畢業(yè)設計開題報告-54

PAGE畢業(yè)設計開題報告1．結合畢業(yè)設計課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述文獻綜述作為一個土木工程專業(yè)畢業(yè)的本科生，畢業(yè)設計是大學階段尤為重要的一個環(huán)節(jié)，它是對我們大學階段所學知識的一次綜合運用，不但使我們各方面的知識系統(tǒng)化，而且使所學知識實踐化。通過畢業(yè)設計，要求我們了解并且掌握建筑設計的全過程，培養(yǎng)我們獨立分析解決實際問題的能力及創(chuàng)新能力，并鍛煉我們調(diào)查研究，收集資料查閱資料及閱讀中、外文文獻的能力，使我們能受到類似與工程師的基本訓練。為提高自己的專業(yè)水平，體現(xiàn)畢業(yè)設計的重要作用，我所選的畢業(yè)課題是某學?？蚣芙Y構辦公樓大樓的設計。對于辦公樓，尤其是學校辦公樓，大多數(shù)人會認為都是類似的、無個性、無創(chuàng)新的建筑。但是，隨著社會的進步、經(jīng)濟的不斷發(fā)、人民生活水平的提高和家庭、社會對教育投資的加大，以及教育經(jīng)濟化意識的生成與加強，越來越多的人開始關注并重視學校硬件設施，尤其是校園規(guī)模、規(guī)劃布局，建筑形象、結構設計。所以，一個設計新穎，功能齊全，使用方便，形象完好的中學辦公樓不僅能夠給人們帶來舒適的工作環(huán)境，還可以給人以新的認識，可以提高學校名氣，代表學校形象，甚至可以成為一個學校的標志性建筑。我所選結構的結構選型為鋼筋混凝土框架結構，建筑面積為3300—4000，建筑層數(shù)為：六層。對于一所學校的辦公樓來說，不僅要容易布置樓房位置，配合學校整體規(guī)劃，而且能夠滿足學校師生教學辦公以及與外界人士交流之用，還能夠選取一個有獨特風格的建筑外觀，代表學校形象。對于框架結構，在結構建筑特點方面：它是由鋼筋混凝土梁、柱、節(jié)點及基礎為主框，加上樓板、填充墻、屋蓋所組成的結構形式，樓板和橫梁連在一起，橫梁和柱通過節(jié)點連為一體，形成承重結構，將荷載傳至基礎，力的傳遞路線比較明確。對于整個房屋全部采用這種結構形式的稱為框架結構或純框架結構?？蚣芸梢允堑瓤缁虿坏瓤绲模部梢允菍痈呦嗤虿煌耆嗤?，有時因房屋布局和空間使用要求等原因，也可能要在某層抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墻體是填充墻，僅起圍護和分隔作用，所以框架結構的最大特點是承重構件與圍護構件有明確分工，建筑物的內(nèi)外墻處理畢業(yè)設計開題報告十分靈活，應用范圍很廣，因此能為建筑提供靈活的使用空間。在結構受力性能方面：框架結構構件截面較小，因此框架結構的承載力和剛度都較低，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，所以框架結構屬于柔性結構，自振周期較長，地震反應較小，經(jīng)過合理的結構設計可以具有較好的延性性能。因此，根據(jù)框架結構的自身特點，在進行建筑、結構設計時，國際上流行采用“三統(tǒng)一”的原則，即“統(tǒng)一柱面、統(tǒng)一層高、統(tǒng)一荷載”的模式設計。統(tǒng)一柱面可使辦公樓根據(jù)人們的需要和功能要求實行相對任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改變使用功能上受到制約；統(tǒng)一層高可使樓房采光效果好，空氣流通順暢，布局安排合理，水平運輸暢通無阻，有利于使用功能的相互替代；統(tǒng)一荷載，打破了會議室和其他部門之間的明顯界限。在這個總原則的指導下，我們要考慮以下幾個方面的問題：首先，在體系的選擇方面：1、由于在發(fā)生地震時，框架柱首當其沖，一旦出現(xiàn)塑性鉸，將危及該柱距范圍內(nèi)的上層建筑，并可能引起相鄰柱距范圍的上層建筑連續(xù)倒塌，所以框架結構不宜采用單跨形式；且縱橫兩個方向的水平地震作用都由抗側力構件承擔，結構應設計成雙向框架體系；2、框架結構的柱與梁宜上下左右貫通，不宜采用復式框架；以及磚混框—剪結構。