建筑毕业设计书某市建筑装饰公司办公楼建筑设计结构设计与论文翻译

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1、 .引 言毕业设计是土木工程专业建筑工程方向学生学习中的一个必不可少的教学环节，是理论与实践相结合的训练阶段，是学生应用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构、施工、设备和相关学科的基础知识。在设计中，我们需要将四年所学融会贯通，因此，毕业设计有利于提高学生独立思考、独立工作的能力和分析解决实际工程的能力。我的设计题目是“市建筑装饰公司办公楼”，主要容包括建筑设计部分和结构设计部分。其中，结构设计是主要部分。在建筑设计中，我综合考虑了功能、经济等多方面因素，努力将试验楼作到美观、实用，具有现代文化气息。在结构设计中，我的主要设计部分均借助于手算，力组合部分用PK计算。最后结果与电算相

2、比较，提高精度。在设计的过程中，我查阅了规和各种相关书籍，熟悉了结构方案选择的要点、荷载计算的原则、力分析与组合的具体过程以与楼梯和基础的设计方法。通过毕业设计，我们可以把以前所学的零散的知识有机、系统地串联起来，对房屋建筑的设计过程、步骤、要求有了清晰的理解，形成了一个比较完善的知识结构，为今后的工作和学习打下了坚实的基础。由于缺乏实际工作经验，以与对知识的掌握程度以与运用的熟练程度不够，在设计中必然存在有许多疏漏和错误，敬请各位老师批评指正。摘 要本毕业设计由三部分组成：办公楼建筑设计、结构设计和论文翻译。建筑设计部分的题目为“市建筑装饰公司办公楼”。设计中综合考虑建筑地理位置、建筑使用功

3、能和建筑结构安全性能，对该办公楼进行建筑设计和结构设计。建筑设计部分包括平面、立面、剖面设计并在设计上体现办公建筑的特点和功能要求。该建筑结构为钢筋混凝土六层框架，采用抗震结构设计，同时结合PKPM系列软件对该框架结构进行辅助设计和结构验算。 论文翻译部分的英文文献是“Corrosion resistance and chloride diffusivity of volcanicashblended cement mortar”（ 火山灰混合水泥的耐腐蚀性和氯化物扩性）。毕业设计最后成果包括：设计说明书（建筑设计、结构设计、论文翻译）和建筑施工图（建筑平面、立面、剖面图）与结构施工图（基础图

4、、平面结构布置图、框架梁柱施工图、楼梯结构施工图）。关键词: 毕业设计 ；办公建筑设计；钢筋混凝土框架设计 ；PKPMABSTRACTThis graduation design is composed of three chapters:architecture design, structure design, and English thesis translation.The theme of the engineering designis “A office building of NanjingBuilding Decoration institute”. In the desi

5、gn, the geographical position, the function and safe performance of the building structure is considered for the architectural design and structural design. In the architectural design, the plane、elevation and section of the building is designed to reflect the characteristic and the function of a co

6、mmerce-official building. The structure of this building is six-storey reinforced concrete frame. And it is proceeded the earthquake-resistance structure design. The same time, PKPM software is carried on to assist the structure design and check the structure calculation.The English document of theE

7、nglish thesis translation is “Corrosion resistance and chloride diffusivity of volcanicashblended cement mortar”.The ultimate achievement of the graduation design includes: the design specifications (architecture design, structure design, special English translation); architecture construction drawi

8、ng (level, elevation and section drawing ); structure construction drawing ( foundation drawing, plane structure lay out drawing and so on ).Keyword:Graduation design; Office building design; Reinforced concrete frame design; PKPM目 录1 建筑设计11.1 工程概况11.1.1工程概况11.1.2设计资料11.1.3设计依据11.2 建筑设计说明21.2.1建筑平面2

9、1.2.2建筑立面51.2.3 建筑剖面71.2.4采光、通风设计71.2.5 建筑材料71.3 建筑构造作法81.3.1屋面81.3.2楼面81.3.3地面91.3.4墙面91.3.5外墙面101.3.6踢脚101.3.7散水101.3.8砂浆防潮层102 结构设计112.1 设计资料112.1.1工程概况112.1.2结构选型112.2 结构布置122.3 结构构件初估132.3.1现浇板132.3.2梁截面尺寸142.3.3柱截面尺寸142.4 框架梁柱线刚度计算152.4.1横梁线刚度计算152.4.2柱的线刚度计算162.4.3横向框架柱侧移刚度D值计算162.5 荷载计算162.5

