土木工程教学楼设计开题报告.doc

毕业论文(设计)开题报告

学 生 姓 名：

学 号：

所在院（系）：

专业（班级）：

论 文 方 向：

指导教师（职称）：

2014年 4 月 16日填
四川农业大学本科生毕业设计开题报告
毕业设计题目
都江堰市中学综合教学楼设计
选题类型
应用基础性
课题来源
自选项目
学 院
土木工程学院
专 业
土木工程
指导教师

职 称

姓 名

年 级
2011级
学 号

1. 选题依据及意义
11选题背景
建筑是凝固的音乐，怀揣对这一美好蓝图的向往和憧憬，设计或者修建出自己心目中那跳动的音符，是每一个选择建筑这个行业的学子所向往的，随着全球资源的不断缩减，低碳，节能，减排的建筑构思也不断涌现，随着人们物质生活的提高，精神的需要也更是不断所体现，而教学楼这一培养广大学子的学习乐园的场所，对我们的建筑设计也不断提出了新的挑战，浓郁的学习氛围自然需要的是一种简洁明快，清新大方的设计,同时也体现着广大青少学子的精神面貌，因而根据多方面的因素和要求，并贯彻执行国家“适用，安全，经济，美观”的设计建筑要求是每一个从事建筑行业的我们的要求和追求。

1.2设计目的
1) 结合自己所学习的知识，和实践相结合；
2) 了解建筑设计和结构设计的具体内容；
3) 熟悉与建筑设计和结构设计相关的具体内容；
4) 掌握建筑设计、结构设计的一般原则、步骤和方法；
5) 掌握多层公共建筑类型房屋的结构造型(包括基础造型)、结构布置,结构计算及主要施工图绘制全过程,从而使对多层房屋结构具有一定的设计能力；
6) 能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题，解决问题的能力，以及相应的设计技巧；
7) 培养设计工作中实事求是，严格准确的科学态度和工作

1.3设计意义
通过本次毕业设计可以使我们巩固在大学里所学过的专业知识。并可以系统的将大学四年所学的知识联系在一起做到理论联系实际,掌握建筑工程设计的程序和方法。另外，使我们能够熟悉建筑工程建设的各项法规与规程，了解建筑工程项目设计的基本内容和环节；熟悉多层类型房屋的建筑和结构选型、结构布置、结构计算及主要结构施工图绘制的全过程；通过绘制施工图,编制计算书强化绘图和使用专业软件进行分析计算的基本技能；同时使我们在整个设计过程中了解建筑工程中多工种协调、配合的重要性，培养交流、沟通能力和团队协作精神；从而具备工程技术人员应有的基本技能和素质。
毕业设计是毕业前最后学习和综合训练的实践性教学环节，是学习深化、拓宽综合教学的重要过程。通过毕业设计我们系统地、综合地、灵活地运用学到的各种理论知识，解决建筑工程中的实际问题，在分析、使用技术资料、计算、绘图、编写设计文件及独立工作等方面能力得到全面提升。
作为一名建筑设计人员我们应该从本次设计开始有意识的培养严谨，科学的设计态度，贯彻国家“适用，安全，经济，美观”的建筑方针。同时，也应该树立“建筑为人服务，以人为本”的设计理念。

