鞍山科信公司办公楼建筑结构设计计算书.doc

辽宁科技大学本科生毕业设计 第103 页鞍山科信公司办公楼建筑结构设计摘 要本设计为鞍山市科信办公楼建筑结构设计。该工程为框架结构，共5层，高20.60米，总建筑面积为5094平方米。本设计分为建筑和结构设计两个部分。建筑设计是进行结构设计的基础。本设计为办公楼设计，以为办公人员提供舒适的环境为前提，以满足人们的价值观和需求为原则，合理进行建筑平面设计及建筑立面设计。结构设计在尽量满足建筑设计要求的情况下，先进行框架柱网布局以及框架承重方案的选择，然后进行荷载汇总，计算结构水平地震作用，用值法计算水平地震作用和风荷载作用下框架结构的内力。而后计算竖向荷载作用下的结构内力。并进行框架梁柱内力组合，选取最不利的内力组合计算配筋并绘制结构施工图。关键词: 办公楼；框架结构；抗震设计；内力组合architectural and structural design of kexinoffice building in anshanabstractthis design is the architectural and structural design of kexin office building in anshan city. the engineering is frame structures, which has 5 floors. its height is 20.6 meters and the area of the building is 5094 square meters. this design consists of architectural design and structural design. the structural design is based on the architectural design. the design, which is the office building design, at the premise of supplying a comfort environment in order to meet the sense of worth and the need for guests and indoor design, architectural elevation design have been done properly. structural design is at the case of meeting the requirement of architectural design. firstly, the allocation of frame column graticule and the option of frame bearing programme. after that, structural horizon seismic shock load has been calculated and according to the sideway rigidity, the horizon seismic shock force has been allocated. then the internal force of structure, which is at the under of earthquake, has been worked out. after that, the internal force of seismic of vertical load has been calculated and the association of frame beam and column . in the end, accessing the internal force association of worst-cast and calculating distributed steel and drawing practice.key words: office building; frame; seismic design; association of internal force目 录1 绪论11.1 设计选题背景11.2 办公建筑的分类与发展21.3 办公楼建筑的设计32 建筑设计说明52.1 工程概况52.2 工程设计依据52.2.1 工程设计原始资料52.2.2 规范52.3 建筑设计的目的和要求52.4 总平面设计依据及说明62.4.1 建筑总平面设计62.5 建筑平面设计62.5.1 主要使用房间的设计72.5.2 辅助使用房间的设计92.5.3 交通联系部分的设计92.6 建筑剖面设计112.6.1 房间的剖面形状112.6.2 房间各部分高度的确定112.6.3 房屋的层数确定122.7 