某机关办公楼结构设计开题报告

附6：本科毕业论文（设计）开题报告书（学生用表）学生姓名宫文超学号201318910542题目某机关办公楼结构设计一、选题意义、研究现状及可行性分析11选题意义：作为一名大学生，我觉得通过毕业设计是对我们在大学四年里里所学的课本知识的一次综合的、全面的运用，不但使我在建筑各方面的知识系统化，武装了自己；而且使所学知识实践化。通过毕业设计，要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程，锻炼自己的独立的去分析问题，解决在建筑上实际问题的能力及创新能力，并锻炼自己的调研研究，收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力，使我们在真正的踏入工作岗位的时候，能有足够的资本去和别人竞争，不被这竞争激烈的社会所淘汰。此次设计是一个总结性的教学环节，是全面系统的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。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。设计过程中运用大学期间学到的各项知识，并利用CAD、天正、等相关软件进行制图，并手算其中部分框架。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。对我们来说，这次毕业设计并不是单纯的对自己所学知识的一个总结，而是让我们全方面的、多角度的去考虑一座建筑物从设计到施工，再到使用的各项要求和注意事项，培养我的综合运用知识的能力，让我更深层的去了解建筑本质。12研究现状：我所选的是某机关办公楼结构设计，层数为六层，总建筑面积为3000平方米左右，选择比较多用的框架结构，办公楼是人流比较集中地地方，所以我们要从各方面考虑建筑结构的设计要求、施工要求和使用要求，在抗震方面、保温隔热、防潮防水等方面不能有半点模糊。建筑物是人们生活和工作的主要场所，因此我们不能有半点马虎，不能使用不合格的材料，要对人们的人身安全负责。在当今的建筑行业里，使用比较多的是混凝土框架结构，但是知道为什么会有那么多人使用框架结构吗？因为框架结构具有很逗的优势。首先：在原始的建筑行业中使用的比较多的是砖混结构等，虽然现在还有使用的，但这类建筑存在很多的问题，比如建筑物重量大，抗震效果不是很好，施工比较繁琐等等。而混凝土框架结构却在各方面去弥补这些不足；其次：混泥土框架结构由于使用的主要材料是钢筋和商品混凝土，而由于钢筋和混凝土之间的很好的结合作用，使得这两种材料在建筑物上广泛的使用；最后，使用框架结构可以很好的对建筑物内部进行分割，空间分割比较灵活，且抗震效果与砖混结构相比较，框架结构占有绝对的优势，有较好的整体性、延性。并不是使用最多的就是最好的，事物都有自己的缺点，就框架结构而言也有自己的弊端。第一：由于使用的主要材料是钢筋和混凝土，钢筋和混凝土的用量较多，结构的构件比较多，施工也叫复杂，因此框架结构的造价相对砖混结构要搞得多；第二：由于使用的混凝土，因此混凝土的浇筑就受到环境、温度、湿度等多方面的因素的影响；第三：当层数较高时，建筑物自重就会很大，底层的柱子就会承受很大的轴力，因此对柱子界面的尺寸就必须增加，这对结构布置带来不便，且这种情况下水平位移也会较大。 13发展趋势：对于目前我国以及世界各国的建筑结构的有着自己的看法。随着经济的飞速发展，一些高楼大厦拔地而起，而结构设计理论从无到有，由浅入深，一直处在不断发展的高速发展的状态中，我国以及世界各国进入了结构设计的新领域。建筑结构设计不在单纯的在居住领域的高速发展，同时也开始涉及到其它的领域。虽然，建筑行业已经发展的很迅速，成为了国民经济的一个主导产业，但是它内部是存在着一些基本性问题的。比如在地基方面、材料选择、外部尺寸方面、内部结构方面等等，都存在着一些小而重要的问题。这些问题不引起高度重视，必然给建筑工程带来隐患，影响整体工程的质量，影响整体项目的经济效益，进而影响国民经济的稳步发展。所以，应该认识到这些问题的重要性，并及时采取相应的措施进行控制和解决。建筑设计的目的自然是被人们使用，民用建筑更是应该最大化的考虑民用需求，使用者可能对外观的要求不高，但是对于建筑物内部的要求是一定要有个最基本的要求的，因为使用者是直接在建筑物内部活动的，对于其内部设计的舒适性，布局合理性等等都要求甚多。所以，设计建筑物内部结构的时候要充分考虑到卧室的大小和格局是否舒适、窗口是否尽量朝阳：客厅是否宽敞明亮；书房和厨房的活动空间是否够用；充分考虑到使用者的内心需求，做到最贴心的设计，这才是一个完美的内部结构设计。如果，仅仅考虑格局的数量，忽略其中的细小要求，那么，使用者不满意，就是建筑工程的失败。14可行性分析：无论是什么，自身都有自己框架结构，而对于建筑物更是不可缺少，建筑物的框架，可以说是建筑物的骨架，起着支撑整个建筑物的重任。如果建筑结构的可行性出了问题，那么这个建筑结构是不合格，是绝对不允许投入使用的。所以，建筑工程的可行性分析对整个建筑工程结构的安全性有着至关重要的作用。而建筑结构的可行性又分为好多个阶段，为了保障建筑物的质量，因此在各个建筑物的施工阶段都要进行可行性的分析。目前我国使用比较多的是框架结构，框架建筑的主要优点：空间分隔灵活、自重轻、节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；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，而且可以把梁柱浇注成各种需要的截面形状。