1、精選優質文檔-傾情為你奉上1 建筑設計1.1 建筑方案的比選與確定根據畢業設計任務書的要求，在參觀了一些辦公大樓的基礎上，我先后做出了三個方案，經過初選，擯棄方案三，現將方案一與方案二做一比較，以此確定最終的建筑設計方案。1.1.1建筑功能比較 由于此保險公司辦公樓要求有營業大廳，故可以采用兩種方式，一種是將營業大廳單獨設置在一邊，即采用裙樓的方式，主樓辦公區8層，裙樓2層，這樣功能劃分明確，且建筑物有錯落感，外形美觀，但結構布置和計算麻煩些；另一種則用對稱的柱網，一樓設置營業大廳，與辦公區28層的布置不同，這樣主要的問題就是底層的功能劃分了，考慮方便，美觀，防火等，此方案繪圖和計算相對容易些

2、，考慮到是初次設計完整的一棟框架結構，主要目的是掌握思想方法，故采用方案2，柱網完全采用對稱布置。關于底層平面的布置的問題又有如下兩種方案：方案一建筑底層平面布置完全對稱，這樣有利于引導人流，且外形較好，里面效果好，現澆整體布局較為緊湊，便于設計計算和施工；由于底層有大型的營業大廳，而且要求與辦公區隔離，該方案樓梯布置比較困難，若分兩邊布置，則使建筑無門廳主樓梯，不利于交通組織，將其因為對稱布局帶來的優勢喪失，且將對電梯的布置帶來問題；若于中門廳處布置一部主樓梯，則為了防火需要（以防形成“袋形走廊”），要在建筑兩側加設防火樓梯與防火出口，造成不經濟，且將樓梯置于建筑兩頭不利于抗震設計。方案二建

3、筑底層平面非對稱布置，可能導致交通組織不明確，但在設置兩個入口后問題得到解決，營業大廳不布置在中間，而是放在最右邊，有其單獨的入口，中間用一道門即可與辦公區的門廳隔離，達到設計要求。該方案樓梯布置較為合理，于門廳布置主樓梯一部，通向樓頂，設置防火卷門，即起到消防樓梯的作用，引導人流且同兩部電梯配合得當；于廁所邊布置樓梯一部，可以協助主樓梯分散人流，服務與辦公區的人員；此方案會導致柱的偏心受力情況較多，結構布置時稍麻煩。1.1.2結構布置比較 方案一：采用內廊式，縱向承重方案，在縱向布置框架承重梁，在橫向布置聯系梁。樓面荷載由縱向梁傳至柱子，橫向梁的高度較小，有利于設備管線的穿行；在房屋開間方向

4、需要較大空間時，可獲得較大的室內凈高；當地基土的物理力學性能在房屋縱向有明顯差異時，可利用縱向框架的剛度來調整建筑物的不均勻沉降。但縱向框架承重的缺點是建筑物的抗側抗度較差，進深尺寸受到限制。方案二：也采用內廊式，用橫向承重方案，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置聯系梁，有利于提高建筑物的抗側抗度。而縱向框架則一般只按構造布置聯系梁，也利于建筑物的采光和通風。 通過建筑、結構兩方面的比較，認定：方案一平面對稱布置，但是建筑功能滿足較差，特別是樓梯這個生命通道設置較為不合理；方案二雖然平面布置非對稱，但是除底層稍復雜外，建筑功能滿足較好，各個建筑組成搭配合理。所以，選擇方案二為最終建筑方案！

