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勉縣文化藝術樓設計開題報告
題 目 勉縣文化藝術樓設計
選題的目的及研究意義
畢業設計是我們畢業前在校最后學習和綜合訓練階段，是對所學專業知識的鞏固、深化和拓寬，也是對大學四年所學知識的回顧和檢閱，因此選擇合適的題目至關重要。
本次設計選擇勉縣文化藝術樓作為設計題目，主要目的和研究意義在于：
1符合社會進步要求。
隨著經濟的發展，人們物質生活水平的不斷提高，為了豐富人們的精神文化生活，勉縣文化局根據縣整體規劃設計，擬建一幢文化藝術樓，主要為老年人活動、青少年音樂學習、舞蹈學習、大眾健身、書法美術學習、圖書閱覽、計算機教學及文物修復等活動服務。
2符合結構發展要求。
本設計選擇框架結構，是由于框架結構以其安全可靠、經久耐用、節能節材，平面布置靈活，整體性好，抗震能力強，結構自重相對較輕，造價較低等諸多優點被廣泛采用。同時框架結構計算理論比較成熟，其用于計算的假設條件和用于結構的計算方法，廣泛用于一般土木建筑中。所以對其更加深入的學習、研究和分析有著極其重大的意義。
3符合土木工程專業培養目標，滿足土木工程專業設計要求。
土木工程專業培養目標是適應社會主義現代化建設需要，德、智、體全面發展，掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得工程師基本訓練的高級工程技術人才，能從事房屋建筑以及道路、橋梁等結構的設計、施工及管理工作。
畢業設計的任務是，通過進一步的學習和設計訓練，讓我們熟悉建筑空間環境組合設計和構造設計的基本原理和方法，具備土木工程建筑設計和結構設計的基本技能；能夠根據不同情況，合理的選擇結構形式，確定結構布置，選擇構件尺寸，通過荷載計算，內力組合，進行截面設計，基礎設計等；能熟練地進行結構計算；能較好地學會利用各種資料和方法進行輔助設計。
4能為自己將來走上工作崗位，順利完成所承擔的建設任務奠定基礎。
畢業設計之前，我們所學的知識都是零散的，沒有系統訓練，有些問題沒有突顯，通過此設計我們能加深理論理解，查漏補缺，使所學知識系統化、條理化，從而明白哪一部分的知識應該用在哪里，使所學知識在自己的腦海里得到升華，達到融會貫通，靈活應運。
這次設計還能培養自身綜合分析問題和解決問題的能力，以及組織管理和協作能力，培養自己嚴謹、扎實的工作作風，強烈的事業心和責任感。
總之，畢業設計是土木工程專業學生畢業前的最后學習和綜合訓練的階段，是知識深化、拓寬、是學生學習、研究和實踐的全面總結，也是對學生綜合素質與工程實踐能力的檢驗。它對我們今后走出校門進入工作崗位，有著舉足輕重的作用。畢業設計在學校的教學過程、學生的學習環節中都有著極為重要的作用。這是因為無論我們以后是從事一線的施工工作，還是進入科研設計單位，都是以我們所學的知識為基礎的，因此我們在作畢業設計時應以認真、縝密的態度，做好每一步，真正使自己在設計中有所受益，從而提高自己的專業技能和為人民服務的本領。
二、綜述與本課題相關領域的研究現狀、發展趨勢、研究方法及應用領域等
隨著生活質量的不斷提高，人們對工作及居住環境有了更高的要求。智能建筑也應運而生，將科學技術的成果應用于建筑領域，使建筑的使用功能和技術性能，較傳統建筑有極大的變化，它具有通信、辦公、建筑設備自動化，集系統結構、服務、管理等之間最優化組合，為人們提供“高效、舒適、便利” 的工作、學習或居住的建筑環境。智能建筑正以其安全性、舒適性、方便性的優點，步入現代人的生活！
在建筑結構方面，隨著經濟的發展和建筑領域的不斷擴大，以往長期使用的砌體結構（磚混結構）已遠遠不能滿足建筑有關規定和標準，更不能滿足人們對建筑用途的高要求，這就需要有新的結構來代替，隨之出現的就是如今的框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒中筒結構、核心筒等新型結構，其中框架結構以平面布置靈活，能夠獲得較大的使用空間，被廣泛采用。
