开题报告-五层钢筋混凝土框架结构办公楼设计

一、选题的依据及意义：本选题为南昌市青云谱区某五层钢筋混凝土框架结构办公楼设计，层高3.6m，建筑面积约4000 m2，抗震设防烈度为6度，丙类建筑，安全等级为二级。1. 选题的依据 （1）进入二十一世纪后，美国做过一项统计，发现美国税收来源的83.5%来自于办公楼，而不是工厂1。中国的比例估计还没那么高，但同样，办公楼已经是最广泛的建筑类型之一。因此，设计办公楼具有很强的建筑设计代表性。（2）办公楼因使用性质、单元组合、使用对象和管理模式等不同而对建筑设计产生多元化的需求。因此，选择设计要求较高的办公楼可以较好地树立自己的设计思想和提高自己的设计能力。（3）该选题结构类型为钢筋混凝土框架结构，而我们所学的专业课程也大多是以钢筋混凝土框架结构为例，因此，选择框架结构设计可以极大地巩固我们所学的专业课程知识。此外，钢筋混凝土框架结构也是目前及将来很长一段时间内应用最广泛的建筑结构类型，我们毕业后工作中所接触的结构类型也可能大多为钢筋混凝土框架结构。因此，选择框架结构设计也可以为以后的实际工作做一个铺垫。2.选题的意义毕业设计是对我们大学四年来所学知识的一次全面的、彻底的、综合的考查，也是我们在大学期间的最后一次大练兵。通过这次设计，我们可以了解建筑设计和结构设计的全过程，熟悉相关设计规范、规程、标准图集以及工程实践中常用的方法，掌握CAD、PKPM等建筑设计软件的性能及其操作使用方法，提高工程制图技能。此外，毕业设计对于培养我们初步的科学研究能力，提高综合运用所学知识份分析问题、解决问题的能力有着重要的意义。同时积极、独立地完成毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要准备。二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：（一）国内外办公楼设计概况1.设计理念人文化传统的办公楼立足于自然通风和采光，是以小空间为单位排列组合而成，具有较小的开间和进深尺寸。信息时代的到来，出现了智能化的生态节能办公楼。此类型办公楼极大地改善了办公的舒适度与灵活性，提高了办公效率，有效地使用能源，是“以人为本”思想的完美体现。（1）“垂直花园式”办公楼让工作成为一种享受以人为本、高效率、人性化的办公空间，运用先进的现代建筑设计理念，以人为中心，合理布局，充分考虑办公人员的使用功能需要和心理需求。平面设计高效、简洁，同时设计了“空中共享”的小中庭，内置大量绿色植物与大自然融为一体，成为生态的办公环境。（2）智能化数字科技办公楼随着网络技术与数字化的飞速发展，传统功能的办公楼受到很大冲击，人们在网络上可以延展自己的工作空间，享受无限，感受与时俱进的时代脉搏。因此，建筑本身也应表现出卓尔不凡的数字化品质。（3）可持续发展的办公楼绿化节能，符合生态要求的高科技元素在建筑中给予充分的考虑。自然采光，有效组织的自然气流，高效节能的双层幕墙体系以及节能设备的广泛应用，将极大提高办公楼的使用品质及舒适度，节约能源，体现可持续发展的思想2。2.设计形式多元化随着时代的发展，办公楼的设计形式受世界各种文化的影响，越来越趋于多元化。例如SOHO办公室，正成为国内一种新兴和时尚的办公模式。“SOHO”是“Small office Home office”的英文缩写，意为小型办公空间和家庭办公空间，是一种更为自由、更为弹性的工作方式。SOHO办公的出现意味着工作状态发生了改变，家庭和工作合二为一的工作方式既节约了社会资源，又省去了上下班的时间，这种可以灵活、自由掌握时间的工作方式逐渐被更多的人们所接受3。