常州某办公楼工程设计开题报告
2020-04-15 15:44:18
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一、工程概况
本工程位于常州市,房屋总高39.6米,共11层,总长44.2米,总宽14.6米,该工程采用钢筋混凝土框架#8212;剪力墙结构体系,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。二、 选题的目的和意义
我国人口众多,土地匮乏,人均用地少,是世界上人口密度最高的国家之一。改革开放后,我国经济快速发展,大量人口涌入城市,城市用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
设计基本理论
根据现行国家相关框架结构技术规范、规程与标准,采用以概率论为基础的极限状态设计法,按分项系数的设计表达式进行计算(对疲劳强度计算除外);各种承重结构按承载力极限状态和正常使用极限状态的原则设计;在设计过程中,应根据结构破坏可能产生的后果采用不同安全等级,并在荷载效应计算中分别采用不同的系数;结构件或连接按承载力极限状态设计时,一般按使用条件采用荷载效应的基本组合;结构构件按正常使用极限状态验算变形,应考虑短期效应组合等级。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,用”D值法”等。求水平地震作用的时候采用”底部剪力法”。
1、框架-剪力墙结构布置
结构选型及布置是对结构的定性。在结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。 在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择,所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
2、剪力墙的布置
剪力墙的平面布置原则是均匀、分散、对称、周边布置。均匀、分散原则是要求每片剪力墙的刚度不要太大,连续尺寸不要太长,使剪力墙的数量多一些,分散一些,每一片墙肢的弯曲刚度适中,不会因为个别墙肢的局部破坏而影响整体的抗侧力性能。刚度愈大的墙肢承担的吸收荷载也越大,同样的也要考虑墙肢的开洞,来减轻个别墙肢的刚度集中问题。周边原则是为了使建筑物的刚度中心和平面形心尽量吻合,保证建筑物抗扭能力。剪力墙应布置在应力集中处:端部转角处、凹凸角处等等。楼梯间、电梯间以及管道井等处开洞对楼板刚度的连续性形成严重破坏的,必须增设剪力墙来补足薄弱。剪力墙在竖向宜沿建筑物全高设置,尽量不要随意中断,且横向与纵向的剪力墙宜相连。剪力墙宜在两个主轴方向组合布置成L形、T形以及口字形的筒体,尽量避免一字型墙的出现,这样可以提高剪力墙的刚度,单片长度较长的剪力墙宜开洞处理。洞口在竖向上宜对齐处理,洞口距梁端不宜小于300mm。洞口两侧应按现行规范设置边缘构件,采取加强措施,满足使用功能的要求。
3、构件截面尺寸估算以及材料强度等级选定
梁:通过跨高比来确定
柱:通过轴压比限值来确定
节点:节点是保证结构整体性的关键部位,除极个别情况外,主体结构的节点不应采用铰接。一般情况下,节点的尺寸即为组成节点的梁、柱、剪力墙边柱的尺寸,但当梁柱中心线之间的偏心距较大时,在节点处的梁上须增设水平加腋等措施。
材料强度等级的选定:现浇框架梁、柱及节点的混凝土强度等级,按一级抗震等级设计时,不应低于C30,二~四级和非抗震设计时,不应低于C20。且现浇框架混凝土强度等级不宜大于C40.框架柱的的混凝土强度等级不宜大于C70.剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20,有短肢的剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25.这主要是为了保证剪力墙的承载力及变形能力。
4、结构内力计算
框剪结构的内力计算采用简化的手算近似法。该方法是基于楼板在平面内刚度无限大的假定和平面结构假定,将所有剪力墙合并成总剪力墙,所有框架合并成总框架,将连系框架和剪力墙间的连杆切开后用力法进行求解,从而求得连杆的未知力。根据总剪力墙和总框架的刚度求得各自的水平荷载后,再根据各片剪力墙的等效抗弯度进行内力分配和根据框架柱的水平刚度D进行柱水平剪力分配。
5、内力组合及构件截面设计。
6、满足构造要求,对梁柱节点钢筋锚固、搭接、箍筋加密以及剪力墙加强部位钢筋构造进行设计。
具体设计安排如下:
起讫日期 |
设计(论文)各阶段工作内容 |
备 注 |
第1#8212;3周 |
建筑设计及绘制建筑施工图 |
3周 |
第4周 |
结构体系布置及构件截面估算 |
1周 |
第5周#8212;第6周上半周 |
计算简图及刚度、荷载计算 |
1.5周 |
第6周下半周#8212;第8周上半周 |
PKPM电算 |
2周 |
第8周下半周#8212;第10周 |
内力计算及组合 |
2.5周 |
第11周#8212;第13周上半周 |
构件截面设计 |
2.5周 |
第13周下半周#8212;第14周 |
楼梯、现浇板设计构、基础设计 |
1.5周 |
第15周 |
绘施工图,整理计算书, |
1.0周 |
第16周 |
评阅、答辩,评定成绩 |
1.0周 |