开题报告-江城市实验中学教学楼建筑结构设计

毕业设计开题报告土木与建筑工程学院2013届题目江城市实验中学教学楼建筑结构设计课题类型设计课题来源自拟课题学生姓名学号专业土木工程年级班专升本111指导教师职称副教授填写日期2013年3月20日一、本课题研究的主要内容、目的和意义本人所选的题目是江城市实验中学教学楼的设计，学校是一座城市必不可少的公共资源，因此学校教学楼是人们特别关注的建筑。自汶川地震以后，人们更是加强了对教学楼质量问题的关注。这也是我选择教学楼结构设计作为毕业设计题目的最重要原因，希望能通过毕业设计学到更多的专业知识。考虑到学校教学楼是比较重要的建筑，同时也考虑结构抗震的需要，本教学楼采用全框架结构。1采用框架结构的原因早期的低层或多层建筑几乎全部采用砌体结构，其中绝大多数都是砖混结构。砌体结构的造价低施工进度也不算慢。但是砌体机构的整体性不好，相应的其抗震性能也不好，即使采用了构造柱和圈梁等抗震构件，但其也只能抵抗低烈度的地震，对于高烈度的地震其也是杯水车薪。而框架结构则非常好的解决了上述问题。框架结构不像砌体结构那样采用砌体承重，而是采用梁板柱承重，整个结构的承重构件非常牢靠的组合在一起，通俗的讲框架结构就像我们坐的板凳一样人坐在上边非常稳定，不会轻易晃动，整体性非常好。本座教学楼采用框架结构充分能够满足使用和结构要求。2平面布置中学教学楼有教室、办公室、实验室等不同功能的房间。在有限的空间内需要合理的布置房间，不但要满足数量的要求，更要满足使用上的要求。同时，楼梯的设计更是至关重要，要满足疏散要求，以及防火要求。对有些特殊功能的房间应特殊布置，比如实验室，因为实验室的荷载比较大，多以都应布置在一层，并且应该满足一些采光通风方面的要求。3建筑施工图设计建筑施工图是表达建筑外形轮廓的的图样。当然绘制建筑施工图的前提是清晰合理的平面布置。在平面布置好后，在需要隔离空间的地方增加墙体，在需要开门窗的地方增加门窗。门窗的开启应考虑室内采光要求，门窗洞口的尺寸也要方便施工。绘制建筑施工图时需要注意一些细节问题，比如说线条的粗细，卫生间的标高等等。一套清晰完整的建筑施工图可以为将要进行的结构够设计以及计算带来很大的方便。4结构计算结构计算是整个毕业设计中最重要的一个环节，前面的建筑施工图就好比人的外皮一样，只是外表，而结构计算则等于是人的骨骼和肌肉，有了结构计算整座建筑才能矗立起来。由它的重要性可想而知，结构计算也是最繁琐的一个环节。首先要计算梁板柱的荷载，然后手算一榀框架，其余部分采用PKPM结构计算软件进行计算。其中一榀框架的计算之前已经有所练习，应该没有什么大问题。采用PKPM计算应该会比较生疏，需要多加练习。结构计算工程量大，而且复杂，一定要有耐心，要认认真真的一步一步做下来。5整理计算书和打印图纸打印图纸相对于前面的几个过程来说还是比较容易的，但是打印过程中应当注意图纸中的一些钢筋符号，以及某些特殊字体能否显示出来，图纸的图签是否正确等等。在完成以上一系列工序后，一套基本完整准确的施工图就完成了。反观其过程发现毕业设计是一个庞大而系统的工程，通过毕业设计我可以更深入的了解建筑结构设计，更加深入的学习一些专业软件。我相信通过这次毕业设计能够让我的专业素养有很大的提升。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）在我国建国初期，人民的温饱问题成了头等大事，国家侧重于发展农业，而工业的发展则非常缓慢，那时候的房屋大多数都是砖混结构，只有特别重要的建筑才采用钢筋混凝土结构。那时候的钢材还需要从国外进口，国内钢材短缺成了制约国民经济发展的一大难题。在那个年代的建筑还出现了用竹子代替钢筋的情况，其质量问题可想而知。大跃进期间出现了集体大炼钢的情况，炼出来的钢材几乎没有合格的，更不用说用在建筑上的结果了。随着我国工业水平的提高，钢材的供应量逐渐跟上，基础建设飞速发展。城市里的多层高层建筑拔地而起，钢筋混凝土框架结构的房屋随处可见。