毕业设计-办公楼设计-—.doc

自 考 毕 业 论 文题 目： 四川南充市汉中集团办公楼设计 专 业 建筑工程 目录目录3一 引言2二、建筑设计31、工程概况32、工程设计依据35、平面图46、立面图57、剖面图68、楼梯详图69、 屋面做法8三、工程设计91、梁、柱截面尺寸的初步确定9四、荷载计算101、楼板计算102、内力计算书14五、周期、地震力与振型211、周期、地震力与振型计算书21六、配筋的设计231、配筋验算232、墙配筋和验算输出253、墙梁配筋和验算输出265、梁配筋和验算输出26七、荷载图291、计算单元的恒载确定图292、计算单元的荷载确定图293、风荷载确定图304、框架立面图315、 楼梯计算图32八、结论38九、谢辞39十、参考文献402重庆市四川南充市汉中集团办公楼设计摘要：本工程为四川南充市汉中集团办公楼设计工程，采用框架结构，层数四层，本地区抗震设防烈度为七度，场地类别为I类场地。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素，仔细查阅了相关资料，。本设计主要进行了结构方案中横向框架抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力的计算。找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、美观，使用方便是本设计的原则。 关键词：框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算配筋 ，建筑设计一 引言所谓的办公建筑是二十世纪最伟大的标志之一,在各大洲是办公楼的塔尖勾画出了城市的天际线。作为经济繁荣、社会进步、技术发展最常见的标志，办公建筑已经成为这个世纪世界运转状态的象征。这一点完全正确，因为办公建筑最能够反映过去一百年来在就业方式方面已经发生的深刻变化.通过综合设计，新一代的高效能办公建筑正在不断地涌现出来。这些办公建筑能够为业主和承租人提高工作满意度和工作效率，有益健康，具有更好的适应性，节能环保。特别是通过运用生活周期分析，这些设计方案可以使建筑设计、系统选择、大楼建设这些先期投资发挥积极的作用。本设计的办公楼结构设计采用钢筋混凝土框架结构，结构布置考虑结构受力合理，考虑结构在竖向荷载作用下内力分布均匀合理，各构件材料强度均能达到充分利用，另外还应考虑到施工的方便。由于缺乏实践经验，限于水平，该设计还有不少的缺点和不妥之处，还望各位老师批评指正。二、建筑设计1、工程概况本建筑为四川南充市汉中集团办公楼设计，总建筑六层，框架结构体系，本工程设计使用年限为50年。工程建筑设计方案考虑场地实际条件，因地制宜，合理安排办公部分、公共部分，考虑人流、交通、安全等情况，提供一个舒适、美观、高效率工作环境。2、工程设计依据 宿舍楼建筑设计规范（JGJ67-2006）民用建筑设计通则（GB 50352-2005）建筑设计防火规范（GB 50016-2006）建筑模数协调统一标准（GBJ 2-1986）房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001-2010）建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）房屋建筑学教材混凝土结构教材建筑制图教材西南地区建筑标准设计通用图西南11J合订本西南地区建筑标准设计通用图西南G合订本国家建筑标准设计图集（11G101）3、等级说明 （1）、屋面防水等级为三级。（2）、本工程安全等级为二级，设计使用年限为50年。（3）、建筑物抗震设防烈度:七度。4、建筑基本情况本栋建筑其使用功能为办公，建筑面积3765建筑高度：建筑总高21.4m。层数6层, 1层层高3.600m，27层层高均为3.300m门窗使用：大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.0m×2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.8m×2.1m。地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为8度。柱网与层高：本办公楼采用柱距为7.8m的内廊式小柱网，边跨为5.7m，中间跨为2.4m，层高取3.6m。5、平面图（1）、纵、横墙、柱，内外门窗位置及编号，门的开启方向，房间名称。（2）、柱距、跨度尺寸、墙身厚度、柱宽和轴线关系尺寸。（3）、楼梯位置及上下方向示意、主要尺寸。（4）、室内外地面标高、设计标高、楼层标高（底层地面为±0.000m）。（5）、剖切线及编号。（6）、平面图尺寸和轴线。6、立面图（1）、 建筑物两端及分段轴线号。（2）、 女儿墙顶、台阶、踏步、勒脚、洞口、门窗、其他装饰构件示意图。7、剖面图剖面图选在最具有代表性的楼梯部位。（1）、 墙、柱、轴线、轴线编号、并标注其间距尺寸。（2）、 标高尺寸：层间高度、总高度。（3）、 标高：底层地面标高（±0.000m）以上各层楼面平台标高、室外地面标高。8、楼梯详图（1）该楼梯详图位置尺寸交代清楚，便于施工，并编号注明比例（2）扶手栏杆做法9、 屋面做法(1)、楼、地面三毡四油屋面防水层15mm厚1:3水泥砂浆找平层40mm厚1:3水泥砂浆找坡层120mm厚现浇钢筋混凝土板3、室内外高差的确定为了防止因为不均匀沉降使地面降低，室外雨水流入室内，以及满足建筑使用的要求，取室内外高差为450mm。