江西理工大学西校区办公楼设计土木工程工民建毕业论文设计.docx
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江西理工大学西校区办公楼设计土木工程工民建毕业论文设计
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第一章建筑设计
1.1设计任务书
1.1.1基本情况
（1）工程概况
工程名称：
江西理工大学西校区办公楼设计
建设地点：
赣州市湖边镇
业主：
XX市XX房地产公司
施工单位：
XX市XX建设有限公司
设计单位：
XX市XX建筑设计有限公司
监理单位：
XX市XX建设监理公司
（2）工程规模
本工程由多栋住宅构成，先只对江西理工大学西校区办公楼楼设计，为钢筋混凝土框架结构。
①层数主体8层；
②层高地上首层3.6m，顶层3.9m,其它层3.3m；
③房屋高度主体27.6m；房屋长度：
48.7m；宽度：
16.0m；为长方形，④建筑占地面积779.2㎡，总建筑面积6233.6㎡；
⑤抗震设防烈度为7度，第一组，Ⅱ类场地土。
1.1.2工程设计主要内容
（1）地基与基础
基础采用柱下独立基础，基础埋深为-1.5m。
（2）主体结构工程
①采用现浇框架结构。
采用肋梁楼盖；
②混凝土强度等级：
混凝土采用C25；
③钢筋：
本工程的钢筋采用HPB235级和HRB335级钢筋；
墙体：
外墙采用多孔页岩砖，内墙采用加气混凝土空心砌块。
（3）装饰工程
①外墙装饰：
根据立面设计要求，外墙面采用贴面砖饰面；
②内墙装饰：
按照各房间及各部位使用功能的不同，分别采用瓷砖墙面、乳胶漆、水泥砂浆粉面；
③楼地面装饰：
按各个房间及部位的使用功能不同，采用不同的建筑做法；
④门窗工程：
本工程外门窗采用铝合金门窗，内门为实木门及防盗门。
1.1.3设计原始资料
（1）当地气象资料：
基本风压0.35kNm2，场地粗糙度为B类
（2）工程地质勘察资料：
自然地表下0.5m内为填土，填土下5m内为粘土（fk=180kNm2），再下为砾石层（fk=200kNm2）。
（3）抗震设防资料：
抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。
1.1.4建筑设计任务及条件
建筑设计深度达到施工图阶段，完成建筑设计图纸及建筑设计说明书。
第二章结构设计
2.1结构选型与布置
2.1.1结构选型
根据住宅建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。
2.1.2结构布置
根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，把框架横向布置，及采用横向框架承重方案。
施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。
楼盖方案采用整体式肋梁板结构。
楼梯采用整体现浇板式楼梯。
基础方案采用柱下独立基础。
2.1.3初估截面尺寸
1.根据本项目房屋的结构类型，抗震设防烈度和房屋的高度，查表得本建筑的抗震等级为二级。
楼盖、屋盖均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取为120㎜。
板采用混凝土等级为C25，各层梁、柱混凝土等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，其余钢筋采用HPB235级钢筋。
2.梁截面尺寸估算依据
框架结构的主梁截面高度及宽度：
，
，且
，由此估算的梁截面尺寸如下：
横向主框架梁：
b×=（Fk＋Gk）A－MkW
当e＞b6时，pkmax=2（Fk＋Gk）3la
X、Y方向同时受弯。
偏心距exk=M0yk（Fk＋Gk）=1.00（1400.00＋307.20）=0.00m
e=exk=0.00m≤（B1＋B2）6=3.206=0.53m
pkmaxX=（Fk＋Gk）S＋M0ykWy
=（1400.00＋307.20）10.24＋1.005.46=166.90kPa
偏心距eyk=M0xk（Fk＋Gk）=69.00（1400.00＋307.20）=0.04m
e=eyk=0.04m≤（A1＋A2）6=3.206=0.53m
pkmaxY=（Fk＋Gk）S＋M0xkWx
=（1400.00＋307.20）10.24＋69.005.46=179.35kPa
pkmax=pkmaxX＋pkmaxY－（Fk＋Gk）S=166.90＋179.35－166.72=179.54kPa
≤1.2×fa=1.2×180.00=216.00kPa，满足要求。
4．基础抗冲切验算
计算公式：
按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：
Fl≤0.7·βhp·ft·am·,x=FS－M0yWy=1680.0010.24－1.205.46=163.84kPa
pjmax,y=FS＋M0xWx=1680.0010.24＋82.805.46=179.22kPa
pjmin,y=FS－M0xWx=1680.0010.24－82.805.46=148.90kPa
pj=pjmax,x＋pjmax,y－FS=164.28＋179.22－164.06=179.44kPa
（1）柱对基础的冲切验算：
H0=H1＋H2－as=0.30＋0.30－0.08=0.52m
X方向：
Alx=14·（A＋2H0＋A1＋A2）（B1＋B2－B－2H0）
