框架结构办公楼设计.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流框架结构办公楼设计.精品文档.目 录前 言1结构设计部分21 结构布置21.1 工程概况21.2 场地工程地质条件概述21.3 结构设计32 楼盖设计32. 1 重力荷载代表值的计算32.2 板弯矩计算63 楼梯结构设计133.1 梯段板计算213.2 平台板计算：223.3 平台梁计算 (PL1)234一榀横向框架的结构设计174.1 荷载收集254.2 梁柱线刚度计算314.3 恒荷载作用下框架内力分析334.4 竖向活荷载作用下框架内力分析394.5 水平地震作用下框架内力分析和侧移验算424.6 风荷载作用下框架内力分析及侧移验算494.7 内力组合574.8 内力调整584.9 框架截面设计615 基础设计695.1 基础设计（边柱A）695.2 基础设计（中柱B）765.3 基础梁设计81施工设计部分836.1 施工组织设计说明836.2 编制单位工程施工图预算说明836.3 工程量计价836.4 投 标 书846.5 开 标 一 览 表847 分部分项工程量清单898 分部分项工程量清单计价表969 措施项目清单计价表10410 其他项目清单计价表10511 分部分项工程量清单综合单价分析表10612 规费、税金项目清单与计价表10913 施工组织设计11013.1 工程概况11013.2 施工部署11213.3 施工测量准备工作11713.4 土方工程12013.5 桩基础工程12113.6 钢筋工程12513.7 模板工程12913.8 混凝土工程13613.9 脚手架工程14213.10 砌筑工程14713.11 门窗工程14913.12 屋面工程15113.13 装饰工程15313.14 楼面工程15613.15 防水工程16513.16 工期保证措施16513.17 质量措施16613.18 安全教育16813.19 消防保卫措施17013.20 工期保证措施17113.21 节能措施17213.22 降低成本措施172结 语173致 谢174参考文献175前 言本设计是按照XX学院土木工程学院2012年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“XX办公楼”。内容包括结构设计施工设计两部分。本工程为框架结构，框架结构的设计始于欧美，二十世纪后得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对教学楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。这次设计是在指导老师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢！鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。编者：XX年 月 日结构设计部分1 结构布置1.1 工程概况：1.1.1 工程资料 该工程为XX办公楼，抗震设防烈度按7度设计，结构类型采用八层混凝土框架结构，耐火等级及耐久等级均为二级。该工程的室内首层地面标高±0.000，室内外高 差600。首层、二层层高4.2 m，标准层层高3.6 m。结构平面布置：长60.66m,宽25.86m1.12 建筑物功能与特点本办公楼为中等规模办公楼，位于吉林市，采用“L”字型，建筑物平面简单，规则。具体建筑设计概况如表1-1：表1-1 建筑设计概况序号项目内容1建筑功能办公2建筑特点功能多样，立面造型美观3建筑面积10206.564建筑层数地上8层地下05建筑层高首层、二层4.2m三至八层3.6m6建筑平面横轴编号1-10轴纵轴编号A-E轴7建筑防火防火分类为二级，室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓8抗震方面建筑的平立面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求9屋面屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为3%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为内排水。屋面做法采用苯板板保温层屋面。1.2场地工程地质条件概述：1.2.1建筑场地该场地位于市区内，场地地势平坦，由钻探资料探明场区地层由上而下分别为：（1）杂填土：黑褐色，含有大量砖石碎块和人工垃圾，厚约1.2米；（2）粉质粘土：棕黄色，稍湿，呈可塑状态，厚约3.6米；（3）淤泥质土：黑灰色，含有大量腐植质，呈流塑状态，厚约4.9米；（4）粉土：黄褐色，密实状态，未穿透。各类土的主要物理力学性质指标见表1-2。