天津三中办公楼设计计算书.docx
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天津三中办公楼设计计算书
毕业设计
题目天津三中办公楼设计
摘要
毕业设计主要进行了办公楼的建筑设计、结构设计和施工组织设计。
在设计过程中严格执行了相关的规范和规定。
建筑设计部分，根据设计任务书的要求，进行了建筑总平面、立面和剖面图的设计和建筑方案设计以及设计说明等；根据主要功能房间以及辅助房间面积和使用要求确定房间的开间和进深以及平面布置、门窗大小及位置的确定；水平和垂直交通联系的设计，满足了防火要求；
结构设计部分，密切结合建筑设计进行了结构总体布置，确定结构形式、结构材料，使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线；通过计算解决了结构的安全性、适用性、耐久性，确定了结构的构造措施。
施工组织设计针对工程的复杂性，对工程项目进行统筹安排与系统管理。
实现项目建设计划和设计的要求，提供各阶段施工准备工作内容，对人力、资金、材料、机械和施工方案等进行科学合理的安排，以确保工程建设的顺利开展和完成。
关键词：
建筑设计结构设计装饰布置
ABSTRACT
ThegraduationprojectmainlycarriedonthetravelingVocationalmiddleschooltosynthesizethebuildingthearchitecturaldesign,thestructuraldesignandtheconstructionorganizationplan.Hasfulfiledexactlytherelatedstandardandthestipulationinthedesignprocess.
Theconstructionprojectdesignpart,accordingtothedesignprojectdescription'srequest,carriedonhasconstructedthetotalplane,theverticalsurfaceandthesectionaldrawingdesignandtheconstructionprojectdesignaswellasthedesignnotesandsoon;Determinetheroomaccordingtothemajorfunctionroomaswellastheserviceareaandtheoperationrequirementsthestandardwidthandthedepthaswellastheplanelayout,thewindowsanddoorssizeandthepositiondetermination;Horizontalandverticaltransportationrelationdesign,hassatisfiedthefireprotectionrequest;
Thestructuraldesignpart,unifiedthearchitecturaldesigntocarryonthestructuregeneralarrangementclosely,thedefinitestructuralstyle,thestructuralmaterial,enabledthebuildingtohavethegoodmodelingandthereasonablepowertransmissionroute
Theconstructionorganizationplaninviewoftheprojectcomplexity,carriesontheoverallplanarrangementandthesystemadministrationtotheengineeringproject.Realizesrequestwhichtheprojectconstructionplansanddesigns,providesvariousstagesconstructionpreparatoryworkcontent,tothemanpower,thefund,thematerial,themachineryandtheplanofconstructionandsooncarriesonthesciencereasonablearrangement,guaranteedthatengineeringconstruction'ssmoothdevelopmentandcompletes.
Keywords：
Architecturaldesign；structuraldesign；constructionorganizationplan
1建筑设计总说明
1.1建筑设计内容
该设计方案为天津三中办公楼，框架结构形式，建筑物总长为56.6m，总宽为15.2m，建筑物总高为21m，建筑面积约为4301.6m2。
标准层层高为4.2m。
1.2建筑物所在地
1.3设计条件
（1）风玫瑰图：
冬季吹东北风，夏季盛吹东及东南风；
（2）温度：
最热月平均28ºC，最冷月平均13ºC；
（3）雨量：
年降雨量为1148.1毫米；
（4）地下水：
在地面以下8米，无侵蚀性；
（5）地质条件：
50cm表土以下为亚粘土，地基承载力设计值为220Mpa。
1.4建筑设计说明
1、建筑物用途：
该建筑物天津三中办公楼。
2、本工程地面标高0.000，室内外高差为0.45m。
卫生间比室内低20mm。
3、内外墙全为200mm粉煤灰轻渣砌块砌筑而成
4、建筑物内窗全是铝合金推拉窗，窗高2600mm（卫生间窗除外），办公楼内部门为木门，门高2500mm，南侧入口处为玻璃门，东西两侧各有一双扇玻璃门。
5、屋面为不上人屋面，排水采用檐口外排水形式。
