(完整版)某办公楼毕业设计论文

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目录

第一部分工程设计1

1 建筑设计

1.1设计基本资料 (1)

1.2建筑设计说明 (2)

1.2.1设计概要 (2)

1.2.2建筑平面设计 (2)

1.2.3建筑剖面设计 (5)

1.2.4建筑立面设计 (5)

1.2.5建筑细部具体构造做法 (5)

2 结构设计

2.1设计资料 (6)

2.2结构布置及计算简图 (7)

2.2.1结构方案选取 (7)

2.2.2梁、柱截面尺寸估算 (7)

2.2.3结构计算简图 (7)

2.3重力荷载计算 (8)

2.3.1屋面及楼面的永久荷载标准值 (8)

2.3.2屋面及楼面可变荷载标准值 (9)

2.3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 (10)

2.3.4计算重力荷载代表值 (12)

2.4横向框架侧移刚度计算 (13)

2.4.1计算梁、柱的线刚度 (13)

2.4.2计算柱的侧移刚度 (14)

2.5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (16)

2.5.1横向水平地震作用下的内力计算和侧移计算 (14)

2.6竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 (23)

2.6.1计算单元 (23)

2.6.2荷载计算 (23)

2.6.3内力计算 (26)

2.6.4梁端剪力和柱轴力的计算 (30)

2.6.5竖向荷载作用下的框架弯矩、剪力以及剪力图。 (32)

2.7横向框架内力组合 (35)

2.7.1结构抗震等级 (35)

2.7.2框架梁内力组合 (35)

2.7.3框架柱内力组合 (34)

2.8梁柱截面设计 (35)

2.8.1框架梁 (35)

2.8.2框架柱 (38)

2.9板的设计 (53)

2.9.1荷载计算 (53)

2.9.2计算跨度 (53)

2.9.3弯矩计算 (53)

2.9.4截面设计 (55)

2.10楼梯设计 (55)

2.10.1楼梯板设计 (55)

2.10.2平台板设计 (56)

2.10.3平台梁设计 (57)

2.11基础设计 (59)

2.11.1边柱B下独立基础 (59)

参考文献68

第一部分工程设计

1 建筑设计

1.1设计基本资料

工程名称：徐州金地集团商务中心；

工程环境：本工程地处淮海西路南侧，西靠立德路，南邻中枢街，位于徐州市中心繁华地段；

建筑类别：丙类；

设计使用年限：50年；

地面粗糙度：D类。

（一）气象资料

徐州市自然条件及气候条件：

年平均温度 14.2℃

最热月平均气温 31.6℃

最高气温 40.6℃

最冷月平均气温 -4.1℃

最低气温 -22.6℃

土壤冻结最大深度 24cm

年平均降雨量 869.9cm

日最大降雨量 213.0cm

相对湿度平均71%（冬季61%，夏季70%）主导风向全年主导风向为偏东风

平均风速 3ms

最大风速 19.3ms

基本风压值 0.35KNm2

夏季平均风速折算成距地面2m处数值： 2.1ms

积雪最大厚度 24cm

基本雪压 0.35 KNm2（二）基本地形及地质水文资料

（1）气候：具有大陆性气候特点，属温带气候，四季分明，雨量充沛。

（2）气象要素：风向常年以东南风最多，东北风较少，夏季主导风向为东南风。年平均风速3ms，最大风速18ms；年平均温度14摄氏度左右，最热月为七月，月平均27摄氏度左右，最冷月为一月，月平均-4.1摄氏度。日极端最高温度40.6摄氏度，日极端最低-22.6摄氏度；年平均结冰期为2个月，从12月到次年的2月；年最大降雪量30-50厘米；年平均降雨量848.1毫米，年最大降雨量1434.4毫米，一日最大降雨量180.0毫米，一小时最大降雨量75.7毫米。年降雨量以7-8月最多，占全年的60%。

（3）工程地质：对建筑物有较大影响的是第四纪地层，本工程地质条件能满足一般建筑物的要求，到需注意冲沟、岩脉，建筑物总平面布置应尽量避开，以免导致建筑物倾斜、拉裂。

