1. 研究目的与意义
本课题是H15某地公寓楼结构设计(八),课题来源于工程实际,具有较强的工程背景和工程应用前景。本次设计采用的是框架结构,框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活,可以提供较大的建筑空间,结构自重较轻,计算理论比较成熟,同时也可以构成丰富多变的立面体型。因此,多高层框架结构体系在实际工程中得到了广泛的应用。
通过该结构设计可以让我巩固在大学里所学过的专业知识和专业基础知识,系统地将大学四年所学的知识联系在一起,结合绘图软件AutoCAD和结构计算的PKPM等计算机软件,做到理论联系实际,掌握建筑工程设计的程序和方法。了解建筑工程中多工种协调、配合的重要性,培养交流、沟通能力和团队协作精神,从而具备工程技术人员应有的基本技能和素质。
2. 课题关键问题和重难点
本课题是H15某地公寓楼结构设计(八),此次设计的关键问题在于结构方案的确定,截面尺寸的选取以及手算与电算相结合的结构内力计算与分析。其中,框架结构内力计算是此次设计的难点。框架结构承担的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用,其中恒载、活荷载一般为竖向作用,风荷载、地震则为水平方向作用,手算多层多跨框架结构的内力及侧移时,一般采用近似方法。如求竖向荷载作用下的内力时,有分层法、弯矩二次分配法、迭代法等;求水平荷载作用下的内力时,有反弯点法、D值法、迭代法等。这些方法采用的假设不同,计算结果有所差异,但一般都能满足工程设计要求的精度。以及在考虑结构地震作用效应时,所运用到的振型分解反应谱法和底部剪力法。
3. 国内外研究现状(文献综述)
本次毕业设计是H15某地公寓楼结构设计(八)。框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架,各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、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。在结构受力性能方面,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。因此,选择框架结构作为教学楼的主体结构是比较合理的。在框架结构设计时,需首先进行结构布置和拟定梁、柱截面尺寸,确定结构计算简图,然后进行荷载计算、结构分析、内力组合和截面设计,并绘制结构施工图。
随着我国社会主义建设事业的蓬勃发展,钢筋混凝土结构在我国工程建设中得到了迅速的发展和广泛的应用。混凝土结构、钢结构、钢与混凝土组合结构和混合结构,是当前广泛应用于高层建筑的结构类型。其中钢与混凝土组合结构和混合结构是近年来在超高层建筑中发展较快、具有广阔前景的新型结构,它融合了钢结构和混凝土结构的优点,承载力高、延性好、变形能力强,从而具有较强的抗风和抗震能力。随着高层建筑的快速发展,结构层数越来越多,高度越来越大,平面布置和立面体形越来越复杂,从而使结构计算分析的重要性越来越明显,用计算机进行计算分析已经成为高层建筑结构不可或缺的手段。
在结构抗震方面:钢筋混凝土框架结构具有良好的塑性内力重分布能力,如果整体结构具有合理的破坏机制,能够充分的吸收和耗散输入结构的地震能量,就可以防止钢筋混凝土框架结构在强震作用下过早地发生严重破坏甚至倒塌。为了保证框架结构的抗震安全,结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性。为了增强结构的抗震能力,设计时遵循以下原则:三水准、两阶段、强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件。
4. 研究方案
我所选择的毕业设计课题是H15某地公寓楼结构设计(八),此方案采用的是框架结构体系,框架结构具有空间分隔灵活,自重轻,节省材料的优点,在合理的高度和层数下利于安排具有较大空间的建筑结构,在结构受力性能方面,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。所以框架结构符合此次设计公寓楼的要求。
5. 工作计划
第1周了解毕业设计有关要求,进行英文翻译。熟悉任务书,完成开题报告。熟悉建筑图,考虑结构方案。
第2周完成英文翻译。进行结构布置,荷载计算,电算建模。
第3周完成电算建模,进行结构整体计算。
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