本科土木工程開題報告范文
開題報告(含“文獻綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。下面是CN人才網(wǎng)為大家整理的本科土木工程開題報告范文,歡迎參考~
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1、課題的目的及意義(含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計方案比較、選型分析等)
畢業(yè)設(shè)計是集理論與實踐一體,是大學(xué)四年里最重要的實踐環(huán)節(jié),是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一個系統(tǒng)的回顧與總結(jié)。通過一個完整的畢業(yè)設(shè)計,對于《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)設(shè)計規(guī)范、手冊、制圖標準以及工程實踐中常用的方法有較系統(tǒng)地認識了解。
此次畢業(yè)設(shè)計我做的課題為四川宜賓育才中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計,這不僅能使我所學(xué)到的專業(yè)知識得到應(yīng)用,同時也能讓我了解現(xiàn)代框架結(jié)構(gòu)的特點,使我對建筑結(jié)構(gòu)有了更深一層的了解。這對我以后的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助。
建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟建設(shè)中重要產(chǎn)業(yè)之一,近年來,我國建筑業(yè)發(fā)展十分迅速,框架結(jié)構(gòu)以堅固耐用而著稱,被廣泛應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)外表可以設(shè)計的多元化,既美觀又實用,建筑平面布置靈活,使用空間大,延性較好,所以被廣泛應(yīng)用。
框架結(jié)構(gòu)是由梁柱板系構(gòu)成,能夠承受豎向和水平荷載作用的承重結(jié)構(gòu)體系。一般設(shè)計成雙向梁柱抗側(cè)力體系,主體結(jié)構(gòu)均宜采用剛接模式?拐鹪O(shè)計時,為協(xié)調(diào)變形和合理分配內(nèi)力,框架結(jié)構(gòu)不宜設(shè)計成單跨結(jié)構(gòu)。
框架建筑的主要優(yōu)點:空間分隔靈活,自重輕,有利于抗震,節(jié)省材料;具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點,利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標準化、定型化,便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu),以縮短施工工期;采用現(xiàn)澆混凝土框架時,結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好,設(shè)計處理也能達到較好的抗震效果,而且可以把梁或柱澆筑成各種需要的截面形狀。
豎向荷載作用下,框架結(jié)構(gòu)以梁受彎為主要受力特點,梁端彎矩和跨中彎矩成為梁結(jié)構(gòu)的控制內(nèi)力。水平荷載作用下,框架柱承擔水平剪力和柱端彎矩,并由此產(chǎn)生水平側(cè)移,在梁柱節(jié)點處,由于協(xié)調(diào)變形使梁端產(chǎn)生彎矩和剪力,因此產(chǎn)生于柱上下端截面的軸力、彎矩和剪力是柱的控制內(nèi)力。
教學(xué)樓的主要功能是滿足教學(xué)要求,其主要功能分為教學(xué)空間、辦公空間和交通空間。為了滿足人們對建筑產(chǎn)品的要求即安全、經(jīng)濟、實用、美觀,教學(xué)樓作為公共建筑,在適應(yīng)時代需求的同時,不僅有與其他公共建筑的共性,也有自己獨特的特點。其總體特征有以下幾個方面:
(1)教學(xué)樓一般為多層建筑,多層建筑的防震能力強,它的平面類型較多。
(2)主體采用框架結(jié)構(gòu),以滿足教學(xué)建筑的大開間、大進深要求。材料上多采用鋼筋混凝土,以滿足承受自重、活荷載以及教學(xué)用具荷載,并保證具有足夠的強度和穩(wěn)定性要求。
(3)為減輕結(jié)構(gòu)自重,現(xiàn)代框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部填充墻多采用加氣砼砌塊,外墻多采用非承重黏土空心磚。
(4)教學(xué)樓為滿足學(xué)生課間活動要求,一般布置為外廊式,豎向則布置多部樓梯。
(5)作為特殊的公共建筑,作用也因功能的不同而各異,因此在設(shè)計時還應(yīng)充分考慮便于各功能部門的服務(wù)要求。
(6)教學(xué)樓中有一些特殊用途的房間,如合班教室,自然教室,史地教室等,由于其建筑面積很大,且內(nèi)部要求空曠,不能布置柱,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中式難點,需要特別重視,重點考慮。
(7)教學(xué)環(huán)境的好壞會影響教學(xué)效率的高低,因此現(xiàn)代教室應(yīng)充分考慮保溫隔熱,消音通風(fēng)等要求,采用新型無毒裝飾材料,減少對教師和學(xué)生的影響。
(8)隨著現(xiàn)在能源的日益緊缺,建筑作為能源消耗大戶,也應(yīng)充分考慮環(huán)保要求,F(xiàn)代教學(xué)樓建筑多采用新型、環(huán)保技術(shù)和材料,以減少對能源的消耗,最大限度的節(jié)約能源。
主要參考文獻:
1)《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準》 (GB/T 50105-2010)