采用框架結構之后有利于新型墻體材料的推廣應用，提高了住宅的抗震性能，并可以為住戶提供自由分割的空間，豐富住宅的立面造型，提高使用面積系數。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構件的彎矩和剪力顯著增加，從而導致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價方面也趨于不合理。因此在使用上受到層數限制。框架結構抗側剛度較小，在水平力作用下將產生較大的側向位移。由于框架構件截面較小，抗側剛度較小，在強震下結構整體位移都較大，容易發生震害。此外，非結構性破壞如填充墻、建筑裝修和設備管道等破壞較嚴重。因而其主要適用于非抗震區和層數較少的建筑。
由于建筑功能的要求、以及建筑美感越來越受到的重視，和克服上述缺點，以往的框架設計已不在滿足人們的需要。隨之，出現異形柱框架結構，異形柱框架結構是一種全新的結構體系。從外觀看，邊柱為T字形，中柱為十字形，角柱為L形，填充墻與柱同寬，室內柱不出墻，房間美觀實用；從結構性能看，屏棄了慣用的矩形柱而采用有剪力墻演變而成的小墻肢，是介于普通框架與剪力墻的結構型式。由于該結構體系平面布置較普通框架靈活，又突破了傳統框架規則布置的要求，造價也僅略高于磚混結構，從而受到了建筑師和用戶的歡迎。隨著空間分析程序，如TBSA、SAP84、PK-PM等的日益完善，為該體系的結構分析創造了條件。目前，該結構體系可以用于8至12層的小高層住宅建筑。異形柱框架結構體系在多、高層住宅中的應用具有廣闊的發展前景。
在建筑材料方面也有一些新的技術及產品，如，高性能混凝(HPC)發展迅速，其先進性使混凝土的應用范圍得到擴大， 使混凝土的社會經濟效益不斷增長， 在我國當前條件下HPC 可采用下列原材料：水泥、集料、活性細摻料、外加劑， 在原材料的現狀和發展方面應有明確認識，加以重視。HPC 復合化將為提高混凝土的性能， 取得多方面效益開闊新途徑。
在世界建筑發展的大潮中，建筑節能成為的熱點，建筑節能研究是以建筑技術為基礎，涉及氣候、建筑設計與規劃．建筑熱工、建筑材料、建筑設備等多學科領域。根據當地的自然生態環境，運用生態學，建筑技術科學的基本原理，使建筑與環境之間構成為一個有機整體。
本設計結構形式采用框架結構，是由于框架結構安全可靠、經久耐用、節能節材，平面布置靈活，整體性好，抗震性好，結構自重相對較輕，造價較低等諸多優點，符合本建筑的設計要求和使用功能要求。
本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術路線）或設計（實驗）方案進行說明，論文要寫出相應的寫作提綱
本設計文化藝術樓是一公共性建筑，在設計時要注意滿足其使用功能要求和建筑結構要求。此次設計可分為兩部分，建筑設計和結構設計。
在建筑設計時應考慮其使用人群及其使用功能要求，根據建筑場地確定擬建平面和出入口。建筑設計部分包括基地總平面設計、建筑平面設計、立面設計、剖面設計、空間組合設計、屋面排水設計、樓梯的設計、抗震設計等。
在結構設計部分因為框架結構由梁、柱通過節點連接而形成的結構體系，所以構件應具備必要的強度、適當的剛度、良好的延性和可靠的連接，并應注意強度，剛度和延性的合理匹配。
結構設計的內容是：
1. 確定結構方案與結構布置，包括結構選型、柱網布置、三縫的設置、樓屋蓋選型、基礎選型。
2. 初步確定梁柱截面尺寸及材料強度等級 （鋼筋的型號和混凝土的強度等級）。
3. 重力荷載計算，包括屋面及樓面永久荷載標準值、屋面及樓面可變荷載標準值、梁、柱、墻、門、窗的重力荷載代表值。
4. 框架側移剛度計算 。
5. 計算自振周期。
6. 水平地震荷載作用下彈性位移驗算。
本設計高度不超過40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。
7. 水平荷載作用下的框架內力計算。
本設計采用改進反彎點法（D值法）進行水平荷載計算，該方法認為，柱的側移剛度不僅與柱本身線剛度有關，而且還與梁的線剛度有關，柱的反彎點高度不是定值，它隨梁柱線剛度比、該柱所在層位置、上下層梁間的線剛度比、上下層層高以及房屋總高度的不同而發生變化。
