天津市万科公司办公楼设计
系：土木工程系班级：土木0701班
姓名：杨嫚学号：07111138
指导教师：王邵臻
摘要
1.课题背景及工程概况
随着社会的进步和科学技术的发展，特别是在国家加快城市建设、发展新农村政策的推动下，建筑业越发蓬勃。近几年来，我国建筑业飞速发展，继2008年北京奥运会建造了地标性的建筑：国家体育场（鸟巢）、国家游泳中心（水立方）后，2010年上海又成功举办了世博会，建造了世博会大大小小两百多个场馆，且每个场馆都各有特色，除此之外地铁和城际高速铁路等交通设施建设也都在紧锣密鼓的进行，像2008年后通车的有沪杭高铁、武广高铁、郑西高铁等。
近年来，世界各地的钢筋混凝土框架结构的发展很快，应用很多。框架结构既要承受竖向荷载，又要承受水平风荷载，在地震区还要承受地震作用。由于水平方向风荷载和水平地震作用，除了沿结构两个主轴方向作用外，还可沿结构的任意方向作用，为了提高框架结构的侧向刚度，特别是要提高框架结构的抗扭刚度，以满足弹性位移角限值、弹塑形角限值、扭转位移比限值和扭转周期比限值等要求，要将框架结构设计成双向梁柱刚接的抗侧力体系，而且设计时还应尽量使框架结构两个方向的抗震能力相接近。所以说，提高框架结构的抗扭刚度，可以避免框架结构在地震发生时因扭转效应而导致结构严重破坏甚至倒塌。尤其是近年来世界各地频繁发生地震，保证建筑结构的稳定性尤为重要。
此次是关于天津市万科公司办公楼的设计，该建筑的主要用途是公司员工日常办公和接待公司客户，是该公司的主要构成部分。
万科公司办公楼位于天津市河东区，设计采用混凝土框架结构，长54m，宽15m，主体结构层数为三层；层高均为3.6m，室内外高差为0.45m；框架梁、柱及板均为现浇；屋面板顶面标高为10.8m。该工程是办公建筑，是行政管理人员的工作场所。在设计上以规整的一字形安排平面，充分利用场地。本工程的建筑抗震设防烈度7度，抗震等级为三级，场地土类别为二类。该建筑结构耐火等级为二级，使用年限达到50～100年，符合二级建筑耐火年限。该工程是一座以办公为主的现代建筑，力求充分体现现代化的特点。在整体造型上突出现代、新颖，做到简洁、明快、虚实相接、刚柔相济，给人以蓬勃向上的感觉。
2.办公楼设计的内容及方法
本设计由两大部分组成：建筑设计和结构设计。
建筑设计：
建筑物名称：天津市万科公司办公楼。
建筑设计主要包括建筑设计说明书和建筑设计图纸。根据办公楼的使用功能、自然条件和建筑设计规范确定建筑所能容纳的人数、房间的尺寸、门窗的开启方向、楼梯的踢面宽度等。建筑主要由门厅、办公室、会议室、值班室、储藏室、配电间、卫生间、走廊、楼梯等组成。在满足建筑制图标准的条件下，综合考虑建筑布置方案和当地的气象、地质条件，绘制首层平面图和剖面图 。
设计要求：该建筑开间和跨度较大，要求布置灵活。同时，考虑到该建筑处于7度地震区，故选用框架结构。由于将承受纵、横向水平地震作用，选用纵、横向承重框架体系。依据相关建筑标准、规范的要求，该建筑离城市道路红线至少3m，与相邻基地之间应在边界红线范围以内留出防火通道或空地，建筑物的高度不应影响邻近建筑物的最低日照要求，建筑物应具备一定的稳定性和安全性， 抗震设防烈度为7度， 防火按二类二级设计。除此之外，还应满足建筑功能的需求，使得人流、物流方便有效地运行；要符合所在地规划发展的要求并有良好的视觉效果；采用合理的技术措施，以提高效率降低能耗，达到可持续发展的目的。 结构设计：
结构设计主要是进行结构的内力计算，严格按照《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》，查阅了《结构力学》、《抗震结构设计》、《钢筋混凝土结构设计》等中的设计方法对本工程进行结构设计。结构计算主要包括以下几个步骤：
（1）确定柱网尺寸及结构布置：
该结构采用全现浇混凝土框架结构，根据结构框架的布置要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。
（2）梁、柱截面尺寸的确定：
梁截面尺寸的确定：主梁高度为跨度的1/8～1/12，宽为高的1/3～1/2；次梁高度为跨度的1/18～1/12，宽为高的1/3～1/2。
柱截面尺寸由轴压比确定：即按公式：N/fcAc
（3）水平荷载计算：
包括横向框架地震荷载和风荷载的计算。根据荷载规范采用集中质量法计算各楼层重力荷载代表值Gi。
计算梁、柱线刚度：在框架结构内力与位移计算中，现浇楼面可视作框架梁的有效翼缘，框架边梁惯性矩取矩形梁的1.5倍，框架中梁惯性矩取矩形梁的2倍。
在地震荷载作用下，用D值法计算结构的自震周期，然后用底部剪力法计算剪力，计算横向各层等效地震力，根据计算结果，必须考虑顶部附加水平地震作用力的影响。
（4） 竖向荷载计算：
包括横向框架的竖向恒载和活载的计算。
恒载由构件自重、装修等材料的重量，按一定的传力途径计算出框架的横梁上的线荷载及柱上的集中力，求出梁的固端弯矩，然后用二次弯矩分配法计算梁、柱的弯矩，用弯矩分配法时采用分层法计算各层弯矩，再进行叠加，求出最后平衡弯矩，再由平衡条件求出梁柱剪力和轴力，并且绘制一榀框架的弯矩图、剪力图和轴力图。
活载计算过程同恒载。
(5) 内力组合：
框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面，支座处一般产生-Mmax和Vmax，跨中截面产生Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析，恒载，活载取支座上部弯矩为负，下部弯矩为正；风载、地震荷载均考虑左右两个方向，然后取出各个构件控制截面处的内力，最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。
（6） 梁、柱截面设计：
在梁的配筋计算中，分为正截面计算和斜截面计算。正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋，同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。
柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合，即|M|max及相应的N；Nmax及相应的M；Nmin及相应的M，取最大的为最终配筋依据。
3.设计过程中应注意的问题
绘制施工图，一般情况下，一个图样应选用一种比例。根据专业制图需要，同一图样可选用两种比例。
设计交通联系部分时，要保证安全、合理、便捷，要充分考虑在最不利情况下应对安全疏散所需的时间以及通道的宽度和距离等。
要尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。
框架外挑梁配筋，由于占地面积的限制、使用功能的要求或结构上的原因，工程上常在框架的梁端设计挑梁。由于框架梁的荷载与外挑梁的实际荷载值不同，所以框架梁与外挑梁的断面尺寸会有所不同，框架梁外挑梁下常设置钢筋混凝土柱。
4.结论
我的毕业设计课题是天津万科办公楼，其中包括建筑设计，结构设计两部分。通过这两部分的设计使我对大学以来所学的各门课程有了一个系统而全面的了解，加深了各专业课程知识的融会贯通。
建筑设计是对拟建建筑物预先进行设想和规划，根据建筑物的用途和要求确定其各部分的形状和尺寸，并将各部分有机地组织到一起，创造出优美协调的建筑空间环境。从中，我
进一步理解民用建筑设计原理和构造的基础知识，掌握建筑施工图的设计方法和步骤，提高绘制和识别建筑施工图的基本技能。根据办公楼的特点，确定了其结构形式为钢筋混凝土框架结构。
在结构设计中，根据荷载规范，正确计算作用在框架上的荷载值；掌握了框架结构的内力分析方法，学会了内力组合；根据控制截面的不利内力值和截面的尺寸进行配筋和节点构造设计。
