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摘 要

徐州市科技园D区2号办公楼设计
本毕业设计题目为“徐州市科技园D区2号办公楼设计”,属于实际工程应用课题。需要完成建筑设计和结构设计两大部分，并完成相应的施工图绘制。本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，基本步骤为：结构计算简图的确定；荷载计算；内力分析；内力组合；梁、柱截面配筋、板的设计、基础的设计以及结构施工图的绘制等。通过所学的基本理论专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。
   本设计为四层。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，最后找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
   本次设计巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，PKPM，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。


（关键词：框架结构，内力组合，截面设计，柱下独立基础）

Summary

Design of No.2 Building in Area D of Xuzhou Science and Technology Park

The graduation design for the "Xuzhou Science and Technology Park D District 2 office building design", are practical engineering applications. Need to complete the architectural design and structural design of the two parts, and complete the corresponding construction drawing. The basic structure of the structure is: the calculation of the structural calculation diagram; the load calculation; the internal force analysis; the internal force combination; the beam, the column section reinforcement, the board design, the foundation design and the structural construction drawing The drawing and so on. Through the basic theory of the professional knowledge and basic skills for building, structural design.

   The design for the four. After determining the layout of the frame, the calculation of the representative value of the interlayer load is carried out. Then, the self-oscillation period is obtained by the vertex displacement method, and then the size of the horizontal seismic load is calculated by the bottom shear method. Then, under the horizontal load The internal force of the structure (bending moment, shear force, axial force). Then calculate the vertical force under the action of vertical load (dead load and live load), and finally find the most unfavorable group or group of internal force combination. Select the safest result to calculate reinforcement and draw. In addition, the design of the indoor staircase in the structural scheme was carried out. The internal force and reinforcement calculation and construction drawing of the platform plate, the ladder plate and the platform beam are completed.

   This design reinforces the expertise and improves the ability to analyze and solve problems. In the calculation of the internal force combination, to further understand the Excel. In the drawing master mastered the AutoCAD, PKPM, all of these from different aspects of the graduation design to achieve the purpose and requirements.

(Key words: frame structure, internal force combination, cross-section design, column independent basis)

设计资料及要求

工程名称：徐州市科技园D区2号办公楼设计

本毕业设计题目为实际工程应用课题。本工程位于江苏省徐州市，为办公楼。实际工程的建筑层数为4层，建筑平面长宽约48m×18m，底层层高4.0m，其它层3.6m。结构形式为3跨框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年；建筑场地类别为Ⅰ类，地基基础设计等级为丙级；抗震设防烈度为7度(基本地震加速度为 0.10 g)，设计地震分组为第二组。

1.1设计资料

1、气象资料

（1）主导风向：全年及夏年均为东北风，基本风压ω₀＝0.35kN/m²

（2）基本雪压S₀＝0.25 kN /m²

（3）最大冻土深度：0.25m

2、工程地质资料

(1)经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下：

杂填土①：杂色，松散。主要建筑垃圾、偶夹少量卵砾石及少量粘性土组成。系新近堆填，未经压实。该层在整个场地均有分布，主要呈层状分布于地表，揭露厚度0.50m左右。

粉质粘土②1（Q3fgl）：褐色、褐黄色，可塑状。含铁锰质斑点、结核及氧化物斑点，，光泽反应稍有光滑，切面较光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等，结构较致密，揭示厚度1 m左右。

卵石③：杂色，稍湿～饱和。骨架颗粒主要由花岗岩、石英岩、砂岩、闪长岩等组成,中～微风化,磨圆度较好,呈圆形～亚圆形,粒径约为30～180mm,卵石含量约50～75%,充填细砂及砾石,含少量漂石。该层分布连续、稳定、厚度大。

④卵石层（Q3fgl）：褐黄色，饱和，骨架颗粒由花岗岩、砂岩等组成，呈强～中风化，亚圆～次菱角形，一般粒径30mm～110mm，偶夹漂石，卵石含量约50～70%,卵石风化强，呈砂状或土状，松散卵石空隙充填为可塑状粘性土和砂粒，稍密～中密卵石空隙充填砾石及少量粘性土。该层分布连续、稳定、厚度大，密实度有从上而下增强的趋势，按卵石的含量和N120动力触探修正锤击数以及触探曲线特征，可将卵石划分成如下三个亚层。

