办公楼建筑结构设计 毕业设计计算书

'湖北文理学院建筑工程学院毕业设计I13届本科生毕业论文（设计）存档编号本科毕业设计办公楼建筑结构设计学院建筑工程学院专业土木工程班级09-11学生指导教师2013年3月11日 摘要本工程为南方某市办公楼建筑结构设计。建筑面积约4500m2，占地面积约m2，五层，总高18.000m，采用框架结构，柱下独立(联合)基础，设计基准期50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度。以建筑设计方案为基础，综合考虑行政办公楼的使用功能要求、建筑物重要性等级、地质条件、抗震设防要求、施工条件及材料供应情况等方面的条件，参照有关设计规范、资料的规定或建议，并通过调查研究，参考以往相近工程的经验。按照“安全、经济、实用、美观”的设计原则，采用简单、实用的建筑体型和立面设计，对建筑物的平面布置、结构构造等项目进行合理设计，力求做到建筑功能与建筑形象的亲和力与开放性，创造亲切宜人的建筑形象和舒适自然的办公环境。设计出符合现代化建筑风格的建筑设计方案，绘出建筑施工图。按照设计的建筑方案和结构设计的弹塑性理论进行结构计算，通过手算与机算的结果，绘出结构施工图。关键词：办公楼；钢筋混凝土框架；结构设计 湖北文理学院建筑工程学院毕业设计ABSTRACTThisprojectisthearchitecturalandstructuraldesignofafive-floorclassroombuildinginacityofsouthChina,ofwhichareaisabout4500m2positionareaisaboutm2,andhighthis18.000m.It’sportalframeconstruction,usingtheindependent（combine）foundationunderthecolumns.Thedesigndatumtimeis50years,thestructuresecuritygradeistwolevels,theearthquakeresistancefortificationintensityis7degrees.Thearchitecturaldesign“issuitableinlinewiththefunction,theeconomyisreasonable,themodellingisartistic,theenvironmentissuitable”theprinciple,takethenationalcorrespondingstandard,thestandardasthebasis,hascompletedtheconstructionplanedesignwhichthedesignprojectdescriptionrequests,andcarriedoninthisfoundationhassetupthesurface,thesectionplane,thebuildingdetaildesign,anddrewuptheconstructionchartconstructiondrawing.Structuraldesigninlinewith“safe,suitable,durable”theprinciple,hascarriedontheverticalloadcollection,thehorizontalloadcollection,theendogenicforcecomputation,theendogenicforcecombination,thestructureearthquakeresistancecheckingcalculation,theboard,thebeam,thecolumn,thestair,thefoundationcomponentdesign,andcomplecttheconstructiondrawing.Keyword:classroombuilding;reinforcedconcreteframe;structuraldesign 湖北文理学院建筑工程学院毕业设计目录第1章工程概况11.1工程名称11.2建筑规模11.3建筑特点11.4建筑设计资料1第2章框架结构布置及简图32.1框架结构布置32.2梁柱截面的确定5第3章荷载计算63.1恒荷载计算63.1.1屋面框架梁线荷载标准值63.1.2楼面框架梁线荷载标准值63.1.3屋面框架节点集中荷载标准值73.1.4楼面框架节点集中荷载标准值73.2活荷载计算93.3风荷载计算103.4地震作用计算11第4章内力计算164.1恒荷载作用下的框架内力计算164.2活荷载作用下的框架内力计算204.3风荷载作用下的框架内力计算23 湖北文理学院建筑工程学院毕业设计4.4地震力作用下的框架内力计算25第5章内力组合28第6章配筋计算296.1框架梁的配筋计算296.1.1正截面受弯承载力计算296.1.2斜截面受弯承载力计算306.2框架柱截面设计306.2.1剪跨比和轴压比验算316.2.2柱正截面承载力计算316.2.3柱斜截面承载力计算336.3屋面板设计376.4楼板设计39第7章基础设计427.1边柱基础427.2中柱基础45结论49致谢51参考文献52 5湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第1页第1章工程概况1.1工程名称：南方某市办公楼1.2建筑规模1)建筑总面积约4500m2，占地面积约887.4m2，五层，总高18.000m；2)上人屋面；3)钢筋混凝土框架结构；4)层高:首层3m，标准层3m1.3建筑特点（1）一层设有门厅和值班室，每层均有两个隐蔽盥洗室，一间会议室，两间大办公室（面积约40m2），八间小办公室（面积约28m2）（2）建筑能满足办公需求，并且外形保证美观大方。1.4建筑设计资料（1）气象资料：①全年主导风向：东北风；冻土深度：0.2米；②风荷载基本值：(离地面10米高值)③雪荷载基本值：④室外计算温度：冬季极端气温，夏季极端气温，最热月平均气温，最冷月平均气温降水量：年降水量1108.6mm，日最大降水量262.7mm年平均相对湿度：75﹪（2）工程地质资料：拟建场地原始地形为湖塘洼地，后经人工填筑而成，地形平坦，场地分层情况如下：第1层为杂填土，土层厚2m；第2层为灰色粘土，土层厚8m；第3层为褐色粉质粘土（未揭穿）。