某研发中心办公楼建筑结构设计
摘 要：本工程为镇中某研发中心办公楼建筑结构设计，某集团公司因事业发展，员工不断增加，原有办公场所已不能满足现有要求。为了适应规模扩大的需要，拟新建一栋多层办公楼，总建筑面积控制在4000m2，上下浮动不超过5%。该项目东西临城市道路，北面为公园绿化用地，地势平坦。规划建筑退让道路红线为6米。不考虑日照间距；主导风向：夏季为南风，冬季为北风。总平面中应综合解决好功能分区、出入口、停车场、道路、绿化、日照、消防等问题。主体建筑采用框架结构，耐火等级为二级。建筑层数为五层，层高为3.3～3.6m，总高度控制在24m以下。
关键词：办公楼；建筑；结构；框架
Building structure design of a R & D center office building
Abstract:This project is the architectural structure design of the office building of a research and development center in the town. Due to the career development of a group company, the number of employees is increasing, and the original office space can no longer meet the existing requirements.In order to meet the needs of scale expansion, it is planned to build a multi-storey office building with a total construction area controlled at 4000m2 and not more than 5%.The project is adjacent to the city road from east to west, to the north for the park green land, flat terrain.The red line of the planned building concession road is 6 meters.No sunshine spacing; dominant wind direction: south wind in summer and north wind in winter.In the general plane, functional zoning, entrances and exits, parking lots, roads, greening, sunshine, fire fighting and other problems should be comprehensively solved in the general plane.The main building adopts the frame structure, and the fire resistance rating is Grade II.The number of floors is five floors, 3.3~3.6m, and the total height is controlled below 24m.
Keywords: office building; building; structure; frame
一、引言
随着我国房地产行业的发展，多层框架办公楼的建筑项目越来越多，针对多层框架办公楼的建筑结构设计也得到了广泛的研究和关注。由于钢筋框架结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋框架结构是多层框架最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋框架多层框架结构的发展很快，应用很多。一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。
二、主题部分
本文针对多层框架办公楼的结构设计要点进行了详细的分析，具体如下。
1. 多层框架办公楼的结构设计基础
首先，针对多层框架办公楼的结构设计要合理使用工程地质勘察报告。在多层框架办公楼的工程地质勘察报告中包含基础设计中的各个方面的数据，各项数据要相互匹配，并且使用工程地质勘察报告时要与现场的实际施工情况相结合，在充分了解现场施工情况的前提下，分析工程地质勘察报告在本施工地段的适应性。其次，多层框架办公楼的结构设计要以承载力和变形情况为前提，选用的地基材料尽量选择经济性高的天然地基材料。多层框架办公楼的地基承载力要求高，应充分考虑土层的力学性质，以及土层的稳定性和承载能力等方面。最后，多层框架办公楼的结构设计一般是独立或条形基础的。一般情况下，先由地基的承载能力和变形情况来确定地基的尺寸，再对基础截面的设计进行验算。在计算之后，进行基础地基截面的设计工作，这时要选用地基净反力的计算方法。
