江苏某企业办公楼设计（方案三）开题报告

文献综述

1.课题名称：

江苏某企业办公楼设计（方案三）

2.选题的依据和意义：

1、选题的依据

工程概况本毕业设计题目为实际工程应用课题。本工程位于江苏省无锡市，为企业办公楼。实际工程的建筑层数为四层，建筑平面长宽约45m20m，建筑高度约15m。结构形式为钢筋混凝土框架结构。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Ⅱ类，地基基础设计等级为丙级；建筑抗震设防类别为标准设防类（即丙类），抗震设防烈度为6度(基本地震加速度为0.05g)，设计地震分组为第一组。荷载取值按《建筑结构荷载规范》GB5009-2012采用。基本风压：0.45kN/m2基本雪压：0.40kN/m2;工程地质资料根据勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为杂填土；无液化土层分布，地下水位在天然地面以下9m，对钢筋混凝土无侵蚀性。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：①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布，约0.8m厚。②层：粉质粘土。该层土场地普遍分布，约5.6m厚。③层：密卵石，该层土本次钻探未钻穿。本工程采用柱下独立基础，基础持力层位于第2层粉质粘土，地基承载力特征值fak=243kPa。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。材料供应三材及一般材料能按计划及时供应。

2、选题的意义

由于框架结构据具有内墙可有可无房间可以灵活布置，整体性要比砖混结构好可形成大的空间结构施工方便，经济适用等特点。因此本办公楼设计采用采用钢筋混凝土框架结构。

由于本工程是办公类建筑，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，以便于结构设计毕业设计要求我们在指导老师的指导下独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。对于培养我初步的科学研究能力，分析解决问题能力有重要意义。在完成毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。同时积极、独立的完成本次毕业设计也为今后的实际工作做出的必要的准备。本次选题为框架办公楼设计，理论意义在于理解办公楼建筑设计主流思想，并将理论与实际设计经验紧密结合，设计出功能较为完善，结构布局合理，具有一定特色的混凝土框架结构办公楼

3.国内外的研究现状及发展趋势

办公楼是城市第三产业的重要载体，是城市经济的重要组成部分。随着城市的发展与产业构的升级,办公楼经济所占的比重快速增加，办公楼在城市中的地位与作用也越来越大,人们对办公楼设计使用提出了更高的要求。因而现代办公楼出现了一些新的发展趋势：

（一）国内外对混凝土框架结构办公楼的研究及发展有以下几方面

1.在计算理论方面。在工程结构设计规范中已采用的基于概率论和数理统计分析的可靠度理论，概率极限状态计算体系要不断完善；混凝土的微观断裂机理、混凝土的多轴强度理论及非线性变形的计算理论等方面也需要更大的突破，并应用于工程结构设计中。

2.在计算机软硬件方面。电子计算机的普及和多功能化，CAD、PKPM等软件系统的开发缩短了建筑结构设计的时间和工作量，提高了经济效益。

3.在材料研究方面。混凝土主要是向高强、轻质、耐久、易成型及具备某种特殊性能的高性能混凝土方向研发。钢筋的研发方向则是高强、防腐、较好的延性和良好的粘结锚固性能。

4.在结构型式方面。预应力混凝土结构由于抗裂性能好，可充分利用高强度材料，各种应用发展迅速。一些高性能新型组合结构具有充分利用材料强度、较好的适应变形能力（延性）、施工较简单等特点，也得到广泛应用。

5.在实验技术方面。通过对混凝土结构设计理论和设计方法及设计软件等方面大量研究，先进的现代化城市技术保证了实验研究更精确、更系统。基于可靠度理论的分析方法有在逐步完善，并开始用与结构整体和使用全过程的分析。

（二）办公楼发展趋势

办公楼均是在特定的历史、社会、经济和文化背景下形成和发展起来的，其建筑布局、空间形态、环境气氛都在不断的变化。今天办公楼作为生产和处理各种商务活动的信息场所，而正在成为社会生产的基础。为了适应这种社会的发展需求，也要求办公楼在形态和功能上要多样化。特别是近几年信息化技术的快速发展，更加速了这种变化的趋势。在进行建筑、结构设计时，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，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.