建筑体型和立面的设计122.7.1 影响体型和立面的因素122.7.2 体型设计122.7.3 立面设计122.8 构造设计132.8.1 影响建筑构造设计的因素142.8.2 建筑构造设计的原则142.8.3 墙体和基础设计142.8.4 楼地面设计142.8.5 屋顶设计152.9 其它设计162.9.1 散水设计162.9.3 女儿墙设计163 结构设计说明173.1 框架结构的布置173.1.1 柱网平面布置173.1.2 初估截面尺寸183.1.3 梁的计算跨度193.1.4 柱的高度203.2 重力荷载代表值的确定213.2.1 屋面的恒载213.2.2 屋面的活载213.2.3 楼面的均布恒载223.2.4 楼面均布活荷载223.2.5 梁柱的自重223.2.6 墙体、门窗自重的计算233.2.7 各层荷载组合243.3 水平地震力作用下框架的侧移验算253.3.1 横梁的线刚度253.3.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度d值263.3.3 横向框架自震周期273.3.4 横向地震作用计算273.3.5 横向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算293.3.6 纵向框架柱的线刚度及侧移刚度d值303.3.7 纵向框架自震周期313.3.8 纵向地震作用计算313.3.9 纵向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算333.4 水平地震作用下横向框架的内力分析343.4.1 框架柱端剪力及弯矩计算343.4.2 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算353.5 竖向荷载作用下横向框架的内力分析393.5.1 计算单元的选择确定393.5.2 荷载计算393.5.3 用力距二次分配法计算框架弯距423.5.4 梁端剪力及柱轴力的计算483.6 风荷载作用下框架的内力分析493.7 内力组合513.7.1 框架梁内力组合513.7.2 框架柱内力组合563.8 截面设计593.8.1 承载力抗力调整系数593.8.2 横向框架梁截面设计593.8.3 柱截面设计733.8.4 框架梁柱节点核心节点设计823.9 现浇板设计833.9.1 设计荷载833.9.2 四边支承板的内力及截面配筋计算（按弹性理论）833.10 楼梯设计863.10.1 楼梯段板设计873.10.2 中间平台板计算893.10.3 平台梁计算903.11 基础设计913.11.1 a柱独立基础设计923.11.2 bc柱联合基础设计98结 论101致 谢102参考文献1031 绪论1.1 设计选题背景办公楼建筑，从来就是公司形象中的焦点，也是公司办公活动的窗口。在任何一个城市或景区中，办公楼建筑都是当地经济发展和社会文明的一种标志。办公楼，按规模有小型、中型、大型和特大型之分；按层数有低层、多层、高层和超高层之分；按总体布局有集中式和分散式之分。此外，按平面形式、结构造型和所用材料，又可分为若干类型。如按平面交通组织形式来分，有内走廊式、外走廊式、双走廊式和无走廊式（大空间灵活隔断）等。中小型办公楼一般为低层或多层砖混结构建筑，平面布局常采用中间走道、两边办公室的内走廊式或一边走道、一边办公室的外走廊式布局。这类办公楼的平面设计主要是合理选择开间尺寸和布置门厅、楼梯。大型办公楼的结构形式多采用钢筋混凝土框架或钢结构、剪力墙、筒体结构、框剪结构等，以利抗风、防震。平面布局有由几幢多层建筑组合成一组办公楼群的分散布局和由高层建筑或高层建筑与局部低层建筑相结合的集中布局。如北京原建筑工程部办公楼为三幢多层建筑组成三合院式的办公楼群。美国纽约利华大厦为高层建筑与局部低层建筑相结合的高层办公楼。纽约cbs大厦为筒体结构形式的大型塔式办公楼，所有交通和辅助设施全部设在内筒中，办公室部分为大空间，采用灵活隔断分间，无固定走道，是现代办公楼建筑的常用模式。办公楼建筑自诞生以来，世界各地都在不断地建造各种类型的办公楼，取得了令世人瞩目的成就。它是人类生活城市化、高技术化进程中的必然产物，体现着人类文明的积累和发达兴旺的精神。办公楼建筑在使城市用地发生各种深刻变化的同时，既塑造着城市形象，创造着现实与未来，又重新塑造着生活在其间的人，影响着他们的心理、性格、审美习惯和行为、生活方式。它造福于人类，推动着城市和建筑事业的发展，又带来一些潜在的问题和忧虑，如人与办公楼建筑环境、能源消耗、防火减灾、安全保障体系及设施、建筑文化氛围、价值与生活观念、社会与行为心理需求、艺术及审美意识取向等。但办公楼建筑具有多重优势与深广的潜力。办公楼建筑在今后还会愈走愈广，无疑将是一个有生命力的、充满信心与希望的演讲过程。 