毕业设计方案土木教学楼开题报告.doc

毕业论文(设计)开题报告学 生 姓 名： 学 号： 所在院（系）：土木工程学院专业（班级）： 土木工程（11级一班)论 文 方 向： 小学教学楼设计指引教师（职称）：四川农业大学本科毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目重庆将来之星小学教学楼设计选题类型应用型课题来源自选项目学 院土木工程学院专 业土木工程指引教师职 称专家 姓 名年 级级学 号1.立题根据1.1工程概况该工程位于重庆市渝中区，是重庆将来之星小学一栋教学楼。该场地平坦、无障碍物，地下无古代建筑，地基土以粘性土为主，为类建筑场地，地震设防烈度为6度，设计其本地震加速度值为0.05g。该地区属于亚热带季风气候，气候温和、四季分明、雨量充沛，具备冬暖、夏热、秋长气候特点。年平均气温17.6摄氏度。周边环境较好，各类设施齐全，交通以便。该教学楼重要承担学校大某些教学任务，满足学校师生学习生活，集学校重要教学，管理为一体综合设施。建筑面积约5000平方米，采用外廊式U形平面框架构造，主体5层，配有18间普通教室，舞蹈、美术、音乐和微机室各2间，自然、阅览和合班教室各1间，教师办公室每层2间，教师休息室每层1间，行政办公室8间。每层均设卫生间、饮水间。1.2设计研究现状分析英国教诲家Peter Mortimer说过：“一所好学校可以提高学习，一所高效教学楼让学生举一反三。”为了让孩子更好成为有用之才，越来越多人投身到了学校建设中。教诲建筑不同于其她文化性、商业性建筑。它是学生接受知识场合，典雅、庄严、自然又具人性化才是其本质特性，教诲建筑除满足其功能规定外,还规定具备“以人为本”优化教诲建筑形式。这也就是我设计第一理念：“人文设计”。1.2.1 设计现状随着着国民经济持续发展，综合国力不断增强，人们对工作和生活环境规定也不断提高，一栋安全、高效和舒服教学楼已成为咱们迫切需要；因此在学校规划设计中，学校不但仅是一种教书育人、传承文明，造就21世纪新型人才抱负园地，更规定学校功能完备、设施齐全、环境和谐优美、人文内涵浓郁丰厚、有利孩子身心健康、更要体现国际当代化概念。从而学校整体建筑体现了严谨、务实、前瞻、邃密办学理念，而教学楼正是这些内容重要体现者。因此当代设计师都追求教学楼在建筑上具备空间使用性、内涵文化性、形象艺术性、办公资讯性、环境舒服性、建筑地区性等。特别是近年来随着国家提出节约型社会标语，建筑产业也提出了节能建筑发展方向，在当前教学楼设计中，节能也慢慢成为了必不可少一种重要某些，节能达不到要就设计将得不到人们承认。这也就是我设计第二理念：“节能”。对于重庆夏季非常炎热状况，就应在保温隔热上多下功夫。混凝土构造使用历史较长。它在性能及材料来源等方面有许多长处，发展速度不久，应用也最为广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转移到了建海工程和海底工程等。预应力技术创造更使混凝土构造得到大力发展，因此进一步理解混凝土性能非常必要。框架构造更以结实耐用著称而被广泛应用，因此当前国内外多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架构造。1.2.2 存在问题及注意事项虽然当前教学楼设计已非常成熟，但在许多细节方面还是存在诸多问题：1） 没有以功能实际需要来分割立面和开窗，韵律和节奏感不强；2） 整个教学楼功能分区不明确，教室布置不合理，导致上课互相影响；3） 教室尺寸“死板”满足规范要就，缺少“人情味”；4） 空间上割裂和孤立，使学科之间缺少联系和交流；5） 教学楼经常由于设计不合理，不具备良好天然采光和自然通风，这对于中小学生身心健康都是不适当。