毕业设计--高层办公楼结构设计
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山东省-----楼设计设计内容简介:本工程为山东-----楼,共六层,高24.7米,总建筑面积为5100㎡,采用钢筋混凝土框架结构形式,现浇式双向板肋梁楼盖,楼梯形式为板式楼梯。
Brief Introduction Of This Design :This building is designed for-----. It has six floors and is 24.7 meter high and covers an area of 5100 square meters . It is made by multistory frame and the high strength of steel and concrete .Its floors are bi-directional ribbed floor. The columns and beams are resisting members of this structure .1.设计总说明1.1 工程说明本工程为山东省------楼。
本设计功能分区安排合理,流线顺畅。
此办公楼包括办公和服务两部分,利用水平和垂直交通把两部分有机的结合起来,使两部分联系更方便,而且具有相对的独立性。
盥洗厕所等布置集中,管线布置合理。
外部造型美观大方,具有良好的设计院办公楼形象。
办公部分具有良好的采光通风条件。
主体建筑外墙采用贴面材料,会议室除吊顶、壁纸外铺满地毯,其它主要公共空间墙壁用涂料,做吊顶,采用水磨石地面;其他房间装饰自定。
所有房间均为瓷砖墙壁,马赛克地面,装饰材料的颜色用纯白色。
1.2 工程概况与资料本工程为山东省------楼,采用六层钢筋混凝土框架的结构形式、现浇式双向板肋梁楼盖,楼梯形式为板式楼梯,总建筑面积为5100㎡。
混凝土等级为C 25 , 钢筋为II 级钢筋。
地下水位–3.000米,地下水无侵蚀性,室内外高差600㎜,耐火等级二级,耐久等级三级,属丙类建筑。
毕业设计办公楼论文办公楼是现代城市中不可或缺的一部分,它承载着无数企业和机构的日常工作。
而在大学毕业设计中,办公楼也成为了许多建筑学生的研究对象。
本文将探讨办公楼的设计原则、可持续性以及未来发展方向。
首先,办公楼的设计原则是关键。
一个好的办公楼设计应该充分考虑到员工的工作效率和舒适度。
例如,良好的自然采光和通风系统是必不可少的。
通过合理的窗户设计和空调系统,可以减少室内的能耗,提高员工的工作效率。
此外,合理的空间规划也是重要的。
不同部门的办公区域应该相对独立,同时也要有一定的交流和协作空间,以促进团队合作。
其次,可持续性是现代建筑设计的重要方向之一。
办公楼作为城市中的能源消耗大户,其设计应该注重能源的节约和环境的保护。
例如,利用太阳能发电系统和雨水收集系统可以减少对传统能源的依赖,同时降低碳排放。
此外,采用可再生材料和绿色建筑技术也是可持续性设计的重要组成部分。
通过这些措施,办公楼可以减少对环境的负面影响,为未来的可持续发展做出贡献。
未来,办公楼的设计将面临新的挑战和机遇。
随着科技的发展,智能化办公楼将成为趋势。
例如,智能照明系统可以根据员工的工作时间和室内光线自动调节亮度,提高能源利用效率。
智能安全系统可以通过人脸识别和指纹识别等技术加强办公楼的安全性。
此外,虚拟现实和增强现实技术也可以应用于办公楼的设计中,提供更好的工作体验和环境。
除了技术的发展,办公楼的设计也需要关注员工的福祉。
健康是一个人最宝贵的财富,而办公楼的设计应该为员工提供一个健康的工作环境。
例如,室内植物和绿化设计可以改善室内空气质量,减少有害物质的含量。
舒适的休息区和健身设施也可以提高员工的工作满意度和生活质量。
总之,办公楼的设计是一个复杂而多样化的领域。
它不仅需要考虑到员工的工作效率和舒适度,还需要关注可持续性和未来的发展方向。
通过合理的设计原则和技术创新,办公楼可以成为一个宜居、高效、可持续的工作场所。
希望未来的毕业设计能够为办公楼的发展做出更多的贡献。
