1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

一、课题名称

镇江恒顺公司研发中心设计

本工程为实际应用课题，地点在江苏省镇江市，为镇江恒顺公司研发中心设计。建筑场地长宽约36m16m，建筑面积约3500m2，为三跨六层钢筋混凝土规则框架，标准层层高3.6m，主要跨度约6.5m。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。

二、项目研究背景：

所要编写的方案是镇江恒顺公司研发中心大楼的框架结构的建筑设计，从毕业设计资料中可以初步了解该工程基本的结构形式，安全等级，气象资料和工程地质资料，在设计过程中主要计算其荷载作用下的结构内力，找出最不利的内力组合，从而选取最安全的结果计算配筋并绘图。

三、本设计课题的内容

3.1建筑设计部分：

主要是根据建筑功能的要求，进行建筑物的平面、立面和剖面设计，并绘制相应的建筑施工图。

对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能要在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理

十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。

3.2结构设计部分：

根据确定的建筑设计图纸，进行结构方案的选择，结构平面的布置，选择结构材料及其强度级别，确定结构构件截面尺寸，进行结构构件内力分析及截面承载能力计算，在此基础上，分别完成基础平面布置图、结构平面布置图、框架配筋图、楼梯配筋图等主要结构设计施工图，并编制毕业设计说明书。

建筑设计包括建筑总平面及建筑平面简图、立面图、剖面图和节点祥图。用AUTOCAD进行出图。建筑设计要满足建筑使用功能和外观要求。

结构设计包括结构布置，构件截面尺寸的选择及其材料标号的选择，基础形式的选择等。

在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。

3.3施工组织设计部分：

根据确定的结构施工图纸，进行施工方案的选择，主要包括以下几个方面：

1、工程量的计算：其中包括建筑工程和装饰工程；

2、工程概况：包括工程特点、地点特征、施工条件等；

3、施工方案的确定：包括施工程序、施工顺序、起点流向、施工方法、施工机械等；

4、施工进度计划：包括网络横道图，含劳动力动态图等；

5、资源需要量计划：包括人工、材料、构件和机械等；

6、技术组织措施：包括提高质量、保证安全、提高效率、降低成本、文明施工、缩短工期措施等；

作为一个即将土木工程专业毕业的本科生，毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节。通过毕业设计，复习和巩固以前所学知识，把主要课程联系成一个完整的体系，了解整个建筑物建筑、结构设计的全过程，有系统地综合运用所学的基础理论和专业知识，来解决工程实际问题，达到加强技能性培养的目的；熟悉有关设计计算方法，培养进行调查研究、查阅文献、收集资料以及使用本专业各种规范和手册的能力；锻炼设计、计算、绘图、概算、运用技术资料撰写论文的能力，培养独立思考、独立进行工程设计的能力，为毕业后的工作打下坚实的基础。

四、文献研究概况

主要通过《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》等规范，结合工程实际进行研究，提出本人对结构设计的一些看法。目前结构计算和以前相比更加复杂多样，因此不可能一次完成，而应当从整体到局部、分层次完成。主要计算过程可以分为四步进行：整体参数计算，整体合理性计算，构件优化计算和抗震性能验算。每步计算中又包含多次试算，在上一步计算取得合理结果以后，方可进行下一步计算，以便使结构计算过程科学化，提高设计工作效率。

4.1框架结构的概念设计原则

抗震概念设计是指从宏观上对房屋结构做合理的选型、规划和布置，选用合格的材料，采取有效的构造措施，以达到抗震设计的目的。

对于钢筋混凝土框架结构，概念设计的原则有：1.结构抗震设计和构造措施应该按抗震等级划分；2.抗震结构宜有多道抗震防线，并合理设计各道防震线的防震性能；3.框架结构平面和立面形状要规正，避免过大的外伸和内收，结构竖向刚度和强度尽量要均匀，防止变形集中；4.框架结构设计要做到强柱弱梁，使结构整体延性增强，，提高变形和耗能能力；5.框架结构节点强度一定要比构件强度强，是结构在地震作用下，节点有很好的约束和连接作用；6.框架结构的梁、柱设计应做到强剪弱弯，提高构件延性，减少脆性破坏发生的可能性[10]。

4.2多层钢筋混凝土框架结构设计阶段

多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段：一是方案设计阶段，二是初步设计阶段，三是技术设计阶段设，四是绘施工图。良好的结构设计的重要前提，应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式，良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。

4.3框架结构的布置

多层框架结构的平面布置形式非常的灵活，文献《混凝土结构与砌体结构设计》中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类：

(1)横向框架承重方案：以框架横梁作为楼盖的主梁，楼面荷载主要由横向框架承担的框架。其有利于增强房屋的横向刚度，增加建筑物的通风和采光。但由于主梁截面尺寸较大，净空较小不利于布置纵向管道。

(2)纵向框架承重方案：以框架纵梁作为楼盖的主梁，楼面荷载由框架纵梁承担的框架。由于横梁的截面尺寸比较小，有利于设备管线在其中的穿行。但是，房屋横向刚度较差。

(3)纵横向框架混合承重方案：纵横向框架混合承重方案是沿纵向和横向两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵向和横向框架梁共同承担。它具有较好的整体工作性能[21]。

