土木工程毕业设计(论文)开题报告优秀篇(共5篇)
土木工程毕业设计(论文)开题报告优秀篇 篇1
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:<1>底层平面图<2>标准层平面图<3>立面图:正立面,侧立面各一个<4>剖面图(要求剖到楼梯、门厅)。<5>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.
土木工程毕业设计开题报告 篇2
关键词:土木工程 发展现状 未来前景
土木工程从远古时期就已经存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所,到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁,土木工程的发展与变化,代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中,土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高,而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求,所以根据土木工程发展现状,分析未来土木工程发展方向,是非常重要的工作。
1、土木工程发展意义
土木工程的根本含义是征服大自然,通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展,各种高层建筑拔地而起,桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业,提高土木工程建设水平,完善土木工程发展体系,实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标,是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间,舒适的生活环境,为了获得更好的居住环境,更加优秀的土木工程技术将不断出现。
2、土木工程发展现状
为了明确土木工程未来发展趋势,必须明确土木工程发展现状,通过现状分析出土木工程的特点。
2.1土木工程理论发展
土木工程发展由两方面组成,分为土木工程理论与设计,理论是土木工程的基础,设计是通过实际证明理论的过程,只有成熟的理论作为基础,才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成,必须通过多个学科的综合知识体系,确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟,土木工程也进行了飞越式的提升,根据道路、桥梁、建筑等土木工程,分别开发了多种模拟施工计算软件,这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速,而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流,我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术,并且在网络上交流先进的土木工程理论。
2.2土木工程设计发展
土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷,全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现,人类可以将土木工程的规模扩大化,高层建筑也在不断增长,超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟,土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上,随着土建项目要求更加复杂,土木工程设计也需要更加多样化,只有及时吸收新技术,把握住新优势,才能使土木工程设计更加优秀。目前,土木工程设计已经得到了很好的发展,在受力、形式方面比较成熟。
2.3土木工程施工发展
施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向,其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料,新型材料在许多建筑中得到应用,也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化,通过新型施工机械,可以使大规模土木工程得以实现,有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中,也出现了各种不同的施工工艺,例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术,为地下空间开发打下了坚实的基础。
虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展,但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足,为了提高我国土木工程发展水平,必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用,将土木工程理论与技术完美结合,帮助土木工程收获更大的成果。
3、土木工程未来发展趋势
社会经济水平不断提高,大型城市与超大型城市数量飞速增长,人们对生活空间的作用提出了许多要求,寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数,高层、超高层建筑数量不断增加,有限的城市空间得到了极大的应用,已经成为城市发展的主要建筑体系,受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时,不仅仅对生存空间提出了要求,也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输,都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程,是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广,一般在西南地区存在较多的能源储备,所处地区地形特征较为复杂,并且山区、高原、丘陵等环境较多,导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度,实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目,采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。
从以上几种发展形式来看,未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中,通过大跨度桥梁与超长隧洞,改变自然环境带来的阻碍,实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺,实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设,逐渐将大型土木工程普及到工程建设中,这就是未来土木工程的发展方向。
4、结语:
我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅,但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平,需要积极学习发达国家土木工程技术,合理运用土木工程技术,实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。
参考文献:
[1] 任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化,(12):150-152.
[2] 李青柱.土木工程发展现状及未来趋势浅析[J].民营科技,(06):181.
[3] 薛扬欣.土木工程发展现状与趋势探讨[J].山西建筑,2012(27):277-278.
土木工程专业毕业设计开题报告 篇3
土木工程专业毕业设计开题报告1
设计题目:
山东省烟台市某中学教学楼
摘要:
本设计为山东省烟台市某中学教学楼建筑平面形状为“一”字型
本报告包括该工程的建筑设计、结构设计和施工图绘制根据该工程的特点
合理地制定了设计内容、设计成果和施工进度安排
通过调研山东省烟台市的工程地质条件和中学教学楼的功能要求以及场地情况决定本建筑采用钢筋混凝土框架结构结构设计根据相关设计规范进行
