土木工程毕业设计办公楼设计(共98页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录2 建 筑 设 计2.1建筑概况该办公楼为四层钢筋框架结构体系，建筑面积约4000m2，建筑物平面为矩形。标准层高3.6m，顶层层高4.2m，室内外高差0.45m，其它轴网尺寸等详见平面简图。建筑等级:耐火等级为级抗震等级为四级设计使用年限50年2.2采光、通风、防火设计1.采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置，取得良好的效果以便于通风。2.防火设计本工程耐火等级为二级，建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化，以减少火灾的发生及降低蔓延速度，公共安全出口设有两个，可以方便人员疏散。楼梯间应采用封闭式，防止烟火侵袭。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自

2、动报警器及高压灭火水枪。2.3建筑细部设计1、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计标准的规定。4、室内应尽量利用天然采光。5、为满足防火和安全疏散要求，在建筑中间有一部楼梯。6、商场内的布置与装修以清新自然为主，卫生间的地面铺有防滑地板砖，墙面贴瓷砖。2.4方 案 构 思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计为总体规划中的单体建筑，设计中充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系，确

3、定本结构为规则有序的板式结构，建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大，对抗震有利，结构具有较好的整体性；同时考虑到结构不同使用功能的需求，建筑平面布置较为灵活，可以自由分割空间，选用框架结构；立面注意对比与呼应、节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。2.5设 计 过 程建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建筑平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间。本设计满足建筑单位的使用要求，技术措施合理，同时，通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。2.6建筑做法1屋面做法：防水

4、、保温层：60mm厚现场喷涂硬质发泡聚氨脂；找坡层：1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚；结构层：120mm厚钢筋砼屋面板。2楼面做法：地面：10厚铺地砖； 结构层：100现浇砼板。3墙体做法：内墙：喷涂料；7厚1：0.3:3 水泥石灰膏砂浆抹面压实抹光；8 厚1:1:6 水泥石灰膏砂浆扫毛；8厚1：3 水泥石灰砂浆打底扫毛；加气混凝土界面处理剂一道。外墙：7厚1:2.5水泥浆抹面； 9厚1:1:6水泥石灰膏砂浆找平扫毛； 7厚1：3 水泥砂浆打底扫毛； 素水泥界面处理剂一道。图2.1标准层平面图3 结 构 设 计3.1 结构选型布置及计算简图3.1.1结构选型 本工程选用钢筋混凝土框架结

5、构 选择此结构的原因：由设计任务书中的要求，要求建筑物内部使用空间能灵活分割，采用框架结构即可最大限度的满足任务书中的要求。钢筋混凝土框架结构体系，结构整体性好，抗震性能好。3.1.2柱网布置 图3.1 柱网布置图3.1.3梁板柱的截面尺寸3.1.3.1梁a框架梁： L=9600mm 梁高 h=(1/12-1/18)L=(800-533)mm取h=750mm梁宽b=(1/3-1/2)h=（250-375）mm 取b=350mmb次梁 ：由于次梁支撑条件不好，故可取次梁尺寸：b h=350750 mmc跨中梁:L=2400mm, 取b=350mm，h=400mm3.1.3.2 板跨L=4800

6、此处取板厚取h=140mm3.1.3.3 柱柱的尺寸根据轴压比公式确定=N/fcbha.边柱，q取13kN/m2=1.05 , fc=14.3 N/mm2A1=(6.9/2+4.8)*8.7/2=35.888 m2N1= A1q=35.88813=466.544KN设计值N1=1.25N1n=1.25466.5444=2332.688 kN柱截面面积 A=N/fc= mm2则b=h=394mm取柱截面尺寸为bh=400400mmb.中柱：A2=（6.9/2+4.8）（1.2+8.7/2）=48.563 m2N2=A2q=48.56313=631.313KN设计值N=1.25N2n=125631

7、.3134=2976.188 KN则柱截面积 A= N/fc=mm2则b=h=435mm取柱的截面尺寸为bh=450450mm3.1.4.计算简图结构计算简图如图所示，室内外高差为450mm，根据地质资料确定基础顶面离室外地面为600mm。因此求得底层计算高度为0.6+0.45+3.6=4.65m。各梁柱构件的线刚度比经过计算后列于图中其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2Io(Io为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。主梁Ib1=2 Ec(1/12) 0.40.753 /8.475=2.90上部二、三层边柱=Ec(1/12) 0.44 /3.6=5.9顶层边柱=3.6/4.2=

