土木工程专业毕业设计开题报告(高层框剪结构)

附件B：

毕业设计（论文）开题报告

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）

毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节，是一个理论联系实际的工作，是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，通过毕业设计，我们能够了解并掌握建筑设计的全过程，锻炼我们调查研究、收集资料查阅资料以及阅读中、外文文献的能力，提高我们独立分析解决实际问题的能力以及创新能力，通过一个完整的设计过程，我们对相关设计规范、手册、标准图集以及实际工程中常用的知识能有较系统的认识。

此次毕业设计的题目为都江堰市公安局办公楼设计。办公楼不同于其它的建筑，在一栋办公楼中，有普通办公室、领导办公室、洗手间、大小各异的会议室、值班室等功能不同的房间，它使得我们的结构布置无法像普通住宅或宿舍楼那样整齐、简单，因此，本次设计的课题对我们来说是有一定挑战性的，但同时也是一种难得的锻炼机遇，要求我们能充分运用大学四年学到的基本知识去解决建筑功能要求与结构设计的不协调所产生的问题，直到设计出满足使用和安全要求的建筑，同时也让我们对建筑物的设计过程有一个详细的认识。在设计中能学到许多专业知识，同时也能让我了解高层框架剪力墙结构的特点。这对我以后的工作学习有很大的帮助。

在建筑设计方面，我们要综合考虑，以满足人性化的设计理念。在尽量满足使用功能的前提下我们确保结构的安全，再考虑建筑的舒适性，与周围环境的协调性，技术的先进性以及新材料新工艺的使用，促进建筑行业的健康发展。在使用功能方面，办公楼是社会中企、事业单位发展的服务设施，是各类集体、单位、公司处理日常事务的场所，因此应稳重、功能化、自然又具人性化。现在有些办公楼的设计，过分强调造型，体型夸张，装饰豪华，违背了办公建筑的本质，因此在设计建筑的平面布局和立面造型的时候，应尽量以功能的实际需要来分割立面和开窗，强调韵律与节奏感，巧妙运用材质进行搭配，摒弃无谓的装饰和多余的构件，利用建筑自身的真实结构解决建筑舒适性问题，使其更符合可持续发展之道。

在结构设计方面，这次毕业设计内容是都江堰市公安局办公楼设计，体系采用框架剪力墙结构。在框架结构中的部分跨间布置剪力墙，或把剪力墙结构中的部分剪力墙抽掉改成框架承重，即成为框架剪力墙结构。它既保留了框架结构建

筑布置灵活、使用方便的有点，又具有剪力墙结构抗侧刚度大、抗震性能好的优点，同时还可以充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标。在这种结构中，框架和剪力墙是协同工作的，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。结构布置的关键是剪力墙的数量和位置，因为这既影响到建筑使用功能，又影响到结构整体抗侧刚度。确定剪力墙的合理数量是一个十分复杂的问题，在方案设计阶段，作为一个初步估算的方法，一般可以按剪力墙的壁率或剪力墙面积率确定。剪力墙的布置①在建筑平面上的布置宜均匀、对称，对于地震区的框架剪力墙结构，剪力墙沿纵横两个方向都要布置，并应使两个方向的结构自振周期较为接近；②宜布置在房屋竖向荷载较大处；③宜布置在建筑平面形状变化处、楼梯间和电梯间的周围；④尽量布置在结构区段的两端或周边，以利于结构区段的整体抗扭。

2、课题任务、重点研究内容、实现途径：

2.1课题任务：

本设计分为两个阶段，要求独立完成以下工作：①建筑设计--总平面布置图，建筑平、立、剖面图，部分大样详图；②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。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。

2.2设计（论文）的主要内容与要求：

2.2.1.建筑设计

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。

2.2.2.结构设计

1．设计条件

1)该建筑的抗震设防烈度为该地区的基本烈度，抗震设防类别按属丙类建筑，

重要性等级为二级；建筑所在地区基本风压值按《建筑结构荷载规范》确

定；

2）该建筑位于地震区，设防烈度为8度，设计地震分组为第一组；（根据设防烈度、结构类型及建筑高度确定抗震等级，查《建筑抗震设计规范》） 3）该建筑场地为II类，地下水位很深，设计时不考虑地下水的影响；

4）地基持力层埋置深度：

a、浅基础时：持力层为中风化基岩,埋置深度h≤2m，地基承载力特征值为f≥800～1000kPa；

b、桩基础时：桩尖持力层为中风化基岩,基岩深度h≤9m，岩石饱和单

轴抗压强度标准值f rc≥6～10MPa。

5）该建筑物八～十一层，承重框架二～三跨，柱网尺寸为5.4m~8.1m。

2．结构方案

结构方案要求确定结构体系，楼、屋面板型式，基础型式

1)结构体系：框架-剪力墙结构

2)楼、屋面板型式：现浇楼、屋面板

3)根据地质条件确定采用浅基础或桩基础

2.2.

3.实现途径：

参照建筑设计资料，相关规范和教材，通过CAD及天正建筑软件完成建筑的功能分区、平面布置和立面造型等建筑设计；通过PKPM以及手算相结合的方式完成结构截面设计、平面布置、内力和配筋计算等结构设计。

1.结构平面布置

（1）根据建筑图确定承重框架方向并进行梁、柱、剪力墙等构件的布置

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

（3）确定是否设温度伸缩缝、沉降缝及防震缝

2.选取计算单元

（1）手算：选取一榀具有代表性的横向框架进行手算

（2）电算：对整个结构进行空间受力分析

3.确定计算简图

（1）荷载计算：竖向荷载（恒荷载、活荷载）；

水平荷载（风荷载、地震作用）；

（2）估算梁、柱截面尺寸，确定板厚度；确定柱计算长度，梁计算跨度；确定梁、柱截面形状；

（3）计算梁、柱线刚度、抗侧刚度、刚度分配系数。

手算框架须完成以上⑴、⑵、⑶三步后继续以下各步骤，电算只须完成以上

⑴、⑵两步后即可继续进行。

1)内力计算

（1）竖向荷载作用下的内力计算：

竖向荷载作用下的内力采用分层法计算，活荷载布置采用满布荷载法。（2）水平荷载作用下的内力计算：

风荷载及地震作用下均采用修正反弯点法（D值法）计算。

2)变形验算

进行风荷载及地震作用下的框架侧移限值验算。

3)荷载组合、内力组合

求出部分梁、柱控制截面的最不利内力，用以进行梁、柱及基础设计。

4)框架梁、柱截面设计

（1）由控制截面的最不利内力进行构件的截面设计，并结合构造要求选择钢筋。

（2）按“强节点”要求验算节点。

（3）确定节点区的钢筋锚固与搭接长度。

5)电算

（1）对手算的横向框架采用PK程序进行计算机复核

（2）采用SATWE程序对结构进行空间受力分析

6)基础设计

（1）独立柱基础

确定基础底面尺寸、基础高度，进行抗冲切验算、抗弯计算，确定基底配筋。（2）桩基础

确定桩型式、桩直径，进行桩承载力及配筋计算，确定承台尺寸及厚度，进行承台承载力及配筋计算。

7)设计一部现浇楼梯

分别进行楼梯梁、梯板及休息平台的承载力及配筋计算。

3.进度计划

学生签名：

年月日4指导教师意见

指导教师签名：

年月日

说明：

1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计（论文）开始后两周内完成。