海州市税务大楼设计.doc

本科毕业设计说明书 本科毕业设计说明书本科毕业设计（题 目：海州市税务大楼设计学生姓名：学 院：工学院专 业：土木工程班 级：2006级指导教师： 副教授二 一年 五 月 3摘 要本建筑位于海州市中心的某处，采用现浇钢筋混凝土框架结构，耐久年限为50年。本工程总面积29682.6m，层数为16层，建筑总高度为61.2m。现浇钢筋混凝土楼盖，维护结构为240厚砌块填充墙。楼梯采用板式楼梯，全部为防火楼梯，基础为住下独立基础。本工程以合理化、人性化、节能化为设计理念。以安全、经济为宗旨。本建筑抗震设防烈度为7度，场地为类场地。本设计包括建筑设计和结构设计两部分：建筑设计阶段进行了总体方案设计、平面设计、立面设计、剖面设计以及屋面、楼梯及墙体等构造设计，完成了建筑设计说明及有关施工图。结构设计阶段进行了结构平面布置、估算截面尺寸、荷载计算、框架计算、侧移验算、抗震计算、内力计算、内力组合及构件设计等工作，在进行截面抗震设计时，为保证延性框架要遵循“强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件强锚固”的设计原则，且满足构造要求、并完成了结构设计说明及标准层结构平面布置、框架配筋图、楼梯、基础结构施工图。关键词：高层办公楼；框架-剪力墙结构；建筑设计；结构设计abstractthe building is located in shanghai city center somewhere, with steel reinforced concrete frame - shear wall structure, durable life of 50 years. the total project area 29682.6m , layer 16 layer, the total building height of 61.2m. reinforced concrete floor to maintain the structure of thick masonry wall 240. stairs stairs with plate, all for the fire stairs, base stay here with an independent basis.the works to rationalize, humanity, energy conservation into design. safe, for the purpose of the economy. the building seismic intensity of 7 degrees, the venue site for the class . the design includes architectural design and structural design of two parts:architectural design phase of the overall program design, graphic design, facade design, profile design and the roof, stairs and walls and other structural design, architectural design complete description and related drawings.structural design phase of the structural layout, estimating section size, load calculation, calculation framework, lateral checking, seismic calculations, internal force, internal force composition and component design work, conducting seismic cross-section design, the framework to be followed to ensure the ductility strong shear weak bending, strong column and weak beam, strong strong anchor node weak component design principles, and to meet the structural requirements and instructions to complete the structural design and standard layer structure layout, frame reinforcement plan, stairs, infrastructure construction fig.keywords：high-rise office building; frame - shear wall; architectural design; structural design目 录摘 要1abstract2目 录1引 言1第一章 21.1 21.2 2结 论3注 释4参考文献5谢 辞6引 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。