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1、 本科毕业论文（设计）开题报告系 别建筑工程系专业土木工程专业班级 学生姓名学号 指导老师 职称题 目广州某中学教工宿舍楼设计一、本课题研究的主要内容、目的和意义课程研究内容：本工程根据设计任务书设计一教工宿舍，根据地质情况及各种荷载情况设计建筑物的基础，根据荷载和建筑布局设计建筑物主体各层结构，设计梁、柱的尺寸及配筋、板厚及配筋，根据气象条件设计建筑物的地下防水防潮、屋面的防水、保温与隔热，使其达到“实用、安全、经济、美观”的要求。研究设计的内容主要有建筑设计部分和结构设计部分。1. 建筑设计部分：（1）建筑方案及其初步设计 （2）建筑平面、立面和剖面设计（3）主要部位的建筑构造设计及材料做
2、法 （4）绘制建筑施工图2.结构设计部分：（1）主要结构的计算并书写各个结构的计算书 （2）绘制结构施工图建筑设计：主要体现教工宿舍的舒适性，实用性，合理性。 结构设计：选用混凝土多层框架结构，合理进行结构平面布置，选取一榀具有代表性框架及柱下基础进行荷载统计，内力计算分析及组合。按规范进行结构构件设计，并严格按照建筑制图标准绘制建筑施工图。选题研究的目的：1、熟悉与教学楼相关的防火、抗震设计规范，加强对框架结构体系知识的理解与应用。 2、加强专业知识的融会贯通，加强对建筑、结构设计的程序、方法、步骤以及施工过程的直观认识，为今后能顺利地适应工作环境，把握工作机会奠定坚实的基础。3、能够通过手
3、算更深刻的理解课堂所学的一些概念和原理。 4、培养学生独立获取新知识的能力，同时培养学生严肃认真的科学态度和严谨的科学作风以及团队合作、敬业精神。 5、综合分析和解决问题的工作能力，重点是结构的内力分析，及配筋计算各种构造措施。创新点是让学生综合运用所学知识有独创性的解决一些技术问题。选题研究的意义：由于框架结构具有结构性能良、施工方便、造价低廉、空间利用率高等突出优点，为目前广被采用的一种结构形式。对于它的研究对我们将来毕业后参加工作是很有帮助的。这次设计将使我们细致的了解并熟悉一个工程建筑、结构、施工各部分设计的过程，并且在设计过程中应用到大学期间所学的各门课程。有利于我们进一步在学习和查
4、阅规范的过程中加强对建筑各项规范的熟悉并掌握以前所学习到的知识。实践是理论联系实际的桥梁。而这次设计无疑就是一次实践的过程。二文献综述摘要：本文以本科毕业生的角度，综合整理了结构设计需要准备和注意的各个方面，对建筑框架结构设计阐述个人的见解。随着社会的不断发展和人们物质水平的提高，框架结构（住宅、公共建筑）将会得到较大发展，对于框架结构的设计需要设计者对结构方案的可行性，对问题的分析能力与解决能力，并对所有的结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。关键词：毕业设计 多层框架结构 结构设计 抗震构造正文：本科毕业设计将是大学四年的最后一次作业，也是对大学四年的一个回顾以及考核，是一个具
5、有综合的、全面的对大学所学的内容进行检验，理论还是得付诸于实践的，本着认真、负责的态度，将会全力以赴完成好此次任务，期待给自己，我的大学呈上一份满意的答卷。1.框架结构的特点框架结构体系是由横梁与柱子连接而成.梁柱连接处(称为节点)一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接.柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座.框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式.框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求1.同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能.但是,框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小.当层树较多或
6、水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏.因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制.目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑2。2.对于框架结构的国内外研究现状和发展趋势随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍.由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结
7、构是多层框架最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。框架结构是由梁柱杆系构成，能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。一般设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构均宜采用刚接模式。抗震设计时，为协调变形和合理分配内力，框架结构不宜设计成单跨结构。竖向荷载作用下，框架结构以梁受弯为主要受力特点，梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。水平荷载作用下，框架结构承担水平剪力和柱端弯矩，并由此产生水平侧移，在梁柱节点处，由于协调变形是梁端产生弯矩和剪力，因此产生于柱上下端截面的轴力、弯矩和剪力是柱的控制内力。近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，随着理论研究的开
8、展合格工程实践经验的积累，框架结构的优点得到充分发展，倍受人们亲睐，被广泛应用于住宅楼、宿舍楼、大型商场、多层级高层旅馆、办公大楼、公共建筑等各种建筑的结构布置，获得了极好的经济技术效果 1 。由于框架结构具有结构性能良、好施工方便、造价低廉、空间利用率高等突出优点。所以现在框架结构已经在国内的大多数地区得到广泛应用，基本用于多层办公楼结构设方案，经过长年的实践应用，该项技术已经非常成熟了。该项技术的研究在国外的发展较之国内要早，所以在有些方面要领先于国内。但基本与国内类似。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、屋盖组成的结构形式，楼板和
