土木工程毕_业_设_计_开_题_报_告.doc

本 科 毕 业 设 计 开 题 报 告 题 目 学生姓名 学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 2012 年 03 月 06 日题 目 陕西省质量技术监督局办公楼设计一、选题的目的及研究意义毕业设计是对大学四年里所学的知识的一个系统的总结，是对四年理论知识的一次深化、拓宽、回顾，也是大学毕业前的一个重要环节。对于培养和提高大学生实践能力、加深对所学课程的理解有十分重要的作用。作为一名土木工程专业的学生，我热爱我的专业，这次的毕业设计对我而言同样是意义重大，只有高质量的完成这次毕业设计，才能为我的大学生活划上一个完整的句号。我的毕业设计题目是“陕西省质量技术监督局办公楼设计”，其主要功能是：机关党委、财务与内审处、认证与检验机构评审处、科技处、稽查局、食品生产监管处、产品质量监督处、特种设备安全监察局、计量处、标准化处、质量处、政策法规处、监察室、老干处、办公室、人事处等。由于当前社会的快速发展，人民的生活水平逐渐提高，社会公共设施的逐渐完善，政府办公楼作为一个城市的重要行政设施，既代表着一个城市机构的完善化又代表着政府机关的形象。因此在设计方案等的选择上更应该做好全局的考虑，一方面在建筑的设计上既要要求功能上的完备，同时还要考虑许多的人性化理念，以及建筑物的整体美观等；另一方面，结构的选择是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。建筑设备工程综合设计在建筑设备领域中的一个新的课题，其中涉及暖通空调，建筑电气，给排水，消防工程，计算机，自动控制等方面的知识，还需要实际经验和各方面的协调能力。建筑设备工程综合设计作为专业前沿的一个突破，一次探索，研究学生的综合能力，对专业整合的课程设置与教学培养计划提供资料。考虑到以上的种种因素我选择采用框架结构，因为框架结构有利于新型墙体材料的推广应用，提高了整体的抗震性能，并可以为不同的功能提供自由分割的空间，丰富办公楼的立面造型。由于框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形式可灵活布置建筑空间，使用较方便。选用多层框架结构体系既满足了自身对知识系统学习的要求又符合了学校对毕业生毕业设计选题的标准。通过一个阶段的系统构思、设计，既能培养自身综合分析和解决问题的能力、组织管理和社交能力，又培养了自身的独立、事业心和责任感。因此这次毕业设计的选题对我来说既是一种锻炼的机会又是一次艰巨的挑战。 在这次设计中，我决定从实际出发认真做好准备工作，在充分熟悉设计任务书的基础上，和辅导老师多勾通、讨论，同时也要多参考设计范例、比较同类建筑的设计方法，到图书馆查阅、搜集相关资料，结合当地的自然条件，施工技术水平，材料供应情况，独立完成这次毕业设计中的各个环节。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等1.政府办公楼的发展现状政府是代表一个国家的威严，引导着中国广大人民群众的前进、发展方向，它是一个地区对外的重要窗口。政府建设代表着国家经济建设和文明进步的程度。无论在建筑设计上还是在结构选型上要求都要美观、灵活，因此该办公楼在结构选型上首先选用多层框架结构体系。2. 框架结构的发展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。框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。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，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。3. 其他结构的现状和发展然而砖混结构的房屋由于其采用墙体承重，设计时不允许自由分隔，因此在房屋的空间布置上就很难满足人们的需求。而钢结构在当前我国经济条件下，虽然有其钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，适用于高层建筑，可其较高的造价让人们望而却步。所以在当前工业与民用建设领域大多还是采用以钢筋混凝土为主要框架材料。4. 今后结构的发展趋势另一方面近年来国家为了改善环境可持续发展道路，绿色建筑、节能建筑等都被提倡推广。节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑。多年来， 我国开展了相当规模的建筑节能工作， 主要采取先易后难、先城市后农村、先新建后改建、先住宅后公建、从北向南逐步推进的策略。但是到目前为止， 建筑节能仍然停留在试点、示范的层面上， 尚未扩大到整体，所以从建筑结构的发展趋势上看，在选择结构体系时不单单从受力的好坏来考虑，更应该从节能环保方面着手。我相信混凝土框架结构必将成为未来建筑市场的主导。