江苏省沛县华新小学办公楼设计(方案一)开题报告

 2023-06-05 09:26:49
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1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

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一、 土木工程基本结构体系1.框架结构体系:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。

2.剪力墙结构体系:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。

3.框架剪力墙结构(框架-简体结构)体系:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。

4.板柱剪力墙结构:由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。

5. 异形柱结构:是一种特殊的柱子,一般混凝土柱子是矩形截面,异形柱可以做成T型,L型,十字型,这种柱子承载力没有矩形截面好,但是可以满足住宅内部不希望出现凸角的要求。

6.简中简结构:简体分实腹筒、框筒及桁架筒。

由剪力墙围成的简体称为实腹筒,在实腹简墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框简;简体四壁由竖杆和斜杆形成的衍架组成则称为衔架筒。

简中简结构由上述简体单元组合,- 般心腹简在内, 框简或桁架筒在外,由内外简共同抵抗水平力作用。

7.多简体系成束筒及巨型框架结构:由两个以上框筒或其他筒体排列成束状,称为成束简。

巨形框架是利用简体作为柱子,在各简体之间每隔数层用巨型梁相连,这样的简体和巨型梁即形成巨型框架。

这种多简结构可更充分发挥结构空向作用,其刚度和强度都有很大提高,可建造层数更多、高度更高的高层建筑。

< 二、="" 框架结构体系的特点及设计方法="" 1.框架结构的优缺点="" 框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

="" 框架结构体系的缺点为: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坏,适用于非抗震设计;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;不适宜建造高层建筑,框架是="" 由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对于各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部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,故一般适用于建造不超过15层的房屋。

="" 2.框架结构体系选择的因素及适用范围="" 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。

="" 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。

="" 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(="" 结构设计原则)。

="" 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(7度区以下)。

="" 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(0.15g)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(03g)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。

="" 3、设计要领="" 为了保证框架结构的抗震安全,结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。

设计中应合理地布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应;平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小(不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度),避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

