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毕业设计办公楼设计

自考毕业论文

题目：

四川南充市汉中集团办公楼设计

专业建筑工程

目录2

一引言2

二、建筑设计3

1、工程概况3

2、工程设计依据3

5、平面图4

6、立面图5

7、剖面图6

8、楼梯详图6

9、屋面做法8

三、工程设计9

1、梁、柱截面尺寸的初步确定9

四、荷载计算10

1、楼板计算10

2、内力计算书14

五、周期、地震力与振型21

1、周期、地震力与振型计算书21

六、配筋的设计23

1、配筋验算23

2、墙配筋和验算输出25

3、墙梁配筋和验算输出26

5、梁配筋和验算输出26

七、荷载图29

1、计算单元的恒载确定图29

2、计算单元的荷载确定图29

3、风荷载确定图30

4、框架立面图31

5、楼梯计算图32

八、结论38

九、谢辞39

十、参考文献40

重庆市四川南充市汉中集团办公楼设计

摘要：

本工程为四川南充市汉中集团办公楼设计工程，采用框架结构，层数四层，本地区抗震设防烈度为七度，场地类别为I类场地。

本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。

按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素，仔细查阅了相关资料，。

本设计主要进行了结构方案中横向框架抗震设计。

在确定框架布局之后，先进行了竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力的计算。

找出最不利的一组或几组内力组合。

选取最安全的结果计算配筋并绘图。

此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。

完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。

对楼板进行了配筋计算。

整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。

总之，适用、安全、经济、美观，使用方便是本设计的原则。

关键词：

框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算配

筋，建筑设计

引言

所谓的办公建筑是二十世纪最伟大的标志之一,在各大洲是办公楼的塔尖勾画出了城市的天际线。

作为经济繁荣、社会进步、技术发展最常见的标志，办公建筑已经成为这个世纪世界运转状态的象征。

这一点完全正确，因为办公建筑最能够反映过去一百年来在就业方式方面已经发生的深刻变化.

通过综合设计，新一代的高效能办公建筑正在不断地涌现出来。

这些办公建筑能够为业主和承租人提高工作满意度和工作效率，有益健康，具有更好的适应性，节能环保。

特别是通过运用生活周期分析，这些设计方案可以使建筑设计、系统选择、大楼建设这些先期投资发挥积极的作用。

本设计的办公楼结构设计采用钢筋混凝土框架结构，结构布置考虑结构受力合理，考虑结构在竖向荷载作用下内力分布均匀合理，各构件材料强度均能达到充分利用，另外还应考虑到施工的方便。

由于缺乏实践经验，限于水平，该设计还有不少的缺点和不妥之处，还望各位老师批评指正。

、建筑设计

1、工程概况

本建筑为四川南充市汉中集团办公楼设计，总建筑六层，框架结构体系，本工程设计使用年限为50年。

工程建筑设计方案考虑场地实际条件，因地制宜，合理安排办公部分、公共部分，考虑人流、交通、安全等情况，提供一个舒适、美观、高效率工作环境。

2、工程设计依据

《宿舍楼建筑设计规范》（JGJ67-2006）《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-1986）《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2010）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《房屋建筑学》教材

《混凝土结构》教材《建筑制图》教材《西南地区建筑标准设计通用图》西南11J合订本《西南地区建筑标准设计通用图》西南G合订本《国家建筑标准设计图集》（11G101）

3、等级说明

（1）、屋面防水等级为三级。

（2）、本工程安全等级为二级，设计使用年限为50年。

（3）、建筑物抗震设防烈度:

七度。

4、建筑基本情况

本栋建筑其使用功能为办公，建筑面积3765㎡

建筑高度：

建筑总高21.4m。

层数6层,1层层高3.600m，2—7层层高均为3.300m

门窗使用：

大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.0m×2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.8m×2.1m。

