人民法院综合办公楼设计方案.doc

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1、题目：哈尔滨市人民法院综合办公楼设计任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）拟设计哈尔滨市人民法院综合办公楼工程，地下一层、地上十一层，房屋总高42.60米。要求采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。本设计包括建筑设计、结构设计、设计概算和施工组织设计四个部分。建筑设计是毕业设计的基础，结构设计是毕业设计的重点。第一周第二周：进行建筑设计。内容包括：建筑方案设计、设计说明书、绘制施工图（平面图、立面图、剖面图）。第三周第六周、第九周第十三周：进行结构设计。内容包括：结构布置、荷载计算、内力计算、内力组合、框架及剪力墙的配筋计算并使用PK-PM结构设计软件完成结构施工图；从结

2、构方案到设计实践全过程、整理说明书，计算书。第十四周：会签图纸，教师检查学生图纸质量问题，审阅说明书、计算书；进行设计概算。第十五周：进行施工组织设计。第十六周：毕业设计答辩，学生对所作课题进行答辩，全面考核基础知识、设计原理和设计实践。第七周第八周是毕业实习调研。考察实际工程，增强实践知识，搜集图纸资料，记好实习日记，写出实习报告。其中：参考文献篇数：20篇以上，其中包括外文文献3篇以上。 图 纸 张 数：计算机绘图810张。 说明书字数：1.5万字以上。 专业负责人意见签名：年 月 日哈尔滨市人民法院综合办公楼设计摘 要本设计由六大部分组成：绪论、建筑设计、结构设计、设计概算、施工组织设计

3、、结语。其中结构设计主要包括：工程概况、结构布置、刚度计算、重力荷载计算、水平风荷载作用下结构内力计算、水平地震作用下结构内力计算、竖向荷载作用下结构内力计算、配筋计算。设计严格按照国家颁布的新规范、新标准进行，设计力求适用、安全、经济、美观。施工图采用现在工程界比较流行的平面整体表示方法绘制。本工程为哈尔滨市人民法院综合办公楼，主体结构共12层，设有一层地下室。包括：办公用房、会议室及辅助用房等，主体结构高度41.4m,建筑总高度42.6m，建筑总面积14722。设计采用框架剪力墙结构形式，按7度抗震设防，采用现浇钢筋混凝土桩基础，结构设计考虑了地震作用。在楼梯间和电梯间布置剪力墙，以为增强

4、整体刚度。建筑设计充分考虑了消防和疏散的要求,内部设有两部楼梯和两部电梯；楼板及屋面现浇。屋面防水层为PPC乙丙多层复合防水卷材，并设有保温层和隔气层。屋面采用有组织排水。施工组织设计科学、规范 ，使建筑施工活动协调有序，提高工作效率，达到缩短工期、降低成本、争创优质的效果。关键词：框架剪力墙；建筑设计；结构设计；竖向荷载；抗震 The design of comprehensive office building of the peoples court of HarbinAbstractThe design has six major components: introduction, a

5、rchitectural design, structural design, preliminary estimate, construction manage plan, and conclusion. The major structural design including: general situation, array of structural element, the calculation of rigidity, gravity load, the level of wind load role of inner force, the level of seismic s

6、tructural role of inner force, the role of the vertical structure of inner force load , and the reinforced. States enacting strict accordance with the design of the new norms and new standards for design to the application, security, economic, aesthetic. Construction drawings are adopted the current

7、 popular PingFa method of construction drawing. This engineering of the comprehensive office building of the peoples court of Harbin, the corpus structure is total 12 stories, establishing one basement. It includes transact to use building with the building, board room and assistance, etc. The main

8、structure height is 41.4 m, total high 42.6 m , construct total area 14722. Its Designed as the frameshear wall,pressed 7 degrees anti- earthquake to establish to defend, adopting to sprinkle the reinforced concrete stake foundation now, the structure design considered an earthquake function. The de

9、coration of shear wall is stairs and the elevator, and for the sack of the whole strengthen, at-1,1 and 2 layer constitute the bottom strengthhenned area.The design of the building considered the request of the fire fight and evacuation well, the inner part established two stairs and two elevators;

