本科毕业设计办公大楼计算书 指导教师焦涛.doc

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1、攀枝花学院本科毕业设计（论文）攀枝花建设局办公楼学生姓名： 郑 钰 学生学号： 200510701135 院（系）： 土木工程学院 年级专业： 2005级土木工程 指导教师： 焦 涛 讲师 二九年六月攀枝花学院毕业设计 摘要II摘 要毕业设计是对大学四年所学专业知识的最终检验，也是检验对知识的综合运用能力。办公楼作为公共建筑，其结构形式较简单，但是其功能要求对建筑结构的设计与施工有很大的影响。在本设计中，按照任务书要求，主要完成该建筑的建筑施工图、结构施工图、结构计算书和施工组织设计一份。通过这次的毕业设计，熟悉设计工作的全过程、基本方法和步骤，培养和提高自身综合素质和实际工作能力，为以后工作

2、打下坚实的基础。本次毕业设计为攀枝花建设局办公楼，采用框架结构。总建筑面积为3810.24 m2，总建筑高度22.2 m，本工程主体为框架结构，抗震设防烈度等级为7度，其使用年限为50年。该住宅为丙类建筑，设计包括：建筑总平面设计，建筑的平面、立面、剖面设计；结构设计，确定梁、板、柱的截面尺寸，对结构各构件进行截面和配筋设计，施工组织设计。关键词 框架结构，建筑设计，结构设计，内力组合，构件配筋，施工组织设计攀枝花学院本科毕业设计 目录ABSTRACTGraduation design is a four-year study of university expertise to the ul

3、timate test, but also test the capacity of the integrated use of knowledge. Office as a public building, and its relatively simple structure, but the functional requirements of building structure design and construction have greatly affected. In this design, in accordance with the requirements of th

4、e task book, the main building to complete the construction working drawings, structural drawings, structural calculations and design of a construction organization. Graduation through the design, familiar with the whole process of design work, the basic methods and procedures, develop and improve t

5、heir comprehensive quality and the actual ability to work, work for the future and lay a solid foundation. The graduation project office for the Bureau of Panzhihua, the use of the framework structure. A total construction area of 3810.24 m2, total building height of 22.2 m, the main framework of th

6、e project structure, the degree of seismic intensity of 7 degrees, the life span of 50 years. Class C of the residential architecture, design includes: the total building design and construction of the plane, elevation, profile design; structural design, determine the beam, plate, column cross-secti

7、on size, the structure of the various components of the cross-section and reinforcement design. Construction organization design.Key words: Frame structure, Architectural design, Structural design, Combination of internal forces, Reinforced components, Construction organization design目 录摘 要IABSTRACT

8、2目 录1一 结构设计51绪论51.1毕业设计目的51.2设计资料52结构选型62.1结构体系选型62.2屋面体系62.3楼面结构62.4 楼梯结构62.5 天沟63框架梁柱的线刚度73.1确定框架计算简图73.2截面尺寸估算83.3框架柱的线刚度计算84荷载计算104.1板的设计104.1.1设计资料104.2.2板荷载计算104.2恒载标准值计算144.2.1屋面恒载144.2.2楼面恒载144.2.3梁自重144.2.4柱自重144.2.5外纵墙自重154.2.6内纵、横墙自重154.2.7栏杆自重154.3活荷载标准值计算154.3.1屋面和搂面活荷载标准值154.3.2雪荷载164.

9、4竖向荷载下框架受荷总图164.4.1 AB轴间框架梁受荷164.4.2 BC轴间框架梁受荷174.4.3 CD轴间框架梁受荷174.4.4 A轴纵向集中荷载的计算184.4.5 B轴柱纵向集中荷载的计算184.4.6 C轴柱纵向集中荷载的计算194.4.7 D轴柱纵向集中荷载的计算205风荷载计算215.1侧移刚度D235.2风荷载作用下框架侧移计算246内力计算246.1恒荷载的内力计算246.1.1顶层246.1.2标准层266.1.3底层276.2活荷载的内力计算316.2.1顶层316.2.2标准层326.2.3底层336.3风荷载标准值作用下的内力计算376.4水平地震作用计算41

10、6.4.1荷载的确定416.4.2地震作用计算426.4.4地震作用下框架柱的弯矩计算（反弯点法）457内力组合477.1框架梁内力组合497.2框架柱内力组合518截面设计与配筋计算548.1框架柱截面设计548.1.1轴压比计算548.1.2 截面尺寸复核548.1.3 正截面受弯承载力计算548.1.4 垂直于弯矩作用平面的受压承载力计算578.1.5 裂缝宽度验算588.2 框架梁截面设计588.2.1正截面受弯承载力计算588.2.2斜截面受剪承载力计算598.2.3裂缝宽度验算608.3楼梯的计算628.3.1梯段板的设计628.3.2平台板设计638.3.3平台梁设计659基础设

