1. 研究目的与意义
本课题是如东县河口镇卫生院B座框架结构设计,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我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。
2. 课题关键问题和重难点
第一,结构布置,框架结构布置影响着结构传力和建筑的使用功能。因此,需结合实际情况,确定合理的柱排列方式,保证建筑结构受力均匀。故,为保证结构设计合理,需恰当选择合适的梁柱截面尺寸及单向板、双向板选择问题。
第二,荷载计算,需手算完成恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用下框架结构的内力。这一过程中,需大量查阅规范要求,确定相关的设计参数,完成荷载计算。
第三,内力组合,需要将前面所求的各种荷载按照相应的荷载规范完成荷载效应组合,共有三种情况,三种情况均需分别完成计算,并取其中的最不利内力组合进行后续配筋计算,整个过程中所需处理的数据量相对复杂。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着科学技术和社会经济的快速发展,建筑行业的发展日新月异,在20世纪中国的建筑物主要以砖混结构为主,而现在随着社会现代化进程的不断推进,人民生活水平的不断提高,砖混结构显然已经不能满足人们的生活需求,因而开始大力发展钢筋混凝土结构与钢结构建筑。为满足人们的物质需求,迎合人们的居住环境和品味需求,多层建筑应运而生。而钢筋混凝土框架结构可以充分契合多层结构要求,其中包括梁、柱、楼板和基础几种承重构件,构成相应的平面框架,将多个平面框架连接起来构建完整的空间结构体系。具有架构科学、受力均匀的优点和可靠性高、整体性好等特点
本工程为多层公共建筑,属于钢筋混凝土框架结构。其中钢材采用碳钢。不锈钢在土木工程中的结构应用相对有限。在建筑中,不锈钢常用作二次元件。目前国内多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架结构,现浇式结构全部在现场浇筑,整体性和抗震性相对更好。
在进行多层框架钢筋混凝土建筑设计时,应注重基础设计、优化配镜结构设计、加强抗震设计。在设计过程中,除满足相关规范要求外,还应考虑机构在建筑平面中尽可能相似。考虑到本工程为公共多层建筑,每层的职能要求不同,区别于民用多层框架住宅楼。所以在设计时,尽可能保持每层结构建筑平面、柱网一致,竖向构件基本一致。除此外还应考虑首层的承重作用及其职能作用。
4. 研究方案
本工程设计工作主要由六部分组成:结构布置与框架梁柱截面尺寸选取,荷载计算,框架结构荷载效应组合与内力分析,框架结构配筋,基础设计以及施工图绘制。关于结构计算需要同时完成手算与PKPM软件电算,并将两者结果进行比对,不能超过一定误差范围。
第一,结构布置与框架梁柱截面尺寸选取,这一部分需要根据建筑功能要求以及框架结构体系特征,通过分析荷载传递路线确定梁系布置方案。在估算梁柱截面尺寸过程中,梁截面尺寸的选取要符合相应规范要求,柱的截面尺寸应当根据轴压比的要求进行估计并校核是否满足构造要求。
第二,荷载计算主要是分别计算横向框架在恒荷载,活荷载,风荷载以及地震作用下所产生的内力并结合弯矩二次分配法以及反弯点法,确定每种荷载作用下结构的计算简图,并验证风荷载作用和地震作用下的位移是否满足层间位移角和顶点侧移限制条件,为后续进行荷载效应组合做好准备。
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。熟悉任务书,完成开题报告。熟悉建筑图,考虑结构方案。
第2周:进行结构布置,荷载计算;电算建模。
第3周:进行结构布置,荷载计算;电算建模。
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