以及采光通风不好而导致教室灯全天开着，忽视了节能这一概念；6） 中小学教学楼底层常架空作为学生课间活动场合，这样使得底层或中间层柱抗侧移刚度局限性，在地震中容易在底层或中间层浮现薄弱层而使构造破坏，引起楼层塌落。教学楼柱间常设计通长窗，柱间刚性填充墙设计常不到顶，对于框架构造在地震作用下易浮现框架柱或短柱破坏，甚至构造局部崩塌现象；7） 整个教学楼设计不利于节能和可持续发展。例如在墙体材料上，没选用好保温隔热材料从而空调全开，污染环境。对于以上所存在问题，我会在设计中尽量克服。例如：以功能实际需要来分割立面和开窗，增强整个建筑韵律感和节奏感；做好教学楼功能分析，在平面和空间布置中使各个功能块在形式上统一而在工作上又相对独立；对于教室尺寸，除了能容纳下上课学生外，还要使她们随身物品得到安顿，更有足够空间来交流、放松，增进彼此感情；为了使教学楼有良好天然采光与自然通风，我会注意教学楼朝向以及门窗位置与大小，让学生有一种舒服学习环境；使教学楼更加牢固安全，我也会更加注意构造合理性、整体性，并提高抗震设防级别；积极响应国家号召，做好节能减排，做好设计，从而在不影响学生健康、高兴学习基本上，少开灯、少用空调；出于对学生生存空间健康规定及减少对环境污染考虑，在建筑材料使用上也应尽量采用无害化、无污染材料和可再生资源。如卡索板，是一种以水泥、纤维、沙子及矿物材料为重要成分覆面材料。由于是由无机材料制成因而具备较好抗菌性能，抗静电性，低吸尘率，且在超过有效期限后可回收运用，不会有化学污染。1.2.3 发展趋势近年来，由于人们对大空间、大跨度规定，国内外正在大力推广使用预应力混凝土构造。预应力构件使用，大大减少了混凝土用量。此外，由于地区不同，或是特殊功能规定，新防冻、防火等具备特殊性能混凝土正在不断被研制出来，相信将来混凝土用途会越来越广泛。在近代，教学楼在国内发展趋势重要体现为：更加细分和规范，规模越来越大，资金来源越来越广，先进教学设施越来越健全，涉及实验中心、艺术教诲中心、多媒体中心、俱乐部中心、图书中心、体育运动中心和学生服务中心。当代教学楼越发趋于将各类设施（不同实用功能房间）统一于一体，这就给设计与规划带来更进一步探究与挑战 ，也增进了建筑事业进一步发展。从而，塑造一种优雅、宁静而有文化和时代气息校园环境让莘莘学子陶然其间、怡然自得,实现教诲建筑使用价值深层次开发这就是建筑设计师孜孜以求抱负和目的之一。1.3项目设计研究意义毕业设计是咱们大学生涯最后一种实践性教学环节，是咱们大学四年学习成果一次综合而全面检查与深化，同步也是咱们走上工作岗位前第一次重要演习。就土木工程专业自身而言，毕业设计是本科教诲中综合性、实践性极强一种教学环节。通过设计，不但考察了咱们大学学业完毕深度，同步还完善咱们独立思考、对的解决问题能力，并培养咱们独立解决建筑设计，构造设计内容和环节，掌握建筑施工图、构造施工图绘制办法。掌握、理解建筑构造和施工各项技术、经济指标来源及作用，设计中应树立理论联系实际设计思想，保持严格认真科学工作作风。以及培养学生调查研究、综合分析思考能力，以及查阅技术文献、资料和手册，拟定设计方案，计算、绘图和编写设计阐明书能力，为此后独立从事土建设计和施工打下基本。随着教诲事业发展，市场对技术人员需求，国家对职业教诲加大了投资力度，近年来各地教诲建筑数量不断增多，特别各省市教诲建筑公众形象和学习环境均得到了明显改进。而教学楼建筑设计则体现了一种地方总体教诲水平，是一种地区科学和文化中心。因此作为建筑设计人员，需要在创造实践中结合本地特定条件，创造出简约当代而富有地区特设建筑作品。毕业设计正好给了咱们呈现才干舞台和锻炼机会，因而做好毕业设计对咱们至关重要。2.设计研究内容2.1建筑设计2.1.1 总平面设计 重要是依照建筑物性质和规模，结合基地条件和环境特点，以及都市规划规定，来拟定建筑物或建筑群位置和布局，规划用地内绿化，道路和出入口，以及布置其她设施，使建筑总体满足使用规定和艺术规定。