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山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目 博文图书馆学 院 名 称 土木建筑学院 专业班级 土木工程（建工08-2) 学生姓名 杨 慧 学 号 6 指 导 教 师 丛术平 填表时间： 2012年 4 月 9 日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目海渊图书馆设计（论文）类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、 本课题的研究目的和意义本课题为土木工程专业建筑工程方向本科生毕业设计，毕业设计是本科生培养方案中的重要环节，在四年的大学学习中，学生学到的只是零散的理论知识，缺乏对所学知识的全面认识，整体把握和灵活应用。本设计其目的是培养学生综合运用四年所学知识，分析、解决工程实际问题的能力。培养学生根据具体资料和环境，分析、解决工程实际问题让学生们把所学的理论知识综合应用到实际中去独立地、系统的完成一个工程的设计。通过对该课程建筑工程的规划、方案选择、建筑设计和结构设计等一整套设计操作，使学生对所学知识有更深刻的理解，同时开拓视野，提高学生综合运用各种所学知识的能力，增强学生思考、分析、解决工程实际问题的能力。这次设计也是对学生四年来学习成果的检验，是学生踏入社会前的一次模拟考核。本设计题目模拟实际工程，工程背景较强，可有效培养学生综合运用所学的基础理论知识和基本技能，提高分析和解决实际问题的能力，掌握常见框架结构设计的一般步骤和基本内容。通过对具体建筑工程的规划、方案选择、建筑设计、结构设计和施工组织设计等一整套设计操作，使同学们了解熟悉土木工程专业设计的程序和方法，增强学生的思考、分析和解决工程实际问题的能力，增强即将跨入社会的竞争能力和自信心，提高综合运用基础和专业知识和基本技能的能力。全面地巩固本方向的专业课程学习内容，包括建筑方案选择、建筑结构布置、结构受力分析及计算等。它是毕业前对所学知识的一次较系统的巩固训练，还可以学到一些新的专业知识，有所创新，为日后的工作学习奠定扎实的基础。这对提高认识水平和工作细心程度，工作态度，吃苦耐劳的工作作风以及其他综合能力的养成有很大帮助，并且可以熟悉工程设计的一般程序、方法、过程，树立学生在工程技术中的全局观念和经济观点；了解框架设计的各项经济技术指标，做到统筹安排，做到最优搭配，培养调查研究，综合分析思考能力，查阅科技文献、资料手册、拟定设计方案，计算、绘图和编写设计说明书的能力。培养学生德智体全面发展，使我们学会了态度严谨，工作务实，让我们掌握了一定专业技能，有较强实践能力和良好职业道德，并有一定的创新能力，成长为国家所需要的人。二、 本课题的主要研究内容设计的内容包括：建筑设计和结构设计。1、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。主要内容包括：（1）建筑组成书库：书库的面积可以参照建筑设计资料集 第7册（ISBN 7-112-02270-3）中云南和山西省图书馆面积比确定，书库应该包括基本书库、开架书库以及珍本书库。书库设计时应考虑防火、防潮、防虫、保温隔热等条件。阅览室：包括成人阅览室、儿童阅览室和普通报刊阅览室。电子阅览室的面积自定。报告厅：具备学术报告、讲座等功能。不少于300座。报告厅的附属房间应该完备。采编以及行政办公用房的面积参考相关书籍确定。各种辅助用房的面积自定。（2）设计内容空间组织：书库、阅览室、报告厅、辅助用房等；人流组织：进馆与出馆，人流与书流等；功能分区明确：各区联系方便，互不干扰，既方便读者又便于管理。防火疏散组织:防火分区，疏散距离，疏散楼梯等；（3）建筑设计成果设计图纸包括：总平面图：合理布置建筑主、次入口；解决好人流、车流关系；尽可能考虑室外停车；满足建筑物防火间距及消防通道要求：建议比例1：5001:1000。各层平面图：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；建议比例1:100。剖面图：比例1:100。