和其他学习环节不同，毕业设计要求在我们指导老师的指导下，通过自己的努力，独立系统的完成一项工程设计，逐步解决设计中遇到的种种难题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。我们此次的毕业设计大概可以分为以下几个阶段：一、理解课题，描述问题，撰写开题报告；二、毕业设计方案阶段；三、建筑绘图阶段；四、结构计算阶段；五、结构图绘制阶段；六、图形整理阶段；七、交图答辩。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计并进行了建筑图的电脑绘制，在毕业设计后期，主要进行结构设计手稿的电脑输入，使用pkpm进行计算，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。由于毕业设计是一种初步的尝试，设计专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免的存在疏漏与错误，敬请各位专家、教师批评指正。第一章 建筑设计说明1.1 设计理念作为政府的办公场所，政府办公楼除应具备一般办公楼所应该具有的功能合理、布局实用、设施先进的特点外，还须体现出领导机构的权威性与群众办事机构的亲切性。它是现代的管理服务部门，不应再是旧时代的“衙门”，权威与亲切并存，刚与柔同在，是现代政府部门办公楼所应体现的精神要素。因此既要体现出办公楼的庄重性又要尽量做到朴实、节约、环保，力求塑造建筑特色。因此，我对政府办公楼的设计过程和设计方法进行了详细研究，经过一番思考，我认为本设计应该具有以下特点：（1）弹性。从设计、结构到服务功能都应做到开放性，以适应时空的变化。（2）紧凑性。人员及物资的流向要做到紧凑合理。（3）可扩展性。在未来扩展时可灵活延伸，将损失减小到最低程度。（4）组织性。整个办公楼的工作组织要做到明了、有序。（5）舒适性。在环境、通风、温湿度、光线等方面要柔和、协调，尽量借用外部的自然环境。（6）环境的稳定性。在整个设计过程中，我本着“安全，使用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架，并为以后的结构设计打下了良好的基础。（7）绿色、生态。1.2 设计依据（1）房屋建筑制图统一标准gb/t50105-2001（2）建筑设计防火规范gb50223-95（3）高层民用建筑设计防火规范gb50045-95（4）民用建筑设计通则gb50352-2005（5）办公建筑设计规范jgj67-2005（6）汽车车库设计规范jgj100-98（7）城市道路和建筑物无障碍设计规程jgj50-2001（8）地下工程防水技术规范gb5010820011.3 主要经济技术指标总用地面积：5000m总建筑面积：29682.6m建筑形式：钢筋混凝土框架-剪力墙结构建筑高度：61.2m1.4 建筑设计方案1.4.1功能分区该工程主要功能为现代化办公及一些金融业务；为了满足税务大楼办理税务及金融方面的需求，在一层设有税务办理大厅、银行，并设有咖啡厅、厨房及公共厕所等；二层设有办公大厅、银行大空间办公、职工餐厅及一些公共设施；三层设有大型会议厅、小会议室、乒乓球室及台球室等。四层设有浴室、阅览室及多媒体教室；五至十六层主要功能为办公，办公室分为大、中、小三种型号，可满足各部门的工作需求，而且空间布置灵活。会议厅是专门为税务局各部门举行各种会议而设，里面各种电子设备齐全。1.4.2平面设计建筑的平面设计时针对建筑的室内使用部分进行的，包括使用部分的平面设计和交通联系部分的平面设计。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。它直接影响到建筑的立面和剖面效果，是设计的重要环节。在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。平面设计的目的要考虑到今后的结构计算要求，加入建筑形状变化太多，势必对建筑的受力会产生不利的影响，比如对抗震设防会相当不利，在平面突变出容易受到损坏等不利影响，所以采取了安全性和稳定性都很好的圆形和矩形作为组合元素。在组合过程中力求做到“简约而不简单”，“简约”就是说不要变化太大，让人不要有眼花缭乱之感，一来可以是单调的四方形显得生气勃勃，二来可以充分利用每处的空间，还可以加强房间的采光效果，所以是个很好的方案。1.4.3立面设计在立面设计上，主体色彩以灰色为主，突出政府办公楼这种建筑的“理性思维”，一道孤线及四个角落的凹形墙体更是打破了整个建筑的单调格局，使建筑在立面处理上错落有致，由于办公楼对采光的要求比一般的建筑高很多，所以大片的玻璃幕墙也成了此次立面设计的一个亮点，为整个建筑的立面注入了新的活力。在办公楼的屋顶处理上，为了不使办公楼单调，采用了混凝土柱及铝合金构架。北立面及南立面的圆柱及立面墙体采用灰色大理石使得建筑肃穆、高贵。使得与现代建筑环境相协调、统一。1.5 其他设计及要求1.5.1防火和疏散设计要求根据本建筑结构及建筑物构件的特性，可以确定本建筑耐火等级为二级。二级耐火等级的公共建筑，当设置不少于2部疏散楼梯且顶层局部升高的层数不超过2层、人数之和不超过50人、每层建筑面积小于等于200m时，该局部高出部位可设1部与下部主体建筑楼梯间直接连通的疏散楼梯，但至少应另外设置1个直通主体建筑上人屋面的安全出口，该上人屋面应符合人员安全疏散要求。