3、在填充墻的布置方面：宜采用輕質(zhì)材料，且應避免形成上、下層剛度變化過大；避免形成短柱；減少因抗側剛度偏心所造成的扭轉。其次，在建筑設計方面：1、要先對建筑外觀、建筑面積、建筑高度、層高和室內(nèi)凈高進行設計；2、然后對局部進行設計，如地下室墻身、樓地面、頂棚、屋面、樓面、坡面及樓梯位置，消防要求等進行設計。各部分都要按照規(guī)范要求進行設計。3、最后要明確框架結構的抗震級數(shù)，采用規(guī)則結構以利于房屋抗震，按照“三統(tǒng)一”的原則，確定柱網(wǎng)尺寸，確定材料及截面尺寸，以及基礎的選定。再次，在結構設計方面：1、首先根據(jù)不同的設計要求選取不同的荷載代表值來進行承載力計算。畢業(yè)設計開題報告2、進行變形驗算。3、進行橫向水平與縱向水平地震的作用計算。最后，我們還要進行“三水準、兩階段”設計方法進行抗震設計：1、做好“強柱弱梁”的設計由于框架柱受軸向壓力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出現(xiàn)塑性鉸，就會產(chǎn)生較大的層間位移，甚至形成同層各柱上下端同時出現(xiàn)塑性鉸的“柱鉸結構”，從而危及結構承受垂直荷載的能力2、做好“強剪弱彎”的設計為了防止梁端，柱端在彎曲屈服前出現(xiàn)脆性剪切破壞，在設計中要求做到“強剪弱彎”亦即構件的受剪承載力要大于構件彎曲時實際達到的剪力。3、做好“強節(jié)點弱構件”的設計，還要對節(jié)點進行抗震結構設計要求框架節(jié)點核芯區(qū)不先于梁柱破壞。由上述可知，在整個畢業(yè)設計的過程中，我們要通過運用各種通用圖集和設計規(guī)范以及國家、地方標準，完成多層建筑的結構選型，結構布置，結構設計及建筑圖、結構圖、施工圖的繪制。這不僅要求我們有較強文獻檢索、規(guī)范應用、圖集觀摩、綜合應用所學各門專業(yè)知識，分析和解決問題的能力，還要具有獨立思考、獨立設計、創(chuàng)新的精神。此外，在設計中涉及到很多計算機軟件，如Office中的Word、Excel，繪圖軟件AutoCAD和天正，結構計算的PKPM及等軟件，通過對這些軟件的應用，更能提高我們對計算機的應用能力，真正達到學以致用，理論與實踐相結合的目的。這對每個土木工程專業(yè)的畢業(yè)生來說，是一個挑戰(zhàn)，也是一次機會，我們用它來檢查和提高我們對基礎理論和專業(yè)知識的理解、掌握程度及綜合應用的實踐能力。這也是本畢業(yè)設計研究的目的和意義所在。

畢業(yè)設計開題報告主要參考文獻1《現(xiàn)行建筑設計規(guī)范大全》中國建筑工業(yè)出版社2001年2《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009—2001）中國建筑工業(yè)出版社2001年3《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011—2001）中國建筑工業(yè)出版社2001年4《房屋建筑學》（第一版）中國建筑工業(yè)出版社2006年5《建筑結構構造規(guī)定及圖例》中國建筑工業(yè)出版社2005年6《建筑地基處理規(guī)程》（JCJ79—2002）中國建筑工業(yè)出版社2001年7《辦公建筑》中國建筑工業(yè)出版社2005年8《工民建專業(yè)畢業(yè)設計指南》中國建筑工業(yè)出版社2002年9《土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導》中國建筑工業(yè)出版社2002年10《建筑設計資料集》(1～10)中國建筑工業(yè)出版社1994年11《基礎工程》高等教育出版社2008年12《房屋結構畢業(yè)設計指南》中國工業(yè)出版社2004年13《辦公空間設計與實物》廣東科技出版社2006年14《建筑施工手冊》（上、中、下）中國建筑工業(yè)出版社1995年15《混凝土結構施工圖平面整體表示制圖規(guī)則》中國建筑標準設計研究所（03G101）16《建筑結構設計規(guī)范應用圖解手冊》中國建筑工業(yè)出版社2005年17《屋面建筑構造》江蘇省建筑配件標準圖集蘇J950318《混凝土結構》（上、中）中國建筑工業(yè)出版社2008年

