多层综合办公楼建筑、结构设计

1广西科技大学毕业设计说明书课题名称 多层综合办公楼建筑、结构设计 系 别专 业班 级学 号姓 名指导教师2013 年 5 月 30 日 1多层综合办公楼建筑设计任务书一、教学目的与要求1、了解办公建筑设计流程，掌握办公建筑设计的基本原理。2、通过对功能和建筑形态相对简单的多层办公楼设计，培养学生处理建筑细部的能力。3、要求建筑造型设计具有特色，细部处理恰到好处，正确处理好建筑与环境的关系，创造反映城市特色的多层办公楼的建筑形象。二、课程设计任务与要求（一）设计任务书1、设计任务柳州市某集团公司因事业发展，员工不断增加，原有办公场所已不能满足现有要求。为了适应规模扩大的需要，拟新建一栋多层办公楼，总建筑面积控制在 3000m2，上下浮动不超过 5%。该项目位于该集团基地内，东为活动场地，南接基地主干道，西为次干道，北面为原有办公楼。详见地形图（附后） ，地势平坦。2、设计要求（1）规划建筑退让道路红线详见地形图。（2）当地日照间距系数为 1.1；主导风向：夏季为东南风，冬季为北风。（3）总平面中应综合解决好功能分区、出入口、绿化等问题。（4）主体建筑采用框架结构，耐火等级为二级。（5）建筑层数为五层，层高为 3.34.2m，总高度控制在 24m 以下。 23、房间组成及要求（1）套间式办公室：8 间，面积 4050 m 2，单独配备卫生间；（2）小型办公室：40 间，面积 2030 m 2；（3）大会议室：1 间，80100 m 2；（4）小会议室：5 间，面积 4050 m 2；（5）接待室：1 间，面积 4050 m 2；（6）收发室：面积 1020 m 2；（7）卫生间（男女）：每层面积 3040 m 2；（8）档案室：面积 4050 m 2；（9）门厅、走道、楼梯、过渡交流空间等，面积自定。4、图纸内容及要求（1）图纸内容2.总平面图 1：500（表现建筑与周边环境、道路、绿化、停车位等） ；3.各层平面图 1：100 或 1：200（包括屋顶平面图等） ；4.立面图（4 个）1：100 或 1：200；5.剖面图（12 个）1：100 或 1：200（剖面图应注明室内外、各楼地面及檐口标高） ；6.楼梯间大样、女儿墙大样或雨棚大样；7.建筑设计说明，技术经济指标，设计人姓名、专业、班级、学号、时间及指导教师姓名。（2）图纸要求电脑绘制，A2 图幅（594mm420mm） 35、地形图 4广西科技大学土木建筑工程学院土木工程专业(建筑工程)毕业设计任务书设计题目：多层综合办公楼结构设计设计时间：2013 年 2 月6 月班 级： 土木 091 班姓 名： 刘 鑫指导老师： 张 敏广西科技大学土木建筑工程学院二 一三年一月 5一、毕业设计的目的与要求毕业设计的目的：毕业设计是在专业有关课程已修完的基础上进行的综合实践教学环节。它以实际工程为课题，学生在教师指导下，通过毕业设计的实践，学习贯彻“经济、适用、安全、美观”的方针，运用所学理论知识解决工程实际问题，提高分析问题和解决问题的能力，经受实际工程设计的锻炼。通过实际工程的结构设计，初步掌握设计原则、方法和步骤，并获得设计技能的基本训练。毕业设计的要求：本工程进行建筑设计、结构设计两部分。各位同学必须严格要求自己，充分发挥各自的积极性和主动性，在规定时间内独立完成任务书的要求。建筑设计应满足“适用、美观”的要求，结构设计应综合考虑安全可靠、经济合理、技术先进、施工方便。结构分析应合理确定计算简图，进行正确的力学分析，进行合理配筋，满足结构的安全、经济要求。二、设计开题、依据开题报告要求：毕业设计开题报告，应说明选用的结构体系，结构布置原则。选取结构混凝土强度等级，以及各构件截面尺寸，阐述结构内力计算方法等。结构设计依据：混凝土结构采用混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)设计，结构抗震采用建筑抗震设计规范(GB50011-2010) 设计，参考 建筑抗震设计规范 (GB50011-2011)。三、项目简介符合建筑设计要求四、基本要求1. 认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则；2. 应掌握结构构件截面尺寸的确定方法；3. 应掌握结构竖向内力计算，以及结构抗震、抗风的设计方法和构造要求；4. 应掌握结构制图要求和设计表示方法。五、设计条件1) a. 采用大直径挖孔灌注桩，地基持力层为中风化岩层，桩端阻力特征值为 1000kN/m2，桩侧阻力特征值为 20 kN/m2，桩持力层距离自然地面深度为 615m。b. 采用独立基础，地基持力层为碎石土，其承载能力特征值为 180 kN/m2，持力层距离自然地面深度为 1.5m。无软弱地基下卧层。碎石土持力层以上为杂填土。2) 基本风压与雪压：（查荷载规范） ；3) 抗震设防烈度： （查抗震规范） ；六、设计内容本项目先完成建筑施工图设计，在此基础上进行结构设计。1.建筑部分完成建筑平面布置图、建筑立面与剖面图、楼梯布置与详图等，完成楼、屋面板面层设计。2. 结构部分结构方案设计：合理布置梁、板、柱，估算截面尺寸，确定各层荷载。结构计算书：(1) 完成结构平面布置，选取各构件混凝土强度等级与截面尺寸。(2) 完成部分楼、屋面板的配筋计算(3) 考虑风与地震作用，完成框架结构内力分析，完成一榀框架结构的配筋计算。(4) 完成一部楼梯的内力分析、配筋计算。(5) 完成结构基础的计算结构施工图：(1) 完成楼、屋盖结构模板与配筋施工图；(2) 完成框架结构（包括框架梁、柱）施工图，完成楼面梁施工图；(2) 完成一部楼梯的施工图；(3) 完成结构基础的施工图；(4) 完成结构设计总说明。3. 