郑州汇源商务写字楼楼毕业设计计算书Word格式文档下载.docx
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1)设计(论文)
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3)其它
郑州汇源商务写字楼楼毕业设计
一摘要
根据写字楼设计规范和其它相关标准,以及设计要求和提供的地质资料,设计该框架结构写字楼。
按照先建筑后结构,先整体布局后局部节点设计步骤设计。
主要内容包括:
设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明,以及其它部分的设计说明;
结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计,基础设计等。
其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图;
纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图;
恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。
关键词:
框架、重力荷载代表值;
现浇钢筋混凝土结构;
内力组合;
弯矩调幅。
Abstract
According:
tobuildingdesignspecificationsandotherrelevantstandardsanddesignrequirementsandprovidegeologicaldata,thedesignoftheframeworkoftheclassroombuilding.Afterthefirstbuildinginaccordancewiththestructureandlayoutoftheoverallafterthefirstlocalnodedesignstepsdesign.Maincontentsinclude:
design,architecturaldesignofthetotalshowsthattheconstructionoftheplane,Facade,profiledesignspecifications,,andotherpartsofthedesign;
structurallayoutandschematiccalculationofidentification,load,stress,thecombinationofinternalforces,Mainbeamreinforcementdesignandcalculation,frame-sectiondesignandreinforcement,meetingbeamreinforcementdesign,floorandroofdesign,stairdesign,infrastructuredesign.Enclosingwindloadundertheframeworkmoment,shearandaxialbid;
verticalandhorizontalseismicloadsundertheframeworkofthemoment,shearandaxialbid;
Constantloadandliveloadundertheframeworkmoment,shearandaxialtryingtointernalforcesandthecombinationofbeam-columntable.
KeyWords:
frame,Gravityloadcharectervalue,cast-in-placereinforcedconcretestructure,internalforcemakeup,curvedsquareamplitudemodulation.
二绪论
本组毕业设计题目为——郑州汇源商务写字楼。
写字楼是公用建筑,其规范要求比较严格,能体现出建筑和结构设计的很多重要方面,选择写字楼建筑和结构设计,从而掌握写字楼设计的基本原理,妥善解决其功能关系,满足使用要求。
框架结构的设计始于欧美,二十世纪后得到了世界各地大范围的使用,其结构建筑平面布置灵活,使用空间大,延性较好,其具有良好的抗震能力。
对写字楼有重要建筑结构非常使用,能满足其较大的使用面积要求。
框架结构的研究,对于建筑的荷载情况,分析其受力,采用不同的方法计算各种荷载作用下的弯矩,剪力,轴力,然后进行内力组合,挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算,保证结构有足够的强度和稳定性。
在对竖向荷载的计算中采用分层法和弯矩分配法,对水平荷载采用了D值法,对钢筋混凝土构件的受力性能,受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。
