開題報告-福州市倉山區(qū)中心小學綜合樓設計

1、福建工程學院畢業(yè)設計（論文）開題報告 土木工程 學院 土木工程 專業(yè) 建筑工程 方向設計（論文）題目 福州市倉山區(qū)中心小學綜合樓設計學生姓名 _ _ 學號 起迄日期 2015年3月2日至2015年3月16日 設計地點 _ 校內(nèi)_ _指導教師 _ _ _ _2015年3月16日畢業(yè)設計（論文）開題報告1. 結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題任務情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫文獻綜述。本畢業(yè)設計題目為“福州市倉山區(qū)中心小學綜合樓設計”, 屬實際工程應用課題。需要完成建筑設計和結(jié)構(gòu)設計，并完成相應的施工圖繪制。為了更好的完成本次設計，查閱了一些相關資料，內(nèi)容綜述如下:框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱連接而成的，梁柱交

2、接處的框架節(jié)點應為剛接構(gòu)成的雙向梁柱抗側(cè)力體系。主體結(jié)構(gòu)除個別部位外，不應采用鉸接。有時由于使用功能或建筑造型上的要求，框架結(jié)構(gòu)也可做成缺梁、內(nèi)收或有斜向布置的梁等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是高次超靜定結(jié)構(gòu)，既承受豎向荷載，又承受風荷載或水平地震作用等側(cè)向力的作用。按施工方法的不同可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式等，目前國內(nèi)外大多采用現(xiàn)澆混凝土框架。框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是抗震性能好，結(jié)構(gòu)牢固，使用壽命長，且住宅內(nèi)可以自由分隔，大開間住宅均采用此結(jié)構(gòu)，適合大規(guī)模工業(yè)化施工，效率較高，工程質(zhì)量較好?？蚣芙Y(jié)構(gòu)又是以梁和柱來承重，梁、柱還有樓板都是現(xiàn)澆而成的。房屋的結(jié)構(gòu)可以隨需要而改變?，F(xiàn)澆的房子抗震度比較高，防水性比較好

3、，但價格偏高。而磚混結(jié)構(gòu)是以承重墻來承重，房屋的結(jié)構(gòu)是不能改變的。工程地點位于福州市倉山區(qū)，為7度設防區(qū)，整個設計在抗震設防方面都應該做充分的考量。目前地震及結(jié)構(gòu)所受地震作用還有許多規(guī)律未被認識，人們在總結(jié)歷次大地震災害經(jīng)驗中認識到：一個合理的抗震設計，在很大程度上取決于良好的“概念設計”。為了保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震可靠性而對建筑工程結(jié)構(gòu)做的概念設計主要考慮了以下因素：場地條件和場地土的穩(wěn)定性；建筑物的平、立面布置及其外形尺寸；抗震結(jié)構(gòu)體系的選 取、抗側(cè)力構(gòu)件的布置以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量的分布；非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的關系及其兩者之間的錨拉；材料與施工質(zhì)量等?？拐鸶拍钤O計主要有如下幾點：1 .選擇對建筑抗

4、震有利的場地，宜避開對建筑抗震不利的地段，不應在危險地段建造 甲、乙、丙類建筑。對于不利地段，結(jié)構(gòu)工程師應提出避開要求，當無法避開時，應采取有 效措施，這就考慮了地震因場地條件間接引起結(jié)構(gòu)破壞的原因，諸如地基土的不均勻沉陷、 地震引起的地表錯動與地裂。2建筑的平立面布置應符合概念設計的要求，不應采用嚴重不規(guī)則的方案。不規(guī)則的 建筑，在結(jié)構(gòu)設計時要進行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并應對薄弱部位采取有效的抗震 構(gòu)造措施。借鑒國際的通行做法，參考外國規(guī)范，使我們的設計更加完善合理。3結(jié)構(gòu)材料選擇與結(jié)構(gòu)體系的確定應符合抗震結(jié)構(gòu)的要求。采用哪一種結(jié)構(gòu)材料，什 么樣的結(jié)構(gòu)體系，經(jīng)技術經(jīng)濟條件比較綜合確定。

5、同時力求結(jié)構(gòu)的延性好、強度與重力比值 大、勻質(zhì)性好、正交各向同性，盡量降低房屋重心，充分發(fā)揮材料的強度，并提出了結(jié)構(gòu)兩 個主軸方向的動力特性 （周期和振型 ）相近的抗震概念。4.盡可能設置多道抗震防線。地震有一定的持續(xù)時間，而且可能多次往復作用，根據(jù) 地震后倒塌的建筑物的分析，我們知道地震的往復作用使結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞，而最后倒塌則是結(jié)構(gòu)因破壞而喪失了承受重力荷載的能力。適當處理構(gòu)件的強弱關系，使其形成多道防線，是增加結(jié)構(gòu)抗震能力的重要措施。例如單一的框架結(jié)構(gòu)，框架就成為唯一的抗側(cè)力構(gòu)件，那么采用“強柱弱梁”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 以做到利用梁的變形消耗地震能量

