丹东利通电子公司办公楼设计.doc

辽 东 学 院 本 科 毕 业 设 计丹东利通电子公司办公楼设计The Office Building Design of Dandong LiTong Electronic Company学 生 姓 名： 学 院： 城市建设学院 专 业： 土木工程 班 级： 学 号： 1411080216 指 导 教 师： 审 阅 教 师： 完 成 日 期： 2012.05.20 辽 东 学 院Eastern Liaoning University 摘 要本毕业设计题目是丹东利通电子公司办公楼设计。该建筑物共五层，总建筑面积为5177.75平方米，总高度为18.6米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系。本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。建筑设计包括建筑总平面图设计、平面设计、立面设计、剖面设计等。结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施工图。本设计包括9张建筑施工图和7张结构施工图。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。关键词：框架结构；建筑设计；截面设计；抗震；The Office Building Design of Dandong LiTong Electronic CompanyAbstractThe graduation project entitled The Office Building Design of Dandong LiTong Electronic Company.It has five stories, its total construction area is 5177.75 square meters,the height of the whole building is 18.6 meters. The full-cast reinforced concrete building frame structure. It includes two parts-architecture design and structure design.In the architecture design. In the architecture design and structure designing the architecture design, I compressively consider the base averment using faction, structure type, construction building materials equipment architecture economy and architecture economy and architecture art act. Then I mainly solve using space in this building and coordination between inside and outside conditions.In the structure design, determine the structure design based on architecture first design. Select the right structure type. Precede structure arrangement and sizes of structure components to calculate. All work about calculation including load estimation deform test. Mechanics analysis and selection design, In the end, drawing all the blueprints of architecture construction and structure constructor,Including eight construction drawing and six construction drawing.In a word, suitable, safety, economy and use facilitate is the principle of design.Key Words：Frame Structure; Architectural Design; Section Design ；Isolated Foundation目 录摘 要IAbstractII一、建筑设计说明1（一）设计依据1（二）工程概况1（三）设计标高1（四）墙体构造1（五）屋面工程2（六）楼、地面工程2（七）内、外装修工程2（八）门窗工程2（九）工种配合3（十）其它3二、结构设计说明4（一）设计依据4（二）自然条件4（三）工程地质条件4（四）工程简况4（五）可变荷载标准值5（六）未经技术鉴定和设计许可，不得改变建筑物的使用用途和使用环境。