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1、目 录中英文摘要 4第一章 建筑设计总说明 4 1.1、建筑总平面设计 6 1.2、建筑平面设计 6 1.3、建筑剖面设计 7 1.4、建筑体形和立面设计 8 1.5、建筑构造设计 8 1.6、建筑设计体会10第二章 结构选型及布置112.1、结构选型11 2.2、结构布置11第三章 框架结构内力计算123.1、确定主要构件材料 12 3.2、梁柱面、梁跨度及柱高的确定 123.3、荷载计算 163.4、框架侧移刚度计算 193.5、风荷载作用下框架内力和侧移计算 293.6、竖向荷载作用下框架的内力计算 343.7、内力组合 513.8、截面设计 56第四章 楼板计算65第五章 基础设计69
2、5.1、A柱的计算 69 5.2、B.C柱的计算 72第六章 楼梯设计796.1、梯段板的设计 79 6.2、平台板的设计 816.3、平台梁的设计 82第七章 施工组织设计847.1、工程概况 84 7.2、施工方案 847.3、施工进度计划 947.4、总平面布置 947.5、质量、安全、降低成本措施 98 文献翻译 128 参考文献 133设计总结 135致谢 136 摘 要 本设计为6层框架结构办公楼，总建筑面积约4215m2,主体结构高度约23.7m。地处6度抗震设防区域，场地土类为2类。结构设计是本设计的重点。本设计的计算内容主要是先根据轴压比确定柱和墙的截面尺寸及梁跨度估算梁板截
3、面，计算出各构件的几何特征值和结构体系刚度特征值；然后对单，双向楼板进行内力计算和配筋；其次是按其分配墙所受的水平荷载作用，计算建筑物的自重质量。用D值法计算水平风荷载的内力和位移。计算出建筑物在竖向荷载作用下产生的内力。思路是计算结构横方向的总抗侧刚度，计算结构基本自振周期，计算在水平荷载下产生的内力。进行内力值调幅后计算内力组合，以最不利内力进行梁、柱的配筋计算。按弹性方法对楼梯和基础进行配筋。关键词 框架结构，内力组合，底部剪力法ABSTRACT This design for the five layer frame structure building, a total constr
4、uction area of 4125 m2, the main structure is about23.7m height. Is located in the area of 7 degree seismic fortification, site soil type for 2 classes. Structure design is the focus of this design. Calculation content of this design is mainly based on axial compression ratio to determine the sectio
5、n size of column and wall and beam span estimate beam cross section, the geometrical characteristic value is calculated for each component and structure of the system stiffness characteristic value; And then to single, two-way slab internal force calculation and reinforcement; Followed by wall accor
6、ding to the distribution of horizontal load effect, calculate the weight of quality building. Use D value method to calculate horizontal wind load and earthquake under the action of internal force and displacement. Calculate the building of internal force under the vertical load. Idea is to calculat
7、e horizontal direction to the total lateral stiffness of structure, calculation structure is the basic natural vibration period, the calculation of internal force under horizontal load. Calculation of internal force combination, after internal force value of amplitude modulation in the most adverse
