毕业设计(论文)--扬州市某五层综合办公楼设计.doc

扬州大学本科生毕业设计

扬州大学毕业设计计算书

摘 要

工程为综合办公楼，楼层共五层，办公楼地处于扬州市区。
经过细致的方案论证，本工程上部结构采用钢筋混凝土框架结构,基础采用钢筋混凝土柱下条形基础。地震作用计算采用底部剪力法；水平地震作用下的内力计算采用D值法；竖向恒载和活载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。内力组合考虑结构构件的地震作用效应与其它荷载效应的基本组合及无地震作用效应的其它荷载效应的基本组合两种情况，得出框架梁柱的控制内力，进而完成了梁柱截面的配筋计算。同时还进行了基础的设计及零星构件的设计。利用PKPM软件对本工程进行了结构校核设计。

ABSTRACT

The Yangzhou City, a project for Yangzhou University ,College
of Environmental Science and Engineering,Building B.the main five,
six local.
After complicated analysis,the frame structure of reinforced concrete is adopted for the superstructure of this building.The horizontal earthquake is calculated by the bottom-shear method, the D method is applied to calculate the stress of a frame under horizontal earthquake. Considering the two cases: the basic combination of the earthquake and the load and the basic combination of the load and no earthquake , the load effect combination is carried off. So according to the stress and of beams and columns , the section design is finished .The design of foundation and other member are carried on. The software of PKPM is applied to design and to check the pictures of the structure construction.

KEYWORD: architectural design， structural design，earthquake action，frame structure,double-moment-divided method ,
load effect combination， section design

目 录

1. 工程概况………………….……………………………….…… ….….1

2. 梁柱截面估算……………….………………………….……………….6

3. 抗震设计……………….. …………………………….. …………10

4. 竖向荷载作用下框架内力计算……………………….…… …….….45

5. 框架内力组合…………………...……………………………….. . 69

6. 框架梁、框架柱截面设计.…………………………….………………78

7. 基础设计………………………………………………………...…… 95

8. 楼梯设计………………………………………………………...…… 129

8．现浇楼板、连续梁设计……………………………….……………. 135

第一章 工程概况

本工程是扬州市某综合办公楼。主体五层。层高为3.6m,总高度为18.2m。
根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068——2001）
1.0.5 本工程属于普通房屋和构筑物，结构的设计使用年限为50年。
1.0.8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。本工程按建筑物类型属于一般的房屋，破坏结果严重，安全等级属于二级。
一 、设计资料
1.工程名称：扬州市综合办公楼
2.面积：2969.5平方米
3.层数：五层
4.结构型式：现浇混凝土框架结构
5.工程地点：扬州市
6.设计方案见附图
7.气象资料：（1）、基本风压值：0.4
（2）、基本雪荷载：0.4
（3）、主导风向： 东南风
8.工程地质资料：
（1） 天然地面以下1.0~1.5m为人工填土，其下为粉土、密实，含少量铁锰质，厚度大于10m,可作为持力层，地基承载力特征值fak=200kPa.
(2) 场地土类别为二类，地基土不液化。
（3） 地下水位在地表以下1.8m，无侵蚀性。
（4） 场地平整后，绝对标高为10m.
9.楼面活载
（1）、楼面荷载按建筑结构荷载规范使用；
（2）、非上人屋面均布活载为0.5。
10.地震设防烈度：7度（0.15g）
11、施工技术条件：施工条件比较完善
附：根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2001（以下简称荷载规范）。
3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
（1）民用建筑楼面均布活荷载标准植按规定采用
楼面取 2.0
厕所、走廊、楼梯取 2.5
（2）荷载规范屋面均布活荷载规定采用
不上人屋面 0.5

二、结构方案确定
抗震规范6.1.1现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度：7度(0.15g)抗震设防地区框架结构最大高度为，本工程平面、立面规则，高度18.20m选用框架结构比较适宜。楼（屋）盖采用现浇板肋梁体系，柱下条形基础。
1、根据抗震规范3.1.1本建筑工程抗震设防类别为丙类。
2、抗震规范6.1.2丙类建筑的抗震等级三级。
选用材料：
根据抗震规范3.9.2第二条选用材料如下：
1、混凝土强度等级的选用：主体框架、楼梯和楼板，基础均采用强度等级为C35混凝土；
2、钢筋的选用：柱梁的受力钢筋为HRB400级钢，箍筋为HRB400级钢，现浇板的受力钢筋为HRB400级钢；
3、墙体选用：内、外墙均用200加气混凝土砌块。

