《建筑工程综合办公楼设计(共81页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程综合办公楼设计(共81页).doc（81页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本次毕业设计是一幢综合办公楼设计，包括建筑设计和结构设计两部分内容。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑就基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。 结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施工图。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则，两部分空间合理，连接紧凑，主次分明，使建筑空间的舒
2、适度加以提高。关键词：框架，抗震，采光，结构AbstractThis graduation project is a office building design, including architectural design and structural design two parts of contents. The architectural design is in under the overall plan premise, according to designs the project description the request, the synthesis consid
3、ered the base environment, the use function, synthesizes the shaping, the construction, the material, and the economy and so on. Emphatically has solved the building with the environment, the building and each kind of detail structure, finally determined the design proposal, draw the construction dr
4、awing. The structural design is in the building preliminary design foundation the definite structure plan; Chooses the reasonable structure system; Carries on the structural arrangement, and the preliminary estimate, the definite structural unit size, carries on the structure computation. Structure
5、computation including load computation, distortion Checking calculation, androgenic force analysis and section design, and plan related structure construction drawing. In brief, is suitable, the security, the economy, easy to operate is this design principle, two parts of spaces reasonable, the conn
6、ection compact, primary and secondary is distinct, causes the building space to extend moderately performs to enhance. Key word: Frame， earthquake resistance， natural lighting ，structure目录1. 绪论1.1. 工程背景本工程项目题目为综合办公楼，它为6层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为1089.02m2，总建筑面积约为6474.13 m2；层高3.9m,平面尺寸为54.9419.44m。采用独立基础，室内地
7、坪为0.000m，室外内高差0.6m。框架梁、柱、楼面、屋面板 板均为现浇。1.1.1. 设资料计1、地基土指标 自然容重1.90g/cm2，液限25.5，塑性指数9.1，空隙比0.683，计算强度150kp/m2。2、地质条件建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.51.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约3.0米, qsk=3540kPa。粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米， qsk=
8、3035kPa。粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=4060kPa,qpk=15002000kPa。不考虑地下水。3、气象资料夏季最高气温，冬季室外气温最低。冻土深度25cm，基本风荷载W。=0.4kN/ m2；基本雪荷载为0.2 kN/ m2。年降水量680mm。4、抗震等级7度5、地震设防烈度 三级6、设计地震分组场地为1类一组Tg（s）=0.25s （表3.8高层建筑结构）1.1.2. 材料本工程柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基础采用C30，纵
9、筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。1.2. 工程特点本工程为六层，主体高度为24.3米，属高层建筑。高层建筑都是采用框架结构体系建造而成。由于本次设计是办公楼设计，要求有灵活的空间布置，和较高的抗震等级，故采用钢筋混凝土框架结构体系。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，本建筑采用的现浇结构。
10、经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑自身的特点，决定采用钢筋混凝土结构。1.3. 本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、框架结构的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型。2. 结构设计2.1. 框架结构设计计算2.1.1. 工程概况本项目为6层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为1079.2m2，总建筑面积约为6474.15 m2；层高3.9m平面尺寸为59.94m19.44m。采用独立基础，室内地坪为0.000m，室外内高差0.45m。框架平面同柱网布置如下图：图2.1 框架平面柱网布置框架梁柱现浇，屋面及楼面采用100mm厚现浇钢筋混凝土。2.1.2.
