建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要

1、保定市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)院辦公樓設(shè)計(jì)學(xué)生：石磊 指導(dǎo)教師：宗蘭（南京工程學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇 南京， ）摘要：本工程是保定市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)院辦公樓設(shè)計(jì)，共4層，第一層層高3.6米、其余層層高3.3米，總高15.00米，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。本框架抗震等級(jí)為三級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度。本說(shuō)明書(shū)包括如下部分：1工程概況；2。荷載計(jì)算；3。框架結(jié)構(gòu)的受力分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)；4。屋蓋、樓蓋設(shè)計(jì)；5。樓梯設(shè)計(jì)；6基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成6張建筑施工圖和6張結(jié)構(gòu)施工圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要對(duì)軸橫向框架進(jìn)行了抗震設(shè)計(jì)：根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，采用底部剪力法求水平地震荷載作用大小，用D值法計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)

2、構(gòu)的內(nèi)力、用彎矩二次分配法計(jì)算豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，根據(jù)內(nèi)力組合找出最不利內(nèi)力，對(duì)框架梁、柱進(jìn)行配筋計(jì)算并繪圖。此外，還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算、標(biāo)準(zhǔn)層樓蓋及屋蓋設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 框架結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 抗震設(shè)計(jì) The design of office building of urban and rural Construction and Design Institute in baoding.Abstract:This project is to design the office building of urban and rural construction and De

3、sign Institute in Baoding, four storeys, the highth of the first layers is 3.6 meters, 3.3 meters is the highth of remaining layers, 15.00 meters is the total highth of the frame structure of reinforced concrete. The counter of earthquake is the third grades, seismic fortification intensity of 7 deg

4、rees. The statement included the following: 1、 project profiles; 2、 load calculation; 3、 Analysis of the frame structure, calculation and design; 4、 roof, floor design; 5、 staircase design; 6、 foundation design. The design includes architectural and structural design, completed six of construction p

5、lans and six of construction drawings. structural design of the main axis horizontal framework for the Seismic Design: According to the structure design, for use at the bottom of the level of seismic shear load size, with D value method to calculate the level of load under the framework of the inter

6、nal forces, with the second moment The allocation method under vertical load the structure of internal forces, according to find the best combination of internal forces of adverse internal forces, the frame beams and columns to calculate and reinforcement drawings. In addition, the structure sway ch

7、ecking, the standard of the floor and the roof design, design and basic design of the stairs.Keywords: frame structure, structural design, anti-seismic design1 前言本工程為保定市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)院辦公樓, 建筑地點(diǎn)位于主要街道，南立面臨街,占地面積為（76.1x19.8）平方米。按照甲方對(duì)建筑物功能方面要求,辦公樓共四層，框架結(jié)構(gòu)，設(shè)有綜合經(jīng)營(yíng)計(jì)劃科、院長(zhǎng)辦公室、總工辦公室、總經(jīng)濟(jì)師辦公室、總經(jīng)理辦公室、副總經(jīng)理辦公室、設(shè)計(jì)室、曬圖室、圖檔

8、室、會(huì)議室、多功能廳等。為了使建筑更好的達(dá)到其功能要求：平面內(nèi)采用內(nèi)廊式布置；底層層高為3.6m其他層層高3.3m；一、二層設(shè)置辦公室，頂層考慮多功能廳；主要房間為設(shè)計(jì)工作室，采用大房間，內(nèi)部分割；屋面為不上人屋面。本設(shè)計(jì)根據(jù)要求，要完成辦公樓的建筑方案設(shè)計(jì)、建筑施工圖設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)。通過(guò)本設(shè)計(jì)可以綜合利用四年所學(xué)知識(shí)，掌握建筑設(shè)計(jì)的步驟，受到工程師的綜合訓(xùn)練。2 畢業(yè)設(shè)計(jì)所做的主要工作2.1建筑方案設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)的目的就是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)規(guī)范和業(yè)主的要求，綜合考慮周邊環(huán)境、使用功能、建筑施工等問(wèn)題, 合理組織布局，盡可能滿(mǎn)足業(yè)主提出的使用功能要求和建筑內(nèi)部和外部的美學(xué)藝術(shù)效果。所