粘土、亚粘土地基承载力R=1.2-1.5kg

强风化片麻岩地基承载力R=2.5-3kg

本工程地基土体的平均容重取18.0kg；粘土的孔隙比及液性指数均大于0.85 ；地基承载力标准值取200KN。

（4）水文地质：本地区地下水靠天然降水补给，地下水由东、东

南向西、西北方向流动，与地形坡度一致。

（5）地震工程地质：地质运动以断裂运动为主，褶皱运动为辅，断层裂缝较多，老的断层有三条：峄山断层、张范断层、花石沟断层。在断层内有活动迹象，地壳运动比较活跃，尤其是花石沟断层比较明显，裂隙地面可见。根据有关方面分析：虽然断层较多，但断层并无应力积聚条件，故历史上从未发生过较大地震（最大三级），国家地震局和省地质局确定为7度设防区。

1.2建筑设计说明

1.2.1设计概要

本建筑地上六层，地下室一层，平面整体基本为L形，一层为矩形，，室外地面标高-0.45m，层高3.9m，屋面为上人屋面，屋面挑檐出挑0.2mm,高0.2m，建筑总高24.6m。建筑总长度为57.84m，宽31.414m。建筑总面积约为8980m2。

1.2.2建筑平面设计

（1）使用空间组合

本设计性质属于办公建筑性质，办公建筑应根据使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。办公建筑由办公室用房、公共用房、服务用房和设备用房等组成。将房间按使用的性质分类，分为主要使用部分，次要使用部分和交通联系部分。从而来合理地布置各个房间，同时在不影响安全保卫工作的基础上使其内外联系方便。本设计采用内廊式布局，该布局的主要优点是走道所占的面积比较小，较外廊式布局经济。

（2）房间使用面积、形状、大小的确定

办公建筑应根据使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深，合理确定建筑平面，提高使用面积系数，并宜留有发展余地。本设计考虑到柱网布置的要求，房屋的开间取为7.2m，进深为7.2m。中间走道为2.4m，均符合柱网布置的模数要求。卫生间布置在建筑朝向较差的一面，距最远的房间距离远小于50米，符合规范要求。

（3）门的大小及位置确定

办公室门洞口宽度不应小于1.OOm，高度不应小于2.10m；机要办公室、财务办公室、重要档案库、贵重仪表间和计算机中心的门应采取防盗措施，室内宜设防盗报警装置。根据人流的多少和搬进房间的家具、设备的大小取门宽为1200mm，高度取2100m。开启方式朝房间内侧。大厅正门采用2个双扇双向弹簧门，每扇门宽度均为1200mm。

（4）窗的大小及位置确定

房间中窗的大小和位置的确定，主要是考虑道室内采光和通风的要求。

本次设计中，一般办公室及会议室的窗均采用铝合金窗平推窗，窗地比要求≥1：6，窗高均取为2100mm，宽度取为1800mm。经验算窗地比均符合要求，通风良好。厕所内开的窗采用不透光的材料，充分保证私密性。

（5）公共用房

公共用房宜包括会议室、公用厕所等。

会议室应符合下列要求：根据需要可分设中、小会议室和大会议室；中、小会议室可分散布置；小会议室使用面积宜为30m2，中会议室使用面积宜为60m2；中小会议室每人使用面积：有会议桌的不应小于1.80m2，无会议桌的不应小于0.80m2；大会议室应根据使用人数和桌椅设置情况

确定使用面积，平面长宽比不宜大于2:1，宜有扩声、放映、多媒体、投影、灯光控制等设施，并应有隔声、吸声和外窗遮光措施；大会议室所在层数、面积和安全出口的设置等应符合国家现行有关防火规范的要求；会议室应根据需要设置相应的贮藏及服务空间。本建筑在每层设立一个中会议室。

公用厕所应符合下列要求：对外的公用厕所应设供残疾人使用的专用设施；距离最远工作点不应大于50m；应设前室；公用厕所的门不宜直接开向办公用房、门厅、电梯厅等主要公共空间；宜有天然采光、通风；条件不允许时，应有机械通风措施；卫生洁具数量应符合现行行业标准《城市公共厕所设计标准》CJJ14的规定。

（6）水平交通联系部分：走廊，过道，连廊。

该部分的主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等，以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的要求。考虑到柱的截面尺寸和基础布置，取走道宽 2.4m，可让三人并行通过。

