某办公楼钢筋混凝土框架结构设计土木毕业论文.doc

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1、 本 科 毕 业 论 文（设计）校园某办公室钢筋混凝土结构设计系 部 建筑学部 专 业 土木工程 年 级 班级名称 本土木工程1班 学 号 学生姓名 指导教师 2011 年 05 月 目录1.结构选型11.1.板的选型11.2.梁的选型11.3.柱的选型22.板的设计32.1.楼板设计（塑性法）32.1.1.荷载计算32.1.2.配筋计算32.2. 屋面板设计（弹性法）112.2.1.荷载计算112.2.2.配筋计算113.重力荷载计算173.1.屋面及楼面的永久荷载标准值173.2.屋面及楼面可变荷载标准值173.3.门、窗、墙、梁、柱重力荷载计算183.4.各层楼重力荷载代表值204.横向

2、框架侧移刚度的计算215.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算235.1.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算235.2.横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算286.竖向荷载作用下框架结构的内力计算336.1.横向框架内力计算337.横向框架内力组合417.1.框架梁内力组合417.2梁支座边缘截面及调幅后的内力标准值417.3.框架梁组合417.4.框架柱的内力组合418.截面设计418.1.框架横梁配筋计算418.2.框架柱配筋计算418.3.柱斜截面受压承载力计算419.基础设计419.1.荷载计算419.1.1.设计基础的荷载419.1.2.A柱基础承受的上部荷载419.

3、2.A柱独立基础计算419.2.1.选择基础埋深419.2.2.地基承载力深度修正419.2.3.基础底面尺寸419.2.4.地基承载力验算419.2.5.计算基地净反力419.2.6.基础高度（采用阶梯形独立基础）419.2.7.配筋计算419.3.D柱独立基础计算419.3.1.选择基础埋深419.3.2.地基承载力深度修正419.3.3.基础底面尺寸419.3.4.地基承载力验算419.3.5.计算基地净反力419.3.6.基础高度（采用阶梯形独立基础）419.3.7.配筋计算419.4.B、C柱联合基础的计算419.4.1.选择基础埋深419.4.2.地基承载力深度修正419.4.3.

4、基础底面尺寸419.4.4.计算基底反力419.4.5.地基承载力验算419.4.6.基础高度（采用阶梯形独立基础）419.4.7.配筋计算4110.楼梯设计4110.1.设计资料4110.2.楼梯板和梁的设计计算4110.2.1.踏步板TB1的计算4110.2.1.1.确定尺寸4110.2.2.平台板PB1的计算4110.2.3.梯梁TL1的计算4110.2.4.梯梁TL2的计算41参考文献41致谢41某办公楼钢筋混凝土框架结构设计 【摘要】本设计的工程为广工大华立某五层办公楼现浇钢筋混凝土框架结构，层高3.6m，总高度为19.6m。该建设地区抗震设防烈度为7度，基本风压为0.75kN/，建

5、筑场地为II类，本建筑抗震等级为3级。 在实习单位领导的指导下，先后完成了如下工作：（1）建筑设计，（2）结构选型，（3）楼（屋）面板结构设计，（4）框架结构设计，（5）基础结构设计，（6）楼梯设计等。 其中，楼板采用塑性理论进行计算，屋面板则采用弹性理论。采用分层计算法近似计算竖向荷载作用下框架内力，用D值法近似计算水平荷载作用下的框架内力。本设计采用的板厚为100mm；横向框架梁截面尺寸250mm450mm，首层框架柱500mm500mm，其余各层框架柱450mm450mm；基础采用现浇钢筋混凝土阶梯行独立基础，埋深1.5m，高度0.6m；楼梯为现浇板式楼梯。计算结果见施工图部分。【关键词

6、】 多层办公楼、钢筋混凝土、框架结构 、楼梯、基础A Design about the Office Building Reinforced Concrete Frame Construction in School【Abstract】My project is a reinforced concrete frame construction office building, which contains 5 floors. Each floors height is 3.6 meters . The whole elevation is 19.6 meters. In this area,

7、the intensity of earthquake resistance is 7. The basic wind pressure is 0.75 kN/m2, The location type of the constructs is II. The rank of the earthquake resistance is 3.I apprehend the original information first. Secondly, I reviewed the related knowledge whicn I had studied. Third, according to th

8、e buildings function, load, natural condition and so on, I have finished some assignments as follow : (1) the architectural design, (2) structure type choosing, (3) board structural design, (4) frame construction design, (5) foundation structural design, (6) staircase design and so on. Among them, I

9、 used the theory of plastic in the design of the floors, and used the theory of elasticity in the design of roof. When I calculated the frames endogenic force under the vertical load function, I used the lamination calculation method. D method is used in the calculation of frame endogenic force unde

