公司办公楼毕业设计方案.doc

郑州大学当代远程教诲毕 业 设 计题 目：公司办公楼构造设计 入 学 年 月_ _10月姓 名_ _学 号_ _专 业_土木工程_联 系 方 式_ _学 习 中 心_ _指 导 教 师_ _完毕时间_9_月_22_日目 录摘要.1核心词.1正文21绪 论.21.1 工程背景.21.1.1 设计资料.21.1.2 材料 .31.2 工程特点.31.3 本章小结.32 构造设计.42.1 框架构造设计计算.42.1.1工程概况.42.1.2设计资料.42.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度拟定52.1.4荷载计算.72.2 板计算.92.2.1 设计资料.92.2.2 楼面板.92.2.3 屋面板.122.3 楼梯设计.152.3.1计算简图及截面尺寸.152.3.2 设计资料.152.3.3 梯段板计算.162.3.4 平台板计算.162.3.5 平台梁计算.172.4 基本设计.182.4.1 设计资料.182.4.2基本截面拟定.182.4.3基本梁内力计算.183.结 论.22参照文献.23致 谢.24评审表.25摘 要本设计重要进行了构造设计。在拟定框架布局之后，先进行了梁柱截面、梁跨度及柱高度拟定，接着进行荷载计算（恒载及活荷载），计算配筋并绘图，后进行了板计算。此外还进行了构造方案中室内楼梯设计，完毕了梯段板、平台板、平台梁等构件内力和配筋计算及办公楼基本设计。核心词框架 构造设计 荷载 正 文1.绪 论1.1 工程背景本项目位于郑州市高新开发区，为地上六层钢筋混凝土框架构造体系，占地面积约为960.96 m2，总建筑面积约为5874.56m2；层高3.6m,平面尺寸为18.3m52.0m。采用桩基本，室内地坪为0.000m，室外内高差0.6m。构造形式为框架构造，框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。1.1.1 设计资料1.1.1.1 自然条件1、气温：冬季室外计算温度9，夏季室外计算温度33。2、年降水量：680mm，最大冻土深度300mm。3、场区地势平坦，地层分布较为规律，类场地。4、平均风速：夏季为2.8m/s，主导风向：南风；冬季为3.5m/s，主导风向：东北风。5、雪载荷：0.2 kN/ m2。6、地下水位：常年地下水位较深，水质对混凝土无侵蚀。1.1.1.2 工程地质条件建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下论述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.51.0米，岩性特点，团粒状大孔构造，欠压密。粉质粘土层（第二层），地质重要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具备大孔构造，厚度约3.0米，qsk=3540kPa。粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米， qsk=3035kPa。粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=4060kPa,qpk=1500kPa。不考虑地下水。1.1.1.3 地基土指标自然容重1.90g/cm2，液限25.5，塑性指数9.1，空隙比0.683，计算强度150kp/m2。1.1.1.4 地震设防烈度7度1.1.1.5 抗震级别三级1.1.1.6 设计地震分组场地为1类一组Tg（s）=0.25s （表3.8高层建筑构造）1.1.2 材料柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基本采用C30，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。1.2 工程特点本工程为六层，主体高度为21.6米，属高层建筑。高层建筑采用构造可分为钢筋混凝土构造、钢构造、钢-钢筋混凝土组合构造等类型。依照不同构造类型特点，对的选用材料，就成为经济合理地建造高层建筑一种重要方面。通过构造论证以及设计任务书等实际状况，以及本建筑自身特点，决定采用钢筋混凝土构造。在高层建筑中，抵抗水平力成为拟定和设计构造体系核心问题。高层建筑中惯用构造体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们组合。高层建筑随着层数和高度增长水平作用对高层建筑机构安全控制作用更加明显，涉及地震作用和风荷载，高层建筑承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用机构体系又密切有关。不同构造体系，合用于不同层数、高度和功能。框架构造体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载构造体系。这种体系合用于多层建筑及高度不大高层建筑。本建筑采用是框架机构体系，框架构造长处是建筑平面布置灵活，框架构造可通过合理设计，使之具备良好抗震性能；框架构造构件类型少，易于原则化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇构造，本建筑采用现浇构造。 