7层框架结构写字楼 毕业设计计算书

'第Ⅰ部分建筑设计31.工程概况42.建筑物功能与特点42.1设计原则42.3平面设计42.4立面设计52.5剖面设计52.6垂直交通设计52.7防火设计52．8抗震设计62．9屋面设计63.设计资料73.1设计资料73．2门窗9第Ⅱ部分结构设计101结构设计资料111题目112结构方案的选择及结构布置122.1工程概况122．2结构布置123荷载计算144构件设计计算174.1现浇板计算174.2梯段板的设计204.3次梁的设计计算235框架荷载计算285.1框架竖向荷载计算305.2.1风荷载计算345.2.2地震作用计算355.2.5地震荷载作用下的内力计算505.3内力组合计算525.3．1梁的内力组合见附表152第68页共69页 5.3．2柱的内力组合见附表2525.4框架的配筋计算536基础设计606.6桩基础的配筋计算60第Ⅲ部分施工组织设计631施工准备641.1技术准备工作641.2施工现场准备641.3物质准备642施工部署与方案652.1施工段的划分652.2施工工艺653施工进度计划及保证措施663.1施工进度计划表见附表663.2确保施工进度的保证措施674施工总平面布置见附图675保证质量措施676保证安全生产措施68参考文献69第四部分附录71第68页共69页 第Ⅰ部分建筑设计1.工程概况本工程力天写字楼工程，位于湖南省衡阳市境内，占地面积为1295.1m2，总长67.8米，总宽17.4米，总高33.75米，总建筑面积为8133.5m2。一层为大厅和大、小写字间，层高4.2米，标准层为大、中、小写字间，层高3.6米，顶层为大会议室兼大写字间，层高4.5米。该工程主楼为7层框架结构，为二类建筑，防火等级二级，建筑物的安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。2.建筑物功能与特点2.1设计原则建筑是供人使用的有功能作用的空间，同一功能要求和使用目的的建筑可以有多种空间形式，建筑体型一般综合反映内部空间，又在一定程度上反映建筑的性格、历史时期和民族地域特点。写字楼建筑体型设计应根据现有经济技术水平处理好功能、空间与形式的辨证统一关系，还要处理好与环境的关系，以便在满足功能要求的同时，生根于特定的环境，给人以良好的感觉。同样，对于建筑造型与平面布置的选择，必须考虑结构因素，以有利于结构受力。平面形状应简单、对称、规则，以减少地震灾害的影响。2.2建筑造型根据设计原则，本设计采用一字型体系。这种体系符合简单、对称、规则的原则。2.3平面设计本建筑在平面上属内廊式，一条直线走廊贯穿整个建筑平面，各房间分别位于走廊两侧，这样的平面组合可使平面利用系数尽可能的大，水平交通联系简单明了，一层中部设有入口门厅，大厅紧密联系个电梯楼梯。另外各大中小写字面积合适，第68页共69页 比例合理本设计在平面上力求平面对称，对称平面易于保证质量中心与刚度中心重合，避免结构在水平力作用下扭转，有适当的外挑和内收，在保证建筑美感的条件下，不影响建筑的结构上的各种性能。2.4立面设计立面设计，综合考虑立面上的统一与变化，均衡与稳定，比例，尺度建筑的韵律等建筑美学上的因素。整个立面上用夸张的手法，楼梯间开小窗窄窗，留出大面积实墙，其整体上以实为主，又因楼梯间突出屋面，故给人一种巨柱的感觉，从而给人以稳定之感。采用每层均采用带型窗，窗带贯穿立面左右，加上巨柱效果整个建筑整体感极强，庄严气派，中部大面积玻璃幕墙是建筑立面总结性的一笔。2.5剖面设计剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度，建筑层数、建筑空间的组合利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系，建筑物的平面和剖面是紧密联系的。2.6垂直交通设计本工程主要垂直交通工具是楼梯和电梯，对楼梯的选用及其在建筑物中的合理布置，将使多层建筑的使用更加合理，同时还能提高工作效率。2.7防火设计2.7.1耐火等级本工程属二类建筑（高度不超过50m的公共建筑），其耐火等级不能低于二级。2.7.2防火设计要点⑴总平面布局中的消防问题选址应在交通便捷处，根据城市规划确定的场地位置应有方便的道路通过，要第68页共69页 求既靠近干道，便于多层建筑中人群的集散，又便于消防时交通组织和疏散。应设环形车道，高层建筑周围应设宽度不小于3.5m的环形车道，可以部分利用交通道路，以便消防车能靠近高层主体，能在消防时有足够的流线。⑵疏散设计发生火灾时，人员往往还在远离地面的高层，将他们全部迅速地疏散到安全地带是防火的重要环节，疏散设计的原则是路线简单明了，便于人们在紧急时进行判断，同时供以室内任何位置向两个方向疏散的可能性。1)疏散所需时间从火灾现场退出的时间不超过2分30秒为宜。通道宽度：按通过人数每100人不少于1m计算。2)疏散楼梯的位置疏散楼梯是发生火灾时电梯停用的情况下最主要的竖向交通途径，其位置应首先符合安全疏散距离的规定，也应符合人在火灾发生后可能的疏导方向。且安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。2．8抗震设计本建筑设计抗震设防烈度为7度，第二组，II类场地，抗震等级为二级。2．9屋面设计屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为2%，排水坡度的形式为结构找坡.