框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、課題來源 課題設(shè)計(jì)來源生產(chǎn)實(shí)踐，屬于工程設(shè)計(jì)類型。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)結(jié)束時(shí)間的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，有著其不可替代的地位，它的重要性和必要性將會很明顯的體現(xiàn)在將來的實(shí)際工作當(dāng)中，它是大學(xué)階段一個(gè)尤為重要的環(huán)節(jié)，是對我們大學(xué)期間所學(xué)知識的一次綜合性和系統(tǒng)性的運(yùn)用，要求我們做到知識的系統(tǒng)化、實(shí)際化，做到理論聯(lián)系實(shí)際?？茖W(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等?？茖W(xué)意義： 近年來框架結(jié)構(gòu)在世界各地又有了很大的發(fā)展，許多城市普遍興建了包括商場、住宅、旅館、辦公樓和多功能建筑等各種類型的框架建筑。土木工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后參加或從事框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已成為必須面對的現(xiàn)實(shí)之一。 框架結(jié)構(gòu)是指由梁

2、和柱以剛接或者鉸接相連接而成，構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重，僅起到圍護(hù)和分隔作用，一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠?qū)Υ髮W(xué)期間所學(xué)的知識做一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)和應(yīng)用，通過自己在熟悉任務(wù)書的基礎(chǔ)上參觀、比較同類建筑，查閱、搜集有關(guān)設(shè)計(jì)資料使得在大學(xué)所學(xué)的知識得以綜合的應(yīng)用，提高綜合知識的應(yīng)用能力，對所學(xué)過的知識得以系統(tǒng)的深化，并且能夠培養(yǎng)我獨(dú)立解決建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟，及掌握建筑施工圖結(jié)構(gòu)施工圖繪制的方法，為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。國

3、內(nèi)外研究概況： 由于框架是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護(hù)作用，其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。國外多用鋼為框架材料，而國內(nèi)主要為鋼筋混凝土框架，框架結(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計(jì)，使之具有良好的延性，成為“延性框架”,在地震作用下，這種延性框架具有良好的抗震性能。 由于鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)作為一種常用的結(jié)構(gòu)形式, 具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn), 目前已被廣泛地應(yīng)用于各類多層的工業(yè)與民用建筑中。 近年來, 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展, 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算也由手

4、算轉(zhuǎn)向電算, 計(jì)算精度日益提高, 設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度逐漸降低。但是, 在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中, 仍然存在著一些概念性和實(shí)際性的問題需要設(shè)計(jì)人員予以重視, 以確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。隨著社會的發(fā)展，多層框架結(jié)構(gòu)的建筑越來越多了。 日本的高層建筑在“質(zhì)”和“量”兩方面均獲得了令人矚目的發(fā)展。日本高層建筑的發(fā)展與建筑工藝技術(shù)的進(jìn)步，教育理念的發(fā)展都值得我們借鑒。 現(xiàn)代社會生活的開放性、便捷性、不確定性促使現(xiàn)有辦公樓朝著大空間小隔斷的布局方式、綜合化、透明化方向發(fā)展。 現(xiàn)有辦公樓因其自身特性無可避免的要承擔(dān)起一部分的城市功能，最主要的有：整合城市的公共空間，創(chuàng)造人性的活動(dòng)場所；整合城市交通，使新建筑成為整個(gè)城

5、市交通體系的有機(jī)組成部分；整合城市生態(tài)景觀，在公眾參與的層面上共同形成特有的城市景觀；以及它具有的經(jīng)濟(jì)催化、信息傳遞等功能。研究內(nèi)容、建筑設(shè)計(jì)（一）建筑設(shè)計(jì)功能要求 查閱資料，調(diào)研相應(yīng)建筑的功能、空間分析組合。 主要使用功能的組合參考如下： 1、辦公室部分：30間若干。 2、首層設(shè)服務(wù)臺、門廳、會客、休息、接待、值班室及庫房。 3、設(shè)中、小型會議室若干。 4、交通部分：樓梯、電梯（二）、建筑設(shè)計(jì)任務(wù) 1、建筑施工圖繪制： （1）、總平面圖（1：500或1：1000）。 （2）、施工說明，門窗表：一張圖 （3）、平面圖：底層，標(biāo)準(zhǔn)層，屋頂平面（1：100） （4）、主要立面圖：2個(gè)（1：100）

6、 （5）、剖面圖：1個(gè)，要求剖在主門廳、樓梯間或建筑層高變化處（1：100） （6）、樓梯詳圖。部分構(gòu)造詳圖 2、設(shè)計(jì)說明書 內(nèi)容：設(shè)計(jì)任務(wù)簡介，建筑方案主題思想及平、立、剖設(shè)計(jì)說明，樓梯建筑設(shè)計(jì)及屋頂排水設(shè)計(jì)說明。、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、確定結(jié)構(gòu)方案：根據(jù)原始資料及建筑設(shè)計(jì)，通過分析比較，確定本工程的結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)件選型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，選擇構(gòu)件截面尺寸及材料標(biāo)號。 2、結(jié)構(gòu)計(jì)算 （1）荷載計(jì)算：根據(jù)建筑使用功能及建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。 （2）對上部主要承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算及配筋：框架結(jié)構(gòu)的各種荷載計(jì)算，內(nèi)力分析及組合，梁、柱截面設(shè)計(jì)；現(xiàn)澆樓（屋）面梁、板設(shè)計(jì)；樓梯設(shè)計(jì)。 （3）基礎(chǔ)選型及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

