土建综合办公楼毕业设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流土建综合办公楼毕业设计.精品文档.本科毕业设计说明书（本科毕业论文）目 录ABSTRACTV2 建 筑 设 计12.1建筑概况12.2采光、通风、防火设计22.3建筑细部设计22.4方 案 构 思22.5设 计 过 程22.6建筑做法23 结 构 设 计33.1 结构选型布置及计算简图33.1.1结构选型33.1.2柱网布置33.1.3梁板柱的截面尺寸43.1.4.计算简图53.2 荷载计算63.2.1恒荷载计算63.2.2活荷载计算103.2.3.风荷载计算123.3.内力计算133.3.1恒荷载作用下的内力分析13恒载（竖向荷载）作用下的

2、内力计算采用分层法，结构内力可用力矩分配法计算，并可利用结构对称性取二分之一结构计算。133.3.2.活荷载作用下的框架内力分析183.3.3风荷载作用下的内力计算及侧移验算233.3.3.1柱的侧移刚度计算过程如下233.4框架的内力组合273.5.截面设计303.5.1框架梁 （以5层AB跨梁为例，说明计算过程）303.5.2.框架柱373.5.3楼梯的计算433.5.4板的计算463.5.5基础设计514 施 工 设 计584.1 工程概况584.1.1总体概况584.1.2建筑设计584.1.3结构设计584.2 施工部署594.2.1总体部署594.2.2工程的管理组织604.3 施

3、工准备614.4 施工顺序614.4.1施工原则614.4.2基础工程施工顺序614.4.3主体工程施工顺序614.4.4屋面工程施工顺序614.5分项工程施工技术及参数614.5.1土方与基础工程施工方案614.5.2主体结构施工方案684.5.3主要装饰工程施工方案784.6 施工进度计划824.7 主要机具表834.8 施工平面图布置834.8.1施工平面图布置原则834.8.2平面布置844.9 施工措施844.9.1安全技术措施854.9.2文明施工措施874.9.3雨季施工措施88谢 辞93参考文献94摘 要本文为某科技开发公司综合办公楼设计计算书。该楼建筑面积5500平方米左右，

4、根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构形式和结构布置方案，确定框架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。本设计中选取一榀主框架以及楼面及屋面板进行截面设计及配筋计算。首先根据框架布局确定各构件尺寸，进行恒载、活载及风荷载的统计。然后采用分层法进行竖向荷载作用下的结构内力计算，水平荷载采用D值法进行计算。之后进行内力组合分析，找出最不利的一组内力，进行构件计算。楼板采用弹性理论设计，并进行柱下独立基础的配筋设计。除此之外，还进行了楼梯的设计计算。最后，根据计算结果，按照相应的构造要求，绘制了结构施工图，并写出了相应的设计说明。本设计的特点之一，运用了大学四年所学过的很多理论，计算中

5、多种计算方法得到体现，如D值法，弯矩分配法，分层法等，使自己掌握了多方面的知识。关键词：框架结构；结构设计；内力计算；弹性理论；荷载；钢筋混凝土Designation for a Supermarket Building （Scheme Four） ABSTRACTA building of supermarket was designed in this paper.The building area is about 5400.According to the supermarket design and the earthquake resistance,the reasonable s

6、tructural scheme and structural foundation plan was determined.One lateral frame and slab was selected and calculated.First,depth and width of sections were determined,and dead load ,live load,wind load were determined.Then the internal forces of the structure under vertical load were calculated.The

7、 D-method was used for caculating the wind load.After the combination of internal forces,the most unfavorable combination of internal forces was identified.Then the necessary reinforcement in beams and columns was determined.The elastic theory was used for calculating slab.In addition,the single-fou

8、ndation and combined foundation were designed.The stairway and canopy were also designed.Finally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed.The advantage in this design was that many theories studied in university in four years was used.The many ki

9、nds of computational methods was manifested in the computation,like D-method,the moment assignment-method,delamination and so on,so which caused myself to grasp the various knowledge.Key Words: frame；structural design；internal force； elastic theory；lateral loads；reinforced concrete1 前 言毕业设计是大学本科教育培养

