土木工程毕业设计计算书--办公楼设计计算书.doc

毕业设计计算书题 目：办公楼设计计算书专 业：土木工程班 级：姓 名：学 号：指导教师：完成日期：目 录摘 要前 言11 设计资料12 荷载标准值的计算32.1 恒荷载标准值32.1.1 屋面32.1.2 楼面32.1.3屋面框架节点集中荷载标准值42.1.4楼面框架节点集中荷载标准值52.2 活荷载标准值52.2.1 屋面52.2.2 楼面53 框架梁柱配筋63.1 横梁配筋63.1.1 正截面受弯承载力计算63.1.2 斜截面受剪承载力计算73. 2 资梁配筋计算 7 3. 2 . 次梁正截面承载力计算 8 2.2.2 次梁斜截面承载力计算 93.3框架柱配筋93.3.1外柱配筋计算表93.3.2内柱 配筋计算表103.3.3框架柱的抗剪承载力计算和箍筋配置114 楼面板的配筋计算114.1楼面的配筋计算114.1.1按弹性理论计算区格的弯矩 124.1.2截面设计 155 楼梯设计 175.1踏步板的计算 175.2平台板设计 185.3平台梁设计 196 基础设计 206.1外柱基础设计 206.2 内柱基础设计 22摘 要本文主要进行了办公楼设计。设计的内容包括结构设计和施工组织设计两部分。设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑层数为四层，建筑总高度16.2m，总建筑面积4000。根据设计要求，设防烈度为6度，抗震等级为四级，设计中只考虑了抗震构造要求。选取了一榀框架进行计算，同时也进行了板计算、楼梯计算及基础计算。计算内容包括恒载、活载、风荷载作用下构件弯矩、剪力及轴力的计算；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算及基础配筋计算。框架受力钢筋主要采用HRB335级钢筋，箍筋主要采用HPB235级钢筋；基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。通过对本办公楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了设计的全过程，掌握了结构设计计算的基本方法。同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。关键词：钢筋混凝土结构；框架结构；结构设计II前 言 本工程为某公司办公楼，综合考虑了周围环境，功能需求等因素，本着美观、大方、环保、适用等原则进行设计。办公楼共分四层，无地下室，采用不上人屋面，根据建筑物南北宽，东西长要求设三部楼梯，建筑物总高度16.2米，建筑面积约4000左右，办公楼功能分区合理，采光控制得当，窗的位置布置合理，自然通风效果良好，所用材料均符合国家相关标准，且更加人性化，房间的装饰设计不仅环保而且优雅舒适。本工程为现浇框架，结构受力明确，布置均匀。竖向荷载作用下的内力计算采用采用分层法计算，水平荷载作用下的内力计算采用反弯点法和D值法进行内力计算，参照混凝土结构一书中的参考例题，在荷载组合时，同时考虑到以恒荷载控制和以活荷载为主的荷载组合方式。活荷载计算过程中采取满跨布置。基础采用柱下独立基础，用正常使用极限状态的标准组合确定截面尺寸，用承载力极限状态的基本组合进行配筋计算，满足基础高度要求，满足抗冲切承载力要求，内力组合计算所取得的数值中对框架梁取最大弯矩和最大剪力进行配筋计算，对框架柱采用最大的轴力及相应的剪力和弯矩进行配筋计算。本设计结构设计参照了现行国家规范、标准。结构设计计算准确，结构布置简捷，传力途径明确，结构受力合理。通过对本办公楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了整个设计过程，掌握了结构设计计算的基本方法。同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。结构设计1 设计资料某企业办公楼柱网平面布置如图11，采用现浇砼框架结构，并选用纵横向承重方案。根据房屋使用要求，一层层高4.2米24层层高3.6米，环境类别为一类。图1.1 结构平面柱网尺寸图1.2结构轴线尺寸1 该工程地质条件：场地地势平坦，地层结构简单，层位稳定，比较均匀，最高地下水位距地面5m，。填土层约0.5m，粉质粘土约0.6m砾粘土层约0.61.7m ，fak130kN/m22 气象资料：雪荷载：最大雪深8.9CM。主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压0.35kN/m2室外温度：最热月平均360C，最冷月平均2.80C ,夏季极端最高39.80C，冬季极端最低-80C地震烈度：6度3活荷载：楼面活荷载标准值2.0kN/m2；屋面活荷载标准值0.5kN/m2（按不上人屋面考虑）。4材料：根据施工单位条件和材料供应情况，选用混凝土强度等级C25；钢筋为HRB335级热轧钢筋（d12mm）及HPB235级热轧钢筋（dV各层梁配箍均按最小配筋率确定由 选用8时S=278mm =250 所以各层均选箍筋3.3框架柱配筋 采用对称配筋时界限破坏时轴力轴力计算如下： 当时，为大偏压受压，时，为小偏心受压。