某单位办公楼设计毕业论文.doc

金陵科技学院学士学位论文 目录某单位办公楼设计毕业论文目 录摘 要Abstract前言1 建筑设计说明1 1.1 建筑概况1 1.2 标高及定位1 1.3用料说明12 结构方案设计3 2.1 结构方案3 2.2 设计依据3 2.3柱网尺寸及梁柱尺寸的确定43 荷载标准值的计算9 3.1恒荷载标准值的计算9 3.2 活荷载标准值的计算13 3.3 重力荷载代表值134 水平地震作用下的框架计算22 4.1梁柱的线刚度计算22 4.2各层柱的侧移刚度计算23 4.3框架自振周期的计算24 4.4横向地震作用的计算25 4.5变形验算26 4.6横向框架在地震作用下内力计算265 横向风荷载作用下的框架内力计算30 5.1 风荷载计算30 5.2 风荷载下的框架内力计算D值法326 竖向荷载作用下的内力计算38 6.1 计算单元的选择38金陵科技学院学士学位论文 目录 6.2 荷载计算38 6.2.1 恒荷载标准值计算38 6.2.2 活荷载标准值计算40 6.2.3 竖向荷载下受荷图40 6.2.4 恒荷载作用下的内力计算457 梁柱内力组合57 7.1梁的内力组合57 7.2柱的内力组合618 截面设计65 8.1框架梁配筋计算65 8.2框架柱配筋计算729 基础设计78 9.1 设计资料78 9.2 基础资料78 9.3 外部独立基础设计78 9.4 内部联合基础设计8310零星构件计算88 10.1 底层楼梯设计88 10.2 其他层楼梯设计91 10.3 楼面板计算9710.4 屋面板计算102 11 结论106参考文献107 致谢108 金陵科技学院学士学位论文 第1章 建筑设计说明1 建筑设计说明1.1 建筑概况n 建筑名称：某市某单位办公楼设计n 建筑面积：m2n 结构类型：主体为四层的混凝土框架结构n 抗震设防烈度：6度(0.05g)n 工程合理的使用年限：50年1.2 标高及定位n 本工程设计标高 0.000相当于本工程地质勘探报告中的高程。n 建筑标高及总平面图的尺寸均以米计，其他以毫米计。1.3 用料说明n 墙身外墙采用浆砌机砖砌筑，其厚度为240，0.000以上为M5.0混合砂浆砌筑；0.000以下为M7.5水泥砂浆砌筑。内墙为240厚浆砌机砖砌筑，M5.0混合砂浆砌筑。女儿墙用240厚浆砌机砖砌筑，M7.5混合砂浆砌筑。砌体砌筑方法及联结节点详见国标图集06SG614-1及苏G02-2004。凡墙体转角处及墙与柱连接处均为26200的拉筋全高拉结，墙柱阳角均做水泥砂浆护角线，做法见苏J9501-30/5。墙基防潮层做法详见苏J9501-1/1。色彩及用料需先做小样，经有关方面与设计院共同商定后方可大面积施工。n 楼地面底层雨棚的楼地面比邻近楼地面底20，并找坡0.5%坡向地漏或泄水孔，其楼地面与墙结合部位上卷120100素混凝土，并与楼板一次浇捣，不留施工缝，穿越楼板的管线应预埋套管，在两管之间用20厚防水油膏封度。所有室外平台、踏步及楼梯踏步均为防滑地砖，各教室、走廊及休息平台为普通地砖地面。n 屋面做法屋面做法见苏J9801-1/5防水等级为三级，见苏J9501-2/7屋面分格缝见苏J9801-1，2/13屋面采用结构找坡，水落管及水斗为PVC型材。n 室外台阶详见苏J9508-3/40坡道详见苏J9508-1/41 散水做法：散水坡度为4%，宽度为600mm，每隔6m留伸缩缝一道，墙身 与散水10宽，青沙浆嵌缝。自下而上依次为：素土夯实，向外 坡度4%，120厚碎砖垫层，60厚C15混凝土，15厚1：2水泥 沙浆抹面、压实、抹光。 勒脚做法：为了防止室外雨水对勒脚部位侵蚀，对勒脚的外表面做水泥抹面。 处理。 踢脚做法：采用水磨石踢脚：1、10厚1：2水泥石子抹光打蜡 2、12厚1：3水泥沙浆打底n 门窗门窗表中所注尺寸均为洞口尺寸，加工制作时，应扣除粉刷面层厚度，门窗制造安装厂家按设计立面图式样绘制详细的施工安装图，经设计及施工单位共同审定后，再进行加工安装，窗位置位于墙厚之正中，门与墙内皮平，所有门窗、墙洞高度均应以楼地面面层算起。凡与门窗连接的梁、柱、墙均应按有关的门窗图纸预埋木砖或铁件。n 油漆 1.木门油漆均为一底二度调和漆，内门颜色由甲方自定。 2.所有埋入墙内构件均需作防腐处理，木构件满涂柏油，铁构件刷红丹漆二度。n 其他本楼采用板式楼梯踏步尺寸都为300150mm，水磨石梯面，上布铜质防滑条，楼梯栏杆采用不锈钢钢管。楼梯踏步防滑条详见苏J9505-11/272金陵科技学院学士学位论文 第2章 结构方案设计2 结构方案设计2.1 结构方案n 该建筑为单位办公楼，建筑平面要求布置灵活，要求有较大的空间，为横向承重结构，故采用全现浇混凝土框架结构，整体性好、抗震好；楼（屋）盖采用双向板肋梁体系（局部为单向板）。