土木工程毕业设计（论文）安阳三中办公楼建筑结构设计.doc

毕业设计开题报告 土木与建筑工程 学院 2015届题 目 安阳三中办公楼建筑结构设计 课题类型 设计 课题来源 自拟课题 学生姓名 学 号 201104010105 专 业 土木工程 年级班 11-2 指导教师 职 称 副教授 代做全套设计图纸，计算书加153893706填写日期： 2015 年 1 月 15日一、本课题的主要工作内容1. 工程概况 本课题名称为安阳三中办公楼建筑结构设计，总建筑面积为4960平方米左右，层数为5层，要求场地最高气温为36，最低气温为-8；主导风向为夏季东南风，冬季西北风；基本风压为0.45kN/m2；基本雪压为0.45 kN/m2；场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第二组，拟建场地土类型中软场地土，类建筑场地。2. 建筑设计（1）建筑方案及其初步设计；（2）建筑平面、立面和剖面设计；（3）主要部位的建筑构造设计及材料作法；（4）绘制建筑施工图。3. 结构设计 手算：（1）初估构件截面尺寸，计算竖向恒荷载，查阅荷载规范确定活荷载。计算地震作用。（2）计算出建筑物的周期，楼层地震剪力系数（基底剪力与结构总重的比值），结构位移（层间位移，顶点位移），并对以上数值进行分析，大致判断此建筑物的抗震性能、刚度、延性。（3）计算一榀框架结构在重力及水平地震力作用下的内力、内力组合并进行框架梁柱的配筋。（4）一层楼盖的内力计算和配筋。（5）楼梯的内力计算和配筋。（6）一榀框架柱下基础的内力计算和配筋。 机算：采用PKPM软件进行结构的整体计算，计算结果和计算参数满足规范规程要求。 对比手算和机算结果，检查计算结果的正确性。二、 文献综述 钢筋混凝土结构使用历史较长，它在性能及材料来源等方面有许多自身优点，发展速度很快，应用也最广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转到了近海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短，但目前钢筋混凝土结构在我国发展势头非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。  在混凝土结构施工过程中，施工技术的改进起了很大作用。预应力技术的发明使混凝土结构的跨度大大曾加，滑模施工方法的发明使高耸结构和贮仓、水池等持种结构的施工进度大大加快。泵送混凝土技术的出现使高层建筑、大跨桥梁可以方便地整体浇注。蒸汽养护使预制构件成品出厂时间大为缩短。在模板方面，除了目前使用的木模板、钢模板、硬塑料模板外，今后向多功能发展，在钢筋的绑扎成型方面，正在大力发展各种钢筋成型机械及绑扎机具，以减少大量的手工操作。对于混凝土大家已不陌生，从摩天大楼到地下商场，混凝土已经溶入我们方方面面的生活。它的应用范围也越来越广泛，而钢筋混凝土框架结构已成为中高屋建筑的首选。钢筋混凝土框架是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来形成空间结构体系。钢筋混凝土框架结构在地震、风荷载等作用下需设计成延性结构，以便很好地吸收和耗散能量，保证结构具有足够的抵抗变形能力，确保结构安全。高层建筑采用框架结构体系时，框架梁应纵横向布置，形成双向抗侧力构件，使之具有较强的空间整体性，以承受任意方向的侧向力。框架结构具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面，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。钢筋混凝土框架结构的分部优化设计方法的具体步骤为。 1、初始选型 根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型、初选梁柱的几何尺寸。 2、结构分析 按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋混凝土结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件的控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力。 3、截面优化设计 针对每一种梁柱构件的控制内力进行优化设计，得出优化约束条件下的结构几何构造特征和配筋特征的优化设计结果，从而构成新的优化意义上的设计结构。  4、可行性判断 对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。 三、本课题的工作方案1.建筑设计  根据设计任务书要求，综合考虑基地环境、使用功能、材料设备、建筑经济及艺术等问题，对建筑完成建筑总体布置、空间组合进行可能与合理的安排，提出初步设计方案，在指导教师的指导下进行修改，进一步充分完善，综合成较为理想的方案，并绘制成设计文件（设计总说明、各层平面图、剖面图、立面图）。 2.结构设计  根据建筑设计方案和原始资料，选择确定结构体系，布置结构构件，结构计算（选一榀框架计算）(1) 确定框架计算简图；(2) 荷载计算：注意传力正确，防止少算和漏算； (3) 竖向荷载作用下的内力分析与计算； (4) 地震作用计算； (5) 荷载组合与内力组合；(6) 截面设计（配筋计算）、节点区设计及构造设计； (7) 地基与基础的设计和计算； (8) 自选构件的设计和计算：包括楼梯、雨棚、井式楼盖等。 (9) 基础可选用：独立基础、条形基础（十字交叉基础）3. 绘制施工图  建筑设计与结构设计经指导教师审批通过之后，进行施工图设计  （1）建筑施工图  设计说明书：包括施工图设计依据、设计规模、面积、标高定位、用料说明等。   建筑各层平面图、剖面图、立面图：详细标出门窗洞口、墙段尺寸及必要的细部尺寸、详图索引，比例为1:100。  建筑构造详图：主要为楼电梯详图，应详细表示各部分构件关系、材料尺寸及做法、必要的文字说明。比例为1:10。 （2）结构施工图 基础平面图：包括定位轴线、基础构件(包括承台、基础梁等)的位置、尺寸、底标高、构件编号，比例为1:100；基础底标高不同时，应绘出放坡示意图； 结构平面图：包括定位轴线及梁、柱、承重墙、抗震构造柱位置及必要的定位尺寸，并注明其编号和楼面结构标高，比例为1:100。现浇板应注明板厚、板面标高、配筋(亦可另绘放大的配筋图。必要时应将现浇楼面模板图和配筋图分别绘制)，标高或板厚变化处绘局部剖面。屋面结构平面布置图内容与楼层平面类同，当结构找坡时应标注屋面板的坡度、坡向、坡向起终点处的板面标高；当屋面上有预留洞或其他设施时应绘出其位置、尺寸与详图，女儿墙或女儿墙构造柱的位置、编号及详图。 楼梯图：应绘出每层楼梯结构平面布置及剖面图，注明尺寸。  4.设计说明和计算书 （1）内容：整理设计说明书（建筑、结构）和结构设计计算书。设计说明书要求有中英文摘要；结构方案选择的依据、结构布置说明。结构设计计算书要求有结构设计的全过程：包括计算单元、计算简图、荷载计算、内力计算、内力组合、截面设计及基础、楼梯等自选构件的设计计算等。 （2）要求：内容完整，条理分明，计算准确，图示清楚，字迹工整，装订整齐。一律用签字笔书写或计算机打印，计算书要有前言和目录等。四、 预期成果 通过该课题的设计，使自己对建筑设计的要求有进一步的了解。该设计的内容包括了四年来所学的专业知识，为我们提供了综合应用专业知识的机会，还使我们能够真正的学以致用，同时也为我们今后走上社会打下良好的基础。 首先应该安排好进度计划，有了合理的进度安排才能在这2个半月中做到有条不紊。 该毕业设计包括了建筑设计和结构设计。刚开始应根据设计要求并查询文献资料，确定初步设计方案。之后在老师的指导下做出建筑的平、立、剖面图和相关详图。并应用AutoCAD绘出相应的建筑图纸，这个过程不仅锻炼了我们的独立思考和沟通的能力，同时也锻炼了我们的动手操作能力。 在这次的毕业设计中，最重要的就是结构设计。结构及结构构件选型和布置要合理，满足建筑功能要求，满足抗震、抗风等结构要求。对结构部分的合理性进行分析时要准确的建立结构计算模型：以PKPM软件计算为主，手算为辅；电算对结构整体进行分析设计；手算采用力矩分配法及分层法选取典型框架进行分析设计；并对其主要计算结果进行对比分析。通过AutoCAD、PKPM和手算结果完成结构施工图的绘制。 最后再设计基础部分，基础部分的设计为手算。我希望在老师的指导下，通过这次的设计，能够把大学四年所学到的知识都综合运用起来，同时使之前还比较模糊的概念清晰明了起来，并能熟悉整个设计过程，为今后工作打好基础。 在设计中，需要注意的问题有：1.建筑设计部分的不同功能要求；2.结构设计的优化；3.基础设计的计算。五、 课题进度安排起止时间（周次月日）进 度 安 排 要 求2015.3.8-2015.3.21(1-2周)建筑方案设计2015.3.22-2015.4.4(3-4周)建筑施工图绘制2015.4.5-2015.4.25(5-7周)结构计算2015.4.26-2015.5.9(8-9周)结构施工图绘制2015.5.10-2015.5.16(10)整理毕业设计成果、准备答辩2015.5.17-2015.5.31(11-12周) 答辩及资料整理 六、 主要参考文献1龙驭球，包世华，袁驷.结构力学M.北京：高等教育出版社，2012.2梁兴文.混凝土结构设计M.北京：中国建筑工业出版社，2011.3戴国欣.钢结构M.武汉：武汉理工大学出版社，2013.4李爱群.工程结构抗震设计M.北京：中国建筑工业出版社，2010.5国家标准.混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) S.北京：中国建筑工业出版社，2002.6国家标准.建筑结构荷载规范(GB 50009-2012) S.北京：中国建筑工业出版社，2012 7国家标准.砌体结构设计规范（GB 50003-2011）S.北京：中国建筑工业出版社，2002.8国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011) S.北京：中国建筑工业出版社，20119国家标准.建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) S.北京：中国建筑工业出版社，201010国家标准.房屋建筑制图统一标准（GB 50012010）S.北京：中国建筑工业出版社，2011.11国家标准.建筑结构制图标准（GB 501052010）S.北京：中国建筑工业出版社，2011.七、审核意见指导教师对开题的意见：指导教师签字： 年 月 日学院审核意见：审核人签字： 年 月 日说明：1、该表每生一份，学院妥善存档；2、课题来源填：“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课题”或 “其它”；课题类型填：“设计”或“论文”或 “其它”。