框架结构设计开题报告

框架结构设计开题报告

课题来源

课题设计来源生产实践，属于工程设计类型。毕业设计作为大学结束时间的一个实践环节，有着其不可替代的地位，它的重要性和必要性将会很明显的体现在将来的实际工作当中，它是大学阶段一个尤为重要的环节，是对我们大学期间所学知识的一次综合性和系统性的运用，要求我们做到知识的系统化、实际化，做到理论联系实际。

科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等。

科学意义：

近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。

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，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

通过毕业设计，能够对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使得在大学所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化，并且能够培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。

国内外研究概况：

由于框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙仅起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”,在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。

由于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。

近年来, 随着计算机技术的不断发展, 框架结构的计算也由手算转向电算, 计算精度日益提高, 设计人员的工作强度逐渐降低。但是, 在框架结构的设计中, 仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视, 以确保设计质量的提高。随着社会的发展，多层框架结构的建筑越来越多了。

日本的高层建筑在“质”和“量”两方面均获得了令人瞩目的发展。日本高层建筑的发展与建筑工艺技术的进步，教育理念的发展都值得我们借鉴。

现代社会生活的开放性、便捷性、不确定性促使现有办公楼朝着大空间小隔

断的布局方式、综合化、透明化方向发展。

现有办公楼因其自身特性无可避免的要承担起一部分的城市功能，最主要的

有：整合城市的公共空间，创造人性的活动场所；整合城市交通，使新建筑成为整

个城市交通体系的有机组成部分；整合城市生态景观，在公众参与的层面上共同形

成特有的城市景观；以及它具有的经济催化、信息传递等功能。

研究内容

Ⅰ、建筑设计

（一）建筑设计功能要求

查阅资料，调研相应建筑的功能、空间分析组合。

主要使用功能的组合参考如下：

1、办公室部分：30间若干。

2、首层设服务台、门厅、会客、休息、接待、值班室及库房。

3、设中、小型会议室若干。

4、交通部分：楼梯、电梯

（二）、建筑设计任务

1、建筑施工图绘制：

（1）、总平面图（1：500或1：1000）。

（2）、施工说明，门窗表：一张图

（3）、平面图：底层，标准层，屋顶平面（1：100）

（4）、主要立面图：2个（1：100）

（5）、剖面图：1个，要求剖在主门厅、楼梯间或建筑层高变化处（1：100）（6）、楼梯详图。部分构造详图

2、设计说明书

内容：设计任务简介，建筑方案主题思想及平、立、剖设计说明，楼梯建筑设计及屋顶排水设计说明。

Ⅱ、结构设计

1、确定结构方案：根据原始资料及建筑设计，通过分析比较，确定本工程的结构方案和构件选型，进行结构布置，选择构件截面尺寸及材料标号。

2、结构计算

（1）荷载计算：根据建筑使用功能及建筑结构荷载规范进行计算。

（2）对上部主要承重结构进行内力计算及配筋：框架结构的各种荷载计算，内力分析及组合，梁、柱截面设计；现浇楼（屋）面梁、板设计；楼梯设计。

（3）基础选型及基础设计。

（4）应用计算机进行内力及配筋计算，并对手算结果进行校核。

3、绘制结构施工图：根据计算结果及抗震设计要求，按照建筑和结构制图标准绘制施工图

（1）基础平面布置图（1：100），基础详图，结构施工说明；

（2）楼板、屋面结构平面布置图（1：100）；

（3）标准层现浇板配筋图；

（4）一榀框架施工图；

（5）一个楼梯结构详图；

4、结构设计计算书内容：

结构方案选取、构件类型、材料确定、荷载计算、结构计算简图（竖向荷载、风荷载、地震荷载作用下的）内力计算、内力组合和截面设计、基础设计、现浇楼（屋）面设计、楼梯、雨蓬设计等有关计算、结构构造、对施工的要求等简要说明。

拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

研究方法：

采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法；求水平荷载作用下的内力时，有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法；

结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计，再交指导老师审查，审查通过后，利用Auto CAD 、和手工完成绘图，利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。

结构部分计算的大概步骤：

1）．初估梁柱截面尺寸 2). 荷载计算

3). 水平地震作用的侧移验算 4). 风荷载作用下的侧移验算

5). 水平地震作用下横向框架的内力计算 6). 竖向荷载作用下框架的内力计算 7). 框架梁柱配筋 8). 板的配筋计算

9). 楼梯配筋 10).基础的设计及配筋计算

研究计划及预期成果

1、进度安排

（1）收集相关资料并完成毕业设计开题报告（寒假）

（2）建筑方案及建筑施工图绘制（3周）

（3）结构方案、结构计算（手算部分）（4周）

（4）结构分析（电算部分）计算书整理（2周）

（5）结构施工图绘制（3周）

（6）毕业设计资料整理、答辩（1周）

2、预期成果

建筑设计：总平面图（1：500或1：1000）；施工说明，门窗表：一张图；平面图：底层，标准层，屋顶平面（1：100）；主要立面图：2个（1：100）；剖面图：1个，要求剖在主门厅；楼梯间或建筑层高变化处（1：100）；楼梯详图，部分构造详图；设计说明书

结构设计：基础平面布置图（1：100），基础详图，结构施工说明；楼板、屋面结构平面布置图（1：100）；标准层现浇板配筋图；一榀框架施工图；一个楼梯结构详图；结构设计计算书

特色或创新之处

在本次设计中采用手算和电算两种方法，手算采用分层分析法和D值法（计算竖向荷载采用分层分析法，计算水平荷载采用D值法）来完成，电算采用PKPM结构计算软件。最后，将手算与电算的结果比较，相互检验，以提高结构计算的精确度.