贺州市实验中学办公楼设计框架毕业设计计算书(完整版).doc

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1、贺州市实验中学办公楼设计框架毕业设计计算书（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑 欢迎下载）贺州市实验中学办公楼设计摘要本设计完成了一座综合办公楼的建筑设计和部分结构设计。建筑高度23.7m(从地面标高到主体结构檐口的高度)。本工程地震设计烈度为7度，建筑场地类别为类。建筑防火等级为二级，建筑耐久年限为50年。在进行结构设计之前建筑设计已完成并由指导老师认可。结构设计部分：主体采用框架结构，要求在建筑设计基础上布置结构，基础结构形式采用柱下独立基础。计算了水平(地震、风)方向和竖向荷载；人工计算一榀框架在水平荷载作用下和竖向荷载作用下的内力及水平侧移；人工计算了一榀框架

2、的荷载效应组合及截面设计。关键字 办公综合楼；设计；框架Design of HeZhou High School Official BuilingAbstract： This design has completed a comprehesive official buildings architectural design and part of its structural design. The height of the building is 23.7m (from the ground to the main structure cornice).This projects sei

3、smic fortification intensity is 7 degree; seismic fortification grade is grade three. The fire prevention grade of this building is grade two, the design working life of this building is 50 years. The architectural design have been completed and admitted by the academic advisor before the structural

4、 design.Structural design section: The subject adopts frame constrction, demanding that the base of the architecture design should arrange construction, and the foundation scheme select strip foundation. Caculated the horizonal loads (seismic,wind) and vertical loads, and the stress under the functi

5、on of these loads; calculated the excursion under the funtion of the horizoned loads and vertical loads; calculated the load effect combination and the cross-section design of the frame.Key words: office building; design; frame目次摘 要第页Abstract第页楼盖设计第1页1.1设计资料第1 页1.2结构布置第1页1.3荷载计算第1页1.4双向板计算第3页第3页第4页第

6、4页第4页第4页第10页梁计算第12页2.1 确定梁截面尺寸第12页2.2 荷载计算第12页2.3内力计算第15页第15页第15页第16页框架结构计算第18页3.1计算单元第18页3.2 设计资料第18页3.3结构布置及计算第19页第19页第21页第21页第23页第26页第30页第36页第42页第64页基础设计第79页4.1 基础设计资料第79页4.2 工程地质条件第79页4.3基础计算第79页第79页B柱下独立基础结构计算第83页楼梯设计第87页5.1 楼梯设计资料第87页5.2楼梯计算第87页第87页第88页第89页致 谢第90页参考规范及资料第91页附录 部分电算计算过程第92页第一章

7、楼盖设计1.1 设计资料水泥砂浆找平。楼盖采用C25混凝土（fc=11.9 N/mm2 )，钢筋采用HP本办公楼楼盖结构采用现浇钢筋混凝土楼盖，地面是采用水泥砂浆地面，先用20mm厚混合砂浆抹灰，板厚采用120mm板，再用10mm厚HPB235（fy =11.9 N/mm2 )。梁中钢筋均采用HRB335（fy =300 N/mm2 )。1.2 结构布置 选择第三标准层平面进行设计，如下图1.楼盖梁板结构布置及构件编号和尺寸见下结构图。结构为对称结构，则选其一部分进行计算。 图1. 标准层平面图1.3 荷载计算 (1)楼面板（120mm）抹灰层：20mm厚混合砂浆 0.02m17 kN/m=0

8、.34kN/m2结构层：120mm厚钢筋混凝土板 0.12m25kN/m=3.0kN/m2找平层：10mm厚水泥砂浆找平 0.01m20kN/m=0.2kN/m2小计 =3.54kN/m2恒载标准值： gk=3.54kN/m2恒载设计值： g=1.23.54=4.248kN/m2活载标准值： qk=2.00kN/m2活载设计值： q=1.42 kN/m2=2.80kN/m2荷载设计值： p= g + q =4.248+2.8=7.048kN/m2(2)走廊楼面板（80mm）抹灰层：20mm厚混合砂浆 0.02m17 kN/m=0.34kN/m2结构层：80mm厚钢筋混凝土板 0.8m25kN/

9、m=2.0kN/m2找平层：10mm厚水泥砂浆找平 0.01m20kN/m=0.2kN/m2小计 =2.54kN/m2恒载标准值： gk=2.54kN/m2恒载设计值： g=1.22.54kN/m2=3.048kN/m2活载标准值： qk=2.50kN/m2活载设计值： q=1.42.5 kN/m2=3.50kN/m2荷载设计值： p= g + q=3.048+3.5=6.548kN/m2(3)卫生间板（100mm）抹灰层：20mm厚混合砂浆 0.02m17 kN/m=0.34kN/m2结构层：100mm厚钢筋混凝土板 0.8m25kN/m=2.0kN/m2找平层：10mm厚水泥砂浆找平 0.