15应用领域：随着人们精神文明的发展以及人们对审美观改变，生活中出现了越来越多的奇形怪状的建筑物，出现了各种的建筑物结构。从原始的砖混结构到如今的框架结构、到框架剪力墙结构、到筒体结构、到钢结构等等。对于我所使用的混凝土框架结构来说，现在的使用还是比较广泛的。在人们居住楼、办公楼、写字楼、商城等很多地方都在使用的框架结构。二、研究的主要问题和重点、难点21体系的选择：1）主体都采用框架结构，以满足现代公共建筑的布置灵活、大开间、大进深要求。材料上用钢筋混凝土，以满足承受自重、活荷载以及办公用具的荷载，并保证具有足够的强度和稳定性要求，难点为结构计算、抗震设计计算。2）办公楼作为特殊的公共建筑，作用也因使用不同而各异，因此在设计时还应充分考虑便于机关使用的要求。22基础问题以及重难点：1）根据当地的地址特征和建筑的层高、面积选择合理的基础。对于柱下扩展基础较宽或者是地基不均匀沉降时，宜采用柱下条基；并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。2）地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消；抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设，连接处应加强，但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2倍；否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。独立基础偏心不能过大，必要时可与相近的基础做成柱下条基。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合，基础底板可做成梯形或台阶形，或调整挑梁两端的出挑长度。23主体的问题以及重难点：1）柱断面不宜小于450450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满0.45La的要求，不满足时应加横筋；否则在梁柱节点处钢筋太密，混凝土浇筑困难。异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。2）原则上，梁纵筋宜小直径、小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应；箍筋按规定在梁端头加密，布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁，上、下纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。24钢筋工程的问题以及重难点1）混凝土结构使用的普通钢筋生产工艺可分为热扎钢筋和冷加工钢筋。钢筋运到工地的时候，应该有出场质量证明书活实验报告单，并按品种、品号和直径分批验收，每批热轧钢筋不超过60t，每批冷轧钢筋为50t，冷轧扭钢筋为10t。验收内容包括钢筋标牌和外观检查，并按有关规定取样进行机械性能实验。2）弯曲不直的钢筋在混凝土中不能与混凝土共同作用而导致混凝土出现裂缝，以至于产生不应有的破坏。一般应先断长料。减少料头，长料长用段料短用，使下脚料的长度最短。剪力墙水平筋在两端转角、十字节点联深等部位的锚固长度以及洞口周围加固等，均应符合设计抗震要求。梁得受力筋钢筋直径大于等于22mm时，宜采用焊接接头，当梁得受力钢筋小于等于22mm时，宜采用绑扎接头。25结构设计的问题以及重难点：1）首先根据环境和地质条件确定使用的结构和荷载设计，进行最不利荷载设计，是结构满足当地的设计要求。由于办公楼建筑面积很大，且内部要求空旷，不能布置柱，因此在结构设计和计算中是难点，需要特别重视，重点考虑。办公楼作为公共建筑，必须考虑紧急状况下的疏通的要求，合理布局必将是设计的难点、重点。2）办公楼最为人们办公的地方，是人流较为多的地方，因此根据当地的地质条件必须的进行抗震设计。根据建筑抗震设计规范按本规范进行抗震设计的建筑，其最基本的抗震设防目标是：小震不坏，中震可修，大震不倒。其次还要进行两阶段设计，满足抗震目标。虽然我国现在建筑行业发展到一个很高的平台，但是还有很多问题等着我们去解决，例如高山建筑，海底工程等等，在民用建筑行业里，对高层研究的问题比较突出。抗震要求，地震对我们每个人来说是灾难的行的毁灭，以生命安全为第一位。最后，框架结构抗震设防设计一般原则，抗震设计中，一般要求结构呈“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的受力性能，即要保证结构的延性。26混凝土工程的问题以及重难点：1）现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象,使根部混凝土漏浆,严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上,预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面,更没有留清扫口。当层高5m时中段未留浇筑口,进料从顶部直接下。