1. 研究目的与意义
本课题是如东县河口镇卫生院A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
1、结构布置和构件截面尺寸的选择,选择正确合适的布置方式和截面尺寸有利于设计顺利进行,若尺寸选择有误会导致之后的计算也需要进行更改;
2、运用PKPM结构计算软件进行框架结构计算需要熟练的运用PKPM结构计算软件,进行建模,内力分析,位移计算,荷载效应组合和配筋设计等多方面的运用;
3、在运用PKPM计算内力的同时,还需要通过近似计算方法计算一榀框架在水平荷载和竖向荷载作用下的内力,并与PKPM 结构设计软件的计算结果进行比较和分析,以及矿界的荷载效应组合和构件界面配筋设计;
3. 国内外研究现状(文献综述)
建筑框架结构主要是将梁和柱的刚接或铰接作为基础,最终实现建筑物承重结构的连 接。因此,梁和柱组成的框架结构能够以共同的力量承载地域水平荷载以及竖向荷载,建筑墙的作用只是用于实现围墙墙体的分离。
因为框架结构具有节约施工成本、使用 灵活性高以及提升工程质量等优势与特点,所以越来越受到人们的关注以及企业的重视。而且框架结构中的梁柱等构件能够促使设计向着标准化的方向发展和前进,进而加快施工的进度。运用现浇混凝土框架技术,还可以满足建筑结构的刚性需求,让建筑物空间结构变得更加科学与合理。
框架结构通过层层设防能够保证在突发情况来临时,所有抵抗外力的结构都能够充分发挥出自己的作用,而且通过相互影响、相互帮助以及相互支持,在相辅相成中更好地实现支撑。例如,一个物体从高处迅速地坠落下来,如果经过层层障碍物的阻挡和影响,那么其下落的速度就会减缓,当这个物体真正落到地面时,它所受到影响和损害的程度就大幅度减小,所以在土建结构中,相关工作人员都知道多支墙要比单片墙好,而框架剪力墙要比纯框架好一些,这也是多道防线设计最明显的优势与特点。
4. 研究方案
一、首先对建筑图进行了解,了解建筑设计师的设计意图和建筑各个部分的功能、尺寸及施工方法,建筑物作为一个多要素的集合体,在了解建筑设计图时我们需要综合考虑梁、板、柱、墙等多方面的尺寸和功能;同时还需要了解建筑场地的工程地质资料包括:场地条件、地下水情况、气候条件、抗震设防要求等条件为结构布置做好充分考虑;
二、对结构进行布置,要使结构平面形状和立面体型宜简单、规则,使各部分刚度均匀对称,减少结构产生扭转的可能性,尽量统一柱网及层高,以减少构件种类规格简化设计及施工。还需要经过荷载计算来论证原有结构布置的合理性、安全性和经济性,同时在PKPM、Bim等软件中进行建模,确定梁板柱等构件的截面尺寸和楼板的厚度,再软件中进行论证、调整和修改,为后期的电算打好基础;
三、完成电算建模后,在电算建模的基础上对结构整体进行计算,包括:(a)竖向荷载作用下的内力分析;水平荷载(地震作用或风荷载)作用下的内力分析;(b)水平荷载作用下的顶点侧移及层间位移验算;(c)荷载效应组合及配筋设计,并在完成电算建模计算后通过手算一榀框架在竖向荷载和水平荷载作用下的内力来检验电算结果的正确性;
5. 工作计划
第一周:查阅相关文献和书籍了解毕业设计的有关要求,完成英文文献的翻译和修改,熟悉任务书,同时完成开题报告,熟悉任务书中的相关要求和建筑图,思考初步结构设计方案;
第二周:进行结构布置,通过手算和电算,计算荷载,同时进行检查和校验避免计算出现错误。完成电算建模,回顾电算建模相关知识;
第三周:完成电算建模,对结构进行整体计算,同时进行检查和校验避免计算出现错误;
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