3200平米左右框架办公楼毕业设计计算书[详细]

1、X X 学院毕业设计说明书 第60页 共 135页1引 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结.通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用.通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能.目前,我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土造价较低,材料来源丰富,且可以浇筑成各种复杂断面形状,节省钢材,承载力也不低,经过合理设计可以获得较好的抗震性能.

2、今后几十年,钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上.框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活,能提供较大的室内空间,对于办公楼是最常用的结构体系.多层建筑结构的设计,除了 要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置.建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置. 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用.本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程,通过毕业设计复习和巩固了 以前所学知识,把主要课程联系成一个完整的体系,并运用于设计中;本次毕业设计培养了 我进行独立设计的基本能力,为毕业后的工作打下了

3、 坚实的基础.在设计中,一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去,熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文;另一方面,由于现代化建筑一般都具有密度大,高度高,功能多,设备复杂,装修豪华,防火要求和管理自动化水平高,需要各工种交叉配合.因此,通过这次毕业设计,扩大学生非本专业知识面也是十分重要的.毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制,加深了 对规范等相关内容的理解,巩固了 专业知识,提高了 综合分析、解决问题的能力.由于毕业设计的综合性和应用性较强,又加之时间仓促,工作量较大,对于我们即将毕业的学生来说有一定难度,因为没有多少工

4、程经验,所以不可避免地存在疏漏与错误,敬请建筑工程系的各位老师批评指正,不胜感激.2 建筑设计说明建筑是指人工创造的空间环境,是人们日常生活和从事生产活动不可缺少的场所.人类的生存发展都与建筑有着密不可分的关系.在建筑设计方面办公楼与住宅、工厂不同,有着其自身的特点,办公楼主要由门厅、走廊、会议室以及相关的资料和设备的使用空间所构成.其中办公室是办公楼的主体部分,办公室的布局必须合理,办公桌之间的通道与空间应合适,其次各种设备和配套设施设备齐全,并摆设、安装和供电等方面做到安全可靠和方便使用.作为办公楼其特点是部门多,工作性质主要是行政管理和政策指导,单位形象特点是严肃、认真、稳重却不呆板、保

5、守,设计风格多以朴实、大方和实用为主,可适当体现时代感和开放改革的意念,另外在设计中以不同的建筑布局、空间组织等建筑手法,体现出人文精神、时代特点和独特风格,强调对于新鲜空气和自然采光的需求,设置户外绿色空间及休息散步的庭院,发展办公楼内各职能部门的公用服务设施.2.1 建筑概况2.1.1 工程名称:xxxxxxx有限公司办公楼2.2.2 工程建筑面积:31562.2.3工程建筑总高度:21.3米2.2.4 工程结构类型:主体五层的框架结构2.2.5 工程建筑使用年限:50年2.2 建筑平面设计建筑平面设计是在建筑总平面设计的基础上进行的设计工作.建筑平面表现的是建筑物在水平方向房屋各部分的组

6、合关系,一般来说,他对建筑方案的确定起着决定性的作用,是建筑设计的基础.除此之外建筑平面与周围环境的关系,建筑是否满足平面设计的要求,同时还不同程度的反应建筑空间艺术构思和结构布置的关系. 民用建筑的种类很多,从各部分的使用性质来分析,主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类.我在进行中仪自动化仪表有限公司办公楼设计过程中主要着重研究建筑各部分的特征和相互关系,平面与周围环境的关系,并从中找出建筑平面设计的规律,使建筑满足适用,技术,美观,经济的要求.2.2.1 主要使用面积的设计主要使用面积往往是整个建筑中心核心的功能部分,它所对应的主要使用房间的设计直接关系到建筑物最终是否能达到预期的使用

7、效果.由于建筑的使用性质不同,其主要对应的房间的功能也不尽相同,对于办公楼一般包括办公室、会议室、值班室等等.使用房间的分类,有助于平面组合中对不同房间进行分组和功能分区.对于使用房间平面设计的要求包括如下四方面:第一:房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用和家具、设备合理布置的要求.第一:门窗的大小和位置应考虑出入方便,疏散安全,采光通风良好.第二:房间的构成应使结构布置合理,施工方便,也要有利于房间之间的组合,所用材料要符合相应的建筑标准.第三:室内空间以及顶棚,地面,各个墙面和构件细部要考虑人们的使用和审美要求.主要使用房间面积的大小,主要是由房间的使用特点、使用人数的多少、家具设备的尺寸

