毕业设计计算书-长春市办公楼结构、施工设计.doc

长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY土木工程专业2014届毕业设计计算书 设计题目： 长春市办公楼结构、施工设计 学生姓名： 专业方向： 土木工程专业 班 级： 土木1044 学 号： 指导教师： 职 称: 2014年 6 月 10日1长 春 工 程 学 院毕业设计（论文）成绩评定表学 生 姓 名 所 学 专 业土木工程设 计 题 目 长春市物资局办公楼结构、施工设计指 导 教 师 评 阅 成 绩（35%） 及 评 语调研综述（15分）外文翻译（10分）成果质量（60分）工作表现（15分）评语： 指导教师评阅总成绩： （百分制）指导教师评阅总成绩： （35%） 指导教师： 评 阅 教 师 评 阅 成 绩（15%） 及 评 语题目难度（10分）调研综述（10分）外文翻译（10分）成果质量（70分）评语： 评阅教师评阅总成绩： （百分制）评阅教师评阅总成绩： （15%） 评阅教师： 续前表 专 业 答 辩 小 组 评 语评语： 答辩总成绩： （百分制）答辩总成绩： （50%） 专业答辩小组组长签字： 总成绩指导教师成绩（35%）： ； 评阅人成绩（15%）： ；答 辩 成 绩 （50%）： 总成绩得分： 上分教师： 学院答辩委员会评定意见总成绩等级： 院答辩委员会主任： 年 月 日1毕业设计（论文）长春市物资局办公楼结构、施工设计Office building construction design of Changchun Municipal Bureau of materials学生姓名所在院系所学专业所在班级指导教师教师职称完成时间： ： 土木工程学院 ： 土木工程专业 ： 土木1044 ： ： 教授 讲 师 ： 2014年6月10日 长 春 工 程 学 院摘 要本次毕业设计是设计长春某办公楼，主体九层，框架结构。整个设计分二部分：结构设计部分和施工部分。结构设计采用手算一榀框架，在结构上，建筑物在恒荷载、活荷载、风荷载等作用下框架的内力分析，同时考虑了多层结构抗震要求，作了抗震验算，作了结构的抗震结构设计。之后进行内力组合，得出最危险截面，进而对框架梁和框架柱进行配筋设计。施工部分主要做了三项工作：完成清单工程量，编制建筑工程量投标报价书，完成施工组织设计，施工中选用适当的施工工艺，合理安排进度计划和现场平面布置图关键词：结构设计；框架结构；抗震结构设计；工程量计算Abstract：The graduation design is to design a Changchun Material Bureau insurance company office project , Its nine layers, the frame structure, the whole design divides two parts:The building design is part of,the structure design is part of and start construction part. The structure design orgination hand calculates one frame. It carried on building dint in constant load, live loads, wind loads carry etc. the function the bottom the frame of analytical. It also considers many layer structure anti- an earthquake a request, making an anti- earthquake to check calculate, make on the structure of anti- earthquake structure 5design, At last, then carry on design to go together with to the frame beam and the frame pillar.The construction part mainly did three works: the list of quantity，The construction organization design，Construction schedule and Construction drawing. The construction adopts a new craft, saving to build price,The construction organization adopts a parallel flowing water construction, the construction method of the flyover, shorten a work period. . KeywordsStructural Design；Frame structure；The anti- earthquake construction designs；Engineering quantity calculation。