小高山政府办公楼毕业设计计算书.doc

专科专业毕业设计计算书专业名称：建筑工程技术 专业代码： 1102 所属学院：建筑工程学院设计题目：小高山政府办公楼结构设计计算书一、工程名称：小高山政府办公楼二、设计资料毕业设计任务书；毕业设计指导书；办公建筑设计规范（JGJ67-2006）民用建筑通则（GB50352-2005）砌体结构设计规范（GB50003-2001）混凝土结构设计规范（GB50011-2010）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）三、结构选型及结构布置： 结构选型1、结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系（纵横向承重框架）体系。2、其它结构选型：屋面结构：采用现浇混凝土板作承重结构，屋面板按不上人屋面荷载选用。楼层结构：所有楼面均采用现浇混凝土结构。楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。过梁：窗过梁以及门的过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用可兼做过梁的框架梁做窗过梁。基础梁：采用现浇钢筋混凝土基础梁。基础：因地基承载力较大，采用钢筋混凝土柱下独立基础。结构布置：1、主体结构共三层，层高均3.6m。2、填充墙采用200厚的MU7.5混凝土小型空心砖，尺寸190*190*390。3、砂浆：地面以下砌体用M5.0水泥砂浆，地面以上砌体采用Mb砌块专用砂浆。4基础设计根据地质勘测报告，基础形式采用钢筋混凝土独立柱基础，基础埋深拟定2.5m，以红粘土作为基础持力层。5、楼盖及屋盖采用均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板采用100mm，屋面采用120mm。四、计算简图及梁柱截面尺寸构件编号计算跨度LH=(1/181/12)Lb=(1/21/3)H横向框架梁L16000650250纵向框架梁L27200650250L36600650250横向次梁L46000500250走道梁L52100400250柱子截面取：400*400基础埋深：12*1/12+0.9=1.9m 取2.5m所以底层柱的计算高度：H=2.2-0.8+3.6+0.9-0.8-0.1=5.3m1、层面及楼面的永久荷载标准值屋面（不上人）：40厚细石混凝土加4%防水剂 40*0.03=1.2KN/m3厚自粘APP改性沥青防水卷材一道 3*0.06=0.18KN/m50厚水泥蛭石隔热层 50*0.15=0.75 KN/m25厚1:3水泥砂浆找平 25*0.02=0.5 KN/m1:6水泥炉渣找坡处最薄处10厚 0.1 KN/m3厚合成高分子防水涂膜兼隔气层 3*0.02=0.06 KN/m15厚1.3水泥砂浆找平 15*0.02=0.3 KN/m120厚钢筋混凝土板 25*0.12=3.0 KN/m 合计 =6.09 KN/m1-3层楼面地砖面层，水泥浆擦缝 0.55 KN/m20厚1:2水泥砂浆结合层 20*0.025=0.5 KN/m25厚1:3水泥砂浆找平 25*0.02=0.5 KN/m刷水泥浆一道 0.05 KN/m100厚钢筋混凝土板 25*0.10=2.5 KN/m 合计 =5.69 KN/m2、屋面及楼面可变荷载标准值不上人屋面均布荷载标准值 0.7 KN/m上人屋面均布荷载标准值 2.0 KN/m楼梯 3.5 KN/m厕所走廊 2.5 KN/m楼面活荷载标准值 2.0 KN/m3、梁、柱重力荷载计算计算结果见表：构件宽度高度重度修正系数线荷载净长根数重力荷载L10.250.65251.054.26566.020511.87L20.250.65251.054.26567.224737.1L30.250.65251.054.26566.615422.29L40.250.5251.053.28136.018354.38L50.250.4251.052.6252.11055.13首层柱子0.400.40251.105.56885.3421239.612-3层柱子0.400.40251.105.56883.642842.0（注：修正系数为考虑梁粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数）一层求和=3320.28KN二三层求和=2922.77KN4、墙体及门窗 外墙为200mm厚混凝土小型空心砌块，外墙面抹灰加5%防水剂和聚合物抗裂纤维（再贴文化砖），内墙面为20mm厚抹灰，则单位墙面重力荷载为： 0.5+9.8*0.2+17*0.02=2.8 KN/m 内墙为200mm厚混凝土小型空心砌块，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为： 9.8*0.2+17*0.02*2=2.64 KN/m 木门单位面积重力荷载为0.2 KN/m；铝合金门窗单位面积重力荷载取0.4 KN/m。