11、计669.1地基承载力特征值679.2初步选择基底尺寸679.3验算持力层底基承载力679.4计算基底净反力679.5抗冲切验算679.5.1柱边基础截面抗冲切验算679.5.2变阶处抗冲切验算689.6配筋计算68二 施工组织设计701工程概况701.1拟建建筑物概况701.2施工条件702施工方案及主要项目施工方法712.1项目施工方案712.2主要项目施工方法712.2.1基础土石方工程712.2.2模板工程722.2.3钢筋工程732.2.4混凝土工程732.2.5砌体工程742.2.6防水工程752.2.7楼地面762.2.8装饰工程822.2.9门窗工程832.2.10给排水842

12、.2.11强弱电842.2.12测量工程862.2.13脚手架工程872.2.14检验、试验883施工进度计划913.1进度安排913.1.1保证工期的管理措施913.1.2保证工期的生产要素储备923.1.3 保证工期的技术措施923.2施工阶段划分和衔接923.3进度计划图933.4施工平面图933.4.1主要临时设施933.4.2各种场地面积计算943.4.3水电计算943.4.4各种临时设施做法构造说明953.4.5施工平面图964主要技术管理措施964.1质量保证体系和控制措施964.2质量保证措施964.2.1施工准备阶段的质量管理964.2.2施工阶段的质量管理964.2.3竣工

13、阶段的质量管理984.2.4用户使用阶段的质量管理984.3保证体系984.3.1安全管理984.3.2安全措施994.4职业健康安全体系和控制措施1004.4.1安全体系1004.4.2控制措施1004.4.3文明施工措施1015季节性施工措施1025.1雨期施工措施1025.1.1雨期施工的准备工作1025.1.2主要分项工程雨期施工技术措施1025.2冬期施工措施1025.3越冬维护措施1036主要技术经济指标：工期，占地，临时设施比，资源不均衡体系1046.1工期指标1046.2占地指标1046.3临时设施比1046.4资源不均衡体系104参考文献105总 结106致 谢107111一

14、 结构设计1绪论1.1毕业设计目的通过系统的项目设计，掌握工程地质、土力学地基基础、材料力学、结构力学、钢筋混泥土结构、结构抗震、施工组织等课程知识的综合运用。通过设计，熟悉设计的全过程，基本方法、步骤及相关设计规范的内容和应用，提高自身的综合素质和实际工作能力，为毕业后走上工作岗位打下坚实的基础。1.2设计资料攀枝花市建设局办公楼采用框架结构形式，采用横向承重布置，其平面图和剖面图如图所示。其主体结构为六层，女儿墙高度为0.9m，抗震设防：按基本烈度7度设防。屋面和楼面活荷载标准值均为2.0KN/,基本风压。，不考虑雪荷载，室内外高差为0.3m,地面的粗糙度为C类。地基情况：表层耕土厚0.5

15、m，粘土层厚3.10m4.20m，以下为亚粘土。粘土层承载力标准值fk=179kPa。不考虑地下水位。按基本烈度7度设防。材料：梁、板混凝土C20，柱混凝土C25，梁、柱中箍筋和板钢筋采用HPB235级，梁、柱中纵向受力钢筋采用HPB335级。屋面做法：三毡四油上铺小石子；20mm厚，水泥砂浆找平；80mm厚矿渣水泥保温；40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3找坡；一毡二油隔气层；20mm厚水泥砂浆找平；120mm厚现浇楼板；10mm厚天棚抹灰。楼面做法：12mm厚大理石地面；30mm厚细石混凝土；120mm厚现浇楼板；10mm厚天棚抹灰。外墙做法：240mm厚普通砖。内墙做法：240mm厚普通砖。塑钢

16、框玻璃窗重0.3kN/m2，木门重0.2kN/m2，钢门重0.4kN/m2。2结构选型2.1结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2.2屋面体系采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，刚柔性相结合的屋面，屋面板厚120mm。2.3楼面结构全部采用现浇钢筋混凝土楼盖，板厚120mm。2.4 楼梯结构采用钢筋混凝土梁式楼梯。2.5 天沟采用现浇天沟3框架梁柱的线刚度3.1确定框架计算简图框架计算简图如3.1所示 框架计算单元如设计书上所示，取出轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴之间的距离。底层柱从基础顶面算到第二层楼面，基顶标高

17、根据地质条件、室内外高差，定位-0.30m，二层楼面标高为4.20m，故底层柱高为4.50m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.00m。由此绘出框架的计算简图，如图3.1，3.2所示。 图3.1框架平面布置与计算单元简图图3.2框架剖面简图3.2截面尺寸估算一般情况下，框架梁的截面尺寸按下式估算：主梁计算跨度底层7.76m，标准层5.76m。取值0.32m0.97m。所以可取0.6m。同理，可取0.3m。框架柱的截面尺寸可按下式估算：底层层高4.2m，标准层3m。经计算可取0.39m，考虑多层会偏小，所以取0.5m。hc也取0.5m基础梁可取 b=240mm h=400mm3

