畢業(yè)設計（論文）廊坊市某培訓中心辦公樓設計

1、目錄1 緒論12 設計資料32.1氣象條件32.2基本資料32.3建筑做法32.4活荷載42.5所用材料43 結構布置及計算簡圖的確定53.1結構平面布置圖53.2結構計算簡圖64 荷載計算74.1 恒荷載計算74.2活荷載計算114.3 風荷載計算124.4 重力荷載代表值計算135 內(nèi)力分析145.1 水平地震作用下內(nèi)力計算145.2恒載作用下內(nèi)力計算185.3活載作用下內(nèi)力計算215.4風荷載作用下內(nèi)力計算226 內(nèi)力組合236.1 梁內(nèi)力組合236.2 柱內(nèi)力組合237 框架梁、柱截面設計267.1框架梁截面設計267.2框架柱的截面設計308 樓板配筋設計358.1結構布置358.2

2、c區(qū)格雙向板設計（以頂層樓面板設計為例）358.3次梁的計算389 樓梯設計409.1平面布置409.2 梯段板設計409.3 ptb-1平臺板設計439.4 平臺梁設計441 緒論根據(jù)設計材料提供的建筑場地的地質(zhì)條件及所在地區(qū)的抗震烈度，確定出擬建建筑物的抗震等級為二級，建筑物的設計過程包括建筑設計和結構設計兩部分，我們主要以結構設計為主。建筑設計部分：考慮了各種因素對建筑物的影響，采用了能夠滿足多方面使用要求，又比較經(jīng)濟、合理、美觀、適用的方案。在進行設計的過程中，滿足了規(guī)范對學生宿舍樓的高寬比、隔音、安全出口、消防、節(jié)能等要求。結構設計部分：分別從結構體系、結構總體布置、屋蓋的結構方案、

3、基礎方案的選擇及結構計算等多方面進行了論述。結構計算大致分為以下幾個步驟：構件布置：按建筑方案中的平、立、剖面進行設計，確定各構件的截面及布置，繪出結構計算簡圖并初選梁、柱截面。荷載統(tǒng)計：在選截面的基礎上，按從上倒下的順序進行，在荷載的取值按各房間的使用功能及位置查找荷載規(guī)范，完成恒載及活載的統(tǒng)計，并求出重力荷載代表值?？蚣芩降卣鹱饔孟聜纫乞炈悖合人愠龈鱾€構件的側移剛度，再根據(jù)頂點位移法計算結構的自振周期，按底部剪力法求水平地震剪力，頂點無附加水平地震作用。橫向框架內(nèi)力分析：分析了橫向框架在水平地震剪力和豎向荷載作用下的內(nèi)力。用彎矩二次分配法計算梁端、柱端彎矩、剪力。內(nèi)力組合：對恒載、活載及

4、地震作用下橫向框架的內(nèi)力進行組合，找出最不利的內(nèi)力組合，作為對框架梁、柱進行截面設計，和截面配筋計算的依據(jù)。板的設計：用彈性理論對板進行設計，求出板的配筋?；A設計：采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎。設計成果：平面圖四張，立面、剖面一張，樓梯剖面、樓梯配筋圖、樓梯詳圖及樓板配筋圖一張。樓、屋蓋的結構布置、橫向框架、縱向框架配筋圖各一張，墻身大樣圖一張，建筑總說明及結構總說明等。計算機應用：使用了auto cad、pkpm軟件、excl表格制作和word進行了排版設計。在設計過程中我們嚴格按照現(xiàn)行建筑設計規(guī)范和現(xiàn)行結構設計規(guī)范進行設計，并取一榀框架進行內(nèi)力配筋計算，繪制建筑施工圖和結構施工圖，在設計的

5、過程中我們還參考了有關的教材和圖集，房建、混凝土結構、抗震等，但是由于我們的水平有限和經(jīng)驗的缺乏，以及資料的不足，還有許多不合宜之處，希望各位老師提出批評指正。2 設計資料2.1氣象條件冬季采暖室外計算溫度-9度。主導風向：西南、東北風，冬季以北風、西北風為主；夏季以偏風、東北風為主?；撅L壓0.45kn/m2?；狙海?.40kn/m2。年降雨量：570.3mm；雨季集中在降水集中在78月份月份。土壤最大凍結深度0.7m。2.2基本資料本建筑為廊坊市某培訓中心辦公樓，共3層，室內(nèi)地面標高：0.000，室外標高：-0.450m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。設計使用年限50年建筑總面積1732

