谭辉开题报告(共12页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上毕业论文(设计)开题报告学 生 姓 名：覃辉亚学 号：所在院（系）：城乡建设学院（土木工程系）专业（班级）：土木工程2010级3班论 文 方 向：图书馆建筑设计指导教师（职称）：莫忧（ 讲师 ）2013年 4 月 18 日填四川农业大学本科生毕业设计开题报告毕业设计题目成都信息工程学院龙泉校区图书馆建筑设计选题类型应用型课题来源自选项目学 院城乡建设学院专 业土木工程指导教师莫忧职 称讲师姓 名覃辉亚年 级2010学 号1 选题依据图书馆是文献信息资源的集散地，是传播文献信息资源的枢纽。图书馆能够引导和帮助读者树立正确的世界观、人生观、价值观，打下科学理论的基础。图书馆的丰富馆藏，可以向读者提供文献信息服务，为读者提供健康有益的精神食粮。图书馆安静的环境，可以为读者提供良好的学习环境。图书馆提供完备的资源、场地、设备，使读者可以长期的自由地利用图书馆进行学习。图书馆建筑要求大空间，空间布局灵活，我选择框架结构进行设计，框架结构在公共建筑设计中运用广泛，熟悉和掌握框架结构设计，对以后的工作会有很大的帮助。2 国内外发展趋势21世纪是一个以“数字化生存”为主导的信息化社会。为适应社会，图书馆的社会功能、信息传播、建筑思想和服务理念都在发生了深刻的变化。与此相适应，现代图书馆建筑也将适应时代的变革，在继承前人经验的基础上，弘扬现代设计思想，结合实际，注重现代化和人文特色的设计。当前，图书馆正处在由传统图书馆现代图书馆过渡及转变的阶段，图书馆的功能和管理方式正在发生转变，同时对图书馆建筑也提出了更高的要求，建筑必须适应发展变化的要求，现代图书馆建筑的核心应该体现在灵活性、多功能、智能化及艺术性四个方面。在注重外型的同时，也要考虑其实用性，要做到好看并且好用。现在的图书馆建筑一般采用“三统一”的原则（基本模数设计），即统一层高、统一载荷、统一柱网。将固定功能变为动态功能，在不影响图书馆建筑的灵活性，对功能空间作深入分析的基础上，为节约建设投资，提升图书馆建筑的艺术形象，可在局部一些次要部位突破模数式设计。3 本课题研究内容图书馆是功能要求较为严格的建筑物，它包括藏书、借书、阅览和采编业务管理四个部分，有的还设有陈列室和讲演厅。对于图书馆建筑，要合理处理藏、借、阅三部分的关系，合理的功能布局，使书籍流线、读者流线和服务流线通畅直接，不交叉干扰。图书馆要求布局灵活，各部分用房有较好的朝向，自然采光和通风条件良好，注意书库的防晒、防潮、防火及防尘等问题。3.1 工程概况此图书馆位于成都信息工程学院龙泉校区，建筑面积约为8000平方米以上，建筑层数为层5。采用全现浇钢筋混凝土框架结构，设计年限为50年，建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为7度，建筑抗震类别为丙类，场地类别为类,基本风压值为0.3KN/m2。3.2 建筑设计建筑设计遵循“适用、安全、经济、美观”的设计原则，对图书馆的柱网尺寸、面积、层高以及荷载等设计应有较大的适用性和使用的灵活性，符合先进的管理模式，使用现代化服务手段，并且适当考虑在今后发展过程中，具有调整和改造的可能性。根据图书馆建筑设计规范GBJ-38-99、民用建筑设计通则JGJ37-2005、建筑设计防火规范GB 50016-2010进行设计。框架结构的柱网宜采用1.20m或1.25m的整数倍模数，书库、阅览室藏书区净高不得小于2.40m。当有梁或管线时，其底面净高不宜小于2.30m；采用积层书架的书库结构梁（或管线）底面之净高不得小于4.70m。3.2.1 建筑组成书库：书库应该包括基本书库、辅助书库和开架书库。书库设计时应考虑防火、防潮、防虫、保温隔热等条件，库区宜设工作人员更衣室、清洁卫生间、专用厕所和库区办公室,容书量设计估算指标如表1所示。阅览室：包括普通阅览室、报刊阅览室和电子阅览室等。阅览区域应光线充足、照度均匀，防止阳光直射,阅览空间每座占使用面积设计计算指标如表2所示。报告厅：具备学报告、讲座等功能，不少于300坐，设置独立对外的出入口，报告厅的厅堂面积每座不应小于0.7/m2。采编以及行政办公用房参考规范确定，各类辅助用房的面积按需要自定。