随着国内经济的不断发展，中小型企业不断的发展与壮大，在中小型办公楼这个领域有了更新发展机会，中小型办公楼建筑在未来的道路上会发展的更好！由于中小型办公楼具有很好的商用价值， 中小型办公楼建筑设计就更需有经济适用。1.2 办公建筑的分类与发展办公楼的定义是指机关企业事业单位行政管理人员，业务技术人员等办公的业务用房，现代办公楼正向综合化一体化方向发展。随着办公楼市场的逐渐发展与完善，甲级办公楼、5a办公楼、商住楼、soho、loft、moho、moffice等关于办公写字楼产品的概念层出不穷。一方面，这些概念说明了办公写字楼市场正在向细分化方向发展；另一方面，过多的概念也混淆了办公写字楼购买者和使用者的视听。办公写字楼发展至今，真可谓名目繁多，应有尽有。由于历史的演变，传统的沿袭，地理位置与气候条件的差异，办公楼用途、功能、设施的不同，世界各地的办公写字楼五花八门，千奇百怪，说不尽，数不完，实难类分。不过，为了比较、研究及更好地经营管理等目地，人们对办公楼也有一些大致的分类方法，有的是世界各国比较通用的分类法，面有的则仅限于某国家、某地区采用的分类法。在众多的办公写字楼概念中，大致可以按照两种标准进行分类： 按品质划分：这是国际上通用的划分方法，即甲级写字楼、乙级写字楼，国际上称为grade a office, grade b office；目前，国际上以及上海、北京等大城市的权威机构所做出的写字楼供应、需求、入住率等统计大多针对甲级写字楼，如上海目前的甲级写字楼总供应量约450万平方米，平均租金约260元/平方米/月等数据都是指甲级写字楼。 按用途特征划分：如soho（small office home office）顾名思义，是小面积既可居住又可办公的物业类型，俗称小户型办公；loft最早源于纽约，原为仓库、阁楼 ，因其低廉的租金、巨大的空间，深受艺术家的喜爱，随着创意产业在我国一些大城市的迅速兴起，此类办公物业也开始出现；至于moho(mobile移动、house住宅、office办公)、kibs（knowledge intensive business service知识密集型企业）、moffice(mix and match office)等概念，大多则是为了营销宣传的需要，突出大厦某一方面的功能与特点进行的定义罢了，不足以称之为某一类写字楼。而5a写字楼，则是指写字楼具备智能化系统中的5个方面，包括ba(楼宇智能化) 、ca(通讯智能化)、 fa(消防智能化)、oa(办公智能化)、 sa(安保智能化)。如果认为5a写字楼就是像5星级酒店一样，是最好的写字楼，那就完全错误了。 因为5a智能化只是高档写字楼的一个组成部分，比如，一个电梯慢、层高低的写字楼有可能因为其智能化配置高而属于5a写字楼，但它肯定不是高品质的写字楼。国际通行的甲级写字楼才是真正的高品质写字楼的代名词。甲级写字楼标准是国际知名的房地产服务机构、跨国企业、专业的写字楼开发商根据影响入驻写字楼企业日常运作的各个主要方面所达成的一致评价。如应处于城市核心位置、建筑体量应该大于30000平方米，吊顶净高应大于2.6米，核心筒到外墙进深应超过10米等，并在电梯运载能力、空调负荷、空间实用率、物业管理水平、开发商经验、公共空间、智能化、建筑物内及周边商务配套等方面都有着严格的要求，而且随着时代的发展，这些标准也在不断升级。办公楼的发展：办公写字楼产品满足的则是客户办公舒适度、办公效率、办公成本节约以及企业形象等多维度的需求。选购办公写字楼时也应该从这些方面进行综合考虑。高品质的甲级写字楼应该是在多个维度满足客户需求的写字楼产品。写字楼发展实践证明，随着城市经济的快速发展，甲级写字楼将成为写字楼市场的宠儿而颇具投资价值。其次，根据我国情，为满足新型中小企业的投资与发展，中小型办公写字楼建筑市场也将会呈现良好的投资价值。未来城市中心区的办公楼仍将向高层和超高层发展，并出现办公单元的布局形式。办公室的装备趋向现代化、自动化、信息化。但为满足大量办公人员生活需要，开放型中庭和低层对外服务裙房的布局正被广泛采用。提高室内外环境质量、办公效率和办公室的技术设施水平，满足多种功能需要，也是办公楼建筑探索的课题。1.3 办公楼建筑的设计近些年来，我国各地的中小型办公楼建设项目的规划设计水平应该说已经有了很大的提高，但是由于大多数人还没有真正从基本原理和规律上理解办公楼建筑的性质和作用，以及这类建筑一旦建成就必须要面临的种种利弊和必须要承担的种种责任，导致我国多数自行设计的办公楼建筑还存在着主观性、短期性、随意性、模仿性的现象，很多设计则要么不顾城市发展需要，要么完全缺失了办公楼建筑应有的标志，没有具备办公楼的特征；要么就是金玉其外、败絮其中，只有美观的外表，里面则除了常规的设备和结构设计，实用功能都是“虚设”的，而这种体内生命的虚脱使再美丽的建筑外表都变得没有意义了。 在我看来，办公楼建筑设计的基本要义大致有三个： 1连接城市生命；2传达企业文化信息； 3满足办公和公司发展需要。 