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1、1 武昌区政务中心办公楼设计 THE DESIGNMENT OF WU CHANG OF GOVERNMENT CENTER OFFICE BUILDING 1 摘 要 我此次毕业设计的题目为武昌区政务中心办公楼设计 设计内容包括建筑设 计和结构设计两大部分 建筑为五层现浇框架结构 建筑总高度为 19 8 米 总 建筑面积约为 3900 平方米 建筑设计方面 设计主要完成了建筑物的平面 立面以及剖面设计 该办公 楼平面布局时首先考虑了办公楼行政办公的功能需求 除此之外 又综合考虑了 结构设计方案以及基础选型等 在这部分中 建筑和结构设计是相结合来做的 结构设计主要进行了结构方案中框架 4 轴框
2、架的结构设计 在确定框架的布 局之后 先进行了层间荷载代表值的计算 接着利用顶点位移法求出自振周期 然后按底部剪力法计算水平地震作用的大小 进而求出在水平荷载作用下的结构 内力 弯矩 剪力 轴力 接着计算竖向荷载 恒载及活荷载 作用下的结构 的内力 找出最不利的内力组合 然后选取最安全的结果计算配筋并绘图 此外 还进行了结构方案中的室内楼梯的设计并完成了平台板 梯段板 平台梁等构件 的内力和配筋计算及施工图的绘制 关键词 框架结构 结构设计 抗震设计 1 Abstract My graduation design topic for Wu chang of government center
3、office building design design including architecture design and structure design of two parts The building for five level frame structure building a total height of 19 8 m a total construction area of 3900 square meters Building design the main finished building plane elevation and profile design Th
4、e office building layout first consideration when the administrative office of the functional requirements of the office building In addition and considering the structure design and basic selection etc In this part construction and structure is the combination to do Structure design of the main str
5、ucture scheme of frame 4 axis of the seismic design framework In determining the layout of the framework after the first layer of the values of the representatives between load calculation then use the vertex displacement method from for vibration periods and then press the bottom shear method for c
6、alculation of horizontal seismic load size and then find out under horizontal loads of internal force of the structure moment shear force and axial force Then the vertical load calculation constant load and live load under the action of an internal structure find out the most unfavorable set or a gr
7、oup of internal force combination Select the security of the calculation results reinforcement and drawing In addition to the structure of the solution of indoor stair design and complete the flat bedplate ladder period of board platform beam and other components of the internal force and reinforcem
8、ent calculation and construction drawings Key words framework structure the structure design seismic design 1 目 录 摘 要 ABSTRACT 绪 论 1 1 设计基本资料 2 1 1 初步设计资料 2 1 2 采光 通风 防火设计 2 1 3 建筑细部设计 3 1 4 方 案 构 思 3 1 5 设 计 过 程 3 2 框架计算简图 5 2 1 构件尺寸确定 5 2 2 一榀框架计算简图 5 3 重力荷载代表值计算 7 3 1 恒荷载计算 7 3 2 活荷载计算 8 3 3 墙自重
9、8 3 4 集中于各楼层标高的重力荷载代表值 10 i G 4 横向框架侧移刚度验算 12 4 1 框架梁柱的线刚度计算 12 4 2 计算柱的侧移刚度 13 5 水平荷载作用下框架内力 侧移计算 16 5 1 水平地震作用计算 16 5 2 横向自振周期计算 17 5 3 水平地震作用及楼层地震剪力计算 18 5 4 水平地震作用下的位移验算 19 1 5 5 平地震作用下的框架内力计算 21 5 6 风荷载作用下框架结构内力和侧移的计算 27 6 竖向荷载作用下内力计算 33 6 1 框架结构的荷载计算 33 6 2 恒荷载作用下框架的内力计算 37 6 3 活荷载作用下框架的内力计算 4