其中施工图绘制采用AutoCAD天正等软件结构计算采用PKPM软件
关键词:
教学楼
框架结构
钢筋混凝土
建筑设计
结构计算
一、课题来源及意义
为满足山东省烟台市某中学教学需要拟建一座五层教学楼要求该楼满足使用方便功能齐全、合理
技术指标符合国家标准经济指标最优化的要求该建筑以教学为核心配备有学生教室教师休息室开水间卫生间等
根据建筑物所在的周边的环境、地理位置、地质条件、交通条件以及教学楼的整体布局效果同时还考虑到该教学楼的主要组成结构、教学楼楼所需的功能要求等采用“一”字型的框架结构
框架结构适合办公、教学、研究等不同的需要房间功能布置灵活
该教学楼建成后可满足该学校的教学需求且该结构整体性好节省建筑材料造价低使用方便
可为老师和学生提供良好的工作和学习的环境
二、工程概况及基本资料
1、建筑面积:3000m2左右
2、建筑层数:4层
3、建筑形状:一字形
4、结构形式:框架结构体系
5、场地情况:场地平坦、无障碍物经地质勘察、文物勘探地质良好、地下无古代建筑
6、地质情况:根据对建筑物的勘察结果地基承载力的特征值为223 kN/m2
7、基本雪压:0.55kN/m2
8、基本风压为0.40kN/m2
9、工程抗震设防烈度:6度设计基本地震加速度值0.05g
10、周边环境如下图
三、设计内容
1、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;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的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最终初步确定出建筑设计部分的轮廓
(1)设计任务
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计
初步确定该教学楼的标准层平面布置如下:
设计内容
该建筑物设计目的是为烟台市某中学教学使用由于场地情况及使用要求选择为“一”型五层教学楼
根据使用要求同时设置辅助房间:普通学生教室、教师休息室开水间、卫生间、门厅楼梯间等根据要求,教学用建筑应根据使用性质、建设规模与标准的不同来确定各类用房一般功能房间、公共用房间、服务用房等组成底层设大厅面积按规范规定其他层设过厅。门卫值班设在大厅内可设阅报栏
本建筑物所有窗户全部为塑钢玻璃窗这样可以增加采光效果各层设男女卫生间两个个卫生间设前室
面积及数量按国家规范确定按照规范要求
中学教学楼厕所设计根据学生男女比例为2:1的比例男厕所每40人设大便器一具
每40人设小便器一具(小便槽按每0.60m长度相当一具小便器计算);女厕所每25人设大便器一具;洗手盆每150人设一具
考虑到安全疏散安全出口数不少于两个同时考虑到建筑抗震的要求楼梯不宜设在楼的两侧
根据规范和盖楼所容纳的人数设两个楼梯间
在设计时设有两个楼梯出口
底层的内廊端增加设置两个安全出口
有利于出现紧急情况的时候分散和疏导人群该教学楼选用内廊式走廊它的优点是利用楼内的过道将各功能房间有机的组合在一起使各个房间功能独立使用时不会发生干扰
(3)设计成果
1)底层平面图:参考比例1:100
2)标准层平面图:参考比例1:100
3)立面图:正立面侧立面各一个比例1:100
4)剖面图:比例1:100
5)构造详图:若干反映该建筑的细部做法参考比例1:25
6)建筑设计说明书
2、结构设计部分
结构设计是本设计的重点包括结构的选型、布置和结构计算框架结构具有结构轻巧便于布置的特点
同时可形成大的使用空间;施工较方便;较为经济等优点能为建筑提供灵活的使用空间
故本方案采用整体现浇钢筋混凝土框架结构
(1)设计任务
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
(2)设计内容
柱网布置应满足使用功能要求还要满足建筑平面功能要求力求做到柱网平面简单规则受力合理同时施工方便
框架梁、柱截面的尺寸可根据梁柱截面估算的方法来初步确定多跨连续梁:一般为h=(1/14-1/8)L(其中L为梁的跨度)
梁宽b=(1/3-1/2)h梁高宽比h/b≤2.5-4.初步确定梁为300mm×600mm柱截面b和h一般取(1/20~1/15)底层高在本设计中5.35m且对于框架结构来说柱的截面尺寸应满足b×h≥300mm×400mm对于抗震结构柱b≥300mm取柱的截面宽度为500mm×500mm
在计算方法上
考虑到尽量能够运用所学的知识
采用多种方法相结合以求设计达到最优化
通过“D值法”计算梁柱的线刚度比确定框架刚度;水平地震作用计算采用“底部剪力法”竖向荷载作用下框架计算采用“弯矩二次分配法”风荷载作用下的内力计算采用改进反弯点法本设计计算结果主要以手算为主PKPM软件为辅助以验算手算结果
在荷载统计方面永久荷载按自重计算
楼面可变荷载按规范要求查取基本风荷载为0.55KN/m2基本雪荷载为0.40KN/m2荷载传递:墙体及门窗自重荷载按线性荷载计算屋面、楼面竖向均布荷载按双向板荷载传递风荷载近似按梁柱节点荷载考虑地震作用按规范计算
根据《建筑抗震设计规GB50011-》的规定:丙类建筑地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求本工程按7度设防水平作用于梁柱节点内力计算组合:进行最不利组合根据最不利内力进行配筋计算
竖向荷载作用下采用弯矩二次分配法水平荷载作用下采用D值法并用PKPM验算结果在内力分析时拟采用弯矩分配法
但如果完全结构力学的方法进行计算工作量过于繁重
可以采用一定的工程近似方法进行计算能够满足要求
在此经过三次弯矩分配即可以满足精度要求
本设计采用改进反弯点法(D值法)进行水平荷载计算该方法认为
柱的侧移刚度不仅与柱本身线刚度有关而且还与梁的线刚度有关柱的反弯点高度不是定值
它随梁柱线刚度比、该柱所在层位置、上下层梁间的线刚度比、上下层层高以及房屋总高度的不同而发生变化
(3)设计成果
1)底层及标准层结构平面布置图若干比例同建筑施工图
2)框架结构施工图(配筋图)
3)梁、柱平法施工图
4)楼梯的配筋图
5)现浇板配筋图(预制板的布板图)
6)结构设计说明书一份
3、基础设计部分
要解决的主要问题:根据建筑、结构设计文件和工程地质条件论证地基、基础方案确定基础类型及施工工艺并提交地基基础施工图纸
设计方案
(1)设计任务
根据建筑、结构设计文件和工程地质条件论证地基、基础方案确定基础类型及施工工艺并提交地基基础施工图纸
(2)设计内容
1)地基基础方案符合上部结构特点及工程地质条件并具有较好的经济性;
2)根据现行国家设计规范进行基础设计
(3)设计成果
1)基础平面布置图
2)基础配筋详图图
四、预期完成的设计成果
1、建筑设计说明
2、建筑平面图
3、建筑立面图
4、建筑剖面图
5、楼梯详图
6、结构设计说明
7、基础平面及配筋图
8、梁平法施工图
9、柱平法施工图
10、板平法施工图
11、框架结构施工图
12、楼梯配筋图
五、设计进度计划
第1至3周开题报告外文翻译和建筑施工图
第4至6周结构内力计算第7至9周结构施工图第10至13周整理毕业设计准备答辩
六、参考文献
1、《房屋建筑学》(武汉工业大学出版社)
2、《建筑抗震设计》(中国建筑工业出版社)
3、《混凝土结构设计》(高等教育出版社)
4、《建筑结构荷载规范GB 50009-2001》
5、《民用建筑设计通则GB 50352-》
6、《建筑抗震设计规范GB50011-2001》
土木工程专业毕业设计开题报告2
一、选题的背景、目的及意义
通过毕业设计的完成,使自己对四年所学的理论知识得到一次系统的总结。主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使自己得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。
通过毕业设计这一重要的教学环节,培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度。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,具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。
在完成本次毕业设计过程中,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。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
(一)研究现状:
土木工程是建造各类工程设施的科学,技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为:建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生,深知土木工程设计范围之广,以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
就此次的设计题目,以及结合任务书所给定的各项条件,选择了框架结构比较合理并且切合实际。
(二)发展趋势:
框架结构由梁柱构成,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,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”,在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。
钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展,多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
框架结构房屋的布置应对称、均匀,减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离,减小结构重心和刚度中心之间的距离,以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大,容易产生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑,抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外,还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构,有水平位移,房屋的总水平位移越大,人的感觉越不舒服,而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂,因而对这两种水平位移进行限,这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中,柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。
作为一座办公综合楼设计,在设计之前作为设计者必须深入实际,调查研究,了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼,必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
(三)研究方法:
框架是典型的杆件体系,近似计算的方法很多,工程中最实用的是力矩分配法及D值法,前者多用于竖向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
这些方法的使用都作了以下几点的假定:
[1]忽略粱,柱轴向变形及剪切变形。
[2]杆件为等截面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线。
[3]在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在做竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。
(四)应用领域:
框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法(技术路线)或设计(实验)方案进行说明
(一)建筑设计部分(要求:2周内完成,其中第一周完成设计资料的搜集及调研等准备工作,第二周完成平面图的绘制工作)
[1]要解决的主要问题:根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状,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,最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。
[2]研究方法及设计方案:
1.设计任务
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计。
2.设计要求
1)平面设计:合理确定平面柱网尺寸;布置房间;确定楼(电)梯数量、位置及形式;满足室内采光、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。
3.设计成果
建筑设计说明书(在建筑设计说明中,应说明自己所选取的方案的设计意图,注意从平、立、剖等方面分别说明,具体可参见《房屋建筑学》教材)。
总体要求:设计图纸应达到施工图深度。
(二)结构设计部分
[1]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。
[2]研究方法及设计方案:
1.设计任务
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。
2.设计要求
1)结构选型:根据建筑设计方案及设计原始资料,选择适当的结构体系。
2)结构布置:合理布置结构构件,初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。
3)结构内力分析及构件设计:根据现行国家设计规范,计算结构荷载及地震作用;手算完成结构一个主轴方向的内力分析,进行框架梁、柱、的内力组合,完成构件截面设计;同时,可采用工程设计软件计算结构内力及配筋,并与手算结果进行对比分析。
4)完成楼梯的计算和配筋。
5)使用现浇板的完成板的配筋计算,使用预制板的,必须说明选板的方法,并完成布板。
3.设计成果
(三)施工组织设计部分
要求完成单位工程施工组织设计及编制工程概算,一个主要的施工过程设计(图纸2张)。
① 单位工程施工组织设计的要求
a. 拟订施工方案;
b. 编制单位工程施工进度计划; c. 单位工程施工平面图(图纸1张);
d. 编制工程概算书。
② 施工过程设计
施工过程组织设计要求在基础(含土方)工程施工和主体结构施工中任选一个进行设计,具体内容及要求:
a. 计算工程量;
b. 选择施工方法,确定施工顺序,选定各种机具设备并计算台数;
c. 进行有关施工过程的平面布置;
d. 整个工程的进度安排,要求绘制横道图(图纸1张);
e. 主体工程要求绘制网络图;
f. 拟订技术、质量、安全措施。 施工组织设计说明书一份
四、应收集的资料及主要参考文献
[1].中华人民共和国国家标准。建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[2].中华人民共和国国家标准。房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-)[M].北京:中国计划出版社,.
[3].中华人民共和国国家标准。总图制图标准(GB/T50103-2010)[M].北京:中国计划出版社,2011.
[4].中华人民共和国国家标准。建筑制图标准(GB/T50104-2010)[M].北京:中国计划出版社,2011.
[5].中华人民共和国国家标准。建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[6].中华人民共和国国家标准。混凝土结构设计规范(GB50010-2010)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[7].中华人民共和国国家标准。建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[8].中华人民共和国国家标准。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)[M].北京:中国建筑工业出版社,.
[9].中华人民共和国行业标准。高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[10].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)(11G101-1)[M],北京:中国计划出版社,2011.
[11].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼体)(11G101-2)[M],北京:中国计划出版社,2011.
[12].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)(11G101-3)[M],北京:中国计划出版社,2011.