每层疏散走道、安全出口、疏散楼梯以及房间疏散门的每100人净宽度不应小于0.75。第二章 结构设计说明2.1 设计资料一建筑方面：1、 建筑面积：10000以上2、 建筑层数：按设计课题要求确定二结构方面：1、 基本风压wo=0.5kn/；地面粗糙度为b级2、 基本雪压so=0.55kn/3、 标准冻结深度：1.6m4、 地面以上环境类别为一类，地面以下环境类别为二（b）类5、 自然地表1m为填土，填土下为砾石层。砾石层的承载力标准值为400600 kn/6、 场地地震基本烈度：7度；抗震设防烈度：7度（0.10g）；建筑场地类别：类（第一组）2.2 设计依据（1）建筑结构可靠度设计统一标准gb50068-2001（2）建筑结构制图标准gb/t50105-2001（3）建筑结构荷载规范gb50009-2001（4）建筑地基基础设计规范gb50007-2002（5）混凝土结构设计规范gb50010-2002（6）砌体结构设计规范gb50003-2001（7）建筑抗震设计规范gb50011-2001（8）建筑防火规范gb50223-95（9）高层建筑混凝土结构技术规范jgj3-2002（10）地下工程防水技术规范gb50108-20012.3 基础设计方案基础采用的是柱下独立基础及部分筏板基础，埋置深度为6.00m。建筑地基基础设计规范gb50007-2002中第5.1.3条规定：高层建筑基础的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15。主体建筑总高度61.2m的1/15为4.08小于6.00，所以符合规范要求。其中电梯楼梯及管道井的剪力墙基础为伐板基础，其他全部是柱下独立基础。2.4 结构系统选型及剪力墙布置此次设计所选的结构体系为框架结构体系。大部分竖向荷载由框架承担，而水平荷载由框架和剪力墙共同承担。抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。对称布置，或使结构平面上刚度均匀，减小在侧向力作用下结构的扭转效应。贯通建筑物的全高，使刚度沿高度连续均匀，避免刚度突变，剪力墙开洞时，洞口上下对齐。在建筑物的周边附近楼梯间、电梯间、平面形状变化及竖向荷载较大的部位均匀布置剪力墙。楼梯间、电梯间、设备竖井尽量与剪力墙结合布置。2.3 其他说明2.3.1关于防震缝目前工程设计更倾向于不设置防震缝，而采取加强结构整体性、防止薄弱部位破坏的措施。因此我利用剪力墙加强结构整体性，在电梯、楼梯及管道井薄弱部位设置剪力墙防止其破坏。2.3.2关于伸缩缝关于伸缩缝，本工程全长86米，我没有设计伸缩缝而是采取了以下措施：（1）设后浇带。混凝土早期收缩占收缩量的大部分。施工时，每3040m间距流出8001000mm宽的施工后浇带，暂不浇筑混凝土，两个月后，混凝土收缩大约完成70%，再浇筑缝内的混凝土，把结构连成整体。可以选择气温较低时浇筑后浇带的混凝土，因为此时已浇筑的混凝土处于收缩状态。后浇带内钢筋要采用搭接接头，使两边混凝土自由伸缩。后浇带应设置在受力较小的部位，可以曲折而行。（2）在顶层、底层等温度变化较大的部位提高配筋率，减小温度和收缩裂缝的宽度，并使裂缝分布均匀，避免出现明显的集中裂缝。（3）顶层采取隔热措施，外墙设置外保温层，这样可以有效地减小温度应力。2.3.3关于沉降缝关于沉降缝，根据设计资料，土质较好，房屋的沉降能够在施工期间完成，因此我设计将主体结构与裙房从基础到房顶暂时断开，待主体结构施工完毕，且大部分沉降完成后，再浇筑后浇带的混凝土，将结构连成整体。第三章 荷载计算3.1恒载计算3.1.1板厚计算该工程采用全现浇结构体系，砼强度等级为c30，根据连续单向板：楼板的厚度hl/40,h4200/40=105,所以楼板厚度取为120mm。3.1.2屋面楼面荷载标准值：（1）屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）：刷着色涂料保护层30厚c20细石混凝土防水层 0.03033=1.0kn/m2app改性沥青防水层 0.45 kn/m215厚水泥砂浆找平层 0.01520=0.30 kn/m215厚水泥砂浆找平层 0.01520=0.30 kn/m240厚水泥石灰焦渣砂浆找坡层 0.0414=0.56kn/m280厚玻化微珠保温砂浆层 0.0814.5=1.16 kn/m2120厚现浇钢筋砼屋面板 0.1225=3 kn/m210厚混合砂浆抹灰层 0.0117=0.17kn/m2合 计 6.94kn/m2（2）走廊楼面水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底) 0.65 kn/m210厚混合砂浆抹灰层 0.0117 kn/m2=0.17 kn/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225 kn/m2=3 kn/m2合 计 3.82 kn/m2（3）标准层楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝 0.31 kn/m230厚1:3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 0.03020=0.6 