一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）选题的依据和意义

毕业设计我选到的课题是某行政中心办公楼建筑与结构设计，来源于老师的命题与工程实际。本次我选择办公综合楼作为毕业设计课题，不仅仅是因为办公楼在今后城市发展中具有重要地位，更为重要的是它的人性化让我对这个行业有了较大的兴趣和信心，进一步加大了我投入建筑设计的积极性。同时，毕业设计还可以使我进一步熟悉建筑空间环境组合设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般工业与民用建筑设计的基本能能够根据不同情况，合理的选择结构，构造方案的能力。能熟练的进行结构计算，较好的掌握计算机在建筑和结构设计计算中的应用，学会利用各种设计资料。在规定的时间内完成设计的所有内容，包括建筑部分跟结构部分的设计图与设计计算书。能使自己了解一些必要的规范，熟练应用CAD和PKPM等必要软件。

也通过毕业设计的实践,使我能够深刻理解多层框架结构的受力性能、变形特点和设计原则。掌握框架结构体系的布置特点,计算简图的确定方法；掌握风荷载及地震作用的计算方法、框架结构内力与位移计算的实用方法；掌握现浇多层框架结构的抗震概念设计,框架的截面设计原理、抗震构造要求及地基基础的设计方法。熟练阅读工程地质报告,熟悉施工图的内容、工作步骤及表达方法,培养自己综合运用专业知识来分析和解决实际工程问题的能力。

（二）国内外研究动态

建筑设计大师、北京市建筑设计研究院首席总建筑师何如玉在首届全国办公楼峰会上呼吁，现代办公楼应尽快走出建设周期短，设计含量低的现实，起环保功能，通风等相关设施朝绿色方向发展。在美国超过30%的新建、改建的办公楼中受到SBS的威胁，中国的上海、北京的几座办公楼空气品质评价中同样显示这个问题；能源的大量吞噬。现代智能化办公楼存在如下弊端：建立在高技术、高能量消耗的基础上，追求高效率和高产出，高效和便利是显而易见的，但舒适实际上是负效应的；出现SBS（世界卫生组织的研究成果－－病态建筑综合症），其症状是人们在其中办公，容易引起疲劳、头痛、全身不适，持久的不良气味感觉等，甚至感冒。何玉如说，不健康的工作环境、资源、能源的大量消耗，给设计工作者提出了可持续发展的问题，办公楼建筑必须走“绿色之路”。 强调绿色办公楼尤其要考虑自然通风因素。而有资料表明，喜爱自然风的凉爽环境比喜爱空调的凉爽环境的人高出20倍。

办公建筑指的是供机关、团体和企事业单位办理行政事务和从事各类业务活动的建筑物。办公建筑也许是20世及21世纪前20年最重要的建筑类型，就如同厂房是19世纪工业时代的象征一样，办公建筑是后工业时代的象征。进入二十一世纪后，美国人做过一项统计，发现美国税收来源的83.5%来自于写字楼，而不是工厂。中国的比例估计还没那么高，但同样，写字楼已经不再像二十世纪工业文明时代那样，仅仅是工厂的管理附属，仅仅是企业的接待站，仅仅是管理者的门面，而真正成为了财富的聚集地。作为当代建设活动的最重要建筑类型之一，办公建筑已遍布各个大、中、小型城市。古典时代的传统行政办公楼结构模式简洁单一，无论从社会学或者是建筑学角度，传统办公楼建筑是人类最大量使用，但却是最反人性、反愉悦的建筑类型：空间单板乏味，形式也呆板雷同，缺乏多样性。而现代办公楼是集各种复杂的综合功能为一体的高智能性办公建筑，这样的办公建筑也是作为经济繁荣、社会进步、技术发展最常见的标志。办公建筑正在扮演着社会经济生活中越来越不可或缺的角色。

办公楼又称为写字楼，它是专门用来处理业务或提供专业性服务的建筑。在50年代，我国的办公楼多为政府办公楼，即使有少量公司办公楼，也明显带有政府的色彩。在我国实行社会主义计划经济时期，办公楼由政府拨款建造，因此每当经济处于低谷或者通货膨胀时，“楼、堂、馆、所”常遭禁建或停建，所指的楼即指办公楼，在那时，办公楼属非必需的建筑，甚至是铺张浪费的代名词。

