開(kāi)題報(bào)告--鋼結(jié)構(gòu)辦公樓

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯）題 目 通力公司辦公樓鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（A） 姓 名 陳嘉超 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級(jí) 1004 所在學(xué)院 工程學(xué)院 指導(dǎo)教師（職稱） 鄭悅（高工） 二一四年 三月十六日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi) 題 報(bào) 告（包括選題的意義、可行性分析、研究的內(nèi)容、研究方法、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題、預(yù)期結(jié)果、研究進(jìn)度計(jì)劃等）通力公司辦公樓鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（A）1. 選題的背景和意義鋼結(jié)構(gòu)因期輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好、工業(yè)化程度高、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。與鋼筋混凝

2、土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)1。相對(duì)于傳統(tǒng)的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)越性引起業(yè)內(nèi)關(guān)注，已經(jīng)在工程中得到合理的、迅速的應(yīng)用，所以鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景美好。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我第一次接觸到完整的鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)，可以讓我對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了更深刻的理解。1.1.選題的工程背景鋼結(jié)構(gòu)工程采用以鋼材為主，由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成；各構(gòu)件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結(jié)構(gòu)。具有高強(qiáng)、高韌、抗震、輕質(zhì)、等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在超高層及大跨度建筑方面更顯示出強(qiáng)大的生命力。 建筑鋼結(jié)構(gòu)在建筑建造中具有很多優(yōu)越性，主要表現(xiàn)為建

3、筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、延伸好、可焊接、塑性強(qiáng)，施工快捷不收季節(jié)影響；建筑鋼結(jié)構(gòu)的使用可以增加建筑的使用面積，抗震性能好；經(jīng)過(guò)防腐處理，建筑鋼結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)百年，耐久性高；建筑鋼結(jié)構(gòu)易于修復(fù)，還可回收利用，綠色環(huán)保2。但是由于我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域起步較晚，對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)整體認(rèn)識(shí)不足，設(shè)計(jì)理念也相對(duì)落后，不能滿足建筑鋼結(jié)構(gòu)的特殊要求，所以做鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是十分必要的。1.2.國(guó)內(nèi)外相關(guān)背景多層房屋鋼結(jié)構(gòu)是很有發(fā)展前途的房屋建筑體系，結(jié)構(gòu)的重量輕、抗震性能好、建造速度快、空間布置靈活、管線安裝方便、裝修快捷、有利于配套開(kāi)發(fā)，材料可回收重復(fù)使用，有利于自然環(huán)境保護(hù)。美國(guó)、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的許多新建多層房屋建

4、筑都采用這種建筑結(jié)構(gòu)體系。近幾年，北京、天津、沈陽(yáng)等城市陸續(xù)興建了26層的辦公樓、工業(yè)廠房、集貿(mào)市場(chǎng)等輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)建筑，建筑面積達(dá)上百萬(wàn)平米3。框架結(jié)構(gòu)分無(wú)支撐純框架、強(qiáng)支撐框架和弱支撐框架三類4，框架結(jié)構(gòu)建筑的空間分隔靈活，自重輕，有利于抗震，節(jié)省材料；可以較靈活地配合建筑平面布置，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重，僅起到圍護(hù)和分隔作用。目前已被廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外各類多層的工業(yè)與民用建筑中。北京、上海、山東等省市已開(kāi)始進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)。在美國(guó)，低層建筑如兩層樓以下的非居住型建筑市場(chǎng)已有70以上是建筑金屬制品；而在我國(guó)早期多層鋼結(jié)構(gòu)只見(jiàn)于個(gè)別工業(yè)廠房的一部分，在民用

5、建筑中仍然為空白。1.3.選題的意義此次設(shè)計(jì)是一個(gè)總結(jié)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是全面系統(tǒng)地融匯所學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)技能并運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，我們需要在已掌握的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，廣泛地搜集查閱資料，篩選出有用的信息，從而針對(duì)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)提出切實(shí)可行的方案。并認(rèn)真對(duì)照規(guī)范和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，選擇正確的設(shè)計(jì)方法。這些復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)將極大地提升我們的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力，鍛煉了我們文獻(xiàn)查閱、翻譯外文的能力，而且提供了一個(gè)良好的綜合各門(mén)知識(shí)的機(jī)會(huì)，是對(duì)大學(xué)知識(shí)的一次完美整合、消化和補(bǔ)充。我的設(shè)計(jì)內(nèi)容是一棟鋼結(jié)構(gòu)辦公樓的設(shè)計(jì)，我們將經(jīng)歷結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)的具體布置、計(jì)算荷載和匯總，并對(duì)每一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和

