陕西安康菲尚有限公司办公楼设计毕业论文
2020-02-17 12:02
摘 要
本计算书是对于武汉理工大学土木工程与建筑学院土木工程专业2019届毕业设计“陕西安康菲尚有限公司办公楼设计”所做的书面成果。本办公楼结构为五层钢筋混凝土框架结构。
在建筑设计的部分中，主要针对设计初期的几个建筑方案从各个方面和他们进行比较，然后确定最终方案，确定其具体的建筑构造，做法和材料。
在结构设计的部分中，首先确定第⑧轴的横向框架作为本次手算的任务，并选择最终方案，确定其具体所受荷载，其中包括恒荷载，活荷载，风荷载，地震作用，计算梁柱板与内力进行组合后得到各截面的控制内力，然后进行各构件的配筋计算
此外，还进行了结构方案中的室内楼梯设计，完成梯段板，平台板，平台梁等构件的内力计算和配筋计算及施工图绘制。根据工程地质资料，此结构采用独立基础
关键词：办公楼，钢筋混凝土框架结构，抗震设计，独立基础
Abstract
This calculation book is aimed at the written results of the graduation design of Grade 2019 of Civil Engineering Specialty, School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology, "Office Building Design of Shaanxi Ankang Feishang Co., Ltd." The Office building is a five-storey reinforced concrete frame structure. In the "architectural design" part, they are compared under different aspects for several construction schemes at the beginning of the design, the final scheme is determined in the part of the design of the structure, first of all, the frame of the eighth axis is defined as the task of this manual calculation, and finally, the diagram is selected to determine the specific loads, including the constant load. After calculating the combination of the beam and the column jamb and the internal force, the internal control strength of each section is obtained and finally, the reinforcement of each element is calculated. The structural diagram is designed, as well as the calculation of the internal force, the calculation of the reinforcement and the design of the scale plate, of the beam of the members are finished. According to geological engineering data, the structure adopts an independent Foundation.
Key words: office building, reinforced concrete frame structure, seismic design, independent foundation
目录
绪论 4
第1章 工程概述 5
1.1工程简介 5
1.2工程地质及水文气象条件 5
1.2.1地质资料 5
1.2.2地震资料 5
1.2.3气象条件 5
1.3材料选用 5
第2章 建筑设计 6
2.1设计说明 6
第3章 结构方案 7
3.1框架结构承重方案的选择 7
3.2柱网布置 8
3.3计算单元选取 8
3.4框架梁柱截面尺寸计算 10
3.4.1框架梁截面尺寸的确定 10
3.4.2框架柱截面尺寸的确定 10
3.5框架梁柱线刚度计算 11
3.5.1梁柱线刚度的计算 11
第4章 荷载计算 13
4.1恒荷载标准值的计算 13
4.2活荷载标准值的计算 15
4.3竖向荷载作用下框架荷载的计算 16
4.3.1竖向荷载作用下框架主梁荷载的计算 16
4.3.2竖向荷载作用下框架柱荷载的计算 18