本次设计在选题上我充分考虑了结构的发展方向，以及解决相关问题的方法。我相信通过这次系统的设计，再加上计算机的辅助，将会对我以后的工作带来更多的帮助。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明本次设计主要分两个阶段：建筑设计、结构设计。建筑设计建筑设计(Architectural Design )是指建筑物在建造之前，设计者按照建设任务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。便于整个工程得以在预定的投资限额范围内，按照周密考虑的预定方案，统一步调，顺利进行 。并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。建筑设计主要解决的是各个空间的布置以及空间与空间的交通连接等，最终需要以建筑图的形式表现出来。建筑图内容及要求：总平面图、底层平面图、标准层平面图、屋顶平面图、正立面图、侧立面图、剖面图及局部剖面图、主要构造节点详图和门窗表、面层做法说明。首先在建筑设计时应处理的是功能区的划分，以及防火防水的处理，平面柱网尺寸的确定，房间的布置，楼梯数量，位置及形式的确定，室内采光，通风的满足，建筑风格的确定，楼面，屋面，墙身工程做法的确定。所以说，建筑设计工作的核心，就是要寻找解决上述各种矛盾的最佳方案。通过长期的实践，建筑设计者创造、积累了一整套科学的方法和手段，可以用图纸、建筑模型或其他手段将设计意图确切地表达出来，才能充分暴露隐藏的矛盾，从而发现问题，同有关专业技术人员交换意见，使矛盾得到解决。此外，为了寻求最佳的设计方案，还需要提出多种方案进行比较。方案比较，是建筑设计中常用的方法。从整体到每一个细节，对待每一个问题，设计者一般都要设想好几个解决方案，进行一连串的反复推敲和比较。即或问题得到初步解决，也还要不断设想有无更好的解决方式，使设计方案臻于完善。 总之。建筑设计是一种需要有预见性的工作，要预见到拟建建筑物存在的和可能发生的各种问题。这种预见，往往是随着设计过程的进展而逐步清晰、逐步深化的。因此，在动手设计之前，要认真阅读时即任务书，要了解并掌握各种有关的外部条件和客观情况：自然条件，包括地形、气候、地质、自然环境等；城市规划对建筑物的要求，包括用地范围的建筑红线、建筑物高度和密度的控制等，城市的人为环境，包括交通、供水、排水、供电、供燃气、通信等各种条件和情况；使用者对拟建建筑物的要求，特别是对建筑物所应具备的各项使用内容的要求；对工程经济估算依据和所能提供的资金、材料施工技术和装备等；以及可能影响工程的其他客观因素，这个阶段，通常称为搜集资料阶段。政府办公楼因其自身特性无可避免的要承担起一部分的城市功能，最主要的有：整合城市的公共空间，创造人性的活动场所。建筑设计中，要符合现代化的工作步伐，要使娱乐环境给人一种和谐之感，以缓解现代工作中节奏和竞争压力带来的压抑之感，体现现代娱乐中的人性化。在具体设计中，建筑图如底层及标准层平面图、顶层平面图、主要立面图、剖面图要满足相关规范的要求，根据实际情况选择建筑方案，考虑到实用、美观、符合办公目的等等各方面要求。2结构设计结构设计是整个设计中最重要的部分。结构设计简而言之就是用结构语言来表达工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部图等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。在结构设计建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分。 21 结构选型和布置阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是框架结构；结构的布置主要从监督局办公楼空间与空间的关系考虑，尽量遵循平面规则、对称、简单的原则，尽量减少因平面形状不规则而产生扭转的可能性。22 结构计算阶段：结构内力计算主要包括水平荷载作用下的内力计算，竖向荷载作用下的内力计算。水平荷载作用下的内力计算：本设计采用反弯点法进行水平荷载计算，该方法认为柱的侧移刚度与柱本身的线刚度有关，柱的反弯点不是定值。它随梁柱线刚度比，该柱所在位置上下层梁间的线刚度比上下层层高以及房屋总高度层数的不同而发生变化。水平地震作用及楼层剪力的计算：本设计高度不超过40米，质量和刚度沿高度分布，比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。竖向荷载作用下内力计算：本设计梁端和柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。所谓二次分配法就是先对节点的不平衡弯矩进行第一次分配，然后根据传递系数向远端传递（传递系数取1/2）再将因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配。其假定某一点不平衡弯矩只对该节点相交的远端有影响，而对其余杆件的影响忽略。