10、r the horizontal load function. In the design, the boards thick is 100mm, the beams size is 250mm450mm, the size of the columniation is 500mm500mm. I have used the reinforced concrete step-shape independent foundation, which is 0.6m height, and buried 1.5m depth. Finally I have used the board style

11、staircase in my project.Because of limited time and ability, only the analyzing process of some typical members of the structure were showed in the paper, the others can be found in the drawing.【Keywords】 Office, Reinforced Concrete, Frame Construction, Stairs, Foundation撒1.结构选型1.1.板的选型 本设计中，板采用C25混

12、凝土浇注。确定钢筋混凝土板截面尺寸：对于双向板，要求, 为双向板的短向跨度。结构布置图如图所示，短边尺寸最大值的B1区格，3900mm，并且双向板mm。综合考虑，取板厚为100mm。所以取楼板和屋面板厚度为100mm。楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构1.2.梁的选型本设计中，梁采用C25混凝土浇注。框架主梁截面高度按梁跨度的1/181/10估算，由此估算出的梁截面尺寸如下：框架横梁AB跨横梁跨度L取6900mmh = (1/181/10)L = 383690 取h=450mmb = (1/21/3)h = 128345 取b=250mm取AD跨横梁 bh = 250mm500mm框架纵梁跨度

13、L取最大跨度3900mmh = (1/181/10)L = 217390 取h=400mmb = (1/21/3)h = 133200 取b=200mm取纵梁 bh = 200mm400mm考虑刚度等因素，外墙梁尺寸 bh = 300mm600mm梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级框架梁编 号bh层 次混凝土等级横 梁KJL-130060015C25KJL-225045015C25纵 梁KJL-330060015C25KJL-420040015C251.3.柱的选型本设计中，柱采用C30混凝土浇注。因为本框架结构总高度小于30m，抗震设防烈度为7度，故框架抗震等级为三级，轴压比限值为0.9

14、，各层荷载标准值为1015 kN/m2，本设计取12 kN/m2。边柱及中柱荷载面积分别为：3.93.45和3.94.5考虑采用C30混凝土， 边柱： 取柱为矩形： bh = 450450中柱： 取柱为矩形： bh = 450450 首层柱取： bh = 500500 2.板的设计2.1.楼板设计（塑性法）2.1.1.荷载计算地砖地面： 0.68 kN/m2 25mm水泥砂浆找平层： 200.025=0.50 kN/m2 100mm钢筋混凝土楼板： 250.100=2.50 kN/m2 管道荷载： 0.50 kN/m2 20mm混合砂浆打底： 170.020=0.34 kN/m2 恒载标准值：

15、 gk=4.52 kN/m2 活载标准值： qk=2.00 kN/m2 以可变荷载效应控制时，取S1=1.24.52+1.42.0=8.22以永久荷载效应控制时，取S2=1.354.52+1.42.00.7=8.062因为S1S2，所以取可变荷载效应控制的荷载值S1进行设计。恒载设计值： g1.24.525.42 kN/m2 活载设计值: q=1.42.0=2.80 kN/m2 荷载设计值： p=g+q=5.42+2.8=8.22 kN/m2 2.1.2.配筋计算1、 B1区格内力以及配筋计算计算跨度B1区格为四边连续板，四周有梁，内力折减系数为0.8，钢筋采用分离式布置。 取 =0.9，h0

16、x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中0.758050272f8180，279mm2长跨跨中0.270.750.207015272f8180，279mm2短跨支座2.00.751.5080100272f8180，279mm2长跨支座2.00.200.407030272f8180，279mm22、B2区格内力以及配筋计算计算跨度B2区格为一短边简支，内力折减系数为1.0。短边支座a为B2及B1区格的共同支座，B2区格a支座配筋在B1区格计算中已选定，为f8180，As=279mm2故 取 =0.9，

17、h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中3.4280226272f8180，279mm2长跨跨中0.303.421.037078272f8180，279mm2短跨支座2.03.424.5680452f10170，462mm23、B3区格内力以及配筋计算计算跨度B3区格为角区格（两邻边简支，另两邻边连接），内力折减系数为1.0。长边支座b为B3及B2区格的共同支座，B3区格b支座配筋在B2区格计算中已选定，为f10170，As=462mm2故 取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y

18、=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中6.0880402f10190，413mm2长跨跨中0.36.081.8270138272f8180，279mm2长跨支座2.01.823.6470276f8180，279mm24、B4区格内力以及配筋计算计算跨度B4区格为角区格（两邻边简支，另两邻边连接），内力折减系数为1.0。长边支座c为B3及B4区格的共同支座，B4区格c支座配筋在B3区格计算中已选定，为f8180，As=279mm2故短边支座d为B4及B1区格的共同支座，B4区格d支座配筋在B1区格计算中已选定，为f8180，As=27

