建筑類畢業(yè)論文

第 1 頁 引 言 三年本科學(xué)習(xí)馬上就是結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)作為學(xué)習(xí) 里最后一個(gè)環(huán)節(jié) ,畢業(yè)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的 ,它 是把在課堂學(xué)到的專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到工 作 實(shí)踐上去 ,為 我們?cè)?工作崗位作好強(qiáng)實(shí)的 專業(yè) 基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 和其他學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)不同， 它要求在我們指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)地完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，解決與之相關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法，具有實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。因而對(duì)培養(yǎng) 學(xué)生 的綜合素質(zhì)、增強(qiáng)工程意識(shí)和創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法代替的重要作用。 本論文的內(nèi)容是 徐州市森海公司四層 框架結(jié)構(gòu) 辦公樓 設(shè)計(jì)，側(cè)重于 結(jié)構(gòu)計(jì)算，考慮結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，以此介紹框架結(jié)構(gòu)體系的基本設(shè)計(jì)計(jì)算方法。 框架結(jié)構(gòu)體系一般在商場(chǎng)和辦公樓中被廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護(hù)作用，其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。需要時(shí)可用隔斷分隔成小房間，或拆除隔斷改成大房間。如果采用輕質(zhì)隔墻和外墻，就可大大降低房屋自重，節(jié)省材料?？蚣芙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件類型少，易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化；可以采用預(yù)制構(gòu)件，也易于采用定型模板而做成現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，有時(shí)還可以采用現(xiàn)澆柱及預(yù)制梁扳得半現(xiàn)澆半預(yù)制結(jié)構(gòu) ?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的整體性好，抗震性能好，在地震區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用。 在設(shè)計(jì)中，一方面要把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)、施工中去，熟悉國家有關(guān)規(guī)范、條例和規(guī)程并知道如何去查找規(guī)范里的相關(guān)條文；另一方面，由于現(xiàn)代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，設(shè)備復(fù)雜，裝修豪華，防火要求和管理自動(dòng)化水平高，需要各工種交叉配合。因此，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，擴(kuò)大學(xué)生 對(duì) 本專業(yè)知識(shí)面也是十分重要的。 由于畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種初步的嘗試，涉及專業(yè)比較多，加上條件和水平所限，不可避免地存在疏漏與錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。 