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1、 郑州大学自考毕业设计第一章:建筑设计说明1、建筑概况1.1设计题目:郑州兴城建筑办公楼1.2建设地点:河南省郑州市高新开发区文化大道北。1.3工程概况:本设计为办公楼,地上五层为办公室,每层层高3.9m。建筑面积为5188.05m2,室内外高差0.6m,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,1.4 结构形式:框架结构1.5建筑结构安全等级为二级,建筑耐火等级为二级,层面防水等级为二级。1.6 功能布置 a 底层布置门厅、接待室、值班室、配电间、消防控制室。 b 二、三层每层各设100m2会议室一间,60m2办公室一间. c 顶层布置200m2活动室,其余为普通办公室 d其他各层房间为普通办
2、公室 e各层布置男女卫生间,并设前室。 f屋面为上人屋面。1.7建筑设备本办公楼采用集中空调,水、电由市政提供1.8 建筑装修及材料 a.外墙面:外墙涂料 b.内墙面:内墙涂料。卫生间及前室内墙面选用面砖。 c.顶棚:吊顶部分用轻钢龙骨矿棉吸音板吊顶,其余采用内墙涂料。 d.楼、地面:地板砖。 1.9墙体材料:外墙采用250厚加气混泥土砌块,内墙采用200厚加气混泥土砌块,标高-1.450以下墙体为250厚钢筋混泥土墙 1.10门窗:a.建筑外窗抗风压性能为3级、气密性能为4级、水密性能3级、保温性能3级、隔声性能为3级。b.门窗安装制作遵循国家通用建筑标准设计92SJ70。2.设计资料:2.
3、1建筑要求:总面积5188.05 m2左右,主体建筑5层,层高3.9米。2.2结构要求:钢筋混凝土框架结构,墙体采用预压蒸气混凝土砌块,现浇钢筋混凝土楼板。2.3建设场地工程地质概况 A、地形、地貌:拟建场地地貌属山前冲积平原。 B、地质构成:根据岩土工程勘察报告,按底层de成因、时代及物理力学性质差异,勘探深度范围内从上到下场地地质构成如下:a)耕土:层厚0.40-0.70m;b)粉质粘土,层厚3.20-3.70m,承载力标准值fk=160Kpa;c)粉质粘土,层厚0-2.50m,承载力标准值fk=170Kpa;d) 粉质粘土,层厚3.60-4.60m,承载力标准值fk=200Kpa。 C、
4、水文概况:场地地下水类型为孔隙潜水,勘察期间测得地下水位埋深4.50m,场地水位年变幅1.0-1.5m。 D、岩土工程评价 根据地质勘察结果,场地地形平坦,由于场区地基土层层面坡度均小于10%,地基土de物理力学性能差异不大,因此地基属均匀性地基。郑州地区属非自重湿陷性黄土地区。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de热环境要求,发挥投资de经济效益。(2) 建筑体型设计应有利于减少空调与采暖de冷热负荷,做好建筑围护结构de保温和隔热,以利节能。(3) 采暖地区de保温隔热标准应符合现行de民用建筑节能设计标准de规定。(4) 室内应尽量利用天然采光。(5)为满
5、足防火和安全疏散要求,设有二部楼梯。(6) 墙身做法 墙体为加气混凝土砌块。用M5混合砂浆砌筑。内粉刷为20mm厚水泥砂浆打底,做水泥内墙面,做水刷石外墙面。(7) 楼面做法 楼板顶面为大理石面层,水泥砂浆擦缝,30mm厚1:3干硬性水泥砂浆和水泥浆丝打底找平,楼板厚120mm。楼板底面为15 mm厚水泥砂浆打底,刷内墙涂料。(8)屋面做法 板底15mm厚抹灰,120mm厚现浇钢筋混凝土板,40mm厚水泥石灰焦渣砂浆找坡层,15mm厚水泥砂浆找平层,冷底子油一道上铺SBS防水卷材二道,30mm厚C20细石混凝土防水。(9)门窗做法 门厅处为塑钢门,其余为铝合金推拉窗、木门。第二章 结构设计说明
6、1、结构方案选取1.1竖向承重体系选取选择合理de抗侧力结构体系,进行合理de结构或构件布置,使之具有较大de抗侧刚度和良好de抗风、抗震性能,是结构设计de关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见de竖向承重体系包括砖混结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。框架结构体系:由梁、柱构件通过节点连接而成,其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点,可以形成较大de使用空间,易于满足多功能de使用要求。在结构受力性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期长,地震反应较小,经合理设计可具有较好de延性性能。其缺点是结构de抗侧刚度较小,在地
7、震作用下侧向位移较大。本设计为五层de多层结构,根据办公楼de功能使用性进行结构布置。经各方案比较筛选,本工程选用框架结构de竖向承重体系。1.2水平向承重体系选取常见de横向承重体系包括:现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。本设计采用现浇肋梁楼盖结构,现浇楼盖可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好de技术经济指标,可以最大限度地节省混凝土和钢筋de用量,能充分发挥材料de作用,结构整体性好,抗震性能好,且结构平面布置灵活,易于满足楼面不规则布置、开洞等要求,容易适用各种复杂de结构平面及各种复杂de楼面荷载。2、楼梯方案de选择整体式楼
