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1、你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。建筑工程技术专业毕 业 设 计 任 务 书专业 建筑工程技术业 班级 设计题目 人民东路商办楼设计 指导教师 重庆大学二一一年 四 月目 录摘 要V2 建 筑 设 计12.1建筑概况12.2采光、通风、防火设计22.3建筑细部设计22.4方 案 构 思22.5设 计 过 程22.6建筑做法23 结 构 设 计33.1 结构选型布置及计算简图33.1.1结构选型33.1.2柱网布置33.1.3梁板柱的截面尺寸43.1.4.计算简图53.2 荷载计算63.2.1恒荷载计算63.2.2活荷载计算103.2.3.风荷载计算123.3.内力计算133.3.1恒荷载
2、作用下的内力分析13恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法结构内力可用力矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算133.3.2.活荷载作用下的框架内力分析183.3.3风荷载作用下的内力计算及侧移验算233.3.3.1柱的侧移刚度计算过程如下233.4框架的内力组合273.5.截面设计303.5.1框架梁 （以5层AB跨梁为例说明计算过程）303.5.2.框架柱373.5.3楼梯的计算433.5.4板的计算463.5.5基础设计514 施 工 设 计584.1 工程概况584.1.1总体概况584.1.2建筑设计584.1.3结构设计584.2 施工部署594.2.1总体部署594
3、.2.2工程的管理组织604.3 施工准备614.4 施工顺序614.4.1施工原则614.4.2基础工程施工顺序614.4.3主体工程施工顺序614.4.4屋面工程施工顺序614.5分项工程施工技术及参数614.5.1土方与基础工程施工方案614.5.2主体结构施工方案684.5.3主要装饰工程施工方案784.6 施工进度计划824.7 主要机具表834.8 施工平面图布置834.8.1施工平面图布置原则834.8.2平面布置844.9 施工措施844.9.1安全技术措施854.9.2文明施工措施874.9.3雨季施工措施88谢 辞93参考文献94摘 要 本文为某科技开发公司综合办公楼设计计
4、算书该楼建筑面积5500平方米左右根据建筑设计、抗震方面等的要求确定合理的结构形式和结构布置方案确定框架、基础的形式根据要求采用了钢筋混凝土结构 本设计中选取一榀主框架以及楼面及屋面板进行截面设计及配筋计算首先根据框架布局确定各构件尺寸进行恒载、活载及风荷载的统计然后采用分层法进行竖向荷载作用下的结构内力计算水平荷载采用D值法进行计算之后进行内力组合分析找出最不利的一组内力进行构件计算楼板采用弹性理论设计并进行柱下独立基础的配筋设计除此之外还进行了楼梯的设计计算最后根据计算结果按照相应的构造要求绘制了结构施工图并写出了相应的设计说明 本设计的特点之一运用了大学四年所学过的很多理论计算中多种计算
5、方法得到体现如D值法弯矩分配法分层法等使自己掌握了多方面的知识关键词：框架结构；结构设计；内力计算；弹性理论；荷载；钢筋混凝土1 前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段是毕业前的综合学习阶段是深化、拓宽、综合教和学的重要过程是对大学期间所学专业知识的全面总结通过毕业设计可以将以前学过的知识重温回顾对疑难知识再学习对提高个人的综合知识结构有着重要的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建筑中仍以钢筋混凝土结构为主钢筋混凝土造价较低材料来源丰富且可以浇筑成各种复杂断面形状节省钢材承载力
6、也不低经过合理设计可以获得较好的抗震性能今后几十年钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑业上框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活能提供较大的室内空间对于自选商场类楼房是最常用的结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重视建筑体形和结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毕业设计的三个月里在指导老师的帮助下经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制加深了对规范等相关内容的理解巩固了专业知识提高了综合分析、解决问题的能力并熟练掌握了Auto
7、CAD和结构设计软件PKPMCAD基本上达到了毕业设计的目的与要求框架结构设计的计算工作量很大在计算过程中以手算为主后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比由于自己水平有限难免有不妥和疏忽之处敬请各位老师批评指正2 建 筑 设 计2.1建筑概况 该工程坐落在市人民东路、红星路三巷附近夏季主导风向为南、西南风冬季为东北风抗震设防烈度为6度（0.05g）东西长约50m南北长约23m占地约1200m2地形高差较大该工程为钢筋混凝土全框架结构（二跨、六层）中型合建式商业办公楼建筑面积约2600m2土建总投资240万元建筑等级:耐火等级为级抗震等级为四级设计使用