8、internal force of beams and columns reinforcement calculation. According to the elastic method of reinforcement of staircase and foundation.Keywords frame structure, internal force combination, the bottom shear method 第一章 建筑设计说明1.1.总平面设计 本设计为一幢6层办公楼，底层层高4.5m,标准层层高为3.6m，考虑通风和采光要求，教学楼采用了南北朝向。设计室内外高差为0
9、.45m，设置了3级台阶作为室内外的连接。1.2.建筑平面设计 建筑平面集中反映了建筑平面各组成部分的特征及相互关系，使用功能的要求，是否经济合理。除此之外建筑平面与周围环境的关系，建筑是否满足平面设计的要求，同时还不同程度的反应建筑空间艺术构思和结构布置的关系。 1.2.1 主要使用房间的设计 综合办公楼是由办公部分跟商业部分和辅助部分组成。辅助部分包括交通联系、厕所等。设计时除了要遵守国家有关定额、指标、规范和标准外，还应结合总体环境的规划要求，对各部分房间组合等进行充分考虑，恰当处理好功能、技术与艺术三者的关系。 确定办公室的平面形状，除了应满足视听要求外，还需综合考虑采光、通风组织以及
10、结构形式等方面的问题。常见的平面形状有：矩形、方形和多边形等。矩形平面便于家具布置、平面组合，结构简单，有利于建筑结构标准化。1.2.2 辅助使用房间的设计 民用建筑除了主要使用房间外还有辅助使用房间。辅助使用房间的设计原理，原则和方法与主要使用房间基本相同。但由于在这类房间中大都布置较多的设备，管道，因此房间的大小及布置均受到设备尺寸的影响。1.2.3 交通联系部分的设计一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。交通联系部分包括水平交通联系部分和垂直交通联系部分交通枢纽空间等。交通联系部分的设计要求有足够的
11、通行宽度，联系便捷，互不干扰，通风采光良好等。此外，在满足使用需要的前提下，要尽量减少交通面积提高平面的利用率。1.3.建筑剖面设计 剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间组合与利用以及建筑剖面中的结构，构造关系。设计内容应包括：第一：确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；第二：确定房间的层数各部分的标高；第三；确定天然采光自然、通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案；第四：确定主体结构及围护结构的方案；第五：进行房间竖向空间的组合。1.3.1 房间的剖面形状 办公综合楼的剖面形状都采用矩形。这是因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，易于获得简洁而完整的体形，同时结构简单，
12、施工方便。同时也能满足使用要求。同时矩形的剖面的形状规整、简洁、有利于梁板式结构的布置。 综合考虑各种因素室内外的高差确定为450mm。台阶高度采用150mm高，三节台阶。室内地面标高为0.000m，室外地面的标高为-0.450m。1.4.建筑体型和立面的设计 办公楼的体型及立面设计要反映其工作性格与特征，办公楼由于采光要求较高，人流量大，成组排列的窗户和宽敞的入口时其显著地特征，建筑形象应该明朗、轻快、整洁。 立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用，并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。 建筑立面可以看
13、成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面中这些组成部分和构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。 建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，
14、然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。 完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。1.5.建筑构造设计 构造设计主要解决建筑各组成部分的构造原理和构造方法。它是建筑设计中不可缺少的一部分，其任务是根据建筑的功能、材料、性能、受力情况、施工方法和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。1.5.1 影响建筑构造设计的因素第一：外部作用力的影响；
15、第二：气候条件的影响；第三：人为因素的影响；第四：建筑技术的影响；第五：建筑标准的影响。1.5.2 建筑构造设计的原则：第一：坚固实用；第二：技术先进；第三：经济合理；第四：美观大方。1.5.3 墙体和基础设计 本设计为框架结构，墙体都为填充墙。由于填充墙不承受外来的荷载，且本身的重量还要由楼板和梁来承受，因此设计应使用墙自重轻，厚度薄，便于组砌，有一定的隔声能力，同时还要能够满足特殊使用部位如卫生间等处的防水、防火、防潮的要求。墙体的勒脚、散水的做法采用标准做法，具体见施工说明。本设计的地基情况良好，但建筑面积较大，可以采用独立基础。1.5.4 楼地面设计 楼地层包括楼板层和地平层，是水平方
