一、 选题的背景和意义 1 研究的意义和目的 这个设计巩固和研究了我大学四年的所学的知识，能够发挥我的专长来达到学以至用。另外在大量出现的钢筋混凝土的框架结构的情况下，多层混凝土的框架结构住宅楼设计也有很多意义的，多层混凝土的框架结构能够大大的满足我们对住宅的使用要求。通过各种研究方法来利用这种结构优点，并研究和改善他们，来满足我们的要求。 2 国内外多层混凝土的框架结构住宅楼现状 此次设计是住宅楼的钢筋混凝土框架结构的设计。 2.1．框架结构的概念 建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。 世界上曾经存在过多种建筑体系，但其中有的或早已中断，或流传不广，如古埃及、古代西亚、古代印度的建筑。只有中国建筑、欧洲建筑和伊斯兰建筑一直延续至今，被称为世界三大建筑体系。其中尤以中国建筑和欧洲建筑延续时间最长，流传最广，成就更为辉煌。中国建筑体系与其他建筑体系相比，具有独树一帜的木结构体系。这种木结构体系，承重与围护结构分工明确。从立柱和纵横的梁枋组合成的各种形式的梁架，使建筑物上部荷载均经由梁架、立柱传递到基础。墙壁只起围护、分隔的作用，不承受荷载。所以，门窗等的配置，不受墙壁承重能力的限制，具有“墙倒屋不塌”之妙。这种木结构体系的基本原则有许多是同现代钢筋混凝土的框架结构的基本原则相一致的，专家认为中国古代木结构是现代钢筋混凝土框架结构的鼻祖。 框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材隔墙分户装配而成的结构。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用。框架结构的特点是整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用，并且房间的开间，进深相对较大能为建筑提供灵活的使用空间，空间分割较自由。目前，多、高层住宅多采用这种结构 2.2，住宅楼的发展和现在状况 2.2.1 我国办公楼的发展和现在状况 1．休眠期（1949~1978年） 这一阶段，我国历经建国、三大改造、文化大革命等，经济上是计划经济，实行的是国有土地无偿划拨和房屋非商品化政策，因此全国写字楼市场整体处于休眠状态。从1949~1978年的30年中，上海市区仅有办公用房228万平方米，且大多数 2．启动期（1978~1990年） 1978年实行改革开放政策，我国开始从计划经济向市场经济转型，写字楼市场开始启动发展，从市场规模的扩张看，上海市1990年写字楼总量达599万平方米，比1978年增加了2.6倍。 3．高速发展期（1991至今） 邓小平南巡讲话促成了浦东乃至整个上海的经济腾飞，上海作为长江三角洲的经济龙头，吸引了全世界的关注，这为上海写字楼市的迅速发展带来了契机。上海市2001年写字楼总量达2474万平方米，比1978年增加了近11倍，比1990年增加了4.1倍。在这一阶段，亚洲金融风暴曾影响了上海写字楼市场，但由于上海经济的良性发展，上海的写字楼市场在短期下调后又得到复苏，在加入WTO和申博和申奥成功等利好因素刺激下，整体呈现高速发展。 在这种情况下要求办公楼的形式、结构和要求都在不断的变化。第三产业的兴旺发达是现代市场经济的一个重要特征。商品写字楼的需求主要产生于第三产业，当第三产业比重加大时，办公用房的租赁市场需求量就会增大。全国“十五”规划中提出要进行经济结构调整，加快发展现代服务业，提高第三产业在国民经济中的比重，同时还把房地产业定位于国民经济发展的六大支柱产业之一，这必将对我国写字楼市场的发展起到非常深远的积极影响，直接刺激了写字楼需求的增长 2.2.2 国外办公楼的发展情况 总得来说，国外对混凝土框架结构的研究及发展趋势有以下几方面： (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) 在施工技术方面。大体积混凝土结构采用的滑模和碾压混凝土施工技术，施工机械化程度高。标准化（设计标准化、制造工业化、安装机械化）的装配式或装配整体式结构，施工上也具有一定的优越性。 (6) 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。 