8、年限50年2.2采光、通风、防火设计1.采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置取得良好的效果以便于通风2.防火设计本工程耐火等级为二级建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化以减少火灾的发生及降低蔓延速度公共安全出口设有两个可以方便人员疏散在疏散门处应设有明显的标志各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪2.3建筑细部设计1、建筑热工设计应做到因地制宜保证室内基本的热环境要求发挥投资的经济效益2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷做好建筑围护结构的保温和隔热以利节能3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计标准的规定4、室内应尽量利用天然采光5、为满足防火和安全疏散要求设有
9、两部楼梯一部电梯6、办公楼内的布置与装修以清新自然为主卫生间的地面铺有防滑地板砖墙面贴瓷砖2.4方 案 构 思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构本设计充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系确定本结构的建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大对抗震有利结构具有较好的整体性；因建筑物长度较大且两边为局部两层的建筑为满足设计要求设置了两条伸缩缝；同时考虑到结构不同使用功能的需求建筑平面布置较为灵活可以自由分割空间选用框架结构；立面注意对比与呼应、节奏与韵律体现建筑物质功能与精神功能的双重特性2.5设 计 过 程建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点首
10、先设计建筑平面包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间本设计满足建筑单位的使用要求技术措施合理同时通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定2.6建筑做法1屋面做法：屋面：10厚铺地缸砖干水泥擦缝每36m留10宽缝 1：3石灰砂浆勾缝； 防水层：20厚1：3防水水泥砂浆喷涂2厚合成高分子防水层 4厚高聚物改性沥青卷材防水层； 保温层：40mm厚现场喷涂硬质发泡聚氨脂；找坡层：1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚；找平层：20厚1：3水泥砂浆；结构层：100mm厚钢筋砼屋面板2楼面做法： 地面：15厚1：2.5水泥白石
11、子磨光刷草酸打蜡； 找平层：20厚1：3水泥砂浆；结构层：90mm现浇砼板3墙体做法：内墙：喷内墙涂料或刷油漆； 6厚1：2.5 水泥砂浆抹面压实抹光； 7 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛； 7厚1：3 水泥砂浆打底扫毛； 刷素水泥浆一道 外墙：7厚1:2.5水泥砂浆抹面； 7厚1：3水泥砂浆找平扫毛； 7厚1：3 水泥砂浆打底扫毛； 刷素水泥浆一道3 结 构 设 计3.1 结构选型布置及计算简图3.1.1结构选型 本工程选用钢筋混凝土框架结构 选择此结构的原因：由于设计任务书中的要求要求建筑物使用空间多样化能灵活分割采用框架结构即可最大限度的满足任务书中的要求而且框架结构整体性好抗震性能好3.1
12、.2柱网布置 柱网布置图3.1.3梁板柱的截面尺寸3.1.3.1梁a框架梁：横向 L=7500mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(500-750)mm 取h=700mm 梁宽b=(1/3-1/2)h=(233-350)mm 取b=300mm 纵向 L=6600 mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(440-660)mm 取h=600 mm 梁宽b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm 取b=300 mmb次梁 ：梁高 h=(1/12-1/18)L=(1/12-1/18) 7500=(417-625) mm取次梁尺寸：b h=300600 mm3.1.3.2 板跨L=330
13、0 通常取板厚h=(l/50-l/35)=(66-94)mm此处板厚取h=90mm3.1.3.3 柱柱的尺寸根据轴压比公式确定=N/fcbha.边柱q取10kN/m2=0.9 fc=14.3 N/mm2A1=7.56.6/2=24.75 m2N1= A1q=24.7510=247.5KN设计值N1=1.25N1n=1.25247.55=1546.88 kN柱截面面积 A=N/fc=120192 mm2则b=h=347mm取柱截面尺寸为bh=450450mmb.中柱：A2=6.6（7.5/2+2.4/2）=32.67 m2N2=A2q=32.6710=326.7KN设计值N=1.25N2n=1.