第 2 頁 一、 設(shè) 計(jì)題目：徐州森海公司辦公樓 二、 地點(diǎn)：徐州市南區(qū) 三、 設(shè)計(jì)要求：門廳、值班室、大小辦公室、會(huì)議室、展示室 （一） 氣象資料 徐州市自然條件及氣候條件： 年平均溫度 最熱月平均氣溫 最高氣溫 最冷月平均氣溫 最低氣溫 土壤凍結(jié)最大深度 24平均降雨量 927最大降雨量 對(duì)濕度 平均 71%（冬季 61%，夏季 70%） 主導(dǎo)風(fēng)向 全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng) 平均風(fēng)速 3m/s 最大風(fēng)速 s 基本風(fēng)壓值 夏季平均風(fēng)速折算成距地面 2m 處數(shù)值： s 積雪最大厚度 24本雪壓 第 3 頁 （二）其他條件 抗震設(shè)防參數(shù) 7 度，第一組，設(shè) 計(jì)地震基本加速度值為 震設(shè)防類別 丙類 設(shè)計(jì)使用年限 50 年 結(jié)構(gòu)安全等級(jí) 二級(jí) 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 境類別 地面以上一類 設(shè)計(jì)依據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 辦公樓建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 民用建筑設(shè)計(jì)通則 三）基本地形及地質(zhì)水文資料 （ 1）氣候：具有大陸性氣候特點(diǎn)，屬溫帶氣候，四季分明，雨量充沛。 （ 2）氣象要素：風(fēng)向常年以東南風(fēng)最多，東北風(fēng)較少，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。年平均風(fēng)速 3m/s，最大風(fēng)速 18m/s；年平均溫度 氏度左右，最熱月為七月，月平均 氏度左右，最冷月為一月，月平均 氏度。 日極端最高溫度 氏度，日極端最低 氏度；年平均結(jié)冰期為2 個(gè)月，從 12 月到次年的 2 月；年最大降雪量 30米；年平均降雨量 927毫米，年最大降雨量 米，一日最大降雨量 米，一小時(shí)最大降雨量 米。年降雨量以 7最多，占全年的 60%。 （ 3） 工程地質(zhì)：對(duì)建筑物有較大影響的是第四紀(jì)地層，本工程地質(zhì)條件能滿足一般建筑物的要求，需注意沖溝、巖脈，建筑物總平面布置應(yīng)盡量 第 4 頁 避開，以免導(dǎo)致建筑物傾斜、拉裂。本工程地基土體的平均容重取 3m ；粘土的孔隙比及液性指數(shù)均大于 地基承載力特征值取 1802m 。 （ 4）水文地質(zhì)：本地區(qū)地下水靠天然降水補(bǔ)給，地下水由東、東南、西、西北方向流動(dòng)，與地形坡度一致。 （ 5）地震工程地質(zhì)：地質(zhì)運(yùn)動(dòng)以斷裂運(yùn)動(dòng)為主，褶皺運(yùn)動(dòng) 為輔，斷層裂縫較多，老的斷層有三條：嶧山斷層、張范斷層、花石溝斷層。在斷層內(nèi)有活動(dòng)跡象，地殼運(yùn)動(dòng)比較活躍，尤其是花石溝斷層比較明顯，裂隙地面可見。根據(jù)有關(guān)方面分析：雖然斷層較多，但斷層并無應(yīng)力積聚條件，故歷史上從未發(fā)生過較大地震（最大三級(jí)），國家地震局和省地質(zhì)局確定為 7 度設(shè)防區(qū)。 本設(shè)計(jì)是行政辦公樓，地上 4 層（局部 5 層）；室內(nèi)外高差 建筑物高度 (室外地面至主要屋面板的板頂 )： 根據(jù)建筑使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)的不同，確定各類用房。一般由辦公用房、公共用房和服 務(wù)用房等組成。辦公樓內(nèi)各種房間的具體設(shè)置、層次和位置，應(yīng)根據(jù)使用要求和具體條件確定。辦公建筑應(yīng)根據(jù)使用要求，結(jié)合基地面積、結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)確定開間和進(jìn)深，并為今后改造和靈活分隔創(chuàng)造條件。 （ 1）房間使用面積、形狀、大小的確定 一個(gè)房間使用面積基本包括：家具、設(shè)備所占的面積；人們使用家具、設(shè)備所占活動(dòng)面積；以及行走、交通所需的面積。本設(shè)計(jì)中辦公室開間取 6m, 進(jìn)深取 6m 和 8m。廁所對(duì)稱的布置在建筑朝向較差的一面，并設(shè)置前室，前室內(nèi)置兩個(gè)洗手盆。廁所有不向鄰室對(duì)流的直接自然風(fēng)和天然采光，衛(wèi)生潔具數(shù)量按 規(guī)范要求：男廁所每 40 人設(shè)一具大便器，每 30 人設(shè)一具小便器，女廁所每 20 人設(shè)一具大便器，每 40 人設(shè)一具洗手盆。 （ 2）門窗大小及位置的確定 第 5 頁 辦公室門洞口寬不應(yīng)小于 1000不應(yīng)低于 2m，根據(jù)人流的多少和搬進(jìn)房間設(shè)備的大小取門寬為 1000啟方向朝房間內(nèi)側(cè)；大廳的門采用兩個(gè)雙扇雙向彈簧門。 （ 3）窗的大小及位置的確定 房間中窗的大小和位置的確定，主要是考慮到室內(nèi)采光和通風(fēng)的要求。 本次設(shè)計(jì)中，辦公室的窗戶，考慮規(guī)范要求窗地比 1： 6，窗寬取為 1500度取為 1800所內(nèi)開窗高 600 （ 4）交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì) 總則：交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)不僅要考慮保證使用便利和安全疏散的要求，而且還要考慮其對(duì)造價(jià)和平面組合設(shè)計(jì)的影響。平面設(shè)計(jì)中對(duì)交通聯(lián)系部分作以下要求： 通路線簡潔明確，以利于聯(lián)系通行方便； 寬度合理，人流暢通，以利于緊急疏散安全迅速； 應(yīng)滿足一定的采光和通風(fēng)要求； 交通面積力求節(jié)省，同時(shí)兼顧空間造型的處理等。 水平交通聯(lián)系部分 走道 走道是連結(jié)各個(gè)房間、樓梯和門廳等各部分，以解決建筑中水平聯(lián)系和疏散問題。走道的寬度應(yīng)符合人流通暢和防火要求，通常單股人流的 通行寬度約為 550 600通行人數(shù)較多的公共建筑中，應(yīng)按其使用特點(diǎn)、平面組合要求、通過人流的多少及調(diào)查分析或參考設(shè)計(jì)資料確定走道的寬度。 設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，還應(yīng)使其符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、民用建筑設(shè)計(jì)通則和其他有關(guān)單項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定?？紤]防火要求，多層建筑應(yīng)設(shè)封閉樓梯間，且應(yīng)靠外墻設(shè)置，能直接天然采光和自然通風(fēng)，樓梯的門是可以阻擋煙氣入侵的雙向彈簧門?？紤]結(jié)構(gòu)樓梯平面形式的選用，主要依據(jù)其使用性質(zhì)和重要程度來決定。 坡度和踏步尺寸：民用建筑舒適的坡度范圍是 26 35，踏步尺寸可用以下 第 6 頁 公式計(jì)算 b+h=450mm b+2h=60020中 b 為踏步寬， h 為踏步高。 民用建筑設(shè)計(jì)通則 建議住宅建筑適宜的踏步尺寸為 b=25000mm h=15675建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn) 定踏高不宜大于 210宜小于140級(jí)踏高應(yīng)該相同，踏寬可采用 220、 240、 260、 280、 300、 320等，亦可采用 250 本設(shè)計(jì)選取現(xiàn)澆板板式樓梯。作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應(yīng)根據(jù)樓梯使用過程中人流股數(shù)確定 ，一般按每股人流寬度 算，并不應(yīng)少于兩股人流。樓梯平臺(tái)部位的凈高不應(yīng)小于 2m，樓梯梯段部位的凈高不應(yīng)小于 梯梯段凈高為自踏步前緣線量至直上方凸出物下緣間的鉛垂高度。樓梯坡度的選擇要從攀登效率，、節(jié)省空間、便于人流疏散等方面考慮。因而本建筑樓梯踏步高度選用 150面選用 300梯坡度小于 30%。 樓梯扶手的確定，樓梯的扶手應(yīng)堅(jiān)固適用，且在兩側(cè)都設(shè)有扶手。在樓梯的起始及終結(jié)處，扶手均自其前緣向前伸出 300出于安全因素，扶手末端向下布置。 考慮到防火疏散，兩個(gè) 樓梯間距 樓梯梯段寬。按規(guī)范要求，單面布房且大于 40m 的走道的最小凈寬為 慮到柱截面尺寸和基礎(chǔ)布置，適當(dāng)放大取走道寬 寬 ，可讓三人并行通過。 這座辦公樓采用： “ 一 ” 字形建筑平面以利于抗震，而且有利于自然采光和自然通風(fēng)。在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上 ，柱網(wǎng)布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)件種類少，施工方便。柱網(wǎng) 第 7 頁 布置還應(yīng)與建筑平面布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱橫建筑墻交叉點(diǎn)上，以盡量減少柱網(wǎng)對(duì)建筑使用 功能的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置方式有，內(nèi)廊式、外廊式、等跨式、對(duì)稱不等跨式等。