5（七）使用材料5（八）混凝土结构的环境类别6（九）混凝土保护层厚度及钢筋锚固搭接长度6（十）设计与施工要求6三、框架布置及计算简图8（一）梁柱尺寸8（二）计算简图8四、荷载计算10（一）恒荷载标准值计算10（二）活荷载标准值计算12（三）竖向荷载下框架受荷总图12五、内力计算16（一）梁固端弯矩16（二）内力分配系数计算16（三）弯矩分配与传递17（四）恒荷载作用下跨中弯矩计算20（五）梁端剪力均布荷载下21（六）计算重力荷载代表值31六、内力组合37（一）梁内力组合37（二）柱内力组合41（三）内力设计值汇总46七、截面设计48（一）梁截面设计48（二）柱截面设计52八、楼梯设计59九、现浇板配筋计算63（一）荷载计算63（二）配筋计算68十、基础计算69十一、雨篷梁计算73结论76参 考 文 献77附录A 本科毕业设计任务书78致谢87一、建筑设计说明（一）设计依据 1.指导教师提供的设计原始资料。 2.各专业提供的建筑设计条件。 3.国家现行的有关建筑设计规范及辽宁省有关规定，主要相关规范如下：(1)建筑设计防火规范 （GBJ16-87）2001年修订本。(2)民用建筑设计通则 （JGJ67-89）(3)总图制图标准 （GB/T50113-2001）(4)房屋建筑制图统一标准 （GB/T50001-2001)(5)办公建筑设计规范 （JGJ67-89)（二）工程概况本工程为丹东利通电子公司办公楼。建筑面积5177.75m2.建筑结构形式为框架结构，设计使用年限50年。该工程抗震设防烈度为7度,抗震等级为三级。该工程耐火等级为一级。该工程地下防水等级为二级。（三）设计标高本工程设定一层地面标高为0.000m。本次设计中标高及平面图中所给标注以米为单位，其他尺寸以毫米为单位。（四）墙体构造（1）外墙：290厚承重空心砖，贴EPS板60厚，其它详见具体部位特殊说明。（2）材料：砌块和砌筑砂浆的强度等级详见结施图纸。（3）防水工程：屋顶各部位施工方法按屋面工程技术规范（GB50345-2004）执行。屋面排水采用外排水，雨水管均采用100PVC-U建筑用雨水管，屋顶坡度根据屋顶平面图标注找取。墙体防潮层均设在-0.060处，抹20厚防水砂浆（1:2.5水泥砂浆加3%防水剂）,应闭合交圈。在室内地面有高差时，应在较高处地面的埋土段墙身侧面抹20厚1:2防水砂浆。（4）施工要求：1、本图中及所选用标准图中涉及结构工程的预埋件、预留洞，确认无误后方可施工门窗、建筑配件等，须各工种认真核对.（五）屋面工程对于该工程的室外建筑部分，屋面防水等级为级，采用单层防水构造措施，防水层合理使用年限为10年。（六）楼、地面工程（1）本工程室内楼、地面做法详见构造表，并执行建筑地面设计规范。（2）有地漏房间应设防水层，在地漏1m范围内做1%-2%的坡向地漏，卫生间地面向排水口找坡0.5%-1%。地面最高点标高低于本层楼面标高20mm。卫生间选用聚氨酯及高分子双道防水涂膜，要求四周上翻500.（3）结构降板要求，正常楼面降50mm，楼梯踏步及缓步台降50mm，卫生间降板80mm。（七）内、外装修工程内、外装修设计和做法索引，详见建筑施工图纸立面图。2.外装修选用的各项材料其材质,规格,颜色等，均由施工单位提供样板，经建设和设计单位确认后进行封样并据此验收。（八）门窗工程外门窗洞口与窗框的间隙均用40mm厚聚氨酯填缝剂封严。窗口周围打密封胶。一层外墙窗护栏由建设单位自选形式另行安装，并不得突出外墙面。2.所有门窗在加工制作前须对洞口尺寸进行核对。现场实测校对无误后,方可进行加工制作和安装。（九）工种配合(1)施工单位应将建筑、结构等各专业图纸配套使用，在施工安装前将其相关工程图纸核对无误后方可施工，若有矛盾之处请与设计单位联系。(2)本设计图中所涉及的装修内容及定位尺寸只为各专业配合使用，仅供装修设计参考。(3)土建施工中所有地沟、地坑、预留空洞及线路安装镶入构件等，均需与各有关专业图纸密切配合，对照施工，以避免施工后的凿洞、钻孔等问题。（十）其它(1)本设计未考虑冬期施工,如进行冬期施工，需按冬期施工的规定执行。(2)本设计未尽事宜应按国家现行施工及验收规范严格执行。表1.1 技术经济指标项目指标附注总占地面积1035.55 m2总建筑面积5177.75 m2建筑总高度18.6m室内地坪到屋面板顶建筑层高一层3.6m二层3.3m三层3.3m四层3.3m五层3.3m二、结构设计说明（一）设计依据1.设计任务书2.中华人民共和国建设部批准的现行结构设计规范规程及辽宁省地方标准（1）建筑结构荷载规范 （GB50010-2001）（2）混凝土结构设计规范 （GB50011-2002）（3）建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）（4）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）（5）砌体结构设计规范 （GB50003-2001）（6）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002）（二）自然条件（1）地面粗糙度为B类。（2）建筑地点冰冻深度：-1.2m。（3）该地区地震设防烈度为7度。（4）建筑场地类别为类场地土；场地土的特征周期为0.35s。