6、截面設(shè)計(jì)。讓我們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全方面的了解。2可行性分析 我國(guó)目前已具備長(zhǎng)期發(fā)展輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的基本條件，積極推廣輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，市場(chǎng)前景廣闊，具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)多層鋼框架結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)非常流行，在國(guó)內(nèi)已擁有了許多工程實(shí)例，可以讓我們來(lái)借鑒。在大學(xué)的學(xué)習(xí)中，我完成了鋼結(jié)構(gòu)的原理和設(shè)計(jì)兩門(mén)課程，同時(shí)也掌握了CAD的運(yùn)用。由于本次設(shè)計(jì)要求PKPM的運(yùn)用，需要自學(xué)PKPM-STS模塊，并向周圍已經(jīng)學(xué)過(guò)同學(xué)請(qǐng)教。我相信在老師的指導(dǎo)下，我是可以完成這次的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3設(shè)計(jì)內(nèi)容 本工程是通力公司辦公樓，辦公大樓為廠區(qū)配套的辦公用房。建筑物長(zhǎng)81m，寬18m，層數(shù)三層。一層為

7、質(zhì)管實(shí)驗(yàn)用房和職工食堂，二層為各類辦公用房，三層為職工培訓(xùn)用房和多功能大廳?？拐鹪O(shè)防列度為6度，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為0.05g5。屬二級(jí)多層建筑，耐久年限為50-100年。屋面防水等級(jí)為級(jí)，防火等級(jí)為二級(jí)6。3.1.設(shè)計(jì)工作路線 本次設(shè)計(jì)工作路線圖如下： 開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)閱讀采用PKPM程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體電算次梁的截面驗(yàn)算以及主次梁的連接計(jì)算1號(hào)樓梯的梁板設(shè)計(jì)等手工計(jì)算框架梁的截面驗(yàn)算以及框架梁柱的連接計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)層樓板的配筋計(jì)算1號(hào)樓梯詳圖鋼柱布置圖標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)點(diǎn)詳圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置圖柱腳錨栓布置圖論文撰寫(xiě)圖3.1 設(shè)計(jì)工作路線圖3.2.設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 （1）了解建筑設(shè)計(jì)條件（平面圖、立

8、面圖、剖面圖）。 （2）柱腳錨栓設(shè)計(jì)錨栓分鉆孔錨栓和灌注錨栓。根據(jù)埋入端形狀的不同，錨栓有L型 ，J型，帶釘頭(螺栓的六角頭或栓釘?shù)尼旑^)以及帶錨板的四種。鋼柱柱腳為上部鋼結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)底座連接的重要樞紐，影響著整個(gè)上層結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB500172003)第8.4.14條規(guī)定柱腳錨栓不得參與抵抗水平力，水平力應(yīng)由底板和混凝土之間的摩擦力或設(shè)置抗剪鍵承擔(dān)。在排列方面規(guī)范沒(méi)有規(guī)定，錨栓的埋設(shè)僅提出了埋深要求，對(duì)防止下部基礎(chǔ)混凝土的破壞，提出驗(yàn)算基礎(chǔ)的壓力不要超過(guò)混凝土的抗壓強(qiáng)度7。鋼柱截面設(shè)計(jì) 鋼框架柱截面形式常用的有箱形截面、H 型截面，箱形截面的受彎承載力較強(qiáng)，截面性能沒(méi)有

9、強(qiáng)、弱軸之分，截面尺寸可以按照兩個(gè)方面的剛度強(qiáng)度要求而定，經(jīng)濟(jì)、合理，缺點(diǎn)是需要拼裝焊接，焊接工藝要求高，加工量大，軋制寬翼緣H型鋼優(yōu)點(diǎn)是加工、桿件連接容易，但有強(qiáng)、弱軸之分，大型商場(chǎng)兩個(gè)方向受力性能比較接近，因此較多采用箱形柱8。 （4）連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 在框架結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)所起的作用，一個(gè)是將梁和柱組合起來(lái)，形成框架；另一個(gè)作用就是作為一種媒介，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)力和彎矩從一個(gè)桿件傳遞到另一個(gè)桿件。 在進(jìn)行鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震驗(yàn)算時(shí)，強(qiáng)柱弱梁是基本要求。對(duì)于梁與柱的連接，要傳遞的一組廣義力包括軸力、剪力、彎矩和扭矩。節(jié)點(diǎn)剛性有強(qiáng)弱之分，但無(wú)好壞之分。剛性結(jié)點(diǎn)剛度大，抗彎承載能力強(qiáng)，但其節(jié)點(diǎn)域應(yīng)力集中也很明顯，