4.4混凝土框架结构设计手算步骤

毕业设计中，结构设计的手算必不可少。在《建筑结构选型》中，总结出混凝土框架结构设计手算步骤：

(1)确定结构方案与结构布置：①结构选型②平面布置。

(2)初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级：①柱截面初定②梁截面初定。

(3)重力荷载计算：①屋面及楼面永久荷载标准值分别计算各层②屋面及楼面可变荷载标准值③梁柱墙门窗重力计算④重力荷载代表值。

(4)框架侧移刚度计算：计算梁柱线刚度，计算各层D值，判断是否规则框架，分别计算框架纵横两个方向。

(5)计算自振周期。

(6)风荷载作用下弹性位移验算。　

(7)多遇地震作用下弹性位移验算，计算各质点水平地震作用。

(8)竖向荷载作用下框架内力计算。

(9)内力组合。

(10)梁柱截面配筋节点构造框架柱首先验算轴压比，剪跨比，柱端弯矩设计值的调整（梁柱节点，柱脚弯矩节点调整），以符合强柱弱梁；柱端剪力值调整以符合强剪弱弯；角柱地震作用效应调整以抗扭转引起角柱内力增大。梁抗弯截面设计取抗震和非抗震弯矩大值进行配筋[7]。

五．毕业设计（论文）进程安排

起讫日期	设计（论文）各阶段工作内容	备注
第1-3周（3.2-3.22）	建筑方案及建筑施工图	3.0周
第3周结束时上交全部建筑施工图，建筑指导教师作初步批改。
第4周（3.23-3.29）	结构选型与布置及布置图的绘制	1.0周
第5周（3.30-4.5）	计算简图及荷载计算	1.0周
第6-7周（4.6-4.19）	框架内力计算及内力组合 上机计算	2.0周
第8周（4.20-4.26）	框架梁、柱截面设计，上机计算	1.0周
第9周上半周（4.27-4.29）	现浇楼面板设计、上机计算	0.5周
第9周下半周（4.30-5.3）	楼梯结构设计计算、上机计算	0.5周
第10周（5.4-5.10） （期中检查）	基础设计、上机计算	1.0周
第11-12周（5.11-5.24）	绘施工图、整理前述工作的计算书	2.0周
第12周结束时上交全部建筑、结构设计成果，指导教师批改。
第13-14周（5.25-6.7）	施工组织设计	2.0周
第14周结束时上交施工设计成果，指导教师批改。
第15周（6.8-6.14）	评阅、答辩，评定成绩	1.0周

毕业设计时间从3.2-6.14，其中毕业实习放入毕业设计过程中，建筑设计3周，结构设计9周，施工2周，答辩1周，共计15周。

六、参考资料

[1]GB50223-2008.建筑工程抗震设防分类标准[S]．

[2]GB50068-2001.建筑结构可靠度设计统一标准[S].

[3]GB50009-2012．建筑结构荷载规范[S]．

[4]GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．

[5]GB50011-2010．建筑抗震设计规范[S]．

[6]GB50007-2011．建筑地基基础设计规范[S]．

[7]干维主编.建筑结构选型[M].中国水利水电出版社，2012.

[8]董军、张伟郁、顾建平编著.土木工程专业毕业设计指南－房屋建筑分册[M].北京：中国水利水电出版社，2002.

[9]梁兴文，史庆轩主编．土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，2005．

[10]徐秀丽主编．混凝土框架结构设计[M]．中国建筑工业出版社，2008．

[11]周果行编著，房屋结构毕业设计指南[M]．中国建筑工业出版社，2004．

[12]皮凤梅编著.土木工程结构设计指导[M].中国水利水电出版社，2012.

[13]万胜武,孙艳.土木工程专业毕业设计典例.框架结构与框剪结构篇[M].武汉理工大学出版社,2012.

[14]建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集（8）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.

[15]建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集（9）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[16]建筑结构构造资料集编委会编.建筑结构构造资料集（上、下）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[17]03G101-1．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[S]．

[18]郭正兴主编.土木工程施工[M].东南大学出版社,2007.

[19]完海鹰,江小燕,李庆锋.施工组织设计[M].合肥工业大学出版社,2010.

[20]叶列平编著.混凝土结构（上册）.中国建筑工业出版社,2012.

[21]东南大学同济大学天津大学合编清华大学主审.混凝土结构（中册）混凝土结构与砌体结构设计.中国建筑工业出版社,2012.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、研究问题及途径

1、研究的问题

本课题要进行钢筋混凝土框架结构设计，即运用力学、结构基本理论和设计方法来完成镇江恒顺公司研发中心设计，其中主要包括建筑设计（总平面图，平、立面图，部分建筑构造等）和多层钢筋混凝土框架结构设计（荷载计算，内力计算，梁、板、柱等基本构件设计，基础设计，抗震构造等）。从而为钢筋混凝土框架结构安全性和耐久性的奠定基础。完成设计后掌握建筑结构的设计基本步骤、结构分析计算方法和施工图绘制等专业技能。