某城市建設(shè)系開題報告

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱恒禹綜合辦公樓設(shè)計系別城市建設(shè)系專業(yè)班土木0403姓名了了評分導師（簽名）了了2008年1月14日了了一．國內(nèi)、外研究及發(fā)展狀況:隨著我國的迅速發(fā)展，對能源的需求以驚人的速度增長。在全球能源日益匱乏的今天，如何在各個領(lǐng)域?qū)ふ夜?jié)能的方法被當成了首要的問題亟待解決。在這種大環(huán)境下，節(jié)能建筑被提上了日程。節(jié)能建筑是指遵循氣候設(shè)計和節(jié)能的基本方法，對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環(huán)境進行研究后，設(shè)計出的低能耗建筑，其主要指標有：建筑規(guī)劃和平面布局要有利于自然通風，綠化率不低于35%；最小日照距離不低于1.1H；窗墻面積比不宜大于0.35，建筑外墻傳熱系數(shù)K值小于1.5W/M2·K；要求節(jié)能指標在80年代初磚混結(jié)構(gòu)多層住宅達到舒適熱環(huán)境效果的同時節(jié)能50%等。由于節(jié)能建筑具有良好的保暖效果，即房間溫度不會隨著室外氣溫的變化而大幅度變化，有著自然的冬暖夏涼的效果，因此被專家稱為自然“空調(diào)房”。建筑節(jié)能是通常所說的“提高建筑中的能源利用率”，主要指節(jié)約采暖、空調(diào)、熱水供應、照明、炊事、電器等方面的能源消耗。在經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和綜合辦公樓市場的逐漸成熟的形勢下，越來越多的來自不同行業(yè)的公司被吸引到此。在世界范圍尤其在我國，城市化正在迅速發(fā)展，房屋建造往往以幾萬平方米，甚至幾十萬平方米計。幾年內(nèi)建成像開發(fā)區(qū)大學城等的幾萬人市鎮(zhèn)也不勝枚舉，建筑的建設(shè)也不是孤立地存在，而是以整體出現(xiàn)。在“品質(zhì)日益接近甲級辦公樓，區(qū)域發(fā)展前景可期，在市場細分的大背景下，這些成了投資客青睞泛CBD區(qū)域辦公樓的理由”的促使下，以“人性化、人情化、生態(tài)化辦公”為核心內(nèi)涵的綜合辦公樓已經(jīng)逐步亮相。而在當今世界寫字樓物業(yè)最新發(fā)展趨勢下，辦公樓市場整體租金上揚，CBD地區(qū)的租金漲幅趨大，甲級辦公樓依然受到市場追捧，非傳統(tǒng)地區(qū)的辦公樓也開始升溫，像上海近郊的普陀、閘北成為市場的焦點?！澳壳稗k公樓的發(fā)展是‘中心開花、市郊兩旺’”。中心城區(qū)的增長會帶動周邊的次中心，包括市郊產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展，也進入一個快速發(fā)展的階段。由于第一代寫字樓基本功能簡單，在內(nèi)部空間靈活分割、綠色環(huán)保、智能化設(shè)計方面有很大欠缺。而第二代寫字樓除了滿足功能需求之外，內(nèi)部空間開始針對客戶需求靈活分割，智能化水準有所提升。到本世紀初，第三代寫字樓開始考慮以客戶的貼身需求為導向，加入生態(tài)環(huán)保辦公理念，提高舒適度，加大智能化設(shè)施投入，在一定程度上已能達到與國際對接的水平。而目前已經(jīng)浮出水面的所謂第四代寫字樓，在第三代的功能基礎(chǔ)上，強調(diào)以客戶需求為中心，旨在提供低成本高效率的商務平臺，提倡人性化的溝通與交流，注重辦公空間對企業(yè)文化和員工素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，引導智能化向國際水準看齊，強化綠色環(huán)保辦公理念，提供更多舒適共享交流空間，從而達到國際化商務辦公的標準。所以在時代的發(fā)展促使下，建筑師的視野不能局限于在自己的紅線范圍內(nèi)，應關(guān)注城市，將建筑作為城市有機體的組成部分，同時還要關(guān)注其他設(shè)施與建筑整體性，在各種設(shè)施與建筑的功能越來越相互依存，空間越來越相互滲透，提高城市效率下，綜合辦公樓將成為主要角色。