1、 第 1 页 共 89 页目 录第 1章 建筑设计说明 .31.1 平面设计 .41.1.1 使用部分平面设计 .41.1.2 交通联系部分设计 .41.1.3 平面组合设计 .51.2 剖面设计 .51.3 立面设计 .51.4 楼板层和地面 .61.5 基础和地基 .81.6 交通联系部分的设计 .81.6.1 楼梯设计 .81.6.2 门厅的设计 .91.6.3 室外台阶 .91.6.4 门和窗的设计 .91.7 其它设计 .101.7.1 散水设计 .101.7.2 勒脚的设计 .101.7.3 女儿墙设计 .11第 2章 结构设计说明 .112.1 材料要求 .122.2 填充墙要求
2、 .122.3 截面尺寸要求 .122.4 结构布置要求 .122.5 计算过程 .122.5.1 计算简图 .122.5.2 在竖向荷载作用下的近似计算 .142.5.3 地震作用计算 .142.5.4 在水平荷载作用下采用 D值法 .152.5.5 在截面设计时,主要有正截面和斜截面的设计 .15第 3章 结构计算书 .153.1 工程概况 .153.2设计原始资料 .163.3 材料选用 .163.4 结构选型 .163.5 框架计算简图及梁柱线刚度 .173.5.1 确定框架计算简图 .173.5.2 框架梁柱的线刚度计算 .173.6 竖向荷载计算 .183.6.1 恒载标准值计算
3、.183.6.2 活荷载标准值计算 .203.6.3 竖向荷载作用下框架内力计算 .213.6.3 使用分层法计算框架弯矩 .25第 2 页 共 89 页第 4章 抗震计算 .404.1 重力荷载代表值计算 .404.2 横向框架侧移刚度的计算 .414.2.1横梁线刚度 ib和柱线刚度 ic计算分别见下表： .414.3横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算 .444.3.1 横向框架自振周期计算： .444.3.2 横向地震作用计算及楼层地震剪力计算 .444.3.3水平地震作用下框架位移计算： .464.3.4梁柱线刚度见图（1） .474.3.5各柱剪力值： .474.3.6 计算柱的
4、反弯点高度 yh.484.3.7柱端及梁端弯矩的计算 .484.3.8 梁端剪力计算 .534.3.9 各柱轴力计算 .544.3.10 重力荷载代表值作用下的内力计算 .554.3.11 各柱边缘处轴力计算 .60第 5章 内力组合 .62第 6章 截面设计与配筋计算 .656.1框架梁配筋计算： .676.2框架柱配筋计算： .706.3 现浇板的配筋计算： .726.4 连续梁的配筋计算： .756.4.1 荷载计算 .766.4.2 计算简图的确定 .766.4.3截面承载力计算 .77第 7章 楼梯设计 .787.1建筑设计： .787.2结构 设计： .797.3梯段板设计 .79
5、第 8章 基础设计与配筋计算 .848.1荷载计算 .848.1.1由柱传至基顶的荷载 .848.1.2.由基础梁传到基顶的荷载 .858.2基础尺寸的确定 .858.2.1. 确定 l和 b.858.2.2确定基础的高度 .868.3基底配筋： .87结 论 .90致 谢 .91参 考 文 献 .92第 3 页 共 89 页第 1 章 建筑设计说明这次毕业设计的课题为某企业行政办公楼,本着设计富有正气和时代气息的原则,设计一座现代化气息的办公楼,建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题，着重解决建筑内部使用功能和使
6、用空间的合理安排，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等，创造出既符合科学性，又具有艺术效果的工作环境。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调，以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。本方案采用框架结构，五层，是一座以办公楼为特色的永久性建筑，根据地形，该楼正面朝南，为中间走道。在满足功能要求的基础上，该建筑要体现现代化特色，适应现代化的办公需求。满足消防、抗震等安全要求。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同的房屋造型。同时，在结构性
7、能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和柱，通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯（全）框架结构，框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因工艺和使用要求，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。1.1 平面设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑，它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首
