框架结构教学楼设计设计
- 格式:doc
- 大小:3.41 MB
- 文档页数:116
引言作为四年大学里最后一个学习环节,毕业设计是至关重要的,起到了承前启后的作用,毕业设计是把在课堂学到的专业知识运用到工程实践上去,为即将踏上工作岗位以及进一步深造作好强实的基础。
和其他学习环节不同,毕业设计是在我们指导老师的指导下,独立系统地完成一项工程设计,解决与之相关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。
因而对培养我们的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。
本论文的内容是中国矿业大学南湖校区框架结构教学楼设计,侧重于结构计算,考虑结构的抗震设计,以此介绍框架结构体系的基本设计计算方法。
框架结构体系一般在教学楼和办公楼中被广泛应用,其特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。
需要时,可用隔断分隔成小房间,或拆除隔断改成大房间。
如果采用轻质隔墙和外墙,就可大大降低房屋自重,节省材料。
框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可以采用现浇柱及预制梁扳得半现浇半预制结构。
现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用。
在设计中,一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去,熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文;另一方面,由于现代化建筑一般都具有密度大,高度高,功能多,设备复杂,装修豪华,防火要求和管理自动化水平高,需要各工种交叉配合。
因此,通过这次毕业设计,扩大非本专业知识面也是十分重要的。
由于毕业设计是一种初步的尝试,涉及专业比较多,加上条件和水平所限,不可避免地存在疏漏与错误,敬请老师批评指正。
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
泰山学院本科毕业论文(设计)实验中学框架结构教学楼设计所在学院机械与工程学院专业名称土木工程申请学士学位所属学科工科年级 09级学生姓名、学号指导教师姓名、职称完成日期2013年 5月 30日中文摘要摘要在实际工程中,钢筋混凝土框架结构是一种较为普遍结构形式,广泛应用于住宅、办公、学校等公共建筑。
本设计主要对多层框架教学楼的横向框架进行了设计。
在进行设计时首先查《荷载规范》对结构的恒载、活载、风荷载以及地震荷载进行计算。
竖向荷载利用分层法、水平荷载利用D值法进而得到各种作用下结构各杆件的内力标准值。
然后按照最不利组合方式,对各种作用下的内力进行组合。
最后在组合中找出各杆件最不利的一组或几组对构件进行截面设计,选取最安全的结果进行配筋并绘出施工图。
本设计还对基础、楼板、楼梯等进行了设计,并绘出了结构施工图。
除对本框架进行手算外,还利用了PKPM对本结构进行了电算。
通过本次毕业设计并充分结合我四年来学到的基本知识使我了解了框架结构设计的全过程,达到了从理论到实践的飞跃。
同时通过设计中使用的建筑方面的规范和软件,使我更加熟悉了规范和软件的使用操作,为我以后工作打下了良好的基础。
关键字:框架结构;荷载;分层法;D值法I英文摘要AbstractIn practical engineering, the reinforced concrete frame structure has been a common structural form owing to their successful applications in many areas such asresidence, office, schools and other public buildings. This thesis is aimed at the design for transverse frame of teaching buildings with multistory frame. First, dead loads, live loads, wind load and seismic load of the structure are