【文章內(nèi)容簡介】 sure is referred from the load code for the design of building structures and internal forces are puted via Dvalue method. Furthermore, the horizontal displacement is checked to suffice the need。 the antiseismic design and fortification measures are got via the method of bottomshear force. Afterwards, the bination of internal force can be made by using the Excel and ward software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the column and coterminous girders, which will be the basis of sectional reinforcements. The floor panel and roof slab are considered as twodirection board according to plastic theory。 the staircase uses castinplace beam staircase。 lastly, with making reference to the geological conditions, the form of base is determined as independent foundation. Then, not only the foundation bearing capacity and deformation checking are design, but also carrying on the infrastructure design on the basis of Code for Design of Building foundation. KEY WORDS: Frame Structure, Beam and Column, Antiseismic, Foundation, Dvalue 前 言 吳明亮 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 7 頁（共 101 頁） 本設(shè)計是按照長江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 2020 年畢業(yè)設(shè)計要求編寫的畢業(yè)設(shè)計。題目為“ 綿陽市教育局辦公樓工程 設(shè)計”。內(nèi)容包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。 教育局是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴(yán)格，能體現(xiàn) 建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的很多重要的方面，選擇 教育局 建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而掌握 建筑 設(shè)計的基本原理，妥善解決其功能關(guān)系，滿足使用要求。 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計始于歐美，二十世 紀(jì)厚 得到了世界各地大范圍的使用，其結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，使用空間大，延性較好，并且它 具有良好的抗震 性能?？蛇m用 于教育局辦公樓這樣的有抗震設(shè)計要求的多層及小高層建筑 。 框架結(jié)構(gòu)的研究，對于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，挑選出最不利的內(nèi)力組合進(jìn)行截面的承載力計算，保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在對豎向荷載的計算種采用了彎矩分配法，對水平荷載采用了 D 值法，對鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能，受彎構(gòu)件的正截面和斜截面計算都有應(yīng)用。 本 結(jié)構(gòu)計算書是依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合手冊》、《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》等國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的基礎(chǔ)上，立足于合理、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的原則，嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行規(guī)范為準(zhǔn)則進(jìn)行計算。 本結(jié)構(gòu)計算選取一榀框架為計算單元，采用手算的簡化計算方法，其中計算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時使用的 彎矩 二次分配法，不但使計算結(jié)果較為合理，而且計算量較小，是一種不錯的手算方法。本設(shè)計主要通過工程實(shí)例來強(qiáng)化大學(xué)期間所學(xué)的知識，建立一個完整的設(shè)計知識體系，了解設(shè)計總過程，通過 查閱大量的相關(guān)設(shè)計資料，提高自己的動手能力。 