南京某服饰有限公司A2幢厂房设计开题报告
2020-04-14 21:45:02
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:
南京某服饰有限公司A2幢厂房设计
本课题为实际工程应用型课题,工程地点位于江苏省南京市,工程名称为”南京某服饰有限公司A2幢厂房”,拟采用钢筋混凝土框架结构,已提供柱网尺寸见附图。建筑功能主要满足公司产品生产、加工,原材料及成品进出、库存等,适当安排生产人员的休息、更衣等,并考虑配电等辅助用房。已拟定的建筑初步方案:建筑平面轴线尺寸长44.4m、宽18.6m,建筑面积约3300m2,拟建四层,底层层高4.5m、其余各层层高3.9m,横向3跨,跨度分别为5.6m、7.4m、5.6m(见附图)。
二、项目研究背景:
所要编写的方案是服装厂厂房的框架结构的建筑设计,从课程设计资料中可以初步了解该工程基本的结构形式,安全等级,气象资料和工程地质资料,在设计过程中主要 其计算荷载作用下的结构内力,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绘图。
三、本设计课题的意义:
(1)建筑设计部分:
主要是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。
对于框架结构,在结构建筑特点方面:它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框,加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式,楼板和横梁连在一起,横梁和柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因房屋布局和空间使用要求等原因,也可能要在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙,仅起围护和分隔作用,所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑物的内外墙处理
十分灵活,应用范围很广,因此能为建筑提供灵活的使用空间。
(2)结构设计部分:
根据确定的建筑设计图纸,进行结构方案的选择,结构平面的布置,选择结构材料及其强度级别,确定结构构件截面尺寸,进行结构构件内力分析及截面承载能力计算,在此基础上,分别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,并编制毕业设计说明书。
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。用AUTOCAD进行出图。建筑设计要满足建筑使用功能和外观要求。
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。
作为一个即将土木工程专业毕业的本科生,毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节。通过毕业设计,复习和巩固以前所学知识,把主要课程联系成一个完整的体系,了解整个建筑物建筑、结构设计的全过程,有系统地综合运用所学的基础理论和专业知识,来解决工程实际问题,达到加强技能性培养的目的;熟悉有关设计计算方法,培养进行调查研究、查阅文献、收集资料以及使用本专业各种规范和手册的能力;锻炼设计、计算、绘图、概算、运用技术资料撰写论文的能力,培养独立思考、独立进行工程设计的能力,为毕业后的工作打下坚实的基础。
四、文献研究概况
本地区抗震设防烈度 7度,设计基本地震加速度值为0.10g,属抗震设计地震分组第一组,场地土类别为Ⅱ类。建设场地位于南京市浦口区,地势较平坦,地面标高为42.5米,地下水位在天然地面以下1米左右,地下水水质对混凝土无侵蚀性。经勘察揭示拟建场地土层可分为5层,自上而下为:层①素填土,为人工回填碎石土,棕黄色,以粘土为主,密实不均,平均厚度1.22米,层底埋深0.50~2.14米;层②粉质粘土,黄灰色,可塑,底板埋深2.10~3.0米,层厚0.8米;层③粘土,褐色,可塑,干强度中等,底板埋深6.4~7.9米,层厚1.90~3.10米;层④粘土,黄褐色~棕红色,硬塑,质均,具韧性、干强度高,底板埋深7.6~9.3米,层厚0.9~1.60米;层⑤石灰岩,灰白色,坚硬致密,厚层状,最大揭露深度为0.60米
而多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段:一是方案设计,二是结构分
析,三是构件设计,四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段,在
现代,已由电子计算机承担这一工作。但是,结构的计算并不能代替结构的设计。良好
的结构设计的重要前提,应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式,良好
的结构方案是良好结构设计的重要前提。
钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。由主梁、柱与
基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来形成空间结构体系。采用框架结构
