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1、 J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本本 科科 毕毕 业业 论论 文文 贾汪区办公楼设计贾汪区办公楼设计 Jiawang District Office Building Design 学院名称： 江 苏 大 学 专业班级： 14 级土木工程 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2016 年 2 月 此摘要和正文不配套，仅作格式参考！ 贾汪区办公楼设计贾汪区办公楼设计 摘摘 要要 本工程为贾汪区办公楼，位于贾汪中心位置。 该工程占地面积约 1200 平方米左右，建筑面积 5693.47 平方米。本建筑主体五层， 层高一层为 4.2 米，二至五层为 3.
2、9 米，总高度 21.15 米。标高均为建筑面层，均定 在每层地面面层上表皮。各层卫生间结构标高为该层结构标高减去 0.05 米。室内外高 差为 0.45 米，女儿墙高 0.9 米。建筑采用长方形，总长度为 66.49 米，总宽度为 22.09 米。建筑立面规整，采用釉面砖装饰外墙，女儿墙混凝土现浇，除正门为玻璃门 外，其余均采用实木门，窗为塑钢窗。 本工程结构形式为钢筋混凝土现浇框架结构，柱子混凝土强度等级为 C40，框架梁 混凝土等级 C30。建筑地点地质条件良好，采用柱下独立基础，混凝土强度 C20。结构 采用伸缩缝，经济符合要求。设计严格遵守我国现行规范，计算中包括荷载计算，内 力组合
3、，基础设计，楼梯设计等。在设计过程中，应用在校所学知识以及校外实践经 验，细心思考。使我加深理解并融会贯通,提高自己的能力。 关键词关键词：钢筋混凝土；框架；结构设计 Jiawang district office building design (Arial 小四) Abstract (Arial 四号) This project is located in building area, wang jia jia chung-ho heart position. This project covers an area of 1200 square meters, with a constru
4、ction area of 5693.47 square meters. The main building, a layer of high five layers for 4.2 meters, two to five layers as 3.9 meters, total height 21.15 meters. For building surface elevation in every layer, on the ground surface skin. Each layer of toilet for the layer structure elevation elevation
5、 minus 0.05 meters. Outside elevation, parapet 0.45 meters high 0.9 meters. Building adopts rectangle, total length, width is 66.49 meters for 22.09 meters. The building elevation neat, using glazed pottery decorated walls, cast-in-site concrete parapets, except for the front door, glass door, windo
6、w are using solid for model. This project for reinforced concrete structures of cast-in-situ concrete frame structure, the pillar strength grade of concrete beams, the framework for C40 C30 level. Construction site geological conditions, adopt independent foundation, the strength of concrete under C
7、20. Structure and economic expansion joint requirements. Design specification, strictly abide by the current calculation of internal force, including the load calculation, foundation design, stair design etc. In the design process, application in knowledge and practical experience, the careful think
8、ing outside. Make me deepen our understanding of and mastery, improve their ability. Key words: reinforced concrete; frame; the design of the structure 目目 录录 第一章第一章 设计任务及要求设计任务及要求.1 第一节 设计原始资料.1 1 工程概况.1 2 设计条件.1 第二节 设计任务及要求.2 1 任务及要求.2 2 结构设计部分.2 3 设计进度安排.2 第二章第二章 建筑设计总说明建筑设计总说明.3 第一节 平面设计.3 1 总平面布
9、置.3 2 建筑结构方案.3 3 柱网布置.3 4 平面组合.3 5 交通组织与防火规范要求.3 6 采光通风.3 第二节 剖面设计.3 1 剖面组合.3 2 房间各部分高度.3 第三节 立面设计.4 1 立面构造意图.4 2 体型设计意图.4 3 墙面做法.4 第三章第三章 结构方案设计说明结构方案设计说明.6 第一节 结构方案的选择及结构布置.6 1 结构方案的确定.6 2 基础类型的确定.6 3 结构布置.6 第二节 主要结构基本尺寸确定及截面几何特征.7 1 框架.7 2 楼板材料与截面尺寸.8 第四章第四章 结构设计计算结构设计计算.9 第一节 荷载计算.9 1 结构布置及计算简图.