8、和数量以及模数制、防火防烟分区等因素决定的.影响房间面积大小的因素有:使用人数、人们使用活动面积、家具设备面积及房间内交通面积.因此,通过多方面因素考虑,本设计中办公室面积大小取为30米2,会议室面积取为75米2.房间的形状一般是矩形,方行,但有时也会是多边形,圆形以及不规则图形.房间平面形状是在满足使用功能的前提下,充分考虑结构、施工、经济、建筑物的平面形状及建筑物周围环境等因素综合确定的.而作为办公楼采用矩形比较好,这是因为矩形具有平面简单、墙面平直、便于家具和设备的布置,具有较大的灵活性,房间之间组合方便等特点.因此在本设计中,房间的形状采用的是矩形.房间的尺寸是房间设计内容的进一步量化

9、,对于民用建筑常用的矩形平面就是确定房间的长和宽的尺寸,即建筑的开间和进深.确定合适的房间尺寸一般应满足以下几个方面:第一:满足设备布置及人们的活动要求;第二:满足采光、通风等物理环境要求;第三:满足经济合理的结构布置和建筑同意模数制的要求.一个房间平面设计考虑是否周到,使用是否方便,门窗的设置是一个重要的因素.们主要是供人出入和联系不同使用空间之用有时也兼具采光和通风的作用.窗的主要功能是采光和通风.房间门的设置包括确定房间门的宽度、数量、位置及开启方向.房间门的宽度一般是根据人流的多少、搬运家具或设备的需要及安全疏散的要求确定.门的数量根据房间面积的大小、使用人数的多少以及疏散方便程度等因

10、素决定.确定门的位置时除了 要考虑到室内人流活动的特点和家具布置得要求,以还应考虑到缩短交通路线,争取室内有较完整的空间和墙面,以及有利于组织采光和穿堂风等方面的要求.窗的设置,主要是确定窗的大小和位置,这需要考虑室内采光、通风、立面美观、建筑节能及经济等多方面的要求.2.2.2 辅助使用面积的设计辅助使用面积所对应的是辅助使用房间,在建筑物中占用的面积份额较少,但却是建筑重要的不可缺少的一部分.与主要使用房间所不同的是,由于辅助使用房间通常设有较多的设备和管道,平面设计受到设备数量、布置方式及使用特点的影响很大,因而相对缺少灵活性.对于办公楼,本设计中取用了 比较常见的辅助使用房间包括卫生间

11、、配电室、储藏室等.2.2.3 交通联系部分的设计一幢建筑物是否适用,除主要使用房间和辅助使用房间本身及其位置是否恰当外,很大程度上取决于主要使用房间、辅助使用房间与交通联系部分相互位置是否恰当,以及交通联系部分本身是否使用方便.交通联系部分设计的主要要求有:第一:交通线路简洁明确,联系通行方便.第二:人流通畅,紧急疏散时迅速安全.第三:满足一定的采光通风要求.第四:在满足使用要求的前提下,力求节省交通面积,同时考虑空间处理等造型问题.建筑物内部的交通联系部分可以分为:水平交通联系的走廊、过道灯;垂直交通联系的楼梯、坡道、电梯、自动扶梯等;交通联系枢纽的门厅、过厅等.走道设计的内容包括确定走道

12、的宽度和长度,主要根据人流通行、安全疏散、防火要求、使用性质、空间感受来综合考虑.走道的宽度应满足人的正常行走和紧急情况下的疏散要求,通行单股人流时,走道净宽度的最小尺寸为900米米,两股人流时为1100-1200米米,三股人流时1500-1800米米.因此在本设计中通过多方面的考虑,走道的净宽度选用的是1600米米.走道的长度根据建筑平面房间不值得实际需要和防火疏散的要求来设计.走道应有良好的采光和通风,一般走道应有直接的天然采光,采光面积比不低于1/10为宜.楼梯是解决多层建筑各层之间垂直交通联系及人流紧急疏散的工具.应根据使用要求选择合适的形式,布置恰当的位置.根据使用性质,人流通行情况

13、及防火规范综合确定楼梯的宽度及数量,并根据使用对像和使用场合选择最合适的坡度.楼梯的形式有多种,常见的有直跑楼梯、双跑楼梯和三跑楼梯.楼梯常见型式:板式楼梯、梁式楼梯.在本设计中楼梯选用的是板式双跑楼.作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定.楼梯平台部位的净高不应小于2米,楼梯梯段部位的净高不应小于2.2米楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度.楼梯坡度的选择要从攀登效率,、节省空间、便于人流疏散等方面考虑.因而本建筑楼梯踏面选用270米米.门厅是建筑物内部的交通枢纽,它具有接纳和分配人流、衔接水平和垂直交通空间、室内外空间过渡等作用.同时,根据建筑的