毕业设计中文题目混凝土框架结构办公楼设计(5号)英文题目Structural design and analysis for Office building混凝土框架结构办公楼设计【摘要】本建筑采用的是框架机构体系,框架结构的优点是建筑平面布置灵活,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能;框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,本建筑采用的现浇结构。
由于本次设计是教学楼设计,要求有灵活的空间布置,和较高的抗震等级,故采用钢筋混凝土框架结构体系。
本次毕业设计的主要内容包括建筑设计和结构设计两部分。
先自行结合民用建筑规范进行建筑设计,确定建筑的平、立、剖面方案。
再进行结构设计,包括确定结构体系与计算简图,构件截面设计,楼梯设计及计算配筋,根据地质资料进行基础设计及计算配筋。
【关键词】结构设计,荷载计算,截面设计Structural design and analysis for Office building 【Abstract】T This building is the framework of the organization system, framestructure is the advantage of building plane layout flexible, frame structurescan be through the reasonable design, good aseismic performance; Frame structurecomponent types less, easy to standardization, the standard; Can use prefabricatedcomponents, and also the template and make it easy to finalize the design the sitestructure, the building of the cast-in-place structure.Because of this design is teaching building design, the request has flexiblespace layout, and the higher the seismic grade, so using reinforced concrete Thegraduation design include architectural design and structure design two parts.By first with civil building standard architecture design, determine theconstruction plan, elevation, section scheme. Then to structure design, includingthe structure system and determine the calculation diagram, components sectiondesign, stair design and calculation reinforcement, according to the geologicaldata foundation reinforcement design and calculation. frame structure.【Key Words】Architecture design, Loads computation, Building structural design.,目录摘要 (ⅰ)第一章绪论一工程背景 (4)二设计资料 (4)第二章结构设计说明一材料选用 (5)二构件尺寸估算 (5)第三章一算榀框架结构设计一荷载计算 (7)二地震作用下横向框架内力计算 (12)三地风荷载作用下横向框架内力计算 (20)四竖向荷载下框架内力计算 (24)五内力组合 (36)六截面设计 (43)第四章楼板设计一荷载计算 (49)二计算弯矩 (50)三截面设计 (52)第五章楼梯设计一楼梯斜板设计 (53)二平台板设计 (54)三平台梁设计 (55)第六章基础设计一荷载计算 (56)二确定基底面积 (57)三变形验算 (59)四基础结构设计 (60)第七章PKPM电算结构一附表 (62)二附图 (66)三手算电算对比 (72)第八章结论 (73)致谢 (74)参考文献 (75)第一章绪论一、工程背景本工程地点为湖北省武汉市,设计项目为初级中学办公楼3号楼。
