软件园1号办公楼设计 土木工程专业毕业设计 毕业论文.doc

《软件园1号办公楼设计 土木工程专业毕业设计 毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件园1号办公楼设计 土木工程专业毕业设计 毕业论文.doc（88页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、大连理工大学本科毕业设计（论文）软件园1号办公楼设计Design of office building of Soft Park学 院（系）： 土木水利学院 专 业： 土木工程（英语强化） 学 生 姓 名： 赵凌雁 学 号： 200459011 指 导 教 师： 任慧韬 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 大连理工大学Dalian University of Technology摘 要钢筋混凝土结构具有良好的力学性能，能充分发挥混凝土及钢筋的力学性能。目前，国内外许多建筑都采用钢筋混凝土结构。钢筋混凝土框架结构作为钢筋混凝土结构中的一个结构体系，它具有较强的空间整体性，空间布置灵活，能满足设计

2、上的功能要求，但是该结构体系属于柔性结构，抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大，但可以通过合理的结构设计，可以使其具有较好的延性。该结构体系可应用于学校、医院、宾馆、办公等民用建筑及一些工业厂房。本次设计为“软件园1号办公楼设计”。办公楼位于大连市，抗震设防烈度为7度，场地土类别为类，耐火等级为二级。办公楼的底层层高为3.6m，其它层层高为3.3m，总建筑高度为20.1m。总建筑面积为4221 m2，采用的是六层现浇钢筋混凝土框架结构。体型简单，有利于抗震。设计内容包括建筑设计，建筑图绘制，结构设计，施工图绘制以及外文参考文献翻译等五个主要部分。结构计算部分选取一榀框架进行手算，包括荷载、内

3、力和配筋计算。对整个结构则采用pkpm软件进行配筋计算。设计全部按国家标准，体现了经济、实用、美观、安全的原则。关键词：钢筋混凝土；框架结构；设计 Design of office building of Soft ParkAbstract Reinforced concrete structure have good mechanics function. In this structure, the concrete and the reinforced bar can both show their mechanics functions sufficiently. At present

4、, a lot of buildings adopt reinforced concrete structure at home and abroad. Reinforced concrete structure is a structure system in the armoured concrete framed structure. It has stronger space integrity , space arrangement is agility, can satisfy the design of functional requirement , but this stru

5、cture system belongs to flexibility structure, the lateral stiffness is low, the side direction displacement is bigger under earthquake effect, but under good design it can also have good ductility . This structure system can apply to school , hospital , hotel, office building and so on.This design

6、is named “Design of office building of Soft Park”. The aseismatic intensity is 7 degree, the soil belongs to the kind , the fire-resistant grade is second grade. The total construction area is about 4221 square meters. The first storey is 3.6m and the other storey is 3.3m high in construction, and t

7、he total building height is 20.1m.The structure form is totally cast-in-situ reinforce concrete frame , concision , which benefit to its earthquake-resistant capability. The design content includes five main parts: architectural design, drawing the construction map, the structure design, drawing the

8、 structure map and translating the foreign article. The part of structure calculation involves load, internal force and reinforcing steel bar calculation, which was completed by choosing one single frame .The total structure was calculated by PKPM. The whole design is based on national standard and

9、embodies the principle of economy, practical, beautiful and safe.Key Words： reinforced concrete；frame structure；design注：在该页面中点击鼠标右键，选择“更新域”，在弹出窗口中选择“更新整个目录”，确定即可自动生成目录。标题“目录”，字体：黑体，字号：小三。章、节标题和页码，字体：宋体，字号：小四。阅后删除此文本框。目 录摘 要IAbstractII引 言11 建筑设计说明书21.1 设计依据21.2 设计思路21.3 平、立面布置21.4 楼梯间设计61.5 地面、屋面、顶棚及

10、墙面做法71.5.1 底面、屋面71.5.2 顶棚91.5.3 墙面91.6 其他结点细部构造做法111.6.1 排水构造111.6.2 窗台及门过梁121.7 保温及防潮、防水121.8 其他122 结构设计说明132.1 结构布置及计算简图132.2 重力荷载计算162.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值162.2.2 屋面及楼面的可变荷载标准值172.2.3 梁、柱、墙、窗、门的重力荷载计算172.2.3 重力荷载代表值计算182.3 框架侧移刚度计算212.3.1 横向框架侧移刚度计算212.4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算232.4.1 横向水平地震作用下框架结构的内力

