开题报告-福州市仓山区中心小学综合楼设计

1、福建工程学院毕业设计（论文）开题报告 土木工程 学院 土木工程 专业 建筑工程 方向设计（论文）题目 福州市仓山区中心小学综合楼设计学生姓名 _ _ 学号 起迄日期 2015年3月2日至2015年3月16日 设计地点 _ 校内_ _指导教师 _ _ _ _2015年3月16日毕业设计（论文）开题报告1. 结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献综述。本毕业设计题目为“福州市仓山区中心小学综合楼设计”, 属实际工程应用课题。需要完成建筑设计和结构设计，并完成相应的施工图绘制。为了更好的完成本次设计，查阅了一些相关资料，内容综述如下:框架结构是由梁和柱连接而成的，梁柱交

2、接处的框架节点应为刚接构成的双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外，不应采用铰接。有时由于使用功能或建筑造型上的要求，框架结构也可做成缺梁、内收或有斜向布置的梁等。框架结构是高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受风荷载或水平地震作用等侧向力的作用。按施工方法的不同可分为现浇式、装配式和装配整体式等，目前国内外大多采用现浇混凝土框架。框架结构的优点是抗震性能好，结构牢固，使用寿命长，且住宅内可以自由分隔，大开间住宅均采用此结构，适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。框架结构又是以梁和柱来承重，梁、柱还有楼板都是现浇而成的。房屋的结构可以随需要而改变。现浇的房子抗震度比较高，防水性比较好

3、，但价格偏高。而砖混结构是以承重墙来承重，房屋的结构是不能改变的。工程地点位于福州市仓山区，为7度设防区，整个设计在抗震设防方面都应该做充分的考量。目前地震及结构所受地震作用还有许多规律未被认识，人们在总结历次大地震灾害经验中认识到：一个合理的抗震设计，在很大程度上取决于良好的“概念设计”。为了保证结构具有足够的抗震可靠性而对建筑工程结构做的概念设计主要考虑了以下因素：场地条件和场地土的稳定性；建筑物的平、立面布置及其外形尺寸；抗震结构体系的选 取、抗侧力构件的布置以及结构质量的分布；非结构构件与主体结构的关系及其两者之间的锚拉；材料与施工质量等。抗震概念设计主要有如下几点：1 .选择对建筑抗

4、震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段，不应在危险地段建造 甲、乙、丙类建筑。对于不利地段，结构工程师应提出避开要求，当无法避开时，应采取有 效措施，这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因，诸如地基土的不均匀沉陷、 地震引起的地表错动与地裂。2建筑的平立面布置应符合概念设计的要求，不应采用严重不规则的方案。不规则的 建筑，在结构设计时要进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震 构造措施。借鉴国际的通行做法，参考外国规范，使我们的设计更加完善合理。3结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料，什 么样的结构体系，经技术经济条件比较综合确定。

5、同时力求结构的延性好、强度与重力比值 大、匀质性好、正交各向同性，尽量降低房屋重心，充分发挥材料的强度，并提出了结构两 个主轴方向的动力特性 （周期和振型 ）相近的抗震概念。4.尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间，而且可能多次往复作用，根据 地震后倒塌的建筑物的分析，我们知道地震的往复作用使结构遭到严重破坏，而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系，使其形成多道防线，是增加结构抗震能力的重要措施。例如单一的框架结构，框架就成为唯一的抗侧力构件，那么采用“强柱弱梁”型延性框架，在水平地震作用下，梁的屈服先于柱的屈服，就可 以做到利用梁的变形消耗地震能量

6、，使框架柱退居到第二道防线的位置。5具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度，往往 是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时，具有很强 的抗倒塌能力，最理想的是使结构中的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性，然 而实际工程中很难做到。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆作的延性是比较经济有 效的办法。例如上刚下柔的框支墙结构，应重点提高转换层以下的各层的构件延性。对于框架和框架筒体，应优先提高柱的延性。在工程设计中另一种提高结构延性的办法是结构承载 力无明显降低的前提下，控制构件的破坏形态，减小受压构件的轴压比 （同时还应注意适当

7、 降低剪压比 ），提高柱的延性。6确保结构的整体性。各构件之间的连接必须可靠，符合下列要求 :1 ）构件节点的承 载力不应低于其连接构件的承载力，当构件屈服、刚度退化时，节点应保持承载力和刚度不变。2 ）予埋件的锚固承载力不应低于连接件的承载力。3 ）装配式的连接应保证结构的整体 性，各抗侧力构件必须有可靠的措施以确保空间协同工作。4）结构应具有连续性，注重施 工质量，避免施工不当使结构的连续性遭到削弱甚至破坏。建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程，是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。抗震概念设计包括工