computed referring to “Load Standards ”. Then the standard values of each members of structure under horizontal load and vertical load can be obtained by using stratification method and “D” method respectively. Next, the internal forces under various load are combined according to the most unfavorable combination mode. Finally, the most unfavorable one or several ones in the above combinations to realize section design for members is found. In this way, the safest results to reinforce is chosen and Working Drawing is Painted. the basement, the floor and the stairs are also designed and structural working drawing are painted in this thesis. Moreover, the structure computerization is shown via employing PKPM.Thanks to this graduation design, and combining with knowledge I’ve learned in the past four years , I master the entire process of the design for frame structure, and realize the leap from theory to practice. Meanwhile, I become more familiar with the standards and operations of relative softwares than before. All these have built a good foundation for my future work.Key words:frame structure; load; stratification; “D ”meth odII目录引言 (1)第一部分建筑设计................................. 错误!未定义书签。
目录目录 (1)1. 绪论 (3)2.设计说明 (4)2.1 工程概况 (4)2.2 建筑设计 (4)2.3 结构设计 (5)3. 结构布置 (6)3.1 结构布置方案 (6)3.2截面尺寸初步估计 (7)3.3 确定结构计算简图 (8)3.4 梁、柱线刚度计算 (9)3.5 柱侧移刚度计算 (11)4.荷载计算 (12)4.1 恒载标准值计算 (12)4.2 活载标准值计算 (16)4.3 风荷载标准值计算 (18)4.4地震荷载标准值计算 (20)5.内力计算 (26)5.1恒荷载作用下的内力计算 (26)5.2活载作用下的内力计算 (38)5.3风荷载作用下的内力计算 (44)5.4地震作用下的内力计算 (50)6.内力组合 (56)6.1竖向荷载弯矩调幅 (57)6.2框架梁内力组合 (59)6.3框架柱内力组合 (63)7.截面设计 (70)7.1框架梁截面设计 (70)7.2框架柱截面设计 (78)8.板的设计 (84)8.1 A区格板计算 (84)8.2 B区格板计算 (85)8.3 C区格板计算 (87)8.4 D区格板计算 (89)8.5 E区格板计算 (90)9.楼梯设计 (92)9.1 梯段板设计 (92)9.2 平台板设计 (94)9.3 平台梁设计 (94)10. 基础设计 (96)10.1 A轴柱下独立基础设计 (96)1. 绪论本设计项目为郑州市中原区某办公教学综合楼设计,按毕业设计任务书的要求且基于AutoCAD、PKPM等专业软件完成的。