10、.1荷载传递的基本原理162.5.2恒荷载计172.5.3活荷载计算202.5.4风荷载计算222.5.5地震作用计算242.6 力计算与位移验算282.6.1恒载作用下力计算282.6.2水平地震作用下位移验算与力计算342.6.3 风荷载作用下位移验算382.7 力计算（PKPM辅助计算）392.7.1建模与相关信息输入392.7.2恒荷载作用下力输出412.7.3活荷载作用下力输出442.7.4风荷载作用下计算简图462.7.5水平地震作用计算与其弯矩图472.8 力组合与截面设计482.8.1梁截面设计522.8.2框架柱计算552.9 楼板结构设计602.9.1楼板设计（双向）602

11、.10 楼梯结构设计632.10.1楼梯梯段板设计632.10.2平台板设计652.10.3平台梁设计662.11 基础结构设计692.11.4地基承载力与基础冲切验算712.11.5基础底板配筋计算73论文翻译部分火山灰混合水泥的耐腐蚀性和氯化物扩散性76参考文献80致81附录8288 / 761 建筑设计1.1 工程概况1.1.1工程概况本工程为市建筑装饰公司办公楼。根据建筑物功能使用、经济性能要求与该地区建筑行业的发展水平，该办公楼采用钢筋混凝土框架结构。在方案的设计过程中考虑建筑物功能与形式的关系、建筑与地形的关系，从建筑物功能与形式等几个方面进行了探索。设计主要依据有关国家建筑、结构

12、设计规，根据新沂地区工程地质条件、地震设防烈度、气象资料等有关资料进行设计。1.1.2设计资料年平均温度 15.2最高气温 40.2最低气温 -4.6年平均降雨量 1850mm暴雨降水强度 3.42/（S/100m2）主导风向 全年主导风向为偏东风基本风压值 0.4kN/m2基本雪压 0.65 kN/m2抗震设防烈度7度，第一组，设计地震基本加速度值为0.1g建筑类别 丙类框架抗震等级 三级设计使用年限 50年结构重要性系数 1.0环境类别 地面以上类1.1.3设计依据建筑结构荷载规（GB500092001）混凝土结构设计规（GB500102002）建筑抗震设计规（GB500112001）建筑

13、地基基础设计规（GB500072002）1.2 建筑设计说明1.2.1建筑平面本工程是办公楼建筑，根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。由办公用房、公共用房和服务用房等组成。办公楼各种房间的具体设置、层次和位置，根据使用要求和具体条件确定。办公建筑根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件。本工程为建筑设计研究院，其建筑功能空间需设置资料室、档案室、晒图室、出图复印室、会议室、设计室和绘图室以与行政办公室，其中，设计室、绘图室与会议室需较大空间。本节设计容包括使用部分的平面设计和交通联系部分的平面设计。本建筑坐北向南有利用

14、采光，并在根据各功能空间对采光的要求布置各个房间的平面位置。本建筑平面设计中为了有机地组合部使用空间，合理划分使用分区，考虑各功能空间使用要求的不同以与它们之间的相互关系合理布置各房间，以方便各房间的交通联系同时满足各功能空间的合理使用。（一）功能空间平面位置的确定各房间的布置符合建筑平面体型与建筑面积的要求同时满足各房间使用功能的要求使之既方便使用也便于联系。按规要求本设计中设两部楼梯间，两部楼梯间分别位于建筑物的端部和中部。由建筑平面体型的要求，因此需要较大建筑空间的会议室、绘图室、设计室。由于绘图室、设计室、资料室、档案室等对采光要求较高则布置于南侧。同时便于使用功能上的联系，绘图室、出

15、图复印室两者相邻，设计室、资料室、档案室三者相邻。洗手间布置则布置在建筑朝向较差的一面，距离最远的工作点不大于50m，为不向邻室对流的直接自然风和天然采光，并设置前室。开水间所需空间小同时考虑到供、排水管道布置的方便则与洗手间前室相邻且面临走廊便于使用。（二）房间使用面积、形状、大小的确定一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设备所占活动面积；以与行走、交通所需的面积，同时考虑建筑总平面和办公人员数量的要求。本设计中按办公室常用尺寸数据取值，平均每人办公面积4m2，主要办公室与功能空间的开间取3.6m, 进深取6.0m；较大空间开间取7.2m，进深6.0m。考虑平均每人

