房建毕业设计计算书.doc

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1、 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 攀枝花科陶特钢有限公式办公楼设计计算书学生姓名： 李 林 学生学号： 9 院（系）： 土木工程学院 年级专业： 2010级房建2班 指导教师： 阮小龙 助理指导教师： 二一四年六月摘 要本设计项目为攀枝花科陶特钢有限公司办公楼，本工程为5层框架结构，全部作为办公用。第一层建筑面积为657.6，二到五层各层建筑面积均为777.6，总建筑面积为4168.42。建筑设计根据任务书和规范的要求，通过查阅各种文献资料，做到符合现代办公和人性化设计的要求；结构设计以结构的功能要求“安全性、适用性、耐久性”为出发点，用手算和电算两种方法进行，再对两种结果进行比较，相互检验，

2、提高结构计算的精确度；施工组织设计以“质量、工期、成本”为目标，结合项目建设特点、具体环境条件、技术经济条件和现场施工条件，研究、完成了施工规划设计方案.关键词 ：框架，要求，目标，建筑设计，结构设计ABSTRACTThe design project is the seventh comprehensive dormitory of BaiMa iron mine, its a building of framework ,whose lower one-tier is function area and toppe four-storey is comprehensive dormitor

3、y .The first floor owns a area of 657.6 square meters and the second to fifth floor without except owens a area of 777.6 square meters ,the total area is 4168.42 square meters. On the basis of requirement of tasks and norms and by means of consulting various documents ,the architectual design have d

4、one to conform withthe requirements of modern office and humanized design .Taking the structures functional requirements, that is Safety , Applicability and Durability as a starting point, the structure design took two methods of hand and computer to count , and then compared the two results and tes

5、ted mutually to improve the accuracy of structure calculation.On the purpose of the Quality, Time, Cost , combining features of the building project, specific environmental conditions, technical and economic conditions with site conditions, the construction organization design researched and then co

6、mpleted of the construction planning and design program. Keywords Framework, Requirements, Objectives, Architectural design, Structural desig 目 录1 工程概况- 5-2 板的设计- 6 -2.1楼面荷载- 6 -2.2材料选用- 6 -2.3荷载组合系数- 6 -2.4板荷载的确定- 6 -2.5板的内力计算：- 8 -2.6双项板的配筋计算：- 15 -3 次梁计算- 18 -3.1 次梁选取- 18 -3.2 材料选用- 18 -3.3 荷载组合系

7、数- 18 -3.4 荷载统计- 18 -3.5 内力计算- 19 -3.6 配筋计算- 19 -4 板式楼梯计算214.1资料214.2楼梯板的计算214.3平台板计算224.4平台梁的计算235 框架计算245.1.1 主要构件选型245.1.2 梁柱截面尺寸估算265.1.3框架计算简图26柱线刚度的计算26梁线刚度的计算265.1.4恒荷载及其内力分析275.1.5竖向荷载下的框架受荷总图305.2风荷载计算365.2.1风荷载标准值的计算365.2.2风荷载作用下的位移验算365.2.3 风荷载标准值作用下的内力计算395.3水平地震作用计算445.3.2地震作用的计算445.4框架

8、的内力计算515.4.1恒荷载作用下框架内力计算515.4.2恒荷载作用下框架梁弯矩计算525.4.3恒荷载作用下框架剪力计算535.4.4恒荷载作用下框架轴力计算545.4.5活载作用下框架弯矩计算555.4.6活载作用下框架剪力计算565.4.7活载作用下框架轴力计算575.4.8内力组合585.5框架梁的配筋计算685.5.1正截面受弯承载力计算685.5.2斜截面受剪承载力计算685.6框架柱的截面设计705.6.1截面尺寸复核705.6.2正截面设计715.6.3斜截面设计72 6 基础设计77 6.1初步选择基底尺寸77 6.2验算持力层地基承载力77 6.3计算基底净反力77 6

