办公楼组织设计方案.doc

兰州理工大学 毕业论文（设 计） 年 级： 2008级 专 业： 建筑工程 层 次： 本 科 姓 名： 孙 护 平 学 号： 490109165035 2010年 11 月 15 日兰州理工大学毕业论文学生自查表学生姓名孙护平专业建筑工程班级08建筑工程指导教师姓 名黄玉峰职 称教授课题名称浙江某办公楼设计毕业设计方法和步骤毕业实习调研；资料收集和文献查阅；建筑方案设计；结构选型。20%结构平面布置，绘制草图 ； 荷载统计 ； 手工框架设计 ； 电算结构设计，施工图设计；施工组织设计；整理设计计算书，打印图纸和计算书，指导老师审批签字。80%存在问题1. 制图技术的欠缺2. 对实际问题分析欠佳3. 缺乏实践经验 指导教师签字： 年 月 日毕业论文开题报告表课题名称浙江某办公楼设计 课题来源工程实际课题类型AX导 师黄玉峰学生姓名孙护平学 号490109165035专 业建筑工程开题报告内容：一、 设计意义：对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯（全）框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。二、 设计的研究重点及难点：设计重点为框架结构内力计算和框架梁，柱构件设计。框架结构内力计算方法为：竖向荷载作用下框架结构内力计算拟采用弯矩二次分配法：水平荷载作用下框架结构内力计算拟采用D值法。手算结果与电算结果的差别及原因分析。设计难点为框架结构的抗震设计和承载力及变形计算。内力组合，框架梁，剪力墙，柱的设计计算等。选择符合建筑设计原则（功能、美观、经济）的结构形式和构件布置，结构设计中的基本概念。三、 设计构思：在体系选择方面：1、架结构的柱与梁宜上下左右贯通，不宜采用复式框架；以及砖混框剪结构。2、填充墙的布置方面：宜采用轻质材料，且应避免形成上、下层刚度变化过大；避免形成短柱；减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。在建筑设计方面： 1、要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计； 2然后对局部进行设计，如楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面及楼梯位置，消防要求等进行设计。各部分都要按照规范要求进行设计。3、最后要明确框架结构的抗震级数，采用规则结构以利于房屋抗震，按照“三统一”的原则，确定柱网尺寸，确定材料及截面尺寸，以及基础的选定。四、 预期目标：一个月的工作时间，完成办公楼的建筑设计，结构设计和施工组织设计，建筑方案力求新颖，适用，美观，结构设计力求概念清楚，计算方法和结果准确合理，最终形成设计计算书和建筑，结构施工图等设计成果。五、 调研资料：“浙江住宅建设的特点和类型”世界建筑1980年第二期“关于在浙江建造高层住宅的一些看法”建筑学报1980年第四期“施工组织设计”建筑施工手册1980年12月“试论施工组织设计改进与提高的途径”同济大学、江景波等1980年10月“建筑技术”第六期1980年6月“世界建筑”清华大学出版、1981年第2、3、4期有关文章 六、 完成期限和预期进：1、2周：完成开题报告，建筑设计，并绘制出建筑施工图；2、4周；完成结构设计，绘制结构施工图以及结构计算过程；3、2周完成施工组织设计，整理设计资料，打印计算书和图纸。指导老师意 见 签名： 年 月 日课题类型和性质：（1）A工程设计；B技术开发；C软件工程；D理论研究； （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题 （1）、（2）均要填，如AV,BX等。兰州理工大学毕业论文任务书姓 名孙护平学 号490109165035专 业建筑工程班 级08建筑工程指导老师黄玉峰职 称教授题 目高层建筑施工技术设 计 任 务1.通过综合办公楼设计深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法；2.巩固和系统加深已学到的理论知识和实践知识；3.掌握高层建筑施工技术、设计方法及步骤；4.培养学生根据相应的设计规范、手册及参考书等进行设计工作的能力；5.为了完成工程技术人员基本技能的训练奠定基础。设计要求1 所学课程的熟练掌握。.2 查阅相关书籍与文献。3 个人勤奋努力、不懂就问、敢于挑战的精神。指导老师的谆谆教导。4 同学之间的相互交流与学习。5 舒适安静的设计环境。参考文献1. “浙江住宅建设的特点和类型”世界建筑1980年第二期2. “关于在浙江建造高层住宅的一些看法”建筑学报1980年第四期3. “施工组织设计”建筑施工手册1980年12月4. “试论建筑设计改进与提高的途径”同济大学、江景波等1980年10月5. “建筑技术”第六期1980年6月6. “世界建筑”清华大学出版、1981年第2、3、4期有关文章进度安排 1、2周；完成开题报告，建筑设计，并绘制出建筑施工图；2、4周；完成结构设计，绘制结构施工图以及结构计算过程；3、2周完成施工组织设计，整理设计资料，打印计算书和图纸。指导教师意 见指导教师签 字系主任签 章兰州理工大学本科毕业论文成绩评定表学生姓名 孙护平班 级08建筑工程学 号490109165035导师姓名 黄玉峰职 称教授日 期2010.11.05毕业设计论文题目浙江某办公楼设计指导教师简要评语：（含评定成绩）指导教师签名：成 绩备 注注：成绩评定是由指导教师评分。由各系教学秘书根据指导老师的评定成绩填写成绩项。摘要本设计主要进行了结构方案中框架结构的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了楼板平面设计和层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着进行框架设计及计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合，另外还进行了楼梯和基础的结构设计。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计并完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。本建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，结构抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一 组,结构设计使用年限50年。地基基础设计等级为丙级，基础拟采用浅基础。关键词： 框架 结构设计 抗震设计 施工组织设计80 / 80ABSTRACT This design main structure scheme of frame structure of aseismic design. In determining the frame layouts, after the first floor plane design and interlayer load representative value calculation, and then use the vertex displacement method for vibration periods, and then press from bottom shear method to calculate the level under seismic load size, then find out under horizontal loads of structural internal force (moment, shear force and axial force). And the frame design and calculating the vertical load (constant load and live load) under the action of structural internal force, to identify the most unfavorable set or several groups of internal force combination, also the stairs and the basis of structure design. Select the security of data calculation reinforcement and drawing. In addition to the structure of indoor stair design scheme and completed flat bedplate, ladder section board, platform beam and other components of internal force and reinforcement calculation and working drawing plotting. This building aseismatic fortify categories for c class, building structure security rating for the secondary, structural anti-seismic asher.Prevent intensity of 6 degrees, design basic earthquake acceleration is 0.05 g, design earthquake grouping firstGroup, structural design use fixed number of year of 50 years. Soil-foundation design level for c, basis is used shallow foundation.Keywords: framework seismic design structural design the construction organization design目 录1 设计资料(2)2 楼板设计2.1 楼面结构平面布置(3)2.2 荷载计算(3)2.3 弯矩计算(13)2.4 截面设计(17)2.5 板的配筋计算(17)3 框架设计3.1 计算简图及梁柱线刚度(19)3.2 荷载计算(21)3.3 风荷载作用下的位移计算(39)3.4 内力计算(41)3.5 内力组合(55)3.6 截面设计和配筋计算(56)4 楼梯设计4.1 设计资料(64)4.2 梯段板设计(65)4.3 平台板设计(66)4.4 平台梁设计(67)5 基础设计5.1 设计资料(70)5.2 中柱下基础设计(70)5.3 边柱下基础设计(74)参考文献(78) 致 谢(79)浙江某办公楼设计1 设计资料工程概况：厂区位于.，其中，设计说明：本建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，结构抗震设 防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一 组，结构设计使用年限50年。地基基础设计等级为丙级，基础拟采用浅基础。2 楼板设计2.1 楼面结构平面布置取第一层楼面上的轴的楼面进行计算，标高3.3m处，楼面的结构布置如图所示。按双向板弹性理论计算。