1、八層商業(yè)寫字樓土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要本建筑為某八層商業(yè)寫字樓，框架結(jié)構(gòu)，總投資為455萬元，建筑面積為6408m2，位于某城市主干道的西北角，耐久年限為50年，結(jié)構(gòu)按7度設(shè)防設(shè)計(jì)，建筑按6度設(shè)防設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，墻體為加氣混凝土砌塊。本建筑坐北朝南，分區(qū)比較合理，采用大空間辦公，采光較好，辦公區(qū)集中在南邊，而會議室和展廳集中于北邊，適用于中小型企業(yè)、公司租賃。建筑柱網(wǎng)尺寸縱向?yàn)?.4m和6.6m，橫向?yàn)?.8m，底層與各層層高均為3.6m。二層以上各層能分別獨(dú)立使用，首層為公共部分，樓梯采用板式樓梯，全部為防火樓梯，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，采用端承樁基礎(chǔ)。在框架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，采用底部剪力法計(jì)算

2、地震作用，采用彎矩分配法對框架進(jìn)行分配，在計(jì)算過程中對梁的彎矩進(jìn)行了調(diào)幅，對柱的軸力進(jìn)行了折減。對建筑中出現(xiàn)的墻體均直接放在梁上，墻、板的重量傳給梁，梁再傳給柱，傳力路線明確。關(guān)鍵詞：商業(yè)寫字樓；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；框架結(jié)構(gòu)；樁基礎(chǔ)1. 緒論1.1 建筑層次現(xiàn)今社會高層建筑得到廣泛的應(yīng)用，在城市中的高層建筑是反映這個(gè)城市經(jīng)濟(jì)繁榮和社會進(jìn)步的重要標(biāo)志。建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，這樣可以部分解決城市用地緊和地價(jià)高漲的問題；建造高層建筑能夠提供更多的休閑地面，將這些休閑地面用作綠化和休息場地，有利于美化環(huán)境，并帶來更充足的日照、采光和通風(fēng)效果；從城市建設(shè)和管理的角度來看，建筑物向高空延伸，

3、可以縮小城市的平面規(guī)模等等這些高層建筑的優(yōu)點(diǎn)使其應(yīng)用廣泛，所以本次設(shè)計(jì)為高層建筑。1.2 建筑方案本建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為7度，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。由于框架構(gòu)件截面較

4、小，抗側(cè)剛度較小，在強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)整體位移都較大，容易發(fā)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑。2. 建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)與建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)

5、，以與如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識。建筑設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和個(gè)體設(shè)計(jì)兩部分。2.1 使用功能2.1.1人體尺度人體尺度與人活動(dòng)所占的空間尺度是確定民用建筑部各種空間尺度的主要依據(jù)。我國中等成年男子的平均身高為1670mm，女子為1560mm。在建筑設(shè)計(jì)中，確定人們活動(dòng)所需的活動(dòng)空間，應(yīng)照顧到不同的性別，年齡，身高的要求，對于不同情況按以下三種考慮：應(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用男子人體身高幅度的上限1740mm,另加鞋厚 20mm。應(yīng)按較高人體考

6、慮空間尺度，應(yīng)采用女子人體平均身高1560mm,另加鞋厚 20mm。一般建筑使用空間的尺度應(yīng)按照我國成年人的平均高度1670mm,與1560mm，另加鞋厚 20mm。2.1.2家具、設(shè)備尺寸和使用他們所需的必要空間房間的家具設(shè)備的尺寸，以與人們使用他們所需的空間尺寸，加上必要的面積，基本上確定了房間部空間尺寸的大小。2.2 自然條件2.2.1 氣象條件建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距與朝向時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r與主要風(fēng)向等因素。2.2.2 地形、地質(zhì)與地震烈度基地的地形，地質(zhì)與地震

7、烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理與建筑體型設(shè)計(jì)等。地震烈度，表示當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地面與建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時(shí)，地震對建筑物影響較小，一般可不考慮抗震措施，9度以上地區(qū)，地震破壞力很大，一般應(yīng)尺量避免在該地區(qū)建筑房屋，建筑物抗震設(shè)防的重點(diǎn)時(shí)7、8、9度地震烈度的地區(qū)。2.2.3 水文水文條件是指地下水位的高低與地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎(chǔ)與地下室。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低與底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。2.3 技術(shù)要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提。因?yàn)橹挥性O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，做到構(gòu)件定型化，使構(gòu)配件規(guī)格，類型少，才有利于大規(guī)模采

