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土木工程毕业论文开题报告范文
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题目: 骏达铁矿Fe2矿体地下开采设计
一、本课题的目的及意义,研究现状分析
1.1目的:
1.使学生能够在已知的矿山地质条件和技术经济条件,正确并合理的选择矿山开拓方法和采矿方法。
2.使学生能够灵活的运用工具书解决矿床开采设计过程中的有关问题,开拓并且培养学生专业实践的工程理念。
3.能够开发学生独立思考和解决问题的能力,进一步培养识图和制图的能力并增强自身专业素养。
1.2意义:
骏达铁矿Fe2矿体地下开采设计让我们对地下矿山有一个更为深刻的认识。此次设计不仅是对自身专业知识掌握程度的一次检验,也是一次通过真实材料来设计实践的学习经历,从而查漏补缺,完善自身知识储备和培养起良好的专业素养并提高未来就业的发展前景。
1.3研究现状分析:
1.3.1矿区地质特征
矿区位于华北地台北缘东段的辽东台隆太子河~浑江凹陷西部辽河凹陷的南部边缘,矿床产于太古界鞍山群大峪沟组中等变质岩系中,为典型的变质沉积型铁矿床。
1.3.2矿石质量特征
兴达铁矿床矿石类型简单,矿石物质组成也比较简单,矿石属于低硫磷、酸性、需选贫磁铁矿石。
1.3.3矿石矿物组成
矿石的矿物组成比较简单,矿石中的金属矿物主要有磁铁矿,次要金属矿物有少量或微量的黄铁矿、磁黄铁矿;非金属矿物主要有石英,次要矿物有阳起石、角闪石、透闪石,绿泥石、紫苏辉石等。
1.3.4矿床开采技术条件
矿体顶底板围岩及其稳定性
矿层顶底板围岩主要为变粒岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩和花岗岩,岩石强度较高,完整性较好,围岩含TFe7%~8%。矿层内的夹层或夹石多为含铁石英岩,以及少量变粒岩、花岗岩,夹石含TFe14.58%。
矿岩物理机械性质
体重:
矿石3.32t/m3,极贫矿石3.08t/m3,岩石2.7t/m3。
普氏硬度:
矿石f=12~16;围岩f=8~14;
松散系数
矿石k=1.5,岩石k=1.5。
1.3.5矿体储量:
兴达铁矿详细勘查阶段储量计算是采用垂直平行断面测算的331+332+333+334+低品位矿级铁矿石资源量1472.80万t,其中低品位矿石81.73万t。设计估算资源量计算结果为:矿区保有铁矿石资源/储量:1447.90万t。其中开采范围外资源量344.51万t;设计开采范围内资源/储量:1103.39万t。其中Fe2号矿体资源/储量:520.23万吨。
1.3.6矿区自然地理
兴达铁矿床位于小岭子铁矿床西北约1km,距鞍山市南10km,行政区划隶属辽宁省海城市大屯镇管辖。矿区位于千山山脉西部,地貌属低山丘陵-山前倾斜平原;矿区最高点位于矿区东北部,海拔标高为85.6m,当地侵蚀基准面标高39.2m,相对高差为46.4m。
矿区内水系不发育,没有大的沟谷,在矿床西部(200m左右)有一条小河,常年流水,流向南东至北西,于区外注入杨柳河。河床宽1-5m不等,水深0.1~0.5m,水量不大,呈现季节性变化。
矿区地处北温带,属温带季风气候,四季分明。温带最高为7、8月份,平均24.9~26℃,最高温带为36.9℃;最低为1月份,平均-13~-15℃,最低气温-30.4℃,年平均温度为8.8℃。
多年平均降雨量720.6mm,年最大降水量994.5mm(1975年9月1日)。降水多集中在7、8、9三个月;多年平均蒸发量为1058.5mm。
1.3.7矿床水文地质条件
矿床位于山前倾斜平原及河流东岸阶地地带,控制面积0.42km2,为一小型的第四系覆盖下的隐伏矿床,矿床内地面最低标高为42.2m,最高标高为50m,高差很小,总地势东高西低,坡度甚小,几乎全为耕地。
矿床范围内出露地层岩性主要为第四系松散堆积物,基岩主要为花岗岩、斜长角闪岩、变粒岩及其间的铁矿层等
1.3.8矿区构造特征
本矿床为太古界花岗质岩石中较大的残留体,属于一走向东西至北东东,倾向北至北西西,倾角45~75°的单斜层。区内构造较发育,主要表现为断裂、破碎带及层间小型褶曲。
