沈阳冠信科技有限公司办公楼的设计

摘  要

　　该建筑地处沈阳市，为一高档办公楼，各功能应分层分区设置，大报告厅设在顶层，每层设一小会议室，设计时要认真考虑人流及防火要求，设两部楼梯。建筑物占地面积约5200㎡。建筑物长65.4m,宽15.9,层，共五层，高度为18.75m,室内外高差450mm.

　　建筑物结构形式采用整体现浇钢筋混凝土，框架柱采用C30混凝土，bh=550mm550mm,框架梁采用C30混凝土，主梁截面bh=250mm600mm,次梁截面bh=150mm400mm.基础采用柱下独立基础，混凝土等级为C30.

　　冠信科技有限公司办公楼的设计依据为设计任务书和现行规范，总体设计分为七个部分：第一章 建筑设计，第二章 重力荷载代表值计算，第三章 水平地震作用分析，第四章  竖向荷载作用下框架的内力分析，包括内力组合，第五章 框架截面设计和配筋，第六章 基础设计，第七章 楼梯设计。第一章中，通过考虑各种因素选定了建筑方案，在其余的几章中，我们进行了结构计算并且对梁柱、楼板、楼梯和基础进行了配筋。

　　关键词： 建筑， 结构， 地震作用， D值法，柱下独立基础。

Abstract

　　The building is located in Shenyang City, is a high-grade office buildings, Hierarchical partition of the function should be set up, large lecture hall at the top for a small meeting room on each floor, designed to give serious consideration to the movement of people and fire safety requirements, set up two staircases. The building covers an area of about 5,200 ㎡。 Building long-65.4m, width 15.9, layer, a total of five, height 18.75m, height difference between indoor and outdoor 450mm.

　　Structural form of the use of the whole cast-in-place reinforced concrete, using C30 concrete frame columns, b×h = 550mm 550mm, using C30 concrete frame beam, main beam b×h = 250mm 600mm, beam at b×h = 150mm 400mm. Based on an independent basis under the use of column, concrete grade C30.

　　Crown Technology Co., Ltd design office in accordance with the mandate for the design of the book and the existing norms, the overall design is pided into seven parts: The architectural design of the first chapter, Chapter II on behalf of the gravity load value, the third chapter the role of the level of earthquake analysis, Chapter IV, under the framework of vertical load analysis of the internal forces, including the combination of internal forces, the fifth chapter the framework of cross-section design and reinforcement, the Sixth the basis of the design chapter, Chapter VII of the staircase design. The first chapter, selected through a variety of factors to consider the construction program, in the remaining chapters, we have carried out structural calculations and on the beams, floor, stairs and the basis for the reinforcement.

　　Keywords: architectural, structural, earthquake, D value of law, an independent foundation under column.

目  录

　　1  建筑设计

　　1.1设计资料

　　⑴工程名称：沈阳冠信科技有限公司办公楼

　　⑵ 层高及空间设置：该办公楼层数为5层，底层层高为3.9米，标准层为3.6米。该建筑地处沈阳市，顶层设有大报告厅，2~4层均设有一小会议室，其他房间均为办公室，一层设有资料室和档案室各一间，会客室一间，设计时考虑人数和防火要求，设两跑楼梯。

　　⑶ 建筑面积：总建筑面积约为5200m2.

　　⑷ 气象条件：沈阳地区的基本风压为0.45;

　　基本雪压为0.4.