8、用工廠生產(chǎn)與施工的機(jī)械化，從而提高建筑工業(yè)化的水平。除此以外，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵照國家制定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)以與各地或各部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如：建筑放火規(guī)，采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，住宅設(shè)計(jì)規(guī)等。2.4 建筑設(shè)計(jì)文件的深度根據(jù)國家城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部門批準(zhǔn)試行的建筑設(shè)計(jì)文件縮制深度的規(guī)定，現(xiàn)將有關(guān)建筑施工圖設(shè)計(jì)文件的編制深度簡述如下：2.4.1 圖紙目錄先列新繪制的圖紙，后列選用的標(biāo)準(zhǔn)圖或重復(fù)利用圖。2.4.2 首頁（包括設(shè)計(jì)說明） 施工圖設(shè)計(jì)依據(jù)。 本3項(xiàng)的相對標(biāo)高雨總圖絕對標(biāo)高的關(guān)系。 本3項(xiàng)的設(shè)計(jì)規(guī)模和建筑面積。 用料說明：室外用料作法，如基礎(chǔ)以上的墻體的磚標(biāo)號，砂漿標(biāo)號，墻身防潮層，地下室防水，屋面，外墻、勒腳、

9、散水、臺階、斜坡等作法，可用文字說明或部分文字說明，部分直接在圖上引注或加注索引號。 特殊要求的作法說明（如屏蔽、放火、防輻射、防塵、防震、防腐蝕、防爆等）。 對采用新技術(shù)、新材料的作法說明。 門窗表。2.4.3 平面圖 縱、橫墻，柱、墩，外門窗位置與編號，門的開啟方向，房間名稱或編號。軸線編號等。 柱距（開間）、跨度（進(jìn)深）尺寸、墻身厚度、柱、墩寬、深和軸線關(guān)系尺寸。 軸線間尺寸，門窗洞口尺寸，分段尺寸，外包尺寸。 伸縮縫、沉降縫、抗震縫等位置尺寸。 衛(wèi)生器具、水池、臺、櫥、柜、隔斷位置。 電梯、樓梯位置與樓梯上下方向示意與主要尺寸。 地下室、地坑、地溝、各種平臺、閣樓、人孔、墻上留洞位置尺

10、寸與標(biāo)高，重要設(shè)備位置尺寸與標(biāo)高等。 鐵軌位置，軌距和軸線關(guān)系尺寸，吊車型號、噸位、跨距、行駛圍、吊車梯位置，天窗位置與圍。 陽臺、雨蓬、踏步、斜坡、散水、通氣豎管、管線、豎井 、煙囪、垃圾道，消防梯，雨水管位置與尺寸。 室外地面標(biāo)高，設(shè)計(jì)標(biāo)高、樓層標(biāo)高（地層地面為±0.000）。 剖切線與編號（一般只注在底層平面）。 有關(guān)平面墻上節(jié)點(diǎn)祥圖或祥圖索引號。 指北針（畫在底層平面，盡量取上北下南）。 平面圖尺寸和軸線。如系對稱平面可省略重復(fù)部分尺寸，樓層平面除開間跨度等主要尺寸與軸線號外與底層一樣的尺寸可省略。樓層標(biāo)準(zhǔn)層可共用亦平面，但需注明層次與標(biāo)高。 根據(jù)工程性質(zhì)與復(fù)雜程度，可繪制夾

11、層平面圖、高窗平面圖、平頂、留洞等局部放大平面圖。 建筑平面圖長度較大，可采用分段繪制，并在每各分段平面的右側(cè)繪出整個(gè)建筑外輪廓的縮小平面，表示出該段所在部位。 屋面平面圖可適當(dāng)縮小比例繪制，一般容有：墻、檐口、檐溝、坡向、坡度、落水口、屋脊（分水線）、變形縫、樓梯間、水箱間、電梯間、天窗、屋面上人孔、室外消防樓梯與其它構(gòu)筑物、祥圖索引號等。2.4.4 立面圖各個(gè)方向的立面應(yīng)繪全，但差異極小，不難推定的立面可以省略，對于部院落的局部立面，也可附帶在相關(guān)剖面圖上表示，圖剖面圖未能完全表示時(shí)，則需要單獨(dú)繪出。 建筑物兩端與分段軸線編號。 女兒墻頂、檐口、柱、伸縮縫、沉降縫、抗震縫、室外扶梯和消防梯

