办公综合楼建筑、结构设计土木工程毕业设计(论文)计算书(111页).doc

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1、-办公综合楼建筑、结构设计土木工程毕业设计(论文)计算书-第 102 页题 目：柳州市某办公综合楼建筑、结构设计专 业： 土木工程 专业班级： 土木xxx 姓 名： xxx 学 号： xxxxxxxx 指导教师： xxx 职 称： xxx 二一四 年 五 月 十八 日摘 要本工程为某综合楼工程，总楼层为地上5层，局部6层。总建筑面积3170.89m2。本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，基本步骤为：结构计算简图的确定；板的设计、楼梯的设计、荷载计算；内力分析；内力组合；梁、柱截面配筋、基础的设计以及结构施工图的绘制等。其中，内力计算分无地震内力组合与有地震内力组合。无地震内力计算考虑以下

2、三种荷载作用，即恒荷载、活荷载、风荷载，恒载内力计算采用二次分配法；有地震内力计算考虑重力荷载代表值和地震荷载。柱、板的设计采用弹性理论；梁的设计采用塑性理论；风荷载、地震荷载内力计算均采用D值法；楼梯选用板式楼梯；基础选用柱下独立基础。关键词：钢筋混凝土；框架结构；结构设计AbstractThis project is a comprehensive building,including 5 floors of earth amd 6layers of local. The total construction area is 3170.89m2.The engineering struct

3、ure is designed by multi-layer structure of reinforced concrete frame construction. The basic steps are:the determination of the structure calculation diagram; design of board, design of staircase , load calculation; internal force analysis; internal force combinations; beams, columns section of rei

4、nforcement, foundation design and structural construction drawings and other drawings. Among in them, the internal force calculation is divided into non- combination of internal forces and earthquake seismic combination of internal forces. Non-internal force calculation takes into account the follow

5、ing three seismic loads：dead loads, live loads, wind loads.And the calculation of constant load force use the secondary distribution method. Seismic internal force calculation takes into account the representative value of gravity load and seismic loads.The design of column, board uses the theory of

6、 elasticity and beams design uses plastic theory. About the wind loads, seismic loads are used to calculate the internal forces by D-valued method.Stairs selects plate stairs;and the foundation selectes independent foundation under column.Keywords Reinforced Concrete; Frame Construction; Structural

7、Design目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第一部分 建筑设计/结构设计11 工程概况和设计资料11.1 工程概况11.2 相关设计资料12 结构选型和布置22.1 结构形式22.2 结构体系22.3 梁、板、柱截面尺寸的估算22.3.1 梁截面尺寸的估算22.3.2 板截面尺寸的估算32.3.3 框架柱截面尺寸的估算43 三层现浇楼板63.1 楼板平面图63.2 板的荷载计算63.2.1 板的恒荷载计算63.2.2 可变荷载标准值73.2.3 楼面荷载设计值计算73.2.4 板的荷载设计值83.3 板的弯矩计算和配筋93.3.1 计算跨度93.3.2 弯矩计算及配筋94 三层现

8、浇楼梯设计174.1 设计资料174.2 梯段板设计174.2.1 尺寸设计174.2.2 荷载计算184.2.3 截面设计184.3 平台板设计194.3.1 荷载计算194.3.2 截面计算194.4 平台梁设计204.4.1 荷载计算204.4.2 截面计算204.5 梯柱设计225 框架计算235.1 确定框架的计算简图及梁柱线刚度235.1.1 确定框架的计算简图235.1.2 框架梁柱线刚度计算245.2 竖向荷载计算265.2.1 恒载标准值计算265.2.2 活载标准值295.3 竖向荷载作用下的框架受荷计算305.3.1 楼面层传荷载305.3.2 柱自重335.3.3 附加

9、偏心弯矩计算335.3.4 恒、活导荷图345.4 竖向荷载作用下内力计算375.4.1 活载作用下的内力计算375.4.2 恒载作用下的内力计算505.5 地震荷载计算535.5.1 地震荷载导荷535.5.2 地震荷载作用下的内力计算565.6 风荷载的计算685.6.1 风荷载导荷685.6.2 荷载作用下的内力计算705.7 弯矩调幅825.7.1 支座调幅825.7.2 支座调幅后跨内（跨中）弯矩计算835.7.3 按简支计算跨中弯矩865.8 内力组合895.8.1 内力组合说明895.8.2 内力组合905.9 框架结构配筋计算1205.9.1 二层横向框架梁截面设计1205.9

10、.2 框架柱的配筋计算1276 柱下独立基础设计1476.1 确定地基的类型及基础的持力层1476.2 荷载效应的组合1476.2.1 地基承载力计算1476.2.2 基础截面及配筋计算1476.3 框架柱下独立基础设计1516.3.1 基础底面积的确定1516.3.2 基础的抗冲切验算1536.3.3 基础的抗冲切验算157结束语160致 谢161参考文献162第一部分 建筑设计/结构设计1 工程概况和设计资料根据指导老师所给的计算任务书，本毕业设计是在所给的建筑施工图的基础上进行结构设计，其它专业的设计从略。1.1 工程概况本工程为某综合办公楼单位工程,采用框架结构。总建筑面积为3170.