3 存在的问题 （1）框架结构的变形缝，房屋的变形缝依其作用的不同分为伸缩缝、沉降缝和抗震缝三种。 伸缩缝主要使用来解决由于房屋过长所带来的温度应力问题，主要与房屋的长度有关，依据钢筋混凝土结构对温度的敏感性能，《规范》规定当房屋单元的长度满足《规范》规定的钢筋混凝土结构长度（见教材附表13-1）时，则可不考虑温度应力对结构受力的影响；否则应验算温度应力并采取相应的构造措施。伸缩缝宽度一般为50毫米以上。 沉降缝主要使用来结构体系在不均匀的地质条件或房屋的刚度、重量分布不均匀所带来的不均匀沉降的问题。沉降缝的设置把结构划分为两个或几个均匀沉降的结构单元，避免不均匀沉降对结构受力的影响。沉降缝的宽度一般为50毫米以上，从基础开始一直沿房屋的高将结构分开。 防震缝的设置原则是将结构体系划分为两个或几个单元规则、匀称，刚度、重量分布均匀的子结构，以避免地震作用下出现扭转等复杂的结构效应。防震缝的宽度应满足抗震的要求。 （2）框架结构按施工方式的不同划分时，一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。 现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好，因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。 预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制，可实现标准化、工厂化、机械生产。因此，施工速度快、效率高。但整体性较差，抗震能力弱，不宜在地震区应用。 现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制，在预制构件吊装就位后，对连接节点区浇筑混凝土，从而将梁、柱、楼板在连成整体框架结构。现浇预制框架既具有较好的整体性和抗震能力，又可采用预制构件，减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。 （3）在框架结构内力和位移计算中考虑到现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘的作用，计算框架梁截面惯性矩I时应考虑其影响。在框架梁两端节点附近，梁承受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面弯曲刚度影响较小；而在框架梁的跨中，梁承受正弯矩，楼板处于受压区形成T形截面梁，楼板对梁的截面弯曲刚度影响较大。为方便设计，假定梁的截面惯矩I沿轴线不变，对现浇楼盖，中框架取I=2I0，边框架取I=1.5 I0；对装配整体式楼盖，中框架取I=1.5 I0，边框架取I=1.2I0；这里I0为矩形截面梁的截面惯性矩。对装配式楼盖，则按梁的实际截面计算I。 4 研究展望 无论国内还是国外，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，其在建筑布局、空间形态、环境气氛都 在 不断的变化，但是在发展的过程中框架结构慢慢的形成了主流，而在现在的特定的历史和经济条件下，多层混凝土框架结构也作为发展的 主流，因为他有 很多的 优点能够满足我们的办公要求：黄金区位、超大规模、建筑文化、硬件设施、软件服务等。现在的办公楼都要以这个为目标。 一个企业中近乎有一半的工作人员是从事办公室工作的。历史上办公室起源于产业革命时期，那时的办公室是随着已成为社会生产基础的工厂而出现的一个附属物。今天，办公室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。 目前，经济，社会状况都在发生着激烈的变化，在这种变化中，企业自身也必须进行变革。为了适应这种社会的发展需求，也要求办公室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。 4.1，现在的主要形式是甲级办公楼也是将来的发展方向 业内人士认为，目前市场上通行的对于办公楼产品的分类标准，是以一些机构报告中的甲级和乙级来作为参照，不过，真正关于什么是甲级写字楼或者是其他级别的写字楼，在分类标准和体系上目前并没有统一的、经有关方面明文规定确认的权威说法。