排水方式为屋面内天沟排水，屋面做法采用《98ZJ001——工程做法》柔性防水，具体做法详见建筑施工图.第68页共69页 3.设计资料3.1设计资料3.1.1自然条件1、工程地质条件：由上至下：杂填土：厚度为2.0m粉质粘土：厚度为2.0m全风化泥质粉砂岩：厚度为2.5m强风化泥质粉砂岩：厚度为3.5m。中风化泥质粉砂岩：厚度为0.6m。全场分布。=2500kPa.2、抗震设防：七度3、防火等级：二级4、建筑物类型：丙类5、基本风压：W0=0.45kN/m2，主导风向：全年为西北风，夏季为东南风。6、基本雪压：S0=0.40kN/m27、气象条件：最热月平均29.6oC，最冷月平均4.2oC，夏季极端最高39.8oC，冬季极端最低-9.5oC。8、楼面活荷：屋面：2.0kN/m2；写字间2.0kN/m2；走廊,楼梯间2.5kN/m2。3.1.2工程做法1、屋面做法①30厚250250C20预制混凝土板，缝宽3-5mm，1：1水泥砂浆填缝②铺25厚中砂③二层3厚SBS或APP改性沥青防水卷材④刷基层处理剂一遍⑤20厚1：2.5水泥砂浆找平层⑥20厚（最薄处）1：8水泥加气混凝土碎渣找2%坡⑦干铺150厚加气混凝土砌块第68页共69页 ⑧100厚现浇钢筋混凝土楼板2、楼面做法（1）写字间，走廊等。①20厚大理石铺实拍平水泥浆擦缝②30厚1：4干硬性水泥砂浆面上撒素水泥③素土泥浆结合层一遍④100厚现浇钢筋混凝土楼板（2）卫生间楼面①4-5厚陶瓷锦砖铺实拍平，水泥砂浆擦缝②20厚1：4干硬性干硬性水泥砂浆面上撒素水泥③1.5厚聚氨酯防水涂料面撒黄砂四周延墙上翻150高④刷基层处理剂一遍⑤15厚1:2水泥砂浆找平⑥50厚C20细石混凝土找0.5%-1%坡,最薄处不小于20⑦100厚钢筋混凝土板⑧炉渣填充3、外墙面做法——面砖饰面①1:1水泥砂浆（细砂）勾缝②贴8厚面砖（在砖粘贴面上涂抹专用粘贴剂，然后粘贴）③6厚1:0.2:2水泥石灰膏砂浆找平层④6厚1:1:6水泥石膏砂浆刮平扫毛⑤6厚1:0.5:4水泥石灰砂浆打底扫毛⑥刷一道加气混凝土界面处理剂4、内墙面做法——纸筋（麻刀）灰墙面①刷内墙涂料②2厚纸筋（麻刀）灰抹面③9厚1:3石灰膏砂浆④5厚1:3:9水泥石膏砂浆打底划出纹理⑤加气混凝土界面处理剂一道5、散水做法：混凝土散水第68页共69页 ①20厚1:2.5水泥砂浆抹面压光②100厚1:3:6石灰砂碎石三合土③素土夯实向外坡4%5、雨棚做法①20厚水泥砂浆面层②80厚混凝土板③20厚石灰砂浆粉刷层3．2门窗:具体尺寸门窗表.第68页共69页 第Ⅱ部分结构设计第68页共69页 1结构设计资料1．1题目：力天写字楼1．2设计依据1．2．1建筑设计部分已完成的建筑设计施工图.1．2．2工程地质及水文地质条件.1）工程地质条件①杂填土：为人工堆填而成.黄色.褐黄色，由粘性土及风化岩块等组成，含建筑垃圾及植物根系，处于松散～稍密.稍湿～湿润状态，层厚2.0m。②粉质粘土：黄色～褐黄色，处于可塑～硬塑.稍湿～湿润状态，层厚2.0m。③全风化泥质粉砂岩：紫红色.桔黄色.灰白色，裂隙极发育，岩心多风化成土状，局部有软硬相间现象，但具原岩构造，层理清晰可见.全场分布，层厚2.5m。④强风化泥质粉砂岩：紫红色，岩石风化强烈，岩心呈碎块状.短柱状，岩质极软，锤击声哑，易碎，水稳性差，遇水易崩解，全场分布，层厚3.5m。⑤中风化泥质粉砂岩：紫红色.桔黄色.，中厚层状结构.岩体完整程度为软破碎～较完整.岩石层理发育，单层层厚0.6m，全场分布。qpa=2500kPa.2）水文地质条件场地水文地质条件简单，杂填土层含上层滞水；粉质粘土层为相对隔水层；基岩裂隙发育，含裂隙水.地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。第68页共69页 2结构方案的选择及结构布置2.1工程概况1.结构形式：本工程采用框架结构体系，因为建筑物上部结构荷载对称，平面布局对称，受力比较均匀；采用框架结构体系，结构布置灵活，使用方便，不足的是抗震性能，刚度较小。2.本工程建于7度抗震设防区Ⅱ类场地土。根据规范，框架设计按抗震考虑。3.基础形式：根据地质条件可知，上部杂填土层较厚，荷载较大，采取人工挖孔桩，持力层初步定为中风化岩层。4.本工程楼屋盖采用现浇楼盖，板厚100mm。楼梯采用板式楼梯。5.材料选择：混凝土：桩采用C20，基梁采用C250.柱采用C30,梁采用C25，现浇板采用C25。钢筋：梁，柱，和基础梁纵向受力钢筋采用HRB335；桩和箍筋采用HPB235；板钢筋采用HPB235。6.设计软件采用中科院PMPK系列结构设计软件。2．2结构布置2.2.1结构平面布置：结构平面布置如图1所示。图1本工程纵向长度为67.8米，不设置伸缩缝，设置后浇加强带两道,带宽一米，具体位置见上图。第68页共69页 2.2.1构件截面尺寸估算：梁：2.4m～8.4m的跨度，因此截面类型有以下几种主梁：取h=（1/8～1/12）ｌ=350～1200mm取h=700mm,取b=250mm，h=550mm,取b=250mm，h=500mm,取b=250mm，h=450mm,取b=250mm，h=400mm,取b=250mm，h=350mm,取b=250mm,次梁：取h=650mm,取b=250mm，h=400mm,取b=250mm，板：板厚为L/40=4200/40=105mm，取板厚为100mm,。柱：根据柱支撑的楼板面积计算由竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积，估算柱截面时，楼层荷载设计值按10～14KN/m2计。