立面图：给出楼（地）面、屋面、墙身工程做法；建筑风格、造型应富有创意，有时代感；建议比例1:100。构件详图：比例1:20。（4）建筑设计说明书:说明书要言简意赅、图文并茂，主要阐述设计指导思想，具体内容如下：前言：说明拟设计建筑的意义、用途及设计依据。建筑设计概况：总平面图中场地位置的选择，建筑物规模等。设计方案比较，分析其可能性。各组成房间的分区、分层、分段以及具体位置，在使用功能、相互联系、交通流线等方面是如何考虑和安排的。主要房间的采光、通风、朝向、遮阳等问题是如何考虑的。主次入口、走廊、楼梯等设计如何满足功能需要、安全疏散和防火规范要求。建筑各主要部件（如：基础、墙身、框架、楼地板层、楼梯、屋顶、门窗等）的材料选用、构造形式、特点要求及施工方法等必要的文字说明。建筑物的技术经济指标、设计的优缺点和尚待解决的问题等。2、结构设计：在尽可能了解现场的施工条件、材料供应、构件生产条件下，要用学知识进行结构选型，结构布置，结构计算，并绘制出结构施工图，基本掌握有关规范及计算用表的使用，具有一定的工程设计能力。（1）结构设计内容：确定结构方案。作出结构布置及选型。对主要框架进行具体的荷载、内力和截面计算（可用电算校核）。对楼梯、雨棚及现浇板等非标准构建进行设计。熟悉标准图集、通用图集，绘制基础与楼（屋）该结构布置图。（2）结构施工图绘制楼板结构平面布置图（12张）。框架的模板和配筋图（12张）。基础平面布置图和基础模板和配筋图（1张）。楼梯、雨篷及现浇板等的施工图（12张）。（3）编写结构设计说明书结构方案选择，包括结构选型、结构布置和材料选用等。结构设计依据。结构设计计算的具体内容和步骤，包括计算简图的选取、荷载计算、内力分析和组合、抗震验算、构件截面设计及结构构造说明等。计算中所用的必要数据和表格。文献综述（国内外研究情况及其发展）图书馆是人类文化知识的宝库，世界建筑艺术之林中熠熠生辉的经典之作，无不包含图书馆建筑的倩影。它传承着民族优秀的文化传统，记载着人类前进的脚步，成为人类文明和文化知识的积淀和宝藏。而作为公共图书馆，其反映了城市的经济文化发展水平，代表着城市的现代文明和建设成就，是城市整体形象的一部分。法国密特朗图书馆、英国不列颠图书馆、美国国会图书馆和我国的国家图书馆、上海图书馆、深圳图书馆等，无不向世人展示着国际大都市的风采与魅力。公共图书馆承载了城市文化形象代言的重任，因为：(1) 它在城市化的进程中保持了城市的特色，保持了城市的个性，保持了城市的可持续竞争；(2) 它发挥了信息中心的功能，能满足市民对信息的需求； (3)它发挥了社会教育功能。它提供学习教育的资源，提供教育培训、讲座等文化活动，提高了市民的素质；(4) 它发挥了桥梁作用。不仅能与外界先进科技交流，并且是市民娱乐休闲的场所。由此可见，城市公共图书馆在为公众提供服务的同时,一定程度上更代表着城市的形象。伴随着人类文明和社会进步，图书馆的内涵不断深化，外延不断扩大，社会文化等活动的作用越来越明显。因而图书馆建筑也经历了一个由简单到复杂、由封闭到开放，不断现代化的历程。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。现代图书馆的技术特点、现代理念和运作模式，决定了现代图书馆建筑的结构和模式有以下的几个特点：(1)多样化的功能空间，随着图书馆功能的综合化，功能空间日趋复杂和多样；(2)功能空间边界的模糊化，现代图书馆实行了大空间格局和“借藏阅”、“人机书”一体化模式后，出现了你中有我，我中有你的局面，如阅览室，同时又是书库，还配有研究包厢，同时可以上网检索信息，查找书目，必要的文献信息可复杂，可下载；如走廊，既是交通要道，同时还可能设置了供读者休息的座椅，配置了可以欣赏音乐的VOD终端，因此，根据图书馆的发展趋势，对需要考虑的功能区域只能运用某种手段作闹区和静区的相对分离，不需要作绝对的、固定式的隔离；(3)尽量采用大空间，大空间意味着大进深、大开间，采用跨度较大的柱网，避免室内固定的结构墙体。大空间的开放格局，大气清新，灵活方便，流程直接，为“借藏阅”、“人机书”一体化以及提高馆员的工作效率创造了条件，营造了人在书中，人书合一的环境氛围。