商务写字楼毕业设计商务写字楼毕业设计,框架建构.doc
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内蒙古农业大学本科毕业设计
第一部分：
设计总说明书 1
1.1工程设计的主要依据：
1
1.2工程建设的规模和设计范围：
1
1.3设计指导思想和设计特点:
1
1.4总指标：
1
1.5提请在设计审批时需解决或确定的主要问题：
1
第二部分：
建筑设计说明书 1
2.1工程概况：
1
2.2设计依据及设计要求：
1
2.3建筑物功能与特点：
2
2.3.1平面设计 2
2.3.2立面设计 3
2.3.3剖面设计 4
2.3.4防火 5
2.3.5抗震 5
2.3.6屋面 5
2.4设计资料 5
2.4.1自然条件 5
2.4.2工程做法 5
2.4.2.1屋面做法——高聚物改性沥青卷材防水 5
2.4.2.2楼面做法 5
2.4.2.3.屋面做法 6
2.4.2.4墙体设计 6
2.4.2.5外墙面做法——面砖饰面 6
2.4.2.6内墙面做法——纸筋（麻刀）灰墙面 6
2.4.2.7顶棚做法——铝合金条板吊顶 7
2.4.2.8散水做法：
混凝土散水 7
2.5门窗 7
第三部分：
结构设计计算书 7
3.1设计依据 7
3.2设计说明 7
3.3结构选型 8
3.3.1柱网布置 8
3.3.2设计依据 8
3.3.3设计说明 9
3.3.4框架结构承重方案的选择 10
3.3.5框架结构的计算简图 10
3.3.6梁、柱截面尺寸的初步确定 11
3.3.7梁截面初选 11
3.3.8柱截面初选 11
3.4侧移刚度的计算 11
3.5恒荷载作用下内力计算 13
3.5.1恒荷载标准值计算 13
3.5.2恒载作用下框架的内力计算 14
3.6活荷载标准值计算 16
3.6.1活荷载标准值 16
3.6.2活载作用下框架所受荷载 17
3.6.3活载作用下框架的内力计算 18
3.6.4最不利活荷载布置 20
3.7风荷载作用 25
3.7.1风荷载标准值 25
3.7.2侧移刚度D 26
3.7.3风荷载作用下框架侧移计算 26
3.8水平地震荷载作用 27
3.8.1重力荷载代表值的计算：
27
3.8.2水平地震作用力的计算（基底剪力法） 28
3.8.3水平地震作用下框架的侧移验算 30
3.8.4水平地震作用下框架内力计算（D值法） 30
3.9荷载和内力组合 35
3.9.1梁的内力组合表：
36
3.9.2柱的内力组合表 39
3.10框架梁、柱配筋 41
3.10.1框架横梁配筋 41
3.10.2框架柱配筋 44
3.11板的配筋 46
3.11.1荷载设计值 46
3.11.2内力计算 47
3.12基础设计 49
3.12.1边柱基础设计（以④-A轴边柱为例） 49
3.12.1.1确定基顶荷载 49
3.12.1.2基础计算 49
3.12.2内柱基础设计 53
3.12.2.1确定基顶荷载 53
3.12.2.2基础计算 53
第四部分施工组织设计 58
4.1项目管理机构 58
4.2各职能部门分工 58
4.3施工部署 61
4.3施工总进度计划 63
4.4施工平面布置 65
4.4.1施工平面布置 65
4.4.2模板工程 68
4.4.3钢筋工程 71
4.4.4混凝土工程 74
结束语 78
致谢 79
参考文献 80
第一部分：
设计总说明书
1.1工程设计的主要依据：
设计中贯彻的国家政策和法规；
经老师指导确定的设计方案；
工程所在地区的气象、地理条件，建筑场地的工程地质条件；
1.2工程建设的规模和设计范围：
本工程总建筑面积为4499.28㎡，建筑层数为四层，结构类型为钢筋混凝土框架结构；
本设计为建筑、结构初步设计；
1.3设计指导思想和设计特点:
以环境保护、防火安全、交通组织、节能、人防设置以及抗震设防等为主要设计原则；
1.4总指标：
总用地面积、总建筑面积等指标；
其它相关技术经济指标；
1.5提请在设计审批时需解决或确定的主要问题：
有关城市规划、红线、拆迁和水电等问题；
总面积、方案设计中存在的问题；
设计选用指标方面的问题；
第二部分：
建筑设计说明书
2.1工程概况：
工程名称：
商务写字楼；
工程位置：
呼和浩特市；
工程总面积：
4499.28㎡，建筑层数为4层，建筑高度为15.6m，一层层高3.9m，二、三、四层层高均为3.9m；
结构形式：
钢筋混凝土框架结构；
2.2设计依据及设计要求：
根据设计任务书和其它依据性资料中与建筑专业有关的主要内容；
根据国家现行建筑、结构等专业规范、规定、技术措施与制图标准；
建筑类别和耐火等级、抗震设防烈度、人防等级、防水等级及适应规范和技术标准；
建筑节能和建筑智能化等标准；
各层房间组成见表1.1
房间组成表表1-1
层别
房间名称
数量
轴线面积/m2
备注
一层
门厅
1
64.8
不包括走廊
