健康路派出所办公楼计算书大学本科毕业论文.doc

淮阴工学院毕业设计说明书 第 54 页 共 121 页 1 引言在四年大学里最后一个学习环节,毕业设计是至关重要的,起到了承前启后的作用，学完专业课程不等于会做设计,而毕业设计是把在课堂学到的专业知识运用到工程实践上去,为即将踏上工作岗位作好强实的基础。这和其他学习环节不同，毕业设计要求在指导老师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，解决与之相关的问题，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，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。我这次的课题为淮安市公安局清河分局健康路派出所办公楼设计,在龚成中老师的指导下，进行了本次毕业设计。本次毕业设计分建筑设计和结构设计两部分，建筑设计包括建筑平面图、剖面图、立面图；结构设计包括上部结构设计、基础设计以及楼梯、楼板设计。本次设计采用结构软件PKPM进行复核，图纸全部用计算机绘制，说明书全部用计算机打印。本设计说明书主要包括中英文摘要、设计任务书、建筑设计（包括总平面图、平面图、立面图、剖面图等）、框架结构设计、基础设计以及其它附属构件设计，基本上是一个比较全面的设计。在设计中运用了Auto-CAD、PKPM等一系列计算机辅助设计软件，对自己的计算机知识和软件运用能力有了一定的加强。本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程，通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识，把主要课程联系成一个完整的体系，并运用于设计中；本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力，为毕业后的工作打下了坚实的基础。在本次毕业设计中我的指导老师龚成中在百忙之中，倾注了大量时间和精力，给予了必要的指导，在此表示衷心的感谢。由于毕业设计是一种初步的尝试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请各位评审老师批评指正。2 建筑设计说明本设计为淮安市公安局清河分局健康路派出所办公楼，建筑面积为5000m2左右，是一综合性多功能的框架结构建筑物。设计应满足具体功能要求。具体功能要求为：1、 小办公室、大办公室、会议室、指挥大厅、多媒体报告厅、档案室、文印室、监控室、审讯室、卫生间等。2、采用内廊式通过毕业设计初步了解民用建筑设计原理，熟悉应用建筑规范和建筑标准图集。初步掌握建筑设计的基本方法和步骤，了解建筑各细部的构造做法。本着“布局合理，功能齐全，技术先进，美观大方，经济合理”的原则设计一座实用、经济、坚固、美观的派出所办公楼。建筑设计在整个设计的过程中起着很大的作用，在这一阶段，我们应该考虑到建筑的整体造型是否美观，布局是否合理，光线是否充沛，保温是否良好等。同时也应该考虑到经济方面的要求，使得此建筑设计成一座经济、实用、坚固、美观的办公楼。本次设计综合考虑了建筑、结构、设备、造价等方面的因素，解决了建筑功能、环境保护、节能、建筑经济等问题。2.1 平面设计房屋建筑平面空间处理问题，应根据建筑的性质和规模，结合地基条件和环境特点，建筑群体之间的空间处理，包括建筑群的体形组合协调，使建筑物之间的空地、庭院、广场等空间感觉完整、尺寸比例适宜以及空间与空间之间的联系得当等问题。还应对建筑物的各个使用房间进行功能分析，以确定其主次内外关系；注意与结构布置的关系。根据房屋建筑学知识，在建筑总平面设计时，我们综合考虑了以下几个方面问题：(1) 建筑群空间处理首先要考虑体形统一协调。(2) 建筑群空间组合应与自然环境相配合(3) 建筑群空间组合必须考虑人们活动的“动”、“静”的效果(4) 建筑群的空间处理，与内部空间处理一样，也应根据建筑功能程序和艺术要求考虑建筑空间的序列。(5) 建筑群空间构图还注意空间的层次与透视效果平面设计是在初步确定的总体布局基础上进行，从总体到局部，从原则到具体逐步深入。建筑的平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑，它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。