鋼筋混凝土開題報告

1、<p>　　土木工程畢業(yè)設計開題調研報告</p><p><b>　　（鋼筋混凝土方向）</b></p><p>　　學院名稱： 土木工程與力學學院 </p><p>　　專業(yè)班級： 土木工程（交通土建） </p><p>　　學生姓名：

2、 </p><p>　　學生學號： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　2012年 2 月</b></p><p>　　一、課題研究的目的、意義：</p><

3、p>　　目的：全面了解對混凝土框架結構住宅的建筑設計內容或施工技術內容；掌握其建筑設計或施工技術的一般原則、步驟和方法。</p><p>　　意義：通過畢業(yè)設計應可以鞏固、深化和擴展所學知識，并綜合運用所學技術基礎課、專業(yè)課知識和相應技術，鍛煉獨立思考的工作作風，增強的工程實踐意識和創(chuàng)新能力，提高解決工程實際問題的能力。工程制圖、理論分析、工程實踐、計算機應用等綜合能力等方面得到鍛煉和提高，為今后從事本專業(yè)

4、工作打下堅實的基礎</p><p>　　二、課題調研（關于課題的國內外研究的歷史、現狀和研究目標）：</p><p>　　混凝土結構與砌體結構、鋼結構、木結構相比，歷史不長，但自19世紀中葉開始使用后，由于混凝土和鋼筋材料性能的不斷改進，結構理論施工技術的進步使鋼筋混凝土結構得到迅速發(fā)展，目前已經廣泛應用于工業(yè)和民用建筑、橋梁、隧道、礦井以及水利、海港等土木工程領域。建筑用混凝土的發(fā)展簡史

5、可以追溯到古希臘、羅馬時代，甚至可能在更早的古代文明中已經使用了混凝土及其膠結材料。但直到1824年波特蘭水泥的發(fā)明才為混凝土的大量使用開創(chuàng)了新紀元。至今僅有160多年的歷史。它的發(fā)展大致經歷了四個不同的階段。</p><p>　　第一階段為鋼筋混凝土小構件的應用，設計計算依據彈性理論方法。1801年考格涅特發(fā)表了有關建筑原理的論著，指出了混凝土這種材料抗拉性能較差，到1850年法國的蘭博特首先建造了一艘小型水泥

6、船，并于1855年在巴黎博覽會上展出。接著法國的花匠莫尼爾在1867年制作了以金屬骨架作配筋的混凝土花盆并以此獲得專利。后來康納于1886年發(fā)表了第一篇關于混凝土結構的理論與設計手稿。1872年美國人沃德建造了第一幢鋼筋混凝土構件的房屋。1906年特納研制了第一個無梁平板。從此鋼筋混凝土小構件已進入工程實用階段。</p><p>　　第二階段為鋼筋混凝土結構與預應力混凝土結構的大量應用，設計計算依據材料的破損階段

7、方法。1922年英國人狄森提出了受彎構件按破損階段的計算方法。1928年法國工程師弗來西奈發(fā)明了預應力混凝土。其后鋼筋混凝土與預應力混凝土在分析、設計與施工等方面的工藝與科研迅速發(fā)展，出現了許多獨特的建筑物，如美國波士頓市的Kresge大會堂，英國的1951節(jié)日穹頂，美國芝加哥市的Marina摩天大樓，湖濱大樓等建筑物。1950年蘇聯根據極限平衡理論制定了“塑性內力重分布計算規(guī)程”。1955年頒布了極限狀態(tài)設計法，從而結束了按破損階段的

8、設計計算方法。</p><p>　　第三階段為工業(yè)化生產構件與施工，結構體系應用范圍擴大，設計計算按極限狀態(tài)方法。由于二戰(zhàn)后許多大城市百廢待興，重建任務繁重。工程中大量應用預制構件和機械化施工以加快建造速度。繼蘇聯提出的極限狀態(tài)設計法之后，1970年英國，聯邦德國，加拿大，波蘭相繼采用此方法。并在歐洲混凝土委員會與國際預應力混凝土協會（CEB-FIP）第六屆國際會議上提出了混凝土結構設計與施工建議，形成了設計思想

9、上的國際化統一準則。</p><p>　　第四階段，由于近代鋼筋混凝土力學這一新的學科的科學分支逐漸形成，以統計教學為基礎的結構可靠性理論已逐漸進入工程實用階段。電算的迅速發(fā)展使復雜的數學運算成為可能。設計計算依據概率極限狀態(tài)設計法。概括為計算理論趨于完善，材料強度不斷提高，施工機械化程度越來越高，建筑物向大跨高層發(fā)展。</p><p>　　鋼筋混凝土結構在我國的發(fā)展：在19世紀末20世紀