16、向分隔房间空间的承重构件，楼板分割上下楼层的空间，地坪层分隔大地与底层的空间。由于他们所处的位置不同、受力不同，因而结构层有所不同。楼板层的结构层为楼板；地坪层的结构层为垫层。楼板层的设计要求：第一：具有足够的刚度和强度；第二：满足隔声、防火、热工的要求；第三：满足建筑经济的要求。地坪层与楼板层一样，是人们日常生活、工作、生产直接接触的地方，根据不同房间对面层的不同要求，面层应坚固耐磨、表面平整、光洁、不起尘、易清洗。厕所要求耐潮湿、不透水。1.5.5 屋顶设计 屋顶一般可以分为平屋顶和坡屋顶。屋顶的设计应该考虑满足功能、结构、建筑三方面的要求。屋顶是建筑物的围护结构，应能抵御自然界各种环境因
17、素对建筑的不利影响。其次屋顶还应具有抵御气温的影响。屋顶好要承受风、雨、雪的荷载及自身的重量，上人屋面还要承受人和设备的重量。因此必须具备一定的强度和刚度。屋顶是建筑的外部形体的重要组成部分，屋顶的造型对建筑的造型具有影响。同时屋顶的设计应该利于迅速的排水。屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。排水方式的选择应该满足下列要求：第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。第三：有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。第四：在降雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水。第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。本工程采用不上人屋面
18、，采用有组织排水。 1.6.建筑设计体会 本建筑设计从方案构思到设计定稿得到老师的悉心指导，在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。本次建筑设计我们把实习所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。第二章 结构选型及布置设计题目：石门县醴阳路3号综合楼设计设计资料：见设计任务书2.1结构选型1.结构体
19、系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2.屋面结构：采用钢筋混凝土现浇楼板，采用不上人屋面，屋面板厚120；3.楼面结构：采用钢筋混凝土现浇楼板，板厚120；4.楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯；5.天沟：采用混凝土现浇外天沟；6.基础梁：采用钢筋混凝土基础梁；7.基础：采用钢筋混凝土柱下独立基础；2.2结构布置 1.结构布置包括结构平面布置和结构剖面布置。因为此设计中同一层楼面标高变化不大，所以不做结构剖面布置。如屋面、各层楼面（包括门窗过梁）等结构平面布置，详见结构平面布置图。2.结构布置图的具体内容和要求（1）屋面结构布置图上主要的结构构件有：框架（梁和柱）、屋面梁、屋面板、天沟等构件
20、。（2）楼面结构布置图上主要结构构件有：框架（梁和柱）、楼面梁、楼面板、楼梯等。 第三章 框架结构内力计算3.1确定主要构件材料 主要构件材料： 框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件， 墙体采用混凝土灰砂砖， 混凝土强度：梁、板、柱均采用C30， 混凝土， 钢筋使用HPB300，HRB400二种钢筋。3.2梁柱面、梁跨度及柱高的确定1、 初估截面尺寸板厚：取=1200mm 取120mm横梁：高=（）6000=750500 取600mm纵梁：高=（）5400=675450 取500mm梁宽：b=（） 且=11.5纵梁梁宽取250mm，横梁梁宽取300mm2、 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，
21、按下列公式计算（1）柱组合的轴压力设计值注： 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数按简支状态计算柱的负载面积折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14kN/ m2 取（1215）经验值 为验算截面以上的楼层层数计算单元取一榀框架10轴柱子（2）注： 为框架柱轴压比限值，本方案为三级框架，则取0.9为混凝土轴心抗压强度设计值，本方案为C30混凝土，则取14.3kN/ 2（3）计算过程对于边柱：=1.321.6146=2258.72（kN）=2358.72103/0.914.3=183.273（mm 2）对于边柱：=1.315.3146=1670.76（kN）=1670.76103/0.91
22、4.3=129.82（mm 2） 对于内柱：=1.220.655145=2082.02（kN）=2082.02103/0.914.3=161.77（mm 2）因此：取柱bh=450mm450 mm即可满足设计要求 二五层边柱b=400mm400mm，中柱取：bh450mm450mm柱的轴压比边柱：N=1.321.6145=1965.6(kN)=0.680.9 符合边柱：N=1.315.3145=1392.3 (kN)=0.610.9 符合中柱：N=1.320.655145=1879.61 (kN)=0.650.9 符合梁：梁编号见图3-2-1 图3-2-1 其中：L1：bh250mm500mm
