本工程项目位于南昌市,属多功能综合办公结合建筑。建筑面积约4880㎡(±5%);建筑层数为4层,结构类型为现浇混凝土框架结构。
工程地质条件:场地总体地形较平坦,相对最大高差为0.57m,场地类别:二类。勘探深度范围内地基土分为4层,第1层为杂填土,厚约0.5m;第二层为粘性素填土,厚约0.9米;第三层为粉质粘土,厚约2.2m;第四层为圆硕,厚约6.2m;勘察期间场地内地下水稳定水位埋深5m,无侵蚀作用。拟建场地范围内没有发现地裂缝及其它不良地质作用。
建筑结构安全等级为二级;建筑结构设计使用年限为50年,地震基本烈度为7度;地震设防分类为丙类,抗震设防烈度为7度,框架抗震等级为二级;防火按二类二级设计,地基基础设计等级:丙级;建筑场地类别:二类;基础类型:采用柱下独立基础。
(二)毕业设计研究意义
(1)通过该项目设计,可以对我大学四年以来所学的专业知识进行综合应用,不但使我各方面的知识系统化,而且使所学知识实践化。
(2)使我了解并且掌握建筑设计的全过程,培养我独立分析解决实际问题的能力及创新能力,并锻炼我调查研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的能力。
(3)在设计中还涉及到很多计算机软件,如Office中的Word、Excel,绘图软件AutoCAD和天正,结构计算的PKPM及等软件,通过对这些软件的应用,更能提高我对计算机的应用能力。
所有的这些,都为我今后从事土木工程设计与施工奠定基础。
(三)设计要求:
1、学习要求
通过本设计使同学们综合应用所学习的有关建筑设计理论及工程技术知识,进一步熟悉和掌握建筑设计的依据、原则、方法与步骤,对高层办公楼类建筑的组成、要求及设计特点作深入研究,提高同学们对大中型民用建筑设计的能力。建筑设计的重点是根据使用功能要求,解决总体布局、平面组合、立面造型、内部空间环境处理等技术问题,进一步培养同学们独立分析问题和解决问题的能力。
根据本专业的方向和教学大纲的要求,确定本毕业设计的建筑设计部分仅作到初步设计深度,并能发展成为施工图,以配合结构设计。
根据建筑使用功能要求,学生在建筑专业教师指导下完成建筑平、立、剖面图,部分建筑大样图等。
2、建筑要求
根据实用、经济、美观的原则,独立进行建筑设计,并完成主要的建筑设计施工图。造型设计应庄重、新颖、大方。根据造型需求,可适当增加阳台、雨棚及出屋面楼梯之类,但不得超出总建筑面积的5%。外装修中高档,内装修以中档为主,重点空间可高档。防火按二类二级设计。
二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
(一)研究的主要内容
1.建筑设计部分
2.结构设计部分
结构设计就是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(柱网、框架梁、次梁、缝的设置,铺板方向等),进行结构计算,确定构件配筋,整理计算书并绘制结构施工图。
(二)研究的方案、方法
2.结构计算:
结构计算采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时用D值法进行计算。
结构部分计算的大概步骤:
(1)确定梁柱截面尺寸(通过轴压比验算、结构的层间位移验算)
(2)水平荷载作用下横向框架的内力计算
(3)竖向荷载作用下框架的内力计算
(4)框架梁柱配筋
(5)板的配筋计算
(6)楼梯配筋
(7)基础的设计及配筋计算
三、本课题研究的重点及难点,前期已开展工作
研究重点:选择结构体系、布置结构构件(柱网、框架梁、次梁、缝的设置,铺板方向等)、建筑功能分区、框架结构设计计算—地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平及竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计(截面尺寸、配筋计算)及施工图绘制。
难点:框架结构设计计算—地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平荷载作用下的内力计算、竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计(截面尺寸、配筋计算)。
毕业实习、熟悉任务书、确定建筑方案绘制方案草图第1~3.5周
结构方案设计及结构布置第4周
结构计算第5~12周
整理图纸、答辩第18周
参考文献
[1]建筑结构制图标准(GB/T50105-20__)北京:中国计划出版社20__
[2]建筑结构荷载规范(GB5009-20__)北京:中国建筑工业出版社20__
[3]混凝土结构设计规范(GB5010-20__)北京:中国建筑工业出版社20__
[4]建筑抗震设计规范(GB50011-20__)北京:中国建筑工业出版社20__
[5]砌体结构设计规范(GB50003-20__)北京:中国建筑工业出版社20__
[6]建筑地基处理技术(JGJ79—20__)北京:中国建筑工业出版社20__
[7]建筑地基基础设计规范(GB50007—20__)北京:中国建筑工业出版社20__
[8]李比瑜主编,《房屋建筑学》武汉理工大学出版社20__
[9]钢筋混凝土及砌体结构教材(上、下册)
[10]丰定国主编,《抗震结构设计(第二版)》,武汉理工大学出版社20__
[11]彭一刚主编,《建筑空间组合论》,中国建筑工业出版社1998
[12]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(03G101-1)
[13]黄双华主编,《房屋结构设计》,重庆大学出版社20__
[14]G.Winter.DesignofConcreteStructures1979
