某大型企业集团综合办公楼设计.docx
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某大型企业集团综合办公楼设计
毕业设计任务书
综合办公楼
学生姓名：
辅导教师：
专业名称：
土木工程
第一章绪论
本设计工程为某大型企业集团综合办公楼，位于哈市某大街与某规划路交口，
地理位置优越，交通便利。
本工程建筑总占地面积1450.8㎡，总建筑面积9624㎡。
本工程室内分区明确，
布局合理，分为办公区各宿舍区二个分区，绿化面积符合城市规划要求，周围种满
植物，内有停车场。
本设计包括建筑设计与结构设计、施工设计三部分，设计中严格的遵守现行国
家各项规范与规定的要求，以“适用、美观、经济、安全”为原则，力求完美。
设计过程中，本人收集查阅了大量的相关书籍，并且在设计过程中得到了李艳
华、李晓枫、信思源三位老师的具体全面的辅导，在此谨向三位老师表示衷心的感
谢！
老师们治学严谨、求实敬业的精神将使学生受益终身！
第二章建筑设计
一、序言
一个完善的设计就是建筑物艺术造型，建筑物使用功能的完善、结构合理稳定等方面的综合体现。
建筑艺术的高低在一定程度上反映了一个国家经济文化、科技水平。
建筑物做为一个时代、一个地区的标志性建筑，不单要满足使用功能，还要求其独立的风格与个性赋与人们精神上的欢愉。
建筑设计作为设计的第一步，肯有重要的意义。
随着社会的不断进步，人们在物质与精神上的品味不断提高，建筑设计紧跟时代步伐，平面布置更加趋向合理，建筑风格标新立异，更加突出个性，交通联系和灵活通用，方便快捷。
建筑物的形式很多，按其功能可以分为工业、农业、和民民用建筑三大类。
其中民用建筑又分为住宅和公用建筑。
各种建筑在进行设计时，应根据建筑物的规模及重要性来确定。
建筑物地理条件、使用功能、所用材料、设备条件等方面因素，确定了建筑物的耐久、抗震、防火等问题。
各类公用建筑的设置和规模，主要是城市总体规划来确定。
本设计中心是公共建筑的一部分，对人们的学习、生活起到重要作用。
所以随着社会生产力的大力发展，在本工程中应用新技术、新材料是切实可行。
二、建筑方案设计
建筑设计条件简述
1、建筑性质：
该建筑为某大型企业集团综合办公楼，它包括办公、住宿和商业三部分。
2、设计要求
依据建筑物的使用特点，要求建筑方案有较好的通用性和灵活性。
总图布置应
合理确定建筑物的朝向、位置、道路交通和环境绿化等。
平面布局既要分区明确，
布局合理互不干扰，又要联系方便，具有良好的通用性和合理性，并应做好人流疏
散及防火设计。
建筑风格既要有地方特色，又要体现时代气息。
3、建筑规模
建筑高度及层数：
由于地段限制，要求建筑为高层或高低层结合。
高度小于50
米，层数不低于10层。
层高：
宿舍、商业部分为3.6米
办公部分：
3米
4、结构类型
采用钢筋混凝土框架结构。
5、建设地点及自然资料
建筑物位于哈市内，南侧邻街，建筑物地段内场地平整，地下无障碍物。
6、气象资料
冬季室外平均最低气温-26Co
全年主导风向西南风
建筑体系选型及平面布置
1、设计原则：
在建筑选型与平面布置中从考虑到有利于抵抗水平竖向荷载，做到受力清晰传
