题 目： 慈溪市先锋电器公司办公楼设计 专业班级： 土木101 学生姓名： 陈利威 学号： 201051395126

一．前言部分

随着我国房地产行业的发展，多层混凝土办公楼的建筑项目越来越多，针对多层混凝土办公楼的建筑结构设计也得到了广泛的研究和关注。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。一般框架结构是由楼板、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。在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。

二、主题部分

本文针对多层混凝土办公楼的结构设计要点进行了详细的分析，具体如下。

1. 多层混凝土办公楼的结构设计基础

首先，针对多层混凝土办公楼的结构设计要合理使用工程地质勘察报告。在多层混凝土办公楼的工程地质勘察报告中包含基础设计中的各个方面的数据，各项数据要相互匹配，并且使用工程地质勘察报告时要与现场的实际施工情况相结合，在充分了解现场施工情况的前提下，分析工程地质勘察报告在本施工地段的适应性。其次，多层混凝土办公楼的结构设计要以承载力和变形情况为前提，选用的地基材料尽量选择经济性高的天然地基材料。多层混凝土办公楼的地基承载力要求高，应充分考虑土层的力学性质，以及土层的稳定性和承载能力等方面。最后，多层混凝土办公楼的结构设计一般是独立或条形基础的。一般情况下，先由地基的承载能力和变形情况来确定地基的尺寸，再对基础截面的设计进行验算。在计算之后，进行基础地基截面的设计工作，这时要选用地基净反力的计算方法。

2. 多层混凝土办公楼结构的上部设计要求

首先，多层混凝土办公楼结构的平面设计具有灵活性的，它主要是提供科学合理的办公场所，以及提供办公场所的特殊立面体型。多层混凝土办公楼结构的平面和里面形状都要尽量的简单和具有一定的规则，每个部分的刚度要分配均匀，这样可以减少多层混凝土办公楼结构的出现扭转的可能性，同时，要对多层混凝土办公楼结构的层高进行统一设置，尽可能的对设计和施工进行简化。其次，多层混凝土办公楼的楼板结构体系通常采用单向板和双向板两种比较常见的板型，通常情况下通过次梁尽可能使楼板成为双向板的结构，这样可以让楼板结构的整体受力具有一定的合理化，进而让配筋具有一定的均匀性，这样的楼板厚度一般情况下比单向板的设计要薄。通常情况下，要根据具体使用情况，荷载程度以及跨数进行楼板的选择。一般情况下，框架结构的楼板厚度要大于100mm，对楼板进行开洞的处理方法也要特别提起关注。

3. 多层混凝土办公楼结构的主体结构设计要点

多层混凝土办公楼结构的超长措施结构超长造成的裂缝主要是受到混凝土收缩作用和温度变化影响所形成，具体的设计要把握几个方面即可很好的避免这些问题。首先，每隔30至40 m就设置一条后浇带，与此同时，在楼板的混凝土中添加进多功能的混凝土外加剂，从而全面的改善混凝土质量。

其次，控制应力集中产生的裂缝，加强孔洞周边有效性的措施。再次，运用较为先进科学的保温隔热措施，特别是屋面设架空层，对于屋面保温隔热层以及外围的护墙所选用的保温隔热材料性能一定要求到位等。最后，根据计算所得结果，加强梁柱所采取措施，特别是中部横梁和边柱，按照计算所得的结果进行配筋加强，对于部分梁长度大于30 m的，对其其加大加密腰筋。

4 . 办公楼的功能要求

办公楼的平面构成其基本形式取决于标准层的思维方式。在考虑标准层时要将以下两方面放在一起进行考虑：一是作为单一空间的办公室空间，另一是被称为核心筒的部分，它集中了如电梯间、楼梯、洗手间和设施等垂直方向重复通用的要素。在决定办公楼的空间时，除了受核心筒类型的影响外，其大致框架也受到办公室的进深尺寸，同标准模数有着密切关系的柱间隔尺寸，以及吊顶的高度的限制。

办公室的进深一般都在12~18m，因为它和标准的对称式办公室容易取得一致。在进行避难流线设计时，要尽量同日常人流设计的一致，并容易识别，以避免在发生火灾等避难疏散时造成混乱，并且为了保证避难通道在火焰和烟雾中的安全。设计要做到火灾发生时，能将过廊和楼梯间同其他部分明确分开。

电梯布置，作为整体建筑物内人和物垂直流线的交通设计。要考虑的电梯的台数、规模、速度以及群体管理等的控制方法。在办公楼内使用的电梯有以下三种类型：载人电梯、载人载货两用电梯和紧急用电梯。

走廊是标准层的主要流线，它和楼梯以及核心筒的类型一同决定了大楼的基本形式。在设计时，需要对使用者的方便性及设备空间的维修管理等进行研究。

办公室由各种各样的性能构成，它的范围涉及到从室内外装修材料到建筑物的抗震性能、设备和电源的设定容量。在一个建筑物内，最重要的是在各自要求的等级上千万不要出现任何的纰漏，尽量地做到均衡，协调性能设定。另外，在等级的设定时，比如抗震的性能，不但是主体结构，也要将室内外装饰材料、机械设备、配管类固定以及伸缩缝的设定等，所有的项目放在一起，统一进行考虑。

门厅作为交通枢纽，其主要作用上接纳、分配人流，室内外空间过渡及各方面交通的衔接。门厅的布局可以分为对称式与非对称式两种。对称式的布局常采用轴线的方法表示空间的方向感，将楼梯布置在轴线上成对称布置在主轴线两侧。门厅设计应注意：门厅应处于总平面中明显而突出的位置，一般应面向主干道，便人流出入方便。门厅内部设计要有明确的导向性，同时交通流线组织简明醒目，减少相互干扰成不知所以的现象。由于门厅是人们进入建筑物首先到达、经常停留的地方，因此门厅的设计，除了合理地解决好交通枢纽等功能要求外，门厅内的空间组合和建筑选型要求，也是公共建筑中重要的设计。