在设计过程中,通过之前做过的专业课课程设计和在校学习所积累的知识,自己设计出了初期的设计图,并且通过老师的多次指导并且找出设计中的问题所在,从而进一步完善了整套的毕业设计,让我成功的完成了毕业设计,非常感谢老师的耐心指导,让我学到了更多的专业知识。
框架结构设计的计算工作量大,在手算后,还使用CAD、Word、Excel等工具进行电脑输入,并对手算的结构进行了分析和检查。
第3章施工组织设计3.1工程概况工程建立概况本工程为钢筋混凝土框架构造多层中学教学楼,工程地点位于**市**区,东至路,西至南路,南至铁路,北至外环线。
建立单位:****集团设计单位:****施工单位:****集团第三分公司监理单位:****监理工程主要功能和用途:中学教学工程,供教师与学生办公及学习工程设计概况1.建筑设计特点建筑面积:3675.1㎡建筑走向:东西方向建筑层高:4.1m建筑层数:五层建筑总高:22.3m平面形状:一字形设计室地平:±0.000〔相当于大沽标高5.400〕设计室外地平:-0.6002.构造设计特点主体构造类型:钢筋混凝土框架构造〔墙体采用加气混凝土砌块〕根底形式:桩—承台根底〔混凝土钻孔灌注桩〕,埋深-2.200m抗震等级:三级抗震构造:二级混凝土等级:C30钢筋等级:HPB235,HRB3353.主要工程做法填充墙:外墙均采用250厚加气混凝土砌块。
墙均采用200厚加气混凝土砌块。
屋面:保温采用挤塑聚苯保温板,水泥砂浆找平后SBS改性沥青防水卷材二道,刷绿色着色剂涂料保护层。
楼面做法:楼梯间、走道、教室采用水泥石子磨光地面。
卫生间采用防滑地砖地面。
墙面装饰:楼梯间、走道、教室水泥石灰砂浆抹灰后刷白色乳胶漆,墙裙水泥砂浆抹面压光后刷无光油漆。
卫生间为水泥石灰砂浆抹灰后粘贴釉面砖墙面。
顶棚装饰:大局部采用水泥石灰砂浆抹灰后刷乳胶漆顶棚,走道采用轻钢龙骨纸面石膏板钢丝网吊顶,卫生间采用木龙骨塑料条形扣板吊顶。
外墙装饰:用挤塑板保温,外用胶粘标准网,刷两遍外檐涂料,并有玻璃幕墙装饰。
施工条件1.工期要求开工日期 2008年3月1日,竣工日期 2008年12月5日,总工期280天。
2.场地情况〔1〕施工用地现场已经到达"三通一平〞标准,本工程地基场地类别为Ⅱ类,属非液化场地,水平地表影响系数最大值为0.12,场地特征周期为0.45s,场地标准冻土深度为0.6m,地下水稳定水位埋深1.8m左右,标高在大沽高程3.6左右,地下水对混凝土及混凝土中的钢筋均无腐蚀性,场外道路为外环线,运输方便,场地现有市政水源和工程增容315KV电源,故施工用水、用电便利。
教学楼框架结构设计毕业设计任务书一、课题背景与研究意义如今,教育的发展已成为国家发展的重要支柱之一。
而作为教育场所的教学楼的建设,其框架结构设计是确保建筑物安全性和稳定性的重要一环。
因此,对教学楼框架结构设计进行深入研究和优化,具有重要的现实意义。
本毕业设计旨在通过对教学楼框架结构设计的研究,提出一套创新的设计方案,以保证教学楼在设计、施工和使用阶段的安全性和稳定性,同时降低建造成本,并提高建筑的节能性能。
此外,本设计还将探讨框架结构设计所涉及的土木工程原理和相关标准规范,为今后的教学楼建设和设计提供参考。
二、研究目标和内容1. 研究目标:(1)分析教学楼框架结构设计的基本要求和发展趋势;(2)分析教学楼框架结构设计的设计原则和相关标准规范;(3)研究教学楼框架结构设计对建筑物安全性和稳定性的影响因素;(4)提出一套创新的教学楼框架结构设计方案;(5)分析教学楼框架结构设计方案的可行性和可持续性。
2. 研究内容:(1)教学楼框架结构设计的基本要求和发展趋势的调研和分析;(2)教学楼框架结构设计的设计原则和相关标准规范的研究;(3)教学楼框架结构设计对建筑物安全性和稳定性的影响因素的研究;(4)教学楼框架结构设计方案的优化和创新;(5)教学楼框架结构设计方案的可行性和可持续性分析。
三、研究方法和技术路线1. 研究方法:(1)文献调研方法:对相关的教学楼框架结构设计方面的文献进行深入调研,了解国内外的研究现状和发展趋势。
(2)实地调查方法:对已建成的教学楼框架结构进行实地调查,了解实际施工情况和使用效果。
(3)理论分析方法:运用土木工程的相关理论和原理,分析教学楼框架结构设计中的关键问题和挑战。
(4)数值模拟方法:使用计算机辅助工具,进行教学楼框架结构的数值模拟和仿真,验证设计方案的可行性和稳定性。