五、毕业设计进度安排
各部分时间安排分别为:设计调研及完成开题报告、开题报告答辩:1-1.5周、建筑设计2周、结构设计3周、施工组织设计2-3周,摘要、整理设计1-1.5周,共10周。
建筑、结构、施工组织各部分设计进度如下:
1查阅资料、调研--2月28日
2开题报告--202月28日
3建筑设计:完成任务书中所要求的计算机绘图,此时不要求完成手绘图--年3月11日
4结构设计:完成计算书,结构施工图--2013年4月5日
5施工设计:完成施工组织设计,绘制施工总平面图和施工进度图--2013年4月22日
6整理设计:完成手绘图,整理设计成果--2013年5月1日
7答辩--2013年5月
六、可预计的设计成果
(1)设计说明书
①摘要(中英文工程概况)
②建筑设计说明
③结构设计说明
④结构计算书
⑤施工组织设计说明
⑥工程量计算及工程概算
(2)设计图纸
①建筑施工图
②结构施工图
③施工平面图1张,施工进度计划1张
(3)注意事项
①所有文字部分一律要求打印装订,同时提交电子版本;
②成果必须按学校规定的统一顺序和格式装订;
③成果的图纸部分分计算机绘图和手工绘图两部分,计算机绘图要求绘制设计任务书规定的全部内容(整套图纸),用A3纸打印装订成册;手工绘图要求1#建施和结施图各1张。
土木工程专业毕业设计开题报告3
一、课题来源
课题的题目为《宜昌市某商住楼工程设计》,该商住楼的结构设计来源于生产实际,为满足教学需要,指导老师根据国家建筑规范进行了适当的修改。
二、研究目的和意义
我做的设计课题是宜昌市某商住楼的工程设计,在设计过程中需要运用大学期间学到的各项知识,利用CAD、PKPM等相关软件进行机算,并手算其中部分框架,并用计算机进行验算。
此次毕业设计的目的和意义就在于让我们更加完整和系统的掌握所学的专业知识,查漏补缺,更好的与将来的工作衔接。在课程设计的过程中,我们需要把四年来学的知识融会贯通,查阅于专业相关的各种资料。并且现在要慢慢学会利用所学的理论知识来解决所遇到的实际问题,做到学以致用。在这个的过程中,也可以积累一定的.经验,开拓自己的视野。
三、阅读的主要参考文献及资料
1.各门专业课教材 《土力学与地基基础》 《建筑结构》 《房屋建筑学》 《土木工程材料》 《土木工程测量》 《建筑设备》 《施工组织与管理》 2.现行建筑设计规范与标准 工程测量规范(GB50026-93)
建筑地基基础施工质量验收规范(GBJ203-83) 钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96)
砼结构工程施工质量验收规范(GB50204-20xx) 屋面工程技术规范(GB50207-94)
建筑装饰装修工程施工质量验收规范(GB50210-20xx) 建筑地面工程施工质量验收规范(GB50209-20xx) 建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-20xx)
四、国内外研究现状和发展趋势及研究的主攻方向
中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在改革开放间,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。由此建筑业与我们是密不可分的。建筑业属于劳动密集型,能容纳大量的就业队伍。在每个建筑工地上,都离不开施工人才。
目前,我国需要的人才是施工人才。国外的一些技术及方法也是值得我们学习的,如日本等。中国经济在发展,人们对居住环境的要求也在不断提高,因此住宅楼设计应该值得关注。其中最常用的是混凝土框架、钢框架。框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
现在框架结构已经在国内的大多数地区得到广泛应用,基本都是用于住宅楼、办公楼结构设计方案,经过长年的实践应用,该项技术已经非常成熟了。该项技术的研究在国外的发展较之国内要早,所以在有些方面要领先于国内,但基本与国内类似。
五、主要研究内容、重点研究问题及解决思路
1、建筑设计部分:
在分析研究所给设计方案特点的基础上,完成建筑施工图设计,绘制建筑物的平面图、立面图、剖面图和部分构造详图,编写建筑设计说明
2、结构设计部分:
完成结构选型(包括楼板、屋面板、楼梯、门窗及过梁等标准构件),确定结构布置方案,选取有代表性的计算单元,确定计算简图,导算荷载,进行内力分析与组合,并对结构构件进行截面设计;根据地质资料,完成基础选型、基础平面布置和相
应设计计算;所有计算采用结构分析软件(PKPM)进行;按自然科学类论文撰写格式要求编写结构计算设计说明书。现浇框架柱、粱、板的混凝土强度等级的问题现浇框架结构中,设计时从构件的结构重要性和受力特征、经济上来看,往往把粱、柱,板的混凝土采取不同的等级,但从实际情况看,多利少.容易出现下列问题:①1个浇筑平面内出现3种强度等级的混凝土,增加了施工难度,延长了施工工期,而且很可能由于施工管理不普,会出现低强度等级的板浇筑了高强度混凝土,而高强度等级的梁或结点处浇筑了低强度混凝土,造成了质量隐患;②会造成一块楼板上四周设置施工缝、梁端部设置施工缝等不正确的施工工艺.处理不当,不但增加施工难度,而且造成质量隐患
因此.设计时应注意:①现浇框架的梁、柱和楼板的混凝-十最好采用统一的强度等级,以简化施工工艺.保证施工质量②柱采用一种混凝土强度,粱和楼板采用另一种混凝上强度,只在结点处采用特殊措施,比如用铁丝网分割等办法,以保证结点处混凝土等级与柱的混凝土强度一致.
六、完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决办法
作为一座商业住宅楼设计,在设计之前应该深入实际对比同类建筑,调查研究了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的商住楼,必须冲整体设计,商场大门入口设计要体现出商业特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求,因此必须察看相应的规范、标准等。所有计算采用结构分析软件(PKPM)进行,并按自然科学类论文撰写格式要求编写结构计算设计说明书。
七、工作进度与时间安排
设计内容 时间
1.开题报告 20xx年9月30日-20xx年10月10日 2.建筑图设计、英文翻译 20xx年10月11日-20xx年11月11日 3.专业第一次毕业设计检查 20xx年11月12日-20xx年11月13日 4.结构计算书 20xx年11月14日-20xx年12月30日 5.专业第二次毕业设计检查 20xx年12月31日-20xx年元月3日 6.完善毕业设计成果 20xx年元月4日-20xx年元月6日
7.指导评阅 20xx年元月7日-20xx年元月8日 8.评阅 20xx年元月10日-20xx年元月11日 9.答辩 20xx年元月12日-20xx年元月13日