（6）楼梯

楼梯各部分尺寸的确定及在建筑中的位置应满足民用建筑设计通则和建筑防火的要求。墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离即楼梯梯段宽度除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，按每股人流为0.55+(0～0.15)m的人流股数确定，并不应少于两股人流。0～0.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多的场所应取上限值。

本设计中设置了3个双跑防火楼梯，楼梯的位置在规范上有明确的规定。房门距最近的楼梯口的距离与防火等级和建筑类型有关，一般最大需30m。两跑楼梯间留有空隙，称为楼梯井。楼梯井100mm，可以

供消防水管穿过。楼梯的梯段宽度根据建筑使用者的多少确定，每人需占有一定的疏散宽度，而且梯段宽度应大于1.1m，本设计为1.8m。

五层及五层以上办公建筑应设电梯。所以本建筑在中间楼梯相邻处设置两部电梯。由屋面上人，所以电梯机房设置在建筑顶层，电梯可上至六层，。

（7）交通联系枢纽──门厅

门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡，人流集散的交通枢纽，起着转换方向，与走道、楼梯或其他房间联系等作用。门厅内可附设传达、收发、会客、服务、问讯、展示等功能房间(场所)。根据使用要求也可设商务中心、咖啡厅、警卫室、衣帽间、电话间等；楼梯、电梯厅宜与门厅邻近，并应满足防火疏散的要求；严寒和寒冷地区的门厅应设门斗或其他防寒设施；有中庭空间的门厅应组织好人流交通，并应满足现行国家防火规范规定的防火疏散要求。在对称布局中，常将交通枢纽布置在整个建筑居中的部位。人员密集的公共建筑门厅，一般采用外开门或弹簧门。

因为门厅是整个建筑的中心枢纽，同时也是接待来访人员办理手续或等候的地方，所以在出入口的门厅、楼梯间设置收发室、警卫值班室等，才能使其具备人流疏散通畅、使用方便的效果。为了大楼正常使用的需要和便于控制维修，因此在一层门厅右侧设置配电室等。

（8）地下室

地下室、半地下室应有综合解决其使用功能的措施，合理布置地下停车库、地下人防、各类设备用房等功能空间及各类出入口部；地下空间与城市地铁、地下人行道及地下空间之间应综合开发，相互连接，做到导向明确、流线简捷。

地下室平面外围护结构应规整，其防水等级及技术要求除应符合现

行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108的规定外，尚应符合下列规定：1、地下室应在一处或若干处地面较低点设集水坑，并预留排水泵电源和排水管道；2、地下管道、地下管沟、地下坑井、地漏、窗井等处应有防止涌水、倒灌的措施。地下室、半地下室的耐火等级、防火分区、安全疏散、防排烟设施、房间内部装修等应符合防火规范的有关规定。

1.2.3建筑剖面设计

为了充分反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系而需要进行剖面设计，其主要任务是确定建筑物各部分应有的高度，建筑物的层数及建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构构造关系等。本设计所剖切部位为最右侧楼梯间。

1.2.4建筑立面设计

立面图反映的是建筑四周的外部形象，立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑选型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合而进行的。