6、.8m2結構安全等級二級結構層數(shù)地上3層結構重要性系數(shù)1.0結構形式框架結構抗震設防烈度8度框架抗震等級二級設計特征周期0.55s場地類別類抗震構造措施二級地基承載力100kpa2.3建筑做法墻身做法：內(nèi)外墻厚均為200mm，0.000以上采用mu2.5陶?？招钠鰤K（容重不大于8kn/m3），m5混合砂漿砌筑，內(nèi)粉刷20mm 厚石灰砂漿，噴內(nèi)墻涂料。外墻為剁假石墻面。0.000以下采用mu1.0燒結頁巖磚，m7.5水泥砂漿砌筑。樓面做法：10mm 厚花崗巖面層20mm 厚1:2.5 水泥砂漿找平層鋼筋混凝土樓面板樓板底面為20mm厚紙筋灰石灰打底，涂料兩度。屋面做法：水泥爐渣2%找坡，20厚1

7、：2.5水泥砂漿找平，二粘三油防水層上鋪小豆石干鋪100mm 厚加氣混凝土保溫層，表面平整掃凈鋪油毛氈隔離層一道，40厚c25剛性防水層鋼筋混凝土屋面板粉底（噴涂料）衛(wèi)生間做法：防滑地磚10厚，20厚1：2.5水泥砂漿粘結層，高分子防水卷材一層大于等于1.2厚，20厚1：2.5水泥砂漿向地漏找坡，現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，樓板底面20厚紙筋灰石灰打底，涂料兩度。門窗做法：門庭處為鋁合金門，其他均為木門、塑鋼窗。其他說明：女兒墻厚200mm，高500mm，采用陶粒空心砌塊砌筑。除標高單位為m以外，其余均為mm。2.4活荷載屋面活荷載2.0kn/,辦公室樓面活荷載2.0kn/，走廊樓面活荷載2.5kn/2

8、.5所用材料混凝土c30: ，； hpb235級鋼筋:； hrb335級鋼筋: ， 。3 結構布置及計算簡圖的確定圖3.1 結構平面布置3.1結構平面布置圖結構平面布置圖如圖3.1所示，各梁柱截面尺寸確定如下：邊跨梁（ab、cd跨）：取h=l/8l/12,取h=600,b=250中跨梁（cd跨） ：取h= l/8l/12，取400,b=250邊柱（a軸、d軸）連系梁：取h=600,b=250中柱（b軸、c軸）連系梁: 取h=600,b=250次梁：取h=l/8l/12，取h=200,b=500對于多層民用框架結構，一般可通過滿足軸壓比限值進行截面設計。本設計中房屋高度h30，抗震等級為二級，軸

9、壓比取0.8，各層重力代表值近似取12/。由圖2-1可知：邊柱、中柱的受荷面積分別為a=6.36.3/2=19.85，a=6.3（2.4+6.3）/2=27.41，則豎向荷載下柱截面面積為：邊柱：nv=1.36.36.3/2121033=928746/ac928746/(0.811.9)=97557.4mm2中柱：nv=1.256.3（2.4+6.3）/2121033=1233225/ ac1233225/(0.811.9) =129540.4mm2選柱截面為3.2結構計算簡圖根據(jù)地質(zhì)資料確定基礎頂面離室外地面為700，由此求得底層高為4.75，取號軸線橫向框架計算簡圖如圖3.2所示。圖3.2

10、 結構計算簡圖4 荷載計算4.1 恒荷載計算梁重： bh=250600mm2 3.13kn/m bh=250400mm2 1.88kn/m bh=200500mm2 2.00kn/m柱：自重+粉刷內(nèi)柱：bh=500500mm2 6.66kn/m 外柱：bh=500500mm2 6.81kn/m墻體：自重+粉刷內(nèi)墻： 1.68kn/m外墻： 1.84kn/m4.1.1屋面框架梁線荷載標準值水泥爐渣2%找坡（140mm厚）：0.14212=0.84 kn/m220mm厚水泥砂漿找平：0.0220=0.4 kn/m2二粘三油防水層上鋪小豆石：0.3 kn/m2100mm 厚加氣混凝土保溫層：0.16

11、=0.6 kn/m240mm厚c25剛性防水層：0.0422=0.88 kn/m2100mm鋼筋混凝土屋面板：0.125=2.5 kn/m2 屋面恒荷 6.56 kn/m2邊跨框架梁自重： 3.13 梁側粉刷： 2（0.6-0.1）0.0217=0.34中跨框架梁自重： 1.88 梁側粉刷： 2（0.4-0.1）0.0217=0.20因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：g3ab1=g3cd1=3.47g3bc1=2.08g3ab2=g3cd2= 1/23.05.57=8.36g3bc3= g3cd3=1/23.35.57=10.82等效后：g3ab= g3cd=3.47+8.36+(120.2