在矿区西部Ⅰ~Ⅲ剖面之间有两条断层:其一走向为60°左右,倾角近直立,延长450余米。已被辉绿岩所充填。
其二为一推测断层,推测走向北西,倾向南西,推测垂直断距20m左右。
1.3.9岩(矿)石物理力学性质
本次设计所依据的《辽宁省鞍山市兴达铁矿详查报告》(以下简称《详查报告》)对矿区岩石进行部分力学性质试验,本阶段设计为进行相应的岩石力学分析,利用《详查报告》中参数并参考了相邻矿区岩体的物理力学性质资料,详见表3-1。
岩石物理力学性质表 表3-1
岩 性 容重
(kN/m3) 抗压强度
(MPa) 内聚力
(MPa) 内摩擦角
(°) 弹性模量
(104×MPa) 泊松比
黑云变粒岩 27.7 122.84 12.48 37.0 3.29* 0.25*
花岗岩 26.3 188.18 17.78 37.5 3.04* 0.23*
斜长角闪岩 30.2 154.90 15.26 36.9 3.28* 0.37*
磁铁石英岩 34.9 212.53 20.94 39.8 4.88* 0.21*
*为参考其它矿山资料。
二、本课题的基本任务、拟解决的主要问题,及其实现途径、方法和手段
2.1基本任务、拟解决的主要问题
2.1.1阐述矿区概况及矿床地质情况;
2.1.2开拓方案设计;
2.1.3采矿方法设计;
2.1.4生产能力验证;
2.1.5井筒提升(提升设备选型及井筒断面设计);
2.1.6矿井运输及巷道断面设计(根据运输及出矿设备设计断面);
2.1.7上下两个阶段平面设计(含井底车场设计);
2.1.8矿井通风简要设计(包括开拓系统和矿块回采的通风系统设计);
2.1.9矿井排水简要设计(水仓和水泵房的布置及排水线路布置);
2.1.10总图布置及井上井下工程对照。
2.2实现途径、方法和手段
2.2.1结合骏达铁矿Fe2矿体地下开采设计的.实际方案,在理论知识和实践相结合的基础上,探索一个全新的、经济的、合理的地下开采方案
2.2.2通过查阅地采相关的书籍文献和一些相关规定,或者从网上收集一些资料来完善自己的毕业设计
2.2.3有一些自己不懂或者不明确的事情及时询问自己的指导老师答疑解惑并结合自己的思想看法运用到设计中去。
三、完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等),可能遇到的问题以及解决的方法和措施
3.1完成课题所需条件:
3.1.1需要对该骏达铁矿进行一段时间的资料收集调查;
3.1.2需要使用《采矿手册》、《金属矿床地下开采》、《矿山机械》等工具书来查阅一些参数和其他的注意事项等;
3.1.3需要使用计算机软件如矿山CAD软件、Dinime软件等来计算和绘制等。
3.2可能遇到的问题:
在设计过程中可能会因为不太扎实的基础而导致一些做错或缺少一些设计所必须的东西进而导致所做设计的不合理,不合适等情况发生。
3.3解决办法:
及时的和自己的指导老师进行沟通了解学习,并及时查阅一些工具书来选择正确合理的各种数据参数等来完善并作出一份合理的设计。
四、已查阅参考文献目录
[1]解世俊主编.金属矿床地下开采[M].第二版.北京:冶金工业出版社,1999
[2]王青 史维祥主编.采矿学[M].北京:冶金工业出版社,2001
[3]《金属非金属矿山安全规程》GB 16423―2006
[4]《现代采矿手册》王云主编.北京:冶金工业出版社,2012
[5]《采矿设计手册》编写委员会.采矿设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1988
[6]Mineral Commodity Summary,1998,1997,1996,U.S.Geological Survey and Bureau of Mines
[7]《矿井通风与安全》 冶金工业出版社 王英敏 编.
[8]张敢生编.《工程爆破》冶金工业出版社,2009.
[9]康义,潘家柱.2003年中国有色金属工业发展报告.中国有色金属协会,2004.
[10]金属矿井通风防尘设计参考资料. 北京:冶金工业出版社. 1982.