因此该建筑大体布置如下图所示： 地形图在平原都市，坐北朝南是人们公认最佳朝向，但对于山地都市重庆来说这并非最佳，通过对地理位置、地形地貌以及气候等研究发现，重庆南偏西22.5度是最佳朝向。2.1.2 平面设计 1）功能块设立 本设计中，建筑功能块重要有：大厅、普通教室、专用教室、公共教学用房及其各自辅助用房。大厅：重要是以便交通，以及在紧急状况下学生疏散。 普通教室：学生在学校重要活动场合，用于寻常普通教学活动。 专用教室：用于学生上其她课程，例如：自然课、美术课、音乐课、舞蹈课和计算机课等。 合班教室：用于几种班学生集中开会、讨论、学习以及听取大型讲座。公共教学用房：阅览室：重要用于学生借阅图书、自习用。 教师办公室：教师寻常办公场合，为便于对于学生管理，应接近普通教室。 教室休息室：教师在课间休息时休息、互相聊天用。辅助用房： 行政办公室：例如配电房、值班室以及收发室等。 其她：卫生间和饮水间。 2）它们之间关系如下：普通教室公共教学用房房专用教室普通教室辅助用房普通教室 3）建筑功能分析 竖向功能分析合班教室这种需要大开间、大跨度场合，为以便构造设计，应将其设立在底楼。而音乐室和舞蹈室声音比较大，因此应与教室和阅览室隔开布置，并因空间较大从而布置在两侧。阅览室是用于看书用教室，需要安静避免干扰，因而设立在顶楼。为以便教师管理，一种年级最佳在一层。 水平功能分析1F：从正门进入后，一方面应当是以便交通、分散人流大厅，另一方面就是值班室和收发室，再者是通向上一层楼梯，楼梯两边是普通教室和教师办公室，最后U型两边分别是美术室与合班教室。2F：重要是普通教室、教室办公室及休息室和行政办公室，教室办公室应当接近普通教室，这样可以更好地监督、协助学生，毕竟中学生心智还不成熟，诸多问题需要教师解答。U型两边分别是美术室和自然科学室。3F：整体布置类似于二楼，U型两边是音乐室。4F：整体布置类似于三楼，音乐室楼上是舞蹈室。5F：设立有微机教室、阅览室等。2.1.3立面设计在推敲建筑立面时不能孤立地解决每个面，必要注意几种面互相协调和相邻面衔接，以获得统一；立面解决是在符合功能和构造规定基本上，对建筑空间造型进一步深化。因而，建筑外形应立足于运用建筑物构件直接效果、入口重点解决以及少量装饰解决等。对于我设计不但要体现出建筑时代性，同步还要与本地人文环境相融合。整个建筑将采用简洁明朗风格，以浅色（能让人静下心颜色）作为主色调，一是小学生都活波开朗、心情激动，而当进入校园看到教学楼浅色色彩就能使她们激动心得到安静，暗示自己：到学校了，该好好学习了。二是夏季重庆非常酷热，人们容易心烦意乱。因此浅色无形给了人们一缕微风，稍微能让人静下心来。在朝向主交通口立面，应局部使用亮色来凸现祖国花朵蓬勃朝气，让整个建筑给人一种勃勃生机感觉。力求将设计元素和色彩简化到至少限度，但色彩和材料要显示出相应质感，这样可以与周边当代建筑相协调。2.1.4剖面设计 建筑1到5层，层高4.2m，各类教室优先考虑矩形剖面，而音乐教室应采用扇形或菱形。为获取良好天然采光，保证房间足够亮度，外窗面积应依照房间功能来拟定相应窗地比。结合我设计，窗大小按窗地比1/4拟定，普通采用窗宽为15002100mm，窗高为21002700mm，并且可以运用窗户不同解决来调节空间比例感。外门窗是建筑维护构造重要散热部位，再加上重庆地区夏季炎热，为了使学生能更好学习，因此门窗和墙保温、隔热和隔声性能都是我设计重点。2.1.5详图设计 详图设计包括门窗详图、墙身节点详图、楼梯详图、散水及其他详图。2.1.6 施工图设计 一套完整建筑施工图内容涉及：建筑设计总阐明、总平面图、平面图、立面图、剖面图、详图。2.2构造设计2.2.1 主体构造选型综合近代国内外教学楼设计和本建筑实际功能规定，此构造选取全现浇钢筋混凝土框架构造。