江西理工大学西校区办公楼设计土木工程工民建毕业设计

1、 第一章 建筑设计1.1设计任务书1.1.1基本情况（1）工程概况工程名称：江西理工大学西校区办公楼设计 建设地点：赣州市湖边镇 业 主：xx市xx房地产公司 施工单位：xx市xx建设有限公司 设计单位：xx市xx建筑设计有限公司 监理单位：xx市xx建设监理公司（2）工程规模 本工程由多栋住宅构成，先只对江西理工大学西校区办公楼楼设计，为钢 筋混凝土框架结构。层数 主体8层；层高 地上首层3.6m，顶层3.9m,其它层3.3m；房屋高度 主体27.6m；房屋长度：48.7m；宽度：16.0m；为长方形，建筑占地面积779.2，总建筑面积6233.6；抗震设防烈度为7度，第一组，类场地土。1.

2、1.2工程设计主要内容（1）地基与基础 基础采用柱下独立基础，基础埋深为-1.5m。（2）主体结构工程 采用现浇框架结构。采用肋梁楼盖； 混凝土强度等级：混凝土采用c25； 钢筋：本工程的钢筋采用hpb235级和hrb335级钢筋；墙体：外墙采用多孔页岩砖，内墙采用加气混凝土空心砌块。（3）装饰工程 外墙装饰：根据立面设计要求，外墙面采用贴面砖饰面； 内墙装饰：按照各房间及各部位使用功能的不同，分别采用瓷砖墙面、乳胶漆、水泥砂浆粉面； 楼地面装饰：按各个房间及部位的使用功能不同，采用不同的建筑做法； 门窗工程：本工程外门窗采用铝合金门窗，内门为实木门及防盗门。 1.1.3设计原始资料（1）当地

3、气象资料：基本风压0.35 kn/ m2，场地粗糙度为b类（2）工程地质勘察资料：自然地表下0.5m内为填土，填土下5m内为粘土（fk=180kn/ m2），再下为砾石层（fk=200kn/ m2）。（3）抗震设防资料：抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为类。1.1.4建筑设计任务及条件 建筑设计深度达到施工图阶段，完成建筑设计图纸及建筑设计说明书。第二章 结构设计2.1结构选型与布置2.1.1结构选型根据住宅建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。2.1.2结构布置 根据建筑功能要求及建筑

4、物可用的占地平面地形，把框架横向布置，及采用横向框架承重方案。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼盖方案采用整体式肋梁板结构。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。2.1.3初估截面尺寸1.根据本项目房屋的结构类型，抗震设防烈度和房屋的高度，查表得本建筑的抗震等级为二级。楼盖、屋盖均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取为120。板采用混凝土等级为c25，各层梁、柱混凝土等级为c30，纵向受力钢筋采用hrb335级钢筋，其余钢筋采用hpb235级钢筋。2. 梁截面尺寸估算依据框架结构的主梁截面高度及宽度：， ，且，由此估算的梁截面尺寸如下： 横向主框架梁：bh=300500； 纵向主框

5、架梁：bh=300500；次 梁： bh=300400。 3.柱截面尺寸估算依据 柱的轴压比应小于轴压比限值的要求： c25混凝土：求得：上式中1.2为荷载分项系数，6表示底层柱承受其上六层的荷载由此估算的柱截面的尺寸如下： 2.2 框架计算简图2.2.1 柱的计算高度底层柱高 h=3.6m,标准层为3.3m，1.5m为基础顶面至室内地面的高度，其他层柱高等于层高。 图2.2.1 标准层结构布置图2.2.2 框架梁柱线刚度计算1.柱计算 底层柱线刚度： 其它层柱线刚度：2.梁计算 （1轴梁为边框架梁，i=1.5i0, 各层梁截面均相同） bc跨梁： ce跨梁：3.相对线刚度计算 令bc跨梁线刚

6、度，则其余各杆线刚度为： 首层柱子：其它层柱子：ce跨梁：考虑整体现浇板结构中，板对梁的有利作用，对中框架取i=2i0，对边框架取i=1.5i0，i0为矩形截面框架梁的惯性矩。根据以上计算结果，框架梁柱的相对线度如图所示 图2.2.2 框架梁柱相对刚度2.3 荷载计算2.3.1 恒载标准值计算：1.上人屋顶恒载标准值：隔热层 保护层 ：40厚配筋层c25细石混凝土 防水层 ：sbs（3+3）改性沥青防水卷材 找平层 ：1：3水泥砂浆20mm 找坡层 ：1:8水泥陶粒100mm 结构层：120mm现浇钢筋混凝土板 板底抹灰：10mm 合计 ： 2.楼面恒荷载（1）走廊瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）