畢業(yè)設計開題報告2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）對本課題的研究將分為畢業(yè)實習、建筑設計、結構設計、畢業(yè)設計整理四個方面。畢業(yè)實習階段，收集必要的設計原始資料，做好設計前的調(diào)查研究工作，參考同類型設計的文字及圖紙資料。學習有關的國家法規(guī)及規(guī)范。建筑設計分為初步設計及施工圖設計兩個階段，在此階段將擬定建筑方案，確定建筑使用的材料及做法，確定建筑的總體形狀及各種尺寸，繪出平、立、剖、總平面圖、詳圖、寫出施工說明并列出門窗明細表。結構設計部分包括計算確定荷載，同時進行荷載分析、內(nèi)力計算，進行最終結構圖的繪制，結構計算分手算和部分電算。畢業(yè)設計整理階段完成對給定的英文文獻的翻譯工作，按學校畢業(yè)設計條例及教研室實施細則整理畢業(yè)設計成果，做好畢業(yè)答辯準備工作。設計全過程將充分考慮安全、經(jīng)濟、適用、美觀的四個要素，建筑設計注意與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，功能區(qū)組合合理?？紤]建筑自身特點，著力體現(xiàn)出現(xiàn)代化中學辦公樓既嚴肅、穩(wěn)重又美觀大方的形象特點。結構設計要求結構布置合理，構件設計經(jīng)濟合理。具體設計內(nèi)容、施工工藝等將按照規(guī)范在施工說明及各式設計圖中詳細體現(xiàn)。本次所有圖形以及稿件均采用電子稿形式。進度安排1建筑設計：2周2多層房屋的結構選型結構方案及布置：1周3荷載計算：1周4上部結構計算：2.5周5計算機計算及分析：0.5周6繪制施工圖：2.5周7編制工程量清單：1周8施工組織設計：3周9編制清單報價文件：1周10機動：0.5周11答辯：0.5周

畢業(yè)設計開題報告指導教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計結果的預測：年月日指導教師：所在專業(yè)審查意見：負責人：年月日開題報告一、選題的依據(jù)及意義我選的畢業(yè)設計課題是上海市楊浦區(qū)教育局辦公樓，為高層鋼結構辦公樓，采用鋼框架結構體系。隨著國家的發(fā)展和強大，城市版圖的不斷擴大，房屋建筑在現(xiàn)代化建設中起到舉足輕重的作用。作為一名土木工程建筑工程方向的畢業(yè)生，經(jīng)過大學近四年的系統(tǒng)學習，認識和了解建筑行業(yè)對今后走上工作崗位具有深遠影響。為了更好地與社會實際相結合，讓即將走出大學校門的畢業(yè)生更深刻地理解和運用理論知識，畢業(yè)設計就顯得尤為重要。它以一個具體的工程實例為載體，將建筑、結構、制圖等結合起來，利用房屋建筑學、結構力學、工程項目等作為理論依據(jù)，形成一個與現(xiàn)實相關的綜合整體。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國人口的不斷增長和城市向郊區(qū)的不斷擴張使得城市用地異常緊張，城市建筑用地宣告緊張。在商業(yè)用地方面，辦公樓的需求量也大增，尤其作為上海，它是一個高密度的城市，如何合理有效地利用寶貴的空間就顯得非常關鍵。一個很好的辦法就是將建筑向高處拓展，這就對建筑結構和建筑材料提出了更高的要求。20世紀80年代以來，鋼材作為一種建筑材料，受到越來越廣泛的應用，這一點在辦公和商業(yè)建筑上表現(xiàn)得尤為突出。鋼結構主要用于屋頂結構、框架和外立面上。但從另一方面來看，鋼結構所占的市場比例不夠理想，主要原因是80年代受技術所限，鋼構件的產(chǎn)品種類十分有限。