开题报告王启.docx
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开题报告王启
华北水利水电大学本科生毕业设计(论文)开题报告
学生姓名
王启
学号
201219008
专业
土木工程
题目名称
郑州市某税务局办公楼建筑与结构设计(L型)
课题来源
自命题
主
要
内
容
设计理念,主要技术指标或设计参数,建筑设计,结构设计,毕业设计进度安排,参考文献等。
采取的主要技术路线或方法
框架是典型的杆件体系,近似计算方法很多,工程中最实用的是力矩分配法及D值法,前者多用于竖向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
根据建筑设计方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,绘制结构施工图。
时间安排
第1到2周完成英文翻译,资料收集阅读和开题报告;
第3到5周选建筑方案,完成建筑设计;
第6到12周做结构布置及结构计算,完成结构设计;
第13周完成设计成果整理及答辩准备;
第14周毕业答辩。
指导教师意见
签名:
年月日
备注
根据进度安排及时完成毕业设计工作,遇到问题及时请教指导教师。
开题报告
——郑州市某税务局办公楼
学号:
201219008姓名:
王启指导老师:
程远兵
1、设计理念
框架结构建筑的空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;可以较灵活地配合建筑平面布置,利于安排需要较大空间的建筑结构;采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果。
因此,现代办公楼主体大都采用框架结构,或框架剪力墙结构。
材料上多用钢筋混凝土,局部采用钢结构,以满足承受自重、活荷载以及实验器材和办公用具荷载,并保证具有足够的强度和稳定性要求。
本次毕业设计课题是郑州市某税务局L型办公楼。
该办公楼是一钢筋混凝土框架结构,应合理安排接待部分,办公部分,生活部分,人流,交通,安全等情况,为工作人员提供一个安静、舒适、高效率的工作环境,同时体现出一种庄严、雄伟的意境和气象。
该办公楼的主要使用房间包括办公室和会议室,辅助用房包括收税大厅,接待大厅,卫生间,活动室,餐厅,厨房,浴室,更衣室及档案室等,交通联系部分包括走道、楼梯和门厅。
各房间要满足采光和通风的要求。
本工程的结构设计系利用我国多层建筑结构设计国家标准,充分应用规范提供的完善的、先进的技术。
做到与时俱进,理念新颖。
在建筑方面,本工程并充分发挥设计人员的主观能动性,并且注重人性化的设计,不拘泥于传统的办公楼设计理念,切实以满足各单位需要为目的。
在结构设计方面,本工程所涉及的框架结构在我国已经有了比较完善的理论和设计方法,同时有大量的相关资料和规范可以参考利用,可以充分保证结构设计的安全可行性。
任务要求:
毕业设计是大学四年里最重要的实践环节,通过一整套的框架结构办公楼设计,可以检验自己在大学四年的学习成果,而且可以加强对整个土木工程的各个方面深刻的理解和认识。
在指导教师的辅导下,我会完成任务书规定的全部内容,掌握多层建筑结构设计的步骤、方法,熟悉概念设计、结构选型、构造措施、建筑防火等有关知识,了解国际建筑结构设计的新动向。
了解与建筑结构设计有关的、行业内的其他知识。
可行性分析:
现我已掌握了设计必须的相关资料,基础知识,并且能够得到老师的帮助和指导。
在技术方面我经过土木工程专业的多门专业课学习之后,我已经掌握了AUTOCAD,PKPM等土木工程结构设计的相关常用软件,了解如何按照规范设置其中的参数,并能够运用到实际过程当中。
在个人方面在过去大学专业课中我先后主修了《理论力学》、《结构力学》、《材料力学》、《房屋建筑学》、《混凝土结构设计原理》、《基础工程》、《高层建筑结构设计》、《土力学》、《土木工程施工组织》等多门课程,能够熟练的分析计算荷载,以及各类梁板柱的配筋等等。
为了更好的完毕业设计中的任务,我将利用课余时间对周围各式办公楼进行观察和仔细地分析,找出它们的优点和缺点,借鉴它们成功和失败的经验,来弥补自己在设计时的不足,以防在搞设计时犯下同样的错误。
于此同时也要利用便利的网络,收索各个优秀办公楼的建筑设计信息,来观摩它们的典型建筑风格,争取使自己的设计即富有创新,又带有浓厚的文化底蕴。
但我对一些知识并不是很系统的了解,如:
在设计过程中的结构建模,参数设置,构造设计以及受力性能等方面存在问题。