12、622+0.2623)9.19=19.924.1.2樓面框架梁線荷載標準值10mm 厚花崗巖面層： 0.0115.4=0.15 kn/m220mm 厚水泥砂漿找平層： 0.0220=0.4 kn/m2100mm鋼筋混凝土樓面板： 0.125=2.5 kn/m220mm厚紙筋灰石灰打底： 0.0216=0.32 kn/m2 樓面恒荷 3.37 kn/m2邊跨框架梁自重及粉刷： 3.47 邊跨跨填充墻自重及粉刷： 1.683=5.04中跨框架梁自重及粉刷： 2.08 因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為：gab1=3.47+5.04= 8.51gbc1=2.08gab2= 1/23.03.37=5

13、.06gab3 =1/23.33.37=5.56等效后：gab= 8.51+5.06+(120.2622+0.2623)5.56=18.474.1.3衛(wèi)生間樓面框架梁線荷載標準值防滑地磚10厚： 0.55 20厚1：2.5水泥砂漿粘結層： 0.0220=0.420厚1：2.5水泥砂漿向地漏找坡： 0.0220=0.4100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板： 0.125=2.5樓板底面20厚紙筋灰石灰： 0.0216=0.32 衛(wèi)生間樓面恒荷 4.17kn/m2因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為：gcd1=8.51gcd2= 1/23.04.17=6.26gcd3=1/23.34.17=6.88等效后：ga

14、b= 8.51+6.26+(120.2622+0.2623)6.88=20.834.1.4屋面框架節(jié)點集中荷載標準值邊柱：連系梁自重： 3.476.3=21.42kn500高女兒墻自重： 1.840.56.3=5.08kn次梁傳連系梁集中荷載： 1/46.33.05.57+(6.3-3.3+6.3)3.3/25.57/4+2.271/46.3=51.26kn 連系梁傳遞板荷載： 1/23.31/23.35.57=15.16kn 頂層邊節(jié)點集中荷載 g3a= g3d=93.62 kn 中柱：連系梁自重： 21.42kn 次梁傳連系梁集中荷載： 51.26kn連系梁傳板： 2.4/26.35.57

15、+15.16=63.91kn 頂層中節(jié)點集中荷載 g3b= g3c=130.28 kn4.1.5樓面框架節(jié)點集中荷載標準值邊柱：連系梁自重： 21.42 kn 框架柱自重： 6.813.6=24.52 kn窗墻重及粉刷： 3(6.30.5)21.81.8 1.84+21.81.80.4=22.68kn次次梁傳連系梁集中 1/436.33.37+1/2(6.3+6.33.3) 3.31/21/23.37+2.271/46.3=32.42kn 連系梁傳板荷載： 1/23.33.33.37=9.17kn 樓板邊節(jié)點集中荷載 ga=110.21 kn中柱：連系梁自重： 21.42 kn 框架柱自重：

16、6.663.6=23.98 kn窗墻重及粉刷： 3(6.30.5)2.11.2 1.68+2.11.20.2=26.01kn次次梁傳連系梁集中荷載: 32.42kn 連系梁傳板荷載： 9.17+1/22.46.33.37=34.65kn 樓面中節(jié)點集中荷載 gb=138.48kn4.1.6衛(wèi)生間樓面框架節(jié)點集中荷載標準值邊柱：連系梁自重： 21.42 kn 框架柱自重： 24.52 kn 窗墻重及粉刷： 3(6.30.5)1.81.8-1.20.9 1.84+(1.81.8+1.20.9)0.4=26.45kn次次梁傳連系梁集中荷載: 1/436.33.37+1/2(6.3+6.33.3) 3

17、.31/21/24.17+2.271/46.3+1.681/46.33=43.43kn連系梁傳板荷載： 1/23.33.34.17=11.35kn 樓板邊節(jié)點集中荷載 gd=127.17 kn中柱：連系梁自重： 21.42 kn 框架柱自重： 23.98 kn 窗墻重及粉刷： 26.01kn 次次梁傳連系梁集中荷載: 43.43kn 連系梁傳板荷載： 11.35+1/22.46.33.37=36.83kn 樓面中節(jié)點集中荷載 gc=1151.67 kn匯總以上計算結果可得本框架在恒荷載作用下的計算簡圖如圖3-1。圖3-1 恒荷載作用下的計算簡圖4.2活荷載計算p3ab1= p3cd1= 1/2