23、 L2：bh300mm600mmL3：bh250mm400mmL4：bh250mm500mm底层：=450450 二层以上柱：=400400 =4504503、 梁的计算跨度 如图3-2-2所示，框架梁的计算跨度以上柱柱形心线为准，建筑轴线与结构计算跨度相同。 图3-2-2 梁的计算跨度4、 柱高度底层柱高度h=4.5+0.45+1.0=5.95m，其中：4.5m为底层层高，0.45m为室内外高差，1.0m为基础顶面至室外地面的高度。其他柱高度等于层高，即：二、三、四、五、层为3.6m。 图3-2-3横向框架计算简图及柱编号 3.3 荷载计算1、 屋面均布恒载按屋面得做法逐项计算均布载荷SBS
24、防水层 0.35kN/20厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/ 1：10珍珠岩找平层80厚 0.084=0.32 kN/80厚乙烯 0.080.5=0.04 kN/20砂浆找平 0.0220=0.4kN/钢筋混凝土120厚 0.1225=3 kN/20厚1：3抹灰 0.0220=0.4 kN/共 计 4.65kN/屋面恒载标准值为：（4.2+0.24）（62+2.1+0.24）4.65=296.1kN2、 楼面均布恒载按楼面做法逐项计算瓷砖地面 0.55kN/20厚1：3水泥砂浆结合层 0.0220=0.4 kN/钢筋混凝土楼板120厚 0.1225=3kN/20厚1：3水泥砂
25、浆抹灰 0.0220=0.4 kN/共计 4.35 kN/ 楼面恒载标准值为：（4.2+0.24）（62+2.1+0.24）4.35=277.0 kN3、 屋面均布活载计算重力载荷代表值时，仅考虑屋面雪载荷0.35 kN/屋面不上人活载取0.5 kN/0.35 ，屋面均布活载取0.5 kN/屋面荷载标准值为（4.2+0.24）（62+2.1+0.24）0.5=31.8kN屋面雪荷载标准值（4.2+0.24）（62+2.1+0.24）0.35=22.3kN4、 楼面均布活荷载楼面均布活荷载对旅馆的一般房间为1.5kN/m2，会议室、走廊、楼梯、门厅等处为2.0kN/m2。为方便计算，此处偏安全地
26、统一取均布载荷为2.0kN/m2。楼面均布活荷载标准值为：（4.2+0.24）（62+2.1+0.24）2.0=127.3kN5、 梁柱自重 梁、柱自重如表3-3-1所示，因梁侧，梁底抹灰，柱周抹灰考虑一个增大系数 表3-3-1 梁、柱重力荷载标准值层次构件n根10.25 0.5251.053.2814.35228.54218.5680.30.60251.054.7255.55254.4480.250.4 251.052.6251.6514.3310.250.5 251.053.2814.35228.540.450.45 251.105.5694.74104.70260.250.5 251.0
27、53.2814.4228.873180.5560.30.60 251.054.7255.575252.6840.250.4 251.052.6251.6514.3310.250.5 251.053.2814.4228.8730.40.4251.104.43.3229.0400.450.45251.105.5693.3236.7556、 墙体自重内墙为200mm厚陶粒空心砌块，加两侧20厚抹灰外墙采用300mm厚陶粒空心砌块：做法见详图，各自计算如下表22木门单位面积重力荷载0.2 kN/ 外墙80厚的保温层 铝合金窗单位面积和重力荷载为0.4kN/女儿墙采用200厚陶粒空心砌块,因女儿墙较高。
28、设立200*200的构造柱。单位面积墙体重量：内墙50.2+20.0220=1.8 kN/外墙60.3+20.0220+0.080.5=2.64kN/ 一层纵墙：=120.558kN一层横墙：=59.94kN标准层纵墙：=86.600kN标准层横墙：=57.800kN女儿墙：=20.736kN表3-3-2墙体自重 墙体自重 表3-3-2墙体片数重量kN底层纵墙4120.6底层横墙259.9标准层纵墙486.6标准层横墙257.8女儿墙220.77、 载荷分层总汇顶层重力载荷代表值包括：屋面恒荷载，50屋面雪荷载，梁自重，半层柱自重，半层墙的自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载50楼面均布活
29、载荷，梁自重，楼面上、下各半层的柱及墙的自重。将前述分项载荷相加，得集中于各层楼面得重力载荷代表值如表23：六层：547.71kN五层：277.0+0.5127.3+114.76+29.04+36.755+86.6+57.8=665.61kN四层：277.0+0.5127.3+114.76+29.04+36.755+86.6+57.8=665.61kN三层：277.0+0.5127.3+114.76+29.04+36.755+86.6+57.8=665.61kN二层：277.0+0.5127.3+114.76+29.04+36.755+86.6+57.8=665.61kN一层； 表3-3-3