10、初，我國也開始有了鋼筋混凝土建筑物，如上海市的外灘、廣州市的沙面等，但工程規(guī)模很小，建筑數量也很少。解放以后，我國在落后的國民經濟基礎上進行了大規(guī)模的社會主義建設。隨著工程建設的發(fā)展及國家進一步的改革開放，混凝土結構在我國各項工程建設中得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用。 </p><p>　　我國20世紀70年代起，在一般民用建設中巳較廣泛地采用定型化、標準化的裝配式鋼筋混凝土構件，并隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展以及墻體改革的

11、推行，發(fā)展了裝配式大板居住建筑，在多高層建筑中還廣泛采用大模剪力墻承重結構外加掛板或外砌磚墻結構體系。各地還研究了框架輕板體系，最輕的每平方米僅為3～5kN。由于這種結構體系的自重大大減輕，不僅節(jié)約材料消耗，而且對于結構抗震具有顯著的優(yōu)越性。 </p><p>　　改革開放后，混凝土高層建筑在我國也有了較大的發(fā)展。繼20世紀70年代北京飯店、廣州白云賓館和一批高層住宅（如北京前三門大街、上海漕溪路住宅建筑群）的興

12、建以后，80年代，高層建筑的發(fā)展加快了步伐，結構體系更為多樣化，層數增多，高度加大，已逐步在世界上占據領先地位；目前國內最高的混凝土結構建筑是廣州的中天廣場，80層322m高，為框架—筒體結構；香港的中環(huán)廣場達78層374m，三角形平面筒中筒結構，是世界上最高的混凝土建筑；廣州國際大廈63層199m，是80年代世界上最高的部分預應力混凝土建筑。隨著高層建筑的發(fā)展，高層建筑結構分析方法和試驗研究工作，在我國得到了極為迅速的發(fā)展，許多方面已

13、達到或接近于國際先進水平。 </p><p>　　在大跨度的公共建筑和工業(yè)建筑中，常采用鋼筋混凝土桁架、門式剛架、拱、薄殼等結構形式。在工業(yè)建設中已經廣泛地采用了裝配式鋼筋混凝土及預應力混凝土。為了節(jié)約用地；在工業(yè)建筑中多層工業(yè)廠房所占比重有逐漸增多的趨勢，在多層工業(yè)廠房中除現澆框架結構體系以外，裝配整體式多層框架結構體系已被普遍采用。并發(fā)展了整體預應力裝配式板柱體系，由于其構件類型少，裝配化程度高、整體性好、平

14、面布置靈活，是一種有發(fā)展前途的結構體系。同時升板結構、滑模結構也有所發(fā)展。此外，如電視塔、水培、水池、冷卻塔、煙囪、貯罐、筒倉等特殊構筑物也普遍采用了鋼筋混凝土和預應力混凝土。如9度抗震設防、高380m的北京中央電視塔、高405m的天津電視塔、高490m的上海東方明珠電視塔等。 </p><p>　　混凝土結構在水利工程、橋隧工程、地下結構工程中的應用也極為廣泛。用鋼筋混凝土建造的水閘、水電站、船塢和碼頭在我國已

15、是星羅棋布。如黃河上的劉家峽、龍羊峽及小浪底水電站，長江上的葛州壩水利樞紐工程及正在建設的三峽工程等。 </p><p>　　鋼筋混凝土和預應力混凝土橋梁也有很大的發(fā)展，如著名的武漢長江大橋引橋；福建烏龍江大橋，最大跨度達144m，全長548m。四川滬州大橋，采用了預應力混凝土T形結構，三個主跨為170m，主橋全長1255．6m，引道長達7000m，是目前我國最長的公路大橋。為改善城市交通擁擠，城市道路立交橋正在

16、在迅速發(fā)展。 </p><p>　　隨著混凝土結構在工程建設中的大量使用，我國在混凝土結構方面的科學研究工作已取得較大的發(fā)展。在混凝土結構基本理論與設計方法、可靠度與荷載分析、單層與多層廠房結構、大板與升板結構、高層、大跨、特種結構、工業(yè)化建筑體系、結構抗震及現代化測試技術等方面的研究工作都取得了很多新的成果，基本理論和設計工作的水平有了很大提高，已達到或接近國際水平。 </p><p>