11、和侧移计算232.4.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算302.5 竖向荷载作用下框架结构的内力计算362.5.1 横向框架内力计算362.5.2 横向框架内力组合472.6 截面设计562.6.1 框架梁562.6.2 框架柱602.7 楼梯设计652.7.1 设计资料652.7.2 梯段板计算652.7.3 平台板计算662.7.4 平台梁计算672.8 楼板设计702.8.1 荷载设计值计算702.8.2 计算跨度702.8.3 弯矩计算702.8.4 截面设计712.9 基础设计722.9.1 A柱设计722.9.2 B柱设计76结 论81参 考 文 献82致 谢83引 言本

12、毕业设计主要内容为软件园办公楼设计。根据对周围已有建筑的观察，以及实际的工程地质状况，先确定建筑设计方案。本建筑采用一字型结构，形体简单大方。考虑到办公楼的实际采光问题并为充分的利用光照资源，将办公室尽量放置在南向，北向房屋则尽量设置为资料室，会议室，楼梯及卫生间。为了解决办公楼内的上下交通问题，办公楼内设计了两部楼梯以及一部电梯。考虑到通行便利，在楼房北侧中央相邻放置了一部电梯和一部两跑楼梯，同时考虑到消防需求，将另一部两跑楼梯放置在楼房东北角。同时，根据办公楼消防规范的规定，办公楼要有必要的对外出口。本办公楼除了设计有5.4m宽的正门之外，在一层走廊尽头个设计了一个宽1.2m的出口，满足规

13、范的规定。结构方面，根据已有的建筑设计，本着经济实用的原则，本办公楼采用了现浇混凝土框架结构。在本次办公楼的设计过程中，计算量较大且较易出错的地方有重力荷载值的统计，在这个地方极易出现重复和遗漏。在抗震设计阶段，本着“大震不倒，中震可修，小震不坏”的原则，根据建筑物自身特点，采用底部剪力法进行计算。具体过程是进行了结构布置和计算简图的绘制，重力荷载值的统计。为了便于手工计算，在计算时只是选取了框架结构中的一榀框架进行简化计算。分别进行了框架抗侧移刚度计算，横向地震作用下框架的内力和位移计算，横向风荷载下框架的内力和位移计算，竖向荷载作用下框架结构的内力计算及组合。在确定了结构上的荷载作用之后，

14、又分别进行了梁、柱、板以及楼梯的配筋计算。最后根据一层柱向基础传递的内力大小，计算确定了基础的配筋。在此次的办公楼设计中，大量用到了大学五年中学习的知识，从房屋建筑学，到荷载与结构设计方法，再到钢筋混凝土。可以说很好的综合了大学的很多课程。对之前的所学习的知识也有了更深刻的理解，并能逐步将所学的知识运用到实际工程中。 1 建筑设计说明书1.1 设计依据1、总平面布置图2、相关规范3、设计条件(1)本工程总建筑面积4221.42m2，(2)本工程结构型式采用现浇钢筋混凝土全框架结构，层数6层。(3)抗震设防按7度近震设防，类场地土。(4)本工程地质条件：该场地地层简单，分布稳定，根据钻孔揭露，拟

15、建场地地表为粘性土，下部为砾砂和碎石土。各土层承载力设计值为：粘性土：承载力标准值fk=100kPa；砾砂和碎石土：承载力标准值fk=500kPa。(5) 地下水位在地表以下2.5m处，最大冻土深度为0.9m。(6)大连市基本风压0.65kN/m2(标准值)，基本雪压0.4 kN/m2 。(7)场地类别属于类。(8)耐火等级二级。(9)地面粗糙度为C类。1.2 设计思路1、房间采光良好，通风自如流畅。2、大开间办公室，宽敞明亮，适于办公会议。 3、楼梯一主一副，便于疏散。4、层高大，给人开阔的视野。1.3 平、立面布置本设计共6层，采用平屋面设计，总建筑面积4221.42m2。除第一层有大厅外

16、，其它层的布置均和标准层一样。标准层平面布置如图1.3.1。该建筑底层层高为3.6m，其他层层高为3.3m，立面图如图1.3.2，图1.3.3。图1.3.1 标准层平面图图1.3.2 立面图图1.3.3 立面图1.4 楼梯间设计 楼梯间作为建筑物的主要交通联系部分，起着极其重要的作用。本设计在考虑了建筑立面的需要后，主楼梯间设计如下：1、楼梯踢蹬：一层踢面180高，踏面300mm宽，分两跑。 标准层踢面165高，踏面300mm宽，分两跑。2、一层进大厅设置三阶150高台阶。3、楼梯栏杆造型及做法参见DJ811.4。（见图4-1）图1.4 楼梯栏杆造型及做法图1.5 地面、屋面、顶棚及墙面做法1