5多层办公楼毕业设计说明1.引言(100字)本设计是一个五层多功能办公楼的毕业设计。
该办公楼面积大,结构合理,功能齐全。
通过巧妙的设计,满足了办公空间的多样化需求。
该设计以提高办公效率和员工舒适度为目标,旨在为用户提供一个高品质的工作环境。
2.设计目标(200字)本设计的主要目标是创建一个现代化的办公空间,满足多种办公需求。
首先,提高办公效率。
通过优化楼层布局和设施设置,使得办公室能够高效地满足不同部门的工作需求,提升工作效率。
其次,注重员工舒适度。
设计包括合理的照明和通风系统、舒适的座椅和工作台,以及配备休闲区和健身设施等,以提供一个舒适的工作环境。
最后,提供各种配套设施。
包括会议室、培训室、餐厅、健身房等,满足员工的各种日常需求,提升工作满意度和员工福利。
3.设计概述(400字)该办公楼是一个五层建筑,整体外观简洁大方,采用现代化的建筑风格,通过玻璃幕墙和自然石材的应用,使整个建筑看起来开放明亮。
第一层设有接待大厅、展示区和餐厅等公共空间,用于接待来访者和办公楼内部员工休息用餐,同时也设有一些商业用房,方便租户的经营。
第二至四层是办公区域,每层分为多个单独的办公室。
根据不同租户的需求,我们提供了不同大小的办公空间,并在每层的空间设计中充分考虑了灵活性和通风采光条件。
顶层是公共休闲区和会议室区域。
这些区域为员工提供了一个放松身心、交流互动的场所。
公共休闲区还配备了健身房和咖啡厅等设施。
为满足员工的日常需求,办公楼内设有宽敞的停车场和自行车停车场,并考虑了无障碍设施以及绿化环境。
4.设计特色(200字)本设计的特色之一是强调绿色环保。
我们在建筑外墙和屋顶设置了太阳能光伏板,以收集太阳能,为办公楼提供部分能源。
同时,我们还在楼顶设计了绿化屋顶,增加了建筑的绝热性能,减少能耗和二氧化碳排放。
另一个特色是提供多种多样的办公空间。
我们根据不同租户的需求,提供了不同类型和大小的办公室,以及灵活的会议室和休闲区域,满足不同人群的工作需求。
土木工程毕业设计办公楼土木工程毕业设计办公楼随着城市化进程的不断加快,办公楼作为城市发展的重要标志之一,扮演着重要的角色。
作为一名土木工程专业的学生,毕业设计的主题是办公楼,这是一个既具有挑战性又具有实践意义的任务。
在这篇文章中,我将探讨办公楼设计的一些关键考虑因素,并分享一些我个人的想法和见解。
首先,办公楼的设计应该注重实用性和舒适性。
办公楼是员工工作和生活的场所,因此舒适的工作环境对于员工的工作效率和工作质量至关重要。
在设计过程中,我们需要考虑到室内空间的布局和设计,确保每个员工都能够获得足够的工作空间和私人空间。
此外,我们还需要考虑到光线、通风和噪音等因素,以提供一个舒适的工作环境。
其次,办公楼的设计应该注重可持续性和环保。
如今,可持续发展已经成为全球关注的焦点之一。
在办公楼的设计中,我们应该采用环保的建筑材料和技术,以减少对环境的负面影响。
例如,使用可再生能源来供电、收集雨水用于冲洗厕所、安装节能设备等。
这些措施不仅可以降低能源消耗和运营成本,还可以减少对环境的污染,实现可持续发展的目标。
此外,办公楼的设计还应该注重安全性和可靠性。
办公楼是一个集中的人员和财产的场所,因此安全是设计中的重要考虑因素之一。
我们需要考虑到建筑的结构强度和抗震能力,以确保在自然灾害或其他紧急情况下的安全性。
此外,我们还需要考虑到消防安全和逃生通道的设置,以应对火灾等突发事件。
最后,办公楼的设计还应该注重美观性和人文关怀。
办公楼作为城市的标志之一,其外观设计应该具有一定的美感和创意。
我们可以通过选择合适的外立面材料、设计独特的建筑形态等方式来实现。
此外,我们还可以考虑到员工的需求和人文关怀,例如提供休闲区域、绿化景观等,以提供一个宜人的工作环境。
总之,办公楼的设计是一个复杂而多样化的任务,需要综合考虑多个因素。
在毕业设计中,我将努力研究和分析这些因素,并提出适合的解决方案。
通过这个项目,我希望能够提升自己的专业知识和技能,为未来的土木工程实践做好准备。