2. 技术路线:(1)了解国内外教学楼框架结构设计的研究现状和发展趋势;(2)分析教学楼框架结构设计的基本要求和相关标准规范;(3)分析教学楼框架结构设计中影响安全性和稳定性的关键因素;(4)提出一套创新的教学楼框架结构设计方案;(5)使用数值模拟方法对设计方案进行验证和优化;(6)分析教学楼框架结构设计方案的可行性和可持续性。
高校教学楼框架结构设计某高校教学楼框架结构设计摘要:根据教学楼设计规范及相关标准,以及设计资料及老师提供的地质资料,设计该现浇框架结构教学楼,按照先建筑设计后结构设计,先整体布局后节点设计的设计顺序,主要内容包括:建筑方案设计,梁柱截面尺寸及材料强度等级的选择,各层重力荷载代表值及结构刚度参数的确定,横向框架自振周期的确定,计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用,多遇地震烈度作用下结构层间弹性变形验算,地震作用下结构的内力分析,竖向荷载作用横向框架的内力分析,内力组合,按组合内力进行梁柱配筋计算,楼板设计,楼梯设计,基础设计等;其中采用能量法计算结构的自振周期,用底部剪力法计算地震作用,用 D 值法分析水平荷载作用下的结构内力,用分层法分析竖向荷载作用下的结构内力;配筋计算中运用了强柱弱梁、强节点弱杆件和强剪弱弯的概念设计原则。
关键词:框架结构、建筑设计、结构设计、概念设计、荷载计算、配筋计算 1 引言:一幢建筑物要依据使用者的要求建造起来,须进行设计和施工。
结构设计的目的一般有两个,一是满足使用(功能)要求,二是经济问题。
1/ 3结构的基本功能是:安全性,适用性和耐久性。
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成,它既承受竖向荷载,又承受水平荷载。
框架结构体系的优点是:建筑平面的布置灵活,能获得较大空间;建筑立面容易处理;结构自重较轻;计算理论比较成熟;在一定的高度范围内造价较低。
2 建筑设计说明 2. 1 建筑概况表 1. 1 建筑概况设计题目建筑面积建筑总高度建筑层数结构类型教学楼设计 10886. 4m2 22. 05m 六层框架结构 2. 2 工程概况该教学楼为六层钢筋框架结构体系,建筑面积约 10886. 4 m2,建筑物平面为矩形。
走廊宽度 2. 4m, 标准层高 3. 6m,室内外高差 0. 45m,其它轴网尺寸等详见平面简图。
2. 3 设计资料表 1. 2 设计资料水文地质条件地形概述拟建场地地形平缓,地面标高为 14. 215. 1m。
一建筑设计1.1 基本设计资料工程名称:**市某高中教学楼设计建筑物所在地:**省**市某区工程概况:本项目为**市某高中教学楼,拟建于**某区内,建筑的主要功能用做教学。
建筑结构形式为钢筋砼框架结构。
建筑物为五层,建筑高度为18.6米。
设计依据:A、**市规划局规划设计要点B、工程地质勘察报告C、气象资料与荷载规范D、各类国家建筑、结构设计规范E、民用建筑设计防火规范**市气候条件年平均温度20℃主导风向全年主导风向为东南风平均风速 3M/S最大风速 19.3M/S基本风压值 0.35KN/M基本雪压 0.4KN/M地震烈度 7度近震地质条件该工程场区地势平坦,拟建地土类为软弱场地土,建筑场地类别为三类。
1.2 建筑设计说明本毕业设计题目为**市某高中教学楼,拟建于**市区内,建筑的主要功能教学使用等。
建筑结构形式为钢筋砼框架结构。
建筑物为五层,建筑高度为18.6米。
作为教学楼,在设计过程中从建筑的功能分区和造型要求着手,结合具体施工的可能性,从合理和经济的角度出发,选择简洁而实用的建筑方案。
平面设计建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系,它包括使用部分和交通联系部分的设计教学楼使用部分的平面设计充分考虑了各种房间的使用功能要求,重点满足教学的主要功能。
各房间通风顺畅,不同分区互不影响又相互联系,空间利用合理且满足安全疏散的要求。
交通联系部分把各个房间以及各楼层有机地组合起来,考虑到使用部分的功能分区,减少交通干扰。
立面和剖面设计在建筑立面的处理上,主要是适当地把握好建筑的地域性和时代感想结合的问题。
充分利用建筑场地的宽度,把建筑的立面尽量的做大。
在建筑立面细部处理上,尽量采用能与建筑气质相关联的形式,使建筑看上去美观,大方,庄重,新颖。
建筑物为五层,建筑物的各层层高除底层均为3.6米,女儿墙为0.6米高,本设计的室内外高差为450mm,在室外设三个踏步起过度作用,剖切面位置见剖面图。
