开题报告 2Word文档格式.docx
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一、本课题研究的主要内容、目的和意义
1.主要内容
根据设计任务书设计一建筑面积为4000平方米左右的办公楼,根据地质情况及各种荷载情况设计建筑物的基础,根据荷载和建筑布局设计建筑物主体各层结构,由建筑物的设计荷载设计梁、柱、板的尺寸及配筋,根据气象条件设计建筑物的地下防水防潮、屋面的防水、保温与隔热。
研究设计的内容主要有建筑设计部分和结构设计两大部分。
建筑设计内容:
(1)建筑方案及其初步设计;
(2)建筑平面、立面和剖面设计;
(3)主要部位的建筑构造设计及材料作法;
(4)绘制建筑施工图。
结构设计的主要内容为:
(1)结构方案的布置,主要构件尺寸的初定原则及取值;
(2)计算简图及框架内力计算及抗震验算;
(3)框架梁、柱截面设计;
(4)楼梯结构设计;
(5)现浇楼面板设计;
(6)基础的设计;
(7)绘制结构施工图。
选用混凝土多层框架结构,合理进行结构平面布置,选取一榀具有代表性框架及柱下基础进行荷载统计,内力计算分析及组合。
按规范进行结构构件设计,并严格按照《建筑制图标准》绘制建筑施工图。
2.研究目的
通过毕业设计的完成,使自己对四年所学的理论知识得到一次系统的总结。
主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。
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。
通过毕业设计,要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程(建筑设计的基本原理、结构选型、平面及结构布置的一些基本理论),培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力,并锻炼我们调查研究,收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力,使我们能受到类似与工程师的基本训练。
熟悉与教学楼相关的防火、抗震设计规范,加强对框架结构体系知识的理解与应用。
培养自己独立获取新知识的能力,同时培养自己严肃认真的科学态度和严谨的科学作风以及团队合作、敬业精神,为以后从事本专业工作打下坚实的基础。
3.研究意义
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。
在完成本次毕业设计过程中,我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理,这其中就包括建筑外观和结构两个方面。
还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。
同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
这不仅要求我们有较强文献检索、规范应用、图集观摩、综合应用所学各门专业知识,分析和解决问题的能力,还要具有独立思考、独立设计、创新的精神。
此外,在设计中涉及到很多计算机软件,如Office中的Word、Excel,绘图软件AutoCAD和天正,结构计算的PKPM及等软件,通过对这些软件的应用,更能提高我们对建筑软件的应用水平。
二、文献综述(国内外相关研究现况和发展趋向)
1.混凝土框架结构简介
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成。
按施工方法的不同,框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。
在地震区,多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案;
在非地震区,有时可采用梁、柱、板均预制的方案。
在竖向荷载和水平荷载作用下,框架结构各构件将产生内力和变形。
水平荷载作用下框架结构的侧移限值通常控制梁、柱截面尺寸。
框架结构的侧移一般由两部分组成:
由水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形;
由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向框架结构的变形,形成框架结构的整体弯曲变形。
当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很小。
2.框架结构的特点
采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构,并同时承受水平荷载时,称为框架结构体系。
它适用于多层及高层建筑。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室及工业车间、实验室等。
家隔墙后,也可做成小房间。
框架结构的构件主要是梁和柱,它们可做成预制或现浇框架,布置灵活、立面可变化。
而且通过合理的结构设计,框架结构本身的抗震性能较好,能承受较大的。
根据使用要求和建筑布置确定柱网和层高布置梁和柱。
在高层建筑中,梁柱必须做成刚接。
梁的跨度受到梁断面尺寸的限制。
在地震地区,柱断面尺寸受到轴压比限制,不能过小。
框架结构是高次超静定结构,既承受竖向荷载,又承受侧向作用力,如风荷载或水平地震作用。
应尽量使结构的整体抗侧刚度对称,以免地震产生过大的整体扭转。
框架结构的柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求,又要使结构合理,施工方便。
3.混凝土框架结构研究现状及发展趋向
混凝土结构是1824年英国人J.阿斯普丁发明波特兰水泥之后逐步发展起来的,距今仅150多年。
1849年,法国人J.L.朗姆波和1867年法国人J.莫尼埃先后在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆。
