土木工程结构设计开题报告

南京工程学院毕业设计开题报告课题名称：南京公寓住宅楼设计学生姓名：史精指导教师：何培玲所在系部：建筑工程学院专业名称：土木工程南京工程学院2013年3月4日说明1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。学生姓名史精学号240095330专业土木工程指导教师姓名何培玲职称教授所在系部建筑工程课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称南京公寓住宅楼设计毕业设计的内容和意义本工程总建筑面积约为3000平方米左右，总占地面积为400平方米左右。层数约为6层。主要立面临街。采用框架结构。主要用房：客厅，卫生间，卧室，厨房，阳台，书房等。底层层高大约2.48m，标准层2.9m，底层是储藏间和车库。一栋住宅楼分为两个单元，每个单元每层两户住房，在单元中间设置楼梯。屋面为上人屋面。顶层以上设置阁楼。参考密度：30%-50%、参考容积：1-2、绿化率：25%以上依据：所学教材：房屋建筑学，建筑制图，混凝土结构，材料力学，结构力学，施工技术与组织管理，土力学，基础工程，建筑抗震设计等；图集：建筑制图标准等；国家现行有关规范和标准：混凝土结构设计规范，建筑结构何在规范，高层建筑混凝土结构技术规程，建筑抗震设计规范，建筑制图标准等，建筑防火设计，建筑防火规范，建筑工程标准荷载学；其他：多高层框架结构，高等学校建筑工程专业毕业设计指导、公寓住宅楼建筑设计规范等。设计内容（1）建筑方案设计。1．总平面设计：合理布置建筑主、次入口；尽可能考虑室外停车；满足建筑物防火间距及消防通道要求。2．平面设计：合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求。3．剖面设计：确定合理层高；给出楼（地）面、屋面、墙身工程做法。4．立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。（2）建筑施工图设计。建筑施工图就是建筑工程上所用的,一种能够十分准确地表达出建筑物的外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的图样。它是房屋建筑施工的依据。建筑施工图的组成部分：建筑平面、建筑立面和建筑剖面。（3）建筑结构设计与计算。以建筑施工图为依据，确定结构平面、竖向布置方案；初定结构构件尺寸及材料；选定结构计算简图；进行竖向荷载统计，地震作用计算；风荷载计算；完成选定一榀框架的内力计算及内力组合；进行楼盖和屋盖结构设计；结构零星构件（阳台、雨篷、挑檐等）设计；楼梯设计；基础设计等。毕业设计的内容和意义（4）绘制结构施工图。结构施工图是关于承重构件的布置,使用的材形状,大小.及内部构造的工程图样,是承重构件以及其他受力构件施工的依据。其内容包括结施总说明基础平面布置图（包括基桩、承台、板筏等平面及大样及附注）；墙、柱定位平面图；砌体结构的构造柱；各层梁平面布置图（包括屋面层）平法标注；砌体结构的圈梁；各层板及配筋图（包括屋面层、电梯机房楼面）平法标注；墙、柱表（表中应有详细标高、配筋、大样等）；楼梯、电梯平面、剖面、配筋；其它如女儿墙及构件、花架、雨棚、遮阳、天沟等等构件及设备基础等。毕业设计的意义：高等工科院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。它通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力；同时，对学生的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。对于增强事业心和责任感，提高毕业生全面素质具有重要意义。是学生在校期间的昀后学习和综合训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯（全）框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。文献综述1．方案设计阶段。对于每一个新建的建筑物而言首先要进行建筑方案初步设计，设计过程中往往采用单线条作方案设计。根据业主提出的功能要求,在对建筑方案设计时从建筑平面、建筑立面和建筑剖面这三个方面进行全面设计。(1)依据《民用建筑设计通则》。该通则适用于新建、改建和扩建的民用建筑设计。使民用建筑符合适用、经济、安全、卫生和环保等基本要求，该通则作为各类民用建筑设计必须共同遵守的通用规则。根据此通则可以很方便地查取建筑物设计尺寸,便于建筑方案的设计。根据此通则1)在进行建筑平面设计时主要是控制建筑物面积,建筑物外边尺寸不能超过建筑红线,建筑物的总体布局要考虑到方方面面,要符合建筑规划要求。柱网尺寸布置则根据建筑使用功能要求进行定位，卫生间的位置往往布置在建筑物的两端,卫生间内部要根据人流量进行设计;而出入口的位置设计要根据人流量进行布置,主出入口要布置在人流量比较多的地方,次出入口主要起缓解人流疏通作用，建筑平面设计同时还需满足其它一些功能要求。(2)查阅了《房屋建筑学》。该书中简明了民用和工业建筑设计与构造的基本原理及应用知识。书分两篇：第一篇为民用建筑设计原理与构造，第二篇为工业建筑设计原理与构造。