取12KN/m2各柱的轴力虽然不同，考虑到边柱的弯矩及扭矩较大，往往对柱截面进行合并归类。本工程将中柱和边柱截面归并为一种。取轴力最大的柱估算截面面积。柱轴压比控制μ=0.9。由AC≥N/μf，框架柱采用矩形柱，框架柱：Z-1：b×h=350mm×500mmZ-2：b×h=450mm×500mmZ-3：b×h=400mm×600mm底层大厅外部雨棚柱采用圆形柱:ZS-1d=600mm;ZS-2d=500第68页共69页 3荷载计算3.1．1屋面荷载标准值：30厚250250C20预制混凝土板，缝宽3-5mm，1：1水泥砂浆填缝铺25厚中砂二层3厚SBS或APP改性沥青防水卷材刷基层处理剂一遍20厚1：2.5水泥砂浆找平层20厚（最薄处）1：8水泥加气混凝土碎渣找2%坡干铺150厚加气混凝土砌块3.35kN/100厚现浇钢筋混凝土楼板2.5kN/恒载标准值5.85kN/m2屋面活载标准值2.0kN/3.1.2楼面荷载：20厚大理石铺实拍平水泥浆擦缝30厚1：4干硬性水泥砂浆面上撒素水泥素土泥浆结合层一遍1.16kN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼板2.5kN/m2恒载标准值3.66kN/m2活载标准值:2.0kN/m2第68页共69页 3.1.3卫生间荷载①4-5厚陶瓷锦砖铺实拍平，水泥砂浆擦缝②20厚1：4干硬性干硬性水泥砂浆面上撒素水泥③1.5厚聚氨酯防水涂料面撒黄砂四周延墙上翻150高④刷基层处理剂一遍⑤15厚1:2水泥砂浆找平⑥50厚C20细石混凝土找0.5%-1%坡,最薄处不小于202.04kN/m2⑦100厚钢筋混凝土板2.5kN/m2⑧炉渣填充6.5kN/m2恒载标准值11.04kN/m2活载标准值:2.0kN/m23.1.4楼梯间荷载水磨石地面0.65kN/m2楼梯板自重4.175kN/m220厚石灰砂浆粉刷层0.34kN/m220厚1：3水泥砂浆找平0.48kN/m2恒载标准值5.645kN/m2活载标准值:2.5kN/m2第68页共69页 3.1.5走廊荷载：20厚大理石铺实拍平水泥浆擦缝30厚1：4干硬性水泥砂浆面上撒素水泥素土泥浆结合层一遍1.16kN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼板2.5kN/m2恒载标准值3.66kN/m2活载标准值:2.5kN/m23.1.6雨棚荷载：20厚水泥砂浆面层0.48kN/m280厚混凝土板2.0kN/m220厚石灰砂浆粉刷层0.34kN/m2恒载标准值2.82kN/m2活载标准值:1.0kN/m2第68页共69页 4构件设计计算4.1现浇板计算取34轴交E～G轴处现浇板为计算单元，见图2图2现浇板计算简图4.1.1XB1的设计计算：a)板类型判别：=7200/4800=1.5〈2.0，属于双向板，按双向板计算配筋b)内力计算由荷载计算可知：XB1的荷载是属于写字间的荷载，取最不利的组合值作为板的荷载设计值。活荷载为主要荷载：1.2g+1.4q==7.2kN/m2双向板的弯矩设计值M=系数×P×按四边固支来计算，查双向板弯矩，挠度计算系数表，因为=0.66查得=0.0345=0.0095=0.0766，=0.0571则：=0.0345×7.192×=5.72kN·m=0.0095×7.192×=1.57kN·m=0.0766×7.192×=12.69kN·m=0.0571×7.192×=9.46kN·m混凝土的泊松比，则：=5.72+0.2×1.57=6.034kN·m=1.57+0.2×5.72=2.714kN·m第68页共69页 c)配筋计算材料：混凝土采用C25混凝土；钢筋采用HPB235查规范得卫生间的环境为一类a，板的保护层最小厚度为15mm则=h-=100-20=80mm，取1000mm宽为计算单元跨中：短跨方向选用Φ8@120则实际配筋=419===0.52>=0.45=0.45=0.34%符合要求。长跨方向：选用Φ6@150则实际配筋=188.6===0.24<=0.45=0.45=0.34%不符合最小配筋率要求，应按最小配筋来配置钢筋。选用Φ8，则实际配筋=279.0第68页共69页 两端支座的负弯矩钢筋计算短跨方向选用Φ12@120则实际配筋=942===1.15%>=0.45=0.45=0.34%符合要求。长跨方向选用Φ10@120则实际配筋=654.2===0.8%>=0.45=0.45=0.34%符合要求。第68页共69页 4.2梯段板的设计取轴交～轴处楼梯为计算单元，见图3图3楼梯板计算简图4.2.1TB1的计算由前面的荷载计算知道荷载设计值为q=12KN/m则，弯矩设计值为M=q=×12×=15.6KN·m梯段板配筋计算踏步的底板为h=150mm厚，踏步高为150mm，宽为300mm。=h-=150-25=125mm选用Φ10@140则实际配筋=561===0.45>=0.45=0.39%Φ8分布配筋，每踏步一根第68页共69页 4.2．