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摘 要

对本课题的研究将分为建筑设计、结构设计两个方面。设计将充分考虑“实用、安全、经济、美观”的要求，结合建筑自身特点，注意与周围环境的协调，充分体现现代办公建筑既美观又大方的态度。在结构选型上，以当前的主流的框架结构为首选。结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计，利用AutoCAD完成绘图，利用Excel、Word等完成内力荷载计算，设计说明书及其他内容的编写，并利用PKPM软件进行结果对照分析。

关键词：建筑设计 结构设计 框架结构 荷载计算 对照分析

Design of the office building of a vocational school in Huaian

Abstract

The research on this subject will be divided into two aspects: Architectural Design and structural design.The design will fully consider the "practical, security, economic, beautiful" requirements, combining the characteristics of the building itself, pay attention to the coordination with the surrounding environment, and fully reflect the aesthetic and generous attitude of modern office buildings.In terms of structure selection, the Frame structure is the first choice.According to the learned knowledge and the preliminary design of reference materials, the drawing is completed by AutoCAD.Using Excel, Word and so on to complete the calculation of internal force load, design instructions and other contents, and use PKPM software to conduct comparative analysis of the results.

Key Words: Architectural Design;Structural Design;Frame Structure;Calculation of Internal Force Load;Conduct Comparative Analysis

第一章 工程概况

本毕业设计题目为实际工程应用课题。本工程位于江苏省淮安市，为某职业院校办公大楼。建筑地段地形平整，建筑场地长宽为45m*17m，建筑面积约为3825m²，建筑层数主体5层，底层层高4.25m，其余各层层高3.3m，室内外高差450mm，女儿墙高1200mm，建筑高度16.50m。

1.1 工程地质条件

（1）根据地质勘查报告，场区范围内地下水位高层为-10.00m，地下水对一般建筑材料无侵蚀作用，不考虑土的液化。土质构成自地表向下依次为：

①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布，约0.5m厚。

②层：中密卵石。该层土场地普遍分布，约5.2m厚。

③层：密卵石，该层土本次钻探未钻穿。

(2)基础型式及持力层：本工程采用桩基础；基础持力层位于第2层中密卵石，地基承载力特征值 Fak=300KPa

(3)本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

1.2 气象条件

按《建筑结构荷载规范》GB5009-2012采用。

（1）气温：年平均气温20°C；最高气温38°C，最低气温0°C。

（2）雨量：年降雨量800mm，最大雨量110mm/d。

（3）基本风压：W₀=0.45kN/m²，地面粗糙程度为A类。

（4）基本雪压：0.3kN/m²。

1.3 建筑物场地类别和抗震烈度

结构形式为钢筋混凝土框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年； 抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，建筑场地土类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.40s，设计地震分组为第二组。

第二章 建筑平面设计

建筑平面是建筑在水平方向房间各部分的组合关系。本设计中，考虑各房间的使用要求以及合理性不止，综合建筑物框架结构特点，初步确定柱网的布置。

2.1 交通联系部分的设计

交通联系部分是人流通行和集散不可缺少的内容，这部分设计的主要内容有：

1. 交通路线简捷，明快，联系方便。

（2）人流通畅，紧急疏散时迅速安全。

（3）满足一定的采光和通风要求。

（4）力求节省交通面积，同时应考虑空间处理等问题。

2.1.1 走廊——水平交通

本设计中走廊为宽1.8m内走廊,在建筑物中延长向布置,同时满足功能使用要求和防火疏散规定。

2.1.2 楼梯——垂直交通

楼梯设计主要依据使用要求和人流通行情况确定梯段宽度和休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式，考虑整幢建筑的楼梯数量，以及楼梯间的平面位置和空间组合。

楼梯的位置应布置均匀，导向明确，显明易找，因考虑到建筑面积不大，房间少，故在建筑物中间布置一双跑式楼梯，以便满足行走和防火要求，楼梯踏步为150mm×300mm。

2.2 卫生间的平面设计

卫生间在满足设备布置及人体活动要求的前提下，力求布置紧凑，节约面积，使管道集中，并尽可能有自然采光和通风条件。根据本建筑设计的类型和使用的人数，每层在建筑物的中间部分设男、女厕所各一间。

第三章 结构选型与布置

3.1梁柱截面尺寸

主体结构共5层，楼层标高为3.3m，内外墙均砌240厚砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋混凝土结构。

板厚取120 mm：，满足板的最小高跨比要求，则可选用板120mm。

3.1.1梁截面尺寸估算

选取第⑧轴交A,B,C轴一榀框架作为计算单元来进行框架计算。

AB,BC跨为对称结构

横梁L=7500mm

，取h=700mm

，取b=250mm

所以，横梁截面尺寸为b×h=250mm×700mm

纵梁L=4000mm

，取h=400mm，b=250mm

所以，承重纵梁的截面尺寸为b×h=250mm×400mm

次梁：L=4000mm

，取h=400mm，b=250mm

所以，次梁的截面尺寸为b×h=250mm×400mm

表3-1估算梁的截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级

3.1.2柱截面尺寸估算

1.按轴力估算： N_c=C·N

其中，N_c：考虑地震荷载组合时柱的轴力设计值；

C：弯矩对框架柱轴力的影响，中柱系数取1.1，边柱1.2；

N=（12～14）KN/m²·S，S为该柱承担楼面荷载面积，按1/2柱距区分

A列边柱: N_c=5×1.2×(4×7.5/2)×m²×(12～14)kN/m²

B列中柱: N_c=5×1.1×(4×7.5)×m²×(12～14)kN/m²

2.按轴压比验算:

此建筑抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，µ=0.9

选用C30型混凝土 f_c=14.3 N/m²，

A柱：

B柱：

根据计算所得，取柱截面为矩形，边柱的尺寸为

，

中柱的尺寸为

。

故初选柱截面尺寸b×h为：A列柱：400mm×400mm ；B列柱：400mm×500mm

3.2结构布置

图3-1 结构平面布置

3.2.1确定计算简图

底层柱下端固定于基础顶面，框架梁与柱刚接，各层柱截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外的高差为-0.450m，基础顶至室外地坪面取0.500m,故基础顶到标高0.000m的距离为-0.950m，二层标高为3.300m，所以底层柱高为4.250m，其余层柱高从楼面算至上一层楼面，故均为3.3m。AB跨: 7500mm，BC跨: 7500mm。由此可绘出计算简图。

图3-2 计算简图

在框架结构中，现浇楼板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取I=2I_o（I_o为梁的截面惯性矩）。

梁采用C30混凝土，由规范得

：

底层中柱：

底层边柱：

图3-3 各杆件相对线性刚度

3.2.2材料强度等级

混凝土：均采用C30级 

受力筋采用HRB335钢筋。

3.3荷载计算

以⑧轴线横向框架为分析对象

3.3.1屋面楼面恒载

1.屋面

防水层： 30厚C20混凝土 1.0kN/㎡

三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡

找平层： 15厚水泥砂浆 0.015m×20 KN/m³ ＝0.3kN/㎡

找坡层： 40厚水泥石灰砂浆3%找平 0.04m×14 KN/m³ ＝0.56kN/㎡

保温层： 80厚矿渣水泥 0.08m×14.5 KN/m³＝1.16kN/㎡

结构层： 100厚现浇混凝土板 0.1m×25 KN/m³ ＝2.5kN/㎡

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