4.4风荷载计算 22
4.5地震作用 22
4.5.1重力荷载代表值 22
4.5.2计算方法 24
4.5.3自振周期的计算（采用能量法计算自振周期） 24
第5章 内力计算 30
5.1恒荷载标准值作用下的内力计算 30
5.1.1各跨梁的固端弯矩计算 30
5.2活荷载标准值作用下的内力计算 37
5.3风荷载作用下框架内力计算 42
5.4地震作用下框架内力计算 46
第6章 内力组合 49
6.1内力转换 49
6.2荷载基本组合 53
6.2.1一般荷载组合 53
6.2.2考虑地震作用效应组合 53
6.3控制截面及最不利内力 53
6.3.1框架梁控制截面最不利内力组合 53
6.3.2框架柱控制截面最不利内力组合 54
第7章 框架梁柱设计 68
7.1框架梁截面设计（以第四层为例） 68
7.1.1正截面受弯承载力计算 68
7.1.2斜截面受剪承载力计算 72
7.1.3框架梁纵筋的锚固长度 73
7.2框架柱截面设计 73
7.2.1轴压比验算 74
7.2.2柱端弯矩的调整 74
7.2.3框架柱正截面承载力计算 75
7.2.4框架柱斜截面承载力计算 83
7.3构件裂缝宽度验算 84
7.3.1框架梁 85
7.3.2框架柱 85
第8章 板的设计 87
8.1板的布置 87
8.2荷载计算 88
8.3截面计算 88
8.3.1弯矩计算 88
8.3.2配筋计算 91
第9章 楼梯设计 93
9.1设计资料 93
9.2梯段板设计 94
9.3平台板计算（PTB1） 95
9.4平台梁计算 96
第10章 基础设计 97
10.1基本概况 97
10.2基础埋深确定 97
10.3地基承载力验算 97
10.3.1地基承载力特征值修正值计算 97
10.3.2初步选择基底尺寸 97
10.3.3地基承载力验算 98
10.3.4地基承载力抗震验算 99
10.3.5地基变形验算 99
10.4基础内力计算 99
10.4.1计算基底净反力 99
10.4.2基础截面抗冲切验算 99
10.4.3配筋计算 100
结束语 102
参考文献 103
致谢 104
绪论
毕一个阶段，是毕业前的综合学习阶段,期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计再学习,对提高个作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。
目前，我国的建主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可状，节省，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋活跃在我国的建置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于构体系。
多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。[1]
本设计从建筑到，通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识，把主体系，并运用于设计中；本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力，为毕业后的工作打下了坚实的基础。
第1章 工程概述
1.1工程简介
本工程为陕西安康菲尚有限公司办公楼，场地平整，大楼主体部分为五层，局部为六层。首层层高4.85m，其余各标准层的层高均为3.6米。，确外高差为0.45m，底层室内设计标高±0.000。建筑总面积为3044m2。
1.2工程地质及水文气象条件
1.2.1地质资料
地基持力层在地下-0.8m处，该，厚度为8m，地基承载力特征值；29m，水性。
1.2.2地震资料
为7度，Ⅱ，加速度为0.10g，设级。地震参数：，。
1.2.3气象条件
最大积雪厚度为0.32m，0.15kPa，基本风压0.45kPa，度为B类。
1.3材料选用
1.混凝土：C30；
2.墙体：外墙采用240 mm块，内墙采用200 mm厚加气混凝土砌块；
3.钢筋：梁、板、柱纵筋：HRB335级（Ⅱ级）；
基础钢筋：HRB335级（Ⅱ级）；
箍筋：HPB300级（Ⅰ级）；
第2章 建筑设计
2.1设计说明
1.设计标高：为±0.000，室内外高差0.45m。
2.墙体做法：240 mm（18kN/m3），内侧为20mm厚抹灰（17kN/m2）；内隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5kN/m3）,两侧均为10mm厚抹灰。
3.屋面做法：（详见图集05YJ1-屋9）
混凝土板保护层屋面：
架空层：495×495×50，C20预板(F6钢中距150)，1:2水泥砂缝
：M5砌120×120×200多，支材，卷40。