八、指导教师审查意见:
指导教师(签名):
年 月 日
土木工程专业毕业设计开题报告4
土木工程专业毕业设计开题报告:
课题名称:建设工程项目现场施工安全管理问题研究—以绣川新城项目为例
一、课题的来源及意义
在近年来,随着经济的发展和城镇化不断加快,建筑行业已经成为我国的重要组成部分。现场施工安全管理一直是建筑中的大问题。国家一直贯彻“安全第一,预防为主”的安全管理方针,毕竟建筑业的危险性仅此于采矿业,可见建筑行业的危险性还是比较大的。但随着建筑市场数量不断地增加,工地上安全事故发生的次数越来越多,建筑施工安全管理不容乐观,这些安全事故将带来巨大的经济和财产损失,因此应该把安全生产放在第一位,安全生产关系到效益的最大化。造成这些事故的原因各种各样,主要就是工人的施工过程中安全意识较低和安全监督管理制度不完善,施工过程中缺乏防护措施。如何采取措施来减少安全事故的发生,一直是业内人士研究的问题,本文也结合实际案例谈了一些安全生产的措施。
二、国内外发展状况
通过很多国内外学者对施工过程中安全事故原因的研究,认为造成安全事故的根本原因是管理系统。相比之下,中国的管理系统远远落后于发达国家。
在建筑施工过程中具有复杂性、露天高处作业多、劳动密集等特点,一直以来都是非常危险的工作。而我国建筑安全事故时常发生,伤亡的人数也是很多,并没有减少。反而每年呈现上升的趋势,给国家和人民带来巨大的经济和财产损失。而相比一些发达国家,随着这些国家建筑施工技术的提高和管理水平的提高,这些国家建筑安全事故也越来越少。根本是国家对待安全事故的态度不一样,重视程度和理念不同。我国贯彻的就是“安全第一,预防为主”的方针。而国外普遍采用的“安全零容忍”理念。我国在施工过程中的安全投入平均水平也远低于国外,中国在安全教育、劳动保护、文明施工和现场安全设施这几个方面的投入也是远低于国外的平均水平的。因此,在未来随着我国的法规不断的完善,每个企业不断完善自己的管理水平和施工技术来大大降低我国安全死亡事故率。让我们国家经济稳步健康可持续发展。
三、课题的研究目标、研究内容、研究方法及研究手段
(一)研究目标
为了将来我们能运用更好的施工技术和管理水平去安全施工,降低安全事故
率。减少事故对国家和家庭带来沉重的经济和财产损失。
(二)研究内容
根据本文的研究目标,论文的研究内容将主要分为三个部分。
第一部分是论文的第一章,也就是论文的绪论部分,主要涉及论文的研究背景、研究意义、究方法以及国内外文献综述和我国目前施工的现状等等。
第二部分是论文的第二章,第三章,第四章,阐述案例中的基本情况,和该项目已经采取的安全措施,提出该项目还存在的安全隐患,最后提出解决方案的方法。
第三部分是论文的结论部分,总结全文研究成果,并提出进一步的研究展望。
第一章.绪论
1) 研究背景和意义
2)国内外发展状况
3)现场安全管理的一般措施、制度
第二章.绣川新城工程施工中采用的安全措施
1)对案例的概况进行概述和分析
2)案例施工过程中采取的安全措施的现状和效果
第三章.工程现场施工还存在的问题
1)结合实际例子,指出存在问题
2)分析现场施工产存在问题原因
第四章 如何减少和避免施工过程中安全事故的次数
1)如何减少我国的现场施工事故发生
2)采取措施需要的注意事项
3)对存在安全隐患还未发生事故的提出建议
第五章.总结和结论。
(三)研究方法
1.经验总结法,总结实践工作中的施工安全生产管理。
2.文献研究法,通过大量检索阅读国内相关文献,把握目前现场施工出现问题,找出研究空白,保证论文创新性。
3.案例分析法,通过引用实例,提出问题,分析问题,解决问题。即:提出现场施工存在问题,分析存在这些问题的原因及其影响,最后提出其解决方法。
(四)、研究手段
1.查阅国内外文献资料,以作参考。
2.总结工地实践的经验教训,总结建筑装饰工程施工技术与施工管理。
3.积极与业内人士沟通,吸收应用。
(五)、进度安排
3月1日-3月10日,拟定论文题目,上交开题报告;
3月11日-3月24日,收集完善资料,开始写作初稿;
3月25日-4月8日,完成并上交初稿;
4月9日-4月30日,修改初稿,完成终稿;
5月初,提交材料(1.答辩申请表;2工作进程表;3书面论文;4.论文光盘;5.答辩PPT)并开始答辩
(六)、研究课题的可行性分析和已具备的条件
现有研究基础及应用现状分析:于工地上有一段实习时间,对建筑施工安全管理有了一定的了解,已有一定的现场施工安全管理实际经验;已查阅大量文献资料,对施工安全管理的现状有了一定了解。
课题研究的关键问题可否解决:实践经验及文献资料查阅可以解决
得出:方案可行。
(七)、主要参考文献:
[1]王民选,田广平浅谈施工现场塔机和施工升降机的安全管理[J]. 科技信息. 20xx(20)
[2]高淑荣,赵兴芳 谈建筑工程施工现场的质量管理[J]. 黑龙江科技信息. 20xx(20)
[3]宋凯,冯雪莲 论施工现场的规范化管理[J]. 内蒙古科技与经济. 20xx(09)
[4]何世武 建筑施工现场管理应用应注意的若干问题[J] 安徽建筑 20xx(2)
[5] 《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
[6] 《施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20xx
[7]冼辉新 分析建筑工程施工发生安全事故的原因及预防措施[J]. 科学之友.20xx(6)
材料工程毕业设计开题报告 篇4
关键词:聚羧酸盐;减水剂;减水机理
聚羧酸系有机材料目前受到广泛关注,它主要用于混凝土减水剂、洗涤添加剂、涂料及油墨中的颜料分散剂等领域。该类表面活性剂具有优良的洗涤、渗透、分散、乳化、破乳等性能,特别是具有低温洗涤效果好、耐硬水、生物降解性能好、配位性能强等优点。因此,应用范围很广,将聚羧酸型高分子用作混凝土减水剂的历史不长,日本是其首要研究开发国和使用国。近年来,聚羧酸减水剂在混凝土业中被广泛接受,并受到国内外混凝土外加剂研究者及使用者的日益关注。究其原因,与传统的减水剂萘磺酸和磺化三聚氰胺缩合物相比,他们能在低掺量下赋予混凝土高分散性、流动性及高分散体系稳定性防止坍落度损失。同时,工业萘价格上涨、萘系减水剂生产周期长、环境污染严重等问题日益突出也使聚羧酸系减水剂的应用势在必行。目前,日本常用高效引气减水剂的主要成分正从萘磺酸盐加反应性高分子向聚羧酸系过渡,欧美各国亦紧追其后。
有关聚羧酸减水剂研究进展特别是对该类减水剂制备原理、作用机理、发展前景等方面综述报道较少。笔者拟对该类减水剂的制备原理、作用机理、发展前景等方面研究进展做一综述。
1、制备原理
聚羧酸盐高性能减水剂是由带有磺酸基、羧基、氨基以及含有聚氧乙烯侧链等的大分子化合物,在水溶液中,通过自由基共聚原理合成的具有梳型结构的高分子表面活性剂。
