山东建筑大学毕业设计正式稿.docx

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山东建筑大学毕业设计正式稿

毕业设计

题目：

某单位办公楼设计

指导教师：

卩

完成日期：

第一部分结构设计

2..

1设计资料2...

2荷载标准值的计算2..

2.1恒荷载标准值2..

2.1.1屋面2..

2.1.2楼面3..

2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值4

2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值4

2.2活荷载标准值.5..

2.2.1屋面5..

2.2.2楼面5..

2.2.3风荷载标准值5.

3材料计算指标6..

4对梁尺寸的验算6..

4.1次梁截面尺寸验算6.

4.2主梁截面尺寸验算7.

4.3柱截面尺寸验算7..

4.3.1内柱7..

4.3.2夕卜柱8..

4.4柱的线刚度计算.9..

5框架内力计算10

5.1恒荷载作用.10

5.2活荷载的内力计算1.3

5.3风荷载作用下的框架内力16

5.3.1风荷载作用框架的内力本风压值16

5.3.2用D值法列表计算17

6风荷载作用下的侧移验算20

7荷载组合与内力组合21

7.1横梁内力组合表21

7.2柱内力组合25

8框架梁柱配筋30

8.1横梁配筋29

8.1.1正截面受弯承载力计算29

8.1.2斜截面受剪承载力计算30

8.2次梁配筋设计（按塑性内力重分布计算）30

8.2.1次梁正截面承载力计算32

8.2.2次梁斜截面承载力计算32

8.3框架柱配筋32

8.3.1外柱配筋计算表33

8.3.2内柱配筋计算表33

8.3.3框架柱的抗剪承载力计算和箍筋配置34

9楼面板的配筋计算36

9.1楼面的配筋计算.3.5

9.1.1按弹性理论计算区格的弯矩3.5

9.1.2截面设计.3.8

10楼梯设计4.1.

10.1踏步板（TB-1）的计算39

10.2平台板设计40

10.3平台梁设计40

11基础设计44.

11.1外柱基础设计42

11.2内柱基础的计算46

第二部分施工设计部分48

12编制依据48.

13工程概况4.6.

13.1总体概况46

13.2设计概况46

13.2.1建筑设计46

13.2.2结构设计47

13.3工程、水文及气象概况47

13.4施工条件48

13.5工程特点48

13.6主要分项工程工程量48

14施工部署及方案50

14.1总体部署50

14.2工程的管理组织.5.1

14.2.1项目管理班子主要管理人员51

14.2.2项目部主要管理人员及职能部门职责52

14.3施工方案52

14.3.1基础工程阶段52

14.3.2结构工程阶段52

14.3.3装饰工程阶段54

15施工总平面布置55

16施工准备工作55

17主要工程项目施工方法57

17.1土方与基础工程施工方案57

17.1.1土方开挖57

17.1.2垫层浇筑.5.8

17.1.3基础钢筋工程58

17.1.4基础模板工程60

17.1.5基础混凝土浇筑60

17.1.6基槽及房心土回填60

17.2主体结构施工方案61

17.2.1垂直运输和脚手架61

17.2.2主体结构主要项目施工方法62

17.3主要装饰工程施工方案67

17.3.1屋面工程.6.7

17.3.2楼面工程68

17.3.3外墙涂料工程68

17.3.4内墙及顶棚抹灰69

18安全技术措施7Q

18.1防坠落措施70

18.2安全用电措施70

18.3施工机具安全防护措施71

18.4安全防火措施.7.1

19文明施工措施72

20雨季施工措施73

结论76.

谢辞77.

参考文献78.

