五层办公楼毕业设计

XXX本科毕业设计（论文）11绪论建筑业是一个永恒的主题，不管在过去，现在还是将来，因为它的材料发展日新月异，结构发展独具匠心。随着钢筋混凝土逐渐踏上当前世界建筑的舞台，多层和高层建筑逐渐增多，而办公楼的兴起也逐渐成为当今建筑发展的主流之一，不断朝着生态化发展，智能化发展，灵活性发展，完全摆脱传统的格局，朝着自身独特的业务需求发展。钢筋混凝土框架结构形式的特点在于钢筋及水泥用量都很大，建筑高度较高，但它的承重构件对重力荷载起到了很好的作用，隔墙、门窗、空间等布置灵活，设置自由，让人们对自己的住宿空间有更多的想象和利用。而此次我的二炮工程大学办公楼建筑结构的设计，采用钢筋混凝土现浇框架结构，梁、柱构件易于标准化,定型化，施工工期短,结构的整体性好、刚度强抗震效果达标。设计过程中严格遵循以上特点，安全，舒适，美观大方，更加方便我们的教学办公。框架结构的缺点:框架节点应力集中；侧向刚度小,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性；材料消耗较大,构件的总数量多，吊装次数频繁,零星接头工作量大,工序复杂较多，人力需求大,施工过程容易受季节性、环境影响性、地理性的一定局限。国外一些较为发达的国家大量新建建筑大致处于上世纪五十年代，建筑结构的设计研究已获得较为丰富的成果，形成了一系列严格的规范及制度，而目前正在向节能、环保、宜居、智能等新方向发展。国内的建筑业的发展是从改革开放才逐渐开始发展的，也正是从那个时候国家开始建立自己的一套国家建筑标准。我国国内建筑业兴盛还是从国家住房改革开始，改革开放取得一定成果后，经济有了一定发展之后开始的。经过将近三十年多年的发展，我国建筑行业的技术已经有了长足的发展，无论是在建筑设计、结构设计还是材料等方面都已经达到了一个新的高度。虽然国内建筑业正处于大量新建阶段，建筑业也相当的兴盛，但是在很多方面还是很欠缺的，比如在基础科学研究方面以及新材料新技术等新领域，与较为发达的国家相差较远，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。22工程概况2.1工程概况2.1.1建筑地点陕西省西安市长安区2.1.2建筑类型五层办公楼，钢筋混凝土现浇框架结构2.1.3主要资料（1）工程概况：五层钢筋混凝土现浇框架结构，建筑面积4871.88m2，楼板、屋盖、柱子等均为现浇钢筋混凝土，楼板厚取120mm，填充墙体采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。建筑总高为19.150m，共5层，每层层高3.30m，室内外高差0.45m。（2）气候条件：温度：年平均气温约为14℃，极端最高温度为41.6℃，极端最低温度为-17.8℃。夏季主导风向为南风，冬季主导风向为北风，基本风压为0.35KN/m2，地面粗糙度为B类。年平均降水量600mm，日最大降水量85mm，1小时最大降水量50mm。最大积雪深度260mm，基本雪压为0.25KN/m2，土壤最大冻结深度为0.45m。（3）抗震当地抗震设防烈度为8度，基本地震加速度为0.20g，地震分组为第二组，场地类别Ⅱ类。建筑耐火等级一级，建筑设计基准期为50年。（4）地质条件：自然地表1m内为填土，填土下层为1.5m厚粉土，再下为粉质粘土。粉质粘土地基承载力特征值为200-220KN/m2。地下水位稳定埋深11.2-13.8m，属潜水类型。建筑场地平坦，无障碍物，地下无古代建筑，用地四周无住宅区道路通畅，水电就近可以接通，基本具备开工建设条件。32.2柱网、层高办公楼布置采用内廊柱网式，柱子间距取7.2m，边跨取6.3m，走廊跨度取2.4m，层高取3.3m。如下图所示：图2.1柱网布置图2.3结构承重方案的设计结构体系应满足使用功能要求，尽可能与建筑形式相一致，满足结构承载力，刚度和延性，施工简单方便，经济合理。所以本设计结构体系选用框架体系。本设计结构承重方案为：楼板传向次梁、主梁，接着传向柱子，然后基础，地基。2.3.1框架结构体系的优缺点（1）建筑平面布置灵活，能获得较大空间，易于满足多功能的使用要求。（2）隔墙只起维护作用，荷载较轻。（3）在一定的范围内造价低廉，施工简单方便。