但大空间设计应考虑防火和安全问题；(4)图书馆建筑的体型，要尽可能采用紧凑集中的块状体型或其变型传统图书馆建筑分散式的条状体型，使各个功能空间关系松散，工作流线和交通路线加长，读者、馆员、馆藏文献之间呈隔离状，造成读者查找文献不便，馆员工作效率低。采用块状体型，如方形、矩形等，体型空间紧凑，便于作大空间使用；(5)基本采用模数式设计，即通过统一层高、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；(6)重视多功能空间的规划和设计，如学术研究空间、休闲交际空间等；(7)建筑高度。图书馆建筑高度越高，一会导致投资增大，如垂直交通就需多部电梯，消防安全要求提高，二会减小层建筑面积，采用大空间多了一个制约因素，三会增加交通空间，降低有效面积利用，四增加管理、维持费用。要设计和建造一所既具有实用价值又有艺术设计感的具有前瞻性现代图书馆是一项十分艰巨的任务。而建筑业是我国国民经济建设中重要产业之一，近年来，我国建筑业发展十分迅速，框架结构以坚固耐用而著称，其结构外表可以设计的多元化，既美观又实用，建筑平面布置灵活，使用空间大，延性较好。所以被广泛应用。每个大中型城市里基本上都有标志性的图书馆，图书馆的建成很大程度上为城市的景观添了色。充分考虑满足读者活动及抗震等要求，本图书馆设计采用框架结构。框架结构中梁柱承受荷载，墙为非承重构件，起分隔作用，因此框架结构平面布置灵活，利于安排需要较大空间的建筑结构，可以根据需要分隔成小房间或大房间，门窗开置大小、形状都较自由，而且还可以选择墙体材料实现良好的热工、隔音及耐火性能；现浇式框架全部在现场浇筑，故整体性好抗震性能好；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；另外，可以利用结构构件的搭接、外露及其它特殊处理手段丰富立面设计，取得多种多样的立面效果。虽钢筋及水泥用量相对较大大，造价较混合结构高，但综合起来讲框架结构具有其他结构所不具备的优势，是一种应用广泛的结构形式。钢筋混凝土框架结构在我国未来建筑中仍将保持良好的发展前景。这主要是基于下列原因:首先，随着粘土砖被停用，钢材价格的居高不下，使得钢筋混凝土框架结构的经济性和实用性仍将在相当长时期内保持优势:其次，为节省占地面积，节约市政工程费用，节省拆迁费用，改善城市居民的生活条件，城市建筑的中、高层化仍是我国城市建筑的必然趋势。而钢筋混凝土框架结构对中、高层建筑有良好的适应性。在我国，建筑高度1520层以下的建筑物，大多采用钢筋混凝土框架结构，其中在北京已建成的高18层、局部22层的现浇框架结构长城饭店，是我国地震区最高的框架结构。它采用了延性框架设计方法，并采用轻钢龙骨石膏板作隔断墙，外墙采用玻璃幕墙阅;当有变形良好的轻质隔断及外墙材料与抗横向荷载结构相结合时，钢筋混凝土框架可建到30层左右。再者，随着经济的发展，综合性多功能大厦、底层带酒店、带车库的框架结构建筑会越来越多，这必将会提高钢筋混凝土框架结构的使用率。因此，对钢筋混凝土框架的研究和探索一直是工程界重视的领域之一。框架结构布置在设计中至关重要。首先是柱网的布置，柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求，也要满足建筑平面不知的要求，还要使结构受力合理，另外，柱网布置应方便施工。其次是承重框架的布置，框架结构是由若干各平面框架通过连系梁的连接而形成的空间结构体系。在这个体系中，平面框架是基本的承重结构，按其布置方向的不同，框架体系可以分为下列三种：(1)横向框架承重：横向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋纵向布置，框架承重梁沿横向布置，有利于增加房屋横向刚度。缺点是由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要较大空间时，其净空较小；(2)纵向框架承重：纵向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋横向布置，框架承重梁沿纵向布置。优点是通风、采光好，有利于楼层净高的有效利用，可设置较多的架空管道，故适用于某些工业厂房，但因其横向刚度叫查差，在民用建筑中一般采用较少；(3)纵、横向框架混合承重：纵、横向框架混合承重布置方案是沿房屋的纵、横向布置承重框架。