根据MN的相关性，挑选内力组合进行配筋，计算列表如（表3.14）。3.3.1外柱配筋计算表 表8-5外柱配筋计算表位置二四层一层组合172.9144.19133.2294.8257235.71417.51557.567261294608202020206926321146281.541.370.250.181111998.48.411111.031.0421.1712190284834431718401586435343实配钢筋(1964)同左同左同左3.3.2内柱 配筋计算表 表8-6内柱配筋计算表位置二四层一层组合11190.673.650.8124012421504168490734930202020201109369500.3060.2580.1920.1390.7680.7670.6330.56511.2511.2510.510.51.31.351.41.57303285.5257.3238.50.6380.6490.7190.765112288310671156.9实配钢筋（1256）（1256）（1256）（1256） 注：1.内柱截面高度. 2.柱一侧的最小配筋3.3.3框架柱的抗剪承载力计算和箍筋配置 （1），取； （2），取N=714kN； （3）kNV。 故可以按构造配箍筋。 为施工方便且按构造规定各层均选用。4 楼面板的配筋计算4.1楼面的配筋计算 图4-1双向板肋形楼盖结构平面布置图4.1.1 按弹性理论计算区格的弯矩由于结构的对称性，该楼盖只设计A.B.C.D.E.F诸区格板，计算跨长，按图6-1所示坐标采用。 区格 A 6.6m，3.6m， 0.55，由附表3-4和3-1查的四边嵌固时的弯矩系数和四边简支时的 弯矩系数如表6-1所示（按查表，故表6-1中，的分别为附表3-4和3-1中的，）。 四边嵌固和四边简支的弯矩系数 表9-1支承条件0.55三边嵌固一边简支0.01330.0541-0.1093-0.078四边简支0.0210.0892- -取钢筋混凝土的泊松比0.2， 则可求得A格区盖板的跨中弯矩和支座弯矩如下： 0.0133（g+）+0.021+0.20.0541(g+)+0.0892 =0.01332+0.0215.59 +0.20.0542+0.08925.59 =1.675+0.27.04=3.08 kNm =7.04+0.21.67=7.37 kNm =-0.1093(5.559+2)3.4052 =-9.62 kNm =-0.078(5.59+2)3.4052 =-6.86 kNm区格B 6.6m, =3.6m, =3.6/6.6=0.55,由附表3-6和3-1查的四边嵌固 四嵌固及四边简支弯矩系数 表9.2支承条件055四边嵌固0.00560.0385-0.0571-0.0814四边简支0.0210.0892- - 0.00566.593.4052+0.022/23.4052+0.2（0.03852+0.08925.59）3.4052 0.66+0.24.321.53 kNm 4.32+0.20.664.45 kNm -0.05717.593.4052-5.02 kNm -0.08147.593.4052-7.16 kNm区格C 按单向板计算跨中弯矩kN/m区格 D 9m，3.6m， 0.4，由附表3-4和3-1查的四边嵌固时的弯矩系数和四边简支时的 弯矩系数如表6-1所示（按查表，故表6-1中，的分别为附表3-4和3-1中的，）。 四边嵌固和四边简支的弯矩系数 表9.4支承条件0.55三边嵌固一边简支0.01030.0588-0.1146-0.0784四边简支0.01740.0965- -取钢筋混凝土的泊松比0.2， 则可求得D格区盖板的跨中弯矩和支座弯矩如下： 0.0103（g+）+0.0174+0.20.0588(g+)+0.0965 =0.01032+0.01745.59 +0.20.0582+0.09655.59 =1.37+0.27.6=2.89 kNm =7.6+0.21.37=7.87 kNm =-0.1146(5.559+2)3.4052 =-10.04 kNm =-0.0784(5.59+2)3.4052 =-6.86 kNm区格E 9m, =3.6m, =3.6/6.6=0.4,由附表3-6和3-1查的四边嵌固 四嵌固及四边简支弯矩系数 表9.5支承条件055四边嵌固0.00380.04-0.057-0.0829四边简支0.01740.0965- - 0.00386.593.4052+0.0173.4052+0.2（0.03852+0.08925.59）3.4052 0.47+0.23.981.3 kNm 3.98+0.20.47407 kNm -0.0577.593.4052-4.79 kNm -0.08297.593.40526.96 kNm区格F 按单向板计算跨中弯矩kN/m4.1.2截面设计确定截面有效高度 假定钢筋选用，短边方向跨中截面的h0100mm；长边方跨中截面的h070mm；支座截面的h080 mm.截面设计用的弯矩；中间跨中截面弯矩及支座上的弯矩减少。