序号 时间要求 应完成的内容(任务)提要
1 20XX年2月29日-20XX年4月1日 调研、搜集资料
2 20XX年4月5日-20XX年4月13日 熟悉资料、编写开题报告
3 20XX年4月14日-20XX年4月15日 开题答辩
4 20XX年4月18日-20XX年4月22日 采矿方法选择、矿块参数确定、产量验证动界线
5 20XX年4月25日-20XX年5月6日 开拓系统设计
6 20XX年5月9日-20XX年5月20日 采矿方法设计、中段平面设计
7 20XX年5月23日-20XX年5月24日 中期检查
8 20XX年5月23日-20XX年5月27日 提升、排水、通风和井巷断面设计
9 20XX年5月30日-20XX年6月3日 编制设计说明书
10 20XX年6月6日-20XX年6月8日 出图整理、提交初稿
11 20XX年6月13日-20XX年6月17日 修改、定稿、打印
12 20XX年6月20日-20XX年6月21日 答辩
13 20XX年6月22日-20XX年6月24日 装订
目的:研究铁尾矿在公路工程中应用的可行性。目前我国发现的矿产有150多种开发建立8000多座矿山,累计生产尾矿59.7亿吨。其中堆存铁尾矿量高达十几亿吨占全部尾矿堆存总量的近三分之一[1]。而且每年排出铁尾矿近3亿吨综合利用率还不到20%[2]。大量尾矿采用堆填处置,不仅浪费同时挤占土地,工厂还要承担大量的处理尾矿产生的附加费用,增加生产成本的同时还对环境造成了污染。由于工业生产对矿产资源的持续消耗,矿石贫化,矿产资源日渐枯竭,尾矿作为二次资源已得到国内外广泛关注,利用铁尾矿制作建筑材料就是一条很好的再利用的途径。不仅可以进行大量、高附加值利用铁尾矿,有效地缓解铁尾矿堆存带来的大量问题。
公路工程要消耗大量建筑材料,当下公路建设的高速发展使道路材料日趋紧张。我国现有的道路工程中应用的大多数集料主要来源于碎石和砂砾等资源,消耗的是原本有限的自然资源。同时,也促使道路工程成本不断提高。目前,这些材料在很多地区供应紧张,价格不断上涨。所以,更迫切需要寻找一种新材料来弥补此短缺。
意义:利用铁尾矿作为道路材料是一条很好的途径,既解决了铁尾矿的处理难题,还为道路建设提供了一种较为理想的原料,为公路工程开辟了新的资源。
国内外研究现状分析:不久之前,一些研究对我国铁尾矿的种类、分布,不同铁尾矿的成分特点进行了研究,指出我国铁尾矿库运营费用增加,铁尾矿分布不均等特点并对铁尾矿的回收再选与用作墙体,建筑等材料作了展望,一些还分析了铁尾矿作为建筑材料的可行性和优点还对铁尾矿在其它方面的应用提出了建议[1,2]。
对铁尾矿在公路建设中的应用的研究也逐步展开[3],例如水泥稳定加筋铁尾矿用于道路基层的实验[4]。对铁尾矿特有的工作特性如泌水性也有了相当深入的研究,比较出了铁尾矿与天然砂在泌水性上的差距[5]。对加入铁尾矿的稳定土在冻融循环中的表现也有相应的研究[6]。
目前,对铁尾矿在公路工程中的研究主要集中在铁尾矿在路基回填中的应用以及一定条件下加入铁尾矿砂的稳定土的物理力学性能等,也有一些对铁尾矿的化学动力学的研究等[7]。本课题致力于探究铁尾矿在公路工程中的应用,希望能明晰尾矿在路基回填中的具体工作特性与可能出现的问题并找到解决方法。
2、基本内容和技术方案
课题基本内容:
(1)分析铁尾矿砂的化学组成与级配组成。
(2)分析铁尾矿砂的物理力学特性。
(3)设计无机结合料稳定铁尾矿砂配合比。
(4)制作无机结合料稳定铁尾矿砂样品。
(5)检测样品的物理性能并对其体现出的性能进行理论分析。
(6)结合已有文献及以上实验结果对已有的铁尾矿回填路基出现的问题提出可能的解决方案。
技术方案:XRD分析铁尾矿成分→根据JTGE40-2007《公路土工试验规程》分析铁尾矿相应的物理力学性能→击实实验→无侧限抗压强度实验→劈裂实验→回弹模量试验→干缩实验→干湿循环实验→冻融循环实验等。
3、进度安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需实验方法、国家标准等。确定方案,完成开题报告。
第4-5周:形成具体实验方案。
第6-7周:铁尾矿砂物理力学性能分析。
第8-9周:分析实验数据,进行配合比设计。
第10-11周:制备水泥(石灰)稳定铁尾矿砂,样品的养护。
第12-14周:水泥(石灰)稳定铁尾矿砂物理性能试验。
第15-16周:完成并修改毕业论文。
第17周:准备论文答辩。
4、参考文献
[1]张淑会.我国铁尾矿的资源现状及其综合利用[J].材料与冶金学报,2004,113(14):241-245.
[2]肖力光.国内外铁尾矿的综合利用现状[J].吉林建筑工程学院学报,2010,27(4):22-26.
[3]李荣海.铁尾矿在公路工程中的应用[J].矿业工程,2007,5(5):52-54.
[4]张铁志.加筋铁尾矿用于道路基层的试验研究[J].辽宁科技大学学报,2010,l33(1):29-31.
[5]蔡基伟.铁尾矿砂混凝土的泌水特性[J].武汉理工大学学报,2009,31(7):88-91.
