选题土木工程专业毕业设计办公建筑作业题.docx

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选题土木工程专业毕业设计办公建筑作业题

办公楼设计（建筑施工图部分）

1.1建筑设计

1.1.1设计任务书

1、设计题目：

××市××办公楼设计

本设计为我国南方地区××市××办公建筑，主要为行政办公和对外科研检测服务，并设有小食堂对内部职工开放。

2、建筑环境

办公楼处于城市主次干道交汇口的西南角，其地势平坦，位置如下：

图1.1.1基建场地平面示意图

绿地率>40%，考虑50个停车位，建筑主入口朝向，设计人可自行选择进行设计。

3、建筑规模与设计要求

（1）规模

1）建筑总面积：

约5000m2。

2）建筑层数：

主体地上6层，可不设地下室。

3）建筑层高：

多功能会议室≥3.6m～4.2m，办公室≥3.0m。

（2）设计要求

1）设计总则：

根据使用性质、标准的不同确定各类用房，并分区、分层或分组布置，确定各区较适宜的开间、进深尺寸，布置好结构柱网，且要结合国情和地方特点，符合先进管理方式，适应现代化服务手段，并适当考虑在今后发展过程中，具有调整和改造和灵活分隔的可能性。

2）各主要组成用房的面积与具体要求。

行政办公与科研检测办公空间面积比例为7：

1，每层应配备一50m2会议室，科研检测办公室应考虑用水排污的可能；政务公开办公大厅约150m2，应布置在一层主入口附近；职工厨房与食堂约300m2，宜在2层以下；多功能会议室约250m2；带休息室卫生间的办公室（约50m2）10间，置于靠上的楼层；120m2的仓库一间，宜在一层靠次入口，有车道引入且便于卸货。

3）其他：

门厅、值班、走廊、楼梯间、电梯间、休息厅、会客室、打字复印、档案资料室、杂务储藏室和管井等均按需设置。

此外，设计时还可考虑设置专家客房，而酌情减少部分办公室，但控制总面积不变。

4、内容及图纸要求

设计分建筑和结构二个部分，本节主要讲述建筑部分。

建筑设计共完成A1图3~4张，其内容与要求见表1.1.1

表1.1.1建筑图纸内容及要求

内容

比例

要求

底层平面

1:

100或1:

150

要求三道尺寸线、室外散水等构件也应表达出来，布置卫生间

楼层平面2~3个

1:

150或1:

200

尺寸标注可适当简化，但下层的雨棚等投影应画出来，在某一个平面上绘出两种办公室的家具布置

屋顶平面

1:

200~1:

300

剖到楼梯、电梯机房，表示出主体屋面天沟、雨水管、排水分坡

立面图2个

1:

100~1:

200

一个正立面、一个有代表性的侧立面，要求能反映主要外貌

剖面图2个

1:

100

一个特征剖面，一个主楼梯剖面（中间层可只画局部）

节点详图2~3个

1:

10~20

在檐口、天沟、变形缝、楼梯间出屋面、大门雨棚等处任选

门窗表

内容含门窗代号、编号、洞口尺寸、类别等

设计说明书

内容形式参见本节设计指导第6.（4）条

5、建筑技术条件

（1）气象条件

1）温度：

最热月平均29.3oC，最冷月平均4.7oC。

夏季极端最高温度40.6oC，冬季极端最低温度-11.3oC。

2）相对湿度：

最热月平均75％

3）主导风向：

全年为西北风，夏季为东南风，基本风压Wo=0.3kN/m2，地面粗糙度为B类。

4）雨雪条件：

降雨量1450mm，暴雨降水强度3.31/S·100m2，最大积雪深80mm。

（2）工程地质条件

1）自然地表3m内为填土，填土下层为2.5m厚砂质粘土，再下层为砾石层。

砂质粘土承载力特征值为260kN/m2，砾石层承载力特征值为300～400kN/m2。

2）地下水位：

地表以下6.0m，无侵蚀性。

3）抗震设防烈度：

7度（第一组），Ⅱ类场地土。

（3）材料供应

1）三材由建材公司供应，品种齐全。

2）墙体材料可选用：

空心粘土砖、陶粒砌块、钢丝网架轻质墙板。

（4）环境类别：

一类。

1.1.2办公楼建筑设计指导

1、设计方法、步骤与进度安排

（1）方案草图阶段（比例不限，可用单线条表示）

本阶段要求完成建筑设计的方案草图。

参照下面提供的二个平面示意图参考方案（图1.1.2），认真分析研究设计任务书，深入了解和熟悉设计内容和具体要求，并通过参观实习，学习有关资料，了解办公楼的功能要求，熟悉各主要空间的设计要点和流线的关系。

经过对所提供方案的分析和比较，从中选定一个方案，进行修改、补充和调整，作出平面草图。

方案一

方案二

图1.1.2参考方案

（2）扩初底图阶段

此阶段务必要用制图仪器，按比例绘制图样，为以后正式图纸打下基础。

本图具体做法：

在已完成的方案草图基础上，再次修改、补充和调整，直到正式方案完成。

这一阶段在毕业设计实践中，为学生绘制正式施工图的草图阶段。

目的是将毕业设计中碰到的技术问题在这一阶段解决，避免施工图的反复。

要求完成的扩初底图如下：

底层平面（1：

100或1：

150），2～3个楼层平面（包含标准层平面，比例1：

150或1：

200），屋顶排水平面（1：

300），主楼梯出屋顶平面（1：

100），横向特征剖面和主楼梯剖面（1：

100），

（3）绘制正图阶段

根据学生自己修改更正的扩初底图，然后按照设计任务书的要求，用铅笔、按比例绘制正式图一张（包含主剖面与节点图）。

可以用电脑绘制其它图纸。

要求标注完整、图例正确、线型分明、字体工整、图面整洁、布图均衡，达到准施工图的标准。

（4）编写建筑设计说明书

1）建筑设计概况：

一般要包括建筑名称、建设地点、占地面积、建筑规模、建筑高度、耐久年限、建筑的各等级、抗震设防烈度。

对总平面图中场地位置的选择、层数组合等也可加以说明。

2）建筑主楼及裙房的结构选型。

3）各主要组成房间的分区、分层和分段以及具体位置，在使用功能、相互联系、交通流线等方面是如何考虑和安排的。

4）各主要用房的采光、通风、朝向、遮阳等问题是如何考虑和设计的。

5）各主次出入口、走廊、楼梯等设计如何满足功能需要，安全疏散和防火规范等要求。

6）室内空间、立面造型以及其他重要部位的装修意图、处理手法和构造方法。

7）建筑各主要组成部件（如基础、墙身、框架、楼地板层、楼梯、屋顶、门窗以及室内外装修等）的材料选用、构造形式、特点要求以及施工方法等必要的文字说明。

8）本设计的优缺点及尚待解决的问题等。

设计说明书应以设计文本的形式编写，并与设计图一起交上来，其中1）、2）及不便在图上引注的装修构造说明还应在图纸的说明文字里体现。

2、各图主要问题及具体要求

（1）方案阶段的具体任务要解决以下几个问题：

1）确定本建筑物在总图上的具体位置、主入口朝向、主楼与裙房的布局。

2）根据各用房的使用功能和性质要求，先分区（主楼区、裙房区），再分上、下层，后分段（先分左、右边，再分南、北朝向），按活动路线安排各房间的具体位置，同时考虑室内主楼梯、室外疏散梯、载人电梯等重要交通设施的安排，使流线便捷并满足消防要求。

3）初步定出主楼、裙楼框架柱网的布置，以及各使用房间和疏散通道等的具体位置。

4）在总图场地位置选择和建筑平面的布局中，均要同时考虑到建筑体型和立面形式的美观，以及结构和构造的合理性和经济性。

（2）底层平面图

可按1：

100或1：

150绘制，要求确定主楼框架柱网尺寸；柱子位置和断面，墙身与柱子的关系；裙房开间与进深尺寸；各用房的墙身位置，走廊与楼梯间的布置，楼梯上下行方向、剖断线，门窗尺寸与位置和门扇开启方式与方向；确定各变形缝的位置及变形缝外墙与梁柱的布置；以及台阶与坡道等的设置；卫生间的布置。

