【正文】 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒 論 選題背景及設(shè)計(jì)方法 選題背景框架結(jié)構(gòu)是多高層建筑的一種主要結(jié)構(gòu)形式，框架結(jié)構(gòu)一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。由于框架構(gòu)件截面較小，在強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)整體位移都較大，容易發(fā)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑。 設(shè)計(jì)方法建筑設(shè)計(jì)一般分為三個(gè)階段：方案構(gòu)思、初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。在設(shè)計(jì)過程中要求各專業(yè)密切配合互相協(xié)調(diào)、不斷完善、以滿足建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各方面要求。 設(shè)計(jì)內(nèi)容建筑設(shè)計(jì)部分（1）底層平面圖 1:100（2）標(biāo)準(zhǔn)層平面圖 1:100 （3）正立面圖 1:100 （4）側(cè)立面圖 1:100 （5）剖面圖 1:100 （6）屋頂平面圖 1:200 （7）樓梯、廁所、墻身節(jié)點(diǎn)詳圖 1:20 （8）總平面圖、建筑說明 1：500結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分（1）確定結(jié)構(gòu)方案（2）荷載及計(jì)算簡圖確定（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（4）界面設(shè)計(jì)、板、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（5）結(jié)構(gòu)施工圖繪制 工程概況 設(shè)計(jì)為富盛公司綜合寫字樓設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共四層，建筑面積4816m，。 氣象條件 。建筑地點(diǎn)冰凍深度：－；建筑場地類別：Ⅱ類場地；地震設(shè)防烈度：7度建筑地層一覽表 表一序號(hào)巖土分類土層描述土層深度(M)厚度范圍(M)地基土承載力(KPa)樁端阻力(KPa)樁 周摩擦力(KPa)1雜填土由碎石、磚塊、粘土等組成，松散2粉質(zhì)粘土黃褐色，濕，可塑170153中、粗砂黃褐色，石英長石質(zhì)，梢濕，中密200304圓礫黃褐色，石英、長石質(zhì)，混粒構(gòu)，濕，中密15520410080 注：地下穩(wěn)定水位距地坪10M；表中給定的土層深度從自然地坪算起。 預(yù)期結(jié)果本設(shè)計(jì)根據(jù)給定資料及設(shè)計(jì)任務(wù)書，在進(jìn)行初步方案構(gòu)思與設(shè)計(jì)后，進(jìn)行初步方案調(diào)整，確定相對(duì)優(yōu)化的建筑方案，充分運(yùn)用了現(xiàn)代辦公樓的國內(nèi)外設(shè)計(jì)現(xiàn)狀以及辦公樓的特點(diǎn)，滿足了建筑功能的要求，采用了合理的技術(shù)措施，具有良好的經(jīng)濟(jì)效果，體型規(guī)整、簡潔、美觀。通過相關(guān)辦公樓的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)與掌握，根據(jù)建筑方案得到經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，充分考慮了結(jié)構(gòu)選型與平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)好且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。通過對(duì)相關(guān)辦公樓的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)與掌握，選用主要計(jì)算單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算，得出合理可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第2章 建筑設(shè)計(jì) 建筑功能與特點(diǎn) 總平面布置 辦公樓置于場地中間，一層北側(cè)設(shè)置一個(gè)主出入口，東側(cè)和西側(cè)各設(shè)置一個(gè)次出入口。停車場安排在建筑物南北兩側(cè)，方便人流通行。建筑物的四周布置綠化、休閑設(shè)施等，美化建筑。 總平面布置圖 平面設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)采用內(nèi)廊式組合，使平面緊湊、組合靈活，平面布置滿足長寬比小于5，、?？v、橫向定位軸線均與柱軸線重合，為使外墻、走廊墻壁平齊，縱梁軸線與柱軸線發(fā)生偏移，滿足美觀與使用要求。該辦公樓設(shè)置電梯兩部，樓梯三部，樓梯間設(shè)置在內(nèi)框架中，以保證框架整體穩(wěn)定要求。衛(wèi)生間每層設(shè)置四間，分別布置在建筑縱向兩端。 首層平面圖 二層平面圖 三四層平面圖 立面正立面、背立面窗戶成組排列。墻面外裝飾采用涂料粉刷，整個(gè)建筑物線條簡潔有力，充分體現(xiàn)了建筑樸實(shí)、大方的風(fēng)格特點(diǎn)，與它的使用功能相互呼應(yīng)。 正立面圖 剖面設(shè)計(jì)建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑層數(shù)、建筑空間組合和利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。，用臺(tái)階連接，使建筑物入口親切、近人。為保證室內(nèi)具有充足的天然彩光，縱墻側(cè)窗規(guī)格主要為2100mm2400mm，窗臺(tái)高度為1200mm，縱梁高度為500mm。屋面采用有組織排水，屋頂采用上人屋面，女兒墻高度為1000mm。內(nèi)外墻采用普通粘土磚，外墻保溫材料采用聚苯乙烯塑料板。 防火設(shè)計(jì)防火等級(jí)為二級(jí)，安全疏散距離滿足房門至外部出口或封閉樓梯間最大距離小于35m，滿足防火要求。 抗震措施本設(shè)計(jì)為七度設(shè)防，考慮抗震措施，采用五跨框架。平面設(shè)計(jì)時(shí)將樓梯設(shè)置在內(nèi)框架中，有利于抗震。本設(shè)計(jì)在平面上力求平面對(duì)稱，對(duì)稱平面易于保證質(zhì)量中心與剛度中心重合，避免結(jié)構(gòu)在水平力作用下扭轉(zhuǎn)。 設(shè)計(jì)資料 工程做法屋面做法SBS（3+3）改性瀝青防水卷材20mm厚1:2水泥砂漿找平層100140mm厚（2%找坡）膨脹珍珠巖保溫層200mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板15mm厚紙筋石灰抹底樓面做法25mm厚水泥砂漿找平層200mm厚現(xiàn)澆混凝土樓板15mm厚紙筋石灰抹底墻體墻體采用普通粘土磚砌筑（外墻370mm內(nèi)墻240mm），由于墻體穩(wěn)定性較差，亦需對(duì)墻身進(jìn)行加固處理，通常沿墻身豎向和橫向配以一定數(shù)量的受力鋼筋。