10、The building plank and the house sprinkle at the time. the waterproof layer is PPC many layers reunite waterproof book material, and establish the heat preservation layer and separate stratum of air. The house top adopts the organization catchment. The construction organization design science, norm,

11、 make the building construction movable coordination a preface, the exaltation work efficiency, attain to shorten a work period and decline low cost, contend for the result that creates a superior quality.21Keyword: The Frame-shear wall; Building design; The structure design; The vertical carries to

12、ward the lotus; Earthquake resistance目 录摘要Abstract1 绪论11.1高层建筑结构的特点11.2现代高层建筑结构的发展11.3本设计的内容和设计方法21.4本次设计的目的和意义22 建筑设计32.1总述32.2平面设计32.3剖面设计32.4立面设计33 结构设计43.1工程概况43.2结构布置43.3截面尺寸估算43.3.1框架梁截面尺寸估计43.3.2柱截面尺寸估算43.3.3剪力墙布置53.3.4 计算简图53.4 剪力墙、框架刚度计算63.4.1 剪力墙刚度计算63.4.2 框架剪切刚度计算133.5 重力荷载及水平荷载计算183.5.1

13、重力荷载183.5.2 横向风荷载223.5.3 横向水平地震作用253.6 水平荷载作用下框架-剪力墙结构内力与位移计算283.6.1 位移计算与验算283.6.2 总框架和总剪力墙内力计算293.6.3 横向风荷载作用下构件内力计算323.6.4 横向水平地震作用下的构件内力计算363.7 竖向荷载作用下框架-剪力墙结构计算403.7.1 计算单元及计算简图403.7.2 荷载计算433.7.3 内力计算453.8 作用效应组合483.8.1 结构抗震等级483.8.2 框架梁弯矩和剪力设计值483.8.3 框架柱弯矩、轴力及剪力设计值523.8.4 剪力墙弯矩、轴力及剪力设计值573.9

14、 构件截面设计593.9.1 框架梁593.9.2 框架柱603.9.3 剪力墙624 设计概算655 施工组织设计905.1 工程概况905.1.1 建筑特点905.1.2 结构特点905.1.3 装饰特点905.1.4 水文地质情况905.1.5 气候条件915.1.6 资源供应915.2 工程目标915.3 施工布署925.3.1 划分施工段925.3.2 施工运输方式的选择机械布置925.3.3 现场供水、供电925.4 施工准备及资源计划925.4.1 现场准备925.4.2 技术准备925.4.3物资准备945.5 施工方案、施工方法、技术组织措施955.5.1 划分施工段955.

15、5.2 施工运输方式的选择机械布置955.5.3 脚手架形式及围护955.5.4 现场供电965.5.5 施工技术方案和技术措施965.5.6 主要施工方案975.6 季节性施工措施1015.6.1冬期施工措施1015.6.2 雨季施工措施1035.7 质量安全措施1035.7.1质量措施1035.7.2 安全文明施工1045.7.3 环境保护措施1045.7.4 质量通病与防治1055.8 降低成本措施1085.9 新技术、新工艺的应用1085.10 施工现场平面布置图1096 结语111参考文献致谢哈尔滨市人民法院综合办公楼设计1绪论当今世界办公楼发展日新月异，它的设计具有很强的科学性、技

16、术性，与现代信息技术、人体工程学、心理学等有密切联系，成为专门研究的课题。办公室是脑力劳动者管理和生产信息的部门。为了保证提高效率，以求在高度竞争的社会中立于不败之地，办公楼的投资者和设计者将最先进的信息情报手段引进办公室的设计；为了给工作人员提供各种方便和安全保障，将各种自动管理、自动控制体系用于办公楼设计中，使得整个办公楼成为多种学科的综合科技成果。可以这样说，先进办公楼的设计水平，从一个侧面反映这个国家的科学、技术、经济发展水平。为了符合实际并有所创新，我计划将毕业设计定为哈尔滨市法院综合办公楼，该建筑是位于哈尔滨市中心的一幢高层综合办公楼，所以为了满足当代的城市建设要求，该建筑要充分体