8、5.1上部二、三层中柱=Ec(1/12) 0.454 /3.6=9.510-4顶层中柱=3.6/4.2=8.1 底层中柱=3.6/4.65=7.4顶层边柱=3.6/4.65=4.6 图3.2结构计算简图（）3.2 荷载计算3.2.1恒荷载计算3.2.1.1 屋面框架梁线荷载标准值20厚1：3水泥砂浆抹平11m分格 0.0220=0.4kN/m260厚现场喷涂硬质发泡聚氨酯保温防水层 0.061=0.06 kN/m21:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚 70.19=1.33kN/m2140厚现浇钢筋混凝土屋面板 0.1425 = 3.5 kN/m2楼面抹灰及吊顶 0.35kN/m2屋面恒荷载

9、 5.61kN/m2横向框架梁自重 ： 0.750.3525=6.56kN/m则作用在屋顶框架梁上的线荷载为：=6.56kN/m= 4.85.61=26.93kN/m3.2.1.2楼面框架梁线荷载标准值10厚铺地砖稀水泥填缝 ： 280.01=0.28 KN/m225厚1：2干硬性水泥砂浆结合层： 0.02520=0.5 KN/m2140厚现浇混凝土楼板 0.1425=3.5 KN/m2吊顶荷载 0.35 KN/m2楼面其他荷载折合成均布荷载 0.5 KN/m2楼面恒荷载 5.13 KN/m2横向框架梁自重 6.56KN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：= 6.56kN/m=4.85.

10、13 =24.62kN/m3.2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值女儿墙自重标准值：600mm高200mm厚，双面抹灰加气混凝土墙自重0.6(0.27+0.0420)=1.32KN/m纵向框架梁自重标准值：0.750.3525=6.56KN/m次梁自重标准值：0.750.3525=6.56KN/m 图3.3均布荷载传递图a.A轴纵向框架梁传来荷载的标准值女儿墙自重： 1.327.2=9.50 kN纵向框架梁自重： 6.564.8=31.49 kN次梁自重： 6.568.70.5=28.54 kN屋面恒荷载传来： b.B轴纵向框架梁传来恒荷载标准值纵向框架梁自重： 6.564.8=31.49 K

11、N次梁自重 ： 6.568.71/2=28.54 KN屋面恒荷载传来： 由建筑图知， ;墙体偏心产生的附加弯矩：(其中：=75mm。)得MA=MD=160.420.050+0.71=8.73 kN.m 3.2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值纵向墙体砌块面密度： 70.2=1.4kN/m2水泥石灰膏砂浆（压实、抹光、扫毛）面密度：（0.007+0.008）17=0.225kN/m2水泥砂浆打底扫毛： 0.00820=0.16kN/m2水泥浆（抹面+打底扫毛）面密度： 0.01420=0.28kN/m2水泥石灰膏砂浆面密度： 0.00917=0.153 kN/m2则A轴墙体面密度 ： 0.225

12、+0.16+15+0.28+0.153=2.2 kN/m2E轴为玻璃通窗面密度按玻璃幕墙计算取1.8 kN/m2纵向框架梁自重标准值 ： 0.350.7525=6.56 kN/m次梁自重标准值： 0.350.7525=6.56 kN/m 图3.4集中荷载传递图a. A轴纵向框架梁传来恒荷载标准值(1).一、二层：窗的重度：0.45KN/mA轴墙体自重3.6（7.5-0.4）2.2-3.61.51.8(2.2-0.45)=40.01kN纵向框架梁自重 6.56(4.8+2.4)=47.23KN次梁自重 6.568.750.5=28.54 kN楼面恒荷载传来荷载橫墙自重：3.68.72.2/4=1

13、7.23KNA轴上柱的自重 0.40.43.625=14.4 kN(2).三层：窗的重度：0.45KN/mA轴墙体自重4.2（4.6+2.4）2.2-3.61.51.8(2.2-0.45)=46.68kN纵向框架梁自重 6.56(4.8+2.4)=47.23KN次梁自重 6.568.750.5=28.54 kN楼面恒荷载传来荷载橫墙自重：4.28.72.2/4=20.10KNA轴上柱的自重 0.40.44.225=16.8 kNb. B轴纵向框架梁传来恒荷载标准值： (1).一、二层：B轴墙体自重：3.6（7.5-0.4）2.2=57.02N纵向框架梁自重标准值：0.350.7525=6.56

14、 kN/m纵向框架梁自重：6.56(4.8+2.4)=47.23KN次梁自重： 6.568.70.5=28.54 kN楼面恒荷载传来荷载 B轴上柱自重： 0.450.453.625=18.23kNB轴墙体偏心附加弯矩：57.920.075=4.28KN.mA轴墙体偏心附加弯矩：40.010.075=3KN.mMA标=234.340.050+3=14.82KN.mMB标=294.680.025=11.65KN.m框架梁自重：中间跨 0.350.425=3.5KN/m 边跨 0.350.7525=6.56KN/m(1).三层：B轴墙体自重：4.2（7.5-0.4）2.2=66.52N橫墙自重：4.

