框架结构毕业设计方案开题报告.doc

《框架结构毕业设计方案开题报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《框架结构毕业设计方案开题报告.doc（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、开题汇报题 目： 朔州市政府办公楼建筑结构设计（框架结构4） 文件综述：填写说明：指依据研究内容查阅大量参考文件，经过文件阅读写清该课题内容中国外研究现实状况、基础研究方法、目前存在问题、发展动向，进而引出开展本设计（论文）研究内容、意义、必需性和价值等（页面大小能够依据字数多少调整）。1.序言作为一名土木工程专业学生，毕业设计无疑是大学阶段最为关键步骤之一，它是对我们大学阶段所学知识一次综合利用，是我们踏入工作岗位之前一次大练兵。经过毕业设计，使我们熟悉设计全过程，培养我们独立分析、处理问题意识，并锻炼我们调查研究，搜集资料查阅资料及阅读中、外文文件能力，为成为一名合格工程师做好准备。我毕业

2、课题是朔州市政府办公楼建筑结构设计。作为政府部门办公场所，政府办公楼除应含有通常办公楼所应该含有功效合理、布局实用、设施优异特点外，还须表现出领导机构权威性和群众办事机构亲切性。而要实现造型和功效完美搭配，则要求我们必需选择适宜结构形式，本课题设计采取钢筋混凝土框架结构。2.研究背景在钢筋混凝土建筑中，框架结构是一个常见结构形式，含有传力明确、结构部署灵活、抗震性和整体性好优点，前已被广泛地应用于各类多层工业和民用建筑中。钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础多个承重构件组成，由主梁、柱和基础组成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成空间结构体系。在合理高度和层数情况下，框架结构能够提

3、供较大建筑空间，其平面部署灵活，可适合多个工艺和使用功效要求。2.1研究现实状况对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱经过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力传输路线比较明确。对于整个房屋全部采取这种结构形式称为框架结构或纯框架结构。框架能够是等跨或不等跨，也能够是层高相同或不完全相同，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能要在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构最大特点是承重构件和围护构件有明确分工，建筑物内外墙处理十分灵活，

4、应用范围很广，所以能为建筑提供灵活使用空间。在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，所以框架结构承载力和刚度全部较低，它受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向全部承受很大水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理结构设计能够含有很好延性性能。2.2结构优缺点钢筋混凝土框架结构关键优点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；含有能够较灵活地配合建筑平面部署优点，利于安排需要较大空间建筑结构；框架结构梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采取装配整体式结构，以缩短施工工期；采取现浇混凝土框架时，结构整体性、刚度很好，设计处理好也能达成很好抗

5、震效果，而且能够把梁或柱浇注成多种需要截面形状。 钢筋混凝土框架结构缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构侧向刚度小，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，易造成严重非结构性破坏，适适用于非抗震设计；钢材和水泥用量较大，构件总数量多，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；不宜建造高层建筑。2.3适用范围框架是由梁柱组成杆系结构，其承载力和刚度全部较低，尤其是水平方向（即使能够考虑现浇楼面和梁共同工作以提升楼面水平刚度，但也是有限），它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，设计时怎样提升框架

6、抗侧刚度及控制好结构侧移为关键原因，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不仅柱轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生弯矩和整体侧移亦显著增加，从而造成截面尺寸和配筋增大，对建筑平面部署和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故通常适适用于建造不超出15层房屋。2.4发展趋势进入现代社会，伴随经济快速发展，大家对办公楼要求也越来越高，使得传统木质、砖混结构办公楼已不能满足现代办公需求。而钢筋混凝土框架结构出现则突破了这些不足: 首先，框架结构以梁柱承重特点使平面部署愈加灵活； 其次，梁柱本身结构类型和部署位置也能够灵活选定，比如柱子

