土木设计任务书范本.docx
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土木设计任务书范本
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目录
桂林市XX办公楼设计任务书1
工作计划5
读书笔记7
开题报告14
外文翻译19
阶段总结31
毕业实习报告32
毕业设计总结36
桂林理工大学
本科学生毕业设计(论文)
任务书
系(院):
土木工程系
专业(方向):
土木工程(工民建)
桂林理工大学教务处制
教研室主任:
(签字)
系(院)主任:
(签字)
工作计划
毕业设计是总结我们学生在校期间的学习成果,是学生综合运用所学的基础知识、专业知识和基本技能进行建筑、结构、施工设计的重要实践过程。
通过毕业设计的实践,学习、掌握和提高综合应用所学知识进行分析问题和解决工程实际问题的能力。
毕业设计的课题是桂林市市政综合办公楼的建筑和结构设计。
要求通过实践工程的结构设计,初步掌握其设计原则、方法和步骤,并获得设计技能的基本训练。
结构布置要求荷载传递直接、受力明确,还需考虑整个建筑物的平面和竖向刚度及整体性,尽量减少扭转效应,在结构布置的基础上深入考虑在竖向荷载和水平荷载作用下,结构体系之间协同工作的程度,合理的确定结构或构件的计算简图。
通过必要的计算和结构处理,使结构构件及其连结的节点满足强度、刚度、裂度的要求,最终把结构布置和构件设计准确地反映到施工图上。
以下表格为具体的工作计划和步骤
设计步骤
所用时间(周)
时间段(周)
计算内容
提交建筑方案
3
1-3
实践了解工程的结构设计
学习平法施工图
了解其设计原则、方法和步骤
绘制建筑图
1
4
确定柱网布置和层高
绘制建筑平面图
绘制建筑立面图
绘制建筑剖面图
整理修改建筑图
1
5
基本假定与计算简图
1
6
梁板柱截面尺寸确定
计算简图
水平地震作用下的内力和侧移计算计算
1
7
重力荷载计算
水平地震作用计算
风荷载作用下的内力和侧移计算
1
8
位移计算与验算
及构件内力计算
竖向荷载作用下的内力计算
1
9
计算单元与计算简图
内力计算
作用效应组合
2
11
框架梁弯矩和剪力
框架柱弯矩、轴力和剪力计算
构件截面设计
1
12
截面设计
梁柱配筋计算
基础设计
1
13
制图与计算
2
13~15
制图
PKPM计算
计算书整理
0.5
15~15.5
准备答辩
0.5
15.5~16
读书笔记
承载力极限状态计算规定
新规范把建筑结构的安全等级分为三个级别,但由于增加了由永久荷载效应控制的荷载组合,提高了其中的永久荷载系数,因此取消了旧规范中屋架、托架、恒载为主的轴心受压柱、小偏心受压柱安全等级应提高一级,预制构件施工阶段安全等级可降低一级的规定;
承载力极限状态设计表达式仍为:
γ0S≤R;
确定结构重要性系数γ0时,规定了设计使用年限为100年及以上的结构构件与安全等级一级相当,设计使用年限为50年的结构构件与安全等级二级相当,设计使用年限为5年及以下的结构构件与安全等级三级相当。
荷载效应组合设计值S按基本组合或偶然组合进行;
按照新的《建筑结构荷载规范》GB50009的规定,对于基本组合,应取下列最不利值:
1)由可变荷载效应控制的组合:
S=γGSGk+γQ1SQ1+∑ni=2γQiψciSQik
对于一般排架、框架结构可简化为:
S=γGSGk+γQ1SQ1
S=γGSGk+0.9∑ni=1γQiSQik
2)由永久荷载效应控制的组合:
S=γGSGk+∑ni=1γQiψciSQik
γG应取1.35,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载;偶然组合与旧规范相同。
正常使用极限状态验算规定
新规范规定对于正常使用极限状态,结构构件应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响采用下列极限状态设计表达式为:
S≤C;
标准组合即旧规范中的短期效应组合,准永久组合即旧规范中的长期效应组合;
受弯构件的最大挠度计算应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响,与旧规范相同;
结构构件正截面裂缝控制等级仍分为三级,其中二级裂缝控制的构件,旧规范在荷载效应标准组合下拉应力不超过αctγftk的规定改为不超过ftk,而一级和三级裂缝控制的构件与旧规范相同;