14、使用性质的不同门厅还兼有其他功能.除此之外门厅作为建筑的主要出入口,其不同的空间处理可能体现出不同的意境和形象.2.3 建筑体型和立面设计建筑不仅要满足人们生产、生活等物质功能的要求,建筑还要给人以美的感受,满足人们精神文化方面的需要.建筑的美观主要是通过内部空间及外部造型的艺术处理来体现,其中建筑物的外观形象经常地、广泛地被人们接触,对人的精神上产生的影响更为深刻.因此,建筑的外部形象设计是建筑设计中十分重要、不可或缺的内容.2.3.1 影响建筑体型和立面设计的因素影响建筑体型及立面设计因素很多,主要包括使用功能和特点、结构材料和施工技术、城市规划和场地环境、社会经济条件.建筑体型及立面设计

15、是建筑设计的一个重要组成部分.在设计中应将二者作为一个有机的整体统一考虑,才能获得完美的建筑形象.2.3.2 建筑体型设计建筑体型反映出建筑物总的体量大小和形状.建筑体型设计,就是以建筑的使用功能和物质技术条件为前提,运用建筑构图的基本规律,将建筑各部分体量巧妙地组合成一个有机整体.选择办公楼体型时主要考虑到基地环境和使用功能的要求.要求建筑物不单调,要有艺术感,那么建筑体型就不能采用单一的体型,要采用复杂的体型.复杂体型一般由两个以上体量组合而成,体型丰富.2.3.3 建筑立面设计建筑立面表示的是建筑的外部形象,它由许多构部件组成.对建筑立面的处理需要从整体到局部,从立面到细部,进行办公楼立

16、面设计时主要通过虚实与凹凸的对比来使建筑的立面丰富.在本设计中,南立面选用了 大面积的窗户,使人产生一种“虚”的感觉 ,而窗户间的墙体则形成了 “实”.大面的“虚”配以小面积的“实”使建筑获得轻巧、开朗的效果.南立面中上下窗户间的墙体上做银灰色的铝合金的装饰骨架,使墙体部分的视觉感受更加丰富.北立面外凸的柱子上下贯通给人以挺拔、高耸、向上的感觉.墙体部分白色的乳胶漆则使办公楼在轻巧、开朗中透出一份宁静.东西立面是大面积的墙体,容易造成呆板的感觉,因此利用线条将大面积的墙体分成小块.立面设计是为了 满足使用功能和美化环境的需要而进行的.同时,还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用.

17、并且要考虑它的耐久性、经济性;正确处理与施工技术的关系.建筑立面设计的步骤,通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系,例如房屋的大小、高低、门窗位置,构部件的排列方式等,描绘出房屋各个立面的基本轮廓,作为进一步调整统一,进行立面设计的基础.设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系,考虑建筑整体的几个立面之间的统一,相邻立面间的连接和协调,然后着重分析各个立面上墙面的处理,门窗的调整安排,最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理.完整的立面设计,并不只是美观问题,它和平、剖面的设计一样,同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题,但是从房屋的平、立、剖面来看,立面设计中涉及的

18、造型和构图问题,通常较为突出.2.4 建筑剖面设计建筑剖面设计是建筑设计的基本组成部分之一,剖面设计的主要内容包括:确定房间的剖面形状、各部分高度、层数、剖面组合及空间利用等.2.4.1 房间的剖面形状的确定江苏中仪自动化仪表有限公司办公楼设计的剖面形状都采用矩形.这是因为矩形剖面简单、规整,有利于人的行动和家具、设备的布置,便于竖向空间的组合,容易获得简洁而完整的体型.同时,矩形剖面结构简单,有利于采用梁板式结构,节约空间,方便施工.2.4.2 房间高度的确定房间的高度是否恰当,将直接影响到房间的使用、经济以及室内空间的艺术效果.在确定房间的高度时,需要从以下几个方面出发,综合考虑:第一:办

19、公楼中人体活动及家具设备的使用要求;第二:办公楼中采光、通风的要求;第三:办公楼结构层高和布置方式的要求;第四:办公楼空间比例的要求;第五:建筑经济效益要求.设计中根据办公楼净高一般为3.0-3.3米的规定采用房间的净高为3.3米,同时这样的高度也能够符合建筑采光及通风的要求.在建筑设计中,一般以底层室内地面标高为0.000,通常民用建筑的室内外高差取值为300-600米米.综合考虑各种因素和江苏中仪自动化仪表有限公司办公楼的特点室内外的高差确定为450米米.台阶高度采用150米米高,三节台阶.室内地面标高为+0.000米,室外地面的标高为-0.450米.2.5 建筑构造设计建筑构造设计是研究

20、建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的科学,是建筑设计不可分割的一部分.一幢民用建筑一般是由基础、墙或柱、楼板层、地坪、楼梯、屋顶和门窗等部分所组成.对于建筑构造的影响因素包括:外力作用的影响,气候条件的影响,各种人为因素的影响,技术条件的影响和经济条件的影响.建筑构造设计的原则为:第一:必须满足建筑物各项使用功能的要求;第二:必须有利于结构安全;第三:必须适应建筑工业化的需要;第四:必须做到经济合理;第五:必须注意美观.2.5.1 墙体和基础设计本设计为框架结构,墙体都为填充墙.由于填充墙不承受外来的荷载,且本身的重量还要由楼板和梁来承受,因此设计应使用墙自重轻,厚度薄,便于组砌,有一定的隔

21、声能力,同时还要能够满足特殊使用部位如厨房、卫生间等处的防水、防火、防潮的要求.综合以上的要求本设计中所有房间的外墙采用240厚的蒸压灰砂砖,内墙采用200厚的蒸压粉煤灰加气砼砌块.本设计的地基情况良好,可以采用柱下独立基础.2.5.2 楼地面设计楼地层包括楼板层和地平层,是水平方向分隔房间空间的承重构件,楼板分割上下楼层的空间,地坪层分隔大地与底层的空间.由于他们所处的位置不同、受力不同,因而结构层有所不同.楼板层的结构层为楼板;地坪层的结构层为垫层.楼板层的设计要求:第一:具有足够的刚度和强度;第二:满足隔声、防火、热工的要求;第三:满足建筑经济的要求.地坪层与楼板层一样,是人们日常生活、

22、工作、生产直接接触的地方,根据不同房间对面层的不同要求,面层应坚固耐磨、表面平整、光洁、不起尘、易清洗.对于居住和人们长时间停留的房间,要求有较好的蓄热性和弹性;浴室、厕所要求耐潮湿、不透水;厨房、锅炉房要求防水、耐火;实验室要求耐酸碱、耐腐蚀.本设计的房间用途主要是供各种人员使用,因此可采用大理石地面.因为大理石地面具有良好的耐久性、防水防火性,并具有质地美观、表面光洁、不起尘、易清洗等优点,而且经济性好.按施工方法,楼板有现浇式、装配式和装配整体式三种.本次办公楼设计采用的时现浇肋梁楼盖,现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式之一,当板为单向板时称为单向板肋梁楼板,当板为双向板时称为双向板肋梁楼板

23、.2.5.3 屋顶设计屋顶一般可以分为平屋顶和坡屋顶.屋顶的设计应该考虑满足功能、结构、建筑三方面的要求.屋顶是建筑物的围护结构,应能抵御自然界各种环境因素对建筑的不利影响.其次屋顶还应具有抵御气温的影响.屋顶要承受风、雨、雪的荷载及自身的重量,上人屋面还要承受人和设备的饿重量.因此必须具备一定的强度和刚度.屋顶是建筑的外部形体的重要组成部分,屋顶的造型对建筑的造型具有影响.本次设计采用的是平屋顶.同时屋顶的设计应该利于迅速的排水.屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类.排水方式的选择应该满足下列要求:第一:高度较低的建筑为了 控制造价,宜采用无组织排水.第二:积灰多的屋面应采用无组织

24、排水.第三:有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水.第四:在降雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水.第五:临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水.因此通过各方面考虑,本设计取用的是有组织排水方案.屋面的排水设计要解决排水系统的问题.合理的排水系统主要根据屋面高低、跨度大小、变形缝位置等,划分排水区段,确定屋面排水方式.在本设计中采用的是女儿墙外排水系统,屋面分水线排水坡度为2%,内挑檐沟内垫置出1%横向坡度.根据办公楼的特点,本设计采用的是刚性防水屋面.刚性防水屋面的主要优点是构造简单,施工方便,造价较低.与柔性屋面相比便于上人使用,耐久性较好,维修较为方便. 2.6 其它设计2

