开题报告-长春市税务局办公楼结构施工设计.doc

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY开题报告论文题目：长春市税务局办公楼结构、施工设计 学生姓名： 学院名称： 土木工程学院 专业名称： 土木工程专业 班级名称： 土木1041 学 号： 指导教师： 教师职称： 学 历： 2014 年 03 月 17 日长春工程学院毕业设计（论文）开题报告审核表指导教师姓名所在单位土木工程学院指导教师职称所学专业土木工程学 生 姓 名班 级土木1041设计（论文）题目长春市税务局办公楼结构、施工设计指导教师审查意见指导教师签字： 年 月 日教研室审查意见 教研室主任签字：年 月 日学院审查意见院长签字：年 月 日开题报告一、选题依据1.设计目的及意义近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。 通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容 。所以我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计，使自己成为社会需要的人才。2.设计拟解决的工程实际问题PKPM软件的使用问题建筑图中女儿墙和基础的问题梁柱节点箍筋施工问题3.设计拟应用的现场资料综述 1、场地工程地质条件概述建筑场地位于市区内，场地地势平坦，地面标高220.1米至220.6米，高差0.5米，由钻探资料探明场区地层由上而下分别为： （1）杂填土：含有大量砖石碎块和人工垃圾，厚约1.3米； （2）粘土：棕黄色，稍湿，呈可塑状态，厚约3.8米；开题报告 （3）淤泥质土：黑灰色，含有大量腐植质，呈流塑状态，厚约5.0米； （4）粉质粘土：呈可塑状态，厚约4.1米； （5）粘土：呈硬塑状态，未穿透。各类土的主要物理力学性质指标见表。表1土的物理力学性质指标层次土层名称土层厚度(m)土的天然密度(t/m3)土的天然含水量(%)孔隙比e塑性指数IP液性指数IL土的内摩角(度)土的粘聚力C(kPa)压缩模量ES(MPa)承载力特征值fak(KPa)1杂填土1.31.682粉质粘土3.81.87240.72140.625129.01603淤泥质土5.01.75401.5191.2105.03.0954粉质粘土4.11.90280.72190.52726.512.52655粘土未穿透1.96260.7200.2284514.6290 2、地下水情况 本场区地下水属潜水，水位高程为-2.4米，略受季节的影响，但变化不大。根据该场区原有测试资料，地下水无腐蚀性。 3、气象资料 (1)标准冻土深度：1.7米。 (2)基本风压值：0.65kN/m2(地面粗糙度C类)。 (3)基本雪压值：0.45kN/m2 。4、抗震设防烈度： 7度,设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为类。 5、建筑物使用年限及耐火等级： 使用年限为50年，耐火等级为二级。 6、施工现场条件如下： （1)推土机运距50米以内。 （2）余土外运采用汽车，运距10公里。开题报告 （3）预制桩、预制窗台板在构件厂制作，汽车运输，运距5或10公里。其他预制构件（地沟盖板、过梁）现场制作。预制构件不考虑蒸汽养护。 （4)门窗在加工制作，汽车运输，运距5公里，木门采用自然干燥。 （5)施工企业级别自定。 （6)混凝土现场搅拌，现场泵送、商品混凝土自定。4.设计拟应用的文献综述 规范 （1）混凝土结构设计规范 GB50010-2010 （2）建筑结构制图规范 GB5009-2010 （3）建筑结构可靠度统一标准 GB50068-2010 （4）建筑结构设计手册 冶金工业出版社2002版 （5）建筑结构荷载规范 GB50009-2012 （6）建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2010 （7）建筑抗震设计规范 GB 50011-2010 （8）建筑地基基础设计规范 GB50007-2010 （9）建筑桩基技术规范 JGJ 94-2010 （10）高层建筑混凝土结构技术规范 JGJ3-2010 （11）建筑装饰工程施工及验收规范 GB 50210-2010 （12）建筑地面工程施工及验收规范 GB 50209-2010 （14）吉林省建筑工程预算定额（JYD-101-2006）吉林省建设厅 （15）吉林省建筑装饰预算定额（JYD-102-2006）吉林省建设厅 标准图集 1地沟及盖板 （J331、J332-2009） 2预应力混凝土管桩（03SG409）3预制钢筋混凝土方桩（04G361）4混凝土结构施工图平面表示方法制图规则和构造详图（11G101-1） 开题报告5.