山东建筑大学毕业设计正式稿.doc

. .毕业设计题 目：某单位办公楼设计院 部：土木工程学院专 业：土木工程班 级：姓 名：陶双学 号：指导教师：陶双完成日期：. .word. .目 录摘要IV前言1第一局部构造设计21 设计资料22荷载标准值的计算32.1 恒荷载标准值32.1.1 屋面32.1.2 楼面42.1.3屋面框架节点集中荷载标准值42.1.4楼面框架节点集中荷载标准值52.2 活荷载标准值52.2.1 屋面52.2.2 楼面62.2.3 风荷载标准值63材料计算指标64对梁尺寸的验算74.1次梁截面尺寸验算74.2 主梁截面尺寸验算74.3 柱截面尺寸验算84.3.1内柱84.3.2 外柱94.4柱的线刚度计算105 框架内力计算115.1 恒荷载作用115.2 活荷载的内力计算145.3 风荷载作用下的框架内力175.3.1风荷载作用框架的内力本风压值175.3.2用D值法列表计算176 风荷载作用下的侧移验算217 荷载组合与内力组合227.1横梁内力组合表227.2柱内力组合268 框架梁柱配筋308.1 横梁配筋308.1.1 正截面受弯承载力计算308.1.2 斜截面受剪承载力计算318.2次梁配筋设计(按塑性内力重分布计算)328.2.1 次梁正截面承载力计算338.2.2次梁斜截面承载力计算338.3框架柱配筋348.3.1外柱配筋计算表348.3.2内柱配筋计算表358.3.3框架柱的抗剪承载力计算和箍筋配置369 楼面板的配筋计算369.1楼面的配筋计算369.1.1 按弹性理论计算区格的弯矩379.1.2截面设计3910 楼梯设计4110.1 踏步板TB1的计算4210.2 平台板设计4210.3 平台梁设计4311 根底设计4411.1 外柱根底设计4411.2 内柱根底的计算46第二局部施工设计局部4812 编制依据4813 工程概况4813.1 总体概况4813.2 设计概况4913.2.1 建筑设计4913.2.2 构造设计4913.3 工程、水文及气象概况5013.4 施工条件5013.5 工程特点5013.6 主要分项工程工程量5114 施工部署及方案5314.1总体部署5314.2工程的管理组织5414.2.1工程管理班子主要管理人员5414.2.2工程部主要管理人员及职能部门职责5414.3施工方案5514.3.1根底工程阶段5514.3.2构造工程阶段5514.3.3装饰工程阶段5715 施工总平面布置5816 施工准备工作5817主要工程工程施工方法6017.1土方与根底工程施工方案6017.1.1土方开挖6017.1.2垫层浇筑6117.1.3根底钢筋工程6117.1.4根底模板工程6317.1.5根底混凝土浇筑6317.1.6基槽及房心土回填6417.2主体构造施工方案6417.2.1垂直运输和脚手架6417.2.2主体构造主要工程施工方法6517.3主要装饰工程施工方案7017.3.1屋面工程7017.3.2楼面工程7117.3.3外墙涂料工程7217.3.4内墙及顶棚抹灰7218 平安技术措施7318.1防坠落措施7318.2平安用电措施7318.3施工机具平安防护措施7418.4平安防火措施7419 文明施工措施7520 雨季施工措施76结论79辞80参考文献81摘 要本次设计为某单位办公楼设计，设计的内容包括构造设计和施工组织设计两局部。设计采用钢筋混凝土现浇框架构造，建筑层数为四层，建筑总高度19.6m，总建筑面积3500。根据设计要求，设防烈度为6度，抗震等级为四级。设计要求考虑抗震构造要求，选取了一榀框架进展计算，同时也进展了板计算、楼梯计算及根底计算。计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；恒载、活载、风荷载作用下构件弯矩、剪力及轴力的计算；框架内力组合；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算及根底配筋计算。框架受力钢筋主要采用HRB335级钢筋，箍筋主要采用HPB235级钢筋；根底采用钢筋混凝土柱下独立根底。