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1、 本科毕业设计说明书 题 目 综合办公楼设计院 （部）： 建筑工程学院专 业： 建筑工程姓 名： 学 号： 016810300903指导教师： 完成日期： 2011.10.03 目 录摘 要ABSTRACT1 前 言12 建筑设计方案2.1 工程地质条件22.2结构设计22.3建筑的立面造型和材料选择32.4 建筑截面选型、平面布置及构件截面初估32.5 建筑防火42.6 建筑防水52.7 建筑节能52.8 建筑功能52.9 建筑采光 通风设计62.10 建筑交通联系63 结构设计方案3.1 确定计算简图73.2 统计荷载83.3 内力计算123.4 内力组合423.5 截面设计与配筋计算43
2、3.6 基础截面设计673.7 楼梯和雨篷设计724 施工组织设计4.1 工程概况834.2 施工方案844.3 主体工程施工864.4 施工现场的平面布置894.5 工程措施904.6 编制依据955结 论98谢 辞99参考文献100摘 要本文主要介绍了办公楼设计。设计的内容包括建筑设计、结构设计和施工组织设计两部分。设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑层数为七层，建筑总高度25.2m,建筑面积5000。根据设计要求，设防烈度为7度，设计中考虑了抗震要求。选取了一榀框架进行计算，同时也进行了楼梯计算连梁计算及基础计算。计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；恒载、活载、风荷载作用下
3、构件弯矩、剪力及轴力的计算；框架内力组合；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算，雨篷配筋计算及基础配筋计算。框架受力钢筋主要采用HRB335级钢筋，箍筋主要采用HPB235级钢筋；基础采用桩基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。通过对本办公楼的设计和施工图的绘制，熟悉了设计的全过程，掌握了结构设计计算的基本方法。同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。关键词：钢筋混凝土结构；框架结构；D值法；荷载组合；内力计算Design of the Comprehensive office Building for One Commpany
4、(Project Seven)ABSTRACTThis paper mainly presents the design of an working building The design consists of architectural design ，structure design and construction organization designThe structure type of this building is the cast-in-place frame structure of reinforced concrete. It consists of six fl
5、oors, and the total height is 25.2 meter and the total area is 5000 square meters. According to the designing requirements, the seismic fortification intensity is 7degree, so fortification measures were considered in the design. A transverse frame was selected and calculated in this paper, the stair
6、s, and the foundations etc. The main contents for the calculation include the section measurements of the frame components , thread rigidity, column bending moment ，shearing force and axial force under dead loads ,live loads and wind, frame internal force combination etc. The main type of the reinfo
7、rced bar is HRB335, and the stirrup bar is HPB235.The foundation type of this structure is reinforced concrete individual foundation .The whole conceptual design accords with the design and structure demand basically, and is creative and rational.Through the design of this teaching building and plot
