土木工程-教學樓設計--開題報告

畢業(yè)論文(設計)開題報告學 生 姓 名： 學 號：所在院（系）：專業(yè)（班級）：論 文 方 向：指導教師（職稱）：2014年 4 月 16日填四川農(nóng)業(yè)大學本科生畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計題目都江堰市中學綜合教學樓設計選題類型應用基礎性課題來源自選項目學 院土木工程學院專 業(yè)土木工程指導教師職 稱姓 名年 級2011級學 號1. 選題依據(jù)及意義1.1選題背景 建筑是凝固的音樂，懷揣對這一美好藍圖的向往和憧憬，設計或者修建出自己心目中那跳動的音符，是每一個選擇建筑這個行業(yè)的學子所向往的，隨著全球資源的不斷縮減，低碳，節(jié)能，減排的建筑構(gòu)思也不斷涌現(xiàn)，隨著人們物質(zhì)生活的提高，精神的需要也更是不斷所體現(xiàn)，而教學樓這一培養(yǎng)廣大學子的學習樂園的場所，對我們的建筑設計也不斷提出了新的挑戰(zhàn)，濃郁的學習氛圍自然需要的是一種簡潔明快，清新大方的設計,同時也體現(xiàn)著廣大青少學子的精神面貌，因而根據(jù)多方面的因素和要求，并貫徹執(zhí)行國家“適用，安全，經(jīng)濟，美觀”的設計建筑要求是每一個從事建筑行業(yè)的我們的要求和追求。1.2設計目的1) 結(jié)合自己所學習的知識，和實踐相結(jié)合；2) 了解建筑設計和結(jié)構(gòu)設計的具體內(nèi)容；3) 熟悉與建筑設計和結(jié)構(gòu)設計相關的具體內(nèi)容；4) 掌握建筑設計、結(jié)構(gòu)設計的一般原則、步驟和方法；5) 掌握多層公共建筑類型房屋的結(jié)構(gòu)造型(包括基礎造型)、結(jié)構(gòu)布置,結(jié)構(gòu)計算及主要施工圖繪制全過程,從而使對多層房屋結(jié)構(gòu)具有一定的設計能力；6) 能綜合運用已學過的知識，培養(yǎng)綜合分析問題，解決問題的能力，以及相應的設計技巧；7) 培養(yǎng)設計工作中實事求是，嚴格準確的科學態(tài)度和工作1.3設計意義 通過本次畢業(yè)設計可以使我們鞏固在大學里所學過的專業(yè)知識。并可以系統(tǒng)的將大學四年所學的知識聯(lián)系在一起，做到理論聯(lián)系實際,掌握建筑工程設計的程序和方法。另外，使我們能夠熟悉建筑工程建設的各項法規(guī)與規(guī)程，了解建筑工程項目設計的基本內(nèi)容和環(huán)節(jié)；熟悉多層類型房屋的建筑和結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)計算及主要結(jié)構(gòu)施工圖繪制的全過程；通過繪制施工圖,編制計算書強化繪圖和使用專業(yè)軟件進行分析計算的基本技能；同時使我們在整個設計過程中了解建筑工程中多工種協(xié)調(diào)、配合的重要性，培養(yǎng)交流、溝通能力和團隊協(xié)作精神；從而具備工程技術人員應有的基本技能和素質(zhì)。畢業(yè)設計是畢業(yè)前最后學習和綜合訓練的實踐性教學環(huán)節(jié)，是學習深化、拓寬綜合教學的重要過程。通過畢業(yè)設計我們系統(tǒng)地、綜合地、靈活地運用學到的各種理論知識，解決建筑工程中的實際問題，在分析、使用技術資料、計算、繪圖、編寫設計文件及獨立工作等方面能力得到全面提升。作為一名建筑設計人員我們應該從本次設計開始有意識的培養(yǎng)嚴謹，科學的設計態(tài)度，貫徹國家“適用，安全，經(jīng)濟，美觀”的建筑方針。同時，也應該樹立“建筑為人服務，以人為本”的設計理念。2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻總述）：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，目前多層和高層建筑逐漸增多，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是其主要形式，雖說它的鋼筋及水泥用量都比較大，造價也比混合結(jié)構(gòu)高，但它具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護的作用，房間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點。