19、9mm2故 取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中0.258017272f8150，335mm2长跨跨中0.260.250.07705272f8180，279mm25、B5区格内力以及配筋计算计算跨度B5区格为角区格（两邻边简支，另两邻边连接），内力折减系数为1.0。长边支座e为B2及B5区格的共同支座，B5区格e支座配筋在B2区格计算中已选定，为f10170，As=462mm2故短边支座a为B1及B5区格的共同支座，B5区格a支座配筋在B1区格计算中已选定，为f8180，As=

20、279mm2故 取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中5.9180391f10200，393mm2长跨跨中0.315.911.8370138272f8180，279mm26、B6区格内力以及配筋计算计算跨度B6区格为一短边简支，内力折减系数为1.0。短边支座a为B6及B1区格的共同支座，B6区格a支座配筋在B1区格计算中已选定，为f8180，As=279mm2故 取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kN

21、m/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中0.728048272f8180，279mm2长跨跨中0.260.720.197014272f8180，279mm2短跨支座2.00.721.448096272f8180，279mm27、B7区格内力以及配筋计算计算跨度B7区格为一短边简支，内力折减系数为1.0。短边支座a为B7及B6区格的共同支座，B7区格a支座配筋在B6区格计算中已选定，为f8180，As=279mm2故 取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中3.5180232272f81

22、80，279mm2长跨跨中0.33.511.057080272f8180，279mm2短跨支座2.03.511.4480464f10170，462mm28、B8区格内力以及配筋计算计算跨度B8区格为角区格（两邻边简支，另两邻边连接），内力折减系数为1.0。长边支座b为B38及B7区格的共同支座，B8区格b支座配筋在B7区格计算中已选定，为f10170，As=462mm2故 取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中5.8880389f10190，413mm2长跨跨中0.35.881.

23、7670133272f8180，279mm2长跨支座2.01.763.4270266272f8180，279mm29、B9区格内力以及配筋计算计算跨度B9区格为一短边简支，内力折减系数为1.0。长边支座c为B9及B2区格的共同支座，B4区格c支座配筋在B3区格计算中已选定，为f8180，As=279mm2故短边支座d为B9及B1区格的共同支座，B9区格d支座配筋在B1区格计算中已选定，为f8180，As=279mm2故取 =0.9，h0x=100-20=80 mm，h0y=80-10=70 mm，210 N/ 截面位置弯矩设计值(kNm/m)h0（mm）实配钢筋短跨跨中0.428028272f

24、8150，335mm2长跨跨中0.270.420.11708S1，所以取永久荷载效应控制的荷载值S2进行设计。恒载设计值： g=1.356.9 =9.315 kN/m2活载设计值: q=1.40.50.7=0.49 kN/m2荷载设计值： p=g+q =9.315+0.49=9.805 kN/m2 p=g+q/2=9.315+0.245=9.56 kN/m2p”=q/2=0.245 kN/m2弯矩计算方法：（1）求跨中弯矩时，按p=g+q/2，和p”=q/2叠加作用进行计算。 （2）求支座弯矩时，按p=g+q进行计算。2.2.2.配筋计算1、B1区格内力以及配筋计算四边固定 计算跨度单位板宽弯

25、矩（）计算：跨中弯矩：支座弯矩：配筋计算：h0x=100-20=80 mm h0y=80-10=70 mm gs=0.9 跨中正弯矩配筋，选用HPB235钢筋，fy=210 截 面M(kNm)选用钢筋实际配筋 面积（mm2）跨 中X方向1.4476272f8180279Y方向0.1710272f8180279d支座 支座弯矩取板B1与板B4计算中的较大值2.902 选用钢筋f8180，279mm2a支座配筋见B2计算2、B2区格内力以及配筋计算三边固定 一边简支 计算跨度单位板宽弯矩（）计算：跨中弯矩：支座弯矩：配筋计算：h0x=100-20=80 mm h0y=80-10=70 mm gs=

26、0.9 跨中正弯矩配筋，选用HPB235钢筋，fy=210 截 面M(kNm)选用钢筋实际配筋 面积（mm2）跨 中X方向5.39356f8140359Y方向0.5642272f8180279a支座 支座弯矩取板B1与板B2计算中的较大值10.829 选用钢筋f1095，826mm2b支座配筋见B3计算3、B3区格内力以及配筋计算两边固定 两边简支 计算跨度单位板宽弯矩（）计算：跨中弯矩：支座弯矩：配筋计算：h0x=100-20=80 mm h0y=80-10=70 mm gs=0.9 跨中正弯矩配筋，选用HPB235钢筋，fy=210 截 面M(kNm)选用钢筋实际配筋 面积（mm2）跨 中