地质条件：

经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为8度。

柱网与层高：

本办公楼采用柱距为7.8m的内廊式小柱网，边跨为5.7m，中间跨为2.4m，层高取3.6m。

5、平面图

（1）、纵、横墙、柱，内外门窗位置及编号，门的开启方向，房间名称。

（2）、柱距、跨度尺寸、墙身厚度、柱宽和轴线关系尺寸。

（3）、楼梯位置及上下方向示意、主要尺寸。

（4）、室内外地面标高、设计标高、楼层标高（底层地面为±0.000m）。

5）、剖切线及编号。

（6）、平面图尺寸和轴线。

6、立面图

1）、建筑物两端及分段轴线号。

2）、女儿墙顶、台阶、踏步、勒脚、洞口、门窗、其他装饰构件示意图

7、剖面图

剖面图选在最具有代表性的楼梯部位。

（1）、墙、柱、轴线、轴线编号、并标注其间距尺寸。

（2）、标高尺寸：

层间高度、总高度。

（3）、标高：

底层地面标高（±0.000m）以上各层楼面平台标高、室外地面标高。

8、楼梯详图

（1）该楼梯详图位置尺寸交代清楚，便于施工，并编号注明比例

2）扶手栏杆做法

9、屋面做法

（1）、楼、地面

三毡四油屋面防水层

15mm厚1:

3水泥砂浆找平层

40mm厚1:

3水泥砂浆找坡层120mm厚现浇钢筋混凝土板

3、室内外高差的确定为了防止因为不均匀沉降使地面降低，室外雨水流入室内，以及满足建筑使用的要求，取室内外高差为450mm。

具有足够的坚固性，既要求在外力作用下不易被磨损、破坏，且要表面平整、光洁、不起灰和易清洁。

保温节能性好。

作为人们经常接触的地面，应给人们以温度舒适的感觉。

满足隔声要求。

改善其隔声性能可通过选择楼地面填充层的厚度与材料类型来达到要求

具有一定弹性。

当人们行走时不致有过硬的感觉，同时有弹性的地面有利于减轻撞击。

美观要求。

第面是建筑内部空间的重要组成部分，对室内装饰起着重要作用。

对经常有水的房间，地面应防潮、防水；对有火宅隐患的房间应防火；应具有耐腐蚀的能力等。

三、工程设计

1、梁、柱截面尺寸的初步确定

1）梁截面尺寸初估L=7200mmh=（1/10~1/14）L=780~550mm取,h=600mmb=（1/3~1/2）h=200~300mm取,b=300mm即主梁截面尺寸为：

bh=300mm600mm

2）框架柱的截面尺寸初估按下列公式计算：

柱组合的轴压力设计值N=βFgEn注：

β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。

F按简支状态计算柱的负载面

2gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2

n为验算截面以上的楼层层数。

Ac≥N/uNfc

注：

uN为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.8。

fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。

梁截面尺寸（mm）

混凝土等级

横梁（b×h）

纵梁（b×h）

1~2跨⋯⋯9~10跨

BC跨

C25

300×600

250×450

300×450

柱截面尺寸（mm）

层次

混凝土等级

b×h

KZ1

C25

500×500

KZ6

C25

350×450

次梁截面为300×450.

四、荷载计算

1、楼板计算

1）、房间编号：

26

2）、边界条件（左端/下端/右端/上端）：

固定/固定/固定/固定/

3）、荷载：

永久荷载标准值：

g＝5.00kN/m2可变荷载标准值：

q＝2.00kN/m2

计算跨度Lx=3800mm；计算跨度Ly=2325mm板厚H=100mm砼强度等级：

C30；钢筋强度等级：

HRB335

4）、计算方法：

弹性算法。

5）、泊松比：

μ＝1/5.

