肥城市某办公楼毕业论文设计计算书.docx
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肥城市某办公楼毕业论文设计计算书
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肥城市某办公楼毕业设计计算书
工程概况：
1、工程名称：
XX办公楼；
2、工程位置：
肥城市：
3、工程总面积：
3190㎡，3层，高13.8m，层高3.9m,
4、结构形式：
混凝土框架结构。
5、设计资料：
（1）、工程地质条件：
工程地质条件情况如下：
第一层土：
城市杂填土厚0-1.0m
第二层土：
粘土厚4.5-6.0mfk=250Kpa
第三层土：
强风化灰岩2.0-2.6mfk=1500Kpa
第四层土：
中风化灰岩fk=2500Kpa
（2）、抗震设防：
6度，抗震等级：
四级
（3）、防火等级：
二级
（4）、建筑物类型：
丙类
（5）、基本风压：
ω0=0.30KNm2，主导风向：
西北风
（6）、气象条件：
年平均温度：
12oC最高温度：
39oC最低温度：
－21oC，年总降雨量：
541.5mm日最大降雨量：
115.5mm
（7）、活载：
楼面活荷：
2.0KNm2，上人屋面活载：
2.0KNm2，不上人屋面活载：
0.50KNm2，办公室：
2.0KNm2；走道：
2.5KNm2；门厅：
2.5KNm2；楼梯：
2.5KNm2
本设计为肥城市某办公楼，该建筑物合理使用年限为50年。
建筑物防火等级为二级。
该办公楼处于抗震设防烈度为6度区，场地设计分组为第一组，采用现浇框架结构承重体系，抗震等级为四级。
填充墙采用粉煤灰轻渣空心砌块（γ=7.5KNm2）。
第一部分建筑部分
一、设计原则
该办公楼是以办公用为主，建筑是供人使用的有功能作用的空间，同一功能要求和使用目的的建筑可以有多种空间形式，建筑体型一般综合反映内部空间，又在一定程度上反映建筑的性格、历史时期和民族地域特点。
综合办公楼常常是街道、广场或城市某一个区域的构成中心。
鉴于此，综合办公楼体型设计应根据现有经济技术水平处理好功能、空间与形式的辨证统一关系，还要处理好与环境的关系，以便在满足功能要求的同时，生根于特定的环境，给人以良好的感觉。
同样，对于建筑造型与平面布置的选择，必须考虑结构因素，以有利于结构受力。
平面同样，对于建筑造型与平面布置的选择，必须考虑结构因素，以有利于结构受力。
平面形状应简单、对称、规则，以减少地震灾害的影响建筑造型
二.防火设计
（一）耐火等级
本工程属二类建筑（10~18层普通住宅和高度不超过50m的公共建筑），其耐火等级不能低于二级。
（二）防火设计要点
1．总平面布局中的消防问题
（1）选址应在交通便捷处，根据城市规划确定的场地位置应有方便的道路通过，要求既靠近干道，便于高层建筑中人群的集散，又便于消防时交通组织和疏散。
（2）应设环形车道，高层建筑周围应设宽度不小于3.5m的环形车道，可以部分利用交通道路，以便消防车能靠近高层主体，能在消防时有足够的流线。
疏散设计
（3）疏散所需时间
从火灾现场退出的时间不应超过2分30秒为宜。
通道宽度：
按通过人数每100人不少于1m计算。
三、建筑做法：
屋面做法：
楼面做法：
厕所楼面做法：
屋面泛水做法：
散水做法：
水泥砂浆散水宽800毫米。
墙身做法：
填充墙采用粉煤灰轻渣空心砌块（γ=7.5KNm2），规格为390mm×240mm×190mm。
外墙厚度均为290mm，隔墙均厚200mm。
女儿墙厚240mm。
外墙用石灰砂浆抹面，再涂刷建筑涂料。
门窗做法：
门为木门和玻璃门，自重0.2kNm2，窗为铝合金玻璃窗，自重0.4kNm2。
屋面找坡：
采用结构找坡，C轴线的柱子在顶层提高150mm,把屋面板做成斜板以用来排水。
排水坡度为3%。
第二部分结构设计
1.设计依据
a）国家及山东省现行的有关结构设计规范、规程及规定。
b）本工程各项批文及甲方单位要求。
c）本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001
2结构设计方案及布置
钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
墙体只给围护和隔断作用。
框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，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。
因此这次设计的XX中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。
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。
本次设计的教学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。
在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联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构件初估
3.1柱截面尺寸的确定
柱截面高度可以取，H为层高；柱截面宽度可以取为。
选定柱截面尺寸为500mm×500mm
3.2梁尺寸确定
框架梁截面高度取梁跨度的l8~l12。
该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁300mm×600mm
3.3楼板厚度
楼板为现浇双向板，根据经验板厚取130mm。
4荷载计算
作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。
恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。
活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。
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40m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。