此外，移动办公室、共享办公室、飞机座舱办公室等新型办公室也越来越受到办公人群的青睐。图13.结构形式多样化在国内外办公楼建筑的结构设计也出现了多样化，传统的办公楼一般是低层、多层建筑，其结构形式一般采用框架、框剪和剪力墙等结构。而现在高层、超高层的办公建筑正如火如荼的兴起，传统的结构形式也不再适用，而一般采用框筒、框架-核心筒、筒中筒、束筒、巨型结构等结构形式。如日本东京市政大厦1号塔楼采用巨型框架结构，8根巨柱由基础直达顶部，巨柱由四榀钢桁架组成，巨梁为一层高的空间桁架；慕尼黑BMW 公司25层办公楼采用四个结构圆筒作为整个建筑物的支承并兼有竖向交通的功能（如图 1 ）。 （二）办公楼设计的发展趋势1.综合化现代办公楼不仅是办公场所，更是集办公、居住、商业、饮食、社交、娱乐为一体的综合性建筑物。其占地大，设计独特，内部装修豪华，使用功能广泛，通常建在城市中心，是城市中一大标志性建筑。2.生态节能化公共建筑永远都会是能源消耗大户，自然也有着很大的节能空间。未来的一切建筑，都将提倡生态节能化。同时，生态节能办公楼可以极大地改善办公的舒适度与灵活性，提高办公效率。 3.人性化办公楼，服务对象自然是在其工作的工作人员，那么人性化也将是办公建筑发展的一大趋势。未来办公建筑的设计将以人为中心，充分考虑办公人员的使用功能需要和心理需求，运用先进的现代建筑设计理念创造高效率、人性化的办公空间。4.智能化优质高效地完成工作任务是办公建筑的主要功能。社会的发展对办公建筑提出了更高的要求，科学技术的进步为办公建筑的智能化提供了可能。智能办公是创造良好的信息环境，提供快捷、有效的办公信息的一个重要方法。5.高层化随着人口的不断增加，国民经济的不断提升，城市化进程的不断加快，城市用地将日趋紧张。在各种条件的要求下，建设量大、占地多的办公建筑向高层化发展是必然趋势4。三、设计内容及设计方案： （一）主要设计内容1.建筑设计（1）总平面设计：根据建筑物的地理位置、朝向、体形等因素的要求，完成建筑的总平面设计。（2）平面设计：根据建筑的功能和使用要求，确定各使用房间的形状、位置、面积和尺寸，绘制底层、标准层和顶层平面图。（3）剖面设计：确定剖面形式，绘制主要剖面和楼梯剖面的剖面图。（4）立面设计：确定建筑轮廓，窗户形式及组合形式，绘制正立面施工图和侧立面施工图。（5）节点设计：确定节点的形式及细部构造，绘制主要节点的大样图。2.结构设计（1）根据建筑的使用功能要求，确定结构形式与结构布置方案。（2）根据结构形式，确定结构的计算简图。（3）确定作用在建筑上的各项恒、活荷载，进行结构的荷载及荷载组合计算。（4）选取一榀典型框架，手工进行内力计算，确定内力最不利组合。（5）根据最不利内力组合计算结果，完成梁、板、柱、基础、楼梯、雨篷、阳台等结构构件的配筋计算。3.绘制结构施工图按照结构计算结果，用PKPM软件绘制结构施工图：绘制楼面结构平面布置图，屋面结构平面布置图，基础平面布置图及基础详图，框架配筋图，楼梯结构施工图，雨篷、檐口等结构施工图。（二）设计方案1.建筑设计在建筑方面，本着安全、经济、实用、美观的设计原则进行设计。建筑平面形状大致呈矩形且对称，局部有变化但无明显的凹凸不规则。建筑立面上，从上到下外形变化不大，无过大的外挑和内收。建筑的房间组合形式采用内廊式布置，各主要使用房间布置方案如下5,6：（1）接待室、值班室、展厅与门厅分为一类，布置在在门口附近。因展厅与接待室一般为接待外来人员之用，他们对本建筑总体上是一个模糊的概念，所以放在门口，以便有专门的人员为其服务，从而给外来人员一个大致的认识和了解并对他们起到一定的导向作用。