18、32=3.0p3ab2= p3cd2=1/23.32=3.3p3ab= p3cd=3.0+(1-20.2622+0.2623) 3.3=5.91 kn/mp3bc= 0pab1=pcd1= p3ab1=3.0pab2=pcd2= p3ab2=3.3pab= 5.91 kn/mpbc=0p3a=p3d=1/23.31/23.32+1/2(6.3-3.3+6.3)3.3/21/22+1/43.06.32=19.14 p3b=p3c=19.14+1/22.46.32=34.26knpa=pd=19.14pb=pc=19.14+1/22.46.32.5 =38.04匯總以上計算結果可得本框架在活荷載作

19、用下的計算簡圖如圖3-2。圖3-2 活荷載作用下的計算簡圖4.3 風荷載計算由式（3-1）可算得風荷載的面荷載。 （3-1）其中因結構高度h30且高寬比1.5，故可取1.0；對于矩形平面1.3；由規(guī)范查得 。將風荷載換算成作用框架每層節(jié)點的集中荷載，計算過程如表3-1所示。表3-1 風荷載計算層次z(m)()a()p()31.01.311.250.740.4514.496.2721.01.37.650.740.4522.689.8211.01.34.050.740.4522.689.82本框架在風荷載作用下的計算簡圖如圖33。圖4.3 風荷載作用下的計算簡圖（）4.4 重力荷載代表值計算由設計

20、資料可知，該工程所在地地震設防烈度為8度，框架抗震等級為二級、類場地，因此，本框架結構抗震模型可表示3個集中質(zhì)量的多自由度體系，各層樓蓋、屋蓋處的集中荷載代表值計算如下：g3=屋面恒載+0.5屋面雪載+屋面縱橫梁自重+屋面下半層的柱及墻體自重+女兒墻自重=5.576.315.2+0.50.46.315.2+3.47(6.32+6.34)+2.276.32+2.082.4+(6.81+6.66) 21.8+(1.26.36-1.81.832.11.2-2.10.92) 1.68+0.51.846.32=828kn同理：g1= 843 kn ； g2=843 kn5 內(nèi)力分析5.1 水平地震作用下

21、內(nèi)力計算5.1.1 框架剛度計算 因為在計算結構地震作用時，需要確定結構假想位移，所以先計算框架剛度?？紤]到現(xiàn)澆樓板作用，在計算梁的慣性矩時，取邊跨框架梁慣性矩，中跨框架梁慣性矩，為矩形截面梁的截面慣性矩，框架采用c30混凝土（106）。ab跨 梁： i=2ec/122506003/6300=142.858104 ec (mm3)bc跨 梁： i=2 ec /122504003/2400=111.112104 ec (mm3)上部各層柱： i= ec /125005003/3600=144.676104 ec (mm3)底 層 柱： i= ec /125005003/4750=109.6491

22、04 ec (mm3)5.1.2 結構基本自振周期計算本工程主體結構的總高度為0.1，此情況不起控制作用，故取，跨間按t形截面，因為：屬第一類t型截面。7.1.1正截面縱向鋼筋設計ab跨中：ab中彎矩由無震作用組合時的永久荷載控制實配222，滿足要求。支座b：梁端按雙筋截面設計，下部鋼筋由正彎矩控制。實配222，滿足要求。負彎矩作用下，受壓鋼筋實配422， /=760/1520=0.5a支座：梁端按雙筋截面設計，下部鋼筋由正彎矩控制。實配222，滿足要求。實配422， /=760/1520=0.57.1.2斜截面受剪承載力計算以ab梁為例，最不利荷載為：框架梁截面梁端加密區(qū)取hpb235,則加

23、密區(qū)長度取max（1.5h，500）=0.9m，非加密區(qū)取hpb235各梁正截面、斜截面配筋列于表7.1、7.2中表 7.1 梁正截面配筋計算層次截面m/re/實配鋼筋/%第一層支座a155.480.75747.5222 （760）0.54-250.961200.1422 （1520）1.09155.94749.7222 （760）0.54-262.741253.4422 （1520）1.09ab跨中72.61-448.45222 （760）0.54支座128.810.751006.3422 （1140）1.69-152.121044.8422 （1140）1.69bc跨中-13.6-80.08222 （760）0.66第二層支座a132.810.75638.5222 （628）0.45-240.451181.18220+222 （1328）0.9587.22419.3222 （760）0.54-200.66960.96222+120（1074）0.76ab跨中73.66-336.34220 （628）0.45支座87.280.75681.9222 （760）0.84-107.11738.1220 （760）0.84bc