第二章 梁柱截面估算

一、梁柱截面估算
（1）梁：hb=(1/8～1/12)l bb=(1/2～1/3) hb
《建筑抗震设计规范》规定：
梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：
　　 1、 截面宽度不宜小于200mm；
　　 2、 截面高宽比不宜大于4；
　　 3 、净跨与截面高度之比不宜小于4。
（2）柱：柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。
Ac≥
柱轴压力设计值：
：考虑地震作用组合柱轴力增大系数，边柱1.3，不等跨内柱1.25，等跨内柱1.2
F：按简支状态柱的受荷面积
ge：楼面荷载近似取值 13～15KN/m2
n：验算截面以上楼层层数
Ac：柱估算截面面积
：柱轴压比限值，按抗震等级确定。
《建筑抗震设计规范》规定：
柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求：
　　 1、截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm。
　　 2、 剪跨比宜大于2。
　　 3、截面长边与短边的边长比不宜大于3。

二、柱网尺寸,层高和梁柱截面尺寸的确定
1、框架结构柱网布置图

柱网布置图
2.计算高度确定
计算简图中的杆件以计算轴线表示，柱取截面形心线，梁取截面形心线。框架计算高度：除底层外的其余各层都取建筑层高。底层高度取基础顶面到二层楼面梁顶的距离，框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。
3、梁柱界面尺寸的确定
（1）柱
中柱的截面估算
按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力：
恒载
活载
估算柱轴力设计值
Ac≥
中柱的截面尺寸为600mm450mm
边柱的截面估算：
A轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力：
恒载
活载
Ac≥
边柱的截面尺寸为450mm500mm
① 向框架梁1（跨度L=6900mm）

梁的截面尺寸为250×750mm2
②纵向框架梁2（跨度L=2100 mm）

梁的截面尺寸为250×400mm2
③纵向框架梁3（L=5400mm）

梁的截面尺寸为250×750mm2
（3） 板尺寸的确定
此结构楼层统一采用现浇楼板
a.单向板的截面设计要点：
现浇钢筋混凝土单向板的厚度h除应满足建筑功能外，还应符合下列要求：
跨度小于1500mm的屋面板 h50mm
跨度大于等于1500mm的屋面板 h60mm
民用建筑楼板 h60mm
工业建筑楼板 h70mm
行车道下的楼板 h80mm
此外，为了保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40（连续板）、1/35（简支板）以及1/12（悬挑板）。
b.双向板的截面设计要点：
双向板的厚度不宜小于80mm。由于饶度不另作验算，双向板的厚度与短跨跨长的比值应满足刚度要求：
简支板 （工程中一般取为）
连续板
综合楼板层强度，刚度等结构要求，以及防水，隔音（声）等建筑功能要求和水电设备安装管道穿越等设计要求。

第三章 抗震设计
根据《抗震规范》1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
5.1.3 计算地震作用时，建筑物的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表3.1采用。
表3.1
可变荷载种类
组合值系数
雪荷载
0.4
屋面活荷载
不计入
按实际情况计算的楼面活荷载
1.0
按等效均布荷载计算的楼面活荷载
藏书库、档案库
0.8
其他民用建筑
0.5

