毕业设计开题报告 张俊俊.docx

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毕业设计开题报告张俊俊

毕业设计（论文）开题报告

建筑工程系（院）2010届

题目某公司办公楼设计2

课题类型设计课题来源自拟课题

学生姓名张俊俊学号200804060047

专业土木工程年级班08专升本一班

指导教师宋扬职称副教授

填写日期：

2010年03月11日

一、本课题研究的主要内容、目的和意义

课题名称：

某公司办公大楼设计2

一、主要内容：

本次毕业设计题目为《某公司办公大楼设计2》，结构形式采用全现浇框架结构。

在熟悉本课题设计任务书的基础上，通过给定的总平面图，结合当地的自然条件，施工技术水平，并查阅相关建筑设计的书籍和规范，独立完成综合楼工程的建筑方案设计，并最终绘制出建筑施工图。

通过建筑方案的设计，对框架结构进行柱网布置和结构选型，并确定材料类型和截面尺寸。

首先，通过现行规范选定房间作法，并以此计算框架结构各层的重力荷载代表值；其次，采用合适的计算方法对竖向荷载作用下框架结构的内力、水平地震荷载作用下框架结构内力及侧移进行计算；最后，通过以上的结构计算，对框架结构进行截面设计（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、楼板设计（楼板尺寸及配筋）、楼梯设计（平台板、楼梯梁、梯段板截面尺寸及配筋）、基础设计（柱下独立基础的截面设计及配筋），使得截面的配筋满足构造要求。

最后通过框架结构的结构设计及计算结果，绘制出框架结构的结构施工图。

框架结构设计工作量很大，在框架结构设计计算过程中要手算一榀框架，并对这一榀框架进行截面设计和配筋计算，然后再使用一些计算机辅助软件对计算结果进行对比和校正。

二、目的和意义：

本次设计的主要目的有三个：

一、强化知识，巩固和深化我们所学的基础知识和专业知识，完善知识结构。

二、培养能力，培养我们资料查阅的能力，了解我国的建设方针、政策和规定；正确使用相关的技术标准和规范，了解国内外在本领域的现状和发展水平，使我们掌握工程设计、研究的程序和方法，提高方案论证、工程计算、理论分析、图表绘制、技术文件编写的能力，初步使我们自己在科学研究方面得到综合性的训练。

培养我们分析、解决问题的能力和论文写作的能力。

训练我们的计算机应用、书面和口头表达的能力。

三、提高素质，培养学生正确的设计思想和技术经济观点、理论联系实际的工作作风、勇于创新的精神、严谨认真的科学态度、高度的社会责任感。

通过毕业设计这一重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。

 毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。

因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。

二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）

1.前言

随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍.由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。

因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。

近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。

一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。

文献[8]认为，在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。

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，二是结构分析，三是构件设计，四是绘施工图。

结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段，在现代，已由电子计算机承担这一工作，常采用PKPM建模计算。

但是，结构的计算并不能代替结构的设计。

文献[9]中认为：

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。

2.关于框架结构设计文献回顾

2.1框架结构的优缺点

框架结构体系是由横梁与柱子连接而成.梁柱连接处（称为节点）一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接.柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座.框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式.

文献[10]中提到:

框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求.同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能.但是,框架结构承受水平力（如风荷载和水平地震作用）的能力较小.当层树较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件（如填充墙）的破坏.因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制.目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑（比如,层数为10层或高度为30米以下）

2.2框架结构的布置

结构的平面布置形式非常的灵活，文献[11]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.由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度.同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光.但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且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.由于横梁截面尺寸较小,有利于设备管线的穿行,可获得较高的室内净空.但房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制.

（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横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,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能.

2.3框架梁和柱的电算结果的人工调整

框架梁配筋的人工调整，其目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。

文献[12]中提到当裂缝宽度超限时，首先应考虑将大直径的钢筋改用小直径的钢筋验算，如裂缝宽度仍然超限，就应增大梁的配筋和混凝土的强度等级，或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范的要求。

为了保证“强剪弱弯”，可进行以下几项调整：

一是适当增大梁端截面；二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1．1～1．2倍；四是按构造要求对跨度>7m的框架梁增加弯起钢筋。

在轴力作用下，框架柱尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋。

因此，文献[13]中认为框架柱配筋应进行如下调整：

一是选择最不利的方向进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大值方向的配筋，并采用对称配筋；二是控制柱单边方向钢筋的最少根数。

四是选择井字形或菱形的框架柱箍筋形式，以增强箍筋对混凝土的约束；五是由于多层框架电算一般不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸较大以及地基为软弱土层或地基土层不均匀时，可适当再稍放大框架柱的配筋。

2.4周期折减系数的取用

结构的周期和刚度计算时。

往往忽略框架填充墙的影响。

但实际情况中填充墙（砖砌体）在早期弹性工作阶段参与工作的能力是较大的。

使结构实际的刚度大于计算刚度，实际的周期小于计算周期，地震作用计算偏小。

结构设计偏于不安全。

文献[14]中认为为了避免较大误差，在设计过程中应该对计算周期应该进行折减。

一般情况．周期折减系数的取值：

当填充墙为砌体时，取0．6～0．7；为轻质砌块或砌体填充墙较少时，取0．7～0．8；当填充墙为轻质墙体板材时，取0．9；无填充墙的纯框架取1．0。

可以看出，填充墙的刚度越小对框架的周期影响越小，吸收地震作用的能力也越弱.