(三）工程地质条件表2.1 地质条件表序号岩土分类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力(kPa)桩端阻力(kPa)桩周摩擦力(kPa)1杂填土0.0-0.50.52粉 土0.51.51.0120103中 砂1.5-2.51.0200254砾 砂2.56.54.03002400305圆 砾6.512.56.0500350060 (四)工程简况（1）本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g。（2）本工程采用框架结构。（3）本工程柱下采用独立基础。（4）本工程地基基础设计等级为丙级，建筑物防火等级为一级。（5）本工程设计使用年限为50年，结构安全等级为二级。(五)可变荷载标准值（均按建筑结构荷载规范GB50010-2001采用）表2.1 构筑物楼面和屋面的活荷载及其准永久值系数q项续构筑物部位活荷载标准值（KN/m2）准永久系数q1不上人屋面、贮水或水处理构筑物的顶盖0.70.02上人屋面或顶盖2.00.43操作平台或泵房等楼面2.00.54楼梯或走道板2.00.45操作平台、楼梯的栏杆水平向1.0KN/m0.0注：1.对水池顶盖，尚应根据施工或运行条件盐酸施工机械设备荷载或运输车辆荷载；2.对操作平台、泵房等楼面，尚应根据实际情况验算设备、运输工具、对方燃料等局部集中荷载；3.对预制楼梯踏步，尚应按集中活荷载标准值1.5KN验算。(六)未经技术鉴定和设计许可，不得改变建筑物的使用用途和使用环境。(七)使用材料1.钢筋HPB235（235）：钢筋强度设计值fy=210N/mm2HRB335（235）：钢筋强度设计值fy=300N/mm2钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25。且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比重不应大于1.3。钢筋的伸长率不应小于9%。2.钢材Q235A3.焊条E50（用于HRB335,HRB400级钢筋之间焊接），E43（用于HPB235级钢筋之间，HPB235与HRB335,HRB400级钢筋之间焊接及HPB235,HRB335,HRB400级钢筋与钢板之间的焊接）。4.混凝土梁板：C30楼梯：C30柱：强度等级详见有关图纸垫层：C10相关图纸有特殊要求的按相关图纸要求施工。5.砌体填充墙及门窗过梁(1) 0.000以下外墙采用M 30毛石，M7.5水泥砂浆砌筑。0.000以上外墙采用MU5混凝土小型空心砌块，0.000以上内墙采用MU3.5混凝土小型空心砌块，Mb5混合砂浆砌筑。砌块容重 12KN/M0.000以下内墙采用MU10烧结多孔砖，M7.5水泥砂浆砌筑。 （2）框架结构门窗过梁的选用施工时应根据施工图中门窗空洞的位置，墙厚及标高准确的选用过梁。当过梁与柱相连时，在柱内预埋过梁钢筋。过梁在砌块砌体中每边支承长度不小于250mm。(八)混凝土结构的环境类别0.000m以上为一类，0.000m以下为二B类。（九)混凝土保护层厚度及钢筋锚固搭接长度受力钢筋混凝土保护层厚度在结施图中无具体要求时按混凝土结构设计规范（GB50011-2002）执行且纵向受力的钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径。(十)设计与施工要求（1）柱节点核心区的柱封闭箍筋施工有困难时，可改用两个U形箍，但绑扎后必须焊成整箍为保证框架节点核心区有足够的强度和延性，节点区箍筋必须按框架配筋图鹅要求施工，混凝土应振捣密室。（2）楼板内下部受力钢筋伸入支座的锚固长度应伸过支座中心线5d（d为钢筋直径）。（4）本工程使用的所有材料均应满足现行规范或规程的要求，钢筋应有出厂质量证书或实验报告单。进场钢筋的验收尚应按有关标准规定抽样做机械性能实验，合格后方可使用。不得使用锈蚀严重及油污的钢筋。（5）墙，柱支模时应切实注意检查每层墙柱位的准确度，校准后方可施工应避免柱筋偏位过大，尤其在柱变截面，下层墙柱甩筋位置一定要准确。柱施工前应对柱筋检查确认位置准确后方可支模施工。（6）梁、柱内纵向受力钢筋采用机械连接或焊接接头。接头位置按03G101-1（2006版）图集要求施工，每次接头不大于50%钢筋总面积悬臂梁上部钢筋不允许有接头和搭接。（7）主次梁断面等高时，梁的配筋应保证主梁位置，图示如下：（8）本工程现浇混凝土工程量大，应严格按施工规范操作，切实注意混凝土浇注，振捣及养护质量，不允许有蜂窝麻面，裂缝及漏筋现象。（9）钢筋规格应按设计采用，框架梁及柱的钢筋直径不得随意变动，钢筋代换应征得设计单位同意。（10）梁柱箍筋端头应做135弯钩。（11）雨篷过梁若与梁柱相碰就与之整浇。（12）砌体填充墙长度大于5米时，墙顶部与梁板应有可靠连接，墙长大于层高的两倍时每隔5米设一个构造柱。（13）所有构造柱（包括楼梯短柱）在楼板标高上下均须箍筋加密，有墙时均须设拉筋。(14）本说明未尽事宜见各结构图及遵照现行国家标准钢筋混凝土工程施工及验收规范。