5、重力荷载代表值计算 重力荷载代表值表示结构和构建自重荷载标准值和各可变荷载组合V值之和，在结构抗震分析时沿楼层高度方向可简化为串联多自由体系，集中于各质点的重力荷载为计算单元范围内各处楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱、门、窗等重量。1）第一层梁柱=3320.28KN 外墙重量=（4.5*6*4+63*4.5+43.2*4.5+2.1*4.5*2+19.8*4.5-1.8*1.8*28-3*1.8-7.2*2.1）*2.8=1631.448KN内墙重量=（6*3.6*2.1+3.6*3.6*26-0.9*2.1*17-1.8*2.1*5）*2.64=1952.3592KN门窗重量=0.9*2.1*17*0.2+1.8*2.1*17*0.2+30*1.8*1.8*0.4=50.598KN活载重量=880*2=1760KN所以G1=3320.28+1631.448+1952.3592+50.598+1760=8714.69KN2）第二层梁柱=2922.77KN外墙重量=（2*63*3.6+14.1*3.6*2-1.8*1.8*32）*2.8=1264.032KN内墙墙体=（6*3.6*18+3.6*3.6*26-0.9*2.1*27）*2.64=1781.2872 KN门窗重量=1.8*1.8*32*0.4+0.9*2.1*27*0.2=51.678 KN活载重量=750*2=1500 KN所以G2=2922.77+1264.032+1781.2872+51.678+1500=7519.77 KN3）第三层梁柱=2922.77*0.5=1461.385 KN外墙重量=1264.032*0.5=632.016 KN内墙重量=（6*3.6*16+3.6*3.6*16-0.9*2.1*22）*2.64*0.5=675.0216 KN门窗重量=（1.8*1.8*32+0.9*2.1*22*0.2）*0.5=24.894 KN活载重量=（63*14.1+3*6.6*3）*0.7=663.39 KN所以G3=1461.385+632.016+675.0216+24.894+663.39=3455.42 KN五、梁柱的线刚度梁柱线刚度计算过程略，结果见下表：梁线刚度计算类别层数弹性模量高度H宽度B惯性矩跨度梁线刚度边跨梁线刚度中跨梁线刚度边横梁1至3层3.0*1046502505.72*10960002.86*10104.29*10105.72*1010走道梁1至3层3.0*1044002501.33*10921001.9*10102.85*10103.8*1010柱子线刚度层数柱高弹性模量截面宽度截面高度惯性矩柱子线刚度153003.15*1044004003.41*1092.03*10102-336003.0*1044004003.41*1092.8*1010（注：惯性矩I=BH3/12 线刚度i=EI/L E为弹性模量）六、竖向荷载作用下框架结构的内力计算1、横向框架内力计算（1）计算单元如图所示（2）荷载计算 屋面线荷载：6.09*7.2+0.7*7.2=54.72KN/m 二层与三层DE线荷载=5.69*7.2+2.0*7.2+2.8*7.2+2.64*7.2+0.2*7.2+0.4*7.2=98.86 KN/m 二层与三层EF线荷载=（5.69+2.0）*3.6=27.68 KN/m 所以计算简图：由于框架结构、荷载对称，可利用对称性原理仅算一半，即将中跨梁的相对线刚度乘以线刚度修正系数2即可：（1）分配系数如下：结点B： BA=0.2BC=0.3BF=0.5结点C： CB=0.3CD=0.3CG=0.4结点D： DC=0.4DH=0.6结点F： FE=0.16FG=0.22FB=0.33FF=0.29结点G GF=FH =0.21GC=0.31GG=0.27结点H HG=0.26HD=0.4HH=0.34（2）固端弯矩计算 MBF=-MFB=MCG=-MGC=- ql2=- *98.86*62=-296.9KNm MDH=-MHD=- ql2=- *54.72*62=-164.16 KNm MFF=MGG=-10.2 KNm MHH=-20.11 KNm (3)弯矩分配 弯矩分配计算见图上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.40.60.40.260.34偏心矩-296.90296.90-10.20118.76178.14-114.68-74.54-97.4844.54-57.3489.07-30.10-48.745.127.68-4.09-2.66-3.48168.42-168.42267.20-107.30-159.890.30.30.40.310.210.210.27-296.90296.90-10.2089.0789.07118.76-88.88-60.21-60.21-77.4159.3844.54-44.4459.38-37.27-31.54-38.70-17.84-17.84-23.7914.9210.1110.1113.00130.61115.76-246.37282.32-87.37-81.64-113.320.30.20.50.330.220.160.29-296.90296.90-10.2089.0759.38148.45-94.61-63.07-45.87-83.1444.548.89-47.3174.23-30.10-14.61-41.57-1.84-1.22-3.063.982.651.933.50131.7767.04-198.81280.49-90.52-58.55-131.4233.52-29.28弯矩图柱的轴力： 