在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法均参照有关书籍。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。通过此次的毕业设计，我深深地认识到各种规范和规定是设计的灵魂，一定要好好把握。
关键词：框架结构，建筑设计，结构设计，抗震设计
The design of Tianjin wanke office building
Abstract
The wanke company office is located in HeDong District, Tianjin.This project uses concrete frame structure, 54 meters, 15 meters wide, the main structure for the three layers; storey are 3.6m, indoor and outdoor with the height difference 0.45m; frame beams, columns and panels are cast; housing Panel top elevation of 10.8m.The project is a office building, is the administrative staff in the workplace.Designed to shape the arrangements of a regular plane, full use of space.The construction of the project seismic intensity of 7 degrees for the three seismic level, site soil types into two categories.This structure fireproof rank as secondary, use fixed number of year of up to 50 to 100 years, accord with secondary architectural fireproof fixed number of year.The project is a modern building with office-based, and strive to fully reflect the modern features.Prominent in the overall shape of modern, innovative, be concise, crisp, deficiency and exce phase, hardne and softne, gives a vigorous feeling.
The design includes architectural design and structural design of two parts.After the first building in accordance with the structure and layout of the overall after the first local node design steps design.Which include engineering in building design and construction information design conditions.According to office use and building design to determine the number of buildings can accommodate, the size of the room, doors and windows open direction, the width of the stairs of the play surface.Mainly by the construction lobby, offices, conference rooms, duty room, storage room, power distribution room, bathroom, corridors, staircases and other components.Meet the conditions of construction drawings, considering the building layout plan and the local meteorological and geological conditions, drawing floor plans and sections.The structure design, the miion of the frame structural design mainly have: the type selection ,the size of beams、pillars、walls etc., the gravity load calculation, the calculation of internal force and lateral moving in the function of the horizontal force, the internal force analysis of the crowise frame in the function of the horizontal earthquakes, the internal force analysis of the crowise frame in the function of the vertical load and also includes the dint combine、section design、foundation design.Foundation design also concludes footing layout selection, footing plane disposition, and foundation calculation.
The whole project design is basic to match the design and the structure request, have certain rationality.
Through the design of the structure of the office building, acquainted with the whole procees of design, controlled the calculating basic method of the structure design, completed the graduation design miion creately.At the same time, had deeper comprehension to profeional knowledge and basic concept learn, improved the ability of the analysis solve definitely physically problem.
Key Words：frame structure，architectural design，structural calculation，anti-seismic design