5层框架结构教学楼毕业设计教学楼设计是一项复杂而关键的任务,它需要综合考虑学生的学习需求、教师的教学需求以及建筑的可持续性等多个因素。
下面是一个关于5层框架结构的教学楼毕业设计的全套方案,旨在提供一个完整的参考。
一、项目概述本项目是一座5层框架结构的教学楼,地理位置位于市中心,周围环境便利,交通方便。
教学楼总建筑面积为xxxx平方米,包括教室、实验室、图书馆、办公室等多个功能区。
本项目的设计目标是通过合理的布局和功能设计,提供一个舒适、安全、灵活的学习环境。
二、建筑设计1.建筑外观设计:建筑外观采用简洁、现代的设计风格,以玻璃幕墙为主要材料,注重光照和通风效果。
建筑外立面可采用纯色或深浅变化的面板,以实现与周围环境的协调。
2.功能区布局设计:根据教育机构的需求,本教学楼设有教室、实验室、图书馆、办公室等多个功能区。
教室布置在各个楼层,可以容纳不同规模的学生群体。
实验室设在靠近楼顶的位置,以便于安全使用和通风排气。
图书馆位于底层,方便学生的进出和资源利用。
办公室设在各个楼层,便于教师和行政人员的工作。
3.空间布局设计:为了提供一个舒适的学习环境,本教学楼的各功能区之间设置了合理的流线和连接通道。
楼梯和电梯的位置和数量应根据需求进行合理规划,以确保学生和教师的流动性和舒适性。
三、设备和设施设计1.灯光设计:教学楼内部的灯光设计应注重舒适性和能源节约,采用节能灯具,并根据不同功能区的需要进行灯具的布置。
2.空调和通风设计:为了保持教室和办公室的舒适度,应在建筑中设置合适的空调和通风系统,充分考虑能源的节约和空气的流通。
3.声学设计:为了提供良好的教学环境,应在教室和图书馆等空间上设置合适的隔音材料,减少噪音的干扰。
四、可持续性设计1.绿色建筑设计:在设计中尽可能采用绿色建筑材料,如可再生材料、低碳材料等,减少对环境的负面影响。
2.能源节约设计:通过合理的建筑布局和设施配置,最大限度地利用自然光和自然通风,减少对电力和能源的依赖。
一、项目背景随着我国教育事业的不断发展,学校对教学楼的建筑需求日益增长。
为了满足学校的教学需求,提高教学质量,设计一座安全、实用、美观的教学楼成为当务之急。
本设计方案针对某学校教学楼框架楼板进行设计,旨在为学校提供一座功能齐全、结构合理、经济适用的教学楼。
二、设计原则1. 安全性:教学楼框架楼板设计必须确保结构安全,满足抗震、抗风等要求。
2. 实用性:充分考虑教学楼的功能需求,满足教学、办公、会议等用途。
3. 经济性:在满足设计要求的前提下,尽量降低工程造价。
4. 美观性:注重建筑外观设计,体现学校特色和文化内涵。
三、设计方案1. 结构体系(1)框架结构:教学楼采用框架结构,梁、柱、板为主要承重构件。
(2)抗震等级:根据地震设防要求,教学楼抗震等级为二级。
2. 楼板设计(1)楼板厚度:根据荷载要求,楼板厚度取120mm。
(2)楼板材料:采用C30混凝土,配筋为Φ8@200mm。
(3)楼板配筋:根据荷载计算,楼板配筋如下:- 面筋:Φ8@200mm;- 轴向筋:Φ8@200mm;- 纵筋:Φ8@200mm。
(4)楼板施工:采用现浇混凝土施工,确保楼板质量。
3. 楼梯设计(1)楼梯形式:采用单跑楼梯,共设2部楼梯。
(2)楼梯宽度:楼梯宽度为1200mm,符合使用要求。
(3)楼梯高度:楼梯高度为3200mm,符合规范要求。
4. 楼板保温隔热设计(1)楼板保温:采用挤塑板保温材料,厚度为50mm。
(2)楼板隔热:采用玻化微珠保温材料,厚度为50mm。
四、设计优点1. 结构安全:采用框架结构,抗震性能好,确保教学楼在使用过程中的安全性。
2. 功能齐全:满足教学、办公、会议等多种用途,满足学校实际需求。
3. 经济适用:在满足设计要求的前提下,降低工程造价,提高经济效益。
4. 美观大方:注重建筑外观设计,体现学校特色和文化内涵。
五、结论本教学楼框架楼板设计方案充分考虑了安全性、实用性、经济性和美观性,为学校提供了一座功能齐全、结构合理、经济适用的教学楼。
一、项目背景随着我国教育事业的不断发展,教学楼建设成为学校基础设施建设的重点。
多层框架结构因其良好的抗震性能、空间布局灵活、施工周期短等优点,被广泛应用于教学楼的设计中。
本方案旨在设计一座安全、实用、美观的多层教学楼,满足学校的教学需求。
二、设计原则1. 安全可靠:确保结构安全,满足抗震设防要求,确保教学楼在使用过程中的安全性。
2. 经济合理:在保证结构安全的前提下,合理选择建筑材料和施工工艺,降低工程造价。