土的物理力学性质如下表所示。 6湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第2页土层名称水含量重力密度孔隙比液限塑限塑限指数液限指数饱和度粘聚力内摩擦角压缩模量承载力摩擦力端承力W%ｒKN/m3eWL%WP%IPILSr%CKPaΘ度ESMPafkKPaqsKPaqpKPa杂填土16.0灰色粘土38.218.91.038.218.419.81.095.612204.6411017褐色粉质粘土26.719.60.7532.717.715.00.696.518207.022028.2992（3）水文地质资料拟建场地范围内，地下水分布主要有两种类型：浅部填土中的上层滞水，主要受大气降水及地表排水控制，地下水位埋深为1.5—2.0m之间；承压孔隙含水层:拟建场地范围内，地下水对混凝土无侵蚀性。（4）抗震设防要求该地区基本烈度为7度（近震）。 7湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第3页第2章结构布置和计算简图2.1框架结构布置框架计算简图如2.1所示。框架计算单元如设计书上所示，取出④号轴线上的一榀框架计算。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二楼楼面，基础顶面根据地质条件，室内外高差，定位-0.45m，二楼楼面标高为3.00m，故底层柱高为3.45m。其余各层柱高为3.00m。有次绘出框架的计算简图，如图2.1、2.2所示。图2.1框架平面布置与计算单元简图 8湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第4页图2.2框架剖面及结构计算简图2.2 9湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第5页2.2梁柱截面的确定边跨梁（AB、CD跨）：取中跨梁（BC跨)：取柱截面均为，现浇楼板厚100mm。AB、CD跨梁：BC跨梁：上部各层柱：底层柱：,则轴压比,故满足要求。 10湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第6页第3章荷载计算3.1恒荷载计算3.1.1屋面框架梁线荷载标准值：20mm厚1：2水泥砂浆找平100～140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩100mm厚现浇钢筋混凝土楼板四层做法防水层屋面恒荷载边跨（AB、CD跨）框架梁自重梁侧粉刷中跨（BC跨）框架梁自重梁侧粉刷因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：3.1.2楼面框架梁线荷载标准值：水磨石面层100mm厚现浇钢筋混凝土楼板20mm厚石灰砂浆抹底楼面恒荷载 11湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第7页边跨框架梁及梁侧粉刷边跨填充墙自重填充墙粉刷自重中跨框架梁及梁侧粉刷因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值：边柱梁自重粉刷1m高女儿墙自重粉刷梁传来屋面自重顶层边节点集中荷载中柱梁自重粉刷梁传来屋面自重顶层中节点集中荷载3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值边柱梁自重粉刷钢窗自重窗下墙体自重 12湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第8页粉刷窗边墙体自重粉刷框架柱自重粉刷梁传来楼面自重中间层边节点集中荷载中柱梁自重粉刷内纵墙自重粉刷扣除门洞中加上门重框架柱自重粉刷梁传来楼面自重中间层中节点集中荷载 13湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第9页图3.1恒荷载作用下的计算简图3.2活荷载计算3.2.1屋面活荷载3.2.2楼面活荷载 14湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第10页活荷载作用下的结构计算简图如图3.2所示图3.2活载作用下的计算简图3.3风荷载计算风压标准值计算公式为（3-1）因结构高度H=18m<30m，可取=1.0；=1.3；=0.3。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表3.1所示。其中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图3.3所示。表3.1风荷载计算层次Z（m）（kN/m2）A（m2）（kN）71.01.30.7422.20.3123.4661.01.30.7419.20.3123.4651.01.30.7416.20.3123.4641.01.30.7413.20.3123.4631.01.30.7410.20.3123.4621.01.30.747.20.3123.4611.01.30.744.20.315.64.50 15湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第11页图3.3风荷载作用下的结构计算简图3.4地震作用计算3.4.1重力荷载代表值计算作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为：屋面梁处：=结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处：=结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层一半）的结构和构件自重，各质点的重力荷载代表值及质点高度如图3-4所示。