2.2 设计依据n 自然条件本工程建筑结构安全等级为二级本工程为丙级类建筑，抗震设防烈度为6度（0.05g）本工程地质勘察资料由甲方提供，建筑场地为二类土本工程建筑结构设计遵循规范如下：建筑结构荷载规范 建筑地基基础设计规范混凝土结构设计规范建筑抗震设计规范n 屋面和楼面均布活荷载标准值序号荷载类别均布荷载标准值(kN/m2)基本风压 0.45基本雪压0.40办公室2.0不上人屋面0.5厕所4.0走道、走廊2.52.3 柱网尺寸及梁柱尺寸的确定n 框架结构布置图2.1 框架结构平面布置图初步设计基础顶面离室外地面550mm，则底层层高为4.2+0.45+0.55=5.20m。 图2.2 框架KJ-6简图按轴压比要求初估框架柱截面尺寸。框架柱的受荷面积如图示，框架柱选用C30混凝土，fc=14.3N/mm,框架抗震等级为四级，轴压比n=1.0。由轴压比初估框架柱截面尺寸时，可按下式计算，即=bhN/f。柱轴向压力设计值N= q S n 1 2 竖向荷载分项系数。可取1.25。q每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值，kN/m。框架结构约为1214KN/mm。S 楼一层受荷面积，mm。n柱承受荷载的楼层数。1考虑水平力产生的附加系数，风荷载或四级抗震时取1.05。2 边柱，角柱轴向力增大系数，边柱取1.1，角柱取1.2，中柱取1.0。柱轴向力折减系数，取0.70.8。 1）2轴与C轴相交的中柱（45007800） N = q S n 1 2 =1.2514（4.57.8）41.051.01.0=2580（KN） ，故取中柱截面尺寸500mm500mm。 2）6轴与C轴相交的边柱（45003900）N = q S n 1 2 =1.2514（4.53.9）41.051.01.0=1290（KN） 考虑到边柱承受偏心荷载且跨度较大，故取D轴边柱截面尺寸为500mm500mm。 3）5轴与A轴相交的边柱（33007800） N = q S n 1 2 =1.2514（3.37.8）41.051.01.0=1892（KN） 考虑到边柱承受偏心荷载且跨度较大，故取D轴边柱截面尺寸为500mm500mm。 4）1轴与A轴相交的角柱（33003900） 角柱虽然承受面荷载较小，但由于角柱承受双向偏心荷载作用，受力复 杂，故截面尺寸取与B轴边柱相同，即500mm500mm。所以，框架柱尺寸仅为一种500mm500mm。 校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求： 1） 按构造要求框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。2） 为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4 取二层较短柱高，H=3900 3） 框架柱截面高度和宽度一般可取层高的 （取底层柱高为5200） 故所选框架柱截面尺寸均满足构造要求。n 梁（1） 横向框架梁 AB跨,CD跨（跨度L=6600） L1： L2：楼梯两侧 AB跨（跨度L=2400） L6： （2）纵向框架梁 A，B，C，D轴（跨度L=7800）L5：（因A轴纵向框架梁沿柱外边平齐放置，为减小梁柱偏心，梁宽适当取宽些，当然，梁也可采取加腋的方法） （3）横向次梁（跨度L=6600） L3： L4： 厕所小次梁 取b=200mm，h=550mm109金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载标准值的计算3 荷载标准值的计算3.1 恒荷载标准值的计算n 屋面恒载(不上人屋面，平屋面)5厚PVC高分子卷材 0.00510=0.05聚氨酯胶泥贴面 0.0520厚1：3水泥砂浆找平 0.0220 =0.40 防水珍珠岩保温层i=2%找坡（最薄处70） （0.07+0.23）4/2=0.60聚氨酯涂料一道 0.0520厚1：2水泥砂浆找平 0.0220 = 0.40120厚现浇钢筋混凝土屋面板 0.1225=3.00 板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34 合计：4.89kN/m （取5.0kN/m）n 楼面恒载（板厚120mm）大理石面层，水泥砂浆擦缝 30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 1.16水泥砂浆结合层 120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1225=3.00板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34合计：4.5kN/mn 各层走廊楼面恒载（板厚120mm） 10厚面层水磨石地面 : 20厚水泥砂浆打底 0.65 素水泥浆结合层一道 120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225=3.00板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34 