还要表示室内外地坪标高、指北针、剖面图剖切线等；标注各主要用房名称、并外标三道尺寸线。

（3）楼层平面图

要求按1：

150或1：

200绘出二层、三层及标准层的平面图，其要求与底层平面相同，但可适当简化。

外标二道尺寸线，下层的雨棚等构件应画出其投影线。

（4）屋顶排水平面图

可按1：

300绘制，首先按层数或高度划分不同屋顶面块，各屋面要求画出分水线、天沟、集水口、女儿墙，以及排水管，标注各流水线的坡向和坡值，必要的定位轴线及层数符号。

（5）主楼梯出屋顶平面图

按1：

100绘制，为考察学生对电梯机房，楼梯间出屋面的构造与技术要求及空间关系，本设计要求绘制该平面，要表达出楼梯顶层平面与电梯机房的关系及出入口的布置，要有二道尺寸线及必要的标高标注。

（6）剖面图

按1：

100或1：

50绘制两个剖面，一般为横向特征剖面和主楼梯剖面。

特征剖面如剖到楼梯也可画一个局部纵剖面。

剖面图要求表示的内容有：

体现框架柱及梁板布置关系，墙身与柱的平面位置。

主楼梯的各层平台布置及梯段设计，标示楼梯的踏步尺寸平台宽度，变形缝处楼层梁板或屋顶梁板与墙身交接处构造，檐口、墙脚构造。

室内各主要楼层标高，楼梯平台标高；室外地坪、门窗洞口及墙身各段标高；用多层构造引出线和文字简要说明地面、楼板、屋顶的各构造层次。

（7）立面图

按1：

150或1：

200绘制，要求立面轮廓主次、前后体块分明，画出门窗、雨棚、台阶、室外楼梯和坡道等构件，墙面用文字注明其装修材料及颜色。

（8）节点详图

按1：

10或1：

20选绘2～3个节点详图，一般都选择构造复杂而小比例的剖面图无法表示清楚的部位。

本设计所选部位为：

侧墙檐口、天沟、女儿墙构造；墙脚构造；变形缝处楼面、屋顶、外墙构造；楼梯间出屋面处门槛泛水构造；大门雨棚处梁板与泛水构造等。

节点详图应在剖面、立面、平面图上有索引符号或剖切符号，应标注必要的尺寸、标高、轴线号，材料图例应准确并用文字说明其构造层次、选材及做法。

（9）门窗表

对各门窗进行编号，在平面图上标注编号并统计其数量。

门窗表参考表1.1.2

表1.1.2门窗表（示例）

门窗编号

采用标准图集及编号

洞口尺寸

数量

备注

宽

高

M1

M—1527

1500

2700

5

有亮子镶板门

…

C1

C—1218

1200

1800

10

平开铝合金窗

…

（10）图签样式参见图1.1.3。

图1.1.3图签样式

框架结构设计指导书

一、设计资料

（一）气象条件

1、温度：

最热月平均29.6℃，最冷月平均4.2℃；夏季极端最高温度39.8℃，冬季极端最低温度-9.5℃。

2、相对湿度：

最热月平均73%

3、主导风向：

全年为西北风，夏季为东南风，基本风压w0=0.30kN/m2

4、雨雪条件：

年降雨量1450mm；暴雨降水强度3.31/s/100m2；最大积雪深度80mm，基本雪压s0=0.45kN/m2，μr=1.0

（二）工程地质条件

1、自然地表3m内为填土，填土下层为2.5m厚的砂质粘土，再下为砾石层。

砂质粘土（地基承载力特征值为260kN/m2）。

砾石层（地基承载力特征值为350kN/m2）。

2、地下水位：

地表以下6m，无侵蚀性。

3、抗震设防烈度：

7度（第一组）

4、场地类别：

Ⅱ类土

（三）材料

1、混凝土强度等级可取C25、C30。

2、钢筋按规范和计算要求采用HPB300级、HRB335级和HRB400级钢筋。