11、89。总楼层为地上5层,局部6层，建筑基地面积为662.25。建筑高度为主体18.6m，局部21.6m,一层层高为4.2m,二层四层、五层层高为3.6m。建筑轴线尺寸为39.6m14.7m,建筑类型为丙类,防火等级为二级,场地类别为类,抗震设防烈度为6度,抗震等级为四级。采用横向框架为主要受力框架,其中横向跨度:AC跨8.4m,CE跨6.3m;纵向:13、45、78、911轴间柱距为4.2m;34、57、89轴间柱距为3.6m。1.2 相关设计资料1、主导风向:夏季东南风、冬秋季西北风。2、建筑物地处市中心,不考虑雪荷载作用。3、自然地面-10m以下可见地下水。4、 地质资料:地质持力层为碎石

12、土,场地覆盖层为1.0M,场地类别属类场地。5、抗震设防:此建筑物为一般建筑物,建设位置位于近震区。6、填充墙厚度外墙为240厚烧结页岩多孔砖，其余的为200厚烧结页岩多孔砖;基本风压为0.30kN/;地基承载力为180kPa;计算三层楼板;计算轴框架;计算3层2#楼梯。表11 设计条件学生姓名设防烈度填充墙厚度（mm）基本风压（kN/m2）地基承载力（kPa）计算楼板计算框架计算楼梯谭瑞辉6度240、200烧结页岩多孔砖0.30180三层轴2#三层2 结构选型和布置2.1 结构形式根据建筑物的使用功能、造型、房屋的高度,工程地质条件等物质技术条件,本工程的设计的主体房屋采用钢筋混凝土框架结构

13、。2.2 结构体系根据荷载情况,本多层钢筋混凝土框架结构工程采用横向框架为主要受力框架,即横向布置框架梁,纵向布置连系梁。2.3 梁、板、柱截面尺寸的估算2.3.1 梁截面尺寸的估算2.3.1.1 框架梁的截面尺寸估算（1）横向框架连系梁的截面尺寸估算1轴11轴的横向框架梁AC跨跨度L1=8400mm, CE跨跨度L2=6300mm。CD跨:h=()l1=( 7001050mm) 取h=750mmb=()h=(250375mm) 取b=250mm （边跨取b=300mm）DF跨:h=()l2=(525788mm) 取h=550mmb=()h=(183275mm) 取b=250mm （边跨取b=

14、300mm）（2）纵向框架连系梁的截面尺寸估算纵向框架连系梁在A轴、C轴、E轴交111轴处纵向框架梁(以最大跨度L=8400mm计算)h=()l=(7001050mm) 取h=700mmb=()h=(217325mm) 取b=250mm （边跨取b=300mm）（3）其他次梁的截面尺寸估算 纵向B轴交111轴处次梁(以最大跨度L=8400mm)h=()l=(467700mm) 通过与实际加载（PKPM）计算对比 取h=700mmb=()h=(233350mm) 取b=250mm 横向次梁(卫生间隔墙位置处L=4320mm)h=()L=(240360mm) 为满足构造要求取h=500mm（考虑卫

15、生间下沉）b=()h=(167250mm) 取b=250mm 横向次梁(A轴-B轴、C轴-E轴交2、4、6、8、10轴处各设一根次梁,跨度为L=6300mm)h=()l=(350525mm)通过与实际加载（PKPM）计算对比取h=550mmb=()h=(183275mm) 取b=250mm 其他次梁与主梁有局部调整，以实际加载（PKPM）为准。2.3.2 板截面尺寸的估算2.3.2.1 板截面尺寸估算的原则（1）根据混凝土结构设计规范 9.1.2条,单向板民用建筑楼板最小厚度为60mm,单向板工业建筑楼板最小厚度为70mm,双向板最小厚度为80mm。（2）根据板的跨度进行估算:单向板: ; 双

16、向板: ; 其中L为短边跨度。2.3.2.2 截面尺寸估算取几个有代表性的板来估算板厚（1）B1板：2，为双向板;板厚: （2）B2板：2，为单向板;板厚: （4）B4板：2，为单向板;板厚: （5）B5板：2，为单向板;板厚：（6）B10板: 2,为双向板;板厚：（7）B21板: 13.37因此，取可变荷载控制的组合P=13.374.2.3 截面设计板的水平计算跨度，弯矩设计值：板的有效高度选配 ，分布筋 。4.3 平台板设计设平台板厚80mm，取1m宽板带设计。4.3.1 荷载计算表4-2 平台板荷载计算荷载种类荷载标准值（）恒荷载水磨石面层0.651=0.6580mm厚混凝土板0.082