表1-2 土的物理力学性质指标层次土层名称土层厚度(m)土的天然密度(t/m3)土的天然含水量(%)孔隙比e塑性指数IP液性指数IL土的内摩角(度)土的粘聚力C(kPa)压缩模量ES(MPa)承载力特征值fak(KPa)1杂填土1.22粉质粘土3.61.87240.70140.52512.09.01803淤泥质土4.91.75431.5191.2105.03.0954粉土未穿透1.80220.68297.68.62101.2.2地下水情况本场区地下水属潜水，水位高程为-2.5米，略受季节的影响，但变化不大。根据该场区原有测试资料，地下水无腐蚀性。1.2.3自然条件：1自然条件地势平坦（见附地形图）；地质资料：场地土类别、地质勘察资料见地质勘察报告；抗震设防要求：七度设防；基本风压：0.50KN/，基本雪压：0.45KN/；土壤冻结深度：1.8m。1.3结构设计1.3.1 结构选型结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构承重方案：纵横向承重框架体系结构布置：结构布置图见图1-11.3.2 梁.柱截面尺寸的初步确定1.3.2.1 梁的截面尺寸主梁: 横梁：=(1/101/15)=(1/101/15)×7500mm=500mm750mm取=700mm=(1/21/3) =(1/21/3)×700mm=250mm350mm 取=300mm纵梁：=(1/101/15)=(1/101/15)×7200mm=480mm750mm 取 =700mm=(1/21/3) =(1/21/3)×700mm=250mm350mm取 =300mm走廊： 取h=500mm，b=300mm次梁: =(1/81/14)=(1/81/14)×7200mm=515mm900mm取 =600mm=(1/21/3)=(1/21/3)×600mm=200mm300mm取 =250mm图1-1结构布置图1.3.2 柱的截面尺寸估算（依据轴压比计算）底层中柱 (=1.25)底层边柱 (=1.3) KN/m N/ 取mm根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下：1-3层 650mm×650mm （混凝土C40）4-5层 550 mm×550 mm （混凝土C40）6-8层 550mm×550mm (混凝土C35)底层柱高：室内外高差为0.60m，地梁顶面标高为-0.50m。则h c=4.2+0.5=4.70m 取4.7 m。1.3.3 楼板厚度根据板跨及荷载确定板厚：双向板：mm均为mm, 则取楼面板厚为mm，屋面板厚为mm。2楼盖设计2. 1 标准层楼板计算2.1.1 荷载收集楼面: 30厚水磨石地面面层 0.03×24kN/m² =0.72kN/m²100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.10m×25 kN/m³=2.5kN/m²合计: 恒载标准值: 3.475kN/m² 活载标准值： 2.0kN/m²2.1.2. 弯矩计算代表简支边；代表固定边平行于方向板中心单位板宽内的弯矩；平行于方向板中心单位板宽内的弯矩；固定中点沿方向单位板宽内的弯矩；固定中点沿方向单位板宽内的弯矩。2.1.2.1 板弯矩计算2.1.2.1 双向板弯矩计算见表2-1，表2-2，表2-3弯矩计算：（弹性理论）卫生间按弹性理论计算，其他按塑性理论计算g=g+=4.17kN/m2+kN/m2=5.57kN/m2 q=kN/m2=1.4kN/m2 p=g+q=5.57kN/m2 + 1.4kN/m2 =6.97kN/m2 表2-1 弯矩计算区隔B1L01/L02 3.6m/7.25m=0.5跨内计算简图m1(0.0559×5.57+0.0965×1.4)×3.62=5.79kN·m/mm2(0.0079×5.57+0.0174×1.4)×3.62=0.89kN·m/mm1(v)5.79kN·m/m+0.2×0.89kN·m/m=5.97kN·m/mm2(v)0.89kN·m/m+0.2×5.79kN·m/m=2.059kN·m/m 支座计算简图m1'0.1179×6.97kN/m2×3.62m2=10.65kN·m/mm1''0.0786×6.97kN/m2×3.62m2=7.1N·m/m表2-2 弹性板计算表区隔B2L01/L023.6m/7.5=0.48m跨内计算简图m1(0.0559×5.57+0.0965×1.4)×3.62=5.79kN·m/mm2(0.0079×5.57+0.0174×1.4)×3.62=0.89kN·m/mm1(v)5.79kN·m/m+0.2×0.89kN·m/m=5.97kN·m/mm2(v)0.89kN·m/m+0.2×5.79kN·m/m=2.059kN·m/m 跨中计算简图m1'0.1179×6.97kN/m2×3.62m2=10.65kN·m/mm1''0.0786×6.97kN/m2×3.62m2=7.1N·m/m表2-3 弹性板计算表区隔B3L01/L023.6m/7.5=0.48m跨内 计算简图m1(0.0408×5.57+0.0965×1.4)×3.62=4.70kN·m/mm2(0.0028×5.57+0.0174×1.4)×3.62=1.95kN·m/mm1(v)4.7kN·m/m+0.2×1.95kN·m/m=5.09kN·m/mm2(v)1.95kN·m/m+0.2×4.7kN·m/m=2.89kN·m/m 跨中计算简图m1'0.0836×6.97kN/m2×3.62m2=7.55kN·m/mm1''0.0596×6.97kN/m2×3.62m2=5.38N·m/m2.2.2. 