土木工程框架剪力墙优秀毕业设计—高层教学办公楼设计

第一部分建筑设计

第1章绪论

1.1设计题目

某综合性大学“致用楼”设计。

1.2建筑设计资料

1.2.1建设任务与规模

提供综合大学5000人左右大学生教室用房和240人专任教师办公用房。普通高等学校建筑规划面积指标内容及标准为：教室2.52m2/人，办公室10m2/人。学校决定将这13000m2左右教室用房与2400m2左右专任教师办公用房合并建成建筑面积为15400m2的学校一标志性高层建筑。

1.2.2建设地点

江苏省南京市。

1.2.3建筑技术条件

（1）外围护结构热工要求：应满足相当于240mm砖墙的热工条件。

（2）主导风向：夏季主导风向为东南风，冬季的主导风向为北风。

（3）基本风压：0.4kN/m2。

（4）耐火等级：二级。

（5）日照间距：按1:1.1考虑。

（6）建筑的水、暖、电、煤气均由城市集中供应。

（7）材料由建材公司供应，品种齐全。

（8）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。

1.2.4工程地质条件

（1）本设计中设定场地地质剖面均如图1-1所示，根据现场标贯测试结合地区经验：粉质粘土和砾质粘性土承载力特征值为250kPa，泥质砾岩承载力特征值为400kPa。

（2）抗震设防：结构处于7度地震设防区，地震加速度为0.1g，设防地震分组为第一组。

（3）场地类别：Ⅱ类。

1.3建筑总论

1.3.1结构形式

框架—剪力墙结构。

1.3.2建筑层数

地下一层，地上14层，层高3.9m，建筑标高54.15m。

1.3.3建筑规模

“致用楼”由主楼和副楼两栋相连而成，为了突出主要立面，主楼面积1025.4m2，副楼面积513.4m2，整体外观端方正直，沉稳肃穆，符合大学教学楼应有的气氛格调。建筑名称取自“经国济民、学用结合”的思想，希望大学生能够学为所用。

为满足5000名大学生学习生活需要，“致用楼”1至10层为教学用房，设有40间40人教室，以及47间80人合班教室。11至14层为老师办公用房，设有单人、双人、三人、四人等不同规格的办公室，满足不同职位老师的办公需求，同时设有小会议室两个，大会议室三个，分布在各层，方便会议的举办。

第2章平面图设计

2.1 地下一层平面图

主楼部分作为车库使用，由南进由北出，副楼部分作为书库及避难所。主副楼各有一个楼梯及两部电梯通往地下一层。具体设计见图2-1：

图2-1 地下一层平面图

2.2 首层平面图

“致用楼”在主楼南面设置大门，采用玻璃挡风间的形式，并在大门东侧设置坡道以方便残疾人使用。在门厅右侧设有收发值班室与电梯间，左侧设有楼梯间与通往副楼的走道。主副楼各有两部电梯，副楼西侧走道尽端设有侧门与楼梯，主楼东西两尽端各设有一个楼梯，并在主楼东侧开有侧门，满足高层民用建筑没计防火规范（GB 50045-05）中对房间门至外部出口距离小于30m的要求。具体设计见图2-2：

图2-2 首层平面图

2.3 教室平面布置图

“致用楼”设置40人与80人两种规格的教室，40人教室尺寸6.9m×9m，80人合班教室尺寸8.4m×12m，黑板与桌椅布置满足中小学校设计规范（GB50099-2011）5.1.15、5.2与5.12条的各项要求，具体设计见图2-3：

图2-3 教室布置图

2.4 2-10层平面图

“致用楼”2-10层为教室，每层副楼中设置四间40人教室，一间教员休息室，男女厕所各一个，主楼中设置五间80人合班教室，两间教员休息室，一个饮水处，一个楼层管理处，男女厕所各一个。

1-10层男厕所拥有小便器130个，坐便器120个，女厕所拥有坐便器180个，男女厕所共有洗手盆140个。按男女比例1:1估计，共有男女生各2500名，所以每18个人一个洗手盆，男生每19个人一个小便器，每20个人一个坐便器，女生每13个人一个坐便器。满足中小学校设计规范（GB50099-2011）6.2.8至6.2.15条文中对学校卫生洁具数量的要求。具体设计见图2-4：