三、框架布置及计算简图（一）梁柱尺寸1梁高 hb=(1/121/8)lb b=(1/21/3) hb横向AB、DE跨梁：取hb =600mm b=250mm横向BD跨梁: 取hb =600mm b=250mm纵向框架梁：取hb =600mm b=250mm2柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度<30m，抗震等级为三级，取底层柱估算柱尺寸，根据经验荷载为12kN/m2：N=2700N由轴压比限值得Ac=177844mm2b=h= A= 177844=421.7取柱截面尺寸为450mm450mm（二）计算简图初步设计基础顶面离室外地面500mm，则底层层高为3.6+0.45+0.5=5m(其中E=3.0104N/mm2 ，对于中框架梁取I=2I0)边AB、CD跨梁 i边 =EI/ l=2E0.250.63/7.2=1.6410-3E中间CD跨梁 i中= EI/ l =2E0.20.63/2.4=1.5410-3E上部各层柱i上= EI/ l =E0.64/3.3=1.2410-3 E1.72104 KN.m底层柱 i底= EI/ l =E0.54/3.6=1.0210-3 E3.06104 KN.m令i下=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为i边=1.6410-3E/3.0610-3 E=0.953i中=1.5410-3E/3.0610-3 E=0.895i上=1.7210-3E/3.0610-3 E=0.593将梁柱线刚度标于计算简图中各层梁柱线刚度 图3.1 各层梁柱线刚度四、荷载计算（一）恒荷载标准值计算1屋面 25厚1：3水泥砂浆保护层 0.0225=0.500kN/m2SBS改性沥青防水卷材 0.5kN/m220厚1：3水泥砂浆粘接层 0.0220=0.400kN/m230厚1：8白灰炉渣找坡 0.0314=0.42kN/m2聚苯板 0.035 kN/m215厚1：3水泥砂浆找平层 0.0215=0.300 kN/m2现浇钢筋混凝土屋面板100厚 0.125=2.5 kN/m2合计 4.655 kN/m22各层走廊楼面 花岗岩擦缝20厚 0.0228=0.56 kN/m2！：3水泥砂浆结合层20厚 0.0220=0.4kN/m2 现浇钢筋混凝土楼板100厚 0.125=2.5 kN/m2合计 3.46kN/m23梁自重横向 bh=250600自重 250.25（0.6-0.1）=3.125 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 1720.010.6=0.204 kN/m合计 3.954 kN/m纵向 bh=250600自重 250.25（0.6-0.1）=3.125 kN/m抹灰层：10厚混合砂浆 1720.010.7=0.238 kN/m合计 3.363 kN/ m走廊梁自重 bh=250600自重 250.25(0.6-0.1)=3.125kN/ m抹灰层：20厚混合砂浆 720.020.5=0.34 kN/ m合计 3.465 kN/ m4柱自重 bh=450450自重 250.450.45=5.0625 kN/m抹灰层：20厚混合砂浆 0.02 (0.45+0.45) 217=0.612 kN/m合计 5.6745kN/ m5外纵墙自重纵墙 11.8(3.6-0.6) 0.29-11.822.90.3/3.6=22.96 kN/ m墙面粉刷 17（3.6-0.6）0.022-2.02.920.02/3.6=4.80 kN/ m窗 0.45 2.02.4=2.16 kN/ m合计 29.92 kN/ m6内纵墙纵墙 11.8(3.6-0.6) 0.24-11.81.00.90.24/3.6=15.47 kN/ m墙面粉刷 17（3.6-0.6）0.022-1.00.90.022/3.6=4.82 kN/ m门 0.21.00.9/4.5=0.04 kN/ m合计 20.33 kN/ m7外横墙自重横墙 11.8(7.2-0.6) 0.29=21.24 kN/ m墙面粉刷 17(7.2-0.6) 0.022=4.08 kN/ m合计 25.32 kN/ m8内横墙自重横墙 11.8(7.2-0.6) 0.19=13.452 kN/ m墙面粉刷 17(7.2-0.6) 0.022=4.08 kN/ m合计 17.532 kN/ m9女儿墙自重墙自重 11.80.191.1=2.466 kN/ m墙面粉刷 171.10.022=0.748 kN/ m合计 3.214 kN/ m10门窗自重门 0.2 kN/m2窗 0.35 kN/m2（二）活荷载标准值计算1屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得不上人屋面：0.5 kN/m2楼面：2.0 kN/m2走廊：2.5 kN/m22雪荷载Sk =0.4 kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。