5、指导老师意见及建议:
签字:
土木工程专业
毕业设计开题报告
题
目:
综合实验楼设计
姓
名:
学
院:
建筑工程学院
专
业:
土木工程专业
班
级:
学
号:
指导教师:
201
年
月
日
一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义等)
信息时代的今天,学校的硬件设施也必须跟得上时代的步伐,对现代化的校园建设的要求越来越高。实验楼是一个学校形象的重要代表,也是我们非常熟悉的建筑物,实验楼的艺术美更符合现代人的需求,此外还必须有较高的实用性、经济性。实验楼具有价格较高,品类较多、选择性较强,安全要求比较高的特点,从一片荒地,到屹立的实验楼,从规划、勘察、设计、施工等等,来自过程与细部,都比较全面地涵盖了土木工程专业理论的各个方面,不仅巩固了四年来所学的专业理论知识,实习中的理论联系实际,也为即将步入的社会实践打牢基础,更重要的是为现代建筑事业的研究与发展添砖加瓦,所以选择具有代表性实验楼作为设计。
通过毕业设计应全面掌握建筑设计的基本原理,结构选型、平面布置、结构布置等一些基本理论都要熟悉,以便于以后应用,同时绘制建筑的总平面图、底层及标准层平面图、剖面图、楼梯详图、及结构的基础平面图、基础详图、结构平面图、框架配筋详图、楼梯详图等,还要有结构计算书,施工设计应包含施工方案、施工组织、施工方法等设计内容,从而全面掌握建筑设计中办公楼设计的基本原理、功能组合,完成一栋建筑的结构设计,并进行相应的建筑、结构、施工设计等。
(结合自己的题目论述
选择该题目的目的、进行毕业设计的意义)
二、国内外同类研究或同类设计的概况综述(在充分收集研究主题相关资料的基础上,分析国内外研究现状,提出问题,找到研究主题的切入点,附主要参考文献)
随着我国的建筑法规的健全,对实验楼的规管力度的加大,实验楼的安全性能会得到保证在设计中,认真贯砌“适用、安全、经济、美观”的设计原则。
现代实验楼:学校的规划设计,追求创造一个功能完备、设施齐全、有利身心健康、环境和谐优美、人文内涵浓郁丰厚、国际化现代化的新型学校,是教书育人、传承文明,造就二十一世纪新型人才的理想园地。整体建筑体现出严谨、务实、前瞻、邃密的办学理念,而实验楼是这些内容的主要体现者。实验楼,尤其是综合实验楼是学校的焦点,甚至是学校的标志性建筑。
实验楼在中国的发展趋势将表现为:更加细分和规范,规模越来越大,资金来源越来越广,先进的教学设施包括试验中心、艺术教育中心、多媒体中心和学生服务中心。现代实验楼越发趋于将各类设施(不同实用功能的房间)统一于一体。这就给设计与规划带来更进一步的探究与挑战
。也促进了建筑事业的进一步发展。
(分析、综述目前国内外同类建筑的设计趋势,仍存在的问题)
参考文献:(不应少于7篇,应以期刊为主)
[略]
三、研究方案(研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等)
(结合自己题目阐述自己准备如何开张自己的设计,可以从建筑和结构两方面展开,包括应考虑的方面、具体开展设计的步骤等)
随着我国的建筑法规的健全,对实验楼的规管力度的加大,实验楼的安全性能会得到保证在设计中,认真贯砌“适用、安全、经济、美观”的设计原则。
设计的主要内容:
(一)、建筑设计部分:
(1)本工程位于青岛市城阳十五中校园内,实验楼的总建筑面积为5000M210%左右,建筑层数为4层。
普通实验楼的平面组合可采用综合式组合,即可以有走道,套间,或大厅的综合组合形式,内部空间要解决学生的课间休息及交往活
动,解决师生的交往活动。特别应解决好各种流线问题,各功能应分区明确合理。要有较好的疏散方式,满足防火要求,立面及造型应反映新时代教育建筑的形式。其中普通实验室36间,教学办公室8间,多媒体实验室4间,语音实验室4间,计算机房2间。另有楼梯间,厕所,门卫,等许多辅助房间自定。
由于多媒体放映室等所需的空间跨度比较大,本实验楼采用框架结构,基础采用独立基础。框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以形成较大的空间满足使用,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用适合普通教室之间的分隔,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差,根据青岛地震情况,在建筑抗震设计方面无需严格要求。
(2)平面布局
根据建筑物的使用要求,合理安排建筑个组成部分的位置,并确定它们的相互关系,考虑当地环境,建筑物内部以及内外之间方便和安全的交通联系,符合总体规划的要求。另外主要房间的布置,不仅影响平面视图效果,也会对装饰装修以及给排水造成影响,对其平面设计必须满足以下几点:
A房间满足活动空间和家具摆放,布局合理,施工方便;
B门窗满足出入方便,疏散安全,采光通风;
C满足审美要求。
(3)交通联系设计
充分考虑水平交通联系和垂直交通联系以及与各个房间的关系,做到交通路线简捷明确,联系通行方便,人流通畅,紧急疏散时迅速安全,满足一定的采光通风要求,考虑整体视觉效果。
(二)结构部分的设计主要包括:
(1)计算简图的确定:框架各构件在计算简图中均用单线条代表。各单线条代表各构件形心轴所在位置线。梁的跨度等于该跨左、右两边柱截面形心轴线之间的距离。为简化起见,底层柱高可从基础顶面算至楼面标高处,中间层柱高可从下一层楼面标高算至上一层楼面标高,顶层柱高可从顶层楼面标高算至屋面标高。