（4）结构承重方面，属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，结构设计合理，延性较好。（5）最大的缺点是抗侧刚度小，地震作用下水平位移较大。2.3.2框架结构的平面布置原则框架结构平面布置宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀。结构的抗侧力构件应对称布置，尽量使结构的刚度中心和质量中心重合，避免地震作用下引起结构扭转及局部应力集中。2.3.3框架结构的竖向布置原则4框架结构竖向布置应使体型规则、均匀，尽量避免有较大的外挑和内收，荷载沿高度方向均匀分布，结构的承载力和刚度宜自下而上逐渐递减，避免引起结构的侧向刚度和承载力突变。2.4框架结构计算简图图2.2框架结构的计算简图5图2.3横向框架的空间结构63构件截面尺寸的确定3.1框架梁的截面尺寸要求：1．梁的截面宽度不宜小于200mm.2．梁的截面高宽比不宜大于4.3．为了防止梁发生剪切脆性破坏，梁高不宜大于1/4，梁净跨。4．符合模数的要求，当梁高h≤800mm时，h为50mm的倍数，当h＞800mm时，h为100mm的倍数，在高烈度区，纵向框架的高度也不宜太小，一般取h≥L/12，且不宜小于500mm。3.2次梁尺寸确定次梁设计：h=(1/12∽1/18)L其中L为梁的跨度，梁截面尺寸应满足承载力，刚度及延性要求进深:6.3m跨:h=(1/18∽1/12)x6300=(350∽525)取h=600b=(1/3∽1/2)x600=(200∽300)取h=2503.3主梁尺寸确定主梁设计：h=(1/12∽1/8)L其中L为梁的跨度，梁截面尺寸应满足承载力，刚度及延性要求纵框架梁:7.2m跨:h=(1/12∽1/8)x7200=(600∽900)取h=600b=(1/3∽1/2)x800=(267∽400)取b=300横框架梁:6.3m跨:h=(1/12∽1/8)x6300=(525∽787.5)取h=650b=(1/3∽1/2)x650=(216.7∽325)取b=3002.4m跨:h=(1/12∽1/8)x2400=(200∽300)取h=450b=(1/3∽1/2)x450=(150∽225)取b=3003.4框架柱的尺寸3.4.1柱组合轴压力设计柱组合轴压力设计值N=βFgEn7（注：β—地震作用组合下柱子轴压力增大系数F—柱的负载面积边柱：7.2m×6.3/2m中柱：7.2m×（2.4/2+6.3/2）mgE—单位建筑面积上的重力荷载代表值，近似取14kN/m2。n—验算截面以上的楼层层数）3.4.2计算过程一层柱子截面面积：对于边柱：Ac≥βFgEn/uNfc=1.3×7.2×6.3/2×14×5×103/(0.8×14.3)=180409mm2对于中柱：Ac≥βFgEn/uNfc=1.25×7.2×（2.4/2+6.3/2）×14×5×103/(0.8×14.3)=249136mm2截面分别为439mm和500mm综合考虑，柱截面尺寸为：600mm×600mm（中、边柱）(注：uN为框架柱轴压比限值，本设计为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.8)所以本设计梁柱截面尺寸如下：表3.1梁截面尺寸（mm）层数砼等级横梁纵梁次梁AB跨、CD跨BC跨1-5C30300×650300×450300×600250×600表3.2柱截面尺寸（mm）层数砼等级截面积1-5C30600×60084重力荷载代表值4.1屋面、楼面的永久荷载标准值4.1.1楼面做法楼面做法：20厚花岗石楼面15×0.02=0.3kN/㎡20厚1:3水泥砂浆找平0.02×25=0.5kN/㎡120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.0kN/㎡15厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24kN/㎡合计4.04kN/㎡4.1.2屋面做法屋面均布恒载银色反光保护膜二度0.01kN/㎡防水层：三毡四油防水层0.4kN/㎡找平层：20厚1：3水泥砂浆找平14.5×0.02=0.29kN/m2保坡层：15厚