2. 国内外研究现状及发展趋势（含文献总述）：
随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，虽说它的钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。人们可以根据自己的喜好充分利用其使用空间，满足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。
承重系统与非承重系统有明确的分工，是框架结构体系最明显的特点，级支撑建筑空间的骨架是承重系统，而分割室内外空间的围护结构和轻质隔断，是不承受荷载的。因此，柱与柱之间可根据需要做成填充墙或全部开窗，也可以部分填充，或做成空廊，使室内外空间灵活通透，因考虑教学楼的采光，可采用部分填充，部分开窗。在框架结构体系下，室内空间常依照功能要求进行分隔，可以是封闭的，也可以是半封闭或开敞的。隔墙的形状也是多种多样的，可以是直线的，也可以说折线或曲线的，另外，从虚实效果上看，或虚或实，或虚中有实，或实中有虚，皆可表达一定的设计意图。
框架结构是由水平放置的梁构件和竖向放置的柱构件组成的主要承重框架，与楼（屋）面板共同构成的空间受力体系，并通过布置非承重填充墙（隔墙）形成适应需要的独立的建筑空间。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和连系梁沿纵向布置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一
3. 本课题研究内容
3.1建筑方案设计
3.1.1工程概况
都江堰市位于成都平原西北边缘，地处岷江出山口，是一座有着悠久历史的中国文化古城，其浓郁的文化氛围影响着一代又一代这里的人们，而学校建筑是传承其文化，体现其莘莘学子风貌的重要场所，其因此，结合这里的地理环境，风土人情，历史文化，设计一所符合这里的的条件的学校建筑至关重要。
3.1.1.1教学楼工程概况
教学楼为扩建的建筑，扩建的都江堰市中学教学楼，采用全现浇钢筋混凝土框架结构，设计使用年限为50年，该楼地上总建筑面积大约6900m2，占地面积大约1380m2。本教学楼的主体建筑5层，耐火等级二级，屋面防水等级为二级，抗震设防烈度为8度。
3.1.2建筑设计
建筑设计包括建筑空间环境的造型设计和构造设计。
3.1.3建筑空间环境的造型设计
1) 建筑总平面设计，主要是根据建筑物的性质和规模，结合基地条件和环境特点，以及城市规划的要求，来确定建筑物或建筑群的位置和布局，规划用地内的绿化，道路和出入口，以及布置其他设施，使建筑总体满足使用要求和艺术要求。
2) 建筑平面设计，主要是根据建筑的空间组成及使用要求，结合自然条件，经济条件和技术条件，来确定各个房间的大小和形状，确定房间与房间之间、室内与室外之间的分隔联系方式，进行平面布局，使建筑的平面组合满足适用、安全、经济、美观和结构合理的要求。
3) 建筑剖面设计，主要根据功能和使用要求，结合建筑结构和构造特点，来确定房间各部分高度和空间比例，进行垂直方向空间的组合和利用，选择适当的剖面形式，并进行垂直方向的交通和采光、通风等方面的设计。
4) 建筑立面设计，主要根据建筑的性质和内容，结合材料、结构和周围环境特点，综合地解决建筑的体型组合、立面构造和装饰处理，以创造良好的建筑形象，满足人们的审美要求。
3.1.4建筑的构造设计
构造设计主要是研究房屋的构造组成，如墙体、楼地面、楼梯、屋顶、门窗等，并确定这些构造组成所采用的材料和组合方式，以解决建筑的功能、技术、经济和美观等问题。构造设计应绘制很多详图，有时也采用标准构配件设计图或标准制品。
3.1.5建筑功能分析
1) 在本设计中结合学校各主要使用空间的特点将其分为教学活动区、教师办公区、宿舍、食堂以及风雨球场等，各功能块之间的关系如图2-1所示：

建筑工作者与其说是运用构思创意与设计技巧创造美好的建筑，不如说是给人们创造美好的环境，所谓环境应具科学，技术，艺术的内涵！优美的环境更能反映其不同的精神面貌，而对于学校建筑更是如此！——简洁大方，清新优美，静谧端庄！根据闹与静的功能分区，宿舍与风雨球场、教学区、办公区的布置应该分隔一定的距离，比如风雨球场与教学区属闹区，儿办公区与宿舍相对安静，因此应该分隔布置。
2）根据教学楼各房间使用要求的不同对它们进行功能分区，使其既分隔而互不干扰，且又有适当的联系。各房间的功能关系如图2-2所示：

图2-2标准层功能分区图
本教学楼为内廊式建筑，进出口由大厅兼做休息平台的（大厅不至于一楼），楼梯泽根据耐火等级，防火规范，易于疏散布置于教学楼建筑物的中间及两侧。教学楼坐南朝北，根据其洁与污、闹与静的功能分区，厕所布置于教学楼建筑物的右侧，办公室布置于教学楼的左侧，根据中小学校建筑规范，化学实验室布置于一层，其他实验室逐层依次往上布置。

u 教学活动区
教学活动区主要包括普通教室以教学年级为单位分别布置在1、2、3、4层。
u 教师办公区
教师办公区主要包括5间教师办公室，与普通教室相对应布置于1、2、3、4层，在竖直向上方便教师与学生的联系，而在水平方向上通过分区布置又对两种使用空间起到很好的分隔作用。
3.2 教学楼经济问题分析
运用建筑技术组合空间形体时，除需满足功能和审美的要求之外，还需哟符合经济适用的的原则。建筑中的工程技术问题，是构成空间形体的骨架和基础。同时，工程技术本身如结构，设备，装修等，需要消耗大量的材料和施工费用 。因此新结构、新材料、新设备的应用因引起相当大的重视。同时应把一定的建筑标准作为思考建筑经济问题的基础。

3.3 建筑物的艺术造型
艺术造型是多方面的，从室内到室外，也包括民族习俗，地域文化，构图技巧，以及形式美等多方面的因素，而对于中小学教学楼，是大量性的建筑，反映在造型艺术上，只要做到简洁明快，朴素大方就可以了。
3.4 绘制建筑施工图
1) 建筑设计总说明
2) 总平面图：道路，绿化，小品等的设计布置，标明建筑与道路，建筑与红线之间的关系
3) 平面图：各层平面图 比例1:100或1:150
4) 立面图：各方向立面图 比例1:100
5) 剖面图： 比例1:100或1:150（注：横剖面必须剖楼梯间，注明楼面及屋面做法）
6) 详图：常用1:1、1:2、1:5、1:10、1:20、1:50等大比例。

