1.毕业设计（论文）选题背景、国内外研究现状及应用前景

1.1选题背景

1.工程概况

本工程项目位于西安，学生教学楼建筑面积为不小于3500㎡（±5%）；建筑层数为5层；结构类型为现浇混凝土框架结构；房间布置根据功能要求设置，层高3.0-3.6m，楼梯根据防火及人群疏散要求设置。

2.主要技术条件

（1）建筑物类别：二类；

（2）建筑物所在场地类别为II类，土质均匀；

（3）抗震设防烈度：8度，设计基本加速度为0.2g，属设计地震第一组；

（4）防火等级：二级；

（5）基本风压值：0.35kN/m²（50年重现期）；

（6）雪荷载标准值：0.50kN/m²（50年重现期）；

（7）基础类型：采用柱下独立基础，基础底面距室外地面的距离为1.0m；

（8）建筑作法：

屋面：采用卷材保温屋面做法，且为上人屋面；

楼（地）面：采用水磨石楼面及地面；

填充墙(外墙)：采用250mm厚加气混凝土块，外墙面采用水刷石，内墙面抹灰，室内外高差为0.6m。

1.2国内钢筋混凝土框架结研究现状

框架结构是采用梁柱等杆件刚接组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。它的特点是承受竖向荷载的能力强，承受水平荷载(如风荷载、地震作用)的能力弱。框架结构的侧向刚度较小，属柔性体系，因而其高度受到限制。框架结构是多层房屋的常用结构形式，多层框架结构广泛应用于办公楼、教学楼、住宅等民用和教育建筑中。 

钢筋混凝土框架结构是我国各类型建筑中使用最普遍的结构形式之一。同钢结构相比，钢筋混凝土结构具有造价低，防火性能好，刚度大，可减少侧向位移的特点，使其应用非常广泛。而框架结构因其具有下列优点，使其应用范围日益扩大。(1)结构平面布置灵活,可做成较大空间的会议室、餐厅、大教室、多媒体室等。即可用隔断分割成小房间,又可拆除隔断改成大房间，因而使用非常灵活。(2)外墙用非承重构件，可使建筑立面设计灵活多变;采用轻质隔断和外墙可大大降低房屋自重，节约材料。(3)构件类型少，易于采用标准化、定型化施工，加快建设速度。既可采用预制构件，也可采用定型模板而成现浇结构。综上所述，结合二者优点的钢筋混凝上结构己成为建筑的主要结构形式。 

1.3国外钢筋混凝土钢结构研究现状

国外钢筋混凝土钢结构中异形柱框架结构的柱子截面非矩形，一般为减少对建筑使用空间的影响，将柱子截面设计成L型、T型或十字型。异形柱截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。异形柱是指在满足结构刚度和承载力等要求的前提下，根据建筑使用功能，建筑设计布置的要求而采取不同几何形状截面的柱，诸如：T、L、十字形等形状截面的柱，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。异形柱各肢肢长，可能相等，或不相等，但提倡采用等肢异形柱。抗震设计时宜采用等肢异形柱，当不得不采用不等肢异形柱时，柱两肢的肢高比不宜超过1.6，且肢厚相差不大于50mm建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的包括受力、变形、构造做法等一系列差异。制定规程主要是针对肢厚200、250mm的异形柱。其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢,很难划分两者的界线。

1.4应用前景

钢筋混凝土框架结构在我国未来建筑中仍将保持良好的发展前景。这主要是随着国家的政策导致粘土砖被停用，钢材价格的居高不下，使得钢筋混凝土框架结构的经济性和实用性仍将在相当长时期内保持优势:其次，为节省占地面积，节约教育工程费用，节省拆迁费用，改善学校环境条件，城市建筑的中、高层化仍是我国城市建筑的必然趋势。而钢筋混凝土框架结构对中、高层建筑有良好的适应性。在我国，建筑高度20层以下的建筑物，大多采用钢筋混凝土框架结构而且钢筋混凝土取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。另外，还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。2.合理用材：钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能，与钢结构相比，可以降低造价。3.耐久性：密实的混凝土有较高的强度，同时由于钢筋被混凝土包裹，不易锈蚀，维修费用也很少，所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好。4.耐火性：混凝土包裹在钢筋外面，火灾时钢筋不会很快达到软化温度而导致结构整体破坏。与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。5.可模性：根据需要，可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。6.整体性：整浇或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性，有利于抗震、抵抗振动和爆炸冲击波。因此，对钢筋混凝土框架的研究和探索一直是工程界重视的领域之一，而且作为一名即将土木工程的毕业生能从此次学习中提前接触结构设计这块，是一次很好的实践学习。

2.本选题研究的主要内容、拟采用的研究方法和手段

2.1本选题研究的主要内容与基本要求：（有实验环节的要提出主要技术指标要求）

2.1.1建筑设计：

1）通过建筑设计使学生初步掌握建筑设计原则和方法，在设计中应考虑实用、美观及功能要求。建筑平面布置明确，立面简洁，对屋面、楼面、墙面采用合理措施，力求体型简单；重量刚度均匀，对称；避免立面、平面的突然变化，使建筑与结构、施工的配合统一合理。