6、该建筑物耐火等级为Ⅱ级，查阅相关规范规定，选用封闭式楼梯间，入口处为能阻挡烟气的双向弹簧门。
考虑到公共建筑内一般不少于两部楼梯，该方案选用两部楼梯，楼梯间尺寸为3600mm×6000mm，踏步尺寸150mm×270mm，每层都为28步。
7、按照规范规定，五层及五层以上建筑物应设电梯，该设计方案中，选用两部电梯，尺寸为3000mm×3300mm
8、内外装饰及相应建筑做法
（1）屋面（不上人）
防水层：
三毡四油防水层
找平层：
20厚1：
3水泥沙浆找平
保温层：
120厚（2%坡度）膨胀珍珠岩
结构层：
120厚现浇钢筋混凝土楼板
顶棚：
铝合金龙骨吊顶
（2）楼地面
面层：
瓷砖地面
结构层：
120厚现浇钢筋混凝土楼板
顶棚：
铝合金龙骨吊顶
（3）外墙体（贴面砖）：
素水泥浆一道
5厚1：
0.5：
3水泥石灰膏砂浆打底
素水泥浆一道
12厚1：
0.2：
2水泥石灰膏砂浆结合层
贴7厚面砖
1：
1水泥砂浆（细砂）勾缝
（4）内墙装饰：
混合砂浆抹面（卫生间墙体除外）
15厚1：
1：
6水泥石灰混合砂浆打底
2.5厚1：
0.3：
3水泥石灰混合砂浆面层
喷内墙涂料
（5）卫生间墙面装饰全是贴面砖
1.5设计依据
[1]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010－2002）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[2]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB5009—2001）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2001
[3]中华人民共和国国家标准.地基基础设计规范（GB5007—2002）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[4]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[5]中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ16-87）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[6]中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-2001）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2001
2结构设计总说明
2.1工程概况
（1）本工程为天津三中办公楼。
建筑物总长为56.60m，总宽为15.2m，建筑物总高为21m，建筑面积约为4301.6m2。
（2）本工程抗震设防烈度7度0.10g第一组，Ⅱ类场地，抗震等级为三级。
（3）本建筑结构的设计使用年限为50年。
（4）本工程结构形式为钢筋混凝土框架结构。
2.2工程地质条件
50cm表土以下为亚粘土，地基承载力设计值为220Mpa。
2.3材料
（1）混凝土：
柱C30、梁C30、板C25
（2）钢筋：
梁：
受力筋II级钢（HRB335）
柱：
受力筋II级钢（HRB335）
梁柱箍筋：
I级钢（HPB235）
板：
I级钢（HPB235）
2.4结构构造
2.4.1构件主筋混凝土保护层厚度
梁：
35mm；柱：
35mm；板：
25mm。
2.4.2梁
纵筋构造要求：
为保证钢筋骨架有较好的刚度并便于施工，纵向受力钢筋不能太细；同时为了避免受拉区混凝土产生过宽裂缝，钢筋内直径不能太粗，一般选用10~28mm的钢筋。
同一梁中，截面一边的受力筋直径最好相同，也可选用两种直径，最好两者相差2mm以上，便于识别。
梁跨中截面受力筋一般不宜少于两根，跨度较大的梁，受力筋一般不少于3~4根。
为了便于混凝土振捣并保证混凝土与钢筋有足够的粘结力，梁内上部纵筋水平方向净距不应小于30mm和1.5d（d为钢筋最大直径）。
纵向受力筋最好排成一排。
箍筋构造要求：
梁内箍筋采用封闭式箍筋，固定梁的上部钢筋及提高梁的抗扭能力。
箍筋末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于50mm或5d。
对截面高度小于800mm的梁，箍筋直径不宜小于8mm。
在纵向受力钢筋搭接长度范围内，箍筋直径不应小于搭接钢筋直径的0.25倍。
如按计算需要配置箍筋，一般可在梁的全长均匀布置箍筋，或在梁两端剪力较大的部位布置密一些。
如按计算不需要配置箍筋，对高度大于300的梁，应沿全梁布置箍筋。
梁上集中荷载处附加箍筋的形状及肢数，均与梁内箍筋相同，在次梁每侧另加两组。
附加吊筋，其端部直线长度不小于20d。
2.4.3板
板内受力钢筋直径常用6mm，8mm，10mm，12mm。
同一板中可用两种不同直径钢筋，但直径宜相差2mm以上。
为传力明确及避免混凝土局部破坏，板中受力钢筋间距（中距）不能太稀，当板厚不大于150mm时，不宜大于200mm。
为便于施工，板内钢筋间距不宜过密，最小间距为70mm，即每米板宽中最多放14根钢筋。
当按单向板设计时，垂直受力筋方向放置分布筋，单位长度分布筋截面面积不宜小于单位宽度上受力筋截面面积15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；分布筋不宜小于6mm，多采用6mm~8mm，且间距不宜大于250mm。
分布筋主要起构造作用，布置在受力筋内侧。
2.4.4柱
纵向受力筋主要是受压，太细容易失稳，规范规定，柱内纵向受力钢筋直径不宜小于12mm，工程通常采用16~32mm的钢筋。
钢筋一般不宜少于4根。
偏心受压构件的纵向受力钢筋应沿垂直于弯矩方向的两短边布置。
