某城市建设系开题报告

毕业设计（论文）开题报告课题名称恒禹综合办公楼设计系别城市建设系专业班土木0403姓名了了评分导师（签名）了了2008年1月14日了了一．国内、外研究及发展状况:随着我国的迅速发展，对能源的需求以惊人的速度增长。在全球能源日益匮乏的今天，如何在各个领域寻找节能的方法被当成了首要的问题亟待解决。在这种大环境下，节能建筑被提上了日程。节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35%；最小日照距离不低于1.1H；窗墙面积比不宜大于0.35，建筑外墙传热系数K值小于1.5W/M2·K；要求节能指标在80年代初砖混结构多层住宅达到舒适热环境效果的同时节能50%等。由于节能建筑具有良好的保暖效果，即房间温度不会随着室外气温的变化而大幅度变化，有着自然的冬暖夏凉的效果，因此被专家称为自然“空调房”。建筑节能是通常所说的“提高建筑中的能源利用率”，主要指节约采暖、空调、热水供应、照明、炊事、电器等方面的能源消耗。在经济的持续发展和综合办公楼市场的逐渐成熟的形势下，越来越多的来自不同行业的公司被吸引到此。在世界范围尤其在我国，城市化正在迅速发展，房屋建造往往以几万平方米，甚至几十万平方米计。几年内建成像开发区大学城等的几万人市镇也不胜枚举，建筑的建设也不是孤立地存在，而是以整体出现。在“品质日益接近甲级办公楼，区域发展前景可期，在市场细分的大背景下，这些成了投资客青睐泛CBD区域办公楼的理由”的促使下，以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵的综合办公楼已经逐步亮相。而在当今世界写字楼物业最新发展趋势下，办公楼市场整体租金上扬，CBD地区的租金涨幅趋大，甲级办公楼依然受到市场追捧，非传统地区的办公楼也开始升温，像上海近郊的普陀、闸北成为市场的焦点。“目前办公楼的发展是‘中心开花、市郊两旺’”。中心城区的增长会带动周边的次中心，包括市郊产业园区的发展，也进入一个快速发展的阶段。由于第一代写字楼基本功能简单，在内部空间灵活分割、绿色环保、智能化设计方面有很大欠缺。而第二代写字楼除了满足功能需求之外，内部空间开始针对客户需求灵活分割，智能化水准有所提升。到本世纪初，第三代写字楼开始考虑以客户的贴身需求为导向，加入生态环保办公理念，提高舒适度，加大智能化设施投入，在一定程度上已能达到与国际对接的水平。而目前已经浮出水面的所谓第四代写字楼，在第三代的功能基础上，强调以客户需求为中心，旨在提供低成本高效率的商务平台，提倡人性化的沟通与交流，注重办公空间对企业文化和员工素质的培养和提高，引导智能化向国际水准看齐，强化绿色环保办公理念，提供更多舒适共享交流空间，从而达到国际化商务办公的标准。所以在时代的发展促使下，建筑师的视野不能局限于在自己的红线范围内，应关注城市，将建筑作为城市有机体的组成部分，同时还要关注其他设施与建筑整体性，在各种设施与建筑的功能越来越相互依存，空间越来越相互渗透，提高城市效率下，综合办公楼将成为主要角色。为此我们必须虚心学习综合办公楼，拓展知识面，了解综合办公楼设计，了解综合办公楼机能的要素，让我们为创造优质，特色和活力的建筑发挥更大作用。二．课题研究的目的和意义：城市化是社会发展必然的历史进程，是人类文明进步的表现。城市化进程，促使城市功能性质发生改变，城市职能得到提高。城市中的一些物质文化与精神文化被保留，同时，许多被更替，被更新。新的生活永远不停地改造着城市，促使着城市的发展。现代办公楼是集各种复杂的综合性功能为一体的高智能性办公建筑，装备有先进的通讯系统、内部网络系统、办公自动化系统及对整幢建筑物主要机电设备及安全性采取计算机自动监控的系统。办公楼建筑作为城市建筑的一种主要类型，在城市的发展过程中起着不可磨灭的作用。不同时期，不同风格的办公建筑，沿城市的干道向城市四周展开。从中我们也许可以寻找出城市的文脉和城市发展的轨迹。同时在一定意义上，办公建筑也成为管理者，规划者，设计者素质的综合体现。建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。所以我们研究的目的是要在规划设计、建筑形象、空间效率、智能配置、能源利用、经济营运、健康环保等方面都拥有前瞻性，而且还要与国际商务办公环境接轨，满足全球化时代跨国企业发展的需求。三．课题研究的主要内容、难点及关键技术：在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做办公楼框架结构设计时关键是要以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵，同样也是设计的难点。在办公楼发展的三个阶段内，第一代写字楼基本功能简单，在内部空间灵活分割、绿色环保、智能化设计方面有很大欠缺。而第二代写字楼除了满足功能需求之外，内部空间开始针对客户需求灵活分割，智能化水准有所提升。到本世纪初，第三代写字楼开始考虑以客户的贴身需求为导向，加入生态环保办公理念，提高舒适度，加大智能化设施投入，在一定程度上已能达到与国际对接的水平。