对办公楼建筑而言，设计满足了办公和公司发展的需要就是缔造了办公楼的生命。其中包含着两个步骤，也是两个要素： 第一，是要把办公楼内的所有生命系统构建完成，“五脏六腑、血脉神经、骨架肌肉”必须样样俱全，位置正确，这就是规划办公楼体架和室内外整体功能及流程的设计；第二，是由内至外地构造办公楼的每一个空间、形态，直到外观，在确保健康生命的前提下尽可能地塑造出办公楼建筑的性格与特色，这就是为办公楼创造品质、品味、品格的时候，是创造办公楼的精神力量和资产价值的设计。2 建筑设计说明2.1 工程概况鞍山科信公司位于鞍山经济技术开发区中心商务片区，规划用地25亩，拟建面积5000平方米。楼内设行政办公室（董事长、总经理、副总经理、行政办公、文印、财务、人事、计算机房），专业办公室（建筑、结构、水暖、电气、预算、咨询、勘察、监理、信息查询、总工办）。2.2 工程设计依据2.2.1 工程设计原始资料（1）工程地质勘探资料工程地质勘探资料具体见见地质勘探报告。（2）气候条件根据气象部门提供的资料，主要风向全年为西北风，夏季为东南风，基本风压为：0.5 kn/m；年平均降雨量为707mm，年最高温度为35，最低温度为23，冻土深度为0.9m；最大积雪厚度为200mm，基本雪压为0.5 kn/m。（3)地震烈度基本烈度为7度，远震，场地类别ii。2.2.2 规范国家相关建筑设计规范，标准。2.3 建筑设计的目的和要求通过本地毕业设计，使我能对民用建筑的设计原理有进一步的理解，熟悉使用建筑规范和标准图集，掌握建筑设计的基本方法和步骤。同时结合工程实际来认识设计中的注意点，也能进一步的提高绘图和计算机软件的使用技巧。2.4 总平面设计依据及说明本建筑采用框架结构，五层，是一座办公建筑，根据地形的需要，该建筑为面朝南。在满足功能要求的基础上，该建筑要体现现代化的特色，适应现代办公的需要。满足消防、抗震等安全要求。2.4.1 建筑总平面设计建筑物都是由各种构件根据功能要求围和而成的空间环境，而任何一幢建筑物总是由各种不同使用要求的空间组成的。尽管空间的使用性质和大小形状是多种多样的，但是在一幢建筑中，不管是由一两个空间组成的小建筑物，还是有千百个空间组成的大建筑，一般都可概括为有室内主要使用空间、辅助空间、交通空间和室外使用空间这四类组成。建筑在总平面的布置上应考虑多方面的因素。主要是根据建筑物的性质和规模，结合基地条件和环境特点（包括地形、道路、绿化、朝向、原有建筑和设计管网等等），来确定建筑物或建筑群的位置和布局；规划基地范围内的绿化、道路和出入口，以及布置其他的总体设施，使建筑总体满足使用要求和艺术要求。在建筑总平面设计时，我们应综合考虑以下几个方面的问题：（1）建筑群空间处理首先要考虑体形的统一协调。（2）建筑群空间组合应与自然环境相配合。（3）建筑群空间组合必须考虑到人们活动的“动”、“静”的效果。（4）建筑群空间构图还应注意空间的层次与透视效果。（5）建筑群的空间处理，与内部空间的处理一样，也应根据建筑功能程序和艺术要求考虑空间的序列。2.5 建筑平面设计 建筑平面他集中反映了建筑平面各组成部分的特征及相互关系，使用功能的 要求，是否经济合理。除此之外建筑平面与周围环境的关系，建筑是否满足平面设计的要求，同时还不同程度的反应建筑空间艺术构思和结构布置的关系。 民用建筑的类型繁多，各类建筑房间的使用性质和组成类别也不同，但从组成各部分的使用性质来分析，均可以归纳为以下两个组成部分，即使用部分和交通联系部分。建筑平面设计的任务就是充分研究几个部分的特征和相互关系，以及平面与周围环境的关系，在各种繁杂的关系中找出平面设计的规律，使建筑满足功能，技术，美观，经济的要求。民用建筑的平面设计应包括单个房间平面设计和平面组合设计。2.5.1 主要使用房间的设计对使用房间平面设计的要求：房间的面积，形状和尺寸要满足室内使用和家具设备合理布置的要求；第一：门窗的大小和位置应考虑出入方便，疏散安全，采光通风良好；第二：房间的构成应使结构布置合理，施工方便，也有利于房间之间的组合，所用材料哎哟符合相应的建筑标准；第三：室内空间以及顶棚，地面，各个墙面和构件细部要考虑人们的使用和审美要求。房间面积：房间使用面积大小是由房间内部活动特点，使用人数的多少，家具设备的数量和布置方式等多种因素决定的。影响房间面积大小的因素有：（1） 容纳人数（2） 家具设备及人们使用活动面积房间的形状：民用建筑房间形状有矩形，方行，多边形，圆形等。在具体设计中根据使用要求，结构形式和结构布置，经济条件，美观等方面综合考虑。而作为综合楼采用矩形比较好，这是因为矩形有如下的优点：（1） 矩形平面体型简单，墙体平直，便于家具布置和设备安排。（2） 结构布置简单，便于施工。（3） 矩形平面便于统一开间，进深有利于平面及空间的组合。房间尺寸：房间尺寸是指房间的面宽和进深，而面宽常常是由一个或多个开间组成。在初步确定了房间的面积和形状之后，确定合适的房间尺寸是一个重要的问题。