在整体上，各种类型的建筑，从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。 （1）使用部分的平面设计使用部分是指各类建筑物中的主要使用房间和辅助使用房间。在本次毕业设计中主要使用房间的设计充分考虑了以下几点：房间的面积、形状、尺寸，使得它们满足室内使用活动和家具、设备合理布置的要求；合理确定门窗的大小和位置，使得房间出入方便，疏散安全，采光通风良好；房间的构成使结构布置合理，施工方便，也有利于房间之间的组合，所用材料符合相应的建筑标准；室内空间、顶棚、地面、各个墙面和构件细部，考虑了人们的使用和审美要求。辅助使用房间的设计原理、原则和方法与主要使用房间基本相同，但由于在这类房间中大都布置有较多的管道、设备，因此，房间的大小及布置均受到设备尺寸的影响。同时，这些房间的平面布置要紧凑，与主要房间既联系方便，又适当隔离和隐蔽，而且采光、通风好。（2）交通联系部分的平面设计交通联系部分设计是否合理，不仅直接影响到建筑物内部各部分之间联系通行是否方便，还在很大程度上影响建筑的工程造价、用地、平面组合方式等。交通联系部分包括水平交通空间（走廊），垂直交通空间（楼梯、电梯、自动扶梯、坡道），交通枢纽空间（门厅、过厅）等。交通联系部分的设计要求有足够的通行宽度，联系便捷，互不干扰，通风采光良好等几点。走廊是用来联系同层内各大小房间的。办公楼的走廊是完全为交通需要而设置的。在本次毕业设计中，走廊的宽度和长度都充分考虑了人流通行、安全疏散、防火规范、走道性质、空间感受。走道的采光通风依靠天然采光和自然通风。楼梯是多层建筑中常用的垂直交通联系手段。本设计中，楼梯的形式采用平行双跑梯，占用面积少，使用方便。（3）建筑平面组合的设计建筑平面组合涉及的因素很多，如基地环境、使用功能、物质技术、建筑美观、经济条件等。在进行平面组合设计时，必须在熟悉各组成部分的基础上，紧密结合具体情况，通过调查研究综合分析各种制约因素，分清主次，认真处理好各方面的关系。同时，在组合过程中反复思考，不断调整修改，使平面设计趋于完善，建筑物使用方便、结构合理、体型简洁、造价经济、与环境协调。建筑平面设计是方案设计的主要内容，它对是否满足建筑物的使用功能起着决定性的作用。建筑功能多种多样，所处的环境各不相同，因此平面设计没有统一模式。这就给自由灵活的分隔空间创造了十分有利的条件。框架结构对建筑平面组合限制较少,各部分空间的大小和平面布置可按功能特点作不同的处理。但各空间的形式和平面尺寸应尽量与柱网的排列形式和尺寸协调。2.2 剖面设计建筑剖面设计是对各房间和交通联系部分进行竖向的组合布局。它的主要内容有确定建筑物竖向各空间的组合关系、空间的形状和尺寸、确定房间的剖面形状、建筑各部分的高度及建筑物的层数，进行建筑剖面组合，研究建筑空间的利用。此外还要处理建筑剖面中的结构、构造关系等问题。建筑平面与剖面是从两个不同的方向来表示建筑各部分的组合关系，因此，设计中的一些问题往往需要将平面和立面结合在一起考虑，才能加以解决。它与平面设计一样，和建筑的使用、建筑造价、节约用地等有密切的关系，结合平面全面地进行考虑。房间各部分高度的确定：1、净高和层高 从楼地面到室内天花或其它构件底面的距离叫净高，净高加上楼板层的结构，即该层的地坪面或楼板面到上层楼板面的距离叫层高。确定房间高度和剖面形状的原则与确定房间的平面尺寸和形状是一样的。房间高度的确定主要考虑以下几个方面：（1）、人体活动及家具设备的要求：为保证人们的正常活动，一般情况下，室内最小净高应使人举手不接触到顶棚为宜。为此房间的净高应不低于2.2m。（2）、采光、通风的要求：除了和平面中窗户的宽度及位置有关外，还和窗户在剖面中的高低有关。当房间采用单侧采光时，通常窗户上沿离地的高度，应大于房间进深长度的一半。当房间允许两侧开窗时，房间的净高不小于总深度的1/4。房间的通风要求，室内进出风口在剖面上的高低位置，也对房间净高有一定影响。（3）、结构高度及其布置方式的影响：在满足房间净高要求的前提下，其层高尺寸随结构层的高度而变化。（4）、建筑经济效果：在满足使用要求和卫生要求的前提下，适当降低层高可相应减小房屋的间距，节约用地，减轻房屋的自重，改善结构受力情况，节约材料。（5）、室内空间比例：在合理地确定房间的高度的同时，还应注意房间的高度比例。