畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告土木與建筑工程學(xué)院2014屆題目鶴壁市淇濱區(qū)眾聯(lián)辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課題類型設(shè)計(jì)課題來(lái)源其他專業(yè)土木工程年級(jí)班10級(jí)1班填寫(xiě)日期2014年3月15日一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義1主要內(nèi)容本工程根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)一辦公樓，利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輔助軟件PKPM，設(shè)計(jì)樓板、梁、柱的尺寸及配筋、板厚及配筋、樓梯間配筋等，并手算樓板配筋，與SATWE計(jì)算結(jié)構(gòu)做對(duì)比，根據(jù)地震設(shè)防要求滿足抗震設(shè)計(jì)，使其達(dá)到“實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的要求。建筑方面以企業(yè)指導(dǎo)老師提供的建筑施工圖為依據(jù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為（1）PMCAD建模；（2）SATWE計(jì)算配筋，手算樓板配筋和樓梯間的配筋；（3）繪制結(jié)構(gòu)施工圖。2課題研究的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生由理論學(xué)習(xí)向生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)渡的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到以下目的（1）總結(jié)在校期間所學(xué)的理論知識(shí)，更深一步地理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念以及設(shè)計(jì)的過(guò)程。（2）培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決工作實(shí)際問(wèn)題的能力，初步掌握建筑工程設(shè)計(jì)的方法和步驟。（3）掌握和熟練結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輔助軟件PKPM在工程實(shí)例中的應(yīng)用，達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師的要求。（4）提高獨(dú)立鉆研問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是，刻苦鉆研的工作作風(fēng)。3課題研究的意義此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們將來(lái)從事建筑行業(yè)有重大意義。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們可以對(duì)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)做一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合知識(shí)的應(yīng)用能力，對(duì)所學(xué)過(guò)的知識(shí)得以系統(tǒng)的深化。并培養(yǎng)我們獨(dú)立解決建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟，掌握結(jié)構(gòu)施工圖紙繪制的方法。也可以使我們懂得工程技術(shù)工作中所必須的全局觀念和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，掌握、了解建筑結(jié)構(gòu)和施工的各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的來(lái)源及作用，設(shè)計(jì)中應(yīng)樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，保持嚴(yán)格認(rèn)真的科學(xué)工作作風(fēng)。以及培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、綜合分析思考能力，以及查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料和規(guī)范，擬定設(shè)計(jì)方案，計(jì)算、繪圖和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力，為今后獨(dú)立從事土建設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。二、文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）1混凝土框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介采用梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑豎向承重結(jié)構(gòu)，并同時(shí)承受水平荷載時(shí)，稱為框架結(jié)構(gòu)體系。它適用于多層及高層建筑。框架結(jié)構(gòu)由梁、柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成。按施工方法的不同,框架結(jié)構(gòu)可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。在地震區(qū),多采用梁、柱、板全現(xiàn)澆或梁柱現(xiàn)澆、板預(yù)制的方案；在非地震區(qū),有時(shí)可采用梁、柱、板均預(yù)制的方案。在豎向荷載和水平荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件將產(chǎn)生內(nèi)力和變形。水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移限值通?？刂屏?、柱截面尺寸?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的側(cè)移一般由兩部分組成由水平力引起的樓層剪力，使梁、柱構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形,形成框架結(jié)構(gòu)的整體剪切變形；由水平力引起的傾覆力矩，使框架柱產(chǎn)生軸向框架結(jié)構(gòu)的變形,形成框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)不多時(shí)，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形,整體彎曲變形的影響很小。2框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)是采用梁柱等桿件剛接組成空間體系作為建筑物承重骨架的結(jié)構(gòu)。它的特點(diǎn)是承受豎向荷載的能力強(qiáng)，承受水平荷載如風(fēng)荷載、地震作用的能力弱?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，屬柔性體系，因而其高度受到限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是多層房屋的常用結(jié)構(gòu)形式，多層框架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于辦公樓、旅館、住宅、廠房、倉(cāng)庫(kù)等民用和工業(yè)建筑中。