勉县文化艺术楼设计开题报告

题  目                 勉县文化艺术楼设计
选题的目的及研究意义

 毕业设计是我们毕业前在校最后学习和综合训练阶段，是对所学专业知识的巩固、深化和拓宽，也是对大学四年所学知识的回顾和检阅，因此选择合适的题目至关重要。
 本次设计选择勉县文化艺术楼作为设计题目，主要目的和研究意义在于：
 1符合社会进步要求。
 随着经济的发展，人们物质生活水平的不断提高，为了丰富人们的精神文化生活，勉县文化局根据县整体规划设计，拟建一幢文化艺术楼，主要为老年人活动、青少年音乐学习、舞蹈学习、大众健身、书法美术学习、图书阅览、计算机教学及文物修复等活动服务。
 2符合结构发展要求。
 本设计选择框架结构，是由于框架结构以其安全可靠、经久耐用、节能节材，平面布置灵活，整体性好，抗震能力强，结构自重相对较轻，造价较低等诸多优点被广泛采用。同时框架结构计算理论比较成熟，其用于计算的假设条件和用于结构的计算方法，广泛用于一般土木建筑中。所以对其更加深入的学习、研究和分析有着极其重大的意义。
 3符合土木工程专业培养目标，满足土木工程专业设计要求。
 土木工程专业培养目标是适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得工程师基本训练的高级工程技术人才，能从事房屋建筑以及道路、桥梁等结构的设计、施工及管理工作。
 毕业设计的任务是，通过进一步的学习和设计训练，让我们熟悉建筑空间环境组合设计和构造设计的基本原理和方法，具备土木工程建筑设计和结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理的选择结构形式，确定结构布置，选择构件尺寸，通过荷载计算，内力组合，进行截面设计，基础设计等；能熟练地进行结构计算；能较好地学会利用各种资料和方法进行辅助设计。
 4能为自己将来走上工作岗位，顺利完成所承担的建设任务奠定基础。
 毕业设计之前，我们所学的知识都是零散的，没有系统训练，有些问题没有突显，通过此设计我们能加深理论理解，查漏补缺，使所学知识系统化、条理化，从而明白哪一部分的知识应该用在哪里，使所学知识在自己的脑海里得到升华，达到融会贯通，灵活应运。
 这次设计还能培养自身综合分析问题和解决问题的能力，以及组织管理和协作能力，培养自己严谨、扎实的工作作风，强烈的事业心和责任感。
 总之，毕业设计是土木工程专业学生毕业前的最后学习和综合训练的阶段，是知识深化、拓宽、是学生学习、研究和实践的全面总结，也是对学生综合素质与工程实践能力的检验。它对我们今后走出校门进入工作岗位，有着举足轻重的作用。毕业设计在学校的教学过程、学生的学习环节中都有着极为重要的作用。这是因为无论我们以后是从事一线的施工工作，还是进入科研设计单位，都是以我们所学的知识为基础的，因此我们在作毕业设计时应以认真、缜密的态度，做好每一步，真正使自己在设计中有所受益，从而提高自己的专业技能和为人民服务的本领。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
 
 随着生活质量的不断提高，人们对工作及居住环境有了更高的要求。智能建筑也应运而生，将科学技术的成果应用于建筑领域，使建筑的使用功能和技术性能，较传统建筑有极大的变化，它具有通信、办公、建筑设备自动化，集系统结构、服务、管理等之间最优化组合，为人们提供“高效、舒适、便利” 的工作、学习或居住的建筑环境。智能建筑正以其安全性、舒适性、方便性的优点，步入现代人的生活！
 在建筑结构方面，随着经济的发展和建筑领域的不断扩大，以往长期使用的砌体结构（砖混结构）已远远不能满足建筑有关规定和标准，更不能满足人们对建筑用途的高要求，这就需要有新的结构来代替，随之出现的就是如今的框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒中筒结构、核心筒等新型结构，其中框架结构以平面布置灵活，能够获得较大的使用空间，被广泛采用。
 采用框架结构之后有利于新型墙体材料的推广应用，提高了住宅的抗震性能，并可以为住户提供自由分割的空间，丰富住宅的立面造型，提高使用面积系数。但是随着建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。因此在使用上受到层数限制。框架结构抗侧刚度较小，在水平力作用下将产生较大的侧向位移。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震下结构整体位移都较大，容易发生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑。
 由于建筑功能的要求、以及建筑美感越来越受到的重视，和克服上述缺点，以往的框架设计已不在满足人们的需要。随之，出现异形柱框架结构，异形柱框架结构是一种全新的结构体系。从外观看，边柱为T字形，中柱为十字形，角柱为L形，填充墙与柱同宽，室内柱不出墙，房间美观实用；从结构性能看，屏弃了惯用的矩形柱而采用有剪力墙演变而成的小墙肢，是介于普通框架与剪力墙的结构型式。由于该结构体系平面布置较普通框架灵活，又突破了传统框架规则布置的要求，造价也仅略高于砖混结构，从而受到了建筑师和用户的欢迎。随着空间分析程序，如TBSA、SAP84、PK-PM等的日益完善，为该体系的结构分析创造了条件。目前，该结构体系可以用于8至12层的小高层住宅建筑。异形柱框架结构体系在多、高层住宅中的应用具有广阔的发展前景。
 在建筑材料方面也有一些新的技术及产品，如，高性能混凝(HPC)发展迅速，其先进性使混凝土的应用范围得到扩大， 使混凝土的社会经济效益不断增长， 在我国当前条件下HPC 可采用下列原材料：水泥、集料、活性细掺料、外加剂， 在原材料的现状和发展方面应有明确认识，加以重视。HPC 复合化将为提高混凝土的性能， 取得多方面效益开阔新途径。
 在世界建筑发展的大潮中，建筑节能成为的热点，建筑节能研究是以建筑技术为基础，涉及气候、建筑设计与规划．建筑热工、建筑材料、建筑设备等多学科领域。根据当地的自然生态环境，运用生态学，建筑技术科学的基本原理，使建筑与环境之间构成为一个有机整体。
 本设计结构形式采用框架结构，是由于框架结构安全可靠、经久耐用、节能节材，平面布置灵活，整体性好，抗震性好，结构自重相对较轻，造价较低等诸多优点，符合本建筑的设计要求和使用功能要求。
 