17、.5.1 底面、屋面1底层底层普通地面参考DJ811.1地面做法（D3），水泥砂浆面层（混凝土垫层）80厚：如图1.5.1。图1.5.1 底层普通地面做法底层卫生间地面参考DJ811.1地面做法（D26），马赛克面层（混凝土垫层）83厚：如图1.5.2。图1.5.2 底层卫生间地面做法2楼面二至六层普通楼面做法参考DJ811.1楼面做法（L1）水泥砂浆面层30厚：如图1.5.3；图1.5.3 二至六层楼面做法二至六层卫生间楼面做法参考DJ811.1楼面做法（L26）马赛克面层28厚：如图1.5.4。图1.5.4 二至六层卫生间楼面做法3屋面顶层屋面采用平屋面做法，采用珍珠岩保温层，上铺改良性防

18、水卷材：如图1.5.5。图1.5.5 屋面做法1.5.2 顶棚顶棚做法参考DJ811.1顶棚做法（P2）砂子灰面喷浆（13厚），如图1.5.6。图1.5.6 顶棚做法1.5.3 墙面1普通墙面，参考DJ811.1内墙面做法（Q3），砖墙混合砂浆面（18厚）：如图1.5.7。2卫生间墙面，参考DJ811.1内墙面做法（Q10），砖墙防水水泥砂浆面（18厚）：如图1.5.8图1.5.7 普通墙面做法 图1.5.8 卫生间墙面做法3踢脚及墙裙踢脚采用DJ811.1踢脚做法（T1），水泥砂浆踢脚（22厚）：如图1.5.9；墙裙采用DJ811.1墙裙做法（QQ1），水泥砂浆墙裙（22厚）：如图1.5.1

19、0。图1.5.9 踢脚做法图1.5.10 墙裙做法1.6 其他结点细部构造做法1.6.1 排水构造 1楼梯踏步防滑考虑凹槽型防滑设计容易因长久积灰而失去作用，故采用DJ811.4-3/9水泥面踏步防滑设计：如图1.6.1。2散水做法散水参考DJ811- 2/14有垫层混凝土散水做法，本楼盘为六层住宅，故散水宽选取1000，散水向外3坡度，与墙基连接处留20宽缝隙，用沥青砂浆嵌缝，混凝土散水纵向每6000留10宽变形缝：具体做法见图1.6.2。图1.6.1 楼梯踏步防滑 图1.6.2 散水做法1.6.2 窗台及门过梁窗户均在墙体内部，没有悬挑；由于门窗开洞口较大，选用钢筋混凝土预置过梁（h为20

20、0mm）过梁，按构造配筋。具体做法参见DJ811相关部分。1.7 保温及防潮、防水本设计属于坡屋顶式设，保温、防水计具体参见图1.5.5及相关规范本设计无地下室，故只考虑防潮处理。（如图1.7）图1.7 防潮处理1.8 其他所有窗户均采用大连实德塑钢窗（白色），配白色双层真空玻璃；内门采用成品木门，大厅门三扇双开合金玻璃门，建筑立面有部分玻璃幕墙结构，又沈阳远大集团设计施工，要求须达到相关标准；楼梯栏杆及扶手均涂刷为浅灰色；卫生间只留出平面布置和上下水，隔墙及其它设备用户自理；用户在改动墙或原有结构、管线管网时必须与物业负责人员联系，否则后果由业主承担。（以上各部分具体尺寸参见建施及相关图集）

21、。以上是对本设计建筑部分的设计说明，设计未尽事宜、各部分做法或构造不详之处，请参阅大连市建筑设计院编写的建筑制图标准图集（DJ811）以及其它相关规范。2 结构设计说明2.1 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，其标准层建筑平面图（1.3.1）、结构平面（2.1.1）和剖面示意图（2.1.2）。主体结构共6层，1层层高为3.9m，26层层高均为3.9m。外填充墙采用200mm厚的粘土空心砖砌筑，内填充墙采用200mm厚的粘土空心砖砌筑。门为木门，门洞尺寸为0.9m2.0m。窗为铝合金窗，1层洞口尺寸为2.0 m2.0m，26层洞口尺寸为2.