编号:()字号本科生毕业设计设计题目:徐州市恒宇写字楼姓名:****学号:****班级:土木工程工民建****班二○一一年六月中国矿业大学本科生毕业设计姓名:****学号:****学院:力学与建筑工程学院专业:土木工程专业(工业与民用建筑方向) 设计题目:徐州市恒宇写字楼指导教师:袁广林职称:教授舒前进职称:讲师二○一一年六月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院力学与建筑工程专业年级土木工程专业工民建2007学生姓名****任务下达日期:2011年 1 月 10 日毕业设计日期: 2011 年 1 月 10 日至 2011 年 6 月 16 日毕业设计题目:徐州市恒宇写字楼毕业设计主要内容和要求:设计要求:根据徐州当地资料及各类标准规范,设计一栋钢筋混凝土框架结构的办公楼。
设计内容包括建筑设计和结构设计两部分。
建筑设计内容包括建筑的平面、立面、剖面的设计。
结构设计内容包括:①确定结构形式以及承重结构的布置;②设计结构构件的截面尺寸及类型;③对主要框架结构进行具体的荷载计算、荷载效应及组合、最不利内力组合、内力分析与配筋;④基础设计与计算;⑤楼板、楼梯的设计与计算。
绘制图纸:①建筑施工图:底层平面图、标准层平面图、正立面图、侧立面图、剖面图;②结构施工图:结构平面布置图(板配筋图) 、一榀框架配筋图、基础平面布置图及基础详图、楼梯配筋图。
其它要求:绘制的图纸中,要求手工绘制1张。
翻译一篇与设计或专题内容相关的外文参考文献,其中文字数不少于3千字,并且附原文。
院长签字:指导教师签字:中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;④工作量的大小;⑤取得的主要成果及创新点;⑥写作的规范程度;⑦总体评价及建议成绩;⑧存在问题;⑨是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;④工作量的大小;⑤取得的主要成果及创新点;⑥写作的规范程度;⑦总体评价及建议成绩;⑧存在问题;⑨是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要本毕业设计主要包括三个部分,第一部分是徐州市恒宇写字楼建筑设计,第二部分是徐州市恒宇写字楼结构设计,第三部分是论文翻译部分。
某办公楼钢筋混凝土框架结构设计土木毕业论文钢筋混凝土框架结构是一种常用的建筑结构形式,它具有稳定性好、承载能力高、抗震性能强等优点,在现代建筑中得到了广泛的应用。
本文将对办公楼的钢筋混凝土框架结构设计进行详细讨论。
首先,我们需要确定办公楼的结构类型。
根据建筑的功能和荷载特点,我们选择了多层框架结构。
考虑到地震的影响,我们采用了抗震设防烈度为7度的设计标准。
根据办公楼的用途和所在地的气候条件,我们将建筑的设计使用寿命定为50年。
框架结构的设计首先需要确定结构的布局和尺寸。
我们采用了梁柱式布局,梁柱的尺寸根据结构力学计算和规范要求进行设计。
为了确保结构的承载能力和稳定性,梁柱的尺寸应满足以下要求:梁柱的截面面积要足够大,以满足构件的强度和刚度要求;梁柱的高宽比应适当,以保证结构的稳定性;梁柱的布置要合理,以便于梁柱之间的荷载传递和纵向连接。
接下来,我们需要确定楼板的设计。
楼板是承受楼层荷载和活载的主要构件,因此其设计要考虑荷载、强度和刚度等因素。
我们选择了预应力混凝土楼板作为楼层结构,以提高楼板的承载能力和抗裂性能。
根据结构力学计算和规范要求,我们确定了楼板的厚度和预应力钢束的布置。
除了框架结构和楼板设计,我们还需要对办公楼的节点进行设计。
节点是框架结构中的关键部位,它们承受着梁柱的力和转矩,并传递到其他构件中。
节点的设计要考虑结构的强度、刚度和可施工性。
我们选用了现浇节点设计,通过加强节点的剪力承载能力和连接性能,提高结构的整体稳定性。
最后,我们需要进行结构的静力弹性分析和动力弹性分析,以验证结构的安全性和可靠性。
在静力弹性分析中,我们考虑了重力荷载、风荷载、地震荷载等因素;在动力弹性分析中,我们计算了结构的固有周期和最大位移等参数。
分析结果表明,该结构在设计使用寿命内能够满足安全要求。
综上所述,本文详细介绍了办公楼的钢筋混凝土框架结构设计。
通过合理的布局和尺寸设计、预应力混凝土楼板的应用、现浇节点的设计以及静力弹性分析和动力弹性分析等步骤,我们确保了该结构的安全性和可靠性。