8、ting of construction drawings, I am familiar with the principle design of construction, and have mastered the basic methods of calculation of the construction design. At the same time, I have a thorough understanding of the three years profession learning and the foundation knowledge. As a result, m
9、y ability of analyzing and solving the actual problems is increased.Key words: Reinforced concrete structure; frame structure; modus of D;load making up; internal force calculating1021前 言办公楼的设计进行了建筑设计、结构设计、施工组织设计，编制了预算书，建筑方面考虑了符合本工程特点建筑形式及功能要求，严格遵循实用、 安全、经济、美观的建筑方针。施工组织综合考虑了人工、材料、机械三方面因素，合理安排施工进度，进行
10、现场平面布置。预算书进行了工程量计算，套用定额和材料分析，设计成果有建筑施工图、结构施工图、结构计算书、施工组织设计、预算书在整体造型上突出现代、新颖、简洁、明快，给人蓬勃向上的感觉，创造一个满足功能，符合环境，有鲜明现代性的建筑形象。高层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。高层建筑中，风荷载和地震荷载等水平方向作用引起的内力和位移已成为结构设计的控制因素，本设计采用剪力墙结构体系来承担水平荷载。
11、在设计中，将通过查阅资料、设计计算、说明书撰写以及图纸绘制，加深对规范、手册等相关内容的理解，巩固专业知识、提高综合分析、解决问题的能力。在绘图过程中熟练掌握AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD，从而达到毕业设计的目的与要求。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。而且，在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制等各个方面得到综合训练,从而具备从事相关工作的基本技术素质和技能。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。2建筑设计说明2.1工程地质条件21.1气象资料基本风压：0.45kN/，主导风向:夏季为
12、南、西南风；冬为东南风。 基本雪压：0.3kN/21.2抗震设防7度抗震，设计基本地震加速度值为0.10g21.3水文条件地下水位较低，无侵蚀性，不考虑其影响2.1.4工程地质资料建设场区地势平坦，根据岩土工程勘察报告，场地工程地质状况如下：1、杂填土厚0.8到1.0米，重度18KN/m3 2、粘土厚2.5到3.4米，承载力为280KPa,Es=19.3KPa,重度mKN3/5.18，e=0.85 3、微风化岩层、 21.5设计标高室内设计标高0.00，室内外高差450mm。21.6活荷载标准值活荷载：楼面活荷载标准值为2.0kN/，走廊、门厅活荷载标准值为2.5kN/，楼梯活荷载采用3.5k
13、N/，屋面采用不上人屋面均布活荷载标准值为0.5kN/。2.2结构设计采用现浇钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土现浇楼板，为减轻上部结构荷载，框架填充墙采用加气混凝土砌块，为了加强墙体与框架的连接，墙体沿框架每50mm高设置钢筋，钢筋伸入砌体内不小于700mm。2.3建筑立面造型和材料选择主要建筑做法说明见建筑做法总说明。门窗做法：门均为铝合金门，窗均为铝合金窗,门窗尺寸见建筑做法总说明：门窗表。2.4建筑结构选型、平面布置及构件截面初估2.4.1结构选型本工程是某公司综合办公楼设计，建筑面积为约5000，主体结构层数为7层，根据使用要求采用框架结构，楼面采用钢筋混凝土现浇楼板，框架梁、柱为现浇整
14、体构件，基础采用独立基础。24.2 框架结构平面布置图2.1框架结构平面布置图2.4.3 构件截面初选1）初选梁截面尺寸： 按简支梁的弯矩计算根据作用于梁上的荷载 M= 取M=（0.5-0.8）M ， h=考虑节点刚度影响，且施工为整体式，框架梁初选高度h=（1/101/12）L 根据经验式：h=（18-22） M=(0.7-0.8)M(M为简支梁弯矩) 框架梁宽b=？ 满足板端搁置要求；预制板考虑吊装时的侧向稳定性；一般矩形梁b=（1/21/3.5）h T型梁b=（1/2.51/4）h；框架梁宽250mm 框架连系梁、次梁初选高度h=？ 现浇:h=（1/151/20）L 综合以上五种计算方法
15、得知：框架梁1截面尺寸的确定 取h=600 、b=300框架梁2截面尺寸的确定 取h=400 、b=250连系梁截面尺寸的确定 取h=400 、b=2502）初选柱截面尺寸： 按轴向力估算：轴压柱：AN/ 偏压柱：A(1.2-1.4)N/按轴压比要求确定边柱：N/A0.6中柱：N/A0.75角柱：N/A0.6 当轴压比满足要求时，一般以改变混凝土强度等级比较经济据一般经验，多层框架层数在八层以下，初选截面时可取 柱高h=40-60cm柱宽b=40-50cm中柱截面尺寸的确定：A = a2 = = 0.29取bh=500mm600mm, 为计算简便，边柱中柱尺寸取相同。2.5建筑防火 2.5.1
