第一章 建筑方案设计 和 第二章 结构设计

1扬州市某综合楼设计摘要：本工程为扬州市某综合楼设计，主体五层。其中一层为办公室与大厅，二~五层为办公室。本建筑共设有两部楼梯。首先利用天正建筑软件进行了建筑设计，绘制出建筑的平面图、立面图、剖面图。经过细致的方案论证，该工程上部结构采用纵横向承重的钢筋混凝土框架结构。因为该工程抗震设防烈度为7度，所以不考虑竖向地震作用。在用底部剪力法求出水平地震作用后，利用D值法完成了水平地震作用下的一榀框架的内力计算。采用弯矩二次分配法分别完成了竖向恒载和活载最不利布置作用下的内力计算。并且，考虑结构构件的地震作用效应与其它荷载效应的基本组合及无地震作用效应的其它荷载效应的基本组合两种情况，对框架内力进行组合，得出框架梁柱的控制内力，进而完成了梁柱截面的配筋计算。利用独立基础方案对基础进行了设计。绘制了梁、板、柱、基础配筋图以及一榀框架配筋图。关键词：建筑设计，抗震设计，框架结构，弯矩二次分配法，内力组合，截面设计。2目录第一章建筑设计说明………………………………………………………3～5第二章结构方案设计………………………………………………………6～8第三章荷载标准值计算……………………………………………………9～11第四章水平地震作用计算及内力位移分析………………………………12～23第五章竖向荷载作用下横向框架内力分析………………………………24～37第六章框架内力组合………………………………………………………38～47第七章框架梁柱截面设计…………………………………………………48～65第八章基础设计……………………………………………………………66～72第九章次梁，楼板设计……………………………………………………73～80第十章楼梯设计……………………………………………………………81～863第一章建筑设计说明一、设计依据(一)工程概况本工程为扬州市某综合办公楼，框架结构。主体五层。总建筑面积2969.50m2，建筑占地面积为593.90m2，建筑高度18.60米。建筑结构安全等级二级，结构合理使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，0.15g加速度。建筑物耐火等级为III级，建筑类别为丙类建筑。(二)建筑初步设计1.平面本工程为扬州市某综合办公楼，主体五层，本建筑共设有两部楼梯。2.立面建筑物在满足使用要求的同时，立面的设计应尽可能在精神上给人以美的享受，同时其立面的外部形象还应把实用、经济、美观三者有机的结合起来，就是说应该在满足内部使用功能和技术经济的前提下，使立面美观、大方。结合扬州的当地情况和本工程的具体特点，横向划分使立面具有轻松、亲切的感觉，竖向划分又使建筑具有了挺拔的感觉。同时又结合楼梯间等内部空间组合的变化，对窗口的排列作了一定的变化，使立面不至于单调、呆板。采取以上措施的立面处理使立面具有简洁、明快、美观、有时代气息等特点。3.剖面本工程室内外高差为0.450米。一共五层，每层层高均为3.6米。建筑高度18.60米4.装修①.楼地面装修：均采用地砖楼地面。②．外墙装修：根据立面设计要求，外墙面做法详见苏J01-200522/6，外墙保温施工参见江苏省地方标准DB32/T431-2001，外墙面分色均采用1:2水泥砂浆勾20宽凹缝。③．内墙装修：办公室墙面采用混合砂浆墙面、（a、15厚1:1:6水泥石膏砂浆打底，b、10厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面，c、批白水泥二道）卫生间内墙面采用水泥砂浆墙面、（a、15厚1:3水泥砂浆打底，b、10厚1:2水泥砂浆粉面）其余内墙面均采用混合砂浆墙面（a、15厚1:1:6水泥石膏砂浆打底，b、10厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面）。4④．顶棚装修：楼梯间板底抹水泥砂浆顶棚，做法详见苏J01-2005-5/8。其余室内板底抹水泥砂浆平顶参见苏J01-2005-5/8.⑤．门窗：所有外窗除注明外均为白色玻璃塑钢窗，外窗的抗风压性能和气密性能不低于4级，水密性不低于3级。5.