(CAD图纸截图见文档最后几页)第一章设计任务书一、工程名称**市郊区法院办公楼二、建设地点**市郊区三、办公楼平面布置设计要求1.办公室若干2.大、小会议室各一个3.会客室4.文印打字室5.资料室、档案室各一个6.卫生间(考虑饮水设备)等。
四、设计用原始数据资料1.气象资料:基本风压 W0=0.4kΝ/m22.场地的地理位置及周围建筑物环境勘察场地位于新乡市北干道(规划)东段北侧,十里铺村附近,为新征耕地,近距离内无既有建筑,建筑环境良好。
3.水文地质资料:建筑物所在场地地貌单元属黄河冲积平原,场地平坦,无不良地质作用,但不良地质现象发育,属不均匀地基,场地钻探30m深度范围内共分9个工程地质单元层和1个工程地址亚层,均属第四系地层。
该场地土类型为中软土,建筑场地类别为Ш类,20m深度内第3、4单元层粉土和第4单元中的粉土夹层及第5单元粉细砂层为可液化土层,场地液化等级为中等。
地下水稳定水位埋深5.4m左右,属孔隙潜水类型,水位年变幅1.5m左右,地下水对基坑开挖和施工无影响。
4.建筑抗震设防要求:8度第一组5.材料供应情况:能保证正常材料供应6.施工条件:中等水平的施工单位。
7.设备条件:给水、排水、供电、通讯、供煤气与城市系统连接。
五、建筑指标1.建筑等级:II级2.防火等级:II级六、设计内容1.建筑设计(1)写出有关建筑设计说明书,包括:建筑方案的确定及特色、主要部分的构造做法及建筑经济技术指标(2)绘制建筑施工图1号图纸3~4张,内容包括:建筑平面图、立面图、剖面图及楼梯建筑施工图等。
2.结构设计(1)写出结构设计计算说明书,包括:①结构方案选择及确定等;②楼盖设计计算说明;③框架结构设计计算说明;④楼梯设计计算说明;⑤基础设计计算说明等。
(2)绘制结构设计施工图,1号图纸4~5张,图纸包括:①结构平面布置及楼板配筋图;②框架模板配筋图;③楼梯模板配筋图;④基础配筋图等。
3.施工设计第二章建筑设计一、设计资料:1.建设单位认可的总体规划及单体初步设计方案;2.建设单位提供的设计任务书;3.其他专业提供的有关资料;4.参考规范:《民用建筑设计通则》JGJ37-87《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001年版)《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002《办公建筑设计规范》JGJ67-89《建筑地面设计规范》GB 50037-96《砌体结构设计规范》GB 50003-2001《房屋建筑制图统一标准》GB50001-2001《建筑制图标准》GB50104-2001《建筑模数协调统一标准》GBJ2-86二、设计要求:本工程建筑耐久等级为二级,耐久年限为50年,抗震设防烈度为8度。
办公楼毕业设计计算书Last revision on 21 December 2020目录1 绪论工程概况此工程建于江西省南昌市(某企业4#办公楼建筑结构设计),工程采用框架结构,建筑抗震设防类别丙类,设计使用年限50年,耐火等级为二级,抗震设防烈度6度,地震分组为第二组,类建筑场地;基本雪压m2;基本风压m2,地面粗糙程度为B类;地基允许承载力为f ak=80kPa。
设计内容与方法1.2.1 建筑设计1.建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案设计,针对工程的使用性质作出具体的设计。
功能分区要细致合理、符合规范,使建筑物发挥出其应有的功能。
2.建筑施工图运用CAD、天正进行绘图,绘出建筑的平、立、剖等图。
1.2.2 结构设计1.结构设计内容(1)结构类型的选择,包括结构的布置及柱网尺寸。
(2)估算结构的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等级。
(3)荷载计算:竖向荷载,水平荷载,包括框架柱侧移刚度计算。
(4)内力计算包括恒载,活载,风荷载,以及地震荷载。
(5)内力组合包括恒荷载,活荷载,风荷载以及地震荷载。
(6)框架梁、柱正截面设计斜截面设计。
(7)板的配筋计算。
(8)楼梯设计,包括楼梯板,平台板,梯梁等设计。