改革开放后，我国的经济体制从社会主义计划经济向着社会主义市场经济过渡。不少城市的第三产业得到飞速发展，“白领”阶层迅速增长，除了原先在政府和事业单位的职工需要在办公楼上班外，新产生的“白领”职工需要到公司办公楼上班，去处理商务或提供各种专业性服务。从这个意义上说，公司办公楼(写字楼)成了第三产业大军上班必需的“厂房”。从社会发展规律看，第三产业的从业人员和白领阶层会越来越多，现在办公楼观念与以前的办公楼观念有了很大的不同，它们不再是可有可无，可停建或禁建的建筑，而是新兴的第三产业进行“生产”所必需的建筑。诚然，第三产业的从业人员不全都在写字楼上班，如零售业和餐饮服务业等，但是许多第三产业如金融、证券、贸易、房地产及各类专业人士的服务机构如律师事务所、会计师事务所、设计咨询事务所等等都需要在写字楼工作。所以，从这个意义上说，办公写字楼建筑成了城市第三产业发达和不发达的重要标志。判断一个城市的第三产业是不是发达，只要到市中心的商务区数一数有多少栋像样的办公写字楼，了解它们的空置率，就大致能得出结论。

反过来也就是说，城市经济发展水平的各个阶段，第三产业的发达与否，决定了对办公楼的需求。此外，一个国家土地的多少，人口密度，社会制度，人民的习俗，甚至国民的平均高矮胖瘦，都会对办公楼面积酌需求总量造成影响。以美国为例，由于它的经济发展水平在世界前列，第三产业高度发展，土地较多，人口密度相对较小，人们对空间的需求习惯上都大，不管是对住宅、商场，甚至汽车内的空间均如此，办公人员人均办公面积约22平方米，所以城市人口的人均办公楼面积比亚洲的一些发达城市要高许多。

对我国城市建设更有参考意义的可能是香港。1993年香港的人均国民收入与美国相比约是美国的80%，第三产业很发达，是一座国际性的金融贸易城市，现有近600万人口，拥有约600万平方米的办公楼面积，近5年内每年仍有约30万平方米的新办公楼建筑建成。城市人口人均办公楼面积指标约为l平方米。

总之，城市办公楼的供应量应和第三产业的发展相适应，超过了第三产业对办公楼的需求，办公楼的盲目建设或失控会造成空置和资金大量积压：反之，限制办公楼的建设会造成办公楼租金昂贵飞涨，形成“瓶颈”，影响和阻碍该城市的第三产业发展。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

（一）基本内容

建筑设计部分

1．建筑方案设计与初步设计：根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图，经指导老师修改后进行下一步设计。

2．建筑施工图设计：在初步设计基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。

3．写建筑设计说明书

说明书应包括：工程概况及设计依据；总平面设计；平面设计；交通部分及防火设计；立面设计；剖面设计；构造设计。

4．图纸要求：

图纸数量：2号图纸5-6张计算机绘制。

结构设计部分

1．确定上部结构方案，进行结构布置；确定各构件定位尺寸；绘制结构布置草图，为结构计算提供依据。

2．基础方案：分析地基条件，确定基础形式；进行基础平面布置，确定基础埋深。

3．结构计算：验算在地震荷载作用下，结构的层间位移；计算一榀横向或纵向框架的内力，并进行内力组合；进行框架柱的配筋计算；对楼梯和基础进行内力计算及配筋；利用计算机对框架进行内力计算及配筋，并对计算结果进行分析。

4. 绘制结构施工图：内容包括结构平面布置图、计算单元配筋图、基础平面布置图及配筋图、楼梯结构配筋图、结构设计总说明。图纸要求：1号或2号图纸5～6张；

5. 结构说明书和计算书：内容应包括：（1）结构设计提纲，包括工程概况、设计依据、结构计算任务、荷载取值、地基基础及其它；（2）选用结构方案的理由和设计依据；

（二）拟解决的主要问题

不同的办公楼根据使用功能的不同，在建筑上有着不同的侧重点，它是一种空间组合。对于企业单位而言，办公楼可能是为了研发一项产品，为了管理一个公司的各项事务，这就涉及到办公楼在水平向和竖直向的空间布设。在水平向，相关或相近的办公场所位于同一水平面，这样便于相互间的沟通与交流。在房间的几何尺寸功能上，在满足建筑面积许可的条件下，尽可能充分挖掘使用空间。首先，对于单体空间而言，应满足它的使用功能。比如，对于一个会议室的设计。应首先考虑此会议室预容纳多少人，根据人体舒适度的要求，确定每个人的自由活动空间是多少；当这些人在此空间内以最大流量活动时，所需的最大空间是多少；再根据此空间所处的位置，结合整体建筑构造的要求，结合结构布置的要求，从而确定此空间的大小和几何形状。再根据各个单体空间之间的相互联系，从而合理有序地布置同一平面内各个办公室的位置。这样，首先满足同一层的小空间范围内的使用要求，使每一层都能独立完成某一预定任务。

