南京某科技园C区1号办公楼设计文献综述

文 献 综 述

一、 工程概况和设计基本资料

本工程位于江苏省南京市，为办公楼。实际工程的建筑层数为4层，建筑平面长宽约43.2m15m，底层层高4.0m，其它层3.6m，室内外高差0.45m。结构形式为3跨框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年；建筑场地类别为Ⅰ类，地基基础设计等级为丙级；抗震设防烈度为7度(基本地震加速度为 0.10 g)，设计地震分组为第一组。

（1）气象资料

基本风压值：0.40kN/m²；基本雪压：0.65kN/m²

（2）工程地质资料

拟建场地内地势平坦，场地平整后绝对高程为25.4m，室内设计标高相当于绝对标高26.0m，地下水位在绝对标高24.5m以下，对混凝土无侵蚀性。地层结构及各层物理力学性能如下：

I层约0.4m厚：杂填土，杂色，松散，可塑，夹较多的碎砖石

II层约1.3m厚：粉质粘土，砖红色，软塑，较均匀，但物理力学性质较差，fk=120kPa

III层约4.7～8m厚：细砂，黄色，中密～密实，饱和，fk=260kPa

IV层约2.1m厚：粉质粘土，黄褐色，可塑，饱和，较均匀，fk=210kPa

V层约5.2m厚：细砂，黄色，密实，饱和，场地内分布均匀，且物理力学性质较好，fk=260kPa

VI层3.6m厚：细砂～中砂，灰黄～灰色，中密～密实，饱和，fk=270kPa

VII层2.5m厚：粘土，灰绿～灰褐色，可塑，丰富的高岭土，fk=280kPa

VIII层未钻透：粘土，黄褐色～黄色，硬塑，高岭土，fk=320kPa

（3）楼面活荷载

按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）采用

（4）抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。

（5） 建筑场地类别：I类。

二、框架结构体系的特点。

1结构自重较轻。

2建筑立面容易处理。

3计算理论比较成熟。

4设计时要控制高宽比。

5建筑平面布置灵活，能获得较大空间空间,也可按需要做成小房间。

6整体侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大,有时候影响正常使用。

三、框架结构体系选择的因素及适用范围。

1考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。

2考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。

3非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑。

4框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则。

5框架结构由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。

三、 框架结构布置原则。

框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大,容易产生震害。

框架结构是柔性结构，有水平位移，而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂，因而对这两种水平位移进行限，这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。

在填充墙的布置方面：宜采用轻质材料，且应避免形成上、下层刚度变化过大；避免形成短柱；减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。

还要进行三水准、两阶段设计方法进行抗震设计：

（1）做好强柱弱梁的设计

由于框架柱受轴向压力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰，就会产生较大的层间位移，甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的柱铰结构，从而危及结构承受垂直荷载的能力。

（2）做好强剪弱弯的设计

为了防止梁端，柱端在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏，在设计中要求做到强剪弱弯 亦即构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力。

（3）做好强节点弱构件的设计，还要对节点进行抗震结构设计要求框架节点核芯区不先于梁柱破坏。

四、框架结构的承重方案。

根据承重框架布置方向的不同，框架承重体系可分为：

1．横向框架承重方案：

在横向上布置主梁，在纵向上设置联系梁。楼板支撑在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少，主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递，所以纵向联系梁往往截面尺寸较大，对于给定的净空要求使结构层高增加。

2．纵向框架承重方案：

在纵向上布置框架主梁，在横向上布置联系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。由于联系梁截面尺寸较小，这样对于大空间房屋，净空较大，房屋布置灵活。不利的一面是进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小。

3．纵横向框架混合承重方案：

框架在纵横两个方向上均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较小的现浇楼盖，楼板可以不设井字梁直接支撑在框架主梁上。由于这种方案沿两个方向传力，因此各杆件受力较均匀，整体性也较好，通常按空间框架体系来进行内力分析。

五、变形缝的设置。

在框架结构总体布置中,考虑到沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响,可用沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的部分。框架结构设缝后,给建筑、结构和设备的设计和施工带来一定的困难,基础防水也不容易处理.因此,目前的总趋势是避免设缝,并从整体布置或构造上采取相应的措施来减小沉降、复杂温度变化或体型复杂造成的不利影响。当必须设缝时,应将框架结构划分为独立的结构单元。

六、构件设计及构造措施。

1、从抗震设计及抗震设计的内力组合设计值中，选取最不利的内力设计值进行截面配筋计算。

2、构件的抗震承载力计算方法：

2.1正截面承载力：实验研究表明，在低周反复荷载作用下，构件的正截面承载力与一次加载时的正截面承载力没有太多差别。因此，对框架梁、柱、剪力墙及连梁等构件，其正截面承载力仍可用非抗震设计的相应公式计算，但应考虑相应承载力抗震调整系数。

2.2斜截面受剪承载力：实验研究表明，在低周反复荷载作用下，构件上出现俩个不同方向的交叉斜裂缝，直接承受剪力的混凝土受压区因有斜裂缝通过时，其受剪承载力比一次加载时的受剪承载力要低，因此抗震设计时，框架梁、柱、剪力墙及连梁等构件的斜截面受剪承载力取比非抗震设计时低，且应考虑相应的承载力抗震调整系数。

七、 框架结构计算分析方法。

1．分层法

框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。

2．反弯点法：

风或地震对框架结构的水平作用，一般都可简化为作用于框架节点上的水平力，即水平荷载作用下，可以近似的采用反弯点法。

3. D值法：

对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进，称为D值法。

八、框架结构截面设计

1.控制截面：以梁的跨中截面作为控制截面

2.竖向活荷载的最不利位置，考虑活荷载最不利布置有分跨计算组合法、最不利荷载位置法、分层组合法和满布荷载法等四种方法。

九、 地基基础设计

独立基础设计要求：

1. 基础底面积由修正后的地基承载力特征值确定; 2. 基础的高度由柱与基础交按处基础的受冲承载力确定; 3. 基础变阶处的高度由变阶处的受冲承载力确定; 4. 基础的配筋由抗弯计算确定。

十、参考文献

[1] 苏J01-2005.施工说明[S].

[2] 苏J03-2006.屋面建筑构造[S].

[3] 苏J04-2005.阳台[S].

[4] 苏J05-2005.楼梯[S].

[5] 苏J06-2006.卫生间、洗手池[S].

[6] 苏J08-2006.室外工程[S].

[7] 苏J09-2005.轻质隔墙、墙身、楼地面变形缝[S].

[8] 苏J11-2006.铝合金门、窗[S].

[9] 建筑构造资料集（上、下）[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[10] 建筑设计资料集（第二版 8）[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[11] 建筑设计资料集（第二版 9）[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[12] GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S].

[13] GB50009-2001.建筑结构荷载规范[S].

[14] GB50011-2001.建筑抗震设计规范（2008年版）[S].

[15] GB50003-2001.砌体结构设计规范[S].

[16] GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].

[17] JGJ 942008 .建筑桩基技术规范[S].

[18] 03G101-1.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S].

[19] 建筑结构构造资料集（上、下）[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[20] 徐秀丽主编.毕业设计指导书-框架结构设计[Z].北京：中国建筑工程出版社，2008.4.