[15]M.Wakabayash.DesignofEarthquake-ResistantBuilding1986
[16R.parkandT.paula.ReinforcedConcreteStructrues,NewYork:JohnWileyandSonsInc1975
题目:
(一)毕业设计题目及背景
我的毕业设计是对某综合楼建筑结构与施工组织设计,本工程项目位于武昌某新建院校教工住宅区南侧临城市主要干道珞瑜路。建筑层数6层,底层设商店,经营百货什会综合服务,居住对象为城市机关职工。建筑面积为3800m2。
1气象、水文、地质资料:
平均气温16.8℃
平均最高21.3℃平均最低13.2℃
最高气温41.3℃最低-14.9℃
风向常年北、东北,夏季南、东南
降雨量全年1203.1mm,小时最大降雨量93.6mm
基本风压0.35kN/m2
基本雪压0.40kN/m2
地耐力250kPa
地下水地下平均水位低于室内地面以下2.5m,无侵蚀性
地震烈度:6度按不设防考虑。
2综合楼设计要求任务
按城市规划要求建筑层数6层,底层设商店,经营百货什会综合服务,居住对象为城市机关职工。建筑面积为3800m2。
1.住宅部分
建筑面积3100m2
居住户数40户
户型二室一厅及二室半一厅各占50%
2.商店部分
建筑面积约700m2
营业厅面积550~600m2
仓库及办公面积100~150m2
(二)毕业设计研究意义
(1)通过该项目设计,可以对我大学四年以来所学的专业知识进行综合应用,不但使我各方面的知识系统化,而且使所学知识实践化。
(2)使我了解并且掌握建筑设计的全过程,培养我独立分析解决实际问题的能力及创新能力,并锻炼我调查研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的能力。
(3)在设计中还涉及到很多计算机软件,如绘图软件AutoCAD和天正,结构计算的PKPM及等软件,通过对这些软件的应用,更能提高我对计算机的应用能力。
随着人们经济水平的发展,商业活动的急剧增加,商务公寓近些年来在国内外应用而生。它避免了商与住之间的横向互扰,其户型格局和商务配置都能够全面适应公司化办公的需求。商务公寓一产生便是一种热销状态冲击着市场,令人刮目相看。
在商务公寓的建筑过程中,一些大跨度、预应力结构形式被广泛采用,随着建筑科学的不断发展,将会有更多的结构形式被应用于商务公寓的建筑当中
目前,在抗震设防地区,钢筋混凝土框架结构是一种应用比较多的建筑结构形式。混凝土结构具有强度高、抗震性能好的优点。框架结构体系具有整体性好、建筑平面布置灵活、使用空间大、延性较好、施工方便、经济性好等优点。常用于体型较规则、刚度较为均匀的建筑。但其整体侧向刚度较小,水平力作用下侧向变形较大,所以建筑高度受到限制,非结构构件破坏比较严重。当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。
二、本设计的主要内容和拟采用的设计方案、设计方法或措施
(一)研究的主要内容
结构设计就是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(柱网、框架梁、次梁、缝的设置,铺板方向等),进行结构计算,确定构件配筋,整理计算书并绘制结构施工图。
施工组织设计部分,首先是确定建筑各部分施工方案和施工方法以及机械选择,然后是施工进度安排,主要是工程量和相应劳动量的计算,同时确定施工平面布置、安全和质量的保障措施等
(二)研究的方案、方法
结构计算采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时用D值法进行计算。
(1)恒荷载、活荷载、风荷载荷载计算
(1)确定梁柱截面尺寸
(2)竖向荷载作用下框架的内力计算
(3)风荷载作用下框架的内力计算
(4)框架梁柱配筋
(5)板的配筋计算
(6)楼梯配筋
(7)基础的设计及配筋计算
研究重点:选择结构体系、布置结构构件(柱网、框架梁、次梁、缝的设置,铺板方向等)、建筑功能分区、水平及竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计(截面尺寸、配筋计算)及施工图绘制。
难点:框架结构设计计算、水平荷载作用下的内力计算、竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计(截面尺寸、配筋计算)。
四、完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)
毕业实习、熟悉任务书、确定建筑方案绘制方案草图第1~3周
绘制施工图第13~15周
整理建筑说明书及结构计算书第16~17周
文献综述
建筑是人类最早的生产活动之一,是在一定的历史条件下,随着社会生产力发展而形成发展的。由于经济的发展、土地的减少,现代建筑趋向于多高层建筑,而砌体结构存在自重大、砌筑工作相当繁重、抗拉抗弯性能低、粘土砖用量很大,往往占用农田,影响农业生产等缺点,现代建筑多采用框架结构、框剪结构、框筒结构等结构体系。而框架结构是多高层建筑的一种主要结构形式。框架结构有钢筋混凝土框架和钢框架,而钢筋混凝土框架在教育建筑中较为常用。随着建筑行业迅速发展,我国混凝土行业已与世界混凝土技术进程同步。从干性混凝土到大流动性混凝土,再到混凝土建筑砌块。高强混凝土,混凝土外加剂发展,各种性能更优混凝土,绿色混凝土发展,混凝土行业前景一片光明。混凝土的各种优越性已充分体现。框架结构内部可用轻型材料分隔,许多轻型、隔热、隔音材料不断出现,绿色建材不断涌现。
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成。按施工方法的不同,框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区,多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案;在非地震区,有时可采用梁、柱、板均预制的方案。