6、，使框架柱退居到第二道防線的位置。5具有合理的剛度和承載力分布以及與之匹配的延性。提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度，往往 是以提高工程造價及降低結(jié)構(gòu)延性指標為代價的。要使建筑物在遭受強烈地震時，具有很強 的抗倒塌能力，最理想的是使結(jié)構(gòu)中的所有構(gòu)件及構(gòu)件中的所有桿件都具有較高的延性，然 而實際工程中很難做到。有選擇地提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及關鍵桿作的延性是比較經(jīng)濟有 效的辦法。例如上剛下柔的框支墻結(jié)構(gòu)，應重點提高轉(zhuǎn)換層以下的各層的構(gòu)件延性。對于框架和框架筒體，應優(yōu)先提高柱的延性。在工程設計中另一種提高結(jié)構(gòu)延性的辦法是結(jié)構(gòu)承載 力無明顯降低的前提下，控制構(gòu)件的破壞形態(tài)，減小受壓構(gòu)件的軸壓比 （同時還應注意適當

7、 降低剪壓比 ），提高柱的延性。6確保結(jié)構(gòu)的整體性。各構(gòu)件之間的連接必須可靠，符合下列要求 :1 ）構(gòu)件節(jié)點的承 載力不應低于其連接構(gòu)件的承載力，當構(gòu)件屈服、剛度退化時，節(jié)點應保持承載力和剛度不變。2 ）予埋件的錨固承載力不應低于連接件的承載力。3 ）裝配式的連接應保證結(jié)構(gòu)的整體 性，各抗側(cè)力構(gòu)件必須有可靠的措施以確?？臻g協(xié)同工作。4）結(jié)構(gòu)應具有連續(xù)性，注重施 工質(zhì)量，避免施工不當使結(jié)構(gòu)的連續(xù)性遭到削弱甚至破壞。建筑抗震概念設計是根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)造的過程，是一種基于震害經(jīng)驗建立的抗震基本設計原則和思想?？拐鸶拍钤O計包括工

8、程結(jié)構(gòu)總體布置和細部構(gòu)造。一般對地震區(qū)的工程結(jié)構(gòu)進行的設計，包括抗震概念設計、結(jié)構(gòu)抗震計算和抗震構(gòu)造措施三個方面。合理抗震設計從建筑和結(jié)構(gòu)兩方面來說：1建筑設計不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱，應具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。2結(jié)構(gòu)設計上結(jié)構(gòu)體系應符合:a. 應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。b. 應避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。c. 應具備必要的抗震承載力，良好的變形

9、能力和消耗地震能量的能力。d. 對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。e.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應進行抗震設計。1、 建筑設計建筑的構(gòu)成要素主要有三方面,即建筑功能、建筑技術和建筑形象。建筑設計是整個工程項目極其重要的組成部分。就其工作過程而言劃分了三個階段：方案設計、初步設計、施工圖設計，其目的是使設計進程能逐步變得明朗，變得更可驗證，便于工種配合，控制設計周期，有利組織管理等。方案設計的方法步驟主要包括項目分析、收集資料、設計立意、方案構(gòu)思、草擬建筑方案。平面圖設計中，依照什么樣的方式把這些單一空間組織起來，成為一幢完整的建筑，

10、這是建筑設計中的核心問題，決定這種組織方式的重要依據(jù)，就是人在建筑中的活動，按照人的活動要求，可以對不同的空間屬性作如下的劃分：剖面組合設計在平面組合設計的過程中，同時要對剖面進行研究。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的要求以及建筑功能使用特點，合理確定建筑物的各層層高及各部分高度。確定剖面形式，解決建筑物的采光、通風問題，以及各層窗臺高度、檐口處理和屋面排水方式等。立面形式應與平面、空間組合和結(jié)構(gòu)體系相一致。從不同的角度，不同的方位去分析、構(gòu)思，在“相對意義上最佳的”方案范圍內(nèi)，分析、比較、選擇，綜合各方案的可取之處，權衡利弊，得出最佳的結(jié)果。建筑設計的要求：1.滿足建筑物的功能要求，為人們的生產(chǎn)合生活活