(9)基础的截面尺寸确定,承载力验算,冲切验算,配筋计算。
2.结构设计方法(1)荷载计算:荷载计算包括竖向荷载与水平荷载计算,竖向荷载包括恒荷载与活荷载;水平荷载包括水平风荷载和水平地震作用。
(2)水平荷载作用下的框架结构内力计算:水平荷载作用下的框架结构的位移及内力可采用D值法计算。
(3)竖向荷载作用下的框架结构内力计算:一般取一榀框架单元,按平面计算简图进行内力分析。
(4)内力计算。
(5)通过内力组合求得梁、柱构件各控制截面的最不利内力设计值并进行必要的调整后,即可对其进行截面配筋计算和采取构造措施。
(6)基础设计:根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。
专科生毕业论文(设计) 中文题目:十二层框架-剪力墙结构 高层办公楼结构设计
学生姓名: 专业: 层次年级: 学号: 指导教师: 职称: 学习中心: 成绩:
年 月 日 摘 要 在抗震结构设计中,设计双重抗侧力体系可以实现多道设防,是安全可靠的抗震结构体系。本文以某十二层框架-剪力墙结构高层办公楼结构设计为例,全面阐述了高层框架-剪力墙结构双重抗侧力体系的受力和变形性能,从抗震概念设计和抗震性能设计的角度,提出了延性设计、超静定结构和可以实现多道设防的结构,是抗震结构设计的基本要求,论述了框架-剪力墙结构中剪力墙布置的原则和抗震构造要求,并从安全和经济角度,提出了在框架-剪力墙结构体系中,一般宜满足规范要求的底层框架部分承受的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的10%~50%。 关 键 词:抗震设计 框架 剪力墙 框架-剪力墙 概念设计 倾覆力矩 目 录 前 言 ................................................. 1 第一章 工程概况 ....................................... 2 第二章 上部结构设计 .................................... 3 2.1楼面和屋面荷载等 .............................. 3 2.2主体结构设计 .................................. 3 第三章 基础设计 ........................................ 8 结 语 ................................................... 9 致 谢 .................................................. 11 第 1 页 共 11 页
前 言 高层建筑钢筋混凝土基本结构体系一般包括框架结构体系、框架-剪力墙(筒体)结构体系、剪力墙结构体系、框架-核心筒结构体系、筒体结构体系等。框架结构体系是沿房屋的纵向和横向,由梁柱构件通过抗弯节点连接而成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。框架结构的抗侧刚度主要取决于梁柱节点的抗弯能力和柱子的轴向刚度,在水平力作用下,框架下部的梁柱弯矩大,层间变形也大,愈到上部层间变形愈小,框架结构变形曲线为剪切型,楼层越高,水平位移增长越慢。框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能,但由于高层框架侧向刚度较小,结构顶点位移和层间相对位移较大,使得非结构构件(如填充墙、建筑装饰、管道设备等)在地震时破坏严重,这是它的主要缺点,也是限制框架高度的主要原因之一;剪力墙结构体系是利用建筑物钢筋混凝土墙体承受竖向和水平荷载,并作为建筑物的围护和房间分隔构件的结构体系,剪力墙在其自身平面内的刚度大、强度高、整体性好,在水平荷载作用下,侧向变形小,抗震性能较强,在水平力作用下,变形曲线为弯曲型,楼层越高,水平位移增长越快。