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a185 某五层一 字型 框架 办公楼 建筑 结构图 计算 平米 左右 摆布

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毕 业 论 文题目 某市办公楼 建筑与结构设计 专 业 土木工程 层 次 姓 名 学 号 毕业设计第 1 页 共 21 页 毕业设计说明书该建筑向使用者展示高水平的楼宇管理，易进入性，舒适耐久和灵活性，同时也坚持经济这一标准，其设计理念是为人们提供一处兼顾灵活性，安全性的场所，营造高效率的工作环境。一、工程概况某市某地，兴建办公楼一栋，总建筑面积在 4487 平方米，层数 5 层，底层层高设为 4.2 米，其他层高均设为 3.6 米。 主导风向：夏季为西南风，冬季东北风，基本风压为 0.4KN/ M，基本雪压 0.2KN/ M该地区所在工程地质条件：该区表层 0.20.6 米为杂填土 ，下层为轻亚粘土厚 3.04.2 米，以轻亚粘土为持力层，允许承载力为 fk=180KPa，建筑场地类别为类。抗震设防要求：七度二级设防二、设计思路本办公楼拟建地点所处市区，考虑到市区地带的建筑物外型美观及层数的要求。本人在设计时尽量要求本设计在功能分区、外立面美化以及使结构计算尽量简化等方面做了不少工作。在建筑设计方面：1.为保证功能上的要求，本建筑采用坐南朝北的建筑布局,虽然不能最大限度的利用光照，但是这个方面可以用面积较大数目较多的塑钢推拉窗以满足采光和美观的要求。为达到一定的市容效果,采取了一些巧妙的设计,如采用大面积的玻璃橱窗,在第五层做一个可上人的屋面,在此屋面上布置花坛,以达到美观的效果； 2.为适应空间功能要求，提出了大空间灵活分隔的类型设计。本人按任务书对房屋的建筑面积、层数及其功能分区、外立面作了比较详细的规划和设计。在满足了建筑面积、层数的基本要求后，特别注重了本办公楼的功能分区和外立面效果设计； 3.在功能分区中着重考虑了厕所的布置和楼梯间的摆放、各房间的使用要求 毕业设计第 2 页 共 21 页 等。例如，厕所的安放考虑到当地的风向情况，因而把它布置在本办公楼的一侧楼梯的一边角落；楼梯间的布置主要是防火规范中人流疏散及人流量的要求，故而设计了两个楼梯间，分别布置在建筑物的两边；4.入口设计考虑到出入办公楼的人流量比较大，故采用了布置一大厅的设计，既方便了进出人员，又在大厅适量增加了休息空间，使得设计更人性化。5.在房间的功能分区方面考虑了规范的一般要求以及房间的使用要求，对其进行了合理的布置。在顶层设计一个大型的会议室，既能够作为会议室的使用也可以作为本单位举办一些活动的场所。6.与环境的完美结合。现代社会快节奏，必然导致使用小汽车已经不是什么时尚，而是一种大众化交通工具的选择。所以考虑到大量的停车位的设置，并且辅以相当数量的绿化。7.在结构设计方面：本设计采用比较适用的结构布置整体框架结构。三、设计创新点1.散水外加暗沟便于交通的要求设计；2.屋顶虽有女儿墙但并未采用内天沟排水设计；而是采用了屋顶汇水集中排水的方式，使得顶层室内顶棚并未出现高低不一的情况。3.外立面采用了大玻璃幕墙的设计，使得办公楼总体有主次分明的效果。4.为了避免复杂的计算，因此简化了柱和梁的截面大小、种类。四、发展趋势各时代的建筑形成体系，都有其形成的历史原因。就历史来看，建筑史虽是从住宅开始的，而办公建筑的历史是社会发展的组成部分。办公建筑的体系和社会的发展是一致的。传统的四合院的形式与当时的社会及家庭构成分不开，院落式办公楼适于当时富家、官家豪门的使用功能和气派程度。新中国成立之后，因我国人多地少，经济水平处于“温饱”阶段，为了解决办公条件问题，集合式办公楼建筑便成为与我国实际相结合的办公建筑体系。四合院已经不适于那时的需要。在办公建筑方面，为了解决办公空间问题，采取建高层的办法，确实取得了一定的成绩。直至今日，我国的经济形势，在改革开放政策实施以来，人民的生活水平逐步提高，虽不能说是小康生活，但总不会是以前的“温饱”阶段了，为了适 毕业设计第 3 页 共 21 页 应现阶段人们对办公建筑的要求，也就是从“温饱”走向小康，整个社会走向“商品化” ，这个比较成熟的时期。伴随着政府体制改革，进行办公设计更新的途径可能有多种多样，目前主要的方式有固定空间多样化类型和大空间灵活化类型。目前随着改革开放的深入，我国人民的生活水平的提高，需要解决的矛盾和问题不断凸显，要在进步的前提下合理的解决问题。总之，都是为了适应多功能现代化的需求，也就是适用社会发展的需求。随着经济的不断持续发展，以及政治、军事、文化的需要，对办公建筑的设计又会面向一个新的起点。因而，我们在满足当今的社会需求之外，还应该着眼于未来办公建筑的智能化、可持续的发展观念。 毕业设计第 4 页 共 21 页 结构计算书1.结构布置方案及结构选型1.1.