12、、陽臺、欄桿、臺階、踏步、花臺、雨蓬、線條、勒腳、洞口、門、窗、門口、雨水管、其他裝飾構(gòu)件和粉刷分格線示意圖等；外墻的留洞應(yīng)注尺寸與標(biāo)高（寬×高×深與關(guān)系尺寸）。 門窗可適當(dāng)?shù)湫褪疽恍┚唧w形式與分格。在平面圖上表示不出的窗編號，應(yīng)在立面圖上標(biāo)注，平、剖面圖未表示出來的窗臺高度，應(yīng)在立面圖上分別注明。 各部分構(gòu)造、裝飾節(jié)點(diǎn)祥圖索引、用料名稱或符號。2.4.5 剖面圖剖面圖應(yīng)選在有樓梯、層高不同、層數(shù)不同、外空間比較復(fù)雜，最有代表型的部位，必須充分表達(dá)清楚。如局部情況有不同，可繪制局部剖面。 墻、柱、軸線、軸線編號，并標(biāo)注其間距尺寸。 室外地面，地層地（樓）面、地坑、地溝、各層

13、樓板、平頂、屋架、屋頂、出屋頂煙囪、天窗、擋風(fēng)板、消防梯、檐口、女兒墻、門窗、吊車、吊車架、走道板、梁、鐵軌、樓梯、臺階、坡道、散水、防潮層、平臺、陽臺、雨蓬、留洞、墻裙、踢腳板、雨水管與其他裝修等能見的容。 高度尺寸。外部尺寸門、窗、洞口（包括洞口上頂和窗臺）高度、層間高度、總高度（室外地面至檐口或女兒墻頂）。部尺寸地坑深度、隔斷、留洞口、平臺，墻裙等。 標(biāo)高。底層地面標(biāo)高（±0.000）、以上各層樓面平臺標(biāo)高、屋面檐口、女兒墻頂、煙囪頂標(biāo)高、高出屋面的水箱間、樓梯間、電梯機(jī)房頂部標(biāo)高、室外地面標(biāo)高、底層以下地下各層標(biāo)高。 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造祥圖索引號。2.4.6 地溝平面圖 供水、暖、電氣

14、管線的地溝比較簡單、容較少、不致影響建筑平面圖的清晰程度時(shí)可附帶繪于建筑平面圖上，否則必須單獨(dú)繪制地溝平面圖。 描繪建筑平面的墻柱、門洞、主要軸線、軸線編號。 地溝祥圖需注明溝體平面凈寬度、溝底標(biāo)高、坡度、坡向。采用通用圖節(jié)點(diǎn)時(shí)，需標(biāo)注索引號，若地溝蓋板型號較多者，應(yīng)做地溝蓋板與過梁統(tǒng)計(jì)明細(xì)表。2.4.7 詳圖當(dāng)上列圖紙對有些布局構(gòu)造、藝術(shù)裝飾處理未能表示清楚時(shí)。應(yīng)分別繪制祥圖。祥圖應(yīng)構(gòu)造合理，用料作法相宜，位置尺寸準(zhǔn)確，交代清楚，方便施工，并編號注明比例，注意與祥圖索引號一致，需要時(shí)，對特殊節(jié)點(diǎn)繪1：1祥圖。2.4.8 計(jì)算工作有關(guān)采光、視線、音響、防護(hù)等建筑物理方面的計(jì)算數(shù)，應(yīng)作為技術(shù)文件

15、歸檔，不外發(fā)。2.5 建筑構(gòu)造2.5.1 基礎(chǔ)A 基礎(chǔ)的定義在建筑工程中，建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎(chǔ)；支撐建筑物重量的土層叫地基?；A(chǔ)是建筑物的組成部分，它承受者建筑物的全部荷載，并將它們傳給地基，而地基則不是建筑物的一部分，它只是承受建筑物荷載的土壤層。B 基礎(chǔ)的埋深室外設(shè)計(jì)地面至基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡稱基礎(chǔ)的埋深。建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載的大小，地基土質(zhì)好壞地下水位的高低，以與土壤冰凍深度等均影響基礎(chǔ)的埋深。一般要求基礎(chǔ)埋置深度的不同，有深基礎(chǔ)，淺基礎(chǔ)荷部埋基礎(chǔ)之分。C 樁基礎(chǔ)的適用圍a 天然地基土質(zhì)軟弱 若遇天然地基土質(zhì)軟弱，設(shè)計(jì)天然地基淺基礎(chǔ)部滿足地基強(qiáng)度或變形的要

16、求，或采用人工加固處理地基不經(jīng)濟(jì)或時(shí)間不允許時(shí)，則可以 采用樁基礎(chǔ)。B 高層建筑高層建筑：尤其超高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題是，必須滿足地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求。在地震區(qū)，基礎(chǔ)埋置深度d(不應(yīng)小于建筑物高度的1/16，采用淺基礎(chǔ)，難以滿足要求，只能用樁基礎(chǔ)。2.5.2 墻 根據(jù)墻體平面上縮處位置的不同，有墻和外墻之分，外墻又稱圍護(hù)墻，墻主要是分隔；墻主要是分隔房間之用；凡沿建筑物段軸方向布置的墻稱為橫墻，橫向外墻稱山墻，沿建筑物長軸方向布置的墻稱為縱墻，縱墻有縱墻和外縱墻之分；在一片墻上，窗與窗或窗與門之間的墻稱為窗間墻；窗間下部的墻稱為下墻又稱窗肚墻。非承重的隔墻的墻通常稱為隔墻，主要功能是分隔房間