鋼框架系統(tǒng)與剪力墻結構相比，賦予空間和立面處理更大的靈活性。一般所說的框架結構包括梁、柱、樓板幾部分，但在鋼結構體系中，框架主要是由鋼梁和鋼柱連接組成的一種結構體系。三、主要設計內(nèi)容根據(jù)課題內(nèi)容，此建筑物位于上海市楊浦區(qū)。從網(wǎng)上搜集的到資料顯示，該地區(qū)的地質(zhì)條件為：區(qū)境大部分為河流沖積層工程地質(zhì)區(qū)，表層為黃褐色粉土質(zhì)亞砂土，下層為青灰色細砂層，地基承載力8～14t/mm2；沿邯鄲路、翔殷路以北（包括南近走馬塘地區(qū)）、中原路至殷行路與閘殷路交匯處以西的地區(qū)，為河口濱海沖積平原工程地區(qū)，表層為褐黃色、棕褐色亞砂土，厚約2～4m，為天然地基持力層，地基承載力8～14t/mm2，下層為灰色粉土質(zhì)粘土，局部含淤泥質(zhì)。根據(jù)畢業(yè)設計任務書的設計基本要求，該建筑物為兩跨鋼框架結構。其中涉及到的主要內(nèi)容為建筑、結構設計。具體要求如下：1、建筑方案設計繪制建筑施工圖，包括：建筑設計總說明及門窗表、平面圖、立面圖、剖面圖等。2、建筑結構設計（1）根據(jù)建筑方案進行建筑結構方案設計，包括設計說明書、總平面圖及建筑設計圖紙等。（2）根據(jù)建筑結構方案設計進行建筑結構初步設計，結合結構承重形式和抗震設防要求，以及當?shù)氐刭|(zhì)條件、施工技術水平及材料供應情況進行結構選型和結構布置，并進行結構計算，包括地基基礎、地上部分承重構件的全部計算過程及計算結果和標準層、特殊樓層及電梯間平面結構布置圖，需注明構件編號、定位尺寸、截面尺寸。（3）根據(jù)建筑結構初步設計繪制建筑結構施工圖，包括結構設計總說明、基礎平面圖、基礎大詳圖、各層樓面結構平面圖、屋面結構平面圖、部分構件與節(jié)點詳圖等。三、主要設計方案1、審題：設計應最大限度地滿足業(yè)主對建筑功能、經(jīng)濟等方面的要求，應符合現(xiàn)行的行業(yè)標準，體現(xiàn)安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理、造型優(yōu)美的設計原則。因此，同學們的首要任務是審題，在切準題意的基礎上，熟悉環(huán)境條件、地質(zhì)條件，使設計自始至終切合國家和行業(yè)標準及實際，無需過多修改。2、設計依據(jù)：（1）設計任務書規(guī)定的單位工程的施工工期；（2）單位工程的總平面圖，建筑結構圖紙和自然條件；（3）國家規(guī)定、規(guī)程、規(guī)范；（4）預算定額、勞動定額。（5）設計步驟、要求和方法：3、建筑設計：本階段設計主要應參閱房屋建筑教材、《民用建筑設計規(guī)范》、《建筑防火設計規(guī)范》等。依據(jù)設計任務書要求，按現(xiàn)行的行業(yè)標準，考慮現(xiàn)場條件、地質(zhì)、氣候及環(huán)境條件，建筑物性質(zhì)等因素，綜合確定本工程的平面布局方式。設計按如下步驟進行：（1）建筑選型：考慮現(xiàn)場條件、地質(zhì)及氣候條件，兼顧與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)的原則，確定建筑朝向、建筑立面造型、建筑風格、樓梯數(shù)量及形式（內(nèi)廊式、外廊式或混合式）等；（2）功能區(qū)劃，建筑平面布局：分類、整合各功能用房，將數(shù)量多、功能和層高相近的用房集中布置（平鋪或疊置）；將數(shù)量少、層高、功能特殊的用房統(tǒng)一布置建筑的某側、某曾或某一角落；（3）交通及消防疏散：根據(jù)功能用房的數(shù)量、建筑體量、建筑放火要求，統(tǒng)一考慮走廊的布置，確保緊急疏散的要求（本工程至少應設兩個樓梯間，兩個安全出口）；（4）立面造型處理：在平面布局、交通組織、消防設計的基礎上，考慮立面造型的效果，對建筑平面進行合理調(diào)整，確定屋面形式（平屋面或坡屋面），暫定窗的尺寸、位置；（5）出圖：將建筑設計方案落于圖上，要求圖面清晰、整潔，尺寸完整無誤。