连云港金亚木业有限公司办公楼设计

摘要

　　毕业设计是专业课教学的综合实践性教学环节，是对大学四年来所学内容的复习和巩固。本次毕业设计主要包括建筑设计和结构设计，毕业设计说明针对设计过程的每一步都进行了详细的介绍。建筑设计说明介绍了平面选型的确定，平面组合的选择，材料的选择及主体结构每部分的具体作法；结构设计说明中介绍了结构的类型和布置方式，截面尺寸的初估，施工材料的选择和施工要求；结构计算书中，选取了柱网中的一榀框架进行了详细计算。在竖向荷载作用的近似计算中，我采用弯矩二次分配法；水平荷载作用下的计算采用D值法。此外还包括有梁、柱、楼梯、基础及楼盖的截面配筋计算。用PKPM软件进行电算，考虑了框架的整体空间作用，并将电算结果与手算结果进行了比较。

　　关键词  建筑设计，结构设计，结构内力计算，PKPM电算

Abstract

　　The design projection for graduation is the practical teaching link of a synthesis profession instruction; instruction for design of graduation is base to the select of the program design and the produce design to expound and additional remarks. The direction of the graduation design contains the instruction of architect, structural and the calculation sheet of structural design, against every step of the design for a detailed introduce. The direction of architect introduces determination of plan ,the company of plane ,the choice of material and main points on designing cross section ;The direction of structural design introduces structural type and arrangement for structure ,estimation of section measurement ,select of material and demand during working ;In the consideration sheet of structure , choose one frame to design . It also contains the steel arrangement of stairs, foundation and canopy. Consider the effete of the space, Use the software of PKPM to structural calculate, and compare the result of PKPM with the autograph design.

　　Keywords  The direction of architect design ,The direction of structural design,  The consideration sheet of structure,  Use the software of PKPM to structural calculate,

目  录

　　1  引言

　　毕业设计是我们大学学习过程中一个重要环节也是最后一个环节，它可以帮助我们综合运用所学的知识去解决工程中的一些实际问题，是我们走上工作岗位前的一次很好的锻炼。这个设计过程注重理论与实际的结合，着重要求我们运用所学基础课和专业课以及其它相关方面的课程来提高我们的实践能力。我这次的课题为连云港金亚木业有限公司办公楼设计，在赵静等老师的指导下，进行了本次毕业设计。本次毕业设计的主要目的是加深对理论和概念的理解，独立系统的完成一项工程设计，熟悉工程设计的一般步骤，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。

　　本次毕业设计分建筑设计和结构设计两部分，建筑设计包括建筑总平面图、建筑平面图、剖面图、立面图及建筑构造详图；结构设计包括上部结构设计、基础设计以及楼梯、楼板设计。本次设计采用结构软件PKPM进行复核，图纸全部用计算机绘制，说明书全部用计算机打印。

　　本设计说明书主要包括中英文摘要、设计任务书、建筑设计（包括平面图、立面图、剖面图等）、框架结构设计、基础设计以及其它附属构件设计，基本上是一个比较全面的设计。在设计中运用了Auto-CAD、PKPM等一系列计算机辅助设计软件，对自己的计算机知识和软件运用能力有了一定的加强。

　　本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程，通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识，把主要课程联系成一个完整的体系，并运用于设计中；本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力，为毕业后的工作打下了坚实的基础。

　　在本次毕业设计中我的指导老师在百忙之中，倾注了大量时间和精力，给予了必要的指导，在此表示衷心的感谢。

　　由于毕业设计时间仓促，工作量较大，加之设计经验有限，不妥之处在所难免，敬请各位评审老师批评指正。

　　2  建筑设计说明

　　建筑设计首先要满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，这是建筑设计的首要任务。其次要正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便。再者要具有良好的经济效果，建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节省建筑材料和资金。此次设计的办公楼采用框架结构，框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。

　　框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构。框架结构可形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。框架结构按施工方法的不同，又可分为：一，梁、板、柱全部在现场浇筑的现浇框架；二，楼板预制，梁、柱现场浇筑的现浇框架；三，梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；四，梁、板、柱全部预制的全装配式框架等。框架结构建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间。框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。