随之而来的是钢筋混凝土相关领域的研究的兴起。我的研究成果主要体现在我国自己的混凝土结构设计规范的提出。作为反应我国混凝土结构学科水平的混凝土结构设计规范也随着我国工程建设经验的积累、科研工作的成果以及世界范围内技术学科水平的进步而不断改进。新中国成立初期，东北地区首先颁布了建筑结构设计暂行标准，1955年又制定了钢筋混凝土结构设计暂行规范，采用了当时苏联规范中的破损阶段计算结构设计承载力的方法，1966年颁布了钢筋混凝土结构设计规范，采用了当时较为进步的以多系数表达的极限状态设计方法。在总结工作经验和科学研究成果的基础上，1974年编制了钢筋混凝土结构设计规范，采用了多系数分析、单一系数表达的极限状态设计的方法。20世纪70年代，为了解决各类材料的建筑结构可靠度的合理和统一问题，我国组织有关高校和科研机构对荷载、材料性能及构件集合尺寸等设计基本变量进行了大量实测统计，并认真借鉴国外的先进经验，于1984年颁布了建筑结构设计统一标准。进入21世纪，随着建筑工程领域新材料和新工艺的不断涌现，混凝土结构学科的研究也取得了新的进展。随着人们生活水平的不断提高，对建筑结构安全性、适用性、耐久性以及抵御各种自然灾害的要求也进一步提高。为了落实“节能、降耗、减排、环保”可持续发展的基本国策，我国近几年又组织相关高校、科研设计机构和建设单位对混凝土结构设计规范进行了全面系统的修订，并颁布新的混凝土结构设计规范（GB500102002）。新修订的规范反应了近十年来在工程建设中的新经验和混凝土结构的新的科研成果，标志着我国混凝土结构的计算理论和设计水平又有了新的提高。国外混凝土结构的发展，大体上可分为三个阶段。第一阶段是从钢筋混凝土发明至20世纪初。这一阶段所采用的钢筋和混凝土的强度都比较低，混凝土结构主要用来建造中小型楼板、梁、拱和基础等构件。其计算理论套用弹性理论，设计方法采用给容许应力法。第二阶段是从20世纪初到第二次世界大战前后。这一阶段的钢筋和混凝土的强度都有所提高，预应力混凝土结构的发明和应用，使钢筋混凝土被用于建造大跨度的空间结构。同时，开始进行混凝土结构的试验研究，在理论上开始考虑材料的塑性，已开始按破损阶段计算结构的破坏承载力。第三阶段是从第二次世界大战以后至今，这一阶段的特点是随着高强度混凝土和高强度钢筋的出现，预制装配是混凝土结构、高效预应力混凝土结构、泵送商品混凝土以及各种新的施工技术等开始广泛应用于各类土木工程，如超高层建筑、大跨度桥梁、高铁、地铁工程等。在计算理论上已过度到充分考虑混凝土和钢筋塑性的极限设计理论，在设计方法上已过度到以概率理论为基础的多系数表达的设计公式。混凝土本构模型的研究以及计算机的发展，使人们可以利用非线性分析方法对各种复杂混凝土结构进行全过程手里模拟；而新型钢筋和混凝土材料以及复合结构的出现，又不断提出新的课题，并不断促进混凝土结构的发展。六、主要参考文献1包世华，方鄂华等编著高层建筑结构设计M清华大学出版社19952龙驭球，包世华结构力学教程M高等教育出版社20013王毅红混凝土与砌体结构M中国建筑工业出版社20034王杰土力学与地基基础M中国建筑工业出版社20035季韬，黄志雄多高层钢筋混凝土结构设计M机械工业出版社20076徐秀丽混凝土框架结构设计M中国建筑工业出版社20077同济大学等房屋建筑学M中国建筑工业出版社20068建筑结构荷载规范GB500092001S中国建筑工业出版社20019混凝土结构设计规范GB500102002S中国建筑工业出版社200210建筑抗震设计规范GB500112001S中国建筑工业出版社200111建筑地基基础设计规范GB500072002S中国建筑工业出版社200212建筑设计防火规范GB500162006S中国建筑工业出版社200513民用建筑设计通则GB503522005S中国建筑工业出版社200514办公建筑设计规范JGJ672006S中国建筑工业出版社200615建筑采光设计标准GB/T500332001S中国建筑工业出版社200116楼梯模数协调