2PTB1的计算c)类型判别，=4200/2100=2.0按双向板计算配筋PTB1的最不利的组合值：1.2g+1.4q=1.2×7.1+1.4×2.5=12kN/m2按双向板的弯矩设计值M=系数×P×按四边固支来计算，查双向板弯矩，挠度计算系数表，因为=0.50查得=0.0646=0.0063=0.1212则：=0.0646×12×=3.42kN·m=0.0063×12×=0.33kN·m=0.0766×7.892×=6.42kN·m混凝土的泊松比，则：=3.42+0.2×0.33=3.49kN·m=0.33+0.2×3.42=1.01kN·mb)配筋计算材料：混凝土采用C25混凝土；钢筋采用HPB235查规范得卫生楼梯间的环境为一类，板的保护层最小厚度为15mm则=h-=150-25=125mm取1000mm宽为计算单元短跨方向：选用Φ8@150，则实际配筋=335===0.61%>=0.39%长方向很明显也可按最小配筋计算选用Φ8@200，则实际配筋=251.0第68页共69页 支座负筋的计算：短跨方向：选用Φ8@80则实际配筋=629===1.04%>=0.39%符合要求。第68页共69页 4.3次梁的设计计算图4次梁平面位置图4.3．1LL-1的计算以标准层～轴与⑩轴相交的LL-1梁为计算单元。a)LL-1的截面设计：截面选择：次梁截面高度h应满足h==320-480mm。取h=450mm,取b=250mmb)梁荷载计算：墙自重：3×[（3.6-0.45）×4.8-1.2×1]/4.8＝8.1kN/m梁自重：0.25×0.45×25＝2.8kN/m板传来：4.8×2.4×3.66/2+1.2×3.66＝8.8kN/m恒载标准值19.7kN/m活载标准值4.8×2.4×2/2+1.2×2.5＝5.4kN/m梁荷最不利组合值：1.35g+0.98q=1.35×19.7+0.98×5.4=31.9kN/m第68页共69页 c)配筋计算：梁混凝土强度为C25；钢筋HRB335，=300N/;查《混凝土设计规范》，该梁的保护层的厚度为25，所以按两端固支计算，计算跨度为4.8米,则:跨中弯矩设计值:M1===30.6KN·m支座弯矩设计值:M2===61.2KN·m跨中的配筋计算：选用2Φ14则实际配筋=308===0.3%>=0.45=0.45=0.21%符合要求。支座的配筋计算：选用4Φ14则实际配筋=603===0.58%>=0.45=0.45=0.21%符合要求。第68页共69页 4.3．2⑧-⑨交D,E轴线房间内次梁计算，计算简图见图5。图5a)LL-4的截面设计截面选择：次梁截面高度h应满足h==320-480mm。卫生间荷载较大，且楼板下沉，故取h=550mm,b=h/2h/3,取b=250mmb)梁荷载计算梁自重：0.25×0.55×25＝3.13kN/m板传来：(3×4.8-3×1.5)×11.0/4.8＝43.5kN/m隔墙重：(3.6-0.5)×3.0＝9.3kN/m恒载标准值26.8955.9kN/m活载标准值(3×4.8-3×1.5)×2/4.8＝4.1kN/m梁荷最不利组合值：1.35g+0.98q=1.35×55.9+0.98×4.1=79.5kN/mc)配筋计算梁混凝土强度为C25；钢筋HRB335，=300N/;查《混凝土设计规范》，知道该梁的保护层的厚度为25，第68页共69页 所以按两端固支计算，计算跨度为4.8米,则:跨中弯矩设计值:M1===229.0KN·m跨中的配筋计算：选用2Φ22+4Φ20则实际配筋=2016===1.6%>=0.45=0.45=0.21%符合要求。4.3．3LL-3的计算1、LL3的截面设计截面选择：次梁截面高度h应满足h==400-600mm。取h=600mm,b=h/2h/3,取b=250mm2、梁荷载计算a)恒荷载计算（标准值）梁自重：0.25×0.6×25＝3.75kN/m隔墙重：[(3.6-0.6)×6-1.2×2.1×2]×3/6＝9.3kN/m板传来：3×1.5×11.0/6+11.0×1.2＝21.5kN/m恒载标准值31.8kN/mb)活载标准值(3×4.8-3×1.5)×2/4.8＝4.1kN/m第68页共69页 梁荷最不利组合值：1.35g+0.98q=1.35×31.8+0.98×3.9=46.8kN/m次梁传来集中力(设计值)：79.5×4.8/2＝190.8kNc)配筋计算梁混凝土强度为C25；钢筋HRB335，=300N/;查《混凝土设计规范》，知道该梁的保护层的厚度为25，所以按两端简支计算，计算跨度为6.0米,则:跨中弯矩设计值:M1===210.6KN·mM2===286.2KN·mM=M1+M2=210.6+286.2=486.8KN·m因该弯矩较大，故考虑按双筋梁设计。==930选用3Φ20则实际配筋=941===0.77%>=0.45=0.45=0.21%符合要求。=941=2945=3875选用8Φ25则实际配筋=3927第68页共69页 5框架荷载计算选择⑥号轴线处框架进行计算。框架平面图见图6：图6首层柱高计算：室内外的高差h1=0.45m，基础顶面到地面的距离定为h2=0.5m,则首层柱高h=4.2+0.45+0.5=5.15m，其它层的柱高与结构层高相同。