合计：3.99kN/m （取4.0kN/m）n 楼面恒载（卫生间）10厚高级防滑地砖楼面，干水泥擦缝 0.0120=0.25厚1：1水泥砂浆结合层 0.00520=0.115厚水泥砂浆找平层 0.01520=0.340厚C20细石混凝土找坡，坡向地漏1% 0.0420=0.8防水层：聚氨脂三遍涂膜，厚1.2（防水层周边卷起150高， 0.05 所有楼面与墙面，竖管转角处均附加300宽一布二涂） 20厚1：3水泥砂浆找平层（四周做圆弧状或钝角） 0.0220=0.4 120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225=3.0板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34 合计：5.19kN/m （取5.2kN/m）n 外墙水泥粉刷外墙面 0.36墙体自重（240厚浆砌机砖） 0.2419=4.56 水泥粉刷内墙面 0.36 合计：5.28kN/m （取5.3kN/m）n 内墙水泥粉刷内墙面 0.36墙体自重（240厚浆砌机砖） 0.2419=4.56 水泥粉刷内墙面 0.36 合计：5.28kN/m （取5.3kN/m） n 内隔墙（卫生间）水泥粉刷内墙面 0.36墙体自重（120厚浆砌机砖） 0.1219=2.28 水泥粉刷内墙面 0.36 合计：3.0kN/m n 框架梁（板厚120mm） 横向框架梁 梁AB,CD (250600) 框架梁自重 (0.6-0.12）0.2525=3.6 梁侧抹灰（2侧） (0.6-0.12)20.0217=0.3264 合计：3.93kN/m 梁BC (250400) 框架梁自重 (0.40.12)0.2525=1.75梁侧抹灰（2侧） (0.40.12)20.0217=0.1904 合计：1.94kN/m 纵向框架梁 (250650) 框架梁自重 (0.650.12)0.2525=4.6375梁侧抹灰（2侧） (0.650.12)20.0217=0.3604 合计：5.00 kN/m 横向次梁 (250600)框架梁自重 (0.6-0.12)0.2525=3.6梁侧抹灰（2侧） (0.6-0.12)20.0217=0.3264 合计：3.93kN/m 基础梁 (250500) 0.50.2525=3.13kN/m n 板式雨篷底板20厚水泥砂浆面层 0.0220=0.4板自重 0.0925=0.415厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.2 合计：2.89kN/m (取3.0kN/m)n 楼梯休息平台 10厚面层水磨石地面 : 20厚水泥砂浆打底 0.65 素水泥浆结合层一道 70厚现浇钢筋混凝土板 0.0725=1.75 板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34 合计：2.79kN/m (取2.8kN/m)n 门窗自重木门0.2kN/m塑钢窗0.45 kN/m铝合金门0.4 kN/mn 粘土砖墙（以下）20厚水泥砂浆（双面） 200.022=0.8240厚粘土砖 180.24=4.32 合计：5.12 kN/m3.2 活荷载标准值计算屋面活荷载（不上人屋面）： 0.50 kN/m 最大雪荷载： 0.40 kN/m楼面活荷载：n 办公室、会议室 2.0 kN/mn 卫生间 2.5 kN/mn 走廊、楼梯、 门厅 2.5 kN/mn 雨篷 0.5 kN/m3.3 重力荷载代表值n 墙自重计算一层墙自重（0.000以上）轴线 墙重：（6.6+2.4+6.6）（4.20.6）1.82.15.3+（1.82.10.4） =279.126KN 柱重：250.50.55.24=130KN 内隔墙（卫生间） 墙重：6.6（4.20.55）3.0=72.27KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（4.20.6）5.3=251.856KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（4.20.6）5.3=251.856KN 柱重：250.50.55.24=130KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（4.20.6）5.3=251.856KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（4.20.7）5.3=244.86KN 柱重：250.50.55.24=130KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（4.20.7）5.3=244.86KN 