為此我們必須虛心學習綜合辦公樓，拓展知識面，了解綜合辦公樓設(shè)計，了解綜合辦公樓機能的要素，讓我們?yōu)閯?chuàng)造優(yōu)質(zhì)，特色和活力的建筑發(fā)揮更大作用。二．課題研究的目的和意義：城市化是社會發(fā)展必然的歷史進程，是人類文明進步的表現(xiàn)。城市化進程，促使城市功能性質(zhì)發(fā)生改變，城市職能得到提高。城市中的一些物質(zhì)文化與精神文化被保留，同時，許多被更替，被更新。新的生活永遠不停地改造著城市，促使著城市的發(fā)展?，F(xiàn)代辦公樓是集各種復雜的綜合性功能為一體的高智能性辦公建筑，裝備有先進的通訊系統(tǒng)、內(nèi)部網(wǎng)絡系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)及對整幢建筑物主要機電設(shè)備及安全性采取計算機自動監(jiān)控的系統(tǒng)。辦公樓建筑作為城市建筑的一種主要類型，在城市的發(fā)展過程中起著不可磨滅的作用。不同時期，不同風格的辦公建筑，沿城市的干道向城市四周展開。從中我們也許可以尋找出城市的文脈和城市發(fā)展的軌跡。同時在一定意義上，辦公建筑也成為管理者，規(guī)劃者，設(shè)計者素質(zhì)的綜合體現(xiàn)。建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。所以我們研究的目的是要在規(guī)劃設(shè)計、建筑形象、空間效率、智能配置、能源利用、經(jīng)濟營運、健康環(huán)保等方面都擁有前瞻性，而且還要與國際商務辦公環(huán)境接軌，滿足全球化時代跨國企業(yè)發(fā)展的需求。三．課題研究的主要內(nèi)容、難點及關(guān)鍵技術(shù)：在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的，做辦公樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要以“人性化、人情化、生態(tài)化辦公”為核心內(nèi)涵，同樣也是設(shè)計的難點。在辦公樓發(fā)展的三個階段內(nèi)，第一代寫字樓基本功能簡單，在內(nèi)部空間靈活分割、綠色環(huán)保、智能化設(shè)計方面有很大欠缺。而第二代寫字樓除了滿足功能需求之外，內(nèi)部空間開始針對客戶需求靈活分割，智能化水準有所提升。到本世紀初，第三代寫字樓開始考慮以客戶的貼身需求為導向，加入生態(tài)環(huán)保辦公理念，提高舒適度，加大智能化設(shè)施投入，在一定程度上已能達到與國際對接的水平。而目前已經(jīng)浮出水面的所謂第四代寫字樓，在第三代的功能基礎(chǔ)上，強調(diào)以客戶需求為中心，旨在提供低成本高效率的商務平臺，提倡人性化的溝通與交流，注重辦公空間對企業(yè)文化和員工素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，引導智能化向國際水準看齊，強化綠色環(huán)保辦公理念，提供更多舒適共享交流空間，從而達到國際化商務辦公的標準。在遵循安全，實用，美觀的大前提下，根據(jù)本設(shè)計的建筑設(shè)計規(guī)范，建筑環(huán)境資料，建筑設(shè)計的依據(jù)、設(shè)計要求以及現(xiàn)狀條件，本建筑設(shè)計的平面布局、開間、進深的確定、主出入口的確定、平、立面設(shè)計、交通組織，本設(shè)計根據(jù)規(guī)范要求對消防疏散的考慮，建筑隔聲設(shè)計、建筑通風設(shè)計、建筑采光設(shè)計,建筑指標以及對建筑結(jié)構(gòu)方案的考慮的等內(nèi)容。該課題內(nèi)容設(shè)計要求：辦公建筑應根據(jù)使用性質(zhì)，建設(shè)規(guī)模與標準的不同，確定各類用房。一般由辦公樓用房，公共用房，服務用房等組成。辦公樓各種房間的具體設(shè)置，層次和位置，應根據(jù)使用要求和具體條件確定。一般應將對外聯(lián)系多的部門，布置在主要入口附近，機要部門應相對集中，與其他部門宜適當分隔。其他部門按工作性質(zhì)和相互關(guān)系分區(qū)布置。