房间平面尺寸一般从以下几个方面进行综合考虑：（1） 房间的平面尺寸和形状，应考虑室内使用活动的特点，必须满足功能的要求。（2） 房间的平面尺寸和形状，应很好地考虑与家具、设备的尺寸相配合，便于家具、设备的布置，并保证使用活动所需的面积。（3） 房间的平面尺寸和形状，应满足采光、通风、音响等室内环境的要求。（4） 房间的平面尺寸和形状，应考虑空间组合和结构、施工的可能性与经济合理的要求。（5） 确定房间的平面尺寸和形状，还必须考虑建筑的总体条件，如地形、朝向等的影响以及房间内部空间形象的要求。门窗设置：房间门的作用是提供人出入和各房间交通联系，有时也兼采光和通风。窗的主要功能是采光和通风。门的形式可以分为：平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门等。本建筑采用的是平开门。考虑到此门的一些优点。比如：平开门的构造简单，开启灵活，加工制作简便，易于维修，是建筑中在常见、使用最广泛的门。门的尺度通常是指门洞的高度尺寸。一般民用建筑门的高度不宜小于2100mm。门的宽度为：单扇7001000mm，双扇12001800mm。窗的形式一般按开启方式定。可以分为：平开窗、固定窗、悬窗。本建筑采用的是铝合金窗。窗的尺度主要取决与房间的采光、通风、构造做法和建筑造型等要求，并要符合现行的有关规定。为使窗坚固耐久，一般平开窗的窗高度为8001200，宽度不宜大于500，推拉窗高宽均不宜大于1500mm。采用铝合金门窗是因为其有以下的特点：质量轻、密封性好、气密性、水密性、隔声性、隔热性均优于木门窗；耐腐蚀、坚固耐用。门的宽度和数量的确定：单股人流的宽度为550mm，一个人侧身通过的宽度为300mm。办公室门的宽度应考虑一人正常通行一人侧身通过，因此办公室的门的取为1000mm，采用单扇门。而设在中间走道的门的 宽度因为大于1000mm，所以采用双扇门。窗的面积：窗口面积大小主要根据房间的使用要求，使用面积和当地的日照情况来确定。民用建筑设计规范规定办公室，教室，会议室的视觉工作特征为中精密，窗地面积比应为1/6-1/8。设计中因为综合楼采用框架结构，所以在窗户开设上较为自由。因此办公室外墙的窗户开设较大，办公室内墙不设窗。这样即有利于采光又可以避免走道内的行人对办公室内的影响。门窗位置：设计中将所有的房间门都开向内廊，以内廊相连。同时在综合楼的东侧和南侧都设置出口与外界相连，便于人员的快速疏散。2.5.2 辅助使用房间的设计民用建筑除了主要使用房间外还有辅助使用房间。辅助使用房间的设计原理，原则和方法与主要使用房间基本相同。但由于在这类房间中大都布置较多的设备，管道，因此房间的大小及布置均受到设备尺寸的影响。2.5.3 交通联系部分的设计一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。交通联系部分包括水平交通联系部分和垂直交通联系部分交通枢纽空间等。交通联系部分的设计要求有足够的通行宽度，联系便捷，互不干扰，通风采光良好等。此外，在满足使用需要的前提下，要尽量减少交通面积提高平面的利用率。第一：走道设计走道按使用性质不同分为三种：（1） 完全为交通需要而设置的走道；（2） 主要为交通联系同时还兼有其他功能的走道；（3） 多种功能综合使用的走道。按规范要求，双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1.8m，考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大,取走道宽2.40m，可让三人并行通过。走道长度应根据建筑性质，耐火等级及防火规范来确定。按照建筑设计防火规范的要求，最远房间出入口到楼梯之间安全距离必须控制在一定的范围内，综合楼耐火等级为三级，按规定应不超过20m。设计中实际长度为14.4m。满足要求。第二：楼梯设计楼梯是多层建筑中常用的垂直交通联系手段，应根据使用要求选择合适的形式，布置恰当的位置。根据使用性质，人流通行情况及防火规范综合确定楼梯的宽度及数量，并根据使用对像和使用场合选择最合适的坡度。多层在建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁。当梯段板较长时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于办公楼、教学楼等建筑中，但这种楼梯施工复杂，外观也显得比较笨重。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧的优点，是一种斜放的板，板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯段跨度较小（一般在3m以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚，为跨度的1/25-1/30。