【正文】 中南大學畢業(yè)設計（論文）某五層辦公樓結構設計畢業(yè)論文第1章 建筑設計建筑設計是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結構施工，材料設備，建筑經(jīng)濟及建筑藝術等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術效果。各個細部的構造方式等。創(chuàng)造出既符合科學性又具有藝術的生產(chǎn)和生活環(huán)境。建筑設計在整個工程設計中起著主導和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應考慮建筑與結構，建筑與各種設備等相關技術的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動力，投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟，堅固，美觀，這要求建筑師認真學習和貫徹建筑方針政策，正確學習掌握建筑標準，同時要具有廣泛的科學技術知識。建筑設計包括總體設計和個體設計兩部分。1．1 設計任務和主要要求1．1．1 設計任務本設計的主要內(nèi)容是辦公樓的設計，辦公樓屬于行政辦公建筑類。作為一個辦公空間設計，要在平面規(guī)劃中自始至終遵循實用、功能需求和人性化管理充分結合的原則。在設計中，既結合辦公需求和工作流程，科學合理的劃分職能區(qū)域，也考慮員工與領導之間、職能區(qū)域之間的相互交流。材料運用簡潔,大方,耐磨,環(huán)保的現(xiàn)代材料,在照明采光上使用全局照明,在滿足各種辦公需要的同時,又簡潔,大方,美觀,能充分體現(xiàn)出企業(yè)的形象與現(xiàn)代感.1．1．2 設計要求建筑法規(guī)、規(guī)范和一些相應的建筑標準是對該行業(yè)行為和經(jīng)驗的不斷總結，具有指導意義，尤其是一些強制性規(guī)范和標準，具有法定意義。建筑設計除了應滿足相關的建筑標準、規(guī)范等要求之外，原則上還應符合以下要求：（1） 滿足建筑功能要求：（2） 符合所在地規(guī)劃發(fā)展的要求并具有良好的視覺效果；（3） 采用合理的技術措施；（4） 提供在投資計劃所允許的經(jīng)濟范疇內(nèi)運作的可行性。1．2 建筑物所處的自然條件1．2．1 氣象條件建設地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風向、風速等是建筑設計的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應考慮隔熱、通風、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時，應考慮當?shù)厝照涨闆r及主要風向等因素。1．2．2 地形、地質(zhì)及地震烈度基地的地形，地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結構選型、建筑構造處理及建筑體型設計等。地震烈度，表示當發(fā)生地震時，地面及建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時，地震對建筑物影響較小，一般可不做抗震計算，9度以上地區(qū)，地震破壞力很大，一般應尺量避免在該地區(qū)建筑房屋，建筑物抗震設防的重點時9度地震烈度的地區(qū)。1．2．3 水文水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎及地下室。一般應根據(jù)地下水位的高低及底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應的防水和防腐措施。1．3 建筑設計文件的內(nèi)容及要求建筑初步設計內(nèi)容：繪制“3平2立1剖”：“3平”即1個底層平面圖，1個樓層平面圖，加1個屋頂平面圖；“2立”指1個南側或北側立面圖，加1個東側或西側立面圖；“1剖”必須剖到樓梯。 建筑設計文件要求：以上圖紙均需達到施工圖深度，弄清建筑平面、立面和剖面之間的關系，熟悉建筑施工圖的表達方式及深度要求，掌握常用的建筑構造措施等。建議用2號圖繪制，繪圖比例、布局和張數(shù)自定，以表達清楚且符合制圖習慣為原則。第2章 結構設計2．1 設計資料工程名稱：長沙市瑞達集團辦公樓建設地點：湖南省長沙市工程概況：，共5層。局部突出屋面的塔樓為樓梯間?；撅L壓：基本雪壓：抗震設防烈度：6度，不考慮抗震設防計算。2．2 結構設計的一般原則2．2．1 結構設計目的工程設計是工程建設的首要環(huán)節(jié)，是整個工程的靈魂。先進合理的設計對于改建、擴建、新建項目縮短工期、節(jié)約投資、提高經(jīng)濟效益起著關鍵作用，使項目達到安全、適用、經(jīng)濟、美觀的要求。因而建筑結構設計的基本目的就是要在一定經(jīng)濟條件下賦予結構以適當?shù)目煽慷?，使結構在預定的基準期內(nèi)能滿足設計所預期的各種功能要求。2．2．2 結構設計的一般原則為了達到建筑設計的基本目的，結構設計中應符合以下一般原則：符合設計規(guī)范；選擇合理的結構設計方案；減輕結構自重；采用先進技術。2．3 結構選型2．3．1 結構體系選型對于一般多層民用建筑，根據(jù)使用和工藝要求、材料供應情況和施工技術條件，常選用的結構形式有混合結構、鋼筋混凝土框架結構和框架剪力墻結構等結構體系。由于混合結構整體性差，難于滿足大空間的使用要求，而框架剪力墻結構多用于10—25層的高層建筑。而框架結構強度高、結構自重輕，可以承受較大樓面荷載，在水平作用下具有較大的延性。此外框架結構平面布置靈活，能設置大空間，易于滿足建筑功能要求。故該五層辦公樓選用框架結構。