汤泉幼儿园建筑结构设计开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:1692字

1. 研究目的与意义

研究目的:培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和建筑软件CAD、天正CAD、PKPM的操作使用,提高分析与解决实际问题的能力,同时能够了解并掌握建筑设计的全过程,对大学四年所学的知识进行整合,从《基础工程》到《混凝土结构设计》,再到《高层建筑结构设计》的具体结合分析、解决问题,《工程荷载与可靠度设计原理》《工程结构抗震设计》等专业基础知识的灵活运用,从而获得从事专业工作所必需的基本训练和科学研究工作的初步能力。

研究意义:本次设计是对所学知识一个很好地回顾与梳理。通过本次设计,深刻巩固了学生大学四年的学习成果,在设计过程中,查阅资料与规范,提高自主学习、分析和解决工程实际问题的能力,熟悉工程设计的内容和程序,对以后投入工作极为有用。同时培养学生调查研究、综合分析思考能力,以及查阅技术文献、资料和手册,拟定设计方案,计算、绘图和编写设计说明书的能力,为今后独立从事土建设计和施工打下基础。

2. 国内外研究现状分析

随着技术与经济的发展,目前多层和高层建筑逐渐增多,框架结构是其主要形式,框架结构是由水平放置的梁构件和竖直放置的柱构件组成的主要承重承重框架,与楼面板共同构成空间受力结构,并通过布置非承重填充墙形成适应需要的建筑空间。

(1)目前国内外框架结构除最常用的混凝土框架结构以外,还有钢框架、胶合木结构框架也逐渐流行起来,还包括装配式与装配整体式等,也可根据需要对梁或板施加预应力,以适用于较大跨度的公共建筑。其中胶合木结构、装配式、钢框架适合大规模工业化施工,在国内外也越来越多的得到应用。(2)在混凝土框架结构材料选择方面,国外超高性能混凝土(UHPC)的使用也逐渐增加,目前UHPC的配制、生产、施工和预制技术已经成熟,它的抗压强度可达到120-180MPa,圆柱劈裂抗拉强度达4.5-24MPa,对框架结构这种大规模存在一维杆件的结构体系,优点显著。(3)框架结构的一个缺点是侧向刚度较小,随建筑高度增加,框架结构的侧向变形由弯曲型向剪切型转变,在强烈地震作用下层间位移角较大,结构变形充分。目前国内有学者提出采用粘滞流体消能器(VFD)加固框架结构并进行抗震分析,VFD对结构抗震加固可以增加结构的阻尼比,降低结构抗震构造措施要求,如抗震缝的设置,同时对既有的框架结构无法采用常规的加固方法时有显著优势。(4)在计算软件使用方面,国内大多数仍采用CAD、天正、PKPM居多,对复杂建筑,或强调外形的建筑结构不能直观地反映其三维效果,目前国外已经开始大范围使用BIM,集成化程度与可视化程度高,适合于本次案例幼儿园的使用。

3. 研究的基本内容与计划

内容:汤泉幼儿园建筑结构设计。位于江苏省南京市,建筑面积4500平方米左右的公共建筑用房。建筑物地上为三层,主体部分楼顶标高13.5m,突出屋面的屋顶房间屋顶标高为17.2m,首层高4.2m,2-3层高3.9m,设备夹层1.5m。结构设计使用年限为50年,抗震设防烈度7度,抗震设防类别为甲类,建筑耐火等级为一级。

计划:

1-4 周:建筑设计及外文翻译;

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4. 研究创新点

(1)本项目为幼儿园公共建筑用房,采用混凝土框架结构,由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构房屋墙体不承重,且房间数量较多,对空间的使用要求高,所以可采用竹木结构隔墙,自重较轻,可以在预制后现场装配,施工速度快,不需考虑养护问题,且环保绿色,适合幼儿园建筑特色。

(2)建筑中间有活动场地,建筑平面相对开洞面积较大(21.46%),但是低于30%,且有局部突出部位,建筑平面局部有42.84的扭转,故属不规则平面。对于这些情况,将不规则的平面分成矩形和三角形两个相对规则的平面,则计算相对简单,连接处可采用设置变形缝和防震缝,同时将五个角柱布置成矩形,且增大截面积以减小扭转效应。加大第一层框架柱截面,以增强刚度。同时增强框架柱的截面惯性矩,使截面抗弯刚度增加,对对抗不同方向水平荷载较为有利。

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