3、隔墙材料采用混凝土小型空心砌块，尺寸为390×190×190mm,自重为12kN/m3。

二、设计要求

在建筑方案基础上，进行结构施工图的设计。

要求完成下列内容：

（1）结构方案与结构布置；

（2）结构侧移计算；

（3）框架受力分析与截面设计；

（4）基础设计。

三、设计成果

1、设计说明书

（1）中、英文工程概况；

（2）结构设计说明书；

（3）结构计算书。

2、设计图纸

要求完成的图纸的内容及规格

图纸内容

图纸规格

标准层结构平面布置图；屋面结构平面布置图

A1

一榀框架的模板图、配筋图；基础平面图、剖面配筋图

A1

注：

以上图纸中，一张图用计算机绘制，一张必须手工绘制。

参考规范及有关书籍

1．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

2．《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

3．《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

4．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010

5．《建筑工程毕业设计指南》沈蒲生主编高等教育出版社2007

一、结构布置

1．柱网的布置

主梁的跨度一般为5~8m，次梁的跨度一般为4~7m

2．变形缝的设置

（1）伸缩缝

框架结构伸缩缝最大间距

结构形式

室内或土中

露天

装配式

现浇式

75

55

50

35

（2）沉降缝

（3）防震缝

房屋中需要考虑设置防震缝的情况有：

平面狭长或外伸部分较长而无加强措施；

房屋有较大错层；

各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。

框架结构防震缝的最小宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度设防应每增加高度5m宜加宽20mm。

3．结构布置图（见毕业设计指导书P38）

主要包括：

基础平面图、各层结构平面布置图、屋面结构平面布置图

1）基础平面图

绘制内容：

（1）承重墙、柱网布置、纵横轴线关系、基础和基础梁及其编号、柱号、基础的平面位置、尺寸、标高、基础底标高不同时的放坡示意图。

构件名称用代号表示（可参照沈书P277附录13）。

如基础（J—1），基础梁（JL-1）。

（2）应表示出±0.000以下的预留孔洞的位置、尺寸和标高；

{（3）桩基应表示出桩位平面布置、桩承台的平面尺寸及承台底标高。

}

（4）绘出有关的连接节点详图；

（5）附注说明：

本工程±0.000相应的绝对标高，基础埋置在地基中的位置及所在土层，基底处理措施，地基或桩的承载能力，以及对施工的有关要求等。

2）各层结构平面布置图及屋面结构平面布置图

（1）绘出与建筑图一致的轴线网，梁、柱、承重砌体墙、框架等结构构件位置，并注明编号。

楼面上的结构构件在该层结构平面图上表示。

两层楼面之间的结构构件（雨篷、过梁等）应在与之较近的楼面结构平面布置中表示。

（2）注明预制板的跨度方向、板号、数量，标出预留洞的大小及位置，带孔洞的预制板应单独绘出。

（3）现浇板沿斜线注明板号、板厚、{配筋可布置在平面图上，亦可另绘放大比例的配筋图}（复杂的楼板还应绘制模板图），注明板底标高，标高有变化处绘局部剖面，标出直径大于等于300mm预留洞的大小和位置，{绘出洞边加强筋。