砼等级严格按照设计要求，垫层为C15混凝土，根底、阳台、雨篷、构架、架空层为C30钢筋混凝土，B、C区根底顶面至标高3.5米柱、梁、板、墙为C30钢筋混凝土。卫生间为C25钢筋混凝土，构造柱、圈梁等未注明的现浇构件为C25钢筋混凝土。整个方案设计根本符合设计和构造要求，具有一定的合理性。通过对本办公楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了设计的全过程，掌握了构造设计计算的根本方法。同时，对这些年所学的专业知识和根本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。关键词：钢筋混凝土构造；框架构造；构造设计；施工组织设计 . .word. .前 言 本工程为某单位综合办公楼，位于XX市市区，解放路北，建筑物不临街。综合考虑了周围环境，功能需求等因素，本着美观、大方、环保、适用等原那么进展设计。办公楼共分四层，无地下室，采用不上人屋面。该建筑物东西长53米，南北宽15.3米，设置设两部楼梯、两部电梯，建筑物总高度19.6米，建筑面积约3500左右，办公楼功能分区合理，采光控制得当，窗的位置布置合理，自然通风效果良好，所用材料均符合国家相关标准，且更加人性化，房间的装饰设计不仅环保而且优雅舒适。本工程为现浇框架，构造受力明确，布置均匀。竖向荷载作用下的内力计算采用采用分层法计算，水平荷载作用下的内力计算采用反弯点法和D值法进展内力计算。在荷载组合时，同时考虑到以恒荷载控制和以活荷载为主的荷载组合方式。活荷载计算过程中采取满跨布置。根底采用柱下独立根底，用正常使用极限状态的标准组合确定截面尺寸，用承载力极限状态的根本组合进展配筋计算，满足根底高度要求，满足抗冲切承载力要求，内力组合计算所取得的数值中对框架梁取最大弯矩和最大剪力进展配筋计算，对框架柱采用最大的轴力及相应的剪力和弯矩进展配筋计算。本设计分构造设计和施工设计两局部，参照了现行国家规X、标准。构造设计局部计算准确，构造布置简捷，传力途径明确，构造受力合理。施工设计局部布局合理，省工省料，施工进度方案明确。通过对本办公楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了整个设计过程，掌握了构造设计计算的根本方法。同时，对这些年所学的专业知识和根本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。第一局部构造设计1 设计资料1 该工程地质条件：场地地势平坦，地层构造简单，层位稳定，比拟均匀，最高地下水位距地面6m，最低地下水位距地面12m，地下水对混凝土无腐蚀性。填土层为人工填土地基约0.5-0.8m，粉质粘土约0.5m，砾粘土层约0.5m ，fak240kN/m22 气象资料：根本风压值：0.45kN/m250年重现期雪荷载：0.3 kN/m250年重现期kN/m2主导风向：夏季为南、西南风，冬季为东北风。室外温度：常年气温100C360C冻结深度：0.5m地震烈度：6度3活荷载：楼面活荷载标准值2.0kN/m2；屋面活荷载标准值0.5kN/m2按不上人屋面考虑。4材料：根据施工单位条件和材料供给情况，选用混凝土强度等级C25；钢筋为HRB335级热轧钢筋d>12mm及HPB235级热轧钢筋d<10mm2 荷载标准值的计算参照已有建筑物配件图集?荷载规X?对材料的取值方法，分层分布计算出有关的恒荷载标准值。2.1 恒荷载标准值2.1.1 屋面100厚混凝土 25×0.102.5 kN/m220厚1：3水泥砂浆 0.02×200.4 kN/m220厚1：3水泥砂浆 0.02×200.4 kN/m21：8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40 0.205×40.82 kN/m2100厚憎水膨胀珍珠岩保温 0.1×40.4 kN/m230厚1：3水泥砂浆保护层 0.03×250.75 kN/m26厚1：0.5：1水泥石膏砂浆打底 0.006×200.012 kN/m27厚1：3：9水泥石膏抹平 0.007×200.014 kN/m23厚麻刀灰罩面 0.003×200.06 