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1毕业论文(设计)开题报告学生姓名：陈奕如学号：20088349所在院（系）：城乡建设学院（土木工程系）专业（班级）：土木工程教育（2008级1班）论文方向：行政楼建筑设计指导教师（职称）：莫忧（讲师）2011年3月18日填2四川农业大学本科生毕业设计开题报告毕业设计题目四川省南江县二完小行政楼设计选题类型应用型课题来源自选项目学院城乡建设学院专业土木工程教育指导教师莫优职称讲师姓名陈奕如年级2008级学号200883491选题依据及意义由于“5.12”大地震，四川各地区的建筑物均发生不同程度的破坏，南江县作为重灾区，其破坏面积较广，尤其是学校破坏胜多，许多孩子没了读书的地方。“5.12”大地震之后，政府着力于重建校园，使孩子能有读书学习的地方。由于受到“5.12”大地震的影响，因此现在对学校、医院、商场等公共建筑物的要求非常高，要求所修建的建筑物要具有很高的安全性能。在灾后重建的时候，政府明文规定要全部采用现浇才能得到政府的资助，不能使用预制构件，这都是为了人民的人生安全着想的。近年来框架结构又在世界各地有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼、学校和多功能建筑等各种类型的框架结构建筑。通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑、查阅、搜集有关设计资料使我能将所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图和结构施工图绘制的方法，为了向社会培养具有独立设计、施工与管理的高技术人才，因此，毕业设计是我们每个土木工程专业学生必须完成的内容。2国内外研究现状及发展趋势近年来，随着社会的发展，多层和高层建筑越来越多，多高层的建筑是高层建筑，至今国内外尚无确实的定论。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002中将10层和10层以上或高度超过28m的民用建筑划为高层建筑。我国的高层建筑只要采用钢筋混凝土结构，也是一些钢结构、钢与钢筋混凝土组合结构。从安全、适用、经济等综合比较，钢筋混凝土不论是目前还是今后仍将是高层建筑的主要结构材料。钢筋混凝土高层建筑常用的结构体系有：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构体系。框架结构体系是以由梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。其优点是在建筑商能够提供较大的空间，平面布置灵活，因而很适合于多层工业厂房以及多高层的办公楼、旅馆、医院、商店、学校等建筑。其缺点是框架结构抗侧刚度较小，在水平荷载作用下位移大，抗震性能较差，因此这种体系房屋高度在地震区使用受到限制。钢筋混凝土框架结构是如今大型建筑主要形式，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，框架结构房屋在实际工程中得到了广泛的运用，同时越来越多的受人们的青睐。33同类建筑的比较和综述框架结构是由梁、柱组成，能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。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。抗震设计时，为协调变形和合理分配内力，框架结构不宜设计成单跨结构。竖向荷载作用下，框架结构以梁受弯为主要受力特点，梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。水平荷载作用下，框架柱承担水平剪力和柱端弯矩，并由此产生水平侧移，在梁柱节点处，由于协调变形使梁端产生弯矩和剪力，因此产生于柱上下端截面的轴力、弯矩和剪力是柱的控制内力。随着经济的发展，生活水平的提高，人们对建筑产品也提出了更高的要求，不仅要安全、经济，还要实用、美观，综合楼作为公共建筑，在适应时代需求的同时，不仅有与其他公共建筑的共性，也有自己独特的特点。其总体特征有以下几个方面：第一，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、活荷载以及办公用具的荷载，并保证具有足够的强度和稳定性要求。第二，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师生使用的要求。行政楼中也有一些特殊用途的房间，如教师办公室、广播室、德体室等，由于其建筑面积很大，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。第三，行政楼环境的好坏会影响学生学习和老师教学效率的高低，因此现代学校综合楼建筑应充分考虑保温、隔热、消音、通风等要求，采用新型无毒装饰材料，防止对外界、他人的影响。第四，行政楼作为校园内的公共建筑，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。4本课题研究内容4.1工程概况本工程为南江县二完小行政楼，结构形式采用框架结构。根据所收集的资料以及现场勘查初步拟定本工程的建筑面积一千多平方米，建筑等级为三级，建筑层数为四层，设为8度抗震设防建筑物，设计使用年限为50年，耐火等级为二级。4.2建筑方案设计建筑设计时在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、结构施工、材料设备、建筑经济及建筑艺术等问题，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等。满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，是建筑设计的首要任务。本工程是一小学的行政楼，首先要考虑满足教学活动和老师办公的需要，教室应设置合理，采光通风良好，同时还要合理安排教师备课、办公、贮藏和厕所等行政管理和辅助用房。