摘要

　　本次設計是濟南某某單位開(kāi)發(fā)的臨街商務(wù)寫(xiě)字樓設計主要進(jìn)行的是結構設計部分。結構設計簡(jiǎn)而言之就是用結構語(yǔ)言來(lái)表達工程師所要表達的東西。結構語(yǔ)言就是結構師從建筑及其它專(zhuān)業(yè)圖紙中所提煉簡(jiǎn)化出來(lái)的結構元素，包括基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細部圖等等。然后用這些結構元素來(lái)構成建筑物或構筑物的結構體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系，再把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡(jiǎn)潔的方式傳遞至基礎。

　　結構設計的階段大體可以分為三個(gè)階段：

　　（1）結構方案階段：根據建筑的重要性，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質(zhì)勘查報告，建筑場(chǎng)地的類(lèi)別及建筑的高度和層數來(lái)確定建筑的結構形式，本工程采用的是框架結構；

　　（2）結構計算階段：包括荷載計算、內力計算和構件計算；

　　（3）施工圖設計階段：根據上述計算結果，來(lái)最終確定構件布置和構件配筋以及根據規范的要求來(lái)確定結構構件的構造措施。

　　關(guān)鍵詞： 結構設計；荷載計算；節點(diǎn)驗算

Abstract

　　This design is a commercial office building near the street developed by a certain unit in Jinan. The main design is the structural design part. In short, structural design is to use structural language to express what engineers want to express. Structural language is the structural elements extracted and simplified from architectural and other professional drawings, including foundation, wall, column, beam, slab, stair, detail drawing, etc. Then these structural elements are used to form the structural system of buildings or structures, including vertical and horizontal load-bearing and resistance systems, and then the loads generated by various conditions are transmitted to the foundation in the most concise way.

　　The stage of structural design can be roughly pided into three stages

　　（1） Structural scheme stage: according to the importance of the building, the seismic fortification intensity of the place where the building is located, the engineering geological survey report, the type of the construction site, the height and the number of floors of the building are used to determine the structural form of the building;

　　（2） Structural calculation stage: including load calculation, internal force calculation and member calculation;

　　（3） Construction drawing design stage: according to the above calculation results, the component layout and reinforcement are finally determined, and the structural measures of structural components are determined according to the requirements of specifications.

　　Key words: structural design; load calculation; joint checking calculation

目  錄

　　 1 前  言

　　本工程為濟南某單位開(kāi)發(fā)的臨街商務(wù)寫(xiě)字樓，主要設計依據是畢業(yè)設計任務(wù)書(shū)，設計時(shí)主要以各種規范為標準，以安全可靠、經(jīng)濟為設計原則。

　　本設計的目的是綜合應用所學(xué)的基礎課、技術(shù)基礎課及專(zhuān)業(yè)課知識和相應技能，來(lái)解決在具體的土木工程設計中所遇到的問(wèn)題。

　　本設計的指導思想是根據設計任務(wù)書(shū)的要求和一些必要的基礎資料，結合基地環(huán)境、技術(shù)條件和建筑設計的要求，對結構體系、總體布置、空間組合等進(jìn)行合理的安排，然后再進(jìn)行結構設計、構件設計和構造設計等具體結構設計。

　　本設計共有八大部分，即結構選型及布置、荷載統計、內力計算、內力組合、梁柱截面設計、基礎設計、樓梯設計、樓板設計，包括一般鋼筋混凝土框架結構工程的各主要計算過(guò)程。

　　結構設計是在建筑設計的基礎上進(jìn)行的，但在建筑方案的設計階段就應考慮到主體結構方案。通過(guò)協(xié)調二者的關(guān)系，力爭將合理的結構形式與建筑使用和美觀(guān)需要統一起來(lái)。

　　建筑設計是在總體規劃的前提下，根據任務(wù)書(shū)的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結構施工，材料設備，建筑經(jīng)濟及建筑藝術(shù)等問(wèn)題。著(zhù)重解決建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周?chē)�環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調配合，內部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細部的構造方式等。創(chuàng )造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)性的生產(chǎn)和生活環(huán)境。