7、能够选择L型、T 型、十字型等类型，如此能够使整个立面愈加富于改变；再则，经过合理设计，框架结构能够做成延性框架，延性框架抗震性能好，可承受较大侧向变形。所以，钢筋混凝土框架结构在多、高层办公楼中得到了广泛使用。依据框架结构本身特点，在进行建筑、结构设计时，国际上流行采取“三统一”标准，即“统一柱面、统一层高、统一荷载”模式设计。统一柱面可使办公楼依据大家需要和功效要求实施相对任意分割，不至于因建筑柱面不一样而在改变使用功效上受到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，布局安排合理，水平运输通畅无阻，有利于使用功效相互替换；统一荷载，打破了会议室和其它部门之间显著界限。2.5小结进入现

8、代社会，伴随经济快速发展，大家对办公楼要求也越来越高，使得传统木质、砖混结构办公楼已不能满足现代办公需求。而钢筋混凝土框架结构出现则突破了这些不足: 首先，框架结构以梁柱承重特点使平面部署愈加灵活: 其次，梁柱本身结构类型和部署位置也能够灵活选定，比如柱子能够选择L型、T 型、十字型等类型，如此能够使整个立面愈加富于改变: 再则，经过合理设计，框架结构能够做成延性框架，延性框架抗震性能好，可承受较大侧向变形。所以本课题选择框架结构作为政府办公楼结构形式是十分适合。3.工程概况3.1设计原始资料1、 建筑在山西朔州市2、 气象条件室外气温：年平均气温最冷月份-20，年平均气温最高月份25;冻土深

9、度：最大冻土深度为1.2米;基础雪压：0.40kN/m2;基础风压：0.25kN/m2;3、 地质资料：20m以上为轻亚粘土，f=210kPa,地下水位深18m。4、 抗震设防烈度为7度，设计基础地震加速度值为0.10g，场地设计分组为第三组，场地土类型为类。5、 地面粗糙度类别C类。6、 建筑场地：70m40m7、 提供建筑材料（1） 钢筋：HPB300级，HRB335级, HRB400 HRB500级。（2） 混凝土：C30- C40。（3） 砌体（填充墙）：加气砌块、空心砌块，强度等级MU7.5（加气砌块、空心砌块容重小于），采取M7.5混合砂浆砌筑。（4） 焊条：HPB300级（）级钢

10、筋用E43xx焊条，HRB335级（）级钢筋用E50xx焊条。3.2建筑物组成及功效要求办公大楼拟建6层总建筑面积30005000平米左右。其中办公室：3545平米左右，50个左右；会议室：8090平米左右，2个，分布在上部。设电梯一部，入口门庭两层通高。要求采取框架结构，建筑设计要求有标志性并表现时代气息。建筑物防火等级为二级。4.研究价值和意义因为框架结构含有空间大、平面布局灵活多样特点，满足了大家不停追求使用个性化要求。伴随社会不停发展和大家物质生活水平提升，框架结构(住宅、公共建筑)将会得到较大发展。设计多层框架结构，设计人应首先判定结构方案可行性，对可能碰到问题，提前采取方法给予处理

11、，并对全部计算结果认真分析，判定，正确无误后方可应用于实际工程。经过该办公楼设计，使我们有机会熟悉一个设计项目标全过程，将大学期间所学建筑和结构专业知识综合地利用于实际工程设计中，掌握框架结构设计计算方法，为以后走上工作岗位打下坚实基础。在设计过程中，我们培养了独立处理问题意识，深入熟悉了PKPM、CAD等软件操作，提升了绘制图纸能力，并增强了自己职业责任感和严谨求实工作态度。关键参考文件：填写说明：指从开题到撰写文件综述期间所阅读过全部文件资料列表，要根据参考文件标准写法列出，即写明作者、论文题目（书名）、杂志名称（出版社）、发表（出版）时间等（页面大小能够依据字数多少调整）。1中国国家标准