具有足够的坚固性，既要求在外力作用下不易被磨损、破坏，且要表面平整、光洁、不起灰和易清洁。保温节能性好。作为人们经常接触的地面，应给人们以温度舒适的感觉。满足隔声要求。改善其隔声性能可通过选择楼地面填充层的厚度与材料类型来达到要求具有一定弹性。当人们行走时不致有过硬的感觉，同时有弹性的地面有利于减轻撞击。美观要求。第面是建筑内部空间的重要组成部分，对室内装饰起着重要作用 。对经常有水的房间，地面应防潮、防水；对有火宅隐患的房间应防火；应具有耐腐蚀的能力等。三、工程设计1、梁、柱截面尺寸的初步确定1）梁截面尺寸初估L=7200mmh=(1/101/14)L=780550mm,取h=600mmb=(1/31/2)h=200300mm,取b=300mm即主梁截面尺寸为：bh=300mm600mm2）框架柱的截面尺寸初估按下列公式计算： 柱组合的轴压力设计值N=Fg E n注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F按简支状态计算柱的负载面g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。 AcN/uNfc 注：uN 为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查抗震规范可知取为0.8。 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）12跨910跨BC跨C25300×600250×450300×450柱截面尺寸（mm）层次混凝土等级b×hKZ1C25500×500KZ6C25350×450次梁截面为300×450.四、荷载计算1、楼板计算（1）、房间编号：26（2）、边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定/（3）、荷载： 永久荷载标准值：g5.00 kN/m2 可变荷载标准值：q2.00 kN/m2计算跨度Lx =3800mm；计算跨度Ly=2325 mm板厚H=100 mm砼强度等级：C30；钢筋强度等级：HRB335（4）、计算方法：弹性算法。（5）、泊松比：1/5.（6）、考虑活荷载不利组合。（7）、计算结果：Mx =(0.00808+0.03615/5)*(1.20* 5.00+1.40* 1.00)*2.32 =0.61kN·m考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩： Mxa =(0.02493+0.08024/5)*(1.4* 1.00)* 2.32 =0.31kN·m Mx=0.61+0.31 =0.92kN·m Asx=200.00mm2，实配8200(As 251.mm2) min 0.200% ，0.251%My =(0.03615+0.00808/5)*(1.20* 5.00+1.40* 1.00)* 2.32=1.51kN·m考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩： Mya =(0.08024+0.02493/5)*(1.4* 1.00)* 2.32 =0.64kN·m My=1.51+0.64 =2.16kN·m Asy= 200.00mm2，实配 8200 (As 251.mm2) min 0.200%， 0.251% Mx' =0.05710*(1.20* 5.00+1.40* 2.00)* 2.32 =2.72kN·m Asx'= 200.00mm2，实配 8200 (As251.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.200% ， 0.251% My' =0.07862*(1.20* 5.00+1.40* 2.00)* 2.32 =3.74kN·m Asy'= 200.00mm2，实配 8150 (As 335.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.200% ， 0.335%（8)跨中挠度验算： Mq -按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值1)、挠度和裂缝验算参数：Mq =(0.00808+0.03615/5)*(1.0* 5.00+0.5* 2.00)* 2.32 =0.50kN·m Es 200000.N/mm2 Ec 25413.N/mm2 Ftk 1.54N/mm2 Fy 300.N/mm22)、在荷载效应的准永久组合作用下，受弯构件的短期刚度 Bs： 、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq) （混凝土规范式 7.1.22） sq Mq / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 0.50/(0.87* 73.* 251) =31.104N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 te As / Ate （混凝土规范式 7.1.24） te 251./ 50000.