1. 研究目的与意义
毕业设计作为最后、具总结和提升意义的特殊教学环节,是考察学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。要加深对所学基本理论知识的理解,培养综合分析问题的能力以及创新精神。通过毕业设计这一重要的教学环节,培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,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。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。
在本次设计中,通过认真考虑分析各项因素,处理好建筑与结构的整体和细部的关系,选择合理的结构型式、结构体系和进行结构布置,通过查阅掌握最新设计规范,并能在设计中正确运用,完成相应的结构布置和抗震设计要求。在完成本次毕业设计过程中,还需要运用感性和理性知识去把握建筑的结构设计精要。同时也要注意了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
2. 国内外研究现状分析
土木工程是建造各类工程设施的科学,技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为:建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生,深知土木工程设计范围之广,以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了建筑工程这一个小的分支,其结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。 就此次的设计题目,以及结合任务书所给定的各项条件,选择了框架结构比较合理并且切合实际。
钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展,多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。框架结构房屋的布置应对称、均匀,减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离,减小结构重心和刚度中心之间的距离,以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大,容易产生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑,抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外,还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构,有水平位移,房屋的总水平位移越大,人的感觉越不舒服,而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂,因而对这两种水平位移进行限,这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。
3. 研究的基本内容与计划
作为一座办公楼设计,在设计之前作为设计者必须深入实际,调查研究,了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼,必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
结构设计部分:在建筑设计的基础上,进行结构设计,主要内容包括:
1.具体确定结构设计方案,根据建筑平面布置图,进行结构构件的布置,确定主要结构构件的截面尺寸和材料强度等级。
4. 研究创新点
本着安全,经济,实用,绿色的原则,通过对框架结构布置的研究和学习,在本次的毕业设计中采用的框架结构的承重结构是梁、板、柱,其牢固性要大于砖混结构。当需要进行室内空间的改造,框架结构因为多数墙体不承重,所以改造起来比较简单;再是框架结构的抗震性要高一些。在空间上灵活分割,节省材料;由于采用的是框架结构,梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期。