新规范中裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值改由环境类别和结构类型确定,与旧规范按构件类型、钢筋品种和室内外环境分类的规定不同。
耐久性的规定
新规范关于耐久性设计的内容有两种形式:
1)特别增加了耐久性规定这一节,直接规定环境的分级方法以及各类环境对结构混凝土耐久性的基本要求等;
2)对于分散在各章节中的影响混凝土耐久性的有关条款作必要的修改,如加大混凝土保护层的厚度,在“构件”和“构造”章节中表达与耐久性有关的构造措施等;
影响耐久性的最重要因素是环境,新规范把环境分为五类,与模式规范MC-90基本相同,环境是耐久性设计的主要依据;
影响耐久性的另一个重要因素是混凝土本身的质量,而混凝土的质量与混凝土强度等级、水灰比、水泥用量密切有关,此外混凝土中的氯离子含量和碱的含量也对耐久性有重大影响,新规范为保证结构混凝土的耐久性,对使用年限50年和100年的混凝土结构的混凝土质量提出了规定;
应该指出,新规范只是采用宏观控制的办法,还不能定量地确定结构的耐久性。
混凝土结构的环境类别
新规范取消了旧规范中的C7.5级和C10级低强度混凝土,增加了C65、C70、C75和C80级高强度混凝土,标志了我国混凝土技术的进步和施工、设计水平的提高;
新规范对结构混凝土的强度等级提出了最低要求,是下限值,不是最佳值;
随着混凝土强度等级的提高,强度价格比迅速提高,采用较高强度的混凝土,对柱、墙、基础等受压为主的构件以及预应力构件有显著的经济效益;受弯构件选用C20-C30,受压构件选用C30-C40,预应力构件选用C30-C50,高层建筑底层柱选用C50或以上,不仅承载力得到了提高,抗剪及裂缝控制性能也随之提高。
混凝土的设计参数
混凝土的强度等级只是混凝土力学性能的一个基本标志,作为其代表值的立方体抗压强度标准值fcu,k也不具备直接作为设计参数的条件,只能作为确定设计参数的依据;混凝土的设计参数主要有:
轴心抗压强度fc、轴心抗拉强度ft、弹性模量Ec、剪变模量Gc、泊松比ν、线膨胀系数αc以及疲劳强度修正系数γρ;新规范删除了旧规范中的弯曲抗压强度fcm,改用轴心抗压强度fc乘以反映高强混凝土特性的降低系数α1来表示,理由如下:
1)与国际接轨;
2)协调正截面承载力的计算;
3)简化计算;
新规范调整了轴心抗压强度标准值、轴心抗拉强度标准值与立方体抗压强度标准值之间的关系式;为提高安全度,混凝土材料分项系数由1.35提高为1.40;弹性模量、剪变模量、泊松比、线膨胀系数以及疲劳强度修正系数等与旧规范一致,仅补充了C65-C80高强混凝土相应的参数。
正截面承载力计算
混凝土弯曲抗压强度不是通过直接量测得到的强度,只是一个概念上的强度。
混凝土正截面承载力设计时,在弯矩M和轴力N的共同作用下,由纯弯曲、大偏心受压、小偏心受压到轴心受压是一个连续渐变的过程,旧规范对受弯状态为主计算取弯曲抗压强度,而对受压状态为主的计算取轴心抗压强度,从概念上和计算上不能协调,而取一个参数就容易多了。
简化计算
取消弯曲抗压强度以后,有关混凝土抗压方面的设计参数只有一个轴心抗压强度,从概念上到计算上都得到了简化。
反映不同受压状态特征的抗压强度(如弯曲抗压强度、局部抗压强度等)可以通过计算公式的调整加以反映,完全可以用简单的形式确切地反映应有的规律。
新旧规范对比
轴心抗压强度
fck=0.88×0.76fcu,k(旧规范)
fck=0.88α1α2fcu,k(新规范)
系数0.88是考虑实际结构中的混凝土与试块混凝土强度之间的差异等因素而确定的修正系数;
α1为轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值,α2为混凝土脆性系
ft=0.88×0.26(fcu,k)23(旧规范)
ft=0.88×0.395α2(fcu,k)0.55(1-1.645δ)0.45(新规范)
系数0.88是考虑实际结构中的混凝土与试块混凝土强度之间的差异等因素而确定的修正系数;α2为混凝土脆性系数
板结构
混凝土矩形板的长向、短向跨度比值大于3时,按单向板设计,简支或连续的单向板可用解析法或弯矩分配法计算;
混凝土矩形板的长向、短向跨度比值小于3大于2时,也可按单向板设计,但沿长向跨度应配一定的构造钢筋;