在竖向荷载和水平荷载作用下,框架结构各构件将产生内力和变形。水平荷载作用下框架结构的侧移限值通常控制梁、柱截面尺寸。框架结构的侧移一般由两部分组成:由水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形;由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向框架结构的变形,形成框架结构的整体弯曲变形。当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很小。
我的毕业设计是做框架结构,需要对该结构具有较为深入的了解。该办公楼的建筑要求设计4200平米左右,四层。建筑设计要求建筑物功能分区合理,房间布置适宜,满足各项使用功能要求;结构设计要求结构布置合理,构件设计安全经济合理。
一、框架结构体系的特点:
1、结构自重较轻。
2、建筑立面容易处理。
3、计算理论比较成熟。
4、设计时要控制高宽比。
5、建筑平面布置灵活,能获得较大空间空间,也可按需要做成小房间。
6、整体侧向刚度较小,水平荷载作用下侧移较大,有时候影响正常使用。
二、框架结构体系选择的因素及适用范围:
1、考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。
2、考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。
3、非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑。
4、框架结构体系是介于砌体结构与框架—剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则。
5、框架结构由于其抗侧刚度较差,因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度设防区,对于一般民用建筑,层数不宜超过7层,总高度不宜超过28米。在8度设防区,层数不宜超过5层,总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求,但是不经济。
三、框架结构结构布置原则:
1、结构平面形状和立面体型宜简单、规则,使各部分均匀对称,减少结构产生扭转的可能性。
2、控制结构高宽比,以减少水平荷载下的侧移。
3、尽量统一柱网及层高,以减少构件种类规格,简化设计及施工。
4、厂房的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内,当厂房长度超过规定值时,可设伸缩缝将厂房分成若干温度区段。
四、框架结构的承重方案:根据承重框架布置方向的不同,框架承重体系可分为:
1、横向框架承重方案:在横向上布置主梁,在纵向上设置联系梁。楼板支撑在横向框架上,楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少,主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递,所以纵向联系梁往往截面尺寸较大,对于给定的净空要求使结构层高增加。
2、纵向框架承重方案:在纵向上布置框架主梁,在横向上布置联系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。由于联系梁截面尺寸较小,这样对于大空间房屋,净空较大,房屋布置灵活。不利的一面是进深尺寸受到板长度的限制,同时房屋的横向刚度较小。
3、纵横向框架混合承重方案:框架在纵横两个方向上均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较小的现浇楼盖,楼板可以不设井字梁直接支撑在框架主梁上。由于这种方案沿两个方向传力,因此各杆件受力较均匀,整体性也较好,通常按空间框架体系来进行内力分析。
五、变形缝的设置。在框架结构总体布置中,考虑到沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响,可用沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的部分。框架结构设缝后,给建筑、结构和设备的设计和施工带来一定的困难,基础防水也不容易处理、因此,目前的总趋势是避免设缝,并从整体布置或构造上采取相应的措施来减小沉降、复杂温度变化或体型复杂造成的不利影响。当必须设缝时,应将框架结构划分为独立的结构单元。
六、参考文献:
[1]梁兴文史庆轩主编《土木工程专业毕业设计指导》科学出版社出版
[2]国家基本建设委员会建筑科学院主编《建筑设计资料集》(1~10)中国建筑工业出版社1994年
[3]《现行建筑设计规范大全》中国建筑工业出版社出版发行20__年
[4]黎志伟编著《办公空间设计与实物》广东科技出版社
[5]周果行编著《房屋结构毕业设计指南》中国工业出版社20__年
[6]混凝土结构设计规范(GB50010-20__)
[7]武勇刘丽主编《办公建筑》中国建筑工业出版社20__年
[8]许安之艾志刚主编《高层办公综合建筑设计》中国建筑工业出版社1977年
[9]张颐译《办公空间设计秘诀》中国建筑工业出版社
[10]张述勇《工业与民用建筑专业毕业设计知道》地震出版社
[11]郑凌编著《高层写字楼建筑策划》机械工业出版社
[12]《基础工程》高等教育出版社20__年
[13]《房屋建筑学》武汉工业大学出版社20__年
[14]《混凝土结构设计原理与计算》中国建筑工业出版社20__年
[15]《屋面建筑构造》江苏省建筑配件标准图集苏J9503