4.主要参考文献

[1]苏J01-2005．施工说明[S]．

[2]苏J9503-J04-2005．屋面建筑构造、阳台、楼梯、卫生间、洗手池[S]．

[3]苏J9508．室外工程[S]．

[4]苏J05-2005．楼梯[S]．

[5]苏J11-2006．铝合金门、窗[S]．

[6]苏J09-2005．轻质隔墙、墙身、楼地面变形缝[S]．

[7]建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.

[8]建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[9]建筑结构构造资料集编委会编.建筑结构构造资料集（上、下）第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[10]GB50009-2012．建筑结构荷载规范[S]．

[11]GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．

[12]GB50011-2010．建筑抗震设计规范[S]．

[13]GB50003-2011．砌体结构设计规范[S]．

[14]GB50007-2011．建筑地基基础设计规范[S]．

[15]JGJ94-2008．建筑桩基技术规范[S]．

[16]11G101-1．混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S]．

[17]建筑结构构造资料集(上、下)[Z]．北京：中国建筑工业出版社．

[18]徐秀丽主编．混凝土框架结构设计[M]．中国建筑工业出版社，2008．

[19]刘立新，叶燕华主编．混凝土结构设计原理[M].（第二版）武汉：武汉理工大学出版社，2012．

[20]白国良，王毅红主编．混凝土结构设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2012．

[21]周果行编著，房屋结构毕业设计指南[M]．中国建筑工业出版社，2004．

[22]沈蒲生主编，建筑工程毕业设计指南[M]．高等教育出版社，2004．

[23]同济大学，东南大学，西安建筑科技大学，重庆大学合编．房屋建筑学[M]．中国建筑工业出版社，2005.

[24]叶列平编著．混凝土结构（上册）第二版[M]．北京：清华大学出版社，2005．

5.本课题研究对象和内容：

根据所提供的总平面图和设计要求，完成主要建筑设计、上部框架结构及基础计算、构件设计、节点构造设计、施工图绘制等工作。

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

研究和所需要解决的问题：

江苏某企业办公楼设计（方案三）的设计主要分为建筑设计，结构设计两个部分。建筑设计的目的主要是进行江苏某企业办公楼设计（方案三）的方案设计，使建筑设计在达到房屋设置合理、使用方便、交通安全的基本要求基础上，充分满足开展办公楼的各项要求，在建筑设计中充分考虑办公人员的各项需求。结构设计首先是根据建筑技术、使用条件、场地条件和抗震设计等要求，合理进行结构选型、结构布置和基础形式等，绘制结构布置图；然后进行结构计算，采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法；求水平荷载作用下的内力时，有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法；然后进行结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计，再交指导老师审查，审查通过后，利用AutoCAD、和手工完成绘图，利用Excel、Word等完成江苏某企业办公楼设计（方案三）设计计算书、说明书及其他内容的编写。

1、建筑部分

根据已拟定的建筑初步方案，进行建筑设计，并完成相应的建筑施工图绘制。

2、结构部分

1）进行结构布置，选择构件截面尺寸及材料标号。

2）对下列结构、构件进行设计计算：

（1）一榀横向框架：荷载计算（包括地震作用），要求手算；内力分析，其中恒载、地震作用手算，活载（考虑不利布置）、风荷载上机计算；内力组合与梁柱截面设计，需手算底层、标准层和顶层；其余各层由软件计算。