面积大的房间高度要高一些，面积小的房间则可适当降低。房间的高度，也是反映建筑标准和建筑经济的一个方面。因为建筑体积和造价有密切的关系，所以适当降低房间的层高,降低整幢建筑的高度，对减轻建筑自重、改善结构受力有重要的意义，同时也是是降低建筑造价的措施之一。综合考虑上述因素，我们认为：使用要求是决定房间尺寸和形状的主要因素，但在满足基本使用的条件下，结构的经济合理，构件的规格等等，又往往成为决定具体尺寸的重要因素。2、窗台的高度：大多数民用建筑，窗台高度主要考虑方便人们工作、学习保证书桌上有充足的光线，窗台过高，书桌将全部或大部分处于阴影处，影响使用效果。因此一般取高度为900-1000mm，这样窗台距离桌面的高度控制在100-200mm，保证了桌面上充足的光线，并使桌上纸张不致被风吹出窗外。 3、室内外地面高差设计：为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，一般民用建筑常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外形成一定的高差，但一般建筑从使用方便出发,本工程室内外的高差确定为1050mm。 房屋的层数确定选择健康路派出所办公楼的层数时综合考虑了它的使用要求，建筑结构，材料和施工的要求，建筑基地环境与城市规划的要求。即办公楼的层数要满足使用人数的要求并保证其活动的安全。同时有利于一般的建筑结构形式的实现。办公楼的高度也考虑到整体环境的适应问题。综合这些要求办公楼的层数确定为五层。2.3 立面设计建筑外形反映内部空间和空间组合的情况。建筑外形还反映不同的技术条件、不同的自然条件以及不同的民族特点。立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。所以完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。建筑外形不是设计者主观臆造出来的，它是功能、结构体系和内部空间组合等合乎逻辑的反映；建筑外形也不是建筑内容的简单反映或直接表现，而是在建筑功能、技术、经济等各种条件制约下，根据建筑艺术表现的要求和建筑形式美的构图规律，进行加工创作而成的。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、等构成房屋的结构构件，有门窗、走廊等和内部使用空间直接连通的部件。恰当地确定立面中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑物的外墙做散水，主要是为了迅速排除靠墙体的地面水并堵住地面水沿墙脚向下渗透，以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性。散水是将外墙四周地面做成向外倾斜的坡道，以便将水导至远离墙脚处。由于散水附属在外墙底部，当墙身下沉时，在交接处容易产生裂缝而渗水。解决办法可在接缝处嵌以沥青油膏，本次设计的散水宽度为800mm。女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构件，如果没有适当的防水措施，雨水就有可能顺女儿墙渗入室内，女儿墙的外饰面材料也可能因此而破坏。防止女儿墙渗水的办法主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层，或把屋面防水层铺过女儿墙。本次办公楼设计中，为了安全和美观的需要，设置了女儿墙，女儿墙高1000mm，并充分考虑了女儿墙的抗震和防水。建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。2.4 楼梯的设计楼梯间的尺寸，可根据建筑的尺寸，人流大小以及楼梯间的布置位置确定。楼梯的布置形式，由梯段、休息平台的尺寸确定。在一般情况下，楼梯通向走道的平台宽度可小些，只需保证梯段有适当后退，避免上下楼梯的人流与走道人流突然碰撞和拥挤。设计楼梯时应考虑以下三个基本要求：1、要满足功能上的要求楼梯的数量、位置、形式和楼梯的宽度、坡度均应该符合上下通畅、疏散方便的原则，楼梯间必须直接采光，采光面积应不小于1/12楼梯间平面面积。设置在公共建筑中的主要楼梯，有的需要富丽堂皇，有的需要精巧简洁，应在楼梯形式、栏杆式样、材料选用方面作精心设计，一般建筑则适当考虑美观问题。