17、51=2.0板底抹灰0.02171=0.34小计2.99活荷载3.5对于可变荷载控制的组合： 总的荷载设计值：P=1.22.99+1.43.5=8.49对于永久荷载控制的组合：总的荷载设计值：P=1.352.99+1.40.73.5=7.478.49因此，取可变荷载控制的组合P=8.494.3.2 截面计算平台板的计算跨度弯矩设计值：板的有效高度选配 验算最小配筋率:满足最小配筋率要求，分布筋按构造要求选配 。4.4 平台梁设计设平台梁截面尺寸为200mm400mm4.4.1 荷载计算 表4-3 平台梁的荷载荷载种类荷载标准值（）恒荷载梁自重0.2（0.4-0.08）25=1.6梁侧粉刷0.0

18、2（0.4-0.08）172=0.22平台板传来2.991.46/2=2.18梯段板传来7.063.4/2=12小计16活荷载3.5（3.4/2+1.46/2）=8.51对于可变荷载控制的组合： 总的荷载设计值：P=1.216+1.48.51=31.11对于永久荷载控制的组合：总的荷载设计值：P=1.3516+1.40.78.51=29.9431.11因此，取可变荷载控制的组合P=31.114.4.2 截面计算平台梁计算跨度，弯矩设计值： 剪力设计值：4.4.2.1 平台梁按倒L形考虑按计算跨度考虑：按梁肋净距考虑：按翼缘高度考虑： 不受此限取以上几种计算的最小值，故属于第1类截面。平台梁的有

19、效高度 选配2 4.4.2.2 斜截面受剪承载力计算（1）截面验算截面尺寸满足要求。（2）验算是否要按计算配筋不需要按计算配筋，只需按构造配筋。（3）按构造配筋选配 ，两肢箍，验算最小配筋率：满足要求。箍筋沿梁全长布置。4.5 梯柱设计梯柱的截面尺寸为240mm200mm,则：,查得稳定系数为TZ1上的荷载为平台梁传来和本身的自重。由轴心受压公式得故不需要按计算配筋，只需按构造要求配筋，但必须满足最小配筋率的要求。TZ1内纵筋选用2 12，箍筋选用 。验算TZ1内纵筋的配筋率：一侧纵向配筋率 满足要求。全截面配筋率 满足要求。图4-3 梯柱配筋图5 框架计算5.1 确定框架的计算简图及梁柱线刚

20、度5.1.1 确定框架的计算简图取 轴上的一榀框架计算， 假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与框架柱刚接，框架梁的跨度应取框架柱截面形心轴线之间的距离；底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础顶面标高根据地质条件、室外高差确定：室外高差为0.6m，假设基础顶面位于室外地坪以下1.5m，则基础顶面标高为-2.1m，一层楼高为4.2m，故底层柱高 H1 = 4.2+0.6+1.5 = 6.3m。其余各层柱高从本层楼面算至上一层楼面，即为层高，即H2 = H3 = H4 = H5 = 3.6m。由此可以绘出框架简图如图5-1所示。图5-1 轴框架立面图5.1.2 框架梁柱线刚度计算1、梁线刚度计算对于中框

21、架梁的线刚度取，边框架梁，混凝土强度为C30 表5-1 梁线刚度计算表类别bh（）AC跨3.030075010.5584003.775.65CE跨3.03005504.1663001.982.972.柱线刚度计算表5-2 柱线刚度计算表类别bh（）底层柱3.04505004.6963002.23上层柱3.04505004.6936003.91令底层柱的线刚度为，则其余的各杆件的相对线刚度为：上层柱的相对线刚度为：AC跨梁相对线刚度为： CE跨梁相对线刚度为： 图5-2 轴框架梁柱相对线刚度5.2 竖向荷载计算5.2.1 恒载标准值计算5.2.1.1 屋面板标准值防水卷材二层 100mm厚膨胀蛭

22、石保温层 20mm厚水泥砂浆找平层 找坡层，平均厚90mm（水泥焦渣） 120厚现浇板 板底抹灰 小计： 5.2.1.2 二、三、四、五层楼板标准值瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 100mm厚现浇混凝土板自重 板底抹灰（12mm厚水泥砂浆） 小计： 5.2.1.3 梁自重（保守起见，不扣除梁板重属部分）bh=300mm750mm梁自重 250.30.75 = 5.63梁两侧20厚水泥砂浆 0.020.75220 = 0.6小计： bh=300mm550mm梁自重 250.30.33 = 4.13梁两侧20厚水泥砂浆 0.020.55220 = 0.44小计： bh=300mm700mm梁自重 250.30.7 = 5.25梁两侧20厚水泥砂浆 0.020.7220 = 0.56小计：