而目前已经浮出水面的所谓第四代写字楼，在第三代的功能基础上，强调以客户需求为中心，旨在提供低成本高效率的商务平台，提倡人性化的沟通与交流，注重办公空间对企业文化和员工素质的培养和提高，引导智能化向国际水准看齐，强化绿色环保办公理念，提供更多舒适共享交流空间，从而达到国际化商务办公的标准。在遵循安全，实用，美观的大前提下，根据本设计的建筑设计规范，建筑环境资料，建筑设计的依据、设计要求以及现状条件，本建筑设计的平面布局、开间、进深的确定、主出入口的确定、平、立面设计、交通组织，本设计根据规范要求对消防疏散的考虑，建筑隔声设计、建筑通风设计、建筑采光设计,建筑指标以及对建筑结构方案的考虑的等内容。该课题内容设计要求：办公建筑应根据使用性质，建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般由办公楼用房，公共用房，服务用房等组成。办公楼各种房间的具体设置，层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。一般应将对外联系多的部门，布置在主要入口附近，机要部门应相对集中，与其他部门宜适当分隔。其他部门按工作性质和相互关系分区布置。办公建筑应根据使用要求，结合基地面积，结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件。办公建筑楼梯的设计应符合放火规范规定。六层及六层以上办公楼应设电梯；建筑高度超过75m的办公楼电梯应分区或分层使用。主要楼梯及电梯应设于入口附近，位置要明显。办公室门洞口宽度不应小于1m，高度不应小于2m。机要办公室，财务办公室，重要档案库和重要仪表间的门应采取防盗措施，室内设防盗警报装置。门厅一般可设传达室，收发室，会客室。根据使用需要也可设门廊，警卫室等。门厅应与楼梯，过厅，电梯邻近。严寒和寒冷地区的门厅，应设门斗或其他防寒设施。电梯井道及产生噪声的设备机房，不宜与办公用房，会议室贴邻。否则应采取消声，隔声，减振等措施。办公室的室内净高不得低于2．6m，设空调的可不低于2．4m；走道净高不得低于2．1m，贮藏间净高不得低于2m。结构设计部分结构计算书主要内容：1．办公楼结构设计与布置：设计概况、结构设计资料以及结构布置及结构计算简图的确定；2．结构的竖向荷载计算：包括恒荷载计算、活荷载的计算；3．结构的风荷载作用：包括结构的风荷载计算、风荷载作用下的侧移验算4．结构的地震作用：包括地震荷载作用下框架内力及侧移计算；5．结构内力组合计算；6．结构配筋计算：包括梁截面设计计算、柱截面设计计算、基础配筋设计计算然而该课题要做到以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理和周围设施环境是否成有机整体。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现。其关键技术是研究分层计算法、D值法（改进反弯点法）、底部剪力法、“强柱弱梁”思想和抗震概念设计等。如何解决以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵设计出成品。四．研究方法及技术途径：在不同的设计阶段，本课题的研究方法也不同。建筑设计过程中，主要运用房屋建筑学、人性化的理念以及规划方面的有关知识及研究方法；在结构设计过程中，主要运用分层计算法、D值法（改进反弯点法）、底部剪力法、“强柱弱梁”思想和抗震概念设计等。以框架结构为例谈抗震概念设计：由于建筑抗震设计的复杂性，在实际工程中抗震概念设计就显得尤为重要。它主要包括以下内容：建筑设计应注意结构的规则性；选择合理的建筑结构体系；抗侧力结构和构件的延性设计。能力设计法是结构延性设计的主要内容，包括我国规范的内力调整和构造两个方面。它是二十世纪70年代后期，新西兰知名学者T.Paulay和Park提出的钢筋混凝土结构在设计地震力取值偏低的情况下具有足够延性的方法。其核心思想为：通过“强柱弱梁”引导结构形成“梁铰机构”或者“梁柱铰机构”；通过“强剪弱弯”避免结构在达到预计延性能力前发生剪切破坏；通过必要构造措施使可能形成塑性铰的部位具有必要的塑性转动能力和耗能能力。例如“强柱弱梁”技术途径：结构动力反应分析表明，结构的变形能力和破坏机制有关。常见有三种典型的耗能机构，“梁铰机构”、“柱铰机构”、“梁柱铰机构”。“梁铰机构”和“梁柱铰机构”的梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，塑性铰数量多，不因个别塑性铰失效而结构整体失效。因而抗震性能好，是钢筋混凝土理想的耗能机构。我国规范采用的是允许柱子、剪力墙出铰的梁柱铰方案，采取相对的“强柱弱梁”措施，推迟柱子的出铰时间。但不能完全排除出现薄弱层的柱铰机构的可能性，因而需要限制柱子的轴压比，必要时通过时程分析法判断结构的薄弱层，防止出现柱铰机构。我们常见的“强柱弱梁”的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力，诱导在梁端先出现塑性铰。