5、確定底層平面圖如下：1.2 建筑設計1.2.1 建筑平面設計建筑平面設計主要應考慮建筑物的功能要求，力求建筑物的美觀大方，同時兼顧結構平面布置盡量規則合理和抗震要求，以便于結構設計。綜合考慮建筑和結構設計的要求，初步擬定內廊式平面框架形式。對于平面布置作如下幾點說明：1、為了滿足不同類型的房間對使用面積的要求，同時考慮結構的受力合理性及柱網的經濟尺寸，本設計柱網基本上采用6.6×8.4m，局部地方采用小一級柱網尺寸；2、走廊寬度根據本設計要求取軸線寬度3.0m，主要人流通道為位于大樓中部的兩部電梯和主樓梯。為了滿足防火要求，在大樓的一側增設了另一部樓梯。1.2.2 建筑立面設計結合平

6、面設計中框架柱的布置，立面上主要采用橫向劃分，外墻（包括玻璃幕墻）將柱完全內包。外觀上顯得平整，穩重；同時，考慮到框架結構的優點，柱間多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節奏的虛實對比，顯得明快、活潑，同時也得到了良好的采光效果。大門正中間，使整個建筑物顯得美觀大方。大門采用鋼化玻璃門，使整個大門顯得現代，門廳空間顯得通透；懸掛式雨蓬的運用，和大門的設置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流導向的作用。屋頂檐口采用自主設計的斜板式檐口（上掛裝飾瓦），使屋頂美觀又不失大方。2 結構選型及布置2.1樓層結構平面布置本次設計采用全現澆鋼筋混凝土框架結構，結構平面布置簡圖見附圖（請打印各層結

7、構布置圖）。本次畢業設計結構計算要求手算一榀框架。針對本辦公樓的建筑施工圖紙，選擇第三榀橫向框架為手算對象。本計算書除特別說明外，所有計算、選型、材料、圖紙均為第三榀框架數據。梁、柱、板的選擇如下：1、梁的有關尺寸（此例為高層建筑，且一榀框架負荷范圍為8.4米，所以其梁柱截面尺寸選擇均比較大，我們做設計時要根據實際情況處理，如果為多層或小開間框架，其截面尺寸應取小一些，尤其是梁截面寬度，像600的高度以250的梁高比較適宜。注意：兩高必須要大于或等于其上墻體的寬度）（1）橫向框架梁：邊跨： 取h=600mm,底層b=350mm 其他層b=300mm中跨（樓道）： 取,其他層b=300mm（2）

8、縱向框架梁：柱距均為，則取。2、柱的選擇根據梁的截面選擇及有關屋面、樓面的做法，可初略確定柱的尺寸為底層其他層的方柱。經驗算可滿足有關軸壓比的要求。3、板的選擇采用全現澆板，在部分跨度較大處加設次梁；可根據荷載以及梁的尺寸確定板的厚度為。2.2樓梯結構布置采用板式樓梯。具體情況見第六章樓梯設計及樓梯結構布置圖。2.3基礎平面布置本次設計采用筏板基礎，具體的尺寸及配筋將由第七章的基礎設計確定。3 號軸線框架計算3.1 計算任務 計算作用于軸線的恒載、活載、風荷載（地震作用：手算要求按6度設防，若本人自愿，可按7度抗震設防進行抗震計算，以下黃底部分均為抗震計算）以及由這些荷載引起的各層梁、柱的內力

9、。恒載、活載作用下梁端彎矩計算要求采用（本實例選用彎矩兩次分配法，也可選用迭代法、分層法、系數法等，可個人自定，這些方法均為近似計算方法，選用時請注意各自的適用條件）；風載作用下的內力計算要求采用D值法；地震作用要求采用底部剪力法。3.2 計算簡圖的確定 該房屋主體結構共8層，一、二層層高4.5m，二到八層層高3.6m。取柱的形心線作為框架柱的軸線，梁的軸線取至板底，該框架結構的計算簡圖如圖3.1所示。屋蓋和樓蓋均采用現澆鋼筋混凝土結構，板厚度取120mm。梁截面高度按跨度的估算，而且梁的截面尺寸應滿足承載力、剛度以及延性的要求。梁截面寬度可取梁高，同時不宜小于柱寬，且不應小于250mm。框架

