1. 研究目的与意义（文献综述）

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接的形式连接而成，构成可以承受竖向荷载和水平荷载的承重体系结构，即由梁和柱组成的框架共同抵抗使用过程中出现的竖向荷载和水平荷载。框架结构的墙与剪力墙结构体系不同，墙体不承重，仅仅起到围护和分隔的作用，一般用预制的加气混凝土或其他适宜的材料做成。

框架结构平面布置灵活，因此可做成较大的空间，较剪力墙结构体系自重较轻。侧向刚度小造成的水平位移大是框架结构体系的缺点，正因如此，建筑高度受限制。在高层建筑中，一般不单独使用框架结构体系，而是以框架结构与剪力墙组成的框—剪结构居多。层数不多的多层建筑中，框架结构与剪力墙结构、筒体结构的区别不大，随着层数的增多，高层建筑中这种区别越发明显。本课题设计的综合楼为六层建筑，采用混凝土框架结构即可。混凝土框架又分为现浇整体式、装配式、装配整体式，也可根据需要施加预应力。

单一的框架结构相对于框剪结构而言，它的抗震性能差，在强烈的地震作用下，可能产生过大的水平位移，易造成非结构性的破坏。水平荷载的作用下，框架结构以剪切型变形为主。框架结构的受力特点有点类似于竖向悬臂剪切梁，总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大，设计时将提高框架的抗侧刚度以及控制好结构侧移为重要因素。对于混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，框架结构的优势无法得到很好的发挥。

2. 研究的基本内容与方案

2.1选题依据

2.1.1建筑规模

建筑尺寸为50×20msup2;左右，建筑占地总面积约为1000msup2;，层数为六层。

2.1.2建筑设计任务

根据提供的设计任务书和建筑场地条件，对英瑞环保有限责任公司综合楼进行建筑、结构设计，完成相应施工图的绘制。建筑单位对建筑功能、房间类型无具体要求，详情参考“办公建筑设计规范”、“建筑设计防火规范”、“民用建筑设计规范”。

2.1.3自然条件

气象条件：最高气温40℃，极端最低-6℃；年平均降雨量：1100mm，雨量集中期在7月中旬至8月中旬；风荷载：基本风压0.55kPa，C类地区；雪荷载：0.5kPa。

工程地质条件：拟建区地形平坦，自然地表标高34.5m；根据勘察单位的勘察报告，场地范围内地质构成，自地表向下依次为：地表以下0.7m内为杂填土，地基承载力特征值f_ak=50kPa。0.7m～12m内为普通粘土，地基承载力特征值f_ak=300kPa。土壤最大冻结深度0.1m；实测最高地下水位标高24.5m，水质无侵蚀性；基础场地类别：Ⅱ类。

其他条件：结构设计使用年限：50年；抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第二组。

2.2建筑设计

2.2.1设计说明书

建筑设计概况：基地的选择，建筑的分层、面积及结构选型，综合楼在功能、人流、交通等方面的考虑及处理，临街主立面的考虑，包括立面装修材料的做法及颜色的选用，关于防火及安全疏散的布置，关于建筑构造的说明，本设计的优缺点及尚待解决的问题。

2.2.2建筑施工图

2.3结构设计

2.3.1结构计算

选取具有代表性的单元进行内力分析及截面设计，包括一榀横向框架的结构设计及柱下独立基础设计，至少选择一个基础进行计算，要求以手算过程为主、电算过程为辅，将电算结果与手算结果进行对比，作为绘制结构施工图的依据。包括楼梯设计（一层完整的楼梯设计）、板的设计（要求写出板的配筋计算）、次梁计算。

2.3.2绘制结构施工图

2.3.3结构设计计算书

说明结构选型和结构布置的理由和依据，列出结构设计计算的各步骤和主要计算过程以及全部的计算结果，计算书中应附有必要的图表。

2.4研究思路及方案

根据上述框架结构与剪力墙结构体系、框筒结构体系等不同的独有特点，在进行建筑设计与结构设计时，国际上流行采用“三统一”的原则，所谓“三统一”的原则即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使综合楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上收到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，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。统一荷载，打破了会议室和其他部门之间的明显界限。

在体系选择方面，由于在发生地震时，框架柱首当其冲，一旦出现塑性铰，将危及该柱范围内的上层结构，并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌，所以框架结构不宜采用单跨形式，而且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担，结构应设计成双向框架体系。框架结构的柱与梁宜上下左右贯通，不宜采用复式框架，以及砖混框-剪结构。

在填充墙的布置方面，宜采用轻质材料，且应避免形成上、下层刚度变化过大，避免形成短柱，减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。

在建筑设计方面，要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计；然后对局部进行设计，如楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面、楼梯位置及消防要求等进行设计，各部分都要按照规范要求进行设计；最后要明确框架结构的抗震级数，采用规则结构以利于房屋抗震，按照“三统一”的原则，确定柱网尺寸，确定材料及截面尺寸，以及基础的选定。

在结构设计方面，首先根据不同的设计要求选取不同的荷载代表值来进行承载力计算，进行变形验算，进行横向水平与纵向水平地震作用的计算。

最后，按照“三水准、两阶段”的设计方法进行抗震设计。做好“强柱弱梁”的设计，由于框架柱受轴向压力的作用，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。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”及构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力。

2.5研究途径

2.5.1

收集相关资料，复习之前学习的相关知识点，查遗补缺，学习熟悉使用相关软件。

2.5.2

根据地质情况进行相关的结构设计，确保房屋结构的耐久性、稳定性、安全性。

2.5.3

运用盈建科等结构设计软件进行结构复核，从而最终确定最优计划。

2.5.4

进行房屋和建筑设计，最后绘制施工图。

3. 研究计划与安排

第1～3周 查阅相关文献资料，明确设计目标，熟悉技术路线，完成开题报告

第2～4周 进行建筑方案设计，绘制建筑施工图

第5～14周 进行结构方案设计，编制结构设计说明书，绘制结构施工图

4. 参考文献（12篇以上）

1. gb/t 50105-2010 建筑结构制图标准[s].中国计划出版社，2010

2. gb 50010-2010 混凝土结构设计规范[s].中国建筑工业出版社，2010

3. gb 50011-2010 建筑抗震设计规范[s].中国建筑工业出版社，2010

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