街道办事处办公楼设计毕业论文.doc

邵 阳 学 院 毕 业 设 计街道办事处办公楼设计毕业论文目 录摘要 .IABSTRACT .II1 工程概况.31.1 建设项目名称.31.2 建设地点.31.3 工程简介.31.4 气象条件.31.5 地质条件.32 主要建筑做法.42.1 设计标高.42.2 墙身做法.42.3 楼面做法.42.4 屋面做法.42.5 门窗做法.43 结构方案的选择及布置.53.1 结构方案.53.2 结构布置.53.3 梁柱截面尺寸.53.4 横向一榀框架.64 重力荷载和水平荷载计算.74.1 重力荷载计算.74.2 风荷载计算.85 风荷载作用下框架结构分析.105.1 框架结构侧向刚度计算.105.2 框架结构侧移计算.115.3 框架结构内力计算.126 竖向荷载作用下框架结构内力分析.146.1 计算单元及计算简图.146.2 荷载计算.156.3 内力计算.177 内力组合.247.1 梁控制截面内力标准值.247.2 梁控制截面的内力组合值.257.3 柱控制截面的内力组合值.258 梁、柱截面设计.368.1 梁截面设计.368.2 柱截面设计.429 楼梯结构设计.519.1 梯段板计算.519.2 平台板计算.539.3 平台梁计算.5410 楼板结构计算.5910.1 荷载计算.5910.2 双向板计算.6011 基础计算.6311.1 地质条件.6311.2 基础条件.6311.3 荷载计算.6311.4 配筋计算.64参考文献.69附录.70致谢.7121 工程概况1.1 建设项目名称：长沙医学院行政办公楼设计1.2 建设地点：长沙1.3 工程简介：工程占地面积约670.32，总建筑面积3351.60，层数为五层，层高为3.3m,底层取3.9m，该体系总体采用现浇钢筋混凝土框架结构。1.4 气象条件：雪荷载：基本雪压为（水平投影）；风荷载：全年主导风向为东南风，基本风压为1.5 地质条件：该建筑场地土类型为中软土地 ，建筑场地为类，建筑物地震设防烈度为6度。2 主要建筑做法2.1 设计标高：相当于绝对标高228.68m，设计的室内标高0.000。2.2 墙身做法：墙身采用加气混凝土砌块做填充墙，采用M5的水泥砂浆来砌筑。内粉刷为混合砂浆打底，纸筋灰面，厚度为20mm，“803”内墙涂料两次。外部粉刷采用1：3水泥砂浆底，厚度为20mm，马赛克贴面。2.3 楼面做法：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底），100mm厚钢筋混凝土板，吊顶采用V型轻钢龙骨。2.4 屋面做法：保护层采用30mm厚细石混凝土，防水层采用三毡四油，找平层采用20mm厚水泥砂浆，保温层150mm厚水泥蛭石，厚度为100mm的钢筋混凝土板，V型轻钢龙骨做吊顶。2.5 门窗做法：窗：钢塑窗，门厅处采用铝合金门窗，。门：木门，。3 结构方案的选择及布置3.1 结构方案 框架结构抗震性能好，整体性好，建筑平面布置灵活，可以用隔断墙分割空间，以适应不同的使用功能的要求。所以采用钢筋混凝土现浇框架结构形式。3.2 结构布置 柱网布置如图3.1所示 图3.1 柱网布置 3.3 梁、柱截面尺寸3.3.1 初步确定梁的截面尺寸： 边跨（AB、CD）梁：取 中跨（BC）梁：取 纵 梁：取3.3.2 初步确定柱的截面尺寸： 可根据下式估算柱截面尺寸： 框架结构各层重力荷载可近似取，由图3.1可知边柱和中柱的负荷面积分别是3.6m3.0m和3.6m4.35m。 边柱 中柱 所以柱取400mm400mm3.4 横向一榀框架（9号轴线） 基础为柱下独立基础，根据地质条件初步确定基础顶面至室外地坪距离为2m，室内、外地坪高差为0.45m。取一榀横向中框架进行计算，其计算简图如图3.2所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，各层柱轴线重合；梁轴线取在板底处，2-5层柱计算高度即为层高，取3.3m；底层柱计算高度从基础顶面取至一层板底，即 。 图3.2 横向框架计算简图4 重力荷载和水平荷载计算4.1重力荷载计算4.1.