弯矩计算（塑性理论）代表简支边；代表固定边平行于方向板中心单位板宽内的弯矩；平行于方向板中心单位板宽内的弯矩；固定中点沿方向单位板宽内的弯矩；固定中点沿方向单位板宽内的弯矩。区格板4 计算跨度：l=3.75ml=7.2mnl/l7.2/3.751.92,取0.27,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.2=0.27×3.75×1.01×=2×7.2×14.4×=0M2=l01m1=2×0.27×3.75×m1=2.03 m10由公式得：2××7.2+2×1.01×+14.4×+0+2.03m1+0=解得：4.44kN·m/m故得：0.27×4.441.2kN·m/m m1=m1=2×4.448.88kN·m/mm1”=0 m2=m2=2×1.22.4kN·m/mm2”=0区格板B5l01=3.75m l02=7.2mnl/l7.2/3.751.92,取0.27,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.2=0.27×3.75×1.01×=2×7.2×14.4×0由公式得：2×m1×7.2+2×m1×1.01+2×14.4×m1+2.03m1+0解得：3.09kN·m/m故得：0.27×3.090.83kN·m/m m1=m1”=m1=2×3.096.18kN·m/m m2=m2=2×0.83×0.271.48kN·m/mm2”=0区格板B6 l01=3.75ml02=7.2mnl/l7.2/3.751.92,取0.27,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.2=0.27×3.75×1.01×0=2×7.2×14.4×0由公式得：2×m1×7.2+2×m1×1.01+0+14.4×m1+2.03m1+0解得：4.44故得：0.27×4.441.2kN·m/mm1=0m1"=m1=2×4.448.88kN·m/mm2=m2=2×1.22.4kN·m/mm2”=0区格板B7l01=3m l02=7.5mnl/l7.5/32.5取0.16,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.5=0.16×3×0.48×=2×7.5×15×0由公式得：2×m1×7.5+2×0.48×m1+2×15×m1+0.96m1+0解得：2.17kN·m/m故得：0.16×2.170.35kN·m/mm1=m1”=m1=2×2.174.34kN·m/mm2=m2=2×0.16×2.170.69kN·m/mm2”=0区格板B8 l01=3.6ml02=7.5mnl/l7.5/3.62.08,取0.23,2×7.5,0.23×3.60.83×= ,0由公式得：解得：2.94N·m/m故得：0.23×2.94=0.68N·m/m =2×2.94=5.88kN·m/m=0.23×2×2.94=1.35kN·m/m区格板B9计算跨度：l3.3m l02=7.5mnl/l7.5/3.32.27,取0.19,2×7.5,0.19×3.30.63×= ,0由公式得：解得：2.56N·m/m故得：0.19×2.56=0.49N·m/m =2×2.56=5.12kN·m/m=0.19×2×2.56=0.97kN·m/m m2”=0区格板B10l01=3.6ml02=7.5mnl/l7.5/3.62.08,取0.23,2×7.5,0.23×3.60.83×0.23×3.60.83×=0=0由公式得：解得：2.94N·m/m故得：0.23×2.94=0.68N·m/m =2×2.94=5.88kN·m/m=0=0.23×2×2.94=1.35kN·m/m m2”=0区格板B11l01=2.55ml02=6.6mnl/l6.6/2.55m=2.590.15,2×7.5,0.15×2.550.38×由公式得：解得：1.55N·m/m故得：0.15×1.55=0.23N·m/m =2×1.55=3.10kN·m/m=0.15×2×1.55=0.46kN·m/m