本多層框架辦公樓采用內(nèi)廊式柱網(wǎng)布置，也就是中間為走廊，兩邊為辦公樓，走廊的跨度取 邊房間的開間和進(jìn)深均采用常用的開間和進(jìn)深尺寸，即 而橫向的柱跨度分別為 向柱跨度均為 本辦公樓根據(jù)建筑使用功能的要求，首層設(shè)有門廳、 值班 室、 展示 室等。主樓體設(shè)在建筑物中央，正對(duì)著門廳以利于工作人員與來訪人員的垂直交通。另外，考慮到建筑物的防火和疏散。在建筑物的 西側(cè) 部分設(shè)置 輔助樓梯，從而滿足安全疏散的距離的要求。首層平面圖 如下： 圖 層建筑平面布置圖 筑立面設(shè)計(jì) 建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面設(shè)計(jì)的任務(wù)是恰當(dāng)確定立面中各組成部分和構(gòu)件的比例和尺度，運(yùn)用節(jié)奏韻律、虛實(shí)對(duì)比等規(guī)律，設(shè)計(jì) 第 8 頁 出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。 建筑立面設(shè)計(jì)是一個(gè)由粗到細(xì)的過程，主要從以下幾點(diǎn)入手： 尺度和比例。立面組成部分的尺度要正確，比例要協(xié)調(diào)； 節(jié)奏和虛實(shí)。節(jié)奏感可以通過門窗的排列組合、墻面構(gòu)件的 劃分表現(xiàn)；虛實(shí)對(duì)比則通過形體的凹凸光影效果實(shí)現(xiàn)； 材料質(zhì)感和色彩配置； 細(xì)部處理。如檐口和入口處理等。 考慮設(shè)計(jì)的是行政辦公樓，立面盡量簡潔， 采用橫向分隔條裝飾。 緊密結(jié)合了房屋內(nèi)部空間組合的平剖關(guān)系，繪制整個(gè)立面的基本輪廓，同時(shí)考慮了工程技術(shù)和施工工藝的限制，著重分析了各個(gè)立面上墻面的處理，門窗的調(diào)整安排，最后對(duì)入口門廊、建筑頂層等進(jìn)一步作重點(diǎn)及細(xì)部處理。 （一） 追求尺度正確和比例協(xié)調(diào) 在建筑設(shè)計(jì)圖集中查找相應(yīng)部位的尺度，如踏步高取 150梯欄桿高 900滿足人們生活習(xí)慣和安全的需 要。在建筑物的突出部分也盡量使比例協(xié)調(diào)，滿足人們的視覺習(xí) 慣以及結(jié)構(gòu)上的要求。 （二） 考慮材料質(zhì)感和色彩配置 在立面輪廓的比例關(guān)系、門窗排列、構(gòu)件組合以及墻面劃分基本確定的基礎(chǔ)上，較為合理地對(duì)材料質(zhì)感和色彩進(jìn)行了選擇和配置，以使建筑立面進(jìn)一步取得豐富和生動(dòng)的效果。使整個(gè)建筑與周圍環(huán)境相互融合。 （三） 注重細(xì)部處理 突出建筑物立面中的重點(diǎn)，既是建筑造型的設(shè)計(jì)手法，也是房屋使用功能的需要。 總之 ,建筑立面設(shè)計(jì)， 就是 根據(jù)初步確定的房屋平、剖面的內(nèi)部空間組合關(guān)系，繪出建筑各個(gè)方向立面的基本輪廓作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 。推敲立面各部分的體量和總的比例關(guān)系，同時(shí)考慮幾個(gè)立面之間的統(tǒng)一，相鄰立面之間的協(xié)調(diào)。調(diào)整各個(gè)立面上的墻面處理和門窗，以滿足建筑立面形式美的原則。最 第 9 頁 后對(duì)入口、雨篷、建筑裝飾等進(jìn)行重點(diǎn)及細(xì)部處理。 筑剖面設(shè)計(jì) 建筑剖面圖反映出的是建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系。建筑的剖面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)為建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系，以及建筑高度、層高、建筑空間的組合與利用。它和房屋的使用、造價(jià)和節(jié)約用地有著密切關(guān)系，也反映了建筑 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)方面。其中一些問題需要平、剖面結(jié)合在一起研究，才具體確定下來。 在建筑物的層高時(shí)，考慮到建筑空間比例的要求，一般房間高度與進(jìn)深的合適比例為 1:2，本座辦公樓的進(jìn)深為 考慮到提供足夠的房間凈高度，以避免凈高低的房間給人壓抑的感覺。