合成聚羧酸盐高性能减水剂所需的主要原料有:甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、烯丙基醚等,在聚合过程中可采用的引发剂为:过硫酸盐水性引发剂、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰;链转移剂有:3-疏基丙酸、疏基乙酸、疏基乙醇以及异丙醇等。
合成方法为:在配有电动搅拌器、温度计、滴液装置、以及回流冷凝管的圆底烧瓶中,通过水浴加热的方法缓慢滴加聚合单体溶液和引发剂溶液,在选用聚合单体时,应充分考虑其竞聚率的大学。反应温度可根据具体的反应单体类型来决定,一般可以选择70~95℃这一温度区间内的温度作为反应温度。在一小时内滴加完单体溶液,然后再在20min内滴加残余的引发剂溶液,最后将温度升高5℃,继续反应1h,降温至40℃后,中和出料。
2、作用机理
聚羧酸盐高性能减水剂是一种新型减水剂,具有许多突出的优点,但其作用机理目前尚未完全清楚,以下是其中的一些观点:
(1)聚羧酸类聚合物对水泥有较为显著的缓凝作用,主要由于羧基充当了缓凝成分,R-COO~与Ca2+离子作用形成络合物,降低溶液中的Ca2+离子浓度,延缓Ca(OH)2形成结晶,减少C-H-S凝胶的形成,延缓了水泥水化。
(2)羧基(-COOH),羟基(-OH),胺基(-NH2),聚氧烷基(-O-R)n等与水亲和力强的极性集团主要通过吸附、分散、湿润、润滑等表面活性作用,对水泥颗粒提供分散和流动性能,并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力,降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。同时聚羧酸类物质吸附在水泥颗粒表面,羧酸根离子使水泥颗粒带上负电荷,从而使水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散,导致抑制水泥浆体的凝聚倾向(DLVO理论),增大水泥颗粒与水的接触面积,使水泥充分水化。在扩散水泥颗粒的过程中,放出凝聚体锁包围的游离水,改善了和易性,减少了拌水量。
(3)聚羧酸分子链的空间阻碍作用(即立体排斥)。聚羧酸类物质份子吸附在水泥颗粒表面呈“梳型”,在凝胶材料的表面形成吸附层,聚合物分子吸附层相互接近交叉时,聚合物分子链之间产生物理的空间阻碍作用,防止水泥颗粒的凝聚,这是羧酸类减水剂具有比其他体系更强的分散能力的一个重要原因。
(4)聚羧酸类高效减水剂的保持分散机理可以从水泥浆拌和后的经过时间和Zeta电位的关系来了解。一般来说,使用萘系及三聚氰胺系高效减水剂的混凝土经60min后坍落度损失明显高于含聚羧酸系高性能减水剂的混凝土。这主要是后者与水泥粒子的吸附模型不同,水泥粒子间高分子吸附层的作用力是立体静电斥力,Zeta电位变化小。
在研究其对水泥分散作用机理时发现,仅用DLVO理论解释为离子间斥力常与实验结果有很大出入。Uchikawa和Tanaka等人的实验结果说明,空间位阻效应可成功地解释聚羧酸型减水剂对水泥的分散作用机理,即高分子吸附于水泥颗粒表面,其伸展进人溶液的支链产生了空间位阻使粒子不能彼此靠近,从而使水泥颗粒分散并稳定。目前该机理得到普遍接受。Kihoshita等人在研究了分子质量相近、支链长度不同的聚合物对水泥等温吸附后指出,具有长支链的聚合物有低的电位和高的空间斥力,因而吸附后对水泥分散性能很好,但对粒子分散稳定性却不佳。笔者认为,支链过长可能导致已分散粒子间表面支链的相互缠绕,反而造成粒子的凝聚。
3、聚羧酸系减水剂优缺点
3.1聚羧酸系减水剂优点
同萘系、脂肪族、磺化三聚氰胺等减水剂相比,聚羧酸系减水剂的优点主要有以下几点:
(1)保坍性好,90min内坍落度基本不损失或损失较小;
(2)在相同流动性情况下,对水泥凝结时间影响较小,可很好地解决减水、引气、缓凝、泌水等问题;
(3)聚羧酸盐高性能减水剂可以通过调节分子结构,制备具有特殊性能和用途的超减水剂,如:低温高早期强度型、零坍落度损失型、抗收缩型等。
(4)使用聚羧酸类减水剂,可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥,从而使成本降低;
(5)合成高分子主链的原料来源较广,单体通常有:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯等;
(6)分子结构上自由度大,外加剂制造技术上可控制的参数多,高性能化的潜力大;
(7)聚合途径多样化,如共聚、接枝、嵌段等。合成工艺比较简单,由于不使用甲醛、萘等有害物质,不会对环境造成污染。
3.2聚羧酸系减水剂缺点
聚羧酸系减水剂在使用过程中还是存在一定缺点,主要有以下几点:
(1)产品性能的稳定性较差。在一定程度上,这一缺陷是由于我国的水泥品种太多、掺合料复杂、聚羧酸制备工艺不成熟造成的。
(2)在复配过程中,对引气剂、消泡剂的选择性较强。通过试配实验及使用经验可以发现,不同厂家、不同品牌的聚羧酸盐减水剂必须通过大量的实验来选择合适的引气剂和消泡剂。这一现象主要是由于聚羧酸盐减水剂的合成中,对聚合活性单体的选择性很大,不同的生产厂家可能聚合时使用的单体类型及合成工艺不尽相同,从而使得最终合成的聚羧酸减水剂在分子量、分子量分布以及链结构等方面都会存在着较大的差异,所以其本身的引气性就会有很大的不同。
(3)在配置高强高性能混凝土、自密实混凝土过程中,存在着混凝土黏性太多、泵压太高的问题。这是由于目前国内市场上95%以上的聚羧酸盐产品,都属于第一代甲基丙烯酸系的聚羧酸减水剂,其结构上的缺陷是其在配制高强混凝土时出现黏性太大的基本原因。
4、发展前景
聚羧酸型减水剂在分子结构上可调整余地自由度大,制造技术可控制的参数也多,因此高性能化的潜力大。目前,国外聚羧酸型减水剂有了商品化品种,相关基础理论研究也在不断深入,特别是将先进的仪器如用对所合成聚合物进行分子质量分级和测定,用高效液相色谱研究聚合物在水泥体系的吸附等用于化学结构对性能影响研究和作用机理研究,使得原先难以确定的许多化学结构信息具体化,研究结果趋于客观和量化,对理想性能减水剂研制工作的指导作用也会更强。我国在该领域的研究尚处于初级阶段,直到以后,人们才逐渐开始认识到聚羧酸盐减水剂的优越性,并开始了实验室的初步研究。但是随着我国经济建设的迅猛发展以及我国水泥外加剂研究者应与高分子合成工作者进行跨行业的合作,聚羧酸盐减水剂在这一领域已经全面代替了传统的萘系减水剂。而且,其制作成本也有了一定程度的降低。但是,总的来说,国内自主研发的聚羧酸盐减水剂无论是在品种的单一性方面还是产品的稳定性方面,都还和国外,尤其是日本的一流企业之间存在着一定的差距。相信通过我国研究人员的不懈努力,我国与国外技术水平的差距会越来越小,不久的将来会生产出高性能的优良减水剂产品。
参考文献
[1]邢凤兰.甲基丙烯酸聚氧乙烯酯的合成[J].齐齐哈尔轻工学院学报,1993,9(4):42-48.