2、要满足结构和建筑构造方面的要求在建筑构造方面要满足坚固与安全的要求，例如扶手、栏杆和踏步之间应有牢固的连接，选用式样也应注意花饰形式。杆件与杆件的间距应考虑防止发生意外事故。3、要满足防火、安全方面的要求楼梯的间距和数量，应根据建筑物的耐火等级，满足防火设计规范中民用建筑及工业辅助建筑安全出口所规定的要求。这样楼梯才有足够的通行和疏散能力，此外还应注意在楼梯间四周的墙，不准有凸出太多的砖柱、砖礅、散热片、消防栓等构件，防止人在紧急疏散通行时受阻而发生意外。在楼梯间内除必须的门以外，不准另外设置门、窗，防止火灾发生时，火焰窜出和烟雾蔓延、扩散到楼梯间而使楼梯失去通行疏散作用。楼梯材料的选用应该考虑建筑物的耐火等级，同时还应结合考虑材料的耐磨、防滑、易清洁和美观等要求。此外，设计楼梯时尚需考虑到经济和施工的限制。楼梯的位置与防火疏散、出入口位置、建筑物平面关系和艺术要求有关。主要楼梯安排在主要出入口附近，将次要楼梯安排在建筑物的尽端。2.5 构造和建筑设计措施建筑构造是一门研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科。它是建筑设计不可分割的一部分，其任务是根据建筑的功能、材料、性能、受力情况、施工方法和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。建筑物一般是由基础、墙或柱、楼板层及地坪层、楼梯、屋顶和门窗等部分所组成。建筑构造应满足坚固实用、技术先进、经济合理、美观大方的设计原则。2.5.1 墙体根据墙体在平面上所处位置不同，有内墙和外墙、纵墙和横墙之分。凡位于房屋内部的墙体统称为内墙，它主要起分隔房间的作用；位于房屋周边的墙体统称为外墙，它主要是抵御风、霜、雨、雪的侵袭和保温、隔热，其围护作用；沿建筑物短轴方向布置的墙体称为横墙，有内横墙和外横墙之分。在一片墙上，窗与窗或窗与门之间的墙体称为窗间墙，窗洞下部的墙称为窗下墙。墙体按结构受力情况分为承重墙和非承重墙。非承重墙虽不承受外来荷载，但承受自身重量，下部有基础的墙称为自承重墙。仅起分隔房间的作用，自身重量由楼板或梁来承担的墙称为隔墙。框架结构中，填充在梁柱之间的墙又称为填充墙。框架结构的主要承重构件是梁和柱，墙体都为填充墙，承受自身的重量而不承受屋顶、楼板等竖直荷载。因此墙体在设计中应具有足够的强度和稳定性，满足保温、隔热等热工方面的要求，满足隔声要求。此外，作为墙体还应考虑防潮、防水及经济等方面的要求。2.5.2 楼地层楼地层包括楼板层和地坪层，是水平方向分隔空间的承重构件，楼板层分隔上下楼层空间，地坪层分隔大地与底层空间。楼板是房屋的水平承重构件，楼板层由面层、楼板、顶棚三部分组成，必须满足足够的强度和刚度；隔声、防火、热工；建筑经济等要求。本工程采用现浇钢筋混凝土楼板，该楼板具有坚固、耐久、刚度大、强度高防火性能好等优点，当前应用比较普遍。楼地面采用大理石地面，该种地向有良好的耐磨性，耐久性、防火防火性，并具有质地美观、表面光洁，下起尘，易清洁等优点。地坪层是人们日常生活、工作、生产时经常接触的地方，也是建筑物中经常经受磨擦、洗刷和承受压力的部分。因此，对满足各种使用功能要求、艺术要求以及经济要求等才有较大影响，设计时必须综合考虑，重点解决。例如对使用频繁的大厅，应具有足够的坚固性。地面应考虑隔声，使人行走时不致产生过大的噪声。用水房的地面，则要求防水、防潮，而且要注意易于清扫；对一些有特殊要求的房间，地面还要考虑耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温等要求。2.5.3 屋顶屋顶是房屋顶层覆盖的外围护结构，它的主要功能是为建筑提供一个良好的内部使用空间环境，因此它具有能够抵御自然界中的风、雨、雪、霜的干扰，太阳辐射，气温昼夜的变化和各种外界不利因素对建筑物影响的能力，同时屋顶也是建筑造型的重要组成部分。屋顶的组成包括屋面、支承结构和顶棚。屋顶按其外形一般分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶。本次设计的屋顶为平屋顶。由于屋顶覆盖在房屋的最上面，因此屋顶防水的问题就特别突出。防止屋面漏水是要解决的首要问题，也是保证建筑室内空间能够正常使用的先决条件。为解决这一问题，应从两方面入手，一方面选择好的屋面防水材料，不让屋顶产生漏水现象；另一方面，组织设计好屋面的排水坡度将雨水引向雨水口，以达到使屋面雨水迅速排走，不在屋顶产生积水现象。屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。排水方式的选择应该满足下列要求：第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。第三：有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。第四：在降雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水。第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。本工程采用女儿墙天沟外排水。结合办公楼屋面特点，我们采用刚性防水，就是利用水泥及其制品（水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土）的高渗性做成的屋面防水层。刚性防水屋面与柔性防水屋面比较，其特点是便于结构形式复杂的屋面的防水；材料来源广，比柔性防水便宜；耐久性较好，维修比较方便。本设计工程建筑设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。3 结构设计说明钢筋混凝土框架结构广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房间造型。因此这次设计的淮安市公安局清河分局健康路派出所办公楼采用钢筋混凝土框架结构。3.1 工程概况淮安市公安局清河分局健康路派出所办公楼，建筑面积左右，按照规划要求，拟建层数为5层。（1）夏季主导风向为东南风，基本风压为。（2）最大积雪厚度为，基本雪压值为。（3）常年地下水位低，水质对混凝土没有浸蚀作用。（4）抗震设计烈度为7度，地震加速度为0.1g，抗震分组为第二组。3.2 主体工程设计1、构造柱与墙连接处沿柱高方向每500mm设26柱拉接筋，该筋伸入墙内不小于1000mm，伸入柱内200mm。2、工程内预留洞、预埋件应与其他相关专业配合施工，严禁在结构构件上事后凿洞。凡柱、板、梁及混凝土墙上开洞必须满足相关规范要求。3、凡建筑图中未设墙处今后需加隔墙时，只允许加轻质隔墙。4、框架梁上下立筋除图中注明外均不宜有接头，不可避免时，必须采用焊接接头，同一截面内钢筋的接头面积不多于钢筋总面积的50%。3.3 结构设计方案及布置该建筑为派出所办公楼，采用框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。 该工程采用全现浇结构体系，框架结构是一个由横向框架和纵向框架组成的空间结构，可以忽略它们之间的空间作用，将实际空间结构简化为若干个横向和纵向平面框架分别进行内力和位移计算，计算单元取相邻两框架柱距的一半。在水平荷载作用下，各方向的水平力全部由与该方向平行的框架承担，而与该方向垂直的框架不参与工作，即横想水平力由横向框架承担，纵向水平力由纵向框架承担。当水平力为风荷载时，每榀框架只承担计算单元范围内的风荷载值。当水平力为地震作用时，每榀框架承担的水平力按各榀框架的抗侧刚度比例分配。3.3.1 构件初估1、柱截面尺寸的确定柱截面高度取，为层高；柱截面的宽度可取，并按下述方法进行初步估算。（a）.框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以的放大系数。（b）.对于有抗震设防要求的框架结构，为保证有足够的延性，需要限制柱的轴压比，柱截面面积应满足下式的要求：式中：为柱的全截面面积 柱轴压力柱轴压比限值混凝土轴心抗压强度设计值。（c）.框架柱截面的高度不宜小于，宽度不宜小于。底层柱的柱高H=5150mm，由于为现浇楼盖则其, 其他层柱的柱高，同样为现浇楼盖条件下的计算高度, 则由 和 ，综合考虑框架柱最小截面尺寸为,选定柱截面尺寸为：柱截面尺寸。2、梁尺寸确定框架梁的截面高度可根据梁的跨度、约束条件及荷载大小进行选择，一般取梁高为l/12l/8梁的跨度。为防止发生剪切破坏，梁高不宜大于1/4净跨。框架梁的截面宽度可取为梁高度的1/31/2梁高，为了使端部节点传力可靠，梁宽不宜小于柱宽的1/2，且不应小于。该工程框架为纵横向框架承重，梁最大跨度为，根据梁跨度可初步确定框架梁截面尺寸。