3. 功能完善:满足教学、办公、会议等需求,充分考虑空间布局和功能分区。
4. 美观大方:建筑造型简洁大方,与周边环境协调统一。
5. 绿色环保:采用环保材料,提高能源利用效率,降低建筑对环境的影响。
三、设计内容1. 建筑布局教学楼分为地上五层,地下一层。
首层设入口大厅、接待室、办公室等;二层至五层为教室,每层设有教师休息室、卫生间等;地下一层设设备用房、车库等。
2. 结构设计(1)基础设计:采用桩基础,桩径为800mm,桩长根据地质条件确定。
(2)框架结构:采用钢筋混凝土框架结构,梁、柱、板均为现浇,截面尺寸根据荷载计算确定。
(3)抗震设计:按照《建筑抗震设计规范》进行抗震设计,抗震设防烈度为7度。
3. 装修设计(1)外墙:采用外墙保温材料,内墙采用水泥砂浆抹面。
(2)门窗:采用节能型铝合金门窗,窗框与墙体之间采用保温隔热材料填充。
(3)地面:采用耐磨、防滑的地砖,卫生间、厨房采用防滑瓷砖。
(4)墙面:采用乳胶漆,颜色简洁大方。
4. 电气设计(1)照明:采用节能型灯具,满足教室、办公室等不同区域的照明需求。
(2)插座:按人均功率0.5kW设计,满足教学、办公等需求。
(3)网络:采用光纤网络,满足校园网络需求。
四、施工方案1. 施工顺序:先进行基础施工,然后进行主体结构施工,最后进行装饰装修。
2. 施工工艺:采用流水施工,确保工程质量和进度。
3. 质量控制:严格执行国家相关标准和规范,确保工程质量。
某市中学教学楼框架结构设计-某五层框架教学楼设计全套图纸及计算书4300平米左右【可提供完整设计图纸】本科生毕业论文(设计)题目:某市中学教学楼框架结构设计专业代码:土木工程(080703)作者姓名:学号:单位:指导教师:2010 年6月5日原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名:日期:指导教师签名:日期:前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
通过毕业设计,使我在大学期间学到的知识贯穿起来,对于我今后的工作奠定了良好的基础。
我的毕业设计题目为《某市中学教学楼框架设计》。
在毕业设计前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等规范。
在毕业设计中期,我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。
在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入。
在整个设计期间我严格按照计划进行设计工作,在杨秀英老师的耐心和细致的辅导下,使我圆满完成了毕业设计任务。
在整个毕业设计期间,我在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解,巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。
在进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel。
在绘图时熟练掌握了AutoCAD,天正CAD,PKPM等设计软件,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。
框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。
引言作为四年大学里最后一个学习环节,毕业设计是至关重要的,起到了承前启后的作用,毕业设计是把在课堂学到的专业知识运用到工程实践上去,为即将踏上工作岗位以及进一步深造作好强实的基础。
和其他学习环节不同,毕业设计是在我们指导老师的指导下,独立系统地完成一项工程设计,解决与之相关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。
因而对培养我们的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。
本论文的内容是中国矿业大学南湖校区框架结构教学楼设计,侧重于结构计算,考虑结构的抗震设计,以此介绍框架结构体系的基本设计计算方法。
框架结构体系一般在教学楼和办公楼中被广泛应用,其特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。
