土木工程毕业设计开题报告.doc

山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目： 山东科技大学艺术文法学院楼 学 院 名 称 土木建筑学院 专业班级 土木工程2008级3班 学生姓名 XXX 学 号 200801021122 指 导 教 师 XXX 填表时间：2012年3月1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 目山东科技大学艺术文法学院楼设计（论文）类型（划“”）工程实际科研项目实验室建设理论研究其 它一、本课题的研究目的和意义本课题题目为山东科技大学艺术文法学院楼，该设计以拟建教学楼为工程背景，主要研究目的和意义概括为以下几点：1、新建教学办公楼可以有效的缓解学校目前的教学资源紧张情况，不仅给同学们提供了更多自习室的选择，同时也改善了老师的办公条件；2、系统总结专业知识，提高综合运用能力，不断学习新知识，拓宽专业知识面；3、理论联系实际，提高解决实际问题的能力，培养严谨的设计计算作风，提高结构设计能力；4、熟练运用AutoCAD，天正，以及各种计算软件，能够较为熟练的查询有关资料规范等；5、通过毕业设计这一时间较长的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力；6、在完成毕业设计的过程中，还要求我们同时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。还要求我们更好的了解国内外建筑设计的发展现状及趋势，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方向有更大的造诣。二、本课题的主要研究内容(一) 建筑设计部分通过本次设计，主要完成以下内容：1. 总平面图 1：500或1：1000标示建设用地范围、道路及建筑红线位置、用地及四邻有关地形、地物、周边市政道路的控制标高。明确新建工程（包括隐蔽工程）的位置及室内外设计标高、场地道路、广场、停车位布置及地面雨水排除方向。2. 建筑平面图 1：100标出三道尺寸线，确定门厅、走廊等的面积和布置形式，绘出门、窗的位置，大小及门的开启方向， 确定厕所，盥洗室的位置及内部设施的布置形式等， 绘出入口处的踏步、花台、花池等和垃圾箱的位置，确定楼梯间的位置，画出踏步、示出上下关系及平台的标高，各层的标高等，画出散水宽度、坡度、剖视位置，注明房间名称。3. 建筑立面图：正立面，侧立面各一个 1：100绘出门、窗形式及布置，绘出踏步、花台、花池、大门入口、雨棚及装饰处理，局部表示材料做法。4. 建筑剖面图 1：100（要求剖到楼梯、门厅）。正确绘出剖到的墙体，梁板等结构的断面形式，标出主要部位标高。5. 节点详图 1：20 (35个)6. 建筑设计说明书一份。(二) 结构设计部分在尽可能了解现场的施工条件、材料供应、构件生产的条件下，用所学知识进行结构选型、结构布置、结构计算，熟悉标准图集、通用图集的使用，绘制结构施工图，掌握有关规范及计算用表的使用，具备一定的工程设计能力。 1、结构设计的内容 确定结构方案； 进行结构布置及选型，绘制楼盖结构布置图； 对主要框架进行具体的荷载、内力计算及截面设计（先手算，后电算校核）； 设计楼梯、雨篷及现浇板等非标准构建； 绘制基础平面布置图； 计算主要基础的配筋。2、结构施工图纸绘制 楼层结构平面布置图（12张）； 框架配筋详图（12张）； 基础平面布置图和基础详图（12张）； 楼梯、雨棚及现浇板等设施。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、文献综述我所做的毕业课题是山东科技大学艺术文法学院楼的设计。对于办公教学楼，尤其是学校办公教学楼，大多数人会认为都是类似的、无个性、无创新的建筑。但是，随着社会的进步、经济的不断发、人民生活水平的提高和家庭、社会对教育投资的加大，以及教育经济化意识的生成与加强，越来越多的人开始关注并重视学校硬件设施，尤其是校园规模、规划布局，建筑形象、结构设计。所以，一个设计新颖，功能齐全，使用方便，形象完好的大学办公楼不仅能够给人们带来舒适的工作环境，还可以给人以新的认识，可以提高学校名气，代表学校形象，甚至可以成为一个学校的标志性建筑。我所选结构的结构选型为钢筋混凝土框架结构，建筑面积约为15000，建筑层数为：主体五层，局部六层。对于一个土木工程专业较强的大学的办公楼来说，不仅要容易布置楼房位置，配合学校整体规划，而且能够满足学校师生教学办公以及与外界人士交流之用，还能够选取一个有独特风格的建筑外观，代表学校形象。对于框架结构，在结构建筑特点方面，它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能要在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。在结构受力性能方面，框架结构构件截面较小，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，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。因此，根据框架结构的自身特点，在进行建筑、结构设计时，国际上流行采用“三统一”的原则，即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，来往便利，布局安排合理，水平运输畅通无阻，有利于使用功能的相互替代；统一荷载，打破了会议室和其他部门之间的明显界限。在这个总原则的指导下，我们要考虑以下几个方面的问题：首先，在体系的选择方面：1、由于在发生地震时，框架柱首当其冲，一旦出现塑性铰，将危及该柱距范围内的上层建筑，并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌，所以框架结构不宜采用单跨形式，且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担，结构应设计成双向框架体系；2、框架结构的柱与梁宜上下左右贯通，不宜采用复式框架以及砖混框剪结构；3、在填充墙的布置方面，宜采用轻质材料，且应避免形成上、下层刚度变化过大，避免形成短柱，减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。