16、防火依据 建筑设计防火规范 GB50016 -20062.5.2防火分区的划分1) 本工程一层作为一个防火分区，防火面积为319.89,设有三个直通室外的出入口。2) 本工程每层划分为一个防火分区，防火面积为1465.3，防火区设有二个楼梯间，另设一部开敞的楼梯间，平时做上下人的楼梯，兼做消防和疏散楼梯使用，疏散宽度7.2m，疏散人数为600人。3) 本工程的防火等级为级。2.6建筑防水2.6.1防水依据和相关规定1) 根据屋面工程技术规范GB50345-2004，防水等级为级，二道防水设防。2) 防水材料采用高聚物改性沥青防水卷材。3) 屋面工程的施工严格按照屋面工程质量验收规范GB5020
17、7-2002施工。4) 屋面保温层、找平层应设置分隔缝，艰距为3mm，建筑物无维护结构挑出的雨棚也按屋面处理，但不设保温层。2.7建筑节能2.7.1相关规范1) 民用建筑热工设计规范GB50176-932) 公共建筑节能设计标准GB50189-20052.7.2相关内容1) 屋面保温层为35厚塑料苯乙烯保温板保温层，传热系数K=0.94W/(.k)。2) 环保设计依据民用建筑室内环境污染控制规范GB50325-2006，以及相关建筑设计有关规定。2.8建筑功能2.8.1满足功能 办公楼里的功能主要有 办公室，大会议室， 档案资料室， 多媒体会议室 会客室 待室 值班室 规模大的办公楼还要有 总
18、机室 局域网电脑室 配电室。2.8.2房间面积的确定 办公楼中办公室按人均3.5使用面积考虑，会议室按有会议桌的每人1.8，无会议桌每人0.8使用面积计算。2.9建筑采光 通风 设计1) 办公楼里的采光，通风，主要与门窗的大小和位置相关。2) 门的宽度取决于通行人流的股数、需要通过门的家具、设备的大小决定。为满足室内通风要求，尽量做到有自然通风，故将门与窗对正布置，但忌穿堂风的布置形式。3) 窗在建筑物中主要作用是采光和通风，窗洞的大小可按采光面积比来确定；采光面积比是指窗口透光部分的面积和房间面积的比值。本设计的办公楼是采光等级为级，天然照度为3，采光面积比为1/8。2.10建筑交通联系1)
19、 办公楼既要有满足使用功能的各个房间外，还要有交通联系部分把各个房间之间和室内外之间联系起来。走道联系的是水平交通空间，楼梯联系的是垂直交通空间。2) 走道的最小宽度的确定。层数大于3层，耐火等级为二级的，最小宽度为1米每100人。3) 房门至外部出口或楼梯间的最大距离的确定。当位于二个外部出口或楼梯间之间的房间，耐火等级为级，建筑类型为办公楼其最大距离为35 m。3结构设计方案3.1确定计算简图1）柱计算高度： 27层：h=3.3m， 1层：h=3.3+0.45+1=4.75m梁计算长度：按弹性计算 梁1：L=L=5.7m， 梁2：L=L=2.1m2）框架梁柱刚度的计算：考虑楼板部分参加梁工
20、作，梁按T型截面计算，且为现浇整体式框架， 中部框架： ，边跨框架： 。 取中间框架。底层柱线刚度： 图3.1框架相对线刚度示意图2-7层柱线刚度：相对线刚度：， 3.2统计荷载：3.2.1恒载标准值统计（1）屋面（现喷硬质发泡聚氨酯防水保温屋面）20厚1：3水泥砂浆抹平压光11m分格 0.0220=0.4kN/喷涂2厚合成高分子防水层（丙烯酸涂料） 0.00210=0.02kN/40厚现场喷涂硬质发泡聚氨酯保温板层 0.0425=1.00kN/20厚1：3水泥砂浆找平 0.0220=0.4kN/1：8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚 0.0415=0.6kN/刷高聚物改性沥青涂料一遍隔气层
21、 20厚1：3防水水泥砂浆找平 0.0220=0.4kN/现浇钢筋混凝土屋面板 0.1025=2.5kN/ 10混合砂浆抹灰层 0.0117=0.17kN/屋面恒荷载 5.49kN/边跨（AB、CD跨）框架梁自重 0.30.625=4.50kN/m梁侧粉刷 2（0.6-0.1）0.0217=0.34 kN/m小计4.50+0.34=4.84 kN/m中跨（BC跨）框架梁自重 0.250.425=2.50kN/m梁侧粉刷 2（0.4-0.1）0.0217=0.20 kN/m小计2.5+0.20=2.70 kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：（2）楼面框架梁线荷载标准值15厚1：2.5水泥
22、白石子磨光、刷草酸、打蜡 0.98 kN/刷素水泥浆一道 20厚1:3水泥砂浆找平 0.0220=0.40kN/刷素水泥浆一道 现浇钢筋混凝土楼板 0.1025=2.50kN/20厚混合砂浆抹灰层 0.0217=0.34kN/楼面恒荷载 4.22 kN/边跨框架梁及梁侧粉刷 4.84 kN/m边跨填充墙自重 0.24（3.3-0.6）5.5=3.56kN/m墙面粉刷 （3.3-0.6）0.02217=1.84 kN/m小计 3.56+1.84=5.40 kN/m中跨框架梁及梁侧粉刷 2.7 kN/m（3）屋面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重 0.250.404.825=12.00kN粉刷
23、 0.02（0.40-0.10）24.817=0.98 kN0.8m高女儿墙自重 0.84.80.2419=17.51kN粉刷 0.80.0224.817=2.61kN连系梁传来屋面自重 4.84.85.49=31.62kN顶层边节点集中荷载 中柱连系梁自重 0.250.404.825=12.00kN粉刷 0.02（0.40-0.10）24.817=0.98 kN连系梁传来屋面自重 4.82.45.49=31.62kN 4.82.15.49=27.67kN顶层中节点集中荷载 （4）楼面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 12.00kN粉刷 0.98kN墙体自重 kN粉刷 kN铝合金窗 kN
