各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。不光如此,框架节点应力集中显著;框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大。特别是在抗震设计中,柱顶,柱底,梁端会出现裂缝。
作为一座教学楼的设计,在设计前最好进行现场的调查研究,了解地质条件等有利信息,并多观察教学楼的不平凡之作品的结构布置,在整个设计中结构设计是分量最多的部分,所以要更加遵循规范,规范才是设计的唯一标准。
二、设计方案的确定
方案的原理、特点与选择依据:
框架结构体系是由横梁与柱子连接而成。梁柱连接处(称为节点)一般为刚性连接。有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接。柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座。框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式。框架结构荷载由楼板传给梁,再由梁通过节点传给柱,最后由柱传给基础到地下,整个荷载的传递线路相当明确。
框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求。同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。但是,框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小。当层树较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏。因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积。这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制。目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑(比如,层数为10层或高度为30米以下)。所以,框架结构特别适合于再办公楼,教学楼,公共性与商业性建筑,图书馆,轻工业厂房,公寓以及住宅类建筑。所以此教学楼采用钢筋混凝土框架结构。
设计目标与应用价值:
由于框架结构具有空间大、平面布局灵活多样的特点,满足了人们不断追求使用个性化的要求。随着社会的不断发展和人们物质生活水平的提高,框架结构(住宅、公共建筑)将会得到较大发展。设计多层框架结构,设计人应首先判断结构方案的可行性,对可能碰到的问题,