柱重：250.50.55.24=130KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（4.20.6）5.3=251.856KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（4.20.6）5.3=251.856KN 柱重：250.50.55.24=130KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（4.20.6）5.3=251.856KN 内隔墙（卫生间） 墙重：6.6（4.20.55）3.0=72.27KN轴线 墙重：(6.6+2.4+6.6)(4.2-0.6)-1.82.15.3+(1.82.10.4)=279.126KN 柱重：250.50.55.24=130KNA 轴线 墙重：7.85(4.2-0.65)-2.42.18-1.83.52-3.63.55.3+（2.42.180.45） （1.83.520.45）+（3.63.50.4）=415.383KN 柱重：250.50.55.26=195KNB轴线 墙重：7.84（4.2-0.65)-1.02.185.3+（1.02.180.2）=501.348KN 柱重：250.50.55.26=195KNC轴线 墙重：7.84（4.2-0.65)-1.02.16-0.92.145.3+（1.02.160.2） （0.92.140.2）=506.892KN 柱重：250.50.55.26=195KND轴线 墙重：7.85（4.2-0.65)-62.42.1-1.52.14-2.43.025.3+(62.42.10.45) +(1.52.140.45)+(2.43.020.45)=415.383KN 柱重：250.50.55.26=195KN则一层墙重合计：4583.442KN二四层墙自重：轴线 墙重：(6.6+2.4+6.6)(3.9-0.6)-1.81.55.3+(1.81.50.45)=270.684KN 柱重：250.50.53.94=97.5KN 内隔墙（卫生间） 墙重：6.6（3.90.55）3.0=66.33KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868KN 柱重：250.50.53.94=97.5KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（3.90.7）5.3=223.872KN 柱重：250.50.53.94=97.5KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（3.90.7）5.3=223.872KN 柱重：250.50.53.94=97.5KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868KN轴线 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868KN 柱重：250.50.53.94=97.5KN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868KN 内隔墙（卫生间） 墙重：6.6（4.20.55）3.0=66.33KN轴线 墙重：(6.6+2.4+6.6)(43.9-0.6)-1.81.55.3+(1.81.50.4)=270.684KN 柱重：250.50.53.94=97.5KNA 轴线 墙重：7.85(3.9-0.65)-2.41.88-1.83.52-3.63.55.3+（2.41.880.45） （1.83.520.45）+（3.63.50.4）=381.309KN 柱重：250.50.53.96=146.25KNB 轴线 墙重：7.84（3.9-0.65)-1.02.185.3+（1.02.180.2）=451.74KN 柱重：250.50.53.96=146.25KNC轴线 墙重：7.84（3.9-0.65)-1.02.16-0.92.145.3+（1.02.160.2） （0.92.140.2）=434.604KN 柱重：250.50.53.96=146.25KND轴线 墙重：7.85(3.9-0.65)-2.41.86-1.51.84-2.43.025.3+(2.41.860.45) +(1.51.840.45)+(2.43.020.45)=423.843KN 柱重：250.50.53.96=146.25KN二四层墙重： 4132.182n 柱自重表3.1柱自重计算层次构件bhg=bhln=glnG二四层梁L10.250.60251.053.946.610260.041614.13L20.250.70251.054.596.6260.59L30.250.6251.053.946.68208.03L40.200.55251.052.896.62 