14、25326.75=2041.88 KN则柱截面积 A= N/fc=158654 mm2则b=h=398mm取柱的截面尺寸为bh=450450mm3.1.4.计算简图结构计算简图如图所示室内外高差为450mm根据地质资料确定基础顶面离室外地面为500mm因此求得底层计算高度为0.5+0.45+3.6=4.55m各梁柱构件的线刚度比经过计算后列于图中其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用取I=2Io(Io为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)边跨梁：ib=2 Ec(1/12) 0.30.73 /7.5=22.87中间梁：ib=2 Ec(1/12) 0.250.43 /2.4=11.11上部各层柱
15、ic=Ec(1/12) 0.450.453 /3.6=9.49底层柱ic=Ec(1/12) 0.450.453 /4.55=7.51结构计算简图（）3.2 荷载计算3.2.1恒荷载计算3.2.1.1 屋面框架梁线荷载标准值10厚地缸砖 0.0121=0.21kN/m225厚水泥砂浆结合层 0.02520=0.5 kN/m21:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚 70.19=1.33kN/m220厚1：3防水水泥砂浆找平层 0.02202=0.8 kN/m2100厚现浇钢筋混凝土屋面板 0.1225 = 3 kN/m2屋面恒荷载 5.24kN/m2边跨框架梁自重 ： 0.70.325=5.25
16、kN/m梁侧粉刷： 2(0.7-0.09) 0.0217=0.42 kN/m中跨框架梁自重： 0.25 0.425=2.5kN/m 梁侧粉刷： 2(0.4-0.09) 0.0217=0.21 kN/m 因此作用在屋顶框架梁上的线荷载为：=5.67kN/m=2.71kN/m=5.243.3=17.29kN/m=5.242.4=12.58kN/m均布荷载传递图3.2.1.2楼面框架梁线荷载标准值水磨石楼面： 0.70 KN/m290厚现浇混凝土楼板 0.0925=2.25 KN/m2楼面恒荷载 2.95 KN/m2边跨框架梁自重 ： 0.70.325=5.25kN/m梁侧粉刷： 2(0.7-0.0
17、9) 0.0217=0.42 kN/m边跨填充墙自重： 0.24(3.6-0.7)19=13.22 kN/m墙面粉刷： (3.6-0.7)0.02217=1.97 kN/m中跨框架梁自重： 0.25 0.425=2. 5kN/m 梁侧粉刷： 2(0.4-0.09) 0.0217=0.21 kN/m因此作用在中间层框架梁上的线荷载为：=5.67+15.19=20.86kN/m=2.71kN/m=2.953.3=9.74kN/m=2.952.4=7.08kN/m3.2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值a.B轴框架梁传来恒荷载标准值： 女儿墙自重标准值：1400mm高240mm厚 1.46.60.2
18、419=42.14KN 粉刷： 1.40.0226.617=6.28 KN 边柱纵向框架梁自重：0.3 0.66.625=29.7KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)26.617=2.28KN 次梁自重标准值：0.60.3257.5/2=16.88KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)27.5/217=1.30KN 屋面恒载传来： 7.56.6/45.24=64.85 KN 顶层边节点集中荷载=163.43 KN由建筑图知=75mm得=163.430.075=12.26kN.m b.C轴框架梁传来恒荷载标准值： 纵向框架梁自重： 0.30.66.625=29.7 KN 粉刷：0.02(0
19、.6-0.09)26.617=2.28KN 次梁自重标准值：0.60.3257.5/2=16.88KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)27.5/217=1.30KN屋面恒荷载传来：64.85+1/26.62.45.24=64.85+41.5=106.35 KN顶层中节点集中荷载=156.51 KN=156.510.075=11.74kN.m 集中荷载传递图3.2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值 a：B轴框架梁传来恒荷载标准值： 边柱纵梁自重及粉刷： 29.7+2.28=31.98KN 次梁自重及粉刷： 16.88+1.30=18.18KN 钢窗自重： 2.41.820.45=3.89KN
20、 窗外墙体自重： (6.6-0.45)3.0-2.41.82 0.2419=44.73KN 粉刷： (6.153.0-2.43.6)0.02217=6.67KN 框架柱自重 ： 0.450.453.625=18.23 KN 纵向框架梁自重标准值： 0.30.625=4.5 kN/m 粉刷： (0.454-0.242)0.023.617=1.62KN楼面传来荷载： 7.56.6/42.95=36.51KN 中间层边节点集中荷载=161.81 KN=161.810.075=12.14kN.m b.C轴框架梁传来恒荷载标准值： 纵向框架梁自重及粉刷： 29.7+2.28=31.98 KN 次梁自重及
21、粉刷： 16.88+1.30=18.18KN 内纵墙自重： (6.153.0-2.41.0)0.2419=73.19KN 粉刷： (6.153.0-2.4)0.02217=10.91KN 门重： 2.41.00.2=0.48KN 框架柱自重： 0.450.453.625=18.23 KN 粉刷： (0.454-0.242)0.023.617=1.62KN楼面传来荷载： 36.51+1/26.62.42.95=59.87KN 中间层中节点集中荷载=214.46 KN=214.460.075=16.08kN.m 恒荷载图3.2.2活荷载计算3.2.2.1屋面活荷载计算：屋面为上人屋面查得屋面活荷载