圖紙應明確各房間、樓梯間、出入口的位置和細部尺寸；應做屋面排水組織設計，明確天溝、雨落管、散水或明溝等細部設計；應寫建筑設計說明，闡明設計依據(jù)、建筑功能的分區(qū)、建筑等級、建筑類別、防火等級、建筑面積以及建筑施工圖未述及的各類建筑做法。2.結構設計：本階段設計的主要參考資料：《鋼結構設計原理》、《建筑結構設計統(tǒng)一標準》、《建筑結構荷載規(guī)范》、《建筑抗震設計規(guī)范》、《鋼結構設計規(guī)范》等。結構設計含計算、出圖兩部分。結構計算（荷載、內(nèi)力、配筋計算）可參照教材《鋼結構設計原理》教材逐步進行；設計出圖包括：①各層結構平面布置圖；②框架、節(jié)點大樣圖；③基礎平面布置圖；④結構設計總說明。結構設計的具體步驟：（1)結構選型：根據(jù)建筑空間尺度要求及個人設計傾向，確定框架柱網(wǎng)布局及軸線尺寸；在考慮現(xiàn)場施工條件、地區(qū)施工習慣后，按有關規(guī)范確定樓、屋蓋形式。（2)結構布置：合理確定柱網(wǎng)尺寸，確定結構平面布置方式，明確樓、屋蓋作法，估算梁、柱等構件的截面尺寸，通常按經(jīng)濟跨高比估算。（3）PKPM建模分析運用PKPM進行建模及截面試算，發(fā)現(xiàn)截面不合適可作調(diào)整，并且分析結構的特性，如抗震性能等。（4）典型框架設計計算：①確定計算簡圖；②計算荷載：根據(jù)構件尺寸計算構件自重，從荷載規(guī)范中查出各構件上的活荷載值，分別計算迎風面、背風面的風荷載，按結構受力特點將樓、屋面荷載分別導算至相應的梁、柱、節(jié)點上。荷載計算，應細心，不能遺漏，必要時可按自上而下、自左至右的順序逐項計算。③計算內(nèi)力（彎矩M，剪力V、扭矩T、軸力N、單梁或連續(xù)梁的梁端反力R）：按合理的力學模型進行內(nèi)力計算，框架結構常用分層法或迭代法計算豎向荷載下的內(nèi)力，用D值法計算水平荷載作用下的內(nèi)力。④內(nèi)力組合：確定控制截面，計算可能出現(xiàn)的內(nèi)力組合，最后確定最不利內(nèi)力組合。⑤框架截面驗算：對于框架梁支座截面按受彎、受剪進行計算。(5）柱下樁基礎設計：只算一個柱下樁基及上承臺就行，設計的承臺處要進行底板配筋，同時還要進行抗沖切驗算。(6）繪制結構施工圖：畫各層結構平面布置圖：框架布置詳圖；基礎詳圖；部分節(jié)點大樣圖；結構設計總說明。(7)整理結構計算書。四、目標、主要特色及工作進度設計過程中，要求仔細閱讀設計任務書，結合自身所學專業(yè)技術知識，在滿足基本要求的前提下對高層鋼結構建筑有一個較為全面的認識，充分體會建筑與結構之間的緊密聯(lián)系和施工管理與前兩者的微妙關系。在考慮了“實用、安全、經(jīng)濟、美觀”的建筑設計原則和“技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量”的結構設計原則。工作進度的安排如下：建筑方案設計（1）鋼結構建筑設計方案初步設計，確定結構平面布置圖；第1、2周（2）修改方案，并且確定鋼結構建筑設計方案正稿；第3周（3）繪制建筑施工圖（包括建筑平面圖、立面圖和剖面圖）；第3、4周建筑結構設計（1）鋼框架一榀框架計算簡圖的確定及PKPM建模分析；第4、5周（2）鋼結構荷載計算（包括結構自重、活載、風荷載、水平地震作用等）；第6周（3）豎向荷載內(nèi)力計算（分層法）；第7、8周（4）橫向荷載內(nèi)力計算（D值法）；第8、9周（5）鋼框架水平荷載作用下的位移驗算；第10周（6）鋼框架荷載內(nèi)力計算及內(nèi)力組合；第11周（7）鋼框架截面驗算及節(jié)點設計；第12周（8）鋼框架基礎設計；第13周（9）初步繪制結構施工圖；第14周（10）結構計算書的整理和結構施工圖的定稿；第15周參考文獻[1]JGJ99-98.高層民用技術建筑鋼結構技術規(guī)程.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.[2]GB50017-2003.鋼結構設計規(guī)范.