土木工程專業論文開題報告

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1、課題來源

土木工程專業論文開題報告

本課題來源於騰龍商業寫字樓工程設計,主體層高為6層,總建築面積6500㎡左右,採用鋼筋混凝土框架結構體系,一般建築結構使用年限為50年。耐火等級二級,屋面防水等級為二級,抗震設防烈度為7度。

2、研究目的和意義

2.1 研究目的

畢業設計是大學階段尤為重要的一個環節,它是對我們大學階段所學知識的一次綜合運用。通過畢業設計總結大學期間學習到的專業知識,學會一般工程建設專案的基本分析方法,熟悉房屋建築方案設計,初步設計,結構計算及施工圖設計的原理和方法。通過調查研究,收集資料,查閱文獻,進一步達到靈活運用所學基礎知識,深化所學課程內容。同時,通過全面掌握建築設計、結構設計的原理,繪製建築施工圖、結構施工圖的原則,結構設計計算方法,鞏固和加深對相關建築軟體的應用,培養自身嚴謹認真、實事求是、刻苦鑽研的工作作風,培養獨立完成設計、施工任務以及優化設計的能力,將所學習的理論知識運用到實際問題中去。

2.2 研究意義

(1)系統總結和應用在校期間所學的基本理論和專業知識;鞏固、深化、拓寬所學過的基礎課程、專業基礎課和專業課知識,提高綜合運用這些知識獨立進行分析和解決實際問題的能力;加強了自己使用專業軟體、資料處理和計算機繪圖的能力;

(2)培養了自己在建築設計方面所需的綜合能力和創新能力,達到初步瞭解與掌握一個建築方案設計和結構設計的實際工作內容和設計工作的方法和流程;

(3)通過畢業設計全面掌握建築設計的基本原理,學習繪製建築結構施工圖和建築施工圖.全面掌握建築中住宅設計的基本原理、功能組合,完成一棟建築的結構設計,繪製建築結構圖和建築施工圖,並進行相應的結構佈置;

(4)通過畢業設計,使我大致瞭解到商業寫字樓的設計理念,從建築設計方面,根據使用功能的不同,建築也有不同的側重點,對於商業寫字樓而言,涉及到水平向和豎直向的空間佈設,對單體空間,應滿足它的使用功能,包括預容納人數,會議用設施,個人的自由活動空間等等確定單體空間的幾何尺寸,再根據各個單體空間之間的聯絡,合理的佈置同一平面,最後考慮各層之間的聯絡,從而合理安排樓層。在滿足使用要求的基礎上,從美學的角度來達到輕鬆,舒適,便利,美觀。從結構設計方面,寫字樓造型規整,佈置靈活,體型簡潔,高度適中,採用鋼筋混凝土框架結構,承重構件與圍護構件有明確分工,建築物的內外牆處理靈活,經過合理的結構設計可以具有較好的延性效能。通過寫字樓的設計,使我全面掌握建築設計的基本原理,全面掌握建築中辦公樓設計的基本原理、功能組合,完成一棟建築的結構設計繪製,建築結構圖和建築施工圖,並進行相應的結構佈置。

3、國內外研究現狀和發展趨勢及綜述

隨著建築業的發展,目前多層和高層建築逐漸增多,鋼筋混凝土框架結構是其主要形式,雖說它的'鋼筋及水泥用量都比較大,造價也比混合結構高,但它具有樑柱承重,牆體只起分隔和圍護的作用,房間佈置比較靈活,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,框架結構房屋越來越多的受到人們的青睞。

框架結構是由樑和柱組成承重體系的結構。主樑、柱和基礎構成平面框架,各平面框架再由聯絡樑連線起來而形成框架體系。框架結構的最大特點是承重構件與圍護構件有明確分工,建築的內外牆處理十分靈活,應用範圍很廣。這種結構形式雖然出現較早,但直到鋼和鋼筋混凝土出現後才得以迅速發展。根據框架佈置方向的不同,框架體系可分為橫向佈置、縱向佈置及縱橫雙向佈置三種。橫向佈置是主樑沿建築的橫向佈置,樓板和連續樑沿縱向佈置,具有結構橫向剛度好的優點,實際採用較多。縱向佈置同橫向佈置相反,橫向剛度較差,應用較少。縱橫雙向佈置是建築的縱橫向都佈置承重框架,建築的整體剛度好,是地震設防區採用的主要方案之一。

根據框架結構的自身特點,在進行建築,結構設計時,國際上流行採用“三統一”的原則,即“統一柱面,統一層高,統一荷載”的模式設計。統一柱面可使辦公樓根據人們的需要和功能要求實行相對任意分割,不至於因建築柱面不同而在改變使用功能上受到制約;統一層高可是樓房採光效果好,空氣流通順暢,佈局安排合理,水平運輸暢通無阻,有利於使用功能的相互代替;統一荷載,打破了會議室和其他部門之間的明顯界限。

對於寫字樓,高舒適度、低能耗是國際發展趨勢,世界的能源危機和中國能源上的緊缺都使得建築能耗問題受到越來越多的關注。寫字樓從同質化產品逐步轉向表現目標企業群形象,單個寫字樓個案針對的目標企業群不斷縮小。超大規模寫字樓與五星級酒店綜合體的出現,以及新產品概念,如“企業總部”和“LOFT辦公樓”,以及商務樓的快速發展,都是這一趨勢的體現。寫字樓產品設計發展到今天,對產品個性化及室內空間靈活劃分可能性的需求越來越受到建商及企業所有人的重視。未來幾年寫字樓產品本身品性的提升,將成為市場競爭的重點和開發的重要環節。寫字樓產品品性的提升,首先取決於對客戶群體需求的深入研究。而非盲目提升裝修標準或堆砌高新技術

