某五层综合办公楼结构设计计算书毕业设计.docx

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某五层综合办公楼结构设计计算书毕业设计

某五层综合办公楼结构设计计算书毕业设计

第一部分：

建筑设计…………………………………………………………4

一．概述………………………………………………………………………4

二．平面设计………………………………………………………………………4

三．剖面设计………………………………………………………………………5

四．立面设计………………………………………………………………………5

五．构造和建筑设计措施…………………………………………………………6

六．各类规范要求…………………………………………………………………7

第二部分：

结构设计…………………………………………………………12

一工程概况………………………………………………………………………12

二框架结构布置及计算简图………………………………………………………12

三风荷载内力计算…………………………………………………………………14

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