m2”=0区格板B12l01=3.75ml02=7.2mnl/l7.2/3.751.92,取0.27,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.2=0.27×3.75×1.01×=2×7.2×14.4×由公式得：2×m1×7.2+2×m1×1.01+2×14.4×m1+2×2.03m1+0解得：2.96kN·m/m故得：0.27×2.960.80kN·m/m m1=m1"=m1=2×2.965.92kN·m/m m2=m2”=m2=0.27×2×2.961.60kN·m/m区格板B13l01=3.6ml02=7.2mnl/l7.2/3.62,取0.25,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.2=0.25×3.6×0.9×=2×7.2×14.4×由公式得：2×m1×7.2+2×m1×0.9+2×14.4×m1+1.8m1+0解得：2.90kN·m/m故得：0.25×2.900.75kN·m/m m1=m1"=m1=2×2.905.8kN·m/m m2=m2”=m2=0.25×2×2.91.45kN·m/m区格板B14 l01=3.6ml02=7.2mnl/l7.2/3.62,取0.25,2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞线上的总弯矩为：l02×7.2=0.25×3.6×0.9×=2×7.2×14.4×由公式得：2×m1×7.2+2×m1×0.9+14.4×m1+0+1.8m1+0解得：4.18kN·m/m故得： m1=m1=2×4.188.36kN·m/mm1"=00.25×4.188.36kN·m/m m2=0m2”=m2=0.25×2×4.181.04kN·m/m2.1.2单向板弯矩计算跨度3.0mg + q = 7.67KN/m 2.2 配筋计算单向板跨中配筋计算混凝土强度为C25（）钢筋为HPB300（）mm选用8110，实配>各区格板跨及支座弯矩已求得，取截面高度支座处。即可查表得钢筋配置面积间距。板配筋如下表2-4表2-4 标准层楼板跨中配筋计算截面kNm选配钢筋实配B1方向5.978160314方向2.058200251B2方向5.978200251方向2.058200251B3方向5.098160314方向2.898200251B4方向4.448200296方向1.208200251B5方向3.098200251方向0.838200251B6方向4.448200251方向1.208200251B7方向2.178200251方向0.358200251B8方向2.948160314方向0.688200251B9方向2.568200251方向0.498200251B10方向2.948160314方向0.688200251B11方向1.558200296方向0.238200251B12方向2.968200251方向0.808200251B13方向2.908200251方向0.758200251B14方向4.188200251方向1.058200251B15方向8.638100503B16方向8.638100503表2-5 标准层楼板支座配筋计算截面M/kN.m选配钢筋实际面积截面M/kN.m选配钢筋实际面积B1-B110.6510130604B1-B157.18130387B2-B310.6510130604B2-B165.758150335B3-B87.5510150429B3-B165.758150335B4-B155.758150335B4-B168.8810130604B5-B68.8810130604B5-B74.348150335B5-B166.188150335B6-B74.348150335B7-B85.888150335B7-B165.758150335B8-B85.888150335B8-B095.888150335B8-B105.888150335B8-B165.758150335B8-B115.888150335B8-B125.888150335B9-B165.758150335B10-B105.888150335B10-B165.758150335B11-B163.108150335B11-B113.108150335B12-B155.758150335B12-B165.758150335B12-B135.928150335B13-B155.758150335B13-B148.3610130604B14-B155.758150335B15-B165.758150335注：（1）板砼采用C25(2)相差不远的钢筋进行了归并。(3)mm²满足要求。3 楼梯结构设计 梁式楼梯结构布置图如图所示。踏步面层为20mm厚混合砂浆抹灰，底面为15mm厚混合沙浆抹灰，金属栏杆重0.1KN/m，楼梯活荷载标准值=2.5KN/m,混凝土为C25（f11.9N/mm,f1.27N/mm）,钢筋为HPB300级（f270N/mm）。