(2)结构设计与布置:结构设计资料以及结构布置及结构计算简图的确定。首先,本次设计采用框架结构,屋盖和楼盖采用现浇钢筋混凝土,独立基础。然后选用荷载汇集及一榀主框架进行设计。计算内容包括:风荷载计算、荷载组合及内力分析、现浇板计算、楼梯计算、基础及基础梁计算、楼盖计算。其次,结构的布置考虑对荷载分布情况及性质.满足刚度均匀,力学模型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。
(3)
水平风荷载作用下的内力计算:采用D-值法,对于层数较多的框架,梁、柱的线刚度可能较为接近,甚至梁的线刚度小于柱的线刚度。这时,框架节点对柱的约束为弹性支承,柱的侧向刚度不仅与柱的线刚度和层高有关,而且还与梁的线刚度等因素有关。另外,柱的反弯点位置也不是一成不变的,而是取决于该柱上下端转角的比值。
(4)结构的竖向荷载计算:竖向荷载作用下的内力计算。由于实验楼为5层,各个房间跨度不统一,按照多层多跨计算,首先
,将多层框架分层,以每层梁与上下柱组成的单层框架作为计算单元,柱远端假定为固端,其次,用力矩分配法分别计算各计算单元的内力,由于除底层柱底是固定端外,其他各层柱均为弹性连接,为减少误差,除底层柱外,其他各层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数,相应的传递系数也改为1/3,底层柱仍为1/2,最后,分层计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩。
(5)地震荷载作用下框架内力及侧移计算(忽略);
(6)结构内力组合计算:结构设计,要找出结构最不利内力,那首先要找出哪些荷载能够出现,哪
些能够同时出现,这些能够同时出现的荷载进行组合求出结构最不利内力.当然为了找出最不内力,先求出每种荷载下结构的内力,根据荷载组合情况,求最不利内力组合下的内力值了
(7)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。
四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等)
(一般分为建筑、结构两个大方面,可细分为四到五步分开执行,时间具体到天。)
3.29——4.04
完成实习材料和开题报告的书写
4.05——4.11
完成建筑设计初步方案
4.12——4.25
完成建筑设计的平、立、剖的设计图和上机绘图
4.26——5.30
完成建筑结构计算,做结构图和施工总平面图
5.31——6.06
整理设计材料,完成设计论文的撰写
6.07——6.10
提交设计材料及评阅修改
五、导师评语
年
月
日
南da
毕业设计(论文)开题报告
题目东湖水畔物业公司办公楼设计
专 业 名 称土木工程
班 级 学 号
学 生 姓 名王帅
指 导 教 师秦美薪
填 表 日 期2013年3月1日
一、选题的依据及意义:
由于框架结构据具有内墙可有可无,房间可以灵活布置;整体性要比砖混结构好,可形成大的空间结构;施工方便,经济适用等特点。因此本办公楼设计采用采用框架结构。由于本工程是办公类建筑,建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求,力求建筑物的美观大方,同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求,以便于结构设计。
毕业设计要求我们在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之 有关的的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。对于培养我初步的科学研究能力,分析解决问题能力有重要意义。在完成毕业设计过程中,我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理,这其中就包括建筑外观和结构两个方面。同时
积极、独立的完成本次毕业设计也为今后的实际工作做出的必要的准备。本次选题为框架办公楼设计,理论意义在于理解办公楼建筑设计主流思想, 并将理论与实际设计经验紧密结合,设计出功能较为完善,结构布局合理,具有一定特 色的框架结构办公楼。
二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述):
办公楼是城市第三产业的重要载体,是城市经济的重要组成部分。随着城市的发展与产业结构的升级,办公楼经济所占的比重快速增加,办公楼在城市中的地位与作用也越来越大,人们对办公楼设计使用提出了更高的要求。因而现代办公楼出现了一些新的发展趋势:
(一)国内外对混凝土框架结构办公楼的研究及发展有以下几方面
1. 在计算理论方面。在工程结构设计规范中已采用的基于概率论和数理统计分析的可靠度理论,概率极限状态计算体系要不断完善;混凝土的微观断裂机理、混凝土的多轴强度理论及非线性变形的计算理论等方面也需要更大的突破,并应用于工程结构设计中。
2.在计算机软硬件方面。电子计算机的普及和多功能化,CAD、PKPM等软件系统的开发,缩短了建筑结构设计的时间和工作量,提高了经济效益。
3.在材料研究方面。混凝土主要是向高强、轻质、耐久、易成型及具备某种特殊性能的高性能混凝土方向研发。钢筋的研发方向则是高强、防腐、
较好的延性和良好的粘结锚固性能。
4.在结构型式方面。预应力混凝土结构由于抗裂性能好,可充分利用高强度材料,各种应用发展迅速。一些高性能新型组合结构具有充分利用材料强度、较好的适应变形能力(延性)、施工较简单等特点,也得到广泛应用。