设计相关技术的国内外现状 混凝土结构使用历史较长。它在性能及材料来源等方面有许多自身优点,发展速度很快，应用也最广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转到了近海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短，但目前钢筋混凝土结构在我国发展势头非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。在混凝土结构施工过程中，施工技术的改进起了很大作用。预应力技术的发明使混凝土结构的跨度大大曾加，滑模施工方法的发明使高耸结构和贮仓、水池等特种结构的施工进度大大加快。泵送混凝土技术的出现使高层建筑、大跨桥梁可以方便地整体浇注。蒸汽养护使预制构件成品出厂时间大为缩短。在模板方面，除了目前使用的木模板、钢模板、硬塑料模板外，今后向多功能发展。发展薄片、美观、廉价又能与混凝土牢固结合的永久性模板，将使模板可以作为结构的一部分参与受力，还可省去装修工序。在钢筋的绑扎成型方面，正在大力发展各种钢筋成型机械及绑扎机具，以减少大量的手工操作。钢筋的连接方面，除了现有的绑扎搭接、焊接、螺栓及挤压连接方式外，随着化工胶结材料的发展，将来胶接方式也会有较大发展。框架结构是由梁和柱连接而成的。是如今常用的一种建筑结构，整体性比较好，一般用于小高层建筑。在10层以下，否则要加设剪力墙结构。纯框架在现代运用较广。框架结构选型结构分类：混凝土结构按施工方法的不同可分为现浇式、装配式和装配整体式。现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。一般做法是每层的柱与其上部的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇注混凝土。整体性强、抗震性能好，其缺点是工作量大、工期长、需要大量的模板。装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成整体的框架结构。施工速度快、效率高。但由于在焊接接头处须预埋连接件，节点构造较难处理，故此型式在框架中较少采用。不宜在地震地区应用。装配整体式框架是指梁、柱、楼板均为预制，节点构造简单，用钢量和焊接开题报告工作量少，吊装方便，抗震性能及整体性较好。在楼面荷载较大的工业厂房中，值得推广应用。目前国内外多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架结构。近年来，由于人们对大空间、大跨度的要求，国内外正在推广使用预应力混凝土结构。预应力构件的使用，大大减少混凝土的用量。另外，由于地域的不同，或是特殊功能的要求，新的防冻、防火等具有特殊性能的混凝土正不断地被研制开发出来，相信未来混凝土的用途会越来越广泛。二、设计方案及技术路线框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。我设计的长春市气象局办公楼，本办公楼共8层，首层层高3.6m，标准层层高为3.6m，总建筑面积为9081.3平米左右，采用钢筋混凝土框架结构，桩基础。整个设计分为两个部分：结构设计和施工设计。结构设计计算部分主要采取手算，进行结构和构件的内力计算与组合，从而对构件（框架梁、柱，屋面楼板，基础和楼梯）进行截面设计；用部分时间通过PKPM软件对手算的内容进行电算复核。结构施工图采用CAD软件绘制。本部分设计综合应用混凝土结构原理、混凝土结构设计、建筑结构抗震、高层建筑结构、基础工程及相关的力学课程等讲授过的内容，查阅相关的结构规范和结构图集。同时，将计算过程整理成一本计算书。施工部分主要做两项工作：针对本办公楼中已作好建筑及结构设计，进行工程量计算，按照吉林省建筑工程预算定额和吉林省建筑工程装饰定额计算工程造价，在以上基础上，根据本工程特点进行施工组织设计，（侧重基础和主体分部分项工程施工方案、施工进度计划、施工平面布置图）。制作完成投标书一份。开题报告三、可能存在的问题及解决措施1.混凝土强度等级不同的问题处理措施JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程第1357条规定：当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时，应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施。可从以下两个方面着手解决：1)在结构设计方面：对高层建筑混凝土结构的竖向和水平构件的混凝土强度要进行合理取值。