12、.混凝土结构设计规范（GB50010-）S.北京:中国建筑工业出版社，2中国国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-）S. 北京:中国建筑工业出版社，3中国国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-）S. 北京:中国建筑工业出版社，4丁宇明,黄水生.土建工程制图M.北京:高等教育出版社，5吕晓寅,刘林等.混凝土房屋结构设计M.北京：清华大学出版社，6同济大学等.房屋建筑学M.北京：中国建筑工业出版社，7 东南大学等. 混凝土结构设计原理M. 北京：中国建筑工业出版社，8 徐秀丽. 混凝土框架结构设计M. 北京：中国建筑工业出版社，9 周浪. 混凝土结构设计M. 北京：中国计划出版社，10

13、 熊丹安.建筑设计和结构设计概要M. 武汉：武汉理工大学出版社，11 Abbie B. Liel,Curt B. Haselton, Gregory G. Deierlein. Seismic Collapse Safety of Reinforced Concrete Buildings. II Comparative Assessment of Nonductile and Ductile Moment Frames J. Journal of Structural Engineering , 研究方案：填写说明：写明研究所用理论基础、研究方法、研究步骤、预期结果（效果）等。（页面大小能够

14、依据字数多少调整）1. 设计标准1.1体系选择1.因为在发生地震时，框架柱首当其冲，一旦出现塑性铰，将危及该柱距范围内上层建筑，并可能引发相邻柱距范围上层建筑连续坍毁，所以框架结构不宜采取单跨形式；且纵横两个方向水平地震作用全部由抗侧力构件负担，结构应设计成双向框架体系；2.框架结构柱和梁宜上下左右贯通，不宜采取复式框架；和砖混框剪结构。3.在填充墙部署方面：宜采取轻质材料，且应避免形成上、下层刚度改变过大；避免形成短柱；降低因抗侧刚度偏心所造成扭转。1.2建筑设计1.要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计；2.然后对局部进行设计，如地下室墙身、楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡

15、面及楼梯位置，消防要求等进行设计。各部分全部要根据规范要求进行设计。3.最终要明确框架结构抗震级数，采取规则结构以利于房屋抗震，根据“三统一”标准，确定柱网尺寸，确定材料及截面尺寸，和基础选定。1.3结构设计1. 首先依据不一样设计要求选择不一样荷载代表值来进行承载力计算。2. 进行变形验算。3.进行横向水平和纵向水平地震作用计算。1.4 “三水准、两阶段”设计方法1. 做好“强柱弱梁”设计 因为框架柱受轴向压力作用，其延性通常比梁延性小，一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰，就会产生较大层间位移，甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰“柱铰结构”，从而危及结构承受垂直荷载能力。2. 做好“强剪弱弯”

16、设计 为了预防梁端，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” 亦即构件受剪承载力要大于构件弯曲时实际达成剪力。2. 做好“强节点弱构件”设计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。2.计算方法2.1竖向荷载作用下内力计算在内力计算中，在竖向荷载作用下框架结构内力可用分层法、弯矩二次分配法等近似方法计算。分层法在分层计算时，将上、下柱远端弹性支承改为固定端，同时将除底层外其它各层柱线刚度乘以系数 0.9，对应地柱弯矩传输系数由 1/2 改为 1/3，底层柱和各层梁线刚度不变且其弯矩传输系数仍为1/2。弯矩二次分配法是先对各节点不平衡弯矩全部进行分配（其间不传

17、输），然后对各杆件远端进行传输。分层法和弯矩二次分配法计算精度较高，可用于工程设计。2.2水平荷载作用下内力计算水平荷载作用下框架结构内力可用D值法、反弯点法等简化方法计算。其中 D 值法计算精度较高，当梁、柱线刚度比大于3时，反弯点法也有很好计算精度。D值是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加水平剪力，可用于框架结构侧移计算和各柱间剪力分配。D值是在考虑框架梁为有限刚度、梁柱节点有转动前提下得到，故比较靠近实际情况。影响柱反弯点高度关键原因是柱上、下端约束条件。柱两端约束刚度不一样，对应柱端转角也不相等，反弯点向转角较大一端移动，即向约束刚度较小一端移动。D值法中柱反弯点位置就是依据这种规

