毕业设计（论文）-丁字集团办公楼工程设计.doc

邵阳学院毕业设计 摘 要 本次毕业设计是丁字集团办公楼。总建筑面积为4158，底层占地面积为693，总高为19.8m。根据设计要求, 把设防烈度设为7度，建筑耐久等级为二级，防火等级，屋面防水等级均为二级。本方案采用钢筋混凝土现浇框架结构。主体结构为双向承重框架，横向框架等。在进行荷载计算和构件截面估算后，选取一榀框架进行计算，用分层法算出内力，通过底部剪力法求出地震荷载。然后在所求内力中找出最不利荷载，对梁柱进行配筋。本方案基础形式采用柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的创造性和合理性。关键词：钢筋混凝土结构；框架结构；结构设计Abstract The graduation design is the city of Ding Zi Group Office building. The total construction area of 4158 square meters, the bottom covers an area of 693square meters, total height 19.8m. According to the design requirements, the fortification intensity is 7degrees, durable construction grade two, fire rating, roof waterproof grade to grade two. This scheme adopts the cast-in-place reinforced concrete frame structure. The main load-bearing structure of the two-way frame, horizontal frame. In carries on the load computation and estimation of member section, select a frame is calculated, with hierarchical method to calculate internal force, through the bottom shear method and seismic load. Then in the find the most unfavorable load for internal force of beam, column reinforcement. This forms the basis of a single foundation under column. The program design meets the design and structural requirements, has certain creativity and rationality.Keywords: Reinforced concrete structure; Frame structure; Structure design102目 录摘要IAbstractII1 工程概况11.1 建设项目名称11.2 建设地点11.3 设计资料12 结构选型及结构布置22.1 结构承重方案选择22.2 主要构件选型22.3 梁柱截面尺寸估算22.4 板厚确定33 确定结构计算简图43.1 确定框架计算简图43.2 相对线刚度计算44 荷载计算64.1 恒载标准值计算64.2 活荷载设计标准值计算84.3 竖向荷载下框架85 框架内力计算105.1 恒载和活载计算105.2 风荷载的计算245.3 水平地震作用的计算286 框架内力组合336.1 框架结构梁内力组合337 柱截面的设计与配筋487.1 设计依据487.2 框架的柱截面设计488框架梁截面的设计与配筋548.1 正截面的受弯承载力的计算548.2 截面受剪承载力计算549 基础设计569.1 A柱独立基础设计569.2 荷载计算569.3 柱下独立基础设计5710 现浇板的设计6110.1标准层板的配筋6111 楼梯设计6312 施工组织设计6712.1 编制说明6712.2 工程概况6812.3 施工方案6912.4 工程进度计划8912.5 施工平面图布置9112.6 质量管理目标9412.7 质量控制措施9412.8 工期保障措施9512.9 其它措施96参考文献98致谢991 工程概况1.1 建设项目名称：丁字集团办公楼1.2 建设地点：湖南长沙1.3 设计资料：1.3.1地质水文资料拟建场地地形平缓，地面标高海拔在40.0045.00m之间。自然地表以下0.5m内为填土，填土承载力特征值：80Kpa；填土下层为3m厚粘土，粘土承载力特征值：260Kpa；再下层为砾石层，砾石层承载力特征值：360Kpa，地下水位为地表以下4.0m，无侵蚀性。1.3.2气象资料： 雪荷载：基本雪压为S0=0.5kN/m2（水平投影）； 风荷载：全年主导风向为东南风，基本风压为W0=0.35kN/ m2； 极端最高温度： 40.6；极端最低温度： -1，常年气温差值：30。 年平均降水量： 1400.6mm，日最大降水量：149.3mm，最大降雨强度65.2mm/h。1.3.3抗震设防要求建筑物所在地区地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。拟建场地土类型为中软场地土，类建筑场地。2 结构选型及结构布置2.1结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架结构，框架梁、柱布置参见结构平面图。竖向荷载传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本住宅框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。