内力组合 梁的设计：由于本次设计的抗震烈度按8度计算，框架梁的梁端1.5h-2h(h为梁高)范围内箍筋需要加密,这是为了使梁端可能产生塑性铰的区域有较好的延性,这是抗震设计的构造要求。显然,构件除了要满足抗震构造要求外,还需保证在受力状态下的安全,如梁还应满足竖向荷载作用下抗剪承载力的要求,以此确定抗剪箍筋的数量。柱的设计规范通过限制轴压比,主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏,从而保证框架柱有足够的变形能力在高轴压比情况下,对轴压比加以限制,即要求在满足一定层间变形时,同时又要保证在大变形下,仍有稳定的承载能力,从而保证框架柱“大震不倒”基础设计：基础拟选用柱下条形基础，采用倒梁法进行设计。（8） 施工图设计：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说（一）建筑设计部分1国家标准. 民用建筑设计通则（GB50352-2005）. 北京：中国计划出版社，20052国家标准. 房屋建筑制图统一标准（GBT 500012001）. 北京：中国计划出版社，20023国家标准. 建筑制图标准（GBT 501042001）.北京：中国计划出版社，20024国家标准. 建筑设计防火规范（GB50016-2010）.北京：中国计划出版社，20055国家标准. 民用建筑热工设计规范（GB 5017693）. 北京：中国计划出版社，19936国家标准. 城市居住区规划设计规范（GB50180-93 2002年版）. 北京：中国建筑工业出版社，20027国家标准. 城市道路和建筑物无无障碍设计规范（JGJ50-2001）. 北京：中国建筑工业出版社，20068国家标准. 办公建筑设计规范（JGJ672006）. 北京：中国建筑工业出版社，20069国家标准. 住宅设计规范（GB50096-2011）. 北京：中国建筑工业出版社，201110国家标准. 住宅建筑规范（GB50368-2005）. 北京：中国建筑工业出版社，201111国家标准. 公共建筑节能设计标准（GB501892005）. 北京：中国建筑工业出版社，200512 国家标准. 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（JGJ 75-2003）. 北京：中国建筑工业出版社，200313 国家标准. 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ 134-2010）. 北京：中国建筑工业出版社，201014 国家标准. 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ 26-2010）. 北京：中国建筑工业出版社，201015陕西省建筑设计标准09系列建筑图集（第一册）（陕09J01）.陕西省建筑标准设计办公室.201016建筑设计资料集编委会. 建筑设计资料集（第3、4、5、6、7集）. 北京：中国建筑工业出版社，199417同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编. 房屋建筑学. 北京：中国建筑工业出版社，2005（二）结构设计部分1国家标准. 工程结构可靠性设计统一标准（ GB50153-2008）. 北京：中国建筑工业出版社，20082国家标准. 建筑结构荷载规范（GB50009-2001（2006年版）. 北京：中国建筑工业出版社，20063国家标准. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）. 北京：中国建筑工业出版社，20104国家标准. 建筑抗震设防分类标准（GB50223-2008）. 北京：中国建筑工业出版社，20085国家标准. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）. 北京：中国建筑工业出版社，20106国家标准. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）. 北京：中国建筑工业出版社，20107国家标准. 砌体结构设计规范（GBJ50003-2001）. 北京：中国建筑工业出版社，2001 8国家标准. 冷轧带肋钢筋混凝土构件技术规程（JGJ95-2003）. 北京：中国建筑工业出版社，20039国家标准. 冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程（JGJ115-2006）. 北京：中国建筑工业出版社，2006（三）地基基础设计部分1 国家标准. 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）. 北京：中国建筑工业出版社，20082 国家标准. 建筑地基基础设计规范（GB 500072002）. 北京：中国建筑工业出版社，20