墙体材料外墙、内墙均为200厚混凝土小型空心砌块。（三）设计原始数据1．地质概况：⑴天然地面以下1.0～1.5m为人工填土，其下为粉土，密实，含少量铁錳质，厚度大于10m，可作为持力层，地基承载力特征值fak=200kpa。场地土类别为II类，地基土不液化。⑵地下水位在地表以下1.8m，无侵蚀性⑶场地平整后，绝对标高为10m2.楼面活载：⑴楼面荷载均按建筑结构荷载规范选用。⑵非上人屋面均布活载为0.5KN/㎡3.基本风压值：0.40kN/m2，常年主导风向为东南风。4.最大雪荷载：0.40kN/m25.设计荷载标准值：根据功能要求，按《建筑结构荷载规范》[3]6.抗震设防：扬州地区，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。二、建筑设计说明(一)建筑面积（引《江苏省建筑工程单位估价表》[4]）多层建筑物建筑面积，按各层建筑面积计算。首层建筑面积按外墙勒角以上结构的外围水平面积计算。二层及三层以上按外墙结构的外围水平面积计算。本工程建筑面积为2969.50m2。本建筑主体柱网尺寸如下图所示。5（二）楼地面1.除有特殊使用要求外，楼地面应满足平整、耐磨、不起尘、防滑、易于清洁等要求。2.有给水设备或有进水可能的楼地面，其面层和结合层应采用不透水材料构造，当为楼面时应加强整体防水措施。3.地基土上的地面，应根据需要采取防潮、防基土冻胀、防不均匀沉降等措施。（三）屋面1.本工程屋面采用结构找坡，坡度2.5%。2.屋面采用油毡防水屋面（有保温层、隔气层）。3.做法详见苏J01-200515/7。4.屋面保温材料采用挤塑聚苯板，板厚30mm。（四）油漆1.所有明露金属构件采用银粉漆二度，做法详见苏J01-2005-5/8。2.所有入墙及墙体接触面均满涂水柏油防腐。（五）楼地面防渗做法1.卫生间墙体下部与混凝土同时浇筑止水坎，宽20高200.2.卫生间必须设置防水隔离层（隔离材料为SBS卷材）（六）其他1.台阶做法：水泥台阶，做法详见苏J01-20054/11.2.散水做法：600宽混凝土，做法详见苏J01-20053/12。3．窗台高度低于900处应设置护窗栏杆，预埋件详见苏J9505-2/21。4.楼梯栏杆采用木扶手金属室内栏杆，做法详见苏J9505-1/23，栏杆高度为1200mm。5.楼梯踏步采用防滑地砖饰面，做法详见苏J01-2005-7/3。6．卫生间地漏安装详见苏J9506-11,坐便器安装详见苏J9506-13，洗手池详见苏J9506-12。7.现浇屋面板分仓缝做法详见苏J03-20061/43，落水管参见苏J03-20061/58,UPVC型管6第二章结构方案设计一、结构方案布置(一)结构方案本工程结构方案选择：钢筋混凝土现浇整体式框架结构，楼盖为现浇整体式肋梁楼盖。选择这种结构体系的优点在于：其结构的整体刚度好，特别适用于整体性要求较高的建筑物、有管道穿过楼板的房间以及形状不规则或房间尺度不符合模数要求的房间中。根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案，具体布置图如下施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。(二)材料的选用1.对混凝土的要求根据《混凝土结构设计规范》[6]GB50010-2002(4.1.2)：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C25；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C30。该工程基础以及上部选用C30混凝土，基础垫层选用C15混凝土。72.对钢筋的要求根据《混凝土结构设计规范》[6]GB50010-2002(4.2.1)：普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级，也可采用HPB235级和RRB400级。本工程板配筋选HRB400级，梁、柱主筋选用HRB400级，箍筋用HRB335级和Q235级，具体看施工图及配筋情况。