15、28.72.2/2=40.19纵向框架梁自重标准值：0.350.7525=6.56 kN/m纵向框架梁自重：6.56(4.8+2.4)=47.23KN次梁自重： 6.568.70.5=28.54 kN楼面恒荷载传来荷载 B轴上柱自重： 0.450.453.625=18.23kNB轴墙体偏心附加弯矩：66.520.075=4.99KN.mA轴墙体偏心附加弯矩：46.680.075=3.5KN.mMA标=246.910.050+3.5=15.85KN.mMB标=326.720.025+4.99=13.16KN.m框架梁自重：中间跨 0.350.425=3.5KN/m 边 跨 0.350.7525=

16、6.56KN/m 图3.5恒荷载图3.2.2活荷载计算3.2.2.1屋面活荷载计算：屋面为非上人屋面，查得屋面活荷载标准值：0.5 kN/m20.54.8=2.4KN/m=(2.48.70.5+2.42.4)1/2=8.1K =8.1+7.21.21/2=12.42kN3.2.2.2楼面活荷载计算 楼面活荷载标准值 ：2 kN/m224.8=9.6 kN/m=(2.48.7/2+2.42.4) 2=32.4KN=32.4+7.21.22=49.68KN3.2.2.3集中荷载偏心产生的弯矩8.10.05=0.41 KN.m12.420.025=0.31KN.m1.62 KN.m 图3.6活荷载图

17、3.2.3.风荷载计算 风压标准值计算公式为wk=zzs w0 因结构高度H=18m30m,可取z=1.0,对于矩形平面s=1.3； z查荷载规范，将风荷载换算成作用于框架每层节点的集中荷载，计算过程列于下表，表中z为框架节点离室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积表3.1风荷载计算层次zsZ(m)zW0A(m2)PW(KN)41.01.315.451.1500.419.4411.6331.01.311.251.0290.428.0815.0321.01.37.651.000.425.9213.4811.01.34.051.000.427.5414.32注：地面粗糙程度为B类 图3.7

18、风荷载图3.3.内力计算3.3.1风荷载作用下的内力计算及侧移验算3.3.1.1柱的侧移刚度计算过程如下表3.2 底层柱的侧移刚度柱DK=ib/icc=(0.5+k)/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/m)边柱（2根）29.0/4.6=6.300.8196272中柱（2根）(14.1+29.0)/7.4=5.820.8089955注：刚度见第6页计算框架 Ec=3.010 4底层D=62722+99552=32454N/mm表3.3.1上（二、三）层柱的侧移刚度柱DK=ib/（2ic）c=k/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/m)边柱（2根）29.02/（25.9）=4.920

19、.71111653中柱（2根）(29.02+14.12)/（29.5）=4.5370.69418315D=116532+183152=59936N/mm表3.3.2上（顶）层柱的侧移刚度柱DK=ib/（2ic）c=k/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/m)边柱（2根）29.02/（25.1）=5.690.7407700中柱（2根）(29.02+14.12)/（28.1）=5.320.72712015D=77002+120152=39430N/mm3.3.1.2风荷载作用下的侧移验算水平荷载作用下的层间侧移可按下式计算 j=Vj/Djk各层的层间位移求得后，顶点位移为各层层间位移之和，框

20、架在风荷载作用下的侧移计算如下表；表3.4框架在风荷载作用下的侧移计算表层次各层风载Pj(KN)层间剪力 Vi(KN)侧移刚度D(N/mm)层间侧移j(mm)j/hj411.6311.63394300.2951/14240315.0326.66599360.4451/8093213.4840.14599360.6701/5375114.3254.46324541.6781/2771层间侧移最大值1/27710.1 此种情况下不起控制作用。所以取bf=2825mm。梁内纵向钢筋选用HRB400(fy =f y=360N/mm2) b =0.518下部跨间截面按单筋T形截面计算，因为：1fchf bf(ho- hf/2)=1.014.31402825(715-140/2)=3647.9KN.M255.69KNM属于一类T形截面实配218+ 220（As1137.4 mm2 As min =525mm2）将下部跨间截面的钢筋全部伸入支座。则支座截面可按已知受压钢筋的双筋截面计算受拉钢筋，因本工程梁端弯矩较小，简化计算，仍可按单筋矩形截面设计。A支座