=0.00503 1.1- 0.65* 1.54/(0.00503* 31.10)=-5.310 当 0.2 时，取 0.2 、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 E： E Es / Ec 200000.0/ 25413.0 = 7.870 、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 f'： 矩形截面，f' 0 、纵向受拉钢筋配筋率 As / b / ho 251./1000/ 73.=0.00344 、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式（混凝土规范式 7.2.31）计算: Bs=Es*As*ho2/1.15+0.2+6*E*/(1+ 3.5f')Bs=200000.*251.*73.2/1.15*0.200+0.2+6*7.870*0.00344/(1+3.5*0.00)=452.04kN·m23)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 ： 按混凝土规范第 7.2.5 条，当' 0时， 2.04)、受弯构件的长期刚度 B，可按下列公式计算： B Bs/（混凝土规范式 7.2.2） B452.04/2 =226.019kN·m25)、挠度 f * Qq * L 4 / B f 0.00233* 6.0* 2.334/ 226.019=1.807mm f / L 1.807/2325.= 1/1286.满足规范要求！9）、裂缝宽度验算： 、X方向板带跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq) （混凝土规范式 7.1.22） sq Mq /(0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 0.50*106/(0.87*73.* 251)=31.104N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 te As / Ate（混凝土规范式 7.1.24） te 251./50000.=0.005当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1-0.65* 1.54/( 0.01*31.10) = -2.122当 0.2 时，取 0.2maxcr*sq/Es*(1.9c+0.08*Deq/te)（混凝土规范式 7.1.21）max 1.9*0.200* 31.104/200000.*(1.9*20.+0.08* 8.00/0.01000) = 0.006mm，满足规范要求！ 、Y方向板带跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq) （混凝土规范式 7.1.22） sqMq / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 1.22*106/(0.87* 81.* 251.) = 69.153N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 teAs/Ate（混凝土规范式 7.1.24） te251/50000.= 0.005当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1- 0.65*1.54/(0.01*69.15) = -0.349当 0.2 时，取 0.2maxcr*sq/Es*(1.9c+0.08*Deq/te) （混凝土规范式 7.1.21）max 1.9*0.200* 69.153/200000.*(1.9*20.+0.08* 8.00/0.01000) = 0.013mm，满足规范要求！ 、左端支座跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq)（混凝土规范式 7.1.22） sq Mq / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 1.85*106/(0.87*81*251)=104.566N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 te As/Ate（混凝土规范式 7.1.24） te 251/50000.=0.005当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1- 0.65* 1.54/(0.01* 104.57)=0.142当 0.2 时，取0.2max cr*sq/Es*(1.9c+0.08*Deq/te)（混凝土规范式 7.1.21）max 1.9*0.200*104.566/200000.*(1.9*20.+0.08* 8.00/0.01000) = 0.020mm，满足规范要求！ 、下端支座跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq) （混凝土规范式 7.1.22） sq Mq / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 2.55*106/(0.87*81*335.)