5.1.6 结构抗震验算，应符合下列规定：
7度和7度以上的建筑结构（木结构房屋除外），应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。
5.2.5 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：
式中——第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；
——剪力系数，七度区基本周期小于3.5s的结构，基本周期加速度为0.15g的地区为0.024，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数。
——第j层的重力荷载代表值。
本工程为7度，需进行抗震设计。
一、重力荷载代表值计算
1．防水砂浆防潮层
20厚1:2水泥砂浆掺5%避水浆 0.02×20=0.4 kN/m2
合 计 0.4kN/m2
2．地砖楼面（带防水层）
10厚地砖楼面，干水泥擦缝 0.01×20=0.2kN/m2
5厚1:1水泥细砂浆面综合层 0.005×20=0.1kN/m2
30厚C20细石混凝土 0.03×20=0.6kN/m2
20厚1:3水泥细砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/m2
120厚现浇钢筋混凝土楼面 0.12×25=3.0 kN/m2
合 计 4.3kN/m2
3．抹水泥砂浆顶棚
刷(喷)涂料
6厚1:2.5水泥砂浆粉面 0.006×20=0.12kN/m2
6厚1:3水泥砂浆打底 0.006×12=0.12kN/m2
合 计 0.24kN/m
4. 毛毡防水屋面(有保温层，隔气层)
毛毡四油，热铺绿豆沙一层
冷底子油一道
40厚C20细石混凝土，内配φ4@150双向钢筋 0.04×20=0.80kN/m2
20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 kN/m2
保温层 0.25kN/m2
120厚现浇钢筋混凝土屋面 0.12×25=3kN/m2
合 计 4.85kN/m2

5. 柱
450mm×550mm柱自重 0.45×0.55×25=6.187kN/m
20厚水泥砂浆 （0.45×0.02×2+0.55×0.02×2）×20=0.8kN/m

450mm×600mm柱自重 0.45×0.6×25=6.75kN/m
20厚水泥砂浆 （0.45×2+0.6×2）×0.02×20=0.84kN/m

550mm×600mm柱自重 0.6×0.55×25=8.25kN/m
20厚水泥砂浆 （0.555×2+0.6×2）×20=0.92kN/m

合 计 23.747kN/m
6. 梁
250mm×400mm梁自重 0.25×(0.4-0.12)×25=1.75kN/m
20厚水泥沙浆 ［(0.4-0.12)×2+0.25］×0.02×20=0.24kN/m
合 计 2.074kN/m
250mm×700mm梁自重 0.25×(0.7-0.12)×25=3.625kN/m
20厚水泥沙浆 ［(0.7-0.12)×2+0.25］×0.02×20=0.564kN/m
合 计 4.189kN/m
250mm×750mm梁自重 0.25×(0.75-0.12)×25=3.937kN/m
20厚水泥沙浆 ［(0.75-0.12)×2+0.25］×0.02×20=0.604kN/m
合 计 4.541kN/m

重力荷载代表值计算（墙的单位荷载代表值为3kN/m,铝合金、木门窗单位荷载为0.45kN/m）
一层上：
1. 梁
250×400mm 45×3.9+3.3=178.8m
178.8×2.074=370.83kN
250×700mm 6.9×12=82.8m
82.8×4.189=346.849kN
250×750mm 7.5×12=90m
90×4.514=406.26kN
合计：1123.939kN
2.柱
450×550mm 24×(3.6-0.12) ×6.897×0.5=291.77kN
450×600mm 2×(3.6-0.12) ×7.59×0.5=26.41kN
550×750mm 10×(3.6-0.12) ×9.17×0.5=159.55kN
合计：477.73kN
3.墙
纵墙 A~ C轴 ①轴（3.6×0.5-0.75）×（7.5-0.3-0.25）×3=21.89kN
③⑤⑦⑨⑩⑿轴同①轴
小计：21.89×7=153.23kN
C~D轴 ①③④⑤⑦⑨⑩⑿轴
（3.6×0.5-0.7）×（6.9-0.3-0.25）×3=20.95Kn
小计：20.95×8=167.6kN
横轴 A轴 （3.6×0.5-0.4）×（3.9-0.45）×3×11=159.39kN
B轴 （3.6×0.5-0.4）×3.9×4×3=65.52kN
C轴 （3.6×0.5-0.4）×（3.9-0.45）×3×6=86.94kN
D轴 （3.6×0.5-0.4）×(3.9-0.45﹚×3×11=14.49kN
卫生间 （3.6×0.5-0.4）×﹙3.9-0.45﹚×3=14.49kN
（3.6×0.5-0.4）×3.3×3=13.86kN
合计：820.42kN