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承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。1.2.主要构件选型及尺寸初步估算1.2.1. 主要构件选型（1）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（2）墙体采用：非黏土烧结普通空心砖（3）墙体厚度：外墙:240mm，内墙:240mm（4）基础采用：柱下独立基础1.2.2. 梁柱截面尺寸估算（1）横向承重框架:取跨度较大者进行计算.取 L=5700mm h=(1/81/12)L=712.5mm475mm 取 h=600mm. ln/h=5460/600=9.14 b=(1/21/3)h=300 mm 200 mm 取 b=300mm 满足 b200mm 且 b 500/2=250mm故主要框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm600mm（2）纵向承重框架：取 L=3600mm h=(1/121/15)L=300mm240mm 取 h=500mmln/h=3360/500=6.724 b=(1/21/3)h=250 mm 167 mm 取 b=250mm故纵向框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm500mm （3）框架柱:h=(1/151/20)H= (1/151/20) 4200=280 mm210mm b=(12/3)h 取 b=h按轴力估算:中间列柱: No=529.16m 2(1014)KN/m2=1458KN2041.2KN边柱: No=520.52m 2(1014)KN/m2=1026KN1436.4KN 按轴压比验算:此建筑抗震等级为二级， =0.8 毕业设计第 5 页 共 21 页 选 C30 型混凝土 =15 N=(1.21.4)Nocf中间列柱：AN/ =2851.681000/0.815=237640 mm2=481 mm481 cmm边柱：AN/ =2010.961000/0.815=167580mm2=409 mm409 mmcf故初选柱截面尺寸为：中间列柱： bh=500mm500mm边 柱： bh=500mm500mm1.3 确定结构计算简图.三个假设：平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；不考虑水平荷载作用下的扭转作用。.计算简图根据结构平面布置图,选定第(2-1)轴线作为计算单元. 如图所示 毕业设计第 6 页 共 21 页 框架梁跨度（按柱中心线确定） 4200mm；框架柱高度取底层 H1=4200+（3500-750 ）-30=6920 mm；其它层 H2= H3= H4= H5=3600 mm；1.4 梁柱惯性矩,线刚度,相对线刚度计算1.4.1 梁柱惯性矩计算主要框架梁：I b=bh3/12=3006003/12=5.4109 mm4纵向框架梁：I b=bh3/12=2505003/12=2.6109 mm4柱 Ib=bh3/12=5005003/12=5.21109 mm41.4.2 梁柱线刚度计算根据公式 i=EI/l,可以得出梁 柱的线刚度如下(E=E C)梁：横向框架梁 =5.4109E/3900=13.85105E 纵向框架梁 =2.6109E/3900=6.667105E 柱：底层柱=5.2110 9E/6920=7.529105E 毕业设计第 7 页 共 21 页 上层柱=5.2110 9E/3600=14.47105E 1.4.3 梁柱相对线刚度计算取纵向框架梁值作为基准值 1.算得梁柱的相对线刚度标于下图中2.荷载标准值计算2.1 永久荷载2.1.1 作用于框架梁上的荷载2.1.1.1 屋面恒载 屋面选自 98ZJ001 屋 7，二级防水，查得自重为 3.62 kN/m22.1.1.2 楼面恒载地砖地面 0.55kN/m2现浇钢筋混凝土板 100mm 2.5kN/m2板底抹灰 20mm 0.4kN/m2合计 3.45kN/m22.1.1.3 梁自重横向框架梁：0.30 （0.6-0.1） 25=3.75kN/m 毕业设计第 8 页 共 21 页 纵向框架梁：（0.50.1） 0.2525=2.5kN/m2.1.1.4 柱自重上层柱： 柱： 0.50.5253.6=22.5kN /根 底层柱： 柱： 0.50.5256.92=43.25kN /根 2.1.1.5 墙自重及两面抹灰女儿墙：0.24 1.619=7.30KN/m 两面抹灰： 0.8kN/m25 层： 内墙 : 0.24（3.6-0.6） 10=7.2kN/m 外墙: 0.24 （3.6-0.5） 10=7.44kN/m 底层: 内墙: 0.24 （4.2-0.6） 10=8.64kN/m 外墙: 0.24 （4.2-0.5） 10=8.88kN/m 2.1.2.1 作用在框架梁上的恒载楼面荷载分配按双向板进行荷载等效分配短向分配：5aq/8长向分配： (参见上图)aqba2()13办公室内活荷载等级按 3.0 kN/ m2 考虑A= 3.61.8=3.24m2 = C B= （5.7+2.1） 1.8=7.02m2= D2 1A1= 2.41.2=1.44m2 = C1 B1= （3.6+1.2） 1.2=2.88m2= 2D1根据设计任务书要求计算一层楼盖的梁板及一层横向框架的结构计算。