图3-4质点重力荷载代表值及质点高度各层荷载为：=屋面恒载+0.5屋面雪荷载+屋盖纵横梁自重+屋面下半层的柱及墙体自重+女儿墙自重=4.01×51×17.4=3558.47=0.24×1.2×(17.4+51)×2×5.5+0.02×(0.24+2)×(17.4+51)×2×17=320.88=0.4×17.4×51=354.96=0.4×0.4×25×(1.5-0.1)×60=313.6=0.25×25×(0.6-0.1)×(7.2-0.48)×21+0.02×2×(0.6-0.1)×(7.2-0.48)×21×17+0.25×25×(0.6-0.1)×(7.2-0.24)+0.02×2×(0.6-0.1)×(7.2-0.24)× 16湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第12页17+0.25×25×(0.4-0.1)×(2.4-0.2)×11+0.02×2×(0.4-0.1)×(2.4-0.24)×11×17+0.25×25×(0.4-0.1)×(3.45-0.4)×28+0.02×2×(0.4-0.1)×(3.45-0.4)×17×28+0.25×25×(0.4-0.1)×(3.45-0.2-0.28)×8+0.02×2×(0.4-0.1)×(3.45-0.2-0.28)×8×17+0.25×25×(0.7-0.1)×(8.4-0.4)×2+0.02×2×(0.7-0.1)×(8.4-0.4)×2×17=441+47.98+21.75+2.37+45.37+4.94+160.13+17.42+41.55+4.52+60+6.53=853.56=0.2×(1.8-0.6)×(7.2-0.48)×11×5.5+0.02×2×(1.8-0.6)×(7.2-0.4)×17×15+0.24×(1.8-0.6)×(7.2-0.4)×4×5.5+0.2×(1.8-0.6)×(7.2-0.1-0.12)×5.5+0.02×2×(1.8-0.6)×(7.2-0.24)×17+0.24×(1.8-0.48)×(3.45-0.48-2.4)×14×5.5+0.24×(1.8-0.4)×(3.45-0.2-2.4-0.28)×4×5.5+0.24×(1.8-0.4)×(2.4-0.2-1.5)×5.5×2+0.02×2×(1.8-0.4)×(2.4-0.2-1.5)×17×2+0.2×(1.8-0.4)×(3.45-0.4)×13×5.5+0.2×(1.8-0.4)×(3.45-0.2-0.28)×3×5.5+0.02×2×(1.8-0.4)×(3.45-0.4-2.4)×14×17+0.02×(1.8-0.4)×(3.45-0.2-0.28)×2×17×4+0.02×2×(1.8-0.4)×(3.45-0.4)×17×13+0.02×2×(1.8-0.4)×(3.45-0.2-0.28)×17×3+0.2×(1.8-0.7)×(8.4-0.4)×5.5+0.02×2×(1.8-0.7)×(8.4-0.4)×17+0.24×(1.8-0.7)×(8.4-0.4-4.8)×5.5+0.02×2×(1.8-0.7)×(8.4-0.4-4.8)×17=96.12+81.03+41.94+9.21+5.70+36.22+9.76+76.08+17.19+18.66+14.17+47.03+10.62+9.68+5.98+4.65+2.39+2.59+1.33=490.35=++0.5+++=3558.47+320.88+0.5*354.96+853.56+313.6+490.35=5714.34同理得：5862.17=5974.363.4.2框架刚度计算考虑到现浇楼板的作用，中框架梁，边框架梁（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。计算过程表3-2、3-3、3-4所示。 17湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第13页表3-2梁的刚度类别砼强度等级截面跨度惯性矩边框架中框架(m)L(m)(10-3m4)(10-3m4)(kN·m)(10-3m4)(kN·m)边跨梁C250.25×0.67.24.56.751.599.02.11中跨梁C250.250.43.01.3321.132.661.50表3-3柱的刚度层号砼强度等级截面高度惯性矩线刚度K(kN/m)(m)H(m)(kN·m)边框架边柱（）2-5C300.4×0.432.131.991.360.40510.7513.452.131.571.760.4687.41边框架中柱（）2-5C300.4×0.432.131.992.360.54114.3513.452.131.573.070.6069.59中框架边柱（）2-5C300.4×0.432.131.991.810.47512.6013.452.131.572.350.65510.37中框架中柱（）2-5C300.4×0.432.131.993.150.61216.2313.452.131.574.090.67210.64表3-4框架总刚度层号(kN/m)(kN/m)2-54357.4252324.667.7129.6438.36207.4212.848.82 18湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第14页3.4.3结构基本周期的计算本楼的主体总高度为18m，且楼房的质量和刚度可采用底部剪力法计算水平地震作用，为此必须先确定其基本周期。现用能量法计算，并考虑非承重填充墙刚度的影响，取折减系数。其计算过程列于表3-5。表3-5能量法计算基本周期层号(kN/m)=(m)55714.345714.3484.9980.02260.23481341.73315.0445862.1711576.5184.9980.03030.21221243.95263.9735862.1717438.6884.9980.03810.18191066.33193.9725862.1723300.8584.9980.04580.1438842.98121.2215974.3629275.2146.840.09800.0980585.4957.3829275.21----0.2568--5053.48951.58得，3.4.4多遇水平地震作用标准值计算7度第二组地震和Ⅲ类场地，s。所以不考虑顶部附加水平地震作用，结构的总重力荷载为29275.21，所以底部剪力为各楼层水平地震作用标准值按下式计算 19湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第15页（3-2）楼层的地震作用标准值和地震剪力标准值的计算如表3-6。