力明确，平面形状宜简单对称、规则并尽量减少地震突变引起的影响。
2、建筑类型
根据设计原则，本设计采用矩形平面，教学区和宿舍区分开设置，这样分区明
确、互不干扰。
对于采光及抗震均有利。
且体型对称、规则。
3、平面设置
（1）总平面设计
本设计将总平面定为设计书的第一版面上，建筑部呈L开形，沿街布置。
校园四周设绿化带，建筑物正门与主街侧对。
入口与商业区、宿舍区入口均与道路相连，规划整齐，分区明确。
（2）商业区、办公区平面设计
商业区商业服6间，休息区、茶室各1间，1层设置16个休息室，2层及以上设置办公区；并在2层设置仓库、资料室、档案室、食堂、公务员室及多功能室。
该设置考虑到该部分的使用功能区别设置。
（3）宿舍区平面布置设计
因为宿舍较为规则，因此仍采用内廊对称设置。
因宿舍有单独的卫生间及贮藏
要求，根据地其设施布置和家俱摆放及室内活动要求，设计每个宿舍为3.9m×6.0m，楼梯、电梯设置满足使用、消防要求，详见后述。
（4）平面设计考虑因素
房间的面积、形状、满足室内活动和合理布置的要求。
门窗的大小、位置应考虑出入方便、疏散安全、采光通风良好。
走廊是连接各房间、楼梯和电梯的纽带。
走廊长度、过道宽度应符合人流通畅、
防火疏散的要求。
建筑立面设计
建筑物的体型和装门面作为建筑物的外部形象，给人以精神上的想象空间。
对于综合性建筑物，我认为不宜过于花俏，应该活泼简洁，富有时代气息，在一定程度上反映社会文化生活、精神面貌。
形式服务于内容，立面设计应反映建筑物的功能要求和建筑类型的特征。
本次设计中，首先考虑某大型企业集团综合办公楼的特殊性质，要求各立面的统一，相邻立面的连接和协调。
着重分析墙面变化处理。
其次节奏的韵律和虚实对比是建筑立面富有表现力的设计手法。
立面上相同的构件有规律的重度变化，给人视觉上节奏鲜明的效果，最后色彩既要协调，又要有超前的意识。
（四）建筑剖面设计
建筑剖面图是表示建筑在垂直方向上各部分的组成关系。
剖面设计要分析建筑各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构节点、构造关系等。
本设计中，一层层高3.6米，商业部分层高均为3.6米，二层以上办公部分层
高3米。
楼梯踏步高150mm×300mm。
（五）建筑垂直交通设计
本设计中垂直交通分为电梯与楼梯。
在建筑物中起到了垂直联系的重要作用。
A、电梯布置原则
（1）集中：
布置在建筑物的中部，使人最容易看到，提高运行效率，降低建筑
费用。
（2）方便：
提高使用效率，使其离出入口很近，离边门的位置，再设两部电梯，分散人流。
B、功能
两部电梯中一部为客用电梯，另一部为消防电梯。
消防电相继问世与客用电梯
兼用，但符合消防电梯的相关规定；
C、楼梯的布置原则
根据使用功能和人流情况确定平台宽度；
根据建筑防火和人流确定楼梯宽度；
根据楼层人数和建筑防火确定楼梯数量；
本设计中楼与电梯共用前室，有两挂；在教学区有两挂，无电梯。
（六）建筑水平交通设计
A、走廊走廊是连接各个房间、楼梯和门厅等各部分,解决水平联系和疏散问
题.走廊宽度2.4米,符合人流畅通和建筑防火要求.走廊两端开窗,保证足够采光、通风、安全疏散距离符合规范要求。