地基基础设计内容： 7采用桩基础：合理确定桩的类型，桩长及截面尺寸，确定承台底面标高。根据上部结构形式，确定桩的布置计算单桩承载力。进行桩的结构设计。设计承台绘制图纸 12 张，包括以下内容：I. 基础平面图，包括基础梁平面布置II. 桩及承台配筋及构造详图III. 编写施工说明采用独立基础：合理确定独立基础的结构形式。进行独立基础地基承载力验算。确定独立基础的底部标高。确定独立基础的配筋。完成独立基础的施工图绘制，包括以下内容：a. 独立基础平面布置b. 独立基础与基础梁配筋c. 编写施工说明4. 图纸总张数要求：结构部分，要求不少于 16 张二号图。七、毕业设计时间及进度总体安排毕业设计共 14 周：建筑设计 3 周，结构设计为 11 周。八、设计成果要求每名同学上交以下内容，作为成绩评定的主要依据：1开题报告。2设计计算书 83. 结构施工图4设计成果按以下顺序归档： 设计资料目录清单； 设计任务书； 开题报告、设计手册； 结构设计计算书； 外文翻译；施工图纸。九、毕业设计参考资料1教材类房屋建筑学 、 结构力学 、 多高层建筑结构设计 、 钢筋砼结构 、砌体结构 、 地基基础设计 、 建筑结构抗震设计 、 建筑施工等。2手册类建筑结构静力计算手册 、 建筑结构设计综合手册 、 钢筋砼结构构造等。3设计规范、规程类：建筑结构荷载规范 （GB50009-2010） 、 砼结构设计规范 （GB50010-2010 ） 、砌体结构设计规范 （GB50003-2010） 、 建筑地基基础设计规范 (GB 500072011)、 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010） 、 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010） 。 9摘要【摘要】 本次毕业设计名称是多层综合办公楼结构设计，属办公楼，按建筑功能分为五层。本工程采用钢筋混凝土框架结构，该地区抗震设防烈度为 6 度，场地类别为二类，楼、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计包括建筑和结构设计两部分。建筑设计包括平面设计、立面设计和剖面设计；结构设计主要包括结构选型和布置、梁、板、柱等构件的尺寸确定，重力荷载代表值的计算、水平地震作用和竖向荷载作用下横向框架的内力计算、框架内力组合、现浇板配筋计算、梁、柱截面设计及配筋计算、楼梯设计、基础设计等。其中，内力计算考虑恒荷载、活荷载及地震作用，板的设计采用弹性理论，楼梯选用板式楼梯，基础采用柱下独立基础。在进行截面抗震设计时，遵循了强柱弱梁、强剪弱弯的设计原则，且满足构造要求。【关键词】 框架结构 建筑设计 结构设计 配筋计算Summary【Abstract 】 The graduation project name is Multi-storey office building, according to building function is divided into five layers. This project uses a reinforced concrete frame structure, the region, the seismic intensity of six degrees, the site classification are used for two types of roof and floor, cast-in-place reinforced concrete structure.The design includes architectural and structural design of two parts. Architectural design, including graphic design, design and profile design of the facade; structural design including the size of the structure selection and layout, beams, plates, columns and other components to determine the gravity load on behalf of the calculation of the value of horizontal seismic and vertical loads horizontal framework of the internal force calculation, the framework of internal force combination Slab reinforcement calculation, design and reinforcement of beams, columns, cross-section calculation, staircase design, basic design. Among them, the internal force calculation to take into account the dead load, live load and seismic action, the board design using the theory of elasticity plate stairs, stair selection, the foundation will use the single foundation under column. During the cross-section for seismic design, follow the strong column and weak beam strong shear weak bending of the design principles and meet 10the structural requirements.