這次設(shè)計是在結(jié)構(gòu)設(shè)計室各位老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此向他們表示衷心的感謝！ 鑒于水平有限，設(shè)計過程中還存在不少缺點(diǎn)甚至錯誤，敬請老師批評和指正。 編者： 吳明亮 2020 年 6 月 5 日 吳明亮 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 8 頁（共 101 頁） 第一部分 建筑設(shè)計 設(shè)計要點(diǎn) 設(shè)計依據(jù) （ 1） .依據(jù) 土木工程 專業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。 （ 2） .《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 （ 3） .《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 （ 4） .《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 （ 5） .《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》及有關(guān)授課教材、 建筑設(shè)計資料集、建筑 結(jié)構(gòu)構(gòu)造上資料集等相關(guān)資料。 設(shè)計理念 教育局 是一種兼具古代文明與現(xiàn)代文明的文化建筑?？v觀建筑的發(fā)展歷史，無不體現(xiàn)著人類文化、文明的歷史進(jìn)程和時代特征。因此，人們往往把 教育局 建筑本身看作是文化藝術(shù)的象征和一個地區(qū)、一個時代文明的標(biāo)志。 教育局 建筑設(shè)計同設(shè)計其他類型建筑一樣有許多共同點(diǎn)，也有許多不同的特點(diǎn)和要求。隨著時代的發(fā)展， 教育局 的內(nèi)容和形式都在不斷發(fā)生變化。因此，我對 教育局 的設(shè)計過程和設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，經(jīng)過一番思考，我認(rèn)為本設(shè)計應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：（ 1）彈性。從設(shè)計、結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開放性，以適應(yīng)時空的變化。（ 2）緊湊性。讀者、職員以及圖書的流向要做到緊湊合理。（ 3）易接近性。從 局外 到館內(nèi)，從入口到各個部門，要規(guī)劃得合理，要設(shè)計一個良好的導(dǎo)引系統(tǒng)。（ 4）可擴(kuò)展性。在未來擴(kuò)展時可靈活延伸，將損失減小到低程度。（ 5）可變性。在 辦公空間和 顧客 服務(wù)的提供方面留有自由的選擇余地。（ 6）組織性。 教育局 資源的組織與陳列要做到明了、有序。（ 7）舒適性。在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，盡量借用外部的自然環(huán)境。（ 8）環(huán)境的穩(wěn)定性。（ 9）安全性。 （ 10） 經(jīng)濟(jì)性。把建設(shè)和維護(hù)一個 教育局 所需要的經(jīng)費(fèi)和人員控制在最低限度。 在整個設(shè)計過程中，我本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿足設(shè)計任務(wù)書提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。 吳明亮 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 9 頁（共 101 頁） 概況 本設(shè)計 教育局 位于 四川省綿陽市 東北部，南西兩面分別與縱貫?zāi)媳焙蜋M貫東西的兩條主干道相鄰，用地 約 1000 平方米。 教育局 周圍是各 部門的辦公樓以及政府大 樓。該地段交通便利，地勢平坦，環(huán)境較好，在選址和環(huán)境營造方面，注意自然景色的優(yōu)美，也重視歷史古跡 等人文因素，更強(qiáng)調(diào)人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，表現(xiàn)了“天人合一”的理想追求，比較適合 教育局 功能的充分利用。 根據(jù)設(shè)計資料的規(guī)劃要求，此建筑要求的主要功能有： 辦公 室，語音室， 資料 庫，檔案室，會議室 等。 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 總用地面積： 1000 2m 總建筑面積： 4500 2m 建筑密度： % 容積率： 綠地率： 32% 設(shè)計要求 根據(jù)國內(nèi)外高等教育自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展的大趨勢， 綿陽市教育局 的運(yùn)行將全面實(shí)現(xiàn)服務(wù)的現(xiàn)代化、多功能、全開放，全面使用現(xiàn)代化技術(shù)手段，體現(xiàn)“使用者為中心”的服務(wù)思想，重視人本化教育，創(chuàng)造育人的空間和文化環(huán)境（交往空間、園林環(huán)境、文化氣氛）以適應(yīng)學(xué)科拓寬、學(xué)術(shù)交流和結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求。具體要求如下： 總圖關(guān)系 總圖要結(jié)合地形場地標(biāo)高與周圍道路環(huán)境，合理利用土地，充分表達(dá) 教育局建筑物的組成和布局、人流 車流路線的組織、出入口、停車場庫的布置、建筑環(huán)境設(shè)計、建筑 綠化布置 等內(nèi)容。