框架里立面图见图7：第68页共69页 图7第68页共69页 5.1框架竖向荷载计算5.1.1框架梁的均布荷载计算19、21号梁均布荷载计算恒荷载：板传来的力=15.3kN/m梁自重=3.4kN/m恒载标准值18.7kN/m活荷载kN/m20号梁的荷载计算：恒荷载：板传来的力kN/m梁自重=2.2kN/m恒载标准值9.2kN/m活荷载kN/m16、18号梁均布荷载计算恒荷载：板传来的力=9.6kN/m梁自重=3.4kN/m恒载标准值13.0kN/m活荷载kN/m17号梁的荷载计算：恒荷载：板传来的力=4.4kN/m第68页共69页 梁自重=2.5kN/m恒载标准值6.6kN/m活荷载kN/m注：其余各标准层梁的荷载16，17，18号梁与对应相同5.1.2框架集中荷载计算此框架荷载、结构均对称（1）屋面框架节点集中荷载标准值a)边柱恒荷载：边柱连梁自重4.2×0.25×0.45×25=13.1kN1.2m高女儿墙自重1.4×4.2×5.24=30.8kN板传来4.2×2.1×2×5.85/4=25.8kN恒载标准值69.7kN活荷载：板传来4.2×2.1×2×2/4=8.8kNb)中柱：恒荷载：中柱连梁自重4.2×0.25×0.40×25=10.5kN板传来4.2×2.1×25.85/4=25.8kN(4.2+3.0)×1.2×5.85/2=25.3kN恒载标准值61.5kNkN活荷载：板传来4.2×2.1×2×2/4=8.8kN（4.2+3）×1.2×2/2=8.6kN活载标准值17.4kN楼面框架节点集中荷载标准值a)边柱恒荷载：边柱连梁自重13.1kN第68页共69页 墙自重（0.9+0.4）×3.85×5.24=26.2kN窗自重1.8×3.9×0.4=2.8kN柱自重（0.90.4）0.35×0.5×25=13.5kN板传来4.2×2.1×2×3.66/4=16.1kN恒载标准值71.5kN活荷载：板传来4.2×2.1×2×2/4=8.8kNb)中柱：恒荷载：中柱连梁自重4.2×0.25×0.40×25=10.5kN板传来4.2×2.1×2×3.66/4=16.1kN(4.2+3.0)×1.2×3.66/2=15.8kN恒载标准值87kN活荷载：板传来4.2×2.1×2×2/4=8.8kN（4.2+3）×1.2×2.5/2=10.8kN活载标准值19.6kN第68页共69页 5.1.3框架梁的荷载计算简图恒，活荷载作用下结构计算简图分别见图8，图9：图8图9第68页共69页 5.2.1风荷载计算风压标准值计算公式为wk=βzμsμzw0，W=0.45×1.1因结构高度H=4.65+3.6×6+1.4=27.65m，取βz=1.0对于L形平面μs=1.3；μz按荷载规范见下表。计算结果如表5.1所示。表1风荷载计算表层次βzμsz(m)μzw0(kN/m2)A(m2)Pw(kN)71.01.426.250.940.513.448.261.01.322.650.880.515.128.651.01.319.050.830.515.128.241.01.315.460.760.515.127.531.01.311.850.740.515.127.321.01.38.250.740.515.127.311.01.34.650.740.516.387.9风荷作用下框架计算简图见图10图10第68页共69页 框架内力计算5.2.1梁柱的线刚度的计算根据地质资料，底层层高为5.15m。各层楼（屋）面板均为现浇板，框架梁线刚度I=2IO（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩），该榀框架各柱截面均为350×500mm2CD跨梁：i=2Eb××0.25×0.553/6.3=14.3×10-4EbDE跨梁：i=2Eb××0.25×0.353/2,4=11.11×10-4Eb首层柱：i=EC××0.35×0.503/5.15=7.1×10-4Ec其它层柱：i=EC××0.45×0.503/3.6=7.1×10-4Ec梁采用C25混凝土，查相关资料知Eb=2.8×104N/mm2柱采用C30混凝土，查相关资料知Ec=3.0×104N/mm2则可以算得：Ec=1.07Eb以梁Eb为单位，可得相对线刚度首层柱：i=7.6×Eb其它层柱：i=10.8×Eb梁柱相对线刚度见图11：第68页共69页 图11该榀框架结构荷载均为对称，故内力计算取半结构，DE跨梁线刚度加倍，为22.2。各节点弯矩分配系数计算：节点：==0.57；=1-0.57=0.43节点：==0.47；==0.3；=1-0.47-0.3=0.23节点：==0.3；==0.3；=1-0.3-0.44=0.4节点：==0.19；==0.19；==0.24=1-0.19-0.19-0.24=0.38第68页共69页 节点：==0.33；==0.23=1-0.33-0.23=0.20节点：==0.2；==0.14；==0.26=1-0.2-0.26-0.14=0.40框架各节点弯矩分配系数见图1图-125.2.2恒载作用下的内力计算由前面的框架计算知道，各梁的荷载情况。按两端固定计算各杆端弯矩M=gl2,用二次弯矩分配法计算各杆件的最终弯矩。具体内力计算见第68页共69页 图13恒载下弯矩二次分配第68页共69页 图14恒载弯矩图第68页共69页 恒载剪力图第68页共69页 图15恒载轴力图第68页共69页 5.2.3活载作用下的内力计算图16活载弯矩图第68页共69页 图17活载剪力图第68页共69页 图18活载轴力图第68页共69页 5.2.4风荷载作用下的内力计算（1）、K，值计算具体见下表2：层号轴号相对线刚度（×顶层C14.314.310.81.320.40D14.311.1114.311.1110.82.350.54标准层C15.915.910.81.320.40D14.311.1114.311.1110.83.350.54底层C14.37.61.880.61D14.311.117.63.340.72（2）、风荷载产生的剪力在各个柱子见的分配按D值法计算计算公式为：;第68页共69页 图19风载下剪力分配表（KN）图20柱反弯点及杆点弯矩(KN·M)风荷载作用下的弯矩图、剪力图、轴力图见图21、图22、图23：第68页共69页 图21风载弯矩图第68页共69页 图22风载剪力图第68页共69页 图23风载轴力图第68页共69页 5.2.5地震荷载作用下的内力计算(1)计算框架梁柱的线刚度：地震荷载作用下的线刚度图，见图11（2）重力荷载代表值本设计仅考虑水平地震作用即可，并采用基底剪力法计算水平地震作用力。