选定二层楼盖进行计算。荷载分配：以 ABCD 区域进行计算双向板短向分配系数：5 1.8 /8=1.125双向板长向分配系数：1-2（1.8/5.7） 2+（1.8/5.7） 3=0.8323以 A1B1C1D1 区域进行计算双向板短向分配系数：5 1.2 /8=0.75双向板长向分配系数：1-2（1.2/3.6） 2+（1.2/3.6） 3=0.8181 毕业设计第 9 页 共 21 页 qB= qD =1.23.451.125=4.6575 kN/mq D1= q B1=1.23.450.81811.2=4.064 kN/m qA= qC=1.23.450.83231.8=6.202 kN/m q A1= q C1=1.23.450.75=3.105 kN/mq L1= q B + q 外墙 =4.6575+7.44=12.098 kN/mq L2= q B1+ qD+ q 内墙 + q 自重 =4.064+4.6575+7.21.2+1.22.5=20.36kN/mq L3= q C+ qA+ q 内墙 =6.202+6.202+7.21.2+1.23.75=25.544 kN/m恒荷载作用在框架柱的荷载：中柱：q 柱 = q L2L1/2（q L3L + qLL）=20.36 3.6+1/2（25.544 5.7+23.1052.4）=153.55 kNq 边柱 = q L1L=12.0983.6=43.55 kN2.2 竖向可变荷载2.2.1 查荷载规范：取楼面均布活荷载标准值为 2.0kN/m2, 活荷载作用在梁上的荷载：L1：q=1.125 2.05.7/21.3=8.34kN/mL2：q=（1.125 2.05.7/2+0.81812.02.4/2） 1.3=10.89kN/mL3：q=0.8323 2.03.61.3=7.79kN/m活荷载作用在框架柱的荷载中柱：q 柱 = q L2L1/2（q L3L + qLL）=10.89 3.6+1/2（7.79 5.7+21.32.00.752.4）=66.09 kNq 边柱 = q L1L=8.343.6=30.02 kN根据设计任务书的要求，因只对一层楼盖进行计算，故不考虑风荷载及水平地震作用的影响。根据计算已经算出双向板各方向的受力情况，因此用弹性计算法计算双向板的内力情况。以 ABCD 区域为计算区域在短方向： 毕业设计第 10 页 共 21 页 沿垂直于板跨取宽度 b=1m 的板作为计算单元。因此板的计算简图为一受均布荷载的简至梁板的计算跨度为 L0=（5.7-0.3）/2-0.15=2.5m。最大弯矩设计值为：M=1/8 ql2=1/8（4.6575+7.895 ） 2.52=9.8066 kNm在长方向：沿垂直于板跨取宽度 b=1m 的板作为计算单元。因此板的计算简图为一受均布荷载的简至梁板的计算跨度为 L0=3.6/2-0.15=1.65m。最大弯矩设计值为：M=1/8 ql2=1/8（6.202+5.744） 1.652=4.065 kNm在短方向：s=M/f cmbh02=9806600/16.510008080=0.0928=0.09755As=bh 0fcm/fy=0.0975510008016.5/210=613.2 mm2双向板采用弹性计算方法比采用塑性计算方法理论要大，所以适当减少配筋，选配 10 150s=M/f cmbh02=4065000/16.510008080=0.0385=0.0392As=bh 0fcm/fy=0.039210008016.5/210=246.4mm2选配 8150构造钢筋选配 8150 ，具体要求见图纸。2.2.2 框架梁配筋计算横向框架梁：5.7-2.4/2.4=1.375 10% ，故不能参照连续梁的计算方法按照一般简支梁进行计算。对于 L31. 