17、。作為隔墻，要求也具有自重輕，隔聲與放火等性能。砌塊隔墻常采用粉煤灰與硅酸鹽，加氣混凝土，混凝土或水泥煤渣空心砌塊等砌筑。墻厚由砌塊尺寸而定，由于墻體穩(wěn)定性較差，亦需對墻身進(jìn)行加固處理，通常沿墻身豎向和橫向配以鋼筋。2.5.3 墻面裝修本工程采用水刷石飾面。構(gòu)造與材料配合比1、15厚1：3水泥砂漿打成，2、10厚1：1、21、4水泥石渣抹面。主要特點(diǎn)與操作要點(diǎn)：材料質(zhì)感粗，耐久性號，裝飾效果佳。施工時(shí)，面層用鐵抹子壓平，待到七成干燥時(shí)，用棕刷子粘水洗去表面的水泥漿，使石渣外露骨3左右。注：當(dāng)面層用白水泥，并加入水泥量5%的顏色后，即成彩色水刷石。2.5.4 樓板層與地面樓板層是多層建筑樓層間的

18、水平分隔構(gòu)件，它一方面承受著樓板層上的全部靜、活荷載，并將這些荷載連同自重傳給墻或柱；另一方面還對墻體起著水平支撐作用。幫助墻體抵抗由于風(fēng)或地震等所產(chǎn)生的水平力，以增強(qiáng)建筑物的整體剛度。作為樓板層，還應(yīng)未人們提供一個(gè)美好而舒適的環(huán)境，此外，建筑物重的各種水平設(shè)備官線，也都安裝載樓板層。2.5.4.1 樓板層的設(shè)計(jì)要求為了保證樓板層的結(jié)構(gòu)安全和正常使用，樓板層的設(shè)計(jì)有如下要求：從結(jié)構(gòu)上考慮，樓板層必須具有足夠的強(qiáng)度，以確保安全；同時(shí)，還應(yīng)有足夠的剛度，使其在荷載作用下的彎曲撓度不超過許可圍。剛度以撓度來控制，通?，F(xiàn)澆混凝土的撓度F<l/250¬l/350。設(shè)計(jì)樓板層時(shí)，根據(jù)不同的

19、使用要求，要考慮隔聲，防水，防火等問題。在多層或高層建筑中，樓板結(jié)構(gòu)占相當(dāng)大的比重，要求在樓板層設(shè)計(jì)時(shí)，盡量為建筑工業(yè)化創(chuàng)造有利條件多層建筑中，樓板層的造價(jià)約占建筑造價(jià)的20-30%,因此，在樓板層設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)合理。2.5.4.2 樓板層的做法樓板層的做法：瓷磚地面找平層水泥砂漿20mm厚混凝土板120mm厚石灰砂漿粉刷20mm厚2.5.4.3 地面構(gòu)造地面構(gòu)造為：水磨石地面80厚鋼筋混凝土整澆層80厚C10級混凝土吊頂或粉底2.5.4.4 屋面做法屋面做法為：二氈三油防水層冷底子油瑪蹄脂二道20mm厚保溫層水泥蛭石20mm厚水泥砂漿找平層80mm厚鋼筋混凝土整澆層吊頂或粉底2.5.5

20、踢腳線其重要功能是保護(hù)墻面，防止墻面因受外界的碰撞損壞，或在清洗地面時(shí)，臟污墻面。踢腳線的高度取100mm為施工方便和與地面協(xié)調(diào)起見，踢腳線的材料基本上與地面材料一致。2.5.6 雨蓬雨蓬是建筑物入口處位于外門上部用以遮擋雨水，保護(hù)外門免受雨水侵害的水平構(gòu)件，采用混凝土懸臂板懸挑長度：大門約為1.8m 側(cè)門約為1.0m雨蓬的板面梁作防水砂漿抹面，厚20mm，為了防止雨水沿墻邊滲入墻面，除盡量將過梁或圈梁與雨蓬整澆在一起并作在板的上部外，尚須將防水砂漿抹面沿墻身粉刷到雨蓬面上 200mm 處，以形成泛水。2.5.7樓梯本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯，開間4.2m,進(jìn)深8.4m。樓板段作為一塊整