辦公建筑應根據(jù)使用要求，結(jié)合基地面積，結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)確定開間和進深，并為今后改造和靈活分隔創(chuàng)造條件。辦公建筑樓梯的設(shè)計應符合放火規(guī)范規(guī)定。六層及六層以上辦公樓應設(shè)電梯；建筑高度超過75m的辦公樓電梯應分區(qū)或分層使用。主要樓梯及電梯應設(shè)于入口附近，位置要明顯。辦公室門洞口寬度不應小于1m，高度不應小于2m。機要辦公室，財務辦公室，重要檔案庫和重要儀表間的門應采取防盜措施，室內(nèi)設(shè)防盜警報裝置。門廳一般可設(shè)傳達室，收發(fā)室，會客室。根據(jù)使用需要也可設(shè)門廊，警衛(wèi)室等。門廳應與樓梯，過廳，電梯鄰近。嚴寒和寒冷地區(qū)的門廳，應設(shè)門斗或其他防寒設(shè)施。電梯井道及產(chǎn)生噪聲的設(shè)備機房，不宜與辦公用房，會議室貼鄰。否則應采取消聲，隔聲，減振等措施。辦公室的室內(nèi)凈高不得低于2．6m，設(shè)空調(diào)的可不低于2．4m；走道凈高不得低于2．1m，貯藏間凈高不得低于2m。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分結(jié)構(gòu)計算書主要內(nèi)容：1．辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置：設(shè)計概況、結(jié)構(gòu)設(shè)計資料以及結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定；2．結(jié)構(gòu)的豎向荷載計算：包括恒荷載計算、活荷載的計算；3．結(jié)構(gòu)的風荷載作用：包括結(jié)構(gòu)的風荷載計算、風荷載作用下的側(cè)移驗算4．結(jié)構(gòu)的地震作用：包括地震荷載作用下框架內(nèi)力及側(cè)移計算；5．結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合計算；6．結(jié)構(gòu)配筋計算：包括梁截面設(shè)計計算、柱截面設(shè)計計算、基礎(chǔ)配筋設(shè)計計算然而該課題要做到以“人性化、人情化、生態(tài)化辦公”為核心內(nèi)涵，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理和周圍設(shè)施環(huán)境是否成有機整體。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了，因此原來在學校使用的手算方法，將被運用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn)。其關(guān)鍵技術(shù)是研究分層計算法、D值法（改進反彎點法）、底部剪力法、“強柱弱梁”思想和抗震概念設(shè)計等。如何解決以“人性化、人情化、生態(tài)化辦公”為核心內(nèi)涵設(shè)計出成品。四．研究方法及技術(shù)途徑：在不同的設(shè)計階段，本課題的研究方法也不同。建筑設(shè)計過程中，主要運用房屋建筑學、人性化的理念以及規(guī)劃方面的有關(guān)知識及研究方法；在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，主要運用分層計算法、D值法（改進反彎點法）、底部剪力法、“強柱弱梁”思想和抗震概念設(shè)計等。以框架結(jié)構(gòu)為例談抗震概念設(shè)計：由于建筑抗震設(shè)計的復雜性，在實際工程中抗震概念設(shè)計就顯得尤為重要。它主要包括以下內(nèi)容：建筑設(shè)計應注意結(jié)構(gòu)的規(guī)則性；選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系；抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計。能力設(shè)計法是結(jié)構(gòu)延性設(shè)計的主要內(nèi)容，包括我國規(guī)范的內(nèi)力調(diào)整和構(gòu)造兩個方面。