7、 0.55现浇钢筋混凝土楼板 v型轻钢龙骨吊顶 合计： （2）会议室及办公室地面磨光花岗岩地面：磨光花岗岩块 30厚1:3干硬性水泥砂浆面上撒2mm厚素水泥 水泥砂浆结合层一道 现浇钢筋混凝土板：120mm v型轻钢龙骨吊顶： 0.25kn/合计 4.5kn/（3）梁自重： ： （4）柱自重： 抹灰层：10mm厚混凝土砂浆： 合计： 9.408（5）墙自重外纵墙自重（混凝土空心小砌块）首层：纵墙 铝合金窗 0.35=外墙面贴瓷砖 内墙面20厚抹灰 合计 4.6908kn/m标准层：纵墙 铝合金窗 0.35= 外墙面贴瓷砖 内墙面20厚抹灰 顶层： 纵墙 铝合金窗 0.35= 外墙面贴瓷砖 内墙

8、面20厚抹灰 合计 4.9428kn/m內纵墙自重及内墙自重（只考虑位置固定的纵横向墙体其他位置不定的墙体在附加的活载中体现）首层：纵墙（横墙） 抹灰厚20mm（两侧） 合计 10.094kn/m标准层：纵墙（横墙） 抹灰厚20mm（两侧） 合计 9.2492kn/m顶层：纵墙（横墙） 抹灰厚20mm（两侧） 合计 10.9356kn/m（3）女儿墙自重墙重及压顶重 外贴瓷砖： 水泥粉刷内面： 合计 6.1098kn/m2.3.2 活荷载标准值计算1.屋面及楼面荷载查表得：上人屋面为；办公楼面为；走廊为2.5， 综合考虑活动隔墙及二级装修，楼面活载标准值均取为4.02.屋面雪荷载标注值 屋面雪

9、荷载与活载不同时来考虑，两者中取最大值3.风荷载 算得的风荷载详见下表： 表2.3.1 横向风荷载计算层次hi/mhi/husuzbzw0wkqkhwfk女儿墙顶26.751.31.3651.00.350.4782.008825.511.31.3441.00.350.471.9743.925.41721.60.8471.31.4371.00.350.5032.1133.323.01618.30.7181.31.21261.00.350.4241.7813.319.4 续表2.3.1 横向风荷载计算层次hi/mhi/husuzbzw0wkqkhwfk5150.5881.31.141.00.350

10、.3991.6763.318.25411.70.4591.31.04761.00.350.3671.5413.316.7838.40.3291.31.0001.00.350.351.473.316.0125.10.21.31.0001.00.350.351.473.617.4610.60.0471.31.0001.00.350.353.1753.1753.1752.4 竖向荷载作用下框架受载总图2.4.1屋面恒荷载均布荷载 1.顶层梁柱 恒载计算(1)ac跨及dg跨梁 1）板传给次梁（纵向）： 中间次梁： = 边框架梁： = a轴,g轴： 中框架梁：c轴：d轴：2） 次梁传给横框架梁（主梁）中

11、间次梁传递次梁自重：板次梁主梁：小计 kn3） 横框架梁（主梁）自重 折算为集中荷载 合计: (2) cd跨梁 1)板传给梁： 2)次梁传给主梁次梁自重 ： 板传递 ： 小计 ： 3）横框架梁自重： 折算为集中荷载：合计： （3）柱子（1）边柱 （a轴.g轴） 边框梁传递 边框梁自重 合计 （2）中柱 c轴 纵向中框架梁传递： 纵向中框架梁自重： 合计： d轴 纵向中框架梁传递： 纵向中框架梁自重： 合计： 2、活载计算ac跨及dg跨梁1）板传给次梁：中间次梁： = 边框架梁（a轴、g轴）： =中框架梁： c轴： d轴：2）次梁传给主梁 中间次梁传递：(2)cd跨梁1)板传给梁：2)次梁传给主

