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本科土木工程开题报告

时间:2018-03-26 17:14:02 开题报告 我要投稿

本科土木工程开题报告范文

  开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。下面是CN人才网为大家整理的本科土木工程开题报告范文,欢迎参考~

本科土木工程开题报告范文

  本科土木工程开题报告范文

  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)

  毕业设计是集理论与实践一体,是大学四年里最重要的实践环节,是对大学四年所学知识的一个系统的回顾与总结。通过一个完整的毕业设计,对于《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等相关设计规范、手册、制图标准以及工程实践中常用的方法有较系统地认识了解。

  此次毕业设计我做的课题为四川宜宾育才中学教学楼设计,这不仅能使我所学到的专业知识得到应用,同时也能让我了解现代框架结构的特点,使我对建筑结构有了更深一层的了解。这对我以后的工作学习有很大的帮助。

  建筑业是我国国民经济建设中重要产业之一,近年来,我国建筑业发展十分迅速,框架结构以坚固耐用而著称,被广泛应用,其结构外表可以设计的多元化,既美观又实用,建筑平面布置灵活,使用空间大,延性较好,所以被广泛应用。

  框架结构是由梁柱板系构成,能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。一般设计成双向梁柱抗侧力体系,主体结构均宜采用刚接模式。抗震设计时,为协调变形和合理分配内力,框架结构不宜设计成单跨结构。

  框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;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,设计处理也能达到较好的`抗震效果,而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。

  竖向荷载作用下,框架结构以梁受弯为主要受力特点,梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。水平荷载作用下,框架柱承担水平剪力和柱端弯矩,并由此产生水平侧移,在梁柱节点处,由于协调变形使梁端产生弯矩和剪力,因此产生于柱上下端截面的轴力、弯矩和剪力是柱的控制内力。

  教学楼的主要功能是满足教学要求,其主要功能分为教学空间、办公空间和交通空间。为了满足人们对建筑产品的要求即安全、经济、实用、美观,教学楼作为公共建筑,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)教学楼一般为多层建筑,多层建筑的防震能力强,它的平面类型较多。

  (2)主体采用框架结构,以满足教学建筑的大开间、大进深要求。材料上多采用钢筋混凝土,以满足承受自重、活荷载以及教学用具荷载,并保证具有足够的强度和稳定性要求。

  (3)为减轻结构自重,现代框架结构内部填充墙多采用加气砼砌块,外墙多采用非承重黏土空心砖。

  (4)教学楼为满足学生课间活动要求,一般布置为外廊式,竖向则布置多部楼梯。

  (5)作为特殊的公共建筑,作用也因功能的不同而各异,因此在设计时还应充分考虑便于各功能部门的服务要求。

  (6)教学楼中有一些特殊用途的房间,如合班教室,自然教室,史地教室等,由于其建筑面积很大,且内部要求空旷,不能布置柱,因此在结构设计中式难点,需要特别重视,重点考虑。

  (7)教学环境的好坏会影响教学效率的高低,因此现代教室应充分考虑保温隔热,消音通风等要求,采用新型无毒装饰材料,减少对教师和学生的影响。

  (8)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。现代教学楼建筑多采用新型、环保技术和材料,以减少对能源的消耗,最大限度的节约能源。

  主要参考文献:

  1)《建筑结构制图标准》 (GB/T 50105-2010)

  2)《建筑结构荷载规范》 (GB50009—2006)

  3)《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2010)

  4)《建筑地基基础设计规范》 (GB50007—2011)

  5)《建筑桩基技术规范》 (JBJ94—2008)

  6)《砌体结构设计规范》 (GB50003—2001)

  7)《建筑抗震设计规范》 (GB50011—2010)

  8)《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2010)

  9)《建筑结构构造资料集(上、下册)》建筑结构构造资料集编委会编,中国建筑工业出版社出版

  10)《混凝土结构计算手册》建筑结构计算手册丛书编委会编,中国建筑工业出版社出版

  11)《钢筋混凝土结构构造手册》中国建筑工业出版社出版

  12)《建筑结构构造设计手册》中国建筑工业出版社出版

  13)《多层及高层建筑结构设计》李宏男等编,中国建筑工业出版社出版

  14)《工民建专业毕业设计手册》杨志勇主编,武汉工业大学出版社出版

  15)标准图集

  a、预应力混凝土空心板图集 (西南 G-231, 西南 G-232)

  b、平表法标准图集 ( 11G101)

  16) 教材

  2、课题任务、重点研究内容、实现途径

  (1)课题任务

  本毕业设计题目属建筑、结构、施工三段式类型,三个阶段的时间分配分别为建筑3周,结构6周,施工3周。要求各阶段的工作务必在规定时间内完成。建筑设计--总平面布置图,建筑平、立、剖面图,部分大样详图及技术指标。结构设计--结构荷载计算,计算模型选择,内力分析计算,截面配筋计算,计算机辅助设计以及绘制部分结构施工图、楼梯等结构详图并完成结构计算书。施工组织设计--施工部署,主要项目施工方法和技术措施,工具、机械、设备计划,劳动力安排计划,质量、安全和节约措施,经济分析,进度计划,施工总平面布置。要求图纸用手绘制部分达到要求比例数量,其它部分图纸用计算机CAD绘制。该题目要求完成的工作量饱满,能锻炼综合应用所学专业课程的能力。

  (2)重点研究内容

  一、建筑设计:

  1、根据建筑指导教师下发的地形图,完成“中学教学楼”毕业设计题目的建筑方案。要求总建筑面积4000~5000平方米,层数3~5层;采用内廊式或外廊式;主要横向承重框架方向跨数含走道一般按3跨设计,柱网尺寸为6.6m~8.4m;