这是考虑到柱中实际弯矩在地震中的可能增大。在结构出现塑性铰之前，结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质，钢筋与混凝土之间的粘结退化，使得各构件刚度降低。梁刚度降低较受压的柱子相对严重，结构由最初的剪切型变形向剪弯形变形过渡，柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大；同时结构的周期加长，影响到结构各振型的参与系数的大小；地震力系数发生变化，导致部分柱子弯矩增大，由于构造原因及设计中钢筋的人为增大，使得梁的实际屈服强度提高，从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。结构出现塑性铰之后，同样有上述原因的存在，而且结构屈服后的非弹性过程就是地震力进一步增大的过程，柱弯矩随地震力的增大而增大。地震力引起的倾覆力矩改变了柱内的实际轴力。我们规范中的轴压比限值一般能保证柱子在大偏压的范围内，轴力的减小也能导致柱子屈服能力的降低。同样从抗震概念设计来说，框架-剪力墙结构具有了多道抗震防线。有框架和墙体组成的抗震结构中，框架的刚度小，承担的地震作用力小，而弹性极限变形值和延性却较小。整个结构在地震作用下，墙体很快超过自身的较小弹性极限变形，出现裂缝，水平承载力下降，此时框架尚未充分发挥自身的水平抗力；墙体开裂后，框架承担的地震力增大，同时由于结构刚度的变化，地震作用效应也发生了变化。但无论是剪力墙还是框架，都是主体结构的一部分，损伤坏后的修复工作都是比较困难的，而且花费也不小。抗震规范规定：除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱以外，柱端弯矩设计值应符合分别为一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。9度及一级框架结构尚应符合，根据实配钢筋面积及材料强度标准值确定。底层柱轴力大，塑性转的能力差，为避免柱脚出铰后压溃，一、二、三级框架结构底层，柱端截面组合弯矩设计值分别乘以增大系数1.5，1.25和1.15。角柱的调整后的组合弯矩尚应乘以不小于1.10的系数。对一级抗震等级的剪力墙肢截面组合弯矩设计值进行调整，迫使塑性铰出现在墙肢底部加强部位，底部加强部位及以上一层弯矩设计值取墙肢底部截面组合弯矩设计值，其它部位乘以1.2的增大系数。对部分框支抗震墙结构，一、二级框支柱的柱上端和底层柱下端，其组合弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5和1.25。以上“强柱弱梁”的调整措施，经过非线性动力反应分析表明，基本满足大震不倒地要求。在7度区，梁的钢筋由重力荷载控制，柱的钢筋基本由最小配筋率控制。全面增大了柱梁相对抗弯能力。同时，7度区很难出现正弯矩塑性铰，对抵抗大震起到有利作用。在9度区，采用实配钢筋面积和材料强度标准值计算柱内弯矩，构造上梁钢筋的增大同样导致柱内弯矩设计值的增大，在多波输入下，梁端塑性铰转动大，发展较充分，柱端塑性铰发展不充分，转动较小。塑性变形更多集中与梁端，满足抗震能力设计要求。对8度区，其大震位移反应同9度差不多，但柱端塑性铰较9度多，转动大，梁端塑性铰出现充分但转动小，因而“强柱弱梁”效果不明显，有关专家建议8度二级抗震等级时，弯矩增大系数宜取1.35，这有待进一步的完善。五．实施计划：该课题以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵”对我们有很大的启发，完成一个建筑物的精品设计必需先进行调查研究，了解设计深度，对不同设计方案的比较，采用可行的经济合理的方案，考虑各种荷载，得出该工程的结构可靠度，按照国家设计及施工规范、强制性条文的要求，利用所学知识，根据不同的结构，选择结构计算单元，进行荷载计算、竖向荷载作用下内力计算、水平荷载作用下的内力和侧移计算、截面设计（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、楼板设计（选用什么双向板，确定配筋）、楼梯设计（计算配筋）、基础设计（采用柱下独立基础计算配筋），确定截面的配筋还应满足构造要求。施工图中,结构及构件尺寸的标注要齐全,受力钢筋、箍筋及构造钢筋的编号清楚、正确。受力钢筋的锚固、连接及截断位置清楚正确，结合周围环境设施的布局与其和谐交融，从而实现以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵”。综上所述：无论是在实施分层计算法、D值法（改进反弯点法）、底部剪力法、“强柱弱梁”思想，还是抗震概念设计——框架结构通过计算和构造措施来实现“追求梁铰机构的能力设计方案”从而，进而实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防目标的。我们的视野不能再停留在自己的红线范围内，应将建筑作为城市有机体的组成部分，作为塑造自我的体现，作为完善人的精神领地。为创造优质的