当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋净距不小于50mm。
纵筋连接接头应选在受力较小处。
钢筋接头可采用机械连接接头，也可采用焊接接头和搭接接头。
受压构件箍筋应采用封闭式，其直径不应大于d/4（d为纵筋最大直径），且不应小于6mm。
箍筋间距不应大于400mm，也不大于构件短边尺寸。
同时在绑扎骨架中，不应大于15d在焊接骨架中不应大于20d（d为纵筋的最小直径）。
当柱中全部纵筋配筋率超过3%，箍筋直径不应小于8mm，其间距不应大于10d（d为纵筋的最小直径），且不应大于200mm。
对截面形状复杂的，不可采用内折角的箍筋。
2.4.5填充墙
填充墙应在框架柱全高每隔500mm设2Ф6拉筋，拉筋深入墙内的长度不小于墙长的1/5且不小于700mm。
填充墙墙体半高处设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁，梁高180mm，纵向钢筋4Ф12，箍筋Ф6@200。
填充墙应在主体结构全部施工完毕后由上而下逐层砌筑，以防下层梁承受上层墙传来的荷载。
2.5设计依据
[1]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010－2002）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[2]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB5009—2001）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2001
[3]中华人民共和国国家标准.地基基础设计规范（GB5007—2002）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[4]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[5]中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ16-87）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2002
[6]中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-2001）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2001
3板的设计
3.1屋面板设计
3.1.1荷载设计值
（1）屋面均布恒载
防水层：
三毡四油防水层0.40KN/㎡
找平层：
20厚1：
3水泥沙浆找平0.02×20=0.4KN/㎡
保温层：
50厚（2%坡度）膨胀珍珠岩0.12×7=0.84KN/㎡
结构层：
120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3KN/㎡
顶棚：
铝合金龙骨吊顶0.12KN/㎡
合计：
4.76KN/㎡
g=1.2×4.76=5.71KN/㎡
q=0.5×1.4=0.7KN/㎡
q/2=0.35KN/㎡
g＋q/2=6.06KN/㎡
g＋q=6.41KN/㎡
（2）计算跨度
由于板在各区格均与梁整体现浇，故L0=Lc（轴线间距）
（3）弯矩计算
混凝土γ=0.2,跨中最大弯矩取g+q/2作用下（内支座固定）的跨中弯矩值与在q/2作用下（内支座简支）的跨中弯矩值之和，支座最大弯矩在g+q作用下（内支座固定）的支座弯矩。
按弹性理论计算的弯矩值。
图3.1屋面板布置图
表3.1板的弯矩计算（KN·M）
B1
B2
B3
L01（m）
3.6
3
4.5
L02（m）
6
3.6
6
L01/L02
0.6
0.83
0.75
m1
（kN·m）
（0.0367+0.2×0.0076）
×6.06×3.62+（0.082+0.2×0.0242）×0.35×3.62=
3.3956
（0.0256+0.2×0.01447）
×6.06×32+（0.0528+0.2×
0.03424）×0.35×32=
1.936
（0.0296+0.2×0.01）×6.06×4.52+
（0.062+0.2×0.0317）×0.35×4.52=4.4358
m2
（kN·m）
（0.076+0.2×0.0367）×6.06×3.62+（0.0242+0.2×0.082）×0.35×3.62=1.3575
（0.01447+0.2×0.0256）×6.06×32+（0.03424+0.2×0.0528）×0.35×32=1.2096
（0.013+0.2×0.0296）×6.06×4.52+（0.0317+0.2×0.062）×0.35×4.52=2.6343
续表3.1
M1’（kN·m）
-0.0793×6.41×3.62
=-6.5877
-0.06412×6.41×32
=-3.699
-0.0701×6.41×4.52
=-9.099
M2’（kN·m）
-0.0571×6.41×3.62
=-4.7435
-0.05542×6.41×32
=-3.1972
-0.0565×6.41×4.52
=-7.3338
续表3.1
B4
B5
B6
L01（m）
3
3.9
3
L02（m）
4.5
6
3.9
L01/L02
0.67
0.65
0.77
m1
（kN·m）
（0.03354+0.2×0.01）
×6.06×32+（0.07232+0.2×0.0281）×0.35×32=
2.1838
（0.0345+0.2×0.0095）
×6.06×32+（0.075+0.2×
0.0271）×0.35×3.92=
3.7832
（0.0286+0.2×0.0136）×6.06×32+