25、.6.1 散水设计建筑物的外墙做散水,主要是为了 迅速排除靠墙体的地面水并堵住地面水沿墙脚向下渗透,以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性.以便将水导至远离墙脚处.散水用素混凝土现浇坡度为3%-5%.本次设计中采用的散水宽度为600米米,坡度3%.2.6.2 勒脚的设计勒脚应选用防水性、耐久性较好,并有一定装饰效果的材料.本次办公楼外墙勒脚采用1:2水泥砂浆粉刷,高度为600 米米.这种勒脚的优点是造价低,施工方便.2.6.3 女儿墙设计女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构建,如果没有适当的放水措施,雨水就有可能顺着女儿墙渗入室内,女儿墙的外饰面材料也有可能因此而破坏.防止女儿墙渗水的办法主要是在女

26、儿墙的墙身中铺设油毡防水层,或是防水层铺过女儿墙.在本办公楼设计中,为了 安全和美观的需要,设置了 女儿墙,女儿墙高1100米米.女儿墙对屋面防水和抗震是不利的,因此在没有必要做女儿墙的地方,如为了 安全和美观确有需要时,应充分做好防水和抗震措施.3.结构设计说明钢筋混凝土框架结构广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑.这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,能获得较大的使用空间,建筑立面容易处理,可以适应不同房间造型.因此这次设计的江苏省中仪自动化仪表有限公司办公楼采用钢筋混凝土框架结构.3.1 结构体系的选择3.1.1 框架结构组成框架结构是由梁、柱、节

27、点及基础组成的结构形式,横梁和立柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础.整个房屋采用这种结构形式称为框架结构或纯框架结构.3.1.2 框架结构种类框架结构根据施工方法的不同分为整体式、装配式和装配整体式三种.整体式又称全现浇框架,它由现场支模浇筑而成,整体性好,抗震能力强.本次设计的工程采用现浇整体式框架.3.1.3 框架结构布置按结构布置不同,框架结构可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置方案.本次设计的办公楼采用横向承重方案,竖向荷载主要由横向框架承担,楼板为预制板时应沿横向布置,楼板为现浇板时,一般需设置次梁将荷载传至横向框架.横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载.

28、在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接,这些连系梁与柱实际上形成了 纵向框架,承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载.3.2 构件初估3.2.1 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取层高;柱截面宽度可以取为3.2.2 梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的l/8-l/12.3.2.3 楼板厚度楼板部分为现浇双向板,部分为现浇单向板,根据经验板厚取100米米.3.3 基本假定与计算简图3.3.1 基本假定第一:平面结构假定:该工程平面为正交布置,可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.第二:由于结构体型规整,布置对称均匀,结构在水平荷载作用下不计扭转影响.3.

29、3.2 计算简图在横向水平力作用下,连梁对墙产生约束弯矩,因此将结构简化为刚结计算体系,计算简图如后面所述.3.4 荷载计算高层建筑水平力是起控制作用的荷载,包括地震作用和风力.地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行,对高度不超过40米以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,可采用底部剪力法.竖向荷载主要是结构自重(恒载)和使用荷载(活载).结构自重可由构件截面尺寸直接计算,建筑材料单位体积重量按荷载规范取值.使用荷载(活荷载)按荷载规范取值,楼面活荷载折减系数按荷载规范取用.3.5 内力计算及组合3.5.1 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置,将竖向

30、荷载传递给每榀框架.框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力,然后在将各敞口单元的内力进行叠加;连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅,按两端固定进行计算.3.5.2 水平荷载下的计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力,然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配,算出各柱的剪力,再求出柱端的弯矩,利用节点平衡求出梁端弯矩.3.5.3 内力组合第一:荷载组合.荷载组合简化如下:(1)恒荷载+活荷载、(2)恒荷载+风荷载、(3)恒荷载+活荷载+风荷载、(4)恒荷载+地震荷载+活荷载.第二:控制截面及不利内力.框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层,底层,

31、混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层.框架梁控制截面及不利内力为:支座截面,米米ax,V米ax,跨中截面,米米ax.框架柱控制截面为每层上、下截面,每截面组合:米米ax及相应的N、V,N米ax及相应米、V,N米in及相应米、V.3.6 基础设计根据上部结构、工程地质、施工等因素,优先选用经济性好,受力较好的独立基础.基础和地基具有不可分割的关系,但又是不同的概念,基础是建筑物与土层直接接触的部分,它承受建筑物的全部荷载,并把他们传给地基,基础是建筑物的一个组成部分,而地基是基础下面的土层,承受由基础传来的整个建筑物的荷载.地基不是建筑物的组成部分.地基分两种:一是天然土层具有足够的承