18、律确定。在水平荷载作用下，框架结构各层产生层间剪力和倾覆力矩。层间剪力使梁、柱产生弯曲变形，引发框架结构侧移曲线含有整体剪切型变形特点；倾覆力矩使框架柱（尤其是边柱）产生轴向拉、压变形，引发框架结构侧移曲线含有整体弯曲型变形特点。当框架结构房屋较高或其高宽比较大时，宜考虑柱轴向变形对框架结构侧移影响。2.3软件辅助计算在手算前，用PKPM对初选方案进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值计算，基础掌握模型建立、荷载输入、参数确定、整体计算、结果分析等各关键步骤。如若电算经过，则继续进行手算；若不经过，则应变换截面尺寸，直至电算经过。另外，还可利用SAP 等数值分析软件，对设计方案进行建模模拟，验

19、算内力、变形等。3.设计步骤3.1建筑设计部分1.平面设计：合理确定平面柱网尺寸；部署房间；确定楼（电）梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求。2.剖面设计：确定合理层高；给出楼（地）面、屋面、墙身工程做法。3.立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。要求完成建筑施工图有：1.首层平面图（1：100）2.标准层平面图（1：100）3.建筑详图（1：50或1：25）；4.立面图（1：100或1：50）：正立面、侧立面5.剖面图（1：100或1：50，剖切位置必需在楼梯部位）；6.建筑设计说明书（在建筑设计说明中，应说明自己所选择方案设计意图，注意从平、立、剖等方面分别说明，具体可参见房

20、屋建筑学教材）。3.2结构设计部分1.结构选型：依据建筑设计方案及设计原始资料，选择合适结构体系。2.结构部署：确定柱在平面上排列方法，通常柱网有内廊式和等跨式两种，选择承重方案，框架结构平面部署形式很灵活，框架结构根据承重方法不一样分为三类：(1)横向框架承重方案；(2)纵向框架承重方案；(3)纵横向框架混合承重方案。合理部署结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。要确定构件截面尺寸，只能先估算，等构件内力和结构变形计算好后，假如估算截面尺寸符合要求，便以估算截面尺寸作为框架最终截面尺寸。假如所需截面尺寸和估算截面尺寸相差很大，则要重新估算和重新进行计算。3.计算简图确实定4.结构内力

21、分析及构件设计：依据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；手算完成结构一个主轴方向内力分析，进行框架梁、柱、内力组合，完成构件截面设计；同时，可采取工程设计软件PKPM计算结构内力及配筋，并和手算结果进行对比分析。5.完成楼梯计算和配筋。6.完成板配筋计算。7.绘制结构施工图。4.预期结果4.1计说明书部分（1） 设计任务书；（2） 中英文摘要；（3） 建筑设计说明书；（4） 构设计方案说明书；（5） 结构设计计算书；（6） 附件开题汇报（含文件综述）；外文参考资料翻译（含原文）。（7） 结束语4.2设计图纸4.21建筑施工图1.首层平面图（1：100）；2.标准层平面图（1：100）；3

22、.建筑详图（1：20）；4.立面图（1：100）：正立面、侧立面；5.剖面图（1：100，剖切位置必需在楼梯部位）。4.22结构施工图1.结构平面部署图（1：100）；2.现浇楼板配筋图（1：100）；3.一榀框架立面配筋图（1：50）；4.梁配筋图（平法表示）（1：100）；5.柱配筋图（1：100）；6.基础详图（1：30）。毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1阅读文件、外文翻译及开题汇报2周2建筑设计2周3结构部署、荷载计算、PKPM建模2周4内力计算、内力组合2周5梁、柱、板配筋2周6楼梯、基础设计1周7绘制施工图1周8毕业设计修改及整理1周9准备答辩0.5周指导老师意见：填写说明：查阅资料是否全方面，提出研究方案和计划进度是否可行，还有什么需要注意和改善方面，是否同意按学生提出计划进行等。指导老师署名： 审核日期： 年 月 日