kN/m2屋面恒荷载 5.59 kN/m2框架梁自重 0.3×0.7×25=5.625 kN/m2梁侧粉刷 2×0.7-0.1×0.02×17=0.442 kN/m2作用在顶层框架梁上的线荷载为：kN/m2 kN/m22.1.2 楼面 100厚现浇混凝土 25×0.1=2.5 kN/m240厚细石混凝土 0.04×25=1.0kN/25厚 1:2水泥砂浆找平层 20×0.025=0.5kN/8-10厚铺地面 0.651 kN/m26厚1：0.5：1水泥石膏沙浆 20×0.006=0.12kN/7厚水泥石膏 0.007×200.014 kN/m23厚麻刀灰罩面 0.003×200.06 kN/m2楼面恒荷载 5.42 kN/m2框架梁自重及粉刷 6.067 kN/m边跨填充墙自重及墙面粉刷 14.934 kN/m因此作用在中间框架梁上的线荷载为： kN/m kN/m kN/m2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重 0.3×0.7×3.6×25=20.25kN 粉刷 0.02×0.7-0.1×2×3.6×17=1.59kN 1m高女儿墙自重 1×3.6×0.24×19=16.42kN粉刷 1×0.02×2×3.6×17=2.45kN次梁自重 0.25×0.5×3.6×25=11.25kN粉刷 0.02×0.5-0.1×2×3.6×17=0.98kN 次梁传来屋面自重 0.5×6.6+3×3.6×0.5×5.59=96.69kN 联系梁传来自重 0.5×6.6+3×3.6×0.5×5.59=48.3kN中间联系梁自重 0.3×0.7×6.6×25=20.25kN粉刷 0.02×0.7-0.1×2×3.6×17=1.59kN屋顶边节点集中荷载 kN顶层中节点集中荷载 kN次梁节点集中荷载 kN2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重 20.25kN粉刷 1.59kN钢窗自重 2×2.1×2.0×0.45= 3.78kN窗下墙自重 0.24×0.9×6.6×19= 27.09kN粉刷 0.12×3.6-0.9-0.7×0.02×17= 0.816kN 框架柱自重 0.4×0.5×3.6×25= 18.23kN粉刷 1.8×0.02×3.6×17= 2.2kN联系梁传来楼面自重 0.5×6.6+3×3.6×0.5×5.42= 46.83kN中间层边节点集中荷载 kN中间层中节点集中荷载 kN次梁节点处集中荷载 kN2.2 活荷载标准值2.2.1 屋面雪荷载 0.3kN/按不上人屋面的承重钢筋砼屋面一般取0.5kN/考虑维修荷载较大，可作0.2kN/的增减，本处取为0.5kN/。两者不同时考虑取较大值,即0.7×3.6=2.52kN/m.2.2.2 楼面按“办公楼一栏，标准值取2.0kN/,那么有2.0×3.6=7.2kN/m 组合分数=0.7 准永久值系数=0.5kN/m2.2.3 风荷载标准值根本风压=0.45kN/ 50平重现期风载体型系数 =0.8-0.5=1.3风压高度系数，按B类地区城市郊区由?建筑构造荷载?查得需值见表1离地高度5101520301.001.001.141.251.42风振系数，房屋高度未超过30m， =1.0作用于各类楼面处的集中风荷载标准值4层:=1.0×1.3×1.14×0.45×6.6×3.6/2=7.92kN3层=1.0×1.3×1.00+1.00/2×0.45×6.6×3.6/2=15.44kN 2层=1.0×1.3×1.00+1.00/2×0.45×6.6×3.6/2=15.44kN4层:=1.0×1.3×1×0.45×6.6×(1.8+2.1)=15.06 kN3 材料计算指标C25混凝土： =11.9N/m ,=1.27N/m ,=1.78N/m ,=2.8×104N/mHPB335钢筋： =210N/HRB235钢筋： =300N/,=0.554 对梁尺寸的验算4.1 次梁截面尺寸验算l=6.6m取h=(l/181/12)=360550 取h=500mm b=250mm作用在次梁上的荷载设计值屋面 