接待室
2
51.84
一般办公室
6
107.64
包括专用卫生间
大空间办公室
2
207.36
会议室
2
107.64
二层
会议室
2
103.68
一般办公室
6
311.04
大空间办公室
2
207.36
三、四层
会议室
3
168.48
一般办公室
6
311.04
大空间办公室
2
207.36
各层
楼梯间
3
77.36
电梯井
2
5.76
管道井
1
5.76
卫生间
2
53.82
包括盥洗室
走廊
192.42
包括电梯走廊
2.3建筑物功能与特点：
本工程为呼和浩特市玉泉区商务写字楼，为公司、企业、团体办公提供方便的办公场所。
设计内容为四层商务写字楼，总建筑面积为4499.28m2
2.3.1平面设计
建筑朝向为南北向，长为66.6m，宽为17.1m，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向7.2m、9.0m横向7.2m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。
该设计采用内廊式组合，使平面紧凑、组合灵活，走廊面积相对比例较小，满足使用要求，又节约用地。
纵、横向定位轴线均与柱轴线重合，外墙、走廊墙壁平齐，满足美观与使用要求。
门厅位于人流集散的交通枢纽，起着室内外空间的过渡作用。
门厅面积主要根据建筑物的性质、规模、功能要求及其空间处理确定，面积为64.8m2满足使用要求。
楼梯采用双折式，设三座，每个楼梯宽度为1.6m，符合规范要求。
一层层高3.9m,其他层层高3.9m，台阶踏步采用b=300mm,h=150mm,级数由相应层高控制，平台宽度D=2000mm,梯间进深7.2m，开间3.6m。
各层设有两部电梯，进深和开间各为2.4m，门宽为1.1m。
走廊，依据功能使用要求及防火疏散规定，该方案走廊宽为2.7m。
卫生间，每层二间，建筑面积为51.84m2，布置在建筑纵向端。
卫生间根据使用人数确定坐式大便器、小便槽数目；在各卫生间内设置前室，作为盥洗室。
个别大空间办公室设有专用卫生间，进深为2.4m开间为3.6m,建筑面积为8.64m2，在各卫生间内设置前室，作为盥洗室。
根据设计任务要求，每层设立大空间办公室、一般办公室、小空间办公室、中型会议室，大型会议室。
（见各层平面图）。
主要房间的设计考虑以下几点：
第一、主要房间的布置宜使用方便，影响较小，面朝南；
第二、大空间办公室设有专用卫生间；
第三、房间布置应兼顾建筑结构要求；
2.3.2立面设计
该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。
正立面、背立面窗户成组排列，墙面外装饰采用水刷石，大小间隔，层高的错层，以及室外楼梯、门廊、室内外高差均使整体产生一种特殊的感觉，庄重中灵活，而更显亲切。
“建筑是凝固的艺术”，因此，建筑物在满足使用要求的同时，它的体形、立面，以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感觉。
建筑物除了要满足物质方面，即使用上的要求以外，还要考虑精神方面，即人们对建筑物的审美要求。
建筑物的美观要求，还在一定程度上反映社会的文化生活、精神面貌和经济基础。
建筑物的立面，既房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所制约，并受基地环境群体规划等外界因素的影响。
建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，如均衡、韵律、对比、统一等等，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。
本建筑总高度为15.6m，总共四层，底层层高为3.9m，二至四层层层高均为3.9m，考虑各层设会议室，对房间的净高要求较高，所以各层层高设计为3.9m。
立面设计在满足建筑功能要求的前提下，运用建筑造型和立面构图的一般规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合，恰当地确定门、窗、檐口等部件的比例、尺度、位置、使用材料与色彩，做到主从分明，比例恰当，布局均衡，协调统一，虚实对比强烈，室外台阶用灰色大理石作为饰面。
门窗表见表1-2
门窗表1-2
编号
洞口尺寸
开启方向
材料
数目
备注
宽×高
C1
2700×1500
推拉窗
塑钢
96
有亮子，部分带有纱窗
C2
1800×2400
推拉窗
塑钢
3
C3
1800×2100
推拉窗
塑钢
2
C4
1800×1200
推拉窗
塑钢
8
C5
1200×1800
推拉窗
塑钢
8
C6
3000×2700
推拉窗
塑钢
8
无亮子
M1
3600×2100
弹簧门
玻璃门
1
全玻璃门
有亮子双扇半玻璃门
