层办公楼.doc
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1、东北石油大学本科生毕业设计(论文)摘 要本设计为一拟建在大庆市的高层办公楼,建筑面积约为8848.1。建筑主体为13层,采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。设计内容主要包括:建筑设计,结构设计两大部分。建筑设计部分包括:平面图设计、立面图设计、剖面图设计。平面设计中考虑了高层建筑对防火及抗震的要求,采用规则的矩形平面;立面设计中考虑了办公类建筑的特点,装修简洁大方。建筑设计合理,满足建筑功能要求。结构设计部分包括:框架结构布置,荷载计算,框架侧移刚度计算,横向地震作用下框架结构的内力和侧移计算,横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算,在竖向荷载作用下框架结构的内力计算,内力组合,梁、板、柱和基础的
2、配筋计算。在计算方法上,对于水平地震作用采用底部剪力法;对于竖向荷载作用下框架内力采用分层法。关键词:高层办公楼;框架结构;预制桩基础;内力组合;配筋计算AbstractThe design is an high-rise office building which will be built in Daqing city , the area of the building is 8848.1. It has 13 floors. The cast-in-place reinforced concrete frame structure is adopted in this building
3、. The design mainly includes the following two parts: the architectural design and the structural design. The following work is done in the architectural design: the plan design, the elevation design and the section design. During the plan design, considering the demands of earthquake resistance and
4、 fire resistance, the rectangular plan is designed; During the elevation design, considering the office building is characteristic, the decoration is simple and grand. The architecture design is reasonable and satisfies the constructions function request.The structural design includes: the arrangeme
5、nt of the frame structure, the calculating of the load, the calculating of the rigidity, the calculating of the frame force and the horizontal displacement under the horizontal earthquake action and wind load, the calculating of the force under the vertical load, the combination of the force, the se
6、ction design and the reinforcing steel bar calculating of the beams, floors, columns and the foundations. In the calculation method ,used for the horizontal seismic base sheear method ;The internal force under vertical load by stratification.Key words: high rising office building; frame structure; p
7、re-cast pile foundation; force combination; reinforcing steel bar calculating27目 录第1章 建筑设计11.1 方案的设计构思11.2 平面设计11.3 立面布置21.4 剖面设计21.5 交通防火设计31.6 建筑装饰材料3第2章 结构设计62.1 工程概况42.2 结构布置及计算简图42.3 重力荷载计算82.4 横向框架侧移刚度和纵向侧移刚度计算142.5 横向框架结内力计算172.6 横向框架内力组合312.7 截面配筋设计572.8 基础设计87结 论97参考文献99致 谢 .100第1章 建筑设计1.1方