= 107.982N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 te As/Ate（混凝土规范式 7.1.24） te 335./ 50000.=0.007当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65* 1.54/( 0.01* 107.98) = 0.172当 0.2 时，取 0.2max cr*sq/Es*(1.9c+0.08*Deq/te) （混凝土规范式 7.1.21）max 1.9*0.200*107.982/200000.*(1.9*20.+0.08* 8.00/0.01000) = 0.021mm，满足规范要求！ 、右端支座跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq)（混凝土规范式 7.1.22） sq Mq / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 1.85*106/(0.87* 81.* 251.) = 104.566N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 te As /Ate （混凝土规范式 7.1.24） te 251./ 50000.= 0.005当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65* 1.54/( 0.01* 104.57) =0.142当 0.2 时，取 0.2max cr*sq/Es*(1.9c+0.08*Deq/te) （混凝土规范式 7.1.21）max 1.9*0.200*104.566/200000.*(1.9*20.+0.08* 8.00/0.01000) = 0.020mm，满足规范要求！ 、上端支座跨中裂缝： 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ， 按下列公式计算： 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sq) （混凝土规范式 7.1.22） sq Mq / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 7.1.43） sq 2.55*106/(0.87* 81.* 251.) = 143.976N/mm2 矩形截面，Ate0.5*b*h0.5*1000*100.= 50000.mm2 te As/Ate（混凝土规范式 7.1.24） te 251./ 50000.=0.005当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65* 1.54/( 0.01* 143.98) = 0.404max cr*sq/Es*(1.9c+0.08*Deq/te)（混凝土规范式 7.1.21）max 1.9*0.404*143.976/200000.*(1.9*20.+0.08* 8.00/0.01000) = 0.056mm，满足规范要求！2、内力计算书(1)、柱内力输出 iCase : 工况号 Shear-X，Shear-Y: X，Y 方向的底部剪力 Axial : 轴力 Mx-Btm，My-Btm : X，Y 方向的底部弯矩 Mx-Top，My-Top : X，Y 方向的顶部弯矩 N-C : 柱单元号 Node-i，Node-j : 上，下节点号 DL，Angle : 柱长度，布置角度 (iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top-N-C = 1 Node-i= 127, Node-j= 45, DL= 3.600(m), Angle= -1.539( 1*) 0.4 -10.5 48.8 29.9 1.0 8.1 -0.5( 1 ) 0.4 -10.5 48.8 29.9 1.0 8.1 -0.5( 2*) 6.1 -8.3 -40.6 23.0 18.3 6.9 -3.9( 2 ) 6.1 -8.3 -40.6 23.0 18.3 6.9 -3.9( 3 ) 0.2 -3.1 12.2 8.6 0.4 2.6 -0.2( 4 ) 0.9 -0.5 -1.9 1.4 2.6 0.5 -0.6( 5 ) 21.6 14.5 -1178.9 -19.7 23.6 -32.4 -54.1( 6 ) 3.0 2.0 -132.1 -2.7 3.2 -4.5 -7.5-N-C = 2 Node-i= 117, Node-j= 39, DL= 3.600(m), Angle= -1.539( 1*) 0.7 -15.7 70.2 45.7 1.9 11.0 -0.8( 1 ) 0.7 -15.7 70.2 45.7 1.9 11.0 -0.8( 2*) 11.5 -8.2 23.8 23.3 34.5 6.4 -7.4( 2 ) 11.5 -8.2 23.8 23.3 34.5 6.4 -7.4( 3 ) 0.3 -4.5 17.3 12.8 0.7 3.4 -0.3( 4 ) 1.7 -0.5 1.2 1.5 4.8 0.5 -1.1( 5 ) -1.9 28.4 -2216.2 -36.4 -5.1 -65.8 1.6( 6 ) -0.4 4.7 -285.9 -5.9 -0.9 -11.0 0.4-N-C = 3 Node-i= 105, Node-j= 31, DL= 3.600(m), Angle= -1.539( 1*) 0.4 -10.9 128.8 29.5 1.0 9.9 -0.4( 1 ) 0.4 -10.9 128.8 29.5 1.0 9.9 -0.4( 2*) 6.0 -2.7 22.6 6.9 18.2 2.7 -3.8( 2 ) 6.0 -2.7 22.6 6.9 18.2 2.7 -3.8( 3 ) 0.2 -3.0 31.8 8.0 0.4 2.9 -0.2( 4 ) 0.9 -0.2 2.2 0.5 2.6 0.2 -0.6( 5 ) -19.6 7.3 -1311.1 -10.1 -24.4 -16.2 46.2( 6 ) -2.7 1.0 -154.1 -1.4 -3.4 -2.2 6.2(2)、墙-柱内力输出： iCase : 工况号 Shear-X，Shear-Y: X，Y 方向的底部剪力 Axial : 轴力 Mx-Btm，My-Btm : X，Y 方向的底部弯矩 Mx-Top，My-Top : X，Y 方向的顶部弯矩 N-Wc : 墙-柱单元号 Node-i，Node-j : 上，下节点号 DL，Angle : 墙-柱水平长度和方向角 (iCase) Shear-X Shear-Y Axial Mx-Btm My-Btm Mx-Top My-Top - N-Wc = 1 (Node-i= 89, Node-j= 92) DL= 3.000(m) Angle= 0.031 ( 1*) -0.4 -548.6 -29.1 -1011.2 0.4 229.5 -0.1 ( 1 ) -0.4 -548.6 -29.1 -1011.2 0.4 229.5 -0.1 ( 2*) 10.9 64.8 1187.0 -56.9 -12.5 28.5 -0.8 ( 2 ) 10.9 64.8 1187.0 -56.9 -12.5 28.5 -0.8 ( 3 ) -0.2 -143.9 -3.6 -259.6 0.1 40.9 0.0 ( 4 ) 1.1 1.9 113.8 -1.9 -1.3 1.7 0.0 ( 5 ) -6.6 -1.7 -1526.3 83.2 4.2 -85.9 -11.4 ( 6 ) -0.7 0.4 -191.5 13.0 0.5 -12.8 -2.0 - N-Wc = 2 (Node-i= 104, Node-j= 92) DL= 3.900(m) Angle= -1.539 ( 1*) 18.0 44.6 -1630.7 -43.4 -22.9 67.6 3.8 ( 1 ) 18.0 44.6 -1630.7 -43.4 -22.9 67.6 3.8 ( 2*) 1.3 511.2 -504.7 1614.6 -1.3 -741.4 1.3 ( 2 ) 1.3 511.2 -504.7 1614.6 -1.3 -741.4 1.3 ( 3 ) 5.3 0.6 -418.9 -4.1 -6.5 10.6 1.0 ( 4 ) 0.3 43.3 -47.1 153.5 -0.2 -68.7 0.2 ( 5 ) 6.6 37.0 -1610.4 -71.6 -3.8 65.5 3.3 ( 6 ) 0.7 6.3 -169.4 -24.9 -0.4 22.7 0.4 - N-Wc = 3 (Node-i= 100, Node-j= 89) DL= 3.900(m) Angle= -1.539 ( 1*) 17.9 -60.6 1652.6 -40.5 -22.9 -25.3 4.8 ( 1 ) 17.9 -60.6 1652.6 -40.5 -22.9 -25.3 4.8 ( 2*) -1.0 460.3 -399.6 1595.5 -1.0 -762.1 -1.7 ( 2 ) -1.0 460.3 -399.6 1595.5 -1.0 -762.1 -1.7 ( 3 ) 5.3 -10.8 429.8 -13.0 -6.5 7.7 1.3 ( 4 ) 0.0 54.4 -39.3 159.8 -0.1 -64.1 -0.1 ( 5 ) -9.0 3.4 -2018.4 -93.9 6.6 76.7 -6.2 ( 6 ) -1.1 0.9 -234.5 -27.2 0.8 22.5 -0.8(3)、墙-梁内力输出 iCase : 工况号 Shear-i,Shear-j : 左，右两端的剪力 Axial-i,Axial-j : 轴力 Moment-i,Moment-i: 左，右两端的弯矩 N-Wb : 墙-梁单元号 Node-i，Node-j : 左，右节点号 DL,HW : 墙-梁跨度,高度 (iCase) Axial-i Shear-i Moment-i Axial-j Shear-j Moment-j - N-Wb = 1 (Node-i= 101, Node-j= 103) HW= 1.500 DL= 1.200(m) ( 1*) 53.3 -236.6 103.0 -50.9 -236.4 -103.2 0.0 ( 1 ) 53.3 -236.6 103.0 -50.9 -236.4 -103.2 ( 2*) -75.5 -56.7 21.5 -69.1 -47.2 -23.8 0.0 ( 2 ) -75.5 -56.7 21.5 -69.1 -47