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畢業設計(**)開題報告
題目： 長沙師範大學辦公樓設計
學院建築工程學院
專業土木工程
學生姓名： 劉傑清學號：200509070134
指導老師曾憲桃梁橋周燕來
2023年 03月 19日
畢業設計（**）開題報告
文獻綜述
1.前言
20世紀90年代以後
隨著我國鋼材量的不斷提高
鋼--混凝土組合結構在建築行業得到了迅速發展
隨著建築造型和建築功能要求日趨多樣化
無論是工業建築還是民用建築
在結構設計中遇到的各種難題也日益增多
因而作為乙個結構設計者需要在遵循各種規範下大膽靈活的解決一些結構方案上的難點、重點
由於經濟增長方式粗放
帶來能源資源的矛盾更加突出:我們的單位建築能耗比同等氣候條件下發達國家高出2～3倍
建築能耗高出10%～25%
建築用鋼高出10%～25%
每立方公尺混凝土多耗水泥80公斤等
既有建築中95%達不到節能標準
新建建築中也僅有不足20%達到節能標準
公共建築能耗最高
據有關專家對北京大型公共建築的調查
北京市大型公共建築的能耗是普通住宅的10～15倍
全國公共建築的能耗是普通住宅的大約5倍
因此我們的建築規劃、設計、施工、監理、檢測驗收
所有的環節都要樹立可持續發展的觀念
都要有發展節能省地型建築的工作思路
都要有推動建築"四節"(節能、節地、節水、節材)的措施
超綠色建築、綠色結構、綠色施工方面發展[1]
2.建築設計
築設計是在總體規劃的前提下
根據設計任務書的要求
綜合考慮基地環境、使用功能、結構施工、材料裝置、建築經濟及建築藝術等問題
著重解決建築物內部各種使用功能和使用空間的合理安排
建築物與周圍環境、與各種外部條件的協調配合
內部和外表的藝術效果
各個細部的構造方式等
創造出既符合科學性又具有藝術性的生產和生活環境[2]
建築設計在整個工程設計中起著主導和先行的作用
除考慮上述各種要求外
還應考慮建築與結構、建築與各種裝置等相關技術的綜合協調
以及如何以最少的材料、勞動力、投資和時間來實現各種要求
使建築物做到適用、經濟、堅固、美觀
2.1 設計指導思想[2]
(1)以建設健康居住場所為標準
根據規劃設計要求
並協調規劃區相關內外部環境條件
合理確定功能布局
將自然景觀與周邊景觀、建築統一起來
形成和諧的整體
(2)作為新世紀的建築工程
規劃設計應具有超前性、先導性、典範性
達到高起點、高標準
注意各居住單位的巧妙性
運用點線面相結合的手法構建出居住區的環境系統
(3)貫徹"與人為本"、"尊重自然"與"可持續發展"的思想
以建設生態型居住空間環境為規劃目標
滿足住宅的規劃性、舒適性、安全性、耐久性和經濟性
創造乙個布局合理、功能齊備、交通便捷、環境優美、智慧型化的高品質現代居住區
(4)規劃設計貫徹生態原則、文化原則和效益原則
建立人車分流的居住交通系統
為求創造乙個具有優雅環境、文化內涵、經濟效益和鮮明個性的花園式生活居住空間
(5)注重以科技為先導
強化建築智慧型化設計
(6)適應學校辦公需求
綜合考慮日照、通風、消防等要素
正確處理社會效益與經濟效益
超前性與操作性之間的關係
2.2 功能趨勢：環保、節能[5]
綠色建築指在建築的生命週期內
最大限度的節約資源、保護環境和減少汙染
為人們提供健康、適用和高效的使用空間
與自然和諧共生的建築
"綠色"建築理念將在我國大行其道
材質環保、質輕、保暖、低能耗等特點是一種趨勢
（1）建築外牆保溫隔熱[24]
建築外牆材料保溫隔熱的能力直接影響到人的體表感覺
牆體的保溫隔熱主要是在外牆中置入保溫隔熱材料來調控整個牆體的傳熱系數
按保溫隔熱材料的位置主要分為外牆外保溫、外牆內保溫及外牆夾芯保溫三種形式
目前市場上的保溫材料種類多樣
常用的有聚苯乙烯泡沫塑料板（eps板）、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板（xps板）、聚氨酯、膠粉聚苯顆粒、膨脹玻化微珠、微晶無機保溫砂漿礦棉等
（2）玻璃門窗的複合化設計
綠色建築中採用的玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、鍍膜玻璃、low－ｅ玻璃和熱反射玻璃等
中空玻璃是將兩片玻璃密封並將中間的空氣抽出再灌入乾淨惰性氣體而成
真空玻璃的節能和環境舒適度比中空玻璃高出５０％
更是以往廣泛使用的單片玻璃的６倍
真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密封起來
中間有空隙
將空隙抽成真空
兩片玻璃內表面鍍有一層或兩層透明低輻射膜
與保溫瓶有異曲同工之處
（3）第五立面的綠色整合
①屋頂是最適合接受太陽光的平面
光伏太陽能板可在平整的屋頂上大面積鋪設
②高層建築隨高度的增加風壓逐漸增大
利用這些風和氣流可以推動渦輪機葉片
由發電機將風和氣流轉化成電能
③屋頂的有組織排水實際也是乙個雨水收集系統
可以將收集起來的雨水經處理後作為水源再次加以利用
這些應用在發達國家已經十分普遍
3. 結構設計
3.1 結構型別[8]
建築結構主要有框架結構、剪力牆結構、框架剪力牆結構和筒體結構
框架結構是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱
再用預製的加氣混凝土、膨脹珍珠岩、浮石、蛭石、陶爛等輕質板材隔牆分戶裝配成而的住宅
適合大規模工業化施工
效率較高
工程質量較好
框架結構由梁柱構成
構件截面較小
因此框架結構的承載力和剛度都較低
它的受力特點類似於豎向懸臂剪下梁
樓層越高
水平位移越慢
高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力
這時現澆樓面也作為梁共同工作的
裝配整體式樓面的作用則不考慮
框架結構的牆體是填充牆
起圍護和分隔作用
框架結構的特點是能為建築提供靈活的使用空間
但抗震效能差
剪力牆結構是用鋼筋混凝土牆板來代替框架結構中的梁柱
能承擔各類荷載引起的內力
並能有效控制結構的水平力
鋼筋混凝土牆板能承受豎向和水平力
它的剛度很大
空間整體性好
房間內不外露梁、柱楞角
便於室內布置
方便使用
剪力牆結構形式是高層住宅採用最為廣泛的一種結構形式
框架剪力牆結構與框架結構的主要區別就是多了剪力牆
框架結構的豎向剛度不強
高層或超高層的框架結構建築更是如此!為了解決這個問題故使用剪力牆
框架-剪力牆結構
又稱為框剪結構
它是框架結構和剪力牆結構兩種體系的結合
吸取了各自的長處
既能為建築平面布置提供較大的使用空間
又具有良好的抗側力效能
框剪結構中的剪力牆可以單獨設定
也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等牆體
因此這種結構已被廣泛地應用於各類房屋建築
框剪結構的變形是剪彎型
眾所周知
框架結構的變形是剪下型
上部層間相對變形小
下部層間相對變形大
剪力牆結構的變形為彎曲型
上部層間相對變形大
下部層間相對變形小
對於框剪結構
由於兩種結構協同工作變形協調
形成了彎剪變形
從而減小了結砍的層間相對位移比和頂點位移比
使結構的側向剛度得到了提高
水平荷載主要由剪力牆來承受
從受力特點看
由於框剪結構中的剪力牆側向剛度比框架的側向剛度大得多
在水平荷載作用下
一般情況下
約80%以上用剪力牆來承擔
因此使框架結構在水平荷載作用下所分配的樓層剪力
沿高度分布比較均勻
各層梁柱的彎矩比較接近
有利於減小梁柱規格
便於施工
筒體結構由框架-剪力牆結構與全剪力牆結構綜合演變和發展而來
筒體結構是將剪力牆或密柱框架集中到房屋的內部和外圍而形成的空間封閉式的筒體
其特點是剪力牆集中而獲得較大的自由分割空間
多用於寫字樓建築
3.2 結構設計中概念設計的重要性
概念設計[17]是展現先進設計思想的關鍵
結構工程師的主要任務就是在特定的建築空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計
並能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關係一般認為
概念設計做得好的結構工程師
隨著他的不懈追求
其結構概念將隨他的年齡與實踐的增長而越來越豐富
設計成果也越來越創新、完善
遺憾的是
隨著社會分工的細化
大部分結構工程師只會依賴規範、設計手冊、電腦程式做習慣性傳統設計
缺乏創新
更不願(不敢)創新
有的甚至拒絕對新技術、新工藝的採納(害怕承擔創新失敗的責任)
大部分工程師在一體化計算機結構程式設計全面應用的今天
對電算結果明顯不合理、甚至錯誤而不能及時發現
隨著年齡的增長
導致他們在大學學的那些孤立的概念都被逐漸忘卻
更談不上設計成果的不斷創新
強調概念設計的重要
主要還因為現行的結構設計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性
比如對混凝土結構設計[18]
內力計算是基於彈性理論的計算方法
而截面設計卻是基於塑性理論的極限狀態設計方法
這一矛盾使計算結果與結構的實際受力狀態差之甚遠
為了彌補這類計算理論的缺陷
或者實現對實際存在的大量無法計算的結構構件的設計
都需要優秀的概念設計與結構措施來滿足結構設計的目的
同時電算結果的高精度特點
往往給結構設計人員帶來對結構工作效能的誤解
結構工程師只有加強結構概念的培養
才能比較客觀、真實地理解結構的工作效能概念設計之所以重要
還在於在方案設計階段
初步設計過程是不能借助於計算機來實現的
這就需要結構工程師綜合運用其掌握的結構概念
選擇效果最好、造價最低的結構方案
為此需要工程師不斷地豐富自己的結構概念
深人、深刻地了解各類結構的效能
並能有意識地、靈活地運用它們
3.3 建築結構設計常見的問題[13]
在現實工作中
由於種種原因
結構設計人員容易在砌體結構設計、屋面梁與配筋、樓層平面剛度計算及原則、構造箍筋等環節出現失誤
主要問題如下:
3.3.1 砌體結構設計的問題：
(1)多層砌體房屋的建築區域性尺寸未滿足抗震要求
該部位未設構造筋
(2)房屋四角與其餘部位構造柱採用一樣的配筋
(3)構造柱截面設計時未考慮相連的小牆垛
(4)錯層房間周圍未加設構造柱設計[19]
3.3.2 屋面梁與配筋的問題：
(1) 屋面梁配筋太少
(2)受屋面梁缺少必要的腰筋[20]
3.3.3 樓層平面剛度的問題；
3.3.4 構造箍筋的問題：
(1) 剪力牆連體梁箍筋超筋
(2)框架柱箍筋時
短柱箍筋沒有全長加密[21][22][23]
4. 施工組織設計
4.1 施工組織設計的作用
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