}

（4）有圈梁时应注明编号、标高，圈梁可用小比例绘制单线平面示意图，门窗洞口处标注过梁编号。

（5）楼梯间绘斜线并注明所在详图号、

（6）屋面结构平面布置图应表示出屋面板的坡度、坡向、坡向起点及终点处结构标高，预留孔洞位置大小等，设置水箱处应表示结构布置。

（7）电梯间应绘制机房结构平面布置图，注明梁板编号、{板配筋}、预留孔洞位置、大小及板底标高等。

（8）附注说明：

混凝土强度等级，选用预制构件的图集代号，有关详图的索引号以及预制板支承长度及支座处找平的做法等。

二、截面尺寸估算

1．框架梁

框架梁的截面尺寸应该根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等到诸多因素综合考虑确定。

一般情况下，框架梁的截面尺寸可按下列公式估算：

注意：

梁的截面尺寸宜符合下列要求

截面宽度不宜小于200mm；

截面高宽比不宜大于4；

净跨与截面高度之比不宜小于4

在计算框架梁的截面惯性矩时，要考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有利影响。

框架梁惯性矩取值

楼板类型

边框架梁

中框架梁

现浇楼板

I=1.5I0

I=2.0I0

装配整体式楼板

I=1.2I0

I=1.5I0

装配式楼板

I=I0

I=I0

2．框架柱

框架柱截面一般采用矩形或方形截面，截面尺寸按下列公式估算：

检验：

抗震等级为一级

抗震等级为二级

抗震等级为三级

——柱支承的楼面荷载面积竖向荷载产生的轴向力设计值。

近似取12~14kN/m2进行计算。

注意：

在抗震设计的高层房屋中

框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm。

圆柱截面直径不宜小于350mm；

柱的剪跨比宜大于2；

柱截面高宽比不宜大于3。

三、计算简图的确定

选取一榀典型的框架计算

梁的跨度等于该跨左、右两边柱截面形心轴线之间的距离。

底层柱高可从基础顶面算至楼面标高处。

中间层柱高可从下一层楼面标高算至上一层楼面标高。

顶层标高可从顶层楼面标高算至屋面标高。

画出计算简图

四、荷载计算

1．恒载

注意计算隔墙自重和二次装修自重。

2．楼面屋面活荷载

楼面活荷载：

书库、档案库5.0kN/m2

密集柜书库12.0kN/m2

阅览室2.0kN/m2

一般资料档案室2.5kN/m2

厕所、盥洗室2.5kN/m2

走廊、门厅、楼梯3.5kN/m2

阳台2.5kN/m2

非固定隔墙的自重应取每延米墙重（kN/m）的1/3作为楼面活荷载的附加值（kN/m2）计入，附加值不小于1.0kN/m2。

设计楼面梁、柱及基础时，楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。

1．设计楼面梁时的折减系数

当楼面梁从属面积超过50m2时，应取0.9

楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸1/2梁间距的范围内的实际面积确定。

2．设计柱、基础时的折减系数

采用与楼面梁相同的折减系数

3．活荷载按楼层的折减系数

墙、柱、基础计算截面以上的层数

1

2~3

4~5

6~8

9~20

>20

计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数

1.00（0.90）

0.85

0.70

0.65

0.60

0.55

注：

当楼面梁的从属面积超过25m2时，应采用括号内的系数

屋面活荷载：

不上人屋面0.5kN/m2

上人屋面2.0kN/m2

屋顶花园3.0kN/m2

屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重

3．雪荷载

屋面水平投影面上的雪荷载标准值按下式计算

屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑

竖向荷载计算完后，按荷载的传力线路把荷载传到框架梁和框架柱上去，考虑边信的偏心。

4．风荷载

垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下式计算：

——风荷载标准值

——z高度处的风振系数，计算风振时要求的自振周期可按（0.05-0.1）n估算

——风荷载体型系数，方形为1.3

——风压高度变化系数

——基本风压

以上系数均可查荷载规范

作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：

hi——下层柱高

hj——上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍

B——迎风面的宽度

5.地震作用计算

高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。

其余建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。

采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值，应按下列公式确定（图1）：

　　式中FEk－结构总水平地震作用标准值；

　　　　α1－相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值，应按本章第5.1.4条确定；按下图中的公式确定，公式中的αmax和Tg按下表确定，公式中的自振周期，可按公式

uT——将各质点重力荷载代表值转化为均布荷载

后求得的结构顶点位移

计算，H——为房屋总高度，B为宽度。

Geq－结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表值的85%；

　　Fi－质点i的水平地震作用标准值；

　　　　Gi，Gj－分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值，应按本章第5.1.3条确定；

　　　　Hi，Hj－分别为质点i、j的计算高度；

　　　　δn--顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土和钢结构房屋可按表5.2.1采用，多层内框架砖房可采用0.2，其他房屋可采用0.0；