8、先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是第 4 页 共 89 页说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，它包括使用部分设计和交通联系部分设计。1.1.1 使用部分平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助房间，是建筑平面组合的基本单元。本设计在使用平面设计中充分考虑了以下几点：注意了房间的面积、形状和尺寸
9、满足室内使用活动和设备合理布置的要求；门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便，疏散安全，采风通风良好；房间的构成注意使结构布置合理，施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用材料应符合相应的建筑标准；室内空间，以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，应考虑人们的使用和审美要求。对于辅助房间的平面设计，通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，先确定所需设备的个数，根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。1.1.2 交通联系部分设计交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来，同时又要考
10、虑到使用房间和辅助房间的用途，减少交通干扰。楼梯是垂直交通联系部分，是各个楼层疏散的必经之路，同时又要考虑到建筑防火要求，本建筑采用板式双跑楼梯。本设计中交通联系部分设计能满足下列要求：交通线路简捷明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的通风采光要求；力求节省交通面积，同时考虑空间组合等设计问题。1.1.3 平面组合设计建筑平面的组合设计，一方面，是在熟悉平面各组成部分的基础上，进一步从建筑整体的使用功能、技术经济和建筑艺术等方面，来分析对平面组合的要求；另一方面，还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。即建筑平面第 5 页 共 89 页组合设计须要综合分解建
11、筑本身提出的、经及总体环境对单体建筑提出的内外两方面的要求。1.2 剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系，剖面设计主要表现为建筑物内部结构构造关系，以及建筑高度、层高、建筑空间的组合与利用。它和房屋的使用、造价和节约用地有着密切关系，也反映了建筑标准的一个方面。其中一些问题需要平、剖面结合在一起研究，才具体确定下来。本工程为某企业行政办公楼，层高底层为 4.2,其余为 3.3m。垂直交通采用楼梯，没有设计电梯，因为考虑到办公楼层数较少，仅有五层。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。 1.3 立面设计立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时
12、，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面中这些组成部分和构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步
13、调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立第 6 页 共 89 页面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以
14、美的享受。以下是房屋各环节的构造和建筑设计措施：本次设计的办公楼为平屋面，其坡度比较平坦，流水速度比较缓慢，有时甚至在屋顶表面形成一层薄薄的水层，因此平屋顶的防水原则应该时在导、堵结合的前提下，以堵为主。平屋顶防水主要有两种方法及柔性防水和刚性防水。结合办公楼的特点，我们采取刚性防水，就是利用水泥及其制品（水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土）的抗渗性做成的屋面防水层。刚性防水的其特点是刚性防水层的基本材料时水泥、沙、石子，它的基本防水原理时利用水泥制品的密实性来抵抗水分的渗透，因此它的抗渗能力与制品的密实程度有密切的关系。提高刚性防水材料的密实性主要时通过改进颗粒级配、和控制水灰比级良好的施工质量。
15、为了进一步提高抗渗性能，在防材料可以入加入一些防水剂。1.4 楼板层和地面按施工方法，楼板有现浇式、装配式和装配整体式三种。本次办公楼设计采用的时现浇肋梁楼盖,现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式之一，当板为单向板时称为单向板肋梁楼板，当板为双向板时称为双向板肋梁楼板。单向板肋梁楼板由板，次梁和主梁组成，其荷载传递的路线为板，次梁，主梁，柱或墙。次梁的布置通常按开间方向排列，主梁可由柱或墙支撑，主梁的经济跨度为 5-8米，次梁为主梁跨度的 1/14-1/8，梁宽为梁高的 1/3-1/2，次梁间距同板跨。由于板中混凝土用量为整个楼板的 50-70，因而板宜取薄些通常板跨在 3米以下，其经济跨度为 1.
