土木工程毕业设计开题报告.docx

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土木工程毕业设计开题报告

ThelatestrevisiononNovember22,2020

土木工程毕业设计开题报告

山东科技大学

本科毕业设计（论文）开题报告

题目敬文图书馆

学院名称土木工程与建筑学院

专业班级土木工程11-7班

学生姓名王阿明

学号

指导教师黄一杰

填表时间：

2015年4月20日

填表说明

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。

4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。

5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

设计（论文）

题目

敬文图书馆

设计（论文）

类型（划“√”）

工程设计

应用研究

开发研究

基础研究

其它

√

一、本课题的研究目的和意义

本课题为土木工程专业建筑工程方向本科生毕业设计，毕业设计是本科生培养方案中的重要环节，在四年的大学学习中，学生学到的只是零散的理论知识，缺乏对所学知识的全面认识，整体把握和灵活应用。

本设计其目的是培养学生综合运用四年所学知识，分析、解决工程实际问题的能力。

培养学生根据具体资料和环境，分析、解决工程实际问题让学生们把所学的理论知识综合应用到实际中去独立地、系统的完成一个工程的设计。

通过对该课程建筑工程的规划、方案选择、建筑设计和结构设计等一整套设计操作，使学生对所学知识有更深刻的理解，同时开拓视野，提高学生综合运用各种所学知识的能力，增强学生思考、分析、解决工程实际问题的能力。

这次设计也是对学生四年来学习成果的检验，是学生踏入社会前的一次模拟考核。

本设计题目模拟实际工程，工程背景较强，可有效培养学生综合运用所学的基础理论知识和基本技能，提高分析和解决实际问题的能力，掌握常见框架结构设计的一般步骤和基本内容。

通过对具体建筑工程的规划、方案选择、建筑设计、结构设计和施工组织设计等一整套设计操作，使同学们了解熟悉土木工程专业设计的程序和方法，增强学生的思考、分析和解决工程实际问题的能力，增强即将跨入社会的竞争能力和自信心，提高综合运用基础和专业知识和基本技能的能力。

全面地巩固本方向的专业课程学习内容，包括建筑方案选择、建筑结构布置、结构受力分析及计算等。

二、本课题的主要研究内容

设计的内容包括：

建筑设计和结构设计。

1、建筑设计：

建筑设计遵循“适用、安全、经济、美观”的设计原则，对图书馆的柱网尺寸、面积、层高以及荷载等设计应有较大的适用性和使用的灵活性，符合先进的管理模式，使用现代化服务手段，并且适当考虑在今后发展过程中，具有调整和改造的可能性。

主要内容包括：

（1）建筑组成

书库:

开架书库、样本书库、珍藏书库

阅览室：

教师阅览室、普通阅览室、普通报刊阅览室、专业阅览室、电子阅览室。

报告厅：

具备学术报告、讲座等功能，不少于300座。

会议室:

具备学习讲座、召开会议等功能，不少于300座。

展厅：

用于珍藏本作品的展览和一些纪念性作品的展览。

采编以及行政办公用房的面积参考相关书籍确定。

各种辅助用房的面积自定。

（2）设计内容

空间组织：

书库、阅览室、展厅、报告厅、会议室、辅助用房等。

人流组织：

进馆与出馆，人流与书流等

功能分区明确：

各区方便联系，互不干扰，既方便读者又便于管理。

防火疏散组织:

防火分区，疏散距离，疏散楼梯等。

（3）建筑设计成果

设计图纸包括：

总平面图：

合理布置建筑主、次入口；解决好人流、车流关系；尽可能考虑室外停车；满足建筑物防火间距及消防通道要求：

建议比例1：

500～1:

1000。

各层平面图：

合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼（电）梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求；建议比例1:

100。

剖面图：

比例1:

100。

立面图：

给出楼（地）面、屋面、墙身工程做法；建筑风格、造型应富有创意，有时代感；建议比例1:

100。

构件详图：

比例1:

20。

（4）建筑设计说明书:

说明书要言简意赅、图文并茂，主要阐述设计指导思想，具体内容如下：

前言：

说明拟设计建筑的意义、用途及设计依据。

建筑设计概况：

总平面图中场地位置的选择，建筑物规模等。

设计方案比较，分析其可能性。

各组成房间的分区、分层、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。

主要房间的采光、通风、朝向、遮阳等问题是如何考虑的。

主次入口、走廊、楼梯等设计如何满足功能需要、安全疏散和防火规范要求。

建筑各主要部件（如：

基础、墙身、框架、楼地板层、楼梯、屋顶、门窗等）的材料选用、构造形式、特点要求及施工方法等必要的文字说明。

建筑物的技术经济指标、设计的优缺点和尚待解决的问题等。

2、结构设计：

在尽可能了解现场的施工条件、材料供应、构件生产条件下，要用学知识进行结构选型，结构布置，结构计算，并绘制出结构施工图，基本掌握有关规范及计算用表的使用，具有一定的工程设计能力。