　　　　ΔFn－顶部附加水平地震作用。

注：

T1为结构基本自振周期。

五、内力计算

框架结构的内力计算可分为竖向荷载下的内力计算和水平荷载下的内力计算。

1．竖向荷载作用下的内力计算

竖向荷载包括：

恒载、楼屋面活荷载、雪荷载

1）楼面荷载的分配原则

当采用装配式或装配整体式楼盖时，板上荷载通过预制板的两端传递给它的支承结构。

采用现浇楼盖时，楼面上的恒载和活荷载根据是单向板还是双向板按单向或双向传递。

对于按双向传递的三角形和梯形荷载可换算成等效的均布荷载计算。

2）竖向活荷载最不利布置

（1）逐层逐跨布置法

计算机多采用此法

（2）最不利荷载布置法

为求某一指定截面的最不利内力，根据影响线方法，直接确定产生此最不利内力的活荷载布置。

（3）分层布置法和分跨布置法

此次设计采用分层布置法

（4）满布荷载法

3）竖向荷载作用下的内力计算方法

（1）分层法

基本假定：

a.在竖向荷载作用下，框架侧移小，因而忽略不计

b.每层梁上的荷载对其它各层的影响很小，可以忽略不计

注意事项：

a.采用分层法计算时，假定上、下柱的远端为固定与实际情况有出入。

因此，除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数，且其传递系数由1/2改为1/3。

b.分层法计算的各梁弯矩为最终弯矩，各柱的最终弯矩为与各柱相连的两层计算弯矩迭加。

c.在内力与位移计算时，所有构件均可采用弹性刚度。

d.在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，调幅系数为：

现浇框架0.8~0.9

e.竖向荷载产生的梁弯矩应行进行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合。

（2）迭代法

（3）UBC法

4）水平荷载作用下的内力近似计算方法

水平荷载包括：

风荷载

（1）反弯点法

步骤：

a.确定各柱反弯点的位置；

b.分层取脱离体计算各反弯点处剪力；

c.先求柱端弯矩，再由节点平衡求梁端弯矩，当为中间节点时，按梁的相对线刚度分配节点处柱端不平衡弯矩。

但反弯点法只适用于梁柱线刚度比大于等于3的框架

（2）D值法

又称改进的反弯点法，对柱的抗侧刚度和柱的反弯点位置进行修正后计算框架内力的一种方法。

修正的柱的抗侧刚度

柱的反弯点位置

此次设计用D值法

5）变形验算

变形验算包括以下两个内容：

（1）正常使用条件下框架结构的弹性变形验算，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。

（2）在罕遇地震作用下的变形验算

这里只进行前者

正常使用条件下框架结构的弹性变形验算按下式进行

第j层的层间侧移

——第j层的总剪力

——第j层所有柱抗侧刚度之和

楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求：

——弹性层间位移角限值，钢筋混凝土框架为1/550

六、内力组合

1．控制截面

梁：

左端支座截面、跨中截面和右端支座截面

柱：

柱顶截面和柱底截面

2．控制截面的最不利内力类型

梁：

支座截面的最不利负弯矩和最大剪力

跨中截面的最不利正弯矩

P191表8-36

柱：

及相应的轴力和剪力

相应的M和V

相应的M和V

Vmax相应的M和N

P193表8-38

3．控制截面最不利内力计算

不考虑抗震设计,对于一般的框架结构，

当可变载效应控制的组合：

由永久荷载效应控制的组合：

——永久荷载分项系数，

当其效应对结构不利时

——对由可变荷载效应控制的组合，取1.2

——对由永久荷载效应控制的组