开题报告+论文综述-桂林羽凡办公楼建筑、结构设计

本科毕业设计论文开题报告（含论文综述）二级学院课题名称专业方向班级学号学生指导教师职称开题日期一、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）毕业设计是毕业前的最后一次大型课程作业，是最后一次在学校老师的指导下学习，是对四年大学生涯的知识总结和综合，意义重大。工民建专业决定了我们将来要从事的工作就是运用我们所学的专业知识来指导将来的民用及工业建筑物的设计，施工，管理等各个环节。毕业设计的实质目的就是让我们深入了解了工程建设设计与施工的过程，对一般框架类型的房屋有更深刻的认识，以自己的课题出发，学会应用知识于现代建筑的具体实践之中，从设计之中来提升自己的能力，获取间接经验。此次设计选用桂林羽凡办公楼建筑、结构设计为题目，能更好的理解和运用大学四年学习的知识。框架结构建筑的空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；可以较灵活地配合建筑平面布置，利于安排需要较大空间的建筑结构；采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成，空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；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；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果。因此，现代学校主体大都采用框架结构，或框架剪力墙结构。材料上多用钢筋混凝土，局部采用钢结构，以满足承受自重、活荷载以及实验器材和办公用具荷载，并保证具有足够的强度和稳定性要求。随着现在能源的日益紧缺，建筑作为能源消耗大户，也应充分考虑环保要求。框架结构内部可用轻型材料分隔，许多轻型、隔热、隔音材料不断出现，绿色建材不断涌现。为减轻结构自重，现代框架结构内部填充墙多采用加气砼砌块，外墙多采用非承重黏土空心砖。学校建筑中多采用新型、环保技术和材料，以减少对能源的消耗，最大限度的节约能源，建设生态绿色校园，遵循经济、环境、绿色的有机结合。综上所述，此次设计采用钢筋混凝土框架结构。一国内外研究动态办公楼指机关、企业、事业单位行政管理人员，业务技术人员等办公的业务用房，现代办公楼正向综合化、一体化方向发展。中小型办公楼一般为低层或多层砖混结构建筑，平面布局常采用中间走道、两边办公室的内走廊式或一边走道、一边办公室的外走廊式布局。这类办公楼的平面设计主要是合理选择开间尺寸和布置门厅、楼梯。大型办公楼的结构形式多采用钢筋混凝土框架或钢结构、剪力墙、筒体结构（见筒体结构建筑）、框剪结构等，以利抗风、防震。平面布局有由几幢多层建筑组合成一组办公楼群的分散布局和由高层建筑或高层建筑与局部低层建筑相结合的集中布局。如北京原建筑工程部办公楼为三幢多层建筑组成三合院式的办公楼群。美国纽约利华大厦为高层建筑与局部低层建筑相结合的高层办公楼。纽约CBS大厦为筒体结构形式的大型塔式办公楼，所有交通和辅助设施全部设在内筒中，办公室部分为大空间，采用灵活隔断分间，无固定走道，是现代办公楼建筑的常用模式。根据办公楼的规模、使用要求和技术、环境条件来确定建筑的体形、体量、层数、朝向等。在平面和空间上处理好办公用房之间、办公用房与各种服务用房之间的关系以及室内外环境。按照人流状况，解决平面和竖向交通问题。在高层办公楼中，竖向交通更为重要，如电梯的合理设置。在处理交通问题时，须合理地缩短交通路线和压缩交通面积，扩大办公和其他有效使用面积，以取得较高经济效益。应考虑消防设施和火警时的疏散设施，以保证安全。在结构上，应根据规模、层数、体形等，选定结构形式和进行抗风设计。处于地震区的高层建筑，要进行防震设计。根据不同要求，进行供暖、通风、空调、采光、照明、供水、排水、供电、通信和其他设施的设计。（二）研究意义此次设计是一个总结性的教学环节，能够使我了解并且熟悉建筑设计，并能让我更深入实践结构设计的全过程，熟悉相关设计规范、手册、标准图。培养我独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我学习研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的能力。促使我养成对设计工作实事求是的作风，以及严谨端正的科学态度，从现在开始树立事业心和良好的工程师责任感。是全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。设计过程中运用大学期间学到的各项知识，并利用CAD、天正、PKPM等相关软件进行机算，并手算其中部分框架，并用计算机进行验算。通过这个过程不仅能学到设计相关的知识，发现自身的不足，还能了解框架结构的特点和设计方法等，使对建筑结构有了更深一层的了解。促使我养成对设计工作实事求是的作风，以及严谨端正的科学态度，从现在开始树立事业心和良好的工程师责任感。成为一名合格的工程师。（三）课题来源课题来源是依据设计任务书及指导书的原始资料。1、设计原始资料周围环境该办公楼楼位于某一城市市区，西面和南面靠通往市区的主要干道，周围建筑均为多层（56层），具体请见建筑布局。所设计的综合办公楼的平面尺寸可参考以下拟建综合楼，具体尺寸可做适当调整；也可选择其它建筑外形，尺寸可自己选定。2、工程技术条件A气象（1）温度最热月平均316，最冷月平均62；夏季最高408，冬季最低1。（2）相对湿度最热月平均73。（3）主导风向，冬季多西北风，平均风速28M/S，夏季多东南风，平均风速26M/S由全基本风压分布图查出基本风压值为035KN/M2。（4）雨雪条件年降雨量1600MM，月最大降雨量300MM,小时最大降雨量80MM,雨季在6至8月。B工程地质条件1自然地表1M内为填土，填土下3米厚为硬塑性粘土，再下为砾石层。粘土允许承载力为180KN/M2,砾石层允许承载力为300KN/M2。2地下水位地表以下20米，水质对混凝土无侵蚀。（3）地震信息地震设计烈度7度，建筑场地类别为类，场地特征周期为035S，基本风压035KNM2，基本雪压030KNM2，地面粗糙度为C类。C材料供应和施工条件（5）三材由建筑公司供应，品种齐全。（6）墙体可选用页岩实心砖、页岩多孔砖或水泥空心砌块。（7）施工条件良好，设备齐全，技术力量配备合理。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）整个设计分为建筑设计、结构设计两部分。