受拉钢筋的计算：为简便起见，近似取内力臂系数0.9，按下式计算受拉钢筋截面面积： AS截面配筋计算列表于 表 9.3配筋表 截面(mm)M(kNm)AS(mm2)配筋实配(mm2)跨中区格A方向703.032298200251方向807.044668100503区格B方向701.531168200251方向804.452448200251区格C方向701.05808200251支座A806.8645410160491AB80(6.86+7.16)/246410160491BC807.1647410160491 截面配筋计算列表于 表9-6配筋表 截面(mm)M(kNm)AS(mm2)配筋实配(mm2)跨中区格D方向702.882178200177方向807.8952210140561区格E方向701.3988200251方向804.072698170296区格F方向703.272478200251支座D806.6845410170462DE80(6.86+6.96)/245710170462EF806.96460101704625 楼梯设计楼梯间开间为3.6m，进深为7.2m。采用板式楼梯，踏步宽0.3米。楼梯的踢面和踏面均做水磨石层，底面为水泥砂浆粉刷。混凝土强度等级C25。板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。5.1 踏步板（TB1）的计算荷载计算（踏步尺寸300mm150mm。底板厚d40mm）的恒载。取板厚h=120,约为板斜长，板倾斜角=05，0894取1m板带计算（1）荷载计算混凝土斜板 0.1225/0.894=3.36 kN/m2三角形踏步 0.50.320.1525/0.32=1.88 kN/m2水磨石面层 （0.3+0.15）0.65/0.30.89 kN/m2踏步抹灰重 0.0217/0.8940.38 kN/m2 g6.6kN/m使有活荷载 q=2.512.5 kN/m2 总荷载设计值 ： kN/m2 （2）截面设计 m,M=0.111.42=12.44 kNm板的有效高度=120-20=100mm=0.105 =0.944 =627选配。 分部钢筋 5.2 平台板设计设平台板厚度70，取1m板带计算（1）荷载计算水磨石面层 0.651=0.6570厚混凝土板 0.07251=1.75 kN/m2板底抹灰 0.02171=0.34 kN/m2 合计： 2.74 kN/m2P=1.22.74+1.42.5=6.79 kN/m2(2)截面设计 平台板的计算跨度m 弯矩设计值M=0.16.79=2.72 =0.091 选分布筋 5.3 平台梁设计 尺寸bh=200350(1)荷载计算 梁自重 0.2（0.35-0.17）25=1.4 梁侧粉刷 0.02（0.35-0.07）217=0.19 平台板传来的荷载 2.74=2.88 楼梯段板传来 6.6=10.89 合计： 15.36 活荷载 2.5 P=1.215.36+1.46.75=27.88(2)截面设计 m 弯矩 M=35.9 剪力 V =44.75kN截面按倒L形计算 =200+570=550,梁的有效高度=350-35=315mm 为第一类。 。选用=461斜截面承载力验算 =0.71.27200315+1.25210 =71910N4475N满足要求. 箍筋配置6 基础设计6.1 外柱基础设计 基础承受框架柱传来的弯矩,轴力和剪力,以及基础的自重,基础回填土的重量,基础梁传来的荷载. 对外柱: =38.5 =1382kN =32.62kN H=850(1) 确定基础底面尺寸,先按轴心受压估算,设基础埋置深度d=2.65m 将其增大20%40% 初选截面尺寸b=3.0m l=3.0m =3=4.5=20332.65=477kN基础边缘最大和最小压力=+ =-=191kN/m2=221.2=1.2=273.6kN/m2=(221.2+191)/2=206177.5 kN故该基础高度满足受冲切要求.(4)基础底板配筋计算 沿基础横向对柱1-1处的弯矩=295kN/m = =1927故基础横向配筋， 沿基础竖向配筋=372.3kN/m=1702选用6.2 内柱基础设计1确定基础底面尺寸 初定截面尺寸5.1m3m=230.24 kN/m2=218 kN/m2=230293.4 kN故该基础高度满足受冲切要求.(4)基础底板配筋计算沿短边方向： m ； ； 选用： 长边方向： ； ； 选用： 结 论 本次毕业设计的题目是某公司办公楼设计在结构设计中，分别进行了截面设计和单向板楼盖设计、板式楼梯设计及基础设计。（1） 荷载计算 在竖向荷载计算中，初估梁柱的截面，并进行荷载作用下的框架内力分析。竖向荷载分为恒荷载和活荷载，恒荷载包括板、梁、柱的自重，根据设计规范及双向板的传力方式计算出了梁在恒荷载作用下的线荷载，从而算出了作用在柱子上的集中力，画出了恒荷载作用下梁的弯矩图及剪力图和柱的弯矩图及轴力图。活荷载包括雪荷载，风荷载等。屋面活荷载不上人屋面为0.7 kN/m2，雪荷载为0.3 kN/m2；楼面活荷载由规范查得为2.0 kN/m2，活荷载的计算与恒荷载计算类似