27、X方向7.22477f10160491Y方向1.43108272f8180279b支座 支座弯矩取板B2与板B3计算中的较大值10.537 选用钢筋f10110，714mm2c支座 支座弯矩取板B3与板B4计算中的较大值15.302 选用钢筋f1295，1190mm24、B4区格内力以及配筋计算三边固定 一边简支 计算跨度单位板宽弯矩（）计算：跨中弯矩：支座弯矩：配筋计算：h0x=100-20=80 mm h0y=80-10=70 mm gs=0.9 跨中正弯矩配筋，选用HPB235钢筋，fy=210 截 面M(kNm)选用钢筋实际配筋 面积（mm2）跨 中X方向1.4999272f81802

28、79Y方向0.129272f8180279支座配筋见B1，B3计算楼板布置图屋面板布置图3.重力荷载计算3.1.屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（不上人）：无釉面砖： 0.65 kN/40mm细石混凝土： 1.00 kN/150mm水泥珍珠岩保温层： 1.50 kN/20mm水泥砂浆找平层： 0.50 kN/100mm钢筋混凝土楼板： 250.100=2.5 kN/管道荷载： 0.5 kN/吊顶荷载： 0.25 kN/合计： gk=6.9 kN/m2 14层楼面：地砖地面： 0.68 kN/m2 25mm水泥砂浆找平层： 200.025=0.50 kN/m2 100mm钢筋混凝土楼板： 250

29、.100=2.50 kN/m2 管道荷载： 0.50 kN/m2 20mm混合砂浆打底： 170.020=0.34 kN/m2 合计： gk=4.52 kN/m2 办公楼每层面积：S16.3539.452.48645 m215层楼面永久荷载：GkgkS4.526452915.4 kN屋面永久荷载：GkgkS6.96454450.55 kN3.2.屋面及楼面可变荷载标准值 不上人屋面活荷载标准值： qk=0.5kN/m2楼面均布活荷载标准值： qk=2.00 kN/m2 15层楼面可变荷载：QkqkS2.006451290 kN屋面可变荷载：QkqkS0.5645322.5 kN3.3.门、窗、

30、墙、梁、柱重力荷载计算门 本设计房间门均采用木门。木门单位面积重力荷载为0.2 kN/m2。门型号各层具有的门数量一二三四五M1（33）2M2（22.1）78888M3（0.92.1）22222层 数外墙门总面积各层门的重力荷载内墙门总面积各层门的重力荷载一9 m20.291.8 kN33.18 m20.233.186.636 kN二0037.38 m20.237.387.476 kN三0037.38 m20.237.387.476 kN四0037.38 m20.237.387.476 kN五0037.38 m20.237.387.476 kN窗 本设计窗户均采用铝合金窗。铝合金窗单位面积重力

31、荷载为0.4 kN/m2。窗型号各层具有的窗数量一二三四五C1（2.11.8）1820202020C2（1.01.5）22222层 数外墙窗总面积各层窗的重力荷载内墙窗总面积各层窗的重力荷载一74.88 m20.474.8829.952kN00二82.44 m20.482.4432.976 kN00三82.44 m20.482.4432.976 kN00四82.44 m20.482.4432.976 kN00五82.44 m20.482.4432.976 kN00墙外墙墙体采用空心砖砌体（15kN/m3），外墙面贴瓷砖（0.5kN/m2），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为： 0

32、.5150.30170.025.34 kN/m2层 数外表总面积门面积窗面积外墙面积外墙重力荷载1435.24 m29 m274.88 m2351.36 m21876.26 kN2401.76 m2082.44 m2319.32 m21705.17 kN3401.76 m2082.44 m2319.32 m21705.17 kN4401.76 m2082.44 m2319.32 m21705.17 kN5401.76 m2082.44 m2319.32 m21705.17 kN内墙为空心砖砌体（15kN/m3），两侧为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：150.20170.0223.68

33、 kN/m2层 数外表总面积门面积窗面积内墙面积内墙重力荷载1512.46 m233.18 m20479.28 m21763.75 kN2501.12 m237.38 m20463.74 m21706.56 kN3501.12 m237.38 m20463.74 m21706.56 kN4501.12 m237.38 m20463.74 m21706.56 kN5501.12 m237.38 m20463.74 m21706.56 kN屋顶围墙墙体采用空心砖砌体（15kN/m3），外墙面贴瓷砖（0.5kN/m2），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为： 0.5150.20170.0

34、23.84 kN/m2屋顶围墙的重力荷载为：3.84（39.4516.35）21428.54 kN梁、柱重力荷载标准值层次构件25层KJL10.300.60261.054.91415.452151.8431126.121KJL20.250.45261.053.07115.459427.023KJL30.300.60261.054.91438.552378.869KJL40.200.40261.052.18438.552168.386柱0.450.45261.105.7923.644917.453917.4531层KJL10.300.60261.054.91415.42151.3511123.53