　　建筑物的結構形式應滿(mǎn)足傳力可靠，受力合理的要求。對于多層建筑結構，建筑面積不大，總建筑高度不到30米且考慮到其主要用途及經(jīng)濟合理性，選用鋼筋混凝土框架結構形式。在結構設計過(guò)程中，考慮到橫向抗側剛度小，故采用橫向承重方案，且框架的連接采用剛接。計算豎向荷載效應時(shí)采用分層法，計算水平荷載效應時(shí)采用D值法進(jìn)行內力計算；在荷載組合時(shí)，考慮以可變荷載效應控制的組合和以永久荷載效應控制的組合方式；在活荷載計算過(guò)程中，采用最不利荷載法。內力組合后，取其最不利組合進(jìn)行構件驗算。之后進(jìn)行內力組合，找出最不利的一組內力，進(jìn)行構件配筋計算。樓板采用彈性理論設計。采用柱下獨立基礎， 并進(jìn)行獨立基礎及聯(lián)合基礎的設計。此外，還進(jìn)行了樓梯、雨蓬的設計計算。最后，依據計算結果，結合相應的結構構造要求，繪制結構施工圖，寫(xiě)出相應的設計說(shuō)明。

　　2 建筑部分

　　建筑設計是根據設計任務(wù)書(shū)，在滿(mǎn)足總體規劃的前提下，對基地環(huán)境、建筑功能、結構施工、建筑設備、建筑經(jīng)濟和建筑美觀(guān)等方面做全面的分析，解決建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑物與周?chē)�環(huán)境、與各種外部條件的協(xié)調配合，內部和外部的藝術(shù)效果，各個(gè)細部的構造方式，以及建筑與結構、設備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調等問(wèn)題。最終使所設計的建筑物滿(mǎn)足適用、經(jīng)濟、美觀(guān)的要求。

　　2.1工程概況

　　工程名稱(chēng)：濟南某寫(xiě)字樓

　　總建筑面積：2800m2

　　建筑長(cháng)度：42m

　　建筑寬度：15m

　　建筑層數：5層

　　結構類(lèi)型：框架結構

　　建筑高度及層高：總高度為18m,層高均為3.6m

　　2.2設計資料

　　2.2.1 設計概要

　　建筑設計是在總體規劃的前提下，根據任務(wù)書(shū)的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結構施工，材料設備，建筑經(jīng)濟及建筑藝術(shù)等問(wèn)題。著(zhù)重解決建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周?chē)�環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調配合，內部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細部的構造方式等。創(chuàng )造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)性的生產(chǎn)和生活環(huán)境。

　　建筑設計在整個(gè)工程設計中起著(zhù)主導和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應考慮建筑與結構，建筑與各種設備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來(lái)實(shí)現各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟，堅固，美觀(guān)，這要求建筑師認真學(xué)習和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習掌握建筑標準，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識。

　　本設計的主要內容是寫(xiě)字樓的設計，作為一個(gè)工作空間設計，要在平面規劃中自始至終遵循實(shí)用、功能需求和人性化管理充分結合的原則。在設計中，既結合辦公需求和工作流程，科學(xué)合理的劃分辦公區域，也考慮員工與員工之間、不同區域之間的相互交流。材料運用簡(jiǎn)潔、大方、耐磨、環(huán)保的現代材料，在照明采光上使用全局照明，能滿(mǎn)足教學(xué)的需要。經(jīng)過(guò)精心設計，在滿(mǎn)足各種教學(xué)需要的同時(shí)、又簡(jiǎn)潔、大方、美觀(guān)、能充分體現出學(xué)校的形象與現代感。