由于本次设计是办公楼设计，规定有灵活空间布置，和较高抗震级别，故采用钢筋混凝土框架构造体系。1.3 本章小结本章重要阐述了本次设计工程概况、有关设计资料、高层建筑某些特点以及综合本次设计所拟定构造体系类型。2.构造设计2.1框架构造设计计算2.1.1 工程概况本项目为6层钢筋混凝土框架构造体系，占地面积约为960.96 m2，总建筑面积约为5874.56 m2；层高3.6m平面尺寸为18.3m52.0m。采用桩基本，室内地坪为0.000m，室外内高差0.6m。框架平面同柱网布置如下图：图2-1 框架平面柱网布置框架梁柱现浇，屋面及楼面采用100mm厚现浇钢筋混凝土。2.1.2 设计资料2.1.2.1气象条件:基本风荷载W。=0.35kN/ m2；基本雪荷载为0.2 KN/ m2。2.1.2.2楼、屋面使用荷载：走道：2.5kN/ m2；消防楼梯2.5kN/ m2；办公室2.0kN/ m2；机房8.0kN/ m2，为安全考虑，均按2.5kN/ m2计算。2.1.2.3 工程地质条件：建筑物场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下论述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.51.0米，岩性特点，团粒状大孔构造，欠压密。粉质粘土层（第二层），地质重要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具备大孔构造，厚度约3.0米， 粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米，粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，不考虑地下水。场地位1类一组Tg（s）=0.25s （表3.8高层建筑构造）2.1.2.4 屋面及楼面做法：屋面做法：20mm厚1：2水泥砂浆找平；100140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩；100mm厚现浇钢筋混凝土楼板；15mm厚纸筋石灰抹灰。楼面做饭：25mm厚水泥砂浆面层； 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm纸筋石灰抹灰 2.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度拟定2.1.3.1 初估截面尺寸(1)柱：bh=600mm600mm(2)梁：梁编号如下图：L1：h=(1/121/8)7800=650975 取h=700mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)700=233350 取b=300mmL2：h=(1/121/8)2700=225338 取h=450mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)450=130225 取b=250mmL3：h=(1/121/8)4000=333500 取h=450mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)450=150225 取b=250mmL4：h=(1/121/8)3600=300450 取h=400mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)400=133200 取b=250mmL5：h=(1/121/8)2400=200300 取h=400mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)400=133200 取b=250mmL6：h=(1/121/8)8000=6671000 取h=700mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)700=233350 取b=300mm图2-2 框架梁编号2.1.3.2 梁计算跨度框架梁计算跨度以上柱形心为准，由于建筑轴线与柱轴线重叠，故计算跨度如下：图2-3 梁计算跨度2.1.3.3 柱高度底层柱 h=3.6+0.6+0.5=4.7m其她层 h=3.6m图2-4 横向框架计算简图及柱编号2.1.4 荷载计算2.1.4.1 屋面均布恒载 二毡三油防水层 0.35 kN/ m2冷底子有热玛蹄脂 0.05 kN/ m220mm厚1：2水泥砂浆找平 0.02 20=0.4 kN/ m2100140厚(2%坡度)膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)7/2=0.84 kN/ m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kN/ m2共计 4.38 kN/ m2屋面恒载原则值为：（52+0.24）（7.82+2.7+0.24）4.38=4242.16 kN2.1.4.2 