2017土木工程畢業(yè)論文開題報告
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2017土木工程畢業(yè)論文開題報告
土木工程專業(yè)培養(yǎng)掌握各類土木工程學科的基本理論和基本知識,能在房屋建筑、地下建筑(含礦井建筑)、道路、隧道、橋梁建筑、水電站、港口及近海結構與設施、給水排水和地基處理等領域從事規(guī)劃、設計、施工、管理和研究工作的高級工程技術人才。以下是關于土木工程專業(yè)的畢業(yè)論文的開題報告,歡迎閱讀。
1. 選題意義及可行性分析
1.1選題意義
框架結構由于建筑平面布置靈活,可以取得較大的使用空間,因此,廣泛應用于學校、商場、醫(yī)院及辦公類建筑等[1]。小高層、高層等現(xiàn)代化建筑的誕生對框架結構的設計及運用又提出了更高的要求。社會的發(fā)展要求我們更深入的研究框架結構設計,提高建筑物抵抗外來因素的能力,使其能夠保持屹立不倒,保護人們的財產(chǎn)及生命安全。
對于一個大四的土木工程專業(yè)學生來說,四年的學習已經(jīng)掌握了許多模塊的知識,而框架結構設計將是自己對大學階段所學知識的一次應用和鞏固,通過設計掌握工程設計原則、設計方法、設計步驟等?蚣芙Y構設計能夠培養(yǎng)我們綜合運用基礎理論知識和專業(yè)知識解決實際工作中設計問題的能力以及組織活動和社交能力,同時對于思想品德、工作態(tài)度、工作作風、事業(yè)心和責任心等諸方面都會有很大影響。
1.2可行性分析
鋼筋混凝土框架結構是由樓板、梁、柱及基礎4種承重構件組成的,由主梁、柱與基礎構成平面框架,各平面框架再由連續(xù)梁連接起來而形成的空間結構體系
[2]?蚣芙Y構設計中出現(xiàn)的各種荷載,包括風荷載、豎向永久荷載、樓面荷載等等、,可以通過《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2001)查得,框架結構內(nèi)力也可根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010-2002)、《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011-2001)一一計算出來。水平荷載作用可以用反彎點法、D值法等計算,豎向荷載作用可以用分層法計算[3,4]。在內(nèi)力計算時選定控制截面,對已求得的內(nèi)力進行調(diào)幅與荷載效應組合和最不利荷載組合,最后確定構件配筋和進行截面驗算;A設計時,可以根據(jù)地質(zhì)材料進行基礎選擇,再根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 50007-2002)進行基礎設計。由此可見,此框架結構設計是可行的。 在大學四年的學習中,與框架設計相關的課程有:結構力學、混凝土結構設計原理、基礎工程、CAD制圖、土木工程結構CAD等,所以,具備了框架結構設計方面的理論知識,完成這次畢業(yè)設計是沒問題的。
2. 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題
2.1研究的基本內(nèi)容
本設計的內(nèi)容是某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)大學生人才公寓樓框架結構設計。首先需要確定設計中要用的基本參數(shù),如基本風壓、抗震等級等,還要根據(jù)地質(zhì)報告,了解當?shù)氐叵滤磺闆r,根據(jù)土質(zhì)組成,確定相應的基礎形式,最關鍵是要熟悉有關的規(guī)范,如《混凝土結構設計規(guī)范》、《建筑結構荷載規(guī)范》、《建筑地基基礎設計規(guī)范》、《建筑抗震設計規(guī)范》等等,并結合查閱的有關框架結構設計方法文獻資料,對人才公寓樓框架結構進行樓板、粱、柱及基礎的設計[5-12]。本設計主要是為了將所學的知識連貫的運用起來,掌握框架結構的設計方法(包括手算與電算),培養(yǎng)獨立分析問題解決問題的能力。
2.2擬解決的主要問題
(1)對任務書所給的建筑平面圖進行分析,確定柱網(wǎng)布置。
(2)根據(jù)合理的假定進行必要的簡化,并作計算簡圖。
(3)荷載計算。由荷載規(guī)范確定本設計中涉及到的荷載值,如基本風壓、基本雪壓、樓面活荷載等[13]。
(4)選擇合適的內(nèi)力計算方法計算結構內(nèi)力[14]。
(5)內(nèi)力組合,得出內(nèi)力組合設計值和標準值。
(6)構件設計與驗算。根據(jù)算得的內(nèi)力對截面進行配筋計算,確定梁柱截面鋼筋的布置,再進行截面驗算。
[15](7)構件與結構構造按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010-2002)要求設計。
(8)根據(jù)工程地質(zhì)水文條件及土體組成等,選擇合適的基礎類型,并對其進行配筋計算[16]。
