土木工程毕业设计
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【15层】11155平米15层框剪住宅楼（计算书、预算书、施工组织、建筑、结构图）
河城路一号楼设计
摘 要
本工程为贵阳市河城路一号楼，总建筑面积11155.91m2，占地面积765.76m2，十五层，总高度53.7m，采用框架-剪力墙结构，人工挖孔灌注桩基础，设计基准期50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。建筑设计本着“功能适用，经济合理，造型美观，环境相宜”的原则，以国家相应规范、标准为依据，完成了设计任务书所要求的建筑平面设计，并在此基础上进行了立面、剖面设计，共画出建筑图10张。结构设计本着“安全，适用，耐久”的原则，进行了竖向荷载汇集，水平荷载汇集，内力计算，内力组合，结构抗震验算，板、梁、柱、楼梯、基础等结构构件的设计。共画出结构图9张。
关键词：高层办公楼，框架，剪力墙，桩基础
Abstract
The engineering is a high-rise office building in Guiyang.The build area is 11155.91 square metre and the qross building area is 765.76.It has 15 floor and the gross height is 53.7. The build adopt frame-shear wall structure,the design base year is 50 years,the safe grade is 2,and the earthquake intensity sale is 6.The architectural design is on the principle of function applicable,economic feasible,model fair and environment harmonious.Besides,the design is on the base of building conde and building regulation of our country.I have finished architectural plan design that the design description require.And on the base of which,I have finished block diagram,profile view and architectural plan.The gross archintectural drawing are 10 pieces.The structure design is on the principle of safe,applicable and permanent.And on the base of it,I have done vertrical load collect,horizontal load collect,stress calculate,stress coalesce.struct earthquake-resistant design.Besides,I have designed beam,floor slab,column,stair and foundation and so on.The gross construction drawing are 9 pieces.
Key words:high-rise,office building,frame-shear wall,Piles foundation
前 言
1. 设计目的 通过本毕业设计，在能力方面，使我们在专业知识方面加以综合利用，能够理论联系实际，在老师指导下独立完成有关建筑、结构设计设计及施工组织设计与预算，并能表现出一定的科学书性与创造性，从而全面提高自己综合分析能力与解决问题的能力。设计时明确建筑功能要求，全面系统的熟悉建筑空间与环境组合设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般土木建筑工程设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择建筑、结构、施工方案；能熟悉地进行结构设计计算；较好地掌握计算机在建筑、结构设计计算中的应用，学会利用各种设计资料进行设计计算。通过本毕业设计，还培养独立工作与相互协调的能力，严谨、认真、扎实、负责的工作作风和事业责任心。
2. 设计意义 通过该次新农居设计，使我们能达到系统巩固并扩大所学的理论知识与专业知识，使理论联系实际；在指导老师的指导下能独立解决有关工程的建筑施工图设计问题，结构施工图设计问题，加深施工技术与施工组织设计的认识深度与体会；表现出一定的科学性与创造性。从而提高设计、绘图、分析计算、综合分析问题与解决问题的能力。为即将走向工作岗位，适应我国建筑工程的需要，打下良好的基础。
