层办公楼设计计算报告书土木毕业设计方案.doc

CAD图纸截图在文档最后一页第一某些 建筑设计总阐明1、设计题目：综合办公楼设计为适应都市经济发展，拟于市经济开发区内新建一栋集办公、娱乐、购物、餐饮、旅馆于一体综合办公楼。2、建筑规模总建筑面积：约 8000；层 数：主体构造共 8 层；层 高：一、二层 4.2m，办公原则层 3.0m，客房层高 3.0m； 构造 类型：钢筋混凝土构造；构造 体系：主体采用框架构造。3、建筑技术条件3.1.气象条件 该地区主导风向全年为西北风，夏季为东南风，基本风压（地面粗糙度为B类），基本雪压。3.2.抗震设防烈度为7度（第一组），设计基本地震加速度值为。3.3.水文地质条件：(1)地形： 拟建场地地形平坦，II 类场地；(2)土层：自上而下为 素填土，厚约 1m ；砂质粘土，厚约 3m，地基承载力原则值；砾层，厚约 5-7m，地基承载力原则值。(3) 地下水：地下水静止水位为地表下12m，无侵蚀性；3.4.材料供应(1) 三材供应有保证，品种齐全；(2) 墙体材料采用混凝土空心砌块 (重度)。3.5.施工条件和能力(1) 在施工期间，为施工服务公司有：木材加工厂，钢筋混凝土预制构件厂，机械设备租赁公司。钢筋混凝土预制构件厂设在工地东面约3公里处 ，预制厂内设有普通预应力设备。木材加工厂，机械设备租赁公司皆设在离工地东面约3公里处。模板采用定型组装钢模，脚手架采用扣件钢管脚手架。. (2) 材料运送条件：钢材由铁路运至车站( 车站离施工工地约7.5公里 ) 。砂、石由砂石厂运至工地，木材、砖、瓦、石灰、水泥等材料从市区用汽车运至工地。(3)设备条件：有各类塔吊、自行式起重机、井架、混凝土搅拌机、灰浆机等，供工地使用。(4) 水电条件：照明、动力电可从重要街道接入，上下水均可与市政管网接通。(5)劳动力供应状况： 劳动力由建筑公司统一调配，可以满足施工中劳动力需要。(6)工程施工期限：参见定额工期。4、建筑阐明本工程为八层框架构造综合办公楼，一层为商场和快餐厅，二层为娱乐场，三至六层为办公楼，七、八层为旅馆，并设有电梯，满足多方面功能规定。构造安全有效期限为50年。在建筑设计时还考虑了防火规定，每层分为三个防火分区，并用防火门隔开。建筑排水采用外天沟有组织排水形式，共设有5个雨水口，屋面排水坡度为2.5%，找坡层采用1：8水泥炉渣做成。为考虑抗震规定，设计时尽量做到了平面简朴规则，竖向变化均匀，避免了大外挑和内缩，质量和刚度变化均匀，在构造设计时并考虑了屋顶鞭梢效应影响。在布置电梯间时布置在了中间位置，并依照高层建筑混凝土构造技术规程JGJ 3- 6.1.7规定，采用减薄墙体厚度并开设洞口办法减少剪力墙对框架影响。外墙粉刷采用奶黄色瓷砖贴面，内墙两遍摸灰成活。混凝土楼（地）面：室内为初装修，构造地面混凝土一次成活，原浆收面；上铺聚苯乙烯泡沫塑料板20厚（r=30KG/m3）；30厚细石混凝土随捣随抹平；预留50厚面层。构造设计计算书一：设计概况1.建设项目名称：综合办公楼（集购物，餐饮，娱乐，办公，旅馆于一体）2.建设地点：给定地基三3.设计资料：3.1.地质水文资料：依照工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，二类场地，表面为平均厚度1.0m左右素填土，如下为3.0m左右沙质粘土，承载力特性值为220 kN/m2，再下面为厚约5-7米砾层，其承载力特性值为300kN/m2。地下水位距地表最低为-12m,无侵蚀性，对建筑物基本无影响。3.2.气象资料：全年主导风向：西北风 夏季主导风向：东南风 基本风压为：0.35kN/m2（B类场地)基本雪压为：0.25kN/m23.3.抗震设防规定：七度三级设防3.4.底层室内重要地坪标高为0.000，室外地面标高-0.450米。二.构造计算书1.构造布置方案及构造选型1.1.构造承重方案选取 依照建筑功能规定以及建筑施工布置图，本工程拟定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见构造平面图。