它是二十世紀70年代后期，新西蘭知名學者T.Paulay和Park提出的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計地震力取值偏低的情況下具有足夠延性的方法。其核心思想為：通過“強柱弱梁”引導結(jié)構(gòu)形成“梁鉸機構(gòu)”或者“梁柱鉸機構(gòu)”；通過“強剪弱彎”避免結(jié)構(gòu)在達到預計延性能力前發(fā)生剪切破壞；通過必要構(gòu)造措施使可能形成塑性鉸的部位具有必要的塑性轉(zhuǎn)動能力和耗能能力。例如“強柱弱梁”技術(shù)途徑：結(jié)構(gòu)動力反應分析表明，結(jié)構(gòu)的變形能力和破壞機制有關(guān)。常見有三種典型的耗能機構(gòu)，“梁鉸機構(gòu)”、“柱鉸機構(gòu)”、“梁柱鉸機構(gòu)”。“梁鉸機構(gòu)”和“梁柱鉸機構(gòu)”的梁先屈服，可使整個框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大，塑性鉸數(shù)量多，不因個別塑性鉸失效而結(jié)構(gòu)整體失效。因而抗震性能好，是鋼筋混凝土理想的耗能機構(gòu)。我國規(guī)范采用的是允許柱子、剪力墻出鉸的梁柱鉸方案，采取相對的“強柱弱梁”措施，推遲柱子的出鉸時間。但不能完全排除出現(xiàn)薄弱層的柱鉸機構(gòu)的可能性，因而需要限制柱子的軸壓比，必要時通過時程分析法判斷結(jié)構(gòu)的薄弱層，防止出現(xiàn)柱鉸機構(gòu)。我們常見的“強柱弱梁”的調(diào)整措施就是要人為增大柱子的抗彎能力，誘導在梁端先出現(xiàn)塑性鉸。這是考慮到柱中實際彎矩在地震中的可能增大。在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性鉸之前，結(jié)構(gòu)構(gòu)件因拉區(qū)混凝土開裂和壓區(qū)混凝土的非彈性性質(zhì)，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)退化，使得各構(gòu)件剛度降低。梁剛度降低較受壓的柱子相對嚴重，結(jié)構(gòu)由最初的剪切型變形向剪彎形變形過渡，柱內(nèi)的彎矩較梁端的彎矩比例增大；同時結(jié)構(gòu)的周期加長，影響到結(jié)構(gòu)各振型的參與系數(shù)的大??；地震力系數(shù)發(fā)生變化，導致部分柱子彎矩增大，由于構(gòu)造原因及設(shè)計中鋼筋的人為增大，使得梁的實際屈服強度提高，從而使得梁出現(xiàn)塑性鉸時柱內(nèi)彎矩增大。結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性鉸之后，同樣有上述原因的存在，而且結(jié)構(gòu)屈服后的非彈性過程就是地震力進一步增大的過程，柱彎矩隨地震力的增大而增大。地震力引起的傾覆力矩改變了柱內(nèi)的實際軸力。我們規(guī)范中的軸壓比限值一般能保證柱子在大偏壓的范圍內(nèi)，軸力的減小也能導致柱子屈服能力的降低。同樣從抗震概念設(shè)計來說，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)具有了多道抗震防線。有框架和墻體組成的抗震結(jié)構(gòu)中，框架的剛度小，承擔的地震作用力小，而彈性極限變形值和延性卻較小。整個結(jié)構(gòu)在地震作用下，墻體很快超過自身的較小彈性極限變形，出現(xiàn)裂縫，水平承載力下降，此時框架尚未充分發(fā)揮自身的水平抗力；墻體開裂后，框架承擔的地震力增大，同時由于結(jié)構(gòu)剛度的變化，地震作用效應也發(fā)生了變化。但無論是剪力墻還是框架，都是主體結(jié)構(gòu)的一部分，損傷壞后的修復工作都是比較困難的，而且花費也不小?？拐鹨?guī)范規(guī)定：除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱以外，柱端彎矩設(shè)計值應符合分別為一級取1.4，二級取1.2，三級取1.1。