图2-4 2-10层平面布置图

2.5 11-14层平面图

“致用楼”11至14层为老师办公用房，设有单人、双人、三人、四人等不同规格的办公室，满足不同职位老师的办公需求，同时设有小会议室两个，大会议室三个，分布在各层，方便会议的举办。具体设计见图2-5：

图2-5 11-14层平面布置图

2.6 屋面平面图

屋面上分别在主楼和副楼各设有一个楼梯间和一个电梯机房，屋面采用双面排水，主楼以B轴，副楼以E轴为分水线，屋面坡度为2%。屋面南北两侧设天沟，沿天沟设置落水管，天沟坡度为0.1%。为达到保温隔热、防水的效果，屋面由上至下的材质分别为40mm厚C20混凝土、10mm厚砂浆、防水卷材（1.2mm+1.2mm）、20mm厚水泥砂浆、最薄30mm厚混凝土。具体设计见图2-6：

图2-6 屋面层平面布置图

2.7 楼梯设计

2.7.1 设计条件

“致用楼”十四层框架-剪力墙结构，封闭式楼梯间平面。开间轴线尺寸为3000mm，进深轴线尺寸为6300mm，层高尺寸为3900mm，室内外高差为450mm>100mm。楼梯间外墙厚200mm，内墙厚200mm，轴线内侧墙厚均为100mm。

2.7.2 设计步骤和方法

（1）确定（先假定）楼梯段踏步尺寸b、h：

试取踏面宽：b=280mm 280mm；

踢面高：h=150mm<160mm（大中学要求）；

（2）计算每楼层的踏步数N：

N=3900/150=26（步）；

楼梯段的踏步数取整数值，因此，每层的踏步数N=26（步），并依此重新计算踢面高'h的数值。计算结果如下：'h=H/N=3900/26=150mm；

（3）确定楼梯的平面形式，并计算每跑楼梯段的踏步数n

本例采用对折（双跑平行）式的楼梯平面形式。因此，每跑梯段的踏步数n为：n=N/2=26/2=13（步）；每跑楼梯段13步踏步，少于18步，大于3步，符合基本要求；

（4）计算楼梯间平面净尺寸

开间方向的平面净尺寸A：A=3000-100×2=2800mm；

进深方向的平面净尺寸B：B=6300-100×2=6100mm；

（5）开间方向的验算

楼梯段宽度取大中学建筑楼梯段最小宽度1200mm，并考虑人体摆幅125mm，则梯段宽度为1350mm；每股人流取550+(0-150)mm，考虑人体摆幅后取675mm，则可容纳两股人流。

则梯井宽度C=2800-1350×2=100mm<110mm，不需要采取防护措施。

（6）通行净高的验算

根据所列的已知条件，按半层高度计算，二层中间平台的标高为5850mm，首层平台梁下部标高为1950mm，考虑平台梁的结构高度300mm（按其跨度的1/12左右并依据模数要求确定）后，平台梁下部的通行净高有5850-1950-300=3600mm，满足通行净

高2000mm的要求。

（7）进深方向的验算

考虑到楼梯平台处搬运物品转弯等因素的需要，由规范可知，平台最小宽度要大于等于梯段宽度和 1.2m，取中间平台的宽度1

D=1400mm，略大于梯段的净宽度B=1350mm，且不小于1200mm，则13步楼梯段在楼层平台处的通行宽度2

D可由下列计算式得出：2

D=6100-280×（13-1）-1400=1340mm>1200mm；

经验算结果均符合要求，楼梯设计完成。

第3章立面图设计

本建筑为一14层教学办公楼，分为主楼副楼两个部分，为了符合大学教学楼庄重严肃的格调，建筑外墙采用白色贴瓷砖墙面，落水管的设置使得立面具有韵律感，首层南北两面均采用玻璃幕墙增加了采光效果。立面图如图3-1、3-2所示：