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)
框架结构一般有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法。在计算机未普及的时候,当层数和结构跨数较多时,一般采用分层分析法、反弯点法、D值法等近似的分析方法;在现在,框架结构分析时更多的是根据结构力学位移法的基本原理编制电算程序,由计算机直接求出结构的变形、内力,以至各截面的配筋。由于目前计算机内存和运算速度已经满足结构计算的需要,因此在电算程序中一般是按空间结构进行分析。
但是在初步设计阶段,为确定结构布置方案或估算构件截面尺寸,还是需要采用一些简单的近似计算方法,以求既快由省地解决问题。另外,近似的手算方法虽然计算精度较差,但概念明确,能够直观地反映结构地受力特点,因此,工程设计也常利用手算的结果来定性地校核判断电算结果地合理性。
做为一个土木工程的本科毕业生,毕业设计是考验一个学生在大学四年所学的知识。在做毕业设计时能把以前所学的知识系统地联系起来,以前零碎地,,不太注意的知识点多会加深记忆。所以毕业设计是对一个学生来所是很重要的,要提高重视。
本毕业设计课题工作进度计划:
20__年2月26日~3月9日———毕业实习;
20__年3月12日~3月16日———开题报告;
20__年3月19日~4月6日———确定建筑方案,建筑施工图设计
20__年4月9日~5月11日———结构计算(手算);
20__年5月14日~5月25日———结构计算(电算)、出完整的施工图;
20__年5月28日~6月1日———资料整理、装订。
1、课题的目的及意义(含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等)
毕业设计是一个总结性的教学环节,是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。通过本教学环节,要加深学生对所学基本理论知识的理解,培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神,使学生得到有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。
1.1研究现状:
土木工程是建造各类工程设施的科学,技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为:建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生,深知土木工程设计范围之广,以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
就此次的设计题目,以及结合任务书所给定的各项条件,选择了框架结构比较合理并且切合实际。
1.2发展趋势:
框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”,在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。
[1]钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展,多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
[2]框架结构房屋的布置应对称、均匀,减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离,减小结构重心和刚度中心之间的距离,以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大,容易产生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑,抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外,还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构,有水平位移,房屋的总水平位移越大,人的感觉越不舒服,而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂,因而对这两种水平位移进行限,这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中,柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。
[3]作为一座办公楼设计,在设计之前作为设计者必须深入实际,调查研究,了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼,必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
1.3研究方法:
框架是典型的杆件体系,近似计算的方法很多,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。
这些方法的使用都作了以下几点的假定:
[1]忽略粱,柱轴向变形及剪切变形。
[2]杆件为等截面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线。
[3]在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在做竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。
1.4应用领域:
框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
