開題報告
一、選題的依據及意義
我選的畢業設計課題是上海市楊浦區教育局辦公樓，為高層鋼結構辦公樓，採用鋼框架結構體系。
隨著國家的發展和強大，城市版圖的不斷擴大，房屋建築在現代化建設中起到舉足輕重的作用。作為一名土木工程建築工程方向的畢業生，經過大學近四年的系統學習，認識和了解建築行業對今後走上工作崗位具有深遠影響。
為了更好地與社會實際相結合，讓即將走出大學校門的畢業生更深刻地理解和運用理論知識，畢業設計就顯得尤為重要。它以乙個具體的工程例項為載體，將建築、結構、製圖等結合起來，利用房屋建築學、結構力學、工程專案等作為理論依據，形成乙個與現實相關的綜合整體。
二、國內外研究現狀及發展趨勢
我國人口的不斷增長和城市向郊區的不斷擴張使得城市用地異常緊張，城市建築用地宣告緊張。在商業用地方面，辦公樓的需求量也大增，尤其作為上海，它是乙個高密度的城市，如何合理有效地利用寶貴的空間就顯得非常關鍵。乙個很好的辦法就是將建築向高處拓展，這就對建築結構和建築材料提出了更高的要求。
20世紀80年代以來，鋼材作為一種建築材料，受到越來越廣泛的應用，這一點在辦公和商業建築上表現得尤為突出。鋼結構主要用於屋頂結構、框架和外立面上。但從另一方面來看，鋼結構所佔的市場比例不夠理想，主要原因是80年代受技術所限，鋼構件的產品種類十分有限。
鋼框架系統與剪力牆結構相比，賦予空間和立面處理更大的靈活性。一般所說的框架結構包括梁、柱、樓板幾部分，但在鋼結構體系中，框架主要是由鋼梁和鋼柱連線組成的一種結構體系。
三、主要設計內容
根據課題內容，此建築物位於上海市楊浦區。
從網上蒐集的到資料顯示，該地區的地質條件為：區境大部分為河流沖積層工程地質區，表層為黃褐色粉土質亞砂土，下層為青灰色細砂層，地基承載力8～14t/mm2；沿邯鄲路、翔殷路以北（包括南近走馬塘地區）、中原路至殷行路與閘殷路交匯處以西的地區，為河口濱海沖積平原工程地區，表層為褐黃色、棕褐色亞砂土，厚約2～4m，為天然地基持力層，地基承載力8～14t/mm2，下層為灰色粉土質粘土，區域性含淤泥質。
根據畢業設計任務書的設計基本要求，該建築物為兩跨鋼框架結構。其中涉及到的主要內容為建築、結構設計。具體要求如下：
1、建築方案設計
繪製建築施工圖，包括：建築設計總說明及門窗表、平面圖、立面圖、剖面圖等。
2、建築結構設計
（1）根據建築方案進行建築結構方案設計，包括設計說明書、總平面圖及建築設計圖紙等。
（2）根據建築結構方案設計進行建築結構初步設計，結合結構承重形式和抗震設防要求，以及當地地質條件、施工技術水平及材料**情況進行結構選型和結構布置，並進行結構計算，包括地基基礎、地上部分承重構件的全部計算過程及計算結果和標準層、特殊樓層及電梯間平面結構布置圖，需註明構件編號、定位尺寸、截面尺寸。
（3）根據建築結構初步設計繪製建築結構施工圖，包括結構設計總說明、基礎平面圖、基礎大詳圖、各層樓面結構平面圖、屋面結構平面圖、部分構件與節點詳圖等。
三、主要設計方案
1、審題：
設計應最大限度地滿足業主對建築功能、經濟等方面的要求，應符合現行的行業標準，體現安全適用、技術先進、經濟合理、造型優美的設計原則。因此，同學們的首要任務是審題，在切準題意的基礎上，熟悉環境條件、地質條件，使設計自始至終切合國家和行業標準及實際，無需過多修改。
2、設計依據：
（1）設計任務書規定的單位工程的施工工期；
（2）單位工程的總平面圖，建築結構圖紙和自然條件；
（3）國家規定、規程、規範；
（4）預算定額、勞動定額。
（5）設計步驟、要求和方法：
3、建築設計： 本階段設計主要應參閱房屋建築教材、《民用建築設計規範》、《建築防火設計規範》等。依據設計任務書要求，按現行的行業標準，考慮現場條件、地質、氣候及環境條件，建築物性質等因素，綜合確定本工程的平面布局方式。
設計按如下步驟進行：
（1）建築選型：考慮現場條件、地質及氣候條件，兼顧與周邊環境協調的原則，確定建築朝向、建築立面造型、建築風格、樓梯數量及形式（內廊式、外廊式或混合式）等；
（2）功能區劃，建築平面布局：分類、整合各功能用房，將數量多、功能和層高相近的用房集中布置（平鋪或疊置）；將數量少、層高、功能特殊的用房統一布置建築的某側、某曾或某一角落；