荷载计算 毕业设计第 11 页 共 21 页 恒荷载设计值由板传来 6.202+6.202=12.4kN/m 梁自重 1.20.3（0.60.1）25=4.50kN/m梁上部墙体 1.20.24（3.6-0.6）10=8.64kN/mg=25.544kN/m可变荷载设计值 由板传来 q=7.79kN/m合计： g+q=33.334kN/m计算跨度： L0=5.7-0.12+0.25+0.25=6.08mL0=1.025（5.7-0.125）=5.71m取二者中较小者，计算跨度为 L0=5.71mL3 为一等截面不等跨连续梁，计算简图如下图所示：其中 q 1=33.334 kN/m q 2=17.73 kN/m 毕业设计第 12 页 共 21 页 进行截面承载力计算：梁跨中弯矩最大值为 1/8ql2=1/833.3345.715.71=135.85 kNm跨中截面按 T 型截面计算，其翼缘计算宽度为：b=l/3=5700/3=1900 b+s0 =300+3600=3900，取 b=1900，并取 h0 =565mm， 判别 T 型截面类型：fcmbfh f(h 0- hf/2)=16.5 1900100(565-100/2)=1614.5 kNm135.85 kNm 故属于第一类 T 型截面。支座截面按矩形截面计算，取 h0 =600-80=520mm（因支座弯矩较大，考率布置两排钢筋）图中 1 段范围内最大弯矩 M=135.85 kNms=M/f cmbh02=135850000/16.51900565565=0.01357计算得 =0.01366As=bh 0fcm/fy=0.01366190056516.5/300=806.5mm2选用钢筋 425，实配钢筋截面面积为 As=1964 mm2L3 为一等截面不等跨连续梁，受压钢筋通长配置。计算支座端弯矩：因其为等截面不等跨连续梁，根据建筑结构静力计算手册表 3-5 求得：k1=2(l1+l2)=2(5.7+2.4)=16.2k2=2(l2+l3)=2(5.7+2.4)=16.2k3= k1k2-l22=16.216.2-5.75.7=229.95 1= k2/ k3=16.2/229.95=0.07045 2= l2/ k3=5.7/229.95=0.02478 3= k1/ k3=16.2/229.95=0.07045由建筑结构静力计算手册表 1-10 的公式求得：B1 =q1l13/24+ q2l23/24=7.72q1 +0.576q2=267.548 毕业设计第 13 页 共 21 页 A2 =B2 = q1l13/24=257.338A3 =q1l13/24=257.338将上述各值代入建筑结构静力计算手册表 3-5 求得：N1 =6（B 1 + A2 ）=6 （267.548+257.338）=3149N2=6（B 2 + A3 ）=6 （257.338+257.338）=3088所以， M1=- 1 N1+ 2 N2=-0.070453149+0.024783088=-145.32kNm M2= 2 N1- 3 N2=0.024783088-0.070453149=-145.32kNm 求得支座端弯矩为-145.32kNm支座截面按矩形截面计算，取 h0 =600-80=520mm，s=M/f cmbh02=145320000/16.5300520520=0.1086计算得 =0.1152As=bh 0fcm/fy=0.115230052016.5/300=988.416mm2选用钢筋 620，实配钢筋截面面积为 As=1884 mm2纵向框架梁计算：因是对一层进行计算，纵向框架梁各跨都相等，利用等跨连续梁进行计算。按照弹性理论计算（1）荷载计算恒荷载设计值 20.36kN/m 活荷载 10.89kN/m计算跨度为 L0=3.6m按五等跨连续梁计算：计算简图见下图： 毕业设计第 14 页 共 21 页 纵向框架梁的计算简图在各种不同的均布荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力根据以下公式进行计算：M=K1g L02+ K2p L02V= K3g L0+ K4p L0其中 g 为单位长度上均布恒荷载，p 为单位长度上的均布活荷载。纵向框架梁弯矩计算表截面承载力计算 毕业设计第 15 页 共 21 页 纵向框架梁跨中截面按 T 型截面计算，其翼缘计算宽度为：b=l/3=3600/3=1200判别 T 型截面类型：fcmbfh f(h 0- hf/2)=16.5 1200100(465-100/2)=821.1 kNm34.43 kNm 故属于第一类 T 型截面。支座截面按矩形截面计算，取 h0 =500-35=465mm纵向框架梁正截面及斜截面承载力计算见下表纵向框架梁正截面承载力计算截面 跨中 支座M（kN m ） 34.43 44.50s=M/f cmbh02 0.00804 0.0450 0.00808 0.0512As= bh0fcm/fy（mm2） 247.9 327.36选配钢筋 416 214+220实配钢筋截面面积 As=804 As=936纵向框架梁剪力计算表 毕业设计第 16 页 共 21 页 纵向框架梁斜截面承载力计算截面 边支座 中间支座V（KN） 46.4 68.730.25fcbh0 435937V 435937VVc= 0.07fcbh0 122062.5V 122062.5V选用箍筋 28 28Asv 101 101楼梯的计算本工程中楼梯采用现浇整体式钢筋混凝土结构，标准层布置如下图所示。 