某礦業集團辦公樓結構設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 某礦業集團辦公樓結構設計畢業論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 1 1 2 工程特點 2第2章 建筑設計 4 4 工程簡介 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8第3章 結構設計 9 9 9 9 梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定 10 14 17 26 47 72 72 樓面板 72 屋面板 73 樓梯設計 79 計算簡圖及截面尺寸 79 設計資料 80 梯段板設計 80 平臺板計算 81 平臺梁計算 82 基礎設計 83 設計資料 83 基礎底面積的確定 83 85結 論 94致 謝 95參考文獻 96附錄1 98附錄2 110129第1章 緒論由于經濟的發展需要，某礦業集團原來的辦公樓已經遠不能滿足企業辦公與管理的需求，已經成為制約某礦業集團發展的絆腳石。因此，經過集團領導班子的一致通過，并得到上級有關領導及相關部門的認可，某礦業集團決定投資興建新的某礦業集團辦公樓。本設計工程為某礦業集團辦公樓，采用鋼筋混凝土框架結構體系。建筑面積約3971㎡，地上為6層，高度為27m左右，樓內設有辦公室，會議室，接待室，資料室等服務房間，2～, 抗震設防烈度按7度進行設計，場地類別為Ⅱ類，抗震設計分組為第Ⅱ組。本辦公樓位于某市向陽區二馬路旁，是某礦業集團的直屬辦公樓，它的建成將極大方便集團對整個企業的管理與建設，最大限度的發揮兄弟單位之間的協作與發展，同時也充分利用了辦公空間，有效利用現有資源，將為集團的未來發展提供有利保障。本辦公樓東面是某公園，西面是單位宿舍樓，南面是超市，北面是某設計院，在這里修建這座辦公樓將給各單位帶來極大的方便和效益。本辦公樓不但能在功能上為某市的發展與建設發揮其不可估量的作用。同時，它的建筑形式也是新穎別致的，將為整個某市的城市面貌的美化作出貢獻。本設計主要包括建筑設計和結構設計兩大部分。建筑設計和結構設計分別按照各自的規范設計。(1)編寫建筑設計說明書，基本內容如下：1)工程簡介(包括建設地點、建筑性質、建筑總高度、層數、總占地面積、總建筑面積和建筑設計方案特點等)；2)建筑平面、立面設計與布置方案；(2)完成下列建筑施工圖紙繪制1)建筑平面圖；2)立面圖； 3)樓梯剖面圖；4)節點詳圖(1)提供結構設計計算書一份，基本內容如下：1)確定結構類型，進行結構布置，包括梁、板、柱的結構平面布置以及基礎平面布置；2)確定梁、板、柱等基本承重構件的截面尺寸、材料強度等級等；3)荷載計算；4)水平地震、風荷載作用下框架的內力計算；5)豎向荷載作用下框架的內力計算；6)框架內力組合及截面配筋計算；7)樓板內力計算及配筋設計；8)樓梯及雨篷設計；9)基礎設計；(2)結構部分應完成下列圖紙繪制1)結構平面布置圖(首層梁、板布置圖和標準層梁、板布置圖)；2)框架配筋圖；3)樓面板配筋圖；4)樓梯配筋圖；5)基礎施工圖（平面布置圖和詳圖）。在不同的設計階段，本課題的研究方法也不同。建筑設計過程中，主要運用房屋建筑學、人性化的理念以及規劃方面的有關知識及研究方法；在結構設計過程中，主要運用二次分配法、D值法（改進反彎點法）、底部剪力法、“強柱弱梁”思想和抗震概念設計等。 工程特點本工程為六層，主體高度為27m左右，屬多層建筑。多層建筑采用的結構可分為鋼筋混凝土結構、鋼結構、鋼鋼筋混凝土組合結構等類型。根據不同結構類型的特點，正確選用材料，就成為經濟合理地建造多層建筑的一個重要方面。經過結構論證以及設計任務書等實際情況，以及本建筑自身的特點，決定采用鋼筋混凝土結構。在多層建筑中，抵抗水平力成為確定和設計結構體系的關鍵問題。多層建筑中常用的結構體系有框架、剪力墻、框架剪力墻、筒體以及它們的組合。多層建筑隨著層數和高度的增加水平作用對多層建筑機構安全的控制作用更加顯著，包括地震作用和風荷載，多層建筑的承載能力、抗側移剛度、抗震性能、材料用量和造價高低，與其所采用的機構體系又密切的相關。不同的結構體系，適用于不同的層數、高度和功能。