4.板：
120mm板厚 43.4×14.9×4.54=2935.83kN
扣楼梯洞口 ﹙6.9＋5.4﹚×3.9×4.54=217.78kN
板重合计：2935.83－217.78=2718.05kN
5.细部
门 窗：（按门窗的一半来计算上下层）3.6×0.5=1.8m
D轴 C—2 （2.8—1.8）×2.1×10×0.45=9.45kN
M—5 （2.1-1.8）×2.1×0.45=0.284kN
D/2轴 M—4 （2.1—1.8）×0.9×0.45=0.122kN
C轴 M—2 （2.2-1.8）×1. 4×0.45×2=0.504kN
M—3 （2.2-1.8）×0.9×0.45=0.122Kn
B轴 M—2 （2.2-1.8）×1. 4×0.45×2=0.504kN
A轴 C—1 ﹙2.8-1.8﹚×3.45×0.45×9=13.97kN
M—1 (3.1-1.8) ×1.73×0.45×4=4.048kN
③、⑩轴 M—2 （2.2-1.8）×1. 4×0.45×2=0.504kN
③/2轴 M—4 （2.1—1.8）×0.9×0.45=0.122kN
⑿轴 C—3 （3.2-1.8）×6.9×0.45=4.347kN
C—6 （2.8-1.8）×2.1×0.45=0.945kN
C—4 （2.8-1.8）×5.4×0.45=2.43kN
扣洞口： C—2洞口 1.8×2.1×3×10=113.4kN
C—1洞口 1.8×3.45×3×9=167.67kN
C—3洞口 1.8×6.9×3=37.26kN
C—6洞口 1.8×2.1×3=11.34kN
C—4洞口 1.8×5.4×3=29.16kN
M—4洞口 2.1×0.9×3×2=11.34kN
M—2洞口 2.2×1.4×3×6=55.44kN
M—3洞口 2.2×0.9×3=5.94kN
M—5洞口 ﹙2.1－1.8﹚×21×3=1.89kN
M—1洞口 ﹙3.1－1.8﹚×1.73×3×4=26.99kN
扣洞⑤⑦⑨轴 2.1×﹙1.8－0.75﹚×3×3＋1.2×﹙1.8－0.4﹚×3=24.885kN
小计：485.315kN

楼梯： 0.15×0.3×0.5×1.78×12×25＋2.5×0.12×3.9×25＋√（0.82 0.32 ）×0.12×1.78×25＋0.25×0.16×﹙3.9-0.45﹚×25=50.16kN
南雨棚
250×500 梁自重
0.25×（0.5-0.12）×25=2.375kN
((0.4-0.12) ×2＋0.25) ×0.02×20=0.324kN
小计：2.699Kn
南面雨棚 梁：（2＋2＋3.9）×2.699=21.322kN
板：（3.9×2）×2×﹙4.3＋0.4＋0.02﹚=73.632kN
北面雨棚 梁：﹙1.3×2＋3.9﹚×2.074×2.074=13.481kN
板： 3.9×1.3×﹙4.3＋0.4＋0.02﹚=23.93kN
小计：132.36kN

二层下：
1.柱
450×550mm 24×(3.6-0.12) ×6.897×0.5=291.77kN
450×600mm 2×(3.6-0.12) ×7.59×0.5=26.41kN
550×750mm 10×(3.6-0.12) ×9.17×0.5=159.55kN
合计：477.73kN
2.墙
纵墙 A~ C轴 ①轴（3.6×0.5）×（7.5-0.3-0.25）×3=37.53kN
③⑤⑦⑨⑩⑿轴同①轴
小计：37.53×8=300.24kN
C~D轴 ①③④⑤⑦⑨⑩⑿轴
（3.6×0.5）×（6.9-0.3-0.25）×3×8=274.32kN

横轴 A轴 （3.6×0.5）×（3.9-0.45）×3×11=204.93kN
B轴 （3.6×0.5）×3.9×6×3=126.36kN
C轴 （3.6×0.5）×（3.9-0.45）×3×6=111.78kN
D轴 （3.6×0.5）×(3.9-0.45﹚×3×11=204.94kN
卫生间 （3.6×0.5）×3.9×3=21.06kN
（3.6×0.5）×3.3×3=17.82kN
合计：1262.05kN