楼面均布恒载按楼面做法逐项计算25厚水泥砂浆找平 0.02520=0.05 kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24 kN/ m2共计 3.24 kN/ m2楼面恒载原则值为：（52+0.24）（7.82+2.7+0.24）3.24=3180.04 kN2.1.4.3 屋面均布活载计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载：0.2（52+0.24）（7.82+2.7+0.24）=197.71 kN2.1.4.4 楼面均布活荷载楼面均布活荷载对于办公楼普通房间为22.0KN/ m2，走道、消防楼梯为2.5 kN/ m2，为计算以便，偏安全统一取均布活荷为2.5 kN/ m2。楼面均布活荷载原则值为：2.5（52+0.24）（7.82+2.7+0.24）=2421.32 kN2.1.4.5 墙体自重外墙墙厚240mm，采用瓷砖贴面；内墙墙厚120mm，采用水泥砂浆抹面，内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑。单位面积外墙体重量为：7.00.24=1.68 kN/ m2 单位面积外墙贴面重量为：0.5 kN/ m2单位面积内墙体重量为：7.00.12=0.84 kN/ m2单位面积内墙贴面重量为（双面抹面）：0.362=0.72 kN/ m22.1.4.6 荷载总汇顶层重力荷载代表值涉及屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重。顶层恒载：4242.16kN顶层活载：193.71kN顶层梁自重：+=42.8430+6.8515+11.0932+8.78+5.228+44.034=2030.31kN顶层柱自重：36.8656=2064.16kN顶层墙自重：601.08+351.69+210.48+514.48=1677.73 kN=+1/2+1/2+1/2=9759.58 kN其她层重力荷载代表值涉及楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱及纵横墙体自重。=3138.04+1/22421.32+42.8430+6.8515+11.0932+8.78+5.228+44.034+36.8656+1677.73=10120.9 kN10120.9 kN =3138.04+1/22421.32+42.8430+6.8515+11.0932+8.78+5.228+44.034+1/236.8656+1/248.1356=10967.52kN门窗荷载计算M-1、M-2采用钢框门，单位面积钢框门重量为0.4kN/ m2M-3、M-4采用木门，单位面积木门重量为0.2 kN/ m2C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6均采用钢框玻璃窗，单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/（1）底层墙体实际重量：=10699.07 kN（2）二至六层实际重量：G2G3=G4=G5=9813.3KN G6=9451.98建筑物总重力荷载代表值2.2板计算2.2.1 设计资料板按考虑塑性内力重分布办法计算。取1m宽板为计算单元。混凝土采用C25，fc=11.9N/mm2，钢筋采用HPB235，fy=210N/mm2。2.2.2 楼面板楼面板平面布置图，关于尺寸及计算简图如图2-24所示。图2-24楼板平面布置图2.2.2.1 AF区格板计算a.荷载设计值1.活荷载由于活荷载原则值不不大于2.5，故荷载分项系数为1.4。q =1.42.5=3.5 kN/m22.恒荷载面层 25厚水泥砂浆找平 0.02520=0.05 kN/ m2板自重 100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m2板底抹灰 15厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24 kN/ m2共计 3.24 kN/ m2g=1.23.24=3.89 kN/ m2g+q=3.89+3.5=7.39 kN/ m2g+q/2=3.89+1.75=5.64 kN/ m2q/2=1.75 kN/ m2b.计算跨度板厚h=100mm，L1bh=300mm700mm，L2 bh=250mm450mm L3 bh=250mm450mm。 内跨 ， 为轴线间距离 边跨 ，为净跨，b为梁宽各区格板计算跨度见表2-33。c.弯矩计算跨中最大弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，它可以简化为内支座固支时g+q/2作用下跨中弯矩值与当内支座铰支时q/2作用下弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布求得，即内支座固支时g+q作用下支座弯矩。在本例中，楼盖边梁对板作用是为固定支座。