三、总结部分

在建筑结构设计中，多层混凝土办公楼的结构设计是一种基础性的设计，也是一种比较常见的设计方法。在多层混凝土办公楼结构的设计时，现场的设计工作者要根据不同的情况进行合理的结构设计。在实际的设计过程中要遵循相关的规范进行科学合理的设计，本文针对多层混凝土办公楼结构设计进行了相应的研究，具体包括：多层混凝土办公楼的结构设计基础；多层混凝土办公楼结构的上部设计要求；多层混凝土办公楼结构的主体结构设计要点：第一，多层混凝土办公楼结构的超长措施，第二，多层混凝土办公楼装修荷载灵活多变性的应对，第三，多层混凝土办公楼的楼梯设计要点。希望本文的研究能为多层混凝土办公楼的结构设计水平的提升带来一定的帮助和启示。

四、参考文献

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第二篇：开题报告--普通机床数控改造的结构设计及精度分析

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普通机床数控改造的结构设计及精度分析

一、课题概述、背景及意义

工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到19xx年只有1.9％，而日本在19xx年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。

微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。① 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。 ②可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。③ 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。④ 可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。⑤ 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。由以上五条派生的好处如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

机床的数控改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。机床数控化改造有以下优点：①节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。②性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。③提高生产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。

在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。

目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。我国大量的普通机床应用于生产第一线，用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求，所以必须大力提高机床的数控化率。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操 1

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作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达±0.01，已能满足加工零件的精度要求。这几年，国家加大了对这类机床的改造力度，国防科工委更是推行了万台机床数控化计划，车床、铣床的数控化改造需求量很大。本课题以普通车床的数控改造为例，研究机床数控改造的方法，包括其结构的改造设计，机床改造后性能与精度的分析以及控制精度的措施等，普通车床应用微机控制系统进行改造数控改造后，可以提高工艺水平和产品质量，减轻操作者的劳动强度。基于上述分析，本课题的研究具有较高的现实意义。

二、主要研究内容

1.普通车床数控改造方案的确定，进行总体设计。

2.对普通车床数控改造进行结构设计与计算，包括主轴进给系统设计、机床纵、横进给伺服系统的设计等。

3. 对改造后的经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型。

4. 根据进给系统的控制原理模型，对影响伺服系统系统的因素进行分析。

5. 对影响伺服传动精度的因素齿轮传动精度、滚珠丝杠副传动精度等进行深入研究，并提出相应的改进方法。

6. 对影响伺服元件伺服精度的因素步进电机步矩角精度等进行深入研究，并提出相应的改进方法。

三、拟解决的关键问题

1. 普通车床数控改造进给伺服系统机械部分的设计与计算。

2. 对经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型。

3. 根据进给系统的控制模型，分析系统的误差来源及影响系统精度的因素。

4. 设计步进电机细分驱动电路，提高伺服进给系统的控制精度。

四、拟解决方案及关键技术

1. 普通车床数控改造进给伺服系统机械部分的设计与计算内容包括：确定系统的负载，运动部件惯量计算，步进电机的选择，滚珠丝杠副的选择和计算、滚珠丝杠副的刚度验算等。

2. 对改造后的经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型。

3. 根据伺服进给系统控制原理模型，分别对伺服驱动元件的伺服精度、伺服机械传动元件传动精度进行分析，分析影响经济型数控车床定位精度主要因素。

4. 在伺服进给系统控制电路中加入步进电机细分驱动设计，改善步矩角特性，提高经济型数控车床的定位精度。

五、创新点

1. 运用机电一体化系统设计思路与方法进行普通车床数控改造的结构设计，在设计上达到有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；便于操作和维修。

2. 从经济型数控车床的控制原理模型分析影响整个系统精度的关键因素，分析影响机床机床定位精度的各项误差来源，提出相应的改进方法并应用于机床结构设计中。

3. 运用步进电机细分驱动技术，设计基于单片机控制的步进电机的细分驱动电路，减小步进电机的步距角及机床的脉冲当量，提高经济型数控车床的加工精度，改善电机运行的平稳性，减小噪声，增加控制的灵活性。

六、课题预计目标

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1.普通车床数控改造的方案的研究，进行总体设计。

2. 对经济型数控车床的伺服进给系统建立控制原理模型，并根据进给系统的控制原理模型，对影响系统精度的关键因素进行分析。

3. 研究提高机械传动部件的传动精度与刚度的方法，对普通车床数控改造进行结构设计，改善伺服进给系统的伺服特性。

4. 设计一种基于单片机控制的步进电机的细分驱动电路，提高伺服进给系统的分辨率。

七、课题研究进展计划

预计本课题研究进展主要分以下几个阶段：

1. 20xx年11月～20xx年12月 查看文献资料并撰写开题报告

2. 20xx年12月～20xx年03月 收集相关方面的资料，以普通车床数控改造为例进

行总体设计

3. 20xx年03月～20xx年04月 学习机床伺服进给系统的设计等方面知识

4. 20xx年04月～20xx年07月 进行结构设计，绘制普通车床数控改造纵、横向进

给系统装配图

5. 20xx年07月～20xx年08月 学习机床控制精度等方面知识

6. 20xx年08月～20xx年09月 对机床进行精度分析

7. 20xx年09月～20xx年10月 研究提高机床控制精度的措施

8. 20xx年11月～20xx年12月 完成毕业论文

9. 20xx年12月 毕业答辩

参 考 文 献

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