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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。
2、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。本文为某石雕厂办公楼设计计算书。该楼建筑面积4400左右，根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构方案和结构布置方案，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一层楼板进行截面设计及配筋计算。首先根据框
3、架布局确定各构件尺寸，进行恒载、活载及风荷载的统计。然后再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；弹性理论；水平荷载；钢筋混凝土Designation for a Office Bu
4、ilding ABSTRACTThe building area is about 5500.According to the office design,the reasonable structural scheme and structural foundation plan was determined.One lateral frame and slab was selected and calculated.First,depth and width of sections were determined,and dead load ,live load,wind load wer
5、e determined.Then the internal forces of the structure under vertical load were calculated.The D-method was used for caculating the wind load.After the combination of internal forces,the most unfavorable combination of internal forces was identified.Then the necessary reinforcement in beams and colu
6、mns was determined.The elastic theory was used for calculating slab.In addition,the single-foundation and combined foundation were designed.The stairway and canopy were also designed.Finally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed.The advantage
7、in this design was that many theories studied in university in four years was used.The many kinds of computational methods was manifested in the computation,like D-method,the moment assignment-method,delamination and so on,so which caused myself to grasp the various knowledge.Key Words: frame；struct
8、ural design；internal force； elastic theory；lateral loads；reinforced concrete建筑设计一、 设计资料（一）建筑总概况本工程为：某高校科研办公综合楼设计，建筑地点为济南市东郊，建筑设计要求达到适度先进水准。拟建建筑面积约5500m2，建筑层数五层。建议采用钢筋混凝土框架结构。建筑等级:耐火等级为级抗震等级为四级设计使用年限50年（二）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
9、，公共安全出口设有两个，可以方便人员疏散。楼梯间应采用封闭式，防止烟火侵袭。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。二、 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，设有两部楼梯。6、 商场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。三、 方案构思设计采用目前国内通用的钢
10、筋混凝土结构。本设计为总体规划中的单体建筑，设计中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，确定本结构为规则有序的板式结构，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；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。四、 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