自由落差3m,在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离,另因底部板面不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉,也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素,造成根部夹渣,烂根问题。保证质量的措施应在框架柱接头外进行,即上次烧筑后加相同规格的方框,并浇平框面,继续上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层1:0.4的水泥砂浆。并铺1:2水泥2530mm厚,在其上浇混凝土,可保证框架柱自然密实,不会出现夹渣或烂根的质量问题。三、课题任务主要包括建筑方案设计和建筑施工图绘制。结构方案选择和初选截面尺寸；楼板结构设计；结构计算简图及刚度参数计算；荷载计算及结构验算；水平荷载作用下的结构内力分析；竖向荷载作用下的结构内力分析；荷载效应及内力组合；截面设计和构造要求；基础设计；结构施工图的绘制；计算机辅助设计。3.1建筑设计：第1条办公建筑应根据使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般由办公用房、公共用房、服务用房等组成。第2条办公建筑应根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深，合理确定建筑平面，并为今后改造和灵活分隔创造条件。第3条六层及六层以上办公建筑应设电梯。建筑高度超过75m的办公建筑电梯应分区或分层使用。第4条窗底层及半地下室外窗宜采取防范措施。高层办公建筑采用大面积玻璃窗或玻璃幕墙时应设擦窗设施。设采暖空调的办公建筑，外窗面积在满足采光要求的前提下，应尽量减少；空调办公建筑外窗应有良好的密闭性和隔热性，全空调办公建筑外窗应设部分可开启窗扇。第5条门办公室门洞口宽度不应小于1m，高度不应小于2m。机要办公室、财务办公室、重要档案库和贵重仪表间的门应采取防盗措施，室内宜设防盗报警装置。第6条办公室的室内净高不得低于2.60m，设空调的可不低于2.40m；走道净高不得低于2.10m，贮藏间净高不得低于2.00m。32结构设计：第1条采用钢筋混凝土现浇框架结构体；楼面结构采用现浇钢筋混凝土双向板肋梁楼盖方案，框架主梁沿横向布置，横向框架为主要承重骨架。画出结构平面布置图。第2条横向框架梁，考虑抗震，选h=l/10=7300/10=730mm，考虑建筑高度受限，设计为双筋梁，取h=600mm，b=300mm，此时h/b=2.0；中跨梁，因跨度较小截面尺寸取为300mm300mm；纵向框架梁，考虑抗震，选l/10=4000/10=400mm，又考虑与横向框架梁的交接，h=600mm，b=300mm，h/b=2.0。横向框支梁，亦考虑设计为双筋梁且与纵向框架梁的交接，取h=550mm，b=250mm，h/b=2.2。第4条横向框架承重方案。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。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。第4条对于整体式梁板结构中的四边支承板，结构分析可近似认为：时。作用于板上荷载主要由短向板带承受，长向板带分配的荷载很小，可忽略不计，荷载由短向板带承受的四边支撑板这种板被称为单向板。文献12中提到单向板的计算单元确定一般去1m板宽，支撑情况为铰支撑而结构的计算跨度分为弹性理论和塑性理论分别确定，但是一般板的设计都按塑性设计。单向板的厚度要根据结构的用途来确定，教学楼的最小厚度应不小于80mm，本设计中取120mm。单向板按照塑性理论方法设计时，沿一个方向配置受力筋，另一个方向配置纵向分布筋。主要参考文献1梁兴文土木工程专业毕业设计指导M科学出版社，2002年6月.2沈蒲生、苏三庆高等学校建筑工程专业毕业设计指导M中国建筑工业出版社，2000年6月.3朱育万土木工程制图M高等教育出版社，2000.4赵明华土力学与基础工程M武汉理工大学出版社，2000.5王祖华高层建筑结构设计M华南理工大学出版社，2000.6龙驭球结构力学M高等教育出版社，2006.7张渝生土建CAD教程M中国建筑工业出版社，2004.8沈蒲生混凝土结构基本原理M高等教育出版社，2007.9李国强建筑结构抗震设计M中国建筑工业出版社，2002.10朱福熙，何斌主编建筑制图.北京：高等教育出版社，2001.11GB500092011 建筑结构荷载规范北京：中国建筑工业出版社，2011.12GB 500102010 混凝土结构设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2010.13GB50223-2008 建筑工程抗震设防分类标准北京：中国建筑工业出版社，2008.14GB500112010 建筑抗震设计规范北京：中国建筑工业出版社，2010.写作进度安排2014 年 8 月 10 日 - 2014 年 9 月 28 日 完成开题报告 2014 年 9 月 28 日 - 2015 年 2月 1 日 完成建筑设计施工图2015 年 2 月 1 日 - 2015 年 3月 2 日 结构计算并完成框架配筋2015 年 3 月 10 日 - 2015 年 4月 15 日 完成所有设计和图纸并准备答辩 指导教师意见（对文献综述的评语，以及对本课题深度、广度及工作量的意见和对论文（设计）结果的预测）指导教师： 年 月 日 开题小组意见 开题小组组长： 年 月 日学院意见 院长： 年 月 日注：各学院可根据专业特点对开题报告格式进行适当调整。