1.2.重要构件选型及尺寸初步估算1.2.1. 重要构件选型（）梁板柱构造形式：现浇钢筋混凝土构造（）墙体采用：混凝土空心砌块（重度12KN/平方米）（）墙体厚度：外墙:240mm，内墙:240mm（）基本采用：柱下独立基本1.3.重要构件选型及尺寸初步估算1.3.1. 重要构件选型横梁300*600，纵梁300*600，次梁CL1，CL2 :300500,CL3 200400,CL4 200300（混凝土C30 =14.3MP，=1.43MP）柱截面尺寸估算：该框架构造抗震级别为三级，轴压比限值为0.9（混凝土C35，=16.7，=1.57）边柱中柱边柱，中柱皆取600*600。为以便计算，1-8层柱截面尺寸不变。基本埋深2.5米，采用柱下独立基本。梁轴线取至板底，28层柱高即为层高，1，2层墙高4.2米，38层3.0米。底层柱高为基本顶面算起：H=4.2+0.45+1.6=6.25米， 2.抗震设计：2.1.重力荷载计算：1：屋面及楼面永久荷载原则值屋面（上人） 1:3水泥沙浆找平层 20mm 0.4kN/m2 1：8水泥炉渣 100mm 14*0.1=1.4 kN/m2 现浇钢筋混凝土板 120mm 3.0kN/m2共计4.7kN/m2 1-7层楼面： 瓷砖地面（涉及水泥粗沙打底） 0.55 kN/m2 现浇钢筋混凝土板 120mm 3.0kN/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m2共计3.8kN/m22：屋面及楼面可变荷载原则值 上人屋面均布活荷载原则值 2.0 kN/m2 楼面活荷载原则值 2.0 kN/m2 屋面雪荷载原则值 1.0*0.25=0.25 kN/m23：梁，柱，墙，门重力荷载计算：门：木门， 0.2 kN/m2窗：钢塑窗，0.35 kN/m22.2.梁，柱重力荷载原则值表：2.3.墙体重力荷载原则值（不扣除洞口）：2.4.门窗重力荷载原则值表：2.5.每层重力荷载原则值：2.6.重力荷载代表值：2.7.框架侧移刚度计算：8.框架抗侧移总刚度计算表： 2.9.横向水平荷载作用下框架构造内力和侧移计算：1：横向水平地震作用下框架构造内力和侧移计算将G9折算到主体构造顶层，即：=180.20*（1+3/2*3/26.4）=210.92KN此时，G8=10155.82+210.92=10366.74KN2.10.构造顶点假想位移计算：从而，基本自震周期：=1.7*0.7*=0.97S2.11.水平地震作用及楼层剪力计算：=0.85=0.85*（12801.366+12530.99+12154.54*3+12258.56+12805.5+10155.82+180.2）=82616.65KN =0.35 S =*0.08=0.0258 1*=0.0258*82616.65=2131.51KN1.4*=0.35*1.4=0.476=0.97，应当考虑顶部附加水平作用。n0.08T1+0.01=0.08*0.97+0.01=0.0876 FnnFEK= 0.0876*2131.51=186.72KN=1944.79*/计算成果如下表： /2.12.水平地震作用下位移验算：表中还计算了各层层间弹性位移角：从表中可以看出，层间弹性位移角最小值为1/923.381/550，满足规定。2.13.水平地震作用下框架内力计算：以第5轴线为代表进行计算。计算过程及成果见下表。 （注：1，柱轴力中负号表达拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力，相应右侧两根柱为压力。2，单位为KN*M，V单位为KN，长度单位为M。）3. 横向风荷载作用下框架内力和侧移计算：基本风压0.35kN/m2（B类场地)，迎风面=0.8，背风面=-0.5，H/B=26.4/55.2=0.478=0.97S，0=0.97*0.97*0.35= 0.329 Z=1+Hi/H3/Z =1+1.30*0.48/Z* Hi/H仍取第5轴线横向框架为代表进行计算。