9、以在對(duì)建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)建筑平面、建筑立面和建筑剖面這三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2建筑施工圖設(shè)計(jì) 在建筑方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上(即初步設(shè)計(jì))，對(duì)建筑施工圖進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，選定各部分的工程做法、門(mén)窗類(lèi)別、細(xì)部尺寸等并不斷完善建筑方案圖，使其達(dá)到建筑設(shè)計(jì)工作圖程度。2.2.1建筑平面設(shè)計(jì)：主要解決建筑平面形狀、功能分區(qū)、主次入口的安排、房間的進(jìn)深和開(kāi)間尺寸控制、走廊寬度、柱網(wǎng)布置、樓梯見(jiàn)平面位置及數(shù)量、衛(wèi)生間的設(shè)置、內(nèi)外墻的厚度、門(mén)窗洞口尺寸等，并完成建筑平面施工圖，要求達(dá)到建筑設(shè)計(jì)施工圖深度。2.2.2建筑立面設(shè)計(jì)：注意正立面的處理，如統(tǒng)一與變化、均衡與穩(wěn)定、虛實(shí)對(duì)比、尺度與比例、色彩與韻律等，并完成建筑剖

10、面施工圖，要求達(dá)到建筑設(shè)計(jì)施工圖深度。C、建筑剖面設(shè)計(jì)：注意室內(nèi)外高差、臺(tái)階的設(shè)置、窗下墻高度、門(mén)窗洞口高度、樓梯的分段、屋面做法、排水方式、女兒墻高度、墻體與柱的關(guān)系、與建筑平面和立面的吻合等，并完成建筑剖面施工圖，要求達(dá)到建筑設(shè)計(jì)施工圖深度。2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算是以建筑施工圖為依據(jù)，確定結(jié)構(gòu)的平面布置、豎向布置方案、初步結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸及材料；選定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖；進(jìn)行豎向荷載統(tǒng)計(jì)、地震作用計(jì)算；風(fēng)荷載作用；計(jì)算完成選定框架的內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合；進(jìn)行樓蓋和屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)；樓梯設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。還要依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而保證結(jié)構(gòu)的適用性、耐久性。2.3.1結(jié)構(gòu)方

11、案設(shè)計(jì)由于本工程為四層，屬于多層建筑，可采用框架結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，由于框架結(jié)構(gòu)較混合結(jié)構(gòu)具有更好的整體性和抗震性，并且平面布置靈活，適用于有大空間的建筑，并且結(jié)構(gòu)自重較輕，計(jì)算理論較成熟，所以本工程采用框架結(jié)構(gòu)體系。2.3.2結(jié)構(gòu)平面布置設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)平面布置總的來(lái)說(shuō)要盡量減少結(jié)構(gòu)的復(fù)雜受力和扭轉(zhuǎn)受力，即框架結(jié)構(gòu)的平面形狀宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，減少偏心；平面的長(zhǎng)寬比不宜過(guò)大，突出部分長(zhǎng)度宜減少，凹角處宜采取加強(qiáng)措施。進(jìn)行混凝土框架結(jié)構(gòu)布置的主要工作是合理地確定梁、柱的位置及跨度。其基本原則是：結(jié)構(gòu)平面形狀和立面體型宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，使剛度均勻?qū)ΨQ(chēng)，減小偏心和扭轉(zhuǎn)?？刂平Y(jié)構(gòu)高寬比，以減少水平荷載下的側(cè)移，