本次毕业设计任务包括三个部分:建筑设计,结构设计和施工组织设计。
2.1建筑设计
2.1.1设计任务
2.1.2设计成果:
(一)总平面图:1:500要求标明建筑物位置、道路、绿化、标高、朝向等。
(二)平面图:1:100或1:200平面图应标明各房间名称,固定设备布置。
1.底层平面图:标注三道尺寸,注标高。
2.标准层平面图:标注三道尺寸,注标高。
3.顶层平面图:标注两道尺寸,注标高。
(三)剖面图:比例1:100或1:200(一个)
要求剖到楼梯,标注层高、楼梯平台、屋顶、室内外地坪标高、标注两道尺寸(门窗洞口、层高)。
(四)立面图:比例1:100或1:200(二至三个)
1.入口立面
2.侧立面或背立面
标注三道尺寸(墙段及洞口、层高、总高),标明室内外地坪标高,屋顶标高。
(五)节点详图:(二至三个)比例自定
(六)设计简要说明:
1.建筑总平面及概况。
2.方案特点及主要建筑技术措施。
3.防火设计简要说明。
(七)主要技术经济指标
1.总用地面积
2.总建筑面积
3.建筑密度(底层建筑面积/总用地面积)
4.容积率(总建筑面积/总用地面积)
5.绿地率(绿地面积/总用地面积)
2.1.3进度安排
第1周:讲解建筑设计基本原理、建筑设计基本步骤,了解并掌握办公建筑基本设计知识。完成“一草”。
第2周:深入方案,细化初步设计,为结构设计提供必要的条件。完成“二草”。
第3周:结构设计完成之后,完成施工图设计。
2.2结构设计
2.2.1设计任务
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。
2.2.2设计内容和步骤
1.根据房屋基本情况确定结构设计基本参数
2.进行结构平面布置
3.手算一榀框架,并用计算机程序PK复核
4.使用PMCAD,建立结构整体计算模型,用SATWE进行结构空间分析与设计
5.设计一部现浇板式楼梯
6.基础设计
7.整理计算书,绘制结构施工图
2.3施工组织设计
1、本课题的目的及意义,国内外研究现状分析
1.1本课题的目的及意义:
毕业设计是应届生毕业前的知识、综合素质训练的总结性的实践环节,是大学4年所学知识的综合性应用,同时也是对应届生素质和实践能力的一种培养。
我的毕业设计题目是xx办公楼设计,通过本课题的研究,了解框架的适用范围,掌握框架结构办公楼的主体构造形态、设计程序并且熟悉国家标准规范对于各种参数的规定,熟练掌握办公楼的设计程序、方法以及单体的建筑设计、结构设计的设计深度和建筑施工技术、施工组织管理,对建筑设计和结构设计有了更深一步的理解。
同时,在毕业设计的过程中,我们得以把自己在大学四年里所学到的知识综合应用,并巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力以及锻炼自己的识图能力,从而提高自己的专业技术素质,提高熟练操作专业软件进行建筑设计的能力,以及掌握建筑施工图、结构施工图绘制的方法,为今后工作打下良好的基础。因此我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计,使自己成为社会需要的人才。
1.2国内外研究现状:
随着经济的发展、人们生活水平的提高、建筑要求的提升钢筋混凝土框架结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化无论是工业建筑还是民用建筑在结构设计中遇到的各种难题也日益增多建筑结构设计是建设工程设计的重要环节是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。
近年来,世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快,应很多。钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的有点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展,多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度的增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,增加到一定程度时将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。
一般框架结构是由梁柱杆系构成,能够承受水平和竖向荷载作用的承重结构体系。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够用的承重结构体系。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够用的承重结构体系。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够结构的传力系统、传力方式,良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。
对于本课题的办公楼均是在特定的历史、社会、经济和文化背景下形成和发展起来的,其建筑布局、空间形态、环境气氛都在不断的变化。今天办公楼作为生产和处理各种商务活动的信息场所,而正在成为社会生产的基础。为了适应这种社会的发展需求,也要求办公楼在形态和功能上要多样化。特别是近几年信息化技术的快速发展,更加速了这种变化的趋势。在进行建筑、结构设计时,国际上流行采用“三统一”的原则,即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割,不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约。统一层高可使楼房采光效果好,空气流通顺畅,布局安排合理,水平运输畅通无阻,有利于使用功能的相互替代。统一荷载,打破了会议室和其他部门之间的明显界。