8、程结构总体布置和细部构造。一般对地震区的工程结构进行的设计，包括抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。合理抗震设计从建筑和结构两方面来说：1建筑设计不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。2结构设计上结构体系应符合:a. 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。b. 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。c. 应具备必要的抗震承载力，良好的变形

9、能力和消耗地震能量的能力。d. 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。e.非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。1、 建筑设计建筑的构成要素主要有三方面,即建筑功能、建筑技术和建筑形象。建筑设计是整个工程项目极其重要的组成部分。就其工作过程而言划分了三个阶段：方案设计、初步设计、施工图设计，其目的是使设计进程能逐步变得明朗，变得更可验证，便于工种配合，控制设计周期，有利组织管理等。方案设计的方法步骤主要包括项目分析、收集资料、设计立意、方案构思、草拟建筑方案。平面图设计中，依照什么样的方式把这些单一空间组织起来，成为一幢完整的建筑，

10、这是建筑设计中的核心问题，决定这种组织方式的重要依据，就是人在建筑中的活动，按照人的活动要求，可以对不同的空间属性作如下的划分：剖面组合设计在平面组合设计的过程中，同时要对剖面进行研究。结合建筑结构与构造的要求以及建筑功能使用特点，合理确定建筑物的各层层高及各部分高度。确定剖面形式，解决建筑物的采光、通风问题，以及各层窗台高度、檐口处理和屋面排水方式等。立面形式应与平面、空间组合和结构体系相一致。从不同的角度，不同的方位去分析、构思，在“相对意义上最佳的”方案范围内，分析、比较、选择，综合各方案的可取之处，权衡利弊，得出最佳的结果。建筑设计的要求：1.满足建筑物的功能要求，为人们的生产合生活活

11、动创造良好的环境，是建筑设计的首要任务；2.采用合理的技术措施，正确使用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便；3.具有良好的经济效果，建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材、尽量节省劳动力，节约建筑材料合资金。根据任务书所给的各类条件，及建筑设计的各方面要求。设计四层的多层建筑。二、结构设计 结构有多种分类方法，按承重方式可分为：水平承重结构、竖向承重结构和底部承重结构。水平承重结构、竖向承重结构和底部承重结构都有许多结构形式。水平承重结构有梁板体系和无梁体系。竖向承重结构有框架、排

12、架、钢架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体等多种体系。本工程为4层的综合教学楼，采用现浇钢筋混凝土框架结构。底部承重结构有独立基础、条形基础、筏板基础、箱型基础、桩筏基础、桩箱基础等许多基础形式，地基有天然地基和人工地基之分。选择地基形式时要参考地质勘查报告。结构形式选定以后，就要进行结构布置，即确定梁、柱位置和梁、柱、板的截面尺寸。结构布置得是否合理，不但影响到使用，而且影响到受力、影响到施工、影响到造价等。结构布置的基本原则是：1.在满足使用要求的前提下，沿结构的平面和竖向应尽可能的简单、规则、均匀、对称，避免发生突变；2.荷载传递路线明确，结构计算简图简单并易于确定；3.结构的整体性好，受力可

13、靠；4.施工简便；5.经济合理。房屋的构筑要受到许多因素的影响，如气候变化、地基不均匀沉降以及地震等，会使房屋结构内部产生附加应力和变形如果在构造上处理不当，将会使房屋产生裂缝甚至倒塌，影响使用和安全。工程实际中通常采取预先设置缝的方法，将房屋垂直分割开，并采取一些构造处理措施，这个预留的缝称为变形缝。因此变形缝是为了防止由于温度的变化、地基的不均匀沉降以及地震而使房屋产生裂缝破坏所预先设置的缝。故变形缝分为伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。伸缩缝、沉降缝和防震缝应根据情况统一设置，当只设置其中两种时，一般沉降缝可以代替伸缩缝，防震缝也可以代替伸缩缝。当伸缩缝、沉降缝和防震缝均需设置时，通常以沉降缝

14、的设置为主，缝的宽度和构造处理应满足防震缝的要求，同时也应兼顾伸缩缝的最大间距要求。三 基础设计基础设计要根据地质勘察报告资料来确定。地质勘察报告资料：（一）地层构成及岩性描述根据钻探揭露地基土层结构,结合室内土工试验、原位测试（本勘采用现场标贯试验）等综合分析，拟建场地的地基土层主要为：耕植土、残积砂质土、强风化花岗岩、风化花岗岩等4个岩土层，各岩土层厚度及空间分布情况详见工程地质剖面图（图号2-1）。（二）地下水腐蚀性评价拟建场地的环境类型为类，根据拟建场地的水文地质条件和邻近场地的地下水水质分析试验资料，场地内地下水的腐蚀性可按如下考虑：对混凝土结构在受环境影响时无腐蚀性、受地层渗透性影