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)各類型建筑中使用最普遍的結(jié)構(gòu)形式之一。同鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低，防火性能好，剛度大，可減少側(cè)向位移的特點(diǎn)，使其應(yīng)用非常廣泛。而框架結(jié)構(gòu)因其具有下列優(yōu)點(diǎn)，使其應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。1結(jié)構(gòu)平面布置靈活，可做成較大空間的會(huì)議室、餐廳、車間、營(yíng)業(yè)廳、教室等。即可用隔斷分割成小房間，又可拆除隔斷改成大房間，因而使用非常靈活。2外墻用非承重構(gòu)件，可使建筑立面設(shè)計(jì)靈活多變采用輕質(zhì)隔斷和外墻可大大降低房屋自重，節(jié)約材料。（3構(gòu)件類型少，易于采用標(biāo)準(zhǔn)化、定型化施工，加快建設(shè)速度。既可采用預(yù)制構(gòu)件，也可采用定型模板而成現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。綜上，結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)己成為該建筑的主要結(jié)構(gòu)形式。3研究現(xiàn)狀建筑是人類最早的生產(chǎn)活動(dòng)之一，是在一定的歷史條件下，隨著社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展而形成發(fā)展的。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、土地的減少，現(xiàn)代建筑趨向于多高層建筑，而砌體結(jié)構(gòu)存在自重大、砌筑工作相當(dāng)繁重、抗拉抗彎性能低、粘土磚用量很大，往往占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等缺點(diǎn)，現(xiàn)代建筑多采用框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。而框架結(jié)構(gòu)是多高層建筑的一種主要結(jié)構(gòu)形式。框架結(jié)構(gòu)有鋼筋混凝土框架和鋼框架，而鋼筋混凝土框架在教育建筑中較為常用。隨著建筑行業(yè)迅速發(fā)展，我國(guó)混凝土行業(yè)已與世界混凝土技術(shù)進(jìn)程同步。從干性混凝土到大流動(dòng)性混凝土，再到混凝土建筑砌塊。高強(qiáng)混凝土，混凝土外加劑發(fā)展，各種性能更優(yōu)混凝土，綠色混凝土發(fā)展，混凝土行業(yè)前景一片光明?；炷恋母鞣N優(yōu)越性已充分體現(xiàn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)內(nèi)部可用輕型材料分隔，許多輕型、隔熱、隔音材料不斷出現(xiàn)，綠色建材不斷涌現(xiàn)。4發(fā)展趨向混凝土結(jié)構(gòu)是1824年英國(guó)人J阿斯普丁發(fā)明波特蘭水泥之后逐步發(fā)展起來(lái)的，距今僅有100多年歷史。1884年德國(guó)建筑公司進(jìn)行了第一批鋼筋混凝土的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究了鋼筋混凝土的強(qiáng)度、耐火性能，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力。在1886年德國(guó)工程師M克嫩提出鋼筋混凝土板的計(jì)算方法。與此同時(shí)，英國(guó)人WD威爾金森提出了鋼筋混凝土樓板專利；美國(guó)人T海厄特對(duì)混凝土梁進(jìn)行試驗(yàn)；法國(guó)人F克瓦涅出版了一本應(yīng)用鋼筋混凝土的專著。眾所周知，混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段第一階段從鋼筋混凝土的發(fā)明至20世紀(jì)初，鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都比較低，主要用于建造中小型樓板SLABS、梁BEAMS、柱COLUMNS、拱ARCHES和基礎(chǔ)FOUNDATION等構(gòu)件。計(jì)算理論包括結(jié)構(gòu)內(nèi)力INNERFORCES和構(gòu)件截面SECTION計(jì)算均套用彈性理論ELASTICTHEORY，采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法ALLOWABLESTRESSDESIGN。第二階段從20世紀(jì)20年代到第二次世界大戰(zhàn)前后混凝土和鋼筋強(qiáng)度的不斷提高。1928年法國(guó)杰出的土木工程師EFREYSSNET發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土PRESTRESSEDCONCRETE，使得混凝土結(jié)構(gòu)可以用來(lái)建造大跨度。計(jì)算理論包括前蘇聯(lián)著名的混凝土結(jié)構(gòu)專家格沃茲捷夫（）開(kāi)始考慮混凝土塑性性能PLASTICBEHAVIOR的破損階段設(shè)計(jì)法，50年代又提出更為合理的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法LIMITSTATEDESIGN，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算理論。第三階段二戰(zhàn)以后到現(xiàn)在，隨著建設(shè)速度加快，對(duì)材料性能和施工技術(shù)提出更高要求，出現(xiàn)裝配式FABRICATED鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。高強(qiáng)HIGHSTRENGTH混凝土和高強(qiáng)鋼筋的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的采用和先進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備的發(fā)明，建造了一大批超高層建筑、大跨度橋梁BRIDGE、特長(zhǎng)跨海隧道TUNNEL、高聳結(jié)構(gòu)等大型工程，成為現(xiàn)代土木工程CIVILENGINEERING的標(biāo)志。設(shè)計(jì)計(jì)算理論包括發(fā)展了以概率理論P(yáng)ROBABILITYTHEORY為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，基礎(chǔ)理論問(wèn)題大都得到解決，而新型混凝土材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)又不斷提出新的課題，并不斷促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展。現(xiàn)已進(jìn)入第四階段。這一階段的特征是進(jìn)一步發(fā)展工業(yè)化體系如大模板現(xiàn)澆和大板體系；高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展,如框桁體系和外伸結(jié)構(gòu)的采用。在設(shè)計(jì)中還引入概率方法。專家系統(tǒng)的采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖CAD、CAG的程序化,包括結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析圖形的描繪,因而改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,也減輕了設(shè)計(jì)工作量,提高了人的工作效率。優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際廣泛應(yīng)用,節(jié)約了建設(shè)投資。