24、柱自重 0.600.503.325=24.75kN粉刷 kN连系梁传来楼面自重 4.84.84.22=24.31kN中间层边节点集中荷载 中柱连系梁自重 12.00kN粉刷 0.98kN墙体自重 kN粉刷 kN门自重 kN连系梁传来楼面自重 4.82.44.22=24.31kN 4.82.14.22=21.27kN柱自重 24.75kN粉刷 1.66kN中间层B节点集中荷载 中柱连系梁自重 12.00kN粉刷 0.98kN墙体自重 kN粉刷 kN铝合金窗 kN 门自重 kN连系梁传来楼面自重 4.82.44.22=24.31kN 4.82.14.22=21.27kN柱自重 24.75kN粉刷
25、1.66kN中间层B节点集中荷载 32.2 活荷载标准值计算： 3.2.3 风荷载计算风压标准值计算公式为 ， 地面粗糙度类别为C。因结构高度H=23.9m，可以取z=1.0;对于矩形平面s=1.3；z可查荷载规范，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。表中Z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积。计算结果如表所示：表3.1各层风荷载计算结果层次zsZ（m）z0（2）A（m2）P71.01.323.550.8970.4511.766.1761.01.320.250.8440.4515.847.8251.01.316.950.7790.4515.8
26、47.2241.01.313.650.740.4515.846.8631.01.310.350.740.4515.846.8621.01.37.050.740.4515.846.8611.01.33.750.740.4525.9211.223.3内力计算1.恒载作用下的内力计算：取出中间任意层进行分析，中柱的线刚度取框架柱实际刚度的0.9倍，梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，将梯形荷载转化为等效均布荷载：标准层：顶层荷载作用下：把梯形荷载转化为等效均布荷载：图3.2恒荷载作用下简图结构内力可用弯矩分配法计算并可用结构对称性取二分之一结构计算。标准层荷载作用下：各杆的固端弯矩为：图3.3标准层
27、弯矩分配及结果顶层荷载作用下：各杆的固端弯矩为：图3.4顶层弯矩分配及结果底层荷载作用下: 各杆的固端弯矩为：图3.5顶层弯矩分配及结果2） 手算的结果：图3.6恒载弯矩图（）（2）结构力学求解器所得的结果：图3.7恒载弯矩图（）图3.8恒载剪力图（kN）图3.9恒载轴力图（kN）恒载作用下弯矩调幅后的结果：图3.10恒载调幅后弯矩图2.活荷载作用下内力的计算：把梯形荷载转化为均不荷载为:简图为：图3.11活荷载作用下简图内力计算的结果为：图3.12活荷载弯矩图（）图3.13活荷载剪力图（KN）图3.14活荷载轴力图（KN）竖向活载作用下弯矩调幅所得的结果：图3.15活荷载调幅后弯矩图3.风荷
28、载作用下内力计算采用D值法图3.16左风荷载作用简图表3.2风荷载作用下内力计算层数柱顶集中风载P柱的剪力V(KN)A柱B柱A柱B柱七层六层五层四层三层二层一层风荷载作用下结构的内力图：（1） 手算的结果： 图3.17左风荷载作用下弯矩图图3.18左风荷载作用下剪力图与轴力图(2)力学求解器所得结果：图3.19左风作用下弯矩图（）图3.20左风作用下剪力图（KN）图3.21左风作用下轴力图（KN）右风计算结果：图3.22右风作用下的弯矩图（）图3.23右风作用下的剪力图（KN） 图3.24右风作用下的轴力图（KN） 4.水平地震作用下的计算：（底部剪力法） 屋顶层： 中间层： 底层： 需考虑顶
29、部附加地震作用。查表各层的地震作用：水平地震作用下的计算简图：图3.25地震左作用下荷载简图（kN）内力计算结果图：图3.26地震左作用下弯矩图（）图3.27地震左作用下剪力图（kN）图3.28地震左作用下轴力图（kN）地震右计算结果图：图3.29地震右弯矩图图3.30地震右剪力图图3.31地震右轴力图3.4内力组合见附表3.5截面设计及配筋计算3.5.1 框架梁截面设计（一）框架梁正截面受弯承载力计算选用C30混凝土，纵向钢筋选用HRB335，箍筋选用HPB235，以2层AB跨梁为例，从梁的内力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力： 跨内截面梁下部受拉，按T形截面进行配筋计算，支
30、座边缘截面梁上部受拉，按矩形截面进行配筋计算，取，跨中：受压翼缘计算宽度按计算跨度考虑，=按梁净跨考虑，=按翼缘高度考虑，此情况忽略取 属于第一种T形截面，同单筋矩形截面梁相同 选配318 梁端：将跨间截面的钢筋全部伸入支座，则支座截面可按已知受压钢筋的双筋截面计算受拉钢筋，因本工程梁端弯矩较小，简化计算，仍可按单筋矩形截面设计截面： 选配320 满足要求截面： 选配320 满足要求（BC跨：）表3.3顶层梁截面配筋表截面弯矩设计值52.22105.254.339.682.8210.32或0.0380.0120.0390.0200.0020.0220.0390.0120.0400.0200.0020.022或315.1614.04323.1887.0024.3695.69选配钢筋412414412212212212表3.4标准层梁截面配筋表截面弯矩设计值140.66125.16146.0651.832.0952.38或0.1020.0140.1070.1090.0020.1100.1080.0140.1130.1160.0020.117或872.59716.38912.98504.5524.36510.75选配钢筋218，122