轴的结构平面布置图2.2 荷载计算2.2.1楼面面层做法 办公楼、展厅、会议室、阅览室、走道参楼地面建筑构造（01J304）42页25号，具体做法见表，取装修荷载1.5 kN/m2卫生间，上人屋面参楼地面建筑构造（01J304）43页28号，具体做法见表，取装修荷载2.2 kN/m222.2.2 楼面面荷载2.2.2.1B1板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（110mm厚钢筋混凝土楼板） 0.1125=2.8kN/m2 小计 4.3kN/m2活荷载标准值：展厅： 3.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.24.3=5.2kN/m2 活荷载设计值： q=1.43.5=4.9kN/m2合计： p=g+q=10.1kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=7.7kN/m2，q= q/2=2.5 kN/m2，2.2.2.2B2板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（90mm厚钢筋混凝土楼板） 0.925=2.3kN/m2 小计 3.8kN/m2活荷载标准值：走廊： 2.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.23.8=4.6kN/m2 活荷载设计值： q=1.42.5=3.5kN/m2合计： p=g+q=8.1kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=6.4kN/m2 q= q/2=1.8 kN/m2，2.2.2.3B3板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（110mm厚钢筋混凝土楼板） 0.1125=2.8kN/m2 小计 4.3kN/m2活荷载标准值：展厅： 3.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.24.3=5.2kN/m2 活荷载设计值： q=1.43.5=4.9kN/m2合计： p=g+q=10.1kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=7.7kN/m2，q= q/2=2.5 kN/m2，2.2.2.4B4板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（90mm厚钢筋混凝土楼板） 0.925=2.3kN/m2 小计 3.8kN/m2活荷载标准值：展厅： 3.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.23.8=4.6kN/m2 活荷载设计值： q=1.43.5=4.9kN/m2合计： p=g+q=9.5kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=7.1kN/m2 q= q/2=2.5 kN/m2，2.2.2.5B5板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（110mm厚钢筋混凝土楼板） 0.1125=2.8kN/m2 小计 4.3kN/m2活荷载标准值：展厅： 3.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.24.3=5.2kN/m2 活荷载设计值： q=1.43.5=4.9kN/m2合计： p=g+q=10.1kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=7.7kN/m2，q= q/2=2.5 kN/m2，2.2.2.6B6板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（90mm厚钢筋混凝土楼板） 0.925=2.3kN/m2 小计 3.8kN/m2活荷载标准值：走廊： 2.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.23.8=4.6kN/m2 活荷载设计值： q=1.42.5=3.5kN/m2合计： p=g+q=8.1kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=6.4kN/m2 q= q/2=1.8 kN/m2，2.2.2.7B7板荷载计算恒荷载标准值：装修层 1.5kN/m2结构层（110mm厚钢筋混凝土楼板） 0.1125=2.8kN/m2 小计 4.3kN/m2活荷载标准值：展厅： 3.5kN/m2恒荷载设计值： g=1.24.3=5.2kN/m2 活荷载设计值： q=1.43.5=4.9kN/m2合计： p=g+q=10.1kN/m2按弹性理论计算： g=g+q/2=7.7kN/m2，q= q/2=2.5 kN/m2，2.3 弯矩计算（按弹性理论计算）双向板的弯矩计算如下：跨中最大弯矩为当内支座固定时，在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和； 支座最大弯矩为当内支座固定时，在g+q作用下的支座弯矩值。