9度及一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合，根據(jù)實配鋼筋面積及材料強度標準值確定。底層柱軸力大，塑性轉(zhuǎn)的能力差，為避免柱腳出鉸后壓潰，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)底層，柱端截面組合彎矩設(shè)計值分別乘以增大系數(shù)1.5，1.25和1.15。角柱的調(diào)整后的組合彎矩尚應乘以不小于1.10的系數(shù)。對一級抗震等級的剪力墻肢截面組合彎矩設(shè)計值進行調(diào)整，迫使塑性鉸出現(xiàn)在墻肢底部加強部位，底部加強部位及以上一層彎矩設(shè)計值取墻肢底部截面組合彎矩設(shè)計值，其它部位乘以1.2的增大系數(shù)。對部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)，一、二級框支柱的柱上端和底層柱下端，其組合彎矩設(shè)計值應分別乘以增大系數(shù)1.5和1.25。以上“強柱弱梁”的調(diào)整措施，經(jīng)過非線性動力反應分析表明，基本滿足大震不倒地要求。在7度區(qū)，梁的鋼筋由重力荷載控制，柱的鋼筋基本由最小配筋率控制。全面增大了柱梁相對抗彎能力。同時，7度區(qū)很難出現(xiàn)正彎矩塑性鉸，對抵抗大震起到有利作用。在9度區(qū)，采用實配鋼筋面積和材料強度標準值計算柱內(nèi)彎矩，構(gòu)造上梁鋼筋的增大同樣導致柱內(nèi)彎矩設(shè)計值的增大，在多波輸入下，梁端塑性鉸轉(zhuǎn)動大，發(fā)展較充分，柱端塑性鉸發(fā)展不充分，轉(zhuǎn)動較小。塑性變形更多集中與梁端，滿足抗震能力設(shè)計要求。對8度區(qū)，其大震位移反應同9度差不多，但柱端塑性鉸較9度多，轉(zhuǎn)動大，梁端塑性鉸出現(xiàn)充分但轉(zhuǎn)動小，因而“強柱弱梁”效果不明顯，有關(guān)專家建議8度二級抗震等級時，彎矩增大系數(shù)宜取1.35，這有待進一步的完善。五．實施計劃：該課題以“人性化、人情化、生態(tài)化辦公”為核心內(nèi)涵”對我們有很大的啟發(fā)，完成一個建筑物的精品設(shè)計必需先進行調(diào)查研究，了解設(shè)計深度，對不同設(shè)計方案的比較，采用可行的經(jīng)濟合理的方案，考慮各種荷載，得出該工程的結(jié)構(gòu)可靠度，按照國家設(shè)計及施工規(guī)范、強制性條文的要求，利用所學知識，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)計算單元，進行荷載計算、豎向荷載作用下內(nèi)力計算、水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移計算、截面設(shè)計（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、樓板設(shè)計（選用什么雙向板，確定配筋）、樓梯設(shè)計（計算配筋）、基礎(chǔ)設(shè)計（采用柱下獨立基礎(chǔ)計算配筋），確定截面的配筋還應滿足構(gòu)造要求。施工圖中,結(jié)構(gòu)及構(gòu)件尺寸的標注要齊全,受力鋼筋、箍筋及構(gòu)造鋼筋的編號清楚、正確。受力鋼筋的錨固、連接及截斷位置清楚正確，結(jié)合周圍環(huán)境設(shè)施的布局與其和諧交融，從而實現(xiàn)以“人性化、人情化、生態(tài)化辦公”為核心內(nèi)涵”。綜上所述：無論是在實施分層計算法、D值法（改進反彎點法）、底部剪力法、“強柱弱梁”思想，還是抗震概念設(shè)計——框架結(jié)構(gòu)通過計算和構(gòu)造措施來實現(xiàn)“追求梁鉸機構(gòu)的能力設(shè)計方案”從而，進而實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三水準設(shè)防目標的。我們的視野不能再停留在自己的紅線范圍內(nèi)，應將建筑作為城市有機體的組成部分，作為塑造自我的體現(xiàn)，作為完善人的精神領(lǐng)地。為創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的