B、门厅、出入口
门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡，人流集散的交通枢纽。
要求导向性明
确，组织好各方向的交通路线。
门厅对出入口的宽度大于通向该门厅的过道、楼梯
宽度总和。
建筑的主出入口处设置雨篷。
（七）建筑防火设计
本设计严格遵守现行《高层民用建筑防火规范》的规定。
A、耐火等级：
根据建筑分类，即根据使用性质，火灾危险性疏散和扑救难度分
类，本工程属于二类建筑（高度不超过50米）。
二类高层建筑的耐火等级不低于二
级。
B、防火设计要点
（1）电梯前室防火要求
由于电梯的消防要求，楼梯和电梯均需设有防烟楼梯间和前室，如果分开设置，
则每个面积不得小于6㎡，如果楼梯、电梯间共用一个前室，则面积不得小10㎡。
（2）防火分区
规范规定，二类建筑允许的最大建筑面积为1500㎡，地下室为500㎡，所以本
建筑标准层为一个防火分区，每一个防火分区的安全出口不少于两个，防火门为向
疏散方向开启的乙级防火门。
（3）疏散设计
疏散设计的主要原则是路线简单明了，便于人们紧急时进行判断，同时提设室
内任何位置向两个方向疏散的可有性。
安全疏散距离：
位于袋形走廊两侧或尽端房间门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离不超过15米。
从火灾发生到退出的时间不超过2.5分钟。
疏散楼梯位置应符合安全疏散距离的要求，也应考虑在紧急时人们习惯使用的路线楼梯。
防排烟设计
防烟设施：
机械加压送风
排烟设施：
机械排烟
（八）屋面防水设计
本设计采用刚柔相结合的防水方式，详见节点详图；
（九）节能设计
本设计采用建设部颁发的《民用建筑节能设计标准》，外墙采用400厚陶粒混凝土砌块。
该材料具有构造简单，施工工艺方便，保温节艰效果显著，增加使用面积，节约土地，综合效益好等优点；
屋面保温采用苯板保温，炉渣找坡。
第三章结构设计
一、结构体系的选择
结构是建筑物的基本受力骨架，无论工业建筑，居住建筑、公共建筑或某些特种构筑物都必须承受自重、外部荷载作用、变形作用，地基沉降，结构材料收缩和徐变以及环境作用。
结构失效将带来生命和财产的巨大损失，因此结构设计有最基本的功能要求。
对结构基本功能要求是：
可靠、适用、耐久以及在偶然事故中，当局部结构遭到破坏后，仍能保持结构的整体稳定性。
也就是说结构在设计要求的使用期内，在各种可能出现的荷载作用下有足够的承载能力，能够保证结构正常使用。
本设计位于哈尔滨市，属6度设防，不需考虑地震作用。
水平荷载较小，故选用框架结构体系。
框架结构体系是由钢筋混凝土梁、柱所组成的空间体系。
在竖向荷载作用下主要承受轴向力，较为合理。
二、结构布置
根据建筑平面布置，本设计采用大柱网结构形式，柱网尺寸6.0m×7.8m。
由于柱网较大，增加了次梁，且竖向荷载由两个方向的框架梁来承担，所以属于双向承重框架。
计算时，将三维框架简化为平面框架，选一榀框架做为计算单元。
1~6层柱混凝土强度等级为C40；7层~12层柱混凝土为C30,各层梁的砼均为C35.
