1. 研究目的与意义
本毕业设计应包括建筑设计、结构设计和施工组织设计,其成果主要包括说明书、计算书和施工图三个部分。说明书用来说明设计内容;计算书是绘制施工图的依据;施工图纸是工程师的语言。毕业设计作为最后一个教学环节,是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能和专业知识的重要手段。可以进一步锻炼学生处理实际问题的能力;使学生掌握基本的设计方法,受到初步的工程技术训练。
2. 国内外研究现状分析
钢筋混凝土框架结构是现今比较常用的结构形式,在国内外许多工业建筑物中广泛采用多层钢筋混凝土框架结构,同时随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构在建筑工程建设中也已经被广泛应用.钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。该结构主要由两种性质不同的材料钢筋和混凝土组成.其结构设计合理的话有整体性、刚度较好的优点。但也有容易出现应力集中,梁柱核心区出现塑性铰等危险。合理的设计及经验是设计的关键。 由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋,则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担,这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承载能力。钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作,是由于混凝土硬化后混凝土与钢筋之间产生了粘结力。它由分子力、摩阻力和机械咬合力三部分组成。其中起决定性作用的是机械咬合力,约占总粘结力的一半以上。将光面钢筋的端部作成弯钩,及将钢筋焊接成钢筋骨架和网片,均可增强钢筋与混凝土之间的粘结力。为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀,钢筋周围须具有15~30毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境,保护层厚度还要加大。 梁和板等受弯构件中受拉力的钢筋,根据弯矩图的变化沿纵向配置在结构构件受拉的一侧。在柱和拱等结构中,钢筋也被用来增强结构的抗压能力。它有两种配置方式:一是顺压力方向配置纵向钢筋,与混凝土共同承受压力;另一是垂直于压力方向配置横向的钢筋网和螺旋箍筋,以阻止混凝土在压力作用下的侧向膨胀,使混凝土处于三向受压的应力状态,从而增强混凝土的抗压强度和变形能力由于按这种方式配置的钢筋并不直接承受压力,所以也称间接配筋。在受弯构件中与纵向受力钢筋垂直的方向,还须配置分布筋和箍筋,以便更好地保持结构的整体性,承担因混凝土收缩和温度变化而引起的应力,及承受横向剪力。
3. 研究的基本内容与计划
内容:七层钢筋混凝土框架结构教学楼设计。建筑使用年限50年,建筑耐火等级为二级,耐久等级为二级,建筑结构安全等级为二级,基础设计等级为乙级,抗震等级为三级。 计划:1.2017年2月20日至2017年3月20日 查阅文献、调查各种建筑结构形式、完成任务书中建筑部分。 2.2017年3月26日至2017年6月1日 完成任务书结构(电算和手算)部分、画出施工图。 3.2017年6月2日至2017年6月9日 完成工程施工组织设计编制,检查修改毕业设计所有相关材料、准备毕业答辩。
4. 研究创新点
本设计属于框架结构设计,包含平面布置,结构验算,施工图设计,抗震设计等等几个方面。设计者的关注点在于合理的结构平面布置,以满足规范的各项要求同时降低经济花费。 钢筋混凝土框架结构具有足够的强度,良好的延性和较强的整体性,因而广泛应用于地震设防区的多高层建筑中。 框架结构抗震设计的指导思想:1.塑性效应发生在梁端,底层柱的塑性效应较晚形成;2.梁柱在弯曲破坏前,避免发生其他形式的破坏,如剪切破坏,粘性破坏。3.在梁柱破坏之前,节点应有足够的强度及变形能力。4.重视非主体结构构件设计。 此结构设计中我主要采用手算,有详细的计算步骤和设计理念,突出概念设计的重要性。同时用Autocad和结构设计软件PKPM等作图软件出结构图,这样能更精确得到设计成果。