臺(tái)階室外臺(tái)階的平臺(tái)與室內(nèi)地平的高差為50mm，表面內(nèi)外稍微傾斜，以免雨水流向室內(nèi)。 材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)梁板采用C30柱采用C40，縱筋HRB335,箍筋HPB235。 本章小結(jié) 建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，影響它的因素又很多。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的規(guī)模、重要性和使用性質(zhì)，確定建筑物在使用要求、所用材料、設(shè)備條件等方面的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且相應(yīng)確定建筑物的耐久年限和耐火等級(jí)。建筑設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足建筑使用功能、考慮建筑美觀要求、具有良好的經(jīng)濟(jì)效果、符合總體規(guī)劃要求。本設(shè)計(jì)滿足了“經(jīng)濟(jì)、適用、美觀”的要求。平面布局分區(qū)明確，互不干擾。建筑造型簡潔、空間完整。此外，還考慮了人們對(duì)建筑物在美觀方面的要求，考慮建筑物所賦予人們?cè)诰裆系母惺?。?章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定結(jié)構(gòu)方案 框架結(jié)構(gòu)的選擇 框架結(jié)構(gòu)由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，它既承受豎向荷載，又承受水平荷載。由于該設(shè)計(jì)僅考慮水平風(fēng)荷載，結(jié)構(gòu)總高度小于24m，屬于多層建筑，Ⅱ類場地土，又為辦公樓，比較磚混結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)，磚混結(jié)構(gòu)滿足不了使用功能要求；框架剪力墻結(jié)構(gòu)性能好，但造價(jià)較高。選擇框架結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土梁、柱等桿件剛接而成的框架體系則具有承載力高、整體性強(qiáng)、抗震性能好、平面布置靈活、易形成較大空間、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。所以本設(shè)計(jì)選擇六層框架結(jié)構(gòu)。 基礎(chǔ)布置 本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層數(shù)不多，上部結(jié)構(gòu)的荷載較小，地基堅(jiān)實(shí)均勻，再綜合考慮現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件、水文條件、施工條件及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件等綜合因素，選擇獨(dú)立基礎(chǔ)。 樓屋蓋布置 考慮本設(shè)計(jì)梁格布置，結(jié)合雙向板受力性能較好，可以跨越較大跨度，梁格布置使頂棚整齊美觀以及經(jīng)濟(jì)等因素，采用鋼筋混凝土雙向板梁樓（屋）蓋。 結(jié)構(gòu)措施依據(jù)工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，七度設(shè)防時(shí)計(jì)算地震作用，采取必要的抗震措施?；A(chǔ)選擇了低承臺(tái)樁，同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)均埋置在同一標(biāo)高上，有利于抗震；樓面，梁柱均為整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，合理選擇構(gòu)件尺寸和配筋，體現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁”，“強(qiáng)剪弱彎”，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)原則。 構(gòu)件截面尺寸的選擇 柱尺寸確定建筑主體全部柱采用相同截面，按中柱進(jìn)行估算，整個(gè)建筑的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值估算為12KN/m179。，179。，C40強(qiáng)度等級(jí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=178。按中柱的負(fù)荷面積估算底層柱的軸力：恒載：124=活載：24=估算柱軸力設(shè)計(jì)值：N=+= kN，按下列公式估算：A≧軸壓比=10179。/=10mm178。，取bh=600mm600mm底層柱高度h=+=，其中：。其它柱高度等于層高。 梁尺寸確定，所以邊跨梁，中跨梁，邊柱聯(lián)系梁，中柱聯(lián)系梁的截面尺寸相同。根據(jù)： h=（1/8～1/14）l， b=(1/2～1/3)h； 進(jìn)行以下估算：邊跨EF：h=（1/8～1/14）8100=810～450mm, 取h=500mm； b=(1/2～1/3)600=405～150mm, 取b=250mm；聯(lián)系梁取bh=250500mm。 框架平面柱網(wǎng)布置及框架梁編號(hào) 板尺寸確定 本結(jié)構(gòu)采用雙向板，板厚﹥1/40l=1/408100=200mm。考慮到板的撓度、裂縫寬度的限制及在板中鋪設(shè)管線等因素，取板厚h=200mm。 荷載收集與結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算簡圖確定框架簡圖 。 框架計(jì)算簡圖計(jì)算模型梁柱的線剛度計(jì)算由結(jié)構(gòu)及荷載的對(duì)稱性，取計(jì)算單元（）的1/2結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。梁柱線剛度如下，柱的線剛度已經(jīng)考慮了折減系數(shù)。 跨梁： i=2Ec1/12/=Ec 3,4層柱：i=2Ec1/12/=Ec 2層柱： i=2Ec1/12/=Ec 底層柱： i=2Ec1/12/=Ec 荷載收集屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（上人）SBS（3+3）改性瀝青防水卷材 20mm厚1:2水泥砂漿找平層 20=100140mm厚（2%找坡）膨脹珍珠巖保溫層 7=200mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25=15mm厚紙筋石灰抹底 16= 合計(jì) 樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值25mm厚水泥砂漿找平層 20=200mm厚現(xiàn)澆混凝土樓板 25=15mm厚紙筋石灰抹底 16=合計(jì)