厕所根据规范设置：成人男厕按每60人设大便器一具，每30人设小便斗一具，成人女厕按每30人设大便器一具，洗手盆按每60人设一具，公用厕所内应设污水池一个，公用厕所中应设供残疾人使用的专门设施。 表1 藏书空间每标准书架容书量设计估算指标（册/架） 图书馆类型藏书方式公共图书馆高等学校图书馆少年儿童图书馆增减度中文外文中文外文中文开架社科550400480350400-500（半开架）±25%科技520370460330合刊250270220240注：1.双面藏书时，标准书架尺寸定为1000mm×450mm,开架藏书按6层计，闭架按7层计，其中填充系数K均为75%。 2.合刊指期刊、报纸的合订本。期刊为每半年或全年合订本；报纸为每月合订本，按四开版面8-12版计。每平方米报刊存放面积可容合订本55-85册。表2 阅览空间每座占使用面积设计计算指标（m2/座） 名称面 积 指 标普通阅览室1.8-2.3普通报刊阅览室1.8-2.3专业参考阅览室3.5非书本资料阅览室3.5缩微阅览室4.0珍善本书阅览室4.0注：表中使用面积不含阅览室的藏书区以及独立设置的工作间3.2.2 建筑总平面设计图书馆总平面设计要因地制宜，结合现状，集中紧凑，功能分区明确，简化交通流线，同时使各种功能的用房彼此联系方便，又不相互干扰。合理、高效地组织交通，使读者人流、书流和服务人流分开，互不干扰而又便捷。道路布置应便于图书运送、装卸以及消防和疏散。并根据图书馆平均每日读者流量设置足够的自行车和机动车停放场地。馆区总平面宜结合建筑的形体，利用地形及自然景观条件布置绿地、庭院、广场等，创造优美的室外阅览环境。为了使读者、工作人员以及藏书均有一个舒适、满足要求的环境，在总平面设计时，主体建筑应争取良好的朝向和自然通风。在选址和总图规划时，应留有扩建用地，以便日后发展。满足规划及规范要求建筑密度不宜大于40%，绿化率不宜小于30%，图1为地形图。图1 地形图3.2.3 建筑平面设计建筑平面设计包括使用部分、辅助部分和交通联系部分的设计，充分发挥研究几个部分的特征和相互关系以及平面与周围环境的关系，在各种复杂的关系中找出平面设计的规律，使建筑能满足功能、技术、经济、美观的要求。平面设计涉及建筑功能、建筑结构类型、布局形式、建筑造型、建筑环境等诸多方面，实际上平面设计就是研究解决好建筑功能、物质技术、经济及美观等问题。图书馆的平面组成：按使用功能分为书库、阅览室、报告厅、辅助用房四部分。图书馆平面设计，要合理地处理藏书、阅览、外借、采编的关系，使平面布局有利于读者方便取借、管理人员输送归架。3.2.4功能关系图分析 图书馆功能关系包括：外借、内阅、藏书、内务（采编）。流线包括：读者流线、书籍流线和工作人员流线。工作人员流线：由办公出入口到管理用房和技术用房以及借阅处书库等岗位。书籍流线：由图书入口到采访用房到采编加工用房再到书库。读者流线：由读者出入口到门厅，目录厅，到各阅览室；或直接由门厅到报告厅以及报刊室。以上三种流线在设计时，应做到各自简洁、通畅、便捷、严禁相互交叉干扰。图2为图书馆功能关系图。图2 图书馆功能关系图3.2.5 建筑剖面设计建筑剖面反映建筑物在垂直方向上各部分的结构、空间组合关系，剖面设计时需要明确建筑的层数、建筑物各部分的高度及不同建筑空间的组合关系。在确定建筑物内部房间的空间尺寸比例时应符合使用和模数要求；房间高度应满足图书设备的布置、一定得空气容量以保证室内环境的质量等。3.2.6 建筑立面设计建筑立面设计包括体型和立面的设计。建筑立面设计应该适应环境和城市规划的要求，符合建筑美学原则，做到美观、经济、和谐。体型设计要完整均匀、比例恰当、主次分明、交接明确、体型简洁，与环境协调和谐。立面设计通过对立面的比例尺度、虚实凹凸以及色彩、线条的处理，注意立面重点和细部的处理，使建筑立面造型丰富活，色彩和谐。3.2.7无障碍设计 建筑设计是应考虑无障碍设计，图书馆的正门入口处考虑残疾人出入，设置专用坡道作无障碍设计，坡道坡度按城市道路和建筑无障碍设计规范JGJ 50 -2001的要求设置不宜大于1：8，坡道两侧均设200mm高扶手栏杆。在垂直交通上应设置电梯，本图书馆设置客货两用电梯，电梯布置根据规范确定。书库内工作人员专用楼梯的梯段净宽不应小于080m，坡度不应大于45度，并应采取防滑措施。