结构施工设计 开题报告

'毕业论文(设计)开题报告课题名称：结构施工设计 1、本课题立题依据和意义1.1、本课题的立题依据：随着我国经济的发展，结构设计变的越来越重要的同时建筑施工企业也发展壮大起来，施工企业急需一些既有丰富施工技术知识，又具有一定经济管理理论和有一定的理论基础，具备现代化企业管理知识的复合式人才走向建筑施工企业，担负着建筑工程施工工作和管理的重任。所以，结构与概预算、施工组织相结合的设计就显的尤为重要。1.2、本课题目的要求及意义：通过结构与施工组织及其工程概预算毕业设计，能够综合运用结构设计原理、熟悉结构和施工组织设计规范、提高预算编制能力和提高综合运用基础理论、基本技能、基本知识分析和解决实际问题的能力.2、本课题所涉及的问题在国内外的研究现状及分析本设计为部分框架结构部分砌体结构，框架结构的主要承重构件为梁、板、柱、楼梯及其基础，材料多用钢筋混凝土。但是随着科学技术的发展，钢管混凝土，钢骨混凝土，大跨度预应力混凝土结构,型钢混凝土结构以及各种轻质高强混凝土相继出现。但是，钢筋混凝土结构作为一种基本形式，仍然有其重要性。砌体结构部分的主要承重构件为承重墙体,梁板,楼梯及其基础等,采用的材料都为烧结砖,砖混结构仍为西北五省的主要结构形式,在人们的日常生活中起着重要的作用,但是由于砖混结构有着抗震性能差,保温隔热性能较差等缺点它逐渐会被其他的结构形式所代替.3、对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析3.1设计的基本条件1）、建筑地点：新疆石河子市某地2）、结构形式：框架+砖混结构3）、自然条件：①基本雪压：0.7KN/M2。②基本风压：0.5KN/M2。③场地冻深：1.4M。4）、地基承载力特征值（fak）：400kPa5）、抗震设防标准：抗震设防烈度：7度；设计地震分组：第二组，设计特征周期0.35S；设计基本地震加速度值：0.15g。3.2设计任务1）、材料说明：混凝土强度：基础采用C20，其余部分为C20以上。钢筋：纵向受力钢筋宜选用HRB335级，HRB400级热轧钢筋，箍筋及构造钢筋宜选用HPB235级、HRB335级。2）、荷载取值：见《建筑结构荷载规范》（GB50009---2001）3）、①结构设计内容根据建筑施工图，进行结构布置，对结构构件进行设计计算，绘制结构图，编写结构设计说明书。②确定结构方案：承重墙体结构布置；框架结构布置；楼（屋）盖结构方案布置；基础布置；结构主要构造措施及特殊部位的处理。③结构设计计算：现浇构件：框架、板、梁、柱、悬挑构件、楼梯。 砖墙体：高厚比、承载力、局部承压；砖混结构及框架结构的抗震设计；地基基础。结构构造设计与绘制结构图4）、设计成果：结构设计图纸：结构设计总说明；基础平、剖面图；各层楼（屋）盖结构平面布置图；一榀框架配筋图；现浇构件配筋图；楼梯结构详图。结构设计说明书：毕业设计任务书；工程概况及结果设计方案布置说明；结构设计部分的计算书；中英文摘要。4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决思路4.1、框架柱设计：1）、柱的截面高度可取(1/15—1/20)H,H为层高;柱截面宽度可取(1/2—1/3)h,并按下列方法进行初步估算.(a)框架柱承受竖向荷载为主时,可先按负荷面积估算轴力,再按轴心受压柱验算.考虑到弯矩影响,适当将轴力乘以1.2-1.4的放大系数.(b)对于有抗震设防要求的框架结构,为满足足够的延性,需要限制轴压比.(c）框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm.为避免发生剪切破坏,柱净高与截面长边之比宜大于4.2）、一个截面宜一种直径，宜采用对称配筋，方便施工，自己设计也简单；钢筋直径不宜上大下小。例如有个2层的小工程，共16根柱子，KZ1～16，1、2层配筋还有不同，共有32种截面，何苦呢？3）、强柱弱梁，纵筋不要太小，除一、二层框架可用φ16、φ18外，最好用φ20以上。4）、箍筋肢距：一级抗震等级不宜大于200mm及20d（d为箍筋直径）的较大值，二、三级抗震等级不宜大于250mm及20d的较大值，四级抗震等级不宜大于300mm。何为“箍筋肢距”规范无定义，一般设计人员都认为是两根箍筋在水平方向之间的距离。箍筋肢距也不要太小，如600×600柱用6肢箍、500×500柱用5肢箍、400×400柱用4肢箍太密，无必要，也影响混凝土浇注，可对主筋隔一拉一，节约钢筋。5)、当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。4.2、砌体结构中的构造柱（GZ）：1）上端与梁板应弱连接，不连应是可以的，也可用1φ12连接，GZ上端应与梁板离开20～30mm，否则会改变上端梁板的受力状况。2）GZ的箍筋可不加密，它不是抗震构件（有些标准图集有加密的）。3）GZ必须先砌墙（留马牙槎）后浇，施工单位有先浇的，极为不妥。4.3、钢筋混凝土结构中的砌体填充墙的拉墙筋长度：不可套用砌体结构，应按抗震设计规范13.3.3条2款：6、7度时不应小于墙长的1/5且不小于700mm，8、9度时宜沿墙全长贯通。