8. 豎向荷載作用下框架的內力計算
本設計梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算，所謂二次分配法就是先對節點不平衡彎矩進行第一次分配，并向遠端傳遞（傳遞系數為1/2），再將因傳遞彎矩而產生的新的不平衡彎矩進行第二次分配。其假定某一點不平衡彎矩只對該節點相交的各桿件的遠端有影響，而對其余桿件的影響不計。
9. 內力組合
10. 框架梁、柱的截面設計
框架梁設計中應控制先在梁端出現塑性鉸，并使塑性鉸具有足夠的轉動能力；同時應遵循“強剪弱彎”的原則，要求梁的斜截面受剪承載力高于梁的正截面受彎承載力，防止梁端在延性的彎曲破壞前出現脆性的剪切破壞。框架柱設計中應遵循“強柱弱梁”的原則，避免或推遲柱端出現塑性鉸；還應滿足“強剪弱彎”的要求，防止過早發生剪切破壞；為提高框架柱的延性，應控制柱的軸壓比不要太大。
11. 板（樓板和屋面板）的配筋設計
對于樓板，按彈性理論，根據l02/l01是否大于2，分為單向板和雙向板，并按各自方法進行計算。
12. 樓梯的設計
13. 基礎設計
按倒梁法進行計算。
四、檢索與本課題有關參考文獻資料的簡要說明
1．國家標準.《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2002）. 北京：中國建筑工業出版社，2002.
2．國家標準.《建筑抗震設計規范》（GB 50011-2001）. 北京：中國建筑工業出版社，2001.
3．國家標準.《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2001）. 北京：中國建筑工業出版社，2002.
4. 國家標準.《混凝土結構設計規范》（GB 50010-2002）.北京：中國建筑工業出版社，2002.
5．國家標準.《建筑設計資料集》（第2，4，8集）.北京：中國建筑工業出版社，1998.
6．國家標準.《建筑結構制圖標準》（GB/T 50105-2001）. 北京：中國計劃出版社，2002.
7．國家標準.《房屋建筑制圖統一標準》（GB/T 50001-2001）. 北京：中國計劃出版社，2002.
8．國家標準.《建筑制圖標準》（GB/T 50104-2001）[S]. 北京：中國計劃出版社，2002.
9．國家標準.《高層民用建筑防火規范》（GB50045-2005）. 北京：中國計劃出版社，2005.
10．梁興文、王社良、李曉文主編，混凝土結構設計原理. 北京：科學出版社，2003.
11．梁興文、史慶軒主編。土木工程專業畢業設計指導。北京：科學出版社，2002.
12．豐定國、王社良主編，抗震結構設（第2版）. 武漢：武漢工業大學出版社，2003.
13．梁興文、史慶軒編著，混凝土結構設計. 北京：科學出版社，2004
14．霍達主編，高層建筑結構設計. 北京：高等教育出版社，2004
五、畢業論文（設計）進程安排
第七周 課題調研、設計資料的搜集、復習結構設計有關內容以及借閱相關規范等
第八、九、十周 完成平面草圖的繪制（包括平面圖、立面圖、剖面圖、構造詳圖、屋面排水圖、總平面圖、建筑設計說明書一份）
第十一周 選定結構體系、類型、進行結構平面布置，并初步確定梁柱截面尺寸以及樓板的選用
第十二周 荷載計算（包括導荷載、樓層荷載）
第十三周 水平地震力作用下框架的側移計算、框架的內力分析以及豎向作用下框架的內力分析
第十四周 內力組合、截面設計
第十五周 樓梯設計、基礎設計
第十六周 樓層板配筋、框架梁配筋及構造、框架柱配筋、框架節點配筋及構造
第十七周 繪制結構平面布置圖、橫向框架梁、柱配筋圖
第十八周 繪制樓梯配筋圖、基礎配筋圖
第十九周 整理計算書、 翻譯科技資料、準備畢業答辯
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