1. 研究目的与意义
背景:
本课题是L1901江苏省某培训大楼(A)结构设计,课题来源于工程实际,具有较强的工程背景和工程应用前景。框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活,可以提供较大的建筑空间,也可以构成丰富多变的立面体型。因此,多高层框架结构体系在实际工程中得到了广泛应用。通过该结构设计可以使学生巩固在大学里所学过的专业知识和专业基础知识,系统的将大学四年所学的知识联系在一起,做到理论联系实际,掌握建筑工程设计的程序和方法。了解建筑工程中多工种协调、配合的重要性,培养交流、沟通能力和团队协作精神,从而具备工程技术人员应有的基本技能和素质。
现实意义:
2. 课题关键问题和重难点
此次我的课题是一幢培训大楼的设计,本工程为六层框架结构房屋,总建筑面积约为6800平方米。框架结构具有传力明确的特点,所以我此次毕业设计的关键问题就是对于传力路线的确定,以及受力构件,计算单元,节点的计算。因为长宽比大于 2 时可以设计为单向板,单向板是由短边传力,所以我的关键问题确定单向板的传力,横向或是纵向或是纵横向框架承重方案。由于房间开间或者进深比较大,所以我才用单向板便要布置次梁,影响净高,这都是我的课程的关键问题。此外本课题的难点还有荷载计算;用PKPM 结构设计软件计算框架结构内力;用近似方法计算(手算)框架结构在水平荷载和竖向荷载作用下的结构内力并与PKPM 结构设计软件的计算结果进行比较;框架结构构件截面设计和构造要求;基础设计;楼梯结构设计;结构施工图的绘制。要根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状,立面外观,侧面外观,单层平面尺寸,以及建筑物的层数;由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能,最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,绘制结构施工图。
3. 国内外研究现状(文献综述)
混凝土结构系是由混凝土和钢筋两种基本材料组成的能够共同作用的结构材料,混凝土的原材料来源丰富,需要的钢材使用量较少,结构承载力和刚度大,防火性能好,且造价较低。
一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置比较的灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求。多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段:一是方案设计,二是结构分析,三是构件设计,四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段,在现代,已由电子计算机承担这一工作,常采用PKPM建模计算。但是,结构的计算并不能代替结构的设计。良好的结构设计的重要前提,应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式,良好结构设计的重要前提。由于普通框架的柱截面一般大于墙厚,室内出现棱角。影响房间的使用功能以及观瞻,所以近二十年来,由 L 形、T 形、Z 形或十字形截面柱构成的异性框架结构被不断采用,这种结构的柱截面宽度与填充墙厚度相同,使用功能良好。按施工方法不同,框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区,多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案;在非地震区,有时可采用梁、柱、板均预制的方案。在竖向荷载和水平荷载作用下,框架结构各构件将产生内力和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成:由水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形;由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向变形,形成框架结构的整体弯曲变形。由于框架结构的侧向刚度较小,水平荷载作用下侧移较大, 有时会影响正常使用;如果框架结构的高宽比比较大,则水平荷载作用下的侧移也较大,而且引起的倾覆力矩作用也比较大。因此,设计时应控制房屋的高度和高宽比。
参考文献
4. 研究方案
总体上会根据任务书上对于预设建筑物的各项要求,以及近几年版本的相关规范上所涉及的各项设计规范要求,初步确定适当的结构体系,并且在满足相关要求的前提下,选择机构体系,布置结构构件,利用建模软件进行内力分析,绘制结构施工图。我所要设计的内容是培训大楼,六层框架结构房屋,场地土类别为二类土,竖向荷载计算采用分层计算法,水平荷载则采用反弯点法进行计算。
5. 工作计划
第1周:
了解毕业设计有关要求
完成英文翻译的修改。
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