11、 设计资料1、气象条件:基本风荷载W。=0.4kN/ m2;基本雪荷载为0.2 KN/ m2。2、楼、屋面使用荷载：走道：2.5kN/ m2；消防楼梯2.5kN/ m2；办公室2.0kN/ m2；机房8.0kN/ m2，为安全考虑，均按2.5kN/ m2计算。3、工程地质条件：建筑物场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.51.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约3.0米, 粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状
12、态，厚度3.5米，粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，不考虑地下水。场地位二类二组Tg（s）=0.355（表3.8高层建筑结构）4、屋面及楼面做法：屋面做法：20mm厚1：2水泥砂浆找平；100140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩；100mm厚现浇钢筋混凝土楼板；15mm厚纸筋石灰抹灰。楼面做饭：25mm厚水泥砂浆面层； 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm纸筋石灰抹灰 2.1.3. 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定1、初估截面尺寸(1)、柱：bh=600mm600mm(2)、梁：梁编号如下图：L1: h=(1/121/8)8100=6751
13、012.5 取h=700mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)700=233350 取b=300mmL2: h=(1/121/8)9000=7501125 取h=800mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)800=267400 取b=350mmL3: h=(1/121/8)3000=250375 取h=450mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)450=150225 取b=250mmL4:为次梁取h=400 mm 取b=250mm图2.2 框架梁布置2、梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心为准，由于建筑轴线与柱轴线重合，故计算跨度如下：图2.3 梁的计算跨度3、柱高度底层柱
14、 h=3.9+0.45+0.5=4.85m其他层 h=3.9m图2.4 横向框架计算简图及柱编号2.1.4. 荷载计算1、屋面均布恒载二毡三油防水层 0.35 kN/ m2冷底子有热玛蹄脂 0.05 kN/ m220mm厚1：2水泥砂浆找平 0.02 20=0.4 kN/ m2100140厚(2%坡度)膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)7/2=0.84 kN/ m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kN/ m2共计 4.38 kN/ m2屋面恒载标准值为：（54.7+0.24）（8.12+3+0.24）4.38=46
15、77.99 kN2、楼面均布恒载按楼面做法逐项计算25厚水泥砂浆找平 0.02520=0.05 kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24 kN/ m2共计 3.24 kN/ m2楼面恒载标准值为：（54.7+0.24）（8.12+3+0.24）3.24=3460.43 kN3、屋面均布活载计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载：0.2（54.7+0.24）（8.12+3+0.24）=213.61 kN4、楼面均布活荷载楼面均布活荷载对于办公楼一般房间为22.0KN/ m2，走道、消防楼梯为2.5 kN/ m2，为计算方
16、便，偏安全的统一取均布活荷为2.5 kN/ m2。楼面均布活荷载标准值为：2.5（54.7+0.24）（8.12+3+0.24）=2670.1 kN5、梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量）L1： bh=0.3m0.7m 长度7.5m 每根重量 0.77.525（0.022+0.3）=44.63kN 根数 826=96根L2： bh=0.35m0.80m 长度8.4m 每根重量 0.82.125（0.022+0.35）=65.52kN 根数 646=144根L3： bh=0.25m0.45m 长度2.4m 每根重量 0.452.425（0.022+0.25）=7.83 kN 根数 86=48
17、根L4： bh=0.25m0.4m 长度7.75m 每根重量 0.47.7525（0.022+0.25）=22.48kN 根数 726=84根Z1： 截面 0.60.6 m2 长度4.85m 每根重量 （0.6+0.022）4.8525=51.2 kN 根数 849=41根Z2： 截面 0.60.6 m2 长度3.9m 每根重量 （0.6+0.022）3.925=39.94 kN 根数 415=205根表2.1 梁柱自重梁（柱）编 号截面（m2）长度（m）根数每根重量（kN）L10.30.77.509644.63L20.350.88.4014465.52L30.250.452.4487.83L
18、40.250.47.758422.48Z10.60.64.854151.2Z20.60.63.920539.946、墙体自重外墙墙厚240mm，采用瓷砖贴面；内墙墙厚240mm，采用水泥砂浆抹面，内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑。单位面积外墙体重量为：7.00.24=1.68 kN/ m2 单位面积外墙贴面重量为：0.5 kN/ m2单位面积内墙体重量为：7.00.24=1.68 kN/ m2单位面积内墙贴面重量为（双面抹面）：0.362=0.72 kN/ m2表 2.2 墙体自重墙体每片面积（m2）片数重量（KN）底层纵墙外墙8.44.0513外墙墙体742.9983.32外墙墙面221.13
19、3.94.052外墙墙体53.07外墙墙面15.82.44.054外墙墙体32.66外墙墙面9.725.44.054外墙墙体73.48外墙墙面21.87内墙5.74.352内墙墙体166.62238.02内墙墙面71.41底层横墙外墙4.84.054外墙墙体65.32254.29外墙墙面19.447.54.052外墙墙体102.06外墙墙面30.382.14.052外墙墙体28.58外墙墙面8.51内墙7.84.252内墙墙体 222.77418.47内墙墙面95.474.84.354内墙墙体70.16内墙墙面30.07外墙8.43.213外墙墙体587.06外墙墙面174.72墙体每片面积（