北京：中國計劃出版社，2003.[3]GB50007-2002.建筑地基基礎設計規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.[4]GB50009-2001.建筑結構荷載規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.[5]GB50011-2001.建筑抗震設計規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.[6]JGJ94-2008.建筑樁基技術規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.[7]高層建筑結構設計.方鄂華等.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.[8]建筑結構抗震設計.李國強.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.[9]鋼結構設計指導與實例精選.周緒紅.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.[10]鋼結構設計手冊（第三版）.汪一駿等.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.[11]房屋建筑鋼結構設計（第二版）.陳紹藩.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.[12]《建筑工程設計編制深度實例范本——建筑結構》中國建筑工業(yè)出版社[13]中國建筑設計研究院任慶英九源建筑設計有限公司熊瑛主編畢業(yè)設計開題報告（理工類）設計題目天津東南鋼結構有限公司員工公寓樓設計學生姓名學號專業(yè)土木工程一、課題的目的意義：相對于其他結構形式的住宅，鋼結構建筑有很多優(yōu)點：布置便利、抗震性能好、工期短、綜合造價低、工廠化加工減少了工地的濕作業(yè)、符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求、噪音小、粉塵污染少等等，這是其他結構形式的建筑無法比擬的。因此，只要條件足夠，它理應在一定程度上受到大規(guī)模的推廣。然而由于建國初期到80年代初，我國鋼產(chǎn)量少,鋼材緊缺,建筑鋼結構應用范圍很小。國家對建筑鋼材的應用加以限制,所以建筑鋼結構用鋼量占全國鋼材總產(chǎn)量的比重極低，鋼結構住宅也就更少了。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的進步,我國綜合國力大為增強,鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量大幅度提高,我國用鋼政策由限制用鋼轉變?yōu)楹侠碛娩撘灾练e極用鋼,鋼結構建筑也從工業(yè)建筑拓展到民用建筑?，F(xiàn)在鋼結構住宅在我國占住宅總量的5%還不到，而在發(fā)達國家，鋼結構住宅已經(jīng)占到住宅總量的65%～70%，這對于要建設現(xiàn)代化的中國來說，差距是很大的。另外，隨著高科技的發(fā)展,人們的觀念與生活的方式也將不斷更新與變化,對住宅總體質(zhì)量的要求也將不斷提高。鋼結構住宅具有環(huán)保、易于產(chǎn)業(yè)化、可持續(xù)發(fā)展的特點,發(fā)展鋼結構住宅不僅可加快國家和城市的發(fā)展速度,還可提高住宅質(zhì)量和人們的居住水準,鋼結構住宅作為21世紀的綠色建筑之一必將成為我國建筑業(yè)的一個發(fā)展趨勢。我選此課題的目的意義：培養(yǎng)自己從事本專業(yè)工作的各項能力和素養(yǎng)；為即將到來的鋼結構工作打好基礎；為自己喜歡的鋼結構事業(yè)先墊一步；也是為了提高人們的家居質(zhì)量、國家的發(fā)展的需要。