(9)運用PKPM驗算以上結果。
(10)根據(jù)PKPM畫施工圖。其中包括結構平面布置圖、基礎平面布置圖及基礎配筋圖、樓梯的結構布置圖及配筋圖、框架梁和柱配筋詳圖;現(xiàn)澆板配筋圖以及構件詳圖[18]。
3.總體研究思路及擬預期研究成果
3.1總體研究思路
3.1.1工程概況
本設計是某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)大學生2#人才公寓樓框架結構設計,結構類型屬于框架結構,總建筑面積為8312平方米,占地面積為866平方米,共13層,一層用作信息服務中心,二層為宿舍,三層至十二層為公寓,十三層為機房,建筑總高度為45.2米。建筑設計使用年限為50年,建筑分類為二類高層,耐火等級為二級,抗震設防烈度為六度,屋面防水等級為Ⅱ級,采用二道防水。
荷載條件為:風荷載標準值0.45kN/m2,雪荷載標準值0.45kN/m2。上人屋面均布活荷載標準值2.0kN/m2,樓面活荷載標準值2.0kN/m2,樓梯活荷載標準值3.5kN/m2。
3.1.2結構選型與布置
根據(jù)建筑平面圖進行合理的`結構布置。布置柱網(wǎng)時,應該滿足建筑平面布置的需要,適應建筑物的功能要求,同時應考慮到結構在豎向荷載作用下內(nèi)力分布均勻合理,各構件材料強度均能充分利用。
3.1.3計算簡圖
框架結構是一個空間受力體系,為方便常忽略結構縱向和橫向之間的聯(lián)系,忽略構件的抗扭作用,將橫向框架和縱向框架分別按平面框架進行分析計算。通常,橫向框架的間距、荷載和間距都相同,因此取出一榀中間橫向框架作為計算單元?v向框架上的荷載等往往各不相同,故常有中列柱和邊列柱的區(qū)別,中列柱縱向框架的計算單元寬度可取為兩側(cè)跨距的一半,邊列柱縱向框架的計算單元寬度可取為一側(cè)跨度的一半。
現(xiàn)澆框架中,梁柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點或錨入節(jié)點區(qū),因此當按平面框架結構分析時,節(jié)點可簡化為剛接節(jié)點?蚣苤ё敒楝F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱時,一般設計成固定支座。
3.1.4荷載及內(nèi)力計算
作用于框架結構上的荷載有水平荷載和豎向荷載。水平荷載包括風荷載和地震作用,一般簡化為節(jié)點集中力,可采用反彎點法或D值法進行計算。豎向荷載包括豎向永久荷載、樓面與屋面活荷載、屋面雪荷載,豎向荷載作用下可近似采用分層法計算。
3.1.5內(nèi)力組合
先進行框架結構側(cè)移計算,符合規(guī)范規(guī)定后,再選取合適的控制截面,對梁柱進行荷載效應組合和最不利內(nèi)力組合,在內(nèi)力組合之前應進行內(nèi)力調(diào)幅,具體步驟按照《混凝土結構設計規(guī)范》介紹的[19,20]。
3.1.6構件設計與驗算
根據(jù)內(nèi)力組合后的最不利組合對構件進行配筋計算,并驗算其配筋率是否符合規(guī)范要求。鋼筋的錨固長度、節(jié)點的構造要求都按照《混凝土結構設計規(guī)范》進行布置。
3.1.7框架結構基礎設計
根據(jù)所給的地質(zhì)條件和建筑物沉降的要求,選擇合理的基礎形式,再根據(jù)上部荷載確定基礎的尺寸,最后按照《建筑地基基礎設計規(guī)范》對基礎進行內(nèi)力計算及配筋。
3.1.8利用軟件繪制施工圖
用PKPM軟件對結構進行建模、計算及出圖,并用AutoCAD對施工圖進行修改。
3.2預期研究成果
2篇共2000漢字以上的英譯漢翻譯
1份文獻綜述
1份開題報告
1份結構設計計算書
各種施工圖:結構平面布置圖、基礎平面布置圖及基礎配筋圖、樓梯的結構布置圖及配筋圖、框架梁和柱配筋詳圖;現(xiàn)澆板配筋圖以及構件詳圖。
4.主要參考文獻
[1] 李靜娟.試論延性鋼筋混凝土框架結構的設計要點及其意義[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報,2011,13(11):70~73
[2] 徐秋燕.鋼筋混凝土框架結構設計思路探討[J].工程科技,2012,(10):223
[3] 頡輝. 鋼筋混凝土框架結構設計重點問題探討[J]. 黑龍江科技信息, 2011, 7:280
[4] 李新杰. 建筑框架結構設計方法探究[J]. 中國科技博覽, 2011, 20:207
[5] 楊杰. 框架結構計算分析與設計實例[M].北京:中國水利水電出版社、知識產(chǎn)權出版社,2008:5~7
[6] 吳國勇. 淺析建筑框架結構設計的有效方法[J]. 科技致富向?qū)В?011,(27):289
[7] 李太勇. 關于鋼筋混凝土多層框架結構的設計[J]. 建筑與裝飾, 2011,(5):131~133
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