次梁梁高为跨度的1/181/12，梁宽为梁高的1/31/2，因梁与板整结在一起，故梁宽可取偏小值。选取次梁尺寸为，纵向钢筋配筋率一般为0.6%1.5%。3、楼板尺寸板的纵横向的跨度比为2，采用现浇双向板，板的最小厚度 h=l/40l/50lox，且满足。板的厚度取。3.3.2 基本假定1、平截面假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。2、由于结构体型规则，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。3.4 荷载计算竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。恒荷载包括结构本身的自重和附加于结构上的各种永久荷载，如非承重构件的自重、可移动的隔墙重、玻璃幕墙及其附件重、各种外饰面的材料重、楼面的找平层重、吊在楼面下的各种设备管道重等等。它可由构件和装修的尺寸和材料的重量直接计算，材料的自重可按建筑结构荷载规范取值。活荷载应按荷载规范取用。设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值应乘以规定的折减系数。折减系数按荷载规范的规定取用。水平荷载包括风荷载和地震荷载。风荷载的计算按当地情况确定。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。3.4.1 竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法和弯矩二次分配法。分层法：多层多跨框架在竖向荷载作用下的侧移是不大的，可近似地按无侧移框架进行分析，而且当某层梁上作用有竖向荷载时，在该层梁及相邻柱子中产生较大内力，而在其他楼层的梁、柱子所产生的内力，在经过柱子传递和节点分配以后，其值将随着传递和分配次数的增加而衰减，且梁的线刚度越大，衰减越快。因此，在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他楼层框架和阁层的框架柱都不产生弯矩和剪力。于是，多层多跨框架在多层竖向荷载同时作用下的内力，可以看成是各层竖向荷载单独作用下的内力的叠加。弯矩二次分配法：由分层法可知，多层框架的节点不平衡弯矩对邻近节点影响较大，对较远节点影响较小。为了简化计算，可假定某一节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其余杆件的影响忽略不计。计算时，先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递（传递系数均取1/2），再将因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配，整个弯矩分配和传递过程即告结束。3.4.2 梁跨间最大弯矩的计算说明求跨间最大正弯矩，可根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。 若,说明,其中x为最大正弯矩截面至A支座的距离，则x 可由下列式求解：；将求得的x值代入下式即可的跨间最大正弯矩值：；若，说明，则；若，则求跨中弯矩，可按近似公式来计算，其中由于本结构计算所得的梁两端的柱刚度相同，梁端的弯矩方向相反，不存在上面所述方向相同问题，且大小近似，近似用跨中弯矩作为梁截面设计的依据。活载作用下梁跨内最大弯矩也按此方法计算。3.4.3 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算框架结构在风荷载和水平地震力的作用下，可以简化为框架受结点水平集中力的作用，这时框架的侧移是主要变形因素。框架受力后，各杆的弯矩图都是直线每根杆件有一个反弯点，该点弯矩为零，剪力不为零。如果能够求出各柱的剪力和反弯点的位置，就可以很方便的算出柱端弯矩，进而可算出梁、柱内力。因此，水平荷载作用下框架结构近似计算的关键是确定各柱间的剪力分配和各柱的反弯点高度。反弯点法在考虑柱的侧移刚度d时，假定横梁线刚度无限大，认为节点转角为零，框架各柱中的剪力仅与各柱间的线刚度比有关。对于层数较多的框架，由于柱轴力增大，柱截面往往较大，梁柱相对线刚度比较接近，框架结构在荷载作用下各节点均有转角，柱的侧移刚度有所降低。