4.4、角柱在结构中是最重要的构件之一，其受力复杂，故在其受弯受剪配筋上都要给予加强。4.5、井字梁的设计1）、井字梁与柱子采取“避”的方式，调整井字梁间距以避开柱位；避免在井字梁与柱子相连处井字梁的支座配筋计算结果容易出现的超限情况；减少梁柱节点在荷载作用下，由于两者刚度相差悬殊而成为受力薄弱点以致首先破坏，由于井字梁避开了柱位，靠近柱位的区格板需另作加强处理。2）、"井字梁与柱子采取“抗”的方法，把与柱子相连的井字梁设计成大井字梁，其余小井字梁套在其中， 形成大小井字梁相嵌的结构形式，使楼面荷载从小井字梁传递至大井字梁，再到柱子。3）、井字梁截面高度的取值以刚度控制为主，除考虑楼盖的短向跨度和计算荷载大小外，还应考虑其周边支承梁抗扭刚度的影响。4）、由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似，井字梁本身有受扭成分，故宜将梁距控制在3m以内。4.6在用PKPM软件计算梁柱时，应尽量采用TAT或SATWE三维软件。相对平面框架PK来讲，第一，计算结果更接近实际受力状态，如地震力或风力是按抗侧移刚度分配，而不是按框架的楼面从属面积，还如从框架柱出挑的梁和从次梁出挑的梁，因次梁的支座(框架梁)发生下沉变形，内力重分布，从框架柱出挑的挑梁配筋将较大。第二，快速方便，三维软件整体计算，不必生成单榀框架，再人工归并，可整楼归并。第三，TAT或SATWE还可以进行井式梁的计算，由于PKPM软件计算梁时仅按矩形计算，而井式梁的断面较小，有可能超筋，此时可取出弯距再按Ｔ型梁补充计算，不必直接加大梁高。在绘制施工图时，较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接，造价相差不大，但机械连接可靠并易于检查。机械连接接头位置可任意，但一次截断的钢筋不大于50%，接头位置应错开70d.4.7砌体结构的顶层,为防止墙体裂缝,可采取如下措施:保温层聚苯板由45加厚,圈梁加厚,钢筋直径加大。架设隔热层,不采用现浇板带加预制板(为了挑檐抗倾覆)的方式。端头山、纵墙（宽度B/4范围）在过梁以上范围内加钢筋网片。5完成本课题所必须的工作条件及解决的办法5.1、已经完成的全套建筑施工图，由石河子大学勘察设计研究院提供。5.2、现行设计规范、标准、图集和参考书，由水建学院资料室提供。5.3、毕业设计所需的专用教室、专用机房以及设计所需的相关软件如PKPM系列（包括建筑专业和结构专业）软件由水建学院提供。6、完成本课题的工作方案及进度计划6.1、工作方案6.1.1结构设计根据已有的建筑施工图进行结构设计，正确选择合理的结构形式、结构体系和结构布置，全面准确的进行数据取值、内力组合、强度内力计算、配筋计算以及按规范满足构造措施。最后按要求画出结构平面图及结构施工图。6.1.2工程预算和施工组织设计根据前期完成的结构施工图和建筑施工图，编制施工图概预算。并进行工料分析和施工组织设计；编制本人设计的工程施工组织设计。6.2进度计划6.2.1结构设计（七周）熟悉建筑施工图，进行结构布置，确定各构件截面尺寸。（1.0周）清理荷载，手工进行现浇构件板、梁、柱计算及配筋。（1.0周）上机进行结构计算，验算构件的强度、控制柱的轴压比及框架的侧移。（1.0周）手算一榀框架，进行内力配筋计算。砖墙承载力计算以及结构抗震验算。（1.0周）楼梯计算，基础设计并编制计算书。（1.0周）手工绘制结构图。（2.0周）6.2.2概预算和施工组织设计（五周）施工图预算编制（2.5周）电算（0.5周）施工组织设计（3.0周）7、主要参考文献 [1]中华人民共和国国家标准：《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）[M]，中国建筑工业出版社，2000.6。[2]中华人民共和国国家标准：《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）[M]，中国建筑工业出版社，2000.6。[3]中华人民共和国国家标准：《建筑结构荷载规范》（GB50009---2001）[M]，中国建筑工业出版社，2000.6。[4]中华人民共和国国家标准：《建筑地基基础设计规范》（GB50003---2002）[M]，中国建筑工业出版社，2000.6。[5]建设部工程质量安全监督与行业发行司：2003全国民用建筑工程设计技术措施-结构[M]中国计划出版社发行2003.3;199-207。[6]中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件-SATWER用户手册及编制原理[M]2003.3。[7]肖建庄，朱伯龙:钢筋混凝土框架柱轴压比限值试验研究同济大学建筑结构学报[J]1998.10；2-7。[8]王传志，藤智明:钢筋混凝土结构理论[M]中国建筑工业出版社1985。[9]中国建筑标准设计研究所出版：混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-1[M]。[10]中国建筑标准设计研究所出版建筑物抗震构造详图03G392-1[M]。'