16、办公面积4m2的人数要求确定洗手间、楼梯间平面尺寸与面积，同时考虑办公建筑相关规定的要求以与结构布置的对称性和连续性，很好的符合办公楼建筑使用的需求，而且平面布置简洁明了结构布置简便合理。（三）门的大小与位置的确定规规定办公室门洞口宽不应小于1000mm，高不应低于2m。本设计中根据人流的多少和搬进房间设备的大小，普通办公室与功能空间取300mm+900mm的1.2m不等宽双扇门，高2.4m；大空间功能房间则采用2m等宽双扇门，高2.4m；厕所与其前室的门宽适当的减小取为0.9m，高2.2m；按防火规要求端部封闭楼梯间和中部楼梯间门均设为宽1.5m高2.4m的等宽双扇开启防火门，为便于疏散按防

17、火规规定门开启方向需与疏散方向一致，故底层开启方向为向外开启，其它楼层开启方向为向开启；按防火规的要求，底层走道两端设等宽双扇玻璃门，宽1.5m高2.6m。主入口大厅门采用两个双扇双向玻璃门每个宽2.8m高2.7m。（四）窗的大小与位置的确定房间中窗的大小和位置的确定，主要是考虑到室采光和通风的要求，考虑规要求，一般办公室窗地比，即窗的面积与房间地面的面积比值应大于1:6，本设计中的绘图室、设计室则要求窗地比不应小于1:5。本设计中窗地比均满足办公建筑的使用要求。本设计中，窗户均为推拉式开启塑钢窗，窗的大小和位置不仅满足室采光和通风的要求，同时考虑建筑立面的效果和结构构件的布置，窗户顶面均与梁

18、底部齐平，避免布置过梁。考虑卫生间的使用要求：卫生间窗高1500mm，并采用毛玻璃，同时配置机械通风设备。为满足廊的采光要求，廊两侧的部分墙体设高窗。（五）交通联系部分的平面设计1）总则：交通联系部分的设计不仅要考虑保证使用便利和安全疏散的要求，而且还要考虑其对造价和平面组合设计的影响。平面设计中对交通联系部分作以下要求： 通路线简洁明确，以利于联系通行方便； 宽度合理，人流畅通，以利于紧急疏散安全迅速； 应满足一定的采光和通风要求； 交通面积力求节省，同时兼顾空间造型的处理等。2）水平交通联系部分走廊走廊是连结各个房间、楼梯和门厅等各部分，以解决建筑中水平联系和疏散问题。走廊的宽度应符合人流

19、通畅和防火要求，通常单股人流的通行宽度约为550600mm。在通行人数较多的公共建筑中，应按其使用特点、平面组合要求、通过人流的多少与调查分析或参考设计资料确定走廊的宽度。对于办公建筑，建筑设计规规定，走道长度大于40m办公建筑两面布房时走道净宽不小于1.8m，在本设计中，走道两边中柱轴线相距2.4m，两边墙体与柱侧齐平便于走道使用，走道净宽1.9m，走道两侧房间设高窗满足走道采光。3）垂直交通联系部分楼梯、电梯 楼梯在楼梯的设计中，楼梯的尺寸和位置应使其符合建筑设计防火规、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规的规定。按防火规要求，超过5层的公共建筑应设封闭楼梯间，且考虑到防火疏散，两个楼

20、梯间距60m，应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的防火门。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。坡度和踏步尺寸：民用建筑舒适的坡度围是2635，踏步尺寸可用以下公式计算b+h=450mmb+2h=600mm-630mm其中b为踏步宽，h为踏步高。其常用尺寸为 b=280mm-340mm h=140mm-160mm建筑楼梯模数协调标准GBJ101-87规定踏高不宜大于210mm，小于140mm，各级踏高应该一样，踏宽可采用220、240、260、280、300、320等。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按

21、每股人流宽度0.55m+00.15m计算，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m，楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率，、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。同时考虑建筑空间的布置、建筑功能的方便使用、相关规要求以与结构刚度的均匀分布等诸多因素。本设计中设两部现浇板板式双跑楼梯，均设封闭楼梯间和防烟前室。因此楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm，坡度为26.6，如图1.1所示。图1.1 楼梯示意图楼梯的扶手应坚固适用同时美观大方。本设计中楼梯扶手采用不锈钢材料，外观与尺寸满足办公建筑空间气

22、氛和视觉感受的需求。扶手高度考虑人的高度与其使用方便的要求，取1m，在楼梯的起始与终结处，扶手均自其前缘向前伸出150mm，且出于安全因素，扶手末端均进行圆角处理。1.2.2建筑立面建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计的任务是恰当确定立面中各组成部分和构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与容统一的建筑立面。建筑立面设计是一个由粗到细的过程，主要要从以下几点入手：尺度和比例。立面组成部分的尺度要正确，比例要协调；节奏和虚实。节奏感可以通过门窗的排列组合、墙面构件的划分表现；虚实对比则通过形体的凹凸光影效果实现；材料质感和色彩配置；细部处理。如檐口和入口处理等