混凝土矩形板的长向、短向跨度比值不大于2时,按双向板设计,形状规则、支撑条件和荷载形式简单的双向板可以利用计算图表查到,一般的板则需用有限元法程序进行分析。
塑性分析方法
在混凝土结构分析中经常采用的塑性分析方法有考虑塑性内力重分布的弯矩调幅法、塑性极限分析方法中的塑性铰线法和条带法等;钢筋混凝土连续梁和连续单向板宜采用考虑塑性内力重分布的弯矩调幅法,框架、框架剪力墙结构以及双向板等也可对支座或节点的弯矩进行调幅,并确定跨中弯矩,对于直接承受动力荷载的结构、要求不出现裂缝或对裂缝控制较严的结构、处于严重侵蚀性环境中的结构以及配置延性较差的钢筋的结构不得采用塑性内力重分布的方法;承受均布荷载的周边支承的双向矩形板可采用塑性铰线法或条带法进行承载能力极限状态设计。
采用塑性分析方法设计时,同时应满足正常使用极限状态的要求。
单筋矩形截面
在单筋矩形截面计算公式中,新规范只是用α1fc代替了旧规范中的fcm,其他保持不变:
α1fcbx=fyAs
M≤α1fcbx(=0.24ftfyv,比旧规范的0.02fcfyv略有提高;
4)增加了无腹筋板类受弯构件的斜截面计算公式;
5)增加了圆形截面构件的斜截面计算方法(略);
6)增加了矩形截面柱双向受剪的框架柱的斜截面计算方法(略)。
有腹筋梁斜截面承载力计算公式
有腹筋梁的斜截面承载力计算公式:
1)矩形、T形和工形截面的一般梁
Vcs≤0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0s+0.8fyAsbsinα
Vcs≤0.07fcbh0+1.5fyvAsvh0s+0.8fyAsbsinα(旧规范)
2)集中荷载作用下的独立梁
Vcs≤(1.75(λ+1))ftbh0+1.0fyvAsvh0s+0.8fyAsbsinα
Vcs≤(0.2(λ+1.5))fcbh0+1.0fyvAsvh0s+0.8fyAsbsinα(旧规范)
当hwb≤4时V≤0.25βcfcbh0
V≤0.25fcbh0(旧规范)
当hwb≥6时V≤0.2βcfcbh0
V≤0.2fcbh0(旧规范)
无腹筋板类受弯构件的斜截面计算
无腹筋板类受弯构件的斜截面计算公式如下:
V≤0.7βhftbh0
其中βh为截面影响系数,取βh=(800)H
其中:
ψu、ψl为柱的上端和下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值;ψmin为ψu、ψl的较小值;H为柱的高度。
不对称配筋矩形截面偏心受压承载力计算公式
矩形截面大偏心(2as’≤x≤ξbh0)受压承载力计算公式如下:
N≤α1fcbx+fy’As’-fyAs
Ne≤α1fcbx(aero-planeengineer’spointofview,anaero-planealsoisastructure.)Astructuraldesignisthedesignofbuildingstructures.Thebuildingasawholeisdesignedbyanarchitect,particularlyinadenselypopulatedarea.Forwaterengineers,sewage-treatmentengineers,andmunicipalengineers,structuresarenotalwaysanimportantpartoftheirworkthoughevenaroadorapipeisastructuresincetheybothcarryload.
Combinedfootingsarethoseinwhichthepadswouldalsobesolargethattheynearlytouch,butunlikestripfootings,theymaycarrytheloadfrommorethanonerowofcolumns.Thefinaldevelopmentofthecombinedfootingistheraft(ormatormatters)foundationinwhichallthepadsarecombinedintoonereinforcedconcreteslabwhichmayvaryinthickness,butisusuallyofthesamethicknessthroughoutitsarea.