[2]蒋言清.聚氧乙烯醚的物化性能应用及乙氧基反应技术的现状[J].广东化工,(5):43-45.
[3]姜国庆.日本高性能AE减水剂的研究进程及应用现状[J]化学建材,,16(2);42-44.
[4]雷海琴,曹惠庆,朱新宝.甲基丙烯酸聚氧乙烯酯合成的研究进展[J],江苏化工,,36(1);9-12.
[5]左彦峰,王栋民等.不同特征共聚羧酸类超塑化剂对新拌混凝土性能的影响[J].混凝土,,(11):49-52.
[6]许泽宁,肖国民,徐盛等.聚羧酸接枝共聚物的合成工艺研究[J].化学推进剂与高分子材料2008,6(4):34-36.
[7]CollepardiM,CoppolaL,CerulliF,etal.ZeroSlumpLossSuperplasticizerconcrete[A].InProceedingsoftheCongressOurWorldinConcreteandStructures[C].Singapore,1993.73-80.
[8]UchikawaH.HydrationofCementandStructuresFormationandPropertiesofCementPasteinthePresenceofOrganicAdmixtures[A].PhirRK,McCarthyMJ,ProceedingsoftheconcreteintheserviceofMankind[C].1995.3-47.
土木工程毕业论文开题报告 篇5
1.1选题意义
框架结构由于建筑平面布置灵活,可以取得较大的使用空间,因此,广泛应用于学校、商场、医院及办公类建筑等[1]。小高层、高层等现代化建筑的诞生对框架结构的设计及运用又提出了更高的要求。社会的发展要求我们更深入的研究框架结构设计,提高建筑物抵抗外来因素的能力,使其能够保持屹立不倒,保护人们的财产及生命安全。
对于一个大四的土木工程专业学生来说,四年的学习已经掌握了许多模块的知识,而框架结构设计将是自己对大学阶段所学知识的一次应用和巩固,通过设计掌握工程设计原则、设计方法、设计步骤等。框架结构设计能够培养我们综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工作中设计问题的能力以及组织活动和社交能力,同时对于思想品德、工作态度、工作作风、事业心和责任心等诸方面都会有很大影响。
1.2可行性分析
钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系
[2]。框架结构设计中出现的各种荷载,包括风荷载、竖向永久荷载、楼面荷载等等、,可以通过《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)查得,框架结构内力也可根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)一一计算出来。水平荷载作用可以用反弯点法、D值法等计算,竖向荷载作用可以用分层法计算[3,4]。在内力计算时选定控制截面,对已求得的内力进行调幅与荷载效应组合和最不利荷载组合,最后确定构件配筋和进行截面验算。基础设计时,可以根据地质材料进行基础选择,再根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)进行基础设计。由此可见,此框架结构设计是可行的。 在大学四年的学习中,与框架设计相关的课程有:结构力学、混凝土结构设计原理、基础工程、CAD制图、土木工程结构CAD等,所以,具备了框架结构设计方面的理论知识,完成这次毕业设计是没问题的。
2. 研究的基本内容与拟解决的主要问题
2.1研究的基本内容
本设计的内容是某经济开发区大学生人才公寓楼框架结构设计。首先需要确定设计中要用的基本参数,如基本风压、抗震等级等,还要根据地质报告,了解当地地下水位情况,根据土质组成,确定相应的基础形式,最关键是要熟悉有关的规范,如《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》等等,并结合查阅的有关框架结构设计方法文献资料,对人才公寓楼框架结构进行楼板、粱、柱及基础的设计[5-12]。本设计主要是为了将所学的知识连贯的运用起来,掌握框架结构的设计方法(包括手算与电算),培养独立分析问题解决问题的能力。
2.2拟解决的主要问题
(1)对任务书所给的建筑平面图进行分析,确定柱网布置。
(2)根据合理的假定进行必要的简化,并作计算简图。
(3)荷载计算。由荷载规范确定本设计中涉及到的荷载值,如基本风压、基本雪压、楼面活荷载等[13]。
(4)选择合适的内力计算方法计算结构内力[14]。
(5)内力组合,得出内力组合设计值和标准值。
(6)构件设计与验算。根据算得的内力对截面进行配筋计算,确定梁柱截面钢筋的布置,再进行截面验算。
[15](7)构件与结构构造按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)要求设计。
(8)根据工程地质水文条件及土体组成等,选择合适的基础类型,并对其进行配筋计算[16]。
(9)运用PKPM验算以上结果。
(10)根据PKPM画施工图。其中包括结构平面布置图、基础平面布置图及基础配筋图、楼梯的结构布置图及配筋图、框架梁和柱配筋详图;现浇板配筋图以及构件详图[18]。
3.总体研究思路及拟预期研究成果
3.1总体研究思路
3.1.1工程概况
本设计是某经济开发区大学生2#人才公寓楼框架结构设计,结构类型属于框架结构,总建筑面积为8312平方米,占地面积为866平方米,共13层,一层用作信息服务中心,二层为宿舍,三层至十二层为公寓,十三层为机房,建筑总高度为45.2米。建筑设计使用年限为50年,建筑分类为二类高层,耐火等级为二级,抗震设防烈度为六度,屋面防水等级为Ⅱ级,采用二道防水。
