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1、郑州大学毕业设计(论文)1 建筑设计说明1.1 工程概况本工程为高新区生物科技有限公司办公楼，总建筑面积5600，此建筑纵向长为60m，横向宽为18m，共5层，层高为3.9m，建设场地的地震基本烈度为6度，场地土为类。1.1.1 工程技术条件（1）该地区全年主导风向东南风；（2）基本风压0.35kN/m2，基本雪压0.5kN/m2；（3）全年最高气温39，最低气温-5；（4）年平均降雨量640mm，日最大降水强度130mm/日。1.1.2 工程地质条件表1.1 建筑地层一览表(标准值)序号岩土分类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力特征值 (kN/)1耕土0.00.50.5/2粉质粘土0.5
2、4.03.51603砂质粘土4.06.02.01704砂质粘土6.010.04.02001.1.3 设计要求（1）建筑结构的安全等级：二级。设计使用年限：50年。（2）建筑耐久等级、防火等级均为级。（3）框架结构为a类环境。（4）环境类别：梁板为一类环境，屋面防水等级：级1.2 总平面设计本设计为一幢5层办公楼。考虑到需保证有足够的通风和采光要求，办公楼采用南北朝向。设计室内外高差为0.6m，设置了4级台阶作为室内外的连接。1.3 平面设计本办公楼由活动室、阅览室、办公室、会议室及其它辅助用房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化办公的要求。1.3.1 使用部分设
3、计（1）办公室：办公室是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到需保证有足够的采光和较好的通风要求，故将办公室南北朝向。对于使用功能不同的其它用房，采取了不同的平面设计方案，采取多种面积，使得平面设计活泼不显呆板，又能满足多种使用需求，使得办公楼更具现代化。（2）门厅：门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽。因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。本设计中采用4.5m宽的门厅入口，位于本建筑物的中心处。1.3.2 交通联系部分设计（1）交通联系部分设计的主要要求：交通路线简捷明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的采光通风要求；力求节省交通面积，
4、同时考虑空间处理等造型问题。（2）交通联系的设计主要是考虑走廊和楼梯的尺寸及布局：走廊：走廊连接办公室、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求，本设计中走廊宽度为3.0m。 楼梯：楼梯是建筑中用于垂直交通联系设施和防火疏散的重要通道，本方案考虑到人流通量大，故设置了两部楼梯，楼梯宽度均为4m。1.3.3 平面组合设计该办公楼采用内廊式，各层厕所均布置在建筑物的尽端，会议室分层布置。1.4 立面设计该建筑属于办公建筑，在立面设计时既遵循了此类建筑的共同规律，即满足了建筑的内部使用功能，同时也追求建筑的外部形象。在简单的体型组合前提下，力求运用均
5、衡、韵律、对比、统一等手段，把适用、经济、美观有机的结合起来。1.5 剖面设计窗子：根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高900mm。屋面排水：屋面排水采用内檐沟排水，排水坡度为1-2%，结构找坡。楼梯:楼梯全部采用150mm踏步高，300mm踏步宽，等跑楼梯。2 结构选型及布置2.1 结构选型结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构（纵横向承重框架）体系。屋面结构：采用钢筋混凝土现浇楼板，采用上人屋面，屋面板厚100mm。楼面结构：采用钢筋混凝土现浇楼板，板厚100mm。楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。天沟：采用现浇混凝土内天沟。基础梁：采用钢筋混凝土基础梁。基
6、础：采用钢筋混凝土柱下独立基础。2.2 结构布置结构布置：包括结构平面布置和结构剖面布置。因为此设计中同一层楼面标高变化不大，所以不做结构剖面布置。如屋面、各层楼面（包括门窗过梁）等结构平面布置，详见结构平面布置图；结构布置图的具体内容和要求：（1）屋面结构布置图上主要的结构构件有：框架（梁和柱）、屋面梁、屋面板、等构件；（2）楼面结构布置图上主要结构构件有：框架（梁和柱）、楼面梁、楼面板、楼梯等。2.3 材料选用混凝土：混凝土选用C25（）； 钢筋：纵向受力钢筋采用热轧变形钢筋HRB400（），其余采用热轧光面钢筋HPB235（）；墙体：外墙250mm厚加气混凝土砌块，内墙200mm厚加气混