18、.3框架柱的线刚度计算混凝土的弹性模量 梁、板： 柱： 对于中框架梁取底层柱：上层柱：边跨梁：中跨梁：令，其余各杆件的相对线刚度为： 图 3.3线刚度计算简图 攀枝花学院本科毕业设计 9 基础设计 4荷载计算4.1板的设计4.1.1设计资料 以选取一个单元，对此单元标准层的楼板进行结构设计，取板厚选用120mm，砼强度等级用C25，板中钢筋采用HPB235，楼面活荷载2.0KN/。4.2.2板荷载计算标准层楼板：大理石面层：12厚大理石地面 30厚细石混凝土 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 板的标准值 4.26KN/ 板的设计值 1.24.26KN/ =5.2KN/

19、板活荷载设计值 1.42KN/ =2.8KN/ 按弹性理论计算 在求各区格板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载：g=g+ ，q=标准层楼板：g=g+ =5.2KN/ + KN/ =6.6KN/q= = KN/ =1.4 KN/ 在g作用下，各内支座均可视为固定或简支，某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心，在q作用下，各区格板四边均视作简支，跨内最大正弯矩则在中心处，计算时，可近似的取三者之和作为跨内最大正弯矩值。在求各中间支座最大负弯矩时，按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算，取荷载：标准层楼板： p=g+q= 5.2KN/ +2.8 KN/ =8.0KN/板的跨度计算规定

20、： 边跨中间跨 现取计算框架单元的楼板作为计算，其计算过程略，得到各板的跨中弯矩和支座的弯矩。 按混凝土结构设计第二版附录8进行内力计算，计算简图及计算结果见图4.1、表4.1。图4.1 双向板弯矩计算攀枝花学院本科毕业设计 4荷载计算区格A跨内计算简图跨内支座计算简图区格B跨内计算简图跨内支座计算简图表4.1 各跨内、支座弯矩已求得（考虑D区格板四周与梁整体连接，乘以折减系数0.8），即可近似按算出相应的钢筋截面面积，取跨内及支座截面，其中截面弯矩m考虑板的空间内拱作用减小20%，具体计算见表4.2。 截面选配钢筋实配面积跨中A区格3.65802182522.0770179252B区格3.6

21、8802212522.1070181252支座B-B3.6280213252B-A4.0780238252A-A4.4380253252表4.24.2恒载标准值计算4.2.1屋面恒载防水层:（柔性）三毡四油铺小石子 找平层：20厚水泥砂浆 找平层：20厚水泥砂浆 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 保温层：80厚矿渣水泥 隔气层：一毡二油 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计； 4.2.2楼面恒载各层走廊楼面与标准楼面一样做法标准层楼面恒载 大理石面层：120厚大理石地面 30厚细石混凝土 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计； 4.2.3

22、梁自重 梁自重 抹灰层：10厚混合砂浆 合计； 基础梁 梁自重 4.2.4柱自重 柱自重 抹灰层：10厚混合砂浆 合计； 4.2.5外纵墙自重标准层： 纵墙 塑钢框玻璃窗： 水刷石外墙面： 水泥粉刷内墙面： 合计； 底层： 纵墙： 塑钢框玻璃窗： 水刷石外墙面： 水泥粉刷内墙面： 合计； 4.2.6内纵、横墙自重标准层： 纵墙： 水泥粉刷内墙面： 合计； 底层： 纵墙 水泥粉刷内墙面： 合计； 4.2.7栏杆自重合计； 4.3活荷载标准值计算4.3.1屋面和搂面活荷载标准值根据荷载规范查得： 上人屋面： 搂面：办公楼走廊 4.3.2雪荷载该设计可以不考虑雪荷载。4.4竖向荷载下框架受荷总图图4

23、.2板传荷载示意图4.4.1 AB轴间框架梁受荷屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载，为简化计算近似等效为均布荷载，荷载的传递总图如图4.2。恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：梁自重：AB轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=活载=板传荷载=4.4.2 BC轴间框架梁受荷屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：梁自重：BC轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载= 4.4.3 CD轴间框架梁受荷屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板

24、传荷载：恒载：活载：梁自重：CD轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=活载=板传荷载=4.4.4 A轴纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重（做法：墙高900mm，100mm的混凝土压顶）顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载= 顶层柱活载=板传活载= 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =标准柱活载=板传活载基础顶面恒载=底层外重墙自重+基础梁自重 =4.4.5 B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 =顶层柱活载=板传活载=标准层柱恒载=梁自重+板传荷载=标准柱活载=板传活载=基础顶面恒载=基础梁自重+内纵