表3-6地震作用标准值和地震剪力标准值层次55714.341585715.1851.53851.5345862.171270346.04698.851550.3835862.17952759.53524.142074.5225862.17635173.02349.422423.9415974.36319723.08195.942619.8829275.21--261916.772619.88--3.4.5横向框架弹性变形验算多遇地震作用下，横向框架层间的弹性验算结果列于表3-7，其中楼层间的地震剪力应取标准值。表3-7层间弹性位移计算层号层间剪力层间刚度层高5851.5367.71.89430.631/55041550.3867.72.33930.7832074.5267.72.68130.8922423.9467.72.91930.9712619.8848.825.55531.80从表中验算知，故多遇水平地震作用的变形验算满足要求。 20湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第16页第4章内力计算4.1恒荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例，恒载作用下的内力计算采用分层法，这里以顶层为例说明分层法的计算过程，其他层（中间层、底层）计算过程与顶层相同。中柱的线刚度采用框架梁柱实际线刚度的0.9倍，按照固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效为均布荷载。顶层等效均布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：标准层等效均布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为： 21湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第17页表4-1分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果（kN/m）节点单元ABE分配系数位置A下柱A上柱AB端BA端B下柱B上柱BE端EB端顶层0.359--0.6440.4360.241--0.323--中间层0.2630.2630.4740.3510.1860.1860.18--底层0.2290.2210.550.4510.1880.1810.18--固端弯矩顶层-----88.9988.99-----6.93-3.47中间层-----104.12104.12-----6.36-3.18底层-----104.12104.12-----6.36-3.18弯矩分配法计算过程如图4-1。A下柱AB端BA端B下柱BE端EB端0.3560.6440.4360.2410.323-88.9988.99-6.93-3.4731.6857.31→28.66-19.40←-38.80-21.45-28.74→28.746.9112.49→6.25-1.36←-2.73-1.51-2.02→2.020.480.88→0.44-0.10←-0.19-0.11-0.14→0.140.040.0639.11-39.1182.62-23.07-37.8327.43图4-1弯矩分配法计算过程将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后恒载作用下的弯矩图如图4-2所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4-3所示。 22湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第18页图4-2弯矩图（单位：） 23湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第19页图4-3梁剪力、柱轴力图（单位：） 24湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第20页4.2活荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例，用分层法计算。顶层等效均布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：标准层等效均布荷载为：用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：将各层分层法求得的弯矩图叠加，可得整个框架在活荷载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡，为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正，修正后活荷载作用下的弯矩图如图4-4所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4-6所示。 25湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第21页图4-4弯矩图（单位：) 26湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第22页图4-5梁剪力、柱轴力图（单位：kN） 27湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第23页4.3风荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例，内力计算采用D值法，以左风为例计算，右风符号相反。计算过程如表4-3、4-4、4-5所示。表4-2风荷载作用框架楼层层间侧移与层高之比计算层号53.463.4667.70.0001831/1666743.466.9267.70.0002431/1250033.4610.3867.70.0003031/1000023.4613.8467.70.0003631/833314.518.3448.820.000793.451/4367表4-3风荷载作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱K剪力51.813.460.220.760.3911.390.8941.816.920.221.520.4412.552.0131.8110.380.222.280.4913.493.3621.8113.840.223.040.5004.684.4812.3518.340.254.590.5508.059.83表4-4风荷载作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱K剪力53.156.920.282.910.5002.912.9143.1510.380.283.880.5004.364.3633.1513.840.284.840.5005.815.8123.1517.300.285.810.5007.277.2714.0921.800.256.320.5509.5611.69 28湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第24页表4-5梁端弯矩和柱轴向力标准值层次边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱55.5-4.04-1.362.98-2.98-0.852.57-0.9948.01-5.85-1.984.32-4.32-1.234.55-1.74310.29-7.52-2.545.56-5.56-1.597.09-2.69212.46-9.20-3.096.79-6.79-1.9410.18-3.84117.93-11.39-4.198.41-8.41-2.4014.37-5.63注：弯矩单位为（kN·m），力的单位为（kN）最后绘制风荷载作用下框架的弯矩图（图4-6）及风荷载作用下的框架梁剪力、柱轴力图（图4-7）。图4-6风荷载作用下的框架弯矩图（kN·m） 29湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第25页图4-7风荷载作用下的框架梁剪力、柱轴力图（kN）4.4水平地震作用下的内力分析一般情况下，只按楼层地震剪力标准值分析求得梁的柱内力标准值即可，但也可采用楼层剪力标准值直接分析求出内力标准值，供以后内力组合之用，现采用后一方法。以一榀中框架为例，将楼层地震剪力标准值按各柱的D值分配求得各柱的剪力标准值，近似按各楼层水平地震作用为倒三角形分布情形确定各柱的反弯点，计算柱端的弯矩标准值。根据节点平衡条件，将节点处逐段弯矩之和按节点两侧梁的线刚度按比例分配，求得梁端标准值。然后计算梁端的地震剪力标准值，并由节点两侧梁端剪力标准值之差求得柱的地震轴向力标准值，计算结果分别列于表4-6、4-7、4-8。以左震为例计算，右震符号相反。 30湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第26页表4-6水平地震作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱层间剪力K5851.530.01524.141.810.39136.8735.5641550.380.01529.821.810.44145.5443.9332074.520.01534.181.810.49152.2050.3522423.940.01537.221.810.555.8355.8312619.880.00923.422.350.5541.1050.23表4-7水平地震作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱层间剪力K5851.530.03556.343.150.584.5084.5041550.380.03569.593.150.5104.38104.3832074.520.03579.763.150.5119.64119.6422423.940.03586.853.150.5130.28130.2812619.880.01744.234.090.5577.6394.88表4-8梁端地震弯矩和柱地震轴向力的标准值层号边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱558.55-43.54-14.5832.17-32.17-22.9828.1315.74481.10-58.97-20.0143.57-43.57-31.1248.1426.86396.13-69.94-23.7251.68-51.68-36.9171.8640.052106.18-78.02-26.3157.65-57.65-41.1898.1854.911133.46-85.31-31.2563.04-63.04-45.03129.4368.68注：弯矩单位为（kN·m），力的单位为（kN）最后绘制地震作用下的框架弯矩图（4-8）及地震作用下的框架梁剪力、柱轴力图（4-9）。 31湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第27页图4-8地震作用下的框架弯矩图（）图4-10地震作用下的框架梁剪力、柱轴力图（) 32湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第28页第6章内力组合根据上节内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中由于对称性，每层有五个控制截面，即图5-1所示梁中的1、2、3、4、5号截面。柱则分为边柱和中柱（即A柱、B柱），每个柱每层有两个控制截面，故柱的控制截面编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14号截面，如图5-1所示。内力组合表见附录。图5-1框架梁柱各控制截面 33湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第29页第6章配筋计算根据内力组合结果，即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算。6.1梁的配筋计算混凝土C25，钢筋HRB335级，，，，，。