22、0 m1.7m。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取120mm。梁截面高按跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表2.1.1，表中还给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级。其设计强度：C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43 N/mm2）表2.1.1 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级层次 混凝土强度等级横梁（bh）纵梁加梁 （bh）AB跨、CD跨BC跨短纵梁长纵梁16C30350500350400350400350600350700柱截面尺寸可根据公式估算。由表2.9可知，该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值=0.9；各层的重力荷载代表值近似取12kN/。由图可知，

23、边柱及中柱的负载面积分别为7.23.3和7.24.5。楼板面积：530016400=874.12，楼板重力：847.12-（74.6+43.12）=817.12KN图2.1.1 结构平面布置图图2.1.2 剖面示意图根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取500mm500mm。（16层柱子截面相同，混凝土强度相同）框架结构计算简图如图1.2.3所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，26层柱的高度即为层高；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h1=3.9+0.45+1.02-0.12=5.25m。图2.1.3 框架结构计算简图2.2 重力荷载计算2.2.1 屋面及

24、楼面的永久荷载标准值屋面（上人）：30厚细石混凝土保护层 220.03=0.66kN/三毡四油防水层 0.4kN/20厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4kN/150厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75kN/150厚钢筋混凝土板 250.15=3.75kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/合计 6.21kN/ 15层楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55kN/120厚钢筋混凝土板 250.12=3kN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/合计 3.8kN/2.2.2 屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/楼面活荷载标准值 2.0kN/屋面雪荷载标准值 kN/ 式

25、中：为屋面积雪分布系数，取2.2.3 梁、柱、墙、窗、门的重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等情况计算出单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可以计算出单位面积上的重力荷载。墙体为300mm厚粘土空心砖，一层外墙面贴瓷砖（0.5kN/），26层外墙面为20mm厚抹灰，16层内墙面均为20mm厚抹灰，则外墙单位面积墙面重力荷载为：1层：0.5+150.3+170.02=5.34kN/26层：150.3+170.022=5.18kN/内墙为200mm厚粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积墙面重力荷载为：150.2+170.022=3.68kN/木门单位面积重力荷载为0.2

26、kN/；铝合金窗单位面积重力荷载取0.40kN/。表2.2.1 梁、柱重力荷载标准值层次构件b /mh /m/ (kN/m)g / (kN/m)li /mnGi/kNGi1边横梁0.30.7251.055.513 5.95 17557.589 1705.843 中横梁0.30.4251.053.150 1.80 845.360 次梁0.30.7251.055.513 6.50 8286.650 短纵梁0.30.4251.053.150 3.00 12113.400 长纵梁0.30.7251.055.513 6.60 18654.885 加梁0.30.7251.055.513 8.70 147.

27、959 柱0.60.6251.19.900 4.95 341666.170 26边横梁0.30.7251.055.513 6.10 17571.646 1736.123 中横梁0.30.4251.053.150 1.90 847.880 次梁0.30.7251.055.513 6.50 8286.650 短纵梁0.30.4251.053.150 3.10 12117.180 长纵梁0.30.7251.055.513 6.70 18664.808 加梁0.30.7251.055.513 8.70 147.959 柱0.50.5251.16.875 3.30 34771.375 2.2.3 重力荷

28、载代表值计算集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi计算过程见下表。表2.2.2 各构件面积（）层次外墙内墙门窗楼板1层下部138.6281.2534.0250.041层上部63.98198.253.7857.78703.572层下部144.24281.4134.1632.482层上部56.87183.667.24551.6703.573层下部144.24281.4134.1632.483层上部56.87183.667.24551.6703.574层下部144.24281.4134.1632.484层上部56.87183.667.24551.6703.575层下部144.24281.4134.1

29、632.485层上部56.87183.667.24551.6703.576层下部144.24281.4134.1632.486层上部56.87183.667.24551.6703.577层下部20.240007层上部20.2400023.76表2.2.3 重力荷载代表值统计（kN）层次外墙内墙门窗柱梁楼板各质点重力荷载代表值质点号1层下740.12 1035.00 6.80 340.47 1层上341.65 729.56 0.76 43.68 565.49 1393.00 3377.14 8618.97 12层下747.16 1035.59 6.83 221.90 385.69 2层上294.

30、59 675.87 1.45 74.77 357.64 1417.28 3377.14 8332.86 23层下747.16 1035.59 6.83 221.90 385.69 3层上294.59 675.87 1.45 74.77 357.64 1417.28 3377.14 8332.86 34层下747.16 1035.59 6.83 221.90 385.69 4层上294.59 675.87 1.45 74.77 357.64 1417.28 3377.14 8332.86 45层下747.16 1035.59 6.83 221.90 385.69 5层上294.59 675.87