　　（1）房間使用面積、形狀、大小的確定

　　由于本工程為辦公用樓，主要考慮辦公室的使用功能要求面積較大選取柱網(wǎng)，即取用大柱網(wǎng)，柱距選則的時(shí)候可以一個(gè)開(kāi)間兩個(gè)柱距。充分利用框架結構的優(yōu)越性，并考慮到柱網(wǎng)布置的要求，柱網(wǎng)尺寸取8.4米開(kāi)間，6米進(jìn)深。

　　（2）門(mén)窗大小及位置的確定

　　房間中的窗大小和位置的確定，主要是考慮到室內采光和通風(fēng)的要求，由于辦公房間面積較大而且采光要求較高，則采用大門(mén)窗，在照明采光上使用全局照明，一間教室開(kāi)四扇門(mén)方便出入，能滿(mǎn)足教學(xué)的需要且開(kāi)啟方向朝房間內側；走道兩端的門(mén)采用等寬雙扇門(mén)，大廳的門(mén)采用三個(gè)雙扇雙開(kāi)門(mén)。

　　（3）交通聯(lián)系部分的平面設計

　　一幢建筑物除了有滿(mǎn)足各種使用功能的房間以外，還需要有把各個(gè)使用房間及室內外有機聯(lián)系起來(lái)的交通聯(lián)系部分，以保證使用便利和安全疏散。在多層建筑中，樓梯是必不可少的一部分，是樓層人流疏散的必經(jīng)之路，樓梯的數量、位置及形式應滿(mǎn)足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑環(huán)境空間的藝術(shù)效果。

　　設計樓梯時(shí)，還應使其符合《建筑設計防火規范》、《民用建筑設計通則》和其他有關(guān)單項建筑設計規范的規定。樓梯間應靠外墻設置，能直接天然采光和自然通風(fēng)。

　　本工程設置兩個(gè)樓梯， 走廊兩端各一個(gè)。滿(mǎn)足防火疏散的要求。選取現澆板板式樓梯，樓梯平臺部位的凈高不應小于2m,樓梯梯段部位的凈高不應小于2.2m.本建筑樓梯踏步高度選用150mm,踏面選用300mm.

　　走廊作為水平的交通聯(lián)系其主要功能是連接同一層內的各個(gè)房間、樓梯、門(mén)廳等，以解決建筑物中水平聯(lián)系和疏散的問(wèn)題，要求其寬度滿(mǎn)足人流通暢和建筑防火的要求。

　　按《規范》要求，走道的最小凈寬大于1.5m,考慮到柱截面尺寸和基礎布置，適當放大取走道寬3.0m,凈寬2.80m,可讓三人并行通過(guò)。

　　（5）其他必須注意的方面：總評面設計時(shí)要考慮停車(chē)位和自行車(chē)棚的位置；接待廳要設在主要入口附近，可以是開(kāi)敞式的。

　　2.2.2 建筑立面剖面設計

　　立面設計是在滿(mǎn)足房間的使用要求和技術(shù)經(jīng)濟條件下，運用建筑造型和立面構圖的一些規律，結合平面的內部空間組合進(jìn)行的。進(jìn)行立面設計設計時(shí)要考慮房屋的內部空間關(guān)系，相鄰立面的協(xié)調，各立面墻面的處理和門(mén)窗安排，滿(mǎn)足立面形式美觀(guān)要求，同時(shí)還應考慮各入口，雨篷等細部構件的處理。

　　考慮設計的是寫(xiě)字樓，立面盡量簡(jiǎn)潔，大方。立面效果中最搶眼的部分是主入口出的雨蓬及上部的陽(yáng)臺。

　　建筑剖面考慮的是建筑物各部分高度，建筑層數和空間結構體系。確定房間凈高時(shí)，主要考慮房間的使用性質(zhì)，室內采光通風(fēng)及設備設置和結構類(lèi)型。

　　綜合考慮這些因素，各層房間層高為3.6m.室內外高差為0.45m.