2．3．2 框架施工方法鋼筋混凝土框架結構按施工方法不同，有現(xiàn)澆式、裝配式和整體裝配式三種?，F(xiàn)澆式框架的全部構件都在現(xiàn)場整體澆筑，其整體性和抗震性能好，能較好的滿足使用要求。故框架采用現(xiàn)澆施工方法。2．3．3 其他結構選型1. 屋面結構：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，屋面板厚120mm。2. 露面結構：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，露面板厚120mm。3. 樓梯結構：采用鋼筋混凝土板式樓梯。4. 過梁：門窗過梁均采用鋼筋混凝土梁，并采用縱向框架兼做窗過梁。5. 墻基礎：因持力層不太深，承載力高，采用自乘墻基大放腳。6. 基礎：因基礎持力層不太深，地基承載力高，采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎。2．4 框架結構計算簡圖及構件尺寸2．4．1 簡化假定建筑物是復雜的空間結構體系，要精確地按照三維空間結構來進行內(nèi)力和位移分析十分困難。為簡化計算，對結構體系引入以下基本假定：（1）． 在正常設計、正常施工和正常使用的條件下，結構物在設計基準期內(nèi)處于彈性工作階段，其內(nèi)力和位移均按彈性方法計算；（2）． 樓面（或屋面）在自身平面內(nèi)的剛度無限大，在平面外的剛度很小，可忽略不計。2．4．2 計算單元多層框架結構是由縱、橫向框架結構組成的空間結構體系，在豎向荷載作用下，各個框架之間的受力影響較小。本設計中取KJ—2作為計算單元 ，如圖2—1所示：圖2—1 結構平面布置圖2．4．3 計算簡圖現(xiàn)澆多層框架結構設計計算模型是以梁、柱截面幾何軸線來確定，并認為框架柱在基礎頂面為固接，框架各節(jié)點縱、橫向均為剛接。一般情況下，取框架梁、柱截面幾何軸線之間的距離作為框架的跨度和柱高度。底層柱高從基礎頂面算至二層樓面，基礎頂面標高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差，。由此可繪出框架計算簡圖，如圖2—2所示：圖2—2 框架結構計算簡圖2．4．4 梁柱截面尺寸及慣性矩多層框架結構是超靜定結構，在計算內(nèi)力前必須先確定桿件的截面形狀、尺寸和慣性矩。1． 初估構件截面尺寸及線剛度（1）. 梁截面尺寸 邊跨 取h=600mm 取b=250mm 則取邊跨截面尺寸為:hb=250mm600mm中跨 考慮剛度因素，取取 則取邊跨截面尺寸為:hb=250mm600mm（2）. 柱截面尺寸 底層柱尺寸 按軸壓比要求計算，由公式 ： 式中： ——；——軸壓比增大系數(shù)，本設計取=； F——柱的荷載面積； ——單位建筑面積上重力荷載值，近似取1215 kN/m2； n——驗算截面以上樓層層數(shù)。 對于頂層中柱： 如取柱截面為正方形，則其邊長為416。 根據(jù)以上計算結果，并考慮其他因素，本設計中所有柱子截面尺寸都取500mm500mm。 非計算單元的內(nèi)梁截面尺寸初估方法如上，計算從略。2. 框架梁、柱線剛度計算 由于現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側移?？紤]這一有利因素，邊框架梁取，對中框架梁取。（為梁矩形截面慣性矩） 邊跨梁： 中跨梁： 柱： 相對線剛度：取。則其余各桿件相對線剛度為: 框架梁、柱的相對線剛度如圖2—3所示，將作為計算節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。圖2—3 梁柱相對線剛度圖2．5 荷載計算2．5．1 恒載標準值計算1. 屋面防水層（剛性）：30mm厚C20細石混凝土防水 防水層（柔性）：三氈四油鋪小石子 找平層：15mm厚水泥砂漿 kN/m3=找坡層：平均40mm厚水泥焦渣找坡 kN/m3=保溫層：60mm厚1:10水泥膨脹珍珠巖 kN/m3=結構層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 kN/m3=抹灰層：10mm厚混合砂漿 kN/m3= kN/m2合計 2. 各層樓面（含走廊）水磨石地面（10mm厚面層，20mm厚水泥砂漿打底） 結構層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 kN/m3=抹灰層：10mm厚混合砂漿 kN/m3=合計 3. 梁自重hb=300mm700mm梁自重： （）25 kN/m3=抹灰層：10mm厚混合砂漿 (+) 217 kN/m3= 合計 hb=250mm600mm梁自重： （）25 kN/m3=抹灰層：10mm厚混合砂漿 (+) 217 kN/m3= 合計 hb=250mm500mm梁自重： （）25 kN/m3=抹灰層：10mm厚混合砂漿 (+) 217 kN/m3= 合計 4. 柱自重 hb=500mm500mm柱自重： kN/m3=抹灰層：10mm厚混合砂漿 (+) 217 kN/m3= 合計 5. 外縱墻自重 標準層縱墻： [（）()] kN=鋁合金窗（）： kN=貼瓷磚外墻面： [()] kN=水泥粉刷內(nèi)墻面： [()] kN= 合計 底層縱墻： [（）()] kN=鋁合金窗（）： kN=貼瓷磚外墻面： [()] kN=水泥粉刷內(nèi)墻面： [()] kN= 合計 6. 內(nèi)縱墻自重 標準層縱墻： [（）()] kN=門（hb=）： kN=粉刷墻面： [（）()] kN= 合計 底層縱墻： [（）()] kN=門（hb=）： kN=粉刷墻面： [（）()] kN=14. 34kN 合計 7. 內(nèi)隔墻自重 標準層墻重： （）() kN=粉刷墻面： （）() kN= 合計 底層墻重：