荷载条件为:风荷载标准值0.45kN/m2,雪荷载标准值0.45kN/m2。上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2,楼面活荷载标准值2.0kN/m2,楼梯活荷载标准值3.5kN/m2。
3.1.2结构选型与布置
根据建筑平面图进行合理的结构布置。布置柱网时,应该满足建筑平面布置的需要,适应建筑物的功能要求,同时应考虑到结构在竖向荷载作用下内力分布均匀合理,各构件材料强度均能充分利用。
3.1.3计算简图
框架结构是一个空间受力体系,为方便常忽略结构纵向和横向之间的联系,忽略构件的抗扭作用,将横向框架和纵向框架分别按平面框架进行分析计算。通常,横向框架的间距、荷载和间距都相同,因此取出一榀中间横向框架作为计算单元。纵向框架上的荷载等往往各不相同,故常有中列柱和边列柱的区别,中列柱纵向框架的计算单元宽度可取为两侧跨距的一半,边列柱纵向框架的计算单元宽度可取为一侧跨度的一半。
现浇框架中,梁柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区,因此当按平面框架结构分析时,节点可简化为刚接节点。框架支座当为现浇钢筋混凝土柱时,一般设计成固定支座。
3.1.4荷载及内力计算
作用于框架结构上的荷载有水平荷载和竖向荷载。水平荷载包括风荷载和地震作用,一般简化为节点集中力,可采用反弯点法或D值法进行计算。竖向荷载包括竖向永久荷载、楼面与屋面活荷载、屋面雪荷载,竖向荷载作用下可近似采用分层法计算。
3.1.5内力组合
先进行框架结构侧移计算,符合规范规定后,再选取合适的控制截面,对梁柱进行荷载效应组合和最不利内力组合,在内力组合之前应进行内力调幅,具体步骤按照《混凝土结构设计规范》介绍的[19,20]。
3.1.6构件设计与验算
根据内力组合后的最不利组合对构件进行配筋计算,并验算其配筋率是否符合规范要求。钢筋的锚固长度、节点的构造要求都按照《混凝土结构设计规范》进行布置。
3.1.7框架结构基础设计
根据所给的地质条件和建筑物沉降的要求,选择合理的基础形式,再根据上部荷载确定基础的尺寸,最后按照《建筑地基基础设计规范》对基础进行内力计算及配筋。
3.1.8利用软件绘制施工图
用PKPM软件对结构进行建模、计算及出图,并用AutoCAD对施工图进行修改。
3.2预期研究成果
2篇共汉字以上的英译汉翻译
1份文献综述
1份开题报告
1份结构设计计算书
各种施工图:结构平面布置图、基础平面布置图及基础配筋图、楼梯的结构布置图及配筋图、框架梁和柱配筋详图;现浇板配筋图以及构件详图。
4.主要参考文献
[1] 李静娟.试论延性钢筋混凝土框架结构的设计要点及其意义[J].天津职业院校联合学报,,13(11):70~73
[2] 徐秋燕.钢筋混凝土框架结构设计思路探讨[J].工程科技,,(10):223
[3] 颉辉. 钢筋混凝土框架结构设计重点问题探讨[J]. 黑龙江科技信息, 2011, 7:280
[4] 李新杰. 建筑框架结构设计方法探究[J]. 中国科技博览, 2011, 20:207
[5] 杨杰. 框架结构计算分析与设计实例[M].北京:中国水利水电出版社、知识产权出版社,:5~7
[6] 吴国勇. 浅析建筑框架结构设计的有效方法[J]. 科技致富向导,2011,(27):289
[7] 李太勇. 关于钢筋混凝土多层框架结构的设计[J]. 建筑与装饰, 2011,(5):131~133
[8] 王旋, 李萍, 焦振奇. 汶川地震中钢筋混凝土框架结构抗震性能的思考[J]. 甘肃科技, 2011, 11(27):115~119
[9] 齐翔,战军. 对钢筋混凝土框架结构设计问题的探究[J].中国科技博览,2012,(21):154
[10] 杨曦.简论混凝土框架结构设计[J].中国房地产业,理论版,2012,(5):239
[11] 金永泰.浅论钢筋混凝土框架结构设计[J].中国新技术新产品,2012,(16):194
[12] 白向荣.钢筋混凝土框架结构设计计算步骤探讨[J].金川科技,,(1):33~35
[13](GB 50009-2001)中华人民共和国国家标准,建筑结构荷载规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2001
[14](GB 50010-2002)中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2002
[15] 东南大学,同济大学,天津大学合编.混凝土结构(上、中册)(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003
[16](GB 50007-2002)中华人民共和国国家标准,建筑地基基础设计规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2002
[17](GB 50011-2001)中华人民共和国国家标准,建筑抗震设计规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2001
[18](GB/T 50105-2001)中华人民共和国国家标准,建筑结构制图标准 [S].北京:建筑工业出版社,2001
[19] 郭院成,王新玲,蒋晓东.建筑结构体系概念和设计[M].郑州:黄河水利出版社,2001
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