镇江恒顺公司职工餐饮文娱中心设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

一、课题名称：

钢筋混凝土框架设计

本工程为实际应用课题，地点在江苏省镇江市，为镇江恒顺公司职工餐饮文娱中心设计。建筑场地长宽约36m15m，建筑面积约2200m2，为三跨四层钢筋混凝土规则框架，标准层层高3.6m，主要跨度约6.5m。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。

二、项目研究背景：

所要编写的方案是镇江恒顺公司职工餐饮文娱中心的框架结构的建筑设计，从课程设计资料中可以初步了解该工程基本的结构形式，安全等级，气象资料和工程地质资料，在设计过程中主要手算其荷载作用下的结构内力，找出最不利的内力组合，从而选取最安全的结果计算配筋，并利用PKPM软件进行校验，后用CAD绘制建筑施工和结构施工图。

三、本设计课题的意义：

(1)建筑设计部分：

框架结构的建筑设计主要根据建筑物建成后的使用功能设计建筑物的开间布局、层高等，即建筑的平面设计、立面设计和剖面设计。并绘制相应的建筑施工图。

框架结构是由梁和柱连接而成的。梁柱交接处的框架节点应为刚接构成双向梁柱抗侧力体系。其主要优点为空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构是高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受风荷载或水平地震等横向力的作用，采用现浇混凝框架结构的特点土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果。

(2)结构设计部分：

框架结构的结构设计主要根据建筑施工图进行结构设计，通过选定结构形式与空间布局实现建筑设计，包括进行结构方案的选择，结构平面的布置，选择结构材料及其强度级别，确定结构构件截面尺寸，进行结构构件内力分析及截面承载能力计算，在此基础上，利用CAD分别完成基础平面布置图、结构平面布置图、框架配筋图、楼梯配筋图等主要结构设计施工图，并编制毕业设计说明书。

框架结构的受力特点：框架结构在竖向荷载作用下，楼层梁和楼板只承受本曾荷载，儿楼层柱则承受本层以上所有荷载，所以框架结构的不同层的梁和楼板不会有太大差异，而框架柱则因为楼层的不同而大大不同。而因为框架结构构件截面较小，因此框架结构在水平荷载的作下刚度和承载力较低，它的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都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。

作为一个土木工程的毕业生，通过毕业设计可以很好地巩固和运用本科阶段所学知识把主要课程联系成一个完整的体系，深入了解整个框架结构建筑设计和结构设计的全过程，全面的综合运用所学知识解决工程实际问题，达到加强技能性培养的目的；熟悉有关设计计算方法，培养进行调查研究、查阅文献、收集资料以及使用本专业各种规范和手册的能力；锻炼设计、计算、绘图、概算、运用技术资料撰写论文的能力，培养独立思考、独立进行工程设计的能力，为毕业后的工作打下坚实的基础。

四、文献研究概况

作为一名本科生，进行框架结构的设计主要是通过《混凝土结构（上册）》、《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》的研读随后按照《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等规范的要求进行设计研究。毕业设计主要通过手算的方法设计结构，这一方面从最初的设计到现在都是一样的，但如今的建筑结构复杂多样，无疑增加了结构设计的难度。不可能一次完成，而应当从整体到局部、分层次完成。主要计算过程可以分为四步进行：整体参数计算，整体合理性计算，构件优化计算和抗震性能验算。每一次的计算结果都要认真的核查，才可以进行下一步的计算，以免造成计算误差所造成的工程结构质量问题。

对本课题的研究将分为建筑设计、结构设计、毕业设计整理三个方面。

（1）建筑设计分为初步设计及施工图设计两个阶段

在这个阶段，主要根据建筑物所需的建筑功能进行建筑初步设计，即拟定建筑方案，确定建筑的总体形状及各种尺寸，和确定建筑使用的材料及其做法。并通过建筑施工图变现出来，建筑施工图主要包括总平面图、平面布置图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图以及节点详图。

（2）结构设计阶段

结构设计阶段包括计算确定荷载，同时进行荷载分析、内力计算，进行最终结构图的绘制，结构计算分手算和部分电算。

框架结构设计主要包括框架结构布置、结构荷载组合、结构内力计算和组合、结构构件和地基基础设计、抗震结构设计、电算结构复核和绘制结构施工图等步骤。其中结构构件设计通过结构内力计算来确定各种杆件截面尺寸和配筋设计。框架柱按实际情况分别采用轴心受压和偏心受压来计算。梁考虑正截面抗弯计算和抗剪计算，而基础则要考虑地质条件、上部结构和荷载条件进行设计。下面对框架结构的内力计算和内力组合进行详细阐述。

框架结构是一个空间手里体系，结构分析时有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法。在初步设计阶段，为确定结构布置方案或构件截面尺寸，需要采用一些简单的近似方法惊醒计算，以求既快又省地解决问题，另外近似的手算方法虽然计算精度较差，但概念明确，能够直观地反映框架结构的受力特点，从而可判断电算结果的合理性。

完成内力计算的第一步要确定结构的计算简图。框架结构的计算简图确定包括：

1）计算单元

为方便常忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略个构件的抗扭作用，将横向框架和纵向框架分别按平面框架进行设计计算，取出有代表性的一榀横向框架作为计算单元。

2）节点

现浇框架中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点，因此节点应简化为刚接节点，框架支座一般设计成固定支座。

3）跨度与层高

框架梁的跨度可取柱子轴线之间的距离，而框架的层高可取相应的建筑层高，即取本层楼面至上层楼面的高度，但底层的层高则应从基础顶面算起。

4）框架梁的截面惯性矩

在计算框架梁截面惯性矩I时应考虑到现浇楼板的贡献。为方便起见，假定梁的截面惯性矩沿着轴线不变，对现浇框架楼盖，中框架去I=2I0，边框架去I=1.5I0；而对装配式框架楼盖，中框架去I=1.5I0，边框架去I=1.2I0，I0为矩形截面惯性矩。而课题的要求为现浇楼盖，按要求取前者。

5）荷载计算

另外这个工程框架结构的竖向荷载计算采用荷载迭代法近似计算。水平荷载包括：风荷载和水平地震作用，计算采用改进反弯点法即D值法来近似计算。

在梁的内力计算方面，本工程运用梁端弯矩调幅，即人为地减少梁端负弯矩，减少节点附近梁顶面的配筋量，弯矩条幅只对竖向荷载作用下的内力进行，即水平荷载作用下产生的弯矩不参加调幅，因此弯矩调幅应在内力组合之前进行。

（3）毕业设计整理阶段

按学校毕业设计条例及教研室实施细则整理毕业设计成果，做好毕业答辩准备工作。

设计全过程将充分考虑安全、经济、适用三要素，建筑设计注意与周围环境的协调，功能区组合合理。结构设计要求结构布置合理，构件设计经济合理。

五．毕业设计（论文）进程安排

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六、参考资料

1.东南大学、同济大学、天津大学合编.混凝土结构（中册）混凝土结构与砌体结构设计.中国建筑工业出版社，2012．

2.徐秀丽主编．混凝土框架结构设计[M]．中国建筑工业出版社，2008．

3.GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案