（1）结构设计内容：

确定结构方案。

作出结构布置及选型。

对主要框架进行具体的荷载、内力和截面计算（可用电算校核）。

对楼梯、雨棚及现浇板等非标准构建进行设计。

熟悉标准图集、通用图集，绘制基础与楼（屋）该结构布置图。

（2）结构施工图绘制

楼板结构平面布置图（1～2张）。

框架的模板和配筋图（1～2张）。

基础平面布置图和基础模板和配筋图（1张）。

楼梯、雨篷及现浇板等的施工图（1～2张）。

（3）编写结构设计说明书

结构方案选择，包括结构选型、结构布置和材料选用等。

结构设计依据。

结构设计计算的具体内容和步骤，包括计算简图的选取、荷载计算、内力分析和组合、抗震验算、构件截面设计及结构构造说明等。

计算中所用的必要数据和表格。

三、文献综述（国内外研究情况及其发展）

图书馆是人类文化知识的宝库，世界建筑艺术之林中熠熠生辉的经典之作，无不包含图书馆建筑的倩影。

它传承着民族优秀的文化传统，记载着人类前进的脚步，成为人类文明和文化知识的积淀和宝藏。

而作为公共图书馆，其反映了城市的经济文化发展水平，代表着城市的现代文明和建设成就，是城市整体形象的一部分。

法国密特朗图书馆、英国不列颠图书馆、美国国会图书馆和我国的国家图书馆、上海图书馆、深圳图书馆等，无不向世人展示着国际大都市的风采与魅力。

伴随着人类文明和社会进步，在继承前人经验的基础上，弘扬现代设计思想，结合实际，注重现代化和人文特色的设计。

现代图书馆的技术特点、现代理念和运作模式，决定了现代图书馆建筑的结构和模式有以下的几个特点：

要设计和建造一所既具有实用价值又有艺术设计感的具有前瞻性现代图书馆是一项十分艰巨的任务。

而建筑业是我国国民经济建设中重要产业之一，近年来，我国建筑业发展十分迅速，框架结构以坚固耐用而着称，其结构外表可以设计的多元化，既美观又实用，建筑平面布置灵活，使用空间大，延性较好。

所以被广泛应用。

每个大中型城市里基本上都有标志性的图书馆，图书馆的建成很大程度上为城市的景观添了色。

充分考虑满足读者活动及抗震等要求，本图书馆设计采用框架结构。

框架结构中梁柱承受荷载，墙为非承重构件，起分隔作用，因此框架结构平面布置灵活，利于安排需要较大空间的建筑结构，可以根据需要分隔成小房间或大房间，门窗开置大小、形状都较自由，而且还可以选择墙体材料实现良好的热工、隔音及耐火性能；现浇式框架全部在现场浇筑，故整体性好抗震性能好；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；另外，可以利用结构构件的搭接、外露及其它特殊处理手段丰富立面设计，取得多种多样的立面效果。

虽钢筋及水泥用量相对较大大，造价较混合结构高，但综合起来讲框架结构具有其他结构所不具备的优势，是一种应用广泛的结构形式。

钢筋混凝土框架结构在框架结构布置在设计中至关重要。

首先是柱网的布置，柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求，也要满足建筑平面不知的要求，还要使结构受力合理，另外，柱网布置应方便施工。

其次是承重框架的布置，框架结构是由若干各平面框架通过连系梁的连接而形成的空间结构体系。

在这个体系中，平面框架是基本的承重结构，按其布置方向的不同，框架体系可以分为下列三种：

（1）横向框架承重：

横向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋纵向布置，框架承重梁沿横向布置，有利于增加房屋横向刚度。

缺点是由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要较大空间时，其净空较小；

（2）纵向框架承重：

纵向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋横向布置，框架承重梁沿纵向布置。

优点是通风、采光好，有利于楼层净高的有效利用，可设置较多的架空管道，故适用于某些工业厂房，但因其横向刚度叫查差，在民用建筑中一般采用较少；（3）纵、横向框架混合承重：

纵、横向框架混合承重布置方案是沿房屋的纵、横向布置承重框架。

纵、横向框架共同承担竖向荷载与水平荷载。

当柱网平面尺寸为正方形或接近正方形时，或当露面活荷载较大时，则常采用这种布置方案。

纵、横向框架混合承重方案，多采用整体式框架。

还有变形缝的设置伸缩缝因和等因素的变化会产生胀缩变形。

为此，通常在建筑物适当的部位设置竖缝，自基础以上将房屋的、楼板层、屋顶等构件断开，将建筑物分离成几个独立的部分，使各部分都有伸缩的余地。

变形主要是因温度变化引起的，所以伸缩缝又称。

建筑物上设置单个伸缩缝的最大间距，应根据建筑材料、结构形式、使用情况、施工条件以及当地气温和湿度变化等因素确定，为100～150米，钢筋混凝土结构为35～75米，无筋为10～20米，各种结构的设计规范中都有相应的规定。