10、柱的截面尺寸一般根據柱的軸壓比限值按下列公式計算： 式中：N為柱組合的軸壓力設計值；F為按簡支狀態計算的柱的負載面積；為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，近似取12KN/；為考慮地震作用組合后柱的軸壓力增大系數，邊柱取1.3，不等跨內柱取1.25；n為驗算截面以上的樓層層數。由于該框架結構抗震等級為二級，其軸壓比限值0.8。由圖3.1可知：邊柱及中柱的負載面積分別為，。圖3.1 框架結構計算簡圖1、梁的截面計算（1）橫向框架梁：邊跨： ，取；中跨（樓道）： ，取。（2）縱向框架梁：柱距為，則取。2、柱截面計算邊柱： 中柱： 如果柱的截面為正方形，則邊柱和中柱的截面高度分別為509mm和60

11、0mm。 根據上述計算結果并綜合考慮其它因素，本設計柱的截面尺寸取值如下：其他層,底層。 3.3荷載計算3.3.1自重計算（此處必須與建筑施工圖的構造做法一致）1、屋面及樓面永久荷載標準值（1）屋面（上人）： 30厚細石混凝土保護層 三氈四油防水層 20厚水泥砂漿找平層 平均150厚水泥蛭石保溫層（兼做找坡） 120厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂 小計： （2）1-7層樓面： 缸磚樓面（包括水泥粗砂打底） 120厚鋼筋混凝土 V型輕鋼龍骨吊頂 小計： 2、梁、柱、墻、門、窗重力荷載計算（荷載計算依據個人習慣進行即可，無一定模式，以不漏荷載為準，可以適當的采取簡化措施） 梁、柱可根據截面尺寸、

12、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載，其計算過程詳見表3.1。表3.1 梁、柱重力荷載標準值構件邊橫梁0.250.48251.053.1506.00020378803.25中橫梁0.250.48251.053.1502.1001066.15縱梁0.250.38251.052.4943.60040359.110層柱0.600.60251.109.904.500144.55383.1339層柱0.600.60251.109.903.6007249.4812層柱0.600.60251.109.904.500289.1 表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數；n表示構件數量；g

13、表示單位長度構件的重力荷載；梁的長度取凈長；柱長度取層高。 僅對第軸線的橫向框架進行計算，計算單元寬度為8.4m。因板的自重已計入樓面（屋面）的恒荷載之中，故計算梁的自重時梁的截面高度應取梁的原高度減去板厚。 外墻體為360mm厚粉煤灰（），外墻面貼瓷磚（，包括水泥砂漿打底，共厚），內墻面為水泥粉刷墻面（ 厚，水泥粗砂）。則外墻單位墻面的重力荷載為： 內墻體為厚粉煤灰（），兩側均為水泥粉刷墻面（ 厚，水泥粗砂），則內墻單位墻面的重力荷載為： 木門單位面積重力荷載為 鋁合金窗單位面積荷載為3.3.2 恒載計算取號軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為4.2m，如圖3.2所示。圖3.2 橫向框架計算

14、單元圖3.3 雙向板導荷示意圖 直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平陰影線所示，計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節點上。由于頂層縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在該層框架節點上還有集中力矩的作用。 各梁上作用的恒載如圖3.4所示。圖3.4 各梁上作用的恒載計算圖該圖中：、分別代表橫梁自重，為均布荷載形式, 、分別代表各板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 由圖3.2中的幾何關系可得：1、對于屋面梁： 集中力矩： 2、對于第2-7層框架梁： 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載：包括梁自重、樓板重、外墻等地重力荷載。 集中力矩： 3、對于