21、板，斜擱在梯段的平臺梁上，梯段跨度為3.6。踏步300mm,踏高150mm。欄桿采用鋼管，扶手采用木扶手。2.5.8 臺階室外臺階的平臺與室地坪的高差為50mm,表面外稍微傾斜，以免雨水流向室。2.5.9 電梯電梯由轎箱，電梯井道與運(yùn)載設(shè)備等三部分組成構(gòu)成：電梯轎箱應(yīng)造型美觀，經(jīng)久耐用，轎箱采用金屬框架結(jié)構(gòu)，部用光潔有色鋼板壁或有色鋼板壁面，花格鋼板地面，螢光燈局部照明以與不銹鋼，操縱板。入口處則采用鋼材或堅(jiān)硬鋁材制成的電梯門檻。電梯井道設(shè)計(jì)必須考慮防火要求，井道四周，應(yīng)為防火結(jié)構(gòu)，同時(shí)當(dāng)井道超過兩部電梯時(shí)，需用防火圍護(hù)結(jié)構(gòu)予以隔開。2.5.10 屋頂2.5.10.1 屋頂設(shè)計(jì)要求屋頂設(shè)計(jì)要求

22、應(yīng)從功能、結(jié)構(gòu)、建筑藝術(shù)三方面考慮。 功能要求屋頂是建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)能抵抗自然界各種惡劣環(huán)境的影響。首先是能抵抗風(fēng)雪雨霜的侵襲，其中雨水對雨水的威脅最大，故防水是屋頂設(shè)計(jì)的核心。在房屋建筑中，屋頂漏水非常普通，其中原因是多方面的。 結(jié)構(gòu)要求屋頂不僅是房屋的維護(hù)結(jié)構(gòu)，也是房屋的承重結(jié)構(gòu)。所以屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，作到安全可靠，并因防止因結(jié)構(gòu)變形防水開裂漏水。 建筑藝術(shù)要求屋頂?shù)男问綄ㄖ脑煨陀兄匾挠绊憽Ｗ兓鄻拥奈蓓斖庑?，裝修精美的屋頂細(xì)部，是傳統(tǒng)建筑的重要特征之一。在現(xiàn)代建筑中，如何處理好屋頂和細(xì)部也是設(shè)計(jì)不可忽視的重要容。2.5.10.2 排水方式采用無組織排水，排水方案為女

23、兒墻外排水。3 結(jié)構(gòu)計(jì)算說明本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：第一：合理的利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力性能特點(diǎn)，可以形成強(qiáng)度較高、剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這些構(gòu)件在有些情況下可以用來代替鋼構(gòu)件，因而能夠節(jié)約剛材，降低造價(jià)。第二：耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低。第三：可模性好，結(jié)構(gòu)造型靈活，可以根據(jù)使用需要澆注成各種形狀的結(jié)構(gòu)。第四：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，又具備必要的延性，適于用作抗震結(jié)構(gòu)；同時(shí)它的防震性和防輻射性也好，亦適于用作防護(hù)結(jié)構(gòu)。第五：混凝土中占比例較大的砂、石材料便于就地取材。因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些特點(diǎn)，所以在建筑結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、橋梁

24、、隧道、鐵路等土木工程中得到廣泛應(yīng)用。混凝土以成為當(dāng)今世界上用量最大的建筑材料。但是，鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn)，如自重過大，抗裂性能較差，隔熱隔聲性能不好，澆注混凝土?xí)r需要模板和支撐，戶外施工受到季節(jié)條件限制，補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)比較困難。這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了鋼筋混凝土的應(yīng)用圍。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混凝土的這些缺點(diǎn)正在逐步的得到克服和改善。所以考慮到本建筑的層高不是很高，所以通過提高混凝土的強(qiáng)度來改善混凝土的這些缺點(diǎn)。框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力

25、顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制，正是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是小高層，建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為7度，建筑高度小于55m，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。3.1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1 工程概況該商業(yè)寫字樓為七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約6408m2，建筑平面為一字形，受場地限制，寬度為15.6m,長度為58.1m。建筑方案確定，房間開間為4.8m，進(jìn)深為6.6m，走廊寬度2.4m。層高均為為3.6m，室外高差0.45m。框架梁柱與板均為現(xiàn)澆，框架

26、平面柱網(wǎng)布置如圖1所示：圖1 框架平面柱網(wǎng)布置3.1.2設(shè)計(jì)資料氣溫：冬季室外計(jì)算溫度過-10o,凍土深度40cm，夏季室外計(jì)算溫度+33oC。年降雨量700cm。擬建地段勢平坦，地層分布較為規(guī)律，地基承載力按120140KN/m2計(jì)，持力層為輕亞粘土。夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，風(fēng)速2.8m/s，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，風(fēng)速為3.5m/s。雪載：最大積雪厚度為20cm，0.25KN/m。地下水位：常年地下水位深約7m左右，水質(zhì)對混凝土無浸蝕。設(shè)計(jì)烈度按6度，結(jié)構(gòu)按7度設(shè)計(jì)。屋面與樓面做法屋面做法：二氈三油防水層；冷底子油熱瑪蹄脂二道；200厚水泥卵石保溫層；20mm厚水泥砂漿找平層；40厚鋼筋混凝土整