框架結構體系是由梁、柱構件通過節點連接構成，既承受豎向荷載，也承受水平荷載的結構體系。這種體系適用于多層建筑及高度不大的高層建筑。本設計采用的是框架機構體系，框架結構的優點是建筑平面布置靈活，框架結構可通過合理的設計，使之具有良好的抗震性能；框架結構構件類型少，易于標準化、定型化；可以采用預制構件，也易于采用定型模板而做成現澆結構，本設計為現澆結構。 由于本設計是辦公樓設計，要求有靈活的空間布置，和較高的抗震等級，故采用鋼筋混凝土框架結構體系。第2章 建筑設計建筑業是我國國民經濟建設中重要產業之一，近年來，我國建筑業發展十分迅速，框架結構以堅固耐用而著稱，被廣泛應用，其結構外表可以設計的多元化，既美觀又實用，建筑平面布置靈活，使用空間大，延性較好。所以被廣泛應用。由于社會發展現狀使得辦公樓在現階段發展的很快，每個城市里基本上都有標志性的辦公樓，還有數不清的中小辦公樓，這些辦公樓的建成很大程度上為城市的景觀添了色，更使城市的經濟得到了良好的發展。隨著施工技術的推陳出新，科學技術的日益進步，使得多高層建筑在現代社會中發揮了巨大作用，因此也為施工人員提供了更廣闊的空間。特別是現代社會人們生活水平不斷提高，人口數量也不斷增長。特別是近幾年來隨著旅游業的不斷進步，城市流動人口數量不斷增加，為滿足人們生產和生活的需要，建筑多高層已成必須。而一個公司、一個企業為了企業的知名度的提高，從而占有更多的市場也不斷的建設高層建筑。辦公建筑是人們用于辦公及社交的公共建筑。這作為社會中溝通生活和人際關系的橋梁，直接為人們提供了空間場所。因此，辦公建筑在社會生活中發揮著重要作用。國內外很多專家都發現，有時候環境的壓抑可產生工作的壓力，如通風不暢，采光不好，及空間狹窄這些都容易降低工作效率，所以工作環境設計的好的話，可以把很多的問題調節了，這樣可以大大的提高人們的工作效率，所以要把辦公樓設計的更好更合理更美觀。 工程簡介本工程為某礦業集團辦公樓, 位于某市向陽區二馬路旁，為多層鋼筋混凝土框架結構,總建筑面積3971m2，占地778 m2，主體6層,無地下室,此建筑規模滿足辦公等要求。具體包括辦公大廳、會議室、衛生間、服務用房等。耐火等級2級。，地面粗糙度為C類，抗震設防烈度為7度。框架的抗震等級為Ⅲ級,設計使用年限為50年。, 本辦公樓東面是某公園，西面是單位宿舍樓，南面是超市，北面是某設計院，所處地理條件優越。根據建筑物使用功能、經濟性能要求及該地區建筑行業的發展水平,辦公樓為六層鋼筋混凝土框架結構，總建筑面積約為3971m2 。,并且附近有居民區，所以在周圍有一些適當的綠化和休閑設施的設計，與整個大的環境相適應，營造了現代建筑的氣氛。為滿足規劃要求，以及滿足使用要求，在辦公樓的正面留有一定面積的停車場地。建筑平面設計是針對建筑的室內使用部分進行的，即有機地組合內部使用空間，使其更能滿足使用者的要求，本設計是從平面設計入手，著眼于建筑空間的組合，結合辦公樓的具體特點進行設計。本設計按照各基本單元空間的功能性質、使用順序等進行功能分析和功能分區。處理好各建筑空間的關系，合理組織好交通流線，避免相互干擾，并布置良好的朝向，滿足采光和通風條件。（1）一層入口正對大廳，大廳采用開方式布局，美觀又實用，能充分采光來改變視覺效果。入口右側為接待室和文印室各一間， m2 、 。正面設有會議室、準備室和活動室。、 m m2。另外右側還設有男、女衛生間各一間, m2，男廁40人/個大便器，30人/個小便器，女廁20人/個大便器，40人/個洗手盆。衛生間主要供流動人口使用,以最大限為準設置，所以衛生間的男廁設三個大便器，三個小便器，女廁設六個大便器。 m的疏散防火門,在西面也設了一道同樣的疏散防火門。 （2）二層至六層主要是辦公用房，根據面積可知，最多能容納170人。設有休息室一間， m2，供職員辦公及休息用，衛生間與一層相同，采光符合辦公室的規定系數1:6，會議室的系數1:8。根據人流出行和疏散的要求，有大廳的顯著位置設置樓梯，依據《建筑設計防火規范》,設封閉樓梯間，且考慮到防火疏散，兩個樓梯間距小于60m，樓梯的門是可以阻擋煙氣入侵的防火門。考慮結構樓梯平面形式的選用，主要依據其使用性質和重要程度來決定。（1）樓梯形式的選擇樓梯形式應便于疏散迅速、安全，盡量減少交通面積并有利于房間平面布置，根據辦公樓的平面的布置、形狀與尺寸，確定樓梯形式為兩跑樓梯。