[2]。框架结构设计中出现的各种荷载,包括风荷载、竖向永久荷载、楼面荷载等等、,可以通过《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)查得,框架结构内力也可根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)一一计算出来。水平荷载作用可以用反弯点法、D值法等计算,竖向荷载作用可以用分层法计算[3,4]。在内力计算时选定控制截面,对已求得的内力进行调幅与荷载效应组合和最不利荷载组合,最后确定构件配筋和进行截面验算。基础设计时,可以根据地质材料进行基础选择,再根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)进行基础设计。由此可见,此框架结构设计是可行的。 在大学四年的学习中,与框架设计相关的课程有:结构力学、混凝土结构设计原理、基础工程、CAD制图、土木工程结构CAD等,所以,具备了框架结构设计方面的理论知识,完成这次毕业设计是没问题的。
2. 研究的基本内容与拟解决的主要问题
2.1研究的基本内容
本设计的内容是xxx经济开发区大学生人才公寓楼框架结构设计。首先需要确定设计中要用的基本参数,如基本风压、抗震等级等,还要根据地质报告,了解当地地下水位情况,根据土质组成,确定相应的基础形式,最关键是要熟悉有关的规范,如《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》等等,并结合查阅的有关框架结构设计方法文献资料,对人才公寓楼框架结构进行楼板、粱、柱及基础的设计[5-12]。本设计主要是为了将所学的知识连贯的运用起来,掌握框架结构的设计方法(包括手算与电算),培养独立分析问题解决问题的能力。
2.2拟解决的主要问题
(1)对任务书所给的建筑平面图进行分析,确定柱网布置。
(2)根据合理的假定进行必要的简化,并作计算简图。
(3)荷载计算。由荷载规范确定本设计中涉及到的荷载值,如基本风压、基本雪压、楼面活荷载等[13]。
(4)选择合适的内力计算方法计算结构内力[14]。
(5)内力组合,得出内力组合设计值和标准值。
(6)构件设计与验算。根据算得的内力对截面进行配筋计算,确定梁柱截面钢筋的布置,再进行截面验算。
[15](7)构件与结构构造按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)要求设计。
(8)根据工程地质水文条件及土体组成等,选择合适的基础类型,并对其进行配筋计算[16]。
(9)运用PKPM验算以上结果。
(10)根据PKPM画施工图。其中包括结构平面布置图、基础平面布置图及基础配筋图、楼梯的结构布置图及配筋图、框架梁和柱配筋详图;现浇板配筋图以及构件详图。
3.总体研究思路及拟预期研究成果
3.1总体研究思路
3.1.1工程概况
本设计是xxx经济开发区大学生2#人才公寓楼框架结构设计,结构类型属于框架结构,总建筑面积为8312平方米,占地面积为866平方米,共13层,一层用作信息服务中心,二层为宿舍,三层至十二层为公寓,十三层为机房,建筑总高度为45.2米。建筑设计使用年限为50年,建筑分类为二类高层,耐火等级为二级,抗震设防烈度为六度,屋面防水等级为Ⅱ级,采用二道防水。
荷载条件为:风荷载标准值0.45kN/m2,雪荷载标准值0.45kN/m2。上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2,楼面活荷载标准值2.0kN/m2,楼梯活荷载标准值3.5kN/m2。
3.1.2结构选型与布置
根据建筑平面图进行合理的结构布置。布置柱网时,应该满足建筑平面布置的需要,适应建筑物的功能要求,同时应考虑到结构在竖向荷载作用下内力分布均匀合理,各构件材料强度均能充分利用。
3.1.3计算简图
框架结构是一个空间受力体系,为方便常忽略结构纵向和横向之间的`联系,忽略构件的抗扭作用,将横向框架和纵向框架分别按平面框架进行分析计算。通常,横向框架的间距、荷载和间距都相同,因此取出一榀中间横向框架作为计算单元。纵向框架上的荷载等往往各不相同,故常有中列柱和边列柱的区别,中列柱纵向框架的计算单元宽度可取为两侧跨距的一半,边列柱纵向框架的计算单元宽度可取为一侧跨度的一半。
现浇框架中,梁柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区,因此当按平面框架结构分析时,节点可简化为刚接节点。框架支座当为现浇钢筋混凝土柱时,一般设计成固定支座。