二、截面尺寸估算：
1、梁板截面尺寸估算：
框架梁截面高度h，按跨度的（1/10）~（1/15）确定，本工程取梁高为600mm,
框架梁截面宽取梁高的一半，梁宽取300mm。
板的最小厚度为（l/50）=（3900/50）=78mm，但考虑到板的挠度及裂缝宽度及板
内铺设管线的原因，取板厚为120mm。
2、柱截面尺寸估算
根据柱支承的楼板面积计算，由竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制
估算柱载面面积，估算截面时，楼层荷载按11~14KN/㎡计算。
本工程边柱按12KN/
㎡,中柱按11KN/㎡计算。
轴力N=rG·n·s·а.qk
边柱（受荷面积（7.8×6）/2）NV=1.25×12×{（7.8×6）/2}×1.2=471.2KN
中柱（受荷面积（6+2.4）×6）/2）NV=1.25×12×{（7.8+2.4）×6}/2}×
1.2=540.54KN
各柱的轴力虽然不同,但为施工方便和美观,往往对柱截进行合并归类.本工程取轴力最大的柱估算截面面积,将柱截面归并为一种。
本工程抗震为三级设防，取N==1.1Nv
柱轴压比控制值μn=N/（AC·fc）
N=μnAC·fc
AC=1.1Nv/（μnfc）=5404.4/（0.9×19.5）
=338800㎜2
设柱为正方形，柱边长b
AC=582㎜
所以，设1~5层柱截面为
600×600㎜2
6~12层为500×500㎜
3、截面尺寸校核核验算
6层底柱截面核算：
Nv{（6+2.4）/2}×7.8×1.25×1.1×7=3153.15
N=1.1Nv3153.15×1.1=3468.465
N/（AC·fc）=3468.465/（6002×19.5）=0.71<0.9
所以,轴压比满足要求;
7层底柱载面核算:
Nv{（6+2.4）/2}×7.8×1.25×1.1×6=2594.392
N=1.1Nv2594.392×1.1=2854.05
N/（AC·fc）=3468.465/（5002×19.5）=0.16<0.9
所以,轴压比满足要求;
三、荷载汇集
1、坚向荷载
（1）女儿墙恒荷载
370厚粘土砖：
4.82KN/㎡
gk=4.82KN/m2
（2）楼面荷载按照楼面荷载规范的规定,公寓活荷载取1.5KN/㎡,厕所走廊
楼梯等公共部分取2.0KN/㎡,为简化计算,均取楼面荷载2.0KN/㎡。
混凝土楼板（板厚120㎜）
25×0.12=3.0KN/㎡
水泥砂浆抹灰（楼板上下各20㎜）
20×0.02×2=0.8KN/㎡
15厚混合砂浆刮大白
17×0.015=0.255KN/㎡
gk=3.555KN/m2
（3）内隔墙为200㎜厚陶粒混凝土砌块,两侧各抹20㎜厚混合砂浆抹面:
gk=8×0.2+17×0.02×2=2.28KN/m2
（4）屋面荷载
三元乙丙防水层
0.1395KN/m
2
20厚1:
3水泥砂浆找平层出不
20
×0.02=0.4KN/m2
120厚混凝土楼板
25
×0.12=3.0KN/m2
20混合砂浆罩面
17
×0.02=0.4KN/m2
gk=6.03KN/m2
上人屋面活荷1.5KN/m
基本雪压0.4KN/m
2、水平风荷载
2
2
查荷载规范中全国基本风压分布图中，哈市的基本风压为
2.
根据规范
0.45KN/m
规定,对于高层建筑其基本风压值乘以1.1
系数后采用。
即:
ω0
=1.1×0.45=0.495KN/m2
垂直于建筑表面上的风荷载标准值
ωk,按下式计算:
ωk
=zsz0
查表可知
s=1.3
风压高度变化系数
z:
本工程地面粗糙类别为
C类,5
米以上按内差法
计算,5米以下按5米取值。
风振系数：
z=1+（Hi/H）·r/z
本工程高宽比大于
2，地面粗糙类别为C类，r=0.63，
为脉动增大系
数
T0.25
0.53*1000H*H/3
B=0.534
ω
2
2
=0.141
T=0.495×（0.534）
0
所以
=1.22
求得各层风荷载标准值如下表所示:
各层风荷载标准值
高度H
z
s
ω
ωk=zsz0
z
0
i
37.6
1.636
1.2088
1.3
0.495
1.273
36.6
1.626
1.196
1.3
0.495
1.251
33.6
1.594
1.1568
1.3
0.495
1.122
30.6
1.559
1.18
1.3
0.495
1.051
27.6
1.527
1.07
1.3
0.495
0.979
24.6
1.494
1.018
1.3
0.495
0.907
21.6
1.456
0.968
1.3
0.495
0.829
18.6
1.419
0.908
1.3
0.495
0.745
15.6
1.38
0.839
1.3
0.495
0.661
12.6
1.334