8、案的设计构思该工程设计包括建筑设计、结构设计等几个方面的内容,其中,建筑部分在整个工程设计中起着主导作用。在总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,建筑设计综合考虑了基地环境,使用功能、结构施工、材料设备、建筑经济及建筑艺术等问题,满足建筑物内部合理的功能分区、安全的防火疏散、必要的采光通风等方面的要求,形成了建筑方案的雏形。通过具体设计,比较拟订的几种方案,按照使用、经济、坚固、美观的原则,从中挑选出比较适宜的方案,进而对功能分区、防火疏散、建筑材料的选用、建筑立面的处理、内部装修处理以及基本构造设计进行详细的设计1。1.2设计的功能分区此高层办公楼位于大庆市,交通便利,主体呈“一”字型平面
9、,内部呈单廊布置;裙房布置在主体的一侧;其中主体部分十三层,其中标准层为办公用房,底层及裙房为物业管理及辅助用房,分工明确。主体部分标准层每层设单人办公室,会议室,其余均为框架柱所定的开间相同的办公室,且可以灵活的从新布置。每层设有男女卫生间各两间,服务于整幢建筑;设在平面右侧,满足了功能要求。主体底层内设有门厅,正门是主要入口,在底层主要设置的是为办公人员休息和方便他们与外界联系的用房,包括收发室、值班、警卫、会客室等辅助用房。主体设置了两部防烟楼梯、四部普通载客电梯,其中两部是消防电梯兼作载客电梯,另两部为客运电梯。消防电梯和两部防火楼梯。平时也可以作为正常的竖向交通。前室采用二级防火门,
10、房间的拐角处有防火器材。每个楼层可作为一个防火分区。建筑材料也选择为非燃性和难燃性材料。顶层上面设有两个3.3m的电梯房,安装电梯设备,同时供电梯维修时使用。裙房与主体相接,交通方便。裙房为餐厅、礼堂、舞厅和棋牌游戏室,层数为两层,对外开放,使商业和服务一体化,裙房布置在主体两侧。餐厅与外界通过两道门相连,不与用餐人员发生冲突。使用面积按400人设计,可以满足大型会议以及娱乐活动。1.3平面布置高层办公楼平面布置是多样化的,但考虑到办公楼位于大庆市,抗震防裂度为7度的地震区,所以结构选型上尽量采用对称结构。平面布置上力求简洁、实用、功能分区明确,布置合理,空间利用率高2。1.3.1建筑平面布置
11、办公室是人们脑力劳动工作的重要场所。办公室本身的功能是满足一个组织、一群人在工作中的群行为。因此在这一组织或群中,对任何一个工作人员来说,个人活动要求一种自使,不受非工作活动的干扰,这就要求一个自便的工作“场”意识的心理作用,对保证工作和提高效率占有重要的地位。于是办公室就应当是明亮、整洁与高效率的空间,使人们在其中可以进行积极、方便、耗力少的高效工作。高层办公室逐渐形成了一种将交通枢纽、卫生间、以及其他服务用房位于核心地位的趋势。普通办公室宜设计成单间式和大空间式,特殊需要可以设计成单元式或公寓式。大空间办公室在布置吊顶上的通风口、照明、防火设施等时,应尽可能为自行分隔或装修创造条件,有条件
12、的工程宜设计成模块式吊顶。机要部门办公室可以根据使用需要设置,重要办公室建筑设有夜间总值班室时,可以设置专用卫生间。普通办公室每人的使用面积不应小于3.3m2,单间办公室净面积不宜小于10m2,在实际工程中,一般采用横向框架承重方案。因房屋横向较短,柱数量少,当采用横向承重方案时,横向框架梁的截面高度大,可增加框架的横向侧移刚度。办公室在设计时,考虑动静分开,将单人办公室布置在阳光充足且人流不常到达的位置,而多人办公室则设置在人流较大的电梯、楼梯的附近,会议室也宜放置在较安静的位置。根据规定,双面布房走道净宽应最小应为1.8m,因此走廊尺寸为2.4m,满足规范要求。在办公楼中,厕所应设置前室,
13、可以改善通往厕所的走道和过厅的卫生条件,并有利于厕所的隐藏,前室的深度不小于1.22.0m。1.3.2 建筑立面设计建筑不仅要满足人们的生产、生活等物质功能的要求,而且满足人们精神文化方面的要求。因此,不仅要赋予它实用属性,同时也要赋予它美观的属性。建筑立面的设计,就是在满足使用功能和经济合理的前提下,运用不同程度上给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、简洁、朴素、大方、亲切的印象,获得美的感觉,满足人类的精神文明的需要。建筑立面可以看成是由墙体、梁柱等房屋结构构件、门窗、阳台、雨篷等部分组合而成的。恰当的确定这些组成部分和结构构件的比例和尺度,运用节奏韵律、虚实对比等手法,使建筑的外观与周围的环境、
14、城市的规划相协调,从而实现建筑形式和内容的统一,是建筑立面设计的关键。本建筑中由于采用了框架结构体系,对门窗洞口的布置较为灵活,故在门窗洞口的组合中,充分运用了节奏韵律的手法,以求得整个立面形式上的统一。在标准层部分,外墙开窗上下对齐,同一层间水平布置,同时协调外门和雨篷的位置,尽可能的使门窗洞口在立面布局中上下对应,形成渐变而整洁的韵律。在立面设计的材料方面,1-3层窗下部分外墙用斩假石饰面,增加整体的厚重感。以上贴白色面砖,每层窗下有100mm的粉色装饰缝,从质地和色彩上与周围的绿化以及盆花景致相协调,营造出一种清新的环境,创造出舒适惬意的感受。1.4 主体部分的交通大门和门厅是办公楼的主
