济南市某物流配送中心办公楼设计（方案六）

摘 要本工程为济南某物流配送中心办公楼设计计算书。建筑地点为济南市东郊港西路以西，该楼建筑面积4500平方米左右，采用框架结构体系，依据办公楼设计、抗震等方面的要求确定合理的结构形式以及结构布置方案。完成建筑设计，并且绘制建筑平面图、建筑立面图以及建筑剖面图等。本设计选取一榀框架进行内力以及配筋计算。首先，确定构件截面尺寸，进行恒荷载，活荷载，风荷载及地震荷载的计算；其次进行结构内力分析，找出最不利内力组合，开始梁、柱配筋计算；然后进行基础和楼梯的计算；最后用PKPM软件进行电算校核，并绘制梁、板、柱、基础结构施工图。本设计涉及诸多专业知识，并运用了D值法及弯矩二次分配法，还运用了PKPM专业软件。关键词：框架结构；钢筋混凝土；抗震；内力计算ABSTRACT This project is building a distribution center in Jinan design calculations,whose covered area is about 4500m2 . Frame structure system is adopted in this project. Moreover, according to the standards of desingning a commercial building, especially the high requirements of anti-seismic programme, the most reasonable structural format and planning are formulated,which certain elevations,planes and sections. The first step is to confirm the size of the cross section, and calculate the dead load, mobile load, wind load and seismic loads. Following step is to analysis the internal force of the structure and find the most adverse combination, before calculating the plate, beams, columns. Then calculate the basement and stairs.Last but not least, using PKPM the final computational verification can be carried out and the detail of construction of the plate, beams, columns are drawn.Many professional knowledges studied in university is involved in this project, as well as generally the amended method of point of inflection, the moment assignment-method and a technical software such as PKPM.Key Words：Frame construction；Reinforced concrete；Anti-seismic；Internal force calculation 目 录摘 要VIIABSTRACTVIII1 前 言12建筑设计22.1建筑概况22.2采光、通风、防火设计32.3建筑细部设计32.4方 案 构 思42.5设 计 过 程42.6参考资料43建筑设计53.1设计概况53.2建筑平面设计53.3建筑立面设计123.4剖面设计144结 构 选 型 及 布 置164.1 结构选型164.2柱网布置164.3梁柱截面尺寸确定174.3.1梁截面174.3.2框架柱截面205荷 载 统 计245.1二层恒活荷载245.1.1楼面恒载245.1.2楼面活载245.2三层恒活荷载255.2.1楼面恒载255.2.2楼面活载255.3四层恒活荷载265.3.1楼面恒载265.3.2楼面活载265.4屋面恒活荷载265.4.1屋面恒载265.4.2屋面活载275.5恒活荷载布置276计算简图296.1恒荷载作用下296.2活荷载作用下306.3风荷载作用下327 SATWE取值参数说明337.1SATWE总信息337.2风荷载信息357.3地震信息367.5调整信息417.6设计信息427.7配筋信息448 内力计算与组合478.1恒载作用下内力分析478.1.1梁弯矩478.1.2梁剪力498.1.3柱底内力518.1.4柱顶内力图528.2活荷载作用下内力分析548.2.1梁弯矩548.2.2梁剪力568.2.3柱底内力598.2.4柱顶内力608.3风荷载布置图628.3.1梁弯矩628.3.2梁剪力648.3.3柱底内力668.3.4柱顶内力679 梁、柱配筋计算709.1梁截面配筋709.2柱截面配筋7510 结构体系的规则性与合理性分析8010.1结构整体倾覆力验算8010.2结构整体稳定性验算8010.3结构整体楼层刚度验算8110.4楼层整体舒适度验算8310.5楼层整体承载力验算8410.6扭转耦联时的振动周期8410.7结构轴压比8510.8结构弹性挠度8810.9位移角9010.10水平荷载作用下结构位移9011 内力包络9311.1梁弯矩包络设计9311.2梁剪力设计包络9412 双向板的计算9612.1荷载设计值9612.2跨度计算9612.3 弯矩计算9712.3.1系数计算9712.3.2按弹性理论计算弯矩值9712.4截面设计9813 楼梯设计10013.1设计资料10013.2楼梯板计算10013.2.1荷载计算10113.2.2截面设计10113.3平台板设计10113.4平台梁设计10214.