由以上可知,在整個畢業設計的過程中,我們要通過運用各種通用圖集和設計規範以及國家,地方標準,完成多層建築的結構選型,結構佈置,結構設計及建築圖,結構圖,施工圖的繪製。此外,在設計中涉及到很多計算機軟體,如Office中的Word,Excel,繪圖軟體AutoCAD和天正,結構計算的PKPM等軟體,通過對這些軟體的應用,更能提高我們對計算機的應用能力。這對於每個土木工程的畢業生來說,是一個挑戰,也是一次機會,我們用它來檢查和提高我們對基礎理論和專業知識的理解,掌握程度及綜合應用的實踐能力。

4、本課題的主要研究內容及擬採取的技術路線、實驗方案

4.1 本課題的主要研究內容

根據建築設計規範及任務書要求設計並繪製騰龍商業寫字樓建築施工圖紙一套,其中有建築總說明、建築平面圖、建築立面圖、建築剖面圖、建築詳圖等;繪製騰龍商業寫字樓結構施工圖一套,有樑配筋圖、板配筋圖、柱配筋圖等;結構計算書一套,包括手算及電算。

4.2 擬採取的技術路線、實驗方案

(1)根據建築物的朝向,位置,體系等因素的要求,收集資料,查閱文獻,綜合考慮總體規劃、基地環境、功能要求,先對建築外觀、建築面積、建築高度、層高和室內淨高進行設計;然後對區域性進行設計,如樓地面、頂棚、屋面、樓面、坡面及樓梯位置,消防要求等進行設計。各部分都要按照規範要求進行設計。最後要明確框架結構的抗震級數,採用規則結構以利於房屋抗震,按照“三統一”的原則,確定柱網尺寸,確定材料及截面尺寸,以及基礎的選定。完成建築方案的設計,運用AutoCAD,天正軟體繪製建築施工圖。

(2)結構設計包括手算和電算兩方面,手算包括:取一榀框架對其進行內力分析(豎向荷載作用下力矩分配法,水平向荷載作用下D值法);風荷載的計算與效應組合;恆荷載的計算與效應組合;活荷載的計算與效應組合;標準層的內力分析(彈性方法和塑性方法)與配筋設計;估算樑、柱截面尺寸並進行配筋計算;澆樓梯、雨篷的內力分析與設計;電算包括:一榀框架的內力分析;樑、板、柱各層的配筋圖。將手算結果結合PKPM的機算結果進行比較分析。採用PKPM軟體繪製結構施工圖。

5、研究基礎

通過在校學習,主修了《結構力學》、《材料力學》、《理論力學》、《房屋建築學》、《混凝土結構》、《土力學》、《基礎工程與地基處理》、《建築結構抗震》、《高層建築結構》、《建築施工技術》、AutoCAD、PKPM等專業課程,並在老師的指導下進行了結構力學課程設計、混凝土結構課程設計、房屋建築課程設計、基礎工程課程設計,並且上機進行了CAD繪圖設計、利用PKPM進行結構設計積累了設計經驗,同時參加了生產實習,現場瞭解了當前社會發展趨勢及理論同實踐的聯絡與區別,綜合上述本人具備了完成該設計的理論基礎及基本能力。

本次騰龍商業寫字樓工程,我將根據有關設計規範和法規規定,查閱標準圖集及有關參考資料,遵循“適用、安全、美觀”的設計原則。

6、預期達到的目標及進度安排

6.1 預期目標

在整個商業寫字樓設計的過程中,能夠更全面的瞭解設計的各個環節,通過對課題的建築設計來掌握建築設計的方法,還要掌握建築設計的一些重要規範,同時在做結構的設計,要熟練使用AutuoCAD、PKPM等軟體,掌握結構設計中力學的計算方法,能夠達到做設計的各方面所具有的專業知識,並能將知識運用到實踐中去。

(1)全面掌握建築結構設計的基本原理。

(2)掌握商業寫字樓的結構設計與施工設計。

(3)繪製施工平面圖和結構圖。

(4)熟悉相關軟體:CAD、天正、PKPM等。

6.2 進度安排

(1)總進度要求:畢業設計總週數為13周。

(2)具體進度要求:

7、閱讀的主要文獻、資料

[1] 李必瑜,王雪松. 房屋建築學[M].武漢:武漢理工大學出版社.2008

[2] 包世華. 結構力學(上冊)[M].武漢:武漢理工大學出版社.2009

[3] 包世華. 結構力學(下冊)[M].武漢:武漢理工大學出版社.2009

[4] GB/T50104-2001. 建築製圖標準[S]

[5] 沈蒲生,樑興文.混凝土結構設計原理[M].北京:高等教育出版社.2007

[6] 沈蒲生,樑興文.混凝土結構設計[M].北京:高等教育出版社.2007

[7] GB50011-2001. 建築抗震設計規範[S]

[8] 吳潔,楊天春.建築施工技術[M].北京:中國建築工業出版社.2009

[9] GBJ16-87. 建築設計防火規範[S]

[10] GB50009-2001. 建築結構荷載規範[S]

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[12] 馬成鬆,蘇原. 抗震結構設計[M].北京:北京大學出版社.2006

[13] JGJ 37-87. 民用建築設計通則[S]

[14] GB50010-2002. 混凝土結構設計規範[S]

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