（3）交通及消防疏散：根據功能用房的數量、建築體量、建築放火要求，統一考慮走廊的布置，確保緊急疏散的要求（本工程至少應設兩個樓梯間，兩個安全出口）；
（4）立面造型處理：在平面布局、交通組織、消防設計的基礎上，考慮立面造型的效果，對建築平面進行合理調整，確定屋面形式（平屋面或坡屋面），暫定窗的尺寸、位置；
（5）出圖：將建築設計方案落於圖上，要求圖面清晰、整潔，尺寸完整無誤。圖紙應明確各房間、樓梯間、出入口的位置和細部尺寸；應做屋面排水組織設計，明確天溝、雨落管、散水或明溝等細部設計；應寫建築設計說明，闡明設計依據、建築功能的分割槽、建築等級、建築類別、防火等級、建築面積以及建築施工圖未述及的各類建築做法。
2.結構設計：本階段設計的主要參考資料：
《鋼結構設計原理》、《建築結構設計統一標準》、《建築結構荷載規範》、《建築抗震設計規範》、《鋼結構設計規範》等。結構設計含計算、出圖兩部分。結構計算（荷載、內力、配筋計算）可參照教材《鋼結構設計原理》教材逐步進行；設計出圖包括：
①各層結構平面布置圖；②框架、節點大樣圖；③基礎平面布置圖；④結構設計總說明。
結構設計的具體步驟：
（1)結構選型：
根據建築空間尺度要求及個人設計傾向，確定框架柱網布局及軸線尺寸；在考慮現場施工條件、地區施工習慣後，按有關規範確定樓、屋蓋形式。
（2)結構布置：
合理確定柱網尺寸，確定結構平面布置方式，明確樓、屋蓋作法，估算梁、柱等構件的截面尺寸，通常按經濟跨高比估算。
（3）pkpm建模分析
運用pkpm進行建模及截面試算，發現截面不合適可作調整，並且分析結構的特性，如抗震效能等。
（4）典型框架設計計算：
①確定計算簡圖；
②計算荷載：根據構件尺寸計算構件自重，從荷載規範中查出各構件上的活荷載值，分別計算迎風面、背風面的風荷載，按結構受力特點將樓、屋面荷載分別導算至相應的梁、柱、節點上。荷載計算，應細心，不能遺漏，必要時可按自上而下、自左至右的順序逐項計算。
③ 計算內力（彎矩m，剪力v、扭矩t、軸力n、單梁或連續梁的樑端反力r）：按合理的力學模型進行內力計算，框架結構常用分層法或迭代法計算豎向荷載下的內力，用d值法計算水平荷載作用下的內力。
④內力組合：確定控制截面，計算可能出現的內力組合，最後確定最不利內力組合。
⑤框架截面驗算：對於框架梁支座截面按受彎、受剪進行計算。
(5）柱下樁基礎設計：
只算乙個柱下樁基及上承臺就行，設計的承臺處要進行底板配筋，同時還要進行抗衝切驗算。
(6）繪製結構施工圖：
畫各層結構平面布置圖：框架布置詳圖；基礎詳圖；部分節點大樣圖；結構設計總說明。
(7)整理結構計算書。
四、目標、主要特色及工作進度
設計過程中，要求仔細閱讀設計任務書，結合自身所學專業技術知識，在滿足基本要求的前提下對高層鋼結構建築有乙個較為全面的認識，充分體會建築與結構之間的緊密聯絡和施工管理與前兩者的微妙關係。在考慮了「實用、安全、經濟、美觀」的建築設計原則和「技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量」的結構設計原則。
工作進度的安排如下：
建築方案設計
（1）鋼結構建築設計方案初步設計，確定結構平面布置圖；第1、2周
（2）修改方案，並且確定鋼結構建築設計方案正稿；第3周
（3）繪製建築施工圖（包括建築平面圖、立面圖和剖面圖）；第3、4周
建築結構設計
（1）鋼框架一榀框架計算簡圖的確定及pkpm建模分析；第4、5周
（2）鋼結構荷載計算（包括結構自重、活載、風荷載、水平**作用等）；第6周
（3）豎向荷載內力計算（分層法）；第7、8周
（4）橫向荷載內力計算（d值法）；第8、9周
（5）鋼框架水平荷載作用下的位移驗算；第10周
（6）鋼框架荷載內力計算及內力組合；第11周
（7）鋼框架截面驗算及節點設計；第12周
（8）鋼框架基礎設計；第13周
（9）初步繪製結構施工圖；第14周
（10）結構計算書的整理和結構施工圖的定稿；第15周
參考文獻
[1] jgj 99-98.高層民用技術建築鋼結構技術規程.北京：中國建築工業出版社，1998.
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