5.在实验技术方面。通过对混凝土结构设计理论和设计方法及设计软件等方面大量研究,先进的现代化城市技术保证了实验研究更精确、更系统。基于可靠度理论的分析方法有在逐步完善,并开始用与结构整体和使用全过程的分析。
(二)办公楼发展趋势
办公楼均是在特定的历史、社会、经济和文化背景下形成和发展起来的,其建筑布局、空间形态、环境气氛都在不断的变化。今天办公楼作为生产和处理各种商务活动的信息场所,而正在成为社会生产的基础。为了适应这种社会的发展需求,也要求办公楼在形态和功能上要多样化。特别是近几年信息化技术的快速发展,更加速了这种变化的趋势。 在进行建筑、结构设计时,国际上流行采用“三统一”的原则,即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割,不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约;统一层高可使楼房采光效果好,空气流通顺畅,布局安排合理,水平运输畅通无阻,有利于使用功能的相互替代;统一荷载,打破了会议室和其他部门之间的明显界。
三、设计内容及设计方案:
(一)建筑设计部分:
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;初步确定预设建筑物平面形状,立面外观,侧面外观单层平面尺寸,以及建筑物的层数。由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能,初步确定建筑设计部分的轮廓。
研究方法及设计方案:
1.研究方法:
1)熟悉设计任务书,以明确建设项目的设计要求;
2)收集必要的设计原始数据;
2.设计方案:
1)平面设计:确定平面尺寸;布置房间;楼梯数量位置形式;满足采光通风要求。
2)剖面设计:确定合理层高;给出楼(地)面、屋面、墙身工程做法。
3)立面设计:建筑风格、造型应富有创意,有时代感。
4)设计成果具体说明:底层平面图标准层平面图立面图:正立面,侧立面各一个剖面图 (要求剖到楼梯、门厅)。 构造详图:要反映该建筑的细部做法
(二)结构设计部分:
要解决的主要问题:根据建筑设计方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,绘制结构施工图,一榀框架剖面图。
1. 研究方法:
结构计算中应考虑风荷载的作用:根据相应的荷载规范全面考虑顺风向结构风效应,横风向结构风效应;
1)结构计算中考虑相应地震烈度下对应的地震作用。
2.设计方案
1)确定基础类型与建筑物的抗震等级。
2)进行结构布置。
3)根据建筑物的抗震等级确定:构件的截面尺寸;建筑物的计算与构造要求。
4)计算出建筑物的周期,地震系数,并对以上数值进行分析。
5)进行结构内力分析及计算:高厚比的验算;荷载和水平地震作用的计算;内力计算;阳台挑梁计楼梯计算;板配筋计算;基础设计等.抗震构造措施。
6)一榀框架剖面采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用二次弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时,有D值法等。由于该办公楼属于丙类建筑,抗震设防烈度为7度,因此需要抗震设计计算。
7)完成基础平面布置图及基础详图,标准层结构布置图及板配筋图,一榀有典型性的框架的配筋图或梁柱分开表示的梁柱配筋图,主楼梯的配筋图。
四、目标、主要特色及工作进度
目标:
在规定的时间里完成毕业设计,争取做出一篇优秀的毕业设计。并通过这次毕业设计,把大学期间所学到的知识得以综合的运用与加固,提高自己独立解决问题的能力,也提高自己软件的运用水平。
主要特色:
建筑设计方面,通过参考和借鉴同类建筑设计图纸,自己设计出一个设计方案,然后用CAD和天正画出整套建筑设计图纸;在结构方面,手算与机算相互结合,用PKPM画结构施工图,用PKPM计算框架结构的内力和配筋计算,并手算一榀典型框架的内力和绘制一张指定的施工图纸。工作进度:
(1)1~2周,查阅国内外有关教学楼的文献资料,完成开题报告和科技文献翻译。
(2)7~10周,完成建筑设计:在老师指导下确定建筑设计方案,独立完成必要的建筑设计说明及门窗表,建筑总平面图,各层及屋面平面图,正立面、侧立面,剖面图,大样图等建筑施工图纸。
(3)11~14周,完成结构设计:结构布置与选型,荷载计算,选取一榀典型框架,手工进行内力分析,内力组合及其板、梁、柱及基础配筋计算,现浇楼梯设计计算,现浇雨蓬、阳台等设计计算,悬挑构件的抗倾覆计算,现浇梁板设计计算。
(4)15~16周,按照结构计算及施工图设计深度要求绘制结构施工图:绘制屋面结构布置图,楼面结构平面布置图,基础平面布置图及基础详图,框架配筋图,楼梯结构施工图,雨蓬、沿口等结构施工图,施工说明。
(5)17周,撰写和整理设计计算书、图纸等设计文件,并提交与指导老师。
(6)18周,熟悉设计论文,准备答辩。
五、参考文献
[1]. 舒秋华.房屋建筑学,武汉:武汉理工大学出版社,2002.[2]. 乐荷卿.土木建筑制图,武汉:武汉理工大学出版社,2003.
[3]. 建筑设计资料集(第二版),北京:中国建筑工业出版社,2003.
[4]. GB50010-2011. 混凝土结构设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,201
1[5]. GB50009-2001. 建筑结构荷载规范. 北京:中国建筑工业出版社,2001.