因此綜合考慮之后決定標(biāo)準(zhǔn)層的層高采用辦公樓常用的 首層的層高考慮到首層人員比較集中，為了提供比較寬敞和明亮的使用空間，再加上首層有很多設(shè)備管道，所以首層采用較高的層高 外高差采用 本 辦公樓一共 四 層， 連同屋頂水箱層 建筑 總 高度為 另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮，窗臺(tái)的高度采取為 高度取位 頂女兒墻高度為 述 1）結(jié)構(gòu)類型的選擇 建筑結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)所用材料分類可分為：砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。一般來講，砌體結(jié)構(gòu)主要用于建造多層住宅、辦公樓、教學(xué)樓以及輕型工業(yè)廠房等；鋼結(jié)構(gòu)多用于超高層建筑、大跨度空間結(jié)構(gòu)建 第 10 頁 筑以及重型或有特殊要求的工業(yè)廠房等； 其他情況均可以采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 但是砌體結(jié)構(gòu)抗震能力差，而鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)高，所以本座辦公樓采用鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)布置靈活方便，可組成多種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)。 2）結(jié)構(gòu)體系的選擇 多層及高層建筑的結(jié)構(gòu)體系大致有混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系。 框架是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護(hù)作用，其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。需要時(shí)，可用隔斷分隔成小房間，或拆除隔斷改稱大房間。如果采用輕質(zhì)隔墻和外墻，就可大大降低房屋自重，節(jié)省材料。其主要缺點(diǎn)是側(cè)向 剛度較小，當(dāng)層數(shù)過多時(shí)，會(huì)發(fā)生過大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞，但是可通過合理的設(shè)計(jì)，使之具有良好的延性，成為 “延性框架 ”，在地震作用下，這種延性框架具有良好的抗震性能 7。 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)按施工方式的不同，可分為全現(xiàn)澆式、半現(xiàn)澆式、裝配式以及裝配整體式框架結(jié)構(gòu)四種形式。本辦公樓設(shè)計(jì)充分考慮框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和施工方法，決定采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)。 3）屋蓋 (樓面 ) 體系的選擇 多層與高層建筑中各豎向抗側(cè)立結(jié)構(gòu)（框架、剪力墻、筒體等）是依靠水平樓面結(jié)構(gòu)連成整體的，水平力通過樓板平面進(jìn)行傳遞和分配 。 多層及高層建筑在構(gòu)造上對(duì)樓蓋有如下要求： 房屋高度超過 50采用現(xiàn)澆樓蓋。 頂層樓面應(yīng)加厚并采用現(xiàn)澆，以抵抗溫度變化的影響，并在建筑物的頂部加強(qiáng)約束，提高抗風(fēng)和抗震能力。 轉(zhuǎn)換層樓面的上面是剪力墻或較密的框架柱，下面為間距較大的框架 第 11 頁 柱或落地健力墻，樓板或樓板與其他轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一道，要將上部結(jié)構(gòu)上的荷載轉(zhuǎn)換到下部結(jié)構(gòu)，受力很大，因此要用現(xiàn)澆樓板并采取加強(qiáng)措施。 現(xiàn)澆樓板不易小于 100應(yīng)小于 80板太薄不僅因上部鋼筋位置變動(dòng)而開裂，而且不便于敷設(shè)各類管道。 樓板的厚度必須滿足正截面 承載力、變形、裂縫、抗沖切、防火等各項(xiàng)要求。 本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)體系，以提高框架結(jié)構(gòu)的整體性和結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。 