9、.4配筋计算78 一 工程概况本工程为攀枝花科陶特钢有限公司办公楼，本建筑位于攀枝花市，场地地形平坦。拟建宿舍综合楼主要功能为住宿和日常生活，结构形式为框架结构，耐久年限50年，抗震设防7度。建筑层数为5层，第一层建筑面积为657.6，二到五层各层建筑面积均为777.6，总建筑面积为4168.42。建筑高度为15.9m,防火等级为级、建筑耐久性为级。二 结构设计2.1 设计资料该综合性办公楼位于四川攀枝花市，采用现浇框架结构，建筑面积约4168.42 m2，建筑总高度为15.9m，查抗震规范知，该建筑抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，第一组，场地类别类。 气象

10、资料：基本风压=0.45 KN/ 2.2 板的设计 办公楼、及走廊楼面：西南04J312-3184 荷载：厕所及阳台楼面：西南04J312-3183 荷载：上人屋面：03J201-1-2205b 荷载：顶棚：04J515-P07 荷载： （1）屋面活荷载标准值（不上人为0.5 kN/m2，上人屋面为2.0 kN/m2。） 注：攀枝花地区不考虑雪荷载的影响。 （2）楼面活荷载标准值：根据荷载规范，办公室取2.0;走廊，厕所取为2.5 kN/m2。2.3材料选用 混凝土：采用C30（）。钢筋：采用HPB300（）。 永久荷载的分项系数： 可变荷载的分项系数: 2.4板荷载的确定 1.办公室及会议室

11、楼板计算 恒载标准值 楼面构造层 板自重 顶棚构造层 活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间只坐最大负弯矩按布满计算 2.阳台楼板恒载标准值 楼面构造层 板自重 顶棚构造层 活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间只坐最大负弯矩按布满计算 3.走廊及厕所楼板恒载标准值 楼面构造层 焦渣砼填料 板自重 顶棚构造层 活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间只坐最大负弯矩按布满计算 4.上人屋面楼板恒载标准值 楼面构造层 板自重 顶棚构造层 活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算

12、在求各中间只坐最大负弯矩按布满计算 2.5板的内力计算： 结构布置及单元的划分（图2.1）（表2.1）双向板的计算简图及计算结果区格BA跨内计算简图跨内支座计算简图区格CD跨内计算简图跨内支座计算简图区格E跨内计算简图跨内支座计算简图2.6双项板的配筋计算：按如下公式进行计算：，各区格板跨内及支座弯矩已求得，取截面有效高度，详细计算如下： （表2.2）跨中的配筋计算截面选配钢筋跨中A区格方向3.8390213252方向2.080125252B区格方向2.690144252方向3.480213252C区格方向1.398085252方向0.7587056252D区格方向1.368084252方向1

13、.177080252E区格方向0.798051252方向1.17081252 （表2.3）支座的配筋计算 截面选配钢筋支座A-A4.890267392A-B3.6180226252A-D6.9690387393A-E6.8780430524B-E2.5580159252C-D3.1890189252D-E4.7806812523 次梁计算3.1 次梁选取本次计算选取A板和A板间次梁进行计算，梁两端支座按固定支座进行计算，不考虑连续梁的荷载不利组合，按照弹性理论方法进行计算。梁高，梁宽,取300mm.次梁截面尺寸为b*h=300mm*450mm.3.2 材料选用 混凝土：采用C30（）。钢筋：采

14、用HPB335（）。3.3 荷载组合系数永久荷载的分项系数：可变荷载的分项系数：3.4 荷载统计恒荷载设计值由板传来 次梁自重 两侧抹灰 合计 活荷载设计值 由板传来 荷载设计值3.5 内力计算跨内弯矩 支座弯矩 支座剪力 3.6 配筋计算按弹性理论进行计算，次梁采用C30混凝土，钢筋采用HRB335，查表得:,，。设置一排受拉钢筋: 楼板与梁整体浇筑，故按T型截面进行计算与梁的跨度的确定：翼缘与厚度有关，规范规定T形梁截面受弯构件翼缘计算跨度取三者中的最小值。按梁的计算跨度考虑：因故取上面三者的最小值，。判断T形截面类型： 属于第一类截面。钢筋面积的计算：，满足。选用, 斜截面计算：，属于一