23、。本设计的是独立办公楼建筑充分保持商业办公气息，立面明快、稳重、简练和一定的对称性，突出柱和梁的轮廓，分割立面加强立面质感不仅有利于梁柱的受力也起到立面装饰效果。本部分设计容紧密结合了房屋部空间组合的平剖关系，绘制整个立面的基本轮廓，同时考虑了工程技术和施工工艺的限制，着重分析了各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑顶层等进一步作重点与细部处理。建筑物南立面如图1.2所示：图1.2 建筑立面设计图1）追求尺度合理和比例协调在建筑设计图集中查找相应部位的尺度，如踏步高取150mm，楼梯栏杆高1000mm，以满足人们生活习惯和安全的需要。在平面设计中考虑立面的凹凸出部分的丰富，

24、并尽量使比例协调，满足人们的视觉习惯以与结构上的要求。南立面两端呈圆弧突出，为暗色玻璃幕墙，中部主入口处一二层向凹进一定尺寸并于入口两边设置局部弧形玻璃幕墙墙面，上部则采用暗色玻璃幕墙，与边部达到虚实凹凸效果并突出主入口的重要性和视觉地位，很好的丰富了立面建筑效果。2）考虑材料质感和色彩配置在立面轮廓的比例关系、门窗排列、构件组合以与墙面划分基本确定的基础上，较为合理地对材料质感和色彩进行了选择和配置，以使建筑立面进一步取得丰富和生动的效果。中部和边部的玻璃幕墙为暗色，墙体为米白色，分隔立面的梁柱则采用暗灰色涂料。整个质感和色彩搭配形成明快、稳重、简练，使整个建筑的商业办公气氛与周围环境相互融

25、合。3）注重细部处理突出建筑物立面中的重点，既是建筑造型的设计手法，也是房屋使用功能的需要。建筑物的主要出入口部分，是人们经常经过和接触的地方，在使用上要求地位明显，易于找到，同时也是整个建筑物视觉中心之一。主入口设有厚重大方的雨棚和主入口阶梯，雨棚和柱以与阶梯均采用深色石饰面既满足使用的需要也很好的加强了建筑物立面的造型，同时其与部门厅以与两侧和上方的玻璃幕墙形成虚实对比，很好的突出了主入口的地位。建筑底部采用毛石勒脚，顶层女儿墙采用中灰色隔条装饰加强很好地丰富勒建筑物立面上下端造型效果。1.2.3 建筑剖面剖面图旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系，其主要任务是确定建筑物各部分应有的

26、高度，建筑层数与建筑空间的组合关系。1）房间高度的确定：房间高度可用层高或净高表示。净高为室地面至顶棚或其他屋顶构件底面的距离；层高为净高加建筑结构高度（如梁板高度）。房间净高受使用性质、采光和通风要求、结构类型、设备设置、室空间比例等诸多因素的影响。本设计取房间层高均为3.3m，满足办公楼建筑的使用要求2）底层地平标高：为防止室外雨水流入室，并防止墙身受潮，一般民用建筑常将室地坪适当抬高。本设计室地坪标高0.000m，室外地面标高0.450m，通过三级台阶进入标高0.000m，台阶踢面高h=150mm，踢面宽b=300mm。1.2.4采光、通风设计办公楼在各墙面都设有大面积的窗户，在尽量采用

27、自然采光和通风的基础上，辅以人工设备。1.2.5 建筑材料梁、柱、板与基础混凝土均采用C30混凝土。墙体填充材料采用混凝土空心小砌块，砌块规格按不同类别墙体尺寸分别确定，次要隔断墙采用120mm厚轻钢龙骨隔墙。1.3 建筑构造作法1.3.1屋面屋面采用刚性防水屋面（注：刚性放水层设分格缝）：1 40厚C20细石混凝土2 三毡四油防水层3 20厚1:3水泥砂浆找平层4 现捣钢筋混凝土屋面板坡度23 1.3.2楼面（一）走廊与楼梯采用石楼面：1 20厚石楼面，稀水泥浆擦缝2 8厚1:1水泥细砂浆结合层3 20厚1:3水泥砂浆找平层4 捣制钢筋混凝土楼板（二）卫生间与开水间采用马赛克楼面（带防水层）