30、各层重力荷载代表值 层数重力荷载值/kN顶 层547.713912.4二五层665.61一 层702.24图3-3-4质点重力荷3.4框架侧移刚度计算 横向框架侧移刚度计算（多遇地震作用下层间弹性侧移）1 计算框架结构的梁、柱线刚度（混凝土采用C25,）在框架结构中考虑现浇层楼面增大梁的有效刚度的作用，在计算梁截面惯性矩时，对中框架梁 I=2.0（为梁的截面惯性矩）。横梁线刚度计算如表3-4-1表3-4-1 横梁线刚度计算层次梁号截面bh（mm）跨度L（m）1600021002660002100表3-4-2 柱线刚度层次柱号截面bh（mm）柱高度h（mm）159502636002636002
31、框架柱的侧移刚度如表3-4-3表3-4-3 跨架柱侧移刚度D 项目柱 层 类型数 根数底层边柱0.6964023217210中柱0.78645822二层边柱0.599724251114中柱0.60158332三层边柱0.599724251114中柱0.60158332四层边柱0.599724251114中柱0.60158332五层边柱0.599724251114中柱0.60158332六层边柱0.599724251114中柱0.601583323 框架自振周期的计算表3-4-4表3-4-4 框架自振周期层位6548511145480.010720.41133225.492.7566651114
32、12140.023570.40061266.8106.946665111418800.036780.37686251.094.636665111425460.049810.34008226.577.026665111432120.062840.29027193.356.117021721039140.227430.22743159.736.3 取 结构基本周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，民用框架结构取0.60.73.5横向风荷载作用下框架内力和侧移计算1风荷载标准值 风荷载标准按 （迎风面） （背风面） 风压高度系数取轴线横向框架负载宽度为4.8m = =由荷载规范表7.2.1查得代入上式解
33、各楼层标高处见表3-6-1 表3-5-1沿房屋高度分布风荷载标准值距地面高度女儿墙23.71083130350378622.510780130350355518.91074130350337415.31074130350337311.7106513035029628.1106513035029614.510.651.303502962.计算风荷载作用下各楼层节点上集中力及各层剪力 假定风荷载在层间均匀分布并假定相邻各层层高范围内的风荷载按集中力 作用在本层楼面上 5层顶处风荷载作用下各楼层节点上集中力计算 其余各层见表3-5-2风荷作用水平集中力及剪力表3-6-3层号层高h风荷载标准值各层集中
34、力各层剪力女儿墙1.203375.2463.603555.985.245 3.603376.5111.2243.603375.8117.7333.602965.1124.5423.602965.7529.6514.50.2966.3936.043水平风荷载作用下的水平位移验算 表3-6-3层次层高（m）65.985.2451114000010300038243.656.5111.2251114000022000037213.645.8117.7351114000034700035013.635.1124.5451114000048000031543.625.7529.6551114000058
35、000026743.616.3936.04172100.0020940.0020944.5 侧移满足要求4 水平风荷载作用下柱端弯矩及剪力计算方法同水平地震作用表3-5-4水平风荷载作用下各层柱弯矩及剪力层 次654321层 高3.63.63.63.63.65.95层间剪力5.2411.2217.7324.5429.6536.04层间刚度511145111451114511145111417210A轴柱（Q）9724972497249724972440231.002.133.374.675.648.422.832.832.832.832.832.930370420450450500.602.2
36、74.456.679.2510.1520.041.333.225.467.5710.1530.06C轴柱（P）158331583315833158331583345821.623.485.497.609.189.603.023.023.023.023.025.000.4210.450.4710.50.50.553.386.9810.4611.4016.5225.702.465.649.3111.4016.5231.425 风荷载作用下梁端弯矩剪力及轴力见表3-5-5计算方法同水平地震作用层次654321AC跨6666662.275.7812.1714.7117.7230.191.985.499.4512.1616.3918.910.711.883.604.485.698.18CD跨21212121212.11.403.866.658.5511.5313.311.403.866.658.5511.5313.311.333.856.338.1410.9812.68柱轴力0.71 2.596.1910.6716.3624.540.621.333.9210.1120.7837.14