10、01m20kN/m=0.2kN/m2防水层 0.3kN/m2蹲位这算荷载（考虑局部500mm厚炉渣增高） 3.5 kN/m2小计 =6.84kN/m2恒载标准值： gk=6.84kN/m2恒载设计值： g=1.26.84kN/m2=8.208kN/m2活载标准值： qk=2.0kN/m2活载设计值： q=1.42.0 kN/m2=2.8kN/m2荷载设计值： p= g + q=8.208+2.8=11.008kN/m2(4)雨棚板（120mm）40mm细石混凝土面层 1.0 kN/m2找坡： 0.5kN/m2结构层：120mm厚钢筋混凝土板 120m25kN/m=3.0kN/m2找平层：20m

11、m厚水泥砂浆找平 0.02m20kN/m=0.4kN/m2防水层 0.6kN/m2板底粉刷 0.0120=0.20 kN/m2小计 =5.70kN/m2恒载标准值： gk=5.70kN/m2恒载设计值： g=1.25.70kN/m2 =6.84kN/m2活载标准值： qk=0.5kN/m2活载设计值： q=1.40.5 kN/m2=0.7kN/m2荷载设计值： p= g + q=0.7+6.84=7.54kN/m21.4 双向板计算在求个区格板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载为： 在作用下，合内支座均可视为固定，某些区格板跨内最大弯矩不在板的中心点处在作用下，各区格板四

12、边均可视为简支，跨内最大弯矩则在中心点处，计算时，可近似去二者之和作为跨内最大正弯矩值。 在求各中间支座最大负弯矩（绝对值）时，按恒载及活荷载均满布区格板计算，所以： P=q+g（1）板荷载120mm厚： （2）走廊板荷载： （3）卫生间荷载： （）雨棚板荷载： 多跨连续梁和板： 边跨：中间跨：求各区格板跨内截面最大弯矩值，根据结构的变形曲线确定活荷载的最不利布置方法采用棋盘布置方式。（1）对称荷载：作用下，中间区格板的所有中间支座均可视为固定支座，则中间区格板均可视为四边固定的单区格双向板；角区格板支承于墙上，可简化为铰支，则角区格板视为两邻边为简支，另外两边为固定支座双向板；其余边区格视为

13、三边固定一边简支双向板。（2）反对称荷载：作用下，中间区格板所有中间支座均视为铰支座，则中间区格板可视为四边简支的双向板；对边区格和角区格的外边界条件按实际情况确定。（1）双向板弯矩计算（KNm/m）表1 双向板弯矩计算（KNm/m）区 格B1B24.2m/6.45m=0.74.2m/6.45m=0.7跨中弯矩计算简图=0(0.04265.648+0.06831.4)4.52 =6.81(0.03505.648+0.06831.4)4.52 =5.94(0.01725.648+0.02961.4)4.52=2.81(0.00935.648+0.02961.4)4.52=1.90=0.2(6.8

14、1+0.22.81)=7.37(5.94+0.21.90)=6.32(2.81+0.26.81)=4.20(1.90+0.25.94)=3.09支座弯矩计算简图-0.09927.0484.52 =-14.16-0.07747.0484.52 =-11.05-0.07707.0484.52 =-10.99-0.05727.0484.52 =-8.16区 格B3B42.1m/4.5m=0.472.1m/4.5m=0.47跨中弯矩计算简图=0(0.04144.798+0.09211.75)2.12 =1.59(0.04094.798+0.09211.75)2.12 =1.58(0.0024.798+