基础设计10414.1现浇独立柱基础设计(JC-1)10414.1.1 设计资料10414.1.3 配筋简图10814.2现浇独立柱基础设计(JC-2)10914.2.1 设计资料：10914.2.3 配筋简图11314.3 现浇独立柱基础设计(JC-3)11414.3.1 设计资料：11414.3.3 配筋简图11815手算复核11915.1框架梁11915.1.1梁的受弯承载力计算11915.1.2梁斜截面受剪受弯承载力计算12115.1.3挠度及裂缝的验算12115.2框架柱12415.2.1正截面计算12416 施工设计12616.1 工程概况12616.1.1总体概况12616.1.2建筑设计12616.1.3结构设计12616.2 施工部署12716.2.1总体部署12716.2.2工程的管理组织12816.3 施工准备12916.4 施工顺序12916.4.1施工原则12916.4.2基础工程施工顺序12916.4.3主体工程施工顺序12916.4.4屋面工程施工顺序13016.5分项工程施工技术及参数13016.5.1土方与基础工程施工方案13016.5.2主体结构施工方案13716.5.3主要装饰工程施工方案14816.6 施工进度计划15316.7 主要机具表15416.8 施工平面图布置15416.8.1施工平面图布置原则15416.8.2平面布置15516.9 施工措施15516.9.1安全技术措施15616.9.2文明施工措施15816.9.3雨季施工措施159谢 辞164参考资料165VII1 前 言毕业设计是大学本科教育培养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。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量很大，在计算过程中以PKPM电算为主，后面采用手算进行复核,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 设计要求 本工程为济南某物流配送中心办公楼，建筑地点为济南市东郊港西路以西 1. 根据要求，新建办公楼总建筑面积约4500m2，建筑主体为5层，屋面为非上人屋面。本工程设计使用年限为50年。 2. 要求建筑设计达到适度先进水准，建筑内部使用空间能灵活分隔，采用钢筋混凝土框架结构。建筑造型和装饰方面简单明快，具有时代感，并要注意与周围环境相协调。 3. 建筑要体现“以人为本”的设计理念。建筑物的平面布置和空间布置要合理，注意消防、交通、通风及采光等的相关要求。设计资料1. 基本风压：0.40kN/m2。主导风向：夏季为西南风，冬季为东北风。室外温度：常年气温-10C36C2. 基本雪压：0.40kN/m2。3. 冻结深度：-0.5m。4. 地下水位：换算为本工程标高后，抗浮地下水位为-1.0m，水位随季节变化幅度在1.502.50 m。场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。5.拟建场地地势较平坦,其原始地貌形态为冲洪积平原，场区附近无不良地质环境，为较稳定的建筑场地。该场地的场地类别为I类，抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.20g，设计特征周期为0.35s。表2.1地基各岩土层承载力特征值建议值 层 号岩土名称承载力特征值fak（kPa）压缩模量Es1-2（MPa）单轴饱和抗压强度标准fr(MPa)第层杂填土-第层粗 砂250Es=18.0-第层强风化砂岩800Es=45.0-第层中风化砂岩fa=1500/16.542.2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，公共安全出口设有三个，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。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，墙面贴瓷砖。7) 使用空间设计：使用房间主要以办公室、会议室，资料室等为主，房间尺寸按规范规定的人均使用面积确定。8) 辅助房间设计：卫生间内设置前室，使卫生间与走廊连接处自然，并且可以改善走廊卫生条件。厕所地面标高低于该层其他楼面0.03m，防止冲刷厕所时水流入走廊。9) 走廊：联系各房间、楼梯、门厅等各部分的重要通道，以解决层间水平联系和疏散问题，根据防火规范要求在楼梯与走廊之间设置防火门进行分隔。