=（14）×（0.50＋2×0.52＋3.20）（3.20－0.50－2×0.52）
=1.97m2
Flx=pj·Alx=179.44×1.97=352.98kN
ab=min{A＋2H0,A1＋A2}=min{0.50＋2×0.52,3.20}=1.54m
amx=（at＋ab）2=（A＋ab）2=（0.50＋1.54）2=1.02m
Flx≤0.7·βhp·ft·amx·H0=0.7×1.00×1270.00×1.020×0.520
=471.53kN，满足要求。
Y方向：
Aly=14·（B＋2H0＋B1＋B2）（A1＋A2－A－2H0）
=（14）×（0.50＋2×0.52＋3.20）（3.20－0.50－2×0.52）
=1.97m2
Fly=pj·Aly=179.44×1.97=352.98kN
ab=min{B＋2H0,B1＋B2}=min{0.50＋2×0.52,3.20}=1.54m
amy=（at＋ab）2=（B＋ab）2=（0.50＋1.54）2=1.02m
Fly≤0.7·βhp·ft·amy·H0=0.7×1.00×1270.00×1.020×0.520
=471.53kN，满足要求。
（2）变阶处基础的冲切验算：
X方向：
Alx=14·（A3＋2H0＋A1＋A2）（B1＋B2－B3－2H0）
=（14）×（1.80＋2×0.22＋3.20）（3.20－1.80－2×0.22）
=1.31m2
Flx=pj·Alx=179.44×1.31=234.28kN
ab=min{A3＋2H0,A1＋A2}=min{1.80＋2×0.22,3.20}=2.24m
amx=（at＋ab）2=（A3＋ab）2=（1.80＋2.24）2=2.02m
Flx≤0.7·βhp·ft·amx·H0=0.7×1.00×1270.00×2.020×0.220
=395.07kN，满足要求。
Y方向：
Aly=14·（B3＋2H0＋B1＋B2）（A1＋A2－A3－2H0）
=（14）×（1.80＋2×0.22＋3.20）（3.20－1.80－2×0.22）
=1.31m2
Fly=pj·Aly=179.44×1.31=234.28kN
ab=min{B3＋2H0,B1＋B2}=min{1.80＋2×0.22,3.20}=2.24m
amy=（at＋ab）2=（B3＋ab）2=（1.80＋2.24）2=2.02m
Fly≤0.7·βhp·ft·amy·H0=0.7×1.00×1270.00×2.020×0.220
=395.07kN，满足要求。
5．基础受压验算
计算公式：
《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）
Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln（7.8.1-1）
局部荷载设计值：
Fl=1680.00kN
混凝土局部受压面积：
Aln=Al=B×A=0.50×0.50=0.25m2
混凝土受压时计算底面积：
Ab=min{B＋2A,B1＋B2}×min{3A,A1＋A2}=2.25m2
混凝土受压时强度提高系数：
βl=sq.（AbAl）=sq.（2.250.25）=3.00
1.35βc·βl·fc·Aln
=1.35×1.00×3.00×11900.00×0.25
=12048.75kN≥Fl=1680.00kN，满足要求。
6．基础受弯计算
计算公式：
按《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》中下列公式验算：
MⅠ=β48·（L－a）2（2B＋b）（pjmax＋pjnx）（11.4－7）
MⅡ=β48·（B－b）2（2L＋a）（pjmax＋pjny）（11.4－8）
（1）柱根部受弯计算：
G=1.35Gk=1.35×307.20=414.72kN
Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值：
pjnx=pjmin,x＋（pjmax,x－pjmin,x）（B1＋B2＋B）2（B1＋B2）
=163.84＋（164.28－163.84）×（3.20＋0.50）23.20
=164.10kPa
MⅠ=β48·（B1＋B2－B）2[2（A1＋A2）＋A]（pjmax,x＋pjnx）
=1.000048×（3.20－0.50）2×（2×3.20＋0.50）×（164.28＋164.10）
=344.12kN·m
Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值：
pjny=pjmin,y＋（pjmax,y－pjmin,y）（A1＋A2＋A）2（A1＋A2）
=148.90＋（179.22－148.90）×（3.20＋0.50）23.20
=166.43kPa
MⅡ=β48·（A1＋A2－A）2[2（B1＋B2）＋B]（pjmax,y＋pjny）
=1.000048×（3.20－0.50）2×（2×3.20＋0.50）×（179.22＋166.43）
=362.22kN·m
Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算：
相对受压区高度：
ζ=0.033998配筋率：
ρ=0.001927
计算面积：
1001.81mm2m
Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算：
