某五层综合办公楼结构设计计算书毕业设计文档格式.docx
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四地震作用内力计算………………………………………………………………18
五恒荷载内力计算…………………………………………………………………25
六活荷载内力计算(屋面布雪荷载)……………………………………………36
七内力组合…………………………………………………………………………45
八截面设计…………………………………………………………………………56
九楼板设计…………………………………………………………………………66
十楼梯设计………………………………………………………………………73
十一基础设计………………………………………………………………………79
第三部分:
参考资料…………………………………………………………84
第四部分:
致谢…………………………………………………………85
第一部分:
建筑设计
一、概述
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,为人们提供一个有组织的内部空间环境的同时,也创造了一个有组织的外部空间环境。
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。
在建筑设计之前需要明确建筑目的和总的要求,从中可以了解建筑物的性质及其大概的使用要求。
本办公楼设计采用框架结构。
框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形式的骨架结构,框架结构的特点是有梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用。
其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。
国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架。
框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”。
在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。
横梁和立柱通过节点连成一体,形成承重结构,将荷载传至基础。
其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与梁,柱是承重系统,而分割室内外空间的围护结构和轻质隔墙是不承重的,这种结构形式强度高,整体性好刚度大,抗震性好,开窗自由。
框架结构特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用。
但是,由于框架结构构件的截面尺寸一般都比较小,它们的抗侧移刚度较弱,随着建筑物高度的增加,结构在风荷载和地震作用下,侧向位移将迅速加大。
为了不使框架结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密,框架结构一般只用于层数不超过20层的建筑物中。
办公楼,建筑面积约5806.1m2,按照规划要求,拟建层数为6层的框架结构。
二、平面设计
建筑的平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的。
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大类。
另外,对于一栋建筑来说,还有建筑的结构体系和围护体系,如墙、柱、隔断等构件所占的结构面积。
2.1使用部分的平面设计
使用部分是由许多房间组成的。
房间是建筑物最基本的使用单位,它通常以单个的形式出现。
由于在功能使用上具有不同的特点和要求,使用部分的房间又分为使用房间(包括生活用房间、工作用房间和公共活动用房间)和辅助房间。
根据《部分民用建筑房间面积定额参考指标》中的规定,办公楼指标如下表:
办公室
房间名称
面积定额(/人)
备注
普通办公室
3.0
单间办公室
10.0
中小型会议室
0.8
无会议桌
1.8
有会议桌
采光要求:
民用建筑一般情况下都要具有良好的天然采光,采光效果主要取决于窗的大小和位置。
建筑中由于房间使用性质不同而对采光要求也不同。
通常用采光面积来衡量采光的好坏。
一般办公室的天然照度系数为2-3,采光面积比为1/6-1/8。
2.2交通联系部分的平面设计
交通联系部分设计是否合理,不仅直接影响到建筑物内部各部分之间联系通行是否方便,还在很大程度上影响建筑的工程造价、用地、平面组合方式等。
防火规范中规定,当一个房间面积超过60,且人数超过50人时,门数要有2个,并分设在房间两端,以利于疏散。
三、剖面设计
建筑剖面图反映出的是建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。
建筑的剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑的层数及建筑空间的组合关系。
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。
本工程一层层高均为3.9m,其他层为3.0m。
垂直交通采用楼梯,考虑两台电梯。
