长春市斯林大街综合办公楼设计毕业设计(论文).doc
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1、 长春市斯林大街综合办公楼设计摘要在城市中,高层综合办公楼被越来越多的建造和使用,支撑框架结构是具有较好抗震性能的结构形式,适用于有抗震要求的高层建筑。本设计为一栋高层综合办公楼,进行了以下两部分的设计工作:第一部分为建筑设计 依据建筑设计资料集、高层民用建筑设计防火规范,并考虑经济性和实用性,进行了建筑设计,水平交通和垂直交通设计严格要求规范要求设计。第二部分为结构设计 该设计采用支撑框架结构体系。进行了连续板、次梁、主梁、框架柱以及支撑的截面选择及设计;构件校核中,用ETABS软件计算结构的内力。关键词综合办公楼; 高层建筑AbstractThe hige-rise general off
2、ice buildings are built more and more in the modern city. The steel braced frame has been verified that it has excellent aseismic behavior, and is can be used in the high-rise building. This design is for such a general office building for business. The first part is the architectural design. Based
3、on Architectural Design Data Collection and Fire Protection Design of Tall Buildings, and taking the economic and practicality into consideration, the architechtural design is made. The Horizontal and vertical transportation design strictly follow the design specifications. The second part . The sec
4、tions of the slab, the beam, the column and the braces are designed and calculated. For the design of members, the ETABS program is used to calculate the internal forces of the structure.Keywords general office buildings; braced frame structure绪论毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是
5、对大学期间所学专业知识的全面总结。本次毕业设计题目为长春市斯林大街综合办公楼设计。在毕设前期,我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识,并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel
6、。在绘图时熟练掌握了AutoCAD,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。III哈尔滨工业大学大学本科生毕业设计(论文)目 录摘要IAbstractII绪论III1 建筑设计11.1设计要点11.1.1建筑平面设计11.1.2建筑立面设计11.1.3建筑剖面设计11.2方案设计11.2.1建筑平面设计11.2.2建筑立面设计21.2.3建筑剖面设计21.3建筑设计说明21.4建筑材料及做法21.4.1墙体工程21.4.2门窗21.4.3屋面做法
7、31.4.4楼面做法31.4.5地面做法31.4.6卫生间做法31.4.7踢脚做法31.4.8散水做法41.4.9落水管及雨水口41.4.10挑出墙面的雨棚等构件42 结构设计42.1结构说明42.2结构计算42.2.1竖向荷载作用(恒载及活载)42.2.2风荷载作用42.2.3地震作用52.2.4内力组合52.2.5配筋计算52.3基础设计52.4现浇楼板设计53 结构设计计算书63.1工程概况63.1.1建筑地点、建筑类型、建筑介绍、建筑地点、门窗使用、地质条件、柱网与层高63.1.2框架结构承重方案的选择63.1.3框架结构的计算简图63.1.4梁、柱截面尺寸的初步确定73.2框架侧移刚