另外，反弯点法在计算反弯点高度时，假定柱上下节点转角相同，各柱的反弯点高度是一个定值。实际上，当梁柱线刚度比、上下梁线刚度比和上下层层高发生变化时，将影响柱两端转角的大小，而各层柱的反弯点位置与该柱上下端转角的大小直接有关，反弯点向转角小的一方移动。因此，按上述假定来计算框架结构在水平荷载作用下的内力，误差较大。而改进反弯点法（D值法）认为，柱的侧移刚度不仅与柱本身线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度有关；柱的反弯点高度不是定值，它随梁柱线刚度比、该层所在层位置、上下层梁间的线刚度比、上下层层高以及房屋总层数的不同而发生变化。它是对反弯点法求多层框架内力的一种改进。3.4.4 侧移计算及控制当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比限值分别为1：650，1：700。3.4.5 控制截面及最不利组合内力框架结构的承载力设计的控制截面。一般情况下，梁端为抵抗负弯矩和剪力的设计控制截面，但在有地震作用组合时，也要组合梁端的正弯矩，因此，梁的最不利组合内力有：梁端截面： 梁跨中截面：3.4.6 内力计算及组合1、竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力分层法；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。2、水平荷载下的计算水平力首先在框架分配，然后将分得的份额按各榀框架的剪切刚度进行再分配，采用D值法进行计算。3、内力组合、荷载组合。由于不考虑风荷载影响，荷载组合简化如下： 、控制截面及不利内力。框架梁应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，跨中截面，。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：及相应的、，及相应、，及相应、。框架柱的弯矩、剪力和轴力沿柱高是线性变化的，因此可取各层柱的上、下端截面作为控制截面。考虑到柱内一般采用对称配筋，柱子控制截面的最不利组合内力一般有：及相应的、；及相应的；3.4.7 竖向活荷载的最不利位置作用于框架结构上的竖向荷载有恒荷载和活荷载两种，恒荷载对结构作用的位置和大小是不变的，结构分析时一般是将所有恒荷载全部作用在结构上一次性求出其内力。而竖向活荷载的作用位置和大小是可变的，不同的活荷载布置方式会在结构内产生不同的内力。因此，应该根据不同的截面位置及内力要求，根据最不利的活荷载布置方式计算内力，方可获得竖向活荷载作用下的截面最不利内力。求竖向活荷载最不利布置内力的方法在手算时常采用“分跨计算组合法”，即将活荷载逐跨单独地作用在结构上，逐次求出结构的内力，然后根据各控制截面的内力种类进行组合。3.5 施工材料1、本工程中所采用的钢筋 HRB335，2、柱梁钢筋混凝土保护层为,板为mm。基础底面为3、钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。4、本工程混凝土强度等级为C30。5、墙体采用240厚粉煤灰轻渣空心砌块。3.6 施工要求及其他设计说明1、本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0KN/m时，应采取可靠措施予以保护。2、施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。3、未详尽说明处，按相关规范执行。4 结构内力计算书4.1 工程概况我本次设计课题是淮安市公安局清河分局健康路派出所办公楼，五层的框架结构，抗震设计烈度为7度。地基按类场地土。建筑物层高均为3.6米，柱、梁板均为现浇结构。4.1.1 平面设计首先应是底层的设计，初步拟定柱的截面尺寸为：柱子尺寸均为，横梁的截面尺寸为300600和300400，纵梁截面尺寸为250500和250400，在设计中，考虑到派出所办公楼的多项功能集一体，设计中，把它主要功能分区，各个区进行人员分流以及满足防火要求，并形成对称布置。4.1.2 剖面设计为了很好的反映楼层的结构，在设计剖面时，剖到楼梯这个比较重要的部位，使剖面能很好的反映结构的布置，楼地面的装修以及梁柱之间的关系等。4.1.3 排水设计为了使雨水能很好的有组织的排走，设计中，我采用女儿墙内天沟排水，起坡坡度均为2%,材料找坡，设计成双坡排水。