围绕着绿色生态和节能的主题,建筑形态会更加多样化,功能构成会更加丰富,更加强调人性化和令人身心愉悦的空间环境创造。办公楼设计时应充分考虑适应性、灵活性、高效性和人性化的设计理念,以充分展示建筑功能与建筑形象的亲和力与开放性,做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展,创造亲切宜人的建筑形象和舒适自然的办公环境。随着社会的发展,生态主义、智能化、人性化、个性化、现代化、功能复合化办公建筑的设计理念将是今后现代办公楼的一大发展趋势。
随着城市的发展与产业结构的升级,办公楼经济所占的比重快速增加,办公楼在城市中的地位与作用也越来越大,人们对办公楼设计使用提出了更高的要求。
具体来说办公楼发展趋势为:综合化、生态化、节能化、专业化、智能化、灵活性。下面具体谈谈其中几方面
综合化:如今,由于入住企业客户的实际生产和生活需求,使得仅仅具有单一功能的商用物业,很难满足国际化企业的商务需求,因此,高档办公楼的品质不仅仅反映在产品上,更加反映在其配套设施和管理服务上。
2、本课题的任务、重点内容、实现途径
2.1课题任务:
对xx办公楼进行建筑、结构设计两阶段的设计,能在教师指导下,独立完成所分担的设计的全部内容,包括通过参观,调研等实习手段,掌握设计的各种方案及实用要求、收集图纸资料及技术文献,分析、选择方案、绘制施工图、编写设计说明书。提交一份结构计算书和一套完整的`建筑、结构施工图。
2.2重点内容:
2.2.1建筑设计:建筑部分完成建筑平面功能划分,建筑材料选用及建筑尺寸确定,防水、防潮、节能与保温等具体构造及做法,建筑构造等内容,包括平面设计。剖面设计。建筑体型及立面设计。楼梯细部、外墙剖面的节点设计。绘制建筑施工图,包括各层平面图、屋顶平面图、立面图、剖面图、详图若干、门窗明细表和设计说明。
2.2.2结构设计:本结构为钢筋混凝土框架结构(建筑面积3000至5000平方米,3至5层,层高3600mm至4200mm。地震分组为第三组。设计基本地震加速度值为0、15g。场地五。屋面活载为2、0kN/m2。场地类别三)。设计计算包括确定梁、柱截面尺寸及框架计算简图。荷载计算。荷载作用下的内力分析。荷载组合与内力组合。框架梁、柱截面配筋计算。柱下独立基础设计。绘制结构施工图。最后绘制设计图和编写说明书、计算书。
1、确定结构方案及形式,进行结构布置,并做结构布置施工图。
2、进行现浇板的设计计算,并完成现浇板配筋图。
3、计算标准框架(荷载统计计算、承载能力计算,正常使用极限状态验算)。要求首先取一品横向框架,手算出内力,完成截面配筋,并采用PKPM对手算结果加以验证。
4、计算框架柱下单独基础(地基承载力验算、基础承载能力计算等),
基础采用柱下独立基础或者是桩基础。
5、计算一部现浇楼梯(荷载效应计算,承载能力计算),并做楼梯的施工图。
2、3实现途径:
2.3.1认真阅读设计任务书,了解工程概况,根据房屋建筑功能、需要及用途,拟定设计方案。
2.3.3结合规范及教师指导,进行结构手工计算。
2.3.4在指导老师帮助下,利用CAD、天正、PKPM等软件工具进行设计、计算、出图。
3、完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
3.1所需的工作条件:
1、各种通用图集和设计规范,以及国家、地方的各种标准图集和设计手册,以及本专业的各类专业课程教材。
2、利用AutoCAD和天正绘图软件、天正、PKPM等软件工具。
3、收集适合课题的建筑、结构施工图作为参考,并在大学城完成与本课题相适应的建筑调研。
4、在设计老师的指导下纠正自己的错误,在于同学的交流中减少自己的问题。
3.2解决方案:
3、多听取指导老师和同学的意见和建议。
本课题的目的:
通过课程设计,要求学生掌握建筑施工的基本知识,了解单位工程施工组织设计编制的程序和依据,掌握编制方法、步骤,能够综合运用所学知识,正确进行单位工程施工组织设计的编制、设计和调整。
本课题的意义:
本研究题目与四年所学专业目标一致,本人就业方向与所学专业目标和本研究题目一致。通过本次毕业设计,培养自己综合应用能力、分析解决工程实际问题能力和创新精神,为未来工作奠定基础,因为自己毕业后从事就是施工工作。同时,也培养了对工程量计算的能力,以及施工五大员的管理能力。
研究现状分析:
土木工程专业的培养目标是培养施工企业建造师初步能力,在校获得施工员证书,施工组织设计编制能力,是施工员和建造师必备的能力之一,是最重要的能力,因此凡是毕业后从事建筑施工工作的人,都在努力掌握施工组织设计能力。
随着建筑工艺的日趋复杂化—主要是高层、大跨与深基坑的不断增加,垂直运输、吊装与支护、降水等变得更加复杂;设备安装技术也越来越先进—主要表现在智能工程方面,如3A工程(办公自动化OA、通讯自动化CA、设备自动化BA),出现了复杂的布线系统;环境保护、文明施工和质量(ISO/GBT的执行)安全要求的重视,使得施工组织也越来越复杂,越来越被重视。
与国外发达国家比,我国在施工方面尚有一定差距:主要是“四新”和计算机在施工中的运用,以及管理等方面较落后。“四新”,指新产品、新技术、新工艺、新结构。许多在国外早已普及,在我国却刚刚开始,譬如竹胶模板、滑模、早拆模板,冷扎钢筋、机械连接、电渣压力焊,免振混凝土、泵送混凝土、预应力混凝土,以及基坑板桩支护、人工降低地下水、门式脚手架、小桁架模板支架、,苯板外墙保温、SBS改性沥青防水、塑钢窗、地暖等。“四新”的出现,要求在施工组织上更加严禁、先进,从而达到优质、高效、安全低耗的目标。计算机在施工中的运用,我国十分落后,主要表现在预算、施工组织设计以及财务等方面。施工组织设计中的进度计划编制与修改、指标分析与方案分析、钢筋的统筹下料等,目前计算机利用很薄弱,影响了高效、低耗的实现。管理方面主要表现在进度控制上。施工组织强调有目的、有秩序、有系统地结合起来,而管理强调管辖、控制、处理。目前施工只注重施工组织设计的编制,而施工中的管理却被较严重地忽视,而这恰恰应是重点,质量靠过程控制,效益从管理中得到。因此,本次毕业设计计划重视这三方面的研究,争取有所创新。