次梁上的等效均布荷载=10.25kN/m楼面 次梁上的等效均布荷载=9.94kN/m次梁恒荷载标准值屋面 2×10.25+3.13+0.27=23.9 kN/m楼面 2×9.94+3.13+0.27=23.28 kN/m作用在次梁上的荷载设计值 屋面 1.2×23.9+1.4×2.52=32.21 kN/m楼面 1.2×23.28+1.4×7.2=38.02 kN/m 按跨度=6600mm 荷载设计值为0.8×38.02=30.417 kN/m的简支梁那么 M=×30.417×6.62=165.58kNm V=×30.41×(0.9×6.6)=89.40kN斜截面抗剪承载力对截面要求： 0.25=0.25×11.9×300×440=327.25kNV按采用单筋梁的截面所能成受的最大弯矩设计 (1-0.5)=0.55×(1-0.5×0.55)×11.9×250×4402=229.66kNm所以初选截符合要求梁惯性矩：=×250×=2.6×1094.2 主梁截面尺寸验算尺寸： b×h=300mm×700mm1. 作用在梁上的荷载设计值屋面： 1.2×27.45+1.4×2.38=36.28 kN/m楼面： 1.2×41.72+1.4×6.82=59.61kN/m2. 按跨度=6600mm 荷载设计值为0.8×59.61=47.69 kN/m的简支梁，那么 M=×47.69×7.22+108.92×7.2/4=505 kNm V=+F=×47.69×(0.9×7.3)=263.4kN3. 斜截面抗剪承载力对截面要求： 0.25=0.25×11.9×300×640=615.8 kNV按采用单筋梁的截面所能成受的最大弯矩设计 (1-0.5)=0.55×(1-0.5×0.55)×11.9×300×6402=657.75kNm所以初选截符合要求梁惯性矩：=×300×=1.05×1010mm4.3 柱截面尺寸验算4.3.1内柱按轴心受压估算，对底层柱其轴心受压标准值有：恒荷载： 36.28+3×59.61×(2.1+7.2)/2=709.6.55kN活荷载： 2.39+3×6.82×2+7.2/2=106.8kN那么预估的轴力设计值： 1.2×709.6+1.4×106.8+105.89×3/2+180.28×3+108.92/2+91.27=1846kN考虑弯矩影响，乘以扩大系数1.2×1846=2216kN取底层高h=6000mm,那么有 6000×1/201/15=300400mm初选柱子尺寸： b×h=400mm×400mm按轴心受压算柱子的配筋： =1.0h=6000mm由,查表得： /b=6000/ 400=15 =0.87= =2216000/(0.9×0.87)/300-11.9×400×400/300=3087=0.019<0.03 故可选内柱截面尺寸b×h=400×400 I=2.133×4.3.2 外柱按1/201/15层高，初选外柱截面尺寸b×h=400mm×500mm 预估轴力和弯矩：近似取外柱轴力为内柱一半： N=0.5×2216=1108kN=0.55×11.9×400×470=1230kNN应按大偏心受压对称计算。弯矩由风荷载产生:=7.9+15.44+15.44+15.06=53.86kN预估弯矩： M=1/4×1.4×53.86×2/3×6=75.4 kNm 配筋计算：对称配筋=86mm;=20mm500/30=17mm=+=68+20=88mm，=1.25h=1.25×6000=7500mm=0.5=0.5×11.9×400×500/1108000=1.071.0取=1.0,=7500/500=1515 取=1=+=1.84e=1.84×8840=372=0.5=0.174=256mm2 故可选外柱截面尺寸b×h=400×500 I=4.167× mm24.4 柱的线刚度计算 根据梁、柱截面惯性矩及其长度，可求得梁、柱线刚度i=。 在内力分析时，只需要用梁、柱的相对线刚度。