28、：详见.J9501 10/31 4厚马赛克，素水泥浆擦缝2 5厚1:1水泥细砂浆结合层3 15厚1:3水泥砂浆找平层4 30厚C20细石混凝土层5 用聚氨酯三遍涂抹防水层，厚1.5-1.8或水乳型橡胶沥青防水涂料一布（无纺布）四涂放水层，厚1.8-2.0mm，四周卷起150高6 20厚1：3水泥砂浆找平层，四角抹小八字角7 捣制钢筋混凝土楼板（三）各房间采用地砖楼面：1 810厚地砖楼面，干水泥擦缝2 5厚1:1水泥细砂浆结合层3 20厚1:3水泥砂浆找平层4. 捣制钢筋混凝土楼板1.3.3地面（一）门厅、过道与楼梯采用石地面：1 20厚石铺面灌稀水泥浆擦缝2 撒素水泥面（洒适量清水）3 30

29、厚1:4干硬性水泥砂浆结合层4 刷素水泥浆一道5 60厚C10混凝土6 100厚碎石或碎砖夯实7 素土夯实（二）卫生间采用马赛克地面（带放水层）：1 4厚马赛克地面干水泥擦缝2 5厚1:1水泥砂浆结合层3 15厚1:3水泥砂浆找平层4 60厚C10混凝土5 用聚氨酯三遍涂抹防水层，厚1.5-1.8或水乳型橡胶沥青防水涂料一布（无纺布）四涂放水层，厚1.8-2.0mm，四周卷起150高6 20厚1：3水泥砂浆找平层，四角抹小八字角7 100厚碎石或碎砖夯实8 素土夯实（三）各房间采用地砖地面：1 810厚地面砖干水泥擦缝2 撒素水泥面（洒适量清水）3 10厚1:2干硬性水泥砂浆结合层4 刷素水泥

30、砂浆结合层一道5 60厚C10混凝土6 100厚碎石或碎砖夯实7. 素土夯实1.3.4墙面（一）普通墙采用乳胶漆墙面：1 刷乳胶漆2 5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面压实抹光12厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底（二）卫生间与开水间墙采用釉面砖墙面： 1 5厚釉面砖白水泥浆擦缝2 6厚1:0.1:2.5水泥石灰膏砂浆结合层12厚1:3水泥砂浆打底1.3.5外墙面外墙采用白水泥粉刷墙面：1 10厚1:2.5白水泥石英砂粉面2 10厚1:3水泥砂浆打底1.3.6踢脚踢脚采用石踢脚：1稀水泥浆擦缝，1020厚石板220厚1:2水泥砂浆灌缝1.3.7散水散水为混凝土水泥沙浆面散水（带垫层）：1. 15

31、厚1:2水泥砂浆抹面，压实抹光2. 60厚C15混凝土，上撒1:1水泥砂子压实抹光3. 120厚碎石或碎砖垫层4. 素土夯实，向外坡4%1.3.8砂浆防潮层详见J9501 1/11. 20厚1:2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在-0.06标高处2. 20厚1:2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在-0.045标高处2 结构设计2.1 设计资料2.1.1工程概况工程名称：建筑装饰公司办公楼工程规模：主体6层；结构类型：框架结构；工程环境：本工程位于市区。本地区抗震设防等级为7度，第一组别，设计基本地震加速度值为0.10g；场地土类别：类；本工程抗震设防标准为7度；丙类建筑。 地面粗糙度：B类（周围建

32、筑较密集）现浇钢筋混凝土框架抗震等级：三级环境类别：地面以上类，基础为二（a）设计使用年限：50年底层与其他层层高均为3.3m，女儿墙高1.2m。建筑物总高度为21.0m。室外高差为0.45m，无地下室。2.1.2结构选型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、经济与施工条件等因素。1）竖向承重体系的选择：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-剪力墙结构体系与筒体结构体系等。砖混结构体系：主要由墙体承受竖向荷载，楼板层承受水平荷载，同时设置构造柱加强墙

33、体的稳定性，设置圈梁增强建筑物的空间刚度与整体性。其自重大，且不利于抗震，加上浪费粘土资源，因此目前限制使用。框架结构体系：由梁柱连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型灵活等优点，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。剪力墙结构体系：由剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的结构，剪力墙是利用建筑外墙和隔墙位置布置的钢筋混凝土结构墙，承受竖向荷载在墙体产生的向下的压力与侧向力在墙体产生的水平剪力和弯矩，因此剪力墙具有较大的承受侧向力的能力。