本结构计算采用一品框架为计算单元,其中计算框架在对竖向荷载下的内力时采用分层法和弯矩分配法,不但使计算结果较为合理,而且计算量较小,是一种不错的计算方法。
本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识,建立一个完整的设计知识体系,了解设计总过程,通过查阅大量的相关设计资料,提高自己的动手能力。
鉴于水平有限,设计中还存在不少缺点甚至错误,敬请老师批评和指导。
1建筑设计理念及设计依据
1.1设计理念
写字楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑。
纵观写字建筑的发展历史,无不体现着人类文化、文明的历史进程和时代特征。
写字楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点,也有许多不同的特点和要求。
随着时代的发展,办公楼的内容和形式都在不断发生变化。
因此,我对写字楼的设计过程和设计方法进行了详细研究,经过一番思考,我认为本设计应该具有以下
特点:
(1)弹性。
从设计、结构到服务功能都应做到开放性,以适应时空的变化。
(2)紧凑性。
工作室以及其它辅助用房的空间布置要做到紧凑合理。
(3)易接近性。
从楼外到楼内,从入口到各个部门,要规划得合理,要设计一个良好的导引系统。
(4)可扩展性。
在未来扩展时可灵活延伸,将损失减小到低程度。
(5)舒适性。
在环境、通风、温湿度、光线等方面要柔和、协调,尽量借用外部的自然环境。
(6)环境的稳定性。
(7)安全性。
建筑安全防护措施做到不仅满足规范要求而且更加人性化。
(8)济性。
把建设和维护一座写字楼所需要的经费和人员控制在最低限度。
在整个设计过程中,我本着“安全,适用,经济,美观”的原则,在满足设计任务书提出的功能要求前提下,完成了建筑设计这一环节,合理的选择框架,并为以后的结构设计打下了良好的基础。
1.2工程概况
①建设地点:
郑州市;
②项目概况:
本项目为郑州汇源商务写字楼设计,5500平方米左右,5层。
建筑高度不超过24米,框架结构;
③设计要求:
合理确定平面柱网尺寸;
布置房间;
确定楼梯数量、位置;
满足室内采光、通风要求;
④建筑房间要求:
商务写字楼常用房间名称及布置等;
⑤建筑标准:
建筑等级二级,耐火等级二级,层高自定。
⑥基本资料:
基本雪压0.4KN/㎡,准永久值系数0.2;
基本风压0.45KN/㎡。
场地类别:
Ⅱ类。
表层为耕植土,厚度0.5~0.7米,其下为粉质粘土,塑性指数10.5,液性指数0.25。
承载力特征值为120Kpa,基础形式根据受力情况自选
根据设计资料的规划要求,本教学楼建筑要求的主要功能有:
工作室室,员工休息室,大会议室,小会议室,会客室,员工餐厅,厕所等。
设计标高:
室内外高差:
450mm。
墙身做法:
墙身采用240厚的加气混凝土块。
内粉刷为混合沙浆浆底,纸筋抹灰面,厚20mm,内墙涮两度涂料,外墙贴砖。
楼面做法:
楼面(大理石楼面),100厚现浇钢筋砼楼板,20厚板底抹灰。
屋面做法(上人屋面):
见建筑设计部分。
门窗做法:
塑钢窗和木门。
地质资料:
工程地质和水文地质
建筑场地的地质钻孔资料如下表:
表1地质资料
岩土名称
土层厚度(m)
层底高程(m)
承载力特征值ƒaka(Kpa)
耕植土
0.5
-0.5~-0.7
160
粉质粘土
----
场地土的特征周期(卓越周期)为0.30s,勘测时间,勘测范围内未见地下水。
地震烈度:
7度,设计基本地震加速度为0.1g,Ⅱ类场地,设计地震分组为第一组,抗震等级三级。
基本风压:
0=0.45KN/m2
雪压:
0.40KN/m2,地面粗糙度类别为B类。
上人屋面活荷为2.0KN/m2,走廊、楼梯活荷载为2.5KN/m2,卫生间楼面活荷载为2.0KN/KN/m2,教室楼面活荷为2.0KN/KN/m2。
1.3设计依据
(1)郑州汇源商务写字楼毕业设计(论文)任务书
(2)郑州汇源商务写字楼楼毕业论文开题报告
(3)相关建筑设计规范
2建筑设计
2.1平面设计
该建筑物总长度为56.04m,总宽度为19.440m,共五层,总建筑面积为5447.09m2,主体结构采用现浇钢筋混凝土框结构。
图2-1建筑平面图
2.1.1使用部分的平面设计
使用房间面积的大小,主要由房间内部活动的特点,使用人数的多少以及设备的因素决定的,本建筑物为写字楼,主要使用房间为工作室,各主要房间的具体设置在下表一一列出,如下表:
表2-1房间设置表
序号
房间名称
数量
单个面积
1
商务休闲室
5
47.52
2
员工餐厅
77.76
3
小型会议室
4
大型会议室
121.5
5
洗手间
10
23.76
6
员工活动室
7
经理办公室
8
接待室
9
工作室
银行自助网点
51.84
2.1.2门的宽度、数量和开启方式
房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具设备的大小决定的,如果室内人数多于50人,或房间面积大于60m2时,按照防火要求至少要设两个门,分别设在两端,以保证安全疏散,在进出人流频繁的地方,应使用弹簧门。
