2019土木工程畢業設計開題報告範文

本課題的研究目的和意義

1.1 目的: 畢業設計是高等學校人才培養計畫中的重要組成部分,是教學過程中最後一個重要的教學環節,是人才培養質量的重要體現。畢業設計的目的是培養學生綜合運用所學基礎理論、專業知識及基本技能來分析和解決實際問題的能力。對於我們可以通過畢業設計這一事件較長的專門環節,培養我們綜合套用所學基 礎課、技術基礎課及專業課知識和相應技能,解決具體的土木工程設計問題所需的綜合 能力和創新能力。

1.2 意義: 和其他教學環節不同,畢業設計要求學生在指導老師的指導下,獨立系統的完成一 項工程設計,解決與之相關的所有問題,熟悉相關設計規範、手冊、標準圖以及工程實 踐中的常用方法,具有實踐性、綜合性強的顯著特點。因而對培養學生的綜合素質、增 強工程意識和創新能力具有其他教學環節無法代替的重要作用。

通過這次的整個畢業設計,由我們學生在老師的指導下獨立完成了這一複雜的課 題,對於我們即將走出學校的大學畢業生來說,必定是對於將來極其深遠的一課。這不 僅是對我們大學四年所學專業知識的綜合運用和理解掌握,而且也幫助我們這些在校大 學生迅速成長和成熟。讓我們在今後的工作和生活中,能夠打牢基礎知識,吸收更多的 專業知識,更好的運用所學知識來創造我們的未來。

本課題的主要研究內容(提綱)

建築設計遵循“適用、安全、經濟、美觀”的設計原則,進行建築設計、結構設計。

主要內容包括:

1、建築工程規模及功能設計;

2、平面布置、立面設計及防火疏散組織設計;

3、初步裝飾設計;

4、結構體系選擇、結構布置;

5、框架結構荷載計算和效應組合;框架截面設計;

6、建築、結構施工圖繪製;

文獻綜述(國內外研究情況及其發展)

為不斷改善辦學條件,創造良好的育人環境,學校的基本建設投入還在逐年增加。如何用好這筆投資,充分發揮投資效益和社會效益,為廣大師生創造一個優美的教學、活動、生活、交往、休憩的校園環境和校舍環境空間,使其符合可持續發展的方針,成為不可缺少的育人要素,它以成為當今教育界、建築界共同關注的問題。重視創造優美的校園環境和良好的教學室內空間;合理利用地形及屋頂平檯布置活動場地和庭院綠化;重視建築造型的多樣化,使建築外觀形象具有新穎、簡潔、輕快活撥的風格和濃厚的時代氣息。

90年代以來,隨著世界科技的飛速發展,我國經濟建設的全面推進,教育改革日益深化;於此同時隨著資訊時代的來臨,現代化教學手段進入多媒體時代,並廣泛套用到教學活動中。這些變革必然對學校建築各類用房的配置、布局、環境、空間、設施等在滿足原有的功能基礎上,又能適應教育改革和發展的需要,同時更多地具有創造開發學生智力的有利因素,使未來的學校建築智慧型型、多功能、高效能發展。校園環境空間將是學生生理、心理、行為、文化、藝術方面的綜合體現;校舍環境空間將更趨向於使用、舒適和完善;建築風格更具有文化性、科學性和時代性。總之,學校建築的整體環境將更好地廣大師生在物質、精神、社會以及視覺諸方面的需求。

建築是為了滿足人們生產和生活需要而創造出的物質空間環境。根據使用功能的要求,結合物質技術、環境條件確定房間的形狀、大小、高低,並進行房間的組合。而室內空間與外部體型又是互相制約不可分割的兩個方面。房間外部形象反映建築內部空間的組合特點,美觀問題緊密地結合功能要求,這正是建築藝術有別於其它藝術的特點之一。因此,各類建築由於使用功能的千差萬別,室內空間全然不同,在很大程度上必然導致不同的外部體型及立面[2]特徵。體型是建築物的輪廓形狀,它反映了建築物總的體量的大小、組合方式以及比例尺度等。立面是指建築物的門窗組織、比例與尺度、入口及細部處理、裝飾與色彩等。體型和立面是建築統一體的相互聯繫不可分割的兩個方面。在建築外型設計中,可以說體型是建築的雛形,而裡面設計則是建築物體型的進一步深化。因此只有將二者作為一個有機的整體同意考慮,才能獲得完美的建築形象。民用建築類別繁多,體型和立面千變萬化。但無論哪一類建築、儘管在體型和立面的處理上有各自不同的特點和方法,但基本的構圖原則是一致的。在設計過程中,應充分考慮建築功能、材料和結構等的制約因素,運用前面所講的構圖法則,從體型入手,逐步深入到每個立面,進行進行反覆推敲,不斷修改,使體型和立面相協調,達到完美同一。體型和立面設計不能脫離物質技術發展的水平和特定的功能、環境而任意塑造,它在很大程度上要受到使用功能、材料、結構、施工技術、經濟條件及周圍環境的制約。因此,每一幢建築物都具有自己獨特的形式和特點。一幢建築物從整體到立面均由不同部分、不同材料組成,各部分既有區別,又有內在聯繫。它們是通過一定的規律組合成為一幢完整統一的建築物。這些規律包含有建築構圖中統一與變化,均衡與穩定、韻律、對比、比例和尺度等法則。建築體型的造型組合,包括單一體型,單元組合體型、複雜體型等不同的組合方式。在特定的環境下,根據功能與造型需要,採用主附體結合,以附體陪襯主體,或局部體量升高等方式進行轉折與轉角處理,不僅可以擴大組合的靈活性以適應地形的變化,而且可以使建築物顯得更加完整統一。體量的組合設計常採用直接咬接、咬接,以走廊或連線體相連等連線方式。立面設計中應注意:立面比例尺度的處理,立面虛實與凹凸處理,立面的線條處理,立面的色彩與質感處理,立面的重點與細部處理。

