鋼筋混凝土開題報告

1、<p>　　土木工程畢業(yè)設(shè)計開題調(diào)研報告</p><p><b>　　（鋼筋混凝土方向）</b></p><p>　　學(xué)院名稱： 土木工程與力學(xué)學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 土木工程（交通土建） </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 </p><p>　　學(xué)生學(xué)號： </p><p>　　指導(dǎo)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(jié)構(gòu)住宅的建筑設(shè)計內(nèi)容或施工技術(shù)內(nèi)容；掌握其建筑設(shè)計或施工技術(shù)的一般原則、步驟和方法。</p><p>　　意義：通過畢業(yè)設(shè)計應(yīng)可以鞏固、深化和擴(kuò)展所學(xué)知識，并綜合運(yùn)用所學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課知識和相應(yīng)技術(shù)，鍛煉獨立思考的工作作風(fēng)，增強(qiáng)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(jī)應(yīng)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(chǔ)</p><p>　　二、課題調(diào)研（關(guān)于課題的國內(nèi)外研究的歷史、現(xiàn)狀和研究目標(biāo)）：</p><p>　　混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)相比，歷史不長，但自19世紀(jì)中葉開始使用后，由于混凝土和鋼筋材料性能的不斷改進(jìn)，結(jié)構(gòu)理論施工技術(shù)的進(jìn)步使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到迅速發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)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(lǐng)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(jīng)使用了混凝土及其膠結(jié)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(jì)元。至今僅有160多年的歷史。它的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個不同的階段。</p><p>　　第一階段為鋼筋混凝土小構(gòu)件的應(yīng)用，設(shè)計計算依據(jù)彈性理論方法。1801年考格涅特發(fā)表了有關(guān)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(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的理論與設(shè)計手稿。1872年美國人沃德建造了第一幢鋼筋混凝土構(gòu)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(gòu)件已進(jìn)入工程實用階段。</p><p>　　第二階段為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用，設(shè)計計算依據(jù)材料的破損階段

7、方法。1922年英國人狄森提出了受彎構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土。其后鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土在分析、設(shè)計與施工等方面的工藝與科研迅速發(fā)展，出現(xiàn)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(lián)根據(jù)極限平衡理論制定了“塑性內(nèi)力重分布計算規(guī)程”。1955年頒布了極限狀態(tài)設(shè)計法，從而結(jié)束了按破損階段的

8、設(shè)計計算方法。</p><p>　　第三階段為工業(yè)化生產(chǎn)構(gòu)件與施工，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用范圍擴(kuò)大，設(shè)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(wù)繁重。工程中大量應(yīng)用預(yù)制構(gòu)件和機(jī)械化施工以加快建造速度。繼蘇聯(lián)提出的極限狀態(tài)設(shè)計法之后，1970年英國，聯(lián)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(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會（CEB-FIP）第六屆國際會議上提出了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工建議，形成了設(shè)計思想

9、上的國際化統(tǒng)一準(zhǔn)則。</p><p>　　第四階段，由于近代鋼筋混凝土力學(xué)這一新的學(xué)科的科學(xué)分支逐漸形成，以統(tǒng)計教學(xué)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)可靠性理論已逐漸進(jìn)入工程實用階段。電算的迅速發(fā)展使復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算成為可能。設(shè)計計算依據(jù)概率極限狀態(tài)設(shè)計法。概括為計算理論趨于完善，材料強(qiáng)度不斷提高，施工機(jī)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(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展：在19世紀(jì)末20世紀(jì)

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(shù)量也很少。解放以后，我國在落后的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了大規(guī)模的社會主義建設(shè)。隨著工程建設(shè)的發(fā)展及國家進(jìn)一步的改革開放，混凝土結(jié)構(gòu)在我國各項工程建設(shè)中得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　我國20世紀(jì)70年代起，在一般民用建設(shè)中巳較廣泛地采用定型化、標(biāo)準(zhǔn)化的裝配式鋼筋混凝土構(gòu)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(jié)構(gòu)外加掛板或外砌磚墻結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體系的自重大大減輕，不僅節(jié)約材料消耗，而且對于結(jié)構(gòu)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(jì)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(jié)構(gòu)體系更為多樣化，層數(shù)增多，高度加大，已逐步在世界上占據(jù)領(lǐng)先地位；目前國內(nèi)最高的混凝土結(jié)構(gòu)建筑是廣州的中天廣場，80層322m高，為框架—筒體結(jié)構(gòu)；香港的中環(huán)廣場達(dá)78層374m，三角形平面筒中筒結(jié)構(gòu)，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(yù)應(yīng)力混凝土建筑。隨著高層建筑的發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)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(dá)到或接近于國際先進(jìn)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(jié)構(gòu)形式。在工業(yè)建設(shè)中已經(jīng)廣泛地采用了裝配式鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)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(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系以外，裝配整體式多層框架結(jié)構(gòu)體系已被普遍采用。并發(fā)展了整體預(yù)應(yīng)力裝配式板柱體系，由于其構(gòu)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(jié)構(gòu)體系。同時升板結(jié)構(gòu)、滑模結(jié)構(gòu)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(gòu)筑物也普遍采用了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。如9度抗震設(shè)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(jié)構(gòu)在水利工程、橋隧工程、地下結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)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(shè)的三峽工程等。 </p><p>　　鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)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(dá)144m，全長548m。四川滬州大橋，采用了預(yù)應(yīng)力混凝土T形結(jié)構(gòu)，三個主跨為170m，主橋全長1255．6m，引道長達(dá)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(jié)構(gòu)在工程建設(shè)中的大量使用，我國在混凝土結(jié)構(gòu)方面的科學(xué)研究工作已取得較大的發(fā)展。在混凝土結(jié)構(gòu)基本理論與設(shè)計方法、可靠度與荷載分析、單層與多層廠房結(jié)構(gòu)、大板與升板結(jié)構(gòu)、高層、大跨、特種結(jié)構(gòu)、工業(yè)化建筑體系、結(jié)構(gòu)抗震及現(xiàn)代化測試技術(shù)等方面的研究工作都取得了很多新的成果，基本理論和設(shè)計工作的水平有了很大提高，已達(dá)到或接近國際水平。 </p><p>