1）結(jié)構(gòu)布置原則 結(jié)構(gòu)平面形狀和立面體形宜簡單、規(guī)則，是各部分剛度均勻?qū)ΨQ，減少結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性； 控制結(jié)構(gòu)高寬比，以減少水平荷載下的側(cè)移； 盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構(gòu)件種類規(guī)格，便于設(shè)計(jì)和施工； 房屋的總長度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi)，當(dāng)房屋長度超過規(guī)定值時(shí)，可設(shè)伸縮縫將房屋分成若干溫度區(qū)段。 本辦公樓根據(jù)上述結(jié)構(gòu)布置原則，結(jié)構(gòu)平面采取單一的 “一 ”字形平面，立面上也采取平整的立面，避免凹進(jìn)或凸出。平面上各房間盡量布置對(duì)稱，樓梯的布置也是對(duì)稱的，使各部分的剛度均勻，減少結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。 2）柱網(wǎng)布置與高層的確定 在本辦公樓結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置上，根據(jù)建筑平面設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布置的原則，采用內(nèi)廊式的建筑平面，中間為走廊，兩側(cè)為辦公室。因此，橫向?yàn)樗呐胖鐚?duì)稱布置的框架，其跨度分別為 根據(jù)建筑剖面和立面設(shè)計(jì)的要求，標(biāo)準(zhǔn)層層高采用 層考慮到人員比較集中和各種管線較多，故采用層高 第 12 頁 3）承重框架的布置 柱網(wǎng)確定后，沿房屋的縱橫向兩方向均應(yīng)布置梁系，因此，實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系。但是為了計(jì)算方便起見，可以把實(shí)際空間框架結(jié)構(gòu)看成縱橫兩個(gè)方向的平面的平面框架，這種簡化僅限于方形或矩形的規(guī)則平面。沿建筑物長向的稱為縱向框架，沿建筑物短向的稱為橫向框架。他們分別承受各自方向上的水平力，而樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式不同而按不同的方式傳遞。 按樓面豎向荷載傳遞路線的不同，承重框架的布置方案可以有橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重幾種方案。橫向框架承重體系有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度，縱向 框架有利于房屋內(nèi)的采光與通風(fēng)，而混合框架整體性好，受力均勻，有利于抗震，由于本辦公樓考慮抗震，采用雙向框架承重方案和現(xiàn)澆樓面的屋樓蓋體系。 根據(jù)以上的框架結(jié)構(gòu)平面布置得分析，本辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層詳細(xì)的結(jié)構(gòu)平面布置見圖 第 13 頁 圖 準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖 第 14 頁 框架結(jié)構(gòu)是由橫向和縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)，但為了便于計(jì)算常忽略結(jié)構(gòu)縱橫之間的空間聯(lián)系，近似地按兩個(gè)方向的平面框架分別計(jì)算。一般辦公 樓建筑中如果橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載和剛度也基本相同，那么各榀橫向框架產(chǎn)生的內(nèi)力和變形也基本相同。這樣取中間有代表性的一榀框架作為計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算即可。如果作用于框架上的荷載各不相同，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別計(jì)算。計(jì)算簡圖見圖 此計(jì)算簡圖以框架梁和柱軸線表示，均用單線條代表，框架梁和柱的連接區(qū)以節(jié)點(diǎn)表示，桿件長度用結(jié)點(diǎn)間的距離表示，框架梁取樓板底面處作為梁軸線，底層柱的下端取至基礎(chǔ)頂面并作為固定端。 縱向框架橫 向 框 架圖 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算單元 第 15 頁 當(dāng)各層柱截面尺寸不同且形心線不重合時(shí)，一般取頂層柱的形心線作為柱子的軸線，待框架內(nèi)力設(shè)計(jì)計(jì)算完成以后，計(jì)算桿件內(nèi)力時(shí)，要考慮荷載偏心的影響。梁跨度取柱軸心間的距離，柱高度對(duì)樓層取層高，對(duì)底層柱取基礎(chǔ)頂面到二層樓面間的高度。