11、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。五、 建筑做法1、现浇地砖地面10厚瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）20厚1:3水泥砂浆找平层，干后卧分隔条素水泥砂浆一道100厚现浇混凝土楼板20厚板底抹灰2、地面砖防水楼面810厚地面砖，砖背面刮水泥浆粘贴，稀水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层1.5厚合成高分子防水涂料刷基层处理机一道30厚C20细石混凝土找坡抹平素水泥浆一道现浇钢筋混凝土楼板直径8钢筋吊杆，双向中距小于等于1200U型轻钢注龙骨CB6027中距小于等于1200U型轻钢次龙骨TB5020，中距6009厚胶合板衬板，用自
12、攻螺钉与龙骨固定铝塑板面层，专用胶黏剂粘贴3、水泥砂浆平屋面保护层：撒绿豆沙防水层：二毡三油刷基层处理剂一道20厚1:3水泥砂浆找平保温层：100140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩钢筋混凝土屋面板20mm厚板底抹底4、砌体1）面砖外墙610厚面砖，5厚1：1水泥细砂浆粘贴，擦缝材料擦缝6厚1：0.2：2.5水泥石灰膏砂浆找平9厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道3厚专用界面砂浆打底，表面刮糙或甩毛240mm厚加气混凝土砌块墙2）水泥砂浆抹面内墙内墙涂料5厚1：2.5水泥砂浆压实赶光6厚1：3水泥砂浆找平扫毛9厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道刷界面剂一道加气混凝土砌块墙结构设计一
13、、工程概况1. 工程名称：某高校科研办公综合楼设计（方案二）2建筑面积5500m2 3建筑层数：五层4建筑形状：一字形5结构形式：框架结构体系6场地情况：场地平坦、无障碍物。7地质情况：地基土为粉质黏土为主，建筑场地类别为类，容许承载力fk=160kPa。8基本雪压：0.3kN/m2。9基本风压：0.45kN/m2。10地震烈度：按6度近震设防。11建筑耐火等级：二级。12建筑耐久年限：50年。二、结构布置与计算简图（一）结构选型与布置1、结构选型采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。基础采用独立基础，联合基础。2、结构布置本框架结构设计为双向梁抗侧力体系，框架梁柱中心线重合，对于梁柱中心线不重合的
14、，它们的偏心距不大于该方向柱宽的1/4。结合建筑的平面立面和剖面布置情况，结构平面布置如图；根据结构布置，本建筑平面除走廊板区格为双向板外，其余均为单向板。双向板的板厚hl/50(l为双向板的短向计算跨度)。本建筑楼面板和屋面板的厚度均取100mm。本建筑的材料选用如下：混凝土 C30（fC=14.3MPa ，Ec=3.0107），垫层混凝土C15。钢筋：纵向受力筋采用HRB335和HRP400级钢筋，其余采用HPB235级钢筋墙体；蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。窗： 铝合金窗门： 木门（二）框架计算简图本结构是三维空间的。但由于建筑结构的质量、刚度都比较均匀，故选用一榀框架进行计算与配筋，其余框
15、架可参照此框架进行配筋。现以7轴线为例进行计算。结构布置简图如下：1、梁柱截面尺寸估算框架梁1： h=8140/88140/12=1018678mm取梁尺寸：h=800mm， b=300mm.:框架梁2： h=:3260/83260/12 =408272mm取梁尺寸：h=300mm， b=300mm.框架梁3： h=6000/86000/12 =750500mm取梁尺寸：h=600mm， b=300mm.2）次梁1：h=6340/126340/20 =528317mm取梁尺寸：h=500mm， b=300mm. 次梁2：h=6000/126000/20 =500300mm取梁尺寸：h=400m
16、m， b=250mm.3）框架柱：建筑总高度按20.1m算，小于30m的现浇框架结构，设防烈度6度，查抗震设计规范，该框架为四级抗震，最大轴压比。假定采用C30混凝土，查得 ，假定每平方米荷载为12kN/m2，则柱子最大轴压力N=1.212（8.4+3）/265=2462.4kN.则柱子轴压比即取柱子截面形状为正方形。即b=h437mm。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变，即取柱子尺寸为500mm500mm。2、确定框架计算简图（KJ2）假定框架柱嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸都不变，故梁跨取柱截面形心线间距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。室内外高差为0.6m，基
