1、世源办公楼建筑结构设计开题报告本科毕业设计(论文)开题报告（含论文综述） 二级学院： 土木与工程学院 课题名称： 世源办公楼 建筑、结构设计 专业(方向)： 土木工程（工民建） 班 级： 土木13-5学号： 13081228 学 生： 黄江水 指导教师： 蒋智刚 职称： 工程师 开题日期： 2016年10月28日 一、毕业设计（论文）选题的依据（包括课题来源、依托的项目名称、研究或应用意义、国内外研究或应用现状，附主要参考文献）1 课题来源巩固、提高、充实基础知识和专业知识；培养学生养成理论联系实际的工作作风和求实创新的科学态度；培养学生掌握土木工程基础、岩土工程、施工和管理的基本知识，具备高
2、级工程技术人员的基本素质；培养学生具有调查研究、文献资料查阅、综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力和独立完成岩土工程、基础工程设计的能力。2 研究或应用意义毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过选题、调研、收集分析资料、方案设计、结构计算等过程，检查学生的思维能力、创造能力、实践能力。通过毕业设计、毕业答辩，来考核教学质量，对深化教学改革，提高人才培养工作水平具有重要的意义
3、。毕业设计是整个本科阶段专业知识的综合运用过程，在这次毕业设计中，锻炼我们分析和解决实际问题的能力、创新能力、调查研究能力和查阅资料的能力，运用各种设计规范和通用图集以及国家、地方标准，完成建筑设计和结构计算，绘制施工图，并通过计算机绘图、计算等环节，提高对计算机的应用能力。让自身向着一个合格工程师的方向去发展和努力。3 国内外研究或应用现状随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，虽说它的钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。人们可以根据自己的喜好充分
4、利用其使用空间，满足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。承重系统与非承重系统有明确的分工，是框架结构体系最明显的特点，级支撑建筑空间的骨架是承重系统，而分割室内外空间的围护结构和轻质隔断，是不承受荷载的。因此，柱与柱之间可根据需要做成填充墙或全部开窗，也可以部分填充，或做成空廊，使室内外空间灵活通透，因考虑教学楼的采光，可采用部分填充，部分开窗。在框架结构体系下，室内空间常依照功能要求进行分隔，可以是封闭的，也可以是半封闭或开敞的。隔墙的形状也是多种多样的，可以是直线的，也可以说折线或曲线的，另外，从虚实效果上看，或虚或实，或虚中有实，或实中有虚，皆可表达一
5、定的设计意图。 框架结构是由水平放置的梁构件和竖向放置的柱构件组成的主要承重框架，与楼（屋）面板共同构成的空间受力体系，并通过布置非承重填充墙（隔墙）形成适应需要的独立的建筑空间。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和连系梁沿纵向布置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，
6、建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。附主要参考文献1.中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006版)M.北京:中国建筑工业出版社,2006.2.中华人民共和国国家标准.房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010)M.北京:中国计划出版社,2011.3.中华人民共和国国家标准.总图制图标准(GB/T50103-2010)M.北京:中国计划出版社,2011.4.中华人民共和国国家标准.建筑制图标准(GB/T50104-2010)M.北京:中国计划出版社,2011.5.中华人民共和国国家标准.建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)M
7、.北京:中国建筑工业出版社,2010.6.中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2010)M.北京:中国建筑工业出版社,2011.7.中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)M.北京:中国建筑工业出版社,2011.8.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)M.北京:中国建筑工业出版社,2012.9.中华人民共和国行业标准.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)M.北京:中国建筑工业出版社,2011.10.中国建筑标准设计研究院.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(现浇混凝土框架、剪力墙
8、、梁、板)(11G101-1)M,北京:中国计划出版社,2011.11.中国建筑标准设计研究院.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(现浇混凝土板式楼体)(11G101-2)M,北京:中国计划出版社,2011.12.中国建筑标准设计研究院.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(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)(11G101-3)M,北京:中国计划出版社,2011.13.混凝土结构设计原理（教材）；14.混凝土结构设计（教材）；15.房屋屋建筑学（教材）；16.其它参考质料。二、设计或研究内容、预期目标及拟解决的关键问题（此部分为重点阐述内容）根据毕业设计任务
9、书、导师的布置工作任务及查阅相关资料，整个设计分为建筑设计和结构设计两个部分。（一） 建筑设计 建筑设计根据建设用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建筑平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；然后考虑建筑分类、总平面布局、火分区及安全疏散，进行防火设计；最后设计楼梯。建筑设计图纸要求达到初步设计要求：(1)层数：57层； (2)开间：3300mm、3600mm、4200mm、4500mm、4800mm、5100mm、5400mm、5700mm、6000mm、6300mm、6600mm、6900mm、7200mm等；进深：450
10、0mm、4800mm、5400mm、5700mm、6600mm等；层高：3m、3.3m、3.6m、3.9m等； (3)建筑体型及平、立面设计应遵循以下原则： 该工程为框架结构教学楼，丙类建筑，要求建筑设计布局合理，造型美观，能较好利用周围环境及已有建筑物；平面空间较大，分隔灵活，具有良好使用性；立面注意对比与呼应、节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性；重视防火设计，考虑防火分区及防烟分区。(4)建筑防火等级为二级，建筑结构安全等级二级，设计使用年限50年，环境类别一类，屋面防水等级为二级。(5)由门厅、楼梯及走道组成，根据需要设置疏散楼梯的个数。(6)卫生间 建筑面积约30M2/每