另外，當(dāng)各跨跨度相差不超過 10%時(shí)，可當(dāng)作具有平均跨度的等跨框架。當(dāng)斜形或折線形橫梁傾斜度不超過 1/8 時(shí)，仍可視為水平橫梁計(jì)算。 本多層辦公樓為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，所以假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。梁跨度取頂層柱截面形心軸之間的距離。底層柱高 從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，基頂標(biāo)高根據(jù)室內(nèi)外高差等因素定為 樓樓面標(biāo)高為 以底層柱高為 余各層的柱高取層高。本辦公樓 7 軸線橫向框架計(jì)算單元的計(jì)算簡圖如圖 第 16 頁 圖 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 1）柱截面尺寸的確定 柱截面尺寸初估時(shí)，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式粗略確定： 第 17 頁 2 f (2式中 G 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也可近似取 1215KN/ F 按簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)荷面積； n 驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； 考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 柱取 混凝土軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； N 框架柱軸壓比限值，見抗震規(guī)范第 ； 柱截面面積，取方形時(shí)邊長為 a。 查表可知該框架結(jié)構(gòu)的軸壓比限值 N=層的 2kN/以得第一層柱截面面積為： 由結(jié)構(gòu)圖可知邊柱及中柱的負(fù)載面積為：（考慮最大負(fù)載及最危險(xiǎn)情況） 中柱： B、 邊柱： A、 中柱： B、 3 21 . 2 5 1 2 1 0 5 7 . 2 4 . 4 1 5 8 0 8 3 . 80 . 9 1 6 . 7A c m m 邊 柱： A、 3 21 . 3 1 2 1 0 5 7 . 2 3 . 2 1 1 9 5 6 8 . 80 . 9 1 6 . 7A c m m 如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為 398 346據(jù)以上計(jì)算結(jié)果并考慮其他因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下： 1 5 層 500 500 2）梁截面尺寸的確定 框架梁的高 應(yīng)按 （81121） *L(跨長 )考慮。 由此估算的梁截面尺寸見下表：表中還給出了各層梁、柱和板的混 凝土強(qiáng)度等級(jí)。其設(shè)計(jì)強(qiáng)度： 第 18 頁 表 截面尺寸（ 各層混凝土強(qiáng)度等級(jí) 層數(shù) 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 橫梁（ b h） 縱梁 （ b h） 4 50 600 250 400 250 600 250 650 (400 650) 1 3 50 600 250 400 250 600 300 650 樓板為現(xiàn)澆雙向板， 樓板厚度取 100 、 110120130滿足板厚與短跨跨 長之比不小于501的剛度要求。另外，根據(jù)梁的截面尺寸計(jì)算梁截面慣性矩時(shí)，考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，0；若為裝配樓板，帶現(xiàn)澆面層的樓面， 基礎(chǔ)初選用 梯型獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深 架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如下所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線；梁軸線取至板底。 2 5 層柱高度即層高， 2 4層取 5 層取 層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即 h= 1、重力荷載計(jì)算 屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 屋面（不上人）： 三氈四油鋪小石子 0厚 1： 4干硬性水泥找平 20 1： 8水泥珍珠巖找坡 2 15 19 頁 85厚聚苯乙烯泡沫塑料板 0厚 1： 4 干硬性水泥找平 20 00厚鋼筋混凝土板 25 N/20厚的底粉刷 N/ 合計(jì) 面： 20厚?