10、3 7 框架结构内力组合 47 7 1 梁内力组合 47 7 2 柱内力组合 69 7 3 梁端剪力设计值调整 84 7 4 柱端弯矩设计值调整 87 8 框架梁柱正 斜截面配筋计算 89 8 1 钢筋材料 89 8 2 梁配筋 89 8 3 柱配筋 96 9 板配筋计算 110 9 1 设计资料 110 9 2 板配筋计算 110 10 基础配筋计算 122 10 1 设计资料 122 10 2 基础设计计算 127 致 谢 132 参考文献 133 附 录 134 1 绪 论 武昌区政务中心办公楼设计 依照的是华中科技大学武昌分校毕业设计要 求编写的毕业设计 内容包括建筑设计 结构设计两部
11、分 本设计采用的是现浇框架结构 框架结构的研究 对于建筑的荷载情况 分 析其受力 采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩 剪力 轴力 然 后进行内力组合 挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算 保证结构有 足够的强度和稳定性 在对竖向荷载的计算采用了分层法 对水平荷载采用了 D 值法 对钢筋混凝土构件的受力性能 受弯构件的正截面和斜截面计算都有应 用 建筑设计中建筑图如底层及标准层平面图 顶层平面图 主要立面图 剖面 图要满足相关规范的要求 根据实际情况选择建筑方案 考虑到实用 美观 符 合教学目的等等各方面要求 结构设计中根据承重框架布置方向的不同 框架的结构布置方案有横向框架 承
12、重 竖向框架承重 纵横向框架承重 多层框架是超静定结构 在计算内力之 前 必须先确定杆件的截面形状 尺寸和惯性矩 结构设计包括结构计算和绘制 结构图两方面 在整个设计中 需要同时能满足建筑设计和结构设计要求 使整个建筑物在 建筑功能 物质技术条件和建筑形象上统一 协调 1 1 设计基本资料 1 1 初步设计资料 1 工程名称 武昌区政务中心办公楼 2 工程概况 总建筑面积约 3900 建筑总高为 19 80m 办公楼为 5 层 室内外高差为 0 45m 3 抗震设防烈度 7 度设防 设计地震分组第二组 4 基本风压 0 35kN 5 地面粗糙程度 C 类 类建筑场地 6 地质资料 地基承载力特
13、征值 300kPa 不考虑地下水影响 7 建筑安全等级 级 8 材料使用 混凝土 梁板柱均使用 C30 混凝土 钢筋 纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335 箍筋采用热轧钢 筋 HPB300 墙体 a 外纵墙采用 250 厚加气混凝土砌块 5 5kN m3 一侧墙体为水刷石 墙面 0 5kN 一侧为 20 厚抹灰 17kN b 内隔墙采用 200 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块 5 5kN m3 两侧均为 20mm 厚抹灰 c 卫生间隔墙采用 200 厚蒸压粉煤灰加气砼砌块 5 5kN m3 两侧贴 瓷砖 0 5kN 1 2 采光 通风 防火设计 1 采光 通风设计 在设计中选择合适的门窗位置 取得良
14、好的效果以便于通风 1 2 防火设计 本工程耐火等级为二级 建筑的内部装修 陈设均应做到难燃化 以减少火 灾的发生及降低蔓延速度 公共安全出口设有两个 可以方便人员疏散 楼梯间 应采用封闭式 防止烟火侵袭 在疏散门处应设有明显的标志 各层均应设有手 动 自动报警器及高压灭火水枪 1 3 建筑细部设计 1 建筑热工设计应做到因地制宜 保证室内基本的热环境要求 发挥 投资的经济效益 2 建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷 做好建筑保护 结构的保温和隔热 以利节能 3 采暖地区的保温隔热标准应符合现行的 民用建筑节能设计标准 的规定 4 室内应尽量利用天然采光 5 为满足防火和安全疏散要求
15、 在建筑中间有一部楼梯 6 办公楼内的布置与装修以清新自然为主 卫生间的地面铺有 防滑地板砖 墙面贴瓷砖 1 4 方案构思 设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构 本设计为总体规划中的单体建筑 设计中充分考虑到总体规划提出的要求 建筑高度 抗震设防烈度和周围环境的 关系 确定本结构为规则有序的板式结构 建筑平面布置简单 规则 对称 长 宽比不大 对抗震有利 结构具有较好的整体性 同时考虑到结构不同使用功能 的需求 建筑平面布置较为灵活 可以自由分割空间 选用框架结构 立面注意 对比与呼应 节奏与韵律 体现建筑物质功能与精神功能的双重特性 如图 1 1 所示 1 5 设计过程 建筑设计根据建筑用地
16、条件和建筑使用功能 周边城市环境特点 首先设计 建筑平面 包括建筑平面选择 平面柱网布置 平面交通组织及平面功能设计 其次进行立面造型 剖面设计 本设计满足建筑单位的使用要求 技术措施合理 1 同时 通风 采光 消防等技术指标均满足相应的规范和规定 图 1 1 结构平面布置图 1 2 框架计算简图 2 1 构件尺寸确定 1 主梁截面尺寸确定 AB CD 跨 L 6600 mm h 1 8 1 14 L L 470 825 mm 取 h 500 mm b 1 3 1 2 h 167 250mm 取 b 250 mm BC 跨 L 3000 mm 取 h 500mm b 250mm 主梁截面 b h 250 mm 500 mm 2 次梁截面尺寸确定 h 1 12 1 18 L 367 550 mm 取 h 400 mm b 1 3 1 2 h 取 b 200mm 次梁截面 b h 200 mm 400 mm 3 板厚确定 板厚度 且考虑到埋设管线等原因 取 h 120 mm 11 4050 hL 板 4 柱截面尺寸确定 一般可通过满足轴压比限值进行截面估算 此政务办公楼抗震等级为三级 7