3.5 结构的方案布置及其内力计算与配筋
3.5.1 结构选型
根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式。
3.5.2 结构内力计算及结构构件配筋计算
根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩、剪力、扭矩、轴心压力及拉力等等。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比、剪跨比、跨高比、裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

3.5.2.1 采用手算法对部分主要构件内力的计算及配筋计算
1、取一标准一榀横向框架计算,完成下列工作;
(1) 荷载统计;
(2) 在竖向荷载作用下的框架各个杆件的荷载效应计算;
(3) 在风荷载作用下各个杆件的荷载效应计算;
(4) 在地震荷载作用下各个杆件的荷载效应计算;
(5) 荷载效应组合;
(6) 各杆件的截面设计及配筋计算;
(7) 按所给场地地质资料,选择基础类型,设计计算框架柱下基础;
(8) 选3～4跨楼板进行配筋计算.
2、楼梯选型及计算配筋;
3.5.2.2 采用PKPM结构设计分析软件对教学楼建筑结构进行设计及配筋
3.6 结构施工图
基础平面图和基础详图—基础图通常用基础平面图的基础详图来表示建筑物室内地面以下基础部分的平面布置及详细构造；
结构平面图—指上层结构平面图，用来表示墙梁板柱等承重构件在平面图中的布置，是施工图布置各层承重构件的依据
结构构件详图—包括梁板柱基础和楼梯的构件详图

3.6.1结构施工图
基础平面图和基础详图—基础图通常用基础平面图的基础详图来表示建筑物室内地面以下基础部分的平面布置及详细构造；
结构平面图—指上层结构平面图，用来表示墙梁板柱等承重构件在平面图中的布置，是施工图布置各层承重构件的依据
结构构件详图—包括梁板柱基础和楼梯的构件详图
3.6.2结构施工图的绘制
1) 结构设计说明
2) 基础平法施工图：比例1:100或1:150
3) 柱平法施工图： 比例1:100或1:150
4) 各层梁板平法施工图：比例1:100或1:150
楼梯平法施工图：采用板式楼梯

4. 本次设计所要达到的目标：
4.1.1
毕业设计是我们大学阶段学习的一次最终总结，是毕业前的一次大练兵。通过毕业设计，我们在大学阶段所学的各种专业知识应得到进一步的巩固，在此基础上我们所需的知识也应形成完整的知识体系。在成功的完成毕业设计之后，我们应了解建筑设计与结构设计的程序、内容和设计原则，同时对国家的建筑方针有更深的理解。建筑设计的最终成果是：一套标准、完备的建筑施工图，一套标准、完备的结构施工图，一份完整、严谨的结构计算书。
4.2.2
我的创新点
低碳节能环保新型建筑墙体材料的选用
绿色建筑体系的运用
古朴的环境氛围与浓郁的学习氛围的总体布局的打造
轻质建筑材料的选用

5. 本课题研究方案：
5.1、文献收集。
5.2、实物考察。

6. 毕业设计进度安排：
1) 设计选题与资料收集 第6学期第3-6周前
2) 开题报告 第6学期第7-8周前
3) 设计项目调研与资料收集 第6学期第9-20周
4) 建筑方案设计 暑假-第7学期第1-2周
5) 绘制建筑施工图 第7学期第3-4周
6) 结构计算书 第7学期第5-8周
7) 绘制结构施工图 第7学期第9-11周
8) 毕业设计图纸整理与审阅 第7学期第12周
9) 毕业答辩 第7学期第13周

7. 参考文献：
（1） 《中小学校设计规范 》（ GB 50099—2011）
（2） 《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2011)
（3 《建筑荷载设计规范》（GB 50009—2012）
（4） 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）
（5） 《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）
（6） 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003）
（7） 《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）
（8） 《房屋建筑学》（第四版）李必瑜,王雪松主编 武汉理工大学出版社
（9） 《公共建筑设计》M.南京：东南大学出版社，2009.9
（10） 《西南地区建筑标准设计通用图》 贵州省建筑设计研究院．
（11） 《建筑施工图设计》黄鹢.［M］.武汉：华中科技大学出版社，2009.7.
（12） 《建筑课程设计指导任务书》．李延龄主编．中国建筑工业出版社
（13） 《公共建筑设计原理》（第四版）张文忠主编.中国建筑工业出版社，2013
（14） 《绿色建筑设计研究》单绍云江苏铭城建筑设计有限公司
（15） 《浅谈新型建筑材料的节能保温及环保》叶闯、董俊苹，河南省纺织建筑设计院有限公司；

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