3.1 梯段板计算板计算 底板厚,取t=130mm取1m宽板带为计算单元3.1.1 荷载计算（1）恒荷载计算：梯段板自重： 踏步板抹灰重： 板带抹灰重： 合计： 活荷载： 将标准值进行两种内力组合组合方式一：组合方式二： 所以 荷载设计值P=g + q=7.75+3.5=11.25KN/m3.1.2 内力计算跨中最大弯矩：Ml×11.25×(3.9)17.11 kN·m3.1.3 配筋计算hha13015115mm=0.162梯段板纵筋选配10120（=654 mm）另外配6250的分配钢筋。3.2 平台板计算：平台板厚取h=80mm3.2.1 荷载计算恒荷载：平台自重： 0.08m×25KN/×1.0m3 kN/m板面抹灰重： 0.02m×20KN/×1.0m0.4kN/m板底抹灰重： 0.015m×17KN/×1.0m0.26kN/m 合计： 活荷载： 将标准值进行两种内力组合组合方式一：组合方式二： 所以 荷载设计值P=g + q=4.39+3.5=7.89KN/m3.2.2 内力计算计算跨度近似取为：l1.8m最大弯矩：M(gq) l×7.89×(1.8) 2.56kN·m由于弯矩非常小，故可按最小配筋率选配钢筋平台板纵筋选配8200（=251 mm）另外配6250的分配钢筋。3.3 平台梁计算 (PL1)计算跨度：l3600mm截面尺寸 取h=400mm,b=200mm3.3.1 荷载计算 平台板传来均布恒荷载： 梯段板传来均布活荷载： 平台梁自重： 1.2×0.2×（0.40.12）×25 1.68kN/m平台梁侧抹灰： 1.2×2×（0.40.12）×0.015×170.17kN/m合计： gq30.89kN/m 3.3.2 内力计算跨中最大弯矩：M(gq) l×30.89×(3.6)40.03kN·m支座最大剪力: V×30.89×3.4=52.51kN3.3.3 截面计算3.3.3.1 受弯承载力计算 (按倒L型截面计算)= min()=min()=600mm=120mmhha40040360mm M=207.37KNm> M 属于第一类T型截面=0.054选用318（763mm）3.3.3.2 受剪承载力计算截面尺寸验算172.8kNV52.51kN所以 截面尺寸满足要求验算是否按计算配置箍筋=55.4KN> V52.51kN所以按构造配置箍筋双肢箍4一榀横向框架的结构设计 图4.1 局部结构平面布置图4.1 荷载收集4.1.1 屋面框架梁40mm厚钢筋混凝土刚性防水屋面层： 25×0.04=1.0 kN/mSBS改性沥青卷材防水层： 0.3kN/m20厚1:10水泥炉渣找平层： 0.02×20 0.40kN/m1:10水泥炉渣找坡层（平均厚度43.5mm）： 0.0435×14=0.61 kN/m80mm苯板保温层： 0.08×0.5=0.04kN/mAPP隔汽层： 0.05 kN/m20mm水泥砂浆找平层： 20×0.02=0.4 kN/m120mm现浇钢筋混凝土屋面板: 0.12×253kN/m15mm混合砂浆抹灰（吊顶） 17×0.15=0.26 kN/m 合计： 6.06 kN/mAB跨屋面梁上恒荷载标准值： g3.6×6.0621.82kN/mBC跨屋面梁上恒荷载标准值： g1.5×2×6.06=18.18kN/mAB跨框架梁自重g：框架梁自重： 0.3×(0.60.12）×253.31kN/m框架梁抹灰： 0.015×(0.70-0.12)×2×170.27kN/m合计： g3.58kN/mBC跨框架梁自重g：框架梁自重： 0.25×(0.50.12)×252.85kN/m框架梁抹灰： 0.015×(0.50.12)×2×170.16kN/m合计： g2.53kN/m屋面上人,活荷载标准值为2.0kN/m，则AB跨屋面梁上活荷载标准值： q3.6×2.07.2kN/mBC跨屋面梁上活荷载标准值： q= 1.5×2×2.0=6.0kN/m4.1.2 屋面纵向框架梁传来作用于柱顶的集中荷载女儿墙自重标准值：（900mm高,240mm厚现浇钢筋混凝土墙自重）0.9×0.24×255.4 kN/m纵向框架梁自重标准值： 横向框架梁自重： 0.3×(0.60.12）×253.31kN/m抹灰： 0.015×(0.70-0.12)×2×170.27kN/m合计： 3.58kN/m次梁自重标准值： 次梁自重： 0.25×（0.50.12）×252.38kN/m抹灰： （0.5-0.12）×2×0.015m×170.19kN/m合计： 2.57kN/mA轴纵向框架梁传来恒荷载标准值G：女儿墙自重： 5.4×7.238.88 kN纵向框架梁自重： 3.58×7.225.78kN次梁自重： 2.57×3.759.64 kN屋面恒荷载传来： 7.2×3.6- (1.95 +3.75 )×1.8×6.06101.44kN合计： G175.74kNB轴纵向框架梁传来恒荷载标准值G：纵向框架梁自重： 3.58×7.225.78kN次梁自重：