体系时,框架梁应纵横向布置,形成双向抗侧力构件,使之具有较强的空间整体性,以
承受任意方向的侧向力。
本项设计采用钢筋混凝土框架结构体系设计主要计算过程可以分为四步进行:整体参数计算,整体合理性计算,构件优化计算和抗震性能验算。每步计算中又包含多次试算,在上一步计算取得合理结果以后,方可进行下一步计算,以便使结构计算过程科学化,提高设计工作效率。对本课题的研究将分为建筑设计、结构设计、毕业设计整理三个方面。
(1)建筑设计分为初步设计及施工图设计两个阶段
在此阶段将拟定建筑方案,确定建筑使用的材料及做法,确定建筑的总体形状及各种尺寸。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)结构设计阶段
此阶段包括计算确定荷载,同时进行荷载分析、内力计算,进行最终结构图的绘制,结构计算分手算和部分电算。
框架结构设计包括结构布置,构件截面尺寸的选择急其材料标号的选择,基础形式的选择等。
通过结构内力计算来确定各种杆件截面尺寸和配筋设计。框架柱按实际情况分别采用轴心受压和偏心受压来计算。梁考虑正截面抗弯计算和抗剪计算。基础考虑地质条件和上部结构、荷载条件。
本工程框架结构的竖向荷载计算采用荷载迭代法近似计算。水平荷载包括:风荷载和水平地震作用,计算采用改进反弯点法即D值法来近似计算。
荷载最不利组合考虑一般荷载组合和地震作用下的荷载组合 。
对于框架结构一般最不利组合(不考虑地震作用):
(1) 恒 任一活荷载
(2) 恒 0.9*(使用活荷载 风荷载)
控制截面:框架梁的控制截面是支座面和跨中截面,支座截面一般由受弯和受剪承载力控制,跨中由受弯承载力控制。梁支座截面的最不利位置在柱边。对于框架柱控制截面在上下端由弯矩和轴力控制。
根据本工程的地质和上部结构和荷载综合考虑采用条形基础。基础、内力计算采用倒梁法,控制截面和构造按规范要求设计。
最后,我们还要进行”三水准、两阶段”设计方法进行抗震设计:
1、 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
2、 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。
3、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。
其他结构和构造按其规范要求设计。
(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1-4周(2.25-3.24) |
毕业实习,建筑方案及建筑施工图 |
4.0周 |
第4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5周(3.25-3.31) |
结构选型与布置及布置图的绘制 |
1.0周 |
第6周(4.1-4.7) |
计算简图及荷载计算 |
1.0周 |
第7-8周(4.8-4.21) |
框架内力计算及内力组合 |
2.0周 |
第9周(4.22-4.28) |
上机计算 |
1.0周 |
第10周(4.29-5.5)(期中检查) |
框架梁、柱截面设计 |
1.0周 |
第11周(5.6-5.12) |
现浇楼面板及楼梯结构设计计算 |
1.0周 |
第12周(5.13-5.19) |
基础设计、上机计算 |
1.0周 |
第13-15周(5.20-6.9) |
绘施工图、整理前述工作的计算书 |
3.0周 |
第15周结束时上交施工设计成果,指导教师批改。 | ||
第16周(6.10-6.17) |
评阅、答辩,评定成绩 |
1.0周 |
毕业设计时间从2.25-6.17,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12,答辩1周,共计16周。
六、参考资料
[1] 同济大学,东南大学,西安建筑科技大学,重庆大学合编.房屋建筑学[M].中国建筑工业出版社,2005
[2] 叶列平编著.混凝土结构(上册)第二版[M].北京:清华大学出版社,2005.
[3] 东南大学,同济大学,天津大学合编.混凝土结构与砌体结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4] 陈国兴,樊良本等编著.基础工程学[M].中国水利水电出版社,2002.
[5] 陈国兴等编著.工程结构抗震设计原理[M].中国水利水电出版社,2002.
[6] 徐秀丽主编.混凝土框架结构设计[M].中国建筑工业出版社,2008.
[7] 相关设计规范
[8] 相关设计图集
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、研究对象
本课题为实际工程应用型课题,工程地点位于江苏省南京市,工程名称为”南京某服饰有限公司a2幢厂房”,拟采用钢筋混凝土框架结构,已提供柱网尺寸见附图。建筑功能主要满足公司产品生产、加工,原材料及成品进出、库存等,适当安排生产人员的休息、更衣等,并考虑配电等辅助用房。已拟定的建筑初步方案:建筑平面轴线尺寸长44.4m、宽18.6m,建筑面积约3300m2,拟建四层,底层层高4.5m、其余各层层高3.9m,横向3跨,跨度分别为5.6m、7.4m、5.6m(见附图)。
二、拟解决的问题