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一、选题背景和意义： 毕业设计是本科学习结束前的一个实践环节，是对我们大学期间所学知识的一次综合性和系统性的运用，它的重要性和必要性将会很明显的体现在将来的实际工作当中。毕业设计要求我们做到知识的系统化、实际化，做到理论联系实际。根据自身学习情况和学校要求，所确定的毕业设计题目是南京河西儿童医院门诊楼混凝土框架结构设计。毕业设计将从3月2日正式开始，将用3个月的时间来完成本次设计任务。设计主要以手算为主电算为辅，并根据电算结构进行工程结构施工图的绘制。在设计过程中需要综合运用大学期间学到的专业知识，并不断积累工程实践经验。 南京河西儿童医院门诊楼位于南京市内，为地上5层混凝土框架结构，无地下室。建筑plusmn;0.000标高相当于黄海高程为11.200m，室内外高差为0.30m，一层层高6.0m，二～四层层高均为5.5m，五层层高为5.0m，建筑总高度为27.5m。结构形式采用混凝土框架结构。 本次毕业设计完全模拟了在实际工程的结构设计流程，范圣刚老师给了我们项目的建筑图，我们通过建筑图了解项目的使用功能和使用要求，以及建筑建筑结构的整体概况。由于大学四年的学习大部分都是零散的个体，缺乏系统的融合，本次毕业设计的任务正好给了我们综合运用专业理论与专业技能来解决实际工程问题。对于本次的设计任务，先进行方案设计，主要包括结构的选型、结构布置以及截面初始尺寸估算，交由导师审核后，再进行荷载计算；随后完成一个楼盖的设计和计算，进行一榀框架的竖向荷载内力分析；然后计算风荷载、水平地震作用，楼梯布置及计算；再进行内力组合、截面验算，节点设计，基础设计；最后绘制施工图整理报告，准备答辩。 在这次毕业设计中，我们将了解和掌握建筑设计的全过程，锻炼自身的独立分析和创新能力，并要做好调查研究和规范的阅读，要养好搜集资料和查阅资料的习惯，锻炼自我外文翻译能力，为成为卓越的土木工程师打下基础。 |
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二、课题关键问题和难点： 本工程结构设计的关键问题主要由以下几个： 1、结构的选型与结构的布置 结构的选型主要包括上部结构类型和基础类型，主要依据建筑物的功能要求、场地土的工程地质条件和当地的环境要求，经过方案的比较和技术经济分析加以确定。方案的选择体现科学性、先进性、经济性和实施性。结构的布置主要包括楼屋面板布置，次梁、小梁布置。构件的截面尺寸估算主要根据经验公式确定，若在结构设计的过程中发现不满足条件再作调整。 2、结构分析 结构分析是要计算结构在各种作用下的效应，它是结构设计的重要内容。结构分析的正确与否将直接关系到所设计的结构能否满足安全性、适用性和耐久性等结构功能。结构分析的核心是计算模型的确定，包括计算简图和计算理论。结构分析采用的计算理论主要有线弹性理论、塑性理论和非线性理论，本工程主要采用弹性和塑性理论，更符合结构在极限状态下的受力状况。在结构分析的过程中的内力计算主要采用以下方法：竖向恒荷载作用下的内力计算，采用分层法；计算竖向活荷载作用时，不仅采用满布方法考虑，而且还考虑了一种隔层隔跨布置的最不利布置方案；水平荷载作用（风荷载及地震作用）下的内力计算均采用修正反弯点法。 3、构件设计 构件设计包括正截面、斜截面验算两个方面。正截面验算是验算梁在受弯状态下的纵向配筋计算和柱下受轴力、弯矩作用下的配筋计算，斜截面验算是梁柱在受剪状态下箍筋的配筋计算。在构件设计的过程中，我们主要作用下工作： 1）荷载组合、内力组合 综合考虑地震作用效应求出各构件控制截面的最不利内力以进行构件的设计。 2）框架梁、柱截面设计 结合构造要求，由控制截面的控制内力进行构件的截面设计；要满足“强剪弱弯”等原则，在梁的内力计算时，要考虑梁端内力修正和调幅，梁柱的内力计算还需要考虑侧移二阶效应（P-Delta;效应）。 3）抗震变形验算 进行风载及地震作用下的框架侧移限值验算。 4）利用计算机分析结果，校核手算平面框架计算结果。 本次结构设计的难点在于计算模型的选取，在本次设计中将选择其中一榀框架来进行手算分析，但主要参考电算的结果来进行施工图的绘制。 |
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框架结构是指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使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。 钢筋混凝土结构合理地利用了钢筋和混凝土两者性能特点，可形成强度较高，刚度较大的结构，其耐久性和防火性能好，可模性好，结构造型灵活，以及整体性、延性好，减少自身重量，适用于抗震结构等特点，本工程采用钢筋混凝土框架结构设计方案。 本次毕业设计中，主要根据《工程结构设计原理》、《工程结构抗震与防灾》、《建筑结构设计》中关于结构分析计算的内容进行设计，进行结构布置及计算简图选取、重力荷载及水平荷载计算、水平荷载作用下框架结构的内力和位移计算、竖向荷载作用下框架结构的内力计算、框架梁、柱内力组合、截面验算等，同时参考了相关设计规范规定，并根据《抗规》进行相关抗震设计，对结构构件截面进行承载力验算和变形验算，以控制侧向变形不要过大。 【参考文献】 [1] 曹双寅，舒赣平，冯健等．工程结构设计设计原理[M] ．南京：东南大学出版社，2012．1-361 [2] 蓝宗建主编．混凝土结构与砌体结构[M] ．南京：东南大学出版社，2006．1-390 [3] 邱洪兴，舒赣平，曹双寅等．建筑结构设计[M] ．南京：东南大学出版社，2005．131-261 [4] 方鄂华编著．高层建筑钢筋混凝土结构概念设计[M] ．北京：机械工业出版社，2004．1-483 [5] 李爱群，高振世主编．工程结构抗震设计[M] ．北京：中国建筑工业出版社，2006．1-379 [6] 中华人民共和国国家标准．建筑结构荷载规范（GB 50009－2012）．北京：中国计划出版社．2012 [7] 中华人民共和国国家标准．混凝土结构设计规范（GB 50010－2010）．北京：中国计划出版社．2002 [8] 中华人民共和国国家标准．建筑抗震设计规范（GB 50011－2010）．北京：中国计划出版社．2010 [9] 中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范（GB 50007－2002）．北京：中国计划出版社．2002 [10] 曾昭豪．新编混凝土结构设计手册．北京：中国建材工业出版社，2004．1-150 [11] 施岚青，国振喜，孙培生．简明混凝土结构设计手册．北京：冶金工业出版社，1999． |