17、础顶面至室外地坪取为0.5m，故底层柱高取3.9m+0.45m +0.55m=4.9m，其余各层柱高均为3.9m。由此框架的计算简图如图所示。三、荷载统计及计算（一）恒载统计1、 屋面（二毡三油平屋顶）： 二毡三油绿豆沙：0.35 kN/m220厚1:2水泥砂浆找平：0.02020=0.4kN/m2100140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩：（0.1+0.14）/2*7=0.84 kN/m2钢筋混凝土面板：0.125=2.5 kN/m220厚板底抹底：0.02017=0.34N/m2合计：4.43 N/m22、楼面1）标准层瓷砖楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）：0.55N/m2混凝土楼板：0.12
18、5=2.5kN/m220厚板底抹灰：0.02017=0.34 kN/m2合计：3.39 kN/m22）卫生间防水瓷砖楼面810厚地面砖 0.0120=0.2kN/m230厚水泥砂浆0.0320=0.6 kN/m230厚细石混凝土找平0.0324=0.72 kN/m2混凝土楼板 0.125=2.5kN/m2吊顶：0.2 kN/m2合计：4.22 kN/m23、墙体外纵墙：外层贴瓷砖内层抹灰，墙体为240mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，贴瓷砖墙面0.5 kN/m2，石灰刷墙面0.34 kN/m2，铝合金窗0.4 kN/m2，砌体5.5kN/m3,保温层0.14 kN/m2，则外墙单位面积重力荷载为
19、：0.5+0.14+0.245.5+170.02=2.3 kN/m2内纵墙：墙体为240mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，两侧均为20厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：5.50.24+2170.02=2 kN/m2外纵墙1： 砌体：（6-0.5）（3.9-0.6）-22.12.12.3=21.459 kN，铝合金窗：22.12.10.4=3.528 kN合计：24.987 kN外纵墙2： 砌体：（6-0.5）（3.9-0.4）-22.12.12.3=23.989 kN铝合金22.12.10.4=3.528 kN合计：27.517 kN内墙1： 砌体：（6-0.5）（3.9-0.6）-2.41.2
20、-1.52.12=24.24 kN铝合金窗： 2.12.10.4=1.152 kN木门：1.52.10.2=0.63 kN合计：26.002 kN内墙2：砌体：（6-0.5）（3.9-0.4）-2.41.2-1.52.12=26.44 kN铝合金窗： 2.12.10.4=1.152 kN木门：1.52.10.2=0.63 kN合计：28.222 kN内墙3：砌体：（3.9-0.5）2=6.8 kN/m内墙4：砌体：（3.9-0.8）2=6.2 kN/m4）女儿墙自重：（900mm高）0.92.3=2.07 kN/m4、梁1）框架梁1：钢筋混凝土重：（0.8-0.1）0.325=5.25kN/m
21、两面抹灰粉刷：（0.7+0.7）0.34=0.476kN/m合计：5.726kN/m框架梁2：钢筋混凝土重：（0.3-0.1）0.325=1.5kN/m两面抹灰粉刷：（0.22+0.3）0.34=0.238kN/m合计：1.738kN/m框架梁3：钢筋混凝土重：（0.6-0.1）0.325=3.75kN/m两面抹灰粉刷：（0.5+0.5）0.34=0.34kN/m合计：4.09kN/m2）次梁1：钢筋混凝土重：（0.5-0.1）0.325=3kN/m两侧抹灰：(0.3+0.4+0.4)0.34=0.374kN/m合计：3.374kN/m次梁2：钢筋混凝土重：（0.4-0.1）0.2525=1.
22、875kN/m两侧抹灰：(0.25+0.3+0.3)0.34=0.306kN/m合计：2.181kN/m5、柱外墙柱：钢筋混凝土重：0.50.525=6.25kN/m外侧贴瓷砖：0.50.5=0.25kN/m三面抹灰：（0.5-0.24+0.5-0.24+0.5）0.34=0.347kN/m合计：6.847kN/m内墙柱：钢筋混凝土重：0.50.525=6.25kN/m四面抹灰：（0.54-0.243）0.34=0.435kN/m合计：6.685kN/m（二）活载统计1、活荷载标准值：不上人屋面：0.5 kN/m2楼面活荷载：走廊：2.5 kN/m2 办公室：2.0 kN/m2 实验室：2.0
23、 kN/m2雪荷载：So=0.3kN/m2 Sk=ur So=0.3kN/m2（屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，取两者中的较大值0.5kN/m2）2、风荷载wk=z szw0w0=0.45kN/m2结构高度H=0.45+0.55+53.9=20.5m30m，且H/B=20.5/18=1.1390.1，此情况忽略所以取bf=2547mm。同理求得BC跨的bf=920mm，CD跨的bf=1947mm1fchf bf(ho- hf/2)=1.014.31002547(765-100/2)=2603 kNm259.94 kNm属于第一种T形截面，同単筋矩形截面梁相同实配6F20（As1884mm2 As