10、9 2 楼面：.11 3 厕所楼面：.11 4 墙体荷载：.11 5 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算.11 6 重力荷载代表值.13 参考文献参考文献.72 第一章第一章 设计任务及要求设计任务及要求 第一节 设计原始资料 1 工程概况工程概况 南昌市某中学办公楼，总建筑面积约 3538.6m2，基本雪压 wo = 0.40 KN/m2，基本 风压 So = 0.35 KN/m2 地面粗糙度为 B 类，拟建房屋所在地的抗震设防烈度为 6 度，设 计基本地震加速度为 0.05g,，设计地震分组为第一组，场地类别：类。 一小时最大降雨量：50.4mm；月最大降雨量：184.3mm(46 月)；年最
11、大降雨量： 1712.2 mm，最高气温： 39.2；最低气温: -7.7；最冷月平均温度：4.5 (12 月)；最热月平均温度: 29.7(79 月)； 地质条件：天然地面以下 0.6m 厚为填土,地基标准承载力为 80KN/m2，填土以下 的 1.5m 厚为粘土,地基承载力为 180KN/m2，粘土以下 2.3m 为一般亚粘土，地基承载 力为 220KN/m2，亚粘土以下为 4m 为风化混合岩，地基承载力为 300KN/m2。地下水 位:天然地面以下 5m 处。 2 设计条件设计条件 2.1 使用要求使用要求 南昌市某中学办公楼，主要用于各种办公用房，总建筑面积约 3538.6，建筑层 数
12、 4 层。平面位置详见总平面图，室内0.00 相当于绝对标高 8.500m。 2.2 设计要求设计要求 抗震设防烈度 6 度，设计基本地震加速度为 0.05g,设计地震分组为第一组。拟采用 钢筋砼框架结构，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。楼板采用现浇。 2.3 气象资料气象资料 基本风压 0.4 kN/；基本雪压 So0.35kN/。 冬季室外计算温度7.7C，夏季室外计算温度 29.7C； 最大年降水量 1712.2mm。 2.4 地质条件地质条件 该工程座落在粘性地基上。承载力标准 fk=180kpa。 2.5 材料条件材料条件 钢材采用、级钢。 砖材采用承重实心混凝土砌块及 200.0
13、厚加气混凝土砌块。 采用普通硅酸盐水泥。 木材为硬松、红松，木质较好。 第二节 设计任务及要求 1 任务及要求任务及要求 1.1 建筑设计部分建筑设计部分 总平面图（1：500）及设计总说明（包括图纸目录） 。 各层平面图（1：100） 。 正立面、侧立面、剖面图（1：100） 。 楼梯详图（1：50）及门窗表。 建筑构造节点详图（1：10 或 1：20）35 个，或者墙剖面图。 2 结构设计部分结构设计部分 2.1 计算内容计算内容 横向框架内力分析及配筋设计 楼盖(或屋盖)楼板配筋及次梁配筋 基础设计与楼梯设计 2.2 图纸图纸 框架配筋图（1：50） （边框架、中框架） 楼面（或屋面）布
14、置及配筋（1：100） 基础布置图（1：100） 基础配筋图（1：2050） 楼梯配筋图 3 设计进度安排设计进度安排 实习、调研 1 周 建筑设计 3 周 结构设计 11 周 答辩准备 1 周 第二章第二章 建筑设计总说明建筑设计总说明 第一节 平面设计 1 总平面布置总平面布置 本设计充分考虑地形高差变化，与周边环境的协调统一，采用基本矩形布置。 2 建筑结构方案建筑结构方案 本工程设防烈度为 6 度。采用整体四层，在变换处设有较宽施工变形缝。综合考 虑，采用钢筋混凝土框架结构，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。 3 柱网布置柱网布置 本工程为南昌市某中学办公楼，主要用于各种办公用房。综合考
15、虑教师办公人数， 各类办公室用途等因素，本设计采用 7600mm3800mm，6400mm3800mm，7600mm7600mm 的柱网布置。 4 平面组合平面组合 横向西北与东南对称布置，只有阳台不同，中部西南面布置凸阳台。 5 交通组织与防火规范要求交通组织与防火规范要求 依据师生流动人数及防火规范要求，本设计每侧设两部电梯、两部楼梯，对称布 置于左右两侧。两部楼梯位置合理，满足交通及防火疏散要求。 6 采光通风采光通风 实验楼门窗均采用较高较宽的塑钢门窗，仓库门采用实木门，以利于采光及通风。 大部分房间采用大面积门窗，内式走廊两端采用大面积落地窗，采光充裕，通风良好。 第二节 剖面设计