　　⑸工程地质条件：场地地质情况，如下表所示。

　　注：1）地下稳定水位距地坪-6m以下；2）表中给定土层深度由自然地坪算起。

　　建筑地点冰冻深度：-1.2m;建筑场地类别：Ⅱ类场地土；

　　地震设防烈度：7度。

　　⑹材料供应及施工条件

　　①建筑材料：水泥空心砖，粉煤灰空心砌块，425号、525号水泥，采用HPB235级、HRB335或HRB400级钢筋，改性沥青防水卷材等。

　　②施工条件：本工程拟由沈阳市某建筑工程公司承建，其资质等级为房屋建筑三级。

　　1.2设计思路及工程概况

　　根据设计任务书的要求及商场的结构和建筑设计需要，综合考虑了防火、抗震、通风、采暖及视觉效果等因素，经过方案比选最终选出该商场的设计方案。

　　首先分析建筑平面，在平面设计中考虑了外观、朝向、通风、出入口、交通、消防、及供电等多方面的问题。一个好的建筑不仅要满足功能结构要求，同时也要重视建筑设计，因此在设计中始终把握整体设计概念，从全局考虑，将建筑设计和结构设计综合考虑。总平面设计要突出周围良好的环境以及该办公楼与周围自然环境和人工环境的协调性，在本方案中特别注重周围的绿化效果，加强环保意识。对使用部分的平面设计的总体设计原则是适用、美观、安全、经济，注重同一层平面和各层平面之间的相互联系。从使用要求着手，选择柱网尺寸并进行功能分区。对于该建筑立面设计，根据初步确定的房屋内部空间组合的平面关系，如结构的功能分区，各部分的门窗布置等，描绘出该建筑各个立面的基本轮廓。设计时仔细分析立面各部分总的比例关系，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，最后考虑建筑入口、门厅的细部处理。整个立面设计中，适当的选用建筑材料，突出建筑的质感，创造出良好的立面效果。

　　1.3工程构造

　　1.3.1基础

　　采用独立柱基础，混凝土选用C30.

　　1.3.2墙体

　　外墙采用300mm水泥空心砖

　　内墙采用190mm粉煤灰空心砌块

　　⑴ 外墙做法：刷彩色涂胶；

　　20厚混合砂浆粘结层；

　　60厚聚苯复合保温板；

　　300厚水泥空心砖；

　　20厚石灰砂浆抹灰；

　　外墙总厚度：400mm

　　⑵ 内墙做法：20厚石灰砂浆抹灰；

　　190厚粉煤灰空心砖；

　　20厚石灰砂浆抹灰；

　　内墙总厚度：230mm

　　1.3.3楼梯设计

　　采用现浇式钢筋混凝土板式楼梯，二部楼梯，开间均为4200mm,均为双跑楼梯。

　　⑴ 底层：层高3.9m

　　楼梯梯段宽度：    4200?190=4010mm

　　中间设110mm间隙  1/2×（4010?110）=1950mm

　　平台深应大于1950mm,故取为2100mm

　　楼梯长度：

　　踏步宽b=300mm,设第一跑为13步，第二跑为13步

　　则踏面高

　　则第一跑梯段长      （13?1）×300=3600mm

　　楼梯间进深          取为6600mm

　　靠近走廊一侧平台深    6600?2100?3600=900mm

　　⑵ 标准层：层高3.6m

　　踏面宽   b=300mm,踢面高   h=150mm

　　踏步数

　　故两跑均设为12跑

　　平台深   6600?（12?1）×300=3300 mm,

　　故分别取为 1200 mm,2100 mm.

　　1.3.4门窗

　　⑴ 门

　　办公室采用木制平开门，b×h=1000mm×2100 mm

　　卫生间采用木制平开门，b×h=900mm×2100 mm

　　入口处外门采用铝合金门中的有框双开弹簧门，有多种尺寸，各洞口尺寸详见图纸。

　　其余门洞尺寸及所采用的门样式详见图纸上门窗表。

　　⑵ 窗

　　全部窗都采用铝合金推拉窗，洞口尺寸有两种：1500mm×2100 mm、1500×2100mm、1500mm×2400 mm.

　　1.3.5楼面构造

　　根据各方间的使用要求，采用不同的楼面构造

　　① 办公室、档案室、资料室、会议室、报告厅、接待室等采用水磨石地面；

　　② 走廊、楼梯、大厅采用大理石地面；

　　卫生间采用防水较好的瓷砖地面；

　　配电室采用水泥砂浆地面。

　　各楼面的具体做法见第二章结构设计部分中的荷载汇集计算部分。

　　1.3.6屋面构造

　　改性沥青；

　　20厚1:3水泥砂浆基层（找平层）；

　　60厚苯板保温层；

　　30-150焦渣找坡 ;