框架构造是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系构造，即由梁和柱构成框架共同抵抗使用过程中浮现水平荷载和竖向荷载。构造房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，普通用预制加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。框架构造建筑，空间分隔灵活，自重轻，节约材料；具备可以较灵活地配合建筑平面布置长处，利于安排需要较大空间建筑构造；框架构造梁、柱构件易于原则化、定型化，便于采用装配整体式构造，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，构造整体性、刚度较好，设计解决好也能达到较好抗震效果，并且可以把梁或柱浇注成各种需要截面形状。但是框架构造中节点应力比较集中，它侧向刚度小，属柔性构造框架，在强烈地震作用下，构造所产生水平位移较大，易导致严重非构造性破坏数量多； 框架是由梁柱构成杆系构造，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向（虽然可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限），它受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大。因此设计时如何提高框架抗侧刚度及控制好构造侧移则成为重要因素，而我将从如下几点来改进其受力特点。1）构造平面形状和立面体型应简朴、规则，使各某些刚度均匀对称，减少构造产生扭转也许性；2）控制构造高宽比，以减少水平荷载下侧移；3）尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化施工；4）房屋总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，应设伸缩缝将房屋分为若干温度区段。对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相称多时，构造底部各层不但柱轴力很大，并且梁和柱由水平荷载所产生弯矩和整体侧移亦明显增长，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间解决，就也许带来困难，影响建筑空间合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故钢筋混凝土框架构造经济柱距普通为69m。 2.2.2 构造布置依照框架布置方向不同，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横向布置，楼板和连系梁沿纵向布置，具备构造横向刚度好长处，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纵横向都布置承重框架，建筑整体刚度好，是地震设防区采用重要方案之一。该建筑采用7级抗震设防，需要良好整体构造，较高刚度与强度，因而选用纵横墙承重框架构造。为满足生产工艺规定本设计柱网布置采用对称等跨式，在教学楼中，柱网布置应与建筑分隔墙相协调，普通将柱子设在纵横建筑隔墙交叉点上，从而减少柱子对建筑使用功能影响；柱网布置时，要考虑到构造在竖向荷载作用下内力分布均匀合理，构件材料强度能充分运用；虽然现浇框架不受建筑模数和构件原则限制，但在构造布置上应尽量使梁板布置简朴规则，以便施工。2.2.3 基本构造选型 建筑物主体构造为框架构造，上部构造荷载不大且地基比较均匀、地基承载力适中故可采用每柱一种基本柱下钢筋混凝土独立基本。