其负载宽度为7.2米，沿房屋高度分布风荷载原则值为q(Z)=7.2*0.35ZSZ =2.52ZSZ 最大层间位移角为1/1747.13，远不不大于1/550，满足规范规定。3.1.风荷载下框架内力计算：以第5轴线为代表进行计算。计算过程及成果见下表。 （注：1，柱轴力中负号表达拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力，相应右侧两根柱为压力。2，单位为KN*M，V单位为KN，长度单位为M。）4. 竖向荷载作用下框架构造内力计算：取第5轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2米，由于房间内布置有次梁，计算单元内一某些荷载通过次梁和纵梁以集中力方式传给横向框架，如图所示4.1.荷载计算：图中q1,代表横梁自重，为均布荷载；q2，分别为房间，走道传给横梁梯形和三角形荷载；P1，P2为由边纵梁，中纵梁直接传给柱恒载，涉及梁自重，楼板重和女儿墙等重力荷载。计算如下表：4.2内力计算：梁端，柱端弯矩采用弯矩二次分派法计算，（计算时先各节点不平衡弯矩进行第一次分派，并向远端有影响，传递系数为0.5，再将因传递弯矩引起不平衡弯矩进行第二次分派，整个弯矩分派和传递过程即告结束）。由于对称，可取用半边框架进行计算。梁端剪力有竖向荷载引起剪力和梁端弯矩引起剪力叠加。柱轴力由梁端剪力和节点集中力叠加得到。.三个假设：平面构造假定：以为每一方向水平力只由该方向抗侧力构造承担，垂直于该方向抗侧力构造不受力；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扭转作用。（表中M以顺时针为正。）从而得出竖向荷载作用下框架内力汇总表：（V以向上为正）5. 内力组合5.1. 横向框架梁内力组合：本工程框架抗震级别为三级。本工程考虑4种内力组合，对于1.2+1.4这种组合与考虑地震作用组合相比比较小，不起控制作用，故不予考虑。为便于施工和利于构造延性，对竖向荷载作用下梁端弯矩进行调幅，取调幅系数为0.8。 组合成果见下表。5.2.横向框架柱内力组合：取每层柱顶和柱底为控制截面，组合成果及柱端弯矩调节见下表。在考虑地震效应组合时，取屋面为雪荷载时内力进行组合。 横向框架A柱柱端组合弯矩值调节（对于及相应N）以上表中M以顺时针为正，N以受压为正，V以顺时针为正。表中组合成果为设计值，但抗震设计内力组合未乘以承载力抗震调节系数。横向框架B柱柱端组合弯矩值调节：6.配筋计算6.1.依照以上内力组合值进行梁，柱配筋：梁，柱纵向钢筋采用HRB400级热扎钢筋， =360N/平方米，箍筋采用HPB235钢筋， =210MPa，梁跨中配筋按T型梁计算， /=120/(600-35)=0.2120.1,此种状况不起控制作用，=min(L/3,b+Sn),计算梁端负弯矩配筋时吧梁底纵筋伸入支座，作为受压钢筋，再来计算梁顶配筋。由于该框架为三级抗震，梁端箍筋需要加密，加密区长度为max（1.5h,500）加密区箍筋间距为min(h/4,8d,150),箍筋最小直径为8毫米。6.2.判断梁T型截面类型：L/3=6000/3=， b+=300+3300=3600,取=mm.=120mm， h0=600-35=565mm =14.3MPa*(h0-hf/2)=1.0*14.3*120*(565-35)=1733.16KN/m各层梁均为第一类T型梁。计算表格如下：6.3.节点设计：本框架为三级抗震级别，不必进行节点核心区抗震受剪承载力计算，只需符合抗震构造办法是规定。框架节点核心区箍筋最大间距及最小直径不应低于框架柱端箍筋加密区构造规定。对于本框架，=0.08，=0.97%0.4%.合理。纵向受力钢筋在节点锚固和搭接：（1）框架中间层节点： 中间层中间节点处：柱纵向钢筋应当持续穿过节点，不应在中间各层节点内截断。框架梁上部纵向钢筋应贯穿中间节点。 中间层端节点处：在框架中间层端节点处，当框架梁上部纵向钢筋用直线锚固方式锚入端节点时，锚固长度不应不大于=1.05，尚应伸过柱中心线不不大于5d。 （2）框架顶层节点： 顶层中间节点处：柱纵向钢筋应伸至柱顶。采用直线锚固方式，自梁底边算起锚固长度不不大于。 顶层端节点采用柱内搭接方式，此时顶层端节点处梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋搭接连接可沿柱外设立，其搭接长度不应不大于1.7。其中柱外侧纵向钢筋应当伸至柱顶并向内弯折，弯折段水平投影长度不要不大于12d。=1.05=1.0540d=1.054020=840mm6.4.梁配筋：表中弯矩值为梁端组合最不利弯矩化成支座边沿弯矩值。 依照抗震规定，需要对梁端箍筋进行加密，加密区按1.5h和500mm两者中大值取用。由于梁高为600mm，这里加密区长度取1000mm.加密区箍筋最大间距：本项目为三级抗震，规定加密区箍筋最大间距为纵向钢筋直径8倍，梁高1/4和150mm三者中最小值。这里加密区箍筋间距取100mm。6.5.柱配筋：从柱内力组合表中可以看出，最不利内力组合从及相应N，和及相应M两组组合中产生，应分别进行计算。 由=1b=1.0*0.518*16.7*600*560/1000=2906.6KN，若N q3取总用水量Qq1q2（4）管道选取：d=(4q/1000v)1/2管径选为DN100 mm其中V为经济流速选为1.6m3/s（5）消防竖管管径d=(4q/1000v)1/2依照规定管径选取DN65 mm4.2、用电量计算：施工用电重要涉及动力用电和照明用电，其用电量计算为P=（1.051.1）(K1*P1/cos+K2*P2+ K3*P3+ K4*P4)式中 P供电设备总需要量（KV*A） P1电动机额定功率（KW） P2电焊机额定功率（KV*A） P3室内照明容量（KW） P4室外照明容量（KW） cos电动机平均功率因素（普通为0.650.7，最高为0.750.78） K1、K2、K3、K4需要系数施工现场照明用电量所占比重较动力用电量要得少得多，因此在预计总用电量时可以不考虑照明用电量，只要在动力用电量之外再加上10%作为照明用电量即可。考虑到系统总容量应在中心变电室安装2台干式节能型变压器400KW，配电柜3台，计量柜1台。5、施工现场平面布置如平面布置图所示6、重要施工办法和施工技术6.1：施工测量6.1.1、场区平面控制网：按设计图纸上坐标控制点进行场区建筑方格网测设，并对建筑方格网轴线交点角度及轴线距离进行测定。6.1.2、建筑定位放线：（）建筑物平面控制网测设：建筑物平面控制网定位根据为各建筑物在场区平面控制网中相对位置。）平面控制网精度规定：依照建筑构造和使用特点，布网精度为二级，测角中误差为 12，边长相对误差为 1/15000。（）建筑物高程控制网测设：高程引入采用原场区内已知水准点进行测设，本工程布设4个暂时水准点，构成建筑物高程控制网，控制网测量采用附和测法。闭合差规定： L：为附和线路长度。（）测设轴线控制桩：依照已布好建筑物平面控制网，测设轴线控制桩，测设时以两端控制桩为准，测定该边控制桩，并校核各桩间距，精度同平面控制网。6.1.3、基本施工测量：由于建筑平面控制桩及轴线控制桩距基本外边线较远。在基本开挖时，不易被破坏，故在开挖基本时不需引桩。基本开挖撒线宽度不应超过15 cm。6.1.4、主体构造施工测量：（）构造竖向投测：采用激光经纬仪天顶内控法进行竖向投测。均在第一流水段内设四个内控点，控制点设在首层楼面上，采用20020010预埋铁板做控制点（加活动盖板保护）。二层以上构造施工时，均在控制点上方预留200200方孔，设有机玻璃十字丝接受靶。激光经纬仪设在首层控制点上对准接受靶，照准部进行水平向360回转，当回转圆心同接受靶某圆心轨道重叠时即拟定了轴线投测点位置，并采用正倒镜法校核。（）施工层放线：放线前应在平面上校核轴线，闭合后测设细部轴线，后以此为准测量墙、柱、梁、洞口边线，各部位放线容许误差不超限。（）高程竖向传递：工程构造施工时按划分流水段，设标高传递点分别向上进行传递，以保证在各流水段施工层上附近有三个标高点，进行互相校核。