　　单体建筑是总体规划中的组成部分，单体建筑应符合总体规划提出的要求。建筑物的设计要充分考虑和周围环境的关系。建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还要考虑人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。

　　2.1 平面设计

　　建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑，它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。

　　各种类型的民用建筑，从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。

　　建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，它包括使用部分设计和交通联系部分设计。

　　2.1.1  使用部分平面设计

　　建筑平面中各个使用房间和辅助房间，是建筑平面组合的基本单元。本设计在使用平面设计中充分考虑了以下几点：注意了房间的面积、形状和尺寸满足室内使用活动和设备合理布置的要求；门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便，疏散安全，采风通风良好；房间的构成注意使结构布置合理，施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用材料应符合相应的建筑标准；室内空间，以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，应考虑人们的使用和审美要求。

　　对于辅助房间的平面设计，通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，先确定所需设备的个数，根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。

　　2.1.2  交通联系部分设计

　　交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来，同时又要考虑到使用房间和辅助房间的用途，减少交通干扰。楼梯是垂直交通联系部分，是各个楼层疏散的必经之路，同时又要考虑到建筑防火要求，本住宅采用板式双跑楼梯。

　　本设计中交通联系部分设计能满足下列要求：交通线路简捷明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的通风采光要求；力求节省交通面积，同时考虑空间组合等设计问题。

　　2.1.3  平面组合设计

　　建筑平面的组合设计，一方面，是在熟悉平面各组成部分的基础上，进一步从建筑整体的使用功能、技术经济和建筑艺术等方面，来分析对平面组合的要求；另一方面，还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。即建筑平面组合设计须要综合分解建筑本身提出的、经及总体环境对单体建筑提出的内外两方面的要求。

　　房间是组成建筑物最基本的单位。宿舍内需要有足够和均匀的天然采光。当平面组合中房间只能一侧开窗采光时，沿外墙长向的矩行平面，能够较好地满足采光均匀的要求。

　　本建筑为框架结构，墙体为填充墙，只起维护分隔作用，承重结构与围护结构分工明确。框架结构本身并不形成空间，只为形成空间提供一个骨架。这就给自由灵活的分隔空间创造了十分有利的条件。框架结构对建筑平面组合限制较少，各部分空间的大小和平面布置可按功能特点作不同的处理。但各空间的形式和平面尺寸应尽量与柱网的排列形式和尺寸协调。

　　2.2 剖面设计

　　建筑剖面设计主要是根据功能和使用方面对立体空间的要求，结合建筑结构和构造特点，来确定房间各部分高度和空间比例；考虑垂直方向空间的组合和利用；选择适当的剖面形式；进行垂直交通和采光、通风等方面的设计，使建筑物立体空间关系符合功能、艺术和技术、经济的要求。建筑平面与剖面是从两个不同的方向来表示建筑各部分的组合关系，因此，设计中的一些问题往往需要将平面和立面结合在一起考虑，才能加以解决。

　　本工程层高定为3.6m.室内光线的强弱和照度是否均匀，不仅与窗在平面中的宽度和位置有关，而且还与窗在剖面中的高低有关。房间内光线的照射深度主要取决于侧窗的高度，侧窗上沿越高，光线的照射深度越远，进深较大的房间，为避免室内远离窗口处的照度过低，应适当提高窗上沿的高度。垂直交通包括两内部楼梯及一外部楼梯。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。

　　2.3 立面设计

　　建筑立面设计是根据建筑物的性质和内容，结合材料、结构、周围环境特点以及艺术表现要求，综合地考虑建筑物内部的空间形象、外部的体形组合、立面构图以及材料质感、色彩的处理等等，使建筑物的形式与内容统一，创造良好的建筑艺术形象，以满足人们的审美要求。

　　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部件的比例和尺度，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。

　　2.4 构造和建筑设计措施

　　建筑构造设计必须满足以下几点：

　　一、必须满足建筑使用功能要求。由于建筑物使用性质和所处条件、环境的不同，则对建筑构造设计有不同的要求。为满足使用功能要求需要，在构造设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计，以便选择、确定最经济合理的构造方案