2.2 主要构件选型（）框架结构形式：现浇钢筋混凝框架、现浇楼盖。砼采用30（）墙体采用：普通粘土砖； 墙体厚度：240mm（）楼梯：采用板式楼梯（）基础采用：柱下独立基础2.3梁柱截面尺寸估算（1）主要承重框架:横跨：按跨度较大的梁进行计算，取L=6600mm h=(1/81/12)L=825mm550mm 取h=650mm.b=(1/21/3)h=325mm216mm 取b=250mm 横框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm650mm纵跨：按跨度较大的梁进行计算，取L=6000mm h=(1/81/12)L=750mm500mm 取h=600mm.b=(1/21/3)h=300mm200mm 取b=250mm 横框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm600mm（2）次要承重框架：取L=6600mm h=(1/121/15)L=550mm440mm 取h=500mmb=(1/21/3)h=250mm166mm 取b=200mm故次要框架梁初选截面尺寸为：bh=200mm500mm （3）框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值N=Fg E n注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F按简支状态计算柱的负载面积。g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。 （2）AcN/uNfc 注：uN 为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查抗震规范可知取为0.9。 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。 （4）计算过程：对于边柱：N=Fg E n=1.319.8146=2162.16（KN）AcN/uNfc=2162.16103/0.9*14.3=168000（mm2）取600mm600mm对于内柱：N=Fg E n=1.2529.7146=3118.5（KN）AcN/uNfc=3118.5103/0.9*14.3=242000（mm2）取600mm600mm2.4 板厚确定根据构造要求和刚度要求，楼层板和屋顶板厚均取为120mm。卫生间板厚为120mm,但比楼面底300mm。3 确定结构计算简图3.1 确定框架计算简图 取轴框架进行计算，框架的计算单元如图所示。假定框架柱嵌固于基顶，一层柱高从基础顶面算至一层楼面，高为4.50m。其余层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.30m，由此可绘出框架计算简图：框架计算单元3.2 相对线刚度计算对于中框架梁取I=2I0AB、CD跨梁:i=EI/L=3.010721/120.250.63/6.6=4104KN.mBC跨梁：i=EI/L=3.010721/120.250.63/3.3=8.2104KN.m层柱：i柱= EI/L=3.01071/120.64/3.3 =9.8104KN.m首层柱：i首柱 =EI/L=3.01071/120.64/4.5=7.2104KN.m令i柱=1.0，则其余杆件的相对线性刚度为：梁柱的相对线刚度4 荷载计算4.1恒载标准值计算1.屋面恒载 防水层（刚性）:30厚C20细石砼 0.0324=0.72KN/m 找平层:15厚水泥沙浆 0.015X20=0.3KN/m 找坡层:30厚水泥石灰焦渣2找坡 0.0314=0.42KN/m 保温层：60厚矿渣水泥 0.0614.5=0.87KN/m 结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12X25 =3 KN/m 抹灰层:10厚混合沙浆 0.0117=0.17KN/m =5.48 KN/m2.住宅楼面恒载 大理石面层，水泥砂浆檫逢 30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 1.16 KN/ 水泥结合层一道 结构层：120厚现浇钢筋混凝土 抹灰层：10厚混合砂浆 =4.33 KN/3.厕所楼板恒载 陶瓷砖地面 0.65 KN/ 15厚1：2水泥砂浆找平 0.01520=0.30KN/ 40厚C20细石混凝土 0.0424=0.96KN/ 300厚1：6水泥炉渣垫层 0.314=4.2KN/ 20厚1：2.5水泥砂浆保护层 0.0220=0.4KN/ 15厚聚氨脂涂料防水层 0.05KN/ 20厚1：2.5水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/ 120厚钢筋混凝土板 0.1225=3KN/ =10.36KN/4.梁自重 i) 梁自重（bh=250600） 250.25(0.6-0.12)=3 KN/m 抹灰层：10厚混合浆 0.0117(0.6-0.12)2+0.25=0.21KN/m =3.21 KN/m ii) 梁自重（bh=250650） 250.25(0.65-0.12)=3.3 KN/m 抹灰层：10厚混合浆 0.0117(0.65-0.12)2+0.25=0.22KN/m =3.52 KN/m iii) 梁自重（bh=200500） 250.2(0.5-0.12)=1.9KN/m 抹灰层：10厚混合浆 0.0117(0.5-0.12)2+0.2=0.16KN/m =2.06 KN/m基础梁（bh=250500mm）梁自重 250.250.5=3.13 KN/m5.柱自重（bh=600600mm）柱自重 250.60.6=9N/m 抹灰层：10厚混合浆 0.010.6417=0.41KN/m =9.14KN/m6.