2)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB50009—2006)
3)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB50010—2010)
4)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 (GB50007—2011)
5)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 (JBJ94—2008)
6)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB50003—2001)
7)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 (GB50011—2010)
8)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 (JGJ3—2010)
9)《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造資料集(上、下冊)》建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造資料集編委會編,中國建筑工業(yè)出版社出版
10)《混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊》建筑結(jié)構(gòu)計算手冊叢書編委會編,中國建筑工業(yè)出版社出版
11)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》中國建筑工業(yè)出版社出版
12)《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社出版
13)《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》李宏男等編,中國建筑工業(yè)出版社出版
14)《工民建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計手冊》楊志勇主編,武漢工業(yè)大學(xué)出版社出版
15)標準圖集
a、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板圖集 (西南 G-231, 西南 G-232)
b、平表法標準圖集 ( 11G101)
16) 教材
2、課題任務(wù)、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑
(1)課題任務(wù)
本畢業(yè)設(shè)計題目屬建筑、結(jié)構(gòu)、施工三段式類型,三個階段的時間分配分別為建筑3周,結(jié)構(gòu)6周,施工3周。要求各階段的工作務(wù)必在規(guī)定時間內(nèi)完成。建筑設(shè)計--總平面布置圖,建筑平、立、剖面圖,部分大樣詳圖及技術(shù)指標。結(jié)構(gòu)設(shè)計--結(jié)構(gòu)荷載計算,計算模型選擇,內(nèi)力分析計算,截面配筋計算,計算機輔助設(shè)計以及繪制部分結(jié)構(gòu)施工圖、樓梯等結(jié)構(gòu)詳圖并完成結(jié)構(gòu)計算書。施工組織設(shè)計--施工部署,主要項目施工方法和技術(shù)措施,工具、機械、設(shè)備計劃,勞動力安排計劃,質(zhì)量、安全和節(jié)約措施,經(jīng)濟分析,進度計劃,施工總平面布置。要求圖紙用手繪制部分達到要求比例數(shù)量,其它部分圖紙用計算機CAD繪制。該題目要求完成的工作量飽滿,能鍛煉綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)課程的能力。
(2)重點研究內(nèi)容
一、建筑設(shè)計:
1、根據(jù)建筑指導(dǎo)教師下發(fā)的地形圖,完成“中學(xué)教學(xué)樓”畢業(yè)設(shè)計題目的建筑方案。要求總建筑面積4000~5000平方米,層數(shù)3~5層;采用內(nèi)廊式或外廊式;主要橫向承重框架方向跨數(shù)含走道一般按3跨設(shè)計,柱網(wǎng)尺寸為6.6m~8.4m;
2、采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),不設(shè)電梯,主結(jié)構(gòu)考慮不設(shè)縫(設(shè)計主結(jié)構(gòu)縱向長度宜控制在55m內(nèi));
3、滿足基本功能、流線通暢、造型簡潔;
4、建筑設(shè)計的最后一周,學(xué)生應(yīng)在建筑專業(yè)教師指導(dǎo)下完成總平面圖,建筑平、立、剖面圖及部分建筑大樣圖、設(shè)計說明等要求(具體按建筑指導(dǎo)教師的要求);
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計:
1、設(shè)計條件
(1) 建筑物3~5層,其中需手算的承重框架3~4跨,柱網(wǎng)尺寸為6.6m~8.4m。
(2)建筑場地為Ⅱ類,環(huán)境類別為I類;
(3)地基主要受力層范圍內(nèi)無軟弱粘性土層,地下水位很低,設(shè)計時不考慮地下水的影響;
(4)基礎(chǔ)可采用獨立基礎(chǔ),基礎(chǔ)底面持力層為中砂,地基承載力特征值為400Kpa;
(5)樓、屋面板均現(xiàn)澆。
(6)根據(jù)建筑的性質(zhì)、特征、地理位置等條件,確定其抗震設(shè)防類別和抗震設(shè)防標準;
2、結(jié)構(gòu)方案
結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu);樓、屋蓋為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
3、設(shè)計計算內(nèi)容及要求
1)根據(jù)建筑方案及設(shè)計條件確定結(jié)構(gòu)類型——框架結(jié)構(gòu);