相对受压区高度：
ζ=0.035820配筋率：
ρ=0.002030
计算面积：
1055.49mm2m
（2）变阶处受弯计算：
Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值：
pjnx=pjmin,x＋（pjmax,x－pjmin,x）（B1＋B2＋B3）2（B1＋B2）
=163.84＋（164.28－163.84）×（3.20＋1.80）23.20
=164.19kPa
MⅠ=β48·（B1＋B2－B3）2[2（A1＋A2）＋A3]（pjmax,x＋pjnx）
=1.000048×（3.20－1.80）2×（2×3.20＋1.80）×（164.28＋164.19）
=109.98kN·m
Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值：
pjny=pjmin,y＋（pjmax,y－pjmin,y）（A1＋A2＋A3）2（A1＋A2）
=148.90＋（179.22－148.90）×（3.20＋1.80）23.20
=172.59kPa
MⅡ=β48·（A1＋A2－A3）2[2（B1＋B2）＋B3]（pjmax,y＋pjny）
=1.000048×（3.20－1.80）2×（2×3.20＋1.80）×（179.22＋172.59）
=117.80kN·m
Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算：
相对受压区高度：
ζ=0.061569配筋率：
ρ=0.003489
计算面积：
767.56mm2m
Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算：
相对受压区高度：
ζ=0.066099配筋率：
ρ=0.003746
计算面积：
824.04mm2m
四、计算结果
1．X方向弯矩验算结果：
计算面积：
1001.81mm2m
采用方案：
d12@100
实配面积：
1130.97mm2m
2．Y方向弯矩验算结果：
计算面积：
1055.49mm2m
采用方案：
d12@100
实配面积：
1130.97mm2
附录
|公司名称:
|
||
|SATWE位移输出文件|
|文件名称:
WDISP.OUT|
||
|工程名称:
西校区办公楼设计人:
俞宏杰|
|工程代号:
校核人:
日期:
2010523|
所有位移的单位为毫米
Floor:
层号
Tower:
塔号
Jmax:
最大位移对应的节点号
JmaxD:
最大层间位移对应的节点号
Max-（Z）:
节点的最大竖向位移
刚度块总数:
1
自由度总数:
1341
大约需要3.2MB硬盘空间
刚度组装：
从1行到1341行
第三步:
地震作用分析
开始时间:
17:
1:
6
方法1（侧刚模型）
起始列=1终止列=24
第四步:
计算位移
开始时间:
17:
1:
6
形成地震荷载向量
形成风荷载向量
形成垂直荷载向量
CalculateDisplacement
LDLT回代：
从1列到41列
写出位移文件
第五步:
计算杆件内力
开始时间:
17:
1:
7
活载随机加载计算
计算杆件内力
结束日期:
2010.5.23
时间:
17:
1:
11
总用时:
0:
0:
8
===========================================================================
各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息
FloorNo:
层号
TowerNo:
塔号
Xstif，Ystif:
刚心的X，Y坐标值
Alf:
层刚性主轴的方向
Xmass，Ymass:
质心的X，Y坐标值
Gmass:
总质量
Eex，Eey:
X，Y方向的偏心率
Ratx，Raty:
X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值
Ratx1，Raty1:
X，Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值
或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者
RJX，RJY，RJZ:
结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度
===========================================================================
FloorNo.1TowerNo.1
Xstif=12.4426（m）Ystif=14.8637（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=12.1334（m）Ymass=15.1026（m）Gmass=1578.8601（t）
Eex=0.0184Eey=0.0142
Ratx=1.0000Raty=1.0000
Ratx1=2.0846Raty1=2.5935薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=1.3004E+06（kNm）RJY=8.8813E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.2TowerNo.1