32、载能力,不需人工处理就能承受建筑物全部荷载的叫天然地基.一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱,缺乏足够的坚固性和稳定性,必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基.根据地基土质好坏,荷载大小及冰冻深度,常把基础埋在地表以下适当深度处,这个深度成为埋置深度(简称埋深).一般基础的埋深应大于冰冻线的深度,从经济和施工角度分析,基础的埋深,在满足要求的情况下越浅越好,但最小不能小于0.5米.天然地基上的基础,一般把埋深在5米以内的叫浅基,超过5米的叫深基.本工程考虑到地下水位的高度,冰冻线的深度,以及地下软弱层的深度和范围,确定1.675米深度作为基础埋深,同时考虑到该工程为框架结构,梁柱中

33、心线不重合,将会产生较大的竖向弯矩,为了 提高抗侧刚度,满足纵横向弯矩的平衡,提高抗剪切能力,该工程选用柱下独基,满足以上条件,同时又能起到节省材料的作用3.7 施工材料第一:本工程中采用的钢筋箍筋为级钢,fy=210N/米米2,主筋为级钢,fy=300N/米米2.第二:柱梁钢筋混凝土保护层为35米米,板为20米米.第三:钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行.第四:本工程混凝土强度等级为C20,C30.第五:墙体外墙采用240厚的蒸压灰砂砖,内墙采用200厚的蒸压粉煤灰加气砼砌块.第六:当门窗洞宽1000米米时,应采用钢筋砖过梁,放置36两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽1000米米时,设置钢

34、筋混凝土过梁.3.8 施工要求及其他设计说明第一:本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载(均布),当外荷载达到3.0kN/米时,应采取可靠措施予以保护.第二:施工缝接缝应认真处理,在混凝土浇筑前必须清除杂物,洗净湿润,在刷2度纯水泥浆后,用高一级的水泥沙浆接头,再浇筑混凝土.第三:未详尽说明处,按相关规范执行.4 设计计算书4.1初步设计资料一. 工程名称:xxxxxxx有限公司办公楼.二. 工程概况:建筑面积3156,建筑总高为21.3米,主体大楼为五层,局部为六层,室内外高差为0.45米.三. 相对风向:冬季主导风向东北风,平均风速2.6米/s,夏季主导风向东南风,平均风速2.6米/s,最

35、大风速23.7米/s.基本风压0.35KN/.四. 雨雪条件:最大积雪厚度0.32米,基本雪压S0=0.30kN/,土壤最大冻结深度0.09米. 五. 水文资料:常年地下水位低于-1.3米,水质对混凝土没有侵蚀作用.六. 地震烈度:本工程地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.01g,设计地震分组第一组.七. 材料使用:1. 混凝土:梁柱板均使用C30混凝土.2. 钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235.3. 墙体:a. 外纵墙采用240厚蒸压灰砂砖(18KN/米3),标高16.050以上为水泥粉刷墙面(0.36 kN/)一侧为20厚抹灰(17kN/);b.

36、 内隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块(5.5kN/米3),两侧均为20米米厚抹灰.c. 卫生间隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块(5.5kN/米3),两侧贴瓷砖(0.5kN/).d. 女儿墙采用240厚加气砼砌块(5.5kN/米3)两侧均为200厚抹灰,墙高1100米米.4. 窗:均为钢框玻璃窗(0.45kN/米2)5. 门:除大门为玻璃门(0.45kN/米2),房间均为木门(10.2kN/米2).4.2 梁,柱截面尺寸的初选及结构布置4.2.1梁柱截面尺寸初选主体结构共5层,局部6层,底层层高为4.2米,其余层为3.3米,内外墙的做法:内墙做法:内外墙均砌240厚空心砌块砖,门窗详见门

37、窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋混凝土结构.板厚取100 米米:,满足板的最小高跨比要求,则可选用板100米米.一.梁截面尺寸的估算:选取第轴交A,B,C轴一榀框架作为计算单元,并据此来进行框架计算.本框架为两跨对称结构.AB、BC跨:1.横梁:L=7500 故框架横梁的截面尺寸为bh=2507002.纵梁:L=4000故框架承重纵梁的截面尺寸为bh=250400.3.次梁:L=4000故框架次梁的截面尺寸为bh=250400.表4-2估算梁的截面尺寸()及各层混凝土强度等级层数混凝土强度等级AB、BC跨横梁(bh)纵梁(bh)16C30250700250400二.柱截面尺寸的估算A.按轴力估算:

38、Nc=CN其中,Nc:考虑地震荷载组合时柱的轴力设计值;C:弯矩对框架柱轴力的影响,中柱扩大系数取1.1,边柱1.2;N=(1214)KN/米2S,S为该柱承担楼面荷载面积,近似按1/2柱距划分边柱:A列柱: Nc=51.2(47.5/2)米2(1214)kN/米2中柱:B 列柱: Nc=51.1(47.5)米2(1214)kN/米2B.按轴压比验算:此建筑抗震等级为三级,=0.9 选用C30型混凝土 fc=14.3 N/米2,根据上述计算结果,并综合考虑其他因素,取柱截面为矩形,初步估计边柱的尺寸为,中柱的尺寸为.故初选柱截面尺寸bh为:A列柱:400米米400米米 ;B列柱:400米米50

39、0米米4.2.2 结构布置 图4-1 结构平面布置4.3确定框架结构的计算简图框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接,由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离,底层柱高从基础底算至二层楼面,室内外的高差为-0.450米,基础顶至室外地坪通常取0.500米,故基础顶到标高0.000米的距离为-0.950米,二层标高为4.200米,所以底层柱高为5.150米,其余层柱高从楼面算至上一层楼面,故均为3.3米.框架梁跨度(按柱中心线确定):AB跨: 7500米米,BC跨: 7500米米.由此可绘出计算简图.框架梁柱的相对线刚度是作为计算各节点弯矩分配的依据.在框架结构中,现浇楼板的楼

40、可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架的侧移.为考虑这一有利的作用,在计算梁的截面惯性矩的时候,对于中框架取I=2Io(Io为梁的截面惯性矩). 梁采用C30混凝土,由规范得 : 框架计算简图如图4-2所示.图42框架计算简图及各杆件相对线刚度4.4重力荷载代表值的计算4.4.1屋面及楼面恒荷载计算一.屋面防水层: 30厚C20细石混凝土 1.0kN/三毡四油油铺小石子 0.4kN/找平层: 15厚水泥砂浆 0.015米20 KN/米3 0.3kN/找坡层: 40厚水泥石灰砂浆3%找平 0.04米14 KN/米3 0.56kN/保温层: 80厚矿渣水泥 0.08米1

41、4.5 KN/米31.16kN/结构层: 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1米25 KN/米3 2.5kN/抹灰层: 10厚混合砂浆 0.01米17 KN/米3 0.17kN/合计 6.09kN/二.标准层楼面:大理石楼面大理石面层,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 kN/结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 0.1米25 kN/米3 2.5 kN/抹灰层:10厚混合砂浆 0.01米17 kN/米3 0.17 kN/合计: 3.83 kN/4.4.2屋面及楼面活荷载计算一. 根据荷载规范查得 :上人屋面:2.0 kN/楼 面:2.0 kN/走 廊: 2.5 kN/二

42、.雪荷载Sk=1.00.30 kN/=0.30 kN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取大者. 4.4.3梁,柱,墙,门窗重力荷载的计算一.梁自重:1.横向主梁(bh=250700)梁自重: 25 KN/米30.25米(0.7米-0.1米)= 3.75kN/米抹灰层10厚混合砂浆: 0.01米(0.7米-0.1米)2+0.25米17 kN/米3=0.2465 kN/米合计: 4.00 kN/米2纵向主梁(bh=250400)梁自重: 25 kN/米30.25米(0.4米-0.1米)=1.875 kN/米抹灰层10厚混合砂浆:0.01米(0.4米-0.1米)2+0.25米17 kN/米3=0.

43、1445 kN/米合计: 2.02 kN/米3.纵向次梁(bh=250400)梁自重: 25kN/米30.25米(0.4米-0.1米)=1.875kN/米抹灰层10厚混合砂浆: 0.01米(0.4米-0.1米)2+0.25米17 kN/米3=0.1445 kN/米合计: 2.02KN/米4.基础梁(bh=250400)梁自重:25 KN/米30.25米0.4米=2.5kN/米二.柱自重:1.边柱:bh=400400柱自重: 25 KN/米30.4米0.4米=4kN/米抹灰层10厚混合砂浆:0.01米0.4米417 kN/米3=0.272 kN/米合计: 4.27kN/米2中柱:bh=40050