6.2.基坑土方开挖采用机械开挖结合人工清基方式。先用1台-100反铲挖掘机开挖，边坡按1：0.67放坡，坡面抹水泥沙浆。回填土就地堆放。剩余土人工装车，小型机械运出场外。6.3.钢筋工程6.3.1、原材料：（）钢筋采购和进场检查应严格按采购程序、产品标记和可追溯性程序、进货检查和实验程序等关于程序规定执行。（）钢筋进场应备有出厂质量证明，物资人员应对其外观、材质证明进行检查、核对无误后方可入库。（）使用前按施工规范规定进行抽样实验及见证取样，合格后方可使用。（）钢筋堆放：钢筋在现场堆放应符合现场平面图规定，并保证通风良好。钢筋下侧应用木方架起，高出地面。下雨前应用苫布盖严。 、钢筋保护层：基本：75mm； 梁柱、外墙外侧：25mm； 板、墙：15mm6.3.2、钢筋加工配料：（）钢筋在钢筋棚加工配料，运至施工现场后绑扎成型。（）钢筋加工前，应将钢筋表面杂物清除干净。（）级钢筋末端需做180弯钩。（）箍筋弯钩角度为135，弯钩平直长度不不大于箍筋直径10倍。（）依照钢筋使用部位、接头型式、接头比例合理配料。6.3.3、钢筋连接：钢筋连接分竖向和水平向钢筋接头。底板钢筋，基本插筋和柱中钢筋连接采用闪光对焊；局部辅搭接焊；楼板钢筋采用搭接接头。6.3.4、楼板钢筋绑扎：（）工艺流程：核验模板标高 弹钢筋位置线 绑扎底层钢筋 安放垫块 敷设专业管线 安放马凳 标记上层钢筋网间距 绑扎上层钢筋 申报隐检 隐检查收签证 转入下道工序。（）双层钢筋网片之间设钢筋马凳，以保证上部钢筋位置.（）楼板钢筋绑扎后，禁止在上面行走。为防止浇筑混凝土时工人踩坏钢筋，铺脚手板作行走平台，供人行走，灌溉混凝土中派钢筋工专门负责钢筋修理。（）楼板上孔洞应预留，当洞口尺寸不不不大于300 mm时不另加钢筋，板内钢筋不得截断，由洞边绕过；当洞口尺寸不不大于300 mm时应按设计及有关设备安装规定设立洞边附加筋或小梁预埋件；在负弯筋处加设矮马凳。6.3.5、浇筑砼过程中，安排专职钢筋工值班，发现钢筋位移和变形后及时修复，保证钢筋间距、位置、保护层始终符合设计规定。6.3.6、二次浇筑时，钢筋应先用钢筋扳手校正钢筋位置，调直、除污、除锈，然后再绑扎分布筋。6.4：模板工程主体工程要达到清水混凝土目的，重要依托模板设计合理，安装精度高，拆模时混凝土强度达到规定，办法对的。该工程顶板采用15mm厚竹胶合板，内外楞为白松。、模板体系（1）楼板模板：面板采用15 mm厚防水胶合板，次龙骨用5070 mm白松木方，间距400 mm，主龙骨用70100 mm白松木方，间距950 mm。为满足板面平整度规定，所有木方用压刨将接触板面正、反面刨平。阴角单独配制阴角模，阴角模与墙面相接处夹5 mm厚海绵条，见图。模板缝隙用胶带封严，楼板模板接缝处采用硬拼，并保证其接缝高差平整。竖向支撑采用碗扣式脚手架，立杆间距900 mm，上面设可调顶托,设两道水平杆。（2）门、窗洞口模板：门、窗洞口使用工具式模板，见图。（3）楼梯模板：楼梯模板采用12厚多层板配50100 mm木方构成，在弹好位置线后支设，下部支撑同顶板，支设时按不同装修作法留出装修层。、支、拆模工艺流程：设计模板图 模板拼装 刷脱模剂 弹模板位置控制线（距模板500 mm） 模内杂物清理 支外侧模板 支内侧模板 支钢管斜支撑 调节加固模板 预检模板并签字 砼浇筑 养护 检查砼强度 拆模申请 审批申请 拆模 修整模板 刷脱模剂 码放模板 进入下一循环。、支模质量规定:（）模板及支架必要具备足够强度、刚度和稳定性。（）模板接缝不不不大于2.5 mm。4、模板拆除：（）非承重模板拆除时，构造混凝土强度应不低于1.2MPa。（）承重模板拆除时混凝土强度100。（）拆模顺序为后支先拆，先支后拆，先拆非承重模板，后拆承重模板。（）拆模时不要用力过猛过急，拆下来木料要及时运走、整顿。6.5：混凝土工程该工程主体构造混凝土均采用自拌混凝土，泵送至浇筑部位。1、楼板混凝土施工：（）楼板混凝土按流水段划分两段浇筑。（）楼板混凝土