16、1 剖面组合剖面组合 本设计剖面组合充分考虑采光通风要求，流动人群的活动特点，结构类型，设备 尺寸，建筑功能要求等有关因素。 2 房间各部分高度房间各部分高度 2.1 层高与净高层高与净高 层高 3900mm。 2.2 室内外高差室内外高差 室内外高差为 0.60m。 2.3 窗宽与窗高窗宽与窗高 考虑到采光通风要求及美观，耐久性，采用塑钢窗。 2.4 各种用途房间的楼地面做法及说明各种用途房间的楼地面做法及说明 2.4.1 楼面做法楼面做法 100mm 厚现浇钢筋砼楼板 瓷砖地面（包括水泥粗沙打底） V 型轻钢龙骨吊顶 2.4.2 地面做法地面做法 素土夯实 100mm 厚 3：7 灰土 5
17、0mm 厚素砼一道 素水泥浆结合层一道（内参建筑胶） 20mm 厚 1：3 干硬性水泥砂浆找平层 撒素水泥面 5mm 厚陶瓷锦砖铺实拍平，稀水泥浆擦缝 2.5 墙体构造及说明墙体构造及说明 填充墙砖材采用承重实心混凝土砌块及 200.0 厚加气混凝土砌块， 墙体均满足强 度，保温，隔热，隔声，防潮等要求。 第三节 立面设计 1 立面构造意图立面构造意图 立面处理体现简洁明快，严肃活泼的气氛。正反立面突出塑钢门窗的窗明几净的 效果，简约而不失紧凑。 2 体型设计意图体型设计意图 体型设计采取主体四层的构造，体型富于层次感。 3 墙面做法墙面做法 3.1 外墙面做法外墙面做法 12mm 厚水泥砂浆
18、打底扫毛或划出纹道 6mm 厚 1：0.2：2.5 水泥石灰膏砂浆（掺建筑胶） 贴 6mm 厚天乳白色釉面砖 1：1 水泥砂浆勾缝 3.2 卫生间内墙面做法卫生间内墙面做法 9mm 厚 1：3 水泥砂浆打底压实抹平 素水泥浆一道 5mm 厚 1：2 建筑胶水泥砂浆粘贴层 5mm 厚釉面砖（粘贴之前浸水 2 小时以上） 白水泥擦缝 第三章第三章 结构方案设计说明结构方案设计说明 第一节 结构方案的选择及结构布置 1 结构方案的确定结构方案的确定 本工程为南昌市某中学办公楼，主要用于各种办公用房，需要较大使用空间。又 该工程所在地抗震设防烈度为 6 度，建筑层数为 4 层，而框架结构的优点是抗震性
19、能 好，结构牢固，使用寿命长，建筑平面布置灵活，能获得较大空间，建筑立面容易处 理；结构自重较轻，计算理论比较成熟；在一定的高度范围内造价较低，现拟采用钢 筋混凝土框架结构。在框架、框剪、剪力墙等结构体系中，四层房屋建筑要求平面 布置比较灵活，采用框架结构比较合理。为此，本设计采用钢筋混凝土现浇框架结构， 考虑地震作用的不利影响，采用纵横向框架承重方案，框架抗震等级为四级1。 2 基础类型的确定基础类型的确定 高层建筑的基础选型应根据上部结构形式、工程地质、施工条件等因素综合考虑 确定4。由于高层建筑一般是水平荷载控制设计，为有利于结构的整体稳定，宜选用整 体性较好的十字交叉基础、筏板基础或箱
20、形基础。当建筑物建造在软弱地基上时，应 采用桩基础或筏板基础下桩基或箱形基础下桩基等。考虑到本工程为四层钢筋混凝土 框架结构综合办公楼，而且本工程又坐落在粘性地基上，故基础可采用钢筋混凝土柱 下独立基础。 3 结构布置结构布置 3.1 平面尺寸平面尺寸 楼层平面采用三个矩形叠加而成，平面形状接近 n 形，总长L=49.6m,总宽 B =17.8m。 3.2 柱网尺寸柱网尺寸 结构沿房屋纵向柱距 3.8m,横向柱距 7.6m,2.4m，6.4m。各层层高均确定为 3.9m, 电梯机房和水箱间层高为3.0m。 3.3 变形缝变形缝 房屋总长L=49.6m，虽然超过现浇框架结构的伸缩缝最大间距 55
21、m 伸缩缝，故不 设置伸缩缝。楼层平面及结构布置接近对称，形状简单，结构比较规则，不设置防震 缝。上部结构荷载比较均匀，场地土地质条件变化较小，因而沉降较为均匀，不设置 沉降缝。 第二节 主要结构基本尺寸确定及截面几何特征 1 框架框架 1.1 框架梁材料及截面尺寸框架梁材料及截面尺寸 梁截面高度按梁跨度的 1/121/8 估算2，混凝土强度等级不应低于 C20，取 C25。 纵向受力钢筋选用 HRB335 级钢筋，箍筋选用 HPB235 级钢筋。由此估算的梁截面尺 寸见表 3.1.1，表中还给出了各层梁的混凝土强度等级。 表 3.1.1 梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级 横梁b h 层
22、次 混凝土强度 等级 DE 跨CD 跨 纵梁 b h 连梁 b h 1C25200X650200X400200X400200X350 24C25200X650200X400200X400200X350 1.2 阳台挑梁材料及截面尺寸阳台挑梁材料及截面尺寸 阳台挑梁的截面高度 h=300mm，宽度 b=650mm。其材料均同框架梁。 1.3 柱材料及截面尺寸柱材料及截面尺寸 框架柱一般采用矩形或方形截面，截面的宽度和高度均不宜小于 300mm，柱截面 尺寸可根据 c Nc N A f （*）估算12，式中 N 为柱组合的轴压力设计值； c A为柱截面 面积； c f为混凝土轴心抗压强度设计值；