（2）会议室布置在建筑两端，主要是考虑到会议对环境声音有一定的要求，而布置在离门口较远的两端就满足了这个要求。（3）本办公楼为五层，根据规范要求需设置电梯。电梯间布置在人流集中、位置明显的门厅附近，以方便使用7。（4）由于楼梯与离它最远的建筑距离有要求，所以本设计把楼梯与电梯分开设置，布置在建筑两端，从而满足了距离上的这一要求8。（5）消防、配电等辅助用房布置也在建筑两端。办公室为主要用房，布置在每层离出入口较近的地方。2.结构设计（1）主要承重结构方案：本办公楼结构形式采用全现浇钢筋混凝土框架结构，主要承重构件为框架柱，竖向荷载作用下采用分层法计算框架的内力9,10。（2）基础形式：本办公楼共五层，且地质条件良好，因此基础形式初选柱下钢筋混凝土独立基础11。（3）手算一榀框架内力后，用PKPM软件绘制结构施工图。四、目标、主要特色及工作进度1.目标在规定的时间内完成毕业设计的相关内容，并有多余的时间进行修改,对建筑的结构设计、基础设计进行相应的优化。争取在老师的指导与帮助之下做出一篇优秀的毕业设计，同时也希望在此次的毕业设计中，加深对自己所学知识的理解与运用，在原有的基础之上有所创新，也通过此次的毕业设计加深对建筑相关软件的运用，为今后的工作运用打下基础。2.主要特色在建筑设计方面，充分考虑当地的气象条件，采用合理的门窗布局，对自然资源达到充分利用，做到建筑节能。在结构设计方面，利用PKPM等结构设计软件进行结构的合理设计，充分利用钢筋和混凝土的性能，做到节省材料的目的。3.工作进度 45周，查阅国内外有关教学楼的文献资料，完成开题报告和科技文献翻译。 68周，完成建筑设计：在老师指导下确定建筑设计方案，独立完成必要的建筑设 计说明及门窗表，建筑总平面图，各层及屋面平面图，正、侧立面，剖面图，大样图等 建筑施工图纸。 912周，完成结构设计：结构布置与选型，荷载计算，选取一榀典型框架，手工进行内力分析。内力组合及其板、梁、柱及基础配筋计算，现浇楼梯设计计算，现浇雨蓬、阳台等设计计算，悬挑构件的抗倾覆计算，现浇梁板设计计算。 1314周，按照结构计算及施工图设计深度要求绘制结构施工图：绘制屋面结构布置图，楼面结构平面布置图，基础平面布置图及基础详图，框架配筋图，楼梯结构施工图，雨蓬、沿口等结构施工图，施工说明。 15周，撰写和整理设计计算书、图纸等设计文件，并提交与指导老师。 16周，评阅老师对设计（论文）进行评阅。 17周，熟悉设计（论文），准备答辩。五、参考文献1.高峰.写字楼也流行绿色办公.环境保护与循环经济，2012.072.陈志庆.论述现代办公楼设计新理念J.广东建材，2012.123.刘甜甜.SOHO办公空间的设计研究.艺术与设计，2009.104 .郭海丽.现代办公楼设计的新理念及发展J. 建筑知识，2013-B07.5.舒秋华.房屋建筑学，武汉：武汉理工大学出版社，2002.6. 建筑设计资料集（第二版），北京：中国建筑工业出版社，2003.7. GB50010-2011. 混凝土结构设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，20118. GB50016-2006. 建筑设计防火规范. 北京：中国计划出版社，2006.9. 龙驭球、包世华.结构力学，北京，高等教育出版社，1994.10. GB50009-2012. 建筑结构荷载规范. 北京：中国建筑工业出版社，2012.11. GB50007-2011. 建筑地基基础设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2011.