31、 1.45 74.77 357.64 1417.28 3377.14 8332.86 56层下747.16 1035.59 6.83 221.90 385.69 6层上294.59 675.87 1.45 74.77 357.64 1417.28 4509.88 7277.35 67层下104.84 0.00 0.00 0.00 27.50 7层上104.84 0.00 0.00 0.00 27.50 0.00 152.30 284.64 7图2.2.1 各质点的重力荷载代表值2.3 框架侧移刚度计算2.3.1 横向框架侧移刚度计算横梁线刚度ib计算过程见表2.3.1；柱线刚度ic计算过程见表

32、2.3.2。表2.3.1 横梁线刚度ib计算表类别Ec /(N/mm2)b /mmh /mmIo /mm4l /mmEcIo/l /Nmm1.5EcIo/l /Nmm2EcIo/l /Nmm边横梁3.0104300 700 8.5751096600 3.89810105.84710107.7961010走道梁3.0104300 400 1.61092400 210103101041010表2.3.2 柱线刚度ic计算表层次hc /mmEc /(N/mm2)b /mmh /mmIc /mm4EcIc/hc /Nmm149503.01046006001.0810106.54510102633003

33、.01045005005.2081094.7351010表2.3.3 框架柱横向侧移刚度D值（N/mm）构件名1层26层kcDikcDi边柱1.191 0.530 16986 1.646 0.451 23555 中柱1.802 0.605 19408 2.491 0.555 28940 A1,A8,D10.893 0.482 15434 1.235 0.382 19919 B1,B8,c11.352 0.553 17710 1.868 0.483 25198 D4,D4-1,D7,D80.596 0.422 13533 0.832 0.294 15329 C81.054 0.509 16310

34、 1.457 0.421 21990 C4,C4-1,C71.207 0.532 17061 1.668 0.455 23727 D584997 814791 由表格2.3.3可见，D1/D2=584997/814791=0.720.7，故该框架为规则框架。2.4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算2.4.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算1、横向自振周期计算按试将G7折算到主体结构的顶层，即表2.4.1 结构顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVGi/kNDi /(N/mm)ui/mmui/mm67738.137738.138147919.5 234.7 58332.8616

35、070.9981479119.7 225.2 48332.8624403.8581479130.0 205.5 38332.8632736.7181479140.2 175.5 28332.8641069.5781479150.4 135.3 18618.9749688.5458499784.9 84.9 计算结构基本周期T1，其中的量纲为m，取2、水平地震作用及楼层地震剪力计算。在本结构中，结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算，即=0.85=0.85（8618.67+8332.864+7409

36、.69+284.65） =0.8549644.75=42198.04kN因为，所以应该考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数计算得，各质点的水平地震作用按下式计算，即表2.4.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi/mGi/kNGiHi/kNmGiHi/ (GjHj)Fi/kNVi/kN23.65 284.65 6731.97 0.010 19.75 19.75 621.45 7409.69 158937.85 0.245 716.69 736.44 518.15 8332.86 151241.41 0.233 443.62 1180.05 414.85 8332.86

37、 123742.97 0.191 362.96 1543.01 311.55 8332.86 96244.53 0.148 282.30 1825.32 28.25 8332.86 68746.10 0.106 201.64 2026.96 14.95 8618.97 42663.90 0.066 125.14 2152.10 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布图见下图2.4.1。图2.4.1 横向水平地震作用（左）及楼层地震剪力（右）3、水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别计算。各层间弹性位移角。表2.32 横向水平地震作用下的位移验算层次Vi

38、/kNDi /(N/mm)ui/mmuihi/mm e= ui/hi6736.4 8147910.90 12.65 33001/365151180.1 8147911.45 11.75 33001/227941543.0 8147911.89 10.30 33001/174331825.3 8147912.24 8.41 33001/147322027.0 8147912.49 6.17 33001/132712152.1 5849973.68 3.68 49501/1346由上表可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值为1/13271/550，满足要求。4、水平地震作用下框架内力计算。表2

39、.4.4 各层柱端弯矩及剪力计算（1）层次hi/mVi/kNDi /(N/mm)边柱Di1Vi1KyMbi1Mui163.3736.4 8147912353121.27 1.6460.38226.81 43.37 53.31180.1 8147912353134.08 1.6460.4550.61 61.85 43.31543.0 8147912353144.56 1.6460.48270.88 76.17 33.31825.3 8147912353152.71 1.6460.586.98 86.98 23.32027.0 8147912353158.54 1.6460.49194.85 98.33 152152.1 5849971698962.50 1.1910.618191.19 118.18 表2.4.4 各层柱端弯矩及剪力计算（2）层次hi/mVi/kNDi /(N/mm)中柱Di2Vi2KyMbi2Mui263.3736.4 8147912895826.17 2.4910.42536.71 49