2）设计内容：

根据题目要求进行平、立、剖面设计，设计时对细部构造、墙身填充墙（包括外墙、内墙），墙身、散水、地面、楼面、屋面、墙面、墙裙、踢脚板以及门窗等应全面考虑。

规定绘制的建筑部分图纸为：

①底层平面图或标准层平面图：比例1：100；

②各主要立面图：比例1：100；

绘出正立面、侧立面图，标明立面处理、门窗形式、墙面装饰及雨水管位置等；

③剖面图:比例1：100；

剖切有代表性的部位绘制剖面图，表明屋面、楼板、楼梯及各类主要构造，标注标高（以米计）及尺寸；

④构造详图：比例 1：20—1：50；

选择主要结点（如楼梯、雨棚等）绘制详图，详图应与剖面相对应；

⑤基础详图及基础布置图：比例 1：20—1：50。

2.1.2结构设计：

1）结构设计是本课题的重点内容，应了解结构设计的方法和结构设计程序；初步掌握结构的选型、结构布置、结构计算、结构施工图绘制的全过程；提高内力分析应用图表和计算机的应用能力；完成主要构件的设计，正确、简洁地绘制主要构件施工图。

2）设计内容：

①结构选型：确定各层结构布置；确定各种构件截面尺寸；明确节点构造；合理选择材料规格、等级；楼(屋)盖布置，确定屋面、楼面荷载；

②计算简图的确定：包括横向框架及楼面梁板的计算简图；

③进行的荷载计算：包括恒载、活载、雪载及地震风载；

④对结构进行不利荷载组合情况下的内力计算。竖向荷载采用分层法或弯矩二次分配法；水平荷载采用D值法；并用D值法验算框架侧移；进行内力组合，选出最不利内力；

⑤根据最不利内力，进行配筋计算，绘出结构施工图；

⑥基础设计与验算。

3）规定绘制的结构部分图纸为：

①结构平面布置图：比例1：100；

②梁配筋图：比例1：100；

③板配筋图：比例1：100；

④一榀框架配筋图；

⑤基础详图与基础布置图1张：1：50，1：100 。

4）编制结构设计说明书：

说明结构选型和结构布置的理由及设计依据、结构方案的确定，材料选择。列出结构设计计算过程中采用的计算假定、计算原则、计算方法、计算简图、计算全过程、内力图及计算结果。

2.2方法及措施

本次设计需要综合运用有关建筑设计理论知识以及工程技术知识，运用掌握的建筑设计与结构设计的依据、原则、方法与步骤，首先根据其使用功能的要求，初步确定其空间布局与建筑形式等建筑设计部分内容，并据此进行结构设计。

本次设计采用框架结构的结构形式，主要研究框架结构的建筑设计，地震作用下的框架结构的设计以及基础的设计，充分掌握计算过程。本工程框架结构的水平荷载包括：风荷载和水平地震作用，计算采用底部剪力法和D值法来近似计算，通过结构的内力计算来确定截面尺寸和配筋设计；框架柱按照实际情况分别采用轴心受压和偏心受压来计算；梁考虑正截面抗弯和抗剪计算；基础需综合考虑地质条件，上部结构以及荷载条件采用柱下独立基础。其他结构和其构造按照所指定的要求以及规范进行设计。

3. 本选题的创新点、前期研究基础

3.1创新点

随着科技的发展建筑科技也有很大的发展，由于现在新型外加剂和胶凝材料的出现而产生的高性能混凝土，它既有良好的工作性，又有优异的力学性能和耐久性能因此在建筑这栋教学楼中可以使用这种高性能混凝土，在建筑墙体时可以使用泡沫混凝土砌块这是一种新型节能环保墙体材料，具有轻质高强，减轻建筑物负荷；良好的抗压性能；抗震性好；不开裂、使用寿命长；抗水性能好或使用预应力混凝土边框、钢筋桁架、发泡水泥芯材、上下水泥面层（含玻纤网）复合而成的集承重、保温、轻质、隔热、隔声、耐火等优良性能于一身的新型节能、绿色、环保型建筑板材，设计一个真正经济、环保、绿色的新型建筑。

3.2 前期研究基础

1.熟悉任务书，与同学讨论；

2.查阅有关书籍，熟悉建筑法律法规，熟悉与办公楼有关的建筑设计资料。

3.对需要使用的软件进行了更深一步的了解、熟悉

4.将课题中的难点进行梳理，确定重点问题。
5.参加了混凝土框架结构的课程设计, 参观实习了框架结构。

6.参加了毕业设计专题讲座并查阅基本资料。

7.通过指导老师对相应问题的讲解，在脑海中形成初步概念。

8.请教指导老师，整理出最优初步设计方案，提交开题报告。

4.毕业设计（论文）进度安排

    第1周：学生完成毕业设计选题，下发毕业设计任务书；

第2、3周：提交《开题报告》 ；

第4、5周：完成建筑方案设计，绘制平、立、剖面图（草图）、结构布置方案设计和结构计算；

第6-7周 完成毕业设计中期检查，完成毕业设计（论文）初稿；

第8周：指导教师审阅学生毕业设计（论文）初稿，学生根据修改意见进行毕业设计（论文）修改；

第9、10周：正式提交毕业设计终稿；

第11、12周：完成毕业设计评阅，导师评阅，指导教师互评，完成毕业设计（论文）答辩资格审查；

第13周：完成毕业设计（论文）答辩，毕业设计（论文）评定综合成绩，毕业设

院系负责人（签章）：

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