3.结束语

由于框架结构具有空间大、平面布局灵活多样的特点，满足了人们不断追求使用个性化的要求。

随着社会的不断发展和人们物质生活水平的提高，框架结构（住宅、公共建筑）将会得到较大发展。

设计多层框架结构，设计人应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，提前采取措施予以解决，并对所有计算结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。

综上所述,对于我来说,在做毕业设计时,要根据规范以及实际的环境,选取构件参数和设计参数.此外,还要多了解一些结构细部构造等设计.通过查看规范,杂志等文献资料,对建筑结构的设计有一个具体的认识,争取将毕业设计作好.

三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论

一、方案，技术路线：

借鉴以往的办公楼设计资料、现行的国家和地方的法规和规范，结合指导老师的指导，根据当地的现有情况满足该课题的各项要求。

在充分理解综合教学楼设计任务要求的基础上，使建筑设计达到房间设置合理、使用方便、设计方法正确、步骤清晰完整。

1、建筑设计阶段：

根据建筑设计的依据以及建筑设计的原则，结合办公室的功能要求，在多个初步设计方案经济技术证明的基础上选择设计方案，并进行建筑的平面、立面及剖面设计，绘制建筑工程图。

（1）、熟知设计依据性文件、规划要求、基础资料及任务书要求。

（2）、总平面设计说明从总体构思、功能分区、交通组织、环境保护、竖向设计建筑总体与周边环境的关系进行表达；如说明使用功能布局、交通流线及出入口安全疏散，建筑单体、群体的空间构成等特点，功能分区明确，流线组织顺畅，各功能空间互不干扰。

（3）、建筑设计总说明：

工程情况说明；屋面、楼地面、墙面等细部做法；

（4）、剖面图：

要表明建筑物内部空间的高度关系，标注三道尺寸：

建筑总高；各层层高，楼地层标注在面层表面，屋顶标注在屋面板表面，坡屋顶要标出最低点和屋面坡度；门窗洞及窗下墙尺寸。

标注标高及详图索引；楼地面和屋顶构造做法；内外墙和柱的轴线及间距；图名和比例。

（5）、立面图：

表明建筑外形，门窗，雨蓬外廊或阳台及雨水管的形式和位置；注明外墙材料及做法，饰面分格线立面细部详图索引号；立面名称及比例，（用立面的边轴线编号表示）

（6）、平面图：

标注纵横轴线编号；标注建筑各部分尺寸；标注标高；标注门窗编号；画出房间内部固定设施的位置及标注尺寸；标注剖面图，详图的位置及编号；标注房间的名称，图名及比例

2、结构设计阶段：

结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、纵向地震作用计算、水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。

其中,基础设计又包括基础选型、基础平面布置、地基计算等。

采用钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下独立基础。

然后计算其上的荷载标准值，包括：

恒载、活载和风载。

并计算框架在各种荷载单独作用下的内力，在此基础上进行内力组合，选取最不利的内力组合进行框架梁、柱的配筋计算。

绘制结构施工图。

（1）结构布置：

考虑建筑功能要求，正确选取计算单元，并绘制结构平面布置图，合理进行柱网布置，合理选择基础类型，并进行有关的计算

（2）截面初估：

初估构件截面尺寸，计算竖向恒荷载，查阅荷载规范确定活荷载。

计算地震作用

（3）荷载计算：

首先根据不同的设计要求选取不同的荷载代表值来进行承载力计算。

按照“结构设计条件”给出的各项进行计算；

（4）内力计算：

计算一榀框架结构在重力及水平地震力作用下的内力、内力组合并进行框架梁柱的配筋。

竖向荷载和水平荷载分别采用分层法和D值法计算，并绘制荷载作用下框架的内力图（包括弯距图、剪力图与轴力图）；

（5）内力组合：

考虑各种不利、有利因素对各个控制截面进行内力组合；

（6）截面设计：

进行框架梁、柱截面配筋计算，并绘制下列结构施工图;柱平面配筋图及其大样梁平面配筋图及其大样；板平面配筋图

（7）基础设计

采用柱下钢筋混凝土独立基础，绘制基础平面布置图

（8）PKPM软件计算

采用PKPM软件进行整体结构计算，计算结果和计算参数满足规范规程要求。

然后和手算的进行校核，并绘制梁、柱、板施工图。

二、可行性论证

本建筑位于安阳市,场地地形平坦,地貌类型属浑河冲积阶地。

建筑物的总层数应控制在6层，层高：

3.6m，底层4.2m。

总建筑面积6000m2左右，根据具体情况可适当调整。

结构形式为框架结构。

气象条件：

基本风压0.45KN·m2基本雪压0.40KN·m。

各种用房的活荷载标准值见现行《建筑结构荷载规范》。

防火等级、建筑耐久性为Ⅱ级。

整个设计在老师的辅导下完成，依据一些国家规范，借鉴相似工程实例，结合自己所学习的专业知识独立进行。

1.本人已系统学习土木工程本科阶段所有课程；

2.对本设计中所涉及专业课程《房屋建筑学》、《混凝土结构》、《工程结构抗震设计》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《土力学》、《混凝土结构设计原理》、《建筑结构设计》、《高层建筑结构设计》、《地基处理》、《建筑结构CAD-PKPM软件应用》等掌握较好；