20、）片数重量（kN）标准层纵墙外墙3.93.202外墙墙体41.93925.01外墙墙面12.482.43.202外墙墙体25.8外墙墙面7.685.43.22外墙墙体58.06外墙墙面17.28内墙5.73.12内墙墙体59.37499.97内墙墙面25.448.43.18内墙墙体349.98内墙墙面13.82 标准层横墙外墙4.83.22外墙墙体51.61203.87外墙墙面15.362.13.22外墙墙体22.58外墙墙面9.68内墙4.83.22内墙墙体51.6内墙墙面22.127.53.216内墙墙体645.12995.32内墙墙面276.487、荷载总汇顶层重力荷载代表值包括屋面恒载
21、+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重。顶层恒载：4677.99kN顶层活载：213.61kN顶层梁自重：+=44.6316+65.5224+7.838+22.4812=2618.96kN顶层柱自重：39.9441=1637.54kN顶层墙自重：203.87+995.32+499.97+925.01=2296.99 kN=+1/2+1/2+1/2=9099.42kN其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。=3460.43+1/22670.1+2618.96+1637.54+2296.99=11348.97 kN11348.9-
22、29.03-12.44-80.64-34.56-18.14-5.4-42.34-12.6-103.72-30.87+3.46+9.6+6.48+11.34+27.78=10998.29 kN =3460.43+1/222670.1+2618.96+51.239=9411.24-12.1-3.6-43.55-18.66-18.14-5.4-42.34-12.6-88.91-26.46+2.88+5.18+2.16+5.04+10.58=9231.71kN门窗荷载计算M-1、采用钢框门，单位面积钢框门重量为0.4kN/ m2M-2、M-3、M-4采木门，单位面积木门重量为0.2 kN/ m2C-1
23、、C-2、C3、C-4、C-5、C-6均采用钢框玻璃窗，单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/表2.3 门窗重量计算层号门窗号单位面积（m2）数量重量(kN)底层M-11.52.422.8864.35M-20.92.4125.18C-11.21.562.16C-21.52.185.04C-32.12.11210.58层号门窗号单位面积（m2）数量重量(kN)二至六层M-20.92.483.4658.66M-31.02.4209.6C-11.21.586.48C-21.52.1811.34C-32.12.11427.78图2.5 重力值示意图（1）底层墙体实际重量：=9231.71 kN（2）
24、二至六层实际重量：kN kN建筑物总重力荷载代表值kN2.1.5. 水平地震作用下框架的侧向位移验算1、横向线刚度混凝土 C30 kN/ m2在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。而现浇板的楼面，板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取=1.5（为梁的截面惯性矩）。对中框架取=2.0。若为装配楼板，现浇层的楼 图2-5 质点重力荷载值面，则边框架梁取=1.2，对中框架取=1.5。 横向线刚度计算见表2-4。2、横向框架柱的侧移刚度D值柱线刚度列于表2-5，横向框架柱侧移刚度D值计算见表2-6。3、横向框架自振周期按
25、顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基本公式。表2.4 横向刚度计算截面bh(m2)跨度 (m)惯性矩=bh3/12（ m4）边框框架梁中间框框架梁=1.5（m4）=E/l（m4）=2.0（m4）=E/l（m4）0.30.78.18.5810-312.8710-34.9510-317.1610-36.610-30.350.8914.9310-322.3910-34.9710-329.8610-39.9510-30.250.4531.9010-32.8510-32.8510-33.8010-
26、33.8010-30.250.491.3310-32.0010-32.0010-32.6610-32.6610-3表2.5 柱线刚度柱号截面（m2）柱高度（m）惯性矩线刚度（m4）（kNm）0.60.64.8510.810-36.481040.60.63.910.810-38.31104表2.6 横向框架柱侧移刚度D值计算 项目柱类型层根数底层边框架边柱0.457142154边框架中柱0.531165164中框架边柱0.5031573912中框架中柱0.5831813412二至六层边框架边柱0.229150144边框架中柱0.319209144 项目柱类型层 根数二至六层中框架边柱0.2841
27、862012中框架中柱0.3852524112这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： 式中基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.6；框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移；是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由求出，再用求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表2-7。表2.7 横向框架顶点位移层次（kN）（kN）（kN/m）层间相对位移69099.429099.420.01540.3921510998.29 20097.710.03370.3767
28、410998.29310960.05210.343310998.2942094.2900.070.2909210998.2953092.580.08890.220919411.2462503.820.1320.132=1.70.64、横向地震作用计算在二类场地，7度设防区，设计地震分组为第二组情况下，结构的特征周期=0.35s，水平地震影响系数最大值=0.08。由于=0.639=1.40.25=0.49（s），应考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配给各层，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的