该设计走廊宽度2.1m。10) 楼梯：房屋及各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通道。根据建筑防火要求和人流通行情况，本办公楼设两部楼梯，该设计楼梯采用现浇板式楼梯。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；为满足设计要求，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。2.6参考资料总图制图标准（GB/T50103-2001）房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）建筑制图标准（GB/T50104-2001）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）砌体结构设计规范（GB50003-2001）混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（JGJ3-91）建筑地基基础设计规范（GB50007-2001）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）3建筑设计3.1设计概况 建筑设计根据建筑的地理条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，设计过程如下：建筑平面设计：建筑平面选择、柱网布置、平面交通组织和平面功能设计；立面造型、剖面设计、楼梯设计和卫生间布置。 本设计结构规则，满足通风、采光、消防等技术指标，外观大方，美观，结构上满足相应的规范和规定，尽量在结构达到要求的同时，保证建筑的实用性。3.2建筑平面设计 使用空间设计：使用房间主要以办公室、会议室，资料室等为主，房间尺寸按规范规定的人均使用面积确定。 辅助房间设计：卫生间内设置前室，使卫生间与走廊连接处自然，并且可以改善走廊卫生条件。厕所地面标高低于该层其他楼面0.03，防止冲刷厕所时水流入走廊。 走廊：联系各房间、楼梯、门厅等各部分的重要通道，以解决层间水平联系和疏散问题，根据防火规范要求在楼梯与走廊之间设置防火门进行分隔。该设计走廊宽度2.1m。 楼梯：房屋及各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通道。根据建筑防火要求和人流通行情况，本办公楼设两部楼梯，该设计楼梯采用现浇板式楼梯。- 168 -建筑一层平面图如图3.2.1所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。图3.2.1 建筑首层平面建筑二层平面图如图3.2.2所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。图3.2.2 二层平面图建筑三层平面图如图3.2.3所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。图3.2.3 三层平面图建筑四层平面图如图3.2.4所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。图3.2.4 四层平面图建筑五层平面图如图3.2.4所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。图3.2.4 五层平面图建筑顶层平面图如图3.2.5所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。图3.2.5 顶层平面图3.3建筑立面设计建筑立面要求美观、大方，能够与周围环境相融合。该设计框架结构的墙体不承重，因此在设计时立面可以大量开窗，以满足建筑采光要求，一般情况下办公楼的窗地比为1:6，立面适当多布置窗也能增加立面的整体视觉效果。本设计柱中心与墙中心重合，突出柱的轮廓，增加了立面的立体感。根据建筑物的耐久等级，选择雨水管，管径为100mm。雨水管的数量与雨水口相等，雨水管间距不大于24m。该设计雨水管为可见雨水管。正立面图如图3.3.1所示。图3.3.1 正立面图背立面图如图3.3.2所示图3.3.2 背立面图侧立面图如图3.3.3所示图3.3.2 侧立面图3.4剖面设计建筑剖面图，是表示建筑物在垂直方向，房屋各个部分的组合关系。取窗台高0.9m，为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将室内地坪高出室外地坪0.45m，设置 散水同时建筑以0.000为分界，上下采用不同墙体砌筑材料。屋顶：采用上人屋面，女儿墙外天沟排水。女儿墙：立面设置女儿墙1100mm高，100mm厚混凝土压顶。楼地层：本设计楼板为现浇混凝土结构，除卫生间采用小瓷砖地面，其余楼地面均采用水磨石面层，整洁大方。建筑剖面图见3.4.1图3.4.1 建筑剖面图4结 构 选 型 及 布 置4.1 结构选型本工程选用钢筋混凝土框架结构，采用6.9m3.6m和6.03.6的柱网，中间跨为2.1m，底层高取4.2m，标准层取3.3m。4.2柱网布置柱网布置图见Error! 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Reference source not found.