15、要入口和人流交汇处,是重要的水平交通枢纽,此办公楼大门有两扇,为旋转玻璃门,3.0m宽,使建筑物在立面上给人感觉十分开阔。由主入口进入楼内,可以进入门厅,在门厅一侧设有收发室,另一侧设有警卫室。在一层设有会议室,可以从楼内进入,目的是方便楼内工作人员。电梯和楼梯作为垂直交通运输工具,设置在正对门厅左右两侧,位置明显,方便办公人员上下。在高层办公楼中,电梯是主要的垂直交通工具。在正常运行情况下,电梯的使用率远大于楼梯,电梯前设有候梯室,避免人流滞留在走廊中。楼梯在高层建筑中的作用也是不容忽视的。楼梯在高层建筑中可作为逃生工具,而且楼梯也可以缓解电梯压力。本设计有两部防烟楼梯。1.5 标准层房间布
16、置该高层办公楼根据大庆市的实际情况,办公房间有单人、多人办公室,由于该办公楼为综合性办公楼,在标准层中设置了大、小型办公室,以满足不同功能的需要。办公室布置为单廊式,是一种传统的布置方式,这种布置方式可以使办公人员工作协调一致,方便联系,但是内廊式采光不足。在该高层办公楼中,办公室均采用吸声隔音天花板吊顶。吊顶的透视感十分强烈,作为办公间的顶界面,最能反映空间的形状及关系。一方面吊顶可以减少噪音,保证声音干扰,另一方面也可增强人们的视觉效果,因为通过吊顶把照明、空调、供水、供热、消防的管线都遮盖了,增加可美观。但是吊顶设计也较复杂,吊顶的设置主要包括照明灯具,成行布置,空调风口等设施,还包括送
17、风口,回风口、顶装式机盒管等,消防设施包括烟式报警器,消防喷淋器、机械排烟口、吊顶口检修等。按照规范上的要求,在满足多专业的功能上要求的前提下,尽量将吊顶上的多种设施排列的整齐、美观、建立秩序、克服凌乱、避免杂乱无章,同时考虑吊顶材料的分块,并且尽量在可能增设隔断墙的部位留出空隙,以备增设隔断时,不必拆设吊顶上的各种设施。同时可吊顶内部检修。作为高层建筑,一定要设置电梯,所以一定要在屋顶间设置电梯房。1.6 建筑防火设计及消防措施1.6.1 防火规范及措施1)位置:高层建筑的底边至少有一个长边(或周边长度的1/4且不小于一个长边的长度)不应布置高度大于5m,进深大于4m的裙房,且在此范围内必须
18、设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。2)防火间距:高层建筑之间的防火间距不应小于13m,高层建筑与裙房之间的防火间距不应小于9m。3)消防车道:高层建筑的周围应设环形消防车道。本建筑设计中设有进入内院的消防车道。消防车道的宽度不应小于4m。消防车道下的管道和暗沟等,应能承受消防车辆的压力。1.6.2 建筑设计1.6.2.1 平面布置消防控制室宜设在高层建筑的首层或地下一层,且采用耐火极限不低于2h的隔墙和1.5h的楼板与其他部位隔开,并设直通室外的安全出口。餐厅、礼堂等人员密集的场所,设在一层裙房里,并宜设置单独出入口。1.6.2.2 防火和防烟分区高层建筑应采用防火墙等划分防火分区,且每个
19、防火分区二类建筑允许最大建筑面积不应超过1500 m2。设有自动灭火系统的防火分区,其允许最大建筑面积可增加1倍;当局部设置自动灭火系统时,增加面积可按局部面积的1倍计算。高层建筑与其裙房有防火墙等防火分隔设施时,其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应超过2500m2,当设有自动喷水系统时,防火分区允许最大建筑面积可增加1倍。1.6.2.3 疏散楼梯间和楼梯1) 超过32m的二类建筑应设防烟楼梯间。防烟楼梯间的设置应符合下列规定: 楼梯间入口应设前室、阳台或凹廊。 前室的面积,公共建筑不应小于6m2。 前室和楼梯尖的门均应为乙级防火门,并应向疏散方向开启。2) 裙房和除单元和通廊式住宅外的建筑高
20、度超过32m的二类建筑应设封闭楼间封闭楼梯间的设置应符合下列规定: 楼梯间应靠外墙,并应直接天然采光和自然通风,当不能天然采光和自然通风时,应按防烟楼梯间规定设置。 楼梯间应设乙级防火门,并应向疏散方向开启。1.6.2.4 消防电梯高层建筑中,高度、超过32m的二类建筑应设消防电梯。本设计每层建筑面积不大于1500 m2,所以设一台消防电梯。消防电梯与客梯兼用,同时符合消防电梯的要求。消防电梯应设前室,由于与防烟楼梯间合用前室,前室面积不应小于10 m2 3。消防电梯间前室宜靠外墙设置,在首层设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道通向室外。消防前室的门,应采用乙级防火门或具有停滞功能的防
21、火卷帘,消防电梯间前室门口宜设挡水设施,消防电梯的井底应设排水设施。消防电梯的载重量不应小于800kg。消防电梯行驶速度的确定,应按从首层到顶层的运行不超过60s计算。1.7 建筑构造1.7.1 防火墙的设置防火墙不宜设在U形、L形等高层建筑的内转角处。防火墙不应开设门、窗、洞口,当必须开设时,应设置能自行关闭的甲级防火门、窗。防火门多向疏散方向开启的平行门,并在关闭后能从任何一侧手动开启。1.7.2 电梯井和管道径的设置电梯井独立设置,井内严禁设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道,并不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。电梯井井壁除开设电梯门洞和通气孔洞外,不应开设其他洞口。电梯门不应采用栅栏门。电
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