中石油南京分公司行政办公楼设计开题报告

 2021-08-14 18:12:33

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:

中石油南京分公司行政办公楼设计

本工程为实际应用课题,地点在江苏省南京市,为中石油南京分公司行政办公楼设计。建筑场地长33m,宽15m,建筑面积2500m2;为三跨五层钢筋混凝土规则框架,标准层层高3.3m,主要跨度6~6.5m。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:

我需要编写的方案是中石油南京分公司行政办公大楼的框架结构的建筑设计,在课程设计资料中可以初步了解该工程的工程地质资料,结构和场地地震效应,基本风压、基本雪压和荷载取值等。在设计过程中主要计算荷载作用下的结构内力,寻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且绘图。

三、本设计课题的意义:

(1)建筑设计部分:

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。该建筑面积2500m2,为三跨五层钢筋混凝土规则框架。

建筑采用梁、柱组成的结构体系作为竖向承重结构,并且同时承受水平荷载时,称为框架结构体系。它适用于多层及高层建筑。

建筑平面布置灵活是框架结构的优点,可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室及卫生间等。加隔墙后,也可做成小房间。框架结构的构件主要是梁和柱,它们可做成预制或现浇框架,立面可变化、布置很灵活。根据使用要求和建筑布置确定柱网和层高,布置梁和柱。在高层建筑中,梁柱必须做成刚接。梁的跨度受到梁断面尺寸的限制。在地震地区,柱断面尺寸受到轴压比限制,不能过小。

框架结构是高次超静定结构,既承受竖向荷载,也能承受如风荷载或水平地震作用的侧向作用力。应当尽量使结构的整体抗侧刚度对称,以免地震产生过大的整体扭转。框架结构的柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求,又要使结构合理,施工方便

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)结构设计部分:

通过完成的建筑设计图纸,对结构方案进行选择,布置结构平面,对结构材料及其强度级别选择,对结构构件截面尺寸选择,对截面承载能力和结构构件内力分析进行计算。在这基础上,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,并且编制毕业设计说明书。

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。

这是我们毕业前夕的最后一次的大型课程设计,这次设计意义重大,我们的专业也决定了我们将来要从事的重要工作,就是使用所学的专业知识来对将来的民用及工业建筑物的设计,施工,管理等各个环节指导并管理。这次设计的目的就是让我们深入了解了工程建设设计与施工的过程,加深对一般框架类型的房屋的认识,通过研究自己的课题,学会在现代建筑的具体实践中运用从学校所学的知识,从设计之中来提升自己的能力,获取经验。为了提高自己的专业水平,体现毕业设计的重要作用,通对所学的理论知识和技能的运用,从而解决多层框架办公楼的建筑和结构设计,为今后独立从事土建设计和施工打下基础。

四、文献研究概况

在本毕业设计过程中,我们需要运用各种图集与设计规范、国家或地方标准来完成多层框架行政办公楼的结构选型,结构布置,结构设计及建筑图、结构图、施工图的绘制。这些不仅需要我们对文献检索、规范应用、图集观摩、综合应用所学各门专业知识,分析和解决问题有较强能力,还需要我们认真勤奋、善于思考、独立创新。在设计中涉及到很多计算机软件,如PKPM,CAD等。通过对这些软件的学习与应用,很好的达到理论与实践相结合,学以致用的目的。

(1)建筑设计

建筑设计分为初步设计与施工图设计两个阶段。需要完成总平面布置,平面设计,立面设计,剖面设计以及确定屋面楼面做法,材料,工程地质条件以及气象条件。

(2)结构设计

本阶段需要完成1. 结构的选型布置以及计算简图。我所设计的结构为三跨五层钢筋混凝土规则框架,建筑面积约为2500 m2。对于框架构自身特点而言,在进行建筑结构设计时,采用统一柱面、统一层高、统一荷载的模式设计。统一的柱面可以易于办公楼针对人们的功能要求进行相对任意的分割,不会因为柱面不同而制约使用功能;统一的层高可使楼房采光效果好,空气流通顺畅,工作环境舒适,布局安排合理,水平运输畅通无阻,有利于使用功能的相互替代;统一的荷载,有利于打破会议室和其他部门之间的明显界限。

房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距内,当房屋长度超过规定值时,伸缩缝将房屋分为若干温度区段,伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生裂缝而设置的。在伸缩缝处,基础顶面以上的结构和建筑全部分开。现浇混凝土框架结构的伸缩缝最大间距为55m。[1]

2.荷载汇集。

3.横向风荷载作用下框架的内力和侧移的计算。

4.楼盖设计。

5.竖向荷载作用下的内力计算。

6.地震作用的内力计算。根据《建筑抗震设计规范》, 高层建筑结构的抗震措施是根据抗震等级确定的,抗震等级的确定与建筑物的类别相关,不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,也就是考虑抗震等级时取用烈度与抗震计算时的设防烈度不一定相同。

建筑结构应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设防类别。本次设计的建筑为丙类建筑。丙类建筑应符合本地区抗震设防烈度的要求。抗震设计时,多高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。[2]

我们还要进行三水准、两阶段 [3]设计方法进行抗震设计:

a.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。

b.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。

c.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。

7.内力组合。

8.框架梁和柱的设计

9.基础设计,等。

(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

起讫日期

设计(论文)各阶段工作内容

备 注

第1-3周(3.2-3.22)

建筑方案及建筑施工图

3.0周

第3周结束时上交全部建筑施工图,建筑指导教师作初步批改。

第4周(3.23-3.29)

结构选型与布置及布置图的绘制

1.0周

第5周(3.30-4.5)

计算简图及荷载计算

1.0周

第6-7周(4.6-4.19)

框架内力计算及内力组合

上机计算

2.0周

第8周(4.20-4.26)

框架梁、柱截面设计,上机计算

1.0周

第9周上半周(4.27-5.3)

现浇楼面板设计、上机计算

1.0周

第10周(5.4-5.10)

(期中检查)

楼梯结构设计计算、上机计算

1.0周

第11周(5.11-5.17)

基础设计、上机计算

1.0周

第12-14周(5.18-6.7)

绘施工图、整理前述工作的计算书

3.0周

第14周结束时上交全部建筑、结构设计成果,指导教师批改。

第15周(6.8-6.14)

评阅、答辩,评定成绩

1.0周

毕业设计时间从3.2-6.14,其中毕业实习放入毕业设计过程中,建筑设计3周,结构设计11周,答辩1周,共计15周。

六、参考资料

[1] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].

[2] GB50223-2008. 建筑工程抗震设防分类标准[S].

[3] GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].

[4] GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].

[5] GB50068-2001. 建筑结构可靠度设计统一标准[S].

[6] GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].

[7] GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].

[8] 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.

[9]《房屋建筑学》第四版 中国建筑工业出版社。2006

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,地点在南京,为中石油南京分公司行政办公大楼设计。建筑场地长33m,宽15m,建筑面积2500m2;为5层钢筋混凝土框架结构,层高3.3m,跨数3跨,主要跨度6~6.5m。该设计分为建筑设计和结构设计两个子项,其中结构设计为重点。

二、拟解决的问题

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