17、现现代化要求：布置简洁明了 、功能齐全、外观美丽大方、通透、自然及环保。同时，在达到设计准确的基础上，力求实用、安全、经济。由于综合办公楼属于大型单体建筑1，设计过程中要注意采光、通风、防火。采光可以通过玻璃幕墙来解决，但玻璃幕墙存在其不足之处，一方面造价较高，另一方面造成光污染2，考虑以上因素，我决定用较大的钢窗代替。建筑设计充分考虑了消防和疏散的要求,内部设有两部楼梯和两部电梯；楼板及屋面现浇。屋面防水层为PPC乙丙多层复合防水卷材，并设有保温层和隔气层。屋面采用有组织排水。施工组织设计科学、规范 ，使建筑施工活动协调有序，提高工作效率，达到缩短工期、降低成本、争创优质的效果。1.1高层建

18、筑结构的特点从名词上看，多层和高层结构的差别主要是层数和高度，习惯上，将10层及10层以上或房屋高度超过28米的建筑物看作高层建筑。但是实际上，多层和高层没有实质性的差别，他们都要抵抗水平及竖向荷载作用3。在高层建筑结构设计中，随着高度的增加，水平荷载将成为控制结构设计的主要因素。在地震区，地震作用对高层建筑危害的可能性大大增加。因此，高层建筑结构的抗震设计应受到加倍重视。此外，在设计中，风荷载也是不能忽略的重要因素之一。高层建筑结构设计及施工要考虑的因素及技术要求比多层更为复杂。1.2现代高层建筑结构的发展现代高层建筑主要着重于使用功能，同时又要充分体现其美学功能。高层建筑往往成为现代城市的

19、点缀或标志性建筑。在20世纪，高层建筑发展集中在发达国家，20世纪的末期，东南亚经济腾飞，高层建筑迅速发展。高层建筑的发展首先是经济发展的必然结果，必须以现代技术发展为前提，城市美观又要求建筑与美学形式的高度结合。发展至今，高层建筑的功能和形式极为多样化，建筑高度也不断加大。例如，将功能各异的商业、办公、旅馆、公寓及娱乐功能集中于一幢建筑物中。高层建筑结构的材料主要是钢筋混凝土和钢。钢筋混凝土结构造价较低，且材料来源丰富，并可浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力能满足设计要求4。其不足是构件断面大，占据室内空间并减少了使用面积，自重大。高层建筑的抗侧力体系是高层建筑结构是否合理、安全而经济

20、的关键，它随着建筑高度及功能的发展需要而不断发展变化。由最初的框架、剪力墙结构等基本体系，发展为框架-剪力墙体系，继而又发展了框架-筒体结构、筒中筒体系、巨型框架体系等等。1.3本设计的内容和设计方法本设计是将办公、培训、住宿集中于一体的综合高层建筑。设计要既能满足使用功能的要求，又能满足建筑美学的要求。本设计拟采用广泛应用的框架-剪力墙结构体系，材料为钢筋混凝土。建筑设计、结构设计、工程经济分析、施工组织设计等要符合实际工程、经济情况，具有可行性及现实指导意义。设计采用手算与电算相结合的方法，同时采用AutoCAD、天正建筑软件绘制建筑图。首先进行建筑设计，并绘制建筑图。其次进行结构设计及施

21、工图的绘制。手算结构在水平及竖向荷载作用下的内力、各种荷载作用下的效应组合、构件截面设计等内容。运用PK-PM结构分析软件校核并绘制结构施工图。可以将手算与电算进行比较。第三进行工程经济分析，计算出单位工程的概算。第四进行施工组织设计，设计应满足科学、合理、符合实际工程情况的要求。1.4本次设计的目的和意义毕业设计是培养我们综合运用所学知识与技能，分析和解决实际工程问题，培养实践能力和创新能力的重要环节，我们必须认真完成。通过本设计可以熟悉并掌握建筑工程设计步骤、过程及方法，学会运用国家规范5、标准、图集、资料，培养独立分析、解决实际工程问题的能力，提高建筑结构设计水平，培养绘图、计算及计算机