所有区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D、E、F、G、H八类，其中D、E、F三种去较大D板计算，G、H按单向板计算。计算弯矩时，考虑泊松比影响，取。查表“双向板按弹性分析计算系数表”（见混凝土构造）对各区格弯矩进行计算。各区格板弯矩计算列于表2-33。d.截面设计截面有效高度：选用8钢筋作为受力主筋，则（短跨）方向跨中截面=100-20-8/2=76mm（长跨）方向跨中截面=100-20-12=68mm支座截面处均取为76mm。截面弯矩设计值：该板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折减： A区格不予折减； B区格跨中截面与B-D支座截面折减10%（）； C区格跨中截面与C-D支座截面折减20%（）； D区格跨中截面与D-D支座截面折减20%。计算配筋量时，取内力臂系数。截面配筋计算成果及实际配筋列于表2.2.2.2 G、H区格板计算a.板计算跨度及荷载因板两端与梁固接，按调幅法计算跨度净跨= =（3600-300/2）=3450mm= =（2400-300/2）=2250mm 图2-25 板计算跨度活荷载设计值：q =1.42.5=3.5kN/m2恒荷载设计值：g =1.23.89=5.26 kN/m2g+q=7.39 kN/m22.2.3 屋面板屋面板平面布置图，关于尺寸及计算简图如图2-26所示。2.2.3.1 AD、G、H区格板计算a.荷载设计值1.活荷载q =1.40.5=0.7kN/m22.屋面均布恒载二毡三油防水层 0.35 kN/m2冷底子有热玛蹄脂 0.05 kN/m220mm厚1：2水泥砂浆找平 0.02 20=0.4 kN/m2100140mm厚（2%坡度）膨胀珍珠岩 （0.1+0.14）7/2=0.84 kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kN/m2共计 4.38 kN/ m2图2-26 楼板平面布置图g=1.24.38=5.26 kN/ m2g+q=5.26+0.7=5.96 kN/ m2g+q/2=5.26+0.7/2=5.61 kN/ m2q/2=0.35 kN/ m2b.计算跨度板厚h=100mm，L1bh=300mm700mm ，L2bh=250mm450mm L3 bh=250mm450mm内跨 ，为轴线间距离边跨 ，为净跨，b为梁宽c.弯矩计算跨中最大弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，它可以简化为内支座固支时g+q/2作用下跨中弯矩值与当内支座铰支时q/2作用下弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布求得，即内支座固支时g+q作用下支座弯矩。在本例中，楼盖边梁对板作用是为固定支座。所有区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D、E、F、G、H八类，其中D、G、H三种去较大D板计算，E、F按单向板计算。计算弯矩时，考虑泊松比影响，取。查表“双向板按弹性分析计算系数表”（见混凝土构造）对各区格弯矩进行计算。各区格板弯矩计算列于表2-36。d.截面设计截面有效高度：选用8钢筋作为受力主筋，则（短跨）方向跨中截面=100-20-8/2=76mm(长跨)方向跨中截面=100-20-12=68mm支座截面处均取为76mm。截面弯矩设计值：该板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折减：A区格不予折减；B区格跨中截面与B-D支座截面折减10%（）；C区格跨中截面与C-D支座截面折减20%（）；D区格跨中截面与D-D支座截面折减20%。计算配筋量时，取内力臂系数截面配筋计算成果及实际配筋列于表2-37。2.2.3.2 E、F板计算（1）.板计算跨度及荷载因板两端与梁固接，按调幅法计算跨度净跨=（3600-300/2）=3450mm = =（2400-300/2）=2250mm 图2-27 计算跨度活荷载设计值：q =1.40.5=0.7kN/m2恒荷载：g =1.24.38=5.26 kN/m2g+q=5.96 kN/m22.3 楼梯设计2.3.1 计算简图及截面尺寸采用现浇整体式钢筋混凝土构造，其构造布置如图：图2-28 梯段板TB-1模板图及计算简图图2-29 设计计算示意图2.3.2 设计资料构造安全级别为二级， ，混凝土为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。钢筋为：平台板或楼梯，采用HRB235，fy =210N/mm楼梯梁采用HRB335，fy =300N/mm按板式楼梯进行设计。TB-1设计()2.3.3 梯段板设计2.3.3.1 拟定板厚 梯段板厚度为，取 h=120mm2.3.3.2 荷载计算 （取1m宽板计算） a.恒荷载计算踏步重 斜板重 20厚水泥砂浆找平层 恒载原则值 5.271kN/m恒载设计值 b.活荷载原则值 活荷载设计值 c.