=694500E 图4.1 框架相对线刚度 =355500E =1240079E5 框架内力计算5.1 恒荷载作用图5.1 框架恒荷载作用图5-2 顶间层计算单元图5.3 中间层计算简图5.4 底层计算简 (a)弯矩图 (b)剪力和轴力图图5-5 恒荷载作用下的框架内力5.2 活荷载的内力计算 本建筑为办公室活荷载可按满跨布置 主梁等效均布活荷载 楼面 =2×17/32×0.7×1.8=3.825kN 屋面=2×17/32×2×1.8=1.34kN次梁传来集中活荷载楼面2×1/2×(3+6.6)×1.8×2=34.56kN 屋面2×1/2×(3+6.6)×1.8×0.7=12.1kN乘以增大系数1.4 图5.6 活荷载的作用图5.7 顶层计算单元图5.8 中单元计算单元 图5.9 底层计算单元 (a)弯矩图 (b)剪力和轴力图5.10 活荷载作用下的框架内力5.3 风荷载作用下的框架内力将风荷载标准值wk乘以荷载分项系数1.4 得风荷载设计值Fw. 5.3.1风荷载作用框架的内力本风压值0=0.45kN/ 风载体型系数 s=0.80.5=1.3 表5.1 离地高度51015z1.001.001.14建筑总高度未超过30m时z =1.0；楼面处集中风荷载标准值按以下公式计算Fk=zsz0ah四层：F4k=7.92×1.4=11.09kN三层：F3k=(7.92+15.44)×1.4=32.7kN二层F2k=(7.92+15.44+15.44)×1.4=54.32kN一层：F1k =(7.92+15.44+15.44+15.06)×1.4=75.4kN5.3.2用D值法列表计算(1) 各柱剪力各柱剪力见下表5-2和5-3系数4(11.09kN)3(32.7kN)2(54.32kN)1.034.101.034.101.034.100.340.670.340.670.340.671.11()1.12()1.11()1.12()1.11()1.12()4.46()2.762.788.148.2113.5213.64表5-2 2-4层h=3.6剪力V系数1.726.840.5970.831.160.833.9821.9614.72表5.3底层剪力VFw=84.99kN h =5.4 m2求反弯点高度：计算结果见表5-4表5.4 反弯点高度层数第四层m=4,n=4,h=3.6柱号1.030.351.00001.001.264.10.451.00001.001.62层数第三层(m=4,n=3,h=3.61.030.451.001.001.001.624.10.51.001.001.001.80层数第二层m=4,n=2,h=3.61.030.451.001.001.1701.624.10.501.001.001.1701.80层数第一层m=4,n=1,h=3.61.720.60_00.860002.166.840.55_00.860001.98图5.11 风荷载的框架内力 根据各柱端的剪力植和反弯点高度，即可求出柱端和两端弯矩作风作用下的框架弯矩图及剪力图。左风作用下的弯矩图和剪力图如图6 风荷载作用下的侧移验算取刚度折减系数0.85，求出框架的实际侧移刚度等于相对侧移线刚度乘以线刚度为1.0时的侧移线刚度546943,风荷载采用荷载标准值。因房屋高度小于50m，故框架总体剪切变形，可算出框架的房间相对侧移和定点侧移层间相对侧移和定点侧移表6-1位置相对值1/4004层7.932390000.00291/12413793层23.3432390000.00851/4235292层38.7832390001.0141/2571421层53.8414268360.441/8182顶点=0.461/77351/5007 荷载组合与内力组合7.1横梁内力组合表本例不考虑地震作用,考虑如下三种组合恒荷载+活荷载 ;恒荷载+风荷载;恒荷载+0.9(活荷载+风荷载)表7.1横梁内力组合顶层杆件号截面跨中左右跨中内力种类MVMMVMVM横荷载-150.6+148+204.98-187.3-158.2-118.350+118.35活荷载-18.32+14.9+19.49-20.66-15.55-11.370-11.37风荷载6.461.271.882.691.272.812.680内力组合恒+活+-168.92+162.9+224.47-207.96-173.75-129.720-129.72恒+风+或+-157.06+149.27+206.86-190-159.47-121.162.68+118.35恒+活+风+0.9+或-172.9+162.55+224.21-208.32-173.34-131.112.68+128.58表7.2恒梁内力组合3层杆件号截面跨中左右跨中内力种类MVMMVMVM横荷载-244.13+204.54+221.89-234-201.73-100.360+100.36活荷载-57.04+43.65+65.38-55.84-43.32-25.140+25.14风荷载19.64.034.069.444.039.849.370内力组合恒+活+-301.17+247.9+287.27-234-245.05-125.50+125.5恒+风+或+-263.73+208.57+225.95-243.44-205.76-110.29.37+100.36恒+活+风+0.9+或-313.11+247.45+284.39-292.75-244.35-137.84843+122.99表7.3 横梁内力组合2层杆件号截面跨中左右跨中内力种类MVMMVMVM横荷载-243.6+204.41+221.94-234.43-201.86-99.920+99.92活荷载-57.59+43.6+64.64-56.75-43.37-24.20+24.2风荷载39.968.2310.3619.268.3220.0719.110内力组合恒+活+-301.19+248.01+286.59-291.18-245.23-124.120+124.12恒+风+或+-283.96+212.64+232.3-253.69-210.18+119.9919.11+99.92恒+活+风+0.9+或-331.40+251.06+289.45-302.84-248.38-139.7617.2+121.7 表7.4 横梁内力组合1层杆件号截面跨中左右跨中内力种类MVMMVMVM横荷载-217.32+201.74+238.62-227.35-204.53-119.80+119.8活荷载-52.61+43.15+68.06-55.01-43.82-28.870+28.87风荷载66.713.3118.7729.1213.3130.3328.890内力组合恒+活+-269.93+244.89+306.68-282.36-248.35-148.670+148.67恒+风+或+-248.02+215.05+257.39-256.47-217.84-150.1328.89+148.67恒+活+风+0.9+或-324.7+252.55+316.77-303.07-255.95-173.0826+145.78从横梁内力组合表可看出：除顶层横梁的内力较小外，各层横梁的内力比拟接近，恒荷载加风荷载的组只有在BC跨时起控制作用，风荷载对各层横梁支座及横梁的内力影响较大，为方便施工，顶层横梁采用一种配筋，其余各层横梁采用另一种配筋，各控制截面的内力设计值如下： 表7.5横梁控制截面内力设计值位置A支座AB跨中MB支座左 B支座右BC跨跨中MM V M V M V 顶层-132.26+161.15+224.47-173.65-167.3-130.570+129.72其他层 -268.6+243.05+316.77-251.88-248.36-73.30+148.677.2柱内力组合框架柱是偏心受压构件，其主要内力是轴力和弯矩，采用对称配筋时，由大偏心控制的组合项为与相应的N，V以及与相应的M，V。由小偏心控制的与相应的M，V，当多层框架柱。 表7.6 柱内力组合四层杆件号截面上端 下端剪力上端下端剪力内力种类M N M NV M N M N V恒荷+150.6+237.0-125.9+372.8-76.79-68.95+249.5+66.70+358.8+37.7活载+18.32+20.95-26.42+23.33-12.43-9.29+26.45+14.09+33.03+6.49风载6.461.33.481.32.765.51.384.51.382.78力组合恒+活= + +168.9+257.9 -152.2+39