kn/m2水泥砂浆结合层一道 0.25 kn/m210厚混合砂浆抹灰层 0.01 17=0.17 kn/m2120厚现浇钢筋砼屋面板 250.12=3 kn/m2合 计 4.33 kn/m2（4）卫生间楼面8厚地砖楼面、干水泥擦缝 0.0080.55=0.004 kn/m25厚1：1水泥细砂浆结合层 0.00520=0.1 kn/m230厚c20细石混凝土 1.0 kn/m220厚1：3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 kn/m2120厚现浇钢筋混凝土板 0.0125=3 kn/m210厚混合砂浆抹灰层 0.01 17=0.17 kn/m2合 计 4.674 kn/m3.1.3墙体荷载标准值：（1）外纵墙自重底层饰面涂料25厚抗裂砂浆保护层 0.0255.117kn/m3=2.168 kn/m100厚聚苯保温板 0.15.10.0018 kn/m3 =0.00092 kn/m240厚陶粒空心砌块 0.24（5.1-0.8）5kn/m3 =5.16 kn/m抹20厚混合砂浆、满刮腻子 0.025.117kn/m3=1.73 kn/m刷两遍白色涂料 合计 9.06 kn/m标准层饰面涂料25厚抗裂砂浆保护层 0.0254.217kn/m3=1.785 kn/m100厚聚苯保温板 0.14.20.0018 kn/m3 =0.00076 kn/m240厚陶粒空心砌块 0.24（4.2-0.8）5kn/m3 =4.08 kn/m抹20厚混合砂浆、满刮腻子 0.024.217kn/m3=1.428 kn/m刷两遍白色涂料 合计 7.294 kn/m（2）内纵墙自重标准层纵墙 (3.6m-0.6m)0.24m5 kn/m3=3.6kn/m乳胶漆内墙面 3.6m0.36 kn/m22=2.259 kn/m合计 5.859 kn/m（3）栏杆自重 0.24m1.218 kn/m3+0.0525 kn/m30.24=5.484 kn/m3.1.4门窗荷载标准值：铝合金玻璃窗单位面积取0.35 kn/m2 ，玻璃幕取1.6 kn/m2 ，木门取0.2 kn/m23.1.5楼梯荷载标准值：楼梯荷载标准值取7.0 kn/m23.2 活荷载标准值确定屋面和楼面活荷载标准值 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值不上人屋面活荷为0.5kn/m2，雪荷载标准值为0.55 kn/m2故取屋面活荷为0.55 kn/m2 阅览室、办公楼面活荷为2.0kn/m2书库、档案室、储藏室楼面活荷载为3.5kn/m2 楼梯活荷载为2.5kn/m2 卫生间楼面活荷载为2.5kn/m2 第四章 截面估算4.1柱截面估算抗震等级结构类型烈 度6789框架结构高度/m30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表2 柱轴压比限值n结构类型 抗 震 等 级一二三框架结构0.70.80.9房屋为办公楼，房屋有大跨度，像会议室的空间比较大，另外高度为61.2米，抗震烈度为7度所以结构形式选为框架结构，根据地质状况和上部结构基础类型选为柱下独立基础该工程采用全现浇结构体系，砼强度等级为c30，根据连续单向板：楼板的厚度hl/40,h4200/40=105,所以楼板厚度取为120mm。由于框架结构中心荷载较小，按10kn/m2考虑，负荷面积按f=8.48.4=70.56m2 （中柱），考虑取1.1，设防烈度7度，大于30m高的框架抗震等级为二级，取0.8 一层主楼中柱（n取16，混凝土强度等级c45，fc=21.1mpa） a=a2=n/fc =（10803.21000）/（0.821.1） a=0.831m故初步确定一层至六层柱截面为1000mm1000mm（主楼中柱），800mm800mm、700mm700mm（主楼边柱），600mm600mm（裙房柱）对主楼中柱采取两次变截面：七层至十一层柱截面为900mm900mm，十二层至十六层柱截面800mm800mm4.2梁截面估算（1）主梁h=(1/121/8)l=(1/121/8) 8400=(7001050)mm取h=800mmb=(1/41/2) hb =(1/41/2) 800=(200400)mm取b=250mm（2）次梁 h=(1/151/12)l=(1/151/12) 7200=(480600)mm取h=600mm取b=250mm故，取次梁截面尺寸为：250mm600mm，二级次梁250mm350mm。根据地质资料，确定基础顶面到室外地面为1.2m，室内外高差0.45m，由此得底层层高为：4.21.20.455.85m 。