第4章剖面图设计

建筑剖面图是为了清晰表示建筑物在垂直方向房屋各部分之间的组合关系而绘制的。剖面设计主要分析建筑各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。

本设计一共绘制了1-1至4-4四个剖面图，其中1-1剖面剖到主楼楼梯间向东侧投影，2-2剖面剖到副楼楼梯间向东侧投影，3-3剖面剖到副楼电梯间向东侧投影，4-4剖面剖到主楼电梯间向东侧投影，基本上完全反应了建筑物在水平方向上的变化。

在绘制剖面图过程中，特别注意了投影线和剖切线的关系，在本设计图中，将剖切线进行了加粗，并且填充了混凝土剖切面。剖面图如图4-1至4-4所示：

上，共4片，其中5、6、D、E轴剪力墙在电梯井四周围成筒体，4、6轴剪力墙与F轴剪力墙分别连成两片L形剪力墙，1轴剪力墙为一字型剪力墙。

轴线

截面

/m m

?

层

号

层高

()m

框架K cαd()

/

D kN m()

/

D kN m

∑

A 0.6

×

0.6

1 3.9

边框架0.5546 0.4128

71006

29311

157803

中框架0.7394 0.4524 32123

2-15 3.9

边框架0.5546 0.2171 15415

92075

中框架0.7394 0.2699 19165

16 3.0 边框架0.4266 0.1758 156000 27425 27425

B 0.6

×

0.6

1 3.9

边框架 2.1073 0.6348

71006

45075

240511

中框架 2.8098 0.6881 48859

2-15 3.9

边框架 2.1073 0.5131 36433

202361

中框架 2.8098 0.5842 41482

16 3.0 边框架0.4266 0.1758 156000 27425 27425

C 0.6

×

0.6

1 3.9

边框架 2.1073 0.6348

71006

45075

334445

中框架 2.8098 0.6881 48859

2-15 3.9

边框架 2.1073 0.5131 36433

280276

中框架 2.8098 0.5842 41482

E 0.6

×

0.6

1 3.9

左边框架1 2.1073 0.6348 45075

249067

左边框架2 2.2922 0.6505 46189

中框架0.7394 0.4524 32123

右边框架0.5546 0.4128 29311

2-15 3.9

左边框架1 2.1073 0.5131 36433

168225

左边框架2 2.2922 0.5340 37917

中框架0.7394 0.2699 19165

右边框架0.5546 0.2171 15415

F 0.6

×

0.6

1 3.9 边框架 2.2279 0.645

2 4581

3 45813

2-15 3.9 边框架 2.2279 0.5270 37420 37420

G 0.6

×

0.6

1 3.9 边框架0.6751 0.4393 31193 31193

2-15 3.9 边框架0.6751 0.2523 17915 17915

78122

3.251019.496.3310991.341719.49112.0461.5w eq w w EI EI I A H μ??===???++?kN m 2； 7.2.3 剪力墙二（14轴）

剪力墙二（14轴）为电梯井中右侧的横向的剪力墙，截面为L 形，C 轴剪力墙作为其有效翼缘，底部两层剪力墙墙厚为250mm ，3-15层剪力墙厚为200mm ，长度为8600mm ，在剪力墙中间部位开设底标高为0mm 与200mm ，尺寸为1800mm ?2100mm 的洞口。混凝土强度等级为C40。

（1）剪力墙截面特征 墙平面尺寸()m 各墙肢截面面积()2m 各墙肢截面惯性矩()4m 形心()x m 组合截面惯

性矩()4I m 1A

2A 1I 2I 0.68 0.68

0.6551 0.6551 4.3 10.5038

1.36j

A =∑ 1.1301j I =∑

（1）剪力墙截面特征

墙平面尺寸()m 各墙肢截面面积

()2m

各墙肢截面惯性矩

()4m形心

()

x m

组合截面惯

性矩()4

I m

1

A

2

A

1

I

2

I

0.68 0.68 0.6551 0.6551 4.3 10.5038

1.36

j A =

∑ 1.1301j I =∑

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l0rq.html