毕业设计第 17 页 共 21 页 （）活荷载标准值为 2.5 kN/m（）混凝土 采用 C30（f cm=16.5N/mm2 fc=15N/mm2）钢筋 当直径小于等于 12mm 时候，选用级（HPB235）楼梯为板式楼梯1.确定板厚 梯段板的厚度为： h= L0/30=3300/30=110 取 h=140mm2、荷载计算：（取 1m 宽板计算）楼梯斜板的倾斜角：=tg -1150= tg-10.5=26。 34 cos=0.89441300恒荷载 踏步重 1.0/0.31/20.150.325=1.875 kN/m斜板中 1.0/0.8940.1425=3.914 kN/m20mm 厚找平层 （0.3+0.15）/0.3 1.00.02 20=0.6 kN/m 毕业设计第 18 页 共 21 页 恒荷载标准值 gk=6.389 kN/m恒荷载设计值 1.26.389=7.67 kN/m活荷载标准值 2.51=2.5 kN/m活荷载设计值 1.42.5=3.5 kN/m总荷载 7.67+3.5=11.17 kN/m3、内力计算计算跨度 L0=3.3m跨中弯矩 M=1/10q L02=1/1011.173.33.3=12.16 kNm4、配筋计算h0=h-20=140-20=120mms=M/f cmbh02=12160000/16.51000120120=0.0512计算得 =0.05258As=bh 0fcm/fy=0.05258100012016.5/210=496 mm2受力筋选用 12110 (As=1028)分布筋选配 6200平台板的计算（）荷载计算（去 1m 宽板带计算）恒荷载： 平台板自重（板厚 100mm） 0.1125=2.5 kN/m20mm 找平层 0.02120=0.40 kN/m恒荷载标准值 2.90 kN/m 恒荷载设计值 1.22.9=3.48 kN/m活荷载标准值 2.51=2.5 kN/m活荷载设计值 1.42.5=3.5 kN/m总荷载 3.5+3.48=6.98 kN/m（）内力计算计算跨度 L0=1.8m跨中弯矩 M=1/8q L02=1/86.981.81.8=2.83kNm（）配筋计算 毕业设计第 19 页 共 21 页 s=M/f cmbh02=2830000/16.510008080=0.0268计算得 =0.0272As=bh 0fcm/fy=0.027210008016.5/210=170.9 mm2受力筋选用 8200 (As=251)平台梁的计算梯段板传来 11.173.3/2=18.43kN/m平台板传来 6.98（1.8/2+0.2）=7.68 kN/m梁自重（假定 bh=200mm400mm）0.2（0.4-0.1） 25=1.5 kN/m总荷载 27.61 kN/m内力计算L0=3.6+0.24=3.84mL0=1. 05 Ln=3.78 m 取两者中较小者，L 0=3.78 m Mmax = 1/8q L02=1/827.613.783.78=49.31kNmVmax =1/2q Ln=1/227.613.6=49.70 kN配筋计算（按第一类倒 L 形截面计算）翼缘宽度：bf= L 0/6=3780/3=630 m m s=M/f cm bfh 02=49310000/16.5630365365=0.0356计算得 =0.03626As=b fh 0fcm/fy=0.0362652536516.5/300=382.16 mm2受力筋选用 420 (As=1256)基础计算本工程中建筑物室内外高差为 1.5m，基础埋深（自室外地面起算）为2.5m。根据设计任务书以轻亚黏土作为持力层，容许承载力为 fk=180Kpa根据要求本设计只对一层的框架进行计算，故对于柱所承受荷载并未详细 毕业设计第 20 页 共 21 页 计算，只对柱所承受的轴心荷载有所计算。以所计算层为例，作用在中柱上的恒荷载为 153.55KN，作用在中柱上的活荷载为 66.09KN，作用在边柱上的恒荷载为 43.55KN，作用在边柱上的活荷载为 30.02KN。柱自重上层柱： 柱： 0.50.5253.6=22.5kN /根 底层柱： 柱： 0.50.5256.92=43.25kN /根作用在中柱上的轴心荷载总的为 q=（153.55+66.09 ） 4+22.54+43.25=1011.81KN作用在边柱上的轴心荷载总和为 q=（43.55+30.02） 4+22.54+43.25=427.53KN先进行基础承