华南理工大学
本科毕业设计开题报告
设计题目
广州某商场钢框架结构设计
班 级 姓 名 学 号 指导教师 开题时间 填表日期
20**级土木工程*班
** ******* *** 201*年3月17日 201*年3月18日
开题报告内容: 一、选题背景意义 毕业设计是一个独立自主的学习设计过程,在这个过程中,所有的任务都要求我们在老师的指导下独立完成,这是对我们知识掌握程度的检验,更是一次深层次的学习与创新。在我们做毕业设计的过程中,不仅需要查看以前所学的钢结构知识,也要我们查阅大量的钢框架学术论文与资料,从而在其中选出对我们有帮助的材料,以使我们的设计更好的进行。总的来说,毕业设计是对我们大学知识的一次系统全面的整合、理解与补充。 随着建筑技术的不断发展,钢结构建筑在我国使用越来越多。钢结构在施工过程中具有很大的优点:钢材的均质性能与同向性能都很好,是属于理想的弹性体,能够满足一般工程力学上的基本假定与施工要求。钢材具有强度高、自重轻与刚度大的特点,因此钢结构建筑大多都是跨度大、超高与超重型建筑。钢材塑性高、韧性好、具有较大的变形能力,因此能更好的承受动力荷载。钢结构建筑工期较短,工业化程度较高,能够符合机械化程度较高与专业化生产的要求。随着社会的进步与发展,钢结构将会在各个领域得到更广泛的应用。我国是钢材产量最高的国家,但是我国的钢质量比较低,所以作为建筑材料使用的钢材比较少,技术是一个问题,但最主要的原因是我国建筑行业的发展时间比较短,缺乏相关的技术经验,所以,把钢结构作为毕业设计的课题,对我们学习建筑具有切实的意义。另外,我毕业后将要进入一个钢结构建筑公司,所以,我选择了钢框架结构这个课题,希望通过这次的毕业设计,让我对钢结构建筑方面的知识能有更加多的掌握和了解,为以后的工作打下坚实的基础。 二、工作任务分析 本设计工程是建于广州城区的某商场。本工程建筑面积7203m2。 1. 相关的设计资料 1、建筑设计 已完成建筑平面、立面、剖面、大样图等,详建施图。 2、结构类型 钢框架结构 3、工程地点:广州 基本风压:0.45kN/m2,地面粗糙度:B类 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),广州地区的基本烈度为7度,抗震设防烈度为7度,设计基本加速度为0.10g,第一组(新规范) 工程地质情况:拟建场地地形平坦,地下稳定水位距地坪-9.0m以下,土质分布具体情况见表1,Ⅱ类场地。
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建筑地层一览表 表1 序号 岩土分类 1 2 3 4 5 土层深度 (m) 0.5—1.5 1.5—2.5 2.5-6.5 6.5-12.5 厚度范围 (m) 0.5 1.0 1.0 4.0 6.0 地基土承载力 (kPa) — 120 200 300 500 桩端阻力 (kPa) — — — 2400 3500 桩周摩擦力 (kPa) 10 25 30 60 杂填土 0.0—0.5 粉土 中砂 砾砂 圆砾 注:地下稳定水位距地表-9m,表中给定土层深度由自然地坪算起。 4、材料: 钢材:Q235B、Q345 钢筋:HPB235(I)、HRB335(II)级、HRB400(III)级 混凝土:C15~C35 砌体:加气混凝土砌块或轻质砖 焊条依据设计规范根据所选用的钢材选取。 5、荷载标准值取值: (1) 永久荷载(恒载) (2) 可变荷载(活荷载) 2.任务结果及要求 1、计算书部分: 内容及编排: ※ 毕业设计任务书及指导书。 ※ 工程概况及设计方案的选择(包括可供选择的方案比较、选择方案的依据、以及对所选方案的论述等) ※ 主体工程的详细计算书(包括与设计题目有关的资料汇总) ※ 对所完成设计的总结和自我评价 ※ 相当于中文700字以上的外文摘要 ※ 参考文献 要求:计算书按照学校文件规定的格式,要有封面和目录,目录中示明小标题和页次,首页应有示意简图,并说明本人的设计任务(层、轴);内容应有系统编排,表示要清楚,计算步骤要明确并附有简图、计算公式和文字说明,字体端正,计算结果、符号表示应与设计图纸相符。 2、设计图纸部分: 内容:
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※ 结构设计说明 ※ 天面层结构布置及板配筋图 ※ 标准层结构布置及板配筋图 ※ 钢框架设计图 ※ 钢柱设计图 ※ 钢梁设计图 ※ 节点大样图 ※ 全部图纸用墨线和硫酸纸绘制,任选以上一张图用手绘,其它可采用电脑制图。图纸中图签统一采用如下形式: 华南理工大学土木工程系 毕业设计 专 业 班 级 3、电算结果部分: 计算机打印结果一份并注明使用软件名称和版本,并提交手算和电算结果的比较分析。 三、调研报告 作为新的结构形式,钢结构建筑作为一只新新力量涌现出来。其中的经典之作非常之多,例如鸟巢、埃菲尔铁塔、东京塔、芝加哥西尔斯大厦等等。通过上网查找翻阅资料,进一步学习了解钢结构知识。 钢结构在工程中得到了广泛的应用和发展,钢结构与其他结构比较有下了特点: 1、钢材重量轻而强度高。钢材的容重比混凝土和其他建筑材料要大,但它的强度却高很多,钢材的容重与屈服点的比值较小,例如,在相同荷载的条件下,钢屋架重量只有相同跨距混凝土重量的1/3-1/4,如果采用薄壁型钢屋架则更轻,只有1/10。因此 ,钢结构比钢筋混凝土结构更能承受更大的荷载,跨越更大的跨度。由于重量较轻,便于运输和安装,所以钢结构特别适用于跨度大、高度高、承载大的结构,也适用于抗地震、可移动、易装拆的结构。 2、钢结构的韧性和塑性好,安全可靠。钢材质地均匀,各相同性,弹性模量大,有良好的韧性和塑性,为理想的塑性-弹性体。钢结构是一般地震中损坏最少的结构。钢材是理想的弹塑性体,完全符合目前的计算方法和基本概念。钢结构计算安全可靠、准确。 3、钢结构工业化程度高,施工速度快。钢结构由各种型材和钢板组成,采用机械加工,需要在专业化的工厂中制造。虽然有较复杂的机械设备和严格的工艺要求,其制作简单,精准度高,能批量生产,钢结构的工厂制作、工地安装的施工方法,可缩短施工周期,
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工程名称 图 名 设 计 指导老师 日 期 编 号 降低造价,提高经济效益。钢结构的工地拼装常用螺栓连接,不仅施工快、方便,对已建成的钢结构也容易拆卸,加固和改造。 4、钢结构的密封性好。钢材组织非常密实,采用焊接连接可做到完全密封,一些要求气密性和水密性的高压容器、大型油库、煤气罐、输送管道等板壳结构,适合采用钢结构。 5、钢材耐热性好。钢材耐热不耐火,随着温度的升高而强度降低,温度在250摄氏度以内,钢的性能变化很小,温度到了300摄氏度以上,强度下降,达到450-650摄氏度时,强度为零。因此钢结构的防火性能较混凝土结构差,一般用于温度不高于250摄氏度的场所。当钢结构长期受到100oC的辐射时,钢材不会有质的变化,当温度到了150oC时,需用隔热层加以保护。 6、钢材耐腐蚀性差,应采取防护措施。钢材在潮湿的环境中易于腐蚀,处于腐蚀性介质的环境更易于生锈,应此钢材必须进行防锈处理。钢结构的防护可用油漆、热侵锌和喷涂铝复合材质。但这种防护层并非一劳永逸,隔断时间要重新维修,因而其维护费较高。 从单层厂房、仓库到轻工业的多层厂房,从超市、购物中心到保龄球馆等娱乐中心,从办公室到学校,从体育馆到飞机库,外型美观,制造、安装快捷,品质上乘的钢结构系统建筑,正循着欧美发达国家走过的道路,在我国迅速发展。 四、方案拟定分析 首先熟悉毕业设计的各种资料,如设计任务书、项目建筑图纸等。在熟悉各项资料的前提下,查阅各种相关规范等文件。其次按照老师确定的毕业设计实施方案开始任务。 1、结构布置和初选钢柱构件截面尺寸,结构布置时即考虑钢结构的特点,根据承载力和稳定性初定钢柱截面。 2、根据结构的布置和选取的钢柱尺寸,计算屋面层及标准层的楼板,选取钢结构次梁与主梁。框架结构房屋,在一般情况下相邻柱之间应布置主梁,使房屋形成纵横两个方向框架。一般来说,次梁较多、板块较小(板厚也较小),经济效果较好。但是,次梁太多有时会影响房屋的使用和美观。所以,梁的布置应从房屋使用、结构受力、经济、施工方便以及房屋标准高低综合考虑。如从结构受力和经济方面考虑,梁、板的跨度在经济跨度之内较好。 3、框架设计,风荷载标准值的计算方法参照 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006); 地震作用的计算方法《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)。水平地震作用的计算方法采用底部剪力法。 4、节点设计。大体框架设计好之后就可以进行节点的设计了,节点设计壳参照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
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