24、 min =522 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。（2）左支座截面：实配：318（763 As min=628.8mm2）满足要求。（3）右支座截面：实配318（As763mm2 As min=628.8mm2）满足要求。其他层的配筋计算结果见下表梁支座配筋：跨中配筋： 3、梁斜截面受剪受弯承载力计算：箍筋采用HPB235级钢筋，由属厚腹梁按构造要求配筋，取双肢筋 8200,则，满足要求。（二）框架柱1、柱的计算经计算，所有柱均为构造配筋，As=0.2%A=0.2%500500
25、=500 m2选用418，钢筋面积为1017 m2，全截面12562=2512m20.6%A=2160m20.7ftbh0=0.71.43500450=225.23kN74.8kN, 箍筋按构造配：8200，加密区配8100.450.3/(300200)=0.33% %满足要求。七、楼板设计（简图如下，以a板为算例，其他配筋由PKPM软件计算） （一）荷载板的恒荷载标准值：3.95 kN/m2 板的活荷载标准值：2.0 kN/m2荷载总设计值为：1.23.95+21.4=7.54 kN/m2（二）计算简图：次梁截面为250mm400mm，按内力重分布设计，板的计算跨度：lnlo左跨： lo=l
26、n=2800-130-125=2545mm 中间跨： lo=ln=2800-250=2550mm右跨： lo=ln=2800-130-125=2545mm因为三跨相差不到10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带所为计算单元。计算简图如下（左边为边跨，中间为离端第二支座，右边为中跨）：（三）弯矩设计值查表得，板的弯矩系数分别为：端支座，-1/16；边跨中，1/14；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中跨支座，-1/14。MA=-(g+q) lo12/16=-6.8682.5452/16=-2.78 kNmM1=- MA=(g+q) lo12/14=6.8682.5452/14=4.04
27、4 kNmMB= MC=-(g+q) lo22/11=-6.8682.552/11=-4.06 kNmM2=-(g+q) lo22/16=-6.8682.552/16=2.791 kNm（四）正截面受弯承载力计算1、板厚100mm，h0=100-20=80m；板宽b=1000mm。C30混凝土，=1.0，HPB235钢筋，。0.45ft/fy=0.451.43/300=0.2145%0.2%As,min=0.2145%1001000=214.5mm2所以板的实际配筋选F6/8180，As=218mm2六、 次梁设计按考虑塑性内力重分布设计：（一） 荷载设计值永久荷载标准值：板传来的荷载：3.3
28、92.55=8.645 kN/m 次梁自重：0.25（0.4-0.1）25=1.875 kN/m 次梁粉刷：0.0217（0.4-0.1）2+0.25）=1.875 kN/m小计： g=10.809 kN/m可变荷载标准值：q=2 2.55=5.1 kN/m荷载总设计值：1.2g+1.3q=19.601 kN/m（二）计算简图：主梁截面为300mm800mm，按内力重分布设计，板的计算跨度：边跨： lo=ln=6000-180-150=5670mm中间跨： lo=ln=6000-300=5700mm因为三跨相差不到10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带所为计算单元。计算简图如下（三）弯矩设计
29、值查表得，板的弯矩系数分别为：端支座，-1/24；边跨中，1/14；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中跨支座，-1/14。MA=-(g+q) lo12/24=-19.6015.672/24=-26.256 kNmM1=- MC=(g+q) lo12/14=19.6015.672/14=45.011 kNmMB= -(g+q) lo22/11=-19.6015.72/11=-57.894 kNmM2= M3 =(g+q) lo22/16=19.6012.552/16=39.802 kNmVA=0.5(g+q) lo1=0.519.6015.67=55.569 kNVBl=0.55(g
30、+q) lo1=0.5519.6015.67=61.126 kNVBr=0.55(g+q) lo2=0.5519.6015.7=61.449 kN（四）正截面受弯承载力计算板厚100mm，h0=100-20=80m；板宽b=1000mm。C30混凝土，=1.0，HRB335钢筋，,环境类别为一级，C30，as=35mm，箍筋HPB235。跨中按T形截面计算：bf=l/3=8400/3=2800mm, bf=b+Sn=250+2800-250=2800mm.0.45ft/fy=0.451.43/300=0.2145%0.2% As,min=0.2145%1001000=214.5mm2hw/b=(h0-100)/250=1.44,截面尺寸满足要求。计算所需箍筋：采用f8箍筋，计算B右截面，由于0.7ft b h0=0.71.43250365=91.34 KN