一、本课题特点:
本次施工组织设计工程的总建筑面积为4264.55㎡,建筑层数为地上六层,建筑高度为20.70M,建筑结构为砖混结构,建筑结构安全等级为二级,使用年限为50年,抗震设防烈度为7度。
该工程长度为49.75m,不需要设置伸缩缝,不必设置后浇带。施工缝可留于房屋中部,折线型,按两个施工段进行施工。因为是坡屋顶,所以工程量计算较复杂。
二、本课题的基本任务、拟解决的主要问题,及其实现途径、方法和手段
本课题的基本任务:根据给定的建筑施工图、结构施工图,完成工程量计算;根据给定的施工条件、有关工程量计算资料,完成一个土建工程施工组织设计。
本课题的基本内容:
(1)工程量计算:包括建筑工程和装饰工程;
(2)工程概况:包括工程特点,地点特征,施工条件等;
(3)施工方案:包括施工程序、顺序、起点流向,施工方法,施工机械等;
(4)施工进度计划:包括横道图和网络图,含劳动力动态图等;
(5)资源需要量计划:包括人工,材料,构件和机械等;
(6)施工平面图设计:(场地给定)
(7)技术组织措施:包括提高质量、保证安全、提高效率、降低成本、文明施工、缩短工期措施等;
(8)技术经济指标。
拟解决的主要问题,及其实现途径、方法和手段:本课题难点是进度计划的编制。计划通过网络下载方法和实习机会获得施工组织设计的案例,通过大量施工组织设计实例的研究,取长补短,从而获得国内外在相应方面的优秀设计经验。实现途径:文献研究与调研、访谈;分析、整理典型材料;撰写毕业设计书。实现方法:本课题研究主要采用调研法、比较法和文献法。
实现手段:一律电子板打字和绘图。尽可能考虑使用预算软件校核工程量;尽可能考虑使用施工组织设计软件校核进度计划。
三、完成本课题所需工作条件,可能遇到的问题以及解决的方法和措施
完成本课题所需工作条件:
成都市新民镇政府办公楼设计
1.本课题的目的及意义,国内外研究现状分析
1.1本课题的目的及意义
随着当代建筑业的.飞速发展,钢筋混凝土多层框架结构的建筑随处可见,土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。
毕业设计是我们在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性环节,是深化、拓宽、综合教学的重要过程,是我们学习、研究与实践成果的全面总结,也是我们综合素质与实践能力培养效果的全面检验。
我的毕业设计题目是成都市新民镇政府办公楼,通过本课题的研究,了解了框架结构的适用范围,掌握了框架结构办公楼的主体构造形态、设计程序并且熟悉了国家标准规范对于各种参数的规定,熟练掌握了政府办公楼的设计程序、方法以及单体建筑的建筑设计、结构设计的设计深度和建筑施工技术、施工组织管理,对建筑设计和结构设计有了更深一步的理解。同时,这次毕业设计使我对于大学期间所学的知识有一个系统的总结,得以把自己在大学四年里所学到的知识综合应用,并巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力以及锻炼自己的识图能力,从而提高自己的专业技术素质,提高熟练操作专业软件进行建筑设计的能力,以及掌握建筑施工图、结构施工图绘制的方法,为今后工作打下良好的基础。因此我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计,使自己成为社会需要的人才。
1.2国内外研究现状分析
近年来框架结构在世界各地有了很大的发展,其中钢筋混凝土多层框架结构的设计形式也被广泛地运用到建筑施工中,许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的多层框架建筑。
框架结构是以钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框,加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式,楼板和梁连在一起,梁和柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,力的传递路线比较明确。框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因房屋布局和空间使用要求等原因,也可能在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙,仅起围护和分隔作用,所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑物的内外墙处理十分灵活,承载力相对较大,自身重量轻,抗震效果明显,节省材料,工业化程度高,因此应用范围很广。
在结构受力性能方面,框架结构构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢。高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,所以框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。因此,根据框架结构的自身特点,在进行建筑、结构设计时,国际上流行采用三统一的原则,即统一柱面、统一层高、统一荷载的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割,不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约;统一层高可使楼房采光效果好,空气流通顺畅,人们来往便利,布局安排合理,水平运输畅通无阻,有利于使用功能的相互替代;统一荷载,打破了会议室和其他部门之间的明显界限。在这个总原则的指导下,要考虑的是:
1、由于在发生地震时,框架柱首当其冲,一旦出现塑性铰,将危及该柱距范围内的上层建筑,并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌,所以框架结构不宜采用单跨形式,且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担,结构应设计成双向框架体系;
2、框架结构的柱与梁宜上下左右贯通,不宜采用复式框架以及砖混框剪结构。
3、在填充墙的布置方面,宜采用轻质材料,且应避免形成上、下层刚度变化过大,避免形成短柱,减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。
随着经济的发展,生活水平的提高,人们对建筑产品也提出了更高的要求,不仅要安全、经济,还要实用、美观。办公楼指机关、企业、事业单位管理人员、业务技术人员等办公的业务用房,现代办公楼正向综合化、一体化方向发展。而政府办公楼作为公共建筑,在适应时代需求的同时,不仅有与其他公共建筑的共性,也有自己独特的特点。其总体特征有以下几个方面:
(1)现代政府办公楼(特别是城市办公楼)一般为多高层建筑;
(2)政府办公建筑面积较大,使用人员众多,流动性大,一般布置为内廊式,竖向上则布置多部楼梯和电梯;
(3)政府办公楼中有一些特殊用途的房间,如会议室,新闻发布厅等,由于其建筑面积很大,且内部要求空旷,不宜设柱,因此在结构设计中是难点,需要特别重视,重点考虑;
(4)随着现在能源的日益紧缺,建筑作为能源消耗大户,也应充分考虑环保要求,现代政府办公建筑中多采用新型、环保技术和材料,以减少对能源的消耗,最大限度地节约能源。
(5)政府办公楼作为公共建筑,必须考虑对交通运输的要求,保证周边道路的通畅。
政府办公大楼作为一个地方的标志性建筑,在设计风格上应与其他商业、公共建筑有一定的区别,应以现代、简洁、大气、庄重为主格调,装修项目以简洁为主,装饰配套要突出时代要求,体现轻装修重装饰的设计原则。
[1]同济大学,重庆大学等合编.房屋建筑学(第四版)[M].中国建筑工业出版社,20__.
[2]舒秋华.房屋建筑学(第3版)[M].武汉:武汉理工大学出版社,20__.
[3]东南大学等合编.混凝土结构(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,20__.
[4]GB50352-20__.民用建筑设计通则[S].
[5]GBJ99-86.中小学校建筑设计规范[S].
[6]GB50068-20__.建筑结构可靠度设计统一标准[S].
[7]GB50009-20__.建筑结构荷载规范[S].
[8]GB50010-20__.混凝土结构设计规范[S].
[9]GB50011-20__.建筑抗震设计规范[S].
[10]GB50007-20__.建筑地基基础设计规范[S].
[11]JGJ94-20__.建筑桩基技术规范[S].
[12]GB/T50105-20__.建筑结构制图标准[S].
[13]GB/T50104-20__.建筑制图标准[S].
2.本课题的任务、重点内容、实现途径
2.1课题任务
2.1.1完成外文翻译和开题报告。
2.1.2完成毕业设计任务
(1)完成建筑方案设计、结构方案设计及结构设计计算。
(2)完成建筑施工图和结构施工图各一套,图纸采用A1和A2纸张,手绘图纸3-5张,其余均采用计算机绘图。
(3)设计成果符合学校关于毕业设计的管理规定并装订成册。
2.2重点内容
2.2.1建筑设计部分
(1)建筑总平面图
(2)建筑平面设计、立面设计及剖面设计
(3)详图设计,包括楼梯、厕所等的详图设计
(4)计算机绘建筑施工图
(5)建筑设计说明
2.2.2结构设计部分
(1)结构方案设计(平面布置、初选材料、初定构件尺寸等)
(2)结构计算
1)建立结构计算简图
2)荷载计算
3)结构内力组合及构件截面设计
4)基础设计计算、楼梯计算等
5)PKPM结构验算
(3)绘制结构施工图(手绘3-5张,其余为计算机绘制)
(4)结构设计说明
2.3实现途径
2.3.1在熟悉课题的基础上,广泛收集和查阅与政府办公楼有关的建筑设计和结构设计资料,参考和借鉴同类建筑的设计图纸。
2.3.3通过现场学习,了解建筑施工与管理情况,学到一些设计应该注意的细节,使理论得以与实际工程相结合,更好、准确地进行设计。
2.3.4应用天正CAD软件正确绘制建筑施工图,并根据结构设计规范,正确计算与分析结构荷载,对梁、板、柱等尺寸做出正确设计,然后应用PKPM结构计算软件进行结构电算复核,绘制结构施工图,同时有完整的计算书。
2.3.5严格听从指导老师的安排,按着设计任务书的内容、步骤、要求和进度计划,按时认真地完成此次的毕业设计课题。
3.完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
3.1完成本课题所需工作条件
3.1.1掌握并运用已学各门基础和专业课程的理论知识,具备一定的现场实习经历。
3.1.2完成外文翻译和开题报告。
3.1.4熟练操作Word、Excel等办公软件、AutoCAD和天正建筑等绘图软件以及PKPM等结构计算软件的功能。
3.2解决办法
3.2.1达到土木工程专业人才培养方案毕业标准所规定的学分条件。
3.2.3积极同本组同学交流讨论,加快设计进度。
3.2.5遇到问题积极思考,与同学交流讨论。积极寻求指导老师的帮助。