书库内不宜采用螺旋扶梯，在每层楼的厕所中设置的残疾人专用蹲位，符合以人为本的思想。3.3 建筑施工图设计在方案设计阶段确定了的建筑物的平、立、剖组合关系，考虑建筑模数和施工方便要求，调整局部尺寸，确定构造层次和节点的做法，选择合适的建筑材料。采用天正建筑绘图软件绘制建筑施工图，包括：图纸目录、建筑平面图、建筑剖面图、建筑立面图和局部构造节点详图，门窗表汇总，作为建筑施工的指导。3.4 结构的方案布置 根据建筑施工图和该地区的相关资料，选择合理的结构布置方案。所需要的地区资料具体包括拟建场地的工程地质勘查报告（包括水文、地质、地形地貌、地层特征、地下水位、水质、不良地质现象、冻图深度等），建筑抗震设计规范（GB50011-2010）查阅当地的地震设防烈度，设计地震分组和地震加速度，以及建筑结构荷载规范（GB50009-2012）规定的基本风压等。平面布置应力求简单、规则、减小偏心；平面布置不宜过长，突出部分长度宜减小。凹角处宜采用加强措施。柱网及层高的选择要根据建筑使用功能来确定，做到经济适用；承重方案一般采用横向框架承重，当柱网布置接近正方形时，现浇板为双向板，此时为纵横向框架承重。竖向布置应力求规则，结构的侧向刚度变化均匀，避免刚度突变；竖向构件和材料强度等自下而上逐渐减小，以避免侧向承载力的突变。柱截面尺寸减小和混凝土强度等级降低宜错开楼层，避免同层同时改变。3.5 结构选型根据本方案所在地区的工程地质条件及建筑抗震设计规范规定的当地的抗震设防烈度为7（0.1g）度，方案初步确定的建筑层数为5层，为多层建筑。规范规定抗震设防烈度为6度及以上必须进行抗震设计，考虑到图书馆建筑物的功能要求，大空间、灵活紧凑的布局对结构形式的选择有重要影响。考虑到材质对结构形式的影响、施工技术对建筑结构的造型的影响、经济因素对于结构选型的制约等综合因素，本方案采用全现浇钢筋混凝土框架结构体系。框架结构空间分隔灵活、自重轻、用料省，具有可以较灵活的进行建筑平面置利于图书馆较大空间的要求。但由于框架是由梁柱板构成的，相对于剪力墙来说他的抗侧移刚度较小，受水平荷载后成剪切型变形，水平位移较大，变形大了容易引起非结构构件（如填充墙、装饰等）出现裂缝及破坏，不利于地震抗震。通过合理设计，选择既能减轻重量，又能承受较大变形的隔墙材料和构造做法，提高框架结构的抗震性能，使之能承受较大变形。3.6 结构内力计算3.6.1 确定计算模型 建筑物结构实际上是一个比较复杂的空间结构，它不仅平面形状多变，立面体型也变化多样，而且结构形式和结构体系也各不相同，因此为研究方便，通常采用模型计算。采用模型计算时，首先应对结构截面尺寸进行估算。本方案框架结构体系中，框架柱的截面尺寸：在框架结构中框架柱的截面形式通常大多数为方形、矩形，有多边时也采用正形、圆形和工字形。矩形截面柱的边长，非抗震设计时不宜小于250mm，抗震设计时，四级不宜小于300mm，一、二、三级时不宜小于400mm；圆柱直径，非抗震和四级抗震设计时不宜小于350mm，一、二、三级时不宜小于450mm。柱剪跨比宜大于2，柱截面高宽比不宜大于3。框架梁的截面尺寸：框架结构的主梁截面高度可按计算跨度的1/101/18确定；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度一般取梁截面高度的1/21/3，也不宜小于200mm。当梁高较小或采用扁梁时，除应验算其承载力和受剪截面要求外，尚应满足刚度和裂缝的有关要求。在计算梁的挠度时，可扣除梁的合理起拱值；对现浇梁板结构，宜考虑梁受压翼缘的有利影响。按照上述截面估算的要求对结构的截面尺寸作初步估算，然后再确定结构的计算单元，框架结构是一个空间受力体系，由纵向框架和横向框架组成，由于通常横向框架的间距相同，作用与各横向框架上的荷载相同，框架的抗侧刚度相同，因此，除端部框架外，各榀横向框架都将产生相同的内力变形，结构计算时，一般取中间代表性的一榀横向框架进行分析即可，而作用与纵向框架上的荷载则各不相同，必要时应分别进行计算。确定计算单元后对结构进行分析简化，框架结构中，通常梁、柱以其轴线表示，均用单线条代表，框架梁、柱连接区以节点表示，杆件长度用节点间的距离表示，荷载的作用点也转移到轴线上。因为框架节点通常是三向受力的，在节点简化时按平面框架进行结构分析，将节点简化为刚接点、铰接节点和半铰接节点，具体简化根据施工方案和构造措施确定。