29、结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。=0.08+0.01=0.080.639+0.01=0.06112结构横向总水平地震作用标准值：=（/ ）0.85=（0.35/0.639）0.90.160.8562324.99=5516.34kN顶点附加水平地震作用：=0.061125516.34=337.16kN各层横向地震剪力计算见表2-8，表中：横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图2-6。表2.8 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次（m）
30、（m）（kN）（kN）（kN）63.924.359099.42.530.2461611.141611.1453.920.4510998.29.380.2471279.262890.443.916.5510998.29.840.1991030.663921.0633.912.6510998.29.310.153792.414713.4723.98.7510998.29.760.106548.995262.4614.854.859411.2449430.960.049253.775516.23注：表中第6层中加入了，其中 =3337.16kN。图2.6 横向框架各层水平地震作用和地震剪力表2.9
31、横向框架抗震变形验算层次层间剪力（kN）层间刚度（kN）层间位移（m）层高（m）层间相对弹性转角61611.140.00243.91/162552890.40.00433.91/90743921.060.00593.91/66134713.470.0073.91/55725262.460.00793.91/49415516.230.014.851/485注： =1/450。（若考虑填充墙抗力作用为1/550）2.1.6. 水平地震作用下横向框架的内力分析本设计取中框架为例，柱端计算结果详见表2-10。地震作用下框架梁柱弯矩，梁端剪力及柱轴力分别见表2-11、图2-7，图2-8。表2.10 C轴
32、柱（边柱）柱端弯矩计算层次层高h层间剪力层间刚度y(m)63.91611.1418620450.7940.285325220853.92890.418620800.7940.477.76520443.93921.06186201090.7940.459488781633.94713.47186201310.7940.45116.82932523.95262.46186201460.7940.4118921012514.855516.23157391641.020.451325211856表2.11 D轴柱（中柱）柱端弯矩计算层次层高h层间剪力层间刚度y(m)63.91611.142524161
33、1.2520.463541.553.92890.4252411091.2520.40927943.93921.06252411481.2520.45133120.533.94713.47252411781.2520.45142.5149.423.95262.46252411981.2520.45168.518213.95516.23181341891.2520.45193.5195该框架为对称结构,A轴柱与D轴柱相同，B轴柱与C轴柱相图2.7 左地震弯矩图 图2.8 右地震弯矩图2.1.7. 竖向荷载作用下横向框架的内力分析图2.9一榀框架简图1、荷载计算 (1)、AB轴间框架梁屋面传给荷载板
34、传给荷载恒载：4.384.055/82=22.17 kN/m活载：2.04.055/82=10.13 kN/m楼面板传荷载恒载：3.244.055/82=18.23 kN/m活载：2.04.055/82=10.13 kN/m梁自重 5.95 kN/mAB轴间框架梁均布荷载为：屋面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.95+22.17=28.12 kN/m 活载=10.13 kN/m楼面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.95+18.23=24.18kN/m 活载=10.13 kN/mBC轴间框架梁屋面传给荷载板传给荷载恒载：4.381.55/82=8.21 kN/m活载：2.01.55/82=3
35、.75 kN/m梁自重 2.5kN/m楼面板传荷载恒载：3.241.55/82=6.08 kN/m活载：2.01.55/82=3.75kN/m梁自重 2.5kN/mBC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =5.95+22.17=28.12 kN/m 活载= k2.5+3.75=6.25N/m楼面梁： 恒载=梁自重+板传荷载 =2.5+18.21=10.71kN/m 活载=2.5+3.75=6.25 kN/mCD轴与AB轴相同(2)、A轴柱纵向集中荷载计算顶层柱：女儿墙自重：（做法：墙高800mm,100mm的混凝土压顶）0.240.818+250.10.24=4.06 kN
36、/m顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载 =4.068.1+5.95（8.1-0.6）+（4.382.255/82）9=188.4KN顶层柱活载=板传荷载=5.069=45.54 KNB轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 =5.95(9-0.6)+4.382.255/82(3+8.1)+4.382.2554.5/82+4.382.250.899/4=226.14KN顶层柱活载=板传荷载=5.06(3+8.1)+22.2554.5/16+22.250.899/4=71.5KN标准层恒载=梁自重+板传荷载 =5.95（9-0.6）+9.12（3+8.1）+3.242.2554.5
37、/82+3.242.250.899/4=166.22KN标准层活载=板传活载=71.51KNA轴柱与D轴柱相同，B轴柱与C轴柱相图2.10 框架竖向荷载示意2、用弯矩分配法计算框架弯矩竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利布置。这样求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载在总荷载比例较大时，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘1.11.2的放大系数予以调整。（1）、固端弯矩计算a.恒荷载作用下内力计算将框架视为两端固定梁，计算固端弯矩。计算结果见表2-13。表2.12 固端弯矩计算层数简图边跨框架梁顶层底层中间跨框架梁顶层底层b、活荷载作用下内力计算将框架视为两端固定梁，计算固端弯矩。计算结果见表2-14。表2.13固端弯矩计算层数简图边跨框架梁顶层底层中间跨框架梁顶层底层 图2.11 恒载弯矩图 图2.12活载弯矩包络图2.2. 梁柱内力计算2.2.1. 节点计算节点总数= 28 柱子总数= 24