本次设计为某单位办公楼设计，设计的内容包括结构设计和施工组织设计两部分。

设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑层数为四层，建筑总高度19.6m总建筑面积3500

卅。

根据设计要求，设防烈度为6度，抗震等级为四级。

设计要求考虑抗震构造要求，选取了一榀框架进行计算，同时也进行了板计算、楼梯计算及基础计算。

计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；恒载、活载、风荷载作用下构件弯矩、剪力及轴力的计算；框架内力组合；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算及基础配筋计算。

框架受力钢筋主要采用HRB335级钢筋，箍筋主要采用HPB235级钢筋；基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。

砼等级严格按照设计要求，垫层为C15混凝土，基础、阳台、雨篷、构架、架空层为C30钢筋混凝土，B、C区基础顶面至标高3.5米柱、梁、板、墙为C30钢筋混凝土。

卫生间为C25钢筋混凝土，构造柱、圈梁等未注明的现浇构件为C25钢筋混凝土。

整个方案设

计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。

通过对本办公楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了设计的全过程，掌握了结构设计计算的基本方法。

同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。

关键词：

钢筋混凝土结构；框架结构；结构设计；施工组织设计

、八

前

本工程为某单位综合办公楼，位于济南市市区，解放路北，建筑物不临街。

综合考虑了周围环境，功能需求等因素，本着美观、大方、环保、适用等原则进行设计。

办公楼共分四层，无地下室，采用不上人屋面。

该建筑物东西长53米，南北宽15.3米，设

置设两部楼梯、两部电梯，建筑物总高度19.6米，建筑面积约3500卅左右，办公楼功能分区合理，采光控制得当，窗的位置布置合理，自然通风效果良好，所用材料均符合国家相关标准，且更加人性化，房间的装饰设计不仅环保而且优雅舒适。

本工程为现浇框架，结构受力明确，布置均匀。

竖向荷载作用下的内力计算采用采

用分层法计算，水平荷载作用下的内力计算采用反弯点法和D值法进行内力计算。

在荷

载组合时，同时考虑到以恒荷载控制和以活荷载为主的荷载组合方式。

活荷载计算过程中采取满跨布置。

基础采用柱下独立基础，用正常使用极限状态的标准组合确定截面尺寸，用承载力极限状态的基本组合进行配筋计算，满足基础高度要求，满足抗冲切承载力要求，内力组合计算所取得的数值中对框架梁取最大弯矩和最大剪力进行配筋计算，对框架柱采用最大的轴力及相应的剪力和弯矩进行配筋计算。

本设计分结构设计和施工设计两部分，参照了现行国家规范、标准。

结构设计部分计算准确，结构布置简捷，传力途径明确，结构受力合理。

施工设计部分布局合理，省工省料，施工进度计划明确。

通过对本办公楼的设计计算和施工图的绘制，熟悉了整个设计过程，掌握了结构设计计算的基本方法。

同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。

第一部分结构设计

1设计资料

1该工程地质条件：

场地地势平坦，地层结构简单，层位稳定，比较均匀，最高地下水位距地面6m,最低地下水位距地面12m,地下水对混凝土无腐蚀性。

填土层为人工填

土地基约0.5-0.8m,粉质粘土约0.5m,砾粘土层约0.5m，fak=240kN∕m2

2气象资料：

基本风压值：

0.45kN∕m2（50年重现期）

雪荷载：

0.3kN∕m2（50年重现期）kN∕m2

主导风向：

夏季为南、西南风，冬季为东北风。

室外温度：

常年气温—100C――360C

冻结深度：

—0.5m

地震烈度：

6度

3活荷载：

楼面活荷载标准值2.0kN∕m2;屋面活荷载标准值0.5kN∕m2（按不上人屋面考虑）。

4材料：

根据施工单位条件和材料供应情况，选用混凝土强度等级C25;钢筋为HRB335

级热轧钢筋（d>12mm）及HPB235级热轧钢筋（d<10mm）

2荷载标准值的计算

参照已有建筑物配件图集《荷载规范》对材料的取值方法，分层分布计算出有关的恒荷载标准值。

2.1恒荷载标准值

2

25×0.10=2.5kN∕m

2

0.02×20=0.4kN∕m

0.02×20=0.4kN∕m2

2.1.1屋面

100厚混凝土

20厚1：

3水泥砂浆

20厚1：

3水泥砂浆

1:

8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处400.205×4=0.82kN∕m2

因此作用在中间框架梁上的线荷载为:

9ab2=9cd2=5.423.6=19.51kN/m

次梁自重

0.25×0.5×3.6×25=11.25kN

粉刷

0.02×（0.5-0.1）×2×3.6×17=0.98kN

次梁传来屋面自重

0.5×（6.6+3）×3.6×0.5×

5.59=96.69kN

联系梁传来自重

0.5×（6.6+3）×3.6×0.5×5.59=48.3kN

中间联系梁自重

0.3×0.7×6.6×25=20.25kN

粉刷

0.02×（0.7-0.1）×2×3.6×17=1.59kN

屋顶边节点集中何载

G6a=Qd=89.01kN

顶层中节点集中荷载

Ggb=Qc=91.27kN

次梁节点集中荷载

G6e=Qf=108.92kN

2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值

边柱联系梁自重

20.25kN

粉刷

1.59kN

钢窗自重

2×2.1×2.0×0.45=

3.78kN

窗下墙自重

0.24×0.9×6.6×19=

27.09kN

粉刷

0.12×（3.6-0.9-0.7）×0.02×17=

0.816kN

框架柱自重

0.4×0.5×3.6×25=

18.23kN

粉刷

1.8×0.02×3.6×17=

2.2kN

联系梁传来楼面自重0.5×（6.6+3）×3.6×0.5×5.42=46.83kN

中间层边节点集中荷载GA=GD=135.7kN

中间层中节点集中荷载GB=GC=80.28N

次梁节点处集中荷载GE=GF=105.83

2.2活荷载标准值

2.2.1屋面

雪荷载0.3kN∕m2

按不上人屋面的承重钢筋砼屋面一般取0.5kN∕卅考虑维修荷载较大，可作0.2kN∕m2

的增减，本处取为0∙5kN∕讥两者不同时考虑取较大值,即0.7×3∙6=2∙52kN∕m.

2.2.2楼面

按“办公楼”一栏，标准值取2.0kN∕m2,则有2.0×3.6=7.2kN∕m

组合分数'■C=0.7准永久值系数,q=0.5kN∕m2.2.3风荷载标准值

基本风压ω=0.45kN∕m2（50平重现期）

风载体型系数μ=0.8-（-0.5）=1.3

风压高度系数，按B类地区（城市郊区）由《建筑结构荷载》查得需值见表1

离地高度

5

10

15

20

30

μ

1.00

1.00

1.14

1.25

1.42

风振系数，房屋高度未超过30m，:

Z=1.0

作用于各类楼面处的集中风荷载标准值FWk

4层：

FWk=1.0×1.3×1.14×0.45×6.6×3.6∕2=7.92kN

3层FWk=1.0×1.3×（1.00+1.00）/2×0.45×6.6×3.6∕2=15.44kN

2层Fwk=1.0×1.3×（1.00+1.00）/2×0.45×6.6×3.6∕2=15.44kN

4层:

Fwk=1.0×1.3×1×0.45×6.6×（1.8+2.1）=15.06kN

3材料计算指标

C25混凝土：

fc=11.9N∕mm2,ft=1.27N∕mm2ftk,=1.78N∕mm2

Ec=2.8×104N∕mItf

HPB335i冈筋：

fy=210N/tf

HRB235钢筋：

fy=fy=300N∕tf,b=0.55

4对梁尺寸的验算

4.1次梁截面尺寸验算

l=6.6m取h=（l∕18〜1/12）=360〜550取h=500mmb=250mm

作用在次梁上的荷载设计值屋面次梁上的等效均布荷载

23

=（1-2aa）q=10.25kN∕m

楼面次梁上的等效均布荷载=（V2a2a3）q=9.94kN∕m

次梁恒荷载标准值

屋面2×10.25+3.13+0.27=23.9kN/m

楼面2×9.94+3.13+0.27=23.28kN/m

作用在次梁上的荷载设计值

屋面1.2×23.9+1.4×2.52=32.21kN/m

楼面1.2×23.28+1.4×7.2=38.02kN/m

按跨度l0=6600mm荷载设计值为0.8×38.02=30.417kN/m的简支梁

IOI2

贝UM=1ql02=丄×30.417×6.6=165.58kNm

88

V=1ql∏=1×30.41×（0.9×6.6）=89.40kN

22

⑴斜截面抗剪承载力对截面要求：

0.25fcbh0=0.25×11.9×300×440=327.25kN>V

⑵按采用单筋梁的截面所能成受的最大弯矩设计b（1-0.5；b）fcbho=0.55×（1-0.5

×0.55）×11.9×250×4402=229.66kNm

所以初选截符合要求

梁惯性矩：

1n=!