纵、横向框架共同承担竖向荷载与水平荷载。当柱网平面尺寸为正方形或接近正方形时，或当露面活荷载较大时，则常采用这种布置方案。纵、横向框架混合承重方案，多采用现浇混凝土构件整体式框架。 还有变形缝的设置。由于温度变化，地基不均匀趁降和地震因素的影响，易使建筑发生变形或破坏，故在设计时应事先将房屋划分成若干个独立部分，使各部分能自由独立的变化。这种将建筑物垂直分开的预留缝称为变形缝。包括伸缩缝，沉降缝和防震缝。 框架结构的研究方法：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；(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。三、 拟解决的关键问题1、建筑设计方面：图书馆功能分区布置；交通组织（人流、书流）布置；建筑平面及立面布置；建筑防火疏散设计。2、结构设计方面：确定结构方案、结构布置形式；进行主要框架结构荷载、内力和截面计算；楼梯、雨篷及现浇板等非标准构件进行设计； 主要基础的配筋计算。3、相关专题设计。四、 研究思路和方法研究思路：根据毕业设计任务书要求，图书馆设计内容包括建筑设计、结构设计和相关专题设计三部分内容。建筑设计：通过查阅资料和毕业实习搜集资料，了解图书馆建筑设计的要求，设计本着“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适用性和灵活性，适用现代化服务手段，并且考虑到在今后发展过程中，具有调整和改造的可能性。结构设计：总结并综合运用所学专业知识，查阅相关资料（图集、规范等），进行结构体系选择；初选构件尺寸；结构荷载计算；内力分析及组合；构件截面设计（楼板、梁柱和基础等）。方法：框架内力分析分别计算各荷载下结构内力，竖向荷载下内力分析采用弯矩分配法；水平荷载下内力分析采用底部剪力法。然后根据组合原则进行内力组合和截面设计，并绘出相应的结构施工图。设计过程中，再请教指导老师和有关专家，解决设计过程中遇到的各种问题。五、 本课题的进度安排1、建筑设计（5周）：(1)方案比较、分析、确定（1周）(2)绘制建筑施工图（2.5周）(3)编写建筑设计说明书（0.5周）注：穿插实习（1周）2、结构设计（9周）(1)结构选型及结构布置（1周）(2)主要框架的荷载计算、内力分析、截面设计（2.5周）(3)楼板、雨篷、基础、楼梯的计算（1周）(4)绘制结构施工图（2.5周）(5)专题设计（1周） 注：穿插实习、查阅资料（1周）3、电算及校核（1周）4、准备答辩（2周） 整理计算书、打印、装订，答辩准备六、 参考文献(1)贾莉莉，陈道政，江小燕，土木工程专业毕业设计指导书（建筑工程分册），合肥工业大学出版社，2007.3(2)李必瑜，房屋建筑学，武汉理工大学出版社，2007.3(3)沈浦生，苏三庆，高等学校建筑工程专业毕业设计指导， 中国建筑工业出版社，2004.11(4)张文忠，公共建筑设计原理，中国建筑工业出版社，2005.8(5)朱彦鹏，混凝土结构设计，上海：同济大学出版社，2004.9(6)龙驭球，包世华等，结构力学教程，高等教育出版社， 2005(7)东南大学等，混凝土结构（第三版）（上、中册），中国建筑工业出版社，2004.6(8)建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(9)建筑地基基础设计规范（GB/T 50010-2002）(10) 建筑结构制图标准（GB/T501052001）(11)建筑结构设计手册，中国建筑工业出版社，2002(12)建筑设计防火规范（GBJ 16-87）(13)东南大学,浙江大学,湖南大学,苏州科技学院. 土力学（第三版）M.中国建筑工业出版社出版,2010 (14)Design of Reinforced Concrete Structures，美 Williams,A，2002 (15)Reinforced Concrete Structures，新西兰Park and Poly，1989指导教师意见指导教师（签名）： 年 月 日所在系（所）意见负责人（签章）：年 月 日