建築設計本著“適用、安全、經濟、美觀”的設計原則。經綜合所學知識和查閱大量文獻和工程實例,大學綜合樓建築物一般包括辦公室、普通教室、多功能廳、會議室、多媒體教室、倉儲和輔助生活用房等,設計具有較大的靈活性。大學綜合教學樓建築規模約為6000平米,層數4-5層。建築設計需考慮以下方面內容:建築物滿足功能要求;建築物與周圍環境的融合與協調;防火要求(防火分區和防煙分區)。

多層綜合教學樓結構一般選用鋼筋混凝土框架結構或鋼框架結構,經濟、適用,可靈活安排大、小空間。框架結構是由梁、柱構件通過節點連線形成的骨架結構。框架結構的特點是由梁、柱承受豎向和水平荷載,牆僅起維護作用,其整體性和抗震性均好於混合結構,且平面布置靈活,可提供較大的使用空間,也可構成豐富多變的立面造型。框架結構可通過合理的設計,使之具有良好的延性,成為“延性框架”,在地震作用下,這種延性框架具有良好的抗震性能[9]。隨著結構高度增加,水平作用使得框架底部樑柱構件的彎矩和剪力顯著增加,從而導致樑柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,將給建築平面布置和空間處理帶來困難,影響建築空間的正常使用,在材料用量和造價方面也趨於不合理[4]。

樓板選用肋梁樓板結構體系。結構設計內容和步驟包括[5]:結構體系選擇;初選構件尺寸;結構荷載計算;內力分析及組合;構件截面設計(樓板、樑柱和基礎[8]等)。框架內力分析分別計算各荷載下結構內力,豎向荷載下內力分析採用彎矩分配法[6];水平荷載下內力分析採用底部剪力法。最後將各荷載作用下的內力進行組合,得到各構件內力設計值,進行截面配筋設計,並符合規範構造要求。最終形成結構設計圖紙和設計計算書。

框架的特點是由剛節的梁和柱來傳遞豎向和側向荷載[7],牆體僅起圍護作用。在建築上具有大空間,便於布置各種尺度不同的房間的靈活性;在結構上則有構件分工明確,可以充分發揮材料的特性。由於樑柱的連線是桿件的交叉,使節點構造便於檢查和施工。

擬解決的關鍵問題

1、教學樓功能布置設計;平面及立面布置;防火設計

2、框架結構荷載計算、內力組合方法及構件截面設計。

研究思路和方法

根據畢業設計任務書要求,設計內容包括建築設計、結構設計兩部分內容。

通過之前的畢業實習大量參觀相關工程實例,蒐集工程資料套用於畢業設計。設計過程中,再總結並綜合運用所學專業知識,查閱相關資料(圖集、規範等),請教指導老師和有關專家,解決設計過程中遇到的各種問題

本課題的進度安排

建築設計(四周)

方案比較、分析、確定(1.5周)

繪製建築施工圖(2周)

編寫建築設計說明書(0.5周)

結構設計(8周)

結構選型及結構布置(1周)

主要框架的荷載計算、內力分析及組合、截面設計(3周)

基礎、樓板、樓梯、雨篷的計算(1周)

繪製結構施工圖(2周)

整理計算書(1周)

機動(1周)

根據進度情況,酌情安排上機設計計算校核。

準備答辯(1周)

整理、列印裝訂計算書,整理圖紙,準備答辯。

參考文獻

建築設計資料集(第二版),中國建築工業出版社,1994.6

建築構造圖集,山東省標準圖集

建築設計防火規範(gbj 16-87)

建築製圖標準(gb/t 50104-)

【5】茹恩華,鋼筋混凝土高層建築結構設計,冶金工業出版社,1990

【6】程文瀼,康谷貽等,混凝土結構(上下冊),中國建築工業出版社,.6

【7】建築結構荷載規範(gb 50009-)

【8】 h. f. 溫特科恩,方曉陽主編. 基礎工程手冊. 北京:中國建築工業社出版社,1989

【9】建築抗震設計規範(gbj50011-)中華人民共和國國家標準。中國建築工業出版社,

【10】混凝土結構設計規範(gb 50010-)

【11】james g. macgregor, reinforced concrete mechanics and design, 2nd edition. prentice hall inc. englewood cliffs, new jersey, 1992

【12】arthur h. nilson and george winter. design of concrete structures, 11th edition. mcgraw-hill inc. 1991