7、凝土砌块，标高-1.45m以下墙体为250厚钢筋混凝土墙。窗：铝合金窗，重度； 门：木门，重度。3 框架结构内力计算：3.1 框架梁的截面尺寸估算梁截面高度按梁跨度的估算梁截面宽度按截面高度估算3.1.1 框架横梁截面尺寸 AB跨 取 取BC跨 取 取3.1.2 框架纵梁截面尺寸纵梁的截面尺寸： 取 取表3.1 框架梁截面尺寸（mm）名称柱距（mm）截面尺寸()横梁75003006003000300400纵梁42002505003.2 框架柱的截面尺寸估算取轴上的一榀框架作为计算单元框架柱的截面尺寸，一般根据柱的轴压比限值按如下公式： （3.1）估算确定，其中取1.1，取1.25。 本办公楼框
8、架结构为非抗震设计，取=1.0，各层的重力荷载代表值近似取，n=5。横向框架负荷面积计算简图如图3.1所示：图3.1 横向框架负荷面积计算简图边柱及中柱的负载面积分别为和中柱： 边柱： 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面长度分别为446和383。根据以上计算结果，并考虑其它因素，柱截面尺寸取值为：A轴：柱截面尺寸取400400。B轴：柱截面尺寸取450450。基础选用柱下独立基础，基础埋深1.8m，基础顶面距室外地坪1.2m。梁轴线取至板底，25层柱高即层高3.9m，底层柱高度从基础顶面算至一层楼底即h1=3.9+0.6+0.8=5.30m，取h1=5.33.3 框架梁柱的线刚度根据混凝土结
9、构设计规范，考虑现浇楼板的作用，对于中间跨框架梁，取，边跨框架梁,取。表3.2 横梁线刚度类别层次边跨横梁过道横梁表3.3 A轴柱线刚度层次53003900表3.4 B轴柱线刚度层次53003900令=1，则其余各杆件的相对线刚度为： ； ； ； 框架梁、柱的相对线刚度如下图3.2所示，作为计算框架各杆端弯矩分配系数的依据。 图3.2 横向框架计算简图及相对线刚度3.4 横向框架柱侧移刚度计算表3.5 横向26层D值的计算构件名称A轴柱0.396585B轴柱0.359030C轴柱0.359030D轴柱0396585表3.6 横向底层D值的计算构件名称A轴柱0.633606B轴柱0.721015
10、0C轴柱0.7210150D轴柱0.6336063.5 风荷载标准值计算根据毕业设计任务书知道有关风荷载的参数，并根据建筑结构规范知，作用在屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值： (3.2)式(3.2)中，基本风压0.35；风压高度变化系数，位于郑州高新区地区，地面粗糙度为B类；风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得：；风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用 (n是建筑层数)估算，大约为0.48s0.25s，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，下层柱高；上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍；B 迎风面的宽度，取B4。表3.7 各层楼面处集中风荷载标准值离地高度20.91.251.79
11、1.30.353.92.413.517.01.141.691.30.353.93.915.713.11.081.511.30.353.93.912.29.21.001.371.30.353.93.910.25.31.001.131.30.355.33.99.93.6 风荷载作用下的框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间位移按下式计算 (3.3)式中 第j层的总剪力；第j层所有柱的抗侧刚度之和；第j层的层间侧移。第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移 (3.4)顶层侧移 (3
12、.5)表3.8 风荷载作用下框架侧移计算表层次/m/h513.513.5313200.000431/9070415.729.2313200.000931/4194312.241.4313200.001331/2932210.251.6313200.001651/236419.961.5275120.002241/2366所以：=0.00658侧移验算：层间最大位移0.00658，满足1/23661/550的要求，则框架侧移刚度足够。3.7 风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左到右吹）下的内力用D值法（改进的反弯点法）进行计算。其步骤为：(1) 求各柱反弯点处的剪力值；(2) 求各柱反弯点高度；(3) 求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；(4) 求各柱的轴力和梁剪力。第层第柱所分配的剪力: ； (3.6)柱弯矩： ； (3.7)框架柱反弯点位置： (3.8)梁端弯矩：中柱节点： ； (3.9) 边柱节点： (3.10)梁端剪力:
