土木工程毕业设计（论文）-某办公楼结构、施工设计.doc

土木建筑工程学院2013届毕业设计结构设计部分第一章 绪论全套图纸加扣 3012250582第一节 工程概况一、工程设计总概况：本工程建筑设计已经完成，根据建筑设计资料进行结构设计及施工设计。建筑设计图纸：从建施1至建施13（一）.规模：本工程为某办公楼，建筑设计工作已完成。总建筑面积7996.27 m2。总楼层为地上6层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。（二）防火要求：建筑物属二级防火标准。（三）结构形式：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详表一。（四）气象、水文、地质资料：（1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W0详表一。（2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。（3）自然地面-10m以下可见地下水。（4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数IL=0.90，场地覆盖层为1.0M，场地土壤属类场地土。地基承载力详表一。（5）抗震设防：此建筑物为一般建筑物，建设位置位于近震区，其抗震设防烈度为7度。（6）建筑设计图纸附后。要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计、施工设计，设计条件如下表一所示：填充墙厚度（mm）基本风压值（KN/m2）地基承载力（KPa）计算楼板计算框架计算楼梯焦渣空心砖0.4220屋面轴2层二、设计参数（一）根据建筑结构设计统一标准本工程为一般的建筑物，破坏后果严重，故建筑结构的安全等级为二级。（二）建筑结构设计使用年限为50年，耐久等级二级，耐火等级二级，屋面防水级。（三）建筑抗震烈度为7度，应进行必要的抗震措施。（四）设防类别丙类。（五）本工程高度为23.8m30m，又为丙类建筑7度设防，故框架抗震等级为三级。（六）地基基础采用柱下独立基础和联合基础。第二章 结构选型和结构布置第一节 结构设计一、结构体系选型（一）结构体系和结构形式的分析比较建筑结构的分类方法很多，按结构所用材料分类时可分为砌体结构（包括石和砌块砌体）、混凝土结构（包括混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构）、钢结构及木结构等。各类结构都有其一定的适用范围，应根据其材料性能、结构形式、受力特点和建筑使用要求及施条件等因素合理选择。一般来说，无筋砌体结构主要用于建造多层住宅、办公楼、教学楼以及小型单层工业厂房等；钢结构多用于建造超高层建筑以及有重型吊车、跨度大于36米或有特殊要求的工业厂房；其它情况均可采用钢筋混凝土结构。该设计是多层建筑结构设计，因此宜采用钢筋混凝土结构。（二）多层建筑的结构体系及选择1框架结构体系框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面造型。但框架结构体系的抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸，一般梁柱截面的惯性矩较小，在水平荷载作用下的侧向变形较大，抗侧能力较弱，属柔性结构，因此其建筑高度受到限制。框架结构有横向、纵向、双向承重方案选择：（1）横向框架承重方案纵向连系梁将横向框架连成整体。对于水平风荷载作用，由于横向每榀框架的柱子少，而纵向每榀框架的柱子多，所以横向框架的受力远比纵向的大，故一般只需要对每榀横向框架进行内力分析，而对纵向框架可按构造设计。但对水平地震荷载作用，由于框架结构所受的地震作用与房屋框架结构体系是由竖向的柱子与水平构件的梁通过节点连接而组成，既承担竖向荷载，又承担水平荷载（风、地震）（2）纵向框架承重方案此时，纵向框架为主要承力构件，沿房屋的纵向设置框架主梁，有利于充分利用室内空间，但其横向刚度较弱，对抗震不利，故不应在地震区框架结构中用。（3）纵横框架双向承重方案 这种方案比较适用于建筑平面呈正方形或平面边长L/B1.5的情形（L房屋长度，B房屋宽度），对于地震区的框架结构，由于其纵向、横向都承受地震作用，需将纵横两个方向的梁、柱按刚接处理，设计成双向承重的框架结构方案。 2剪力墙结构体系现浇混凝土剪力墙结构抗侧移刚度大、变形小，整体性好，采用先进工艺施工时可缩短工期，节省人力；但墙体较密，使建筑平面布置和空间利用受到限制，很难满足大空间建筑功能要求；结构自重较大加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短，导致较大的地震作用。3框架-剪力墙结构体系它可提供较大的建筑空间，布置灵活，能为建筑设计提供丰富的建筑造型，且侧移小，减轻节点负担，增加超静定次数，保证塑性铰均匀发展；但水平方向刚度不均匀，抗震性能较剪力墙相对薄弱。4筒体结构体系筒体结构属于整体刚度很大的结构体系。由于它能提供很大的建筑空间和建筑高度，建筑物内部空间的划分可以灵活多变，因此它广泛应用于多功能、多用途的超高层建筑中。（三）承重体系的选择根据设计原始资料可知，该工程为某框架结构，总楼层为7层。建筑功能的要求，需要较大空间，能适应灵活布置。各开间及进深均较大；抗震设防烈度为7度，地震作用要考虑。综合以上几种常见的结构体系在抗震、抗侧以及造型要求等方面的比较，并着重考虑由于不同方案所带来的对建筑物造价的影响，结合实际情况，现选取纵横框架双向承重体系作为承重体系。（四）建筑材料的选择建筑结构材料是形成结构的物质基础。鉴于框架结构，其填充墙应优先选用轻质砌体。考虑资源的可持续发展，以及环境保护等各方面因素，为满足建筑造型要求，现采用焦渣空心砖作为填充墙材料。（五）其他结构选型1屋面结构：充分考虑屋面防漏，采用钢筋混凝土整体现浇板。2楼面结构：该建筑处于7度抗震设防区，为了使建筑整体性好，故采用现浇钢筋混凝土板。3楼梯结构：楼梯的斜板的水平投影长度绝大多数超出3m的一般要求不多，仍然可以采用板式楼梯，故楼梯均采用钢筋混凝土板式楼梯。4过梁：窗过梁均采用钢筋混凝土梁，5基础：从抗震整体性、经济和施工方便的角度出发采用钢筋混凝土现浇柱下独立基础。（六）材料选择混凝土等级：柱：C30、梁板：C25 钢筋等级：HRB400 、HPB300。（七）荷载的选择楼面均布活 载走廊楼梯卫生间基本风压2.0KN/m22.5KN/m23.5KN/m22.5KN/m20.4KN/m2第二节 结构布置一、板、梁、柱的截面确定根据板、梁、柱布置的一般原则，同时充分考虑建筑的美观，并借鉴同类建筑结构平面布置的相关成果，注意易于整体施工的因素，初步确定板厚、梁、柱截面尺寸。并将它们表示在各层的结构平面布置图上。（一）现浇板厚确定本工程板为现浇双向板，根据根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010），第10.1.1-10.1.12的规定双向板的厚度不宜小于80mm。双向板的厚度与短跨跨长的比值h/l01应满足刚度的要求：简支板；连续板；根据实际板尺寸取楼板板厚均为100mm，楼梯平台板板厚根据不同情况来定。（二）确定梁截面尺寸按高层建筑混凝土结构技术规范（JGJ 3-2010），第6.3.1条的规定，框架结构的主梁截面高度可按确定，L为主梁的计算跨度，梁的宽度；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜小于2且大于4。按高层建筑混凝土结构技术规范（JGJ 3-2010），第6.3.1条的规定框架结构的次梁截面高度hb可按确定，L为主梁的计算跨度。主梁 ，取hb=700mm b=(700/2700/3)=350233mm 取b=250mm（三）确定柱截面尺寸柱截面尺寸可由轴压比控制来估算，可由如下经验公式粗略确定:A-柱横截面面积；n验算截面以上楼层层数；F验算柱的负荷面积；根据柱网确定；混凝土轴心抗压强度值；地震及中、边柱的相关调整系数，本结构取7度 ，中柱取1.25 ，边柱取1.3； G结构单元面积的重量，根据经验估算钢筋混凝土高层建筑为12-15KN/m2；查建筑抗震设计规范（GB50011-2010），本框架抗震等级为三级，。各层柱子混凝土强度等级采用C30，。中柱: 边柱: 采取中柱: b=600mm 取h=700mm边柱： b=500mm 取h=600mm各层柱截面相同，结构平面布置见施工图。（四）各层结构布置概况现浇板板厚： 100mm，详见施工图。柱子截面尺寸： 500600、600700梁截面尺寸：200300、 200400、250400、250500、200500、200600、250700、250800第三章 荷载计算第一节 板的荷载计算一、板的活荷载计算查荷载规范，取恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4，各种活荷载的取值如下： 屋顶花园均布活荷载： 上人屋面均布活荷载： 不上人屋面均布活荷载： 走廊的均布活荷载： 阳台、厕所、盥洗室： 楼梯间的均布活荷载： 其他的板的均布活荷载： 二、板的恒荷载计算（一）屋面恒载标准值计算8-10厚地砖铺平拍实，缝宽5-8,1:1水泥砂浆填缝 0.00817.8=0.15 KN/m25厚1:4干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥 0.02520=0.5 KN/m满铺0.15厚聚乙烯薄膜一层 0 KN/m1.2厚氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材 0.001210=0.012 KN/m2厚聚氨酯防水涂料 0 KN/m刷基层处理机一遍 0 KN/m20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m20厚（最薄处）1:8水泥珍珠岩找2%坡 0.024=0.08 KN/m干铺100厚水泥珍珠岩板 0.14=0.4 KN/m1厚聚氨酯防水涂料汽层，沿墙高出保温层上表面150mm 0 KN/m20厚1:2.5水泥砂浆找平 0.0220=0.4 KN/m钢筋混凝土屋面板，表面清扫干净 250.1=2.5 KN/m合 计： 4.45 KN/m （二）楼面恒载标准值计算1.第一、二、三、四、五、六标准层楼面恒载标准值计算8-10厚地砖铺实拍平，水泥浆擦缝 0.00817.8=0.15 KN/m25厚1：4干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥 0.02520=0.5 KN/m素水泥浆结合层一遍 0 KN/m钢筋混凝土楼板 250.1=2.5 KN/m合 计： 3.15 KN/m2.卫生间恒载标准值：5-10厚防滑面砖，白水泥（或彩色水泥）擦缝 0.00817.8=0.15 KN/m25厚1:4干硬性水泥砂浆 2520=0. 