12、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)高寬比限值為：非抗震設(shè)防時(shí)為5，6度、7度抗震設(shè)防時(shí)為4，8度抗震設(shè)防時(shí)為3，9度抗震設(shè)防時(shí)為2。盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構(gòu)件種類(lèi)規(guī)格，簡(jiǎn)化梁設(shè)計(jì)及施工。框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)尺寸，即平面框架的柱距(開(kāi)間、進(jìn)深)和層高，首先要滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和其他使用功能的要求，柱網(wǎng)布置方式可分為內(nèi)廊式、等跨式、不等跨式等幾種；其次是滿(mǎn)足建筑平面功能的要求；此外，平面應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單規(guī)則、受力合理，使各構(gòu)件跨度、內(nèi)力分布均衡。工程實(shí)踐中常用的梁、板跨度：主梁（與框架柱相連且承擔(dān)樓面板主要荷載的梁）跨度58m，次梁跨度46m，單向板跨1.72.5m，一般不得超過(guò)3m，雙向板跨4m左右，荷載較大時(shí)宜取較小值，

13、因?yàn)榘蹇缰苯佑绊懓搴?，而板的面積較大，板厚度的增加對(duì)材料用量及結(jié)構(gòu)自重增加影響較大。房屋的總長(zhǎng)度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi)，當(dāng)房屋長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，伸縮縫將房屋分成若干溫度區(qū)段。伸縮縫是為了避免溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力使房屋產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的。在伸縮縫處，基礎(chǔ)頂面以上的結(jié)構(gòu)和建筑全部分開(kāi)?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的伸縮縫最大間距為55m。2.3.3框架結(jié)構(gòu)的豎向布置 框架結(jié)構(gòu)的豎向布置確定框架結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情況。本辦公樓豎向布置較規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度均勻變化，避免了剛度突變；框架柱采用上下對(duì)中；豎向構(gòu)件截面和材料強(qiáng)度等級(jí)合理，避免了側(cè)向承載力的突變。2.3.4 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)

14、是三維空間結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)荷載都具有隨機(jī)性，使結(jié)構(gòu)精確分析十分困難。在沒(méi)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的情況下，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、荷載分布均勻時(shí)，我們通常將空間框架簡(jiǎn)化為平面框架采用手算進(jìn)行分析，其中計(jì)算模型和受力分析都必須進(jìn)行不同程度的簡(jiǎn)化。要計(jì)算出框架結(jié)構(gòu)中梁柱內(nèi)力，必須首先確定框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后的計(jì)算簡(jiǎn)圖，即需確定框架的計(jì)算單元、框架的跨度、層高、構(gòu)件截面、框架承受荷載等。2.3.5水平荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算高度不超過(guò)40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法簡(jiǎn)化計(jì)算地震作用，用D值法計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。2.3.6豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算用彎矩二次分配

15、法計(jì)算豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力在豎向荷載作用下較規(guī)則的框架產(chǎn)生的側(cè)向位移很小，可忽略不計(jì)。框架的內(nèi)力采用無(wú)側(cè)移的彎矩分配法進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。在工程設(shè)計(jì)中，每節(jié)點(diǎn)只分配兩至三次即可滿(mǎn)足精度要求。對(duì)所求得的內(nèi)力進(jìn)行組合，找出最不內(nèi)力組，再進(jìn)行截面設(shè)計(jì)?？蚣芰旱慕孛嬖O(shè)計(jì)包括正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)和斜截面抗剪承載力設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)構(gòu)造要求統(tǒng)一調(diào)整和布置縱向鋼筋和箍筋?？蚣苤趬海ɡ┝Α澗?、剪力的共同作用，縱筋按正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)，箍筋按斜截面抗剪承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)，此外為了柱具有一定的延性，要控制柱的軸壓比。2.3.7樓蓋設(shè)計(jì)樓蓋是水平承重結(jié)構(gòu)體系，是多層框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分。樓蓋結(jié)構(gòu)不但將荷載傳遞給豎