23、N 为框架柱轴压比限值，对于二级抗震等 级，取 0.8。查抗震规范可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值0.8 N ; 各层的重力荷载代表值近似值取 2 15/kN m 。由图 4.1.1 可知边柱及中柱的负载面积分别 为 2 7.2 4.2m和 2 7.2 5.7m。由（*）式得第一层柱截面面积为： a）选 Z7: A0=3.6(5.7/2 + 2.1/2)=14.04 m2 NC=A0qdn = 14.04（1215）4=673.92 kN 842.40 kN N = 1.2 NC =1.2(73.92 kN 842.40 kN)= 807.50 kN 1010.85 kN b）由
24、N/fCA1.0 得 AN/fC=84114.6 mm2 105300 mm2 b=h=290324.5 mm 按构造要求 b、h300mm。 C）对于外柱截面，考虑框架梁纵向钢筋锚固要求，按水平锚固长度0.4LaE ,按 四级抗震要求，假定梁纵向钢筋直径 d=16mm，取 HRB335 级钢筋，由表有，0.4LaE =0.41.0538.5d = 359mm，且该钢筋应锚固于柱纵向钢筋内侧（下弯 15d） ，离柱外 侧应包括柱的混凝土保护层厚度 35mm + 柱纵筋 16mm（假定）+ 50mm（柱纵筋间净 距）+ 梁端下弯纵筋直径一半 8mm = 189mm，则 hc=259+189=44
25、8mm。 初步选取外柱截面 hc = 500mm，bc=400mm。 根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下： 14 层 500mmX400mm. 混凝土强度等级不应低于 C20，不宜高于取 C40，取 C25。纵向受力钢筋选用 HRB335 级钢筋，箍筋选用 HPB235 级钢筋。 2 楼板材料与截面尺寸楼板材料与截面尺寸 楼板为现浇钢筋混凝土板，厚度一般在 80160mm 范围内，考虑规范要求的荷载， 设备家具及施工荷载等因素，板厚取 100 mm。混凝土强度等级不应低于 C20，不宜高 于取 C40，取 C25。钢筋选用 HPB235 级钢筋。 第四章第四章 结构设
26、计计算结构设计计算 第一节 荷载计算 1 结构布置及计算简图结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计， 其标准层结构平面示意图见图 4.1.1。主体即 4 结构共 4 层，层高均为3.9m。 填充墙采用承重实心混凝土砌块及 200.0 厚加气混凝土砌块砌筑。门窗材料及尺寸 详见表 4.1.1。 框架结构计算简图如图 4.1.2 所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线 取至板底 24 层高度即为层高，取3.9m；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即底 层柱高为（3.86+1.8）=5.66m。 表 4.1.1 门窗明细表 类 型 设计 编号
27、 洞口尺寸 数 量 选用图集型 号备 注 窗C11500220045705J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 窗C2180022001605J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 窗C3210022001605J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 窗C42400220022405J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 窗C5180033003205J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 窗C6240060029405J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 窗C79006008905J4-1S70KF-1TC-1814塑钢推拉窗 门FM180