27、澆層；預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板；粉底（或吊頂）樓面做法：水磨石地面；50mm厚鋼筋混凝土整澆層；預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板；粉底（或吊頂）材料：混凝土強(qiáng)度等級為C25，縱筋級，箍筋級。3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 梁柱截面、梁跨度與柱子高度的確定3.2.1.1初估截面尺寸：柱子：15層柱截面尺寸一樣，均采用截面：b×h=450mm×450mm6、7層柱截面尺寸一樣，均采用截面：b×h=400mm×400mm梁：梁編號見圖2。框架梁截面的確定：L1:b×h=250mm×600mm L2:b×h=250mm×400mm L3:

28、b×h=250mm×600mm L4:b×h=250mm×450mm 圖中括號為底層梁編號，括號外為其他層梁編號。若只有一個(gè)編號，表示底層與其他層梁一樣。 圖2 梁的編號3.2.1.2 梁的計(jì)算跨度:框架梁的計(jì)算跨度以柱形心線為準(zhǔn)，由于建筑軸線與墻軸線重合，故建筑軸線與結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度不同，如圖3所示：圖3 梁的計(jì)算跨度3.2.1.3 柱高度底層柱高度h=3.6m+0.45m+0.5m=4.55m，其中3.6m為底層高，0.45m為室外高差，0.5m為基礎(chǔ)頂面至室外地坪的高度。其他層柱高等于層高，即為3.6m。由此得框架計(jì)算簡圖與柱編號如圖4所示：圖4 框架

29、計(jì)算簡圖與柱編號3.3荷載計(jì)算3.3.1 屋面均布恒載：按屋面做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載： 二氈三油防水層 0.35kN/冷底子油熱馬蹄脂二道 0.05KN/200mm厚水泥卵石保溫層 0.2×6.5=1.3kN/20厚水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4kN/40厚鋼筋混凝土整澆層 0.04×25=1.0kN/預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板 0.12×25=3.0kN/共計(jì) 5.5kN/屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： (8×4.8+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)×5.5=3366kN3.3.2 樓面均布恒載按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算:水

30、磨石地面 0.65kN/50厚鋼筋混凝土整澆層0.05×25=1.25kN/預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板 1.9kN/吊頂或粉底0.5kN/共計(jì) 4.3kN/樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：(8×2.4+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)×4.3=2632kN 3.3.3 屋面均布活載計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，要考慮雪荷載和施工荷載。雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 0.2×(8×4.8+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)=122kN3.3.4 樓面均布活載：樓面均布活載對于辦公樓一般房間為1.5kN/，會議室、走廊、樓梯、門廳等

31、為2kN/。為了方便計(jì)算，統(tǒng)一取為2kN/。樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 2.0×(8×4.8+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)=1224kN3.3.5 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱抹灰重量）梁側(cè)、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬與柱寬計(jì)算來考慮，計(jì)算見表1。3.3.6墻體自重：墻體均為240厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。單位面積上墻體重量為： （0.24+0.04）×19=5.22kN/墻體自重計(jì)算見表2。表1 梁柱自重 梁（柱）編號截面b×h（）長度l （）根數(shù)每根重量（KN）L10.25×0.66

32、.4418×7=126(0.25+0.04)×0.6×6.44×25=28.01L20.25×0.42.169×7=63(0.25+0.04)×0.4×2.16×25=6.26L30.25×0.64.308×4=32(0.25+0.04)×0.6×4.30×25=18.71L40.25×0.454.308×4×6=192(0.25+0.04)×0.45×4.30×25=14.03Z10.45

33、15;0.454.559×4=36(0.45+0.04)×(0.45+0.04)×4.55×25=27.31Z20.45×0.453.69×4×4=144(0.45+0.04)×(0.45+0.04)×3.6×25=21.61Z30.40×0.403.69×4×2=72(0.40+0.04)×(0.40+0.04)×3.6×25=17.42表2 墻體自重墻體每片面積（m2）片數(shù)重量（kN）底層縱墻4.35×3.95282560

34、底層橫墻6.04×3.95131650其他層縱墻4.35×3.15322333其他層橫墻6.04×31110603.4 荷載分層總匯頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載+50%活載+縱橫梁自重+半層柱自重+半層墻體自重其它層重力荷載代表值：樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱與縱橫墻體自重。將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：第七層： G7=3366+122×50%+1009.5+314+1697=6447.5KN第六層： G6=2632+1224×50%+1009.5+627+3393=8273.5K