12、梁（3）柱子1）边柱 （a轴.g轴）边框梁传递 2）中柱 c轴 d轴 顶层位置如下图所示： 图2.4.1 顶层荷载位置图2、4标准层梁柱1、恒载计算 （1）ac跨及dg跨梁1）板传给次梁（纵向）：中间次梁： = 边框架梁： = a轴,g轴： 中框架梁：c轴：d轴：（2）次梁传给横框架梁（主梁）中间次梁传递中框架梁自重：中框架梁传递：小计 （3）横框架梁（主梁）自重 折算为集中荷载合计: (2)cd跨梁(1)板传给次梁：(2)次梁传给主梁次梁自重 ：板传递 ： 小计 ： （3）横框架梁自重： 折算为集中荷载：合计： （3）柱子（1）边柱 （a轴.g轴） 边框梁传递 边框梁及柱自重 合计 （2）中

13、柱 c轴 纵向中框架梁传递： 纵向中框架梁自重： 合计： d轴 纵向中框架梁传递： 纵向中框架梁自重： 合计： 2、活载计算ac跨及dg跨梁1）板传给次梁：中间次梁： = 边框架梁（a轴、g轴）： =中框架梁：c轴：d轴：2）次梁传给主梁中间次梁传递：(2)cd跨梁1)板传给梁：2)次梁传给主梁（3） 柱子 1）边柱 （a轴.g轴）边框梁传递 2）中柱 c轴 d轴 2.4.3 底层梁柱 1、恒载计算 （1）ac跨及dg跨梁1） 板传给次梁（纵向）： 中间次梁： = 边框架梁： = a轴,g轴： 中框架梁：c轴：d轴：2）次梁传给横框架梁（主梁）中间次梁传递次梁自重： 传递： 小计 （3）横框架

14、梁（主梁）自重 折算为集中荷载合计: (2)cd跨梁(1)板传给次梁：(2)次梁传给主梁次梁自重 ：传递 ： 小计 ： （3）横框架梁自重： 折算为集中荷载：合计： （3）柱子（1）边柱 （a轴.g轴） 边框梁传递 边框梁自重 柱自重 合计 （2）中柱 c轴 纵向中框架梁传递： 纵向中框架梁自重： 柱自重 合计： d轴 纵向中框架梁传递： 纵向中框架梁自重： 柱自重 合计： 2、活载计算底层梁柱活载与标准2、4.3计算简图综上所述：各楼层的荷载计算结果，绘出受载总图如下： 图2.4.2 框架竖向受载总和注：图中各值单位为kn。括号内为活载，括号外为恒载2.5 水平地震作用计算及内力、位移计算

15、2.5.1重力荷载标准值计算1.各层梁、柱、板自重标准值见下表： 表2.5.1 柱重力荷载标准值层数柱编号截面宽/mm截面高/mm净高/mmgk/(kn/m)数量gki/kngi/kn1kz16006003.489.408411342.331368.43tz13005003.483.75226.12到7kz16006003.189.408411226.621250.47tz13005003.183.75223.858kz16006003.789.40821746.807775.17tz13005003.783.75228.35 表2.5.2 板重力荷载标准值 层数板面积/m2gk/(kn/m)

16、gki/kngi/kn1到7楼面736.364.53313.623544.956楼梯42.845.4231.34第8层楼面393.884.51772.461918.116楼梯42.845.4145.656屋面342.487.3122504.212504.21 表2.5.3 梁重力荷载标准值层数梁编号截面宽/mm截面高/mm净跨长/mmgk/(kn/m)数量gki/kngi/kn1-7层kl13005006.592.8524450.7561456.493005002.192.851274.898kl23005006.492.85473.9863005003.972.8536407.3223005

17、005.792.85233.0033005002.192.85212.483l13004004.22.136317.5230040062.1225.23004002.42.115.043004006.72.1456.28屋面梁kl13005006.592.8524450.7561451.453005002.192.851274.898kl23005006.492.85473.9863005003.972.8536407.3223005005.792.85233.0033005002.192.85212.483 续表2.5.3 梁重力荷载标准值l13004004.22.136317.523004

18、0062.1225.23004002.42.1003004006.72.1456.28屋面梁kl13005006.592.8514262.9411451.453005002.192.85849.932kl23005006.492.85473.9863005003.972.8519214.983005002.192.1212.483l13004004.22.118158.763004006.72.1456.283004002.42.1210.082.各层墙重女儿墙重 总长l = 总重g =标准层重 总l = 总重g =首层墙重 总重g =基础的不计3.各层（各质点自重标准值计算）1）首层（墙+梁