由于剪力墙结构的墙间距不能太大,平面布置不够灵活,难以满足公共建筑的使用要求;此外剪力墙结构的自重也比较大,为满足要求,将底部一层或几层部分剪力墙取消,用框架代替,形成框支剪力墙结构,而这种结构体系,由于底层柱的刚度小,上部剪力墙的刚度大,形成上下刚度突变,在地震作用下,底层柱会产生很大的内力塑性变形,使结构破坏严重;而框架-剪力墙结构体系是由框架和剪力墙这两种受力和变形性能不同的超静定抗侧力结构体系形成的新的抗侧力结构体系,通过梁、楼板等水平构件的协同工作,共同抵抗水平荷载,在地震作用下,当其中一部分有损伤时,另一部分有足够的刚度和承载力能够承受较多的地震作用,在两部分之间会发生内力重分布,其水平位移呈S形的弯剪型曲线变形。在抗震结构中,设计双重抗侧力体系,是实现多道设防,安全可靠的结构体系,其集合了框架和剪力墙两种抗侧力结构的优点,在地震、风等水平力作用下,框架承受的水平剪力减少及沿高度方向比较均匀,框架各层的梁柱弯 第 2 页 共 11 页
矩降低,沿高度方向各层梁柱弯矩的差距减少,在数值上趋于接近,其结构受力合理,建筑造价较经济,同时房间布置比较灵活自由,能够满足多种建筑功能的要求,构成灵活自由的使用空间,因此在高层公共建筑中,深受业主和设计人员的喜爱。
第一章 工程概况 本工程为高层办公楼,建筑面积12800 m²,其中地下室面积820 m²,建筑总高度48.50 m,室内外高差0.5m,地下室埋深4.5 m,地下一层为设备用房及机动车车库,地上十二层,层高均为4.0m,各层均为标准办公用房,标准柱距8.4m。顶层由于业主要求有一个大空间会议室,因此取消一根柱,形成16.8m×16.8m较大空间会议室。该建筑结构使用年限为50年,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,抗震设防类别为标准设防类(简称C类),结构安全等级为二级。在多遇地震下,水平地震影响系数最大值为0.08,建筑场地类别为Ⅲ类,建筑场地特征周期为0.45秒,基本风压值为0.4 kN/m²,经技术和经济比较分析,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,楼板、屋面均采用现浇钢筋混凝土结构。框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级。 第 3 页 共 11 页
第二章 上部结构设计 2.1楼面和屋面荷载等 楼面恒荷载(不包括板自重)为1.5KN/m2,屋面恒荷载(不包括板自重)为3.5KN/m2,楼面活荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)取值,见表2-1.结构内部房间采用轻钢龙骨轻质隔断隔开,可按均布活荷载附加在楼板上,由于各层房间一般为办公室,内隔墙较少,根据现行荷载规范,可取1.0KN/m2。
楼面活荷载标准值(KN/m2) 表2-1
楼面功能 荷载标准值 楼面功能 荷载标准值 楼面功能 荷载标准值 办公 2.0 电梯机房 7.0 上人屋面 2.0 小会议 2.0 配电间 10.0 不上人屋面 0.5 卫生间 2.5 消防楼梯 3.5 设备间 4.0
2.2主体结构设计 本工程结构设计遵循安全适用、经济合理的原则,注重抗震概念设计和抗震性能设计,同时亦重视非结构构件抗震设计和混凝土结构耐久性设计。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)表3.3.1-1之A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度,抗震设防烈度为7度时,框架结构可达到50m,本工程建筑总高度为48.50m,可采用框架结构体系。该工程柱网为双向8.4m,经计算高层框架侧向刚度较小,结构顶点位移和层间位移较大,很难满足框架结构弹性位移角规范要求,为满足要求,只有加大柱截面尺寸。由于柱截面尺寸太大,既不经济,又影响使用,后来增加一些双向剪力墙,主要靠剪力墙承受大部分水平荷载,柱截面尺寸可大大降低。因此最终选用框架-剪力墙结构体 第 4 页 共 11 页
