南京华夏集团行政办公楼设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、课题名称：

土木工程多层框架毕业设计

本工程为实际应用课题，地点在江苏省南京市，为南京华夏集团行政办公楼设计。建筑场地长宽约45m17m，建筑面积约4600m2，为三跨六层钢筋混凝土规则框架，标准层层高3.6m，主要跨度6~7m。在正常情况下，本工程的合理设计使用年限为50年。

二、项目研究背景：

所要编写的方案是南京华夏集团行政办公楼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，在设计过程中主要其计算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绘图。

研究意义

（1）提高学生认真负责、一丝不苟和团结协作的精神，对事物能潜心考察；

（2）培养学生严谨推理、实事求是、用实践来检验理论、全方位地考虑问题等专业技术人员应具有的素质；

（3）培养学生综合运用所学知识独立完成结构设计或科研课题的工作能力；（4）培养学生从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力，提高学生从别人经验、从其它科学找到解决问题的新途径的悟性；

（5）培养学生根据条件变化而调整工作重点的应变能力；

（6）对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核

三、本设计课题的意义：

(1)建筑设计部分：

主要是根据建筑功能的要求，进行建筑物的平面、立面和剖面设计，并绘制相应的建筑施工图。

对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，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，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。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，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能要在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。

(2)结构设计部分：

根据确定的建筑设计图纸，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，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。

建筑设计包括建筑总平面及建筑平面简图、立面图、剖面图和节点祥图。用AUTOCAD进行出图。建筑设计要满足建筑使用功能和外观要求。

结构设计包括结构布置，构件截面尺寸的选择及其材料标号的选择，基础形式的选择等。

在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，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。

作为一个即将土木工程专业毕业的本科生，毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节。通过毕业设计，复习和巩固以前所学知识，把主要课程联系成一个完整的体系，了解整个建筑物建筑、结构设计的全过程，有系统地综合运用所学的基础理论和专业知识，来解决工程实际问题，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

主要通过《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等规范，结合工程实际进行研究，提出本人对结构设计的一些看法。目前结构计算和以前相比更加复杂多样，因此不可能一次完成，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。每步计算中又包含多次试算，在上一步计算取得合理结果以后，方可进行下一步计算，以便使结构计算过程科学化，提高设计工作效率。

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

在此阶段将拟定建筑方案，确定建筑使用的材料及做法，确定建筑的总体形状及各种尺寸。建筑设计包括建筑总平面及建筑平面简图、立面图、剖面图和节点祥图。建筑设计要满足建筑使用功能和外观要求。

（2）结构设计阶段

此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。

框架结构设计包括结构布置，构件截面尺寸的选择急其材料标号的选择，基础形式的选择等。

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。基础考虑地质条件和上部结构、荷载条件。

本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。

荷载最不利组合考虑一般荷载组合和地震作用下的荷载组合。

对于框架结构一般最不利组合（不考虑地震作用）：

（1） 恒 任一活荷载

（2） 恒 0.9*（使用活荷载 风荷载）

控制截面：框架梁的控制截面是支座面和跨中截面，支座截面一般由受弯和受剪承载力控制，跨中由受弯承载力控制。梁支座截面的最不利位置在柱边。对于框架柱控制截面在上下端由弯矩和轴力控制。

根据本工程的地质和上部结构和荷载综合考虑采用条形基础。基础、内力计算采用倒梁法，控制截面和构造按规范要求设计。

最后，我们还要进行三水准、两阶段设计方法进行抗震设计：

1、做好强柱弱梁的设计

由于框架柱受轴向压力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰，就会产生较大的层间位移，甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的柱铰结构，从而危及结构承受垂直荷载的能力

2、做好强剪弱弯的设计

为了防止梁端，柱端在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏，在设计中要求做到强剪弱弯亦即构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力。

3、做好强节点弱构件的设计，还要对节点进行抗震结构设计要求框架节点核芯区不先于梁柱破坏。

其他结构和构造按其规范要求设计。

（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

六、参考资料

[1]GB50223-2008.建筑工程抗震设防分类标准[S]．

[2]GB50068-2001.建筑结构可靠度设计统一标准[S].

[3]GB50009-2012．建筑结构荷载规范[S]．

[4]GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．

[5]GB50011-2010．建筑抗震设计规范[S]．

[6]GB50007-2011．建筑地基基础设计规范[S]．

[7]干维主编.建筑结构选型[M].中国水利水电出版社，2012.

[8]董军、张伟郁、顾建平编著.土木工程专业毕业设计指南－房屋建筑分册[M].北京：中国水利水电出版社，2002.

[9]梁兴文，史庆轩主编．土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，2005．

[10]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．

[11]周果行编著，房屋结构毕业设计指南[M]．中国建筑工业出版社，2004．

[12]皮凤梅编著.土木工程结构设计指导[M].中国水利水电出版社，2012.

[13]万胜武,孙艳.土木工程专业毕业设计典例.框架结构与框剪结构篇[M].武汉理工大学出版社,2012.

[14]建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集（8）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.

[15]建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集（9）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[16]建筑结构构造资料集编委会编.建筑结构构造资料集（上、下）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[17]03G101-1．混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S]．

[18]郭正兴主编.土木工程施工[M].东南大学出版社,2007.

[19]完海鹰,江小燕,李庆锋.施工组织设计[M].合肥工业大学出版社,2010.

[20]有关教材.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、研究对象

本工程为实际应用课题，地点在江苏省南京市，为南京华夏集团行政办公楼设计。建筑场地长宽约45m17m，建筑面积约4600m2，为三跨六层钢筋混凝土规则框架，标准层层高3.6m，主要跨度6~7m。在正常情况下，本工程的合理设计使用年限为50年。

二、拟解决的问题