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（上人） 30mm厚细石混凝土保护层： 三毡四油防水层： 20mm厚水泥砂浆找平层： 150mm厚水泥蛭石保温层： 100mm厚钢筋混凝土板： V型轻钢龙骨吊顶： 合计 4.1.2 1-4层楼面： 瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）: 100mm厚钢筋混凝土板: V型轻钢龙骨吊顶: 合计 4.1.3屋面及楼面的可变荷载标准值 上人屋面均布活载标准值： 楼面活载标准值（房间）： 楼面活载标准值（走廊）： 屋面雪荷载标准值： 式中为屋面积雪分布系数，取。4.1.4 梁、柱、墙、门、窗等重力荷载计算 梁、柱可根据截面尺寸、材料体积密度等计算出单位长度的重力荷载，因计算楼、屋面的永久荷载时，已考虑了板的自重，故在计算梁的自重时，应从梁截面高度重减去板的厚度。 内墙为240mm厚水泥空心砖（），两侧均为厚抹灰，侧墙面单位面积重力荷载为。 内墙为240mm厚水泥空心砖，外墙面贴瓷砖（），内墙面为厚抹灰（），则外墙墙面单位面积重力荷载为外墙窗尺寸为，单位面积重量为。4.2 风荷载计算风荷载标准值按计算基本风压，风载体型系数(迎风面)和(背风面)。因，且因H/B=19.55/14.7=，所以取，地面粗糙度为C类。在图3-1中，取其中一榀横向框架计算，则沿房屋高度的分布风荷载标准值为。的计算结果见表4-1，沿框架结构高度的分布见图4-1（a），内力及侧移计算时，可按静力等效原理将分布风荷载转换为节点集中荷载，如图4-1（b）所示底层的集中荷载计算如下： 2-3层的集中荷载计算如下： 第4层的集中荷载计算如下： 第5层的集中荷载计算如下： 表4.1 沿房屋高度风荷载标准值（）层次517.55 0.7910.7970.498414.250.7400.7460.466310.950.7400.7460.46627.650.7400.7460.46614.350.7400.7460.466 （a） （b）图4.1 框架结构上的风荷载5 风荷载作用下框架结构分析5.1 框架结构侧向刚度计算 框架梁线刚度 ，因取中框架计算，故，其中为按矩形截面梁计算所得的梁截面惯性矩，计算结果见表5.1，柱的线刚度，计算结果见表5.2. 表5.1 梁线刚度（）类别边梁走道梁 表5.2 柱线刚度（）层次层高（mm）2-53300 400400 16350 400400 柱侧向刚度按， 计算，计算结果见表5.3。2-5层边柱和中柱的侧向刚度计算如下： 边柱 中柱 2-5层一榀横向框架的总侧向刚度为 1层边柱和中柱的侧向刚度计算如下： 边柱 中柱 1层一榀横向框架的总侧向刚度为 表5.3 各层柱侧向刚度D值（） 层次 边 柱 中 柱 2-5 2.785 0.58212435 5.3960.73015597 560641 5.0230.786235810.3800.879263799905.2 框架结构侧移验算 侧移验算宜在框架结构内力计算之前进行，以减少因构件刚度不足而进行的重复计算。根据图4.1（b）所示的水平荷载，由计算层间剪力，然后根据表5.3所列的层间侧向刚度，按计算各层的相对侧移，计算过程见表5.4。由于该房屋的高宽比（）较小，故可以不考虑轴向变形产生的侧移。按进行侧移验算，计算结果见表5.4，可见各层的层间侧移角均小于1/550，满足要求。表5.4 层间剪力及侧移计算 层次 5 4 3 2 12.074 4.034 4.000 4.000 5.848 2.074 6.108 10.10814.108 19.956 56064560645606456064 99900.037 0.109 0.180 0.252 1.998 1/891891/302751/183331/130951/31785.3 框架结构内力计算 按计算各柱的分配剪力，然后按，计算柱端弯矩。由于结构对称，故只需计算一根边柱和一根中柱的内力，计算过程见表5.5。表中的反弯点高度比y是按确定的，其中标准反弯点高度比查均布荷载作用下的相应值；第2层柱考虑了修正值，底层柱考虑了修正值，其余柱均无修正。 梁端弯矩按，计算，然后由平衡条件求解出梁端剪力及柱轴力，计算过程见表5.6。在图4.1（b）所示风荷载作用下，框架左侧的边柱轴力和中柱轴力均为拉力，右侧的两根轴力应为压力，总拉力于总压力数值相等，符号相反。