17、　　經(jīng)過近十幾年我國工程建設(shè)的快速發(fā)展以及進(jìn)入WTO的需要，自1997年起，我國對工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面修訂，并于今年先后頒布了《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068—2001）及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010—2002）等。新標(biāo)準(zhǔn)的頒布，將推動新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，使混凝土結(jié)構(gòu)不斷地發(fā)展，不停地演進(jìn)，達(dá)到新的水平 研究目標(biāo)：通過畢業(yè)設(shè)計熟悉混凝土框架結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計注意問題以及技術(shù)原理，特點等，積累有關(guān)方面的

18、知識。同時深化所學(xué)理論知識，做到理論實際結(jié)合，為以后工作積累經(jīng)驗</p><p>　　三、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：</p><p><b>　　建筑設(shè)計部分： </b></p><p>　　應(yīng)完成首層及標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、立面圖、剖面圖、節(jié)點構(gòu)造詳圖的繪制，并撰寫設(shè)計說明書。 </p><p>　

19、　(二) 結(jié)構(gòu)設(shè)計部分 </p><p><b>　　1、結(jié)構(gòu)布置 </b></p><p>　　確定結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行柱網(wǎng)布置和梁板布置。 </p><p><b>　　2、結(jié)構(gòu)計算 </b></p><p><b>　　(1) 荷

20、載計算 </b></p><p>　　(2) 框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及側(cè)移計算</p><p><b>　　(3) 內(nèi)力組合 </b></p><p>　　(4) 截面配筋計算 </p><p><b>　　(5) 基礎(chǔ)計算 &

21、lt;/b></p><p>　　結(jié)構(gòu)計算采用手算和計算機(jī)分析相結(jié)合的方法，計算結(jié)果最后用PKPM軟件進(jìn)行校核。 </p><p><b>　　3、結(jié)構(gòu)施工圖 </b></p><p>　　(1) 結(jié)構(gòu)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(chǔ)平面圖及詳圖 </p><p>　　結(jié)構(gòu)施工圖應(yīng)該反映結(jié)構(gòu)設(shè)計的全部內(nèi)容，圖中的數(shù)據(jù)、尺寸必須與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書一致，與建筑施工圖協(xié)調(diào)統(tǒng)一。<

23、;/p><p>　　四、研究的方法與技術(shù)路線：</p><p><b>　　研究的方法：</b></p><p>　　重新認(rèn)真復(fù)習(xí)整個大學(xué)的專業(yè)課課本，充分掌握本專業(yè)相關(guān)的專業(yè)知識，如房屋建筑學(xué)等。查閱相關(guān)的各類規(guī)范和文獻(xiàn)，并與所學(xué)知識充分結(jié)合，了解結(jié)構(gòu)受力計算的基本原理及各項構(gòu)造措施要求，在此基礎(chǔ)上可參考各類標(biāo)準(zhǔn)圖集并選擇本設(shè)計的最佳方案，以此掌

24、握框架結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的一般步驟。</p><p><b>　　技術(shù)路線：</b></p><p>　　本次畢業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要包括：結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及構(gòu)件設(shè)計，配筋計算。</p><p>　　結(jié)構(gòu)選型：根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系；</p><p>　　結(jié)構(gòu)布置：按建筑空間要求合理布置

25、柱網(wǎng)；</p><p>　　前兩步可以通用參考住宅標(biāo)準(zhǔn)套型來確定。</p><p>　　結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及構(gòu)件設(shè)計：根據(jù)現(xiàn)行國家設(shè)計規(guī)范，計算結(jié)構(gòu)荷載及地震作用；手算完成結(jié)構(gòu)一個主軸方向的內(nèi)力分析。豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)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(jié)構(gòu)內(nèi)力可用D值法、反彎點法等簡化方法計算。采用內(nèi)力最不利組合原則進(jìn)行框架梁、柱、的內(nèi)力組合，完成構(gòu)件截面設(shè)計

26、；同時，可采用工程設(shè)計軟件PKPM計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋，并與手算結(jié)果進(jìn)行對比分析，分析差異，以得到更精確的結(jié)果。</p><p>　　采用pkpm及AutoCAD2009進(jìn)行設(shè)計繪圖與結(jié)構(gòu)繪圖。</p><p>　　構(gòu)造措施參考各類規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。</p><p><b>　　五、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　

27、　[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)[S]. 中國建筑工業(yè)出版社，2002 </p><p>　　[2] 建筑結(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)(下冊)[M]. 中國建筑工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[5] 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 》宋玉普，王清湘編著 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 </p><p>　　[6] 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)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(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（03G101-1）[S].中國計劃出版社2003.</p><p>　　[8]《 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB／T 50001－2001）[S].中國計劃出版社，2002</p><p>　　[9]沈浦生.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》[M].高等教育出版社，