混凝土保护层厚度25mm，mm。6.1.1正截面受弯承载力计算6.1.1.1跨中正截面，跨中截面为T形，T形截面翼缘宽度取值如下：按跨度考虑按梁间距考虑按翼缘厚度考虑，此种情况不起控制作用。故取。属于第一类T形截面。选用414，。，满足要求。6.1.1.2支座正截面A支座截面处： 34湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第30页选用214，。，不满足要求。故选用216，，满足要求。6.1.1.3支座斜截面梁强剪弱弯要求：由内力组合表查知取<则截面满足要求。实配双支箍8@100，则，满足要求。配箍率最小配箍率故满足要求。6.1.2中跨梁配筋计算中跨梁与边跨梁的计算过程相同，故略。6.2框架柱配筋计算柱采用对称配筋，纵筋采用HRB335级钢筋，柱箍筋采用HPB235，混凝土保护层厚 35湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第31页度取30mm，mm。设计采用为组合目标的三组内力进行计算，以首层中柱为例。6.2.1框架柱的纵向受力钢筋计算6.2.1.1轴压比验算则轴压比故满足要求。6.2.1.2框架柱正截面承载力计算强柱弱梁的要求调整弯矩组合，，柱计算长度附加偏心距，取，取，取故属于大偏心受压。 36湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第32页选配410（）配筋率,故满足要求。组合，，柱计算长度附加偏心距，取，取，取故属于大偏心受压。=0.22 37湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第33页选配420（）配筋率，满足要求。组合，，计算过程与上述过程相同，故略。6.2.2斜截面受剪承载力计算柱强剪弱弯要求由内力组合表查知取因为剪跨比所以取又因为故取，则故按构造配箍，取。梁柱配筋见下表。 38湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第34页表6-1框架梁正截面配筋表层数截面弯矩M(kN·m)实际配筋(mm2)5梁AB支座左-152.27416804跨中79.87414615支座右-46.00218804梁BC支座左-88.57218509跨中-33.812185094梁AB支座左-181.58416804跨中75.24414615支座右-25.95218804梁BC支座左-103.39218509跨中-33.812185093梁AB支座左-201.124181017跨中72.60414615支座右-11.68416804梁BC支座左-113.94416804跨中-33.812185092梁AB支座左-214.194181017跨中71.324181017支座右-1.184181017梁BC支座左-121.70416804跨中-33.812185091梁AB支座左-245.854181017跨中58.334181017支座右8.904181017梁BC支座左-130.77416804跨中-35.87218509表6-2框架梁斜截面配筋层数截面剪力V(kN)实配箍筋5梁AB支座左95.728@100跨中--8@200支座右-108.888@100梁BC支座左48.358@100 39湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第35页跨中--8@2004梁AB支座左102.778@100跨中--8@200支座右-101.828@100梁BC支座左58.938@100跨中--8@2003梁AB支座左107.608@100跨中--8@200支座右-97.008@100梁BC支座左66.468@100跨中--8@2002梁AB支座左110.978@100跨中--8@200支座右-93.638@100梁BC支座左72.018@100跨中--8@2001梁AB支座左117.398@100跨中--8@200支座右-87.218@100梁BC支座左77.018@100跨中--8@200 40湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第36页表6-3框架柱正截面配筋层数组合弯矩M(kN·m)轴力N(kN)实际配筋(mm2)5边柱-86294.824168049.86397.96中柱-88.07318.8141680431.19359.734边柱-97.27388.5741680421.13513.73中柱-102.11437.8541680445.23507.693边柱-105.93477.5041680429.79664.34中柱-112.88551.8141680456655.942边柱-110.65566.0841680434.51820.35中柱-122.08665.3641680461.79808.121边柱-132.42630.1041680469.42966.62中柱-137.18770.21416804109.51948.78 41湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第37页表6-4框架柱斜截面配筋层数组合剪力V(kN)箍筋形式实配箍筋(mm2)非加密区加密区5边柱-56.76双肢箍8＠2008＠100中柱68.07双肢箍8＠2008＠1004边柱-64.14双肢箍8＠2008＠100中柱42.81双肢箍8＠2008＠1003边柱-69.81双肢箍8＠2008＠100中柱75.24双肢箍8＠2008＠1002边柱-74.52双肢箍8＠2008＠100中柱80.82双肢箍8＠2008＠1001边柱-70.30双肢箍8＠2008＠100中柱66.96双肢箍8＠2008＠1006.3屋面板计算6.3.1荷载计算恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载设计值荷载设计值合计 42湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第38页6.3.2按弹性理论计算6.3.2.1计算跨度各区格板的计算跨度见表6-5。6.3.2.2弯矩计算在求各区格板跨内正弯矩时，按恒荷载满布及活荷载棋盘式布置计算。取荷载该结构采用现浇框架结构，故各支座均可视为固定。则跨中最大正弯矩值为在作用下的跨中弯矩值，与支座简支时在作用下的跨中弯矩值之和。在求各支座最大负弯矩时，按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算。整个楼盖可分为A、B两种区格板。两区格板计算的弯矩值如表6-5所示。表6-5按弹性理论计算的弯矩值区格项目AB3.937.23.90.540.77（0.0367+0.2×0.0076）×4.538×3.92+（0.0820+0.2×0.0242）×0.35×3.92=5.19（0.0358+0.2×0.0084）×4.538×32+（0.0819+0.2×0.0254）×0.35×32=1.80（0.0076+0.2×0.0367）×4.538×3.92+（0.0242+0.2×0.0820）×0.35×3.92=1.25（0.0084+0.2×0.0358）×4.538×32+（0.0254+0.2×0.0819）×0.35×32=0.77-0.0793×6.071×3.92=-7.323-0.0782×6.071×32=-4.273-7.323-4.273-0.0571×6.071×3.92=-5.273-0.0571×6.071×32=-3.120-5.273-3.120 43湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第39页6.4楼面板计算6.4.1荷载计算恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载设计值荷载设计值合计6.4.2按弹性理论计算6.4.2.1计算跨度各区格板的计算跨度见表6-6。6.4.2.2弯矩计算在求各区格板跨内正弯矩时，按恒荷载满布及活荷载棋盘式布置计算。取荷载该结构采用现浇框架结构，故各支座均可视为固定。则跨中最大正弯矩值为在作用下的跨中弯矩值，与支座简支时在作用下的跨中弯矩值之和。在求各支座最大负弯矩时，按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算。整个楼盖可分为A、B两种区格板。两区格板计算的弯矩值如表6-6所示。 44湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第40页表6-6按弹性理论计算的弯矩值区格项目AB3.937.23.90.540.77（0.0367+0.2×0.0076）×5.688×3.92+（0.0820+0.2×0.0242）×1.5×3.92=5.29（0.0358+0.2×0.0084）×5.688×32+（0.0819+0.2×0.0254）×1.5×32=3.09（0.0076+0.2×0.0367）×5.688×3.92+（0.0242+0.2×0.0820）×1.5×3.92=2.22（0.0084+0.2×0.0358）×5.688×32+（0.0254+0.2×0.0819）×1.5×32=1.36-0.0793×6.886×3.92=-8.31-0.0782×6.886×32=-4.85-8.31-4.85-0.0571×6.886×3.92=-5.98-0.0571×6.886×32=-3.54-5.98-3.54 45湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第41页6.4.3截面设计假定选用级钢筋，则方向跨中截面有效高度为方向跨中截面有效高度为支座截面有效高度为截面设计用的弯矩均减少20%，为便于计算取。则截面配筋计算结果见表7-3。表7-3截面配筋截面(kN·m)(mm)选配钢筋实配跨中A区格方向7.280269314方向3.970129251B区格方向3.980130251方向37065251支座A-A-5.03380315393A-B-6.99080438491B-B-3.37680212251 46湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第42页第7章基础设计设计基础混凝土采用C30。根据构造要求，在基础下设置C10厚100mm的混凝土垫层，室内外高差0.45m，基础顶面标高-0.950，设计基础高度为0.6m，埋深（自室外地面起算）为1.0m,采用HRB335钢筋。该工程框架层数不多，地基土较为均匀，所以柱选用柱下独立基础。7.1边柱基础图8-1边柱A柱：A柱基础顶面的轴心荷载：边柱A柱下基础：1．修正后的地基承载力特征值已知：地基承载力特征值为180KPa，.2．按轴压初步估计基底尺寸计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为：d=(1.0+1.3)/2=1.15m 47湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第43页然后扩大至1.4倍，1.4A=3.96m²基础尺寸，取=2.02.0=4m²因为b<3m，不必进行承载力宽度修正。3．地基承载力验算已知：作用在基础顶面的竖向荷载为：Fk=471.43kN，力矩为27.12KN·m,水平荷载为10.67KN基底处的总竖向力：基底处的总力矩偏心距：（可以）（可以）所以基底尺寸为=2.02.0=4m²4．基础高度计算 48湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第44页图8-2基底净反力设计值净偏心距：基底最大和最小净反力设计值基础高h=0.6m，每阶高h1=0.3m因偏心受压，所以冲切力：抗冲切力：(可以)基础分两级，下阶h1=300mm，h01=260mm，b1=1.6m变阶处截面 49湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第45页冲切力：抗冲切：故基础高度为h=600mm，h0=560mm，分为两级h1=300mm，且底部台阶高宽相等。5．配筋计算因基底和柱截面均为正方形，，只需计算一个方向1）柱边Ⅰ-Ⅰ截面：2）台阶边Ⅲ-Ⅲ截面：故按Ⅰ-Ⅰ截面配筋选610@150(471mm²)7.2中柱基础中柱B柱：B柱基础顶面的轴心荷载为： 50湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第46页中柱B柱下基础：1．