6）、考虑活荷载不利组合。

7）、计算结果：

Mx=（0.00808+0.03615/5）*（1.20*5.00+1.40*1.00）*2.3^2=0.61kN·m

考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：

Mxa=（0.02493+0.08024/5）*（1.4*1.00）*2.3^2=0.31kN·m

Mx=0.61+0.31=0.92kN·m

Asx=200.00mm2，实配φ8@200（As＝251.mm2）

ρmin＝0.200%，ρ＝0.251%

My=（0.03615+0.00808/5）*（1.20*5.00+1.40*1.00）*2.3^2=1.51kN·m

考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：

Mya=（0.08024+0.02493/5）*（1.4*1.00）*2.3^2=0.64kN·m

My=1.51+0.64=2.16kN·m

Asy=200.00mm2，实配φ8@200（As＝251.mm2）

ρmin＝0.200%，ρ＝0.251%

Mx'=0.05710*（1.20*5.00+1.40*2.00）*2.3^2=2.72kN·m

Asx'=200.00mm2，实配φ8@200（As＝251.mm2,可能与邻跨有关系）ρmin＝0.200%，ρ＝0.251%

My'=0.07862*（1.20*5.00+1.40*2.00）*2.3^2=3.74kN·m

Asy'=200.00mm2，实配φ8@150（As＝335.mm2,可能与邻跨有关系）ρmin＝0.200%，ρ＝0.335%

（8）跨中挠度验算：

Mq按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值

1）、挠度和裂缝验算参数：

Mq=（0.00808+0.03615/5）*（1.0*5.00+0.5*2.00）*2.3^2=0.50kN·m

Es＝200000.N/mm2Ec＝25413.N/mm2

Ftk＝1.54N/mm2Fy＝300.N/mm2

2）、在荷载效应的准永久组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：

①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）

σsq＝0.50/（0.87*73.*251）=31.104N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2

ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./50000.=0.00503

ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.00503*31.10）=-5.310

当ψ<0.2时，取ψ＝0.2②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE：

αE＝Es/Ec＝200000.0/25413.0=7.870③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'：

矩形截面，γf'＝0

4、纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/b/ho＝251./1000/73.=0.00344⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式（混凝土规范式7.2.3－1）计算:

Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/（1+3.5γf'）]

Bs=200000.*251.*73.^2/[1.15*0.200+0.2+6*7.870*0.00344/（1+3.5*0.00）]=452.04kN·m2

3）、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ：

按混凝土规范第7.2.5条，当ρ'＝0时，θ＝2.0

4）、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：

B＝Bs/θ（混凝土规范式7.2.2）B＝452.04/2=226.019kN·m2

5）、挠度f＝κ*Qq*L^4/Bf＝0.00233*6.0*2.33^4/226.019=1.807mmf/L＝1.807/2325.=1/1286.满足规范要求！

9）、裂缝宽度验算：

1、X方向板带跨中裂缝：

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）

σsq＝0.50*10^6/（0.87*73.*251）=31.104N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./50000.=0.005当ρte<0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.01*31.10）=-2.122当ψ<0.2时，取ψ＝0.2ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式7.1.2－1）

ωmax＝1.9*0.200*31.104/200000.*（1.9*20.+0.08*8.00/0.01000）=0.006mm，满足规范要求！

2、Y方向板带跨中裂缝：

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）

σsq＝1.22*10^6/（0.87*81.*251.）=69.153N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251/50000.=0.005当ρte<0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.01*69.15）=-0.349当ψ<0.2时，取ψ＝0.2ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式7.1.2－1）

ωmax＝1.9*0.200*69.153/200000.*（1.9*20.+0.08*8.00/0.01000）=0.013mm，满足规范要求！

3、左端支座跨中裂缝：

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝1.85*10^6/（0.87*81*251）=104.566N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2

ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）

ρte＝251/50000.=0.005

当ρte<0.01时，取ρte＝0.01

ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.01*104.57）=0.142

当ψ<0.2时，取ψ＝0.2

ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式7.1.2－1）

ωmax＝1.9*0.200*104.566/200000.*（1.9*20.+0.08*8.00/0.01000）=

0.020mm，满足规范要求！

4、下端支座跨中裂缝：

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）

σsq＝2.55*10^6/（0.87*81*335.）=107.982N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2

ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）

ρte＝335./50000.=0.007

当ρte<0.01时，取ρte＝0.01

ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.01*107.98）=0.172

当ψ<0.2时，取ψ＝0.2

ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式7.1.2－1）

ωmax＝1.9*0.200*107.982/200000.*（1.9*20.+0.08*8.00/0.01000）=

0.021mm，满足规范要求！

5、右端支座跨中裂缝：

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）

σsq＝1.85*10^6/（0.87*81.*251.）=104.566N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）

ρte＝251./50000.=0.005

当ρte<0.01时，取ρte＝0.01

ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.01*104.57）=0.142

当ψ<0.2时，取ψ＝0.2

ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式

7.1.2－1）

ωmax＝1.9*0.200*104.566/200000.*（1.9*20.+0.08*8.00/0.01000）=

0.020mm，满足规范要求！

6、上端支座跨中裂缝：

裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：

ψ＝1.1-0.65*ftk/（ρte*σsq）（混凝土规范式7.1.2－2）

σsq＝Mq/（0.87*ho*As）（混凝土规范式7.1.4－3）

σsq＝2.55*10^6/（0.87*81.*251.）=143.976N/mm2

矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*100.=50000.mm2

ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）

ρte＝251./50000.=0.005

当ρte<0.01时，取ρte＝0.01

ψ＝1.1-0.65*1.54/（0.01*143.98）=0.404

ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式7.1.2－1）

ωmax＝1.9*0.404*143.976/200000.*（1.9*20.+0.08*8.00/0.01000）=

0.056mm，满足规范要求！

2、内力计算书

（1）、柱内力输出

iCase:

工况号

Shear-X，Shear-Y:

X，Y方向的底部剪力

Axial:

轴力

Mx-Btm，My-Btm:

X，Y方向的底部弯矩

Mx-Top，My-Top:

X，Y方向的顶部弯矩

N-C:

柱单元号

Node-i，Node-j:

上，下节点号

DL，Angle:

柱长度，布置角度

（iCase）Shear-XShear-YAxialMx-BtmMy-BtmMx-TopMy-Top

N-C=

1Node-i=127,

Node-j=

45,DL=3.600（m）,Angle=-1.539

（1*）

0.4

-10.5

48.8

29.9

1.0

8.1

-0.5

（1）

0.4

-10.5

48.8

29.9

1.0

8.1

-0.5

（2*）

6.1

-8.3

-40.6

23.0

18.3

6.9

-3.9

（2）

6.1

-8.3

-40.6

23.0

18.3

6.9

-3.9

（3）

0.2

-3.1

12.2

8.6

0.4

2.6-

0.2

（4）

0.9

-0.5

-1.9

1.4

2.6

0.5-

0.6

（5）

21.6

14.5

-1178.9

-19.7

23.6

-32.4

-54.1

（6）

3.0

2.0

-132.1

-2.7

3.2

-4.5

-7.5

N-C=

2Node-i=117,

Node-j=

39,DL=3.600（m）,Angle=-1.539

（1*）

0.7

-15.7

70.2

45.7

1.9

11.0

-0.8

（1）

0.7

-15.7

70.2

45.7

1.9

11.0

-0.8

（2*）

11.5

-8.2

23.8

23.3

34.5

6.4

-7.4

（2）

11.5

-8.2

23.8

23.3

34.5

6.4

-7.4

（3）

0.3

-4.5

17.3

12.8

0.7

3.4

-0.3

（4）

1.7

-0.5

1.2

1.5

4.8

0.5-

1.1

（5）

-1.9

28.4

-2216.2

-36.4

-5.1

-65.8

1.6

（6）

-0.4

4.7

-285.9

-5.9

-0.9

-11.0

0.4

N-C=

3Node-i=105,

Node-j=

31,DL=3.600（m）,Angle=-1.539

（1*）

0.4