  2、采用钢筋混凝土框架结构,不设电梯,主结构考虑不设缝(设计主结构纵向长度宜控制在55m内);

  3、满足基本功能、流线通畅、造型简洁;

  4、建筑设计的最后一周,学生应在建筑专业教师指导下完成总平面图,建筑平、立、剖面图及部分建筑大样图、设计说明等要求(具体按建筑指导教师的要求);

  二、结构设计:

  1、设计条件

  (1) 建筑物3~5层,其中需手算的承重框架3~4跨,柱网尺寸为6.6m~8.4m。

  (2)建筑场地为Ⅱ类,环境类别为I类;

  (3)地基主要受力层范围内无软弱粘性土层,地下水位很低,设计时不考虑地下水的影响;

  (4)基础可采用独立基础,基础底面持力层为中砂,地基承载力特征值为400Kpa;

  (5)楼、屋面板均现浇。

  (6)根据建筑的性质、特征、地理位置等条件,确定其抗震设防类别和抗震设防标准;

  2、结构方案

  结构类型为框架结构;楼、屋盖为现浇钢筋混凝土。

  3、设计计算内容及要求

  1)根据建筑方案及设计条件确定结构类型——框架结构;

  2)结构平面布置

  a.根据建筑使用功能要求,确定承重框架方向并进行梁柱板的布置;

  b.结合抗震要求确定结构平面及竖向布置(考虑平面形心与质心位置、高宽比限值、竖向刚度变化等);

  c.确定是否设温度伸缩缝、沉降缝及是否将其作为防震缝等;

  3) 手算

  a.选取计算单元(具有代表性的框架):一榀横向(或纵向)承重框架

  b.确定计算简图

  荷载计算并分别绘出各荷载简图:

  竖向荷载(恒荷载、活荷载);

  水平荷载(风荷载、地震作用);

  估算梁柱截面尺寸;确定柱计算长度,梁计算跨度;确定梁、柱截面形状;

  计算梁、柱线刚度、抗侧刚度、刚度分配系数。

  c. 内力计算

  竖向荷载作用下的内力计算:

  恒荷载作用下,采用分层法;

  活荷载作用下,采用满布荷载法(梁跨中弯矩放大1.1~1.2)。

  水平荷载作用下的内力计算:

  地震作用采用底部剪力法,其中重力荷载代表值按手算框架近似计算;

  风荷载及地震作用下结构效应采用D值法。

  d. 荷载组合、内力组合

  求出各构件控制截面的最不利内力以进行构件的设计。

  e. 框架梁、柱截面设计

  结合构造要求,由控制截面的控制内力进行构件的截面设计;

  若设计条件需要,进行1个框架节点核芯区的抗震验算;

  正确给出节点区的钢筋锚固与搭接长度。

  f. 抗震变形验算

  进行风载及地震作用下的框架侧移限值验算。

  g 基础设计

  独立基础

  确定基础底面尺寸、基础高度,进行抗冲切验算、抗弯计算,确定基础配筋。

  h 楼梯设计

  选取1部两跑楼梯进行设计。

  4)电算

  a、对手算的横向框架采用PK程序进行计算机复核

  b、采用SATWE程序对结构进行空间受力分析

  4、绘制施工图(1号或2号)

  1)施工图要求

  设计说明 1张,机画

  手绘框架施工图(立面、剖面和钢筋表) ≥1张,手画

  柱平法配筋图 ≥1张,手画;

  楼、屋面梁配筋图(平法表示) ≥2张,其中一张必须手画;

  楼、屋面结构平面布置(包括板配筋图) ≥2张,其中一张必须手画;

  基础施工图 1张,手画;

  楼梯施工图 手画。

  2)打印内容

  a、PK手算框架验算

  恒载下的弯矩图、剪力图、轴力图;

  活载下的弯矩图、剪力图、轴力图;

  水平地震作用下的弯矩图、剪力图、轴力图;

  风载作用下的弯矩图、剪力图、轴力图;

  弯矩包络图、剪力包络图

  b、SATWE整体结构计算

  各层构件布置及截面尺寸;

  各层构件配筋图

  5、完成结构计算书(按毕业设计要求,不允许用计算机打印)

  三、施工设计:在施工专业教师指导下完成工程量计算,编制施工组织计划,绘制施工平面布置图及施工进度计划图等(具体指标及设计成果要求由施工设计指导教师做出详细规定)。

  (3)实现途径

  本设计分为建筑设计,结构设计,施工设计。建筑设计主要是进行方案设计,使建筑设计达到房屋设置合理,使用方便,交通安全。结构设计首先是根据建筑技术、使用条件、场地条件和抗震设计等要求,合理进行结构选型、结构布置和基础形式等,绘制结构布置图;然后进行结构计算,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,有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法;然后进行结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计,再交指导老师审查,审查通过后,利用AutoCAD 、和手工完成绘图,利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。

  3、进度计划

  进 度 安 排

  1毕业实习第四周至第四周

  2确定建筑方案,确定建筑总平面,平面,立面及剖面形式第五周至第五周

  3深入建筑方案,细化初步设计,为结构设计提供必要条件第六周至第七周

  4确定结构方案,进行结构平面布置,基础布置,荷载计算第八周至第八周

  5建立计算简图,进行横向框架的内力及变形计算;进行梁、柱荷载组合,内力组合,进行配筋计算,进行梁、柱的节点验算;进行基础的设计计算; 进行一部现浇楼梯的设计计算第九周至第十周

  6上机进行结构电算第十一周至第十一周

  7绘制基础施工图,楼、屋面结构平面布置图,节点大样图第十二周至第十二周

  8绘制横向框架(手算框架)的模板及配筋图;绘制楼面板配筋图、楼梯施工图;整理计算书及施工图图纸第十三周至第十三周

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