外纵墙自重 标准层：纵墙 0.90.2418=3.89KN/m 铝合金窗 0.351.7=0.6KN/m 水刷石外墙面 1.70.5=0.85KN/m 水泥粉刷内墙面 1.70.36=0.61KN/m =5.95KN/m底层： 纵墙 （3.75-1.8-0.6-0.4）0.2418=4.1KN/m 水刷石外墙面 1.950.5=0.975KN/m 水泥粉刷石内墙面 1.950.36=0.702KN/m =6.14KN/m7.内纵墙自重 标准层： 纵墙 2.650.2418=11.45KN/m 水泥粉刷石墙面 2.650.362=1.908KN/m =13.36KN/m底层： 纵墙 （3.75-0.6-0.4）0.2418=11.88KN/m 水泥粉刷石墙面 （3.75-0.6-0.4）0.362=1.98KN/m =13.86KN/m8.女儿墙天沟自重（做法：墙高1100，100厚的砼压顶） 0.241.118+0.1240.24+0.01（0.82+0.24）17=5.64 KN/m4.2活荷载设计标准值计算 屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得： 上人屋面 2 KN/ 楼面、厕所 2 KN/阳台 2.5 KN/雪荷载 KN/屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，两者中取较大值4.3 竖向荷载下框架 1屋面板传荷载： KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m2楼面板传荷载： KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m KN/m板传荷载5 框架内力计算5.1 恒载和活载计算1.AB框架梁，CD框架梁屋面板传荷载： 恒载=梁自重+板传荷载 =3.53+8.22+8.22=19.97KN/m 活载=板传活载=3 KN/m楼面板传荷载： 恒载=梁自重+墙自重+板传荷载=3.53+6.5+6.5+13.36=29.89 KN/m 活载=板传活载=3 KN/m2.BC框架梁屋面板传荷载： 恒载=梁自重+板传荷载=3.53+5.59+5.59=14.71 KN/m 活载=板传活载=2.04 KN/m楼面板传荷载： 恒载=梁自重+板传荷载=3.53+4.42+4.42+13.36=25.73 KN/m活载=板传活载=2.04 KN/m3B,C轴柱纵向集中荷载屋面： 恒载= 3.2123+（8.222+2.06）3.327/12+5.14232+(5.592+2.06) 23.3/27/12=117.65KN/m 活载=323.30.52+2.0423.3/220.5+1.8812=49.09 KN/m楼面：恒载=(3.21+12.1) 6+(6.52+2.06) 3.327/12+4.0612+(4.422+2.06) 23.3/27/12=219.54 KN/m活载=40.09 KN/m4. A,D轴柱纵向集中荷载： 屋面： 恒载=（3.21+5.64）23+（8.224+2.062）3.37/12=124.33KN活载=323.3=19.8 KN 楼面：恒载=（3.21+12.1）23+（6.52+2.06）23.37/12=149.87KN活载=19.8 KN用分层法计算竖向荷载恒载计算：活载计算:5.2 风荷载的计算作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值: 基本风压为0.4 KN/m :风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市郊区,所以取地面粗糙度为 B类. :风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为1.3 :风震系数, =1+v/，对于建筑总高度不超过30m的取1.0 :下层柱高. :上层柱高. B:迎风面的宽度,为6m 集中风荷载标准值和设计值离地高度 (m)( KN/m)/m/m/KN20.250.8511.30.43.32.47.516.950.7411.30.43.33.37.6213.650.7411.30.43.33.37.6210.350.7411.30.43.33.37.627.050.7411.30.43.33.37.623.750.7411.30.43.753.38.14 标准层D值计算构件名称i=ib/2icac=i/(2+i)D=12ac ic/hA.D轴柱0.16918250B.C轴柱2(4104+8.2104)/(29.8104)=1.2450.38441468 D=119436KN/m一层 D值的计算构件名称i=ib/2ica=(0.5+i)/(2+i)D=12acic/hA.D轴柱0.41325375B,C轴柱2(4104+8.2104)/(27.2104)=1.690.59336434 D=123618KN/m风荷载作用下框架侧移计算层号Wj/KNvj/KND/(KN/M)uj/myj/m67.57.51194360.00011/5700057.6215.121194360.00011/3300047.6222.741194360.00021/1650037.6230.361194360.00031/1100027.6237.981194360.00031/1100018.1446.121236180.00041/9375U=yi=0.0004m层间侧移最大值 1/9375 1.4 Tg=1.40.4=0.56,由抗震规范可知尚须计算顶部附加集中水平地震作用。