17、　　經過近十幾年我國工程建設的快速發(fā)展以及進入WTO的需要，自1997年起，我國對工程建設標準進行了全面修訂，并于今年先后頒布了《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068—2001）及《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010—2002）等。新標準的頒布，將推動新材料、新工藝、新結構的應用，使混凝土結構不斷地發(fā)展，不停地演進，達到新的水平 研究目標：通過畢業(yè)設計熟悉混凝土框架結構住宅的設計注意問題以及技術原理，特點等，積累有關方面的

18、知識。同時深化所學理論知識，做到理論實際結合，為以后工作積累經驗</p><p>　　三、研究的基本內容與擬解決的主要問題：</p><p><b>　　建筑設計部分： </b></p><p>　　應完成首層及標準層平面圖、立面圖、剖面圖、節(jié)點構造詳圖的繪制，并撰寫設計說明書。 </p><p>　

19、　(二) 結構設計部分 </p><p><b>　　1、結構布置 </b></p><p>　　確定結構方案，進行柱網布置和梁板布置。 </p><p><b>　　2、結構計算 </b></p><p><b>　　(1) 荷

20、載計算 </b></p><p>　　(2) 框架結構的內力及側移計算</p><p><b>　　(3) 內力組合 </b></p><p>　　(4) 截面配筋計算 </p><p><b>　　(5) 基礎計算 &

21、lt;/b></p><p>　　結構計算采用手算和計算機分析相結合的方法，計算結果最后用PKPM軟件進行校核。 </p><p><b>　　3、結構施工圖 </b></p><p>　　(1) 結構平面圖 </p><p>　　(2) 框架配筋圖 &l

22、t;/p><p>　　(3) 樓板配筋圖 </p><p><b>　　(4) 樓梯配筋圖</b></p><p>　　(5) 基礎平面圖及詳圖 </p><p>　　結構施工圖應該反映結構設計的全部內容，圖中的數據、尺寸必須與結構設計計算書一致，與建筑施工圖協調統一。<

23、;/p><p>　　四、研究的方法與技術路線：</p><p><b>　　研究的方法：</b></p><p>　　重新認真復習整個大學的專業(yè)課課本，充分掌握本專業(yè)相關的專業(yè)知識，如房屋建筑學等。查閱相關的各類規(guī)范和文獻，并與所學知識充分結合，了解結構受力計算的基本原理及各項構造措施要求，在此基礎上可參考各類標準圖集并選擇本設計的最佳方案，以此掌

24、握框架結構住宅設計的一般步驟。</p><p><b>　　技術路線：</b></p><p>　　本次畢業(yè)結構設計部分主要包括：結構選型，結構布置，結構內力分析及構件設計，配筋計算。</p><p>　　結構選型：根據建筑設計方案及設計原始資料，選擇適當的結構體系；</p><p>　　結構布置：按建筑空間要求合理布置

25、柱網；</p><p>　　前兩步可以通用參考住宅標準套型來確定。</p><p>　　結構內力分析及構件設計：根據現行國家設計規(guī)范，計算結構荷載及地震作用；手算完成結構一個主軸方向的內力分析。豎向荷載作用下框架結構的內力可用分層法、彎矩二次分配法等近似方法計算；水平荷載作用下框架結構內力可用D值法、反彎點法等簡化方法計算。采用內力最不利組合原則進行框架梁、柱、的內力組合，完成構件截面設計

26、；同時，可采用工程設計軟件PKPM計算結構內力及配筋，并與手算結果進行對比分析，分析差異，以得到更精確的結果。</p><p>　　采用pkpm及AutoCAD2009進行設計繪圖與結構繪圖。</p><p>　　構造措施參考各類規(guī)范和標準圖集。</p><p><b>　　五、主要參考文獻：</b></p><p>　

27、　[1] 混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)[S]. 中國建筑工業(yè)出版社，2002 </p><p>　　[2] 建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)[S]. 中國建筑工業(yè)出版社，2002 </p><p>　　[3] 建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2001)[S]. 中國建筑工業(yè)出版社

28、，2002 </p><p>　　[4] 程文瀼等主編. 混凝土結構(下冊)[M]. 中國建筑工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[5] 《鋼筋混凝土結構 》宋玉普，王清湘編著 機械工業(yè)出版社 2004 </p><p>　　[6] 《鋼筋混凝土結構課程設計指南》朱彥鵬主編中國建

29、筑工業(yè)出版社,2010.</p><p>　　[7] 《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖》（03G101-1）[S].中國計劃出版社2003.</p><p>　　[8]《 房屋建筑制圖統一標準》（GB／T 50001－2001）[S].中國計劃出版社，2002</p><p>　　[9]沈浦生.《混凝土結構設計》[M].高等教育出版社，