2.2.4 楼梯构造选型楼梯间应有直接天然采光。楼梯不得采用螺形或扇步踏步。每段楼梯踏步，不得多于18级，并不应少于3级。梯段与梯段之间，不应设立遮挡视线隔墙。楼梯坡度，不应不不大于30。楼梯梯段净宽度不不大于3000mm时宜设中间扶手。楼梯井宽度，不应不不大于200mm。当超过200mm时，必要采用安全防护办法。室内楼梯栏杆（或栏板）高度不应不大于900mm。室外楼梯及水平栏杆（或栏板）高度不应不大于1100mm。楼梯不应采用易于攀登花格栏杆。综上所述，楼梯采用板式双跑平行楼梯，板长在3m以内。竖向荷载由板承担，板式楼梯可把梯段踏步板当作一块大单向板。板式楼梯就是梯段踏步板直接支撑在两端楼梯梁上。板式楼梯传力路线：楼梯板平台梁墙或柱。2.2.5 屋顶及楼地面选型 屋面采用平屋顶。屋面做法考虑防水、保温、排水功能设立。防水层：三毡而油；保温层：100-140膨胀珍珠岩3%找坡；屋面排水采用有组织外排水。楼地面：卫生间楼地面采用耐腐蚀，易于清洗材料，选用防滑地砖楼面，在厕所间管道穿过楼板处做防水抗渗解决，标高低于地面50mm，并做5%坡度流向地漏；其她楼地面考虑：满足平整、耐磨、不起尘、防滑、易于清洁等规定。普通采用现浇水磨石楼面。2.2.6 构造计算 1）取一原则一榀横向框架计算,完毕下列工作： 荷载记录：依照本地自然气候条件和相应设计原则查阅有关文献，记录出所需线荷载，面荷载，风荷载，雪荷载，楼面活荷载，永久荷载等所需荷载值。 在竖向荷载作用下框架各个杆件荷载效应计算：（1）分层：分层框架柱子上下端均假定为固定端支承，（2）计算各个独立刚架单元：用弯矩分派法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得各层梁内力，即为原框架构造中相应层次梁内力。（3）叠加：在求得各独立刚架中构造内力后来，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号柱内力叠加，作为原框架构造中柱内力。叠加后为原框架近似弯距图，由于框架柱节点处弯矩为柱上下两层之和因而叠加后弯距图，在框架节点处经常不平衡。这是由于分层计算单元与实际构造不符所带来误差。若欲提高精度，可对节点，特别是边节点不平衡弯矩再作一次分派，予以修正。 在风荷载作用下各个杆件荷载效应计算：依照规范查基本风压，然后依照房屋体形系数等，记过一系列参数计算就可以算得风荷载。普通，把均布风荷载等效成作用在每一楼层集中力，这样整个楼风荷载（等效成集中力）作用大概成一种倒三角形状。 在地震荷载作用下各个杆件荷载效应计算：计算地震作用时，构造重力荷载代表值应取恒荷载原则值和可变荷载组合值之和。可变荷载组合值系数应按下列规定采用：（1）雪荷载取0.5；（2）楼面活荷载按实际状况计算时取1.0；按等效均布活荷载计算时，藏书库、档案库、库房取0.8，普通民用建筑取0.5。 荷载效应组合：把所记录各种效应组合按规范和公式计算出来。 各杆件截面设计及配筋计算：依照相应规范和混凝土构造设计原理配筋。 按所给场地地质资料,选取基本类型,设计计算框架柱下基本：拟定建筑场地地形图，依照岩土工程勘察成果报告，建筑场地平面图、立面图剖面图，荷载，建筑场地环境，邻近建筑物与基本埋深，地下管线分布，工程总投资和本地建筑材料供应状况，施工队伍技术力量与工期规定等选取基本并设计出基本模型，进而计算基本尺寸，配筋状况等。 选34跨楼板进行配筋计算。 2）涉及到计算办法：分层法、反弯点法、修正D值法等3.研究预期目的3.1设计成果3.1.1 建筑施工图1）建筑设计总阐明：工程概况，设计根据和图纸阐明等。 