7目 录前 言1建筑设计部分1 建筑设计条件21.1 技术条件21.1.1 建筑规模21.1.2 建筑场地21.2 防火设计22 建筑平面设计3结构设计部分3 结构布置43.1 设计资料43.2 结构选型43.3 构件截面尺寸的初步确定43.3.1 主要构件选型43.3.2 梁柱截面尺寸估算44 楼板设计74.1 弯矩计算74.1.1 LB1弯矩计算（双向板）74.1.2 LB2弯矩计算（双向板）84.1.3 LB3弯矩计算（双向板）84.1.4 LB4弯矩计算（双向板）94.1.5 LB5弯矩计算（双向板）104.1.6 LB6弯矩计算（双向板）104.1.7 LB7弯矩计算（双向板）114.1.8 LB8弯矩计算（双向板）114.1.9 LB9弯矩计算（双向板）124.2 配筋计算135 一榀横向框架设计计算155.1 确定构件截面尺寸155.1.1 材料选用155.2 刚度计算165.2.1 确定柱高165.3 荷载计算175.3.1 屋面框架梁175.3.2 屋面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载185.3.3 楼面框架梁（标准层）215.3.4 楼面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载215.3.5 柱自重235.4 恒荷载作用下框架内力分析235.4.1 梁固端弯距，将梯形荷载折算成固端等效均布荷载235.4.2 弯距分配系245.4.3 内力计算265.5 竖向活荷载作用下的框架计算305.5.1 梁固端弯矩的计算305.5.2 弯矩分配系数同恒荷载作用下的弯矩分配系数305.5.3 弯矩调幅315.6 风荷载作用下的框架内力分析345.6.1 风荷载作用下框架内力分析及侧移验算345.6.2 柱的侧移刚度345.6.3 风荷载作用下的侧移验算365.6.4 风荷载作用下的框架内力分析（D值法）375.7 水平地震作用下的框架内力分析425.7.1 重力荷载代表值425.7.2 计算框架自振周期435.7.3 多遇水平地震作用标准值和位移计算435.7.4 框架地震内力的计算446 框架内力组合486.1 强柱弱梁486.2 强剪弱弯526.3 强节点验算546.3.1求节点剪力546.3.2 截面尺寸验算566.3.3 节点承载力验算567 截面设计587.1 框架梁的截面设计587.1.1 梁的正截面承载力计算587.1.2 斜截面受剪力承载力计算607.2 框架柱设计607.2.1 验算剪跨比607.2.2 截面尺寸复核607.2.3 正截面配筋计算（以底层中柱为例进行计算）617.2.4 柱斜截面受剪力计算：627.2.5 柱加密区体积配箍率：637.2.6 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算：638 基础设计648.1 工程地质条件648.2 地基计算648.2.1 确定桩长658.2.2 确定单桩竖向承载力设计值658.2.3 确定桩数、布桩及承台尺寸658.2.4 单桩承载力验算668.2.5 承台设计668.2.6 确定桩数、布桩及承台尺寸688.2.7 单桩承载力验算698.2.8承台设计699 楼梯设计719.1 梯段板设计729.1.1 荷载计算729.1.2 内力计算729.1.3 截面计算739.2 平台板的设计739.2.1 荷载计算739.2.2 内力计算739.2.3 截面设计739.3 平台梁的设计749.3.1 荷载计算749.3.2 内力计算749.3.3 截面计算74施工设计部分10 投标书文件7610.1 投标总价7610.2 总说明7910.3 分部分项工程和措施项目清单与计价表8010.4 总价措施项目清单与计价表9310.5 其他项目项目清单与计价汇总表9410.6 规费、税金项目计价表9511 施工组织设计9611.1 工程概况编制说明及编制依据9611.1.1 编制说明9611.1.2 编制依据9611.1.3 工程概况9611.1.4 建筑用料及概况9911.2 施工部署10011.2.1 施工程序10011.2.2 施工准备10011.2.3 施工总体安排10211.2.4 总体施工方法10311.2.5 施工机械及劳动力量布置10411.3 主要分部分项的施工方法10511.3.1 测量放线10511.3.2 土方工程10711.3.3 打混凝土预制桩11011.3.4 钢筋工程11111.3.5 模板工程11511.3.6 混凝土工程12111.3.7 脚手架工程12311.3.8 砌筑工程12811.3.9 屋面工程12911.3.10 装饰工程13111.3.11 成品保护措施13511.4 安全教育13711.5 消防保卫措施13911.6 环境保护文明施工措施13911.6.1 现场文明施工的具体管理措施13911.6.2 降低噪声专项措施14011.7 施工进度计划表14011.8 施工总平面图140附录1141附录2141附录3144 附录4144附录5146附录6147结 语148致 谢149参考文献15013前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，也是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，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。是我们学生运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行结构、施工设计的重要实践过程。涉及综合运用建筑、结构、施工和相关学科的基础知识。在老师的指导和同学的帮助下，我完成了这次的毕业设计课题长春市物资局办公楼。 这次毕业设计，我们土木工程专业的学生要完成该工程从结构设计到施工完成的整个过程。可以说涉及知识面比较广，比较全面，工程量也很大。 在设计中，一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去。熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文；另一方面，由于现代化建筑一般都具有密度大、高度高、功能多、设备复杂、装修豪华、防火要求和管理自动化水平高，需要各工种交叉配合。因此，通过这次毕业设计，扩大学生非本专业知识面也是十分重要的。 所以在这次毕业设计中，我们不仅仅温习了以前所学习的专业知识还学习到了很多新的知识和实践，让我们在最后的大学时光里，更多的去体会一项工程的产生是多么具有价值和付出的。让我们时刻提起努力的旗帜，去创造我们的成功。 由于毕业设计是一种初步的尝试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请各位老师和同学批评指正。编者： 20 14年6月10日建筑设计部分1 建筑设计条件1.1 技术条件1.1.1 建筑规模（1）建筑层数：大楼主体八层（2）总建筑面积：7375.86m2（3）建筑高度：33.75m1.1.2 建筑场地图1-1 长春市物资局办公楼总平面图 1.2 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，公共安全出口设有四个，可以方便人员疏散。楼梯间应采用封闭式，防止烟火侵袭。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 建筑平面设计依据相应规范得出：建筑类别为高层，防火等级一级。柱距、跨度按照任务书给定的柱距和跨度，取7800mm7500mm；建筑面积7375.86m2（5%），层数为九层；取层高3600mm；为安全疏散距离，设置两部消防楼梯，都设置乙级防火门，进深和开间为7500mm3900mm，有两部电梯，兼具消防电梯的使用功能。结构设计部分3 结构布置3.1 设计资料工程名称：长春市物资局办公楼。本工程位于长春市内，总建筑面积为7375.86，该工程的室内首层地面标高0.000相当于绝对标高230.1m，室内外高差450mm。本工程为钢筋混凝土框架结构，共九层，抗震设防烈度为七度。本工程为二级建筑，耐火等级为二级，合理使用年限为50年。3.2 结构选型对于九层办公楼，可选用钢筋混凝土框架结构、混合结构、底层框架或内框架砖房结构。由于该建筑开间和进深较大、要求布置灵活，同时，考虑该建筑处于7度地震区，结构将承受纵横向水平地震作用，因此选用纵横向承重框架体系。结构布置及计算简图，见图3-1。 标准层结构布置见图3-13.3 构件截面尺寸的初步确定3.3.1 主要构件选型（1）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（2）墙体采用：外墙190厚陶粒空心砌块，20厚砂浆找平后粘80厚聚苯乙烯泡沫塑料保温层；内墙190厚陶粒空心砌块。（3）楼屋均为现浇砼结构，假设采用砼的强度等级分别为：柱：C40 梁：C25 板：C25 （4）基础采用：混凝土预制方桩桩基础3.3.2 梁柱截面尺寸估算（1）框架梁梁的跨度为7500mm，h(1/101/18)L750mm417mm， 取h750mmbh375mm250mm， 取b300mm满足b200mm，故框架梁初选截面尺寸为：bh300mm750mmBC跨：b=300450mm（2）次梁次梁初选截面尺寸为bh200mm500mm（3）框架柱本建筑抗震等级为二级，轴压比限值0.75。混凝土采用C40型，f19.1 N/mmN=12FAn1.2=129（3.75+1.05）7.81.2=4852.224kN 取bh=700700，满足要求底层 700mm700mm2-5层 650mm650mm6-8层 600mm600mm纵向框架梁: bh=300mm750mm图1-1 标准层结构布置图4 楼板设计考虑荷载因素，楼板最小厚度为100mm，混凝土等级采用C25 ,fc11.9N/mm；钢筋采用HPB335级钢，f300N/mm，为满足刚度要求，连续双向板板厚hl/40且80mm,由于h3900mm，故h3900mm/4097.5mm且80mm,取h100mm, 。办公室及走廊采用塑性理论计算，卫生间采用弹性理论计算。4.1 弯矩计算4.1.1 LB1弯矩计算（双向板）（1）荷载收集楼面的恒荷载标准值25mm水泥花砖地面地面砖 0.60 kN/ m15厚水泥砂浆打底 0.015m20 kN/ m=0.30 kN/ m100厚钢筋混凝土楼板 0.1m25 kN/ m=2.5 kN/ m15厚天棚抹灰 0.015m17 kN/ m=0.26 kN/ m楼面恒荷载标准值 gk =3.66 kN/ m办公室活荷载标准值 qk=2.0kN/m设计值：恒荷载 g 1.23.66=4.39 kN/ m 活荷载 q 1.32.0=2.60kN/ m 荷载设计值 p g+q =6.99kN/ m（2）弯矩计算按塑性理论计算(两边固定，两边简支)：计算跨度：l01=3700mm l02=7200mm n=l02/l01=1.95 取=1/n2=0.26 =2采取分离式配筋，得跨中及支座塑性铰线上的总弯矩为 M1= 图4-1 LB1计算简图 4.1.2 LB2弯矩计算（双向板）按塑性理论计算(三边固定，一边简支)：计算跨度：l01=3700mm l02=7200mmn=l02/l01=1.95 取=1/n2=0.26 =2 M1= 图4-2 LB2计算简图 4.1.3 LB3弯矩计算（双向板）（1）荷载收集(同办公室) 走廊活荷载标准值 qk=2.5kN/m 设计值：恒荷载 g 1.23.66=4.39 kN/ m 活荷载 q 1.32.5=3.25kN/ m 荷载设计值 p g+q =7.64kN/ m（2）弯矩计算 按塑性理论计算(三边固定，一边简支)： 计算跨度：l01=3700mm l02=4800mm n=l02/l01=1.3 取=1/n2=0.59 =2 M1= 图4-3 LB3计算简图 4.1.4 LB4弯矩计算（双向板）按塑性理论计算(三边简支，一边固定)： 计算跨度：l01=1800mm l02=3700mm n=l02/l01=2.06 取=1/n2=0.24 =2 M1= 图4-4 LB4计算简图 4.1.5 LB5弯矩计算（双向板） 按塑性理论计算(四边固定)： 计算跨度：l01=1800mm l02=3700mm n=l02/l01=2.06 取=1/n2=0.24 =2 M1= 图4-5 LB5计算简图 4.1.6 LB6弯矩计算（双向板） 按塑形理论计算（三边简支，一边固定）： 计算跨度：l01=1800mm l02=3700mm n=l02/l01=2.06 取=1/n2=0.24 =2 M1= 图4-6 LB6计算简图 4.1.7 LB7弯矩计算（双向板）按塑形理论计算（三边简支，一边固定）： 计算跨度：l01=1800mm l02=3700mm n=l02/l01=2.06 取=1/n2=0.24 =2 M1= 图4-7 LB7计算简图 4.1.8 LB8弯矩计算（双向板） (1)荷载收集 卫生间楼面恒荷载标准值：25厚水泥花砖地面 0.60kN/m10厚防滑地面砖干水泥擦缝 0.35kN/m20厚1：3水泥砂浆找平 0.02m20 kN/ m=0.4 kN/m100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125 kN/ m=2.5kN/m15厚天棚抹灰 0.015m17 kN/ m=0.34 kN/m卫生间楼面永久荷载标准值 g=4.11kN/卫生间活荷载 q=2.5 kN/m设计值：恒荷载 g 1.24.11=4.93 kN/ m 活荷载 q 1.32.5=9.08kN/ m荷载设计值p g+q=8.18kN/ m（2） 弯矩计算按弹性理论计算（两边简支，两边固定）：在求个区格板跨内正弯矩时，按荷载满布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载： 计算跨度：l01=3900mm l02=7430mml01/l02=0.52 跨内：当泊松比时， 图4-8 LB8跨内计算简图 当泊松比时， 支座： 图4-9 LB8支座计算简图 4.1.9 LB9弯矩计算（双向板）（1）弯矩计算按弹性理论计算（一边简支，三边固定）：图4-10 LB9跨内计算简图在求个区格板跨内正弯矩时，按荷载满布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载： 计算跨度：l01=3830mm l02=7430mml01/l02=0.52 跨内： 当泊松比时， 当泊松比时， 支座： 图4-11 LB9支座计算简图4.2 配筋计算各区格板跨中及支座弯矩已求得，根据公式即可查表得钢筋配置面积间距，如下表所示 表4-1 楼板支座配筋计算表4-2 楼板跨中配筋计算注： 1板砼采用C252相差不远的钢筋进行了归并,经过公式计算各板的配筋率均满足要求. 