（2）確定樓梯開間進深尺寸在滿足各種功能要求的情況下將開間尺寸定為3900mm，則梯段寬度為1780mm；根據平臺寬度大于等于梯段寬度的規定，底層和標準層平臺板寬度均取1600mm。 （3）根據《辦公樓建筑設計規范》中確定樓梯的踏步尺寸與樓梯段凈寬：首層踏步數： 第一、二跑梯段踏步數為2100/150=14；標準層踏步數：第一、二跑踏步數為1900/146=13；即辦公樓的樓梯踏步高度底層取150mm,寬度取300mm，單跑踏步數均為14。其它層樓梯踏步高度取146 mm，寬度取300mm，單跑踏步數均為13。首層梯段長度 （14－1）300=3900mm 標準層梯段長度：（13－1）300=3600mm 樓梯應布置均勻、位置明顯、空間導向性強，有利于人員出行的疏散。本設計的樓梯入口設置在了大廳中央兩側，并滿足防火間距的要求。走廊是連結各個房間、樓梯和門廳等各部分，以解決建筑中水平聯系和疏散問題。走廊的寬度應符合人流通暢和防火要求，通常單股人流的通行寬度約為550－600mm。在通行人數較多的公共建筑中，應按其使用特點、平面組合要求、通過人流的多少及調查分析或參考設計資料確定走廊的寬度。對于辦公建筑，建筑設計規范規定，在本設計中，，走道兩側房間設高窗滿足走道采光。立面設計不僅能給人們提供工作、活動空間,滿足使用要求,而且能夠反映出建筑的主題思想。在滿足使用要求的同時，再考慮到立面造型。在立面設計中，主要強調建筑的簡潔、典雅和親和的特點，建筑形體采用規則矩形造型，不追求復雜的裝飾，而是利用樓自身外墻材質塑造出色彩明快、富有動感的建筑形象。規范規定辦公室門洞口寬不應小于1000mm，高不應低于2m。本設計中根據人流的多少和搬進房間設備的大小，普通辦公室及功能空間取1m寬單扇門，；，高與前面相同,，高與其他相同,均為等寬雙扇開啟防火門，為便于疏散按防火規范規定門開啟方向需與疏散方向一致；底層走道兩端設等寬雙扇玻璃門。房間中窗的大小和位置的確定，主要是考慮到室內采光和通風的要求，考慮《規范》要求，一般辦公室窗地比，即窗的面積與房間地面的面積比值應大于1:6，會議室要求窗地比不應小于1:5。本設計中窗地比均滿足辦公建筑的使用要求。 外墻面用白色瓷磚貼條，樓兩側采用玻璃幕墻形式，內墻用白色抹灰。所有窗均采用塑鋼窗,疏散處的門采用防火門,其余的為定制木門。剖面設計的目的主要是確定內部空間的使用高度，以確保建筑空間的滿足使用要求，考慮到辦公樓是人流密集的公共建筑，要求有消防等設備高度及主梁的高度，吊頂等。,，經初步估算凈高符合要求。本工程設計采用兩跑，底層樓段踏步＝150300mm，標準層樓梯踏步，滿足辦公建筑樓梯踏步= 280～340mm，=140～160mm的規定。剖面上對窗的尺寸沒有過多限制，因此窗的高度及窗臺的高度依據立面造型確定。辦公樓采用鋼結構雨篷上面找坡排水，屋面處采用有組織內排水管排至室外,屋面防水等級按二級處理，宜選用SBS高分子防水材料,并設置23道防水。第3章 結構設計本項目為6層鋼筋混凝土框架結構體系，占地面積約為700m2，總建筑面積約為3200 m2；，2~ m平面尺寸為39m。采用肋梁筏板基礎， m， m，內地坪為177。[2]框架平面圖柱網布置如圖31。圖31 框架平面柱網布置框架梁柱現澆，屋面及樓面采用120mm厚現澆鋼筋混凝土。基本風荷載= 。、屋面可變荷載標準值上人屋面均布活荷載標準值 樓面活荷載標準值 2. 0kN/m2屋面活荷載標準值 kN/ m2式中：為屋面積雪分布系數，取=。 [7]建筑物場地地形平坦，地基土成因類型為冰水洪積層。自上而下敘述如下：新近沉積層（第一層），粉質粘土，—，巖性特點，團粒狀大孔結構，欠壓密。粉質粘土層（第二層），地質主要巖性為黃褐色分之粘土，硬塑狀態，具有大孔結構，, 。 粉質粘土層（第三層），地質巖性為褐黃色粉質粘土，具微層理，含鐵錳結核，可塑狀態。粉質粘土層（第四層），巖性為褐黃色粉質粘土，具微層理，含鐵錳結核，硬塑狀態，厚度未揭露。[4]不考慮地下水。 [13]場地屬于Ⅱ類二組Tg（s）=，[6]屋面（上人）：30mm厚細實混凝土保護層 22= kN/m2SBS高分子材料防水層 kN/m220mm厚水泥砂漿找平層 20= kN/m2150mm厚水泥蛭石保溫層 5= kN/m2120mm厚鋼筋混凝土板 25= kN/m2V型輕鋼