2）总平面图：道路、绿化等设计布置，标明建筑与道路，建筑与红线之间关系 3）平面图：各层平面图 比例1:100-1:250 4）立面图：各方向立面图 比例1:100-1:250 5）剖面图：横剖面一种 比例1:100-1:250（注：横剖面必要剖楼梯间，注明楼面及屋面做法） 6）详图：门窗、墙身节点、楼梯、散水及其他详图 比例1:10-1:503.1.2构造计算书3.1.3构造施工图 1）构造设计阐明 2）基本平法施工图：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 5）楼梯平法施工图：采用板式楼梯3.2预期目的 通过综合运用所学理论知识和技能，解决小学教学楼建筑设计、构造设计，从而对普通框架类型设计和施工有比较全面理解，对建筑设计、构造设计和施工之间必要互相紧密配合内在联系有较深结识，为后来独立从事土建设计和施工打下夯实基本。在熟悉设计任务书基本上，类比同类建筑物，依照都市都市规划，建筑规模和规定以及既有气象条件(气温.相对湿度，主导风向，基本雪压)工程场地地质条件及材料供应和施工条件进行教学楼设计。也就是依照已给出示意方案，结合重庆自然条件，施工单位施工技术水平，材料供应状况，进行建筑设计、构造设计，并绘制出重要建施、结施图。4.研究技术路线4.1 总思路：1）完毕建筑初步设计。在建筑方案基本上，考虑构造选型，优化建筑方案，按照建筑工程设计文献编制深度规定()规定，完毕建筑平面图、立面图、和剖面图设计，并列出建筑构造及装修特性表；2）完毕构造施工图设计。进行构造方案比较，拟定构造类型，并完毕构造设计计算，按照建筑工程设计文献编制深度规定（）规定，完毕建筑构造构件（板、梁、柱）设计，建筑物地基基本设计； 3）完毕工程施工方案设计。4.2有关难点： 1）构造设计过程中，在对框架计算时必要手算其中一种构造单元，涉及基本详图，各类配筋图等等，其中复杂限度都将是毕业设计中一种极大考验；2）施工图绘制过程中，对各类规范理解都需要在毕业设计过程中慢慢学习；3）计算机绘图能力在毕业设计中有待检查。 4.3 详细环节：1）熟悉毕业设计任务内容、规定，合理安排设计进程；2）收集设计所用规范、资料和根据，掌握各种参照资料，软件用法；3）开始进行毕业设计，流程为：（1）建筑扩初设计，应对方案中不合理之处进行修改调节；（2）构造方案选型，从技术、经济与可行性方面进行各种构造类型比较拟定；（3）手算构造，选用品体构造单元进行计算；（4）计算机建模设计，采用软件进行构造分析计算，并将手算成果与其进行比较；（5）施工图绘制，依照计算机分析成果绘制施工图；（6）施工方案。4）指引教师答疑及检查；5）汇总总结，毕业答辩准备。5.设计进度安排目录：时间：内容：1第5学期第17周至第6学期第8周选题与开题报告撰写2第六学期第9周开题答辩3第7学期1-3周方案设计4第7学期第4周建筑施工图设计5第7学期5周-7周构造计算书6第7学期8周构造施工图7第7学期第15周毕业设计图纸整顿与审视8第7学期第16周左右或第8学期毕业答辩6.重要参照文献 1中小学校建筑设计规范GBJ 9986 2建筑设计防火规划（修订版）GBJ1687 3建筑抗震设计规范GB50011-4建筑构造荷载规范GB50009- 5混凝土构造设计规范GB50010-6建筑地基基本设计规范GB50007- 7总图制图原则GB/T 50103- 8建筑制图原则GB 50104- 9建筑构造制图原则GB/T 50105- 10颜德姮.钢筋混凝土构造M.北京：中华人民共和国建筑工业出版社，.11. 11李必瑜.房屋建筑学M.武汉：武汉理工大学出版社，.1. 12唐静.可持续小学建筑个性化设计研究D.西南交通大学， 13王辉，张晶晶.浅谈小学建筑设计J.科技信息，（17）14陆晓春.浅谈现浇钢筋混凝土框架构造设计.J.山西建筑，29（10） 15陶涛.结合南方气候特性小学教学楼建筑设计J.广东土木与建筑，（05） 16罗述龙.当代学校校区景观规划设计探讨.J.建筑与规划设计，