(2)基础型式及持力层：本工程采用柱下独立基础；基础持力层位于第3层卵石，地基承载力特征值 Fak=300kPa

(3)本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

(4)建筑场地类别：I类

3、施工技术条件：本工程由大型建筑工程公司承建，设备齐全，技术良好。水电供应由建设单位保证

4、材料供应：三材及一般材料能按计划及时供应。

1.2结构体系与结构布置

结构选型是选择出空间组合和建筑造型的最佳结构方案，结构选型应遵循以下原则：满足建筑造型的需要、满足建筑功能的要求、充分发挥自身的优势、考虑材料和施工的条件、尽可能降低造价。建筑功能要求是指对不同的建筑的不同要求，如体育馆的视觉效果、超市的空间效果等，应采用针对性的结构。同时，结构选型要充分发挥出结构自身的优势。每种结构形式都有各自的优缺点，如砌体结构，刚度大，耐久性和耐火性比较好，但是抗拉抗剪强度较低；框架结构，空间分隔灵活，自重轻，节省材料，但是侧向刚度较小。考虑材料和施工技术的不同，也会选择不同的结构形式，如砌体结构多为就地取材，施工简单；特定条件下，如钢材紧张或者钢材加工技术不完善时，一般不大量采用钢结构。在对结构轴压力要求较高时，还可能会用到钢和混凝土组合结构，组合结构可以充分利用混凝土的抗压和钢材的抗拉能力。

一般情况下，在对结构设计条件没有特殊要求和约束时，多采用钢筋混凝土结构，这也是目前各类建筑中用的最多的结构形式。

合理的混凝土结构体系，应符合如下几个方面：一是体系合理、构件布置得当；二是结构竖向和水平方向布置要规则，刚度连续并均匀；三是结构体系传力明确，构件连接均匀；四是宜选择超静定结构，重要构件应采用冗余约束进行设计。同时，对于大多数地区，尚应对建筑进行抗震设计，根据抗震规范，对于建筑抗震设计，应有明确的地震作用传递途径，应避免因部分构件或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。建筑应具有良好的抗震承载力、变形能力和消耗地震能量的能力，因此，抗侧力体系是进行抗震设计是首先考虑的因素之一。

当今，常见结构体系有砌体结构、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系等。框架结构是指有梁、板、柱等组成的结构体系，该结构中，竖向荷载由梁板承担，水平荷载由柱承担，砌体墙不是承重构件。混凝土结构广泛适用于住宅、办公楼、学校等建筑，本次设计即采用框架结构。

第二章 确定计算简图

2.1 确定计算简图

根据教材以及规范，框架结构计算高度下部为基础顶部，因此，柱计算高度为基础埋深、室内外高差和首层层高之和。根据建筑立面图，本工程室内外高差为-0.45m，根据地基规范，基础最小埋深需不小于于0.5m，故初定基础埋深为1.5m，故基础顶至0.000高度为0.95m，首层层高为4.00m,故首层柱计算长度为4.95m。二层以上由于以梁板进行划分，故层高即为相应计算高度。横梁的计算跨度取柱中心至中心间的距离，三跨分别为：=7500mm、3000mm、7500mm。

2.2 梁柱截面尺寸

1、基础持力层选择。

根据规范要求，在满足地基稳定和变形的前提下，基础宜浅埋，基础埋深是指室外地面至基础底面的距离，除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m，同时，上部结构荷载较大时，一般要求基础置于承载力较高的地层上，本工程选择第二层土作为持力层。

2、板厚估算。

板厚与板是单双向板以及跨度有关，同时兼顾舒适度与挠度因素，根据结构布置，计算板跨度最大为3000mm，混凝土双向板板厚不小于跨度的1/40，单向板不小于板厚的1/30，L=3000/40=75.00mm。

根据混凝土规范，根据构造要求，单向板厚度不得小于60mm，双向板最小厚度为80mm；经比选，取楼层板厚h=100mm。

3、梁截面尺寸估算

1、横向框架梁：

由建筑平面图以及柱网布置可知，梁横向跨度为7500mm。

梁高

取h=700mm；

梁宽

取b=300mm。

2、 纵向框架梁。

梁高

取h=600mm；

梁宽

取b=300mm。

次梁尺寸取值：

4、框架柱截面尺寸确定。

以B轴柱为例，结合混凝土规范，对柱尺寸进行估算。

q：楼层单位面积荷载,可取q=12~14kN/m²

S：柱传力面积

N：柱轴向压力估算值

n：楼层数

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