1.2.5建筑做法：

（1）屋面做法（选用刚性防水屋面）：

1、SBS沥青防水卷材（八层作法）

2、40厚配筋C25细石混凝土

3、20厚1：3水泥砂浆找平

4、100厚1：8水泥陶粒找坡

5、100厚现浇混凝土板

6、10厚板底抹灰

（2）楼面做法（办公室及会议室）选用磨光花岗岩地面：

1、20厚磨光花岗岩岩块

2、30厚1：3 干硬性水泥砂浆（面上撒2mm厚水泥）

3、水泥浆结合层一道

4、现浇100厚钢筋混凝土楼面板

5、V型轻钢龙骨吊顶（二层9mm纸面石膏板，50mm厚岩棉板保温层）

（3）楼面做法（走廊）选用水磨石地面：

1、水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底）

2、现浇100厚钢筋混凝土楼面板

3、V型轻钢龙骨吊顶（二层9mm纸面石膏板，50mm厚岩棉板保温层）

（5）内墙做法（选用混合砂浆粉面）：

1、刷乳胶涂料二度

2、5厚1：3：3水泥石灰砂浆粉面；

3、15厚1：1：6水泥石灰砂浆打底；

4、240厚混凝土空心小砌块

（6）外墙做法（选用瓷砖墙面）

1、外墙面贴瓷砖

2、8厚1：2水泥砂浆抹面（含防水剂）

3、12厚1：3水泥砂浆打底（含防水剂）

4、200厚加气混凝土砌块

（7）底层墙基防潮：

采用防水砂浆防潮层

20厚1：2水泥砂浆掺5%防水剂，位置一般在-3.45标高处

2 结构设计

2.1设计资料

工程规模：主体六层；地下室一层；

结构类型：框架结构；

抗震设防烈度：7度，第二组别，设计地震基本加速度值为0.10g；

场地：Ⅱ类；

设计使用年限：50年；

框架抗震等级：三级

结构重要性系数：1.0

2.2结构布置及计算简图

2.2.1结构方案选取

选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体系包括砖混结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。经综合考虑，本设计决定采用框架结构体系。

框架结构体系：由梁柱连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期长，地震反应较小，经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大。

根据本建筑的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，填充墙采用240mm厚混凝土空心小砌块，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，柱、梁、板的混凝土等级均为C30,楼板厚度均取100mm，纵向受力钢筋采用HRB400，其余采用HPB235和HRB335级。

本建筑为商业办公楼，房间布局较为整齐规则，结构采用L型布局，一层部分结构采用网架。轴线1至轴线8采用四柱三跨不等跨的形式，中间一跨为过道所以跨度小。轴线8至轴线15为大空间办公区，为5柱四跨不等跨形式，柱网布置形式详见结构平面图。一般情况下，框架结构是一个空间受力体系。为方便起见，常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的扭转作用，将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析计算。由于通常横向框架的间距相同，作用于各横向框架上的荷载相同，框架的抗侧刚度相同，因此，各榀横向框架都将产生相同的内力与变形，结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可。本设计取轴线4框架进行结构计算。

2.2.2梁、柱截面尺寸估算

（1）梁截面估算：

梁截面估算：

主梁高为跨度的110～112，截面宽为高的12～13：

A～D轴线轴线框架梁跨度为7200mm和2400mm两种，因有次梁集中荷载作用，截面均取为300mm×600mm

次梁高按跨度的112～118来估算，截面宽为高的12～14：

主要次梁跨度有7200mm和3600mm两种，为了施工方便截面均取为200mm×500mm，其余次梁截面详见结构施工图。

（2）柱截面估算：

该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值为=0.8，各层重力荷

载代表值近似取12kNm 2，

321.27.27.2121074567720.814.3

mm ?????=? 综合考虑各种因素，取柱子截面为正方形，则柱截面边长675mm ，

本设计取柱截面尺寸700×700mm 。

2.2.3结构计算简图

框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线

取至板顶， 1～6层高度即为层高，取3.9m ；底层柱高度从基础顶面取

至一层板顶，即h 1＝3.45+0.45＝3.9m 。见图2.2.3-1（梁计算跨度按Ｇ

Ｂ５００１０－２００２第５．２．３条确定）

图2.2.3-1 结构计算简图

2.3重力荷载计算

2.3.1屋面及楼面的永久荷载标准值

（1）六层屋面

隔热层：12×11.8×0.18=1.062 m2

找平层：20厚1：3水泥砂浆找平20×0.02＝0.40kNm2保护层：40厚配筋C25细石混凝土22×0.04＝0.88kNm2

找坡层：1：8水泥陶粒100mm 14×0.10＝1.40kNm2

结构层：100mm现浇钢筋混凝土板25×0.10＝2. 50kNm2

板底抹灰：10mm石灰抹灰17×0.01＝0.17kNm2

防水层：SBS沥青防水卷材八层作法0.4kNm2

合计7.20kNm2

（2）楼面

（2.1）走廊：

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）0. 55kNm2

100mm现浇钢筋混凝土板25×0.10＝2.