2.3.1B1板内力计算区格B1l0x/l0y3.9m/5.4m=0.72计算简图qg + 跨内u=0mx(0.04167.70+0.06532.50) kN/m2 (3.9m)2=7.36 kN.m/mmy(0.02007.70+0.03042.50) kN/m2 (3.9m)2=3.50 kN.m/mu=0.2mx (u)(7.36+0.23.50) kN.m/m=8.06 kN.m/mmy (u)(3.50+0.27.36) kN.m/m=4.97 kN.m/m计算简图g+q支座mx0.096810.1 kN/m2(3.9m)2=14.87 kN.m/mmy0.076610.1 kN/m2(3.9m)2=11.77 kN.m/m2.3.2B2板内力计算区格B2l0x/l0y2.4m/3.9m=0.62计算简图qg + 跨内u=0mx(0.03816.40+0.07921.80) kN/m2 (2.4m)2=2.23kN.m/mmy(0.01086.4+0.02541.80) kN/m2 (2.4m)2=0.66 kN.m/mu=0.2mx (u)(2.23+0.20.66) kN.m/m=2.36 kN.m/mmy (u)(0.66+0.22.23) kN.m/m=1.13 kN.m/m计算简图g+q支座mx0.08088.1 kN/m2(2.4m)2=3.77 kN.m/mmy0.05718.1 kN/m2(2.4m)2=2.66 kN.m/m2.3.3B3板内力计算区格B3l0x/l0y3.9m/5.4m=0.72计算简图qg + 跨内u=0mx(0.03807.70+0.06532.50) kN/m2 (3.9m)2=6.93 kN.m/mmy(0.02067.70+0.03042.50) kN/m2 (3.9m)2=3.57 kN.m/mu=0.2mx (u)(6.93+0.23.57) kN.m/m=7.64 kN.m/mmy (u)(3.57+0.26.93) kN.m/m=4.96 kN.m/m计算简图g+q支座mx0.087410.1 kN/m2(3.9m)2=13.37 kN.m/mmy0.074010.1 kN/m2(3.9m)2=11.32 kN.m/m2.3.4B4板内力计算l0x/l0y=3.9m/1.2m=3.23应按单向板计算，力沿短向传递。取一延米进行计算，可简化为一端简支，一端固端的单跨结构。跨中弯矩my = 1/14(g+q) l0y2=1/149.51.22=0.98 kN.m/ m支座弯矩my = 1/10(g+q) l0y2=1/109.51.22=1.36 kN.m/ m2.3.5B5板内力计算区格B5l0x/l0y3.9m/5.4m=0.72计算简图qg + 跨内u=0mx(0.03427.70+0.06532.50) kN/m2 (3.9m)2=6.38 kN.m/mmy(0.00997.70+0.03042.50) kN/m2 (3.9m)2=2.32 kN.m/mu=0.2mx (u)(6.38+0.22.32) kN.m/m=6.84 kN.m/mmy (u)(2.32+0.26.38) kN.m/m=3.60 kN.m/m计算简图g+q支座mx0.076410.1 kN/m2(3.9m)2=11.74 kN.m/mmy0.057210.1 kN/m2(3.9m)2=8.79 kN.m/m2.3.6B6板内力计算区格B6l0x/l0y2.4m/3.9m=0.62计算简图qg + 跨内u=0mx(0.03586.40+0.07921.80) kN/m2 (2.4m)2=2.14 kN.m/mmy(0.00846.4+0.02541.80) kN/m2 (2.4m)2=0.57 kN.m/mu=0.2mx (u)(2.14+0.20.57) kN.m/m=2.25 kN.m/mmy (u)(0.57+0.22.14) kN.m/m=1.00 kN.m/m计算简图g+q支座mx0.07818.1 kN/m2(2.4m)2=3.64 kN.m/mmy0.05718.1 kN/m2(2.4m)2=2.66 kN.m/m2.3.7B7板内力计算区格B7l0x/l0y3.9m/6.6m=0.59计算简图qg + 跨内u=0mx(0.03887.70+0.08062.50) kN/m2 (3.9m)2=7.61 kN.m/mmy(0.01037.70+0.02482.50) kN/m2 (3.9m)2=2.15 kN.m/mu=0.2mx (u)(7.61+0.22.15) kN.m/m=8.04 kN.m/mmy (u)(2.15+0.27.61) kN.m/m=3.67 kN.m/m计算简图g+q支座mx0.081610.1 kN/m2(3.9m)2=12.49 kN.m/mmy0.057110.1 kN/m2(3.9m)2=8.73 kN.m/m2.3.8支座内力计算B1-B2支座my=(-11.77 kN.m/m-3.77 kN.m/m)= -7.77 kN.m/mB2-B3支座my=(-3.77kN.m/m-11.32kN.m/m)= -7.55 kN.m/mB3-B4支座my=(-11.32kN.m/m-1.36kN.m/m)=-6.34 kN.m/mB1-B5支座mx=(-14.87kN.m/m-11.75kN.m/m)= -13.31 kN.m/mB2-B6支座mx=(-2.66 kN.m/m-2.66 kN.m/m)= -2.66 kN.m/mB3-B5支座mx=(-13.37kN.m/m-11.74kN.m/m)= -12.56 kN.m/mB5-B6支座my=(-8.79kN.m/m-3.64kN.m/m)= -6.22 kN.m/mB5-B5支座mx=(-11.74 kN.m/m-11.74 kN.m/m)= -11.74 kN.m/mB6-B6支座mx=(-2.66 kN.m/m-2.66 kN.m/m)= -2.66 kN.m/mB5-B7支座mx=(-11.74kN.m/m-12.49kN.m/m)= -12.12 kN.m/mB7-B7支座mx=(-12.49 kN.m/m-12.49 kN.m/m)= -12.49 kN.m/mB6-B7支座my=(-3.64kN.m/m-8.73kN.m/m)= -6.19 kN.m/m2.4 截面设计截面有效高度：假定选用8钢筋，则对于B1,B3,B5, B7板，l0x方向跨中截面的h0x=90mm；l0y方向跨中截面的h0y=80mm；支座截面h0=90mm；对于B2,B4,B6,板，l0x方向跨中截面的h0x=60mm；l0y方向跨中截面的h0y=70mm；支座截面h0=70mm； 最小配筋率：因为，故取smin=0.23%，则对于A、B、E、F板Asmin=0.23%1000110=253mm2；对于C、D板，Asmin=0.23%100090=207mm2。