（0.0594+0.2×0.0327）×0.35×32=1.9159
m2
（kN·m）
（0.01+0.2×0.03354）×6.06×32+（0.0281+0.2×0.07232）×0.35×32=1.0453
（0.0095+0.2×0.0345）×6.06×3.92+（0.0271+0.2×0.075）×0.35×3.92=1.7357
（0.0136+0.2×0.0286）×6.06×32+（0.0327+0.2×0.0594）×0.35×32=1.1941
M1’（kN·m）
-0.07536×6.41×32
=-4.3475
-0.0766×6.41×3.92
=-7.4682
-0.06862×6.41×32
=-3.959
M2’（kN·m）
-0.05702×6.41×32
=-3.2895
-0.0571×6.41×3.92
=-5.567
-0.0563×6.41×32
=-2.094
续表3.1
B7
B8
L01（m）
3
5.4
L02（m）
5.4
6
L01/L02
0.56
0.9
m1
（kN·m）
（0.03814+0.2×0.006）
×6.06×32+（0.08776+0.2×0.02164）×
0.35×32=2.435
（0.0211+0.2×0.0165）
×6.06×5.42+（0.0456+0.2×
0.0358）×0.35×5.42=
4.85
m2
（kN·m）
（0.006+0.2×0.03814）×6.06×32+（0.02164+0.2×0.08776）×0.35×32=0.8667
（0.0165+0.2×0.0211）×6.06×5.42+（0.0358+0.2×0.0456）×0.35×5.42=4.1199
M1’（kN·m）
-0.081×6.41×32
=-4.6729
-0.0588×6.41×5.42
=-10.99
M2’（kN·m）
-0.0571×6.41×32
=-3.294
-0.0541×6.41×5.42
=-10.1121
（4）截面设计
截面有效高度：
L01方向跨中截面h01=120-20=100㎜
L02方向跨中截面h02=120-30=90㎜
相邻区格的支座弯矩取绝对值较大者，弯矩设计值折减1/5。
配筋计算近似γ=0.95,As=m/（0.95×h0×fy）,fy=210N/mm2。
截面配筋计算及实际配筋均见表3.2。
表3.2截面配筋
截面
区格
方向
h0（mm）
m（kN·m）
As（mm2）
配筋
实际As（mm2）
跨
中
B1
L01
100
3.3925
170.2
Φ8@120
419
L02
90
1.3575
75.6
Φ8@120
419
B2
L01
100
1.936
97.04
Φ8@150
335
L02
90
1.2096
67.37
Φ8@130
335
B3
L01
100
4.4358
222.35
Φ8@150
335
L02
90
2.6343
146.72
Φ8@150
335
B4
L01
100
2.1838
109.46
Φ8@150
335
L02
90
1.0453
58.22
Φ8@150
335
B5
L01
100
3.7832
189.63
Φ8@150
335
L02
90
1.7357
96.67
Φ8@150
335
B6
L01
100
1.9159
96.04
Φ8@150
335
L02
90
1.1941
66.51
Φ8@150
335
B7
L01
100
2.435
122.06
Φ8@150
335
L02
90
0.8667
48.27
Φ8@150
335
B8
L01
100
4.85
243.11
Φ8@150
335
续表3.2
L02
90
4.1199
229.46
Φ8@150
335
支
座
1—2
100
-4.7435
237.77
Φ12@110
870
1—3
100
-9.099
456.09
Φ10@150
523
2—4
100
-3.2895
164.89
Φ10@150
523
3—4
100
-7.3338
367.61
Φ12@110
870
3—5
100
-9.099
456.09
Φ10@150
523
4—6
100
-3.2895
164.89
Φ10@150
523
5—6
100
-5.567
279.05
Φ10@150
523
5—8
100
-10.99
550.88
6—7
100
-3.294
165.11
7—8
100
-10.1121
506.87
3.2楼面板设计
3.2.1楼板的结构平面布置
区格板：
所有板均为双向板
图3.2楼面板布置图
3.2.2双向板设计
（1）荷载设计值
楼面均布恒载
面层：
瓷砖地面0.55KN/㎡
结构层：
120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3KN/㎡
顶棚：
铝合金龙骨吊顶0.12KN/㎡
恒荷载标准值：
3.67KN/㎡
恒荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.4，得：
楼层：
g=1.2×3.67=4.404KN/㎡
q=1.4×2.0=2.8KN/㎡
q/2=1.4KN/㎡
g＋q/2=5.804KN/㎡
g＋q=4.44+2.8=7.204KN/㎡
走廊、门厅：
g=1.2×3.67=4.404KN/㎡
q=1.4×2.5=3.5KN/㎡
q/2=1.75KN/㎡
g＋q/2=6.154KN/㎡
g＋q=7.904KN/㎡
（2）计算跨度
由于板在各区格均与梁整体现浇，故L0=Lc（轴线间距）
（3）弯矩计算
混凝土γ=0.2,跨中最大弯矩取g+q/2作用下（内支座固定）的跨中弯矩值与在q/2作用
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