振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)以及風(fēng)洞試驗(yàn)較普通地開(kāi)展。有限元法的廣泛應(yīng)用和計(jì)算模式研究的開(kāi)展,以及其他數(shù)值計(jì)算方法的創(chuàng)立和發(fā)展。結(jié)構(gòu)機(jī)理包括破壞機(jī)理研究的加強(qiáng)；對(duì)復(fù)合應(yīng)力的研究并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出各種強(qiáng)度理論。因而產(chǎn)生了“近代混凝土力學(xué)”這一學(xué)科分支,并將逐步得到發(fā)展和完善。工程結(jié)構(gòu)的“移植”,可以用于創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)模糊數(shù)學(xué)在抗震設(shè)計(jì)中也開(kāi)始應(yīng)用?；炷两Y(jié)構(gòu)壽命的研究?！艾F(xiàn)代三力學(xué)”亦即“斷裂力學(xué)”、“損傷力學(xué)”和“微觀力學(xué)”對(duì)混凝土的應(yīng)用。混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍在多方面拓寬,其尺度不斷向高、長(zhǎng)、大方向發(fā)展。三、擬采取的研究方法（方案、技術(shù)路線等）和可行性論證1研究方案結(jié)構(gòu)形式六層框架結(jié)構(gòu)。（1）框架結(jié)構(gòu)要根據(jù)建筑施工圖和規(guī)范要求確定梁柱的尺寸以及布置，分析建筑施工圖中的梁柱以及樓梯的設(shè)計(jì)是否滿足結(jié)構(gòu)要求。（2）用PMCAD確定結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置，并由規(guī)范和實(shí)例工程確定荷載，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，在SATWE計(jì)算結(jié)果上繪制施工平法圖。（3）在施工圖中編制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明，由PKPM出計(jì)算書(shū)。2技術(shù)路線（1）設(shè)計(jì)前期主要準(zhǔn)備1）熟悉建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明；2）收集必要的設(shè)計(jì)資料地質(zhì)水文資料、氣象資料等。（2）PKPM計(jì)算框架結(jié)構(gòu)采用空間結(jié)構(gòu)為依據(jù)，以有限元的方法計(jì)算梁的內(nèi)力及配筋，框架梁和柱的配筋要符合圖集的構(gòu)造要求，計(jì)算樓板配筋采用連續(xù)板彈性法，以保證樓板裂縫符合要求，與SATWE計(jì)算配筋結(jié)果作出對(duì)比分析，計(jì)算樓梯內(nèi)力及配筋按支座兩端簡(jiǎn)支的方法。3可行性論證根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，設(shè)計(jì)對(duì)象為一辦公樓，采用框架結(jié)構(gòu)形式，能夠達(dá)到其使用要求。通過(guò)收集必要的設(shè)計(jì)原始資料地質(zhì)水文資料、氣象資料、與設(shè)計(jì)相關(guān)的國(guó)家法規(guī)及規(guī)范，為設(shè)計(jì)的進(jìn)展提拱了設(shè)計(jì)依據(jù)。本設(shè)計(jì)選取的”混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”屬于一個(gè)比較基本研究課題。因此，結(jié)合大學(xué)近四年來(lái)學(xué)習(xí)的力學(xué)課程、專業(yè)知識(shí)及計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件，如AUTOCAD軟件、天正CAD軟件、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)PKPM軟件，借鑒往屆同學(xué)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在指導(dǎo)老師的幫助下，能夠在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所要求的建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算書(shū)的編寫(xiě)和施工圖繪制工作。四、預(yù)期結(jié)果（或預(yù)計(jì)成果）1計(jì)算書(shū)有一份。2結(jié)構(gòu)施工圖（1）梁平法施工圖；（2）柱平法施工圖；（3）板平面施工圖；（4）樓梯施工圖；（5）基礎(chǔ)施工圖。五、研究進(jìn)度安排1收集資料，完成文獻(xiàn)閱讀、開(kāi)題報(bào)告14周（20142242014323）。2結(jié)構(gòu)模型建立及優(yōu)化56周（2014324201441）。3結(jié)構(gòu)計(jì)算78周（2014412014411）。4結(jié)構(gòu)施工圖繪制911周（20144112014511）。5畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備12周（20145112014518）。6畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯13周（20145192014525）。7畢業(yè)設(shè)計(jì)歸檔14周（2014526201461）。六、主要參考文獻(xiàn)1同濟(jì)大學(xué)，西安建筑科技大學(xué)，東南大學(xué)，重慶大學(xué)房屋建筑學(xué)（第4版）M北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20092陳梅,敏華建筑識(shí)圖與房屋結(jié)構(gòu)M武漢華中科技大學(xué)出版社，20103徐秀麗混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20114程文瀼樓梯陽(yáng)臺(tái)和雨篷設(shè)計(jì)第二版M南京東南大學(xué)出版社，19985梁興文，史慶軒混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20116龍馭球，包世華結(jié)構(gòu)力學(xué)（第2版）M北京高等教育出版社，20107楊星PKPM結(jié)構(gòu)軟件從入門(mén)到精通M北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20088歐新新，崔欽淑建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與PKPM系列程序應(yīng)用第二版M北京機(jī)械工業(yè)出版社，20099建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092012S北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社,201210建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500072011S北京中國(guó)建筑工業(yè)出版201111建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112010S北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，201012混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500102010S北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社,