对于建筑结构设计以及建筑使用功能设计方面有相当大的指导作用。根据此书1)在进行建筑平面设计2)在进行建筑立面设计时，在正立面的处理上，形式与内容相搭配、统一与变化相结合、表面窗户与墙体有虚实对比感、尺寸与比例协调、色彩与韵律有变化感、与周围环境相谐调。3)在进行建筑剖面设计时，建筑剖面设计要注意室内外高差和建筑层高位置,同时要标出建筑物标高,根据室内外高差对台阶的进行设置,根据要求对窗下墙高度进行布置,定出门窗洞口高度,确定楼梯的段数，排水方式,根据屋面是否上人定出女儿墙高度,定出墙体与柱的位置关系以及要注意建筑平面和立面是否相吻合。(3)关于工程设防减震设计阅读了《建筑设计防火规范》。为了保证社会公共利益和公民生命财产的安全，在建筑设计中要采取防火措施，防止和减少火灾危害。为了在火灾发生时使人员尽快疏散，所以建筑设计中楼梯位置以及部数的设计要满足防火疏散功能要求。2.建筑施工图设计阶段。首先在初步方案设计的基础上，对建筑施工图进行全面设计。选定各部位的工程做法,定出建筑标高。定出门窗类别和尺寸,同时要认真考虑各构件的细部尺寸，不断完善建筑方案图，使其达到建筑设计工作图程度。（1）重新查阅了《房屋建筑学》。对建筑方案图进行细化设计,使之满足建筑施工图要求。（2）参考了《江苏建筑图集》。根据此图集对本方案楼面、地面、屋面及卫生间做法进行设计。由于屋面分上人和不上人屋面两种，所以在设计中两者的主要区别是保护层采用不同材料。同时根据此图集定出门窗类别和尺寸,对于一些有特殊要求的门窗在施工现场进行安装制作。3．建筑结构设计阶段。建筑结构处于双重空间：一是自然空间，二是建筑空间。在自然空间中要能抵御自然界的风、霜、雨、雪、地震作用；在建筑空间中要能抵抗如自重、使用荷载等作用。结构设计的目的就是要保证结构在规定的使用年限内，满足人们对结构安全、实用、耐久性的要求。同时为了满足经济、合理、尽可能美观的建筑方针，所以查阅了以下几种文献：文献综述(1)查阅了《建筑结构荷载规范》。该规范是在建筑结构设计时，为了符合安全适用、经济合理及满足结构可靠度设计统一标准的要求而制定的。故在结构设计时就要严格按照规范要求的荷载进行设计计算。在进行建筑结构设计时根据建筑物所处的地区，用该规范查取相关的风荷载、雪荷载以及其它恒载和活载进行荷载计算，计算出楼层上下半层重力荷载代表值，所以在查取荷载要按规范进行，以保证各种荷载计算的准确性。(2)依据《建筑抗震设计规范》。该规范是进行结构抗震设计的依据，在对建筑平面布置及结构布置等方案的确定、结构抗震验算及抗震构造处理时，必须遵守该抗震设计规范，这样才能满足结构设计使用年限，具有抗震减震能力。根据建筑物所处的地区，查取与抗震设计有关的数据，计算水平地震作用力。(3)按照《混凝土结构设计规范》。该规范是房屋和一般的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计准则。对混凝土结构材料的选用、截面尺寸的确定、承载力的计算以及构造要求等，都必须按该规范的要求贯彻执行，特别是对于规范的强制性要求，则更要严格要求。根据梁、柱截面尺寸计算出各层梁、柱的线刚度，进而计算框架侧移刚度。(4)参见了《建筑地基基础设计规范》。该规范包括两大部分，一是对地基的评价与处理、土的本构关系、土的物理力学性能、地基土的承载力与地基沉降等。二是基础的设计要求和设计准则，对各种基础的设计方案，计算方法及设计原则提出了要求。所以在地基基础设计时，必须遵守该设计规范，从而确定更好地设计方案。(5)翻阅了《高层建筑混凝土结构技术规程》。该规程适用于10层及以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构，该规范保证了在高层建筑工程中能合理应用混凝土结构（包括钢和混凝土的混合结构），使其做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工。抗震规范中要求框架如果长度超过55米要设伸缩缝，参照该规程在结构中部设置后浇带可不设伸缩缝。(6)参考了《土木工程专业毕业设计指导》。该书中着重阐明各种结构分析的基本概念和设计要点，并给出了比较完整的设计实例，有利于理解和掌握设计规范，便于自学和参考。内容安排符合土木工程专业毕业设计的教学要求，具有一定的系统性和完整性，有利于提高教学质量和学生的工程实践能力,对于毕业设计有着较大的借鉴作用,便于毕业设计。4.绘制结构施工图。结构施工图的绘制要严格按照制图标准进行，要于建筑施工图相吻合，要达到施工图的深度,要达到能拿到施工现场进行施工的程度。查阅了《建筑结构制图标准》。参照该标准在绘制结构施工图过程中可保证绘图质量，提高绘图效率，使图纸符合设计、施工要求。参考文献：《民用建筑设计通则》，《房屋建筑学》，《建筑设计防火规范》，《江苏建筑图集》，《建筑结构荷载规范》，《建筑抗震设计规范》，《混凝土结构设计规范》，《高层建筑混凝土结构技术规程》，《土木工程专业毕业设计指导》。研究内容公寓住宅楼设计，主要内容包括建筑设计和结构设计，以及制图绘图。其中建筑设计包括：1．总平面设计：合理布置建筑主、次入口；尽可能考虑室外停车；满足建筑物防火间距及消防通道要求。2．平面设计：合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求