為減少不必要的土方工作量，建筑物的形態(tài)宜依山就勢，同時要在建筑的朝向、通風(fēng)、體量，以及與周邊建筑之間的對話、圍合、呼應(yīng)等相互關(guān)系中尋求平衡點(diǎn)。 吳明亮 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 10 頁（共 101 頁） 建筑的內(nèi)外空間 建筑的外部空間主要取決于建筑的高度、體量與周圍環(huán)境的適宜性，同時應(yīng)考慮對建筑主要立面的欣賞空間，以及建筑采光的要求。建筑主體宜南北朝向，不要受位置圖中道路線型的限制。 建筑內(nèi)部空間高度要適中，平面 形態(tài)應(yīng)力求規(guī)整，以利于家具布置。采用大小開間分割，能夠?qū)崿F(xiàn)整個辦公服務(wù) 區(qū)的一體化管理，并能由一個中心控制點(diǎn)監(jiān)控?？紤]工作 人員的視線的通達(dá)性，提供管理的便利。要重視建筑內(nèi)外過渡空間的設(shè)計，營造多層次的交往空間，并使之能適應(yīng)人際交流、 教育辦公 等 相關(guān) 功能要求。注重環(huán)境的生態(tài)性與文化性，創(chuàng)建優(yōu)美宜人的內(nèi)外部環(huán)境與良好的文化氛圍，體現(xiàn)科學(xué)探索的前沿性。與兩側(cè)建筑之間的人行道路宜考慮遮避風(fēng)雨的聯(lián)廊，同時應(yīng)注意建筑物之間視覺走廊的通透性。 所有上述空間的設(shè)計既要注重異質(zhì)性，又要提高空間的復(fù)用率，特別要精心設(shè)計硬質(zhì)和軟質(zhì)的地面鋪裝、雕塑、小品與植株點(diǎn)綴。 交通 教育局 是人流 相對 密集的公共建筑，要求有較好的人流（包 括服務(wù)性人流與管理性人流）和物流組織設(shè)計。本設(shè)計出入口的位置、數(shù)量與通行能力均符合國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范要求。垂直交通以 電梯 為主，但考慮到 防火與消防要求 ，設(shè)置了兩個樓 梯。 采光與通風(fēng) 為節(jié)約能源，所有房間設(shè)置大的平開窗，立足于自然采光、通風(fēng)。對于大開間的房間，輔以必要的人工照明。在考慮平面形態(tài)、建筑之間相互關(guān)系的同時，盡可能使主要房間有較好的朝向。 建筑風(fēng)格與平立面造型 平面采用 一 個矩形，簡潔，能充分利用每處空間，注重功能和節(jié)能的要求。并且易于結(jié)構(gòu)計算。因?yàn)橹黧w長 小于 框架結(jié)構(gòu)露天環(huán)境中伸縮縫最大間距 50M，在主體部位 可不設(shè)置伸縮縫 縫。柱距 有 和 兩種 ，電梯處加 吳明亮 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 11 頁（共 101 頁） 設(shè)柱子除外。大門寬為 米，北面兩側(cè)為玻璃幕墻，樓梯間寬為 米，有 一個男女衛(wèi)生間，為了滿足采光要求，在每個房間布置窗戶。 教育局 作為 教育文化 的標(biāo)志性建筑，故在本方案的立面設(shè)計中遵循以下原則： 1. 以現(xiàn)代建筑為基調(diào)，充分體現(xiàn)當(dāng)代建筑的特征 2. 根據(jù)使用性質(zhì)，本方案充分體現(xiàn)作為 教育局 的個性特征 根據(jù)這兩個原則對立面進(jìn)行處理：通過塑造簡約的體量及對不同材質(zhì)的運(yùn)用，使之具有鮮明 的 教育局 特征。 在立面設(shè)計中，為滿足 教育局 總體使用要求，層高設(shè)計為 米。正立面主要以平開窗為主，兼到采光和美觀的作用，同時也便于辦公人員 工作 和 休息 。辦公房間門均采用成品木質(zhì)夾板門，其它均采用鋁合金門，窗戶均采用 塑鋼 推拉窗。整座大樓的立面美觀大方，有一定的可觀性。 建筑語匯與色彩運(yùn)用要凝重、簡潔、高雅、清新，比例協(xié)調(diào)，尺度親切宜人，延續(xù)何鏡堂院士確定的現(xiàn)代典雅派風(fēng)格，并要呼應(yīng) 地方 文脈，創(chuàng)造性地彰顯本建筑的個性，追求理性與浪漫的結(jié)合，兼顧現(xiàn)實(shí)與可持續(xù)發(fā)展，給人以更豐富的審美價值和想象空間?？偟哪繕?biāo)是 要求設(shè)計成為 綿陽市 的亮點(diǎn)建筑。 吳明亮 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 12 頁（共 101 頁） 第二部分 設(shè)計基本資料 初步設(shè)計資料 一、工程名稱： 綿陽市教育局辦公樓工程設(shè)計 。 二、工程概況：建筑面積 約 4500 2m ，建筑總高為 ,主體大樓為 六層，其中局部七層 ，室內(nèi)外高差為 。 三、相對濕度：年平均 34％。 四、基本風(fēng)壓 ： ㎡。 五、雨雪條件：不考慮。 六、地質(zhì)條件： 地震烈度：本工程地震設(shè)防烈度為 6 度， 設(shè)計基本地震加速度值為 ， 設(shè)計地震分組為第二組， 場地類型： Ⅱ類。 但依據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書要求，抗震設(shè)防烈度應(yīng)提高至 7 度。 地質(zhì)資料：見表 1－ 1 表 1－ 1 地質(zhì)資料 層序 土層名稱 平均厚度 （ m） 樁端土的承載力特征值 qpa(kpa) 樁周土的磨擦力特征值 Qsia(kpa) 1 耕地土 1． 1 9 2 粉質(zhì)粘土夾粉土 7． 4 22 3 粉土夾粉砂 4． 6 20 4 粉砂 7． 3 500 20 5 細(xì)砂 6． 4 1000 30 6 卵石 2400 七、材料使用： 混凝土：梁、柱、板均使用 C30 混凝土；承臺使用 C30 混凝土。 鋼筋：梁、柱、板、基礎(chǔ)受力鋼筋采用熱軋鋼筋 HRB335；箍筋均使用 HPB235。 墻體：外墻體采用加氣混凝土砌塊（ 6 3/mKN ），外墻墻面為瓷磚貼面（ 2