19、+板+柱） 2）标准层（墙+梁+板+柱） 3）顶层标准层（墙+梁+板+柱） 4）电梯、机房（第八层）（设备重+柱+板+梁）取设备自重重力荷载： 电梯轿箱及设备自重： 200kn 3.重力荷载代表值计算1）首层 2）标准层 3）顶层 4）电梯及机房等 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算图，如下图：4.等效总重力荷载代表值计算本设计抗震设防烈度7度，设计地震分组第一组，场地类别二类，查得。结构总的重力荷载代表值：结构等效重力荷载代表值： 2.6横向框架侧移刚度计算2.6.1中框架柱侧移刚度计算（1）一般层：1）边柱 2）中柱（2） 第一层 1）边柱 2）中柱 图2.5.1 结构重力荷载代表值

20、2.6.2中框架柱侧移刚度计算（1）一般层：1）边柱 2）中柱（2）第一层1）边柱 2）中柱3、计算结果 表2.6.1 中框架柱侧移刚度d值边柱层次h/m根数2-70.280.1230.9823.30.1332010.3040.1320.93.60.112080.280.1230.8313.90.08115中柱层次h/m根数2-7 1.080.3510.9823.30.3798181 1.1740.36990.93.60.308251881.080.3510.8313.90.230123132-79.468617.748584.2012 表2.6.2 边框架柱侧移刚度d值边柱层次h/m根数2-

21、70.210.0950.9823.30.1028410.2280.1020.93.60.085480.210.0950.8313.90.06234中柱层次h/m根数2-7 0.810.2880.9823.30.311641 0.8800.3060.93.60.25548 0.810.2880.8313.90.1888242-71.657811.3681.0044 表2.6.3 横向框架层间侧移刚度层次123456789.108511.126411.126411.126411.126411.126411.12645.20562.7横向自振周期计算 2.7.1结构顶点的假想侧移刚度先由（1）式计算

22、楼层剪力，再由（2）式计算层间相对位移，最后由（3）式计算结构的顶点位移。 （1） （2） （3）计算过程见下表： 表2.7.1 结构顶点的假想侧移计算层次89780.1079780.1075205600.01878670.3253540579149.69718929.80411126400.017013410.3065663869149.69728079.50111126400.025236830.2895529659149.69737229.19811126400.033460240.2643161449149.69746378.89511126400.041683650.23085590

23、39149.69755528.59211126400.049907060.1891722629149.69764678.28911126400.0581310480.1392652019222.75073901.0399108500.0811341480.08113415由计算基本周期，取,得2.8水平地震作用及楼层地震剪力计算2.8.1水平地震作用及楼层地震剪力计算查得计算参数：。由此计算的相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数为：。结构等效系数总重力荷载为：由于,故应考虑顶部附加地震作用，顶部附加地震作用系数为：=0.08t1+0.07=0.1244s 2.8.2各质点水平地震作用的标准

24、值计算结果见下表： 表2.8.1 各质点水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次h/m827.39780.107266996.92110.236801.22658.45723.49149.697214102.90980.189457.391115.84620.69149.697183908.90970.162392.051573.23516.89149.697153714.90960.136329.131965.28413.59149.697123520.90950.109263.792294.41310.29149.69793326.90940.082198.452558.2026.99149.

25、69763132.90930.056135.522683.7213.69222.75033201.90.02970.182763.89965601.0391131905.5681.02763.899 （a)水平地震分布作用 (b) 层间剪力分布 图2.8.1 横向水平地震作用及楼层地震剪力2.8.3水平地震作用下的位移计算 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别由下式计算： （1） （2）其计算过程见表，表中还计算了各层的层间弹性位移角：。 表2.8.2 横向水平地震作用下的位移计算层次h/m8658.455205600.0012650.0152643.90.000324471115.

26、8411126400.0010030.0139993.30.000303961573.2311126400.0014140.0129963.30.000428551965.2811126400.0017660.0115823.30.000535242294.4111126400.0020620.0098163.30.000624832558.2011126400.0022990.0077543.30.000696722693.7211126400.0024210.0054553.30.000733612763.909108500.0030340.0030343.60.0008428由上表可知：

27、最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为0.0008428=1/1202=1/550（满足要求）。其中为钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值。2.8.4水平地震作用下的框架内力计算对第1轴线横向框架内力进行计算。框架在水平节点荷载作用下，采用d值法分析内力。（1） 计算依据由求得框架第i层的层间剪力后，i层j柱分配的剪力及该柱上、下端的弯矩和分别按下列各式计算：柱端剪力： 下端弯矩： 上端弯矩：上式中 其中查附表。各层梁线刚度不变，取（2） 计算结果横向水平地震作用下，10轴框架柱柱端弯矩和剪力计算结果见下面各表： 表2.8.3 横向水平地震作用下10轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表a、g轴边柱层次h