（三）竖向荷载下框架受荷总图图4.1 计算简图1.A-B,C-D轴间框架梁1 0.205屋面板传荷载恒载: 4.6557.2（1-20.2052+0.2053）2=67.14 kN/m活载: (1-20.2052+0.2053）27.20.5=1.57 kN/m 楼面板传荷载恒载: （1-20.2052+0.2053）3.667.22=52.79 kN/m活载: （ 1-20.2052+0.2053）2.07.22=28.846 kN/m梁自重: 3.954kN/m填充墙重： 0.2 10（7.2-0.7）=14.2 kN/m抹灰： 20.0217（7.2-0.7）=4.828 kN/mAB,CD轴间框架梁均布荷载自重:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.954+67.14=71.094 kN/m活载=板传荷载=7.212 kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载+横墙自重=3.954+52.79+25.32=82.064 kN/m 活载=板传荷载=28.846 kN/m2B-C轴间框架梁屋面板传荷载恒载: 4.6552.42=15.711 kN/m活载: 0.52.42=1.688 kN/m楼面板传荷载恒载: 3.662.42=12.35 kN/m活载: 2.52.42=8.44 kN/m梁自重: 2.84 kN/m屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=2.84+15.711=18.551 kN/m活载=板传荷载=1.688 kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=2.84+12.35=15.19 kN/m活载=板传荷载=8.44 kN/m(1)屋面框架节点集中荷载标准值A、D轴柱纵向荷载顶层柱恒载 (5.488+3.82+4.6557.25/8) 6=192.01 kN/m顶层柱活载 （0.57.25/8）6=14.63 kN/m标准层柱恒载 （5.488+6.76+3.667.25/8）6=180.54 kN/m标准层柱活载 2.07.25/86=58.5 kN/m（2）B、C轴柱纵向荷载顶层柱恒载 5.488+4.6557.25/8+4.6552.7(1-20.32+0.33)6=92.054 kN/m顶层柱活载 0.57.25/8+0.52.7(1-20.32+0.33)6=9.3 kN/m标准层柱恒5.488+6.65+3.667.25/8+3.662.4(1-20.32+0.33)6=80.20 kN/m标准层柱恒载 27.25/8+22.4(1-20.32+0.33)6=37.19 kN/m图4.2 荷载布置图五、内力计算（一）梁固端弯矩计算公式: M=ql2 表5.1固端弯矩荷载部位边 跨中 跨跨度m均布荷载KN/m固端弯矩KN.m跨度m均布荷载KN/m固端弯矩KN.m左右左右恒载57.271.094-258.07258.072.415.711-9.549.541-47.282.064-297.89297.892.412.35-7.507.50活载57.27.212-26.1726.182.41.688-1.031.031-47.228.846-104.71104.712.48.44-5.135.13（二）内力分配系数计算计算公式: 各杆件分配系数见下表： 表5.2 分配系数节点层次边节点50.953+1=1.9530.4880.51240.953+1+0.593=2.5460.3740.3930.23330.593+0.953+0.593=2.1390.4460.2770.27720.593+0.953+0.593=2.1390.4460.2770.27710.593+0.953+0.593=2.1390.4460.2770.27750.895+0.953=2.8480.3340.3140.35140.953+1+0.895+0.593=3.4410.2770.2600.2910.17230.953+0.895+0.5932=3.0340.3140.2950.1950.19520.953+0.895+0.5932=3.0340.3140.2950.1950.19510.953+0.895+0.5932=3.0340.3140.2950.1950.195（三）弯矩分配与传递采用弯矩二次分配法1.恒荷载作用下弯矩分配 图5.1 恒载作用下弯矩分配图2.活荷载作用下弯矩分配图5.2 活荷载作用下弯矩分配（四）恒荷载作用下跨中弯矩计算弯矩调幅 边跨:端部弯矩值乘尺以0.85,跨中弯矩值乘以1.2中跨: 端部弯矩值乘尺以0.85,跨中弯矩值乘以0.9且都调至> 表5.3 弯矩调幅轴线位置调幅系数g跨度调幅前弯矩调幅后弯矩M左M中M右M左M中M右5A-C0.8571.0947.2-181.13120.451-227.23-153.96144.54-193.15C-D0.8515.7117.2-97.74-31.46-97.74-83.08-28.314-83.08D-E0.8571.0942.4-227.23120.451-181.13-193.15144.54-153.964A-C0.8582.0647.2-265151.27266.92-225.21181.52226.882C-D0.8512.357.2-88.86-26.44-88.86-75.53-23.80-75.53D-E0.8582.0642.4266.92151.27265226.82181.5