22、应用的综合能力，为以后踏上工作岗位打下坚实的基础，完成工程师的基本训练。通过设计锻炼我们解决实际问题的能力，培养自己的动手能力。在设计中我们会使用各种软件，通过设计我们应该能熟练的掌握它们的使用方法。在设计中我们会遇到各种问题和困难，要以积极的态度面对、及时解决，顺利完成此次设计。2建筑设计2.1总述该建筑是位于哈尔滨市的一幢高层综合办公楼，为了满足当代的城市建设要求，该建筑要充分体现现代化要求：布置简洁明了 、功能齐全、外观美丽大方。同时，在达到设计准确的基础上，力求实用、安全、经济。此综合办公楼为12层框架-剪力墙结构，设一层地下室，首层、二层、地下室层高为4.5米，标准层层高为3.6米

23、，具体信息请阅读建筑设计说明、结构设计说明及施工组织设计。 根据基地环境制约因素,建筑平面按各部分使用功能要求分区布置;本建筑共12层，总高42.6m。该建筑结构方案为框架-剪力墙结构。建筑整体耐火等级为二级，使用年限达50年，符合二级建筑耐久年限。总建筑面积达14722平方米。采用桩基础方案。2.2平面设计根据各功能分区的使用性质确定房间之间的组合关系进行平面组合。本建筑平面形状呈矩形，采用框架-剪力墙结构体系。外墙选用陶粒混凝土空心砌块作为填充墙的材料，取400厚，其中外包柱子200厚，这样可满足哈尔滨地区冬季防寒的要求。柱的外皮与梁的外皮一致，柱的中心线与轴线的关系由使用功能、建筑设计要

24、求确定，具体布置见建筑图。窗的布置满足采光要求。2.3剖面设计 首层、二层、地下室层高为4.5米，标准层层高3.6米。楼梯均为双跑楼梯。楼梯设计满足建筑使用功能要求；楼梯为梁式楼梯。2.4立面设计该建筑正立面设计线条明确。讲究美观与和谐。该建筑正立面设计线条明确，凹凸有致。根据该建筑的功能性质，将其外墙贴浅灰色面面砖，配合白色面砖点缀，并在中间部位采用玻璃幕墙，给人以严肃安静的感觉。窗户采用塑钢窗，经济适用。3结构设计3.1工程概况此设计为12层框架-剪力墙结构房屋，位于抗震设防7度区，场地类别II类，设计地震分组为第一组。基本风压,基本雪压S0=0.5kN/m26，地面粗糙度为C类。该房屋是

25、乙类建筑物，抗震等级框架为三级，剪力墙为二级。根据结构使用功能要求，地下室、首层和各标准层建筑平面示意图见建筑平面施工图，剖面示意图见建筑剖面施工图。3.2结构布置根据对结构使用功能及技术经济指标等因素的综合分析，该建筑采用钢筋砼框架-剪力墙结构。3.3截面尺寸估算3.3.1框架梁截面尺寸估计主梁：截面高度 (主梁计算跨度) 截面宽度 且 次梁：截面尺寸 双向板厚度可取板短边尺寸：本设计取。估算梁板截面尺寸见表31。表31 梁、板截面尺寸（） 横向主梁bh横向次梁bh纵向主梁bh纵向次梁bh板250400轴轴轴30060012035075035050035070040080050014003.

26、3.2柱截面尺寸估算柱截面尺寸可根据轴压比限值由Ac=N/Nfc确定。房屋高度为41.4m，查表可知该框架剪力墙结构中框架为二级抗震等级，查表得轴压比限值N为0.85。对中柱，单位面积上的重力荷载代表值取15 kN/m2。对边柱，单位面积上的重力荷载代表值取15kN/m2。所有砼等级均采用40(fc=19.1 kN/m2)。求出各层柱的截面尺寸如下1：中柱：截面可取为边柱：截面可取截面可取另外，柱截面高度不宜小于，宽度不宜小于，柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。综合分析，本工程各层柱截面尺寸及混凝土强度等级如表32所示。表32 各层柱截面尺寸及混凝土强度等级层次混凝土强度等级轴柱/轴柱/轴柱/