【Key words 】 structural design of the frame structure building design reinforcement calculation 1目录第一章 绪 论 .11.1 工程概况 .11.2 设计资料 .11.2.1 工程地质条件 .11.2.2 气象资料 .11.2.3 抗震设防烈度 .11.2.4 材料 .11.3 承重框架的布置 .11.4 框架梁柱截面尺寸确定 .11.4.1 框架梁截面尺寸初估 .21.4.2 框架柱截面尺寸初估 .3第二章 楼板设计 .62.1 截面尺寸 .62.2 楼板荷载 .72.2.1 恒荷载 .72.2.2 活荷载 .82.3 楼板配筋计算 .82.3.1 按弹性理论计算双向板内力 .82.3.2 按弹性理论计算单向板内力 .21第三章 横向框架在恒荷载作用下的内力计算 .223.1 梁柱线刚度及节点分配系数 .223.1.1 计算个框架梁柱的截面惯性矩 .223.1.2 各节点分配系数的计算 .243.2 恒荷载作用下的计算简图 .253.2.1 第一至四层框架梁计算简图 .253.2.2 第五层框架梁计算简图 .343.2.3 恒荷载作用下横向框架的计算简图 .403.3 恒荷载作用下内力计算 .413.3.1 计算固端弯矩 .413.3.2 弯矩计算（分层力矩分配法） .423.3.3 梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩 .453.3.4 梁在实际分布荷载作用下的跨中弯矩 .463.3.5 梁弯矩调幅 .473.3.6 剪力计算 .493.3.7 轴力计算 .54第四章 横向框架在活荷载在作用下的内力计算 .564.1 活荷载作用下计算简图 .564.1.1 第一至四层框架梁计算简图 .564.2.2 第五层层框架计算简图 .634.1.3 活荷载作用下横向框架的计算简图 .674.2 活荷载作用下内力计算 .67 24.2.1 计算固端弯矩 .674.2.2 弯矩计算（分层力矩分配法） .694.2.3 梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩 .714.2.4 梁在实际分布荷载作用下的跨中弯矩 .724.2.5 梁弯矩调幅 .744.2.6 剪力计算 .754.2.7 轴力计算 .81第五章 重力荷载代表值作用下的内力计算 .825.1 重力荷载代表值作用下计算简图 .825.2 重力荷载代表值作用下内力计算 .835.2.1 计算固端弯矩 .835.2.2 弯矩计算（分层力矩分配法） .855.2.3 梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩 .885.2.4 梁在实际分布荷载作用下的跨中弯矩 .895.2.5 梁弯矩调幅 .915.2.6 剪力计算 .925.2.7 轴力计算 .98第六章 风荷载作用下的内力和位移计算 .996.1 计算简图 .996.2 位移计算 .1006.2.1 框架梁柱线刚度计算 .1006.2.2 侧移刚度 D 计算 .1026.3 内力计算 .1046.3.1 反弯点高度计算 .1046.3.2 弯矩及剪力计算 .1056.3.3 轴力计算 .109第七章 水平地震作用下的内力和位移计算 .1117.1 重力荷载代表值计算 .1117.1.1 第五层重力荷载代表值计算 .1117.1.2 第二至四层重力荷载代表值计算 .1127.1.3 第一层重力荷载代表值计算 .1137.2 水平地震作用计算和位移计算 .1147.2.1 结构基本自振周期的计算 .1147.2.2 横向水平地震作用计算 .1157.3 内力计算 .1187.3.1 反弯点高度计算 .1187.3.2 弯矩、剪力计算 .1197.3.3 柱轴力计算 .122第八章 框架梁柱内力组合 .1238.1 一般规定 .1238.1.1 梁端负弯矩调幅 .1238.1.2 控制截面 .1238.1.3 内力换算 .1248.1.4 荷载效应组合的种类 .124 38.2 框架梁内力组合及截面设计 .1258.2.1 内力组合 .1258.2.2 正截面受弯承载力计算 .1298.2.3 斜截面受剪承载力计算 .1358.2.4 次梁两侧附加横向钢筋的计算 .1398.3 框架柱内力组合及截面设计 .1418.3.1 内力组合 .1418.3.2 正截面承载力计算 .1488.3.3 斜截面承载力计算 .172第九章 基础设计 .1769.1 荷载计算 .1769.2 截面设计 .1789.2.1 A 轴柱下独立基础设计 .1789.2.2 C 轴柱下独立基础设计 .1839.2.3 F 轴柱下独立基础设计 .188第十章 楼梯设计 .19310.1 二至五层楼梯设计 .19410.1.1 梯段板设计 .19410.1.2 平台板设计 .19510.2.3 平台梁设计 .19710.2 首层楼梯设计 .19910.2.1 梯段板设计 .19910.2.2 平台板设计 .20010.2.3 平台梁设计 .202致谢 .205参考文献 .206 1第一章 绪 论1.1 工程概况办公楼为五层钢筋混凝土框架结构体系，总高度为 20.40m，总建筑面积3012.84m2，总楼层为地上 5 层。15 层的建筑层高分别为4.2m、3.