7、 （4）應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)力及配筋計(jì)算，并對手算結(jié)果進(jìn)行校核。 3、繪制結(jié)構(gòu)施工圖：根據(jù)計(jì)算結(jié)果及抗震設(shè)計(jì)要求，按照建筑和結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制施工圖 （1）基礎(chǔ)平面布置圖（1：100），基礎(chǔ)詳圖，結(jié)構(gòu)施工說明； （2）樓板、屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：100）； （3）標(biāo)準(zhǔn)層現(xiàn)澆板配筋圖； （4）一榀框架施工圖； （5）一個(gè)樓梯結(jié)構(gòu)詳圖； 4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書內(nèi)容： 結(jié)構(gòu)方案選取、構(gòu)件類型、材料確定、荷載計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖（豎向荷載、風(fēng)荷載、地震荷載作用下的）內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合和截面設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、現(xiàn)澆樓（屋）面設(shè)計(jì)、樓梯、雨蓬設(shè)計(jì)等有關(guān)計(jì)算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、對施工的要求等簡要說明。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、

8、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析研究方法：采用框架結(jié)構(gòu)近似計(jì)算法，求豎向荷載作用下的內(nèi)力用彎矩分配法；求水平荷載作用下的內(nèi)力時(shí)，有D值法等。求水平地震作用的時(shí)候采用底部剪力法；結(jié)合所學(xué)過的知識、通過查閱參考資料初步設(shè)計(jì)，再交指導(dǎo)老師審查，審查通過后，利用Auto CAD 、和手工完成繪圖，利用Excel、word等完成設(shè)計(jì)說明書及其他內(nèi)容的編寫。結(jié)構(gòu)部分計(jì)算的大概步驟：1）初估梁柱截面尺寸 2). 荷載計(jì)算3). 水平地震作用的側(cè)移驗(yàn)算 4). 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算5). 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力計(jì)算 6). 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 7). 框架梁柱配筋 8). 板的配筋計(jì)算 9). 樓梯配筋

9、 10).基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算研究計(jì)劃及預(yù)期成果1、 進(jìn)度安排（1） 收集相關(guān)資料并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告（寒假）（2） 建筑方案及建筑施工圖繪制（3周）（3） 結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計(jì)算（手算部分）（4周）（4） 結(jié)構(gòu)分析（電算部分）計(jì)算書整理（2周）（5） 結(jié)構(gòu)施工圖繪制（3周）（6） 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整理、答辯（1周）2、預(yù)期成果建筑設(shè)計(jì)：總平面圖（1：500或1：1000）；施工說明，門窗表：一張圖；平面圖：底層，標(biāo)準(zhǔn)層，屋頂平面（1：100）；主要立面圖：2個(gè)（1：100）；剖面圖：1個(gè)，要求剖在主門廳；樓梯間或建筑層高變化處（1：100）；樓梯詳圖，部分構(gòu)造詳圖；設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)平面布置

10、圖（1：100），基礎(chǔ)詳圖，結(jié)構(gòu)施工說明；樓板、屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：100）；標(biāo)準(zhǔn)層現(xiàn)澆板配筋圖；一榀框架施工圖；一個(gè)樓梯結(jié)構(gòu)詳圖；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書特色或創(chuàng)新之處 在本次設(shè)計(jì)中采用手算和電算兩種方法，手算采用分層分析法和D值法（計(jì)算豎向荷載采用分層分析法，計(jì)算水平荷載采用D值法）來完成，電算采用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件。最后，將手算與電算的結(jié)果比較，相互檢驗(yàn)，以提高結(jié)構(gòu)計(jì)算的精確度.已具備的條件和尚需解決的問題1、 設(shè)計(jì)條件（1） 、自然條件基本風(fēng)壓：0.65KN / m2，基本雪壓：0.4KN / m2。主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)，地面粗糙度B類（二）、地質(zhì)條件擬建場地位于城市近郊主干道一側(cè)，場地地勢平

11、坦，交通方便，持力層范圍勘察未見地下。根據(jù)野外土特征，靜力觸探曲線及土工試驗(yàn)資料，該場地土層可分4層，按自上而下的順序如下： 1、層素填土：灰黃灰色，頂部夾雜有較多的碎磚瓦。結(jié)構(gòu)松散，富有機(jī)質(zhì)，層底標(biāo)高0.31.10米,層厚0.31.10米。 2、層含礫粉質(zhì)粘土，壓縮模量Es=17.12Mpa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fk=210Kpa，中等壓縮性，層底標(biāo)高0.62.20米,層厚0.31.1米 3、層碎石層：壓縮模量Es=21.75Mpa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fk=320Kpa，中等壓縮性，層底標(biāo)高1.709.90米,層厚1.402.30米 4、層強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r：壓縮模量Es=30.3Mpa，承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fk=44

12、0Kpa，低壓縮性，由于勘察孔深所限未揭示其層底。（三）、樓屋面荷載：按建筑結(jié)構(gòu)菏載規(guī)范（GB500092001）取用。（四）、抗震設(shè)防要求：本設(shè)計(jì)按7度設(shè)防，1組，場地土II類。（五）、施工技術(shù)條件：施工單位經(jīng)驗(yàn)豐富，施工機(jī)械設(shè)備齊全。（六）、材料供應(yīng)：所需建筑材料均可保證供應(yīng)。二、參考文獻(xiàn)建筑部分：1、房屋建筑學(xué) （教材） 2、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) （GB/T500012001） 3、施工說明 (蘇J9501) 4、江蘇省建筑配件通用圖集 (蘇J95039508) 5、門窗圖集 (蘇J732, 蘇J9601) 6、高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)手冊(土建卷) 高等教育出版社 7、建筑設(shè)計(jì)資料集（1-8） 8、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)構(gòu)部分：1、高層建筑結(jié)構(gòu)（教材） 2、多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（中國建筑工業(yè)出版社） 3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （清華大學(xué)出版社） 4、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 （JGJ32002） 5、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102002） 6、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （GB500092001） 7、建筑