10、目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑业上。框架结构体系的主要特点是平面布置

11、比较灵活，能提供较大的室内空间，对于自选商场类楼房是最常用的结构体系。多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD，基本上达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作

12、量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。2 建 筑 设 计2.1建筑概况该科技开发公司综合办公楼位于济南市郊区，夏季主导风向为南、西南风，冬季为东北风，抗震设防烈度为6度（0.05g），第二组;建筑为五层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约5500m2。标准层高3.6m，室内外高差0.45m。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

13、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。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自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，设有两部楼梯，一部电梯。6、办公楼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，

14、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，确定本结构的建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大，对抗震有利，结构具有较好的整体性；因建筑物长度较大，且两边为局部两层的建筑，为满足设计要求，设置了两条伸缩缝；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

15、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：屋面：10厚铺地缸砖，干水泥擦缝，每36m留10宽缝， 1：3石灰砂浆勾缝； 防水层：20厚1：3防水水泥砂浆，喷涂2厚合成高分子防水层， 4厚高聚物改性沥青卷材防水层； 保温层：40mm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；找平层：20厚1：3水泥砂浆；结构层：100mm厚钢筋砼屋面板。2楼面做法： 地面：15厚1：2.5水泥白石子磨光，刷草酸打蜡； 找平层

16、：20厚1：3水泥砂浆；结构层：90mm现浇砼板。3墙体做法：内墙：喷内墙涂料或刷油漆； 6厚1：2.5 水泥砂浆抹面压实抹光； 7 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛； 7厚1：3 水泥砂浆打底扫毛； 刷素水泥浆一道。 外墙：7厚1:2.5水泥砂浆抹面； 7厚1：3水泥砂浆找平扫毛； 7厚1：3 水泥砂浆打底扫毛； 刷素水泥浆一道。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构 选择此结构的原因：由于设计任务书中的要求，要求建筑物使用空间多样化，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，而且框架结构整体性好，抗震性能好。3.1.2柱网

17、布置 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：横向 L=7500mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(500-750)mm取h=700mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(233-350)mm 取b=300mm纵向 L=6600 mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(440-660)mm取h=600 mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm 取b=300 mmb次梁 ：梁高 h=(1/12-1/18)L=(1/12-1/18) 7500=(417-625) mm取次梁尺寸：b h=300600 mm3.1.3.2 板跨L=3300 通常取板厚h=

18、(l/50-l/35)=(66-94)mm此处板厚取h=90mm3.1.3.3 柱柱的尺寸根据轴压比公式确定=N/fcbha.边柱，q取10kN/m2=0.9 , fc=14.3 N/mm2A1=7.56.6/2=24.75 m2N1= A1q=24.7510=247.5KN设计值N1=1.25N1n=1.25247.55=1546.88 kN柱截面面积 A=N/fc=120192 mm2则b=h=347mm取柱截面尺寸为bh=450450mmb.中柱：A2=6.6（7.5/2+2.4/2）=32.67 m2N2=A2q=32.6710=326.7KN设计值N=1.25N2n=1.25326.

19、75=2041.88 KN则柱截面积 A= N/fc=158654 mm2则b=h=398mm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500mm。因此求得底层计算高度为0.5+0.45+3.6=4.55m。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)。边跨梁：ib=2 Ec(1/12) 0.30.73 /7.5=22.87中间梁：ib=2 Ec(1/12) 0.250.43 /2.4=11.11上部各层柱

20、ic=Ec(1/12) 0.450.453 /3.6=9.49底层柱ic=Ec(1/12) 0.450.453 /4.55=7.51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10厚地缸砖 0.0121=0.21kN/m225厚水泥砂浆结合层 0.02520=0.5 kN/m21:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚 70.19=1.33kN/m220厚1：3防水水泥砂浆找平层 0.02202=0.8 kN/m2100厚现浇钢筋混凝土屋面板 0.1225 = 3 kN/m2屋面恒荷载 5.24kN/m2边跨框架梁自重 ： 0.70.325=5.25

