12层办公楼建筑设计毕业设计

摘要

本文针对12层办公楼建筑设计问题，依据规范对其进行了建筑功能、结构构件、结构主体进行了设计、计算。该办公楼建筑总长50.4米，总建筑面积11000m2。底部层高3.9米，标准层高3.3米。主体采用桩基础，裙房采用柱下独立基础。主体与裙房之间设置210毫米宽沉降缝。抗震设防烈度7度，场地类别Ⅱ类。设计主要包括建筑和结构两大部分，建筑设计方面进行了建筑平面，立面及剖面到

设计，功能分区设计，防火疏散及抗震设计，与周围环境协调设计。结构设计主要有梁、板、柱截面尺寸估算，荷载计算，框架侧移刚度计算，横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算，竖向荷载作用下框架的内力计算，内力组合，配筋计算。由于总建筑高度在40米左右，对于水平地震作用采用的是底部剪力法。

关键词：办公楼；框架结构；底部剪力法，基础

Abstract

For the problem of a 12-story office building, the building function, structure

elements and structure body are designed depending on the codes. The total length of

the building is50.4m and the total area is 11000m2. The height of the base is 3.9m, the

standard’ height is 3.3m. The pile foundations for the main body are adopted. The

column lower independent foundation for the skirting are adopted. There is seismic joint

between the main part and the skirting house, which is 210mm wide. Earthquake

resistance intensity is 7th and the site classification is IIth. The design is consisted of

building design and structure design. Structure design contains plan design, profile

design, and section design. Structure design contains six parts: calculation of the size of

column, beam and slab, load computation, the frame side rigidity computation, the

frame internal forces of the portal frame construction and the side displacement under

the horizontal load action and vertical load action, internal force combinations,

reinforcing computation. Because the structure’s height is 40m, the equivalent base

shear method is used.

Key words: Office building; Frame structure; Equivalent base shear method; Pile

foundation.

目 录

第1章 建筑设计………………………………………………………………......…1

1.1 总体设计…………………………………………………………………...…1

1.2 平面设计…………………………………………………………………..….1

1.3 立面设计……………………………………………………………………....1

1.4 剖面设计…………………………………………………………………..….2

1.5 交通防火设计…………………………………………………………..…….2

1.6构造设计……….……………………………………………………………...2

1.7楼、电梯的布置………………………………………………………………2

1.8 交通与疏散………………………………………………………………..….2

1.9 抗震分析…………………………………………………………………..….3

第2章 结构设计………………………………………………………………….…4

2.1 结构布置………………………………………………………………..…….4

2.2 构件基本尺寸得初步估算………………………………………………..….5

2.3 重力荷载的计算……………………………………………………………...7

2.4 框架侧移刚度计算…………………………………………………………. 13

2.5 横向侧移刚度和纵向侧移刚度的计算……………………………………..15

2.6 横向风荷载作用下框架内力计算…………………………………………..25

2.7 竖向荷载作用下框架内力计算………..…………….…….………………..31

2.8横向框架的内力组…………………………………………………………...40

2.9 框架梁………………………………………………………………………..50

2.10框架柱的设计……………………………………………………………….53

2.11 板的配筋…………………………………………………………………..57

2.12 基础的设计…………………………………………………………….…59

2.13 确定桩数及承台底面尺寸……………………………………………….60

2.14 单桩受力验算…………………………………………………………….62

2.15 群桩承载力验算………………………………………………………….63

2.16 单桩桩身结构设计……………………………………………………….64

2.17 承台强度验算及配筋…………………………………………………….64

结论……………………………………………………………………………………68

参考文献…………………………………………………………………………..…69

致谢…………………………………………………………………………………….70

第1章 建筑设计

1.1总体设计

建筑物的设计即根据建筑物的功能，外墙材料，地理位置，周围环境等情况，综合考虑，达到美观的效果。将来建筑周围环境的地面铺装，花池，灯饰艺术品及植物搭配，都应统筹考虑，在借鉴西方现代环境布置的同时，亦考虑当地本身的地域及文化特点。为创造一个良好舒适的环境，在基地内布置适当的绿化[1]。

