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摘要
本次设计是济南某某单位开发的临街商务写字楼设计主要进行的是结构设计部分。结构设计简而言之就是用结构语言来表达工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部图等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段：
（1）结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是框架结构；
（2）结构计算阶段：包括荷载计算、内力计算和构件计算；
（3）施工图设计阶段：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。
关键词： 结构设计；荷载计算；节点验算
Abstract
This design is a commercial office building near the street developed by a certain unit in Jinan. The main design is the structural design part. In short, structural design is to use structural language to express what engineers want to express. Structural language is the structural elements extracted and simplified from architectural and other professional drawings, including foundation, wall, column, beam, slab, stair, detail drawing, etc. Then these structural elements are used to form the structural system of buildings or structures, including vertical and horizontal load-bearing and resistance systems, and then the loads generated by various conditions are transmitted to the foundation in the most concise way.
The stage of structural design can be roughly pided into three stages
（1） Structural scheme stage: according to the importance of the building, the seismic fortification intensity of the place where the building is located, the engineering geological survey report, the type of the construction site, the height and the number of floors of the building are used to determine the structural form of the building;
（2） Structural calculation stage: including load calculation, internal force calculation and member calculation;
（3） Construction drawing design stage: according to the above calculation results, the component layout and reinforcement are finally determined, and the structural measures of structural components are determined according to the requirements of specifications.
Key words: structural design; load calculation; joint checking calculation
目 录
1 前 言
本工程为济南某单位开发的临街商务写字楼，主要设计依据是毕业设计任务书，设计时主要以各种规范为标准，以安全可靠、经济为设计原则。
本设计的目的是综合应用所学的基础课、技术基础课及专业课知识和相应技能，来解决在具体的土木工程设计中所遇到的问题。
本设计的指导思想是根据设计任务书的要求和一些必要的基础资料，结合基地环境、技术条件和建筑设计的要求，对结构体系、总体布置、空间组合等进行合理的安排，然后再进行结构设计、构件设计和构造设计等具体结构设计。
本设计共有八大部分，即结构选型及布置、荷载统计、内力计算、内力组合、梁柱截面设计、基础设计、楼梯设计、楼板设计，包括一般钢筋混凝土框架结构工程的各主要计算过程。
结构设计是在建筑设计的基础上进行的，但在建筑方案的设计阶段就应考虑到主体结构方案。通过协调二者的关系，力争将合理的结构形式与建筑使用和美观需要统一起来。
建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果。各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术性的生产和生活环境。
建筑物的结构形式应满足传力可靠，受力合理的要求。对于多层建筑结构，建筑面积不大，总建筑高度不到30米且考虑到其主要用途及经济合理性，选用钢筋混凝土框架结构形式。在结构设计过程中，考虑到横向抗侧刚度小，故采用横向承重方案，且框架的连接采用刚接。计算竖向荷载效应时采用分层法，计算水平荷载效应时采用D值法进行内力计算；在荷载组合时，考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式；在活荷载计算过程中，采用最不利荷载法。内力组合后，取其最不利组合进行构件验算。之后进行内力组合，找出最不利的一组内力，进行构件配筋计算。楼板采用弹性理论设计。采用柱下独立基础， 并进行独立基础及联合基础的设计。此外，还进行了楼梯、雨蓬的设计计算。最后，依据计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制结构施工图，写出相应的设计说明。
2 建筑部分
建筑设计是根据设计任务书，在满足总体规划的前提下，对基地环境、建筑功能、结构施工、建筑设备、建筑经济和建筑美观等方面做全面的分析，解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外部的艺术效果，各个细部的构造方式，以及建筑与结构、设备等相关技术的综合协调等问题。最终使所设计的建筑物满足适用、经济、美观的要求。
2.1工程概况
工程名称：济南某写字楼
总建筑面积：2800m2
建筑长度：42m
建筑宽度：15m
建筑层数：5层
结构类型：框架结构
建筑高度及层高：总高度为18m,层高均为3.6m
2.2设计资料
2.2.1 设计概要
建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果。各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术性的生产和生活环境。
建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观，这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标准，同时要具有广泛的科学技术知识。
本设计的主要内容是写字楼的设计，作为一个工作空间设计，要在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合办公需求和工作流程，科学合理的划分办公区域，也考虑员工与员工之间、不同区域之间的相互交流。材料运用简洁、大方、耐磨、环保的现代材料，在照明采光上使用全局照明，能满足教学的需要。经过精心设计，在满足各种教学需要的同时、又简洁、大方、美观、能充分体现出学校的形象与现代感。
（1）房间使用面积、形状、大小的确定
由于本工程为办公用楼，主要考虑办公室的使用功能要求面积较大选取柱网，即取用大柱网，柱距选则的时候可以一个开间两个柱距。充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，柱网尺寸取8.4米开间，6米进深。
（2）门窗大小及位置的确定
房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求，由于办公房间面积较大而且采光要求较高，则采用大门窗，在照明采光上使用全局照明，一间教室开四扇门方便出入，能满足教学的需要且开启方向朝房间内侧；走道两端的门采用等宽双扇门，大厅的门采用三个双扇双开门。
（3）交通联系部分的平面设计
一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。
设计楼梯时，还应使其符合《建筑设计防火规范》、《民用建筑设计通则》和其他有关单项建筑设计规范的规定。楼梯间应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风。
本工程设置两个楼梯， 走廊两端各一个。满足防火疏散的要求。选取现浇板板式楼梯，楼梯平台部位的净高不应小于2m,楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m.本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm.