二、近年來國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：目前，應用于多層鋼結構住宅的體系可分為：冷彎薄壁型鋼體系、純鋼框架體系、框架一支撐體系、鋼框架一混凝土剪力墻體系、周圍抗側力體系等。這次我設計用的是純框架結構體系。這種體系在多層鋼結構住宅中應用最廣,純框架體系常用于4-8層住宅?？v橫向都設成鋼框架,門窗設置靈活,可提供較大的開間,便于用戶二次設計,滿足各種生活需求。鋼框架考慮樓蓋的組合作用,運用在低多層住宅,一般都能滿足抗側要求。它主要由寬翼緣的H型或箱形柱和工字型梁組成,亦可采用熱軋H型鋼。這種體系具有較為靈活的空間布局,但側向剛度較弱。純框架體系多采用雙向剛接,這樣可以加大結構自身的側移剛度,減少抗側移構件內(nèi)力,加強耗能機制提高建筑物的延性,但節(jié)點形式較為復雜。鋼框架結構的研究方法已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外也有許許多多鋼框架結構的應用實例。鋼框架設計一般包括梁柱布置、樓板布置、屋面布置、荷載計算、結構計算、節(jié)點設計等。1、布置原則：采用PKPM軟件鋼結構框架三維模型輸入建模，根據(jù)不同類型的建筑的不同需要，適當?shù)牟贾弥W(wǎng)尺寸。對于平面、豎向不規(guī)則的要求與鋼筋混凝土結構相同，抗震設計要符合“強節(jié)點弱構件、強柱弱梁、強焊縫弱鋼材”的原則，對于框架，使節(jié)點的承載力高于構件的承載力，防止節(jié)點的破壞先干構件的破壞，是確保構件整體性的必要條件，但節(jié)點又不可過強，應允許地震時梁、柱節(jié)點域的板件能產(chǎn)生一定量的剪切屈服變形，以提高整個框架的延性，“強柱弱梁”的道理與鋼筋砼結構一樣，有利于提高框架的防倒塌能力；由于構件焊縫的延性，一般低于被連接構件的鋼材延性，因此要求焊縫的承載力應高于被連接鋼材板件的承載力，可以使構件的屈服截面避開焊縫而位于鋼板件之中，從而提高構件以至整個結構的延性，螺栓連接的延性等抗震性能優(yōu)于焊縫連接，重要的構件和節(jié)點宜采用高強度螺栓連接。2、柱、梁布置：鋼框架柱截面形式常用的有箱形截面、H型截面，箱形截面的受彎承載力比較強，截面性能沒有強、弱軸之分，截面尺寸可以按照兩個方面的剛度強度要求而定，經(jīng)濟、合理，缺點是需要拼裝焊接，焊接工藝要求高，加工量大，軋制寬翼緣H型鋼優(yōu)點是加工、桿件連接容易，但有強、弱軸之分I字形截面梁的經(jīng)濟跨度為6—12m，一般框架梁、次梁均選用I字形梁。次梁是鋼結構中數(shù)量最多的構件，占結構用鋼量的比例較大。布置次梁時應有利于荷載均勻分布。鋼次粱一般宜與主梁鉸接相連，連續(xù)的組合梁雖可減小梁的跨中彎矩和撓度，但與主梁受彎節(jié)點要求采用栓焊法或在鋼梁上、下翼緣設置鋼蓋板法相連時，將增加較多的焊接工作量，實際工程中很少采用井字梁結構。次梁的間距一般為2．5—3．5m。3、樓板布置：鋼結構的樓板宜采用壓型鋼板現(xiàn)澆鋼筋砼組合樓板或非組合樓板。對于不超過l2層的鋼結構也可同鋼筋砼結構一樣采用鋼筋砼現(xiàn)澆樓板。在無抗震設防要求時，可采用予制樓板。組合樓板在使用階段壓型鋼板可作為混凝土樓板的受拉鋼筋。壓型鋼板鍍鋅量不多，板厚不應小于0.75mm，在板底需刷防火涂料，目前防火涂料價格較高，因此采用組合樓板造價較高。非組合樓板在使用階段，壓型鋼板不代替砼板的受拉鋼筋，按普通鋼筋混凝土樓板計算。其承載力在施工階段，要考慮由壓型鋼板承擔未結硬的濕混凝土板的重量和施工活荷載。壓型鋼板宜采用具有防銹功能的鍍鋅板，板底不需刷防火涂料，板厚不應小于0．5mm，壓型鋼板僅做為模板使用。組合樓板、非組合樓板及鋼筋砼樓板均需在鋼梁頂設置圓柱頭栓釘，栓釘需穿透鋼板焊于鋼梁翼緣上，栓釘直徑d根據(jù)板跨度大小，13<d<19mm，柱頂間距一般≥4d，柱釘高度高出壓型鋼板頂面30ram以上，頂面砼保護層厚度≥15mm。4、墻體圍護結構。鋼結構住宅的墻體圍護結構,應采用具有自承重和抗沖擊能力,并能保溫、隔熱、隔音、防火、防滲漏等多種功能輕質(zhì)的墻體材料。目前,墻體主要分為自承重式和非自承重式兩種。