11、動創(chuàng)造良好的環(huán)境，是建筑設計的首要任務；2.采用合理的技術措施，正確使用建筑材料，根據(jù)建筑空間組合的特點，選擇合理的結(jié)構(gòu)、施工方案，使房屋堅固耐久、建造方便；3.具有良好的經(jīng)濟效果，建造房屋是一個復雜的物質(zhì)生產(chǎn)過程，需要大量人力、物力和資金，在房屋的設計和建造中，要因地制宜、就地取材、盡量節(jié)省勞動力，節(jié)約建筑材料合資金。根據(jù)任務書所給的各類條件，及建筑設計的各方面要求。設計四層的多層建筑。二、結(jié)構(gòu)設計 結(jié)構(gòu)有多種分類方法，按承重方式可分為：水平承重結(jié)構(gòu)、豎向承重結(jié)構(gòu)和底部承重結(jié)構(gòu)。水平承重結(jié)構(gòu)、豎向承重結(jié)構(gòu)和底部承重結(jié)構(gòu)都有許多結(jié)構(gòu)形式。水平承重結(jié)構(gòu)有梁板體系和無梁體系。豎向承重結(jié)構(gòu)有框架、排

12、架、鋼架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體等多種體系。本工程為4層的綜合教學樓，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。底部承重結(jié)構(gòu)有獨立基礎、條形基礎、筏板基礎、箱型基礎、樁筏基礎、樁箱基礎等許多基礎形式，地基有天然地基和人工地基之分。選擇地基形式時要參考地質(zhì)勘查報告。結(jié)構(gòu)形式選定以后，就要進行結(jié)構(gòu)布置，即確定梁、柱位置和梁、柱、板的截面尺寸。結(jié)構(gòu)布置得是否合理，不但影響到使用，而且影響到受力、影響到施工、影響到造價等。結(jié)構(gòu)布置的基本原則是：1.在滿足使用要求的前提下，沿結(jié)構(gòu)的平面和豎向應盡可能的簡單、規(guī)則、均勻、對稱，避免發(fā)生突變；2.荷載傳遞路線明確，結(jié)構(gòu)計算簡圖簡單并易于確定；3.結(jié)構(gòu)的整體性好，受力可

13、靠；4.施工簡便；5.經(jīng)濟合理。房屋的構(gòu)筑要受到許多因素的影響，如氣候變化、地基不均勻沉降以及地震等，會使房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加應力和變形如果在構(gòu)造上處理不當，將會使房屋產(chǎn)生裂縫甚至倒塌，影響使用和安全。工程實際中通常采取預先設置縫的方法，將房屋垂直分割開，并采取一些構(gòu)造處理措施，這個預留的縫稱為變形縫。因此變形縫是為了防止由于溫度的變化、地基的不均勻沉降以及地震而使房屋產(chǎn)生裂縫破壞所預先設置的縫。故變形縫分為伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。伸縮縫、沉降縫和防震縫應根據(jù)情況統(tǒng)一設置，當只設置其中兩種時，一般沉降縫可以代替伸縮縫，防震縫也可以代替伸縮縫。當伸縮縫、沉降縫和防震縫均需設置時，通常以沉降縫

14、的設置為主，縫的寬度和構(gòu)造處理應滿足防震縫的要求，同時也應兼顧伸縮縫的最大間距要求。三 基礎設計基礎設計要根據(jù)地質(zhì)勘察報告資料來確定。地質(zhì)勘察報告資料：（一）地層構(gòu)成及巖性描述根據(jù)鉆探揭露地基土層結(jié)構(gòu),結(jié)合室內(nèi)土工試驗、原位測試（本勘采用現(xiàn)場標貫試驗）等綜合分析，擬建場地的地基土層主要為：耕植土、殘積砂質(zhì)土、強風化花崗巖、風化花崗巖等4個巖土層，各巖土層厚度及空間分布情況詳見工程地質(zhì)剖面圖（圖號2-1）。（二）地下水腐蝕性評價擬建場地的環(huán)境類型為類，根據(jù)擬建場地的水文地質(zhì)條件和鄰近場地的地下水水質(zhì)分析試驗資料，場地內(nèi)地下水的腐蝕性可按如下考慮：對混凝土結(jié)構(gòu)在受環(huán)境影響時無腐蝕性、受地層滲透性影

15、響時無腐蝕性；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長期浸水時無腐蝕性、在干濕交替時無腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。因此綜合判定場地地下水對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，宜按國標工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范（GB50046）的有關規(guī)定進行防腐蝕處理。（三）場地穩(wěn)定性及地震效應評估1、根據(jù)場地內(nèi)各孔所分布的地層，按國標建筑抗震設計規(guī)范(GB 50011-2001)的第4.1.1條第4.1.6條進行土層等效剪切波速估算：擬建場地的土層等效剪切波速值屬于250vse140m/s，場地覆蓋層厚度介于350m之間，因此擬建場地的場地土類型屬中軟場地土，建筑場地類別為類。2、根據(jù)閩建設200237號文及閩建設200310號文的規(guī)定：本區(qū)