34、但墙体太多，混凝土和钢筋的用量增多，材料强度得不到充分利用，既增加了结构自重，又限制了建筑上的灵活多变。框架-剪力墙结构体系：其既保留了框架结构建筑布置灵活、使用方便的优点，又具有剪力墙结构抗侧刚度大、抗震性能好的优点，同时充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标。一般1040层的高层建筑可采用该结构。本建筑层数不多，在地震区，宜优先采用框架结构。框架结构的外墙为非承重构件，可以开大空间的窗来满足采光要求。而且在立面设计上可做到灵活多变。这些特点正是框架结构的优点，故采用框架结构。2）水平方向承重体系选取常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。本设计采用现浇肋

35、梁楼盖结构，现浇楼盖可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面与各种复杂的楼面荷载。3）基础形式选取本设计的基础形式选取独立基础。多层框架结构的基础，一般有柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础，必要时也可采用箱形基础或桩基等。基础类型的选择，取决于现场的工程地质条件、上部结构荷载的大小、上部结构对地基上不均匀沉降与倾斜的敏感程度以与施工条件等因素，还应进行必要的

36、技术经济比较。2.2 结构布置结构体系确定后，结构布置应当密切结合建筑设计进行，使建筑物具有良好的体型，使结构受力构件得到合理的组合，结构体系受力性能与技术经济指标能否做到先进合理，与结构布置密切相关。根据该房屋的使用功能与建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面与剖面设计。结构平面布置如图2.1所示。主体结构为6层，层高均为3.3m。主要填充墙采用200厚的混凝土空心小砌块，次要隔断填充墙采用120厚的轻钢龙骨隔墙。楼盖与屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。图2.1 结构平面布置图一般情况下，框架结构是一个空间受力体系。为方便起见，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

37、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一样，作用于各横向框架上的荷载一样，框架的抗侧刚度一样，因此，各榀横向框架都将产生一样的力与变形，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，本设计中选择轴线对应的那榀框架。2.3 结构构件初估本工程混凝土标号选择：梁柱、板、基础均为C30。2.3.1现浇板板厚取：100mm(短跨3600的1/36)（双向板80160，一般为短跨的1/401/35）2.3.2梁截面尺寸框架梁的截面高度可根据梁的跨度约束条件与荷载大小进行选择，一般取梁高h=(1/81/12)l，其中l为梁的跨度，当框架梁为单跨或荷载较小时取小值。当楼面荷载大时

38、，为增大梁的刚度可取h=(1/71/10)l。为防止梁发生剪切破坏，梁高h不宜大于1/4净跨。框架梁的截面宽度可取b=(1/21/3)h，为了使端部节点传力可靠，梁宽b不宜小于柱宽的1/2，且部应小于250mm。1）主梁尺寸bh初估如下： 横向边部框架梁KL-1：300 mm500 mm； 横向过道框架梁KL-3：300mm450mm ； 纵向框架梁KL-2： 300 mm600mm2）次梁尺寸bh初估如下： 横向次梁LL-1：250 mm450 mm； 楼梯平台梁TL：200 mm350 mm； 基础梁JL-2： 250 mm400mm2.3.3柱截面尺寸框架柱截面的高度可取h=(1/151

39、/20)H，H为层高；柱截面宽度可取b=(1/21/3)h，并按下述方法进行估算。1）框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩的影响，适当将柱轴力乘以1. 21.4的放大系数。2）对于有抗震设防要求的框架结构，为保证有足够的延性，需要限制柱的轴压比，柱截面面积应满足下式要求式中，柱的全截面面积；柱轴压比；柱轴压比限值，抗震等级三级的框架柱取0.9；混凝土轴心抗压强度设计值，C30为14.3KN/m。 3）框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4。综上，同时考虑边柱部分存在与施工方便简单

40、等因素，以与一层计算高度较大，选底层中柱、边柱截面尺寸均为 550mm550mm；26层中柱、边柱截面均为500mm500mm。其中，26层柱高度为3.3m，底层柱高度为3.3+0.45+0.64.35m（3.3m为底层层高，0.45m为室外高差，0.6m为基础顶面至室外地平的高度）。2.4 框架梁柱线刚度计算框架计算取轴那榀框架KJ-3。2.4.1横梁线刚度计算框架结构力和位移计算中，需要计算梁的抗弯刚度，在初步确定梁的截面尺寸后，可按材料力学方法计算梁截面惯心距，由于楼板作为框架梁的翼缘参与工作，使得梁的刚度有所提高，通常采用简化方法进行处理，根据翼缘参与工作的程度，先计算矩形截面梁的惯心