柱网布置如下图：第五章 结构计算5.1建筑结构的总信息/ | 公司名称: | | | | 建筑结构的总信息 | | satwe 中文版 | | 文件名: wmass.out | | | |工程名称 : 设计人 : | |工程代号 : 校核人 : 日期:2006/ 1/ 2 |/ 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kn/m3): gc = 25.00 钢材容重 (kn/m3): gs = 78.00 水平力的夹角 (rad): arf = 0.00 地下室层数: mbase= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算x,y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算x,y两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: mannex= 0 转换层所在层号： mchange= 0 墙元细分最大控制长度(m) dmax= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kn/m2): wo = 0.50 地面粗糙程度: b 类 结构基本周期（秒）: t1 = 0.00 体形变化分段数: mpart= 1 各段最高层号: nsti = 17 各段体形系数: usi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(cqc耦联;srss非耦联) cqc 计算振型数: nmode= 15 地震烈度: naf = 7.00 场地类别: kd = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 tg = 0.35 多遇地震影响系数最大值 rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值 rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: nf = 2 剪力墙的抗震等级: nw = 3 活荷质量折减系数: rmc = 0.50 周期折减系数: tc = 1.00 结构的阻尼比 (%): damp = 5.00 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 不考虑 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： bk = 1.00 梁端弯矩调幅系数： bt = 0.85 梁设计弯矩增大系数： bm = 1.00 连梁刚度折减系数： blz = 0.70 梁扭矩折减系数： tb = 0.40 全楼地震力放大系数： rsf = 1.00 0.2qo 调整起始层号： kq1 = 0 0.2qo 调整终止层号： kq2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： ntl = 0 顶塔楼内力放大： rtl = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 cpcoef91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力iauto525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 iregu_kzzb = 0 剪力墙加强区起算层号 lev_jlqjq = 1 强制指定的薄弱层个数 nweak = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (n/mm2): ib = 360 柱主筋强度 (n/mm2): ic = 360 墙主筋强度 (n/mm2): iw = 300 梁箍筋强度 (n/mm2): jb = 210 柱箍筋强度 (n/mm2): jc = 210 墙分布筋强度 (n/mm2): jwh = 210 梁箍筋最大间距 (mm): sb = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): sc = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): swh = 150.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): rwv = 0.30 设计信息 . 结构重要性系数: rwo = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 p-delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: rn = 0.85 梁保护层厚度 (mm): bcb = 25.00 柱保护层厚度 (mm): aca = 30.00 是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: cdead= 1.20 活载分项系数: clive= 1.40 风荷载分项系数: cwind= 1.40 水平地震力分项系数: cea_h= 1.30 竖向地震力分项系数: cea_v= 0.50 特殊荷载分项系数: cspy = 0.00 活荷载的组合系数: cd_l = 0.70 风荷载的组合系数: cd_w = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: cea_l = 0.50 地下信息 . 回填土对地下室约束相对刚度比: esol = 3.00 回填土容重 (kn/m3): gsol = 18.00 回填土侧压力系数: rsol = 0.50 外墙分布筋保护厚度 (mm): w