50kNm2

水磨石地面（包括10mm面层，20mm水泥砂浆打底）0.65kNm2 V型轻钢龙骨吊顶（二层9mm纸面石膏板，50mm厚岩棉板）0.25kNm2合计 3.95kN m2取4.0kNm2

（2.2）会议室及办公室地面：

磨光花岗岩地面1.20kNm2

100mm现浇钢筋混凝土板25×0.10=2.50kNm2

V型轻钢龙骨吊顶（二层9mm纸面石膏板，50mm厚岩棉板）0.25kNm2合计 3.95kN m2≈4.0kNm2

2.3.2梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算

混凝土空心小砌块：11.8kNm2

（1）梁自重计算

主梁(300×600)自重：0.30×（0.6-0.1）×25＝3.75kNm

次梁(200×500)自重：0.20×（0.5-0.1）×25＝2.00kNm

（2）柱自重计算

柱（700×700）自重: 0.70×0.70×25＝12.25kNm

抹灰层（10厚混合砂浆）：0.01×4×0.70×17=0.48kNm

合计：12.73kNm

（3）墙自重计算

外纵墙自重：

纵墙：11.8×0.24×(7.2×3.9-2×2.1×1.8)＝58.11 kN

铝合金窗：0.35×2×2.1×1.8＝２.64 kN

外墙面贴瓷砖：0.5×0.24×(7.2×3.9-2×2.1×1.8)＝10.26 kN

内墙面20厚抹灰：17×0.02×(7.2×3.9-2×2.1×1.8)＝6.98 kN

合计75.99KN

内横墙自重：

横墙：11.8×0.24×7.2×3.9＝79.52 kN

20厚抹灰：17×0.02×7.2×3.9＝19.09 kN

合计98.61KN

内纵墙自重：

纵墙：11.8×0.24×(7.2×3.9-2×2.1×1.2)＝

65.25 kN

20厚抹灰（2侧）：17×0.02×(7.2×3.9-2×2.1×1.2)＝7.83 kN

木门0.2×2×2.1×1.2＝1.01 kN

合计74.09KN

女儿墙自重：

侧墙重及压顶重：11.8×0.24×1.2×7.2+25×0.3×0.24＝37.43 kN

外墙面贴瓷砖：0.5×7.2×1.2＝4.32 kN

水泥粉刷内面：0.36×1.2×7.2＝3.11 kN

合计44.56KN

2.3.3活荷载标准值

（1）屋面及楼面活载

上人屋面均布活荷载标准值2.0kNm2

楼面活荷载标准值(办公部分) 2.0kNm2

走廊活荷载标准值2.5kNm2

考虑活动隔墙及二次装修，楼面活载取为4.0kNm 2

（2）屋面雪荷载标准值

s k =μr ×s 0=1.0×0.35=0.35kNm 2

式中：μr 为屋面积雪分布系数，取μr ＝1.0

（3）风荷载标准值

垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算：

徐州地区基本风压＝0.35kNm2，由《建筑结构荷载规范由于本建筑处于淮海西路南侧，位于有密集建筑群且房屋较高的城市市区，所以地面粗燥度为D 类。

离地面或海平面高度（M ） 5 10 15 20 30 风压高度变化系数 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62

采用风振系数来考虑风压脉动得影响，建筑结构在z 高度处的风振系数按下式来计算：

式中， ——脉动增大系数；——脉动影响系数；——振型系数； ，H<30,粗糙度D 类，可得脉动影响系数=0.36；

因为D 类地区乘以0.32，所以脉动增大系数

2=0.320.350.342=0.01

采用经验公式来计算结构基本自振周期,

32310.250.5310/T H B

-=+?

3230.250.5310(26.62)/57.840.340.25s s -=+??=> ,查表得，＝1.18，

取轴线4的一榀横向框架，其负载宽度为7.2m，因此沿房屋高度的分布风荷载标准值

计算过程如表2.3.3-1：（见下页）

表2.3.3-1沿房屋高度分布风荷载标准值

层次H i(m)H i H i H q K(kNm)F K (KN)女儿墙24.6 1.2 0.6210.35 1.1212 623.4 3.9 1.0000.6210.35 3.6514.24 519.5 3.9 0.8330.6210.35 3.6514.24 415.6 3.9 0.6340.6210.35 3.6514.24 311.7 3.9 0.5000.6210.35 3.6514.24

27.8 3.9 0.3170.6210.35 3.6514.24

1 3.9 3.9 0.159 0.6

2 1 0.35 3.65 14.24

-1 0.45 0.45 0.0180.6210.350.42 1.36

框架结构分析时，按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，如图2.3.3-1：