27、-127507509009006006003116506508008005005003.3.3剪力墙布置根据规范规定：一、二级抗震等级的剪力墙厚度不应小于，且不应小于层高的1/20，底部加强部位的墙厚不宜小于200，且不宜小于层高的1/164。剪力墙底部加强部位高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值且不大于154，本工程剪力厚度取200。在、1/4、1/8、轴布置12道横向剪力墙，在、轴布置4道纵向剪力墙，另外在楼电梯间处采用钢筋砼墙。 3.3.4 计算简图根据有关规定，对于平面结构布置情况，无论横向还是纵向，均可按刚接连接考虑，其计算简图如图31所示。对于横向，总剪力墙代表共12片

28、剪力墙的综合；对于纵向，总剪力墙代表共6片剪力墙的综合。因该建筑设有整体刚度很大的地下室，因而底层柱的下端取至地下室的顶部。因梁板现浇，所以其它各层均取板底为梁截面的形心线。本设计只对房屋的横向进行分析。 图31 框架-剪力墙结构协同分析计算简图3.4 剪力墙、框架刚度计算3.4.1 剪力墙刚度计算（1）墙等效刚度计算墙考虑翼缘作用的截面如图32所示。12层： 图32 W-1墙考虑翼缘作用截面图， ，查表知3-11层， ，查表知各梁沿房屋高度加权平均值为： （2）墙等效刚度计算墙考虑翼缘作用的截面如图33所示。12层： 图33 W-2墙考虑翼缘作用截面图， ，查表知3-11层， ，查表知各梁沿

29、房屋高度加权平均值为： （3）墙等效刚度计算墙考虑翼缘作用的截面如图34所示。12层： 图34 W-3墙考虑翼缘作用截面图 ， ，查表知3-11层， ，查表知各梁沿房屋高度加权平均值为： （4）墙等效刚度计算墙考虑翼缘作用的截面如图35所示。 12层： 图35 W-5墙考虑翼缘作用截面图 ， ，查表知3-11层， ，查表知各梁沿房屋高度加权平均值为： （5）墙等效刚度计算墙考虑翼缘作用的截面如图36所示。各墙肢截面面积、惯性矩计算如下： 图36 W-4墙考虑翼缘作用截面图 剪力墙组合街面形心的惯性矩I计算如下：洞口上连梁的折算惯性矩计算如下：洞口高度除低至2层为3.3m外，其余层均为2.4m,

30、故连梁截面高度为：底层，其余层。连梁的计算跨度为：连梁的截面面积和惯性矩为：连梁的折算惯性矩为： ，查表知，因为，故该墙为整体小开口墙。，横向总剪力墙的等效刚度等于各片横向剪力墙等效刚度之和，各剪力墙等效刚度，总剪力等效刚度见表33。表33 横向剪力墙等效刚度计算表墙编号层次截面图（单位：） 墙类别（4片）123.251.75250.82941.2372.39251整截面墙3113.251.63250.73821.2373.251.65860.75801.237（2片）123.252.09251.18991.5383.40113整截面墙3113.251.97251.06571.5383.251

31、.99861.09271.538（2片）123.252.240.50871.3841.5541整截面墙3113.252.080.479921.3863.252.11480.48621.386墙编号层次截面图（单位：）墙类别（2片）123.251.800.88231.202.2324整体小开口墙3113.251.800.88231.203.251.800.88231.20（2片）123.252.201.64101.4234.24518整截面墙3113.251.961.29741.4063.252.01221.372151.41032.43573.4.2 框架剪切刚度计算（1）梁线刚度的计算各层各

32、跨梁线刚度的计算结果见表34，表中表示按矩形截面所计算的惯性矩；、分别表示中框架和边框架的线刚度。表34 横梁线刚度 计算表类别层次/mm AC跨1113.25350750870012.30474.5966.8949.192CE跨1113.2535050051003.64582.3233.4844.646A0A跨123.2535050057003.64582.0783.1174.156（2）柱线刚度的计算各层各列柱线刚度计算结果见表35。表35 柱线刚度 计算表类别层次A列柱123.2575075045002.63719.0453113.2565065036001.48813.433C列柱12