>3=12×250×5003=2∙6×109曲

4.2主梁截面尺寸验算

2.按跨度l0=6600mm荷载设计值为0.8×59.61=47.69kN/m的简支梁，

12112

贝UM=IqI（T1FL=1×47.69×7.2+108.92×7.2/4=505kNm

848

121

V=^qI'+F=2×47.69×（0.9×7.3）=263.4kN

3.⑴斜截面抗剪承载力对截面要求：

0.25fcbh0=0.25×11.9×300×

640=615.8kN>V

2

×0.55）×11.9×300×640=657.75kNm

所以初选截符合要求

1

梁惯性矩：

In=—bh3=-×300×7003=1.05×1010mm

n巾12

4.3柱截面尺寸验算

4.3.1内柱

按轴心受压估算，对底层柱其轴心受压标准值有：

恒荷载：

（36.28+3×59.61）×（2.1+7.2）∕2=709.6.55kN

活荷载：

（2.39+3×6.82）×（2+7.2）∕2=106.8kN

则预估的轴力设计值：

1.2×709.6+1.4×106.8+105.89×3/2+180.28×

3+108.92∕2+91.27=1846kN

考虑弯矩影响，乘以扩大系数1.2×1846=2216kN

取底层高h=6000mM则有6000×（1/20〜1/15）=300〜400mm

初选柱子尺寸：

b

×h=400m×400mm

按轴心受压算柱子的配筋：

l0=1.0h=6000mm

由,查表得：

l0∕b=6000∕400=15

=0.87

'N∕0.9-fcA

∙∙∙AS=；—

f

y

AS=3087=0.019<0.03

A400400

故可选内柱截面尺寸b×h=400×400

4.3.2外柱

按（1/20〜1/15）层高，初选外柱截面尺寸b×h=400m×500mm

⑴预估轴力和弯矩：

近似取外柱轴力为内柱一半：

N=0.5×2216=1108kN

NO=；bfcbh0=0.55×11.9×400×470=1230kN>N

应按大偏心受压对称计算。

弯矩由风荷载产生：

VFWk=7.9+15.44+15.44+15.06=53.86kN

预估弯矩:

M=1/4×1.4×53.86×2/3×6=75.4kNm

⑵配筋计算：

（对称配筋）

e=e0+ea=68+20=88mml0=1.25h=1.25×6000=7500mm

1=0.5呼=0.5×11∙9×400×500∕11080∞=1∙07>1∙0

取1=1∙0,f=7500/500=15「5取2=1

*1=1+——11lo1^t2=1.84

1400色Ih.丿

ho

e=e+2

a5=1.84×88+晋—40=372

N

fcbho

1108000=0.5>经

11.9400460h0

=0.174

Ne-（1-0.5Jfcbh02fy（%-as）

故可选外柱截面尺寸b×h=400×500

1

I=—bh3=4.167×109mm

12

4.4柱的线刚度计算

根据梁、柱截面惯性矩及其长度，可求得梁、柱线刚度（i=早）在内力分析时，只需要用梁、柱的相对线刚度。

iAA2=iA2A3=iA3A4=11575OOE

3,35

3A9

3.35

B+

卜

3A?

C4

IU

3,35

B3

卜

3,49

Cs

Lh

卜

Ce

DE

3.35

3.49

Bl

Cl

Dl

So

Ir-I

DO

DQ

AI

Ln

GJ

6

T=I

的

Ol

CO

A.2

LD

CU

图4.1框架相对线刚度

iB0B=355500EiB1B2=iBB=iBB=190972E

iBCiBCiBCiBc=1240079E

B4C4B3C3B2C2IBlC1

5框架内力计算

5.1恒荷载作用

1085KN

27,45KN

Afr屮屮屮屮屮F⅛⅜屮屮屮屮屮屮屮

105,89KN

4172K卜

<⅞3W心*心&占右&心皿心心&心心心

105,,89KN

B3

7_Q

5_O

4172KN

FdW步心山心中WU'∖⅛M讪UlWr

105l89KN

41,72KN

BS

AHLimjL⅛j∣l⅛山W念山山山心

Bl

BO

AD

图5.1框架恒荷载作用

图5-2顶间层计算单元

图5.3中间层计算简

+斗倍分"