9、横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整体房屋全部这种结构形式的称为纯框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以层高相同或不完全相同的有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物内外墙处理十分灵活，应用范围广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。框架结构房屋的布置应对称。均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小
10、，在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大，容易产生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑，抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需要注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构，有水平位移，房屋的总水平位移越大，人感觉越不舒服，而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂，因而对这两种水平位移进行限制，这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中，柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。根据框架结构的自身特点，在进行建筑、结构设计时，国际上流行采用“三统一”的原
11、则，即“统一柱面，统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使教工宿舍楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，人员来往便利，布局安排合理，水平运输畅通无阻，有利于使用功能的相互替代、统一荷载，打破了各地区之间的明显界限。多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段：一是方案设计阶段，二是初步设计阶段，三是技术设计阶段设，四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段，在现代，已由电子计算机承担这一工作，常采用PKPM建模计算。但是，结构的计算并不能代替结构的设计。良好的结构设计的重要前提，应该是
12、合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式，良好的结构方案是良好结构设计的重要前提3。3.框架设计的主要要点3.1框架结构的布置多层框架结构的平面布置形式非常的灵活，文献4中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类：(1)横向框架承重方案,以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担.由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度.同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光.但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道.(2)纵向框架承重方案 以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担.由于横梁截面尺寸较小,有利于设备管线的穿行,
13、可获得较高的室内净空.但房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制.(3)纵横向框架混合承重方案 纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能.3.2双向板的截面设计构造及配筋对于周边与梁整浇的双向板，由于在两个方向受到支撑构件的变形约束，整块板内存在穹顶作用，使板内的弯矩大大减小。为了利用这一有利的因素，规范允许对四边与梁整结板，起弯矩的设计值根据一定的条件进行折减。双向板的厚度不宜小于80mm.由于挠度不另作验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值应满足：简支板，连续板 。双向板按照弹性理论方法设计时，所
14、求得的跨中正弯矩钢筋数量是指板的中央处的数量，靠近板的两边，其数量可以逐渐减小。考虑到施工方面，将板的两个边方向上各分为3个板带。两个方向的边缘板带宽度军为均为短边长度的1/4，其余则为中间板带。在中间板带上，按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀布置；而在边缘板带上，按中间板带单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置2。3.3框架梁和柱的电算结果的人工调整框架梁配筋的人工调整，其目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。当裂缝宽度超限时，首先应考虑将大直径的钢筋改用小直径的钢筋验算，如裂缝宽度仍然超限，就应增大梁的配筋和混凝土的强度等级，或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范的要求。为了保证
15、“强剪弱弯”，可进行以下几项调整：一是适当增大梁端截面；二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1112倍；四是按构造要求对跨度7m的框架梁增加弯起钢筋5。在地震力作用下，框架柱尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋。因此，文献6中认为框架柱配筋应进行如下调整：一是选择最不利的方向进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大值方向的配筋，并采用对称配筋；二是控制柱单边方向钢筋的最少根数。四是选择井字形或菱形的框架柱箍筋形式，以增强箍筋对混凝土的约束；五是由于多层框架电算一般不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸较大以及地基为软弱土层或地基土层不均匀时，可适当再稍放大框架柱的配筋5。3.4周期折减系数的取用进行框架结构的周期和刚度计算时。往往忽略框架填充墙的影响。但实际情况中填充墙(砖砌体)在早期弹性工作阶段参与工作的能力是较大的。使结构实际的刚度大于计算刚度，实际的周期小于计算周期，地震作用计算偏小。结构设计偏于不安全。为了避免较大误差，在设计过程中应该对计算周期应该进行折减。一般情况周期折减系数的取值： 当填充墙为砌体时，取0607； 为轻质砌块或砌体填充墙较少时， 取0708； 当填充墙为轻质墙体板材