Xstif=12.4432（m）Ystif=14.8639（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=11.8893（m）Ymass=15.1496（m）Gmass=1521.5634（t）
Eex=0.0330Eey=0.0170
Ratx=0.6419Raty=0.5481
Ratx1=1.3905Raty1=1.5509薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=8.3472E+05（kNm）RJY=4.8677E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.3TowerNo.1
Xstif=12.4432（m）Ystif=14.8639（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=12.0968（m）Ymass=15.0752（m）Gmass=1568.9235（t）
Eex=0.0206Eey=0.0126
Ratx=0.9113Raty=0.8436
Ratx1=1.2727Raty1=1.3511薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=7.6065E+05（kNm）RJY=4.1065E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.4TowerNo.1
Xstif=12.4432（m）Ystif=14.8639（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=12.0968（m）Ymass=15.0752（m）Gmass=1568.9235（t）
Eex=0.0206Eey=0.0126
Ratx=0.9781Raty=0.9418
Ratx1=1.2662Raty1=1.3248薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=7.4402E+05（kNm）RJY=3.8675E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.5TowerNo.1
Xstif=12.4432（m）Ystif=14.8639（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=12.0968（m）Ymass=15.0752（m）Gmass=1568.9232（t）
Eex=0.0206Eey=0.0126
Ratx=1.0033Raty=0.9814
Ratx1=1.4206Raty1=1.4519薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=7.4648E+05（kNm）RJY=3.7957E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.6TowerNo.1
Xstif=12.4432（m）Ystif=14.8639（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=12.0968（m）Ymass=15.0752（m）Gmass=1568.9235（t）
Eex=0.0206Eey=0.0126
Ratx=1.0056Raty=0.9839
Ratx1=1.5183Raty1=1.5614薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=7.5067E+05（kNm）RJY=3.7347E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.7TowerNo.1
Xstif=12.4432（m）Ystif=14.8639（m）Alf=0.0000（Degree）
Xmass=11.9502（m）Ymass=15.0768（m）Gmass=1427.8292（t）
Eex=0.0293Eey=0.0127
Ratx=0.9409Raty=0.9149
Ratx1=2.5969Raty1=2.4542薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=7.0631E+05（kNm）RJY=3.4170E+05（kNm）RJZ=0.0000E+00（kNm）
---------------------------------------------------------------------------
FloorNo.8TowerNo.1
Xstif=13.7677（m）Ystif=15.0520（m）Alf=45.0000（Degree）
Xmass=13.3056（m）Ymass=15.2082（m）Gmass=520.9040（t）
Eex=0.0401Eey=0.0136
Ratx=0.4813Raty=0.5093
Ratx1=1.2500Raty1=1.2500薄弱层地震剪力放大系数=1.00
RJX=3.3998E+05（kNm）RJY=1.7404E+05（kNm）RJZ=0
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