　　二、必须有利于结构安全。建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，对一些零部件的设计都必须在构造上采取必要的措施，以确保建筑物在使用时的安全。

　　三、必须讲求建筑经济的综合效益。在构造设计中，应该注意整体建筑物的经济效益问题，即要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗；又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。另外，在提倡节约、降低造价的同时，还必须保证工程质量，绝不可为了追求效益而偷工减料，粗制滥造。

　　四、必须注意美观。构造方案的处理还要考虑其造型、尺度、质感、色彩等艺术和美观问题。如有不当往往会影响建筑物的整体设计的效果。

　　总之，在构造设计中，要全面考虑坚固适用，技术先进，经济合理，美观大方。

　　2.4.1 墙体

　　墙体依其在房屋所处位置的不同，有内墙和外墙之分。按布置方向又可以分为纵横墙，按受力方式分为承重墙和非承重墙。根据墙体所处位置和功能的不同，设计时应满足下列要求：一、具有足够的强度和稳定性，墙体的强度与所用材料有关。墙体的稳定性通常可通过增加墙体厚度、增设墙垛、壁柱、圈梁等方法；二、具有必要的保温、隔热等方面的性能；三、应满足防火要求，做为墙体材料及墙身厚度，都应满足防火规范中相应燃烧性能和耐火极限所规定的要求。如划分防火区域、防止火灾蔓延，须设置防火墙等；四、应满足隔声要求，作为房间围护构件的墙体，必须具有足够隔声能力，以符合有关隔声标准的要求。此外还应考虑防潮、防水以及经济等方面的要求。

　　2.4.2 基础

　　基础是建筑面地以下的承重构件，是建筑的下部结构，其作用是扩散上部结构的荷载，减小应力强度，最终将荷载传给地基。基础和地基具有不可分割的关系，但又是不同的概念，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基，基础是建筑物的一个组成部分，而地基是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的组成部分。

　　地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受建筑物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱，缺乏足够的坚固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基。

　　基础要求坚固、稳定，并能抵抗冰冻和地下水的侵蚀。基础的大小取决于荷重的大小、土壤的性质、材料的性能以及承重的方式。本设计的地基情况良好，可以采用柱下独立基础。

　　2.4.3 楼地层

　　楼地层是建筑物水平方向的承重构件，并对墙身起着水平支撑作用，增强房屋的刚度和整体性。又是建筑物分隔水平空间的构件，分为楼板层和地面层。楼板层将楼面荷载传至墙柱及基础，并对墙体起水平支撑作用。楼板层包括面层、结构层、天花三部分，要求刚性好、坚固、耐磨、隔声、防火。楼板层根据结构层的主要用料分为钢筋混凝土楼层、木楼层、钢楼层和砖楼层四类；地面层主要由基层和面层组成。基层可直接做在地基上。当地面太低、太潮或填土要求过高时，也可做成架空式的。面层是直接承受各种荷载、摩擦、冲击的表面层，有整体式地面、铺贴地面、木地面以及砖地面和灰渣地面等等。由于地面层贴近土壤，因此要求防潮、防腐，此外还应注意保温、耐磨、不易起灰、并有一定弹性等等要求。

　　2.4.4 屋顶

　　屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构，其主要功能是用以抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、气温变化和其他外界不利的因素，以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。因此，要求屋顶在构造设计时要注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。一般分为平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶等其它形式的屋顶。本工程采用平屋顶。屋顶设计满足功能，结构、 建筑艺术三方面要求。本工程采用女儿墙内排水。屋面采用刚性防火屋面，其构建简单，施工方便，造价较低。