15、般梁。截面尺寸满足要求。按构造要求：选配6100/200。 4 板式楼梯计算 4.1资料板式楼梯结构平面布置如图所示：层高3.9m，踏步尺寸150mm300mm.采用混凝土强度等级C25，则fc=11.4 N/ mm2，ft=1.27 N/ mm2，钢筋采用HPB235.HRB335，楼梯梯段板上均布活载标准值2.5 kN/ m2，恒荷载标准值见下表：梯段板的荷载 荷载种类荷载标准值（kN/ m2）恒载踏步板面层（0.3+0.12）0.75=0.3三角形踏步1/20.30.1522=0.56斜板0.1022=2.2板底抹灰0.0217=0.34小计3.7活载荷载标准值2.5 图4.14.2楼梯

16、板的计算（1）板倾斜度： =arctan150/300=26 cos=0.89（2）确定板厚: 楼梯板的厚度为:h=lo/25=3000mm/25=120mm 取h=120mm. 则取1m宽板带计算（3）荷载计算：荷载分项系数:rG=1.2 rq=1.4基本组合总荷载设计值P=1.23.7 kN/ m2+1.42.5 kN/ m2=7.94kN/ m2（4）截面计算：板水平计算跨度 ln=3.0m弯矩设计值:M=P ln2=7.943.02=12.7kN.mho=120mm-20mm=100mms= M/1fcb ho2= 满足要求 选配钢筋10150，实配面积As=524mm2分布筋6，每级

17、踏步下一根，梯段板配筋.4.3平台板计算（1）荷载计算恒荷载，平台板自重（假定板厚100mm）0.1m1m25 kN/ m3=2.5kN/ m220mm厚找平层加20mm厚板底抹灰0.04m1m20 kN/ m3=0.8 kN/ m2 恒荷载标准值： gk=3.3 kN/ m2恒荷载设计值： g= gk1.2=3.31.2=3.96 kN/ m2 活荷载标准值： qk=2.5 kN/ m2活荷载设计值： qk=2.5 kN/ m21.4=3.5 kN/ m2荷载设计值： p=g+q=3.96 kN/ m2+3.5 kN/ m2=7.46kN/ m2 （2）内力计算楼梯的休息平台：L01/ L0

18、2=，按双向板来进行计算：详细板内力计算表中（3）配筋计算 L01方向： 取 200 L02 方向： 取 200 4.4平台梁的计算设平台梁截面 b=200mm h=400mm （1）荷载设计梁自重：0.2（0.4-0.06）22=1.7kN/ m梁侧粉刷10厚： 0.01（0.4-0.06+0.2）217=0.18 kN/ m平台板传来荷载： 2.00.52.4=2.4 kN/ m梯段板传来荷载： 恒荷载标准值总计为：g=1.7+0.18+2.4+12.85=16.18kN/ m活荷载标准值总计为：q=2.5 kN/ m设计组合值为：1.216.18+1.42.5=22.9 kN/ m按简支

19、梁计算跨中弯矩和剪力：M=V=（2）正截面承载力计算 按倒L形截面计算，翼缘计算宽度为bf= l0/b= 则 取 取 故可按第一类T形截面计算选用412纵向钢筋,箍筋计算:箍筋按构造配置选用6200双肢箍筋即可。 5 框架计算 取一榀框架进行计算，取第6轴线上的框架计算， 5.1.1 主要构件选型 （）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 （）主要墙体：200mm厚，蒸压加砌砼块。 （）室内隔断：150mm厚加气混凝土小型砌块。 （）基础采用：柱下独立基础。 （图4.2）6轴线的框架简图5.1.2 梁柱截面尺寸估算1）框架梁: 纵向主梁的跨度为 取 取 故纵向框架主梁初选截面尺寸为： 横向主梁的