41、距再乘以不同的增大系数。梁截面惯性取值见表2.4.1，表中为梁矩形部分的截面惯性矩。表2.4.1 梁截面惯性矩取值中框架梁边框架梁现浇楼板装配整体式楼面本工程中混凝土等级的选择：梁柱为C30( Ec =3.00107KN/m2)，板为C30。梁截面惯性矩计算：=1/12（bbhb3） ib=表2.4.2 梁线刚度ib表类别层次/m2I0/m4I/ m4/mib/kN/m边横梁KL-11-60.300.53.12510-36.25010-36.0003.13104走道梁KL-21-60.300.452.27810-34.55610-32.4005.701042.4.2柱的线刚度计算表2.4.3

42、柱线刚度的计算表层次/ m2I0/ m4hc/m/kN/m1层0.550.557.62610-34.355.261042-6层0.500.505.20810-33.304.731042.4.3横向框架柱侧移刚度D值计算表2.4.4 横向框架柱侧移刚度D值计算表层次层高(m)柱根数D楼层D2-63.30边柱2 0.6620.2491.2981047.630104中柱2 1.8670.4832.51710414.35边柱2 0.5950.4221.4081045.9641042.5 荷载计算2.5.1荷载传递的基本原理框架结构是一个由横向和纵向框架组成的空间结构，可以忽略它们之间的空间作用，将实际

43、空间结构简化为若干个横向和纵向平面框架分别进行力和位移计算，计算单元取相邻两框架柱距的一半。当采用横向承重方案时，截取横向框架作为计算单元，认为全部竖向荷载由横向框架承担。当采用纵向承重方案时，截取纵向框架作为计算单元，认为全部竖向荷载由纵向框架承担。当采用纵、横双向承重方案时，应根据竖向荷载实际传递路径，按纵、横向框架共同承担进行计算。本设计采用横向承重方案，其荷载传递如下图（图2.2）所示图2.2 结构荷载传递示意图次梁承受板传来的荷载，并通过自身受弯将荷载传递到主梁上，主梁作为次梁的不动支点承受次梁传来的荷载，并将荷载传递给主梁的支撑柱。双向板上的荷载，以45等角分线为界，分别传至两相邻

44、支座。2.5.2恒荷载计1）屋面框架梁线荷载标准值40厚C20细石混凝土 0.0425=1.00三毡四油防水层 0.420厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4100厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.520厚石灰抹底 0.0217=0.34则屋面恒载 4.64横向框架梁自重与梁侧粉刷因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为2）楼面框架梁线荷载标准值瓷砖地面 厚现浇钢筋混凝土板 20厚纸筋石灰抹底 0.0217=0.34则楼面恒载 边跨框架梁自重与梁侧粉刷 因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为3）屋面框架节点集中荷载标准值各类构件自重计算如下：纵向梁自重与粉刷 次梁自重与粉刷 过道梁自重与粉刷

45、 1200高女儿墙自重（加气混凝土砌块）外填充墙重与粉刷（混凝土空心小砌块）纵梁自重 1200高女儿墙自重 纵梁传来 a.屋面自重（三角形部分）b.次梁自重c.由次梁传来屋面自重（梯形部分）则顶层边节点集中荷载 纵梁自重 纵梁传来 a.屋面自重（三角形部分） b.次梁自重 c.由次梁传来屋面自重（梯形部分）则顶层中节点集中荷载 4）楼面框架节点集中荷载标准值纵梁自重 外墙重 扣窗面积墙重加窗重 纵梁传来 a.楼面自重（三角形部分）b.次梁自重c. 由次梁传来楼面自重（梯形部分）则中间层边节点集中荷载 纵梁自重 墙自重 纵梁传来 a.楼面自重（三角形部分） b.次梁自重 c.由次梁传来楼面自重（

46、梯形部分） 则中间层中节点集中荷载 2.5.3活荷载计算查建筑结构荷载规，可知：上人屋面活载：办公楼楼面活载：房间；走道雪荷载标准值式中：屋面荷载分布系数，基本雪压，地区年一遇，则 1）屋面活荷载标准值线荷载标准值 边节点集中荷载标准值a.屋面活载（三角形部分） b.次梁传来屋面活载（梯形部分） 中节点集中荷载标准值a.屋面活载（三角形部分） b.次梁传来屋面活载（梯形部分）2）楼面活荷载标准值线荷载标准值 边节点集中荷载标准值a.楼面活载（三角形部分） b.次梁传来楼面活载（梯形部分） 中节点集中荷载标准值a.楼面活载（三角形部分） b.次梁传来楼面活载（梯形部分） 3）屋面雪荷载标准值线荷

