毕业设计文献综述(土木工程).doc

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******毕业设计（文献综述）第8页

办公楼的建筑与结构设计

满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境是建筑设计的首要任务。

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，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，可分为使用部分和交通连系部分。

使用部分是指主要使用活动和辅助使用的面积。

交通联系部分是建筑物中各个房间之间，楼层之间和房间内外之间联系通行的面积。

早期的高层建筑功能上几乎只是单件的办公楼。

在办公以外，不过附带一些辅助办公从业人员生活的所谓办公辅助商业设施。

然而，现在高层办公建筑与其他功能复合化的情况很多，可与商业设施、住宅、文化设施、宾馆、车站等公共设施复合。

综合大楼是指一个建筑物中同时拥有多种功能的办公楼。

在这种设计中，重要的是要设定整体的概念，决定如何将不同的用途综合在一起。

决定建筑物在用地中的位置时，重点要考虑的是标准层的平面设计，同一层流线处理的整体性。

必须对一层的主流线和物业管理以及服务流线进行整理。

在办公楼内，除了白天人和物的出入外，还必须明确夜间和休息如等8小时工作以外的流线和进出的管理方法。

一、平面构成

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。

具有使用方式的办公楼，一般情况下多使用3.0m~3.6m的模数［1］。

使用3.0m模数时，比较合理的是采用进深70cm的办公桌、办公家具的布置为对向式。

从结构设计的合理性和经济性来看，办公楼的间距多数情况下大约是采用2个模数（6.0m~7.2m）一般情况下将每个人所拥有的办公室面积设计在一下范围内：

办公空间：

5~10m2/人，办公空间+业务、生活服务空间：

10~20/人［1］。

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［1］。

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[1]。

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。

门厅对外出口的宽度防火规范的要求，不得小于通向该门厅的走道、楼梯宽度的总和［1］。

办公楼的入口层，除了作为供使用者和来访者的公共空间使用处，还有错综复杂的各种流线，这就需要在管理方面和安全设计的基础上进行合理地的分区和流线设计，并且在使用上也要为残疾人着想，确保为其设置诱导路线及设有阶梯的交通路线，还需要设有残疾人专用的卫生间等。

对窗户进行设计时，不仅要表现出建筑外形造型，而且还要考虑到室内良好舒适的办公环境。

功能要求：

1、采光面积。

2、在自然排烟时，保证法规上规定的必要开窗面积。

3、保证法规上规定的紧急出入口的位置和大小。

4、考虑节能的开窗大小和玻璃种类。

5、开窗大小要与办公室的进深相吻合。

6、办公的安全性和居住性。

7、窗边部分空调设备的放置位置［1］。

外装饰材料的种类：

外装饰材料由表面装饰材料和基层材料两个要素构成，作为表面装饰材料使用最多的有瓷砖石料、喷涂材料、金属材料以及玻璃等。

作为基层材料的一般有混凝土、ALC板和金属材料等。

另外，门窗金属材料一般是以铝合金制为主体，其他还有钢制、不锈钢制产品。

由于使用目的不同，玻璃也分很多种类，除了普通的浮法玻璃和平板玻璃外，还有具有耐火性能的夹丝玻璃、降低负荷的热线吸收玻璃、热线反射玻璃以及双层玻璃。

在高层建筑中，在要求具有很强耐风行能的部位要使用很高强度的玻璃。

因为办公楼一般多采用钢结构的骨架［1］。

此外，还要求对水密、气密性能，耐热，隔音，耐火性能作一定保证。

防灾设计：

在平面设计上，要设置出有效的避难分区，将火灾区域同其他的区域有所区别，设计出不通过火灾区也可以进入到安全分区疏散通道。

在剖面设计中，首先必须根据各楼层的楼面作为完整的水平分区。

另外，不要和楼梯、设备、竖井等垂直方向的流线和路径发生偏差，并将这些地方作为独立的分区，与其他的部分明确区分开，以防止有烟进入。

二、框架设计

框架结构的主要特点是：

承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架如梁、柱是承重体系，而分隔室内外空间的围护结构和轻质隔墙是不承重的。