33、3.2590090045005.46839.4913113.2580080036003.41330.812E列柱123.2560060045001.0817.8073113.2550050036000.5214.703A0列柱123.2560060045001.0817.807（3）柱侧移刚度计算各层柱侧移刚度计算见表36所示。表36 柱的侧移刚度D(N/mm)计算表类别层次计算简图A1A12共2根12311A2A6A7A11共4根10.4830.3964469220.4830.194218953110.6840.25531717C1C12共2根12311C2C6C7C11共4根10.3500

34、.3628471620.3500.149348693110.4490.18352209E1E2E11E12共4根10.4460.3871790420.4460.18284203110.7410.27011758E6E7共2根10.5950.4221952320.5950.229105943110.9880.33114239A05A08共2根10.3990.3751734920.3990.1667680（4）总框架的剪切刚度计算 在框架剪力墙结构协同工作计算中所用的总框架剪切刚度按下式进行计算，计算结果见表37所示，表37 总框架各层剪切刚度计算表层次145009031104.064109245

35、003861101.73710931136005441261.9591092.4165109（5）连梁的约束刚度为了简化计算，计算连梁的约束刚度时，可不考虑剪力墙翼缘的影响，由于本设计中各连梁净跨长与截面高度之比均大于4，故可不考虑剪切变形的影响。其计算结果见表38所示。下面以轴线连梁为例说明连梁刚度计算方法：对于12层连梁，其刚域长度为：图37 W-3墙考虑翼缘作用截面图 连梁的约束刚度计算如下：则 同理，对于311层的连梁，计算结果如下 连梁的约束刚度计算如下：则各层总连梁的约束刚度取各层所有连梁约束刚度之和，其结果见下表的最末一栏。在框架-剪力墙结构协同工作分析中，所用的总连梁约束刚度为

36、表38 连梁约束刚度计算表类别层次hi/mml/mmab/(N/)/NmmNmm3，1/8轴线连梁12450080990.4160.2603250012.30471.74581.27466.7121311360080570.3950.2733250012.30471.58311.23887.83884，9轴线连梁12450080440.3470.3203250012.30471.43841.36286.2247311360078540.3310.3283250012.30471.33981.33187.42132/4，10轴线连梁12450085090.3960.2953250012.3047

37、1.82451.48987.3650311360083880.3800.3013250012.30471.64851.40718.4880125.00874.127220.30183114.57143.977723.7481（6）结构刚度特征值计算地震作用下框架-剪力墙结构的内力和位移时，式中的h可取0.55，即计算风荷载作用下框架-剪力墙结构的内力和位移时，式中的h可取1.0，即3.5 重力荷载及水平荷载计算3.5.1 重力荷载（1）屋面荷载屋面恒载 单位： 30厚细石混凝土保护层 200.030.6PPC乙丙多层复合防水卷材 0.4 20厚水泥砂浆找平层 200.020.4 150厚水泥蛭

38、石保温层 100.151.5 120厚钢筋混凝土板 60.150.9 V型轻钢龙骨吊顶 0.2 合 计 5.5屋面雪载 屋面活载（上人屋面） （2）楼面荷载楼面恒载 单位：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55120厚钢筋砼板 V型轻钢龙骨吊顶 0.2合 计 楼面活载 （3）梁、柱、墙及门、窗重力荷载 计算梁重力荷载时应从梁截面高度中减去板厚8。本设计因设有吊顶，故梁表面没有粉刷层。横梁、纵梁、次梁重力荷载见表39和310表中分别表示梁截面净高度和净跨度，表示单位长度梁重力荷载，钢筋混凝土容重取。 表39 横梁重力荷载计算表（一层）类别层次 根数AC跨120.350.635.5127.6062

39、51.3703110.350.635.5127.756256.331CE跨120.350.383.3254.15682.7923130.350.383.3254.30685.785A0A跨120.350.383.3255.30588.112AB跨次梁1110.250.281.7505.675989.381CE跨次梁1110.250.281.7504.65648.825BC跨次梁1110.350.635.5122.20672.765设备间次梁1110.150.080.3000.62571.312电梯间次梁1110.200.180.9002.17511.958表310 纵梁重力荷载计算表（一层）类别层次根数A