　　本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。

　　3  结构设计说明

　　3.1  工程概况

　　3.2  主体工程设计

　　3.3  结构设计方案与布置

　　3.4  施工材料

　　3.5  施工要求及其他设计说明

　　4  结构计算书

　　4.1  工程概况

　　4.2  结构布置及计算简图

　　4.3  荷载计算

　　4.4  水平地震作用计算

　　4.5  分层法计算框架内力

　　4.6  内力组合

　　4.7  截面设计

　　4.8  现浇板设计

　　4.9  基础设计

　　4.10  楼梯设计

　　5  电算部分

结 论

　　毕业设计是培养和提高独立解决工程实际问题能力的一个重要的教学实践环节，在此次毕业设计中我从开题报告做起，一直经历了外文翻译、建筑设计、结构设计、电算部分，最终完成了我的设计课题。在外文翻译时，我充分了解到要从作者的角度去揣测作者所要表达的意思，再用专业的翻译工具将外文翻译出来，这样才能准确的还原作者的所要表达的意思。通过建筑设计，我了解了建筑平面、立面、剖面设计应遵循的设计原则和设计要点。在建筑设计过程中，我将建筑物的功能性及美观性做了一个平衡处理，力求使建筑物功能与美观并重。设计过程中我遇到了诸如柱布置不太合理，屋顶设计不能满足排水要求等问题，但在指导老师指导下，我顺利的解决这些问题。通过查阅相关的规范，我了解办公建筑设计应遵循的原则，通过设计过程中的不断学习，我基本上获得了建筑设计的能力。结构设计过程中，通过系统的计算，我掌握了结构设计的过程。在计算过程中，我在框架结构分层法计算上遇到了困难，但在自己的努力以及同学的帮助下，我顺利的解决了困难。在电算过程中，由于对PKPM软件较为熟悉，电算过程中未遇到较大的困难。

　　本设计方案我觉得体现出了自己的一些思路，在设计过程中我学到了很多东西，我觉得我能力有了较大的提高，但在设计过程中还还存在很多的不足，有待改善提高。

致 谢

　　在毕业设计即将结束之际，要特别感谢赵静老师的指导和帮助，不仅对我的设计方案提出了具体的建议，还对设计过程中遇到的困难及时提供解决方法，使我能够顺利的完成这次毕业设计。

　　同时也感谢本组同学的帮助，我们充分发扬了团结就是力量的优势，在最短时间内获取了新的信息；同样感谢其他组的同学，在我计算和输入数据到电脑时帮助我解决很多问题，使我的计算书和设计能顺利做好；在上机操作过程中，还要感谢孙淮平老师的指导和帮助。

　　感谢四年来各位老师的辛勤教育和栽培。在此，谨向他们表示真诚的感谢。

　　参 考 文 献

　　1中华人民共和国国家标准。混凝土结构设计规范（GB50010-2002），中国建筑工业出版社，2002

　　2 中华人民共和国国家标准。建筑抗震设计规范 （GB50011-2001），中国建筑工业出版社，2001

　　3 中华人民共和国国家标准。地基基础设计规范（GB5007-2002），中国建筑工业出版社，2002

　　4 中华人民共和国国家标准。建筑结构荷载规范（GB5009-2001），中国建筑工业出版社，2001

　　5 中华人民共和国国家标准。建筑制图标准（GB/T50104-2001），中国建筑工业出版社，2001

　　6 中华人民共和国国家标准。办公建筑建筑设计规范（JGJ67-2006），中国建筑工业出版社，2006

　　7中华人民共和国国家标准。建筑结构制图标准（GB/T50105-2001），中国建筑工业出版社，2001

　　8 包世华、方鄂华。高层建筑结构设计，清华大学出版社，1989

　　9 陈希哲。土力学与地基基础，清华大学出版社，1990

　　10 周景星、王洪瑾等。基础工程，清华大学出版社，1996

　　11 庄崖屏、江见鲸。混凝土基本构件设计，地震出版社，1996

　　12 包世华、龙驭逑。结构力学，人民教育出版社，1980

　　13 江苏省建筑配件标准图集。施工说明（苏J9501）第二版，江苏省工程建设标准站，1995

　　14 赵西安。钢筋混凝土高层建筑结构设计，中国建筑工业出版社，1995

　　15 沈杰。地基基础设计手册，上海科学技术出版社，1985

　　16 周果行。工民建毕业设计，中国建筑工业出版社，1995

　　17 杨志勇。工民建毕业设计手册，武汉工业大学出版社，1997

　　18 东南大学、同济大学、天津大学 编。混凝土结构，中国建筑工业出版社，2001

　　19 朱福熙、何斌。建筑制图，高等教育出版社，1995

　　20 中国建设执业网。建筑方案设计，中国建筑工业出版社，2005

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