15、0.01521.75)2.12=0.16(0.00274.798+0.01521.75)2.12=0.18=0.2(1.59+0.20.16)=1.0622(1.58+0.20.18)=1.62(0.16+0.21.59)=0.48(0.18+0.21.58)=0.50支座弯矩计算简图-0.084146.5482.12 =-2.43-0.08386.5482.12 =-2.42-0.056846.5482.12 =-1.64-0.056946.5482.12 =-1.64区 格B5B64.5m/5m=0.94.5m/5m=0.9跨中弯矩计算简图=0(0.02919.608+0.04561.4)

16、4.52 =1.32(0.02689.608+0.04561.4)4.52 =6.51(0.02249.608+0.03531.4)4.52=0.60(0.01599.608+0.03531.4)4.52 =4.09=0.2(6.63+0.25.36)=7.70(6.51+0.24.09)=7.33(5.36+0.26.63)=6.69(4.09+0.26.51)=5.39支座弯矩计算简图-0.077611.014.52 =-17.30-0.066311.014.52 =-14.78-0.071611.014.52 =-16.0-0.056311.014.52 =-12.55区 格B8B94.

17、05m/4.5m=0.94.05m/4.5m=0.9跨中弯矩计算简图=0(0.02915.648+0.04561.4)4.052 =3.74(0.065.648+0.092121.4)4.052 =2.69(0.02245.648+0.03531.4)4.052 =3.74(0.0735.648+0.019561.4)4.052 =2.53=0.2(3.74+0.22.89)=4.32(2.69+0.22.53)=3.20(2.89+0.23.74)=3.64(2.53+0.22.69)=3.07支座弯矩计算简图-0.07767.0484.052 =-8.79-0.127.0482.42 =-

18、4.87-0.07167.0484.052 =-8.280区 格B7(单向板)1.45m/4.5m=0.320.5计算简图最大弯矩MB1-B2支座 =()=-12.61B1-B3支座 =()=-6.32B2-B4支座 =()=-4.9 B1-B6支座 =(-14.16-14.78)=-14.47B1-B7支座 =(-14.16-0)=-7.08B2-B8支座 =(-11.05-8.79)=-9.92B3-B4支座 = ()=-2.425B3-B7支座 =(-1.64-0 )=-0.87B4-B8支座 =(-1.64-8.28)=-4.96B5-B6支座 =(-17.30-14.78)=-16.

19、04B5-B7支座 =(-16.0-0)=-8.0B6-B7支座 =(-12.55-0)=-6.275B8-B9支座 =(-8.28-0)=-4.14（2）截面设计各区格板内支座弯矩支座已求得，取截面有效高度lx方向跨中截面的hoxh-20=100-20=80mm；ly方向跨中截面的hoyh-30=100-30=70mm。求双向板配筋时，内力壁系数取r=0.95，截面配筋计算结果及实际配筋见下表2： 表2 按弹性理论计算双向板截面的计算与配筋项截面h0(mm)M(KNm)As(mm2)配 筋实 用As(mm2)跨中B1lx1007.3737010180436ly904.202348180279

20、B2lx1006.3231710200393ly903.091738180279B3lx601.6220.8=1.301094100126ly500.480.8=0.38384100126B4lx601.620.8=1.301094100126ly500.50.8=0.4384100126B5lx1007.7038610180436ly906.6937310200393B6lx1007.3336810200393ly905.3930110200393B8lx1004.322178180279ly903.642038180279B9lx1003.21618180279ly903.07171818

21、0279支座B1-B2100-12.6161014180855B1-B360-6.3252810140561B2-B460-4.941010180436B1-B6100-14.4772614180855B1-B7100-7.0835510200393B2-B8100-9.9249812200565B3-B460-2.4252038180279B3-B760-0.87734100126B4-B860-4.9641510180436B5-B6100-16.0480514180855B5-B7100-840110180436B6-B7100-6.27531510180436B8-B9100-4.14

22、2088180279验算表中板的配筋率：)Asmin =max(0.2%或0.45ft/fy%bh0)=max0.2%或(451.27/210)%=max(0.2%或0.27%)上表中所有）, =0.07b=0.616因此满足要求，属于适筋破坏。已知：,fc=11.9N/mm2,表3 单向板配筋跨中截面配筋实 用As(mm2)B72.90.06770.0702392008251配筋验算：支座弯距按两侧的双向板的支座弯距不折减采用=0.07M故属于第一类T型截面计算表6 连续主梁正截面承载力计算截面端支座边跨跨内离端第二支座跨内，中间跨内离端第二支座中间跨内M /kNm20.9535.9131.