　　120厚现浇混凝土板；

　　V型轻钢龙骨吊顶；

　　2  重力荷载代表值

　　2.1构件尺寸

　　2.1.1板

　　2.1.2梁

　　2.2活载标准值

　　2.3荷载汇集计算

　　2.3.1屋面线荷载标准值

　　2.3.2楼面线荷载标准值

　　2.3.3墙

　　2.3.4梁

　　2.3.5柱：

　　2.4重力荷载代表值计算

　　2.4.1五层上半层计算

　　2.4.2五层下半层计算

　　2.4.3四层上半层计算

　　2.4.4四层下半层计算

　　2.4.5三层上半层计算

　　2.4.6三层上半层和二层的计算

　　2.4.7一层上半层计算

　　3  水平地震作用分析

　　3.1梁的刚度与柱的刚度计算

　　3.1.1梁的刚度计算

　　3.1.2梁的刚度计算

　　3.2水平地震作用力计算

　　3.2.1框架自震周期的计算

　　3.2.2多遇水平地震作用标准值及位移的计算

　　4  竖向荷载作用下框架的内力分析

　　4.1竖向荷载作用下框架的内力计算

　　4.1.1荷载及计算简图

　　4.1.2框架弯矩计算

　　5  框架结构配筋计算

　　5.1框架梁配筋计算

　　5.1.1截面尺寸

　　5.1.2材料强度

　　5.1.3配筋率

　　5.1.4计算公式

　　5.2框架柱配筋计算

　　5.2.1剪跨比和轴压比的验算

　　5.2.2柱正截面承载力计算

　　5.2.3框架柱抗剪计算

　　5.3板的配筋

　　5.3.1板区分格

　　5.3.2板区配筋设计

　　第一区格板A配筋计算：

　　6  基础设计

　　6.1初步估算基础底尺寸

　　6.2由柱子传至基础顶面的荷载

　　6.3由基础梁传至基础顶面的外墙重

　　6.4基础底面标准值组合的内力值

　　6.5基础底面压力验算

　　6.6基础抗冲切验算

　　6.7基础横向配筋计算

　　7  楼梯设计

　　7.1楼梯梯段斜板设计

　　7.1.1确定斜板厚度

　　7.1.2荷载计算

　　7.1.3荷载效应组合

　　7.1.4斜板的计算简图

　　7.1.5内力计算

　　7.1.6配筋计算

　　7.2平台板设计

　　7.2.1平面板的计算

　　7.2.2荷载计算

　　7.2.3荷载效应组合

　　7.2.4内力计算

　　7.2.5配筋计算

　　7.3平台梁设计

　　7.3.1平台梁的计算

　　7.3.2荷载计算

　　7.3.3荷载效应组合

　　7.3.4内力计算

　　7.3.5截面设计

总结

　　通过几个月的努力，基本完成了对该公司办公楼的设计和计算，最后决定建筑物结构形式采用整体现浇钢筋混凝土，框架柱采用C30混凝土，bh=550mm550mm,框架梁采用C30混凝土，主梁截面bh=250mm600mm,次梁截面bh=150mm400mm.基础采用柱下独立基础，混凝土等级为C30.

　　参考文献

　　[1] 天津大学， 同济大学， 东南大学主编。 混凝土结构[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 2002

　　[2] 东南大学编著。 建筑结构抗震设计[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 2002

　　[3] 李廉锟。 结构力学[M]. 北京：高等教育出版社， 2002

　　[4] 同济大学， 西安建筑科技大学， 东南大学。 房屋建筑学[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 2002

　　[5] 建筑结构与抗震设计标准规范汇编[M]. 北京：中国计划出版社， 2002

　　[6] 唐岱新， 孙伟民。 高等学校建筑工程专业课程设计指导[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 2002

　　[7] 朱福熙， 何斌。 建筑制图[M]. 北京：高等教育出版社， 1992

　　[8] 沈蒲生， 苏三庆。 高等学校建筑工程专业毕业设计指导[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 2000

　　[9] 中国建筑工业出版社。 土木建筑制图标准[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 1997

　　[10] 建筑设计资料集。 北京：中国建筑工业出版社， 2000

　　[11] Kim W,EIHussein M. Variation of fracture toughness of asphalt concrete under low strain .Construction and Building Materials, 1977, 11（4） :403-411 .

　　谢  辞

　　在毕业设计中，我遇到了许多问题，能够顺利的完成，要特别感谢老师们的帮助。在设计中，老师给了我许多建议和鼓励，真的非常感谢他们。同学们也给了我许多帮助，谢谢他们。还要感谢学校领导的大力支持。

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