16、7-2.5米，板厚为 6-8公分。单向板肋梁楼板主梁次梁的布置，不仅由房间大小，平面形式来决定，而且还应从采光效果来考虑。当次梁与窗口光线垂直时，光线照射在次梁上使梁在顶棚上产生较多的阴影，影响亮度和采光度效果。次梁和光线平行时采光效果较好。双向板肋梁楼板常无主次梁之分，由板和梁组成，荷载传递路线为板，梁，墙或柱。由于双向板肋梁楼板梁较少，天棚平整美观，但当板跨度较大，板的厚度大于 8公分时造价就明显增加，因而用在小柱网的住宅，旅馆，办公楼。第 7 页 共 89 页顶棚：吊顶，当楼板底部不平（如肋梁楼板）而房间又要求平整或在楼板底部需隐藏管道以及房间隔声要求较高的应设置吊顶。吊顶做法是从楼板中
17、伸出吊筋与主搁栅扎牢，然后在主搁栅上钉次搁栅，再在次搁栅上钉灰板条或钢板网进行抹灰。吊顶的吊筋常用 8-12 钢筋，当钢筋混凝土楼板为现浇时，吊筋从楼板钢筋中伸出，当楼板为预制时，则预埋于板缝中，中距 1.2-1.5米。主搁栅有木制和型钢两种。木制断面为 5070毫米，5080 毫米；型钢常用 12号槽钢，中距 1.2-1.5米。次搁栅有木制和型钢两种，木制断面为 4040毫米，5050 毫米，中距 400-600毫米；型钢次搁栅则用 3.6号等边角钢，中距 400-1200毫米。板条及钢板网尺寸与做法同板条抹灰隔墙。各种装饰板材吊顶的基层做法，同抹灰饰面，而次搁栅的间距应与各种板材的规格相适
18、应，V 型轻钢龙骨吊顶是一种新型吊顶材料，美观，安全，大方。是办公楼理想的顶棚材料。楼面构造与地面构造基本相同，因而以下叙述的地面做法也同样适合于楼面。地面面层包括面层本身及踢脚线，踢脚线的作用是遮盖面层与墙面的接缝，保护墙面以防擦洗地面时弄脏墙面，它的材料大多与地面相同，常见做法有与墙面粉刷相平，突出，凹进三种，踢脚线高 120-150毫米。按面层材料及施工方法不同可分为整体地面，块材地面，塑料地面，木地面四类。缸砖地面属于块材地面，缸砖是陶土加矿物颜料烧制而成，缸砖有红棕色和深米黄色两种，形式有方行，矩形，菱形和六角行，八角行，尺寸为100100，150150 毫米厚度 10-19毫米。缸
19、砖质地细蜜坚硬，强度较高，耐磨性好，且耐水，耐酸，耐油，耐碱，易于清洁不起尘，铺设简单，因此广泛采用在地下室，厕所，梳洗室，实验室，及有腐蚀房间的地面。缸砖用 15-20毫米厚的 1：3水泥砂浆铺砌在结构层上，铺砌时须平整，保持纵横齐直，并以水泥砂浆嵌缝。1.5 基础和地基基础和地基具有不可分割的关系，但又是不同的概念，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基，基础是建筑物的一个组成部分，而地基是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的组成部分。地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受建筑第 8 页 共 89
20、页物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱，缺乏足够的坚固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基。根据地基土质好坏，荷载大小及冰冻深度，常把基础埋在地表以下适当深度处，这个深度成为埋置深度（简称埋深） 。一般基础的埋深应大于冰冻线的深度，从经济和施工角度分析，基础的埋深，在满足要求的情况下越浅越好，但最小不能小于 0.5米。天然地基上的基础，一般把埋深在 5米以内的叫浅基，超过 5米的叫深基。本工程考虑到地下水位的高度，冰冻线的深度，以及地下软弱层的深度和范围，确定 2.5米深度作为基础埋深，同时考虑到该工程为框架结构，梁柱中心线不重合，将会产生叫大