44、0柱自重: 25 KN/米30.4米0.5米=5kN/米抹灰层10厚混合砂浆: 0.01米(0.4+0.5)米217 kN/米3=0.306 kN/米合计: 5.31kN/米三.外纵墙自重:1.顶层:纵墙: 0.9米0.24米18 kN/米3=3.89 kN/米铝合金窗: 0.35 kN/2.0米=0.70 kN/米水泥粉刷外墙面: (1.8米-1.4米)0.36 kN/=0.144kN/米水泥粉刷内墙面: (3.3米-2.0米)0.36 kN/=0.468kN/米合计: 5.20kN/米2.标准层纵墙: 0.9米0.24米18 kN/米3=3.89 kN/米铝合金窗: 0.35 kN/2.0

45、米=0.70 kN/米水泥粉刷内墙面: (3.3米-2.0米)0.36 kN/=0.468kN/米合计: 5.06kN/米 3.底层(A轴):纵墙 (5.15米-3.8米-0.7米-0.4米)0.24米18 kN/米3=1.08kN/米铝合金门: 0.35 kN/3.8米=1.33 kN/米瓷砖外墙面: (4.2米-3.8米)0.5 kN/=0.2 kN/米水泥粉刷内墙面: (4.2米-3.8米)0.36 kN/=0.144kN/米合计: 2.75 kN/米底层(C轴):纵墙: (5.15米-2.9米-0.7米-0.4米)0.24米18 kN/米3=4.968kN/米铝合金窗: 0.35 kN

46、/2.9米=1.015kN/米瓷砖外墙面: (4.2米-2.9米)0.5 kN/=0.65kN/米水泥粉刷内墙面: (4.2米-2.9米)0.36 kN/=0.468kN/米合计: 7.10kN/米四.内墙自重:1.标准层纵墙: (3.3米-0.4米)0.20米18 kN/米3=10.44 kN/米水泥粉刷内墙面: 2.9米0.36 kN/2=2.088 kN/米合计: 12.53 kN/米2.底层:纵墙: (5.150米-0.4米)0.20米18 kN/米3=17.10 kN/米水泥粉刷内墙面: 4.75米0.36 kN/2=3.42kN/米合计: 20.52kN/米3.女儿墙:1100高墙

47、体自重: 0.24米1.1米18kN/米3=4.75kN/米100厚混凝土压顶: 0.1米0.24米25 kN/米3=0.6kN/米水泥粉刷层: (1.2米2+0.24米)0.5kN/米2=1.32kN/米 合 计 6.67kN/米4.天沟:现浇天沟: 2.13kN/米琉璃瓦自重: 1.05米1.1kN/米2=1.16kN/米合 计 3.29kN/米4.5竖向荷载作用下框架结构的内力计算取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为7.5米,由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载如图中的阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载,则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架使用于各节点上.

48、由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩.4.5.1等效均布荷载计算:集中荷载: 等效荷载梯形形均布荷载: ,等效荷载: 三角型均布荷载; 等效荷载 4.5.2 梁上荷载标准值计算1AB轴间框架梁:屋面板传给梁的荷载:框架梁自重标准值: 恒荷载: 活荷载: 楼面板传给梁的荷载:恒荷载: 活荷载: AB轴间框架梁的均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载2轴间次梁上均布荷载为:屋面板传给梁的荷载:恒荷载: 活荷载: 楼面板传给梁的荷载:恒荷载: 活荷载: 框架梁自重标准值: 墙体自重标准值: 轴间次梁的

49、均布荷载为:屋面梁:恒载=次梁自重+板传荷载活载=板传荷载楼面梁:恒载=次梁自重+墙体自重+板传荷载活载=板传荷载3BC轴间框架梁:由于框架结构中墙体不承重,为了 承受1/B轴上的荷载,在此轴上设一根的次梁,所以BC轴之间的板被划分为两块,在B1/B轴间的板,由于,应按单向板设计.荷载沿短向传递,在1/BC轴间的板,应按双向板设计.BC轴间的框架梁不仅有均布荷载,还有次梁传来的集中荷载,计算时可将,次梁的集中荷载化为,框架梁上的均布荷载.屋面荷载:次梁传给框架梁的荷载恒荷载:活荷载:屋面板传给梁的荷载框架梁自重标准值: 恒荷载: 活荷载: 楼面荷载:次梁传给框架梁的荷载: 楼面板传给梁的荷载:BC轴间框架梁的均布荷载为:屋面梁: 恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载= 楼面梁:恒载=梁自重+墙体自重+板传荷载= 活载=板传荷载= 4.5.3 柱上荷载标准值计算1A轴柱纵向集中荷载的计算:顶层柱:女儿墙天沟自重: 梁自重: 板传荷载:恒荷载: 活荷载:顶层柱恒载=女儿墙天沟自重+梁自重+