3. 设计技术要求 总平面布局简洁合理，功能分区明确，体现尊重环境和 “经济、适用、安全、适当注意美观”的设计理念。首先，在建筑设计方面既要注重各房间的通风、采光、隔热、隔声、舒适等基本要求，又要因地制宜，突出建筑时代的现代化，突出人与自然、社会、环境的和谐发展。在结构设计方面既要保证各梁板柱楼梯等各主要承重构件单独的受力、变形及稳定情况，又要注重建筑物的整体结构情况。在施工组织与概预算设计方面既要注重施工技术的可行性、组织的科学性、技术手段的先进性，又是注重经济性、造价合理。
4. 本课题在国内外存在问题及发展概况 本课题在建筑上是国内外很普遍住宅型式。在结构上，框架结构是一种成熟的结构型式。但对于高层建筑结构来说，框架结构中的框架和砌体墙是两种受力性能不同的结构，框架的抗侧移刚度小，变形能力大，这恰恰与砌体墙的性能相反。因此框架结构抗震性能并不很好，不宜用于较高建筑。本设计仍在其适宜范围内。框架结构发展目前向高强、控制性设计发展。
5. 设计指导思想 设计时应具备正确合理的建筑设计理论知识，结构设计理论知识，施工技术知识，施工组织设计与概预算知识。现有的国内及地区性一系列建筑规范与条文。根据毕业设计大纲的指导思想，本设计主要训练学生进行专业基本设计技能。随着经济的发展，生活水平的提高，人民在生产和消费水平上都有所提高。因此建筑事业的发展要跟上人民的消费理念，适合人们生产、消费、娱乐水平。同时设计时也需要具有严肃认真的科学态度和实事求是的工作作风、遵守纪律、团结合作的团队精神以及一丝不荀的敬业精神。
6.设计难点解决 由于本工程设计对即将毕业的大学生来说很重要，但该题目在学习过程中接触实际的案例比较少。可以通过上网、去图书馆查阅资料，了解该工程的具体使用要求，有条件时去同类已建或者在建工程参观，不断积累感性认识和理性认识，从而去而合理地完成设计的任务。
第一部分 建筑设计
1建筑设计
1.1设计题目
河城路一号楼
1.2建筑设计原始资料
1.2.1建筑地点及基地平面
建筑地点：贵州省贵阳市
基地平面：地势平坦，附近无污染性工业厂房
1.2.2建筑规模
建筑总面积： 11155.91m2
建筑层数：主体为15层
结构形式：钢筋混凝土框架—剪力墙结构
1.2.3建筑技术条件
气候条件：
主导风向：夏季主导风向为东南风，冬季的主导风向为北风
基本风压：0.3KN/m2
基本雪压：0.2KN/m2
材料供应：
材料由建材公司供应，品种齐全。
施工技术条件：
有各种大、中型建筑机械及其为施工企业服务的附属工厂，劳动力供应充足。
1.3总体概论
本建筑是一栋高层综合办公楼。此建筑部分主要进行建筑平面、剖面以及立面的设计，力求建筑物的实用、经济和美观。
整个建筑从平面上看是“一”字型的，比较流畅，且有积极向上的寓意；长度相同，显示出律动感。中间的1、2、3＃楼梯可以通上楼面，立面效果则富有层次感。
在立面材料的选择上，采用白色瓷砖贴面，中间夹有仿石灰色瓷砖带，颜色明亮，既庄严，又有变化。
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设计部分大致可以分为以下几步：
一、建筑设计（最简单的部分）
【注意：每个高校的土木任务书设计的建筑类型大概包括这几类：办公楼、教学楼、食堂、宿舍、酒店和住宅，切记选题的时候千万别选酒店和住宅（除非你真的很牛逼）】
先说说步骤：
1、确定建筑平面功能分区，建筑图部分！（难度1颗星）如:各个房间功能(宿舍、洗手间、洗衣房、楼梯间、走廊等)、大门、防火疏散通道等
2、确定各个建筑平面的进深、开间尺寸、走廊的尺寸、层高(初步确定柱网与选择合适的柱、梁、板的主要断面积尺寸
3、确定楼面的做法(水磨石/地面砖等)、确定内外墙的做法(油漆/贴面砖)确定屋面的做法(包括防水、保温隔热等)
4、确定各个房间的具体功能分布(如:宿舍的床铺的布置、洗手间大小便池的布置、办公室的布置等)
需要完成以下资料和图纸:
1、底层平面图、标准层平面图、屋顶平面图、剖面图(至少两个剖面图,至少个剖在楼梯间处)、立面图(包括正立面图、侧立面图)、主要节点大样图
2、计算书中建筑设计说明:如功能分区设计依据、楼地面及屋面的做法、内外墙面做法等
二、结构设计（计算书是最难的，大家最头疼的部分）
1、荷载计算：
①恒载计算:依据建筑设计(楼地面及屋面的做法、内外墙面做法)结果计算恒载,如梁、柱、楼板及墙自重。②活载计算：依据建筑的不同确定活荷载,并确定荷载传递方向。③风荷载计算：依据建筑物所处地理伉置,确定基本风压、计算风荷载④地震作用的计算可用底部剪力法。地震作用下的内力分析可用D值法
2、确定一榀计算框架选择一品典型框架进行内力计算,要求考虑恒载、活载和地震作用,恒活分开计算。进行内力组合、确定最不利内力,计算梁柱配筋
3、选择一层完整楼板进行梁板结构计算及配筋。(楼盖设计《混凝土结构设计》的课程设计)
4、选择一部楼梯进行荷载导算、内力分析和配筋计算(选择楼梯形式梁式楼梯/板式楼梯,选择合适计算方法)
5、基础计算(选作)选择合适的基础形式(独立基础、条形基础等),由上部结构确定基础内力,确定基础截面尺寸、计算基础配筋。