在本学期的毕业设计过程中我一定遵守学院规定的毕业设计进度安排,制定一份科学合理的计划,从严要求自己,在遇到问题时我会及时与老师进行联系,把自己的想法与导师进行即时交流,通过老师的精心指导和自己的刻苦钻研相结合,才能少走冤枉路达到事半功倍的效果。
2﹑主要技术指标或设计参数
建设场地位于郑州市区,层数为5层,钢筋混凝土框架结构,建筑面积要求为4822㎡左右。
(1)场地情况:
场地平坦,地貌单一,场地自上而下分为两个单元土层。
(2)素填土:
褐黄色,稍湿,可塑,主要成分为粉质粘土及少量砖块,松密不一,为近期堆积。
层底埋深为1.8米。
该层土的承载力特征值为70千帕,属中压缩性土。
(3)粉质粘土:
褐黄色,灰黄色,稍湿,可塑,底板在勘探深度内未能揭穿。
该层土的承载力特征值为170千帕,属中压缩性土。
(4)场地地下水:
地下水稳定水位在7.5米。
土质对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。
场地土属中软场地土,场地类别为Ⅱ类。
场地不液化,无不良地质作用。
经地质、文物勘探,地质良好,地下无古代建筑,可根据场地情况任意假设一总平面布置图。
(4)建筑地点冰冻深度:
-1.2m;
(5)基本风压和基本雪压据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006)分别设为0.45kN/m²和0.40kN/m²,设计年限为50年。
3、建筑设计
3.1.1建筑平面设计
(1)使用部分的设计
税务局大楼中主要使用部分包括办公室和会议室。
办公室:
每人使用面积不应小于4㎡,单间办公室净面积不应小于10㎡。
设计方案中每层均设办公室,办公室的尺寸大多为7200mm×5400mm。
会议室:
大会议室应根据使用人数和桌椅设置情况确定使用面积,平面长宽比不宜大于2:
1,宜有扩声、放映、多媒体、投影、灯光控制等设施,并应有隔声、吸声和外窗遮光措施;大会议室所在层数、面积和安全出口的设置等应符合国家现行有关防火规范的要求;会议室应根据需要设置相应的贮藏及服务空间。
本楼中会议室设在五楼,尺寸为14400mm×13100mm。
对外办事大厅宜靠近出入口或单独分开设置,并与内部办公人员出入口分开。
应根据需要和使用要求设置接待室;专用接待室应靠近使用部门。
办公楼中主要辅助房间包括征税大厅,接待大厅,卫生间,活动室,餐厅,厨房,浴室,更衣室及档案室等。
卫生间:
距离最远工作点不应大于50m,应设前室,深度不小于1.5m~2.0m,当人数为6~25人时,应为职工配置2个大便器,2个洗手盆,每个大便厕位长应为1.00~1.50m、宽应为0.85~1.20m,每个小便站位(含小便池)深应为0.75m、宽应为0.70m,厕内单排厕位外开门走道宽度宜为1.30m,不得小于1.00m。
设计方案中卫生间总尺寸为8100mm×5400mm,男卫生间的尺寸均为4500mm×2440mm,女卫生间的尺寸为4500mm×2960mm。
男卫生间设1400mm×900mm的大便器和750mm×700mm的小便站位,并且在卫生间内应设污水池和地漏。
接待大厅:
会客室布置于一层门厅,其尺寸为8100mm×5400mm。
征税大厅:
布置在一层西端,其尺寸详见首层平面图。
活动室和档案室布置在五楼西端,尺寸均为14400mm×7200mm。
(2)交通联系部分的设计
交通联系部分包括走道、楼梯、门厅。
走道:
一般民用建筑中,当走道两侧布置房间时,办公楼的走道宽度为2.10~2.40m,当走道长度不大于40m时,双面布房的走道最小净宽为1500mm。
设计方案中走道净宽为2100mm,满足要求。
楼梯:
办公楼耐火等级为二级,楼梯宽度应满足每1000mm可容纳100人,走道内房间门至最近楼梯的最大距离为35m。
一般来说,供双股人流行走的楼梯梯段宽度为1100mm~1200mm,根据防火规范要求疏散楼梯的最小净宽度为1200mm。
方案设计中在办公中间位置设置一个宽为3600mm的主要楼梯,在西侧布置一个宽为3600mm的次要楼梯,楼梯形式均为双跑楼梯。
3.1.2建筑立面设计
体型:
该办公楼的立面平整,呈L型。
门:
办公室门洞口宽度不应小于1.00m,高度不应小于2.10m,机要办公室、财务办公室、重要档案库等的门应采取防盗措施,室内宜设防盗报警装置,双扇门宽为1500mm×1200mm。
卫生间的门采用单扇木门,尺寸为900mm×2700mm。
其余各房间均采用单扇防盗门,尺寸为600mm×2700mm。
窗:
窗均采用铝合金推拉窗。