8、度的计算83.2.1梁柱线刚度83.2.2各层横向框架侧移刚度计算93.3重力荷载代表值的计算113.3.1资料准备113.3.2重力荷载代表值的计算123.4横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算163.4.1横向自振周期的计算163.4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算173.4.3多遇水平地震作用下的位移验算183.4.4水平地震作用下框架内力计算183.5 竖向荷载作用下框架结构的内力计算203.5.1计算单元的选择确定203.5.2荷载计算203.5.3内力计算233.5.4梁端剪力和柱轴力的计算273.5.5框架梁的内力组合283.5.6框架柱的内力组合363.5.7柱端弯矩
9、设计值的调整393.5.8柱端剪力组合和设计值的调整403.6截面设计413.6.1框架梁413.6.2框架柱443.7楼板设计503.7.1楼板类型及设计方法的选择503.7.2设计参数503.7.3弯矩计算513.7.4截面设计523.8 楼梯设计543.8.1设计参数543.8.2楼梯板计算553.8.3平台板计算553.8.4平台梁计算563.9基础设计573.9.1基础选型573.9.2内柱基础设计 (联合基础)573.9.3.外柱基础设计(独立基础)61致 谢64参考文献651 建筑设计1.1设计要点1.1.1建筑平面设计(1)依据建筑功能要求,确定柱网的尺寸,然后,再逐一定出各房
10、间的开间和进深;(2)根据交通、防火与疏散的要求,确定楼梯间的位置和尺寸;(3)确定墙体所用的材料和厚度,以及门窗的型号与尺寸。1.1.2建筑立面设计(1)确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调;(2)与平面图对照,核对雨水管、雨棚等的位置及做法;(3)确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸。1.1.3建筑剖面设计(1)分析建筑物空间组合情况,确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位;(2)进一步核实外墙窗台、过梁、圈梁、楼板等在外墙高度上的关系,确定选用那种类型的窗台、过梁、圈梁、楼板及其形状和材料;(3)根据平面图计算确定的尺寸,核
11、对楼梯在高度方向上的梯段的尺寸,确定平台梁的尺寸。1.2方案设计本方主要特点:突出以人为本,努力创造功能合理,经济适用,安全舒适,环境优美,满足现代人工作的办公楼,方案可实施性较强。1.2.1建筑平面设计平面上力求简单、规则、对称,整个建筑平面为“一”字形,既有利于自然采光和自然通风,同时又有利于抗震。本办公楼工程为现浇混凝土框架结构,在框架结构的平面布置上,柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格,使框架结构的脉络,柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求,又要使结构受力合理,构件种类少,施工方便,柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调,一般常将柱子设在纵横建筑墙交叉点上,以尽
12、量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常用的柱网布置方式有:内廊式、外廊式、等跨式、对称不等跨式等。本框架结构办公楼采用内廊式柱网布置。各个房间的开间和进深根据现行办公建筑设计规范划定。1.2.2建筑立面设计该办公楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗,有效的满足室内采光的要求,同时可以表现简洁和现代感。建筑立面和竖向剖面上力求规则,避免立面的凹进或突出,使结构的侧向刚度变化均匀,有利于结构抗震。1.2.3建筑剖面设计建筑物的剖面图要反应出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合关系。在建筑物的层高上,考虑到建筑空间比例要求
13、及办公建筑设计规范规定办公楼室内净高要求,该办公楼的层高为首层4.2,其余各层层高3.43.6。根据总建筑面积等各方面的要求,该建筑物为13层;总建筑高度为50m.满足7度抗震设防烈度区建筑物。另外从室内采光和通风的角度考虑,窗台的高度取0.9m。屋顶为形式。此设计满足“适用、安全、经济、美观的总体要求,建筑平面简洁、明快、体现时代待征,结构方案合理,体系选择准备、技术先进、利于施工,装饰简洁适用、经济。1.3建筑设计说明本工程为拟建长春市斯林大街综合办公楼,该工程总面积约为9500m2,根据任务书提供及查找资料基本风压为0.35kN/m2,基本雪压为0.20kN/m2。该办公楼位于抗震设防烈
14、度为7度的区域,设计基本地震加速度为0. 15g,设计地震分组为第一组,框架抗震等级为三级。1.3.1图中标注除有特别注明外,标高以米计,尺寸以毫米计。1.3.2本图根据任务书要求按七度地震区抗震设防。楼面、走廊及楼梯允许活荷载为2.0kN/m2。房屋正常使用年限为50年。1.3.3放样以现场实际为放样依据。1.4建筑材料及做法1.4.1墙体工程选用混合砂浆(1)20厚混合砂浆抹面(2)240厚加气混凝土砌块1.4.2门窗塑钢门窗和实木装饰门1.4.3屋面做法屋面为刚性防水屋面(不上人)(1)30厚细石混凝土保护层(2)三毡四油防水层(3)20厚矿渣水泥找平层(4)150厚水泥蛭石保温层(5)