23、42-45.71-35.910.0070.0120.0100.0150.0120.0070.0120.0100.0150.012169291254270291选配钢筋214214214214214实配钢筋面积/mm2308308308308308表7 主梁斜截面承载力计截面端支座内侧离端第二支座中间支座V /kN55.8761.4561.45/N309V309V309V/N92.2V92.2V92.2V选用箍筋282828/mm2101101101/mm按构造配筋按构造配筋按构造配筋实配箍筋间距 s/mm200200200验算最小配筋：，满足最小配筋率的要求第三章 框架结构计算3.1 计算单元

24、本设计中选取建施图中的轴线横向框架进行人工计算。3.2 设计资料计算所选取的框架计算单元结构共7层，层高底层为3.6m，其他层高均为3.3 m，室内外高差为0.15m，楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚除标明外，其余均为120mm。填充墙采用240mm厚的多孔粘土砖。标准层混凝土采用C25。梁、柱中纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，其它采用HPB235级钢筋。图6 设计场地简图a.气象：（1） 温度：最热月平均31.6，最冷月平均6.2；夏季最高40.8，冬季最低1。（2） 相对湿度：最热月平均73%。（3） 主导风向，冬季多西北风，平均风速2.8m/s，夏季多东南风，平均风速2.6

25、m/s由全基本风压分布图查出基本风压值为0.35KN/m2。（4） 雨雪条件：年降雨量1600mm，月最大降雨量300mm,小时最大降雨量80mm,雨季在6至8月。b.工程地质条件：(1) 自然地表1m内为填土，填土下3米厚为硬塑性粘土，再下为砾石层。粘土允许承载力为180KN/m2,砾石层允许承载力为300KN/m2。(2) 地下水位：地表以下2. 0米，水质对混凝土无侵蚀。（3） 地震信息：地震设计烈度7度，建筑场地类别为类，场地特征周期为0.35s，基本风压0.35kNm2，基本雪压0.30kNm2，地面粗糙度为C类。c.材料供应和施工条件：（5） 三材由建筑公司供应，品种齐全。（6）

26、墙体可选用普通粘土砖、粘土多孔砖或水泥空心砌块。（7） 施工条件良好，设备齐全，技术力量配备合理。3.3结构布置及计算建筑物三层平面图、结构剖面示意图分别如图所示：（图中尺寸单位：mm）。假定框架柱钦固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于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，基顶标高根据地质条件、室外高差，定位-0.9 m ，二层楼面标高为3.60 m，故底层柱高为4.5 m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（既层高），均为3.30 m。由此可绘出框架的计算简图，如图所示，取柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至楼板顶面，2-7楼面，即h1=3.

27、6+0.9=4.5m。根据抗震设计规范由表6.1.2可知该框架结构的抗震等级为三级，由表可知其柱轴压比限制N=0.9。 图7 标准层平面图 图8 结构剖面示意图 楼盖、屋盖均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取120mm，各层梁柱板强度等级为C25（fc=11.9 N/mm2 )，钢筋均用HRB335（fy =300 N/mm2 )。 框架结构主梁截面高度及宽度可由下式确定：且，其中横梁跨度：，纵梁为4.5m，由此估算： 横向主框架梁： 纵向主框架梁：柱的轴压比应小于轴压比限值要求：轴向压力初估： 底层： ，b取400mm ，h取600mm 197550各层柱计算高度为层高，首层为3.6m，其余各层

28、均为3.3m。表8 中层框架层数梁编号砼强度截面宽度b/mm截面高度h/mm梁跨度L/mm砼弹性模量截面惯性矩线刚度相对刚度17ABC2525040064500.19BCC2525040021000.58CDC2525040064500.19表9 边层框架层数梁编号砼强度截面宽度b/mm截面高度h/mm梁跨度L/mm砼弹性模量截面惯性矩线刚度相对刚度17ABC2525040064500.14BCC2525040021000.44CDC2525040064500.14表10 柱截面特征值层数梁编号砼强度截面宽度b/mm截面高度h/mm梁跨度L/mm砼弹性模量截面惯性矩线刚度相对刚度1ABCDC2540060036000.9227ABCDC254006003300