总荷载 2.3.3.3 内力计算计算跨度 跨中弯矩 2.3.3.4 配筋计算 受力筋选用10150（=523 mm）分布筋选用8300 2.3.4 平台板计算2.3.4.1 荷载计算（取1m宽板计算）恒荷载计算：平台板自重（假定板厚100mm） 20厚水泥砂浆找平层 恒载原则值 恒载设计值 活荷载原则值 活荷载设计值 总荷载 2.3.4.2 内力计算计算跨度 跨中弯矩 2.3.4.3 配筋计算 受力筋选用6200（=141 mm） 2.3.5 平台梁计算2.3.5.1 荷载计算（取1m宽板计算）梯段板传来 平台板传来 梁自重（假定）1.20.25（0.25-0.10）25=1.13kN/mq=23.74kN/m2.3.5.2 内力计算 取两者中较小者，2.3.5.3 配筋计算 a.纵向钢筋（按第一类倒L形截面计算） 翼缘宽度 取受力筋选用318（=763mm）b.箍筋计算箍筋按构造配备6200。2.4 基本设计采用柱下条形基本。2.4.1 设计资料该工程场区地势平坦,土层分布比较规律,地下水深7.0m左右基本埋深为1.9m持力层土承载力设计值为f=240kN/m。混凝土采用C30,纵筋采用HRB335，HRB400。2.4.2 基本截面拟定2.4.2.1 基本梁高梁高为柱距，普通梁高为,，取。2.4.2.2 翼板厚度翼板厚度为250mm，采用梯形翼板。2.4.2.3 基本长度基本外伸普通为边跨1/41/3，因此取，总长度为：2.4.2.4 基本底面宽度因此基本底面： ，取。2.4.3 基本梁内力计算采用倒梁法：如图2-29。 图2-29 计算示意图2.4.3.1 基本反力沿基本纵向地基均布线荷载：2.4.3.2 翼缘板计算（按每米长计）实际采用14120,实配面积12822.4.3.3 用弯距分派法计算基本弯距a.固端弯距计算边跨固端弯距为 中跨固端弯距为 H截面(左)伸出弯距 b.刚度计算表2-39 刚度值计算截面bh跨度惯性矩0.81.47.80.1370.81.42.70.137分派系数为：c.基本剪力计算C截面左边剪力为： 取OE段为隔离体计算C截面支座剪力C截面右边(上标r)剪力取CD作为隔离体见图2-30图2-30 隔离体计算示意图 按跨中剪力为零条件来求跨中最大负弯距OB段： 求得x=5.54m因此：FG段对称,最大弯距在中间截面由以上条件可做条形基本弯距和剪力图3-31图3-31 弯矩和剪力图表2-41 截面强度计算截面802.18-1918.681818.031433.56MMMM判断类型I类截面I类截面I类截面I类截面44.5239.93100.9039.781910456843294551配筋选配632632632632实配钢筋48264826482648261055.521763.631992.15584.931073.07VVVV续表2-411.962.61箍筋n=2，14n=2,14n=2，14n=2,14间距1201201201203.结 论本次毕业设计是一幢行政办公楼，重要进行是构造设计某些。构造设计重要是在建筑初步设计基本上拟定建筑构造为钢筋混凝土框架构造，然后进行构造布置，并初步估算、拟定构造构件尺寸，进行构造计算，就是依照方案阶段拟定构造形式和体系，根据规范上规定详细计算办法来进行详细构造计算。涉及荷载计算、变形验算、内力组合、水平地震力作用下框架侧移计算，内力分析及截面设计，以及节点验算，以及楼梯、板和基本设计与计算。 这次毕业设计，培养了咱们综合运用所学基本理论和专业知识，提高了分析和研究解决构造设计等空间问题能力，培养了咱们建立理论联系实际，踏实，勤奋，认真，严格科学作风，为毕业后尽快适应各项工作打下良好基本。参照文献：1丰定国，王社良抗震构造设计武汉：武汉理工大学出版社，2吴培明主编混凝土构造武汉：武汉理工大学出版社，3吕西林高层建筑构造武汉：武汉理工大学出版社，4杨位洸地基及基本北京：中华人民共和国建筑工业出版社，19985丰定国、王社良主编抗震构造设计武汉：武汉理工大学出版社，6方鄂华多层及高层建筑构造设计北京：地震出版社，19927陈基发、沙志国主编 建筑构造荷载设计手册北京：中华人民共和国建筑工业出版社，8龙驭球、包世华主编构造力学（上）北京：清华大学出版社，9吴德安主编混凝土构造设计手册北京：中华人民共和国建筑工业出版社10混凝土构造设计规范（GB50010-）11建筑地基基本设计规范（GB50007-）12建筑抗震设计规范（GB50011-）致 谢通过本次毕业设计之后，使我更加进一步对所学知识得到了结识和掌握，学习和体会到了建筑构造设计基本技能和思想。与此同步，也增强了我以理论知识为基本，广泛搜索有关各种资料、查询关于规范，从而得到解决实际工程问题办法能力。在本次毕业设计过程中，也培养了我勤奋、踏实、认真和严谨工作作风，一切所有一切都为后来工作打下了坚实基本。虽然我获得知识和能力离不开自己刻苦努力，但是这一切都是在中心教师、同窗，特别是我指引教师范教师辛勤培养和淳淳辅导下获得，在此，我表达衷心感谢。郑州大学当代远程教诲本科毕业论文（设计）评审表姓 名学号1学习中心专 业土木工程与否申请学位否题 目公司办公楼构造设计指 导 教 师 评 语 及 成 绩 成绩：_ 指引教师签名：_学习中心盖章 年 月 日答 辩 小 组 意 见 较好 较好 普通 较差 非常差撰写规范： 论文选题： 内容观点： 结论与创新： 特别阐明：成绩：_ 组长签名：_ 年 月 日注：1、此表附在论文背面；2、指引成绩和答辩（评改）成绩按百分制记；