20、跨度为 取 取 故横向框架主梁初选截面尺寸为：（2） 框架柱:根据公式： 其中为轴压比限值，一般取，各层的重力代表值近似取,由结构平面布置图可得中柱的负荷面积是，则竖向荷载的轴压力估计值：为了计算柱尺寸取600mm*600mm5.1.3框架计算简图柱线刚度的计算表5.1.1 柱的线刚度计算层数柱139002-53900梁线刚度的计算表5.1.2 梁的线刚度的计算类别层数lA-B横梁1-57200B-C横梁1-51800以为1,则得相应线刚度为: （图5.3） 柱相对线刚度5.1.4恒荷载及其内力分析（1）屋面恒荷载 12mm厚防滑地砖面层 25mm厚1：3水泥砂浆结合层 4m厚油毡隔离层 4m

21、m厚高分子卷材 20mm厚1：3水泥砂浆找平 60mm厚憎水珍珠岩保温层 20mm厚1：3水泥砂浆找平 50mm厚1：6水泥焦渣找坡 110mm厚钢筋混凝土楼板 板底20mm厚粉刷抹平 合计： 阳台恒荷载 12mm厚防滑地砖面层 25mm厚1：3水泥砂浆结合层 4m厚油毡隔离层 4mm厚高分子卷材 20mm厚1：3水泥砂浆找平 60mm厚憎水珍珠岩保温层 20mm厚1：3水泥砂浆找平 50mm厚1：6水泥焦渣找坡 110mm厚钢筋混凝土楼板 板底20mm厚粉刷抹平 合计： （2）楼面恒荷载13mm厚1：1.5水泥砂浆面层 12mm厚1:2.5水泥砂浆底 2mm厚纯水泥砂浆一道 板底20mm厚粉

22、刷抹平 其它荷载 120mm厚钢筋混凝土楼板 合计： （3）构件自重A.横向跨架梁自重: 10mm厚混合砂浆抹灰层: 合计: B.纵向框架梁自重: 10mm厚混合砂浆抹灰层: 合计: C.柱自重: 10mm厚混合砂浆抹灰层: 合计: D.柱自重: 20mm厚混合砂浆抹灰层: 合计: E.次梁自重： 20mm厚混合砂浆抹灰层: 合计: （4）外墙自重 墙自重： 内装修层：西南04J515-P04-N05 外装修层：西南04J516-P68-5409 合 计 （5）内墙自重 墙自重： 内装修层：西南04J515-P04-N05 合 计 （6）卫生间隔墙自重 墙自重： 内装修层：西南04J515-P

23、04-N05 合 计 5.1.5竖向荷载下的框架受荷总图 （图5.3） 板传荷载示意图（1）轴间框架梁屋面板传荷载板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图 恒载: 活载: 楼面板传荷载: 恒载: 活载: 梁自重: (2)轴间框架梁屋面板传荷载板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图见左图.恒载: 活载: 楼面板传荷载:恒载: 活载: 梁自重: （3）轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载；恒载: 活载: 楼面板传荷载:恒载: 活载: 梁自重: 屋面板传荷载板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载；恒载:活载: 楼面板传荷载:恒载: 活载:

24、 梁自重: B交轴间主梁屋面板传荷载板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载；恒载:活载: 楼面板传荷载:恒载: 活载: 梁自重: （6）女儿墙自重：（做法：墙高900mm，100厚的混凝土压顶）天沟自重（琉璃瓦+现浇天沟）琉璃瓦自重：现浇天沟自重：A轴柱纵向集中荷载的计算： 顶层柱恒载=女儿墙自重及天沟自重+梁自重+板传荷载 顶层柱活载=板传活载 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 标准层柱活载=板传活载 基础顶面恒载=底层外横墙自重+基础梁自重 B轴柱纵向集中荷载的计算： 顶层柱恒载=女儿墙自重及天沟自重+梁自重+板传荷载 顶层柱活载=板传活载 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载

25、 标准层柱活载=板传活载 基础顶面恒载=底层外横墙自重+基础梁自重 C轴柱纵向集中荷载的计算： 顶层柱恒载=女儿墙自重及天沟自重+梁自重+板传荷载 顶层柱活载=板传活载 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 标准层柱活载=板传活载 基础顶面恒载=底层内外横墙自重+基础梁自重 （图5.5）框架的内力分布图5.2风荷载计算5.2.1风荷载标准值的计算 其中-垂直与建筑物单位面积上的风荷载标准值 -z高度上的风振系数取1.0 -风荷载体型系数，根据建筑物体型查得1.3 -z高度处的风压高度变化系数 -基本风压取 -下层柱高 -上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍 B-迎风面的宽度，B=9.6m 因建

26、筑地点位于城市郊区，所以地面粗糙度类别为B类。根据各楼层标高，查得代入上式，各楼层标高处的见下表。表4.5.4 集中风荷载标准值计算离地高度z/m/m/m19.51.141.01.30.403.93.035.2115.61.021.01.30.403.93.030.8911.71.021.01.30.403.93.030.897.81.021.01.30.403.93.030.893.91.01.01.30.403.93.036.04 注：对于框架结构也可以近似按下式计算其基本自振周期：5.2.2风荷载作用下的位移验算1. 侧移刚度D的计算纵向29层D值的计算构件名称A轴柱0.4519278B

27、轴柱0.3524990C轴柱0.3222848D轴柱0.3222848纵向底层D值的计算构件名称A轴柱0.423625B轴柱0.4526578C轴柱0.4325396D轴柱0.4325396 （图5.6）风荷载作用框架图2 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： 式中 第j层的总剪力； 第j层所有柱的抗侧移刚度之和； 第j层的层间侧移；第一层的层间侧移值求出后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值就是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移 顶点侧移 表4.5.2.3 风荷载作用下框架侧移计算层次/kN/(KN

28、/m)/m/h535.21182.390.00141/9858430.89213.280.0016 1/6752330.89244.170.0018 1/4862230.89275.060.002 1/3674136.04311.10.0021/3260侧移验算：层间侧移最大值1/3260小于1/550，所以满足要求。5.2.3 风荷载标准值作用下的内力计算1 基本方法框架在风荷载作用下的内力用D值法进行计算，计算步骤如下：a 求各柱反弯点处剪力值；b 求各柱反弯点高度；c 求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；d 求各柱的轴力和梁剪力；2 反弯点位置计算框架柱反弯点位置，计算结果如下表： A、D轴框架

29、柱反弯点位置层号h/mh/m53.90.730.4500.451.3543.90.730.4500.451.3533.90.730.4500.451.3523.90.730.5000.501.514.90.50.6900.692.76B、C轴框架柱反弯点位置层号h/mh/m53.91.090.4500.451.3543.91.090.4500.451.3533.91.090.5000.501.5023.91.090.5000.501.5014.90.740.6500.652.603 弯矩的计算框架柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算：中柱处的梁： 边柱处的梁： A、D轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算成果表层号KN/KNy(m)5182.39192780.1425.530.4542.1234.4669.944213.28192780.1429.860.4549.2740.3183.733244.17192780.1434.180.4556.4046.1496.712275.06192780.1438.510.5057.7757.76103.911311.1236250.1649.780.6961.73137.39119.49B、C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩计算成果表层号KNKN/mKN/m/KNymKN.mKN.mKN.m5182.39249900.1934.650.45