某公司办公楼建筑结构设计【开题报告】

开题报告

土木工程

某公司办公楼建筑结构设计

一、本课题国内外研究动态，选题的依据和意义

（一）国内研究动态

1 建筑设计方面：

(1)总平面布置应合理布局、功能分区明确、节约用地、交通组织顺畅，并应满足当地行政主管部门的有关规定和指标。

(2)根据使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深，合理确定建筑平面，提高使用面积系数，并宜留有发展余地。

(3)进行局部设计，如地下室墙身、楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面及楼梯位置，消防要求等进行设计。各部分都要按照规范要求进行设计。

2 在结构设计方面：

(1)框架结构在竖向荷载作用和水平向荷载作用下内力计算分别采用弯矩分配法和D值法。

(2)框架在各种荷载作用下的内力确定后，必须找出各构件的控制截面及其最不利内力组合。荷载组合有可变荷载效应控制的组合和永久荷载效应控制的组合。

(3)主梁按弹性理论计算，次梁和板考虑塑性内力重分布方法计算

3 进行“三水准、两阶段”设计方法进行抗震设计：

(1)“强柱弱梁”的设计

由于框架柱受轴向压力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰，就会产生较大的层间位移，甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的“柱铰结构”，从而危及结构承受垂直荷载的能力，因此当发生地震作用时应先使梁先破坏。

(2)“强剪弱弯”的设计

强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保证率不出现脆性剪切失效。对于混凝土框架结构梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。

(3)做好“强节点弱构件”的设计，

当建筑许可时，尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。

（二）国外研究动态

随着经济的发展，能源危机和环境污染已是全世界关注的焦点问题，生态节能办公建筑成为了人们推崇的建筑模式，建筑师不懈追求的目标。人文关怀与对人性化办公环境的日益重视，使办公建筑制造出更多的城市公共空间、大尺度绿色中庭、空中花园以及与商业、餐饮、娱乐、公寓、酒店混合开发的城市综合体；建筑个性化的需求使办公建筑形式成为传递信息与意象的符码，并借助新科技与新材料编织出夺人眼球的建筑表皮。下面通过论述国内外不同方面的研究情况指出在国际的水准下我国还有待改进的地方。

1 建筑形式的改变

受到社会文化背景、哲学思想、以及现代艺术发展的直接影响。在当今的建筑界，刮起了一股极简之风。光洁的玻璃幕墙、单纯的方形形体，一些毫无“手法”、“符号”的建筑开始大行其道了。建筑师用更洗练的表现形式,更简化的设计原则设计出极具简约之美的作品。

2 框架结构设计

结构类型采用钢筋混凝土框架结构体系，根据框架结构的特点，在进行建筑、与结构设计的时候，国际上流行采用“三统一”的原则。即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，人员来往便利，布局安排合理，水平运输畅通无阻，有利于使用功能的相互替代；统一荷载，打破了会议室和其他部门之间的明显界限。

3 结构抗震设计

为降低地震作用效应，在抗震设计中，国外往往会采取在基础与主体间设一弹性层，或者在建筑顶部安装一个“反摆”装置，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，由于对建筑物的振动产生阻尼作用，从而使建筑物位移减小，达到了降低地震作用效应的目的。

（三）选题的依据

在设计中，认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握建筑与结构设计全过程、基本方法和步骤。建筑外观简洁明快，符合公司办公楼的现象。标准层设计选择一字形平面, 简洁合理, 以小进深、小开间办公室为主, 每个办公室均有良好的采光和自然通风, 形成了健康的工作环境。适宜的空间尺度、顺畅的公共联系、自然的采光与通风、先进的材料与技术能够实现人性化设计。

（四）选题的意义

在即将结束本科四年的学业生涯时，毕业设计我选择了做一个建筑形式趋于纯净，结构体系为钢筋混凝土框架结构的办公楼。它是对于我大学四年理论知识学习的一个总结，也是对于我的一个考验。它让我再次温故了大学四年的主干课程《房屋建筑学》、《土力学》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《建筑结构抗震设计》、《荷载与结构设计方法》、《基础工程》、《结构概念设计》等等。本次办公楼设计的目的是系统的将所学的知识联系在一起，做到理论联系实际，掌握建筑工程设计的程序和方法。同时熟悉建筑工程建设的各

项法规与规程，了解建筑工程项目设计的基本内容和环节；熟悉多层类型房屋的建筑和结构选型、结构布置、结构计算及主要结构施工图绘制全过程；通过绘制施工图，编制计算书强化绘图和使用专业软件进行分析计算的基本技能；了解建筑工程中多工种协调、配合的重要性，培养交流、沟通能力和团队协作精神；从而具备工程技术人员应有的基本技能和素质。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

研究的基本内容包括建筑设计和结构设计。

1.建筑设计：设计为五层公司办公楼建筑结构设计，主体为框架混凝土结构，建筑物占地面积约为535.63，总建筑面积约为2706.68，建筑总高度为18.3。建筑设计包括平面设2m 2m m 计、立面设计、剖面设计。

2.结构设计：本设计采用混凝土框架结构体系，楼板为钢筋混凝土现浇楼板。结构设计包括结构选型及布置，板、梁、柱等构件尺寸的确定，竖向荷载作用下的内力计算以及框架内力组合和梁、柱截面设计。

主要解决建筑平面图的布置，结构的选型，一榀框架计算简图的确定以及结构材料的选择。

三、研究的主要技术路线、步骤、方法及措施

1

进行底层平面图、标准层平面图、屋顶平面图、正立面图、剖面图及节点详图等建筑设

计。

2 标准层的结构平面布置

3 风荷载、恒荷载、活荷载的计算与效应组合

4 取一榀框架对其结构进行内力分析

5 估算梁、柱截面尺寸并进行配筋计算

6 现浇楼梯、雨蓬的内力分析与设计

7 现浇楼面板设计

8 柱下独立基础的设计

9 用PKPM 软件进行结构内力分析计算，其结果与手算进行对比

10 结构各构件的施工图绘制

通过以上内容的设计与分析，是对大学所学知识进行一次全方位的巩固。 四、参考文献

[1] 庄崖屏，江见鲸. 钢筋混凝土基本构件设计. 北京：地震出版社，1996.

[2] 包世华，龙驭球. 结构力学. 北京： 人民教育出版社，1980.

[3] 东南大学，同济大学，天津大学. 混凝土结构. 北京：中国建筑工业出版社，2001.

[4] 陈希哲 . 土力学与地基基础 . 北京：清华大学出版社，1990.

[5] 周景星，王洪瑾. 基础工程. 北京： 清华大学出版社，1996.

[6] 赵西安. 钢筋混凝土高层建筑结构设计. 北京：中国建筑工业出版社， 1995.