南京某电器集团行政办公楼设计文献综述

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文献综述

一、课题名称

南京某电器集团行政办公楼设计

本工程为实际应用课题，地点在江苏省南京市，为南京某电器集团行政办公楼设计。建筑场地长36m，宽14m，建筑面积2500m2；为三跨五层钢筋混凝土框架结构，层高3.3m，主要跨度6m。在正常情况下，本工程的合理设计使用年限为50年。

一、项目研究背景

1、工程地质资料

（1）建筑场地天然地面绝对标高25m。天然地面下厚0.55m左右为人工杂填土，地基承载力标准值fak=65KPa，Es=1.8MPa，；其下为1.25m粉质粘土，fak=200KPa，Es=5.8MPa，qsa=50KPa；然后为粉砂，厚7～10m，fak=256KPa，Es=11.5MPa，qsa=87KPa。地下水位位于地表下0.75m，无侵蚀性。

（2）基础形式：根据场地工程地质特征及拟建建筑物结构荷载特征，建议采用柱下独立基础。

2、结构和场地地震效应

（1）本工程为多层框架结构，建筑结构的安全等级为二级。

（2）拟建场地抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s。

（3）工程场地Ⅱ类。

（4）按建筑工程抗震设防分类标准，本工程为丙类建筑。

3、基本风压、基本雪压和荷载取值

按《建筑结构荷载规范》GB5009-2012采用。

4、施工技术条件及保障条件

本工程由大型建筑工程公司承建，设备齐全，技术良好。水、电供应由建设单位保证。

5、材料供应

三材及一般材料能按计划及时供应。

三、本设计课题的意义

本次设计的课题来源于工程实际，具有很大的现实意义：

（1）通过该设计，可以对大学四年以来所学的专业知识进行综合应用，不但能使各方面知识系统化，而且可以使所学知识实践化。

（2）能够了解并且掌握建筑设计的全过程，培养独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼调查研究、查阅资料、收集资料及阅读中外文文献的能力。

（3）在设计中还涉及到很多计算机软件，如绘图软件AutoCAD和天正，结构计算的PKPM等软件，通过对这些软件的应用，更能提高对计算机的应用能力。

四、设计内容和要求

根据所提供的场地尺寸和建筑尺寸要求，完成建筑总平面图设计。按照设计要求，完成建筑和结构等设计，主要完成建筑设计、上部框架结构及基础计算、构件设计、节点构造设计、施工图绘制、施工组织设计等工作。

具体要求如下：

1、建筑部分

根据所提供的场地尺寸和建筑尺寸要求，完成建筑总平面图设计和标准层柱网布置图，进行建筑设计，并完成相应的建筑施工图绘制。

2、结构部分

（1）进行结构布置，选择构件截面尺寸及材料强度等级选择。

（2）对下列结构、构件进行设计计算：

①荷载计算，包括恒载、活载、风荷载、地震作用等。

②一榀横向框架：

可任取一榀框架，要求手算。计算荷载效应（包括恒载、活载、风荷载、地震作用）；内力组合与梁柱截面设计；

其余框架由软件计算。

③现浇楼面板：任选一层手算，其余各层软件计算。

④楼梯设计：任选一层楼梯手算，其余软件计算。

⑤基础设计：完成基础选型、平面布置，基础相应设计计算。

⑥构造设计：边节点、中间节点以及其他重要的部位。

（3）绘制施工图（详细要求见后）。

（4）编写计算说明书，要求如下：

①设计计算书应包括中英文摘要、目录、正文、参考文献、致谢等基本内容，满足毕业设计计算说明书规定要求，层次清楚，表达适当，重点突出，并不少于80页。

②详细说明建筑方案依据、建筑设计特点及关键建筑设计参数；

③结构方案依据、构件形式、材料的确定；

④横向框架或支撑框架计算简图、内力计算与组合，结构位移验算；

⑤构件截面设计，典型节点设计，要求画出主要节点构造图（非平法表示），说明有关结构构造；

⑥典型楼梯结构计算设计；

⑦基础计算与设计。

⑧要求进行软件计算结果及与手算结果对照分析，机算内容紧跟相应手算内容，并对结果进行对比分析。

五、文献研究概况

本毕业设计题目为南京某电器集团行政办公楼设计，属实际工程应用课题，工程位于江苏省南京市。工程为五层钢筋混凝土框架结构，结构安全等级为二级，设计使用年限50年，需要完成建筑设计，结构设计和施工设计三大部分。为了更好的完成本次设计，本人查阅了一些相关文献资料，现就有关内容综述如下：

框架结构是由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。梁柱交接处的框架节点应为刚接构成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外，不应采用铰接。柱底应为固定支座，框架梁宜拉通、对直，框架柱宜纵横对齐、上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。有时由于使用功能或建筑造型上的要求，框架结构也可做成缺梁、内收或有斜向布置的梁等。

框架结构体系的优点是空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁，柱构件易于标准化，定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性，刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。

框架结构体系的缺点是框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏；钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对与各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，对于钢筋混凝土框架，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，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。

因此，根据框架结构的自身特点，进行混凝土框架结构布置的主要工作是合理的确定梁、柱的位置及跨度。结构平面形状和立面体形宜简单、规则，使刚度均匀，减小偏心及扭矩。控制结构高宽比，以减小水平荷载作用下的位移。

尽量统一柱面、统一层高。统一柱面可使建筑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受到制约；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。

房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，伸缩缝将房屋分为若干温度区段，伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生裂缝而设置的。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构和建筑全部分开。现浇混凝土框架结构的伸缩缝最大间距为55m。

框架结构选型结构分类：

混凝土结构按施工方法的不同可分为现浇式、装配式和装配整体式。

现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。一般做法是每层的柱与其上部的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇注混凝土。整体性强、抗震性能好，缺点是工作量大、工期长、需要大量的模板。

装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成整体的框架结构。施工速度快、效率高。但由于在焊接接头处须预埋连接件，节点构造较难处理，故此型式在框架中较少采用。不宜在地震地区应用。

装配整体式框架是指梁、柱、楼板均为预制，节点构造简单，用钢量和焊接工作量少，吊装方便，抗震性能及整体性较好。在楼面荷载较大的工业厂房中，值得推广应用。

目前国内外多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架结构。

钢筋混凝土框架结构的分部优化设计方法的具体步骤为：

1、初始选型

根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型、初选梁柱的几何尺寸。

2、结构分析

按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋混凝土结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件的控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力。

3、截面优化设计

针对每一种梁柱构件的控制内力进行优化设计，得出优化约束条件下的结构几何构造特征和配筋特征的优化设计结果，从而构成新的优化意义上的设计结构。

4、收敛性判断

在工程精度意义上选取一个较小的数值，作为检验结构收敛性的条件，进行收敛性判断。若优化结构与原结构基本一致，则认为优化结构是收敛的，可以转入下一步的可行性判断，否则重新进行结构分析、优化设计。

5、可行性判断

对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。

六、毕业设计（论文）进程安排

六

七、参考资料

[1]《现行建筑设计规范大全》中国建筑工业出版社2001年

[2]《建筑结构荷载规范》（GB500092001）中国建筑工业出版社2001年

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