2)結(jié)構(gòu)平面布置
a.根據(jù)建筑使用功能要求,確定承重框架方向并進行梁柱板的`布置;
b.結(jié)合抗震要求確定結(jié)構(gòu)平面及豎向布置(考慮平面形心與質(zhì)心位置、高寬比限值、豎向剛度變化等);
c.確定是否設(shè)溫度伸縮縫、沉降縫及是否將其作為防震縫等;
3) 手算
a.選取計算單元(具有代表性的框架):一榀橫向(或縱向)承重框架
b.確定計算簡圖
荷載計算并分別繪出各荷載簡圖:
豎向荷載(恒荷載、活荷載);
水平荷載(風(fēng)荷載、地震作用);
估算梁柱截面尺寸;確定柱計算長度,梁計算跨度;確定梁、柱截面形狀;
計算梁、柱線剛度、抗側(cè)剛度、剛度分配系數(shù)。
c. 內(nèi)力計算
豎向荷載作用下的內(nèi)力計算:
恒荷載作用下,采用分層法;
活荷載作用下,采用滿布荷載法(梁跨中彎矩放大1.1~1.2)。
水平荷載作用下的內(nèi)力計算:
地震作用采用底部剪力法,其中重力荷載代表值按手算框架近似計算;
風(fēng)荷載及地震作用下結(jié)構(gòu)效應(yīng)采用D值法。
d. 荷載組合、內(nèi)力組合
求出各構(gòu)件控制截面的最不利內(nèi)力以進行構(gòu)件的設(shè)計。
e. 框架梁、柱截面設(shè)計
結(jié)合構(gòu)造要求,由控制截面的控制內(nèi)力進行構(gòu)件的截面設(shè)計;
若設(shè)計條件需要,進行1個框架節(jié)點核芯區(qū)的抗震驗算;
正確給出節(jié)點區(qū)的鋼筋錨固與搭接長度。
f. 抗震變形驗算
進行風(fēng)載及地震作用下的框架側(cè)移限值驗算。
g 基礎(chǔ)設(shè)計
獨立基礎(chǔ)
確定基礎(chǔ)底面尺寸、基礎(chǔ)高度,進行抗沖切驗算、抗彎計算,確定基礎(chǔ)配筋。
h 樓梯設(shè)計
選取1部兩跑樓梯進行設(shè)計。
4)電算
a、對手算的橫向框架采用PK程序進行計算機復(fù)核
b、采用SATWE程序?qū)Y(jié)構(gòu)進行空間受力分析
4、繪制施工圖(1號或2號)
1)施工圖要求
設(shè)計說明 1張,機畫
手繪框架施工圖(立面、剖面和鋼筋表) ≥1張,手畫
柱平法配筋圖 ≥1張,手畫;
樓、屋面梁配筋圖(平法表示) ≥2張,其中一張必須手畫;
樓、屋面結(jié)構(gòu)平面布置(包括板配筋圖) ≥2張,其中一張必須手畫;
基礎(chǔ)施工圖 1張,手畫;
樓梯施工圖 手畫。
2)打印內(nèi)容
a、PK手算框架驗算
恒載下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖;
活載下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖;
水平地震作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖;
風(fēng)載作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖;
彎矩包絡(luò)圖、剪力包絡(luò)圖
b、SATWE整體結(jié)構(gòu)計算
各層構(gòu)件布置及截面尺寸;
各層構(gòu)件配筋圖
5、完成結(jié)構(gòu)計算書(按畢業(yè)設(shè)計要求,不允許用計算機打印)
三、施工設(shè)計:在施工專業(yè)教師指導(dǎo)下完成工程量計算,編制施工組織計劃,繪制施工平面布置圖及施工進度計劃圖等(具體指標及設(shè)計成果要求由施工設(shè)計指導(dǎo)教師做出詳細規(guī)定)。
(3)實現(xiàn)途徑
本設(shè)計分為建筑設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計,施工設(shè)計。建筑設(shè)計主要是進行方案設(shè)計,使建筑設(shè)計達到房屋設(shè)置合理,使用方便,交通安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計首先是根據(jù)建筑技術(shù)、使用條件、場地條件和抗震設(shè)計等要求,合理進行結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置和基礎(chǔ)形式等,繪制結(jié)構(gòu)布置圖;然后進行結(jié)構(gòu)計算,采用框架結(jié)構(gòu)近似計算法,求豎向荷載作用下的內(nèi)力用彎矩分配法;求水平荷載作用下的內(nèi)力時,有D值法等。求水平地震作用的時候采用底部剪力法;然后進行結(jié)合所學(xué)過的知識、通過查閱參考資料初步設(shè)計,再交指導(dǎo)老師審查,審查通過后,利用AutoCAD 、和手工完成繪圖,利用Excel、word等完成設(shè)計說明書及其他內(nèi)容的編寫。
3、進度計劃
進 度 安 排
1畢業(yè)實習(xí)第四周至第四周
2確定建筑方案,確定建筑總平面,平面,立面及剖面形式第五周至第五周
3深入建筑方案,細化初步設(shè)計,為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供必要條件第六周至第七周
4確定結(jié)構(gòu)方案,進行結(jié)構(gòu)平面布置,基礎(chǔ)布置,荷載計算第八周至第八周
5建立計算簡圖,進行橫向框架的內(nèi)力及變形計算;進行梁、柱荷載組合,內(nèi)力組合,進行配筋計算,進行梁、柱的節(jié)點驗算;進行基礎(chǔ)的設(shè)計計算; 進行一部現(xiàn)澆樓梯的設(shè)計計算第九周至第十周
6上機進行結(jié)構(gòu)電算第十一周至第十一周
7繪制基礎(chǔ)施工圖,樓、屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖,節(jié)點大樣圖第十二周至第十二周
8繪制橫向框架(手算框架)的模板及配筋圖;繪制樓面板配筋圖、樓梯施工圖;整理計算書及施工圖圖紙第十三周至第十三周
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