办公室设置两扇1.2m宽的门,门扇开向室内。
为了在发生危险时便于疏散,正面大门采用旋转门两侧也设有小门,走廊两端的采用1.8m的双扇门,均向外开。
2.1.3窗的大小和位置
房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。
采光方面,窗的大小直接影响到室内照明是否充足。
各类房间照明要求是由室内使用上直接影响到室内是用上精确细密的程度来确定的。
通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。
2.1.4辅助房间的平面设计
通常根据各种建筑物的使用特点和是用人数的多少,先确定所需设备的个数,建筑物中公共服务的卫生间应设置前室,这样使得卫生间比较隐藏,又有利于改善通向卫生间的走廊或过厅的卫生条件。
为了节省交通面积,并使管道集中,采用套间布置。
男卫生间:
大便器设5具;
小便器设10具;
女卫生间:
大便器设10具;
洗手盆:
设2具。
2.1.5交通部分的平面设计
走廊的应符合人流通畅和建筑防火要求,通常单股人流的通行宽度约为500~600mm。
由于走廊两侧设房间,走廊宽度采用3000mm,根据建筑物的耐火等级为二级,层数五层,走廊通行人数为60人,防火要求最小宽度为1m,符合要求。
楼梯是房屋个层间的垂直交通部分,各楼层人流疏散的必经通路。
楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度,梯段的宽度通常不小于1100mm~1200mm。
2.2立面设计
结构韵律和虚实对比,是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。
建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化,给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。
在本设计中,正立面中所有的窗尺寸都是一样的,给人以特别整齐的感觉!
房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点,美观问题紧密地结合功能要求,同时,建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境,也是影响建筑物立面设计的重要因素。
2.3建筑剖面设计
为防止室外雨水流入室内,并防止墙身受潮,将使内地坪提高到室外地坪450mm。
首层、标准层与顶层层高均为3.6m。
2.4其它部分详细做法和说明
根据《设计规范》,采用如下设计
(1).基础(墙基)防潮层:
在-0.045以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮,20厚的1:
2水泥砂浆掺5%避水浆,位置一般在-0.045标高处,适用于砖墙墙身。
(2).地面:
人造大理石板地面
20厚1:
2水泥砂浆找平层
100厚C30混凝土
100厚素土夯实
(3).楼面:
100厚钢筋混凝土楼板
20厚底板抹灰
(3).踢脚台度做法:
釉面瓷砖踢脚台度
5厚釉面砖(白瓷砖)水泥擦缝
5厚1:
1水泥细砂结合层
12厚1:
3水泥砂浆打底
(4).内墙面做法:
水泥砂浆粉面:
刷(喷)内墙涂料
10厚1:
2水泥砂浆抹面
15厚1:
(5).外墙面:
用15厚1:
3水泥沙浆找平,200×
60高级无釉质瓷砖饰面。
(6).a、五层上人屋面做法:
小瓷砖面层
高聚物改性沥青防水层
1:
8水泥砂浆找坡层
150厚水泥蛭石保温层
20厚底板抹灰
(7).水泥台阶:
花岗岩面层
25水泥砂浆抹面压实抹光
素水泥浆一道70厚C15号混凝土(厚度不包括踏步三角部分)台阶面向外坡1%
200厚碎石或碎砖石灌M2.5号混合砂浆
素土夯实(坡度按工程设计)
(8).散水做法:
2水泥砂浆抹面、压实抹光
60厚C15混凝土
素土夯实向外坡4%
备注:
①散水宽度应在施工图中注明
②每隔6m留伸缩缝一道,墙身与散水设10宽,沥青砂浆嵌缝。
③宽600~900mm
④坡度3~5%
(9).主体为现浇钢筋混凝土框架结构,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。
整个设计过程中,在满足设计任务书提出的功能要求前提下,同时遵循“安全,适用,经济,美观”的原则,结构布置合理,房间利用率比较高,适用性很强,同时又不失美观。
3截面尺寸初步估计
3.1柱截面设计
该结构选用C30的混凝土
,选用二级钢筋HRB335
。
结构抗震等级为三级,由公式
(3-1)
式中
取0.8
取14.3×
103kN/m2
N=15×
A(其中15为面荷载)
从而得到
N=15×
3×
(
×
7.2+
3.0)=230KN
可得
A=
=
=0.101m2=101000mm2
b=h=
=317mm.
取b=h=400mm.