主要使用房间是建筑物的核心，辅助使用房间是为保证建筑物只要使用要求而设置的。此行政楼中主要使用的房间是老师办公室、学校的行政管理室、广播室、卫生保健室等，辅助使用房间是4卫生间、贮藏室、配电房、水电维修室等。交通联系部分是建筑物中各房间之间、楼层之间联系的空间，该行政楼平面通过走道、楼梯将各部分连接成有机整体。因本工程是学校行政楼，学生和教师的流动量比较大，因此走道宽大于1.5米，楼梯间开间大于3米。为了考虑教师办公室、德育室、卫生保健室等的采光通风，本建筑选用宽大的窗户。房间选用矩形，因为矩形平面体型简单，墙体平直，便于办公器具的布置和设备的安装，使用上能充分利用室内有效面积，有较大的灵活性；结构布置也较为简单，便于施工；而且便于统一开间、进深，有利于平面及空间的组合。合理的功能分区是将建筑物若干部分按不同的功能要求进行分类，并根据它们之间的密切程度加以划分，使之分区明确，联系方便。组成建筑物的各房间，按使用性质及重要性，必然存在着主次之分。此行政楼的教室办公室、行政管理室等为主要使用房间，厕所、贮藏室等为次要使用房间。而将主要使用的使用房间布置在朝向较好的位置，靠主要出入口，并有良好的采光通风条件，次要的房间可布置在较差的位置。在分析功能关系时，常根据房间的使用性质如“动”与“静”、“洁”与“污”等方面反映的特性进行功能分区，使其既分隔而互不干扰，且又有适当的联系。此综合楼的卫生保健室和广播室和德育室等之间联系密切，但为防止声音干扰，必须适当的隔开；根据当地城市规划，建筑规模和要求以及现有的气象条件，工程场地地质条件及材料供应和施工条件进行设计。根据地质情况及各种荷载情况设计建筑物的基础，根据荷载和建筑布局设计建筑物主体各层结构，设计梁柱的尺寸及配筋、板厚及配筋，根据气象条件设计建筑物的屋面防水、保温与隔热，使其达到实用、安全、经济、美观的要求。这些教室和老师的办公室和学校的行政管理室为了互不影响，需适当的隔开。4.3绘制建筑施工图4.3.1平面图底层平面，标准层平面，顶层平面，应根据踏勘、综合考虑然后进行初稿几个方案的对比，选择适当的比例，合适的尺寸，进行合理的图面布置，采用CAD及天正建筑等绘制出平面图；4.3.2立面图主立面，背立面，侧立面，根据已有的平面图，在天正建筑里面生成合适的立面图，进行标高、尺寸、线条等的修改；4.3.3剖面图楼梯剖面，在平面图适当的位置画出剖切符号，利用天正建筑工具进行剖面的剖切；4.3.4详图楼梯详图、卫生间详图及节点详图，细部或构、配件用较大的比例（1:25、1:20等）将其形状、大小、材料和做法，按正投影图画法，详细地表示出来；4.3.5门窗表建筑设计说明，按型号、规格统计所有的门窗数量，4.3.5建筑设计说明包含设计的主要依据及要求，工程概况及设计范围、消防及疏散等内容。4.4结构的方案布置及其内力计算与配筋结构方案的选择，应综合考虑建筑使用要求、工程地质条件、抗震设防要求、施工条件、材料供应以及经济合理性。结构选型主要有以下几种方案：砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、框架结构和框架剪力墙结构。4.4.1结构选型5根据建筑结构材料性能、施工技术水平、实际施工条件、经济因素等对结构的影响和制约来进行结构选型。为了满足现代公共建筑的布置灵活、大开间、大进深要求，因此本工程采用框架结构。框架结构其建筑平面布置灵活，能获得较大空间，建筑立面也容易处理，结构设计理论比较成熟，便于构件标准化、定型化。4.4.2结构内力计算及结构构件配筋计算4.4.2.1采用手算法对部分主要构件内力的计算及配筋计算在这次结构内力计算中，采用手算计算具有代表性的一层框架。主要用底部剪力法计算地震水平力，根据地震反应谱理论，以工程结构底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作用相等来确定结构总地震作用。一种用静力学方法近似解决动力学问题的简易方法，它发展较早，迄今仍然被广泛使用。其基本思想是在静力计算的基础上，将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上，其核心是设计地震加速度的确定问题。该方法能在有限程度上反映荷载的动力特性，但不能反映各种材料自身的动力特性以及结构物之间的动力响应，更不能反映结构物之间的动力耦合关系。但是，拟静力法的优点也很突出，它物理概念清晰，与全面考虑结构物动力相互作用的分析方法相比，计算方法较为简单，计算工作量很小、参数易于确定，并积累了丰富的使用经验，易于设计工程师所接受。但是，应该严格限定拟静力法的使用范围：它不能用于地震时土体刚度有明显降低或者产生液化的场合，而且只适用于设计加速度较小、动力相互作用不甚突出的结构抗震设计。为了克服拟静力法的上述缺陷，一些学者发展了可以部分地反映土体育结构物之间的动力耦合关系的所谓拟动力分析法。迄今为止，已经发展了不少考虑土体-结构物动力相互作用的分析方法，例如子结构法、有限元法、杂交法等。用D值法计算水平荷载引起的内力，D值法是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加的水平剪力，可用于框架结构的侧移计算和各柱间的剪力分配。柱的抗侧移刚度不但与柱的线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度有关，另外，柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比、上下层横梁的线刚度比，上下层层高的变化等因素有关。日本武藤清教授在分析了上述影响因素的基础上，对反弯点法中柱的抗侧移刚度和反弯点高度进行了修正。修正后，柱的抗侧移刚度以D表示，故此法又称“D值法”，也成为修正反弯点法。D值法有四项假定：第一假定计算目标柱及与其上下相邻柱的线刚度均为ic；第二假定计算目标柱及与其上下相邻柱的层间水平位移均为Δμ；第三假定计算目标柱两端节点及与其上下左右相邻的各个节点的转角均为θ；第四假定与目标柱相交的横梁的线刚度分别为i1，i2，i3，i4。用弯矩二次分配法计算竖向荷载引起的内力，弯矩二次分配法是先对各节点的不平衡弯