15、响时无腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水时无腐蚀性、在干湿交替时无腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。因此综合判定场地地下水对钢结构具弱腐蚀性，宜按国标工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046）的有关规定进行防腐蚀处理。（三）场地稳定性及地震效应评估1、根据场地内各孔所分布的地层，按国标建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)的第4.1.1条第4.1.6条进行土层等效剪切波速估算：拟建场地的土层等效剪切波速值属于250vse140m/s，场地覆盖层厚度介于350m之间，因此拟建场地的场地土类型属中软场地土，建筑场地类别为类。2、根据闽建设200237号文及闽建设200310号文的规定：本区

16、抗震设防烈度为7度，设计地震动峰值加速度为0.10g，设计地震分组为第二组。按国标建筑抗震设计规范(GB50011-2001)表5.1.4-2：拟建场地的特征周期值为0.40s。3、本场地的抗震设防烈度为7度，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）第4.3.1条，对20m深度范围内的风化花岗岩采用标贯试验判别法进行液化判别，判定该勘察场地为不液化场地。4、拟建场地为不液化场地，场地土类型属中软场地土，部分岩土层面起伏性较小，场地的稳定性好，按国标岩土工程勘察规范（GB50021-2001）之表4.1.1的规定，拟建场地的抗震地段属抗震有利地段。根据地质勘察报告，本工程地基基础设计等级

17、为乙级，基础形式为静压预应力高强混凝土管桩（PHC）基础。 四参考文献： 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）；中国建筑工业出版社混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；中国建筑工业出版社建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；中国建筑工业出版社高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010；中国建筑工业出版社建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；中国建筑工业出版社建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；中国建筑工业出版社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（图集号11G101-1）；中国建筑工业出版社建筑结构静力计算手册中国建筑工业出版社，19

18、98年1月；混凝土结构教材；结构力学教材；PKPM结构设计软件使用说明书（2011版）全国民用建筑工程设计技术措施（2009） 结构（结构体系）中国建筑标准设计研究院编，北京:中国计划出版社,2010.全国民用建筑工程设计技术措施（2009） 结构（地基与基础）中国建筑标准设计研究院编，北京:中国计划出版社,2010.2.毕业设计（论文）任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：本工程为两栋由连廊连接的四层框架结构和一栋单层框架结构组成，其主要用于学生上课及教师办公等。建筑设计：1、方案设计：总平面图设计、平面图设计、立面设计以及剖面设计2、施工图设计：采用CAD绘图软件绘制平面图、立面图、剖面图

19、以及节点详图结构设计：1、结构选型与布置：结构选型的基本原则是：满足使用要求、.受力性能好、.施工简便、经济合理。在结构选型上，四层的教学楼不需要电梯，全部采用框架结构。根据建筑施工图，确定结构的承重方案并初步确定梁、柱尺寸，同时绘制各层平面结构布置图。本综合楼的结构选型，应充分考虑上诉因素。在承重方案选择方面，考虑到：教学综合楼有大量的教室，存在很多跨度较大的梁；结构长宽大，在抗扭、抗侧力等方面很可能产生不利影响；学校为人流量大的重要公用建筑，结构设计应该偏安全方面考虑。出于以上原因，本结构选择双向承重体系框架结构。结构形式选定以后，就要进行结构布置，即确定梁、柱位置和梁、柱、板的截面尺寸。

20、梁柱位置结合建筑布置而定。各构件截面尺寸根据跨高比、跨厚比、轴压比、最小截面要求等而定。2、荷载计算：根据初选尺寸和建筑工程做法，结合建筑工程做法，计算楼板、屋面产生的面荷载，计算墙、门窗对梁产生的线荷载。严格按照荷载规范进行荷载取值。 3、手算楼梯（板式楼梯）的斜板、平台板、平台梁配筋：斜板采用受均布荷载的一米宽板带进行斜截面和正截面设计；平台板按受均布荷载的普通楼板进行正截面和斜截面设计；平台梁荷载由斜板、平台板和自身荷载组成，按普通矩形截面受均布荷载进行正截面和斜截面设计。4、根据所得荷载运用结构计算软件（PKPM）完成结构整体电算，并注意到电算信息输入正确，计算结果可靠，能正确分析电算结果的合理性并进行相应的方案调整