材料：混凝土强度等级为C25；=11.9 =1.27梁内受力纵筋为HPB235钢筋；=2102.5 板的配筋计算为便于计算，近似取0.95，。截面配筋计算结果及实际配筋见下表。板配筋计算表跨中截面h0(mm)m (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)B1x方向908.0644910180436y方向804.973118150335B2x方向601.331118200251y方向702.361698200251B3x方向907.6442610180436y方向804.963118159335B4x方向60008200251y方向700.98728200251B5x方向906.8438110200393y方向803.602268150335B6x方向601.00848200251y方向702.251618200251B7x方向908.0444810150523y方向803.672308150335支座配筋计算表支座截面h0(mm)m (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)B1-B270-7.7755610100785B2-B370-7.5554110100785B3-B470-6.344538100503B1-B590-13.317411080981B2-B670-2.661908200251B3-B590-12.5670010100785B5-B670-6.224458100503B5-B590-11.7465410100785B6-B690-2.661488200251B5-B790-12.1267510100785B7-B790-12.4969610100785B6-B770-6.194438100503采用分离式配筋，具体配筋详见结构施工图。3 框架设计3.1 计算简图及梁柱线刚度3.1.1 确定框架计算简图框架的计算单元如图所示,取轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌于固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层的截面尺寸不变，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、室内高差，定为-1.0m,二层楼面标高为3.3m，故底层柱高4.3m。 轴框架示意图3.1.2框架梁柱的线刚度计算框架梁线刚度计算：对于中跨架梁取I=2I。 左边跨梁：i =EI/L=3.0 =2.89KN.m 右边跨梁：i =EI/L=3.0 =4.4KN.m框架柱线刚度计算 底层柱（B-D轴） i =EI/L=3.0 =1.3KN.m 二层柱（B-D轴） i =EI/L=3.0 =1.24KN.m 三层柱（B-D轴） i =EI/L=3.0 =1.44KN.m 四层柱（B-D轴） i =EI/L=3.0 =1.44KN.m框架梁柱的相对线刚度如计算简图所示,作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。3.2 荷载计算3.2.1. 各楼面荷载 3.2.1.1. 各层楼面恒荷载标准值计算 办公楼、展厅、会议室、阅览室、走道参楼地面建筑构造（01J304）42页25号，具体做法见表，取装修荷载1.5 kN/m2卫生间，上人屋面参楼地面建筑构造（01J304）43页28号，具体做法见表，取装修荷载2.2 kN/m2 根据建筑施工图，详国标01J304，得楼面恒荷载标准值如表所示：板位置板厚/mm装修层荷载/ kN/m2结构层荷载/ kN/m2板重/ kN/m2屋面1102.22.85902.22.34.5标准层走廊901.52.33.8标准层楼面1101.52.84.31001.52.54901.52.33.8卫生间楼面902.22.34.53.2.1.2. 各层楼面活荷载标准值计算 根据荷载规范查得： 上人屋面： 2.0 kN/ m2 楼面：办公室： 2.0 kN/ m2 展厅： 3.5 kN/ m2 卫生间： 2.5 kN/ m2 走廊： 2.5 kN/ m23.2.1.3. 各层楼面荷载标准值计算简图： 其中： 内为板自重，( )内为活载，未加括号为装修荷载. 二层楼面荷载 四层楼面荷载 三层楼面荷载 屋面荷载3.2.2. 梁、墙、柱及其余构件荷载 3.2.2.1. 梁自重 梁自重 = 25 梁宽 （梁高-平均板厚） 抹灰层 = 2170.01m （梁高-平均板厚+梁宽） 合计 = 梁自重 + 抹灰层 如：bh=250500梁自重: 250.25(0.5-0.11)=2.5kN/m10mm厚抹灰层混合砂浆:0.01(0.5-0.11+0.25) 217=0.2 kN/m 合计 2.7KN/m 其余如表所示：梁宽/mm梁高/mm平均板厚/mm梁自重/ kN/m抹灰/kN/m合计/kN/m2505001102.50.22.72506501103.40.33.62004001101.50.21.62003501101.20.11.32003001001.00.11.1150250900.60.10.73.2.2.2. 墙自重墙荷载 = （层高-梁高）墙体面荷梁长- 窗高窗长（墙体面荷-窗面荷 / 梁长 如：外纵墙（B轴,23轴