在建筑物中设置伸缩缝及其最大间距问题，目前认识不尽一致，各国的规定和作法也不相同。

如联邦德国、苏联和一些东欧国家,采取严格的伸缩缝间距,以防止建筑物产生裂缝。

、等是在计算中考虑，一般不设伸缩缝。

英国、法国等则处理比较灵活。

中国从20世纪50年代开始,探讨建筑物设置伸缩缝的理论,提出了初步的理论依据，解决了若干工程实际问题。

在建筑设计方面：

首先是按照要求设计造型，满足功能要求，还要满足防火规范，和人流疏散。

在结构设计方面：

（1）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；

（2）进行变形验算；（3）进行横向水平与纵向水平地震的作用计算。

四、拟解决的关键问题

1、建筑设计方面：

图书馆功能分区布置；交通组织（人流、书流）布置；建筑平面及立面布置；建筑防火疏散设计。

2、结构设计方面：

确定结构方案、结构布置形式；框架结构荷载计算、内力组合方法及构件截面设计；楼梯、雨篷及现浇板等非标准构件进行设计；

3、结构抗震设计

青岛市抗震设防烈度为7度，结构抗震设防的原则要求在建筑设计上尽量规则，对称。

在荷载计算上，由于是7度设防抗震，且框架结构高度不高于30米，则只要在构造上满足抗震设计要求即可，不需要进行专门的抗震计算。

五、研究思路和方法

1、总体设计的思路

本次建筑设计按照国家设计规范进行设计，而结构设计中需要结合大学本科四年所学的专业知识。

结构设计总体研究思路如下：

（1）荷载计算，得到板所受荷载

（2）梁、柱、板尺寸估算

（3）梁、柱线刚度计算

（4）梁柱所受荷载计算

（5）分层法计算梁柱在竖向荷载作用下的内力

（6）框架在水平力作用下的内力（水平地震作用力、风荷载等）

（7）荷载组合再进行截面配筋设计计算以及板截面计算

（8）竖向荷载传递，进行柱下基础计算设计

（9）PKPM进行验算

（10）施工图出图

2，拟采用的途径

进行结构布置、确定柱、梁、楼板、填充墙的材料并计算其所受的恒载、活载和地震作用，确定结构计算简图。

利用弯矩二次分配法、D值法来计算内力，进而进行截面设计。

最后用AUTOCAD完成建筑施工图及结构施工图的绘制。

六、本课题的进度安排

1、建筑设计（4周）：

方案比较、分析、确定（1周）

绘制建筑施工图（周）

编写建筑设计说明书（周）

2、结构设计（8周）

结构选型及结构布置（1周）

主要框架的荷载计算、内力分析及组合、截面设计（3周）

基础、楼板、雨篷、楼梯的计算（1周）

绘制结构施工图（周）

整理计算书（周）

3、机动（1周）

根据进度情况，斟酌安排上机设计计算校核。

4、准备答辩（1周）

整理、打印装订计算书，整理图纸，准备答辩。

七、参考文献

1、GB50352—2005,民用建筑设计通则[S].北京：

中国建筑工业出版社，2005.

2、梁兴文，史庆轩.土木工程专业毕业设计指导[M].北京：

科学出版社，2002.

3、刘云月.公共建筑设计原理（第一版）[M].南京：

东南大学出版社，2004

4、李雁英.预应力混凝土的发展简述[J].电力学报,2004年第19卷第3期.

5、张炳华,候旭.土建结构优化设计[J].同济大学出版社.

6、朱首明.房屋建筑学[M].中国建筑工业出版社.

7、冯乃谦.高强度混凝土结构[M].机械工业出版社.

8、GB50009—2001,建筑结构荷载规范[S].北京：

中国建筑工业出版社，2001.

9、王连广.钢与混凝土组合结构[M].科学出版社.

10、过镇海,时旭东.钢筋混凝土原理和分析[M].清华大学出版社.

11、（美）着，等译：

现代图书馆建筑：

，2005

12、，主编：

城市图书馆新馆建设：

，2006国家规范：

1、《建筑设计防火规范》中华人民共和国建设部

2、JGJ38-99图书馆建筑设计规范

3、建筑设计资料集，中国建筑工业出版社

指导教师意见

指导教师（签名）：

年月日

所在系（所）意见

负责人（签章）：

年月日