5 KN/m现浇40厚钢网，C20细石混凝土 0.0425=1 KN/m1:6水泥炉渣垫层380厚 0.3813=4.94 KN/m 20厚1：2.5水泥砂浆保护层 0.0220=0.4 KN/m2厚聚合物水泥基防水涂料 0.0020.05=0.0001 KN/m20厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 KN/m 合计： 9.89KN/取9.9 KN/9 土木建筑工程学院2013届毕业设计第二节 梁上荷载计算需要输入的梁上线荷载是梁上墙体(包括两面抹灰)重量所折算的线荷载。线荷载q=（层高-梁高）墙长-门窗面积墙体（包括抹灰）重量+门窗面积门窗重量墙长。 第一标准层梁线荷载 表3.1 墙号墙总长(m)墙高(m)墙厚（m）门总宽(m)门高(m)窗总宽(m)窗高(m)墙自重(KN/m3)门自重（KN/m2）双面抹灰总厚（m）抹灰自重（KN/m3)窗自重（KN/m2）总荷载（KN）线荷载（KN/m)总线荷载(KN/m)2/A交6段7.93.30.20051.9100.10.04170.448.20766.1022 6.5 2/A交9段7.83.30.20051.9100.10.04170.447.32326.0671 6.5 近1/A交10-11轴8.33.30.2002.0253.3100.10.04200.460.6547.3077 7.5 1/A交11-12轴 7.83.30.2002.10.9100.10.04200.467.5368.6585 9.0 1/A交12-1/12轴 1.83.30.2001.63.3100.10.04200.43.962.2000 2.5 2/A交1/5-64.23.30.2002.81.9100.10.04200.426.046.2000 6.5 B交2-3、2-47.85.60.20000100.10.04200.4122.30415.6800 16.0 B交5-63.62.90.2002.40.9100.10.04200.424.0486.6800 7.0 B交7-8幕墙92.90.2008.452.9100.10.04200.414.2681.5853 2.0 B交9-103.62.90.2002.40.9100.10.04200.424.0486.6800 7.0 C交5-67.82.90.23.42.9001000.04200.435.7284.5805 5.0 C交10-113.72.90.21.22.100100.10.04200.423.246.2811 6.5 C交10-11电梯井左右2.43.20.20000100.10.04200.421.5048.9600 9.0 C交10-11电梯井上侧3.73.10.20000100.10.04200.432.1168.6800 9.0 C交10-12电梯井右门23.30.21.52.100100.10.04200.49.9754.9875 5.0 C交11-127.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 C交12-1/121.93.10.20000100.10.04200.416.4928.6800 9.0 D交5-67.82.70.2001.33.7100.10.04200.447.4246.0800 6.5 D交6-924.63.30.200151.9100.10.04200.4158.9046.4595 6.5 D交9-107.82.90.20031.9100.10.04200.449.6566.3662 6.5 D交10-117.82.90.2001.20.9100.10.04200.460.7447.7877 8.0 D交11到127.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 D交12-1/121.93.10.20000100.10.04200.416.4928.6800 9.0 2/D交10-1/104.23.10.20000100.10.04200.436.4568.6800 9.0 2/D上交1/101.83.30.20.92.100100.10.04200.411.5296.4050 6.5 E交2-3、3-47.85.60.20032.1100.10.04200.4107.18413.7415 14.0 E交10-117.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 E交11-127.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 2/E交10-1/105.72.90.20000100.10.04200.446.2848.1200 8.5 F交2-3、2-47.86.30.21.52.100100.10.04200.4129.08716.5496 17.0 F交10-117.82.90.2001.31.9100.10.04200.457.4087.3600 7.5 F交11-127.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 2交B-C7.85.60.2007.24.6100.10.04200.442.8165.4892 5.5 2交C-D7.85.60.27.84.600100.10.04200.425.4283.2600 3.5 2交D-E7.25.60.20064.6100.10.04200.446.6566.4800 6.5 4交B-C7.85.60.21.52.100100.10.04200.4113.79914.5896 15.0 4交C-D7.85.60.20000100.10.04200.4122.30415.6800 16.0 4交D-E7.25.60.2003.63.8100.10.04200.480.06411.1200 11.5 5交B-C7.82.90.21.52.100100.10.04200.454.8317.0296 7.5 5交C-D7.