为求基底剪力，先要计算结构各层的总重力荷载代表值：a)重力荷载代表值计算：屋面重力荷载代表值=结构和配件自重标准值+0.5×屋面活荷载标准值楼面重力荷载代表值=结构和配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上、下半层层高范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配件自重顶层：G7=516.4KN其它层：G6=G5=G4=G3=G2=627.1KN底层G1=640.7KN重力荷载代表值见图24。第68页共69页 图24重力荷载代表值（3）“D值法”计算框架的内力计算公式为：;a)剪力分配见图25b)柱端弯矩计算见图26图25图265.3内力组合计算5.3．1梁的内力组合见附表1第68页共69页 5.3．2柱的内力组合见附表25.4框架的配筋计算5.4.1梁的配筋计算a)顶层梁配筋计算C、D跨梁材料：混凝土C25；尺寸：b×h=250×550(㎜×㎜);钢筋：HRB335、HPB235级各种直径跨中配筋计算由内力组合表得该梁跨中弯矩设计值为：M=78.7KN·m查《混凝土结构设计规范》得，梁的保护层厚度为25㎜则：=550-35=515㎜==0.088=0.092=0.092×250×515×11.9∕300=548.8选用3Φ16，则实际配筋=603＞=0.20满足要求。左端支座配筋计算M=72.0KN·m第68页共69页 则：==0.08=0.08=0.08×250×515×11.9∕300=448.2选用2Φ18，则实际配筋=509右端支座配筋计算:M=97.3KN·m则：==0.123=0.131=0.131×250×515×11.9∕300=669选用2Φ16+1Φ18，则实际配筋=656.5梁端抗剪切破坏验算0.7=0.7×1.27×250×515=114.4KNV左=93.3KN,V右=99.2KN左、右端支座均-按计算配筋选用Φ8＠200，则有=0.2＞,满足要求b)顶层D、E跨梁的配筋计算材料：混凝土C25；尺寸：b×h=250×350(㎜×㎜);钢筋：HRB335、HPB235级各种直径由梁合表得该梁跨中弯矩设计值为：M=52.2查《混凝土结构设计规范》得，梁的保护层厚度为25㎜第68页共69页 则：=350-35=315㎜==0.180=0.200=0.1×250×315×11.9∕300=624.8选用2Φ18+1Φ16，则实际配筋=710.1＞=0.21满足要求。左端支座配筋计算：M=65.5KN·m则：==0.22，=0.25=0.25×250×315×11.9∕300=780.9选用4Φ18，则实际配筋=804梁端抗剪切破坏验算0.7=0.7×1.27×250×365=81.12KN左、右端支座都满足要求按计算配筋选用Φ8＠200，则有=0.2＞,满足要求a)二层梁配筋计算：C、D跨梁：材料：混凝土C25；尺寸：b×h=250×550(㎜×㎜);钢筋：HRB335、HPB235级各种直径由内力组合表得该梁跨中弯矩设计值为：M=59.6KN·m第68页共69页 查《混凝土结构设计规范》得，梁的保护层厚度为25㎜则：=550-35=515㎜==0.076=0.079=0.079×250×515×11.9∕300=403.5选用2Φ16，则实际配筋=402＞=0.20满足要求。左端支座配筋计算：M=194.3KN·m则：==0.248=0.290=0.290×250×515×11.9∕300=1481.2选用2Φ18+3Φ20，则实际配筋=1450右端支座配筋计算：M=174.6KN·m则：==0.223=0.256=0.256×250×515×11.9∕300=1307.5选用3Φ18+2Φ20，则实际配筋=1391梁端抗剪切破坏验算第68页共69页 0.7=0.7×1.27×250×515=114.4KNV左=99.8KN,V右=102.5KN左、右端支座均-按计算配筋，配筋与顶层CD跨相同b)顶层D、E跨梁的配筋计算材料：混凝土C25；尺寸：b×h=250×350(㎜×㎜);钢筋：HRB335、HPB235级各种直径由梁合表得该梁跨中弯矩设计值为：M=26.26KN·m（上部受拉）查《混凝土结构设计规范》得，梁的保护层厚度为25㎜则：=350-35=315㎜==0.089=0.093=0.1×250×315×11.9∕300=290选用2Φ18，则实际配筋=509＞=0.21满足要求。左端支座配筋计算：M=116.7KN·m则：==0.396，=0.54=0.54×250×315×11.9∕300=1686.9选用3Φ18+3Φ20，则实际配筋=1704梁端抗剪切破坏验算0.7=0.7×1.27×250×315=69.9KN左、右端支座都不满足要求按计算配筋95.4×=153.9×+1.25×210××315.第68页共69页 S=338mm,距离过大，按构造要求配箍筋，选用Φ8＠200，则有=0.2＞,满足要求5.4.2框架柱的配筋计算材料：混凝土C30；钢筋HPB235、HRB335级的各种直径；查《混凝土设计规范》得柱的保护层厚度为30，取,a)底层C柱的配筋计算尺寸：A柱350×500（×）s=550-40=460，按对称配筋计算。