28、/my83.9658.45520560806410.200.280.519.8919.8973.31115.8411126401330913.350.280.522.0322.0363.31573.2311126401330918.820.280.531.0531.0553.31965.2811126401330923.510.280.538.7938.7943.32294.4111126401330927.440.280.545.2845.2833.32558.2011126401330930.600.280.5 50.4950.4923.32693.7211126401330932.220

29、.280.553.1653.1613.62763.909108501100033.380.3040.6780.5130.66c、d轴中柱层次h/my83.9658.455205602301229.121.080.556.7856.7873.31115.8411126403798138.091.080.562.8562.8563.31573.2311126403798153.701.080.588.6188.6153.31965.2811126403798167.091.080.5110.69110.6943.32294.4111126403798178.321.080.5129.23129.2

30、333.32558.2011126403798187.331.080.5144.09144.0923.32693.7211126403798191.951.080.5151.72151.7213.62763.909108503082593.541.1740.67225.62111.13 表2.8.4 横线水平地震作用下10轴框架各层梁端弯矩及剪力计算表bc跨ce跨层次柱弯矩和856.7819.8914.715.090.2590.74142.0742.0735.067119.6341.9230.9810.720.2590.74184.9484.9470.786151.4653.0839.2313

31、.580.2590.741112.34112.3493.625199.369.8451.6217.860.2590.741147.68147.68123.074239.3284.0762.1421.500.2590.741177.78177.78148.153295.8195.7770.7924.490.2590.741202.53202.53168.782295.81103.6576.6126.510.2590.741219.19219.19182.661377.3492.8297.7328.020.2590.741279.61279.61233.01表2.8.5 横向水平地震作用下10轴框

32、架轴力计算表层次ac、dg跨梁端剪力ce跨梁端剪力b柱轴力n/knc柱轴力n/kn85.0935.06-5.09-29.97710.7270.78-15.81-90.03613.5893.62-29.39-170.07517.86123.07-47.25-275.28421.50148.15-68.75-401.95324.49168.78-93.24-546.24226.51182.66-119.75-702.39128.02233.01-147.77-907.37图2.8.1 右地震轴力图（kn）图2.8.2 右地震弯矩图（kn.m)2.9风荷载作用下的位移验算及内力计算2.9.1.风荷载

33、作用下的位移验算根据各楼层剪力及柱的抗侧移刚度可求得分配至各框架柱的剪力，根据与地震作用下内力分析的相同方法求得柱的反弯点高度。表2.9.1 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次h/m825.40525.4058064230125205600.00004880.000713.90.0000125723.01048.415133093798111126400.00004350.00065653.30.0000132619.39567.81133093798111126400.00006090.00061303.30.0000185518.25286.062133093798111126400.

34、00007730.00055213.30.00002342416.781102.843133093798111126400.00009240.00047483.30.0000280316.008118.851133093798111126400.00010680.00038243.30.0000324217.464136.315133093798111126400.00012250.00027563.30.000037113.165139.4811000308259108500.00015310.00015313.60.0000425由上表可知：最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为0.000

35、0425=1/550（满足要求）。其中为钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值。2.9.2风荷载作用下的内力计算根据各楼层剪力及柱的抗侧移刚度可求得分配至各框架柱的剪力，根据与地震作用下 内力分析的相同方法求得柱的反弯点高度。 表2.9.2 风荷载作用下，10轴框架各层柱端弯矩及剪力计算边柱（a、g）柱层次y83.925.40552056080640.3940.280.50.7680.76873.348.415112640133090.5790.280.50.9550.95563.367.81112640133090.8090.280.51.3351.33553.386.06211264013309

36、1.0270.280.51.6951.69543.3102.843112640133091.2270.280.52.0252.02533.3118.851112640133091.4180.280.52.3402.34023.3136.315112640133091.6260.280.52.6832.68313.6139.48910850110001.6640.300.674.0141.977中柱(c、d）柱层次y83.925.405520560230121.121.080.52.1842.18473.348.415112640379811.651.080.52.7252.72563.367.81112640379812.311.080.53.8123.81253.386.062112640379812.941.080.54.8514.85143.3102.843112640379813.511.080.55.7905.79033.3118.851112640379814.061.080.56.6996.69923.3136.315112640379814.651.080.57.6737.67313.6139.48910850308254.721.170.6711.3855.607 表2.9.3 风荷载作用下梁端弯矩剪力计算表ac跨或dg跨cd