3.通过查阅相关规范及对相似工程的调研，通过精心设计可以完成。

通过仔细的论证，此方案可行！

四、预期结果（或预计成果）

一、建筑部分

（1）底层平面图：

参考比例1:

100。

（2）标准层平面图：

参考比例1:

100～1:

200。

（3）立面图：

正立面，侧立面各一个，参考比例1:

100。

（4）剖面图：

参考比例1:

100（要求剖到楼梯、门厅）。

（5）构造详图：

若干，要反映该建筑的细部做法，参考比例1:

20。

也可以引用标准图集做法。

（6）建筑设计说明书（在建筑设计说明中，应说明自己所选取的方案的设计意图，注意从平、立、剖等方面分别说明，具体可参见《房屋建筑学》教材）。

总体要求：

设计图纸应达到施工图深度。

二、结构部分

（1）结构设计总说明

（2）基础平面详图（利用机算结果）

（3）一层板平面图

（4）一层梁平法施工图（利用机算结果）

（5）柱平法施工图（利用机算结果）

（6）一榀框架梁柱配筋图（利用手算结果）

（7）楼梯配筋图

（8）其它必要的构件配筋图（如：

雨蓬或挑梁）。

三、设计成果要求：

1、设计说明书部分，严格按照说明书格式（打印），1万字以上。

2、设计图纸部分

图纸规格：

2#或2#加长。

至少有一张为手工绘图。

五、研究进度安排

根据指导老师的安排，设计进度分为六个阶段：

第一个阶段主要进行毕业实习、课题研究、资料收集和文献阅读及开题报告的准备，时间为2010.1.4-2010.1.15和2010.3.8-2010.3.19四周;

第二阶段主要准备建筑方案的设计，构思建筑结构形式，制作出建筑草图，时间为2010.3.20-2010.3.27一周;

第三阶段主要是建筑施工图的绘制，根据草图利用autocad进行绘制，时间为2010.3.28-2010.4.10两周;

第四阶段主要进行结构计算，计算出梁柱板的配筋，分为手算和机算，时间为2010.4.11-2010.5.1三周；

第五阶段主要进行结构施工图的绘制，利用结构计算的结果，用autocad进行绘制，时间为2010.5.2-2010.5.22三周.

第六阶段为收尾阶段，主要工作是整理并准备答辩，时间为2010.5.23-2010.5.31一周。

六、主要参考文献

【1】中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）北京：

中国建筑工业出版社，2002.

【2】中华人民共和国国家标准《建筑结构荷载规范》（修订版）（GB50009-2001）北京：

中国建筑工业出版社，2001.

【3】中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）北京：

中国建筑工业出版社，2002.

【4】中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》（CB50011-2008）北京：

中国建筑工业出版社，2008.

【5】中华人民共和国国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）北京：

中国建筑工业出版社，2006.

【6】中华人民共和国国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068--2001）北京：

中国建筑工业出版社，2001.

【7】中华人民共和国国家标准《砌体结构设计规范》（GB50003--2001）北京：

中国建筑工业出版社，2001.

【8】王光友.浅谈框架结构设计中的几点经验[D].安徽：

滁州市建筑勘察设计院，2003.

【9】蓝宗建,朱万福.混凝土结构与砌体结构设计东南大学出版社2007年1月第二版

【10】赵国藩主编.高等钢筋混凝土结构学[M].北京：

中国电力出版社，1999[7]

【11】陈仁朝.钢筋混凝土框架结构设计问题初探[J].建筑技术与应用，2/2004.41-42.

【12】常卫东,陈义闯.钢筋混凝土框架柱纵向裂缝的分析和处理[J].山西建筑,2006年32卷8期;118-119.

【13】叶劲彤叶靖.关于钢筋混凝土框架结构设计的几个问题探讨:

;建筑结构2002,32（10）

【14】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，2005.

【15】李荣星，王柱宏主编.PKPM结构系列软件应用与设计实例[M].北京：

机械工业出版社，2009.

【16】郭长城主编，结构力学[M].北京：

中国建筑工业出版社，2002.

【17】同济大学，东南大学主编.房屋建筑学[M].第三版.北京：

中国建筑工业出版社,1997.

【18】范家骥，高连娣，喻永言主编，钢筋混凝土结构[M].北京：

中国建筑工业出版社，1991.

七、审核意见

指导教师对开题的意见：

指导教师签字：

年月日

院系审核意见：

审核人签字：

年月日

说明：

1、该表每生一份，院系妥善存档；

2、课题来源填：

“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课