3.2梁的截面设计
梁的截面宽度b:
框架梁取300mm,楼面连系梁取200mm。
梁的截面高度h取值如下:
框架梁:
h1=(
~
)L(3-2)
BC、DE跨:
h1=
L=
=600mm取h1=600mm
CD跨:
在BC和DE之间,考虑到整体性,故也取h1=600mm
连系梁:
H2
Lh2=
=250mm,k
取h2=400mm。
综上可知,各梁的截面如下:
b1×
h1=300mm×
6000mm(BC跨、CD跨、D跨)
连楼面系梁:
b3×
h3=200mm×
400mm
4框架侧移刚度的计算
根据规范可知,对于现浇楼板其梁的线刚度应进行修正:
边框架梁
=1.5
中框架梁
=2
取结构图中5号轴线的一榀框架进行计算
图4-1框架示意图
4.1横梁线刚度ib的计算
表4-1横梁线刚度ib计算表
类别
Ec(N/mm2)
b(mm)
h(mm)
I0(mm4)
l(mm)
EcI0/l(kN·
m)
1.5EcI0/l(kN
·
2EcI0/l(kN·
BC、DE跨
3.0
104
300
600
5.4
109
7200
2.25
1010
4.5
CD跨
400
1.6
3000
3.2
4.2柱线刚度ic的计算
表4-2柱线刚度ic计算表
层次
hc(mm)
Ic(mm4)
EcIo/l(kN·
4500
2.1
1.4
2~4
3300
1.9
图4-2线刚度示意图
4.3各层横向侧移刚度计算
4.3.1底层
B、E柱
i=2.37
αc=(0.5+i)/(2+i)=0.66
D11=αc×
12×
ic/h2
=0.66×
1.9×
1010/33002
=13818
C,D柱
i=(4.5+3.2)/1.9=6.18
αc=(0.5+i)/(2+i)=0.82
D12=αc×
=0.82×
=17168
4.3.2第二层
1,4号柱
i=4.5×
2/(1.9×
2)=2.37
αc=i/(2+i)=0.54
D21=αc×
=0.54×
=11305
2,3号柱
2+3.2×
2)=4.05
αc=i/(2+i)=0.67
D22=αc×
=0.67×
=14028
4.3.3三、四、五层
三层,四层和五层的计算结果与二层相同
D31=D34=11305
D32=D33=14028
D41=D44=11305
D42=D43=14028
D51=D54=11305
D52=D53=14028
表4-3横向侧移刚度统计表
∑Di(N/mm)
61972×
15=929580
50666×
15=759990
759990
该框架为横向承重框架,不计算纵向侧移刚度。
∑D1/∑D2=929580/759990>
0.7,故该框架为规则框架。
5竖向荷载及其内力计算
5.1计算单元的选择确定
图
计算单元宽度为7.2m。
5.2竖向荷载统计
5.2.1屋面及楼面恒载
屋面:
小瓷砖层:
0.55kN/m2
高聚物改性沥青防水层:
0.5kN/m2
20厚水泥砂浆找平:
0.02×
20=0.4kN/m2
8水泥砂浆找坡层:
1.44kN/m2
150厚水泥蛭石保温层:
0.15×
5=0.75kN/m2
100厚钢筋混凝土结构层:
0.1×
25=2.5kN/m2
20厚底板抹灰:
17=0.34kN/m2
kN/m2
楼面:
12厚人造大理石板面层0.012×
28=0.336kN/m2
100厚砼板:
0.10×
25=2.5kN/m2
20厚板底抹灰:
0.34kN/m2
kN/m
5.2.2屋面及楼面活载
楼面活载:
教室:
2.0kN/m2
厕所:
走廊、门厅、楼梯:
2.5kN/m2
屋面活载:
上人屋面:
雪载:
本题目基本雪压:
S0=0.4kN/m2,屋面积雪分布系数
r=1.0
屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为:
SK=
rS0=1.0×
0.4=0.4kN/m2
5.2.3梁荷载标准值
框架梁b1×
h1=300×
600mm2
梁自重0.3×
(0.60-0.1)×
25=3.75kN/m
10厚水泥石灰膏砂浆0.01×
(0.6-0.1)×
2×
14=0.14kN/m
kN/m
纵向连系梁b2×
h2=200×
400mm2
梁自重0.2×
(0.4-0.1)×
25=1.50kN/m
14=0.084kN/m
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