4.1.4 结构选型采用钢筋混凝土框架结构屋面、楼面结构：现浇钢筋混凝土屋面板，按上人屋面的使用荷载取用；楼梯结构：采用平行双跑楼梯；排水采用落水管。基础：采用柱下独立基础。4.1.5 基本资料设计标高：室内设计标高0.000，室内外高差1050。墙身做法：墙身为粉煤灰轻渣空心砌块。内外墙均厚240mm，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚15，“803”内墙涂料两层；外墙面为乳胶漆涂料墙面，底层为贴花岗岩面砖。楼面做法：采用大理石面砖楼面。屋面做法：刚性防水屋面（有保温层）30厚C20细石混凝土防水层，内配4150双向钢筋，隔离层为20厚1：3水泥沙浆找平层， 保温层80厚（最薄处）矿渣水泥找坡，现浇钢筋混凝土屋面板，板面清扫干净。门窗做法：采用木门，铝合金窗。门厅处门为合金玻璃门。工程地质资料：持力层为粉质粘土，地基承载力标准值为210；基本风压0.4，雪压0.4。抗震7度设防活荷载标准值：屋面（上人）活荷载为2.0，楼面活荷载2.0，走廊活荷载2.5。4.2 结构布置及计算简图4.2.1 结构布置根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，其各层建筑平面、剖面示意图见建筑设计图，主体结构5层，底层层高为3.6，其它层为3.6。填充墙采用240厚的粉煤灰轻渣空心砌块，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100，梁载面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表4.1，混凝土强度等级取C30梁截面尺寸（） 表4.1层次砼强度横梁（）纵梁()AB跨BC跨CD跨A、D轴B、C轴1-5C30300600300400300600250500250400柱截面尺寸可根据式 根据表4.3查得该框架结构抗震等级为三级，其轴压比值=0.9 柱轴压比限值 表4.2类别抗 震 等 级一二三框架柱0.70.80.9混凝土结构的抗震等级表 表4.3结构类型烈 度6789框架结构高度/m30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一4.2.2 计算简图的确定根据这些资料和设计的平面图和结构布置，我选取第6轴交A,B,C,D轴一榀框架作为计算单元，并据此来进行框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接,由于各楼层的柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线间的之间的距离,底层标高从基础顶面算起至二层楼面,基顶标高根据地质条件:室内外高差为1.05,一层层高为3.6,底层柱高5.15;其余各层柱高从楼面算至上层楼面(即层高),故为3.6。框架梁柱线刚度计算：惯性矩：，由于是现浇楼盖：梁两边有楼板时，2，采用混凝土，所以弹性模量，线刚度框架各杆件的相对线刚度具体数值见下页图，作为计算各节点杆端的弯矩分配系数的依据：横梁、柱线刚度见下表 表4.4编号截面尺寸跨度L惯性矩惯性矩线刚度i相对线刚度梁1.55梁1.52梁1.55柱5150柱36001.43图4.1 结构计算简图及各杆件相对线刚度4.2.3 重力荷载计算梁柱可根据载面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力，荷载对墙、门窗等可计算出单位面积上的重力荷载。墙体为240厚粉煤灰轻渣空心砌块，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚15，“803”内墙涂料两层，外墙面为乳胶漆涂料墙面。A、恒荷载计算：（1）、屋面荷载标准值：40mm厚细石混凝土砂浆防水： 20mm厚1：2水泥砂浆找平： 100140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩： 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板： 15mm厚纸筋石灰抹底： 屋面恒荷载： 边跨（AB，CD跨）框架梁自重：0.3