需要时,可用隔断分隔成小房间,或拆除隔断改成大房间。
如果采用轻质隔墙和外墙,就可大大降低房屋自重,节省材料。
框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可以采用现浇柱及预制梁扳得半现浇半预制结构。
现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用。
在设计中,一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去,熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文;另一方面,由于现代化建筑一般都具有密度大,高度高,功能多,设备复杂,装修豪华,防火要求和管理自动化水平高,需要各工种交叉配合。
因此,通过这次毕业设计,扩大非本专业知识面也是十分重要的。
由于毕业设计是一种初步的尝试,涉及专业比较多,加上条件和水平所限,不可避免地存在疏漏与错误,敬请老师批评指正。
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见1.文献综述现代高层建筑是随着社会生产的发展和人们生活的需要而发展起来,是商业化、工业化和城市化的结果。
而科学技术的进步、轻质高强材料的出现以及机械化、电气化、计算机在建筑中的广泛应用等,又为高层建筑的发展提供了物质和技术条件。
20世纪90年代以后,随着我国钢材产量的不断提高,钢一混凝土组合结构在建筑行业得到了迅速发展,随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑都有很广泛的应用。
多层及高层建筑的结构体系大致有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体结构体系、巨型结构体系。
混合结构的承重墙体往往随建筑高度的增加而加厚,不仅耗费大量材料,也减少了使用面积,因此多层与小高层常采用框架结构体系。
框架结构特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用,是多层、高层建筑的一种主要结构形式。
框架结构是一种古老的结构形式,它的历史可以追溯到原始社会。
当原始人由穴居而转人地面居住时,就逐渐学会了用树干、树枝、兽皮等材料搭成类似于后来北美印第安人式的帐篷,这实际上就是一种原始的框架结构。
框架结构的最大特点就是把承重的骨架和用来围护分隔空间的帘幕式墙面明确地分开,这可能是因为人们在长期的实践中逐渐地认识到有的材料虽然具有良好的力学性能,但却不适宜用来防风避雨,而另一些材料正好具有这方面的特长,因而分别选用前一种材料当作承重骨架,然后再用后一种材料覆盖在骨架上,从而形成一个可供人们栖息的空间。
典型的印第安人式帐篷的骨架是由许多根树干和树枝做成的,树干的下端插入地下,上端集中在一起,四周覆以兽皮或人工纺织的席子,这样就形成了一个圆锥形的空间。
这种原始的帐篷结构极其简单,内部空间狭小局促,人在其中生活会受到很多的限制。
我国古代建筑所运用的木构架也是一种框架结构,它具有悠久的历史,据估计这种梁系统的结构早在公元二世纪的汉代就己经趋于成熟。
由于梁架承担着屋顶的全部荷载,而墙仅起维护空间的作用,因而可以做到“墙倒屋不塌”。
除木材外,用砖石也可能砌筑成为框架结构的形式。
13-15世纪在欧洲风行一时的高直式建筑所采用的正是一种砖石框架结构。
高直式教堂所采用的尖拱拱肋结构,无论从形式或受力状态上看都不同于罗马时代的筒形拱或弯窿。
它的最大特点是把拱面上的荷载分别集中在若干根拱肋上,再通过这些交又的拱肋把重力汇集于拱的矩形平面的四角,这样就可以通过极细的柱墩把重力传递给地面。
高直式教堂就是以重复运用这种形式的基本空间单元而形成宏大的室内空间的。
近代框架结构的应用,不仅改变了传统的设计方法,甚至还改变了人们传统的审美观念。
采用砖石结构的古典建筑,愈是底层,荷载愈大,墙也愈实愈厚,由此形成了一条关于稳实的观念—上轻下重、上小下大、上虚下实,而违反了这些原则就会使人产生不愉快的感觉。
采用框架结构的近现代建筑,由于荷载全部集中在立柱上,底层无须设置厚实的墙壁,而仅仅依靠立柱就可以支托建筑物的全部荷载,因而它可以根本无视这些原则,甚至还可以把这样原则颠倒过来—采用底层透空的处理手法,使建筑物的外形呈上大下小或上实下虚的形式。