15、第1層框架梁：包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其荷載計算方法同上。 集中力矩： 表3.2 橫向框架恒載匯總表層次84.7253.1523.01616.44210.65209.5231.631.432-717.6853.1521.08415.06259.24297.4528.944.62122.363.67521.08415.06307.36332.7153.7958.22恒載圖如下所示：（注意：下圖中由縱向框架梁傳至框架柱的集中荷載，是采用標注實際作用位置的方式表達的，我們的習慣，可將其用一節點集中荷載和附加偏心彎矩表示，兩種方式均可）圖3.5 恒載圖（P：kN，q：kN/m，M：kNm

16、）3.3.3 活載計算1、屋面及樓面可變荷載標準值如下：武漢市屋面雪載標準值 上人屋面均布活荷載標準值 不上人屋面均布活荷載標準值（電梯間） 電梯機房 一般樓面（辦公室、會議室等）均布活荷載標準值 一般資料檔案室均布活荷載標準值 走廊、門廳、樓梯均布活荷載 廁所、盥洗室 2、活載計算、分別代表各板傳給橫梁的梯形活荷載和三角形活荷載，如圖3.6所示。活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下： 圖3.6 各梁上作用的活載計算圖由圖3.2中的幾何關系可得：（1）對于屋面梁： 集中力矩： 同理在屋面雪荷載的作用下： 集中力矩： （2）對于第2-7層框架梁： 集中力矩： （3）對于第1層框架梁： ； 集中

17、力矩： 將以上計算結果匯總，得到表3.3。表3.3 橫向框架活載匯總表層次 88.4（1.68）6（1.2）36.54（7.392）57.24（11.532）5.481（1.10）8.586（1.73）2-78.4636.5457.245.4818.58618.4636.5457.246.3910.02活載圖如下所示：圖3.7 活載圖（P：kN，q：kN/m，M：kNm）3.3.4 風荷載計算垂直于建筑物表面上的風荷載應按下式計算： 基本風壓 由于該辦公樓位于城市郊區，地面粗糙度為C類地區。迎風面，背風面。忽略梁的軸力，合并得。（綠底部分為高層框架計算內容）由于高寬比，應采用風振系數來考慮風壓

18、脈動的影響。高層建筑的脈動影響系數, 由查表得: 用經驗公式估算結構的基本自振周期： C類地區要乘以0.62,脈動增大系數查表： 因此，該結構的風振系數： 仍取第3軸線橫向框架計算，其負載寬度為8.4m。由此得到房屋高度的分布風荷載標準值為: 根據各樓層標高處的高度可得風壓高度變化系數，代入上式即可求得各樓層標高處的，詳見表3.4。表3.4 沿房屋高度分布風荷載標準值層次831.3311.0171.4854.865727.730.8850.9641.3784.514624.130.770.9061.2664.147520.530.6550.8481.1553.784416.930.540.77

19、91.0323.381313.330.4250.740.9403.07929.730.3110.740.8862.90316.130.1960.740.8322.726框架結構分析時，應按靜力等效原理將圖的分布風荷載轉化為節點集中荷載，如圖所示。其計算過程如下：同理: 圖3.8（a） 風荷載沿房屋高度的分布（單位：kN/m）圖3.8（b） 等效節點集中風荷載（單位：kN）3.3.5 地震荷載1、基本資料 該辦公樓位于7度設防區，基本地震加速度為；類場地第一組，設計特征周期；多遇地震時，水平地震影響系數的最大值；結構的基本周期。2、底部剪力法的計算 根據本工程的特點，對于高度不超過40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可以采用底部剪力法。結構總水平地震作用：相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數值；，因此。 結構等效總重力荷載，式中為集中于質點的重力荷載代表值。計算地震作用時，建筑物的重力荷載代表值應取結構和構配件的自重荷載標準值和各可變荷載組合值之和，各可變荷載的組合值系數如下：雪荷載： 0.4屋面活荷載： 不計入由表3.4+各層柱重，可以算得各層自重標準值：對于屋面： 對于第2-7層： 對于第1層： 由表3.5可算得各層活荷載標準值，屋面只算雪荷載：對于屋面： 對于第