修正后的地基承载力特征值已知：地基承载力特征值为200KPa，2．按轴压初步估计基底尺寸计算基础及其上土的重力Gk时的基础埋深为：d=(1.0+1.8)/2=1.4m然后扩大至1.2倍，1.2A=3.6m²基础尺寸取因为b<3m，不必进行承载力宽度修正3．地基承载力验算已知：作用在基础顶面的竖向荷载为：=485kN，力矩为16.99KN·m,水平荷载为8.52KN基底处的总竖向力：基底处的总力矩偏心距：（可以） 51湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第47页（可以）所以基底尺寸为4．基础高度计算图8-3基底净反力设计值净偏心距：基底最大和最小净反力设计值基础高h=0.6m，每阶高h1=0.3m 52湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第48页因偏心受压，所以，冲切力：抗冲切力：(可以)基础分两级，下阶h1=300mm，h01=260mm，b1=1.2m变阶处截面冲切力：抗冲切：故基础高度为h=600mm，h0=560mm，分为两级h1=300mm，且底部台阶高宽相等。5．配筋计算因基底和柱截面均为正方形，，只需计算一个方向1）柱边Ⅰ-Ⅰ截面：2）台阶边Ⅲ-Ⅲ截面： 54湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第49页故按Ⅰ-Ⅰ截面配筋选610@150(471mm²) 54湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第49页结论经过了两个余月的实践与学习，在王丽红老师的悉心指导和严格要求下，我终于完成了《办公楼建筑结构设计》。从课题选择、方案论证到具体设计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，也成就了我在大学期间独立完成的最大的项目。带着诸多疑问我开始了独立学习和查阅：去图书馆查阅相关资料，上网去了解建筑规范的最新动向，甚至晚上通宵到半夜，渐渐头脑中的设计思路清晰了起来。“科学上没有平坦的大道，真理长河中有无数礁石险滩。只有不为畏攀登的采药者，只有不怕巨浪的弄潮儿，才能登上高峰采得仙草，深入水底觅得骊珠。”在具体设计的过程中，我遇到了许多许多的困难。我不断地给自己提出新的问题，然后去翻阅相关资料，慢慢核对消化，多问几个为什么然后逐个解决。在这个循环往复的过程中，我不断地积累了相关建筑结构设计的知识。每一次改进我都收获良多，每一次修改后的成功我都兴奋无比。虽然我的设计不是相当的精确，即使借鉴前人的很多资料仍然还有很多不足之处，但我心里仍然有一种莫大的幸福感，因为我实实在在地走过了一 55湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第50页个完整的设计所应该走过的每一个过程，并且享受了每一个过程，更重要的是在这个设计中我加入了自己鲜活的思想。“只有经过长时间完成其发展的艰苦工作，并长期埋头沉浸于其中的任务，方可望有所成就。”就此作结。 56湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第51页致谢我的毕业设计是在王丽红老师的直接指导之下完成的。毕业设计中的许多思想和方法得益于指导老师的指导和启发，从设计选题到成果的完成倾注了指导老师的颇多心血。毕业设计的顺利完成标志着大学生活也将要闭上帷幕，但大学结束了，我们的精神却不能结束，我们追求事业的雄心壮志永远也不能结束。大学给了我一个追求辉煌的梦想，而我就在这个梦想后面努力地朝着它飞翔。“不积跬步无以至千里”，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业设计顺利完成，在此向建筑工程学院的全体老师表示由衷的感谢，感谢他们四年来的辛勤栽培，祝他们以及家人身体健康，工作顺利，万事如意！ 57湖北文理学院建筑工程学院毕业设计第52页参考文献[1]龙驭球,包世华,袁驷.结构力学教程.高等教育出版社，2000[2]东南大学,天津大学,同济大学.混凝土结构设计（上册）.第二版.中国建筑工业出版社，2003[3]东南大学,天津大学,同济大学.混凝土结构设计（中册）.第二版.中国建筑工业出版社，2003[4]华南理工大学，浙江大学，湖南大学.基础工程.中国建筑工业出版社，2003[5]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范GB50010—2002.中国建筑工业出版社，2002[6]中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范GB50009—2001.中国建筑工业出版社，2001[7]中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范GB50007—2002.中国建筑工业出版社，2002[8]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范GB50011—2001.中国建筑工业出版社，2001[9]中华人民共和国建设部.砌体结构设计规范GB50003—2001.中国建筑工业出版社，2001[10]中华人民共和国建设部.一般民用建筑抗震构造98EG002.中国建筑工业出版社，2002[11]中华人民共和国建设部.建筑设计防火规范GBJ16-97.中国建筑工业出版社，1997[12]中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则JGJ62-90.中国建筑工业出版社，1990[13]中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准GB/T50105-2001.中国建筑工业出版社，2001[14]中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准GB/T50001-2001.中国建筑工业出版社，2001[15]中华人民共和国建设部.中小学校建筑设计规范GBJ99-86.中国建筑工业出版社，1986'