28、024001605J4-1M-1PM-0921实木门 门FM2150024003205J4-1M-1PM-0821塑钢平开门 门FM330002400205J4-1M-1PM-0821塑钢平开门 门FM475502400205J4-1M-1PM-0821塑钢平开门 门M11000240018705J4-1M-1PM-0821塑钢平开门 门M28002403205J4-1M-1PM-0821塑钢平开门 门M31500230011405J4-1M-1PM-0821塑钢平开门 注：图中数字为线刚度。单位：10-4E m3 梁柱刚度计算： 其中梁截面惯性矩考虑现浇板作用，取I=2I。(I。为不考虑楼板
29、翼缘作用的梁截 面惯性矩)。i=EI/H 或 i=EI/L ； I0=bh3/12 令=1 ，则其余杆的相对线刚度为： i 底柱 =5.82 ； =1.4 ； =1.4 ； i 边梁 i 底柱 i 中梁 i 底柱 i 上柱 i 底柱 框架梁柱相对线刚度如上图所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。 各种荷载设计值计算： 屋面（采用有保温找坡层改性沥青卷材防水屋面）： 三毡四油防水层 0.35 kN/m2 20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.40 kN/m2 水泥膨胀珍珠岩保温层 (0.03+0.140)15/2=1.28 kN/m2 100mm 厚现浇钢筋混凝土板 0.
30、125=2.5 kN/m2 V 型轻龙骨及铝合金龙骨吊顶 0.1-0.12 kN/m2 (一层矿棉吸声板厚 15mm，无保温层) 0.12 kN/m2 恒载： 4.65 kN/m2 活载： 不上人屋面查荷载规范得 0.50 kN/m2 2 楼面：楼面： 普通地砖地面（包括打底） 0.6 kN/m2 100mm 厚现浇钢筋混凝土板： 0.125=2.5 kN/m2 吊顶同屋面 0.12 kN/m2 恒载： 3.22 kN/m2 活载： 查荷载规范 办公室、会议室 2.0 kN/m2 走廊、门厅、楼梯 2.5 kN/m2 3 厕所楼面：厕所楼面： 普通地砖地面（包括打底）： 0.6 kN/m2 1
31、00mm 厚现浇钢筋混凝土板： 0.125=2.5 kN/m2 吊顶同屋面 0.12 kN/m2 恒载： 3.22 kN/m2 活载： 厕所 查荷载规范得 2.0 kN/m2 4 墙体荷载：墙体荷载： （采用 240mm115mm53mm 的普通砖，自重 18 kN/m2） 外墙：180.24 + 0.01520 + 0.36 + 0.01520 + 0.34 = 5.62 kN/m2 内墙：180.24 + 0.015202 + 0.342 = 5.60 kN/m2 5 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力
32、荷载；对墙、 门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。具体计算过程从略，计算结果见表 4.1.2。 表 4.1.2 梁、柱重力荷载标准值 层次构件 / b m/ h m 3 /kN m / g kN m / i l m n / i G kN / i G kN 横梁450700251.058.2697.550563496.133 走道梁450600251.057.0882.15022335.262 次梁450700251.058.2697.550281748.067 4.6m 纵梁450700251.058.2693.750361116.315 7.2m 纵梁450700251.058.2696.
33、350502625.408 9321.185 1 柱850850251.1019.8696.22096 11864.17 7 横梁350700251.056.4317.550562719.027 走道梁350600251.055.5132.15022260.765 次梁350700251.056.4317.550281359.513 4.6m 纵梁350700251.056.4313.75036868.185 7.2m 纵梁350700251.056.4316.350502041.843 7249.333 24 柱700700251.1013.4753.900965045.040 注：1）表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表示单位长度构件