双扇实木门
单扇实木门
单扇实木门
M2
1800×2700
弹簧门
玻璃门
1
M3
1500×2100
平开门
实木门
8
M4
1000×2100
平开门
实木门
35
M5
900×1800
平开门
实木门
24
2.3.3剖面设计
建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。
剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、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。
它和房屋的使用、造价和节约用地等有密切关系，也反映了建筑标准的一个方面。
本工程建筑剖面形状为矩形，具有形状规则、简单、有利于梁板的布置的特点，同时施工方便。
由建筑使用要求确定楼层为四层，建筑物高度为15.6m（不包括女儿墙0.6m）。
一层设有大空间会议，为了不产生压抑感，而使人们感到亲切、舒适的空间感观，层高均为3.9m。
房间内横梁高为500mm，走廊内横梁高为400mm。
走廊净高为3.4m。
为了防止室外雨水倒灌，防止建筑因沉降而使室内地面标高过低，为了满足建筑使用及增加建筑美观，要求室内外地面有一定高差，取室内外高差为450mm。
屋顶采用不上人屋面，女儿墙高度为600mm。
楼梯，本设计中采用踏步高h=150mm,宽度b=250mm，为使踏步面层耐磨、防滑，设防滑条（材料：
1:
1水泥金刚砂，高8mm，宽10mm）。
栏杆采用不锈钢钢管，扶手高度为1000mm。
室内楼梯间均为封闭式防火楼梯，都设有窗户，便于采光。
本设计为了减少地震时将会产生较大的扭转以及其他复杂应力，而首先破坏的可能性，故将楼梯间设置在内框架中，以保证抗震要求。
内、外墙体采用240mm×240mm×120mm的空心砖，M5混合砂浆砌筑。
屋顶采用有组织排水屋面，屋面坡度为3％，沿沟坡度为1％。
屋顶结构组成为：
①4厚高聚物改性沥青卷材防水层（带砂、小片石，作为保护层）
②20厚1：
3水泥砂浆层找平层
③1：
6水泥焦渣找2%坡，最薄处30厚
④50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层
⑤120厚钢筋混凝土基层
2.3.4防火
防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，大房间设有两个门，小房间设一个门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。
2.3.5抗震
建筑的平立面布置规则，分为三个区（A、B、C）,各区之间均设有净距300~500的抗震缝。
建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。
2.3.6屋面
屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为3%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为有组织排水。
屋面做法采用《98J1——工程做法》中柔性防水，聚乙烯泡沫塑料板保温层屋面。
2.4设计资料
2.4.1自然条件
工程地质条件：
建筑场地类别为Ⅱ类，场地土类型为中硬场地土，地基持力层为砂砾层。
抗震设防：
8度，设计地震分组为第一组，设计基本加速度为0.20g。
防火等级：
二级
建筑物类型：
丙类
基本风压：
W0=0.50KN/m2，主导风向：
西北风
基本雪压：
S0=0.30KN/m2
冻土深度：
－1.60m
楼面活荷：
办公室：
2.0KN/m2；走道：
2.0KN/m2
2.4.2工程做法
2.4.2.1屋面做法——高聚物改性沥青卷材防水
①4厚高聚物改性沥青卷材防水层（带砂、小片石，作为保护层）
②20厚1：
3水泥砂浆层找平层
③1：
6水泥焦渣找2%坡，最薄处30厚
④50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层
⑤120厚钢筋混凝土基层
2.4.2.2楼面做法
房间、走道楼面——现制水磨石
①12厚1:
2.5水泥磨石楼面磨光打蜡
②素水泥浆结合层一道
③20厚1:
3水泥砂浆找平层，上卧分隔条。
④40厚C20细石混凝土垫层（后浇层）
⑤钢筋混凝土楼板
2.4.2.3.屋面做法
1排水坡度
对于排水一般视屋面材料的表面粗糙程度和功能要求而定，常见的防水卷材屋面和混凝土屋面，多采用2%—3%，本工程采用3%的排水坡度。
2排水方式
采用女儿墙外排水，把雨水引向雨水口经落水管排至地面。
3具体做法
屋面按矩形屋面采用平面排水，材料找3%的坡。
雨水口在檐沟排水，雨水管采用PVC雨水管，直径为100mm,雨水管间距不超过18m.