门的高度根据人体尺寸来确定,窗高要满足通风采光要求。
四、立面设计
建筑的立面图反映的是建筑四周的外部形象。
立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下,运用建筑造型和立面构图的一些规律,紧密结合平面、剖面的内部空间组合而进行的。
因此在立面设计中一应反映出建筑的性格,即建筑的使用性质;
二应反映内部空间及其组合情况;
三应反映自然条件和民族特点的不同;
四应适应基地环境和建筑规划的总体要求。
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,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部件的比例和尺度,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,根据初步确定的房屋平、剖面的内部空间组合关系,绘出建筑各个方向立面的基本轮廓作为设计基础。
推敲立面各部分的体量和总的比例关系,同时考虑几个立面之间的统一,相邻立面之间的协调。
调整各个立面上的墙面处理和门窗,以满足建筑立面形式美的原则。
最后对入口、雨篷、建筑装饰等进行重点及细部处理。
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,立面设计中涉及的造型和构图问题,通常较为突出。
五、构造和建筑设计措施
满足建筑物的各项使用功能要求:
在建筑设计中,由于建筑物的功能要求和某些特殊需要,如保温、隔热、隔声、吸声、防射线、防腐蚀、防振等,给建筑设计提出了技术上的要求。
为了满足使用功能的需求,在构造设计时,必须综合有关技术知识,进行合理的设计、计算,并选择经济合理的构造方案。
有利于结构安全:
建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外,在构造上需采取措施,以保证构件与构件之间的连接,使之有利于结构的安全和稳定。
适应当地的施工技术水平:
建筑构造设计必须与当地的生产力发展水平、施工技术水平相适应,否则难以实现。
适应建筑工业化的需要:
为确保建筑工业化的顺利进行,在构造设计时,应大力推广先进技术,选择各种新型建筑材料,采用标准设计和定型构件,为制品生产工厂化、现场施工机械化创造有利条件。
在构造设计中,应全面贯彻“适用、安全、经济、美观”的建筑方针,并考虑建筑物的使用功能、所处的自然环境、材料供应情况以及施工条件等因素,进行分析、比较,确定最佳方案。
5.1墙体
墙体按所处位置分为内、外墙;
按布置方向又可以分为纵、横墙;
按受力方式分为承重墙和非承重墙。
墙体应该满足程度要求,刚度要求及抗震要求。
为满足抗震要求,应设置贯通的圈梁和钢筋混凝土构造柱,使其具有一定的延伸性,减缓墙体的酥碎现象产生。
墙脚和勒脚受到土壤中水分的侵蚀,致使墙身受潮,墙面层脱落,影响卫生环境,应做好防潮工作。
门窗过梁用来支承门窗洞口上墙体的荷重,承重墙上的过梁还要支承楼板荷等,是承重构件,
本工程采用钢筋混凝土过梁,外墙为240mm厚空心粘土砖,内墙为240mm厚空心粘土砖。
墙体在设计中应具有足够的强度和稳定性,满足保温、隔热等热工方面的要求,满足隔声要求。
此外,作为墙体还应考虑防潮、防水及经济等方面的要求。
5.2基础
基础是建筑面地面以下的承重构件,是建筑的下部结构,它随建筑物上部结构传下来的全部荷等,并把这些有过连同本身的重量一起传到把基上。
本工程采用柱下独立基础,当建筑物上部采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用方形或矩形的单独基础。
5.3楼地层
楼地层包括楼板层和地坪层,是水平方向分隔空间的承重构件,楼板层分隔上下楼层空间,地坪层分隔大地与底层空间,楼极层由面层、楼板、顶棚三部分组成,必须满足足够的强度和刚度;
隔声、防火、热工;
建筑经济等要求,本工程采用现浇钢筋混凝土楼板,该楼板具有强度高、防火性好、耐久等优点,应用广泛。
楼地面采用水磨石地面,该种地向有良好的耐磨性,耐久性、防火防火性,并具有质地美观、表面光洁,下起尘,易清洁等优点。
楼地层是多层建筑中沿水平方向分隔上下空间的水平构件,它承受作用其上的使用荷载和构件本身的自重,并将这些荷载传给墙或柱,它在水平方向起着水平隔板和连接竖向构件、保证竖向构件稳定的作用。
5.4屋顶
屋顶按其外形一般分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶。
本工程采用平屋顶,其排水坡度小于3%,最常用的排水坡度为2%-3%,本工程采用2%的排水坡度。
屋顶设计满足功能,结构、建筑艺术三方面要求,屋顶先建筑的围护结构,应抵御自然界各种环境因素对建筑物的不利影响。
屋顶承受风、雨、雪等荷重及其自身重量,因此,屋顶也是房屋的承重构件,应有足够的强度和刚度,以保证房屋的结构安全,并防止因过大的结构变形引起的防水原开裂、漏水。
本工程采用女儿墙外排水。
屋面采用高分子卷材防水屋面,其构建简单,施工方便,造价较低。
六、各类规范要求
《民用建筑设计通则》GB50352一2005:
1、厕所、盥洗室、浴室:
1)建筑物的厕所、盥洗室、浴室不应直接布置在餐厅、食品加工、食品贮存、医药、医疗、变配电等有严格卫生要求或防水、防潮要求用房