　　2.2.3裝飾

　　在裝飾上不追求豪華，重視材質(zhì)，崇尚自然，和諧，突出重點(diǎn)，創(chuàng )造出與建筑物身份相稱(chēng)的樸實(shí)、典雅。外墻為貼面磚外墻，配上白色的塑鋼窗。室內采用鋪地磚樓，衛生間內采用地磚防水樓面。

　　2.2.4抗震設計

　　《建筑抗震設計規范》規定，抗震設防烈度為6度及以上地區的建筑，必須進(jìn)行抗震設計。濟南市地區抗震設防烈度6度，不必進(jìn)行抗震設防，但考慮7度抗震設防。

　　建筑根據其使用功能的重要性分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)、丁四個(gè)抗震設防類(lèi)別。甲類(lèi)建筑應屬于重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑；乙類(lèi)建筑應屬于地震時(shí)使用功能不能中斷或需要盡快恢復的建筑；丙類(lèi)建筑應屬于除甲、乙、丁類(lèi)以外的一般建筑，丁類(lèi)建筑應屬于抗震次要建筑。本工程的抗震設防類(lèi)別為丙類(lèi)。丙類(lèi)建筑，地震作用和抗震措施均應符合本地區抗震設防的要求。本設計屬于框架結構，高度小于30m,所以為三級框架。

　　2.2.5關(guān)于防火的設計

　　疏散樓梯是安全疏散道路中一個(gè)主要組成部分，應設明顯指示標志，并宜布置在易于尋找的位置。但電梯不能作為疏散樓梯用。疏散樓梯的多少，可按寬度指標結合疏散路線(xiàn)的距離及安全出口的數目確定。

　　2.2.6總體信息

　　整個(gè)建筑大體上采用8.4m×6m柱距，一層設有兩個(gè)入口，入口寬三米，面朝南，一層在走廊兩端各設置一個(gè)出口。另外在樓層北側的兩端分別設置一個(gè)雙跑樓梯。每層各設一男女廁所，考慮到廁所的潮濕環(huán)境可能會(huì )影響到辦公室的使用，因此用樓梯間將廁所與辦公室隔開(kāi)，將廁所布置在樓層的兩端。一層設有傳達室及儲藏室，二到五層多為辦公區域。

　　2.3工程做法

　　（1）散水：混凝土水泥散水寬1000mm.

　　60厚C10混凝土另加水泥砂漿隨打隨抹

　　150厚3:7灰土墊層

　　素土夯實(shí)向外找坡5%

　　（2）地面：素土夯實(shí)

　　150厚3:7灰土夯實(shí)