2.4.2.4墙体设计
（1）外墙为370mm填充墙，内墙为240mm填充墙，墙体材料为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。
（2）卫生间采用100mm轻质隔墙。
①8厚地砖楼面，干水泥擦缝
②撒素水泥面（洒适量清水）
③20厚1:
4干硬性水泥砂浆结合层
④60厚C20细石混凝土向地漏找平，最薄处30厚
⑤聚氨酯三遍涂膜防水层厚1.5～1.8或用其他防水涂料防水层，防水层周边卷起高150
⑥20厚1:
3水泥砂浆找平层，四周抹小八字角
⑦现浇钢筋混凝土楼板
2.4.2.5外墙面做法——面砖饰面
①1:
1水泥砂浆（细砂）勾缝
②贴8厚面砖（在砖粘贴面上涂抹专用粘贴剂，然后粘贴）
③6厚1:
0.2:
2水泥石灰膏砂浆找平层
④6厚1:
1:
6水泥石膏砂浆刮平扫毛
⑤6厚1:
0.5:
4水泥石灰砂浆打底扫毛
⑥刷一道加气混凝土界面处理剂
2.4.2.6内墙面做法——纸筋（麻刀）灰墙面
①刷内墙涂料
②2厚纸筋（麻刀）灰抹面
③9厚1:
3石灰膏砂浆
④5厚1:
3:
9水泥石膏砂浆打底划出纹理
⑤加气混凝土界面处理剂一道
2.4.2.7顶棚做法——铝合金条板吊顶
①0.6厚铝合金条板面层
②中龙骨U50×19×0.5中距为1000
③大龙骨[60×30×1.5（吊顶附吊挂）中距为1000
④Φ8螺栓吊杆，双向吊点（中距1000一个）
⑤钢筋混凝土板内预留Φ6铁环，双向中距1000
⑥现浇钢筋混凝土板（板底用水加10%火碱清洗油腻）
2.4.2.8散水做法：
混凝土散水
①50厚C15混凝土撒1:
1水泥砂子，压实赶光
②150厚3:
7灰土垫层
③素土夯实向外坡4%
2.5门窗
门选用标准图集中的木门，窗选用塑钢窗。
门窗表见表2-2
第三部分：
结构设计计算书
3.1设计依据
1、本工程结构所采用的主要标准及法规；
2、相应的工程地质条件及其主要内容，包括：
工程所在地的地震基本烈度、建筑场地类别、地基液化判断；工程地质和水文地质简况、地基土冻胀性和融陷情况。
3、采用的计算荷载，包括工程所在地的风荷载和雪荷载、楼（屋）面使用荷载、其它特殊的荷载。
4、指导老师对设计提出的符合有关标准、法规的与结构有关的书面要求。
5、指导老师批准的方案设计文件。
3.2设计说明
1、本设计采用现浇钢筋混凝土结构，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；建筑抗震设防分类为丙类，抗震设防烈度为度，设计地震分组为第一组，框架的抗震等级为三级。
2、本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下：
结构的混凝土强度等级为C25，框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB335级（二级），板的钢筋及梁、柱箍筋采用HPB235级（一级），其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号（括号内）分别示于相应设计图纸内。
3、混凝土保护层厚度：
本工程上部结构为一类环境，上部结构的板的纵向受力钢筋的保护层厚度为20mm，次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为25mm，框架梁的纵向受力钢筋的保护层厚度单排钢筋为35mm，双排为60mm，柱的保护层厚度为40mm，施工中应采取措施保证；混凝土中的水泥用量、水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求。
4、钢筋的锚固和连接：
除设计图纸中另有表示或说明外，下部钢筋伸入支座的锚固长度为：
板钢筋伸入支座的长度为120mm；非框架梁下部钢筋当为HRB335级时，伸入支座内的长度不小于12d（d为纵向钢筋直径）且在边支座处伸至距支座边20mm、在中间支座处伸至支座中心线处-10mm；对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15d，末端应有半圆弯钩。
当钢筋直径小于或等于20mm时，其连接方式采用搭接，搭接长度分别为32d（HPB235级）、40d（HRB335级）。
钢筋直径d≥22mm时，一律采用等强度对焊焊接。
5、后砌隔墙与框架柱的连接：
在砌筑的相应位置，在柱内预埋2φ6插筋，沿高度300-500mm一道，埋入长度≥200mm，伸出柱外长度500mm；后砌隔墙采用MU10粘土空心砖、M5混合砌浆。
6、基础设计：
本框架设计层数不多，上部结构的荷载较小，地基坚实均匀，再综合考虑现场的工程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件，选择柱下桩基础较为合适。
在考虑冻土深度和地沟的设置问题后，由基础埋置深度d=H/12=15600/12=1300mm，初步设定d=2000mm=2.0m。
3.3结构选型
根据建筑的使用功能要求，工程采用混凝土框架结构，楼板、屋盖、楼梯均采用钢筋混凝土现浇。
内外墙采用加气混凝土砌块。
3.3.1柱网布置