="" 框架结构宜设计成双向梁柱刚架体系以承受纵横两个方向的地震作用或风荷载。

特殊情况下也可以采用一向为刚架,另一向为铰接排架的结构体系。

但在铰接排架方向应设置支撑或抗震墙,以保证结构的承载力、刚度和稳定。

="" 抗震设计的框架结构,不宜采用单跨框架。

如果不可避免的话,可设计为框架-剪力墙结构,多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。

后者框架结构部分的抗震等级应按框架结构选用,而剪力墙部分的抗震等级应按框架-剪力墙结构选用。

="" 框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。

框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。

="" 小高层结构体系采用框架结构,首先尽可能将过于狭长的结构用伸缩缝脱开。

如果建筑专业不允许,可通过加大端部开间的抗侧刚度达到限制结构扭转效应的目的。

具体可将边框架的角柱断面增大,加大框架梁的高度,如条件允许,中间增加框架住,既增加框架的跨数。

这些方法可以显著增加结构的抗扭刚度。

="" 在有抗震设防要求的地区一般框架结构很难达到10="" 层.框架结构房屋的最大适用高度和最大宽高比:="" 非抗震设计:高度限值70m高宽比限值5="" 抗震设计:6度高度限值60m高宽比限值4="" 7度,高度限值55m高宽比限值4="" 8度,高度限值45m高宽比限值3="" 9度,高度限值25m高宽比限值2="" 主要参考文献及规范="" [1]="" 梁兴文,="" 史庆轩.土木工程专业毕业设计指导/房屋建筑工程卷="" [m].="" 中国建筑工业出版社,="" 2014.="" [2]="" 张仲先.="" 土木工程专业毕业设计指南[m].北京:中国建筑工业出版社,="" 2013.="" [3]="" 徐秀丽,="" 韩丽婷.混凝土框架结构设计(第二版)[m].中国建筑工业出版社,2016.="" [4]="" 陈萌,="" 于秋波.="" 土木工程专业毕业设计指南手算与电算实例详解[m].="" 武汉理工大学出版社,="" 2015.="" [5]="" 高向阳.="" 土木工程毕业设计指导[m].="" 北京大学出版社,="" 2016.="" [6]="" 吴东云.="" 土木工程专业毕业设计指导与实例[m].武汉理工大学出版社,2018.="" [7]="" 同济大学,西安建筑科技大学,东南大学,重庆大学合编.="" 房屋建筑学(第五版)[m].="" 中国建筑工业出版社,2016.="" [8]="" 东南大学,天津大学,同济大学合编.="" 混凝土结构(上册)(第六版)[m].="" 中国建筑工业出版社,2016.="" [9]="" 东南大学,同济大学,天津大学合编.="" 混凝土结构(中册)(第六版)[m].="" 中国建筑工业出版社,2016.="" [10]="" 李国强,李杰,陈素文.="" 建筑结构抗震设计(第四版)[m].="" 中国建筑工业出版社,2014.="" [11]="" 龙驭球,="" 包世华,="" 袁驷.="" 结构力学ⅰ-="" 基本教程[m].高等教育出版社,="" 2018.="" [12]="" 龙驭球,="" 包世华,="" 袁驷.="" 结构力学ⅱ-="" 专题教程[m].高等教育出版社,="" 2018.="" [13]="" 建筑结构荷载设计规范(gb50009-2012)[s].="" 中国建筑工业出版社,2012.="" [14]="" 混凝土结构设计规范(gb50010-2010)(2015年版)[s].中国建筑工业出版社,2015.="" [15]="" 建筑抗震设计规范(gb50011-2010)(2016年修订版)="" [s].="" 中国建筑工业出版社,2016.="" [16]="" 建筑地基基础设计规范(gb50007-2011)="" [s].中国建筑工业出版社,2011.="" [17]="" 房屋建筑制图统一标准(gb/t="" 50001-2017)[s].="" 中国建筑工业出版社,="" 2017.="" [18]="" 建筑制图标准(gb/t="" 50104-2017)[s].="" 中国建筑工业出版社,="" 2018.="" [19]="" 中国建筑标准设计研究院.="" 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(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)(16g101-1)[s].="" 中国计划出版社,="" 2016.="" [20]="" 中国建筑标准设计研究院.="" 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="" (现浇混凝土板式楼梯)(16g101-2)[s].="" 中国计划出版社,="" 2016.="" [21]="" 中国建筑标准设计研究院.="" 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造(独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础)="" (16g101-3)[s].="" 中国计划出版社,="" 2016.="" [22]="" r.="" englekirk.="" seismic="" design="" of="" reinforced="" and="" precast="" concrete="" buildings.="" hoboken:="" john="" wiley="" 手算完成结构某一选定单元的内力分析,进行梁框架、柱的内力组合,完成构件截面设计:同时,还要采用工程设计软件(如PKPM) 计算结构内力及配筋,并于手算结果进行对比分析。

此外,还要完成楼梯的计算和配筋,完成现浇板的配筋计算。

2.1.4施工组织设计施工组织设计部分包括施工组织设计说明书(包括工程概况、施工方案选择、工程量计算、施工准备工作计划、各种资源需要量计划、质量、安全和节约等技术组织保证措施、各项技术经济指标等)、施工进度计划表和施工平面布置图。

2.2设计研究的重点及难点设计的研究重点:结构内力计算和构件设计,包括计算方法、计算手段、计算中涉及的基本概念等。

如框架结构内力计算方法为:竖向荷载作用下框架结构内力计算拟采用弯矩二次分配法;水平荷载作用下框架结构内力计算拟采用D值法。

构件框架梁的截面尺寸计算,配筋计算和要求等;框架柱的截面尺寸要求,轴压比等;梁端内力调幅;设计的研究难点:如何使建筑物更加美观、经济;结构更加安全、合理;功能更加全面。

2.3工作方法设计中先做好总平面图和建筑方案设计,满足功能分区的要求,绘制各层建筑平面图及剖面图,做好建筑施工图。

再利用手算和PKPM辅助设计进行结构设计,手算完成一榀框架的计算,其他的用PKPM完成。

计算无误后完成结构施工图的绘制。

最后进行施工组织设计,选择最优方案进行施工。

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