3.6.2 结构内力计算结构框架内力计算的主要内容有：框架梁、柱的抗弯刚度、竖向荷载作用、水平荷载作用、水平荷载作用下的侧移等。竖向荷载作用下采弯矩二次分配法。采用无侧移框架的弯矩分配法计算竖向荷载作用下框架结构的端杆弯矩，由于要考虑任一节点不平衡弯矩对杆件的影响，计算十分复杂。为计算简化，可假定某一节点的不平衡弯矩只对该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其余的杆件的影响忽略不计。按照假定采用分层法（分层法计算时先忽略框架在竖向荷载作用下的侧移和由它引起的侧移力矩，忽略本层荷载对其他各层内力的影响。再将多层框架分层，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，用力矩分配法分别计算各单元的内力）计算竖向荷载下各跨梁的固端弯矩和各节点杆端弯矩分配系数，并将各节点不平衡弯矩进行第一次分配；再将所用杆端的分配弯矩向远端传递。传递系数均取为1/2;将各节点因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配，使各节点处于平衡状态；最后将各杆端的固定弯矩，分配弯矩和传递弯矩相加，即得各杆端弯矩。 水平荷载作用下用修正反弯点法(D值法)。框架结构的水平荷载主要是风力和地震作用，计算时将总风力和总地震作用分配到各榀框架，进行水平框架的内力分析，再用反弯点法作水平荷载作用下的内力分析。即可按柱的抗侧刚度将总水平荷载直接分配到柱，得到各柱剪力后根据反弯点位置求出柱端弯矩，再由节点平衡求出梁端弯矩和剪力。D值法计算步骤与反弯点法相仿（反弯点法计算时应先做基本假定，即确定柱的侧移刚度时，假定梁的刚度无限大，上下柱端只有侧移没有转角，且同一层柱中各端的侧移相等；确定反弯点位置时认为除底层柱外的各层柱，受力后的上下两端将产生相同的转角）。计算时先对柱的抗侧移刚度D和反弯点高度进行修正并确定，再把该总层剪力分配到每个柱，继而求出各杆内力。 水平荷载作用下框架的侧移，可以认为是由梁柱弯曲变形引起的侧移和柱轴向变形引起的侧移叠加。前者呈剪切变形，后者呈弯曲变形。计算侧移时应采用荷载标准值，并满足结构侧向变形的限值。3.7 节点设计框架结构体系是由梁、柱通过节点连接而成，抗震结构构件应具备足够的强度、刚度、和稳定性。框架结构截面设计包括梁、柱及节点的配筋计算。对于框架梁，需要进行梁正截面受弯承载力计算和斜截面受剪承载力计算、及框架结构的抗震构造措施，即纵向受力筋，架立筋和箍筋应满足构造及规范要求。对于框架柱，需进行柱的轴压比限制、计算柱的长度、柱的正截面承载力计算、柱的斜截面受剪承载力计算及柱的抗震构造措施。框架节点是连接框架柱、保证结构整体性的重要部位，框架节点核心区的失效也意味着交汇与节点的全部梁柱的失效，从而导致结构破坏。框架节点核心区在水平荷载作用下承受很大的剪力，易发生剪切脆性破坏，抗震设计时，要求节点核心区基本处于弹性状态，不出现明显的剪切裂缝，保证框架节点核心区在与之相交的梁柱之后屈服。以此，在框架节点设计时考虑框架柱节点核心区的剪力设计值、核心区截面有效宽度验算、节点核心区最小截面尺寸验算、核心区截面抗震验算及节点核心区抗震构造要求等。3.8建筑基础设计建筑物由上部结构和基础两部分组成，基础是上部结构与土层之间的过渡性构件，具有承上启下的作用。基础设计时要保证基础本身具有足够的承载力和刚度，并根据地质及荷载情况选择合理的基础形式和底面尺寸，使得地基的承载力、沉降量及沉降差满足要求。地基基础设计必须根据建筑物的用途、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件及工期造价等方面的要求、合理的选择基础方案。4 本次设计成果4.1 建筑设计总平面图: 道路、绿化、小品等的设计布置，标明建筑与道路,建筑与红线之间的关系平面图: 各层平面图 比例 1:100或1:150立面图: 各方向立面图 比例 1:100剖面图: 横剖面一个 比例 1:100或1:150详图: 34个(如卫生间、楼梯详图、屋檐、屋面泛水等)4.2 结构设计结构设计说明：设计方案结构选型,结构布置及柱网尺寸;按照构件的工作条件,决定材料的种类,制造方法与标高;设计时参考的计算单元。