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 2/5交C-D7.83.30.20000100.10.04200.472.0729.2400 9.5 2/A与B间挑梁1.53.30.20000100.10.04200.413.869.2400 9.5 6交C处弱电井靠D33.30.21.52.100100.10.04200.419.2156.4050 6.5 6交C处弱电井靠51.63.30.20.72.100100.10.04200.410.8156.7594 7.0 6交C-D7.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 6、9交D-E1.53.30.20000100.10.04200.413.869.2400 9.5 10、11交1/A-B2.63.20.20000100.10.04200.423.2968.9600 9.0 10交C-D7.82.90.20.72.100100.10.04200.459.3677.6112 8.0 10交2/D-E2.72.90.2001.21.9100.10.04200.416.4526.0933 6.5 10交E-F7.22.90.2003.61.9100.10.04200.442.0485.8400 6.0 10交D-E右4.53.20.2002.41.9100.10.04200.429.3766.5280 7.0 1/10左交2/D2.430.20000100.10.04200.420.168.4000 8.5 1/10交C-D7.830.20000100.10.04200.465.528.4000 8.5 1/10交D-E7.230.20000100.10.04200.460.488.4000 8.5 1/10交E-F7.230.222.100100.10.04200.449.146.8250 7.0 11交B-C、C-D7.82.90.222.100100.10.04200.451.9966.6662 7.0 11交D-E、E-F7.22.90.212.100100.10.04200.452.7947.3325 7.5 12交D-E、E-F7.22.90.2003.61.9100.10.04200.442.0485.8400 6.0 1/12交B-C7.83.10.2007.83.1100.10.04200.49.6721.2400 1.5 1/12交C-D7.83.10.2004.53.1100.10.04200.434.2244.3877 4.5 第二标准层梁线荷载 表3.2墙号墙总长(m)墙高(m)墙厚（m）门总宽(m)门高(m)窗总宽(m)窗高(m)墙自重(KN/m3)门自重（KN/m2）双面抹灰总厚（m）抹灰自重（KN/m3)窗自重（KN/m2）总荷载（KN）线荷载（KN/m)总线荷载(KN/m)2/A整轴333.30.200221.9100.10.04200.4204.66.2000 6.5 2/A交1/5-6、9-104.23.30.2002.81.9100.10.04200.426.046.2000 6.5 2/A交6-7、8-97.83.30.2006.31.9100.10.04200.443.3445.5569 6.0 2/A交7-893.30.2007.81.9100.10.04200.447.5925.2880 5.5 5交B-C7.82.90.20000100.10.04200.463.3368.1200 8.5 6交B-C7.82.90.21.52.100100.10.04200.454.8317.0296 7.5 10交B-C7.82.90.21.52.100100.10.04200.454.8317.0296 7.5 第三标准层梁线荷载 表3.3墙号墙总长(m)墙高(m)墙厚（m）门总宽(m)门高(m)窗总宽(m)窗高(m)墙自重(KN/m3)门自重（KN/m2）双面抹灰总厚（m）抹灰自重（KN/m3)窗自重（KN/m2）总荷载（KN）线荷载（KN/m)总线荷载(KN/m)2/A整轴333.30.20030.21.9100.10.04200.4167.2085.0669 5.5 12交B-C7.82.90.2005.71.9100.10.04200.437.3444.7877 5.0 12交C-D7.82.90.2007.21.9100.10.04200.430.5043.9108 4.0 B交11-127.82.90.2006.10.9100.10.04200.450.166.4308 6.5 第四标准层梁线荷载 表3.4墙号墙总长(m)墙高(m)墙厚（m）门总宽(m)门高(m)窗总宽(m)窗高(m)墙自重(KN/m3)门自重（KN/m2）双面抹灰总厚（m）抹灰自重（KN/m3)窗自重（KN/m2）总荷载（KN）线荷载（KN/m)总线荷载(KN/m)5交B-C7.82.90.21.52.100100.40.04200.455.7767.1508 7.5 