【正文】 設計建造之前應解決地球環(huán)境保護、高齡化***大學本科生畢業(yè)設計 第 2 頁 社會對策以及地震災害預防等成為整個社會課題的各方面的問題。 當今世界辦公樓發(fā)展日新月異，它的設計具有很強的科學性和技術(shù)性，與 現(xiàn)代信息技術(shù)、人體工程學、心理學等密切聯(lián)系，成為專門研究的課題 [2]。為了保證高效率，以求在高度競爭的社會中立于不敗之地，辦公樓的投資者和設計者將先進的信息情報手段引進辦公樓的設計中；為了給工作人員提供各種方便和安全保障，將各種自動管理、自動控制體系用于辦公樓設計中，使得整個辦公樓成為多種學科的綜合科技成果。 本方案設計思 想 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對建筑物的要求越來越高。就置身建筑物其中 的人來說，室內(nèi)的環(huán)境則直接影響其生活質(zhì)量和工作效率。這一點不僅應該體現(xiàn)在建筑外觀和結(jié)構(gòu)布置上，也應該體現(xiàn)在節(jié)能和新型材料的應用上。特別是混凝土結(jié)構(gòu)原理及設計這門課，是我們的專業(yè)主干課。 另外，節(jié)能和環(huán)保也是本次設計的一個重要方面。比如在室內(nèi)采光上，要盡量利用自然光。其次是要環(huán)保，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，而要和周圍的自然環(huán)境和人文環(huán)境融為一體。在這種氣候條件下，考慮到框架柱的冷橋作用，設計中通常采用 外墻外保溫 來解決這一問題，但在本設計中采用了目前正在推廣使用的外墻外保溫體系。該***大學本科生畢業(yè)設計 第 3 頁 技術(shù)將保溫材料置于建筑物外墻外側(cè)，不占用室內(nèi)空間，保溫效果明顯。 ***大學本科生畢業(yè)設計 第 4 頁 2 建筑設計 平面設計 本 工程為金都公司辦公樓， 該辦公樓建筑面積為 地下一層，地上十層均為辦公區(qū) ；首層層高 4800mm，其余層層高均為 3600mm。 根據(jù)使用要求每層辦公室均分為大 、 小兩種辦公室，大辦公 室為開敞式辦公室，可根據(jù)公司需求自行布置辦公用品；每層均設有 會議室 兩間，打印室 、 資料室 、 休閑室 、 檔案室各一間。本設計采用的是框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu) ，大廳處柱距橫向為 6600mm，縱向為8400mm，開口較大內(nèi)外空間的界限 可以交錯，外部空間向內(nèi)滲透與內(nèi)部空間向外延伸，以相互作用造成空間和時間的連續(xù)，創(chuàng)造室內(nèi)外交融的意境 。 本辦公樓房間中窗的大小和位置，主 要根據(jù)室內(nèi)通風和采光的要求來確定的。窗地面積比簡稱窗地比，是指窗洞口面積與房間地面面積之比。 其次， 窗的位置直接影響到房間的自然通風效果。為取得良好的通風效果，通常門窗宜在房間兩側(cè)相對布置，以便 門窗的相對位置盡量采用對面通知布置，以保證室內(nèi)氣流暢通。 走廊的主要功能是交通聯(lián)系，走道的寬度可根據(jù)人體活動尺度和通行人流的股數(shù)確定。 ***大學本科生畢業(yè)設計 第 5 頁 樓梯是聯(lián)系建筑物各層的垂直交通設施。本設計選擇三部封閉式樓梯， 平臺板的寬度均大于梯段板的寬度，符合規(guī)范要 。此辦公樓設計了兩部電梯（其中一部兼作消防梯） 。 立面設計 立面設計主要是對建筑體型的各個方面進行深入刻劃和處理，使整個建筑形象更加生動。在立面設計中，不能孤立地處理每個面，應考慮實際空間的效果，使每個立面之間相互協(xié)調(diào)，形成有機統(tǒng)一的整體。立面造型采用傳統(tǒng)的對稱形式，美觀大方；窗體的立面設計在統(tǒng)一中又不乏變化。 矩形的房間剖面形狀，不僅能滿足房間的普通功能要求，而且具有結(jié)構(gòu)布置簡單，施工方便，節(jié)省空間等特點，因此，本設計中的房間都是矩形。 