1884年德国建筑公司购买了莫尼埃的专利,进行了第一批钢筋混凝土的科学实验,研究了钢筋混凝土的强度、耐火性能,钢筋与混凝土的粘结力。
1886年德国工程师M.克嫩提出钢筋混凝土板的计算方法。
与此同时,英国人W.D.威尔金森提出了钢筋混凝土楼板专利;
美国人T.海厄特对混凝土梁进行试验;
法国人F.克瓦涅出版了一本应用钢筋混凝土的专著。
众所周知,混凝土结构的发展经历了三个阶段:
第一阶段:
从钢筋混凝土的发明至本世纪初,低主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础。
第二阶段:
从本世纪20年代到第二次世界大战前后预应力混凝土的发明及应用。
第三阶段:
二战以后到现在,出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。
进一步发展工业化体系如大模板现浇和大板体系。
高层建筑结构体系的发展,如框桁体系和外伸结构的采用。
今后进一步发展工业化体系如大模板体系。
在设计中引入概率方法。
由于计算机的发展和普及,在结构工程领域内引起深刻的改革和革命。
专家系统的采用;
计算机辅助设计和绘图(CAD,CAG)的程序化,包括结构动态分析图形的描绘,因而改进了设计方法和提高设计质量,也减轻了设计工作量,提高了人的工作效率。
优化设计和施工的实际广泛应用,节约了建设投资。
振动台试验和拟动力试验以及风洞试验较普通地开展。
建筑和桥梁结构的主、被动抗震控制的实际应用。
计算机模拟试验大大减少了试验工作量,节约了大量人力和物力。
有限元法的广泛应用和计算模式研究的开展,以及其他数值计算方法的创立和发展。
结构机理包括破坏机理研究的加强;
对复合应力的研究并结合实验结果提出各种强度理论。
因而产生了“近代混凝土力学”这一学科分支,并将逐步得到发展和完善。
三、拟采取的研究方法(方案、技术路线等)和可行性论证
1.研究方案
结构形式:
六层框架结构。
(1)综合考虑各种条件,初步写出建筑设计构想与说明。
(2)绘出主要平面、立面、剖面图,并标注尺寸,面积等指标。
(3)建筑施工图设计包括:
首层平面图,顶层平面图,标准层平面图,正立面和侧立面图,剖面图,各节点详图及简要说明
(4)结构部分包括确定结构方案和结构布置,绘制施工平面图,配筋图,主体部分基础平面及基础详图等
(5)编写建筑和结构设计说明书与计算书。
2.技术路线
(1)建筑设计前期主要准备:
1)熟悉设计任务书2)收集必要的设计原始资料:
地质水文资料、气象资料、与设计相关的国家及所在地的定额标准规范等。
3)学习相关的国家法规及规范
(2)建筑设计部分:
结合所学过的知识,通过查阅、参考资料、参观比较同类建筑的设计资料。
先完成河南师范大学6#教学楼的建筑设计,其中包括该工程的基本构思及初步方案的确定,草绘主要平面、立面及剖面图,合理布置各教室、办公室、卫生间、多功能教室、楼梯间等。
编写建筑设计说明书,基本内容包括:
1)工程简介;
2)建筑平面、立面设计与布置方案;
3)装修处理及工程做法。
(3)结构设计部分:
进行结构设计和计算等,编写结构设计计算书,并绘制结构施工图。
计算采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;
求水平荷载作用下的内力时,有D值法等;
求水平地震作用的时候采用底部剪力法。
3.可行性论证
根据任务书的要求,设计对象为北方某市的办公楼,采用框架结构形式,能够达到其使用要求。
通过收集必要的设计原始资料:
地质水文资料、气象资料、与设计相关的国家法规及规范,为设计的进展提拱了设计依据。
本设计选取的“北方某市办公楼建筑结构设计”属于一个比较基本的研究课题。
因此,结合大学近四年来学习的力学课程、专业知识及计算机辅助制图软件,如:
AUTOCAD软件、天正CAD软件、结构与设计PKPM软件,借鉴往届同学的设计经验,在指导老师的帮助下,能够在预期的时间内完成毕业设计所要求的建筑、结构设计、计算书的编写和施工图绘制工作。
四、预期结果(或预计成果)
1.计算书有一份。
2.建筑施工图及结构施工图:
(1)建筑平面图;
(2)建筑剖面图;
(3)建筑立面图;
(4)楼梯详图;
(5)楼、屋盖结构施工详图;
(6)梁柱结构施工详图;
(7)基础结构施工详图。
五、研究进度安排
1.查阅资料、开题报告:
1周。
2.建筑方案设计:
3.建筑施工图绘制:
2周。
4.结构计算及编写计算书:
3周。
5.结构施工图绘制:
3周
6.整理计算书和打印图纸:
7.准备答辩:
六、主要参考文献
[1]徐秀丽.混凝土框架结构设计[M].北京:
中国建筑工业出版社,2011.
[2]白国良,刘明.荷载与结构设计方法[M].北京:
高等教育出版社,2010.
[3]龙驭球,包世华.结构力学Ⅰ(第2版)[M].北京:
[4]华南理工大学,浙江大学,湖南大学.基础工程(第2版)[M].北京:
[5]同济大学,西安建筑科技大学,东南大学,重庆大学.房屋建筑学(第4版)[M].北京:
中国建筑工业出版社,2009.
[6]滕智明,朱金铨.混凝土结构及砌体结构(第2版)[M].北京:
中国建筑工业出版社,
2011.
[7]叶献国,徐秀丽.土木工程结构CAD应用基础(第二版)[M].北京:
2008.
[8]孙震,穆静波.土木工程施工[M].北京:
人民交通出版社,2004.
[9]中国建筑科学研究院.GB50153-2008工程结构可靠性设计统一标准[S].北京:
[10]钱家欢.土力学[M].南京:
河海大学出版社,1995.
[11]李国强,黄宏伟,郑步全.工程结构荷载与可靠度原理[M].北京:
中国建筑工业出版
社,2001.
[12]刘伯权,吴涛.建筑结构抗震设计[M].北京:
机械工业出版社,2011.
七、审核意见
指导教师对开题的意见:
指导教师签字:
年月日
学院审核意见:
审核人签字:
说明:
1、该表每生一份,学院妥善存档;
2、课题来源填:
“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课题”或“其它”;
课题类型填:
“设计”或“论文”或“其它”。