Thestructuraldesignitselfincludestwodifferenttasks,thedesignofthestructure,inwhichthesizesandlocationsofthemainmembersaresettled,andtheanalysisofthisstructurebymathematicalorgraphicalmethodsorboth,toworkout.Foracommonstructuresuchasabuildingframe,manymethodsdevelopedforanalysis,sothatthedesignandanalysiswillberelativelyeasyandmayneedtobeperformedonlyonceortwice.
Butforanyunusualstructurethetasksofdesignandanalysiswillfoundthatisstrong,stableandlasting.Cheapnessdoesnotenterintothequalityofthedesignthoughitisimportantsinceacostlystructurewillprobablynotbebuiltandthedesigner’sfeewillthereforebesmaller.
Forthetypicalmulti-storystructureinacity,whetheritistobeusedforofficesordwellings,themostimportantmemberwhichtheengineerdesignsisthefloor—fortworeasons:
itrepeatsallthewayupthebuilding,anditthedeadloadofthebuilding.Thedeadload,infact,aspointedoutin‘foundations’,canbefairlyexactlycalculatedbyassumingthatthefloorsaretheonlydeadload.
Thesefloorsaregenerallyofreinforcedorprestressedconcretebecausetheyresistfirebetterthansteelorwood,animportantconsiderationforatallbuilding.Therearetwomaintypes,thesolidfloorandthefact,intheribbedfloor,partofthelowerthefloorbutwouldbesolidfloors,butitismoredifficulttocastthemwiththeconcreteallroundit,thoughwhenthereistime,acity,thestructureitselfisinaveryearlystageofdesignatatimewhenthefoundationsmustbedesignedveryquickly.Thebuildingdesignmust,,andthereforethefloorspanswillbefixed.Theprobablefloorthicknesscanthenbeworkedout.Thiswillvaryonlyslightlyifatallfromfloortofloor,anditmustbecalculatedascloselyaspossibleincludingthetopping.Generallyanallowanceof13cmofdenseconcretewillbeenough,plus5cmforthetoppingandfloorsurface,making18cminall.Theweightsofbeams,columnsandstairscanberegardedasincludedinthefloorthicknessallowance.Ifthefloorsaretobebuiltwithforthisshouldbemade.
Thefirstroughcalculationofthestructureweightisasfollows:
assumingthefloorsareallofthesametotalarea,andthereareeightfloorsincludingonebasementnotsuspendedbutrestingonthesoil,thetotaldeadweightofthebuildingincludingtheroofwillbe,perm2ofbuildingfoundation,9*18100*2.75=4.45tonsm2,theweightof1m3ofdenseconcretebeingassumedtobe2.75tonsm3.Tothismustbeaddedafigurefortheliveload.Ifthebuildingistobeforofafloorandisacceptedunderthebuildingby-lawsofmostlocalauthorities.Buttheseauthoritiesneverinsistonthewholeofthisloadbeingappliedtothefoundationssinceitisanycasethedepthnowbeingcalculatedisnotsubjecttocontrolbylaws,andwecanuseanyproportionoftheliveloadwhichappearsreasonable.
Suspendedstructuresareamongthemostinterestingatthemomentbecausethefirstlargeoneswerein1966completedinLondon,andpossiblyothergreatcities.Inallthesestructures,thesecolumnsorstanchionsaremadefewerandlargersoastoreducethebuckingeffectsonthemandtoincreasetheireffectivelength.IntwothatwerebuiltinLondon,thereisonlyonecolumn,inthecenterofthebuilding,andthisisaitorattachedtoitswall.Thetowermaybecalledthecoreofthebuildingandonitstopisabridgeoverhanginginalldirections,fromwhichandcanbeinadoorframeorwindowframesothatforsuchabuildingthereneedbenonoticeableobstructiontosightoranydirectionoutwardsfromthecore.
Butthisisonlythebeginningofsuspendedconstruction.Ifitissuccessfulandiftheworld’slargecitiescontinuetobecomemorecrowded,theideawillgrow,andthe60-storeyskyscrapersofNewYorkwillbetinycomparedwiththevast300-storeystructuresoftheworld’sfuturecities.
Itseemspossibleandevenlikelythatthewholecitymaybeoneorafewofthesevastbuildings,carriedonpairsoftowers1,000mbridge.Toreduceswayandbuckling,thecolumnswillbemassive,probablynotlessthan30m
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