22、标准值：2.0 kN/m2=2.03.3=6.6KN/m=1/46.67.52.0=24.75KN =1/22.46.62.0+1/46.67.52.01/2=40.59 KN24.750.075=1.86 kN.m40.590.075=3.04kN.m3.2.2.2楼面活荷载计算 楼面活荷载标准值 ：2.0kN/m2=2.03.3=6.6KN/m=1/46.67.52.0=24.75KN =1/22.46.62.0+1/46.67.52.0=44.55 KN24.750.075=1.86kN.m44.550.075=3.34kN.m 活荷载图3.2.3.风荷载计算 风压标准值计算公式为wk=
23、zzs w0 因结构高度H=18m30m可取z=1.0对于矩形平面s=1.3; z查荷载规范将风荷载换算成作用于框架每层节点的集中荷载计算过程列于下表表中z为框架节点离室外地面的高度A为一榀框架各层节点的受风面积表3.1风荷载计算层次zsZ(m)zW0A(m2)PW(KN)51.01.318.451.2160.4521.1215.0241.01.314.851.1360.4523.7615.7931.01.311.251.0350.45 23.7614.3921.01.37.651.000.45 23.7613.9011.01.34.051.000.45 25.2514.77注：地面粗糙程度为
24、B类 风荷载图3.3.内力计算3.3.1恒荷载作用下的内力分析 恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法结构内力可用力矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算3.3.1.1梁固端弯矩顶层各跨：= =22.96=107.63 kN.m=2.71=1.30kN.m =2.71=0.65kN.m其余层： = =30.6=143.44 kN.m=2.71=1.30kN.m=2.71=0.65kN.m3.3.1.2求各节点的分配系数节点分配系数顶层： 标准层： 底层： 3.3.1.3内力计算 弯矩的计算过程如下图将相邻两层由分层法求得的内力叠加作为原框架结构的内力梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起
25、的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得框架梁在实际恒荷载分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如下： 顶层边跨框架梁在恒载作用下的弯矩图 中跨框架梁在恒载作用下的弯矩图 标准层边跨框架梁在恒载作用下的弯矩图恒载弯矩图（括号内为梁在柱边缘出弯矩值）恒载轴力图恒载剪力图（括号内为梁在柱边缘处剪力值） 调幅后柱边缘处弯矩图3.3.2.活荷载作用下的框架内力分析本工程采用满布荷载近似法考虑活荷载不利布置的影响内力分析方法采用分层法计算分层法除底层以外其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数且传递系数由1/2改为1/3以考虑假设的柱上下端与实际情况的出入3.3.2.1梁
26、固端弯矩 顶层/楼层：= =6.6=30.94 kN.m3.3.2.2 求各节点分配系数各节点的分配系数同活荷载作用下的相同直接应用即可3.3.2.3内力计算弯矩的计算过程如下图将相邻两层由分层法求得的内力叠加作为原框架结构的内力梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得 框架梁在实际活荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如下： 框架梁弯矩图 活荷载弯矩图（KNm）（括号内为梁在柱边缘的弯矩值）活荷载作用下的轴力图（KN） 活荷载框架梁的剪力图（括号内为梁在柱边缘处剪力值） 活载作用下调幅后柱边弯矩图3.3.3风荷载作用下的内力计算及侧
27、移验算3.3.3.1柱的侧移刚度计算过程如下底层柱的侧移刚度柱DK=ib/icc=(0.5+k)/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/mm)边柱（2根）22.87/7.51=3.050.70314665中柱（2根）（22.87+11.11）/7.51=4.520.77016063注：刚度见第6页计算框架 Ec=3.010 4底层D=146652+160632=61456N/mm上层柱的侧移刚度柱DK=ib/（2ic）c=k/(2+k)Dz=c12ic/hj2 (N/m)边柱（2根）22.872/（29.49）=2.410.54614393中柱（2根）（22.872+11.112）/（29
28、.49）=3.580.64216924D=143932+169242=62634N/mm3.3.3.2风荷载作用下的侧移验算水平荷载作用下的层间侧移可按下式计算 j=Vj/Djk各层的层间位移求得后顶点位移为各层层间位移之和框架在风荷载作用下的侧移计算如下表；框架在风荷载作用下的侧移计算表层次各层风载Pj(KN)层间剪力 Vi(KN)侧移刚度D(N/mm)层间侧移j(mm)j/hj515.0215.02626340.2401/15000415.7930.81626340.4921/7317314.3945.20626340.7221/4986213.9059.10626340.9441/381
29、4114.7773.87614561.2021/3785层间侧移最大值1/37850.1此种情况下不起控制作用所以取bf=2500mm和800mm梁内纵向钢筋选用HRB400(fy =f y=360N/mm2) b =0.518下部跨间截面按单筋T形截面计算因为：1fchf bf(ho- hf/2)=1.014.3902500(665-90/2)=1994.85 KN.M195.12KNM 属于一类T形截面 0.002取=0.02则As min=0.02300700=420 mm2实配316（As603 mm2 As min =420 mm2）将下部跨间截面的钢筋全部伸入支座则支座截面可按已知受压钢筋的双筋截面计算受拉钢筋因本工程梁端弯矩较小简化计算仍可按单筋矩形截面设计A支座截面