对甲级写字楼的判断主要还是一种项目规划、策划和推广中的参考性指标。 4.2 甲级办公楼的条件 如目前比较通行的甲级写字楼的条件主要有以下几点，但这些所谓约定俗成的标准，主要还是一些条件性的列举，与一个严格的标准和定义要求是有距离的。 1 位于中央商务区的涉外办公楼，楼层净高不低于2.6米，单层面积1000平方米以上且可以自由分隔区域。配有开水间及公用卫生间。 2 设有前后大堂，大堂挑高且面积较大。配备中央空调和足够的电梯，在高、中、低楼层分区设置。配置先进的智能化管理系统和数据通讯系统。 3 .拥有充足的停车位，周边邻近大型购物中心或商场等。 4. 在写字楼的租户中有国内外知名的大型企业和机构，并且有专业化、高素质的物业管理机构，等等。 目前和将来的发展趋势都是以这个为主流，在国内和世界都已这个为目标。当今世界办公楼物业最新发展趋势的、以“人性化、人情化、生态化办公”为核心内涵的第四代办公楼已经亮相申城。专家预测，这一追求新一代高品质的“写字楼模式”将成为未来上海乃至世界办公楼市场的发展方向。 另外大体量研发型办公楼走热。 二 研究的基本内容和拟解决的主要问题 在设计的过程中有很多的内容如解决钢筋混凝土的伸缩缝、还有他的浇筑的过程中的施工方法和内容我们都需要好好捉摸的。下面我重要来介绍设计的基本内容和待解决的主要的问题。 1 设计内容 一 文本 包括建筑设计说 明和结构计算 书两部分。建筑设计说明书，门窗表，墙面以及楼地面 做法 说明（可用表格形式）。结构 设 计计算书包括结构选 型，结构布置，结构计算。结构计算又包括框架结构在恒载，活载作用 下的内力 计算;水平荷载(风载)下的内 力计算；内力组合，框架梁柱配筋 计算；楼板的内力分析及配筋计算；楼梯的 内力分析及配筋计算，根 据柱 底反力进行基础计算和设计。 二 图纸 建筑图包括总平面图，各层平面以及屋面，立面，剖面，外墙大样图各1张，结构施工图包括基础结构平面布置及大样图，标准层结构平面图（需配筋），选定一框架。画出梁柱配筋图，楼梯等结构配筋详图。以上图纸均需结合计算进行，可电脑制图，比例自定。 2 拟解决的主要问题 （1）处理好人与空间的关系，财务和现实情况的矛盾，使财务、空间利用、人们对工作环境的要求各得其所，自然舒适。 （2）根据当地的情况以及发展目标，确立场所的空间容量，处理好建筑容量和人的办公要求的矛盾。 （3）协调投资者、经营商的经济效益与社会、环境效益矛盾，使得各利益发挥到最大化，确保多层混凝土框佳结构的优点得到很好的利用。 三 研究方法及措施 1 研究方法 （1）文献阅读和整理：根据所确定的研究对象、问题寻找相关资料，它们包括城市空间、框架结构等书籍。（2）现状文件和资料收集（3）现状分析：主要包括职能分析和空间形态分析。前者主要考察各项[17]用地的使用关系及其与交通系统的联系；后者包括图底分析、空间分析、视觉序列分析等。（4）提出设计目标、设计原则、完成总体设计（5）完成节点等各细部设计。 2 措施 （1）利用图书馆、数据库、搜索引擎广泛查找相关材料，分析研究，为我所用。 （2）通过任务书，实地踏勘记录、草绘等手段来获得更为详尽的基地资料。 （3）利用电脑软件绘制用地分析图、利用3D进行初步空间分析，时间允许的话，也可以做模型进一步的推敲空间设计。 （4）坚持“以人为本”为核心，创造一个具有现代化气息的办公楼。设计过程中，进行多方案比较、优化，选择一个多方面效益最大化的方案进行深化设计。 四 研究工作的步骤、进度 2007年12月10日至12月31日：准备毕业设计的开题报告、文献综述、外文翻译。 2008年01月07日至01月13日：开题报告答辩。 2008年01月14日至03月05日：建筑方案设计。 2008年03月06日至04月12日：结构设计计算。 2008年04月13日至04月15日：设计期中检查。 2008年04月16日至05月31日：绘制建筑施工图、结构施工图。 2008年06月01日至06月05日：毕业设计答辩。 参考文献 [1]王铁成、程文瀼，混凝土结构，中国建筑工业出版社，北京，2005年. 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