人們可以根據(jù)自己的喜好充分利用其使用空間，滿足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架結(jié)構(gòu)房屋越來越多的受到人們的青睞。承重系統(tǒng)與非承重系統(tǒng)有明確的分工，是框架結(jié)構(gòu)體系最明顯的特點，級支撐建筑空間的骨架是承重系統(tǒng)，而分割室內(nèi)外空間的圍護結(jié)構(gòu)和輕質(zhì)隔斷，是不承受荷載的。因此，柱與柱之間可根據(jù)需要做成填充墻或全部開窗，也可以部分填充，或做成空廊，使室內(nèi)外空間靈活通透，因考慮教學樓的采光，可采用部分填充，部分開窗。在框架結(jié)構(gòu)體系下，室內(nèi)空間常依照功能要求進行分隔，可以是封閉的，也可以是半封閉或開敞的。隔墻的形狀也是多種多樣的，可以是直線的，也可以說折線或曲線的，另外，從虛實效果上看，或虛或?qū)?，或虛中有實，或?qū)嵵杏刑?，皆可表達一定的設計意圖。框架結(jié)構(gòu)是由水平放置的梁構(gòu)件和豎向放置的柱構(gòu)件組成的主要承重框架，與樓（屋）面板共同構(gòu)成的空間受力體系，并通過布置非承重填充墻（隔墻）形成適應需要的獨立的建筑空間?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的最大特點是承重構(gòu)件與圍護構(gòu)件有明確分工，建筑的內(nèi)外墻處理十分靈活，應用范圍很廣。這種結(jié)構(gòu)形式雖然出現(xiàn)較早，但直到鋼和鋼筋混凝土出現(xiàn)后才得以迅速發(fā)展。根據(jù)框架布置方向的不同，框架體系可分為橫向布置、縱向布置及縱橫雙向布置三種。橫向布置是主梁沿建筑的橫向布置，樓板和連系梁沿縱向布置，具有結(jié)構(gòu)橫向剛度好的優(yōu)點，實際采用較多?？v向布置同橫向布置相反，橫向剛度較差，應用較少?？v橫雙向布置是建筑的縱橫向都布置承重框架，建筑的整體剛度好，是地震設防區(qū)采用的主要方案之一3. 本課題研究內(nèi)容3.1建筑方案設計3.1.1工程概況 都江堰市位于成都平原西北邊緣，地處岷江出山口，是一座有著悠久歷史的中國文化古城，其濃郁的文化氛圍影響著一代又一代這里的人們，而學校建筑是傳承其文化，體現(xiàn)其莘莘學子風貌的重要場所，其因此，結(jié)合這里的地理環(huán)境，風土人情，歷史文化，設計一所符合這里的的條件的學校建筑至關重要。3.1.1.1教學樓工程概況 教學樓為擴建的建筑，擴建的都江堰市中學教學樓，采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設計使用年限為50年，該樓地上總建筑面積大約6900m2，占地面積大約1380m2。本教學樓的主體建筑5層，耐火等級二級，屋面防水等級為二級，抗震設防烈度為8度。3.1.2建筑設計建筑設計包括建筑空間環(huán)境的造型設計和構(gòu)造設計。3.1.3建筑空間環(huán)境的造型設計1) 建筑總平面設計，主要是根據(jù)建筑物的性質(zhì)和規(guī)模，結(jié)合基地條件和環(huán)境特點，以及城市規(guī)劃的要求，來確定建筑物或建筑群的位置和布局，規(guī)劃用地內(nèi)的綠化，道路和出入口，以及布置其他設施，使建筑總體滿足使用要求和藝術要求。2) 建筑平面設計，主要是根據(jù)建筑的空間組成及使用要求，結(jié)合自然條件，經(jīng)濟條件和技術條件，來確定各個房間的大小和形狀，確定房間與房間之間、室內(nèi)與室外之間的分隔聯(lián)系方式，進行平面布局，使建筑的平面組合滿足適用、安全、經(jīng)濟、美觀和結(jié)構(gòu)合理的要求。3) 建筑剖面設計，主要根據(jù)功能和使用要求，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特點，來確定房間各部分高度和空間比例，進行垂直方向空間的組合和利用，選擇適當?shù)钠拭嫘问?，并進行垂直方向的交通和采光、通風等方面的設計。4) 建筑立面設計，主要根據(jù)建筑的性質(zhì)和內(nèi)容，結(jié)合材料、結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境特點，綜合地解決建筑的體型組合、立面構(gòu)造和裝飾處理，以創(chuàng)造良好的建筑形象，滿足人們的審美要求。