15、120厚钢筋混凝土板(6)V型轻钢龙骨吊顶1.4.4楼面做法木块地面(加防腐油膏铺砌厚76mm)(1)120厚钢筋混凝土板(2)V型轻钢龙骨吊顶1.4.5地面做法木块地面(加防腐油膏铺砌厚76mm)(1)刷素水泥浆结合层一道(2) 20 厚1:3 水泥砂浆找平层(3) 60厚C15混凝土(4)100厚碎石或碎砖夯实(5)素土夯实1.4.6卫生间做法(1)4厚马赛克,素水泥浆擦缝(2)5厚1:1水泥细石砂浆结合层(3)15厚1:3水泥砂浆找平层(4)2厚水乳型橡胶沥青防水涂料一布(无纺布)四涂防水层(5)素水泥浆结合层一道(6)90厚钢筋混凝土楼板1.4.7踢脚做法水磨石踢脚、台度:(1) 10
16、厚1:2水泥白石子(或掺有色石子)磨光打蜡(2) 12厚1:3水泥砂浆打底(3) 刷界面处理剂一道1.4.8散水做法 混凝土散水(宽600毫米):(1)60厚C15混凝土,撒1:1水泥砂子,压实抹光(2)120厚碎石活碎砖垫层(3)素土夯实,向外坡41.4.9落水管及雨水口 屋面雨水口做法详见图集;水落管材料采用直径为100PVC水落管。1.4.10挑出墙面的雨棚等构件凡未特别注明者,其上部粉刷1:2水泥砂浆,并找1挑水坡。其下部粉刷1:2水泥砂浆15厚白色106涂料,并做30mm宽滴水线。2 结构设计2.1结构说明 本工程为13层框架结构,建筑物总高度为50m,抗震设防烈度为7度,设计基本地
17、震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组,建筑抗震设防类别为丙类,框架结构抗震等级为三级,结构安全等级为二级,结构正常使用年限为50年。室内设计标高为0.000,相对于绝对标高0.450m,室内外高差为450mm。建筑物的耐火等级为二级。图纸中标高以米计,尺寸以毫米计。在计算荷载之前,根据设计经验初估了梁、柱截面尺寸,并进行了验算。2.2结构计算2.2.1竖向荷载作用(恒载及活载)在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以及纵向天沟的自重以集中力的形式作用在各节点上。竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩二次分配法计算。梁端和柱端弯矩计算后,梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩
18、引起的剪力相叠加而得到,柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。2.2.2风荷载作用 对于一般的框架结构,当总高度不超过60米时,不考虑风荷载效应和水平地震作用效应的组合。2.2.3地震作用当设防烈度不大于8度时,不考虑竖向地震作用效应和水平地震效应的组合,故只考虑水平地震作用。通过顶点位移法求出横向框架自振周期,横向地震作用计算,采用底部剪力法,求得单元框架柱剪力,运用D值法,求得柱上下端的弯矩,通过节点平衡得出梁端弯矩,由此得到水平地震作用下梁柱弯矩和梁端剪力及柱轴力,并进了位移验算。2.2.4内力组合根据结构类型、地震设防烈度、房屋高度等因素,由抗震规范确定该框架结构抗震等级为三级。梁
19、的内力组合:根据结构规范和抗震规范考虑三种内力组合形式:一.由可变荷载效应控制的组合: 二.由永久荷载效应控制的组合: 三.竖向荷载与水平地震作用下的组合:2.2.5配筋计算 由于本工程按7度设防区设计,因此进行了抗震设计,形成延性框架。其设计原则是:“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。2.3基础设计根据提供工程资料,本工程所在地的地质条件良好,选用柱下独立基础即可满足要求。选用 独立基础,基础高度取750mm,基础埋深1.40m,根据上部结构传来的内力值进行基础设计,并进行抗冲切验算和基础配筋。2.4现浇楼板设计框架梁把板分割成区格,根据各区格的长边与短边之比,确定是单向板还是双向板(长边
20、与短边之比大于2,属于单向板;长边与短边之比小于2,属双向板),按照不同的计算理论和方法,分别进行控制截面配筋计算。2.5现浇板式楼梯设计分别对梯段板,平台板,平台梁进行控制截面的配筋计算。 3 结构设计计算书3.1工程概况3.1.1建筑地点、建筑类型、建筑介绍、建筑地点、门窗使用、地质条件、柱网与层高 建筑地点:长春市斯林大街建筑类型:十三层办公楼,框架填充墙结构。建筑介绍:建筑面积约9500,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用:大门采用塑钢玻璃门,其它为木门,窗为铝合金窗。地质条件:经地质勘察部门确定,此建筑场地为二类
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