当逐层布设好后，再考虑各层之间在使用功能上的相互联系，从而合理安排楼层，使各个使用空间成为一个整体，为完成某项任务共同服务。在根据使用功能的特点，满足使用要求以后，再从美学的角度，考虑一下建筑的整体造型。最终实现，使办公者在此环境下工作，能感觉轻松，舒适，便利，美观。这便是办公楼建筑设计所要达到的最终目的。

三、研究步骤、方法及措施：

研究步骤：

办公楼的建筑特点决定了它的结构形式。办公楼造型规整，布置灵活，体型简洁，高度适中，根据这些特点，采用钢筋混凝土框架结构为宜。

对于框架结构，在结构受力性能方面，框架结构构件截面较小，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，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。正是因为框架结构体系具有以上这些受力特点，恰好符合办公楼的受力特性。所以，在结构选型上，以框架结构为主要的承重体系。

结构部分计算的大概步骤：

(1)  初估梁柱截面尺寸；

(2)  荷载计算；

(3)  水平地震作用的侧移验算；

(4)  风荷载作用下的侧移验算；

(5)  水平地震作用下横向框架的内力计算；

(6)  竖向荷载作用下框架的内力计算；

(7)  框架梁柱配筋；

(8)  板的配筋计算；

(9)  楼梯配筋；

(10) 基础的设计及配筋计算。

研究方法：

（1）文献研究法：分类阅读有关文献（包括文字、图形、符号、声频、视频等具有一定历史价值、理论价值和资料价值的材料），得出一般性结论或者发现问题，寻找新的思路。

（2）经验总结法：通过对实践活动中的具体情况，进行归纳与分析。

（3）观察研究法：从对事物发展变化过程的观察中获取所需信息，将其归纳整理并进行分析研究，形成新的观念和认识。

通过计算机软件平台来完成各种结构的计算，通过运用各种通用图集和设计规范以及国家地方标准来完成结构的搭建，最后还有应用各种计算机软件，如Word、Excel。绘图软件中的Auto CAD，结构计算中的PKPM。通过运用软件来辅助自己完成研究设计。

研究措施：

1．在建筑方案设计上平立面布置比较规则，内部空间组合完全满足使用功能要求和规范要求。在结构布置上平立面同样也比较简单、规则，是一个有利于抗震的结构平面布置形式,此结构体系具有良好的整体性。

2．从整个建筑体型和立面设计而言完全符合统一与变化、均衡与稳定、韵律、对比、比例、尺度的建筑构图基本美学法则。

3．办公楼结构形式采用的是现浇钢筋混凝土框架结构,这完全符合当前结构设计形式,也是今后很长时间所采用的结构体系。

4．现在建筑设计均用设计软件，但对于我们即将毕业的大学生来说手算为主计算机辅助计算或用计算机计算来作为校核也是本办公楼设计的特色与创新之处。

四、参考文献

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[4] 申彤, 戴颖楠. 唐山开平区某学院办公楼建筑结构设计[C]// 北京力学会第二十二届学术年会. 0.

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[18] Friel, Kyle. Structural Systems Design of an Office Building Located in Laramie, Wyoming.  2016.

五、研究工作进度：

1.准备阶段（约2周）：

熟悉设计内容及具体要求，收集相关资料并完成外文文献收集工作、撰写文献综述和开题报告。

2.设计计算阶段（约5周）：

(1)方案设计与选择：约2周；

(2)绘制施工图：约3周；

3．整理设计文件，编写设计说明书：2周；

4．完成设计，上交审阅：1周

(1)对毕业设计各材料进行修改、完善，并上交审阅：1周；

(2)答辩及准备：1周。具体按学校统一安排进行。

六、教研室评议意见：

教研室主任：

年      月      日

七、系（院）领导审核意见：

1．通过； 2．完善后通过；　３．未通过

负责人：

年　 　月　 　日