选择一榀框架进行内力和配筋计算基础平法施工图：比例1:100或1:150节点大样图：包括楼板、屋面板与框架梁、柱、墙、连系梁之间的关系，比例1:100或1:150各层梁板结构配筋图（平法表示）：比例1:100或1:150楼梯平法施工图：比例1:20-1:50构件统计表5 本课题研究方案5.1 文献收集。通过对设计方案选定的工程中，大量查阅关于建筑设计参考资料，了解掌握设计理念、设计思维，总结关于设计过程中所需的专业知识，收集大量关于图书馆建筑设计方面的资料。收集当地的地质资料、人文环境、城市规划要求等方面的资料。在具备了这些相关知识后，正式确定设计题目，在指导老师指导下做具体方案设计、建筑设计和结构设计。5.2 实物考察。在方案选定过程中，为了更加形象直观的了解设计方案的建筑造型、内部功能布局、平面布置、交通联系部分的协调性等，在指导老师的建议下对都江堰的一些图书馆建筑进行实地考察。5.3 设计流程 在完成了对相关资料的收集和熟悉规范后，进行建筑方案设计，对建筑功能进行分区，对建筑平面进行组合，画出建筑平面图、建筑剖面图和建筑立面图。在完成了平立剖面图的基础上，对局部尺寸进行调整，利用天正建筑画出建筑施工图。根据规范和使用要求确定结构的类型，利用PKPM软件进行结构方案布置和结构内力计算，完成结构施工图的设计和绘制。最后选取横向或者纵向一榀框架进行手算，编制结构计算书。6 毕业设计进度安排6.1 建筑方案设计 根据题目和开题报告搜集相关资料（2011年4月20日4月30日） 开题报告答辩(2013年5月1日5月10日) 建筑方案设计（2010年5月11日6月7日） 建筑施工图设计 (2013年6月8月)6.2 结构方案的设计根据结构方案绘制结构施工图（2013年8月2013年9月）结构计算书编写（2013年9月2013年10月20日）6.3 完成设计初稿根据指导老师意见，完善设计内容（2013年10月25日2013年11月25日）6.4 毕业设计答辩（2011年12月）参考文献：1李必瑜,王雪松主编房屋建筑学（第3版）武汉理工大学出版社2. 饶戎.绿色建筑M.北京：中国计划出版社，2008 3邹祖银主编土木工程毕业指导J中国建筑工业出版社4沈福煦建筑美学J.时代建筑，1995（2）：23-255贵州省建筑设计研究院西南地区建筑标准设计通用图6民用建筑设计通则(GB 50352-2005)S. 北京:中国建筑工业出版社，20057总图制图标准(GB/T 50103-2011)S. 北京:中国建筑工业出版社，200118建筑制图标准(GB/T 50104-2010)S. 北京:中国建筑工业出版社，200109中华人民共和国行业标准.建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)S. 北京:中国建筑工业出版社，20010 10中华人民共和国行业标准.建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)S. 北京:中国建筑工业出版社，200611中华人民共和国行业标准.建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)S. 北京:中国建筑工业出版社，201112中华人民共和国行业标准.混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)S. 北京:中国建筑工业出版社，201013中华人民共和国行业标准.建筑采光设计标准(GB/T 50033-2001)S. 北京:中国建筑工业出版社，200114中华人民共和国行业标准.建筑设计防火规范(GB 500162010)S. 北京:中国建筑工业出版社，200615中华人民共和国行业标准.图书馆建筑设计规范(GBJ-38-99)S.北京:中国建筑工业出版社，1999 16.城市道中华人民共和国行业标准.路和建筑无障碍设计规范(JGJ 50 -2001)S. 北京:中国建筑工业出版社,1999指导教师意见指导教师签名： 年 月 日 注：1. 选题类型：基础型、应用基础型、应用型、调研型2. 课题来源：国家级项目、省部级项目、横向合作项目、校级项目、自选项目专心-专注-专业