1. 研究目的与意义
本课题是南京辰阳科技开发有限公司B区1号厂房结构设计,毕业设计是我们学习中的一个重要环节。通过我们综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能,解决具体问题的土木工程设计问题,最后独立系统的完成一项工程设计。它可以使我们巩固在大学里所学过的结构设计的相关内容。并可以系统的将大学四年所学的知识联系在一起,做到理论联系实际,掌握建筑工程设计的程序和方法。另外,使我们能够熟悉建筑工程建设的各项法规与规程,了解建筑工程项目设计的基本内容和环节;熟悉多层类型房屋的建筑和结构选型、结构布置、结构计算及主要结构施工图绘制全过程;通过绘制施工图,编制计算书强化绘图和使用专业软件进行分析计算的基本技能;同时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
结构设计部分:
①厂房框架上受力比较复杂,有静荷载和动荷载。所以在内力组合时要仔细分析和研究。
②合理厂房排架的纵向和横向布置以解决抗震问题。
3. 国内外研究现状(文献综述)
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4. 研究方案
钢筋混凝土构件被广泛应用于高层建筑的设计中,特别是在高地震烈度的地区。混凝土封装的钢梁,充分利用了钢的形状和混凝土,在日本已经使用了40多年,并在建筑施工中越来越受欢迎。封装的钢形状可以为复合梁提供足够的延性、强度和能量吸收。混凝土可以保护钢的形状,并大大降低包裹钢潜在的局部屈曲的可能性。然而,由于混凝土的脆性和低抗拉强度,混凝土的开裂和钢筋的腐蚀已成为一个主要的耐久性问题,这降低了混凝土结构的使用寿命,特别是在恶劣的环境条件下。因此应提出一种控制裂纹宽度和裂纹发展的方法,以大大减少内部钢筋和钢形状的腐蚀。框架结构是由梁和柱连接而成的承重结构体系。框架结构的梁柱一般为刚性连接,有时也可以将部分节点做成铰节点或半铰节点。柱支座通常设计成固定支座,必要时也可设计成铰支座。有时由于屋面排水或其他方面的要求,将屋面梁和板做成斜梁和斜板。框架结构房屋的墙体一般只起围护作用,通常采用较轻质的墙体材料,以减轻房屋的自重,降低地震作用。墙体与框架梁、柱应有可靠的连接,以增强结构的侧移刚度。框架结构的布置,框架结构的柱网布置既要满足生产工艺、使用功能和建筑平面布置的要求,又要使结构受力合理、施工方便。
柱网尺寸宜符合模数化的规定,力求规则、整齐。多层厂房柱距大多采用6m,柱网形式主要取决于跨度,常见的有内廊式和等跨式柱网两种。框架结构是梁与柱连接起来而形成的空间受力体系。其传力路径为:楼板将楼面荷载传给梁,由梁传给柱子,再由柱子传到基础和地基上。为计算方便起见,可把空间框架分解为纵横两个方向的平面框架:沿建筑物长方向的称为纵向框架;沿建筑物短方向的称为横向框架。纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力,而楼面荷载则按楼盖结构布置方式确定其传递方向。按楼板布置方式不同,框架结构的承重方案可分为横向框架承重方案、纵向框架承重方案和纵横向框架混合承重方案。框架结构是一个空间受力体系,由于纵向和横向的结构布置基本上是均匀的,竖向荷载和水平荷载也基本上是均匀的,在实际工程设计中,常常忽略结构纵向和横向的联系,将空间结构简化为平面结构进行内力分析。在横向水平荷载作用下,按横向框架计算,在纵向水平荷载作用下,按纵向框架计算;在竖向荷载下,根据实际情况确定按纵向框架或横向框架计算。框架的内力分析方法很多,如弯矩分配法、迭代法等。当结构的跨数和层数较多时,用上述方法进行手算仍较复杂。因此,在实际工程设计中,尤其是在初步设计阶段,往往采用一些更为简化的近似计算方法,如竖向荷载作用下的分层法,水平荷载作用下的反弯点法和修正反弯点法(D值法)。
钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:①设置少量抗震墙的框架结构,在规定的水平力作用下,底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定,抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。②裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。③当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。工业建筑楼面在生产使用或安装检修时,由设备、管道、运输工具及可能拆移的隔墙产生的局部荷载,均应按实际情况考虑,可采用等效均布活荷载代替。对设备位置固定的情况,可直接按固定位置对结构进行计算,但应考虑因设备安装和维修过程中的位置变化可能出现的最不利效应。工业建筑楼面堆放原料或成品较多、较重的区域,应按实际情况考虑;一般的堆放情况可按均布活荷载或等效均布活荷载考虑。
5. 工作计划
第1周:了解毕业设计有关要求,完成英文翻译的修改。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: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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