；u 30=N/0厚 1： 4干硬性水泥砂漿 20=N/00 厚鋼筋混凝土板 25 20厚底粉刷 合計(jì) 生間 : 10厚地磚 N/5厚 1： 4 干硬性水泥砂漿 20=N/0厚 1： 2 干硬性水泥砂漿 20=N/0厚 紗混凝土找坡 25=N/00厚鋼筋混凝土板 N/吊頂 合計(jì) N/人屋面 : 10厚地磚 N/第 20 頁 25 厚 1： 4水泥砂漿接合層 20=N/水卷材 N/0 厚 1:3水泥砂漿找平層 20 ： 8水泥珍珠巖找坡 2 5 厚聚苯乙烯泡沫塑料板 0 厚 1： 4干硬性水泥找平 20 00 厚鋼筋混凝土樓板 25=N/ +吊頂 N/合計(jì) N/備及電梯井 30 厚 1： 2水泥砂漿 20=N/筋混凝土樓板 100厚 N/ 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 辦公 業(yè) N/上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 r r 屋面積雪分布系數(shù)。查表得 r 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長度上的重力荷載；對(duì)墻 、門、窗等可以計(jì)算出單位面積上的重力荷載。計(jì)算結(jié)果見表： 表 、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 層次 構(gòu)件 b/m h/m r/ (kN/ g/(KN/m) Li/m n N N 1 縱梁 5 5 橫梁 5 5 8 5 2 次梁 5 5 5 5 5 5 5 柱 5 8 23 縱梁 5 5 橫梁 5 5 8 5 2 次梁 5 5 5 5 5 5 5 柱 5 8 4 縱梁 5 5 5 橫梁 5 5 5 5 5 2 次梁 5 5 5 5 第 22 頁 5 5 柱 5 8 5 縱梁 5 9 1 5 5 橫梁 5 5 5 次梁 5 5 5 柱 5 2 5 5 5 2 250 14 N/00 14 N/20 19 門單位面積重力荷載為 合金窗單位面積重力荷載取 N/ 2、 重力荷載代表值 集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值 一層 : 層 :層 :層 :五層 :算結(jié)果見圖： 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 重力荷載計(jì)算簡圖 第 24 頁 架側(cè)移剛度計(jì)算 橫梁線剛度 算過程： l 表 的線剛度 算表 類別 位置 Ec b*h/mm*o/l/l /N l /N l /N 梁 3 4 250*600 9 6300 0 0 0 4 4 250*550 9 6300 0 0 0 5 4 250*650 9 6300 0 0 0 5 4 250*400 9 2400 0 0 0 縱梁 1 3 4 300*650 9 7200 0 0 0 4 250*400 9 3600 0 0 0 4 4 250*650 9 7200 9 0 0 4 250*450 9 3600 9 0 0 5 4 250*710 9 7200 0 0 0 4 250*600 9 3600 0 1 1 表 的線剛度 層次 hc/c b*h/mm*o/N 4850 4 500*500 9 0 2 3 3900 4 500*500 9 0 4 4200 4 500*500 9 0 5 4550 4 500*500 9 0 柱的側(cè)移剛度計(jì)算。（分中框架中柱和邊柱，邊框架中柱和邊柱，樓梯間柱） 柱的側(cè)移剛度按 D= c12算，式中系數(shù) c 由公式得，根據(jù)梁柱線剛度 K 的不同，圖中的柱可分為：中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓梯間柱等特殊柱。 現(xiàn)以第 2 層 B 3 柱的側(cè)移剛度計(jì)算為例 說明計(jì)算過程，其余柱的計(jì)算過程從略。計(jì) 算結(jié)果見表。 第 2 層 B 3 柱及與其相連的梁的相對(duì)現(xiàn) 剛度如圖所示，圖中數(shù)據(jù)來自上表。 第 4 章 框架側(cè)移剛度計(jì)算 第 25 頁 0 0 3 . 1 1 4 . 0 0 3 . 1 11 . 6 9 02 4 . 2 1= 1 . 6 9 0 / ( 2 + 1 . 6 9 0 ) = 0 . 4 5 81 2 4 . 0 0 1 0D = 0 . 4 5 8 1 5 2 0 2 /3900KN m m 第 26 頁 表 向框架柱側(cè)移剛度 D 值 中框架柱側(cè)移剛度 層次 邊柱 中柱 9123 10947 401401 2 3 10695 15202 517941 4 7411 11495 378121 5 8469 10830 77196