办公室设计中常见的结构种类为：

1、钢筋混凝土结构，为大跨度化和高层化要求较少时使用。

2、钢骨钢筋混凝土结构，使用于办公室空间大、跨度化的要求。

3、钢结构。

4、其他结构种类（主要是混合结构），适用于高层化发展［1］。

在框架设计中，在对结构种类进行选定的同时，也要对荷载的支撑方式还传递结构进行设定。

办公楼中适用频率较高的框架形式为：

1、纯框架结构。

2、剪力墙和支撑并用的框架结构。

3、其他框架结构。

框架结构的特点是强度高、整体性好、刚度大、抗震性好、平面布置灵活性大、、开窗较自由，但钢材、水泥用量大，造价较高。

基础设计：

建筑物建得越高，主柱支撑的荷载就越高。

在坚固的承载地基上以直接完全的基础形式支撑建筑物。

然而，由于现在已经能够进行得到强大支撑力的大口径桩以及连续地下墙桩的施工，即使在坚固的支撑层比较深的地区也能够完成使用这种桩基础建筑的建设。

基础的类型按其形式不同可以分为带型基础、独立式基础和联合基础。

当设有地下室，且基础埋深较大时，可将地下室做成整浇的钢筋混凝土箱形基础，它能承受很大的弯矩［5］。

各框架形式的概要及其特性

项目

纯框架结构

剪力墙和支撑并用

的框架结构

其他框架结构

结构

概要

只用柱子和梁形式的框架结构

作为抗震的要素，包括纯框架结构在内，将剪力墙和支撑组合在一起的框架

有高阻结构框架，中心墙结构等，将“主结构材料”与平面和立面一起配置在筒体部位，是其集中承担荷载的框架

结构

性能

发生地震时产生水平变行较大

因为通过剪力墙和支撑可以增大水平刚性。

因为通过适当的配置可以减弱发生地震时产生的水平变形

由于“主结构材料”增大了竖向和水平刚性，所以通过合适的配置可以减弱在地震时产生的水平变行

办公室

空间的

自由度

墙和支撑对建筑和设备设计没有影响，所以有较高的自由度

因为设置墙和支撑对建筑和设备设计的影响较大，所以必须先进行充分的研究、调整

由于“主结构材料”集中承担了竖向和水平荷载，所以在办公室的空间中可以设计出超过框架结构的大跨度，并且还可得到较高的自由度

地下设计：

高层建筑的地下，整体对于地上部分起着基础的作用。

一般来说，由于高层建筑的高度高，很多因形体细长而成为容易倾覆的建筑。

相对于这样的建筑地上部分而言，有必要制定扩展底层的地下部分，墙设墙壁等作为坚固的结构，以地下整体抵御倾覆的设计。

变形缝设计：

为防止建筑物构件应温度变化，热胀冷缩使房屋出现裂缝被破坏，在沿建筑物长度方向相隔一定距离预留垂直缝隙，称为温度缝。

结构设计规范对砖石墙体伸缩缝的较大间隙规定一般为50~75mm。

伸缩缝是从基础顶面开始，将墙体、楼板、层顶全部构件断开。

伸缩缝的宽度一般为20~30mm。

为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏，要设置沉降缝。

沉降缝将房屋从基础到屋顶全部构件断开，使两侧各为独立的单元，可以垂直自由沉降，一般设置在平面形状复杂的建筑物的拐角处，建筑物高度或荷载差异较大处，结构类型或基础类型不同处，地基上层有不均匀沉降处，不同时间内修建的房屋各连接部分。

其宽度一般为30~70mm［6］。

在抗震设防烈度7~9度地区内应设防震缝。

一般情况下，防震缝仅在基础以上设置。

防震缝的宽度按设计烈度的不同取50~70mm。

伸缩缝应保证建筑物构件在水平方向自由变形，沉降缝应满足构件在垂直方向自由沉降变形，防震缝主要是防地震水平波的影响，但三种缝的构造基本相同［6］。

结束语

在工程建筑设计中，建筑设计需要考虑建筑的功能以及其它因素，而结构设计中地震作用是比较复杂，而计算时只是简单地变任意方向为两个主轴方向，变弹塑性分析为弹性分析。

故得出的结论不一定与实际情况完全相符。

另外，我们还应从整体着眼，针对各个薄弱环节如应力集中部位，连接节点，主要抗侧力构件等进行加强处理。

总之，结构设计中经常会遇到一些规范或规程未论及的问题，这就需要我们积累经验，利用正确的概念进行设计。

参考文献

[1]同济大学，西安建筑科技大学.东南大学，重庆建筑大学.房屋建筑学［M］.北京：

中国建筑工业出版社，1999.32-46

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同济大学出版社，1996.

[4]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构原理［M］.北京：

高等教育出版社出版，2002.21-22

[5]龙驭球.结构力学［M］.北京：

高等教育出版社，2002.

[6]陈希哲.土力学地基基础［M］.北京；清华大学出版社，2003.34-36

[7]李国强，李杰.建筑结构抗震设计［M］.北京：

中国建筑工业出版社出，2002.34-42

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中国建筑工业出版社，2002；

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