2. 多层框架办公楼结构的上部设计要求
首先，多层框架办公楼结构的平面设计具有灵活性的，它主要是提供科学合理的办公场所，以及提供办公场所的特殊立面体型。多层框架办公楼结构的平面和里面形状都要尽量的简单和具有一定的规则，每个部分的刚度要分配均匀，这样可以减少多层框架办公楼结构的出现扭转的可能性，同时，要对多层框架办公楼结构的层高进行统一设置，尽可能的对设计和施工进行简化。其次，多层框架办公楼的楼板结构体系通常采用单向板和双向板两种比较常见的板型，通常情况下通过次梁尽可能使楼板成为双向板的结构，这样可以让楼板结构的整体受力具有一定的合理化，进而让配筋具有一定的均匀性，这样的楼板厚度一般情况下比单向板的设计要薄。通常情况下，要根据具体使用情况，荷载程度以及跨数进行楼板的选择。一般情况下，框架结构的楼板厚度要大于100mm，对楼板进行开洞的处理方法也要特别提起关注。
3. 多层框架办公楼结构的主体结构设计要点
多层框架办公楼结构的超长措施结构超长造成的裂缝主要是受到框架收缩作用和温度变化影响所形成，具体的设计要把握几个方面即可很好的避免这些问题。首先，每隔30至40 m就设置一条后浇带，与此同时，在楼板的框架中添加进多功能的框架外加剂，从而全面的改善框架质量。其次，控制应力集中产生的裂缝，加强孔洞周边有效性的措施。再次，运用较为先进科学的保温隔热措施，特别是屋面设架空层，对于屋面保温隔热层以及外围的护墙所选用的保温隔热材料性能一定要求到位等。最后，根据计算所得结果，加强梁柱所采取措施，特别是中部横梁和边柱，按照计算所得的结果进行配筋加强，对于部分梁长度大于30 m的，对其其加大加密腰筋。
4 . 办公楼的功能要求
办公楼的平面构成其基本形式取决于标准层的思维方式。在考虑标准层时要将以下两方面放在一起进行考虑：一是作为单一空间的办公室空间，另一是被称为核心筒的部分，它集中了如电梯间、楼梯、洗手间和设施等垂直方向重复通用的要素。在决定办公楼的空间时，除了受核心筒类型的影响外，其大致框架也受到办公室的进深尺寸，同标准模数有着密切关系的柱间隔尺寸，以及吊顶的高度的限制。
办公室的进深一般都在12~18m，因为它和标准的对称式办公室容易取得一致。在进行避难流线设计时，要尽量同日常人流设计的一致，并容易识别，以避免在发生火灾等避难疏散时造成混乱，并且为了保证避难通道在火焰和烟雾中的安全。设计要做到火灾发生时，能将过廊和楼梯间同其他部分明确分开。
电梯布置，作为整体建筑物内人和物垂直流线的交通设计。要考虑的电梯的台数、规模、速度以及群体管理等的控制方法。在办公楼内使用的电梯有以下三种类型：载人电梯、载人载货两用电梯和紧急用电梯。
走廊是标准层的主要流线，它和楼梯以及核心筒的类型一同决定了大楼的基本形式。在设计时，需要对使用者的方便性及设备空间的维修管理等进行研究。
办公室由各种各样的性能构成，它的范围涉及到从室内外装修材料到建筑物的抗震性能、设备和电源的设定容量。在一个建筑物内，最重要的是在各自要求的等级上千万不要出现任何的纰漏，尽量地做到均衡，协调性能设定。另外，在等级的设定时，比如抗震的性能，不但是主体结构，也要将室内外装饰材料、机械设备、配管类固定以及伸缩缝的设定等，所有的项目放在一起，统一进行考虑。
门厅作为交通枢纽，其主要作用上接纳、分配人流，室内外空间过渡及各方面交通的衔接。门厅的布局可以分为对称式与非对称式两种。对称式的布局常采用轴线的方法表示空间的方向感，将楼梯布置在轴线上成对称布置在主轴线两侧。门厅设计应注意：门厅应处于总平面中明显而突出的位置，一般应面向主干道，便人流出入方便。门厅内部设计要有明确的导向性，同时交通流线组织简明醒目，减少相互干扰成不知所以的现象。由于门厅是人们进入建筑物首先到达、经常停留的地方，因此门厅的设计，除了合理地解决好交通枢纽等功能要求外，门厅内的空间组合和建筑选型要求，也是公共建筑中重要的设计。
三、总结
在建筑结构设计中，多层框架办公楼的结构设计是一种基础性的设计，也是一种比较常见的设计方法。在多层框架办公楼结构的设计时，现场的设计工作者要根据不同的情况进行合理的结构设计。在实际的设计过程中要遵循相关的规范进行科学合理的设计，本文针对多层框架办公楼结构设计进行了相应的研究，具体包括：多层框架办公楼的结构设计基础；多层框架办公楼结构的上部设计要求；多层框架办公楼结构的主体结构设计要点：第一，多层框架办公楼结构的超长措施，第二，多层框架办公楼装修荷载灵活多变性的应对，第三，多层框架办公楼的楼梯设计要点。希望本文的研究能为多层框架办公楼的结构设计水平的提升带来一定的帮助和启示。
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