0.77
1.3
0.495
0.661
9.6
1.283
0.694
1.3
0.495
0.573
6.6
1.223
0.604
1.3
0.495
0.475
3.6
1.136
0.54
1.3
0.495
0.395
0
1.106
0.54
1.3
0.495
0.347
四、水平荷载作用下框架内力及侧移计算：
由平面图可知，除边框架外，中间各榀框架受风面积相同，故取边框架和中框
架分别进行计算，下面以中框架为例进行计算。
1、计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力及各层剪力
计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力时，假定风荷载在层间为均匀分布，
并假定上下相邻各半层内的风荷载按集中力作用在本层楼面上。
12层顶处风荷载作用下楼层节点集中计算：
F12=（13×h13+12×h12/2）×B
=（1.273×1+1.251×2/3）×7.8
=24.57
11层顶处风荷载作用下楼层节点集中计算：
F=（
11
×h/2+
12
×h
/2）×B
11
11
12
=（1.187×1+1.251×2/3）×7.8
=28.65
各层风荷载作用下水平集中力及层剪力
风荷标准值
各层集中力
各层剪力Vi=12
（KN）
层高hi
Fi（KN）
F
（ωk）
i0
女儿墙1.0
1.273
12
3.0
1.251
24.57
24.57
11
3.0
1.187
28.52
53.09
10
3.0
1.122
27.02
80.11
9
3.0
1.051
25.42
105.53
8
3.0
0.979
23.75
129.28
7
3.0
0.907
22.07
151.35
6
3.0
0.829
20.31
171.66
5
3.0
0.745
18.42
190.08
4
3.0
0.661
16.45
206.53
3
3.0
0.573
14.44
220.97
2
3.0
0.473
12.24
233.21
1
3.0
0.395
10.16
243.37
2、计算各层柱的线刚度ib和ic
计算梁的线刚度时，考虑到现浇楼板的作用，一边有梁板的梁截面惯性矩取
I=2.0I0I0为按矩形截面计算的梁截面惯性矩。
各杆件的惯性矩及线刚度表
梁
柱
c
0
3
0
b×h
l（mm）
=bh/12
I=2I
I=EI/l（N.mm）
E
I
3.25×
300×600（C40）
6000
5.4×109
10.8×109
5.32×1010
104
3.25×
300×600
2400
5.4×109
10.8×109
14.625×1010
104
300×600
6000
3×104
5.4×109
10.8×109
4.91×1010
300×600
2400
3×104
5.4×109
10.8×109
13.5×1010
3.25×
600×600
3600
14.88×109
13.43×1010
104
3.25×
600×600
3000
14.88×109
16.12×1010
104
3.25×
500×500
3000
14.88×109
8.27×1010
104
3.25×
500×500
3000
14.88×109
7.63×1010
104
3、计算柱抗侧移刚度D
D为使柱上下端产生单位相对位移所需施加的水平力。
D=
12ic
c
h2
层/层高
柱列
ic×105KN·m
ib
K1=
ib/2ic
c
k1/（2
k1）
Di=c12ic/hi
Di
Vij
轴号
10
5
KN·m
K2=
ib/ic
c
0.5k1
/（2
k）
2
KN
×105KN·m
0.644
0.244
0.248
16280
3.74
12/3.0
A
0.763
0.982
0
2.413
0.547
0.566
16280
8.54
B
0.763
3.682
0
2.413
0.547
0.566
16280
8.54
C
0.763
3.682
0
0.644
0.244
0.248
16280
3.74
D
0.763
0.982
0
0.644
0.244
0.248
16280
8.09
A
0.763
0.982
0
2.413
0.547
0.566
16280
18.46
B
0.763
3.682
0
11/3.0
2.413
0.547
0.566
16280
18.46
C
0.763
3.682
0
0.644
0.244
0.248
16280
8.09
D
0.763
0.982
0
0.644
0.244
0.248
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