16、向承重結(jié)構(gòu)，同時(shí)也將各豎向承重結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)整體，增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性。進(jìn)行樓面結(jié)構(gòu)布置時(shí)，要求確定梁、柱和墻的位置。樓面結(jié)構(gòu)布置要考慮使用要求、荷載大小、施上條件和經(jīng)濟(jì)方面等許多因素。在雙向板肋形樓蓋中，由梁劃分的區(qū)格尺寸不宜過(guò)小，板區(qū)格過(guò)小時(shí)，梁的數(shù)量增多施工復(fù)雜，板受力小，材料得不到充分利用。板區(qū)格也不宜太大，板區(qū)格過(guò)大時(shí)，板的厚度增加，材料用量增多，結(jié)構(gòu)自重增大，同樣也不經(jīng)濟(jì)。雙向板肋形樓蓋中，同一方向梁的間距以46m比較合適。當(dāng)柱網(wǎng)尺寸較大時(shí)，可以在柱與柱之間增設(shè)一根梁，使板區(qū)格尺寸控制在較為合理的范圍之內(nèi)。當(dāng)樓面上設(shè)有墻體或有較大的集中荷載時(shí)，墻下和較大的集中荷載下應(yīng)布置梁。

17、當(dāng)樓面有開(kāi)洞時(shí)，洞口周?chē)鷳?yīng)設(shè)梁或布置加強(qiáng)鋼筋。2.3.8樓梯的設(shè)計(jì)樓梯是多層及高層房屋中的重要組成部分。板式樓梯下表面平整，施工支模方便，外觀(guān)比較輕巧，但斜板較厚，混凝土和鋼筋用量較多，一般用于梯板水平投影長(zhǎng)度不超過(guò)3米時(shí)，本工程水平投影長(zhǎng)度不超過(guò)3米，所以本工程采用板式樓梯。板式樓梯由梯段板、休息平臺(tái)、平臺(tái)梁（若建筑為框架結(jié)構(gòu)，則還有構(gòu)造柱）組成，可分為斜板式和折線(xiàn)形板式兩種。斜板式樓梯跨度較小、經(jīng)濟(jì)、構(gòu)造簡(jiǎn)單，應(yīng)優(yōu)先采用。2.3.9 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)本工程基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定基礎(chǔ)的高度，底板面積與配筋。2.4繪制結(jié)構(gòu)施工圖由于施工圖紙是工程語(yǔ)言，是建筑施工的依據(jù)，所以結(jié)構(gòu)施工圖的繪制要嚴(yán)格按

18、照制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，要達(dá)到施工圖的深度,要達(dá)到能拿到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的程度。3 主要成果在給定的地形圖上，按照業(yè)主的要求，完成了建筑建筑平面設(shè)計(jì)、建筑立面設(shè)計(jì)、建筑剖面設(shè)計(jì)，完成了7張建筑施工圖。結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)平面布置設(shè)計(jì)、框架結(jié)構(gòu)的豎向布置、框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖、水平荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算、豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算、各種工況下不利內(nèi)力組合、樓蓋設(shè)計(jì)及樓梯設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，完成了7張結(jié)構(gòu)施工圖。4 設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)對(duì)于一個(gè)建筑物而言,它是在一個(gè)空地上由無(wú)到有建設(shè)而成的。本身就是一個(gè)創(chuàng)新，而為這樣一棟建筑進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也就是一個(gè)創(chuàng)新。本辦公樓為了在立面追求創(chuàng)新在屋頂兩側(cè)均勻?qū)ΨQ(chēng)的設(shè)計(jì)了兩個(gè)穹頂，從而體現(xiàn)出設(shè)計(jì)院工作的認(rèn)真與嚴(yán)謹(jǐn)還有創(chuàng)新特色。與此同時(shí)作為一個(gè)設(shè)計(jì)者為了更好的滿(mǎn)足了使用功能的要求設(shè)計(jì)室采用大空間然后內(nèi)部分割方式并內(nèi)部采用大玻璃代替墻體是設(shè)計(jì)完全透明化這也是此次設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處。本辦