（三）抗震设防烈度根据《建筑抗震设计规范》[7]GB50011-2001附录A：扬州（3个市辖区）抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震第一组。框架结构高度小于30米时，抗震等级为三级。二、梁、板、柱尺寸的确定楼盖采用单向板肋梁楼盖方案确定横向主梁跨度为5.7m及7.5m，次梁跨度为3.9m，板跨为3.9m。(一)板厚本工程采用双向板肋梁楼盖，板区格的长边l2与短边l1的比值小于2时，板上荷载主要沿短边l1的方向传递到支撑梁上，板仅沿单向方向受力。h≥l0/40=2700/40=67.5mm,根据《混凝土结构设计规范》[6]GB50010-2002(表10.1.1)：。故本工程板厚均取100mm。(二)梁截面尺寸横向主梁截面尺寸7.5m跨：h≥l0/12～l0/8=7500/12～7500/8=625mm～937.5mm故横向主梁截面高选用650mm。b=(1/2～1/3)h；所以横向主梁选用300mm纵向主梁截面尺寸3.9m跨：h≥l0/12～l0/8=325～487.5mm故纵向主梁截面高选用450b=(1/2～1/3)h；所以横向主梁选用250mm8次梁截面尺寸3.9m跨：h≥l0/15～l0/12=3900/15～3900/12=260mm～325mm故纵向次梁截面高度选用300mm。b=(1/2～1/3)h；所以次梁截面宽度选用200mm(三)柱截面尺寸柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。Ac≥ccfN；柱轴压力设计值：nFgNe其中：：考虑地震作用组合柱轴力增大系数，边柱1.3，不等跨内柱1.25，等跨内柱1.2F：按简支状态柱的受荷面积ge：荷载近似取值12～15KN/m2n：验算截面以上楼层层数Ac：柱截面面积c：柱轴压比限值，按抗震等级确定。本工程抗震等级为三级，查规范得，其值取为0.9/《建筑抗震设计规范》[7]GB50011-2001(6.3.6)：柱的截面宽度和高度均不宜小于300毫米，柱的剪跨比宜大于2，柱截面长边与短边的边长比不宜大于3。得，边柱：Ac≥3.149.01000575.39.3123.1=88636mm2内柱：Ac≥3.149.0100056.69.31225.1=150000mm2取柱柱截面矩形，则边柱取450mm×500mm，内柱取450mm×600mm则尺寸应为结合实际情况，纵向受拉钢筋抗震锚固长度laE=41d,梁内钢筋伸至边柱内长度≥0.4laE=0.4×41d=16.4d=16.4×25=410mm,故柱子截面满足此抗震结构要求。9第三章荷载标准值计算一、恒载标准值Gk1.地砖楼面(办公室):10厚地砖，干水泥擦缝19.8×0.01=0.198KN/㎡30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层表面撒水泥粉20×0.03=0.6kN/m215厚1:3水泥砂浆找平层20×0.15=0.3kN/m2100厚现捣钢筋砼楼板25×0.10=2.5kN/m2平屋底板抹灰（刷白色水泥漆）17×0.012=0.204kN/m2总计：3.802kN/m22.防滑地砖楼面（卫生间）10厚防滑地砖，干水泥擦缝19.8×0.01=0.198kN/m230厚1:3干硬性水泥砂浆结合层表面撒水泥粉20×0.03=0.6kN/m23厚SBS卷材防水层20厚1：3水泥砂浆找平20×0.02=0.4kN/m2100厚现捣钢筋混凝土楼板25×0.1=2.5kN/m2平屋底板抹灰（刷白色水泥漆）17×0.012=0.204kN/m2总计：3.902kN/m2为计算方便将两种楼面都取为3.9kN/m23.屋面三毡四油、热铺绿豆砂一层17×0.025=0.5kN/m2冷底子油一道20厚1：3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/m230厚挤塑保温板0.03×0.5=0.015kN/m220厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m2结构找坡100厚现浇平屋面板25×0.1=2.5kN/m2平屋底板抹灰(刷白色水泥漆)