底层外窗宜采取安全防范措施,外窗不宜过大,可开启面积不应小于窗面积的30%,应有良好的气密性、水密性和保温隔热性能,满足节能要求。
方案设计中办公室窗户的尺寸为2400mm×2100mm,卫生间窗户的尺寸为1500mm×2100mm,主要楼梯间采用尺寸为2400mm×2100mm的窗户。
3.1.3建筑剖面设计
层高:
该办公为5层。
根据建筑分类,二类办公建筑中办公室的净高不应低于2.60m,建筑的走道净高不应低于2.20m,贮藏间净高不应低于2.00m。
设计方案中各层层高均为3.6m。
高差:
室内外地面高差以不大于600mm、不小于300mm为宜。
设计方案中室内外地面高差为450mm,卫生间地面比同层办公室地面低20mm。
楼梯:
楼梯梯段最小净宽度为1100~1400mm,休息平台的净宽度必须大于或等于梯段的净宽度,梯井宽度一般为60~200mm,栏杆常伸入平台1/2踏步宽,踏步最小宽度为260mm,最大高度为170mm,一般扶手高度为900mm,平台下净空高度一般不应小于2000mm,梯段下净高不应小于2200mm。
设计方案中采用单跑楼梯,梯井宽度为50mm,踏步宽300mm,高150mm,各层均有24个踏步。
建筑主要楼梯梯段净宽3300mm,中间平台净宽1500mm。
门窗:
窗台的高度常取500mm~900mm。
设计方案中卫生间窗台高度为900mm,主要楼梯间窗户比中间平台高900mm。
3.1.4室内环境设计
室内环境的设计一般主要考虑采光、通风、照明还有隔音等的设计。
采用自然通风的办公室,其通风开口面积不应小于房间地板面积的1/20。
办公室、会议室宜有天然采光,窗地面积比为1/6~1/8。
3.2建筑方案
4、结构设计
结构设计的主要内容包括:
柱网布置和构件截面尺寸的初步选择、荷载计算、水平地震作用计算、框架侧移验算、横向框架内力分析与组合、框架梁柱设计以及基础设计。
采用的计算方法:
水平力作用、竖向力作用等。
设计计算以手算为主,以PKPM计算软件作为辅助计算来验算手算结果。
4.1现浇钢筋混凝土结构的类型
该建筑结构为钢筋混凝土框架结构,选用C30混凝土,受力钢筋选用HRB335,分布钢筋选用HRB335,箍筋选用HPB300,填充墙采用加气混凝土砌块砌筑,外墙厚度为250mm,内墙厚度为200mm,屋顶设有900mm高的女儿墙。
4.2柱网布置
柱网尺寸一般在4m以上,钢筋混凝土框架柱网尺寸的常用范围是5~8m。
对混凝土结构,办公室等的柱网开间多用6.0m、6.3m、6.6m、6.9m和7.2m等,进深多为4.8m、5.4m、6.0m、6.6m、6.9m、7.2m等,层高3.0m~4.5m等。
设计方案中纵向柱网尺寸有7200mm、5400和2300mm,横向柱网间距为7200mm。
4.3梁柱截面估算
(1)框架梁
框架梁的截面形式采用矩形。
框架梁截面高度
=(1/18~1/10)Lo,其中Lo为计算跨度,且梁净跨和截面高度之比不宜小于4。
框架梁截面宽度
=(1/3~1/2)Hb,且不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4。
经计算可得:
纵梁:
=400mm~720mm;
=240mm~360mm
横梁:
=400mm~720mm;
=240mm~360mm
初选纵梁截面尺寸为300mm×600mm,横梁截面尺寸为300mm×600mm。
(2)框架柱
框架柱的截面形式采用方形。
截面的宽度和高度应满足,四级或不超过2层时不宜小于300mm,一,二,三级且超过2层时不宜小于400mm;剪跨比宜大于2。
抗震设计时,框架柱的截面尺寸可按柱的轴压比近似估算。
该框架结构在7度抗震设防地区,楼层总高
30m,查《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)得抗震等级为三级,轴压比限值[
]=0.85,各层重力荷载代表值g近似取12kN/m²柱轴向压力设计值N=βFgn,其中β取1.2,中柱的负载面积为:
(3.6+1.8)×7.2=38.88m²n取4。
。
竖向荷载产生的轴力估计值:
N=1.5×38.88×12×4=2799.36kN
所以,Ac=
=230305.22mm²
则Ac≥230305.22mm²即b=h≥479.9mm
故初选柱截面尺寸为500mm×500mm。
4.4内力计算
(1)恒载(标准值):
包括结构构件自重以及各种建筑构造层自重。
(2)活荷载:
包括楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载和水平地震作用。
楼面均布活荷载标准值取2.0kN/㎡,上人屋面均布活荷载标准值取2.0kN/㎡,重现期为50年的基本风压为0.45kN/㎡、基本雪压为0.40kN/㎡。
(3)竖向和水平内力计算:
竖向荷载作用下框架内力分析采用弯矩分配法,水平荷载作用下框架内力分析采用D值法。
(4)内力组合:
S=γGSGE+γEhSEhk+γGvSEvk+ψwγwSwE
S——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等;
γG——重力荷载分项系数,一般情况应采用1.2,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;
γEh、γGv——分别为水平、竖向地震作用分项系数;
γw——风荷载分项系数;
SGE——重力荷载代表值的效应,但有吊车时,尚应包括悬吊物重力标准值的效应;
SEhk——水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;
SEvk——竖向地震作用标准值的效座,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;
SwE——风荷载标准值的效应;
ψw——风荷载组合值系数,一般结构取0.0,风荷载起控制作用的建筑应采用0.20
地震作用分项系数
地震作用
γEh
γEv
仅计算水平地震作用
1.3
0.0
仅计算竖向地震作用
0.0
1.3
同时计算水平与竖向地震作用(水平地震为主)
1.3
0.5
同时计算水平与竖向地震作用(竖向地震为主)
0.5
1.3
4.5抗震设计的基本要求
抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,抗震等级为三级。
因建筑平面突出部分较长,应设置防震缝,抗震缝宽度取100mm。
4.6基础设计
基础采用钢筋混凝土柱下独立基础,基础埋深取1.5m,室内外高差0.45m.
5、毕业设计进度安排
周次
日期
阶段
指导教师/学生需要完成的任务
地点
备注
寒假
前一周
动员阶段
开小组设计动员会,指导教师与学生见面,安排题目,布置有关要求,答疑
各组自定
寒假
英文翻译资料收集阅读开题报告
完成翻译成果,开题报告
1
英文翻译及
开题报告
修改英文翻译及
开题报告(第一第二稿)
设计教室
2
修改英文翻译及
开题报告(第三稿),上交英文翻译及
开题报告(定稿)
3
建筑设计
建筑设计方案(第一第二稿)
设计教室
实训实习共一周时间,分散到3-5周周六日完成,具体时间由实验室指导教师安排
4
建筑设计方案(第三第四稿)
5
建筑设计(定稿),建筑设计说明编制及建筑施工图绘制
6
结构设计
结构布置
设计教室
生产(毕业)实习共三周时间,由各组自定,建议:
分散到设计过程中完成,具体时间由指导教师安排
7
结构计算(一榀框架计算,手算)
8
结构计算(一榀框架计算,手算)
9
板配筋计算,楼梯配筋计算
10
雨蓬配筋计算,基础设计及电算(PKPM计算一榀框架)
11
结构设计说明及绘制结构施工图
12
绘制结构施工图
13
设计成果整理及答辩准备
打印装订毕业设计计算书,所有图纸等
设计教室
14
答辩
毕业答辩
另定
6、参考文献
【1】.曾桂香主编房屋建筑学上海:
复旦大学出版社,2008
【2】.赵顺波主编混凝土结构设计原理上海:
同济大学出版社,2008
【3】.梁兴文史庆轩主编混凝土结构设计中国建筑工业出版社,2011
【4】.中华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范GB5009-2006
【5】.中华人民共和国国家标准建筑抗震设计规范GB50011-2010
【6】.中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2010
【7】.中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范GB5007-2011
【8】.中华人民共和国国家标准建筑设计防火规范GB50016-2006
【9】.中华人民共和国国家标准房屋建筑统一标准GB50001-2010
【10】.中华人民共和国行业标准办公建筑设计规范JGJ67--2006
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