-1^,3

Xl/□

Ogzl

+104.7

+63,37

^107.4⅛

-5Z6≤*

X1/2

1G5.S9KN

X1/3

4172KN∕∏

+21,90

+13,25

■+£2,47

+-s,3½J√∕

JNM』JmMMrJ

g3T∣

■+£75.53

PTTI

10.37

⅛^53.73

-53^7

-121.83

*+11.24

-3.33

-1.91

-4.16

-1,Ξ4

X1∕Ξ

77777

—1873

图5.4底层计算简

LS7.3

（a）弯矩图（b）

89.1

rf148

76,7?

32.777

2Q4.54

⅛≠65,35

713,07

jtl20441

⅛

*31.16

91.27H-

L5S.Ξ

37,68丰

g.7301J

37.1&*

If740.3

201.

39J4右云

£4.61*

1507,251

剪力和轴力图

图5-5恒荷载作用下的框架内力

5.2活荷载的内力计算

本建筑为办公室活荷载可按满跨布置

主梁等效均布活荷载

楼面=2×17/32×0.7×1.8=3.825kN屋面=2×17/32×2×1.8=1.34kN

次梁传来集中活荷载

楼面2×1∕2×（3+6.6）×1.8×2=34.56kN屋面2×1/2×（3+6.6）×1.8×0.7=12.1kN

乘以增大系数1.4

17.Ξ8

17.28,

17,28

1I

Ar

Ao

-23.37

+10,S'*12,45

+Ξ,76

+3.16

X1/3

-+4.5⅛

1694KN

10.9KN

1/

f∖f∖f1.B76

48.33KN

48.38KN

221

rι⅛^心半心屮屮IIIrW即^⅜kl∕ιJfW申*业屮

48.38KNa2.1

图5.6活荷载的作用

l⅛.i94KN

ELI

-23l37

+6∣22

-11.34

⅛⅞⅞4

*+1,88

-07?

-i.es

536

jr,

黎N

巳36

BI

CJ~~O

O~o

O—W

□—CX

图5.7顶层计算单元

Xl/3

L33_f

^l

+£2,01

+Ξ≡,01

4,41

Λ

X1/3

4S.3δKN5.託

ΓΠj□fWdiJIflQIL£51

DL34

-&S,70

-12B8⅛

+4,£5

+4.P5

+4,3B

+G6-7Γ7

*+11.34

Q.1G5

—1己88

-25.75-E6ι⅛3

-1≤,SS

-0.26

J~~c⅛^

X1/3

中单元计算单元

图5.9底层计算单元

11,37

57.04

55S4/

V/I

亦佥、/】屁飞3^56.75/

//

⅛5.14

16-61

57.S

16,39

52.61

30.03^

Ξ5,Ξ3

/16,6164^6555,01y

/1

~y∖7Z7

⅛,87

∕θ,57

69.0G

\4.9

77777

（a）弯矩图（b）剪力和轴力

图5.10活荷载作用下的框架内力

5.3风荷载作用下的框架内力

将风荷载标准值Wk乘以荷载分项系数1.4得风荷载设计值Fw.

5.3.1风荷载作用框架的内力本风压值

■-o=O∙45kN/m2风载体型系数Js=0∙8-（-0.5）=1.3

表5.1

离地高度

5

10

15

PZ

1.00

1.00

1.14

建筑总高度未超过30m时1Z=1.0;楼面处集中风荷载标准值按下列公式计算

F∙k=:

z"z∙■oah

4

四层：

、F*k=7.92×1.4=11.09kN

n=4

4

三层：

'F-3k=（7.92+15.44）×1.4=32.7kN

n-3

4

二层aF-2k=（7.92+15.44+15.44）×1.4=54.32kN

n2

4

一层：

∑FaIk=（7.92+15.44+15.44+15.06×1.4=75.4kN

n4

5.3.2用D值法列表计算

（1）各柱剪力

各柱剪力见下表5-2和