本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲
   
 本设计文化艺术楼是一公共性建筑，在设计时要注意满足其使用功能要求和建筑结构要求。此次设计可分为两部分，建筑设计和结构设计。
    在建筑设计时应考虑其使用人群及其使用功能要求，根据建筑场地确定拟建平面和出入口。建筑设计部分包括基地总平面设计、建筑平面设计、立面设计、剖面设计、空间组合设计、屋面排水设计、楼梯的设计、抗震设计等。
    在结构设计部分因为框架结构由梁、柱通过节点连接而形成的结构体系，所以构件应具备必要的强度、适当的刚度、良好的延性和可靠的连接，并应注意强度，刚度和延性的合理匹配。
     结构设计的内容是：
 1.  确定结构方案与结构布置，包括结构选型、柱网布置、三缝的设置、楼屋盖选型、基础选型。
 2.  初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级 （钢筋的型号和混凝土的强度等级）。
 3.  重力荷载计算，包括屋面及楼面永久荷载标准值、屋面及楼面可变荷载标准值、梁、柱、墙、门、窗的重力荷载代表值。
 4.  框架侧移刚度计算 。
 5.  计算自振周期。
 6.  水平地震荷载作用下弹性位移验算。
 本设计高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。
 7.  水平荷载作用下的框架内力计算。
 本设计采用改进反弯点法（D值法）进行水平荷载计算，该方法认为，柱的侧移刚度不仅与柱本身线刚度有关，而且还与梁的线刚度有关，柱的反弯点高度不是定值，它随梁柱线刚度比、该柱所在层位置、上下层梁间的线刚度比、上下层层高以及房屋总高度的不同而发生变化。
 8.  竖向荷载作用下框架的内力计算
 本设计梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算，所谓二次分配法就是先对节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递（传递系数为1/2），再将因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配。其假定某一点不平衡弯矩只对该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其余杆件的影响不计。
 9.  内力组合
 10. 框架梁、柱的截面设计
 框架梁设计中应控制先在梁端出现塑性铰，并使塑性铰具有足够的转动能力；同时应遵循“强剪弱弯”的原则，要求梁的斜截面受剪承载力高于梁的正截面受弯承载力，防止梁端在延性的弯曲破坏前出现脆性的剪切破坏。框架柱设计中应遵循“强柱弱梁”的原则，避免或推迟柱端出现塑性铰；还应满足“强剪弱弯”的要求，防止过早发生剪切破坏；为提高框架柱的延性，应控制柱的轴压比不要太大。
 11. 板（楼板和屋面板）的配筋设计
 对于楼板，按弹性理论，根据l02/l01是否大于2，分为单向板和双向板，并按各自方法进行计算。
 12. 楼梯的设计
 13. 基础设计
     按倒梁法进行计算。

四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明
 
 1．国家标准.《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
 2．国家标准.《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）. 北京：中国建筑工业出版社，2001.
 3．国家标准.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
 4. 国家标准.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002.
 5．国家标准.《建筑设计资料集》（第2，4，8集）.北京：中国建筑工业出版社，1998.
 6．国家标准.《建筑结构制图标准》（GB/T  50105-2001）. 北京：中国计划出版社，2002.
 7．国家标准.《房屋建筑制图统一标准》（GB/T 50001-2001）. 北京：中国计划出版社，2002.
 8．国家标准.《建筑制图标准》（GB/T  50104-2001）[S]. 北京：中国计划出版社，2002.
 9．国家标准.《高层民用建筑防火规范》（GB50045-2005）. 北京：中国计划出版社，2005. 
 10．梁兴文、王社良、李晓文主编，混凝土结构设计原理. 北京：科学出版社，2003.
 11．梁兴文、史庆轩主编。土木工程专业毕业设计指导。北京：科学出版社，2002.
 12．丰定国、王社良主编，抗震结构设（第2版）. 武汉：武汉工业大学出版社，2003.
 13．梁兴文、史庆轩编著，混凝土结构设计. 北京：科学出版社，2004
 14．霍达主编，高层建筑结构设计. 北京：高等教育出版社，2004

五、毕业论文（设计）进程安排
   第七周    课题调研、设计资料的搜集、复习结构设计有关内容以及借阅相关规范等
   第八、九、十周  完成平面草图的绘制（包括平面图、立面图、剖面图、构造详图、屋面排水图、总平面图、建筑设计说明书一份）
 第十一周    选定结构体系、类型、进行结构平面布置，并初步确定梁柱截面尺寸以及楼板的选用
 第十二周    荷载计算（包括导荷载、楼层荷载）
 第十三周    水平地震力作用下框架的侧移计算、框架的内力分析以及竖向作用下框架的内力分析
 第十四周    内力组合、截面设计
 第十五周    楼梯设计、基础设计
 第十六周    楼层板配筋、框架梁配筋及构造、框架柱配筋、框架节点配筋及构造
 第十七周  绘制结构平面布置图、横向框架梁、柱配筋图
 第十八周  绘制楼梯配筋图、基础配筋图
 第十九周  整理计算书、 翻译科技资料、准备毕业答辩