其次，在建筑设计方面：1、要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计；2、然后对局部进行设计，如地下室墙身、楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面及楼梯位置，消防要求等进行设计，各部分都要按照规范要求进行设计；3、最后要明确框架结构的抗震级数，采用规则结构以利于房屋抗震，按照“三统一”的原则，确定柱网尺寸，确定材料及截面尺寸，以及基础的选定。再次，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。最后，我们还要进行“三水准、两阶段”设计方法进行抗震设计：1、 做好“强柱弱梁”的设计 由于框架柱受轴向压力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰，就会产生较大的层间位移，甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的“柱铰结构”，从而危及结构承受垂直荷载的能力。2、 做好“强剪弱弯”的设计 为了防止梁端，柱端在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏，在设计中要求做到“强剪弱弯” 亦即构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力。3、做好“强节点弱构件”的设计，还要对节点进行抗震结构设计要求框架节点核芯区不先于梁柱破坏。由上述可知，在整个毕业设计的过程中，我们要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、拟解决的关键问题1、结构的平面布置该部分拟解决的关键问题有：结构不同使用房间的功能分区；生活服务用房（厕所）的布置位置；考虑抗震后楼梯的布置等。2、建筑设计建筑设计的关键在于建筑的平面设计和立面设计。平面设计关键问题是确定各主要使用房间（教室，办公室等）的房屋面积；立面设计的关键问题是立面造型的设计，墙面做法以及屋顶形式。3、结构设计关键问题是框架的内力计算和内力组合。框架内力计算主要包括竖向荷载和水平荷载的计算。五、研究思路和方法1、认真阅读领会甲方提供的设计委托书。根据建设单位提供的设计委托书和建设场地条件，了解教学办公建筑设计的一般原则及方法；根据建筑的功能和特点，进行建筑的初步设计。2、阅读文献。 广泛收集与教学办公楼有关的建筑设计和结构设计资料。3、毕业实习。通过对现场直观观察，对实际工程中各处的工程施工与管理情况有了一定的感性认识。在这一过程中，学到了一些设计时应该掌握的一些工程细节，以及理论跟实际工程的联系，更好的指导设计。4、结构设计是整个设计中工作量最大，时间最长的一个环节，为了加深和巩固学生对自己出知识和基本技能的掌握程度，结构计算以手算为主，电算为辅的方法，施工图绘制要求既有手工绘制又有计算机绘制。具体设计步骤如下：（1）进行初步设计，通过查阅资料，征求老师意见完成方案设计。（2）选定一榀框架进行结构手算，期间完成框架粱框架柱的配筋计算，以及截面裂缝的验算。采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用分层法和弯矩二次分配法；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）利用PKPM进行结构电算，进行结构优化。 （4）施工图的绘制，依据计算机分析结果绘制施工图。（5）对图纸进行复查，修改。（6）最终定稿后，出图。六、本课题的进度安排（一）建筑设计（4周）1、方案比较、分析、确定（1周）；2、绘制建筑施工图（2.5周）；3、编写建筑设计说明书（0.5周）。注：穿插实习（1周）。（二）结构设计（9周）1、结构选型及结构布置（1周）；2、主要框架的荷载计算、内力分析、截面设计（2.5周）；3、楼梯、雨篷、基础、梁板的计算（1周）；4、绘制结构施工图（2.5周）；5、专题设计（1周）。注：穿插实习、查阅资料（1周）。（三）电算及校核（1周）（四）准备答辩（1周）整理、打印装订计算书，整理图纸，准备答辩。回顾总结，准备答辩。七、参考文献1 中华人民共和国国家标准. 建筑抗震设计规范(GB50011-2001)M，北京：中国建筑工业出版社,2001.2 中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)M，北京：中国建筑工业出版社,20013 中华人民共和国国家标准. 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)M，北京：中国建筑工业出版社,20024 中华人民共和国国家标准. 建筑设计防火规范(GB50045-95)（2001年版），北京：中国建筑工业出版社，20015 中华人民共和国国家标准. 民用建筑设计通则(GB50352-2005)（2005年版），北京：中国建筑工业出版社，20056 中华人民共和国国家标准. 总图制图标准(GB50103-2001)（2001年版），北京：中国建筑工业出版社，20017 中华人民共和国国家标准. 建筑结构制作标准(GB50105-2001)（2001年版），北京：中国建筑工业出版社，20018 郭海燕,戴素娟,彭亚萍. 建筑结构抗震. 机械工业出版社,20109 陈岱林，金新阳，张志宏. 钢筋混凝土构件设计原理及算例.中国建筑工业出版社10（英）彼得布伦德尔琼斯（Peter Blundell Jones）（英）彼得布伦德尔琼斯（Peter Blundell Jones）著：魏羽力，吴晓译.现代建筑设计案例.中国建筑工业出版社11 李必瑜,王雪松主编. 房屋建筑学（第三版）.武汉理工大学出版社.200812 东南大学,浙江大学,湖南大学,苏州科技学院合编. 土力学（第三版）.中国建筑工业出版社出版.201013 建筑结构构造资料集编写组.建筑结构资料集（上、下）. 北京：中国建筑工业出版社，19901