防水层：
找平层：1:3水泥砂浆，锦纶-6纤维0.75~0.90kg/m3
找坡层1:8水找2%坡
总厚度：125mm；标准重量：2.18kN/m2。
4.楼面做法：（05YJ1楼10）
陶瓷地砖楼面：8-10厚平、
20厚1:1水泥砂浆结合层
一遍
现板
总厚度：30mm；自重量：0.87kN/m2。
5.卫：（05YJ1楼10）
05YJ1楼10
防水层
120厚板
12厚水棚
自重：1.27kN/m2。
6.女儿墙的做法：1200mm高蒸砌块（5.5kN/m3）女儿墙，100mm的混凝土压顶，两侧均为20mm的厚抹灰（17kN/m2）。
7.窗：均为窗（0.45kN/m2）。
8.门：除（0.45kN/m2），房间门均为木门(10.2kN/m2)。
第3章 结构方案
本结构采用钢筋混凝土水下框架结构体系。楼面和屋面均采用现浇钢筋混凝土来浇筑制造，楼梯的材料则选用钢筋混凝土板式楼梯。
3.1框架结构承重方案的选择
竖向荷载的传递路径：楼板的均匀荷载和恒载荷通过次梁间接或直接传递到主梁，然后再通过主梁传递到框架柱，主梁通过框架柱传递到基础，竖向荷载最后传递到了基础。
3.2柱网布置
图3. 1 柱网布置图
3.3计算单元选取
本框架结构的计算单元的选取简图如图3.2所示，在轴网的⑧轴上取一榀框架。 在这里我假定此框架杆嵌入基座顶部，框架柱与基座刚接连接，框架梁也与柱刚接连接。 因为每层柱的截面尺寸是恒定的，所以框架梁等于柱部分的轴之间的距离。底部柱高从基础的顶面到第二层的楼面，中间层柱高从下一层的楼面标高计算到上一层楼面标高的地方，顶层柱的高度从顶层楼面标高到屋顶的标高处。基础顶部高程根据地质条件，室外地面的标高为-0.450m，室外地面基础顶部通常标高为0.500m，因此基础顶部到标高0.000m的距离为-0.950m，第二层楼面标高为3.600m。也就是说，底柱高度为3.900m， 两到四层的柱高为3.6m，第六柱的高度为3.3m。。
图3. 2 计算单元选取简图
3.4框架梁柱截面尺寸计算
3.4.1框架梁截面尺寸的确定
在此选择第⑧轴作为 A、B、C 和 D 轴的一榀框架作为本计算书的一个计算单元, 并相应地据此来执行框架计算。这个框架是一个三跨的对称结构。
横梁：
1.对于AB、CD跨：
横梁：L=6600mm
2.对于BC跨：选取h=400mm，b=250mm。
纵梁：L=3900mm
故的尺寸为b×h=250mm×400mm。
表3.1框架梁截面尺寸详表
层数 | 混凝土强度等级 | AB、BC、CD跨 | |
横梁(b×h) | 纵梁(b×h) | ||
1~5 | C30 | 250mm×600mm | 250mm×400mm |
250mm×400mm | |||
250mm×600mm | |||
3.4.2框架柱截面尺寸的确定
1.根尺寸
底层层高：
其它层层高：
2.根尺寸
《》（GB 50011-2010）的第6.3.6条规定：等级的框制为0.85。
用C30混凝土，。
故。
式中：——考计值，，C：弯矩对于框架柱的影响系数，中柱取1.1，边柱取1.2。
——上部荷载，，S为该积，近似按1/2柱距划分。
3.根据规范的构造要求确定框架柱的截面尺寸
《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）的第6.3.5条规定：三级抗震等级的框架结构柱的截面尺寸不宜小于400mm。[2]
综合以上所言，考虑到建筑的造型的要求，钢筋的摆放及施工的要求，初选框架柱截面的尺寸为。
3.5框架梁柱线刚度计算
3.5.1梁柱线刚度的计算
在这个框架结构中，现翼缘，将效翼缘增大，从而增度，进而减侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯候，对取I=2Io（Io为梁的截面），对于边框架梁取I=1.5Io。
梁采用C30混凝土，由规范得Ec=3.0×104 N/mm2。
AB梁：
BC梁：
CD梁：
A0A1柱：
A1A2柱：
令iCD=1，则其度为：
框架计算的简图如图3.3所示
图3.3 框架计算简图以及各杆件相对刚度
第4章 荷载计算
4.1恒荷载标准值的计算
1.屋面荷载
05YJ1屋9(05YJ1指05系图集)
架空层：495×495×50，C20预制板(F6钢筋双向中距150)，1:2水泥砂浆填缝
支座：M5砂浆砌成120×120×200多孔一层卷材，卷材周边大出支座40
防水层：高聚材
找平层：1:3的水泥砂浆，砂纶-6纤维0.75~0.90kg/m3
找坡层：1:8的水2%坡
120厚的现浇混凝土屋面板 0.12m×25kN/m3=3.0kN/m2
抹灰层： 10厚的混合砂浆 0.01m×17kN/m3＝0.17kN/m2
合计 5.18kN/m2
2.楼面荷载
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