a整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多，且与竖向构件截面的变化要错层同步；b水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，尽可能与竖向构件相匹配，使实际施工简单化，尽量减少梁柱节点单独浇筑混凝土。2)在现场施工方面：当梁板比柱的混凝土强度等级低5MPa时，节点区可用楼盖混凝土强度等级浇筑，其节点核心区截面承载力一般仍能满足要求；当梁板比柱的混凝土强度等级低10MPa及10MPa以上而仍用梁混凝土浇筑节点区时，则必须对节点区采取措施。处理措施可分两种：a当梁板比柱的混凝土强度等级分别低10MPa和15MPa时，节点区需增设竖向短筋，其数量分别为柱主筋配筋量的50和100；b当梁板比柱的混凝土强度等级低20MPa及20MPa以上时，再靠增设节点区短筋来提高承载力已不可行，其原因一方面是无法布筋，另一方面是短筋数量太大。因此节点区需采用与柱同等级混凝土单独浇筑，为防止交接面形成施工冷缝，建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑，梁板混凝土则采用泵送同时浇筑。2.混凝土保护层厚度问题GB502041992混凝土结构工程施工及验收规范第358条规定：受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为5mm。但是框架结构施工中，当梁边与柱边平齐时，柱的纵筋必须包梁的纵筋，即梁的纵筋要在柱纵筋的内侧，此时，平齐的梁侧往往容易开裂；另外高层框架结构的顶层角节点处，由于钢筋实际加工的原因，一般会出现角节点外侧钢筋保护层过厚的情况，此处亦往往出现裂缝。 防裂措施：GB500102002混凝土结构设计规范第924条规定：当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大于4cm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。1)梁边与开题报告柱边平齐时梁侧的防裂措施：在粱纵筋弯折处加设附加钢筋41o。2)框架角节点处的防裂措施：加设钢筋网片，以提高角节点处的抗裂性。3梁柱节点箍筋施工问题梁柱节点施工的复杂性主要表现为：节点构造复杂，钢筋分布密集，施工难度大，特别是中间柱子钢筋纵横交错，箍筋绑扎不便，采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎，致使梁柱节点部位不放或少放柱子箍筋，留下严重后患。改进的措施。柱子节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架，再将整体骨架套入柱纵筋并搁置在楼板模板面上，穿梁钢筋并绑扎。为防止附加短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难，附加纵向短筋应偏离箍筋角部约5cm。四、设计成果1、完成计算书一本（包括结构、施工设计两部分）2、图纸：结构施工图9张3、毕业设计开题报告一份4、完成3000字外文翻译材料一份5、毕业设计手册一本开题报告五、进度计划结构设计部分结构设计部分进度安排如下表：周别设计内容需要天数备注第一周收集资料，熟悉图纸1结构布置，确定截面尺寸，计算荷载1一层楼板计算2一层楼板配筋图绘制1第二周框架简图，框架刚度计算恒荷载作用下内力计算活荷载作用下内力计算4风荷载作用下计算1第三周地震作用下内力计算2梁柱截面设计、节点设计2梁柱施工图绘制1第四周梁柱施工平法图绘制2楼梯计算及施工图绘制3第五周基础计算3基础施工图绘制2第六周手绘图、资料整理5开题报告施工设计部分施工设计部分进度安排如下表：周别设计内容备注第一周工程量清单、工程量计算分部分项工程量清单；措施项目清单第二周工程量清单、工程量计算钢筋抽料计算第三周投标报价计算综合单价计算、总价计算第四周施工方案编制施工方案构思（一稿）第五周施工方案编制方案设计（二稿）第六周施工进度计划；施工平面图计划编制，平面图设计毕业设计内容设计12周，答辩1周，总计13毕业设计时间 六、参考资料1 GB 50010混凝土结构设计规范北京：中国建筑工业出版社，20102 GB/T 50105建筑结构制图标准北京：中国建筑工业出版社，20103 GB 50009建筑结构荷载规范北京：中国建筑工业出版社，20124 GB 5001l建筑抗震设计规范北京：中国建筑工业出版社，20105 JGJ3高层建筑混凝土结构技术规程北京：中国建筑工业出版社，20106 GB50007建筑地基基础设计规范北京：中国建筑工业出版社，20117 JGJ94建筑桩基技术规范北京：中国建筑工业出版社，2008. 8 孙维东等混凝土结构设计北京：机械工业出版社，20129 梁兴文，史庆轩土木