21、kN/m梁侧粉刷： 2(0.7-0.09) 0.0217=0.42 kN/m中跨框架梁自重： 0.25 0.425=2.5kN/m 梁侧粉刷： 2(0.4-0.09) 0.0217=0.21 kN/m因此作用在屋顶框架梁上的线荷载为：=5.67kN/m=2.71kN/m=5.243.3=17.29kN/m=5.242.4=12.58kN/m均布荷载传递图3.2.1.2楼面框架梁线荷载标准值水磨石楼面： 0.70 KN/m290厚现浇混凝土楼板 0.0925=2.25 KN/m2楼面恒荷载 2.95 KN/m2边跨框架梁自重 ： 0.70.325=5.25kN/m梁侧粉刷： 2(0.7-0.09

22、) 0.0217=0.42 kN/m边跨填充墙自重： 0.24(3.6-0.7)19=13.22 kN/m墙面粉刷： (3.6-0.7)0.02217=1.97 kN/m中跨框架梁自重： 0.25 0.425=2. 5kN/m 梁侧粉刷： 2(0.4-0.09) 0.0217=0.21 kN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：=5.67+15.19=20.86kN/m=2.71kN/m=2.953.3=9.74kN/m=2.952.4=7.08kN/m3.2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值a.B轴框架梁传来恒荷载标准值： 女儿墙自重标准值：1400mm高240mm厚 1.46.60.2

23、419=42.14KN 粉刷： 1.40.0226.617=6.28 KN 边柱纵向框架梁自重：0.3 0.66.625=29.7KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)26.617=2.28KN 次梁自重标准值：0.60.3257.5/2=16.88KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)27.5/217=1.30KN 屋面恒载传来： 7.56.6/45.24=64.85 KN顶层边节点集中荷载=163.43 KN由建筑图知，=75mm得=163.430.075=12.26kN.mb.C轴框架梁传来恒荷载标准值： 纵向框架梁自重： 0.30.66.625=29.7 KN 粉刷：0.02(0.

24、6-0.09)26.617=2.28KN 次梁自重标准值：0.60.3257.5/2=16.88KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)27.5/217=1.30KN屋面恒荷载传来：64.85+1/26.62.45.24=64.85+41.5=106.35 KN顶层中节点集中荷载=156.51 KN=156.510.075=11.74kN.m 集中荷载传递图3.2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值a：B轴框架梁传来恒荷载标准值： 边柱纵梁自重及粉刷： 29.7+2.28=31.98KN 次梁自重及粉刷： 16.88+1.30=18.18KN 钢窗自重： 2.41.820.45=3.89KN 窗

25、外墙体自重： (6.6-0.45)3.0-2.41.82 0.2419=44.73KN 粉刷： (6.153.0-2.43.6)0.02217=6.67KN 框架柱自重 ： 0.450.453.625=18.23 KN 纵向框架梁自重标准值： 0.30.625=4.5 kN/m 粉刷： (0.454-0.242)0.023.617=1.62KN楼面传来荷载： 7.56.6/42.95=36.51KN 中间层边节点集中荷载=161.81 KN=161.810.075=12.14kN.m b.C轴框架梁传来恒荷载标准值： 纵向框架梁自重及粉刷： 29.7+2.28=31.98 KN 次梁自重及粉刷

26、： 16.88+1.30=18.18KN 内纵墙自重： (6.153.0-2.41.0)0.2419=73.19KN 粉刷： (6.153.0-2.4)0.02217=10.91KN 门重： 2.41.00.2=0.48KN 框架柱自重： 0.450.453.625=18.23 KN 粉刷： (0.454-0.242)0.023.617=1.62KN楼面传来荷载： 36.51+1/26.62.42.95=59.87KN 中间层中节点集中荷载=214.46 KN=214.460.075=16.08kN.m 恒荷载图3.2.2活荷载计算3.2.2.1屋面活荷载计算：屋面为上人屋面，查得屋面活荷载标

27、准值：2.0 kN/m2=2.03.3=6.6KN/m=1/46.67.52.0=24.75KN =1/22.46.62.0+1/46.67.52.01/2=40.59 KN24.750.075=1.86 kN.m40.590.075=3.04kN.m3.2.2.2楼面活荷载计算 楼面活荷载标准值 ：2.0kN/m2=2.03.3=6.6KN/m=1/46.67.52.0=24.75KN =1/22.46.62.0+1/46.67.52.0=44.55 KN24.750.075=1.86kN.m44.550.075=3.34kN.m 活荷载图3.2.3.风荷载计算 风压标准值计算公式为wk=z