1：6蛭石混凝土保温并找坡5×0.15=0.75kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土0.12×25=3.0kN/m2抹灰层：15厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/㎡合计4.69kN/㎡4.2屋面、楼面可变荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/㎡楼面活荷载标准值2.0kN/㎡屋面雪荷载标准值0.25kN/㎡梁柱密度25kN/m3蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.0kN/m34.3墙、门、窗重力荷载计算1、外墙300mm加气混凝土砌块（5.0kN/㎡），20mm抹灰，重力荷载计算：5.0×0.3+17×0.02=1.84kN/㎡2、内墙200厚加气混凝土砌块（5.0kN/㎡），双面抹灰20mm，9重力荷载计算：5.0×0.2+17×0.02×2=1.68kN/㎡3、木门单位面积重力荷载：0.2kN/㎡4、铝合金窗单位面积重力荷载：0.4kN/㎡第一层上半部分：1、AB、CD跨（无洞口空滤）内墙200mm,外墙300mm，计算长度：5700mm计算高度：4500×1/2-600=1650mm内墙面积：5.7×1.65=9.405㎡数量:16外墙面积：5.7×1.65=9.405㎡数量：4内墙总重:（16×9.405+4×6.4×1.65）×1.68=323.77KN外墙总荷载：1.84×4×9.405=69.22KNAB、CD跨内外墙内墙总重：393.00KN2、外纵墙300mm，计算长度6600mm计算高度：4500×1/2-600=1650mm墙体总面积：6.6×18=118.8㎡窗面积：1.5×1.6×32=76.8㎡大门面积：5.0×2.6=13㎡外纵墙总重=墙体+窗+门=（118.8-76.8-13）×1.84+76.8×0.4+13×0.2=86.68KN3、内墙总计算长度：16×6.6=105.6计算高度:1650mm内门尺寸：900mm×2000mm计算高度:1000mm数量:32门洞面积：0.9×1×32=28.8m2内纵墙总重：(174.24-28.8)×1.68+28.8×0.2=250.1KN4、楼板活荷载：(卫生间按普通楼板近似取值，楼梯间折算为1.5倍板厚)楼板面积：（6.3×3.5-2×0.15）×34=739.5楼梯：6.3×（7.2-0.2）-4×0.15=43.510走廊：1.8×9×6.9=111.78总荷载：739.5×（4.04+2.0×1/2）+43.5×1.5×（4.04+2.5×1/2）+111.78×(4.04×2.5×1/2)=4663.57KN5、梁、柱:梁：1591.635KN柱：1620.0×1/2=810.0KN梁柱总重：1591.635+810.0=2401.64KN综合以上的一层上半部分总重：393.0+86.68+250.1+4663.57+2401.64=7794.99KN第二层：1、AB、CD跨（无洞口考虑），内墙200mm,外墙300mm，上半部计算高度：3300×1/2-600=1050mm下半部计算高度：3300×1/2=1650mm上半部总重：393.0×1050/1650=250.1KN下半部总重：393.0×1650/1650=393.0KN2、外纵墙300mm，计算长度6600mm，上下半部分计算高度分别为：1050mm和1650mm墙体总面积：上半部：6.6×18×1.05=124.74下半部：6.6×18×1.65=196.02窗面积:上半部：1.05×1.5×1.0×34=53.55下半部：1.65×1.5×0.6×34=50.49上半部总重：(124.74-53.55)×1.84+53.55×0.4=152.41KN下半部总重：(196.02-50.49)×1.84+50.49×0.4=287.98KN3、内纵墙总长度105.6m,上下半部分计算高度分别为：1050mm和1650mm上半部：105.6×1.05=110.88㎡下半部：105.6×1.65=174.24㎡门