本设计楼梯选用板式双跑楼。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度0.55m+00.15m计算，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率，、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm。第三：门厅设计门厅作为交通枢纽，其主要作用是接纳，分配人流，室内外空间过度及各方面的交通衔接。同时，根据建筑的使用性质的不同门厅还兼有其他功能。除此之外门厅作为建筑的主要出入口，其不同的空间处理可能体现出不同的意境和形象。2.6 建筑剖面设计剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间组合与利用以及建筑剖面中的结构，构造关系。设计内容应包括：第一：确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；第二：确定房间的层数各部分的标高；第三；确定天然采光自然、通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案；第四：确定主体结构及围护结构的方案；第五：进行房间竖向空间的组合。2.6.1 房间的剖面形状 鞍山科信公司办公楼的剖面形状都采用矩形。这是因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，易于获得简洁而完整的体形，同时结构简单，施工方便。同时也能满足使用要求。同时矩形的剖面的形状规整、简洁、有利于梁板式结构的布置。2.6.2 房间各部分高度的确定房间的净高和层高：确定办公楼的净高和层高的因素：第一：办公楼中办公人员活动的要求；第二：办公楼采光和通风的要求；第三：办公楼的结构高度及布置方式的要求；第四：建筑经济效果；第五：办公室室内空间的比例。设计中根据综合楼净高一般为3.30-3.60m的 规定采用办公室的净高为3.30m，同时这样的高度也能够符合建筑采光及通风的要求。窗台的高度：对于综合楼的窗台过高，办公桌椅将全部或大部分处于阴影处，影响使用效果。因此一般取高度为900-1000m。因此设计中外墙窗台高度设计为900mm。内墙考虑到走道处设有八扇1800m宽的窗足够采光，因此不设窗了。室内外地面高差设计：为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，一般民用建筑常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外形成一定的高差，该高差主要由以下的因素确定：第一：内外联系方便；第二：防水、防潮要求；地形及环境要求；第三：建筑物性格特点。综合考虑各种因素和综合楼的特点室内外高差0.6m，基础顶部至室外地面0.5m。2.6.3 房屋的层数确定选择鞍山科信公司办公楼的层数时综合考虑了它的使用要求，建筑结构，材料和施工的要求，建筑基地环境与城市规划的要求。即办公楼的层数要满足使用人数的要求并保证其人员活动的安全。同时有利于一般的建筑结构形式的实现。综合这些要求的层数确定为5层。2.7 建筑体型和立面的设计建筑不仅要满足人们的生产生活等物质功能的要求，而且要满足人们精神文化方面的要求。为此，不仅要赋予建筑实用性，同时也要赋予建筑美观的属性。建筑的美观主要是通过内部空间和外部造型的艺术处理来体现，同时也涉及到建筑的群体空间布局，而其中建筑物的外部形象经常地，广泛的被人们所接触，对人们的精神感受上产生的影响尤为深刻。2.7.1 影响体型和立面的因素第一：使用功能；第二：物质技术条件；第三：城市规划及环境条件；第四：社会经济条件。2.7.2 体型设计选择办公楼体型时主要考虑到基地环境和使用功能的要求。要求建筑物不单调，要有艺术感，那么建筑体型就不能采用单一的体型，要采用复杂的体型。复杂体型一般由两个以上体量组合而成，体型丰富。2.7.3 立面设计 进行办公楼立面设计时主要通过虚实与凹凸的对比来使建筑的立面丰富。南立面中大面积的窗户形成了“虚”，而窗户间的墙体则形成了“实”。大面的“虚”配以小面积的“实”使建筑获得轻巧、开朗的效果。南立面中上下窗户间的墙体上做银灰色的铝合金的装饰骨架，使墙体部分的视觉感受更加丰富。北立面外凸的柱子上下贯通给人以挺拔、高耸、向上的感觉。墙体部分白色的乳胶漆则使办公楼在轻巧、开朗中透出一份宁静。东西立面是大面积的墙体，容易造成呆板的感觉，因此利用线条将大面积的墙体分成小块。设计中通过合理的利用玻璃幕墙来装饰立面。通过屋顶的装饰使建筑的造型给人一种积极向上的感觉。