影響建筑物層數(shù)的主要因素有以下幾個方面： ***大學本科生畢業(yè)設計 第 6 頁 1． 建筑物的使用要求； 2． 基地環(huán)境和城市規(guī)劃的要求 ； 3． 建筑結(jié)構(gòu)、材料、施工等技術(shù)條件； 4． 建筑防火要求； 5． 經(jīng)濟條件。 底層層高 為 4800mm，其余層層高均為 3600mm。 建筑細部構(gòu)造 1． 不上人屋面 （從上到下）： 現(xiàn)澆 40 厚 C20 細石混凝土 高聚物改性瀝青防水卷材（如 SBS 改性瀝青卷材） 冷底子油 20 厚 1:3 水泥砂漿 1:8 水泥爐渣 鋼筋混凝土板 2． 樓面（從 上到下）： 20mm厚磨光大理板地面 20mm厚 1： 2 干硬性水泥砂漿結(jié)合層表面撒水泥粉 水泥漿一道 100 厚鋼筋混泥土板 20mm厚混合砂漿刮灰膏刷涂料 3． 墻體： 首層墻體選用實心磚，用作防潮；其余層均采用空心磚。 4． 門窗： 門廳處為玻璃轉(zhuǎn)門，轉(zhuǎn)門倆 旁設有彈簧門；其余均為木門。 5． 樓梯 ：采用兩跑封閉式樓梯；欄 桿采用空花式欄桿，欄桿高 1000mm。 ***大學本科生畢業(yè)設計 第 8 頁 3 結(jié)構(gòu)設計 結(jié)構(gòu)選型 與平面布置 框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的布置 ⒈ 框架結(jié)構(gòu)部分 框架不僅是框架結(jié)構(gòu)體系的主題結(jié)構(gòu)，還是框架 — 剪力墻 結(jié)構(gòu)體系中的基本抗側(cè)力單元，其主要構(gòu)件是梁 、 柱及梁柱的連接節(jié)點。 柱網(wǎng)的尺寸必須滿足建筑使用和結(jié)構(gòu)受力合理的要求，同時也要考慮施工的方便和經(jīng)濟因素。 首先，按照規(guī)范要求，在一個獨立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，剪力墻的設置數(shù)量應符合下列要求和原則： ⑴ 為能充分發(fā)揮框架 — 剪力墻體系的結(jié)構(gòu)特性，剪力墻在結(jié)構(gòu)底部所承擔的地震彎矩值應不少于總地震彎矩值的 50%。 ⑶ 結(jié)構(gòu)的重力荷載效應和地震效應組合后，剪力墻受拉區(qū)的邊柱，按拉力計算出的豎向鋼筋梁，應你小于按受壓狀態(tài)計算出的剛盡量。 其次，還需要正確確定剪力墻的設置位置。對于圓形和弧形平面，應沿徑向和環(huán)向布置。布置剪力墻的位 置時，要注意以下幾點要求： ***大學本科生畢業(yè)設計 第 9 頁 ⑴ 剪力墻布置應與建筑使用要求相結(jié)合，在進行建筑初步設計時就要考慮剪力墻的合理布置：既不影響使用，又要滿足結(jié)構(gòu)的受力。在地震區(qū)，由于兩個方向的地震力接近，在縱 、 橫方向上布置的剪力墻數(shù)量要盡量接近。當不能對稱時，也要使剛度中心盡量和質(zhì)量中心接近，以減少地震力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)。 ⑸ 剪力墻靠近結(jié)構(gòu)外圍布置，可以加強結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用。門窗洞口應盡量做到上下對齊，大小相同。在板式結(jié)構(gòu)中，長度很大的“一字形”建筑的高寬比 LB 需控制更嚴格一些。為了避免樓板變形帶來的復雜受力情況，建筑長度最好加以限制，當建筑設防烈度為 6 度和 7 度時，長寬比 LB不宜超過 6；本結(jié)構(gòu)的長為 、 寬為 ，L B 4 6??滿足要求。 ⒋ 本工程柱網(wǎng)布置如下圖 ***大學本科生畢業(yè)設計 第 10 頁 圖 柱網(wǎng)布置圖 框架 截面尺寸確定 ⒈ 框架梁截面尺寸確定 梁的截面尺寸應滿足承載力、剛度及延性要求，主 梁截面高度按梁跨度的 1/12～ 1/8估算，次梁截面高度取梁跨度的 1/18～ 1/12，為防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨度與截面高度之比不宜小于 4。由此估算的梁截面尺寸見表 表 梁截面尺寸及各層混凝土強度等級 （ mm） 層次 混凝土強度等級 主 梁（ bh） 次 梁（ bh） 走廊 梁（ bh） 1～ 10 C30 300 700? 250 600? 300 800? 250 550? ⒉ 柱截面尺寸確定 根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式計算： ⑴ 柱組合的軸壓力設計值 EN Fg n?? 上式中： ? — 考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，中柱取 ； F— 按簡支狀態(tài)計算柱的負載面積； Eg — 為折算在單位面積上的重力荷載代表值，近似的取 ? ? 212 15 kN / m； ***大學本科生畢業(yè)設計 第 11 頁 n— 驗算截面以上的樓層層數(shù)。 cf — 混凝土軸心抗壓強度設計值， C35 為 。 剪力墻截面尺寸確定 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻厚度不應小于 160mm， 也不應小于層高的 120 。本結(jié)構(gòu)中剪力墻的厚度從下至上均為 200mm。次梁與主梁的間距為 3900mm(4200mm)，板的厚度可取此間距的 1150 40? 。 樓板厚（ tl ）還應滿足： ⒈ 單向連續(xù)板： 1140 35? ； ***大學本科生畢業(yè)設計 第 12 頁 ⒉ 雙向板短邊： 1145 40? 。 重力荷載 代表值確定 荷載計算 ⒈ 恒 載標準值計算 ⑴ 屋面荷載（不上人屋面，自上而下） 現(xiàn)澆 40 厚 C20 細石混凝土 22= 2kNm 高聚物改性瀝青防水卷材（如 SBS 改性瀝青卷材） 2kNm 冷底子油 20 厚 1:3 水泥砂漿 20= 2kNm 1:8 水泥爐渣 12= 2kNm 鋼筋混凝土板 25= 2kNm 屋面恒荷載標準值： ∑G= 2kNm ⑵ 樓面荷載（從 上到下）： 磨光大理石板 20 厚水泥漿檫縫 28= 2kNm 1:2 干硬性水泥沙漿結(jié)合層表面撒水泥粉 20 厚 20= 2kNm 水泥漿一道內(nèi)參建筑膠 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 100 厚 25= 2kNm 18mm厚 1:3 混合砂漿天棚抹灰 17= 2kNm 樓面恒荷載標準值： ∑G= 2kNm ⑶ 廁所樓面荷載 白色面磚 = 2kNm ***大學本科生畢業(yè)設計 第 13 頁 20 厚 1:3 水泥砂漿找平層 20= 2kNm 30 厚細石混凝土 20= 2kNm 二氈三油防水層 2kNm 冷底子油一道 2kNm 20 厚 1:3 水泥砂漿表面壓光 20= 2kNm 100 厚 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25= 2kNm 15 厚天棚抹灰 17= 2kNm 廁所 恒荷載標準值： ∑G= 2kNm ⒉ 屋面、各層樓面及樓電梯恒荷載標準值總重 ⑴ 屋面： = kN 樓 面： []= kN 樓梯重： [3+]= kN 表 各層屋、樓蓋恒荷載標準值匯總表 層數(shù) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 標準值（ kN） 樓梯電梯重 0 ⑵ 屋面及樓面活荷載標準值（面荷載） 屋面（不上人）屋面荷載為 2kNm ；雪荷載為 2kNm ； 樓面活荷載為 2kNm ；走廊、樓梯活荷載為 2kNm ； ⑶ 屋面及各層樓面的活荷載標準值總重： 屋面雪載： = 樓面 ： [ 70..8 + 7]+（ +2 + ） =2508 kN ***大學本科生畢業(yè)設計 第 14 頁