35、N第五層： G5=2632+1224×50%+1009.5+786+3393=8432.5KN第四層： G4=2632+1224×50%+1009.5+945+3393=8592KN第三層： G3=8592KN第二層： G2=8592KN第一層： G1=2632+1224×50%+1159.2+1069+4210=9682KN建筑物總重力荷載代表值：為：6447.5+8273.5+8432.5+8592×3+9682=58612kN質(zhì)點(diǎn)重力荷載值見圖5。圖5 質(zhì)點(diǎn)重力荷載值3.5 水平地震力作用下框架側(cè)移計(jì)算3.5.1 橫梁線剛度：采用混凝土C25， =

36、2.8×107kN/在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆樓面或預(yù)制板樓面。但是有現(xiàn)澆板的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取=1.5（為梁的截面慣性矩）；對中框架取=2.0。若為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層的樓面，則邊框架梁取=1.2，對中框架取=1.5。橫梁線剛度計(jì)算結(jié)果見表3。表3 橫梁線剛度梁號截面（）跨度（m）慣性矩（m4）邊框架梁中框架梁=（m4）（kN·m）=（m4）（kN·m）0.25×0.66.444.5×10-36.75×10-33.14×104

37、9×10-34.19×1040.25×0.42.561.3×10-31.95×10-32.71×1042.6×10-33.61×1040.25×0.64.354.5×10-36.75×10-34.66×1049×10-36.21×1040.25×0.454.351.9×10-32.85×10-31.97×1043.8×10-32.62×1043.5.2橫向框架柱的側(cè)移剛度D值柱線剛度列于表4，橫向

38、框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算列于表5。表4 柱線剛度柱號截面（）柱高度h（m）慣性矩線剛度（m4）（kN·m）0.45×0.454.553.42×10-32.25×1040.45×0.453.63.42×10-32.85×1040.40×0.403.62.13×10-31.78×104表5 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算 項(xiàng)目柱類型層根數(shù)底層邊框架邊柱0.5673034邊框架中柱0.6787384中框架邊柱0.61795614中框架中柱0.73952114 308842續(xù)表5二三四五層邊框架邊柱0.355

39、93684邊框架中柱0.506133534中框架邊柱0.4241525314中框架中柱0.5781525314461072六七層邊框架邊柱0.46877134邊框架中柱0.622102514中框架邊柱0.540890014中框架中柱0.68711323143549783.5.3 橫向框架自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： 式中：基本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻使框架自振周期減少的影響，取0.6?？蚣艿捻旤c(diǎn)位移

40、。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力與位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點(diǎn)位移。然后由求出，再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算見表6。表6 橫向框架頂點(diǎn)位移 層次（kN）（kN）（kN/m）層間相對位移76447.564483549780.01820.564268273.5147213549780.04150.546058432.5231544610720.05020.504548592317464610720.06890.454338592403384610720.08950.38542859248930461

41、0720.10610.295919682586123088420.18980.1898=1.7×0.6=0.766（s）3.5.4橫向地震作用計(jì)算在類場地，7度設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組情況下：結(jié)構(gòu)的特征周期和水平地震影響系數(shù)最大值（7度，多遇地震）為：=0.03s =0.08由于=0.7661.4=1.4×0.3=0.42（s），應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。對一般層，這種分布基本符合實(shí)際。但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表

42、明，結(jié)構(gòu)上部往往震害很嚴(yán)重。因此，即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大?？紤]了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。=0.08 +0.01=0.08×0.766+0.01=0.071結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：=（）0.9××0.85=（）0.9×0.08×0.085×58612=1561kN頂點(diǎn)附加水平地震作用：=0.071×1561=111kN各層橫向地震剪力計(jì)算見表7，表中表7 各層橫向地震作用與樓層地震剪力層次（m）（m）（kN）（kN）（kN）（kN）73.626.156448168615

43、0.196395.23395.2363.622.5582741865790.216313.24708.4753.618.9584331598050.185268.28976.7543.615.3585921318870.153221.881198.6333.611.7585921009560.117169.671368.323.68.158592700250.081117.461485.7614.554.559682440530.05173.961559.72注：表中第7層中加入了，其中 =111kN。橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖6。3.5.5 橫向框架抗震變形驗(yàn)算多遇地震作用下，層