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，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。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。2.8 构造设计构造设计主要解决建筑各组成部分的构造原理和构造方法。它是建筑设计中不可缺少的一部分，其任务是根据建筑的功能、材料、性能、受力情况、施工方法和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。2.8.1 影响建筑构造设计的因素第一：外部作用里的影响；第二：气候条件的影响；第三：认为因素的影响；第四：建筑技术的影响；第五：建筑标准的影响。2.8.2 建筑构造设计的原则第一：坚固实用；第二：技术先进；第三：经济合理；第四：美观大方。2.8.3 墙体和基础设计鞍山科信公司办公楼设计为框架结构，墙体为填充墙。由于填充墙不承受外来的荷载，且本身的重量还要由楼板和梁来承受，因此设计应使用墙自重轻，厚度薄，便于组砌，有一定的隔声能力，同时还要能够满足特殊使用部位如厨房、卫生间等处的防水、防火、防潮的要求。 墙体的勒脚、散水的做法采用标准做法，具体见施工说明。本设计的地基情况良好，可以采用柱下独立基础。2.8.4 楼地面设计楼地层包括楼板层和地平层，是水平方向分隔房间空间的承重构件，楼板分割上下楼层的空间，地坪层分隔大地与底层的空间。由于他们所处的位置不同、受力不同，因而结构层有所不同。楼板层的饿结构层为楼板；地坪层的结构层为垫层。楼板层的设计要求：第一：具有足够的刚度和强度；第二：满足隔声、防火、热工的要求；第三：满足建筑经济的要求。地坪层与楼板层一样，是人们日常生活、工作、生产直接接触的地方，根据不同房间对面层的不同要求，面层应坚固耐磨、表面平整、光洁、不起尘、易清洗。对于居住和人们长时间停留的房间，要求有较好的蓄热性和弹性；浴室、厕所要求耐潮湿、不透水；厨房、锅炉房要求防水、耐火；实验室要求耐酸碱、耐腐蚀。本设计的房间用途主要是办公室。人流量较大，因此采用水磨石地面。因为水磨石地面具有良好的耐磨性、耐久性、防水防火性，并具有质地美观、表面光洁、不起尘、易清洗等优点，而且经济性好。按施工方法，楼板有现浇式、装配式和装配整体式三种。本次办公楼设计采用的时现浇肋梁楼盖,现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式之一，当板为单向板时称为单向板肋梁楼板，当板为双向板时称为双向板肋梁楼板。单向板肋梁楼板由板，次梁和主梁组成，其荷载传递的路线为板，次梁，主梁，柱或墙。次梁的布置通常按开间方向排列，主梁可由柱或墙支撑，主梁的经济跨度为5-8米，次梁为主梁跨度的1/14-1/8，梁宽为梁高的1/3-1/2，次梁间距同板跨。由于板中混凝土用量为整个楼板的50-70，因而板宜取薄些通常板跨在3米以下，其经济跨度为1.7-2.5米，板厚为6-8公分。单向板肋梁楼板主梁次梁的布置，不仅由房间大小，平面形式来决定，而且还应从采光效果来考虑。当次梁与窗口光线垂直时，光线照射在次梁上使梁在顶棚上产生较多的阴影，影响亮度和采光度效果。次梁和光线平行时采光效果较好。双向板肋梁楼板常无主次梁之分，由板和梁组成，荷载传递路线为板，梁，墙或柱。由于双向板肋梁楼板梁较少，天棚平整美观，但当板跨度较大，板的厚度大于8公分时造价就明显增加，因而用在小柱网的住宅，旅馆，办公楼。2.8.5 屋顶设计屋顶一般可以分为平屋顶和坡屋顶。屋顶的设计应该考虑满足功能、结构、建筑三方面的要求。屋顶是建筑物的围护结构，应能抵御自然界各种环境因素对建筑的不利影响。其次屋顶还应具有抵御气温的影响。屋顶好要承受风、雨、雪的荷载及自身的重量，上人屋面还要承受人和设备的重量。因此必须具备一定的强度和刚度。屋顶是建筑的外部形体的重要组成部分，屋顶的饿造型对建筑的造型具有影响。同时屋顶的设计应该利于迅速的排水。屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。排水方式的选择应该满足下列要求：第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。第三：有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。第四：在浆雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水。第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。本设计为综合楼，雨水量一般。屋顶的排水采用有组织排水，利用结构进行找坡。屋面采用刚性防水，防水效果好、耐久性好，同时上人屋面刚性防水的耐磨性好。楼面构造与地面构造基本相同，因而以下叙述的地面做法也同样适合于楼面。