21、的竖向弯矩，为了提高抗侧刚度，满足纵横向弯矩的平衡，提高抗剪切能力，该工程选用柱下独基，满足以上条件，同时又能起到节省材料的作用。1.6 交通联系部分的设计1.6.1 楼梯设计 楼梯是建筑物中的重要组成部分，它是主要的垂直交通设施之一，楼梯的主要功能是通行和疏散。板式楼梯和梁式楼梯是最常见的现浇楼梯，和公共建筑有时也采用一些特种楼梯，如螺旋板式楼梯和悬挑式楼梯。此外也有采用装配式楼梯的。板式楼梯由梯段板、休息平台和平台梁组成，梯段是斜放的齿形板，支承在平台梁上和楼层梁上，底层下端一般支承在垄墙上。板式楼梯的优点是下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧；缺点是斜板较厚，约为梯段板斜长的 1/25
22、1/30，其混凝土用量和钢材用量都较多，一般适用于梯段板的水平跨长不超过 3m时。梁式楼梯同踏步板、斜梁和平台板、平台梁组成。楼梯位置的布设楼梯的位置与防火疏散、出入口位置、建筑物平面关系和艺术要求有关。主要楼梯安排在主要出入口附近，将要楼梯安排在建筑物的尽端。1.6.2 门厅的设计门厅在建筑物内起着内外过渡，人流集散，转换方向，与走道或其它房间连接等作用。第 9 页 共 89 页门厅设置在建筑物主要出入口处，将要出入口不设门厅。面积主要由建筑物的使用性质和规模决定的。 门厅的布置可以是各种各样的，介是在设计时必须注意以下几点：a 必须把人流组织好，交通线路要简捷畅通，防止交叉拥挤。b 适当安
23、排与分配休息、等候等其它功能要求的面积，防止堵塞交通。c 门厅要有较好的天然采光，并保证必须的层高。d 门厅应注意防雨、防风、防寒等要求。1.6.3 室外台阶建筑物室内地面必须高于室外地面，为了便于出入，应根据室内外的高差设置台阶。室外台阶的坡度比楼梯小，在 15o-20o之间每级台阶高度约为 100-150毫米，宽度在 300-400毫米之间。在台阶和出入口之间一般设有 1000-1500毫米宽的平台作为缓冲，平台的表面应作成向室外倾斜 1-4的流水坡，以利排水。台阶应采用耐久性，抗冻性好和耐磨的材料，如天然石，混凝土，缸砖等。台阶的基础要牢固，较简单的做法只需挖去腐蚀土，做一垫层即可。1.
24、6.4 门和窗的设计门的设计与布置：对门的设计主要考虑了以下几点：(1) 根据功能确定门的大小(2) 根据使用具体要求确定门的数量(3) 窗的设计和布置房间中窗子的大小、形式和位置，对室内采光、通风、日照和使用等功能要求，对建筑物的装门面构图，都有很大关系，在设计时应根据各方面要求综合考虑。(4) 窗的大小教室的窗面积与地面面积应为 1/41/6。窗子的大小、数量，还应考虑经济条件和当地的气候条件， (5) 窗的位置在设计窗的位置时，考虑了下列问题a 窗的位置应很好地考虑房间内部的使用情况。b 窗子大都兼有通风的作用，因此房间的窗子位置应与门的位置一起考虑，最好第 10 页 共 89 页把窗开
25、在门对面的墙上或离门较远的地方，以使房间尽可能得到穿堂风。c 窗子的位置还考虑了立面的要求，使立面构图整齐谐调，不致杂乱无章，影响立面的效果。(6) 窗的形式窗的形式不仅考虑了采光、通风的要求，而且还考虑比例造型的美观，因为窗是建筑外形和室内艺术造型的重要内容。1.7 其它设计1.7.1 散水设计建筑物的外墙做散水，主要是为了迅速排除靠墙体的地面水并堵住地面水沿墙脚向下渗透，以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性。以便将水导至远离墙脚处。散水用素混凝土现浇坡度为 3%-5%。本次设计的散水宽度为 1000mm，坡度 3%，具体做法为：300 厚素土夯实宽 L+300，60 厚 75号混凝土垫层，20 厚 1：2 水泥砂浆抹面。1.7.2 勒脚的设计用 1：2 水泥砂浆粉刷这种勒脚的优点是造价低，施工方便，因此一般民用建筑多采用。本次墙勒脚采用 1：2 水泥砂浆粉刷，高度 600mm。1.7.3 女儿墙设计女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构建，如果没有适当的放水措施，雨水就有可能顺着女儿墙渗入室内，女儿墙的外饰面材料也有可能因此而破坏。防止女儿墙渗水的办法主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层，或是防水层铺过女儿墙。女儿墙对屋面防水和抗震是不利的，因此在没有必要做女儿墙的地方，如为了安全和美观确有需要时，应充分做好防水和抗震措施。