（2）现浇楼面板：任选一层手算，其余各层软件计算。

（3）楼梯设计：任选一层楼梯手算，其余软件计算。

（4）基础设计：完成基础选型、平面布置，基础相应设计计算。

3）绘制施工图（详细要求见后）。

4）编写计算说明书，要求如下：

①设计计算书应包括中英文摘要、目录、正文、参考文献、致谢等基本内容，满足毕业设计计算说明书规定要求，层次清楚，表达适当，重点突出；

②详细说明建筑方案依据、建筑设计特点及关键建筑设计参数；

③结构方案依据、构件形式、材料的确定；

④横向框架或支撑框架计算简图、内力计算与组合，结构位移验算；

⑤构件截面设计，典型节点设计，要求画出主要节点构造图（非平法表示），说明有关结构构造；

⑥典型楼梯结构计算设计；

⑦基础计算与设计。

要求进行软件计算结果及与手算结果对照分析，机算内容紧跟相应手算内容，并对结果进行对比分析，其它计算内容不必放到计算书。

设计中可能遇到的重要研究内容：

要解决江苏某企业办公楼设计（方案三）这一多层钢筋混凝土框架结构的内力计算。框架结构的内力从宏观上可以分为①竖向荷载作用下的内力；②水平荷载作用下的内力③水平地震作用下的内力。过往的学习成果告诉我，求解这些在各种荷载作用下结构各个构件内力的精确解大多是可以在计算机软件的辅助下通过理论公式的计算得到，但是这样做不但计算难度高而且工作量将异常巨大，是的不经济不合理的。因此我认为，如何用简化近似计算方法去解决内力计算的问题会是本次毕业设计的重点内容。

2.拟采用的研究手段

1）利用寒假和毕业设计正式开始前的时间去充分收集相关资料，广泛查阅中外文献，解决此次毕业设计过程中的大多数理论上的问题。主要内容有：学习和掌握钢筋混凝土框架结构的受力特点，钢筋混凝土框架的一般受力过程，钢筋混凝土框架的一般设计过程和钢筋混凝土框架构件设计注意要点及内容，回归课本也是前期准备的关键之处。能熟练运用《混凝土结构》课本上所教授的知识，并能熟悉新规范。学习熟练使用PKPM和AutoCAD等相关设计软件的使用，为毕业设计将会遇到的结构内力电算和出图打基础。

2）进行建筑设计，布置房间和开间安排，并运用autocad等软件进行建筑施工图的绘制工作，绘制所需要的图形和报表。

3）根据所给出的勘察报告的内容结合本设计的具体内容和要求（如结构安全等级二级、工程场地2类、场地抗震设防烈度6度等），因地制宜来选择合适的建筑和结构方案以确保钢筋混凝土框架结构的安全性，又能满足老年公寓医疗保健中心的功能需求。

3）运用《结构力学》课程的原理和理论，理解结构荷载作用下混凝土框架结构模型的内力的特征，能求解相应荷载下的结构内力。运用《混凝土结构》课程的知识可以进一步解决采用框架结构的内力近似计算法，①求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法②求水平荷载作用下的内力时，有D值法等。另外，《混凝土结构》也是我在设计老年保健中心的具体结构构件理论来源，截面选择，配筋计算，和最后的校验都是《混凝土结构》、《混凝土结构设计规范》知识运用的体现。而考虑抗震设计就需要使用《抗震结构设计》这门课的知识。我通过学习知道，求水平地震作用的时候采用振型分解反应谱法和底部剪力法。考虑本设计是一个四层的钢筋混凝土框架结构，运用底部剪力法分析水平地震作用更为简单合理。

4）运用pkpm软件建立结构模型，通过改变钢筋混凝土框架中梁柱荷载的大小和方向等参数，了解在不同情况下各种钢筋混凝土主要构件的受力和变形特点。对比手算和软件电算计算的结果，进行校验和分析，得出关于钢筋混凝土的受力和结构特点，选择最优的方案进行设计。

5）利用计算书数据，进行结构设计，并运用autocad等软件进行画图的绘制工作，绘制所需要的图形和报表。