采用框架结构的近代建筑,由于荷载的传递完全集中在立柱上,这就为内部空间的自由灵活分隔创造了十分有利的条件,现代西方建筑正是利用这一有利条件,打破了传统六面体空间观念的束缚,以各种方法对空问进行灵活的分隔,不仅适应了复杂多变的近代功能要求,同时还极大地丰富了空间的变化,所谓“流动空间”正是对传统空间观念的一种突破。
由于钢筋混凝土框架结构的快速发展,我国建国解放以来建造了许多钢混结构的建筑物,例如北京的长城饭店,长城饭店是中国国际旅行社北京分社与美国伊沈建设发展有限公司合资建设和经营的高级旅游饭店。
该饭店是美国贝克特国际公司设计,由北京市六建公司、机械施工公司、设备安装公司、市政三公司、房修二公司、园林局修建公司和花木公司联合建设施工的。
工程占地1.5万平方米,建筑总面积82459万平方米。
全组建筑呈“Y”字型,中心塔楼22层,高82.85米,周围分三翼,为18层。
全部为柔性框架抗震结构。
外墙饰面采用反射片式冷光玻璃,晶莹光亮,犹如水晶宫一般,有“玻璃大厦”之称。
在当前的发展趋势中,更为合理的是同时采用钢和钢筋混凝土材料的混合结构。
这种结构可以使两种材料互相取长补短,取得经济合理、技术性能优良的效果。
目前有这两种组合方式:(1)用钢材加强钢筋混凝土构件。
钢材放在构件内部,外部有钢筋混凝土做成,成为钢骨(或型钢)混凝土构件。
也可以在钢管内部填充混凝土,做成外包钢构件,成为钢管混凝土。
前者可充分利用外包混凝土的刚度和耐火性能,又可利用钢骨减小构件断面和改善抗震性能,现在应用比较普遍。
(2)部分抗侧力结构用钢结构,另一部分采用钢筋混凝土结构(或部分采用钢骨混凝土结构)。
这种结构可成为混合结构,多数情况下使用钢筋混凝土做筒(剪力墙),用钢材做框架梁、柱。
例如:上海静安希尔顿饭店就是这种混合结构。
香港中国银行则是另一种混合方式,它采用钢骨混凝土角柱,而横梁及斜撑都采用钢结构。
被称为中华第一楼的上海金茂大厦,就是采用钢筋混凝土做核心筒,外框用钢骨混凝土柱和钢柱的混合结构。
深圳地王大厦也是用钢筋混凝土做核心筒,外框为钢结构的混合结构。
除钢筋混凝土外,钢材也是一种比较理想的框架结构材料。
与钢筋混凝土相比,钢材强度高、韧性大、易于加工;高层钢结构具有决构断面小、自重轻、抗震性能好等优点;钢结构构件可在工厂加工,能缩短现场施工工期,施工方便。
但钢材的防火性能差,用钢材做框架还必须用不易燃的材料把它包裹起来,这也会给设计带来许多麻烦。
钢筋混凝土主要缺点是构件断面大,占据面积达、自重大。
但是钢筋混凝土结构造价较低,且材料来源丰富,并可以浇筑成各种复杂断面形状,还可以组成多种结构体系;可节省钢材,承载能力不低,经过合理设计,可获得较好的抗震性能。
因为两者各有所长,目前世界各国的情况不同,有的主张用钢框架,有的则主张用钢筋混凝上框架。
就我国的情况来讲,由于钢的产量不足,成本较高一般均采用钢筋混凝土框架。
框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式,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,整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯(全)框架结构,框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因工艺和使用要求,也可能在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。
框架结构体系是由竖向构件的柱子与水平构件的梁通过节点连接而成的,既承担竖向荷载,又承担水平荷载的结构。
横梁和立柱通过节点连成一体,形成承重结构,将荷载传至基础。
其特点是承重系统与非承重系统有明确的分工,支承建筑空间的骨架与梁,柱是承重系统,而分割室内外空间的围护结构和轻质隔墙是不承重的,这种结构形式强度高,整体性好刚度大,抗震性好,开窗自由。
这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,能获得较大的使用空间,建筑立面容易处理,可以适应不同的房屋造型。
同时,在结构性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能,成为“延性框架”。