11、层，男女分设(7)建筑面积不超过5000m2(8)采光系数要求：办公室窗地比大于等于1:5（二） 结构设计 本工程结构设计是在完成建筑设计的前提下进行，结构形式为框架结构。结构设计应密切结合建筑设计，经济合理。结构设计应在满足使用要求的前提下，综合考虑安全可行、经济合理、技术先进、施工方便，以及工程所在地区等因素,根据建筑物的平面形状、长度尺寸、层数及地基条件等因素，确定建筑物是否需要设置变形缝以及变形缝所在位置，根据选定的结构体系和结构形式，进行承重结构或构件的布置。结构布置要求荷载传递直接，受力明确，并按强度要求初步确定构件的截面尺寸，构件类型和尺寸规格应尽可能少。在结构布置的过程中，还需
12、考虑整个建筑物的平面和竖向需采用的构造措施，以保证整个建筑物或某些薄弱部位的刚度及整体性。在结构布置的基础上，深入考虑在竖向荷载和水平荷载的作用下，结构体系之间协同工作的程度，合理确定结构或构件节点处理，使结构构件及连接的节点满足强度、刚度和抗裂度的要求，并符合现行设计规范、满足国家强制性条文，最终把结构布置和构件设计准确地反映到施工图中。该工程采用全现浇结构体系。 框架结构由梁柱构成，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，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑
13、，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”,在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。 钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展，多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一
14、定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。 框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大，容易产生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑
15、，抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构，有水平位移，房屋的总水平位移越大，人的感觉越不舒服，而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂，因而对这两种水平位移进行限，这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中，柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。 作为一座办公综合楼设计，在设计之前作为设计者必须深入实际，调查研究，了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼，必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因
16、此必须察看相应的规范、标准等。3、研究方案（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等） 框架是典型的杆件体系，近似计算的方法很多，工程中最实用的是力矩分配法及D值法，前者多用于竖向作用下求解，后者用于水平作用下求解。这些方法的使用都作了以下几点的假定：1忽略粱，柱轴向变形及剪切变形。2杆件为等截面（等刚度），以杆件轴线作为框架计算轴线。3在竖向荷载下结构的侧移很小，因此在做竖向荷载下计算时，假定结构无侧移。1 建筑构造设计外墙：空心砖块目的：轻质、保温、隔热。内墙：（除剪力墙外）根据使用要求，初选：空心砖块（240mm）高层建筑女儿墙一般为较高，为了保证其稳定，初步选定高1200mm2 结
17、构设计高层主体结构沿房屋纵向采用3.6m开间，层高一层为3.6m，其余为3.6m。楼层平面采用近矩形平面实现对称。楼层的总长为L36000mm36.m55m(不超过现浇框架结构的伸缩缝最大间距，所以不需设伸缩缝。)总高 H19.2m ，总宽15.3m , H/ B1.95.0 , 从而可保证结构设计合理的情况下房屋在水平荷载作用下的抗侧移刚度是能够满足要求的。楼层均采用现浇整体式楼盖。3 结构基本尺寸确定及截面几何特征3.1 框架：(1)框架梁截面尺寸及混凝土强度等级：本设计横向框架梁的跨度有两种：3.6m 和7.2m梁高按：L / 10 L / 18 ，梁宽按：h / 3 h / 2所以：横
18、向连系梁取： 纵向连系梁取： 框架梁混凝土等级强度： 1-5层：C40；6-8层：C30(2)框架柱截面尺寸及混凝土强度等级：根据本设计的实际情况：初步选取：。各层柱混凝土等级：1 5层 C40；6-8层C30由于各跨与各柱距都一样，而且可以认为边柱与中柱的受力相当。边柱受水平荷载的作用大，中柱受竖向荷载的作用大。初步选定中柱截面尺寸为 400mm400mm。边柱为350mm350mm6 通过PKPM软件进行计算，它的主要技术条件：（1）计算参数的确定；（2）荷载的组合；（3）荷载效应组合 校核手算的计算结果。 在整个毕业设计的过程中，需要运用理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观
19、和结构两个方面。通过运用各种通用图集和设计规范以及国家、地方标准，完成多层建筑的结构选型，结构布置，结构设计及建筑图、结构图、施工图的绘制。这不仅要有较强文献检索、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，更能提高对计算机的应用能力，真正达到学以致用，理论与实践相结合的目的。四、设计或研究计划进度1开题报告 1周编写开题报告2 建筑方案 1周 (1) 确定柱网布
20、置和层高(2) 确定主要出入口及各层主要功能3 建筑设计 2周(1) 绘制建筑平面图(2) 绘制建立面图(3) 绘制建剖面图（楼梯）(4) 绘制总平面图、门窗表、大样图及建筑总说明(5) 整理完善建筑图4 结构设计 7周（1）初步确定梁、板、柱的截面尺寸（2 完成计算书楼梯和楼板部分 （3）完成连续梁计算（4）完成框架结构部分计算（5）完成框架内力组合、框架截面设计（6）完成基础设计和楼梯计算部分（7）PKPM建模，绘制结构施工图，手算和电算对比5 准备答辩及答辩 1周 整理所有毕业设计资料，做好答辩准备五、设计（论文）的预期成果与特色或创新之处在整个毕业设计的过程中，我们要通过运用各种通用图
21、集和设计规范以及国家、地方标准，完成多层简直的结构选型，结构布置，结构设计及建筑图、结构图、施工图的绘制。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，还有具有独立思考、独立设计、创新的精神。吃完，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等软件，通过对软件的应用，更能提高我们对计算机的应用能力，真正达到学以致用，理论与实践相结合的目的。对于每个土木工程专业的毕业生来说是一个挑战，也是一个机会，我们用它来检查和提高window对于基础理论和专业知识的理解掌握程度及综合应用的实践能力。这也是本科毕业设计研究的目的和意义所在。六、指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日七、教研室审核意见 教研室主任签字： 年 月 日