16、抗震設防烈度為7度，設計地震動峰值加速度為0.10g，設計地震分組為第二組。按國標建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2001)表5.1.4-2：擬建場地的特征周期值為0.40s。3、本場地的抗震設防烈度為7度，根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）第4.3.1條，對20m深度范圍內(nèi)的風化花崗巖采用標貫試驗判別法進行液化判別，判定該勘察場地為不液化場地。4、擬建場地為不液化場地，場地土類型屬中軟場地土，部分巖土層面起伏性較小，場地的穩(wěn)定性好，按國標巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）之表4.1.1的規(guī)定，擬建場地的抗震地段屬抗震有利地段。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，本工程地基基礎設計等級

17、為乙級，基礎形式為靜壓預應力高強混凝土管樁（PHC）基礎。 四參考文獻： 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）；中國建筑工業(yè)出版社混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2010）；中國建筑工業(yè)出版社建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）；中國建筑工業(yè)出版社高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程JGJ3-2010；中國建筑工業(yè)出版社建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94-2008）；中國建筑工業(yè)出版社建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2011）；中國建筑工業(yè)出版社混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（圖集號11G101-1）；中國建筑工業(yè)出版社建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊中國建筑工業(yè)出版社，19

18、98年1月；混凝土結(jié)構(gòu)教材；結(jié)構(gòu)力學教材；PKPM結(jié)構(gòu)設計軟件使用說明書（2011版）全國民用建筑工程設計技術措施（2009） 結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體系）中國建筑標準設計研究院編，北京:中國計劃出版社,2010.全國民用建筑工程設計技術措施（2009） 結(jié)構(gòu)（地基與基礎）中國建筑標準設計研究院編，北京:中國計劃出版社,2010.2.畢業(yè)設計（論文）任務要研究或解決的問題和擬采用的方法：本工程為兩棟由連廊連接的四層框架結(jié)構(gòu)和一棟單層框架結(jié)構(gòu)組成，其主要用于學生上課及教師辦公等。建筑設計：1、方案設計：總平面圖設計、平面圖設計、立面設計以及剖面設計2、施工圖設計：采用CAD繪圖軟件繪制平面圖、立面圖、剖面圖

19、以及節(jié)點詳圖結(jié)構(gòu)設計：1、結(jié)構(gòu)選型與布置：結(jié)構(gòu)選型的基本原則是：滿足使用要求、.受力性能好、.施工簡便、經(jīng)濟合理。在結(jié)構(gòu)選型上，四層的教學樓不需要電梯，全部采用框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑施工圖，確定結(jié)構(gòu)的承重方案并初步確定梁、柱尺寸，同時繪制各層平面結(jié)構(gòu)布置圖。本綜合樓的結(jié)構(gòu)選型，應充分考慮上訴因素。在承重方案選擇方面，考慮到：教學綜合樓有大量的教室，存在很多跨度較大的梁；結(jié)構(gòu)長寬大，在抗扭、抗側(cè)力等方面很可能產(chǎn)生不利影響；學校為人流量大的重要公用建筑，結(jié)構(gòu)設計應該偏安全方面考慮。出于以上原因，本結(jié)構(gòu)選擇雙向承重體系框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)形式選定以后，就要進行結(jié)構(gòu)布置，即確定梁、柱位置和梁、柱、板的截面尺寸。

20、梁柱位置結(jié)合建筑布置而定。各構(gòu)件截面尺寸根據(jù)跨高比、跨厚比、軸壓比、最小截面要求等而定。2、荷載計算：根據(jù)初選尺寸和建筑工程做法，結(jié)合建筑工程做法，計算樓板、屋面產(chǎn)生的面荷載，計算墻、門窗對梁產(chǎn)生的線荷載。嚴格按照荷載規(guī)范進行荷載取值。 3、手算樓梯（板式樓梯）的斜板、平臺板、平臺梁配筋：斜板采用受均布荷載的一米寬板帶進行斜截面和正截面設計；平臺板按受均布荷載的普通樓板進行正截面和斜截面設計；平臺梁荷載由斜板、平臺板和自身荷載組成，按普通矩形截面受均布荷載進行正截面和斜截面設計。4、根據(jù)所得荷載運用結(jié)構(gòu)計算軟件（PKPM）完成結(jié)構(gòu)整體電算，并注意到電算信息輸入正確，計算結(jié)果可靠，能正確分析電算結(jié)果的合理性并進行相應的方案調(diào)整