25、墙自重 =4.4.6 C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 =顶层柱活载=板传活载=标准层柱恒载=梁自重+板传荷载=标准柱活载=板传活载=基础顶面恒载=基础梁自重+内纵墙自重 =4.4.7 D轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重（做法：墙高900mm，100mm的混凝土压顶）顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载= 顶层柱活载=板传活载= 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 = 标准柱活载=板传活载基础顶面恒载=底层外重墙自重+基础梁自重 =图4.3 竖向荷载总图 单位KN5风荷载计算为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代。

26、作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中荷载标准值： 风压高变化系数，地面粗糙度为C类；风荷载体型系数，根据建筑物体型查得=1.3；风振系数；下层柱高；上层柱高，对顶层为女儿墙的两倍；迎风面的宽度，=6m。计算过程见表5.1.离地高度z/m19.5 0.84 1.741.3 0.5 3.01.813.68 16.5 0.80 1.58 1.3 0.5 3.0 3.014.79 13.5 0.74 1.43 1.3 0.5 3.0 3.012.38 10.5 0.74 1.32 1.3 0.5 3.0 3.011.437.5 0.74 1.17 1.3 0.5 3.0 3.010.13 4.5 0.74

27、 1.07 1.3 0.5 4.0 3.09.26表5.1集中风荷载标准值5.1侧移刚度D 见表5.2和表5.3 构件名称A轴柱 0.32020736B轴柱 0.60939463C轴柱 0.60939463D轴柱 0.32020736表 5.2 横向26层D值的计算构件名称A轴柱 0.54812935B轴柱 076918152C轴柱 076918152D轴柱 0.54812935表 5.3 横向底层D值的计算5.2风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：荷载在风荷载作用下的计算见表5.4。层次613.6813.680.000111/174550514.7928.470

28、.000231/70430412.3840.850.000331/40000311.4352.280.000431/23720210.1362.410.000521/1385019.2671.67 621740.001201/3500 表5.4荷载在风荷载作用下的计算侧移验算：层间侧移最大值：（满足要求）。6内力计算采用分层法计算。在各个分层中，柱的远端都假设为固定端，除底层柱外，其余各住应看作弹性固定端。为了反映着个特点，可将上层各柱的线刚度乘以折减系数0.9，传递系数由1/2改为1/3。结构几何对称，荷载也对称，所以可以从对称出分开计算。如图所示：6.1恒荷载的内力计算6.1.1顶层节点分

29、配系数 固端弯矩 图6.1 计算简图 图6.2 分配传递图柱端及梁端传递弯矩6.1.2标准层节点分配系数固端弯矩图6.3计算简图图6.4分配传递图柱端及梁端传递弯矩6.1.3底层节点分配系数 固端弯矩图6.5计算简图 图6.6分配传递图柱端及梁端传递弯矩 图6.7恒荷载作用下的M图（单位） 图6.8恒荷载作用下的V图（单位） 图6.9恒荷载下的N图 (单位:KN）6.2活荷载的内力计算 6.2.1顶层分配系数同恒荷载时图6.10计算简图图6.11分配传递图柱端及梁端传递弯矩6.2.2标准层固端弯矩图6.12计算简图图6.13分配传递图柱端及梁端传递弯矩 6.2.3底层 固端弯矩图6.14计算简

30、图图6.15分配传递图柱端及梁端传递弯矩 图6.16活荷载作用下的M图（单位）图6.17活荷载作用下的V图（单位）图6.18活荷载下的N图 (单位:KN）6.3风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用D值法进行计算。第i层第m柱所分配的剪力为见表1。框架柱反弯点位置，计算结果如表。层号630.940.350000.351.05530.940.400000.401.20430.940.400000.401.20330.940.450000.451.35230.940.5000-0.0230.521.5614.51.320.680-0.0500.733.28表6.1 A

31、轴框架柱反弯点位置层号633.120.450000.451.35533.120.460000.461.38433.120.500000.501.50333.120.500000.501.50233.120.500000.501.5014.54.500.550000.552.47表6.2 B轴框架柱反弯点位置层号633.120.450000.451.35533.120.460000.461.38433.120.500000.501.50333.120.500000.501.50233.120.500000.501.5014.54.500.550000.552.47表6.3 C轴框架柱反弯点位置层

32、号630.940.350000.351.05530.940.400000.401.20430.940.400000.401.20330.940.450000.451.35230.940.5000-0.0230.521.5614.21.320.680-0.0500.733.28表6.4 D轴框架柱反弯点位置框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如表中柱处的梁 边柱处的梁 层613.68120398207360.1722.351.054.582.474.58528.47120398207360.1724.901.208.825.8811.29440.85120398207360.1727.031.2012.658.4418.53352.28120398207360.1729.001.3514.8512.1523.29262.41120398207360.17210.731.5615.4516.7427.60171.676