由内力计算组合表得柱的最不利内力设计值如下：M=116.4KN·m,N=1246.4KN,V=38.4KN=0.093=93=Max[;20]=20则：=113=1.0取=1.0/h=5.15/0.50=10.3<15,=1.0则ŋ=1+=1.21则=1.21×113=136;0.3=0.3×460=138<0.3，按小偏心受压情况计算e=ηei+h/2-aS=148+500/2-40=368mm第68页共69页 x=ho=0.68×460=312.8>ASmin´=0.2%bh0=0.2%×350×460=322mm2选3Φ18配8实际配筋面积为941mm2，满足要求。柱箍筋的计算底层D柱的轴力：N=1246KN柱的剪力：V=38KN故按构造配置双肢箍φ8﹫120.%>0.26==0.177%满足要求,在支座附近需加密φ8﹫100第68页共69页 6基础设计6.1地质条件由结构设计任务书知：工程地质情况自上而下描述如下：①杂填土厚2.0m。②粉质粘土厚2.0m。③全风化泥质粉砂岩全场分布，层厚2.5m。④强风化泥质粉砂岩全场分布，层厚3.5m。⑤中风化泥质粉砂岩层厚6m，全场分布。qpa=2500kPa.6.2水文地质条件场地水文地质条件简单，杂填土层含上层滞水；粉质粘土层为相对隔水层；基岩裂隙发育，含裂隙水。地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。6.3抗震设防烈度假定本地区抗震设防烈度：7度，场地为Ⅱ类。6.4基础形式根据所给出的地址条件，结合工程的实际荷载，综合考虑安全性和经济，兼顾施工，本工程基础采用人工挖孔桩，桩底入持力层500mm。持力层为中风化泥质粉砂岩，qpa=2500kPa。6.5基础布置及基梁的设计布置第68页共69页 6.6桩基础的配筋计算1.第一种桩以N=2000kN为界，轴力设计值小于2000kN的桩采用。（1）桩径D的设计由得D=639㎜考虑到人工挖孔桩的施工方便，取D=800㎜(2)扩底直径D的设计Nk=Nmax/1.25=1600由得D=903㎜扩底,取D=1200㎜.(3)配筋计算选用1018,通长钢筋配置,实际配筋.箍筋采用φ8@200,加劲筋采用φ8@100.桩承载力：桩身：桩端：2.第二种桩以N=3000kN为界，轴力设计值在2000kN～3000kN的桩采用。（1）桩径D的设计由得D=782㎜考虑到人工挖孔桩的施工方便，取D=900㎜第68页共69页 (2)扩底直径D的设计由得D=1105㎜取D=1300㎜.(3)配筋计算选用1120,通长钢筋配置,实际配筋.箍筋采用φ8@200,加劲筋采用φ8@100.桩承载力：桩身：桩端：第68页共69页 第Ⅲ部分施工组织设计第68页共69页 1施工准备1.1技术准备工作熟悉施工设计图纸，与设计人员、监理工程师、业主人员一同进行图纸会审：掌握和充分理解设计意图、工艺流程，工艺结构、构造的难点与特殊要求，学习建筑工程施工技术规范，GMP工程技术标准。1.2施工现场准备（1）场地平整：施工现场应按设计标高进行平整，清除现场的障碍物，使场地具有放线、开槽的基本条件。（2）施工排水与施工道路修筑：根据设计总图的规划，将以修筑的校区内永久道路基层进行夯实碾压，并铺筑20cm厚碎渣层，作为施工现场道路。施工现场修生产、生活雨水疏导的排水沟。引入市政排水口，使现场排水通畅。（3）施工供水与供电：根据提供的施工用电电源（市政变电站），施工供水水源（市政供水管道），按照指定的接驳点引接至生产、生活用水用电设施内。（4）现场需要临时搭建：包括用于生产性设施的如钢筋加工棚、混凝土现场搅拌站、物料仓库等，用于生活性的设施如现场办公、住宿、食堂用房等（5）封闭施工现场：为便于施工现场管理，在施工区域内设置临时围墙；原有旧围墙施工期间不拆除，另沿建筑物四周搭设临时围护。第68页共69页 1.3物质准备（1）材料的准备对施工过程中所需的各种材料应根据工程进度编制材料需要计划交材料部门及时采购，以免延误（2）机具的准备按施工计划分批进场，既满足施工需要，又节省费用。2施工部署与方案2.1施工段的划分（1）施工程序安排的基本要求：先地下后地上、先主体结构后围护结构，先结构后装饰，先土建后安装。（2）工程的施工顺序安排：人工挖孔桩→基础梁→框架柱子→梁板结构→砌体工程门窗安装→屋面防水、保温、外墙装修→天棚、内墙面层装修→各类管线吊架布设→地面工程→室外工程→水、电、空调安装→清扫交验注：凡属设备安装预留孔道、埋件、暗敷管线预埋均穿插在土建同时施工，不的事后凿眼打洞。（3）施工段的划分和流水施工组织以伸缩缝为分界线划分为二个施工段，各自以自然层为施工段组织流水作业，工作队分为主体模板支架、钢筋、混凝土、砌筑以及装修、水电安装。2.2施工工艺混凝土工程施工顺序：配料→搅拌→运输→浇筑→密实成型→找平→养护（1）砼按照实验室配比通知换算成施工配比严格计量配制，（2）砼搅拌采用一次投料法，在料斗中先装石子，再加水泥砂子，然后一次投入搅拌机中进行搅拌。（3）第68页共69页 砼运输采用砼输送泵及塔吊运输，达不到的地方则用双轮手推车替代运至浇筑地点，但斗车不能上模，只能走浇筑运输道，进行砼泵输送管网布置时，应尽可能直、转弯缓，通过砼需用量大的地方，管段接头要严，并不得使用锥行管砼输送管水平方向应架在运输道上，运输道用支架支承架管。