[6]. GB50007-2002. 建筑地基基础设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,2002.
[7]. GBJ16. 建筑设计防火规范. 北京:中国建筑工业出版社,2001.
[8]. 沈蒲生.混凝土结构设计,北京:高等教育出版社,2003.
[9].简明建筑设计手册,机械工业出版社,2003.
[10].董军等.土木工程专业毕业设计指南,房屋建筑工程分册,北京,中国水利水电出版社,2002.
[11].高等学校毕业设计(论文)指导手册 土建卷,北京,高等教育出版社,1999.
[12].龙驭球、包世华.结构力学,北京,高等教育出版社,1994.
[13].戴翔宇,现代化的办公楼建筑设计分析 [J]. 城市建设,2011/09.
[14].李鑫.钢筋混凝土框架结构研究.山西建筑,2011年8月
[15].ZHANG;Xiao-gang;WANG;Xue-zhi;LU;Zhao-hui;XING;Feng,
Analytic model of non-uniform corrosion induced cracking reinforced concrete structure Of reinforced concrete structure, 中南大学学报(英文版), 2011/3.
知识不仅是指课本的内容,还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳可以成事;今天的香港要抢知识,要以知识取胜 毕 业 设 计 开 题 报 告 1.结合毕业设计课题情况 根据所查阅的文献资料
每人撰写2000字左右的文献综述 文 献 综 述
作为一个土木工程专业毕业的本科生 毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节 它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用 不但使我们各方面的知识系统化 而且使所学知识实践化 通过毕业设计
要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程
培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力 并锻炼我们调查研究
收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力 使我们能受到类似与工程师的基本训练
为提高自己的专业水平 体现毕业设计的重要作用
我所选的毕业课题是某学校框架结构办公楼大楼的设计 对于办公楼
尤其是学校办公楼
大多数人会认为都是类似的、无个性、无创新的建筑 但是
随着社会的进步、经济的不断发、人民生活水平的提高和家庭、社会对教育投资的加大 以及教育经济化意识的生成与加强
越来越多的人开始关注并重视学校硬件设施 尤其是校园规模、规划布局 建筑形象、结构设计 所以
一个设计新颖 功能齐全 使用方便
形象完好的中学办公楼不仅能够给人们带来舒适的工作环境 还可以给人以新的认识 可以提高学校名气 代表学校形象
甚至可以成为一个学校的标志性建筑
我所选结构的结构选型为钢筋混凝土框架结构 建筑面积为3300-4000 建筑层数为:六层 对于一所学校的办公楼来说 不仅要容易布置楼房位置 配合学校整体规划
而且能够满足学校师生教学办公以及与外界人士交流之用 还能够选取一个有独特风格的建筑外观 代表学校形象
对于框架结构
在结构建筑特点方面:它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框 加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式 楼板和横梁连在一起
横梁和柱通过节点连为一体 形成承重结构 将荷载传至基础
力的传递路线比较明确
对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构 框架可以是等跨或不等跨的
也可以是层高相同或不完全相同的 有时因房屋布局和空间使用要求等原因 也可能要在某层抽柱或某跨抽梁 形成缺梁、缺柱的框架 墙体是填充墙
仅起围护和分隔作用
所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工 建筑物的内外墙处理
毕 业 设 计 开 题 报 告 十分灵活 应用范围很广
因此能为建筑提供灵活的使用空间
在结构受力性能方面:框架结构构件截面较小 因此框架结构的承载力和刚度都较低 它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁 楼层越高 水平位移越慢
高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力 所以框架结构属于柔性结构 自振周期较长 地震反应较小
经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能
因此
根据框架结构的自身特点 在进行建筑、结构设计时
国际上流行采用"三统一"的原则
即"统一柱面、统一层高、统一荷载"的模式设计
统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割
不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约;统一层高可使楼房采光效果好 空气流通顺畅 布局安排合理 水平运输畅通无阻
有利于使用功能的相互替代;统一荷载 打破了会议室和其他部门之间的明显界限 在这个总原则的指导下
我们要考虑以下几个方面的问题:
首先
在体系的选择方面:
1、由于在发生地震时 框架柱首当其冲 一旦出现塑性铰
将危及该柱距范围内的上层建筑
并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌
所以框架结构不宜采用单跨形式;且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担 结构应设计成双向框架体系;
2、框架结构的柱与梁宜上下左右贯通 不宜采用复式框架;以及砖混框-剪结构
3、在填充墙的布置方面:宜采用轻质材料