走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等，以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的要求。
按《规范》要求，走道的最小净宽大于1.5m,考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽3.0m,净宽2.80m,可让三人并行通过。
（5）其他必须注意的方面：总评面设计时要考虑停车位和自行车棚的位置；接待厅要设在主要入口附近，可以是开敞式的。
2.2.2 建筑立面剖面设计
立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。
考虑设计的是写字楼，立面尽量简洁，大方。立面效果中最抢眼的部分是主入口出的雨蓬及上部的阳台。
建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。
综合考虑这些因素，各层房间层高为3.6m.室内外高差为0.45m.
2.2.3装饰
在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为贴面砖外墙，配上白色的塑钢窗。室内采用铺地砖楼，卫生间内采用地砖防水楼面。
2.2.4抗震设计
《建筑抗震设计规范》规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。济南市地区抗震设防烈度6度，不必进行抗震设防，但考虑7度抗震设防。
建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。本设计属于框架结构，高度小于30m,所以为三级框架。
2.2.5关于防火的设计
疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。
2.2.6总体信息
整个建筑大体上采用8.4m×6m柱距，一层设有两个入口，入口宽三米，面朝南，一层在走廊两端各设置一个出口。另外在楼层北侧的两端分别设置一个双跑楼梯。每层各设一男女厕所，考虑到厕所的潮湿环境可能会影响到办公室的使用，因此用楼梯间将厕所与办公室隔开，将厕所布置在楼层的两端。一层设有传达室及储藏室，二到五层多为办公区域。
2.3工程做法
（1）散水：混凝土水泥散水宽1000mm.
60厚C10混凝土另加水泥砂浆随打随抹
150厚3:7灰土垫层
素土夯实向外找坡5%
（2）地面：素土夯实
150厚3:7灰土夯实
60厚C15混凝土
刷素水泥浆一道
25厚1:2干硬性水泥砂浆结合层
撒素水泥面（撒适量清水）
8厚铺地砖地面，稀水泥浆填缝
（3）楼面：现浇混凝土楼板
刷素水泥浆一道
25厚1:2干硬性水泥砂浆结合层
撒素水泥面（撒适量清水）
8厚铺地砖地面，稀水泥浆填缝
（4）屋面：现浇钢筋混凝土屋面板，结构找坡3%
20厚1:3水泥砂浆找平
4厚高聚物改性沥青防水卷材防水层
20厚1:3防水水泥砂浆找平Ф4@200双向配筋
1.5厚高分子防水卷材防水层
100厚憎水膨胀珍珠岩块保温层
30厚1:3水泥砂浆Ф4@200双向配筋，6m×6m分格，缝宽10mm,油膏嵌缝
（5）内墙面：刷混凝土界面处理剂一道
5厚1:3水泥砂浆打底扫毛
9厚1:1:6水泥石灰膏砂浆扫毛
6厚1:2.5水泥砂浆压实抹光
喷内墙涂料
（6）踢脚：地砖踢脚，踢脚砖型号同楼地面，用于其它部分墙面屋顶（高度均为150mm）。
（7）外墙： 6厚1:3水泥砂浆打底扫毛
12厚1:0.2:2水泥石灰膏砂浆
3厚T920瓷砖胶粘剂
10厚面砖
（8）油漆：木材亚光清漆，用于木门木把手。
2.4门窗
（1）门选用标准图集中的门，窗选用铝合金窗。
（2）门窗表见表建筑设计总说明。
2.5设计依据
《建筑设计资料集》
《建筑设计防火规范》 GB50016-2006
《中小学校建筑设计规范》 JGJ99-86
《民用建筑设计通则》 GB50352-2005
《房屋建筑制图统一标准》 GB/T50001-2001
《建筑制图标准》 GB/T50104-2001
《总图制图标准》 GB/T500103-2001
《建筑做法说明》 标准图DBJT14-2
3 结构设计
3.1工程概况
3.1.1 工程简介
3.1.2 建筑设计概况
3.1.3结构设计概况
3.2设计资料收集，规范规程
3.2.1 资料
3.2.2 当地建设主管部门有关规定
3.2.3 规范手册
3.3标准荷载计算
3.3.1 屋面荷载标准值
3.3.2 楼面标准荷载
3.3.3 墙体标准荷载
3.4结构体系选择，结构布置
3.5截面尺寸估算
3.5.1 梁截面尺寸的确定
3.5.2 柱截面尺寸的确定
3.6计算简图与框架荷载计算
3.6.1 计算简图
3.6.2 线刚度计算
3.6.3 框架恒载、活载计算
3.6.4 风荷载计算
3.7 内力计算
3.7.1 竖向荷载作用下内力计算
3.8内力组合
3.8.1控制截面
3.8.2控制截面最不利内力类型
3.8.3控制截面最不利内力计算
3.9框架配筋计算
3.9.1混凝土结构设计有关规定
3.9.2梁配筋计算
3.9.3柱配筋计算
3.10基础设计
3.10.1柱基础设计
3.10.2基础
3.10.3确定基础底面尺寸
3.10.4验算基础高度
3.10.6计算底板受力钢筋
3.11构件设计
3.11.3楼梯设计
参考文献
建筑参考文献：
《建筑设计资料集》
《建筑设计防火规范》 GB50016-2006
《中小学校建筑设计规范》 JGJ99-86
《民用建筑设计通则》 GB50352-2005
《房屋建筑制图统一标准》 GB/T50001-2001
《建筑制图标准》 GB/T50104-2001
《总图制图标准》 GB/T500103-2001
《建筑做法说明》 标准图DBJT14-2
结构参考文献：
《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001
《工程结构可靠度设计统一标准》 GB50153-93
《建筑结构制图标准》 GB/750105-2001
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《砌体结构设计规范》 GB5003-2001
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001
《混凝土结构计算手册》 中国建筑工业出版社
《建筑结构构造设计手册》 中国建筑工业出版社
《简明地基基础设计施工手册》 中国建筑工业出版社
《静力计算手册》 中国建筑工业出版社
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