自承重墻體主要包括用于外圍護結構的加氣混凝土塊、太空板、輕鋼龍骨加強板等,以及用于內(nèi)墻的輕混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等。外掛的非自承重式的墻體材料主要有彩色壓型鋼板、彩色壓型鋼夾芯板、玻璃纖維增強外墻板等。采用非自承重式的墻體材料,需設置墻梁用以懸掛外圍護結構。門窗洞口上下要布置墑粱,多采用c或z型冷彎薄壁型鋼,尺寸取決于跨度(剛架間距)和墻距(板跨)。5、屋面布置目前鋼框架結構頂層通常采用輕質(zhì)屋面，因為屋面荷載很小，通常為使用方便，可將橫向抽柱，頂層實際做法相當于門式剛架結構，在橫向鋼梁上設置檁條，檁條在支座處設置檁托，用2個螺栓將腹板與檁托連接，檁托可采用熱扎角鋼，檁條截面高度一般為1／35—1／50跨度，檁條通常采用冷彎薄壁“z”形式“C”型形型鋼，一般按簡支梁構造和計算(強度、穩(wěn)定、變形)。檁條垂直于屋面坡面布置，為減小檁條在安裝和使用階段的側向變形和扭轉，保證其整體穩(wěn)定性，一般需在檁條間設置拉條，作為其側向支承點，檁條跨度>4m時，設一道拉條，>6m時，設兩道拉條，在檐口處還應設斜拉條和撐桿，拉條采用圓鋼時，直徑不宜小于lOmm。屋面板通常采用夾芯板一保溫、隔熱芯板與面板一次成型的雙層壓型鋼板，上層為小波的壓型鋼板，下層為小肋的平板，壓型鋼板與檁條用自攻螺釘連接，板與板的搭接處用抽芯鉚釘連接，連接處應設置防水密封膠帶。6、節(jié)點設計（1）梁柱節(jié)點：梁柱節(jié)點通常采用剛性連接，并通常采用栓焊混合連接；梁的上、下翼緣用坡口全熔透焊縫與柱翼緣連接，腹板用摩擦型高強度螺栓與柱翼緣上的剪力板連接，原則上梁端彎矩由梁翼緣負擔，梁端剪力由梁腹板承擔，在梁的對應位置設置柱的水平加勁肋。對抗震設防的結構，水平加勁肋應與粱翼緣等厚，水平加勁肋與柱采用坡口全熔透焊縫焊接，當柱兩側梁高度不等時，每個梁翼緣對應位置均應設置柱的水平加勁肋，加勁肋之間的距離不小于150mm，也可設置坡度小于l：3的加勁肋或將截面高度較小的梁腹板高度局部加大，腋部翼緣的坡度不得大于l：3，節(jié)點域應按《建筑抗震設計規(guī)范》公式(8．2．5—2)、(8．2．5—5)、(8．2．5—6)驗算其抗剪強度、穩(wěn)定性。（2）、次梁與框架梁的連接通常采用鉸接，次梁與主粱的豎向加勁板用高強度螺栓連接，主梁加勁肋與主梁之間的連接焊縫采用雙面直角角焊縫。（3）、柱拼接、梁拼接當柱、梁長度大于14—15m左右時，不便于運輸和裝配，需要在工地現(xiàn)場進行拼接。柱接頭應位于框架節(jié)點塑性區(qū)以外，一般宜在框架梁上方1．3m附近，柱接頭的設計應滿足極限承載力Ma≥1．2Mpe的原則(Ma：極限受彎承載力；Mpe：全塑性受彎承載力)，柱接頭上、下各100ram范圍內(nèi)，I字形截面柱的工地接頭，翼緣采用全熔透坡口焊接，腹板用高強度螺栓連接，也可采用焊接，在上柱腹板開K形坡口，要求焊透。梁接頭應位于框架節(jié)點塑性區(qū)以外，即從梁端算起的1／10跨長并應大于1．6m，拼接接頭由；翼緣承擔彎矩，腹板承擔剪力。梁的拼接主要用于梁與柱全焊接節(jié)點的柱外懸臂梁段與中間梁段的連接，連接形式有：翼緣為全溶透焊接，腹板為高強度螺栓連接；翼緣、腹板都用高強度螺栓連接；翼緣、腹板都用全溶透焊接。（4）、框架梁的側向隅撐按抗震設計的框架梁，在梁可能出現(xiàn)塑性鉸處(通常距柱軸線1／8—1／10梁跨處)，梁上下翼緣均應設置側向隅撐。（5）柱腳設計多層鋼框架柱腳通常采用埋入式柱腳或外露柱腳，均為剛接柱腳埋人式柱腳埋人砼基礎內(nèi)的深度要求不得小于鋼柱截面高度的3倍，對于3—4層的大型商場，鋼框架柱截面高度取500—600mln，柱腳埋深就需要1．5m一1．8m，而大型商場的占地面積很大，埋深大就會使地基處理的土方量增大很多，地基處理的造價也會增大很多。為減小土方量，降低造價，可采取基礎在鋼柱下對齊位置局部開挖，滿足鋼柱埋深，基礎其它部分可以淺埋，整體開挖深度也可淺挖，使土方量大幅度減小，埋入式柱腳在鋼柱的埋人部分應設置栓釘