3. 最小配筋面积：5 一榀横向框架设计计算5.1 确定构件截面尺寸该框架柱网平面布置较规则，本设计仅选择中间位置的一榀横向框架KJ9进行设计计算,该榀框架的计算单元如下图的阴影范围.见图3-15.1.1 材料选用混凝土：梁采用C25混凝土 ,柱采用C40混凝土钢筋：梁柱纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB300.框架梁截面尺寸：A轴B轴间梁：bh=300mm750mmB轴C轴间梁: bh=300mm450mm;次梁：bh=200mm500mm.柱子截面尺寸：底层柱：700mm700mm;25层柱：650mm650mm69层柱：600mm600mm 图5-1 框架KJ-9计算简图5.2 刚度计算5.2.1 确定柱高：一层：3.6m其余各层：3.6m柱的线刚度计算：底层柱：25层柱：69层柱：梁的线刚度计算：AB跨梁：；BC跨梁：。 在内力分析时，一般只要梁柱相对线刚度比，为计算简便，取AB跨梁线刚度作为基础值1，算得个杆件的相对线刚度比，标于框架计算简图中，见图3-2。5.3 荷载计算5.3.1 屋面框架梁40厚细石混凝土刚性防水层 0.04m25 kN/ m=1.0kN/m4厚APP卷材防水 0.35kN/m20厚水泥砂浆找平层 0.02m20kN/ m=0.4 kN/m120厚水泥膨胀珍珠岩找平层 0.12m10kN/ m=1.20 kN/m100厚钢筋混凝土楼板 0.10m25=2.50kN/m 20厚板底抹灰 0.02m17 kN/ m=0.34kN/m屋面板均布恒荷载标准值 =5.79kN/mAB跨屋面梁上恒荷载标准值： =3.9m 5.79 kN/m2=22.58kN/mBC跨屋面梁上恒荷载标准值： =2.1m5.79 kN/m2=12.16kN/mAB跨框架梁自重：框架梁自重 0.3m（0.75-0.10）m25 kN/m2= 4.875 kN/m框架梁抹灰 2（0.75m-0.10m）+0.3m0.02m17 kN/m2=0.544 kN/m =5.42 kN/mBC跨框架梁自重:框架梁自重 0.3m（0.45-0.10）m25 kN/m2= 2.625 kN/m框架梁抹灰 （0.45m-0.10m）2+0.3m0.02m17 kN/m2=0.34 kN/m =2.97 kN/m屋面上人，活荷载标准值为2.0kN/m2，则AB跨屋面梁上活荷载标准值： =3.9m 2.0 kN/m2=7.8 kN/mBC跨屋面梁上活荷载标准值： =2.1m 2.5 kN/m2=5.25 kN/m5.3.2 屋面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载：女儿墙自重标准值：900mm高，240mm厚。双面抹灰砖墙自重为： 0.95.24=4.72kN/m纵向框架梁自重标准值：纵向框架梁自重 0.3m（0.75-0.10）m25 kN/m2= 4.875kN/m框架梁抹灰 2（0.75m-0.10m）+0.3m0.02m17 kN/m2=0.544 kN/m 纵向框架梁自重标准值： 5.42kN/m次梁自重标准值：次梁自重 0.20m（0.5-0.10）m25 kN/m2= 2 kN/m次梁抹灰 （0.4m2+0.2m）0.02m17 kN/m2=0.34kN/m次梁自重标准值： 2.34N/m 图5-2 风荷载和框架结构计算简图 A轴纵向框架梁传来恒荷载标准值：女儿墙自重 4.72kN/m7.8m=36.82kN纵向框架梁自重 5.42kN/m7.8m=42.28kN次梁自重 2.34kN/m3.75m=8.78kN屋面恒荷载传来 7.8m3.75m-（1.8+3.75）m1.95m5.79kNm=106.70kN =194.58kN B轴纵向框架梁传来恒荷载标准值：纵向框架梁自重 5.42kN/m7.8m=42.28kN次梁自重 2.34kN/m3.75m=8.78kN屋面恒荷载传来 7.8m3.78m-（1.8+3.75）m1.95m5.79kNm=106.70kN 7.8m1.05m-（1.051.05）m5.79k kN/m2 =41.049kN =194.58kNA轴纵向框架梁传来活荷载标准值：屋面活荷载传来 = 7.8m3.75