n=0.08T1+0.07=0.080.571+0.07=0.112结构总水平地震作用标准层：Fek=Geg=0.0440.856968=260.61KN顶部的附加集中水平地震作用为： Fn=n Fek=0.112260.61=32.31KNFi=GiHiFekn/GiHi层号HiGiGiHiGiHi/GiHiFiViDue619.81145226710.10727.8827.881194360.0002516.52286377190.17846.3974.271194360.0006413.23427452360.21455.77130.041194360.001139.94568452360.21455.77185.811194360.001626.65709376790.17846.39232.21194360.001913.36968229940.10928.41260.611236180.0021一层：0.0021/3=1/14291/550 满足要求地震作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层/KND/KN/m/KN/m/KNyh/m/KN.m/KN.m/KN.m627.88119436182500.1353.760.66 9.93 2.489.93 574.27119436182500.13510.030.99 23.16 9.93 25.64 4130.04119436182500.13517.561.1637.67 20.2847.6 3185.81119436182500.13525.081.4945.52 37.24 65.8 2232.2119436182500.13531.251.65 51.73 51073 88.97 1260.61123618253750.20553.432.8150.09 150.27101.82地震作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算层/KND/KN/m/KN/m/KNyh/m/KN.m/KN.m/KN.m/KN.m627.88119436414680.3479.671.1620.74 11.1713.94 6.80574.27119436324280.34725.77 1.32 51.02 34.02 41.79 20.40 4130.04119436324280.34745.121.49 81.89 67.0077.89 38.023185.81119436324280.34764.481.49 117.03 95.75123.67 60.36 2232.2119436324280.34780.571.65 132.94 132.94153.6875.011260.61123618364340.29576.882.25 115.32 172.98166.8381.43地震载作用下框架柱轴力和梁端剪力层梁端剪力/KN柱轴力/KNAB跨BC跨A轴B轴62.548.45-2.54-5.91-5.91 56.9425.32 -9.48 -18.38-24.29412.97 47.20-22.45 -34.23-48.52319.12 74.95-41.57 -55.83-104.35224.85 93.14-66.42 -68.29-172.64127.77 101.11-94.19 -73.34-245.98 6 框架内力组合6.1框架结构梁内力组合在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架的调幅系数为0.8-0.9，本设计取0.80。在前序计算中已经对梁端弯矩进行了调幅。内力组合应为弯矩调整后进行。按规范要求，组合要分为由地震作用和无地震作用的组合。一、 无地震作用组合无地震作用的荷载效应组合设计值应按下式进行： 式中 S荷载效应组合的设计值 永久荷载分项系数 楼面活荷载分项系数 风荷载的分项系数 永久荷载效应标准值 楼面活荷载效应标准值 风荷载效应标准值 、分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时分别取0.7和0.0；当可变荷载效应起控制作用时分别取1.0和0.6或0.7和1.0. 注：对于书库，本条楼面活荷载组合值系数取0.7的场合应取0.9。 按规范规定，上式中，当活荷载起控制作用时取1.2，当永久荷载起控制作用时取1.35；一般取1.4；应取1.4。6.1.1有地震作用组合有地震作用效应组合时，荷载效应和地震作用效应组合的设计值按下式进行：（不考虑竖向地震作用） 式中 S荷载效应组合和地震效应组合的设计值 重力荷载代表值效应，应为（恒载+0.5*活载）作用下的荷载效应值，当有书库处为（恒载+0.8*活载）。 水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数。 重力荷载分项系数，取1.2 地震作用荷载分项系数，取1.35 风荷载分项系数，取0.0，也即地震作用效应不与风荷载效应组合在一起。根据上述规范的规定，可以得到以下几种组合情况：1、由可变荷载效应控制的组合： 2、由永久荷载效应控制的组合： 3、竖向荷载与水平地震作用下的组合： 或 根据以上公式，可以做出如下组合表，其中弯矩KN.m，剪力KN，弯矩的上部受拉为负，剪力以使其临近截面产生顺时针旋转为正。（另应注意，前序活荷载是作为满跨布置的情况而计算出其内力，为了考虑活荷载最不利布置的影响，应将活荷载弯矩值在组合前乘以1.1-1.3的放大系数。本计算中取1.2框架在恒载、楼面活载、屋面活载、风载、地震荷载作用下的内力分别按照前序章节求出后，要计算各主要截面可能发生的最不利内力。这种计算各主要截面发生的最不利内力的工作叫内力组合。梁一般有三个控制截面：左端支座截面、跨中支座截面、和右端支座截面。 柱上端控制截面在梁底，下端在梁顶，应按轴线计算简图所得的柱端内力值换成控制截面的相应值，此计算为简化起见，采用轴线处内力值。 在内力组合前一般要先把所求得的内力转化为控制截面处的内力，再进行内力组合，当然也可以先按轴线处的内力进行组合，然后分析组合表，找出起主要控制作用的组合方式，将该种组合得到的组合值转化为控制截面处的内力值。6.1.2梁端弯矩控制值梁的支座截面考虑了柱支撑宽度的