3.细部
门 窗：（按门窗的一半来计算上下层） 3.6×0.5=1.8m
D轴 C—5 0.8×1.8×0.45=0.645Kn
C—2 0.8×2.1×10×0.45=7.56kN

D/2轴 M—4 1.8×0.9×0.45=0.729kN
C轴 M—2 1.8×1. 4×0.45×2=2.268kN
M—3 1.8×0.9×0.45=0.729kN
B轴 M—2 1.8 ×1. 4×0.45×3=3.402kN
M—3 1.8×0.9×0.45=0.729kN
A轴 C—1 0.8×3.45×0.45×11=13.662kN
③、⑩轴 M—2 1.8×1. 4×0.45×2=2.268kN
③/2轴 M—4 1.8×0.9×0.45=0.729kN
⑿轴 C—3 0.8×6.9×0.45=2.484kN
C—6 0.8×2.1×0.45=0.945kN
C—4 0.8×5.4×0.45=1.944kN
扣洞口： D轴 0.8×1.8×3=4.32kN
B轴 1.8×1.4×3＋1.8×0.9×3=12.42kN
A轴 0.8×3.45×3×2=16.56kN

楼梯： 0.15×0.3×0.5×1.78×12×25＋√﹙3.32 ＋1.82) ×0.12×1.78×25＋0.25×0.16×﹙3.9-0.45) ×25×2=68.2kN

二层上：
1.梁
250×400mm 45×3.9+3.3=178.8m
178.8×2.074=370.83kN
250×700mm 6.9×12=82.8m
82.8×4.189=346.849kN
250×750mm 7.5×12=90m
90×4.514=406.26kN
合计：1123.939kN
2.柱
450×550mm 24×(3.6-0.12) ×6.897×0.5=291.77kN
450×600mm 2×(3.6-0.12) ×7.59×0.5=26.41kN
550×750mm 10×(3.6-0.12) ×9.17×0.5=159.55kN
合计：477.73kN
3.墙
纵墙 A~ C轴 ①轴（3.6×0.5-0.75）×（7.5-0.3-0.25）×3=21.89kN
③⑤⑦⑨⑩⑿轴同①轴
小计：21.89×7=153.23kN
C~D轴 ①③④⑤⑦⑨⑩⑿轴
（3.6×0.5-0.7）×（6.9-0.3-0.25）×3=20.95Kn
小计：20.95×8=167.6kN
横轴 A轴 （3.6×0.5-0.4）×（3.9-0.45）×3×11=159.39kN
B轴 （3.6×0.5-0.4）×3.9×4×3=65.52kN
C轴 （3.6×0.5-0.4）×（3.9-0.45）×3×6=86.94kN
D轴 （3.6×0.5-0.4）×(3.9-0.45﹚×3×11=159.39kN
卫生间 （3.6×0.5-0.4）×﹙3.9-0.45﹚×3=14.49kN
（3.6×0.5-0.4）×3.3×3=13.86kN
合计：842.31kN

4.板：
120mm板厚 43.4×14.9×4.54=2935.83kN
扣楼梯洞口 ﹙6.9＋5.4﹚×3.9×4.54=217.78kN
板重合计：2935.83－217.78=2718.05kN
5.细部
门 窗：（按门窗的一半来计算上下层） 3.6×0.5=1.8m
D轴 C—2 （2.8—1.8）×2.1×10×0.45=9.45kN
D/2轴 M—4 （2.1—1.8）×0.9×0.45=0.122kN
C轴 M—2 （2.2-1.8）×1. 4×0.45×2=0.504kN
M—3 （2.2-1.8）×0.9×0.45=0.122kN
B轴 M—2 （2.2-1.8）×1. 4×0.45×3=0.567kN
M—3 （2.2-1.8）×0.9×0.45=0.122kN
A轴 C—1 ﹙2.8-1.8﹚×3.45×0.45×9=13.97kN
M—1 (3.1-1.8)×0.45×11=17.07kN
③、⑩轴 M—2 （2.2-1.8）×1. 4×0.45×2=0.378kN
③/2轴 M—4 （2.1—1.8）×0.9×0.45=0.122kN
⑿轴 C—3