（1）建筑方案设计绘出主要平面图、立面、剖面图，表明尺寸。（2）建筑施工图设计1平面图底层平面图，标准层平面图，顶层平面图，比例1100。立面图正立面，背立面，比例11002剖面图主剖面图（1100），楼梯剖面图（150）。3详图楼梯、屋顶泛水、玻璃幕墙等，比例120或1404总平面图（1500），窗门表，建设设计说明。（3）结构施工图1结构设计说明2楼、屋面板配筋图3梁平法施工图4柱平法施工图5）基础平面布置图及基础详图6楼梯、雨篷等详图（4）结构计算1荷载计算水平荷载要求计算地震作用。竖向荷载主要是结构自重恒载和使用荷载活载。2偏移计算当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移与层高之比及顶点位移与总高之比均为1550。3内力计算及组合。4构件计算楼板的计算、连续梁、框架梁、框架柱的配筋计算。5基础计算6楼梯计算在上述设计内容中，要重点注意一下问题。1在结构设计的过程之中，要完成一层现浇板的局部设计，需要手工计算荷载、配筋以及内力。采用弹性理论与塑性理论来计算连续梁。手工计算一榀框架的横向荷载与竖向荷载的内力组合，内力分析。同时与电算进行对比。手工计算基础结构。手工计算楼梯结构。2在绘制施工图的过程中，对于绘图软件与规范都有进一步的熟悉与了解。3计算机的绘图能力在本次设计中有待考察。三、研究方案（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等）1框架结构的优缺点框架结构体系是由横梁与柱子连接而成，梁柱连接处称为节点一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式。文献5中提到框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能但是,框架结构承受水平力如风荷载和水平地震作用的能力较小当层树较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件如填充墙的破坏因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑比如,层数为10层或高度为30米以下。2框架结构的布置多层框架结构的平面布置形式非常的灵活，文献6中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类1横向框架承重方案,以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道。2纵向框架承重方案以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担由于横梁截面尺寸较小,有利于设备管线的穿行,可获得较高的室内净空但房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。3纵横向框架混合承重方案纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担它具有较好的整体工作性能。3双向板的截面设计构造及配筋对于周边与梁整浇的双向板，由于在两个方向受到支撑构件的变形约束，整块板内存在穹顶作用，使板内的弯矩大大减小。文献7中提到为了利用这一有利的因素，规范允许对四边与梁整结板，起弯矩的设计值根据一定的条件进行折减。双向板的厚度不宜小于80MM由于挠度不另作验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值应满足简支板、连续板。双向板按照弹性理论方法设计时，所求得的跨中正弯矩钢筋数量是指板的中央处的数量，靠近板的两边，其数量可以逐渐减小。考虑到施工方面，将板的两个边方向上各分为3个板带。两个方向的边缘板带宽度军为均为短边长度的1/4，其余则为中间板带。在中间板带上，按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀布置；而在边缘板带上，按中间板带单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置。4框架梁和柱的电算结果的人工调整框架梁配筋的人工调整，其目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。文献5中提到当裂缝宽度超限时，首先应考虑将大直径的钢筋改用小直径的钢筋验算，如裂缝宽度仍然超限，就应增大梁的配筋和混凝土的强度等级，或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范的要求。为了保证“强剪弱弯”，可进行以下几项调整一是适当增大梁端截面；二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1112倍；四是按构造要求对跨度7M的框架梁增加弯起钢筋。在地震力作用下，框架柱尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋。因此，文献8中认为框架柱配筋应进行如下调整一是选择最不利的方向进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大值方向的配筋，并采用对称配筋；二是控制柱单边方向钢筋的最少根数。四是选择井字形或菱形的框架柱箍筋形式，以增强箍筋对混凝土的约束；五是由于多层框架电算一般不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸较大以及地基为软弱土层或地基土层不均匀时，可适当再稍放大框架柱的配筋。5周期折减系数的取用进行框架结构的周期和刚度计算时。往往忽略框架填充墙的影响。但实际情况中填充墙砖砌体在早期弹性工作阶段参与工作的能力是较大的。使结构实际的刚度大于计算刚度，实际的周期小于计算周期，地震作用计算偏小。结构设计偏于不安全。文献9中认为为了避免较大误差，在设计过程中应该对计算周期应该进行折减。一般情况周期折减系数的取值当填充墙为砌体时，取0607；为轻质砌块或砌体填充墙较少时，取0708；当填充墙为轻质墙体板材时，取09；无填充墙的纯框架取10。可以看出，填充墙的刚度越小对框架的周期影响越小，吸收地震作用的能力也越弱。四、设计或研究计划进度1建筑方案1018写开题报告2建筑设计110221024绘制建筑平面图210251028绘制建立面图310291031绘制建剖面图（楼梯）4111113绘