（4）对于和易性达不到要求或石子粒经过大时不允许入泵，以防堵管，当输送管向下倾斜时，要防上因自重流动使管内砼中断混入空气而引起砼离析，产生阻塞而堵管，送砼入泵前先泵送适量的素水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁再进行正常的砼泵送，在泵送过程中，泵的受料斗内应充满砼，决不允许混入空气，泵松结束后要及时将泵体和管道清洗干净，将管道内残存的砼压出并清洗干净。当发生堵管时应立即停泵，查出堵管节次，立即拆除并让前面管存砼自然流出，再接上，重新启动砼泵。（5）浇筑柱子顺序为一施工段内的每排柱子应由外向内对称的顺序浇筑，决不允许由一端向另一端浇筑，（6）振捣密实后的砼应立即找平，根据所记标高与楼层结构标高的差值制作一等长细木条，再将打在柱子钢筋上的标高用灰线拉通，套小木条沿梁找平后，再用长方木杠将板刮平。然后用木搓子找平，找毛，并一次完成。找平后砼强度未达到1.2MPa以前不准走人及施工。（7）砼的浇筑以伸缩为界分两段一次浇捣成活，在浇筑过程中，间歇时间不得超过90min。否则应留施工缝或客观条件影响（如严重堵管、停电、停水、暴雨等）而无法继续施工时，应严格按设计规定留置施工缝，肋形楼盖沿着与次梁的方向浇灌砼时，施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内；如沿垂直与次梁的方向浇灌时，施工缝应平行于板的短边。施工缝应用木条或木板垂直隔断，且应等已浇砼强度达到1.2MPa时方可继续浇捣，浇捣砼前，应将接缝处砼垂直凿平，除掉水泥薄膜和松动石子，加以润湿并冲洗干净。再铺抹水泥净浆或与砼同配比的水泥砂浆，然后再进行砼浇筑。（8）各种预留、预埋应在浇筑砼前完成、严禁事后凿打；浇砼时应有专人护筋、护模。3施工进度计划及保证措施3.1施工进度计划表见附表（1）准备工作：包括搭设生产生活临时设施，建立混凝土搅拌站等工作，（2）基础工程：分两个作业区在组织全面流水作业，第68页共69页 （3）主体工程：分三组作业队伍在划分的流水段上作业，（4）装修工程（5）屋面工程：屋面工程与装修工程组织平行施工，（6）水电安装工程：（7）清理验收占工期2天。3.2确保施工进度的保证措施（1）保证工期的前期策划：①确保人力资源按进度要求足需进场，并组织好流水交叉作业合理利用空间安排好操作面。②备足周转材料：主要为脚步手架料、模板，③配备满足工程施工需要的所有设备、机具。（2）加强过程控制，严格执行阶段性网络控制工期①根据制定的工期阶段目标计划，随时检查落实并予以纠偏；②延长作业时间，安排倒班与加班的劳动力，抓紧晴好天气施工；③加强质量控制，严格执行技术交底制度，不得出现工序质量不合格造成返工现象而浪费时间、甚至窝工；4施工总平面布置见附图5保证质量措施保证工程质量的具体措施①建立以项目经理为首的质量认证体系，②对施工班组实行“奖罚”的管理方法，③第68页共69页 施工中严格执行质量检测制度，对于检验不合格的工序、工种必须无条件返工。做到每一道工序均合格验证并达到验收标准后，方可进入其后序工种、工序的施工。④每一分项工程或每一道工序施工前，施工员应做好技术交底，严格按照施工图纸要求施工，并随时检查执行情况。⑤对于材料、成品、半成品，在进场前必须先提供各种预进材料的样品和各类有关的质量等级材料。各种材料、成品和半成品进场时，应认真做好质量检验工作。⑥各种材料进入各施工楼层后，在使用前，必须经各区域施工员核查无误并认可后，方可进行开料，加工。6保证安全生产措施建立以工程项目经理为首，专职安全员负责的安全管理监督检查体系，落实各级安全岗位责任制，采取严密的安全防护措施，切实把好安全关，确保本工程施工安全。第68页共69页 参考文献11.建筑设计资料集1、2、32.公共建筑设计原理中国建筑工业出版社3.建筑的艺术与技术中国建筑工业出版社4.房屋建筑学高校试用教材中国建筑工业出版社5《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)6.中南地区通用建筑标准（88ZJ~）7.《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)8《总图制图标准》(GB/T501032001)9《办公建筑设计规范》(JBJ67-89)10《建筑设计防火规范》(2001年版)11《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)12、赵志缙主编《建筑施工》同济大学出版社13、赵彬主编《建筑工程经济与管理》（第二版）武汉理工大学出版社第68页共69页 谢辞2005级土木工程专业的毕业设计在各位老师和同学的帮助之下顺利的完成了，本次设计划分为不同的方案，本人的设计是做一栋写字楼。总建筑面积不算很大。这次设计经过了我本人的不懈努力，基本上完成了这次老师交给我的任务。四年来，自己在学校所学的一切终于做了一次实践性的课题，明白了很多，也对整个建筑物从建筑到结构最后到施工这样一系列的过程的操作有了一个深刻的认识，把四年来所学的知识做了一个全面的温习，为即将走向工作岗位的我开创了一个新的起点。这次结构设计从结构的布置到最后的交图，先是进行了一个手算的过程，然后运用PKPM这个结构计算软件进行了一次电算，最后对这两个结论进行了对照。分析了各自的优缺点。最后，在这次毕业设计中，我要特别的感谢给了我帮助的几位老师：蒋炳炎、周益强，陶秋旺等各位老师。在此，我也要感谢在我学习当中帮助过我的同学汝振2009年05月25日第68页共69页 南华大学城市建设学院本科毕业设计第Ⅳ部分附录第1页共69页'