本办公楼采用柱距为7.2×7.2m的内廊式小柱网，中间跨为2.7m。
标准层柱网布置图如1所示：
3.3.2设计依据
7、本工程结构所采用的主要标准及法规；
8、相应的工程地质条件及其主要内容，包括：
工程所在地的地震基本烈度、建筑场地类别、地基液化判断；工程地质和水文地质简况、地基土冻胀性和融陷情况。
9、采用的计算荷载，包括工程所在地的风荷载和雪荷载、楼（屋）面使用荷载、其它特殊的荷载。
10、指导老师对设计提出的符合有关标准、法规的与结构有关的书面要求。
11、指导老师批准的方案设计文件。
3.3.3设计说明
1、本设计采用现浇钢筋混凝土结构，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；建筑抗震设防分类为丙类，抗震设防烈度为度，设计地震分组为第一组，框架的抗震等级为三级。
2、本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下：
结构的混凝土强度等级为C25，框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB335级（二级），板的钢筋及梁、柱箍筋采用HPB235级（一级），其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号（括号内）分别示于相应设计图纸内。
3、混凝土保护层厚度：
本工程上部结构为一类环境，上部结构的板的纵向受力钢筋的保护层厚度为20mm，次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为25mm，框架梁的纵向受力钢筋的保护层厚度单排钢筋为35mm，双排为60mm，柱的保护层厚度为40mm，施工中应采取措施保证；混凝土中的水泥用量、水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求。
4、钢筋的锚固和连接：
除设计图纸中另有表示或说明外，下部钢筋伸入支座的锚固长度为：
板钢筋伸入支座的长度为120mm；非框架梁下部钢筋当为HRB335级时，伸入支座内的长度不小于12d（d为纵向钢筋直径）且在边支座处伸至距支座边20mm、在中间支座处伸至支座中心线处-10mm；对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15d，末端应有半圆弯钩。
当钢筋直径小于或等于20mm时，其连接方式采用搭接，搭接长度分别为32d（HPB235级）、40d（HRB335级）。
钢筋直径d≥22mm时，一律采用等强度对焊焊接。
5、后砌隔墙与框架柱的连接：
在砌筑的相应位置，在柱内预埋2φ6插筋，沿高度300-500mm一道，埋入长度≥200mm，伸出柱外长度500mm；后砌隔墙采用MU10粘土空心砖、M5混合砌浆。
12、基础设计：
本框架设计层数不多，上部结构的荷载较小，地基坚实均匀，再综合考虑现场的工程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件，选择柱下桩基础较为合适。
在考虑冻土深度和地沟的设置问题后，由基础埋置深度d=H/12=15600/12=1300mm，初步设定d=2000mm=2.0m。
图2.1标准层柱网布置图
3.3.4框架结构承重方案的选择
竖向荷载的传力途径：
楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重。
3.3.5框架结构的计算简图
框架结构的计算单元如图所示，取④轴上的一榀框架计算。
假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。
由于各层柱的截面尺寸不变，故框架梁等于柱截面形心轴线之间的距离。
底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为－1.050m，二层楼面标高为3.900m，故底层柱高为4.950m。
其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，故均为3.900m。
图2.3计算单元立面示意图
3.3.6梁、柱截面尺寸的初步确定
3.3.7梁截面初选
框架梁最大跨度：
L=7200mm
主梁h=（1/8~1/12）L=900mm~500mm,取h=600mm;
b=（1/2~1/3）h=250mm~167mm,取b=300mm;
惯性矩为
次梁h=（1/12~1/18）L=600mm~400mm,取h=500mm;
b=（1/2~1/3）h=200mm~133mm,取b=250mm;
3.3.8柱截面初选
①初估梁柱截面尺寸
各层重力荷载取为由经验公式A=
本方案为三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.9
fc—混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。
q—折算在单位建筑
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