8、梯按照结构形式和受力特点不同,可分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯和圆形楼梯、螺旋楼梯等。其中,应用较为经济de、广泛de是板式楼梯和梁式楼梯,剪刀式楼梯、圆形楼梯和螺旋式楼梯属于空间受力体系,外观美观,但结构受力复杂,设计与施工较困难,用钢量大,造价高,在实际中应用较少。板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步de斜板,其下表面平整,外观轻巧,施工支模方便,但斜板较厚,结构材料用量较多,不经济。故当梯段水平方向跨度小于或等于3.5时,才宜用板式楼梯。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。踏步板支承与两端de斜梁上,斜梁可设在踏步下面,也可设在踏步上面。根据梯段宽度大小,梁
9、式楼梯de梯段可采用双梁式,也可采用单梁式。一般当梯段水平投影跨度大于3.5时,用梁式楼梯。结构中de楼梯采用板式楼梯。若采用梁式楼梯,支模困难,施工难度较大。采用梁式楼梯所带来de经济优势主要是钢筋用量较省,采用de楼梯板较薄,混凝土用量也较少,会被人工费抵消。3、建筑材料de选择梁柱、基础、楼梯均采用C30de混凝土,用以提高整个结构de强度。由于施工工艺de改进,技术de提高,提高混凝土de强度不会引起整个结构de造价大幅提高。4、基础形式选取本设计de基础形式选取边柱采用柱下独立基础,中柱采用联合基础。多层框架结构de基础,一般有柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础,必要时也可
10、采用箱形基础或桩基等。基础类型de选择,取决于现场de工程地质条件、上部结构荷载de大小、上部结构对地基上不均匀沉降及倾斜de敏感程度以及施工条件等因素,还应进行必要de技术经济比较。5、结构布置计算根据该房屋de使用功能及建筑设计de要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计。主体结构为5层,层均为3.9m。填充墙采用200厚de加气混凝土砌块。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度为120mm。一般情况下,框架结构是一个空间受力体系。为方便起见,常常忽略结构纵向和横向之间de空间联系,忽略各构件de扭转作用,将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析计算。由于通常横向框架de间距相同,作用
11、于各横向框架上de荷载相同,框架de抗侧刚度相同,因此,各榀横向框架都将产生相同de内力与变形,结构设计时一般取中间有代表性de一榀横向框架进行分析即可。第三章 结构计算书1 框架结构计算方法,框架截面尺寸de确定1.1框架计算方法de确定: 在竖向荷载作用下,规则多层框架de侧移很小,可近似认为侧移为零,可选用力矩分配法进行内力分析。具体步骤如下:计算各跨梁在竖向荷载作用下de固端弯矩;计算框架各节点de力矩分配系数;将各节点de不平衡力矩同时进行分配,并向远端传递,再在各节点分配一次,即可结束。在水平荷载作用下,对于比较规则de、层数不多de框架结构,当柱轴向变形对内力及位移影响不大时,可
12、选用D值法进行内力分析。柱de抗侧移刚度与梁de线刚度有关,柱de反弯点高度与梁柱线刚度比、上下层梁de线刚度比、上下层de层高变化有关。考虑上述因素de影响,对柱de抗侧移刚度和反弯点高度进行修正,就是D值法。1.2主要构件材料及尺寸估算1.2.1主要构件材料 框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件,墙体采用混凝土空心砌块,混凝土强度:梁、板、柱均采用C30混凝土,钢筋使用HPB235,HRB 400二种钢筋。1.2.2主要构件de截面尺寸(1)框架梁:横向框架梁,最大跨度L=8.1m,h=(1/81/12)L=1000mm675mm,取h=800mmb=(1/21/3)h=400mm266m
13、m,取b=300mm纵向框架梁,最大跨度L=5.4m,h=(1/121/13)L=450mm415mm,取h=600mmb=(1/21/3) h=300mm200mm,取b=250mm(2)框架柱:初定边柱尺寸400mm600mm,中柱500mm500mm角柱500mm600mm,一至五层框架柱混凝土强度等C30。 其中,n为验算截面以上楼层层数,g为折算在单位建筑面积上de重力荷载代表值,框架结构近似取18 kN/m2,F为按简支状态计算de柱de负荷面,为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。抗震等级四级de框架结构轴压比,边柱和中柱de负荷面积分别是5.4m4.05m和5.4m5.4m。边
14、柱 中柱 所以边柱取400mm600mm,中柱取500mm500mm。1.2.3.框架结构计算简图和结构平面布置图 框架结构计算简图2.屋面和楼面板de荷载计算屋面和楼面板de荷载取自建筑荷载规范(GB500092001)。2.1屋面恒荷载:屋面构造见下图:防水层(刚性)30厚C20细石混凝土防水 防水层 (柔性 ) 冷底子油一道上铺SBS防水卷材二道 找平层:15厚水泥砂浆 找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 保温层:80厚1:10珍珠岩保温层 结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层:15厚板底抹灰 屋面恒荷载 2.2.楼板计算根据混凝土结构设计规范(GB500102002),楼板长边l02与短边l01之比小于2时,宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2,但小于3.0时,宜按双向板计算,当按沿短边受力de单向板计算时,应沿长边方向布置足够de构造钢筋。根据本工程de实际尺寸,楼板全为双向板,楼板按照弹性方法进行计算。双向板按弹性理论de计算方法:多跨连续双向板跨中