5侧移计算及控制
框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。
在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。
在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。
当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：
650，1：
700。
框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1550的限值。
6内力计算及组合
6.1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。
6.2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。
6.3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，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，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。
框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：
Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。
7基础设计
在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。
设计时应根据地质资料，综合考虑地基——基础——上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。
根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。
8施工材料
第一：
本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢，fy=210Nm㎡,主筋为Ⅱ级钢，
fy=300Nm㎡。
第二：
柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。
第三：
钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。
第四：
本工程所有混凝土强度等级均为C30。
第五：
墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。
第六：
当门窗洞宽≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。
9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3.0Knm时，应采取可靠措施予以保护。
第二：
本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm，内配4φ8，φ6@250，构造柱为240mm×240mm，内配4φ10，φ6@250，间隔不大于2000mm
第三；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。
第四：
未详尽说明处，按相关规范执行。
设计计算书
2.1设计原始资料
（1）.冬季主导风向东北平均风速2.6ms，夏季主导风向东南平均风速2.6ms，最大风速23.7ms。
（2）.常年地下水位低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。
（3）.最大积雪厚度0.32m，基本雪压SO=0.4KNM2,基本风压WO=0.4KNM2,土壤最大冻结深度0.09m。
（4）.抗震设防烈度6度，设计地震分组第三组.
（5）.地质条件
序号
岩石名称
厚度
Fak（MPa）
1
耕土
1.1
---
2
黏土
2.8
250
3
黏土
9.4
110
2.2结构布置及计算简图
根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构4层，层高均为3.9m。
填充墙面采用240mm厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取130mm，梁载面高度按梁跨度的112~18估算，由此估算的梁载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砱强度等级。
C30（fc=14.3Nmm2，ft=1.43Nmm2）
表1梁截面尺寸
层次
砼强度
横梁（bh）
纵梁（bh）
AB跨
BC跨
CD跨
1-3
C30
300600
250500
300600
250500
柱载面尺寸可根据式N=βFgEnAc≥N[UN]fc估算表2查得该框架结构在30m以下，抚震得级为三级，其轴压比值[UN]=0.9
表2抗震等级分类
结构类型
烈度
6
7
8
9
框架结构
高度m
≤30
＞30
≤30
＞30
≤30
＞30
≤25
框架
四
三
三
二
二
一
一
剧场、体育等
三
二
一
一
表3轴压比限值
结构类型
抗震等级
一
二
三
框架结构
0.7
0.8
0.9
柱截面尺寸：
柱截面高度可取h=（115-120）H，H为层高；柱截面高度可取b=（1-23））
各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表8
表8各层横向地震作用及楼层地震剪力
层次
hi
Hi
Gi
GiHi
Fi
Vi
3
3.9
16.55
4139
68500
0.345
202.07
202.07
2
3.9
8.75
4884
42735
0.215
125.93
510.15
1
4.85
4.85
5233
25380
0.128
74.97
585.12
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