层数柱在轴的位置柱底柱顶顶层D轴54.72*3=164.16KNE轴164.72+54.72*2.1/2=221.62KN三层D轴184.21+164.16=348.37KN164.16+5.57*3.6=184.21KNE轴241.67+221.62=463.29KN221.62+20=241.67KN二层D轴368.42+164.16=532.58KN348.37+5.57*3.6=368.42KNE轴483.39+221.62=705.01KN463.29+5.57*3.6=483.39KN底层D轴532.58+5.57*5.3=562.58KNE轴705.01+5.57*5.3=735.01KN 梁的剪力 剪力层数DE跨EF跨顶层0.5*54.72*6=164.16KN0.5*54.72*2.1=57.456 KN1-3层0.5*98.86*6=296.58 KN0.5*27.68*2.1=29.064 KN（注：剪力Q=ql） 剪力图如下：七、截面设计 1、楼盖梁各布置及截面尺寸 (1)梁各布置与上图一致 （2）截面尺寸 板厚h=100mm 次梁h=500mm b=250mm 主梁h=650mm b=250mm 2楼板设计 (1)荷载计算：恒荷载=5.69 KN/m 活荷载=2.0 KN/m 总荷载=7.69 KN/m（2）计算简图 板的计算跨度 边跨=3375+100/2=3425mm 中间跨=3350mm 跨度差：（3425-3350）/3350=0.02% 1.025*5550=5661mm 取l0=5600mm 中跨l0=2100-450=1650mm 计算简图如下： （3）内力计算： M1= -MB= 1/11（g+q）l2=1/11*59.63*5.62=170KNm M2=1/16（g+q）l2=1/16*59.63*1.652=20.29 KNm 剪力计算： VA=0.4*59.63*5.6=133.57KN VB1=0.6*59.63*5.6=200KN （4）正截面受弯承载力计算 其受压翼缘计算宽度为 边跨 bf=5600/3=1866.7mm 中跨 bf=1650/3=550mm 故取bf=1800mm 梁高h=650 支座跨中均按布置一排纵筋考虑 故取h0=650-35=615mm 跨中hf=80mm 判断T型截面类型 a1fcbfhf（h0- hf/2）=1*9.6*1800*80*（650-40）=843.3KN/m 显然各跨中截面均属于第一类截面。 （5）斜截面承载力计算 验算截面尺寸：hw= h0- h1=615-100=515mm hw/b=515/250=2.064 =0.135 0.10.1350.02=0.095% 满足最小配箍要求，同理中间跨选用双肢箍6150也能满足要求。 具体计算过程及配筋见下表：梁正截面承载力计算截面1B2设计弯矩170-17020.29as=0.0260.1870.0030.0260.210.003As=750876300配筋2B18+2B162B18+2B162B18+2B16实配911911911八、柱的配筋计算柱的正截面承载力计算，斜截面承载力计算。柱的砼为C30，纵筋为HRB335，箍筋为HRB335，。（1）柱的截面尺寸，b*h=400*400。查钢筋砼结构及砌体结构书中表7-1，得。由因为为负值。则不配纵筋就能满足要求，只需要按照构造要求配筋。因为所取柱的轴力最大，且只需要构造配筋，择其余柱均按构造配筋。基础设计：工程地质资料：杂填土：土层厚1m；均质粘性土：土层厚3m，重度=17.7KN/m3地基承载力特征值fak=240kNm2，地下水位埋深5m；基础埋深。因地基土为粘性土，基础埋深不能小于0.5m，基础分为二阶上阶高300mm下阶高350mm。基础埋深d=（0.5+0.36+0.35）m=1.15m，取d=1200mm.基础垫层为100mm，基础混凝土为，钢筋采用HRB335，。确定地基承载特征值。 假定基底宽b0.5m，故只需对地基承载力特征值进行深度修正。确定基础的地面面积；室内外平均深度，基础底采用方形地面。b=a=，取b=2m。九、地基承载力验算。 1、基础高度验算及受冲切承载力验算。基础净反力： （1）柱与基础交接处，基础有效高度。 上阶边长取，冲切破坏锥体斜截面的长边长取柱的边长，冲切破坏锥体斜截面的下边长：计算截面至基底边缘最大反力的距离为：冲切破坏面积：冲切破坏冲切承载力验算，由于，=230.32KN。满足要求。（2）变台阶处、，冲切力： .冲切承载力验算，由于满足要求2、配筋计算：（1）柱边。任意截面边长，为基础边长。为计算截面至底边缘最大反力的距离。=方型基础 （2）变台阶处方型基础;比较和，基础底面配筋应按配筋。袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