381.48L50.250.65251.054.277.820666.12L60.250.40251.052.632.4637.87屋面梁L10.250.60251.053.946.612312.051605.55L30.250.60251.053.946.68208.03L40.20.55251.052.896.62381.48L50.250.65251.054.277.820666.12L60.250.40251.052.632.4637.87一层柱KZ0.50.5251.157.195.224897.31897.31二三层柱KZ0.50.5251.157.193.924672.98672.98四层柱KZ0.50.5251.157.193.924672.98672.98n 板重力计算二层楼面卫生间 5.2(3.96.6) 2=267.70教室 4.5(3.96.6)16=1853.28走廊 4(2.439.0)=374.4 合计：2495.38KN三四层楼面（同二层楼面）卫生间 5.2(3.96.6) 2=267.70教室 4.5(3.96.6)16=1853.28走廊 4(2.439.0)=374.4 合计：2495.38KN 屋面不上人屋面 5.0(3915.6) =3042KN 女儿墙（做法：墙高0.9m，100mm的混凝土压顶） 0.240.919+250.10.24+12+0.240.36(392+15.62)=635.98KN 合计：3659.98KNn 楼梯重力计算一个踏步重 KN一根斜梁重 自重 抹灰 合计：1.386KN/m休息平台板 2.8(7.80.24)（1.92+0.78）=54.61KN 2.8(7.80.24)（1.92+1.08）=63.05KN一个休息平台梁 自重 250.70.25=4.38 抹灰 合计：4.84KN/m 4.847.8=37.75KN一层楼梯重 1.304(13+13)+1.3863.94+54.61+437.75=260.31KN二四层楼梯重 1.304122+1.3683.64+63.50+37.754=265.76KNn 零星构件重力计算板式雨篷 3.02.31=6.9KN恒载计算值二层梁板： 1615+2495.38=110.38楼梯： 0.5(260.31+265.72)=263.04柱： 0.5(897.31+672.98)=785.15墙： 0.5(4583.44+4132.18)=4357.81板式雨篷 ： 6.92=13.8雨篷梁（250240）： 0.250.242522.3=6.9 合计：9537.08KN三层（计算方法同二层）板自重： 2495.38 楼梯重： 265.76 梁自重： 1615 柱自重： 672.98 墙自重： 4132.18 合计：9181.30kN四层（计算方法同二层）板自重： 2495.38 楼梯重： 0.5265.76 梁自重： 1615 柱自重： 672.98 墙自重： 4132.18 合计：9048.42kN屋顶板自重： 3042梁自重： 1605.55 柱自重： 0.5 672.98 墙自重： 4132.18 女儿墙重： 635.98 合计：7686.11kN活载计算二四层办公室： 3.9166.62=823.68kN走廊、楼梯： (2.439+7.86.6)2.5=362.7kN卫生间： 3.96.624=205.92kN屋顶： 3.915.60.5=304.2kNn 重力荷载代表值二层： 9537+1392.30.5=10385 kN三层： 9048.42+1392.30.5=9897 kN四层： 9048.42+1392.30.5=9897 kN屋顶： 7686.11+304.20.5=7838kN图3.1各质点的重力代表值金陵科技学院学士学位论文 第4章 水平地震作用下的框架计算4 水平地震作用下的框架计算4.1梁柱的线刚度计算a. 横梁线刚度i b的计算：I=bh3/12表4.1 横梁线刚度的计算层次类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）L（mm）EcI0/L（Nmm）1.5EcI0/L（Nmm）2EcI0/L（Nmm）1-4BC、DE3.01042506004.510966002.04510103.06810104.0910101-4BC、DE3.01042507007.15109 6600 3.2510104.87510106.510101-4CD3.01042504001.3310924001.66310102.49510103.3261010b.纵梁线刚度i b的计算：I=bh3/12表4.2 纵梁线刚度的计算层次类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）L（mm）EcI0/L（Nmm）1.5EcI0/L（Nmm）2EcI0/L（Nmm）1-4纵梁3.01042506505.7210978002.21