系。该工程框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级。 建筑设计时,结构专业密切配合,重视平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济性的影响,选择规则的形体,其抗侧力的构件平面布置基本规则,侧向刚度沿竖向变化均匀,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载力突变。 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)有关要求,该工程框架-剪力墙结构中剪力墙布置尽量符合以下原则: 1.剪力墙布置与建筑使用要求相结合,既不影响使用,又能满足结构要求,剪力墙均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化较大的部位,剪力墙间距不宜过大,并应符合规范要求; 2.纵横剪力墙宜组成L型、T型、П等形式; 3.剪力墙宜贯通建筑物全高,避免刚度突变,剪力墙开洞时,洞口基本上下对齐,大小相同; 4.剪力墙布置时,尽量对称,基本使X、Y两向刚度接近,以减少结构的扭转效应。 本工程剪力墙数量的设置时,进行了多方案比较分析。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)8.1.3明确规定,抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩之比的比值,确定相应的设计方法,当框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分按框架-剪力墙结构的框架进行设计;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构进行设计;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用. 有关资料表明,在地震力作用下,侧向刚度与剪力墙抗弯刚度并不成反比关 第 5 页 共 11 页
系,在其他条件不变的情况下,剪力墙抗弯刚度增加一倍,顶点位移与建筑物总高度的比值仅减少15%左右,因此过多增加剪力墙的数量是不经济的,在本工程设计中,以满足位移限制等总体指标作为控制剪力墙数量的标准。当剪力墙的数量较少时,虽然位移等指标能够满足规范要求,但在中震或大震作用下,较易破坏,抗震性能较差,也是不适应的。因此,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)中,按振型分解反应谱法计算地震时,0.2V0调整可在振型组合以后,并满足高规关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行的。因此,一般高层建筑剪力墙数量和位置确定时,尽量满足在规定的水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%为好,这样最为经济。 最终确定的剪力墙布置和结构设计方案,经计算分析,框架部分承受的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的45%左右,较好满足规范要求。 本工程纵横向柱网尺寸一般为8.4m,在每跨中间设双向井字梁作为次梁,这样X、Y两向框架梁受力均匀,中间框架梁截面350×750,井字梁截面250×550,框架梁、柱中心线重合。对于边梁,由于建筑造型要求,边梁偏于柱的外侧,其梁柱中心线不能重合,在计算时考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不力影响,以及梁的荷载对柱子的偏心影响,当不能满足梁柱偏心距小于柱截面在该方向宽度的1/4时,采用增设梁端水平加腋等措施,设置水平加腋后,仍需考虑梁柱偏心不利影响。 楼板均采用钢筋混凝土现浇结构,标准层楼板厚度取100mm,屋面考虑抵抗温度应力不利影响,屋面楼板厚度取120mm,并双层双向配筋,首层楼板作为上部结构、地下结构和地基协同工作连接构件,在构造上适当加强,首层楼板厚度取160mm,满足最小配筋率要求,并双层双向配筋。梁板混凝土强度等级除首层为C35外,其余均采用C30。 顶层取消一根柱后的大空间会议室16.8m×16.8m,如采用普通主次梁方案,横跨会议室上方框架梁需1.5m高,影响会议室空间高度,为此进行了空心现浇平板方案和加密正放井字梁方案比较分析,顶层大会议室正放井字梁两个方向的梁并非主次关系,采用变形协调计算,采用2.4m间隔布置井字梁,井字梁截面需900mm高,经试算,空心现浇平板厚度需700mm,虽然井字梁方案表面上净