1.2平面设计

高层办公楼按平面形式可分为外廊式、内廊式、内外廊结合式、复廊式等。按体形分为塔式、板式、条式、墙式等。每种形式都有其优点，对于北方建筑宜采用内廊式、板式外形。综合以上因素，选择了最终的平面布置。其平面简单、柱网均匀、规则、结构比较合理。

（1） 功能分析：办公楼按使用功能分为办公室、会议室、辅助三部分，其中以办公室部分为主。标准层中，所有办公楼，采光通风良好，交通便利。

（2） 根据设计任务书中建筑总面积及各房间使用面积的要求，初步确定每层房间及面积、形状、尺寸等，并确定与其他部分的关系。

（3） 根据功能分析进行平面组合设计[2]。

1.3立面设计

建筑外立面除墙面外，还有门窗、雨篷、檐口、勒脚、女儿墙、屋顶和墙上安装设备（如外挂空调器）等，这些对象应分别加以考虑。与整个建筑的设计风格相一致，立面亦要求简洁。建筑物的裙房为2层，主体部分为12层。整个建筑的分隔线条很少，给人以距离感。整个建筑庄严、稳重、没有繁杂的线条，外墙的装饰材料选用的是淡蓝色贴面瓷砖，这使整幢建筑给人以朴素的美感。

1.4剖面设计

（1） 根据任务书要求确定层数及各部分标高，如下：

层数：12层；首层：3.9m；标准层：3.3m；室内外高差：600mm； （2） 确定空间形状，根据建筑物的使用功能要求，其剖面形状应采用矩形。 （3） 确定竖向组合方式。由于该建筑功能分区明确，各层房间数量与面积基本一致，因此采用上下空间一致的竖向组合方式即可。

1.5交通防火设计

在高层建筑中，垂直交通以电梯为主，在本建筑中设置了四部电梯，其中两部是消防电梯兼作载客电梯，另两部为客运电梯；还设置了两部楼梯，每部电梯分别与一部楼梯共用一个前室。前室采用二级防火门[3]。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。

1.6构造设计

本建筑采用现浇式框架结构，主体总长度为50.40m，12层；裙房高度为3.9m，所以在主体与裙房之间设沉降缝，沉降缝在从基础底面开始将房屋基础、墙体、楼板、房顶等构件竖向断开。缝宽度为210mm。外围护构件缝内要求填充保湿材料，同时要求根据缝的不同位置做好密封防水构造。

1.7 楼、电梯的设置

只做安全疏散用的楼梯采用封闭防烟楼梯，前室起到缓冲人流及隔断人与火区域的作用，楼梯考虑采用疏散时的人流密度大，采用三股人流，楼梯宽度梯段取1.30m，平台宽度为1.5m。为使防烟楼梯达到最佳排烟效果，将楼、电梯均通向屋顶，高度统一取3.0m。

1.8交通与疏散

内部交通组织的目的是引导人们在最短的时间内找到自己要找的房间或部门，而不是在路上耽误过多的宝贵时间，以便提高人们的办事效率。本设计充分利用走廊的良好向导性，将各房间连接在一起，良好的导向性极大地方便了人们。

楼梯、 电梯等垂直交通工具，这些设施的合理布置对人员分流的作用十分明显。将平时主要使用的两部乘客电梯安排在主体中部主要入口的两侧，具有明显的导向性；消防电梯作为紧急情况下的救生及灭火用交通工具，设置在紧靠大厅的、耐火等级高的材料砌成的封闭空间，也有利于人员的及时疏散和救援人员第一时间到达出事现场。为于大厅两侧的楼梯设置为防烟楼梯，每两部电梯共用一个防烟前室。

1.9抗震分析

本建筑7度近震，因而须遵循以下原则：