3.1.4建筑的構(gòu)造設計 構(gòu)造設計主要是研究房屋的構(gòu)造組成，如墻體、樓地面、樓梯、屋頂、門窗等，并確定這些構(gòu)造組成所采用的材料和組合方式，以解決建筑的功能、技術、經(jīng)濟和美觀等問題。構(gòu)造設計應繪制很多詳圖，有時也采用標準構(gòu)配件設計圖或標準制品。3.1.5建筑功能分析1) 在本設計中結(jié)合學校各主要使用空間的特點將其分為教學活動區(qū)、教師辦公區(qū)、宿舍、食堂以及風雨球場等，各功能塊之間的關系如圖2-1所示： 建筑工作者與其說是運用構(gòu)思創(chuàng)意與設計技巧創(chuàng)造美好的建筑，不如說是給人們創(chuàng)造美好的環(huán)境，所謂環(huán)境應具科學，技術，藝術的內(nèi)涵！優(yōu)美的環(huán)境更能反映其不同的精神面貌，而對于學校建筑更是如此！簡潔大方，清新優(yōu)美，靜謐端莊！根據(jù)鬧與靜的功能分區(qū)，宿舍與風雨球場、教學區(qū)、辦公區(qū)的布置應該分隔一定的距離，比如風雨球場與教學區(qū)屬鬧區(qū)，兒辦公區(qū)與宿舍相對安靜，因此應該分隔布置。2）根據(jù)教學樓各房間使用要求的不同對它們進行功能分區(qū)，使其既分隔而互不干擾，且又有適當?shù)穆?lián)系。各房間的功能關系如圖2-2所示： 圖2-2標準層功能分區(qū)圖 本教學樓為內(nèi)廊式建筑，進出口由大廳兼做休息平臺的（大廳不至于一樓），樓梯澤根據(jù)耐火等級，防火規(guī)范，易于疏散布置于教學樓建筑物的中間及兩側(cè)。教學樓坐南朝北，根據(jù)其潔與污、鬧與靜的功能分區(qū)，廁所布置于教學樓建筑物的右側(cè)，辦公室布置于教學樓的左側(cè)，根據(jù)中小學校建筑規(guī)范，化學實驗室布置于一層，其他實驗室逐層依次往上布置。 u 教學活動區(qū)教學活動區(qū)主要包括普通教室以教學年級為單位分別布置在1、2、3、4層。u 教師辦公區(qū)教師辦公區(qū)主要包括5間教師辦公室，與普通教室相對應布置于1、2、3、4層，在豎直向上方便教師與學生的聯(lián)系，而在水平方向上通過分區(qū)布置又對兩種使用空間起到很好的分隔作用。3.2 教學樓經(jīng)濟問題分析 運用建筑技術組合空間形體時，除需滿足功能和審美的要求之外，還需喲符合經(jīng)濟適用的的原則。建筑中的工程技術問題，是構(gòu)成空間形體的骨架和基礎。同時，工程技術本身如結(jié)構(gòu)，設備，裝修等，需要消耗大量的材料和施工費用 。因此新結(jié)構(gòu)、新材料、新設備的應用因引起相當大的重視。同時應把一定的建筑標準作為思考建筑經(jīng)濟問題的基礎。3.3 建筑物的藝術造型 藝術造型是多方面的，從室內(nèi)到室外，也包括民族習俗，地域文化，構(gòu)圖技巧，以及形式美等多方面的因素，而對于中小學教學樓，是大量性的建筑，反映在造型藝術上，只要做到簡潔明快，樸素大方就可以了。3.4 繪制建筑施工圖1) 建筑設計總說明2) 總平面圖：道路，綠化，小品等的設計布置，標明建筑與道路，建筑與紅線之間的關系3) 平面圖：各層平面圖 比例1:100或1:1504) 立面圖：各方向立面圖 比例1:1005) 剖面圖： 比例1:100或1:150（注：橫剖面必須剖樓梯間，注明樓面及屋面做法）6) 詳圖：常用1:1、1:2、1:5、1:10、1:20、1:50等大比例。3.5 結(jié)構(gòu)的方案布置及其內(nèi)力計算與配筋3.5.1 結(jié)構(gòu)選型根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質(zhì)勘查報告，建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式。3.5.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋計算根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進行內(nèi)力的計算，包括彎矩、剪力、扭矩、軸心壓力及拉力等等。根據(jù)計算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對構(gòu)件的要求和限制（比如，軸壓比、剪跨比、跨高比、裂縫和撓度等等）來復核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。