2/A交6-914.63.30.20014.61.9100.10.04200.468.3284.6800 5.0 第五标准层梁线荷载 表3.5墙号墙总长(m)墙高(m)墙厚（m）门总宽(m)门高(m)窗总宽(m)窗高(m)墙自重(KN/m3)门自重（KN/m2）双面抹灰总厚（m）抹灰自重（KN/m3)窗自重（KN/m2）总荷载（KN）线荷载（KN/m)总线荷载(KN/m)B交5-67.83.20.20072.5100.10.04200.427.8883.5754 4.0 B交6-7、8-97.83.20.2007.22.5100.10.04200.426.6883.4215 3.5 B交7-893.20.2008.42.5100.10.04200.430.243.3600 3.5 B交9-107.83.20.2007.32.5100.10.04200.426.0883.3446 3.5 B交11-127.83.20.2006.12.5100.10.04200.433.2884.2677 4.5 B靠C交72.43.20.20000100.10.04200.421.5048.9600 9.0 B靠C交8-9、9-107.83.20.21.52.100100.10.04200.461.3837.8696 8.0 C交5-6左3.33.20.21.22.100100.40.04200.423.527.1273 7.5 C交5-6右33.20.20000100.40.04200.426.888.9600 9.0 C交6-77.83.20.212.100100.10.04200.464.2188.2331 8.5 C交7-87.83.20.22.52.100100.10.04200.455.7137.1427 7.5 C交8-9、9-107.83.20.21.52.100100.10.04200.461.3837.8696 8.0 C交11-127.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 D交7-893.20.2007.22.2100.10.04200.442.6244.7360 5.0 D交8-97.83.20.2003.62.2100.10.04200.450.886.5231 7.0 D交9-107.83.20.20032.2100.10.04200.454.0486.9292 7.0 D交10-115.73.20.2001.20.9100.10.04200.448.488.5053 9.0 D交11-127.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 2/5交B-C7.83.20.212.100100.10.04200.464.2188.2331 8.5 2/5交C-D7.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 6交C-D7.83.20.21.92.100100.10.04200.459.1157.5788 8.0 7交B-C5.73.20.20000100.10.04200.451.0728.9600 9.0 7右交C2.13.20.21.52.100100.10.04200.410.3114.9100 5.0 7交C-D7.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 8交B-C5.73.20.20000100.10.04200.451.0728.9600 9.0 8交C-D7.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 9交B-C5.73.20.20000100.10.04200.451.0728.9600 9.0 9交C-D7.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 10交B-C5.73.20.20000100.10.04200.451.0728.9600 9.0 10交C-D7.83.20.20000100.10.04200.469.8888.9600 9.0 10交2/D-E2.83.20.2001.22.1100.10.04200.419.046.8000 7.0 10交E-F7.23.20.2003.62.2100.10.04200.445.5046.3200 6.5 1/10交C-D6.23.30.20000100.10.04200.457.2889.2400 9.5 1/10交D-E7.23.30.20000100.10.04200.466.5289.2400 9.5 1/10交E-F7.23.30.222.100100.10.04200.455.1887.6650 8.0 12交B-C7.83.20.2005.72.2100.10.04200.439.7925.1015 5.5 12交C-D7.83.20.2007.22.2100.10.04200.431.8724.0862 4.5 12交D-E7.23.20.2006.62.2100.10.04200.429.6644.1200 4.5 第六标准层梁线荷载 表3.6墙号墙总长(m)墙高(m)墙厚（m）门总宽(m)门高(m)窗总宽(m)窗高(m)墙自重(KN/m3)门自重（KN/m2）双面抹灰总厚（m）抹灰自重（KN/m3)窗自重（KN/m2）总荷载（KN）线荷载（KN/m)总线荷载(KN/m)1/B交10-117.83.80.20000100.10.0