6、绘制结构施工图（难度1颗星）：毕业设计要求绘制全部结构施工图纸以此作为评分依据。(1)一榀框架结构施工图。(2)一层完整楼板结构平面图,一层完整屋面结构平面图,含模板图、配筋及钢筋表、节点大样图、构件编号等:一根多跨连续梁配筋图。两根以上单跨楼面梁配筋图。(3)一部完整的楼梯结构施工图。(4)基础平面布置图,含基础、构件一览表等(5)相应框架的基础结构。
1．工程设计型
参考选题
⑴建筑工程课群组：
结构类型：混合结构、钢筋混凝土结构、钢结构；多层框架、单层工业厂房；
房屋类型：写字楼、中小型宾馆、办公楼、中小学、幼儿园、俱乐部等；单层工业厂房；
结构设计及施工组织设计；
⑵道路、桥梁课群组
桥梁：钢筋混凝土、预应力混凝土简支、梁桥、承式桥台；
道路：直线、曲线、环合曲线线路，纵面、横面、平面设计；城市立交线型；
结构设计及施工组织设计
2．施工技术型
参考选题
⑴高层建筑施工组织设计；
⑵大型深基础施工方案和施工组织设计；
⑶高层滑模施工方案和施工组织设计；
3．建筑管理型
参考选题
⑴建设项目管理、质量、投资进度控制；
⑵国际工程招标、投标；
⑶合同与索赔；
⑷房地产投资分析、风险分析。
4．专题研究型
专题研究型题目原则上要求来源于工程实践，通过调查研究、科学试验、文件检索等方法，采用合理的统计、计算手段，分析工程实践中出现的问题，提出解决问题的对策。学生可以本专业所学知识为基础且结合本身工作实际的选择这种类型题目。
5．软件开发型
随着计算机技术在土木工程诸方面的广泛应用，如：结构分析程序设计、有限元程序设计、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机教学辅助(CAI)、信息管理自动化、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等 。学生可以选择以本专业所学知识为基础且结合本身工作实际的软件开发类型题目。
本项目占地面积1073.83m2；总建筑面积为：9820.74m2；层高3.6m，平面尺寸为23.7m×52.0m，高宽比为1.6。采用桩基础。
2，建筑
2.1 建筑平面设计
本工程为一个办公楼，9层，局部十层。布置了资料阅览室，娱乐室，办公室，传达室，会客室，计算机房，四部电梯。
2.2 立面设计
立面设计力求突出该建筑的特点，线条明晰、简洁、色彩明快、带形窗，立面整洁洗炼。
3 建筑材料
首层地面使用花岗石地面，（98ZJ001）地24。总厚130mm。
首层卫生间使用陶瓷地砖卫生间地面（98ZJ001）地50。总厚182mm。
楼面使用胶粘搏型木地板楼面（９８ZJ001）楼１５。自重0.48kN每平方米。
屋面使用合成高分子卷材和涂膜防水屋面。总厚度１８０mm。屋3（98ZJ001）
卫生间使用陶瓷地砖卫生间楼面（９８ZJ００１）楼２７厚度102，自重2.26。
吊顶统一使用顶13（98ZJ001）吊顶(顶层机器用房不吊顶)高度84MM自重0.26。
内墙装修使用聚氨酯泡沫塑料保温墙面（98ZJ001内墙20），
卫生间内墙使用面砖墙面（98ZJ001内墙10）总厚度30mm
外墙装修使用花岗石外墙面（98ZJ001外墙14）总厚度50mm
散水使用细石混凝土散水（98ZJ001散2）总厚度190mm。
墙厚除了特别标注的以外均为240mm，混凝土强度板、梁取C30柱子取C35。
4 设计依据：
4.1 本工程采用的主要标准及有关法规、资料：
1、《建筑结构统一标准》（GB68-84）
2、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
3、《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-95）
4、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
7、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
8、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）
9、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
10、《建筑桩基技术规范》（GJG94-94）
11、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）
4.2 地质资料
建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下：
新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.5-1.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。
粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约3.0米, qsk=35-40kPa。
粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米， qsk=30-35kPa。
粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=40-60kPa,qpk=1500-2000kPa。
不考虑地下水。
场地为1类一组Tg（s）=0.25s （表3.8《高层建筑结构》）
4．2 设计荷载：
4.2.1风荷载：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录D：基本风压值W0=0.35KN/m2（五十年一遇）。
4.2.2楼、屋面使用荷载：按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）取用。其主要荷载取值如下：
走道：2.5kN/m2
消防楼梯：2.5kN/m2
办公室：2.0kN/m2
机房：8.0kN/m2
7．结构抗震缝、后浇带的设置
门楼与主楼之间设置抗震缝。
设计内容：
设计一栋办公楼，抗震烈度为7度。要求完成设计方案，平、立、剖面图。至少要有两个标准层。
任务要求：
此办公楼要求长度为30-50m。布置两个楼梯，电梯。要求手算一品框架，并使用pkpm建模并计算。得到结果后分析电算于手算之间的差异及其来源。
建筑规模：
根据毕业设计任务书的要求，在参观了华中科技大学西五楼，西十二楼，东五楼与东十二楼的基础上，参考了一些已经使用的设计后，本着尽量使用多的结构形式的原则，我确定了自己的设计方案，以此确定最终的建筑设计方案。（平面图详见图1.1）
方案整体对称，所有房间均为矩形，比较传统，经济实用，有利于引导人流，且外形较好，整体布局较为紧凑，有利于抗震设计。
建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求，以便于结构设计。综合考虑建筑和结构设计的要求，初步拟定内廊式平面框架形式。对于平面布置作如下几点说明：
1）为了满足不同类型的房间对使用面积的要求，同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸，本设计柱网基本上采用8.0×7.8m，局部地方采用更小的柱网尺寸；
2）走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度2.7m，主要人流通道为位于大楼中部的两部电梯和主楼梯。为了满足防火要求，在电梯后面设置了楼梯以防止停电和满足火灾时人员疏散要求。在底层走廊的两端设有侧门，供紧急疏散用；
建筑立面设计
结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用横向划分，外墙（包括玻璃幕墙）将柱完全内包。外观上显得平整，稳重；同时，考虑到框架结构的优点，柱间多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门正中间，使整个建筑物显得美观大方。大门采用玻璃旋转门，使整个大门显得现代并且节能，门厅空间显得通透，类似雅典娜神庙的雨蓬，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。
屋顶檐口采用欧洲风格的成品山花，使屋顶美观又不失大方。设计成可上人屋面，必要时可开辟成临时活动场所。同时极大的方便了电梯机房设备和屋面的检修。
本项目占地面积1073.83m2；总建筑面积为：9820.74m2；层高3.6m，平面尺寸为23.7m×52.0m，高宽比为1.6。采用桩基础。
地质资料：
建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下：
新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.5-1.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。
粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约3.0米, qsk=35-40kPa。
粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米， qsk=30-35kPa。
粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=40-60kPa,qpk=1500-2000kPa。
不考虑地下水。
场地为1类一组Tg（s）=0.25s （表3.8《高层建筑结构》）
设计荷载：
风荷载：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录D：基本风压值W0=0.35KN/m2（五十年一遇）。
本文来源于： http://www.waibaowang.net/tumu/1012.html