顶层柱结构布置图4.3梁柱截面尺寸确定 4.3.1梁截面1)横向框架梁A-C跨：l0=6900mmh=（1/121/18）l0=383mm575mm取h=500mmb=(1/21/3)h=167mm250mm(按规范梁截面宽度不应小于200mm，同时考虑填充墙尺寸为240mm)取b=250mmB-C跨：l0=6000mmh=（1/121/18）l0=333mm500mm取h=500mmb=(1/21/3)h=167mm250mm(按规范梁截面宽度不应小于200mm，同时考虑填充墙尺寸为240mm)取b=250mmC-D跨：l0=2100mm h=（1/121/18）l0=175mm116.7mm取h=500b=(1/21/3)h=200mm133mm(按规范梁截面宽度不应小于200mm，同时考虑填充墙尺寸为200mm)取b=250mmD-E跨：l0=6900mmh=（1/121/18）l0=383mm575mm取h=550mmb=(1/21/3)h=167mm250mm(按规范梁截面宽度不应小于200mm，同时考虑填充墙尺寸为240mm)取b=250mm2)纵向框架梁 A、C轴：l0=6900m h=（1/121/18）l0=383mm575mm取h=500mmb=(1/21/3)h=275mm183mm(按规范梁截面宽度不应小于200mm，同时 考虑填充墙尺寸为200mm)取b=250mm D、E轴：l0=6900mmh=（1/121/18）l0=383mm575mm取h=550mmb=(1/21/3)h=167mm250mm(按规范梁截面宽度不应小于200mm，同时考虑填充墙尺寸为240mm)取b=250mm4.3.1一层梁截面尺寸图4.3.2二层梁截面尺寸图4.3.3三层梁截面尺寸图4.3.4四层梁截面尺寸图4.3.5五层梁截面尺寸图4.3.2框架柱截面混凝土强度等级C30，轴心抗压强度为=14.3，抗震等级三级，轴压比=0.85， （3.2.1）其中，C为边角柱轴力增大系数取中柱C=1，边柱C=1.1为考虑地震作用组合后柱压力增大系数，6度抗震区=1.3n为验算截面以上楼层层数n=5 q为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，框架结构近似取14KN/m为轴压比 柱：Ac=178329mm2故柱取450mm400mm 由于大门处恒荷载较大，故将大门柱截面设置为450x450（经验算符合要求）。4.3.6一层柱截面尺寸图4.3.7二层柱截面尺寸图4.3.8三层柱截面尺寸图4.3.9四层柱截面尺寸图4.3.10五层柱截面尺寸图5荷 载 统 计5.1二层恒活荷载5.1.1楼面恒载a办公室附加恒载：25mm厚水泥砂浆面层 0.02520=0.50KN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01520=0.3KN/m2 0.8 KN/m2b卫生间附加恒载：400mm厚做法 0.420=8KN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01520=0.3KN/m2 8.3 KN/m2240mm隔墙自重 (0.247+0.04x20)X3=7.44KN/m大窗户隔墙自重 (0.247+0.04x20)x（3-0.9）=5.208KN/m5.1.2楼面活载根据荷载规范5.1.1(1)办公室、会议室 2.0kN/m(2)卫生间、走廊 2.5kN/m(3) 楼梯 3.5kN/m (4) 雨棚 0.5kN/m5.2三层恒活荷载5.2.1楼面恒载a办公室附加恒载：25mm厚水泥砂浆面层 0.02520=0.50KN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01520=0.3KN/m2 0.8 KN/m2 b卫生间附加恒载：400mm厚做法 0.420=8KN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01520=0.3KN/m2 8.3 KN/m2240mm隔墙自重 (0.247+0.04x20)X3=7.44KN/m大窗户隔墙自重 (0.247+0.04x20)x（3-0.9）=5.208KN/m5.2.2楼面活载根据荷载规范5.1.1(1)办公室、会议室 2.0kN/m(2)卫生间、走廊 2.5kN/m(3)楼梯 3.5kN/m 5.3四层恒活荷载5.3.1楼面恒载a办公室附加恒载：25mm厚水泥砂浆面层 0.02520=0.50KN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01520=0.3KN/m2 0.8 KN/m2b卫生间附加恒载：400mm厚做法 0.420=8KN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01520=0.3KN/m2 8.3 KN/m2240mm隔墙自重 (0.247+0.04x20)X3=7.44KN/m大窗户隔墙自重 (0.247+0.04x20)x（3-0.9）=5.208KN/m5.3.2楼面活载根据荷载规范5.1.1(1)办公室、会议室 2.