47、载标准值 边节点集中荷载标准值a.屋面雪载（三角形部分） b.次梁传来屋面雪载（梯形部分） 中节点集中荷载标准值a.屋面雪载（三角形部分） b.次梁传来屋面雪载（梯形部分）2.5.4风荷载计算垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算式中： 风荷载标准值（kN/m2）高度Z处的风振系数风荷载体型系数风压高度变化系数基本风压（kN/m2）基本风压按规给出的50年一遇的风压采用，地区为，地面粗糙度为B类，指田野、乡村、丘陵以与房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。荷载规规定，对于基本自振周期T1大于0.25S的工程结构,以与对于高度大于且高宽比大于的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本

48、设计总高为,小于,因此不考虑风振系数的影响。风压高度系数可按B类地区用插值法查得各个值。由荷载规查得风振体型系数为:(迎面风)和（背面风）,则风压体型系数（对于矩形平面），。将风荷载转换成作用在框架平面每层结点上的集中荷载，如下表。表2.5.1 风荷载计算层次620.851.01.31.260.420.5213.4413.44517.551.01.31.200.423.7614.8128.25414.251.01.31.120.423.7613.8442.09310.951.01.31.030.423.7612.7354.8227.651.01.31.000.423.7612.3667.181

49、4.351.01.31.000.424.8412.9280.10其中，为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。注意底层的计算高度应从室外地面开始取。顶层 中间层 底层 图2.3 风荷载计算简图2.5.5地震作用计算1）重力荷载代表值计算重力荷载代表值是在地震作用标准值计算中和结构构件地震作用效应的基本组合中，表示构件或结构永久荷载标准值与有关可变荷载的组合之和的物理值，是表示地震发生时根据遇合概率确定的“有效重力”。集中于各质点的重力荷载代表值Gi，为计算单元围各层楼面上的重力荷载代表值与上下各半层的墙.柱等质量，无论是否为上人屋面，

50、其屋面上的可变荷载均取雪载。表2.5.3 顶层重力荷载代表值可变荷载种类组合值系数可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5按等效均布荷载考虑的楼面活荷载档案库0.8屋面活荷载不考虑其他民用建筑0.5按实际情况考虑的楼面活荷载1.0(1)顶层重力荷载代表值G6A.屋面板恒载 B.纵横梁自重 C.女儿墙自重 D.半层柱自重 E.半层墙自重 F.50%雪荷载 总计： (2)中间层重力荷载代表值A 楼面横载 B.纵横梁自重 C.上下半层柱自重 D.上下半层墙自重 E. 50%楼面活荷载 总计：(3)底层重力荷载代表值A. 楼面横载 B. 纵横梁自重 C.上下半层柱自重 D上下半层墙自重 E

51、. 50%楼面活荷载 总计：则一榀框架总重力荷载代表值为:表2.5.4 框架的侧移验算层次6964.2964.27.63010412.64299.7751023.751987.957.63010426.05287.1341023.753011.77.63010439.47261.0831023.754035.457.63010452.89221.6121023.755059.27.63010466.31168.7211048.296107.475.964104102.41102.41则结构基本自振周期:图2.4 各质点的重力荷载代表值2）水平地震作用与楼层地震剪力计算本设计结构高度不超过，质量

52、和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。总水平地震作用标准值即底部剪力：式中，相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值；结构等效重力荷载，单质点应取重力荷载代表值，多质点应取总重力荷载代表值的。由抗震设防烈度为7度，由抗震规查得水平地震影响系数为：，由第一组别、类场地查得特征周期值，则故 因为，所以不需要考虑顶部附加水平地震作用，即。 则质点的水平地震作用为式中，、分别为集中于质点、的重力荷载代表值；、 分别为质点、的计算高度。表2.5.5 横向水平地震作用与楼层地震剪力计算表层次620.85964.220103.5790.3290.32517.5510

53、23.7517966.8180.72171.04414.251023.7514588.4465.54236.58310.951023.7511210.0650.36286.9427.651023.757831.6935.18322.1214.351048.294560.0620.49342.61图2.5 横向水平地震作用与楼层地震剪力2.6 力计算与位移验算2.6.1恒载作用下力计算1）恒载作用下的力计算采用弯矩二次分配法。计算时，先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递（传递系数均取1/2），再将因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配，整个弯矩分配和传递过程即告结束。梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图所示。 （梯形荷载） 图2.6