10、容易出現(xiàn)脆性破壞；半剛性節(jié)點(diǎn)就是允許節(jié)點(diǎn)域出現(xiàn)一定的變形，從而緩解應(yīng)力集中，當(dāng)然代價(jià)是抗彎承載力下降。因此，選擇何種類型的節(jié)點(diǎn)，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮9。（5）樓板設(shè)計(jì)樓板構(gòu)造的選型應(yīng)綜合考慮并滿足受力、隔聲、和管線布置等要求，宜利用樓板與吊頂之間的空間敷設(shè)水平管線，以利管線的維修、管理和更新。豎向設(shè)計(jì)應(yīng)考慮室內(nèi)凈高要求，合理確定層高。組合樓板應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用抗剪連接件與鋼梁連接。樓蓋結(jié)構(gòu)可根據(jù)承載力、剛度、抗震設(shè)防和建筑功能等要求，選用壓型鋼板組合樓板和預(yù)制混凝土板、混凝土疊合板組合樓板、現(xiàn)澆混凝土組合樓板等10。（6）PKPM軟件三維建模 1）平面軸線（網(wǎng)格線）輸入。程序要求梁和墻構(gòu)件必須

11、位于軸線或網(wǎng)格線上，凡是有梁和墻的位置必須有軸線。 2）定義構(gòu)件的截面尺寸，布置各層平面的構(gòu)件，并輸入荷載。 3）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層布置完成后，一定要將已有樓層的內(nèi)容全部或部分復(fù)制，進(jìn)行新的標(biāo)準(zhǔn)層布置，這樣可以保證在各層組裝時(shí)，上下樓層的坐標(biāo)系對(duì)位，從而實(shí)現(xiàn)上下樓層的對(duì)位。 4）設(shè)計(jì)參數(shù)選擇，設(shè)計(jì)參數(shù)包括總信息、材料信息、地震信息及風(fēng)荷載信息。 5）樓層組裝，依次完成各標(biāo)準(zhǔn)層的平面布置，然后組裝成全樓結(jié)構(gòu)模型。 6）導(dǎo)入三維分析模塊SATWE進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析。 7）進(jìn)行分析驗(yàn)算11。3.3.擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 （1）PKPM軟件建模：工程為純框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為鋼梁鋼柱，樓板樓梯為鋼筋混凝土。 （2）荷

12、載及荷載組合：屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，應(yīng)取兩者中較大值。當(dāng)需要考慮地震作用時(shí)，風(fēng)荷載不與地震作用同時(shí)考慮。截面尺寸的設(shè)計(jì)：截面尺寸的選擇必須達(dá)到有關(guān)規(guī)范的構(gòu)造要求以及使用要求，如梁、柱翼緣的寬厚比、腹板的高厚比都必須滿足有關(guān)規(guī)定。節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造：節(jié)點(diǎn)受力明確，減少應(yīng)力集中，避免材料三向受啦；節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)應(yīng)采用強(qiáng)連接弱構(gòu)件的原則，不致因連接較弱而使結(jié)構(gòu)破壞；簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，以便于加工及安裝時(shí)容易就位和調(diào)整。設(shè)計(jì)方法 以規(guī)范為依據(jù)，查閱文獻(xiàn)資料，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，在指導(dǎo)老師的幫助下完成設(shè)計(jì)。4.1.涉及的相關(guān)課程 在這次設(shè)計(jì)中運(yùn)用到所學(xué)課程有結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、土木工程材料、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、

13、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程，同時(shí)也需要CAD和PKPM等軟件的輔助。4.2.設(shè)計(jì)的主要方法（1）確定結(jié)構(gòu)方案 綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)等要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。（4）對(duì)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。（5）用CAD、PKPM等軟件輔助設(shè)計(jì)。其中所需要用到的規(guī)范：（1）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012 （2）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 （3）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010 （4）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010 （5）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè) （6）PKPM軟件鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入門(mén)4.3.設(shè)計(jì)的主要工具（1）繪圖軟件：Auto CAD。（2）文字處理工具：Word 200。（3）數(shù)據(jù)處理：EXCEL。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件：PKPM-SATWE。5預(yù)期設(shè)計(jì)成果 （1）開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)閱讀:外文翻譯、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告。（2）圖紙：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明、柱腳錨栓布置圖、鋼柱布置圖、標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置圖、標(biāo)準(zhǔn)層節(jié)點(diǎn)詳圖、1號(hào)樓梯詳圖。（3）計(jì)算書(shū)：包括PKPM程序電算結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)層某框架梁的截面驗(yàn)算以及框架梁柱的連接計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)層某次梁的截面驗(yàn)算以及主次梁的連接計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)層樓板的配筋計(jì)算、1號(hào)樓梯的梁板設(shè)計(jì)等手工計(jì)算過(guò)程。（4）論文：包括緒論、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等。6設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃第一階段：第七學(xué)期第12周（2013.11.252013.12.1）