44、間彈性位移驗(yàn)算見表8。(a) (b)(a)水平地震作用 (b)地震剪力圖6 橫向框架各層水平地震作與地震剪力表8 橫向變形驗(yàn)算層次層間剪力（kN）層間剛度（kN）層間位移（m）層高（m）層間相對彈性轉(zhuǎn)角7395.23354978 1113.61/32436708.47354978 2003.61/18005976.75461072 2123.61/169841198.63461072 2603.61/138531368.3461072 3003.61/120021485.76461072 3223.61/111811559.72461072 5055.151/901注：層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要

45、求=1/450，（若考慮填充墻抗力作用為1/550）。3.6 水平地震作用下橫向框架的力分析本設(shè)計(jì)取軸線上的橫向框架為KJ1代表進(jìn)行計(jì)算，柱端彎矩KJ1計(jì)算，詳見表9。地震作用下框架梁端彎矩，梁端剪力與柱軸力計(jì)算見表10，結(jié)果見圖7、圖8。圖7 地震作用下框架梁柱彎矩圖（單位：kN·m）圖8 地震作用下框架梁端剪力與柱軸力（KN）層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN)B軸柱（中柱）Dim(kN)Vim(kN)y(m)M上(kN·m)M下(kN·m)73.6385.2335497811323134.380.4535.7425.7463.6708.

46、4735497811323234.380.5041.441.453.6976.7546107215253322.740.5062.9757.643.61198.6346107215253402.740.5075.247233.61368.346107215253452.740.5083.118123.61485.7646107215253492.740.5089.6688.214.551559.723088429521483.470.55120.81120.12表9 軸線橫向框架KJ-2柱端彎矩計(jì)算注：表中y=y0+y1+y2,3；Vim= ViDim/Di；M下= Vim yihi；M上=

47、Vim( 1-yi)hi層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN)D軸柱（邊柱）Dim(kN)Vim(kN)y(m)M上(kN·m)M下(kN·m)73.6385.233549788900102.350.4519.816.263.6708.473549788900182.350.4734.3430.4653.6976.7546107211189251.470.4747.742.343.61198.6346107211189301.470.4757.2450.7633.61368.346107211189351.470.50636323.61485.76461

48、07211189381.470.5068.468.414.551559.723088427956401.860.5581.9100.1表9 軸線橫向框架KJ-2柱端彎矩計(jì)算表10 地震力作用下框架梁端彎矩、梁端剪力與柱軸力 注：表中y=y0+y1+y2,3；Vim= ViDim/Di；M下= Vim yihi；M上= Vim( 1-yi)hi層次AB跨BC柱軸力L(m)M左(KN·m)M右(KN·m)Vb(KN)L(m)M左(KN·m)M右(KN·m)Vb(KN)NA(KN)NB(KN)76.4419.819.26.062.5616.5416.5412.

49、92-6.06-6.8666.4450.5433.5513.062.5628.9128.9122.59-19.12-16.3956.4478.1653.2320.402.5645.8745.8735.84-39.52-31.8346.4499.5369.6226.272.5659.9859.9846.86-65.79-52.4236.44113.7682.1930.432.5670.8170.8155.32-96.22-77.3126.44131.485.5233.682.5673.6873.6857.56-129.9-101.1916.44150.3100.1738.892.5686.318

50、6.3167.43-168.79-129.733.7 豎向荷載作用下橫向框架的力分析仍取軸線上的中框架計(jì)算分析。3.7.1 荷載計(jì)算圖9 屋（樓）面板支承梁的荷載經(jīng)判斷知該設(shè)計(jì)中的屋（樓）面板均為雙向板，屋面均布恒載與活載均為梯形分布與三角形分布傳給梁，計(jì)算如下：第7層梁的均布線荷載跨： 屋面均布恒載傳給梁 5.5×4.8×0.8=21.12kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.6×25=4.35kN/m恒載： 25.47kN/m跨： 屋面均布恒載傳給梁 5.5×2.4×0.625=8.25kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.29

51、×0.4×25=2.9kN/m恒載： 11.15kN/m第7層活荷載： 跨： 1.5×4.8×0.8=5.76 kN/m跨： 1.5×2.4×0.625=2.25kN/m第6層梁的均布線荷載跨： 屋面均布恒載傳給梁 4.3×4.8×0.8=21.12kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.6×25=4.35kN/m恒載： 20.86kN/m跨： 屋面均布恒載傳給梁 4.3×2.4×0.625=8.25kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.4×25=2.9kN/m恒載： 9.35kN/m第6層活荷載： 跨： 2×4.8×0.8=7.68 kN/m跨： 2×2.4×0.625=3.0kN/m第6層集中荷載：梁傳荷載：0.625kN縱梁自重（包括抹灰）： 0.29×0.45×4.8×25=10.44kN縱墻自重： 0.28×（3.6-0.45）×4.8×19=80.44kN柱自重： 0.44×0.44×3.6