28、zs 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)51.01.318.451.2160.4521.1215.0241.01.314.851.1360.4523.7615.7931.01.311.251.0350.4523.7614.3921.01.37.651.000.4523.7613.9011.01.34.051.000.45 25.2514.77注：地面粗糙

29、程度为B类 风荷载图3.3.内力计算3.3.1恒荷载作用下的内力分析 恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法，结构内力可用力矩分配法计算，并可利用结构对称性取二分之一结构计算。3.3.1.1梁固端弯矩顶层各跨：= =22.96=107.63 kN.m=2.71=1.30kN.m =2.71=0.65kN.m其余层： = =30.6=143.44 kN.m=2.71=1.30kN.m=2.71=0.65kN.m3.3.1.2求各节点的分配系数节点分配系数顶层： 标准层： 底层： 3.3.1.3内力计算 弯矩的计算过程如下图，将相邻两层由分层法求得的内力叠加，作为原框架结构的内力，梁端剪力可根

30、据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得。框架梁在实际恒荷载分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如下：顶层边跨框架梁在恒载作用下的弯矩图 中跨框架梁在恒载作用下的弯矩图 标准层边跨框架梁在恒载作用下的弯矩图恒载弯矩图（括号内为梁在柱边缘出弯矩值）恒载轴力图恒载剪力图（括号内为梁在柱边缘处剪力值） 调幅后柱边缘处弯矩图3.3.2.活荷载作用下的框架内力分析本工程采用满布荷载近似法考虑活荷载不利布置的影响，内力分析方法采用分层法计算，分层法除底层以外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数，且传递系数，由1/2改为1/3，以考虑假设的柱上下端与

31、实际情况的出入。3.3.2.1梁固端弯矩 顶层/楼层：= =6.6=30.94 kN.m3.3.2.2 求各节点分配系数各节点的分配系数同活荷载作用下的相同直接应用即可。3.3.2.3内力计算弯矩的计算过程如下图，将相邻两层由分层法求得的内力叠加，作为原框架结构的内力，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得。框架梁在实际活荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如下： 框架梁弯矩图 活荷载弯矩图（KNm）（括号内为梁在柱边缘的弯矩值）活荷载作用下的轴力图（KN） 活荷载框架梁的剪力图（括号内为梁在柱边缘处剪力值） 活载作用下调幅后柱边弯

32、矩图3.3.3风荷载作用下的内力计算及侧移验算3.3.3.1柱的侧移刚度计算过程如下底层柱的侧移刚度柱DK=ib/icc=(0.5+k)/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/mm)边柱（2根）22.87/7.51=3.050.70314665中柱（2根）（22.87+11.11）/7.51=4.520.77016063注：刚度见第6页计算框架 Ec=3.010 4底层D=146652+160632=61456N/mm上层柱的侧移刚度柱DK=ib/（2ic）c=k/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/m)边柱（2根）22.872/（29.49）=2.410.54614393中柱（2根

33、）（22.872+11.112）/（29.49）=3.580.64216924D=143932+169242=62634N/mm3.3.3.2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，框架在风荷载作用下的侧移计算如下表；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/hj515.0215.02626340.2401/15000415.7930.81626340.4921/7317314.3945.20626340.7221/4986213.

34、9059.10626340.9441/3814114.7773.87614561.2021/3785层间侧移最大值1/37850.1此种情况下不起控制作用,所以取bf=2500mm和800mm。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)=1.014.3902500(665-90/2)=1994.85 KN.M195.12KNM属于一类T形截面0.002取=0.02，则As min=0.02300700=420 mm2实配316（As603 mm2 As min =420 mm2）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支座截面：实配：316 （603 As min=420 mm2）满足要求。B支座截面：实配316 （As603 mm2 As min=420 mm2）满足要求。其他层的配筋计算结果见下表配筋计算结果见下表3.5.1.2梁斜截面受剪受弯承载力计算：箍筋采用HPB235级钢