　　60厚C15混凝土

　　刷素水泥漿一道

　　25厚1:2干硬性水泥砂漿結合層

　　撒素水泥面（撒適量清水）

　　8厚鋪地磚地面，稀水泥漿填縫

　　（3）樓面：現澆混凝土樓板

　　刷素水泥漿一道

　　25厚1:2干硬性水泥砂漿結合層

　　撒素水泥面（撒適量清水）

　　8厚鋪地磚地面，稀水泥漿填縫

　　（4）屋面：現澆鋼筋混凝土屋面板，結構找坡3%

　　20厚1:3水泥砂漿找平

　　4厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層

　　20厚1:3防水水泥砂漿找平Ф4@200雙向配筋

　　1.5厚高分子防水卷材防水層

　　100厚憎水膨脹珍珠巖塊保溫層

　　30厚1:3水泥砂漿Ф4@200雙向配筋，6m×6m分格，縫寬10mm,油膏嵌縫

　　（5）內墻面：刷混凝土界面處理劑一道

　　5厚1:3水泥砂漿打底掃毛

　　9厚1:1:6水泥石灰膏砂漿掃毛

　　6厚1:2.5水泥砂漿壓實(shí)抹光

　　噴內墻涂料

　　（6）踢腳：地磚踢腳，踢腳磚型號同樓地面，用于其它部分墻面屋頂（高度均為150mm）。

　　（7）外墻： 6厚1:3水泥砂漿打底掃毛

　　12厚1:0.2:2水泥石灰膏砂漿

　　3厚T920瓷磚膠粘劑

　　10厚面磚

　　（8）油漆：木材亞光清漆，用于木門(mén)木把手。

　　2.4門(mén)窗

　　（1）門(mén)選用標準圖集中的門(mén)，窗選用鋁合金窗。

　　（2）門(mén)窗表見(jiàn)表建筑設計總說(shuō)明。

　　2.5設計依據

　　《建筑設計資料集》

　　《建筑設計防火規范》          GB50016-2006

　　《中小學(xué)校建筑設計規范》       JGJ99-86

　　《民用建筑設計通則》          GB50352-2005

　　《房屋建筑制圖統一標準》      GB/T50001-2001

　　《建筑制圖標準》              GB/T50104-2001

　　《總圖制圖標準》              GB/T500103-2001

　　《建筑做法說(shuō)明》              標準圖DBJT14-2

　　3 結構設計
　　3.1工程概況
　　3.1.1 工程簡(jiǎn)介
　　3.1.2 建筑設計概況
　　3.1.3結構設計概況

　　3.2設計資料收集，規范規程
　　3.2.1 資料
　　3.2.2 當地建設主管部門(mén)有關(guān)規定
　　3.2.3 規范手冊

　　3.3標準荷載計算
　　3.3.1 屋面荷載標準值
　　3.3.2 樓面標準荷載
　　3.3.3 墻體標準荷載
　　3.4結構體系選擇，結構布置

　　3.5截面尺寸估算
　　3.5.1 梁截面尺寸的確定
　　3.5.2 柱截面尺寸的確定

　　3.6計算簡(jiǎn)圖與框架荷載計算
　　3.6.1 計算簡(jiǎn)圖
　　3.6.2 線(xiàn)剛度計算
　　3.6.3 框架恒載、活載計算
　　3.6.4 風(fēng)荷載計算

　　3.7 內力計算
　　3.7.1 豎向荷載作用下內力計算
　　3.8內力組合
　　3.8.1控制截面
　　3.8.2控制截面最不利內力類(lèi)型
　　3.8.3控制截面最不利內力計算

　　3.9框架配筋計算
　　3.9.1混凝土結構設計有關(guān)規定
　　3.9.2梁配筋計算
　　3.9.3柱配筋計算

　　3.10基礎設計
　　3.10.1柱基礎設計
　　3.10.2基礎
　　3.10.3確定基礎底面尺寸
　　3.10.4驗算基礎高度
　　3.10.6計算底板受力鋼筋

　　3.11構件設計
　　3.11.3樓梯設計

　　參考文獻
　　建筑參考文獻：
　　《建筑設計資料集》
　　《建筑設計防火規范》          GB50016-2006
　　《中小學(xué)校建筑設計規范》       JGJ99-86
　　《民用建筑設計通則》          GB50352-2005
　　《房屋建筑制圖統一標準》      GB/T50001-2001
　　《建筑制圖標準》              GB/T50104-2001
　　《總圖制圖標準》              GB/T500103-2001
　　《建筑做法說(shuō)明》              標準圖DBJT14-2
　　結構參考文獻：
　　《建筑結構可靠度設計統一標準》 GB50068-2001
　　《工程結構可靠度設計統一標準》 GB50153-93
　　《建筑結構制圖標準》           GB/750105-2001
　　《建筑結構荷載規范》           GB50009-2001
　　《砌體結構設計規范》           GB5003-2001
　　《混凝土結構設計規范》         GB50010-2002
　　《建筑地基基礎設計規范》       GB50007-2002
　　《建筑抗震設計規范》           GB50011-2001
　　《混凝土結構計算手冊》         中國建筑工業(yè)出版社
　　《建筑結構構造設計手冊》       中國建筑工業(yè)出版社
　　《簡(jiǎn)明地基基礎設計施工手冊》   中國建筑工業(yè)出版社
　　《靜力計算手冊》               中國建筑工業(yè)出版社

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