3.5.2.1 采用手算法對部分主要構(gòu)件內(nèi)力的計算及配筋計算1、取一標準一榀橫向框架計算,完成下列工作;(1) 荷載統(tǒng)計;(2) 在豎向荷載作用下的框架各個桿件的荷載效應計算;(3) 在風荷載作用下各個桿件的荷載效應計算;(4) 在地震荷載作用下各個桿件的荷載效應計算;(5) 荷載效應組合;(6) 各桿件的截面設計及配筋計算;(7) 按所給場地地質(zhì)資料,選擇基礎類型,設計計算框架柱下基礎;(8) 選34跨樓板進行配筋計算.2、樓梯選型及計算配筋;3.5.2.2 采用PKPM結(jié)構(gòu)設計分析軟件對教學樓建筑結(jié)構(gòu)進行設計及配筋3.6 結(jié)構(gòu)施工圖 基礎平面圖和基礎詳圖基礎圖通常用基礎平面圖的基礎詳圖來表示建筑物室內(nèi)地面以下基礎部分的平面布置及詳細構(gòu)造； 結(jié)構(gòu)平面圖指上層結(jié)構(gòu)平面圖，用來表示墻梁板柱等承重構(gòu)件在平面圖中的布置，是施工圖布置各層承重構(gòu)件的依據(jù) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件詳圖包括梁板柱基礎和樓梯的構(gòu)件詳圖3.6.1結(jié)構(gòu)施工圖基礎平面圖和基礎詳圖基礎圖通常用基礎平面圖的基礎詳圖來表示建筑物室內(nèi)地面以下基礎部分的平面布置及詳細構(gòu)造；結(jié)構(gòu)平面圖指上層結(jié)構(gòu)平面圖，用來表示墻梁板柱等承重構(gòu)件在平面圖中的布置，是施工圖布置各層承重構(gòu)件的依據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件詳圖包括梁板柱基礎和樓梯的構(gòu)件詳圖3.6.2結(jié)構(gòu)施工圖的繪制1) 結(jié)構(gòu)設計說明2) 基礎平法施工圖：比例1:100或1:1503) 柱平法施工圖： 比例1:100或1:1504) 各層梁板平法施工圖：比例1:100或1:150樓梯平法施工圖：采用板式樓梯4. 本次設計所要達到的目標： 4.1.1 畢業(yè)設計是我們大學階段學習的一次最終總結(jié)，是畢業(yè)前的一次大練兵。通過畢業(yè)設計，我們在大學階段所學的各種專業(yè)知識應得到進一步的鞏固，在此基礎上我們所需的知識也應形成完整的知識體系。在成功的完成畢業(yè)設計之后，我們應了解建筑設計與結(jié)構(gòu)設計的程序、內(nèi)容和設計原則，同時對國家的建筑方針有更深的理解。建筑設計的最終成果是：一套標準、完備的建筑施工圖，一套標準、完備的結(jié)構(gòu)施工圖，一份完整、嚴謹?shù)慕Y(jié)構(gòu)計算書。 4.2.2 我的創(chuàng)新點低碳節(jié)能環(huán)保新型建筑墻體材料的選用綠色建筑體系的運用古樸的環(huán)境氛圍與濃郁的學習氛圍的總體布局的打造輕質(zhì)建筑材料的選用5. 本課題研究方案：5.1、文獻收集。5.2、實物考察。 6. 畢業(yè)設計進度安排：1) 設計選題與資料收集 第6學期第3-6周前2) 開題報告 第6學期第7-8周前3) 設計項目調(diào)研與資料收集 第6學期第9-20周4) 建筑方案設計 暑假-第7學期第1-2周5) 繪制建筑施工圖 第7學期第3-4周6) 結(jié)構(gòu)計算書 第7學期第5-8周7) 繪制結(jié)構(gòu)施工圖 第7學期第9-11周8) 畢業(yè)設計圖紙整理與審閱 第7學期第12周9) 畢業(yè)答辯 第7學期第13周7. 參考文獻：（1） 中小學校設計規(guī)范 （ GB 500992011）（2） 建筑抗震設計規(guī)范(GB 500112011)（3） 建筑荷載設計規(guī)范（GB 500092012）（4） 混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB500102010）（5） 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB500072011）（6） 采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范（GB 50019-2003）（7） 高層建筑混