且应避免形成上、下层刚度变化过大;避免形成短柱;减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转
其次
在建筑设计方面:
1、要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计;
2、然后对局部进行设计
如地下室墙身、楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面及楼梯位置 消防要求等进行设计
各部分都要按照规范要求进行设计
3、最后要明确框架结构的抗震级数 采用规则结构以利于房屋抗震 按照"三统一"的原则 确定柱网尺寸
确定材料及截面尺寸 以及基础的选定
再次
在结构设计方面:
1、 首先根据不同的设计要求选取不同的荷载代表值来进行承载力计算
毕 业 设 计 开 题 报 告
2、 进行变形验算
3、 进行横向水平与纵向水平地震的作用计算
最后
我们还要进行"三水准、两阶段"设计方法进行抗震设计:
1、 做好"强柱弱梁"的设计
由于框架柱受轴向压力作用 其延性通常比梁的延性小
一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰 就会产生较大的层间位移
甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的"柱铰结构" 从而危及结构承受垂直荷载的能力
2、 做好"强剪弱弯"的设计
为了防止梁端
柱端在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏
在设计中要求做到"强剪弱弯" 亦即构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力
3、做好"强节点弱构件"的设计
还要对节点进行抗震结构设计要求框架节点核芯区不先于梁柱破坏
由上述可知
在整个毕业设计的过程中
我们要通过运用各种通用图集和设计规范以及国家、地方标准 完成多层建筑的结构选型 结构布置
结构设计及建筑图、结构图、施工图的绘制
这不仅要求我们有较强文献检索、规范应用、图集观摩、综合应用所学各门专业知识 分析和解决问题的能力
还要具有独立思考、独立设计、创新的精神 此外
在设计中涉及到很多计算机软件 如 Office中的Word、Excel 绘图软件AutoCAD和天正 结构计算的PKPM及等软件 通过对这些软件的应用
更能提高我们对计算机的应用能力 真正达到学以致用
理论与实践相结合的目的
这对每个土木工程专业的毕业生来说 是一个挑战 也是一次机会
我们用它来检查和提高我们对基础理论和专业知识的理解、掌握程度及综合应用的实践能力 这也是本毕业设计研究的目的和意义所在
毕 业 设 计 开 题 报 告
主要参考文献
1 《现行建筑设计规范大全》 中国建筑工业出版社 2001年 2 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 中国建筑工业出版社 2001年 3 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 中国建筑工业出版社 2001年 4 《房屋建筑学》(第一版) 中国建筑工业出版社 2006年 5 《建筑结构构造规定及图例》 中国建筑工业出版社 2005年 6 《建筑地基处理规程》(JCJ79-2002) 中国建筑工业出版社 2001年 7 《办公建筑》 中国建筑工业出版社 2005年 8 《工民建专业毕业设计指南》 中国建筑工业出版社 2002年 9 《土木工程专业毕业设计指导》 中国建筑工业出版社 2002年 10 《建筑设计资料集》(1~10) 中国建筑工业出版社 1994年 11 《基础工程》 高等教育出版社 2008年 12 《房屋结构毕业设计指南》 中国工业出版社 2004年 13 《办公空间设计与实物》 广东科技出版社 2006年 14 《建筑施工手册》(上、中、下) 中国建筑工业出版社 1995年 15 《混凝土结构施工图平面整体表示制图规则》 中国建筑标准设计研究所(03G101) 16 《建筑结构设计规范应用图解手册》 中国建筑工业出版社 2005年 17 《屋面建筑构造》 江苏省建筑配件标准图集 苏J9503 18 《混凝土结构》(上、中) 中国建筑工业出版社 2008年
毕 业 设 计 开 题 报 告
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)
对本课题的研究将分为毕业实习、建筑设计、结构设计、毕业设计整理四个方面 毕业实习阶段
收集必要的设计原始资料 做好设计前的调查研究工作
参考同类型设计的文字及图纸资料 学习有关的国家法规及规范
建筑设计分为初步设计及施工图设计两个阶段 在此阶段将拟定建筑方案 确定建筑使用的材料及做法 确定建筑的总体形状及各种尺寸
绘出平、立、剖、总平面图、详图、写出施工说明并列出门窗明细表 结构设计部分包括计算确定荷载 同时进行荷载分析、内力计算 进行最终结构图的绘制 结构计算分手算和部分电算
毕业设计整理阶段完成对给定的英文文献的翻译工作 按学校毕业设计条例及教研室实施细则整理毕业设计成果 做好毕业答辩准备工作
设计全过程将充分考虑安全、经济、适用、美观的四个要素 建筑设计注意与周围环境的协调 功能区组合合理 考虑建筑自身特点
着力体现出现代化中学办公楼既严肃、稳重又美观大方的形象特点 结构设计要求结构布置合理 构件设计经济合理
具体设计内容、施工工艺等将按照规范在施工说明及各式设计图中详细体现 本次所有图形以及稿件均采用电子稿形式
进度安排
1建筑设计: 2周
2多层房屋的结构选型结构方案及布置: 1周
3荷载计算: 1周
4上部结构计算: 2.5周
5计算机计算及分析: 0.5周
6绘制施工图: 2.5周
7编制工程量清单: 1周
8施工组织设计: 3周
9编制清单报价文件: 1周
10机动: 0.5周
11答辩: 0.5周
毕 业 设 计 开 题 报 告 指导教师意见:
1.对"文献综述"的评语:
2.对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测:
年
月
日
指导教师: 所在专业审查意见:
负责人: 年
月
日
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