风荷载作用下框架弯矩图见图5.1。表5.5 风荷载作用下各层框架柱端弯矩计算 层次层高边柱中柱53.32.07456064124350.460 2.7850.4400.668 0.850 155970.577 5.3960.450 0.857 1.047 43.36.10856064124351.355 2.7850.4502.012 2.459 155971.699 5.3960.500 2.804 2.804 33.310.10856064124352.242 2.785 0.4503.329 4.069 155972.812 5.396 0.500 4.640 4.640 23.314.10856064124353.129 2.785 0.4724.874 5.452 15597 3.925 5.396 0.500 6.476 6.476 16.35 19.956999023584.710 5.0230.5516.451 13.460 26375.268 10.380.550 18.397 15.052 表5.6 风荷载作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层高边梁走道梁柱轴力边柱中柱50.850 0.540 60.232 0.507 0.507 2.70.375 -0.232 -0.144 43.127 1.889 60.836 1.771 1.771 2.71.312 -1.068 -0.620 36.081 3.842 61.654 3.602 3.602 2.72.668 -2.722 -1.634 28.782 5.737 62.420 5.379 5.379 2.73.984 -5.141 -3.198 118.334 11.111 64.907 10.417 10.417 2.77.717 -10.049 -6.008 注：表5.5和5.6中剪力和轴力的量纲为；弯矩的量纲为；梁跨度的量纲为。 （a） （b）图5.1风荷载作用下框架弯矩图（单位：）（a）框架柱弯矩图；（b）框架梁弯矩图 6 竖向荷载作用下框架结构内力分析6.1 计算单元及计算简图 仍取中间框架进行计算。由于楼面荷载均匀分布，所以可取两轴线中线之间的长度为计算单元，如图6.1所示。图6.1 框架的计算单元 因梁板为整体现浇，且各区格为双向板，故直接传给横梁的楼面荷载为梯形分布荷载（边梁）或三角形分布荷载（走道梁），计算单元范围内的其余荷载通过纵梁以集中荷载的形式传给框架柱。另外，由于纵梁轴线和柱轴线不重合，在柱轴线上产生力矩，所以作用在框架架上的荷载还有集中力矩。框架横梁自重及直接作用在横梁上的填充墙体自重则按均布荷载考虑。竖向荷载作用下框架结构计算简图如图6.2所示。 （a） （b） 图6.2 竖向荷载作用下框架结构计算简图 （a）恒载作用下 （b）活载作用下6.2荷载计算计算结果见表6.1，在图6.2（a）中，及包括梁自重（扣除板自重）和填充墙自重，由重力荷载计算有关数据得：恒载：1-5层： ， 6层： ， 活载： 1-5层：， 6 层：， 为通过纵梁传给柱的板自重、纵梁自重、纵墙自重、外挑阳台等自重所产生的集中荷载和集中力矩。外纵墙外侧与柱外侧齐平，内纵梁一侧与柱的走道侧齐平。 女儿墙自重（做法：墙高1100mm，100的混凝土压顶） 0.241.118+250.10.24+（1.22+0.24）0.5=6.67 天沟自重（琉璃瓦+现浇天沟，图6.3） 琉璃瓦自重 1.051.1=1.16 现浇天沟自重 25【0.6+（0.20-0.080）】0.08+（0.6+0.2）（0.5+0.36）=2.13 合计 3.39图6.3 现浇天沟尺寸恒载： 1-4层： 顶层： 活载： 1-4层： 顶层： 表6.1 各层梁上的竖向荷载标准值层次 恒荷载活荷载 53.75 2.63 17.89 13.42 61.41 40.65 3.07 2.03 7.2 5.4 6.48 12.56 0.324 0.63 1-412.07 2.63 11.70 8.78 39.30 52.50 1.97 2.63 7.2 6.75 6.48 14.07 0.324 0.70