地面面层包括面层本身及踢脚线，踢脚线的作用是遮盖面层与墙面的接缝，保护墙面以防擦洗地面时弄脏墙面，它的材料大多与地面相同，常见做法有与墙面粉刷相平，突出，凹进三种，踢脚线高120-150毫米。 按面层材料及施工方法不同可分为整体地面，块材地面，塑料地面，木地面四类。缸砖地面属于块材地面，缸砖是陶土加矿物颜料烧制而成，缸砖有红棕色和深米黄色两种，形式有方行，矩形，菱形和六角行，八角行，尺寸为100100，150150毫米厚度10-19毫米。缸砖质地细蜜坚硬，强度较高，耐磨性好，且耐水，耐酸，耐油，耐碱，易于清洁不起尘，铺设简单，因此广泛采用在地下室，厕所，梳洗室，实验室，及有腐蚀房间的地面。缸砖用15-20毫米厚的1：3水泥砂浆铺砌在结构层上，铺砌时须平整，保持纵横齐直，并以水泥砂浆嵌缝。2.9 其它设计2.9.1 散水设计建筑物的外墙做散水，主要是为了迅速排除靠墙体的地面水并堵住地面水沿墙脚向下渗透，以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性。以便将水导至远离墙脚处。散水用素混凝土现浇坡度为3%-5%，本次设计的散水宽度为1000mm，坡度3%，具体做法为：300厚素土夯实宽l+300，60厚75号混凝土垫层，20厚1：2水泥砂浆抹面。2.9.3 女儿墙设计女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构建，如果没有适当的放水措施，雨水就有可能顺着女儿墙渗入室内，女儿墙的外饰面材料也有可能因此而破坏。防止女儿墙渗水的办法主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层，或是防水层铺过女儿墙。女儿墙对屋面防水和抗震是不利的，因此在没有必要做女儿墙的地方，如为了安全和美观确有需要时，应充分做好防水和抗震措施。3 结构设计说明3.1 框架结构的布置按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的办公楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用普通标准砖砌块。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用普通标准砖砌块。门窗使用：大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.2m2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸：南面 2.1m1.8m，北面1.8m1.8m。柱网与层高：本办公楼采用柱距为7.2m的内廊式柱网，边跨为6.3m，中间跨为2.4m，层高底层取4.2m，其它层3.3m。结构选材：梁、板、柱混凝土采用c30,受力纵筋采用hrb335级，箍筋采用hpb300级，板和基础的受力筋采用hrb335级。3.1.1 柱网平面布置 楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为纵横向框架承重方案， 梁、板、柱、楼面均采用现浇形式，柱网平面布置图如图3.1所示： 图3.1 框架柱网布置图3.1.2 初估截面尺寸(1) 柱：设防烈度为7度，小于60m高的框架结构抗震等级为三级，因此取0.85，那么，柱截面尺寸根据公式估算，其中，近似取kn/m3，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，n为验算截面以上楼层数，n=5，该办公楼框架结构的抗震等级为三级，取其轴压比限值=0.85，由平面图可知边柱及中柱的负载面积分别为7.23.15m2和7.24.35m2。由公式得边柱中柱 取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度 分别为398 和456,再有，底层柱高h=4200+500+600=5300mm b=（1/101/15）h=530mm353mm考虑到柱纵向间距较大，初步估计柱的尺寸的为bh=450mm450mm，为计算简便，边柱中柱尺寸取相同。（2）梁：该工程定为纵横向承重，主要为横向承重，根据梁跨度初步确定：l1: bh=250mm600mm l2: bh=250mm400mml3: bh=250mm700mm l4: bh=250mm650mml5: bh=250mm400mm如： h=(1/141/8)l=(1/121/8) 6300mm=525mm787.5mm 取h=600mm b=(1/21/3.5)l=(1/21/3) 600mm=300mm200mm 取b=250mm 梁的编号如图3.2所示：图3.2 框架梁的编号3.1.3 梁的计算跨度框架梁的