土木工程专业办公楼毕业设计计算书

本科毕业设计说明书题 目：济南市高级技术学院办公楼（方案一）院 （部）： 土木工程学院专 业： 土木工程班 级： 姓 名： 学 号：指导教师： 李建琦 杨正凯完成日期： 山东建筑大学毕业设计说明书目 录摘 要ABSTRACT前 言1第一部分 建筑设计1 设计要点 1.1 建筑平面设计21.2建筑立面设计21.3建筑剖面设计22 方案设计 2.1 建筑平面设计22.2建筑立面设计32.3建筑剖面设计33 建筑设计说明34 建筑材料及做法 4.1 墙体工程34.2门窗34.3楼地面做法34.4 散水做法44.5水管及雨水口44.6挑出墙面的雨蓬等构件4第二部分 结构设计 1 结构方案 1.1 建筑结构选型41.2 结构平面布置及计算简图41.3 初步估计梁柱的截面尺寸51.4 荷载统计61.4.1 恒荷载61.4.2 活荷载71.4.3 风荷载71.4.4 雪荷载81.4.5 地震作用82 框架计算 2.1 荷载统计92.1.1 恒荷载计算102.1.2 活荷载计算132.1.3 风荷载142.2 内力计算142.2.1 恒荷载作用下的内力计算142.2.2 活荷载载作用下的内力计算232.2.3 风荷载载作用下的内力计算及侧移验算302.3 内力组合352.3.1 柱的内力组合352.3.2 梁的内力组合372.4 框架梁、柱截面配筋计算392.4.1 框架梁配筋计算392.4.2 框架柱配筋计算403 板的设计3.1 楼面板的设计453.1.1 双向板的设计（AB、CD跨）453.1.1 单向板的设计（BC跨）473.2 屋面板的设计483.2.1 双向板的设计（AB、CD跨）483.2.1 单向板的设计（BC跨）504 次梁设计4.1 荷载设计值514.2 计算简图524.3 内力计算524.4 承载力计算524.4.1 正截面受弯承载力计算524.4.2 斜截面受剪承载力计算535 楼梯设计 5.1 设计参数545.2 楼梯板计算545.2.1 荷载计算545.2.2 截面设计545.3 平台板计算5553.1 荷载计算555.3.2 截面设计555.4 平台梁设计565.4.1 荷载计算565.4.2 截面设计566 雨篷设计 6.1 雨篷尺寸576.2 荷载统计576.3 内力计算577 挠度验算588 截面裂缝控制验算599 基础设计599.1 边基础599.1.1 基础埋深609.1.2 基础底面积609.1.3 基础高度619.1.4 基础底板配筋计算629.1 B、C柱基础639.2.1 基础埋深649.2.2 基础底面积659.2.3 基础高度659.2.4 基础底板配筋计算67第三部分 施工设计 1 编制依据682 工程概况692.1 工程建设概况692.2 工程设计概况692.2.1 建筑设计692.2.2 结构设计692.3 工程施工概况702.3.1 建设地点特征702.3.2 施工技术经济条件703 施工现场平面布置703.1 施工平面布置原则703.2 平面布置704 单位工程施工进度计划714.1 划分施工流水段714.2 工程量计算734.2.1 场地平整734.2.2 土方开挖734.2.3 基础工程734.2.4 主体工程735 施工顺序 5.1 施工准备765.2 施工原则765.3 施工工艺流程776 主要施工方法、技术措施776.1 土方及基础工程施工方案776.1.1 土方开挖776.1.2 垫层浇筑786.1.3 基础钢筋工程786.1.4 基础模板工程796.1.5 基础混凝土浇筑806.1.6 基槽及房心土回填806.2 主体结构施工方案816.2.1 垂直运输和脚手架826.2.2 主体结构主要项目施工方法856.3 主要装饰工程施工方案856.3.1 屋面工程866.3.2 楼面工程876.3.3 外墙工程886.3.4 内墙及顶棚抹灰887 施工措施887.1 质量保证措施887.1.1 施工前的质量预控及材料验收887.1.2 质量控制措施887.2 冬雨季施工措施907.2.1 雨季施工技术措施907.2.2 高温季节施工技术措施907.2.3 冬季施工技术措施907.1 安全技术措施907.1.1 防坠落措施907.1.2 安全用电措施917.4 文明施工措施91 谢 辞92参考文献93附 录59V摘 要本文综合运用所学的专业知识，根据设计任务书的要求进行了现浇钢筋混凝土框架结构办公楼的建筑设计、结构设计以及施工设计。在确定结构方案之后，先进行了层间荷载代表值的计算，进而求出在水平荷载（风荷载）作用下的结构内力（弯矩，剪力，轴力）。接着计算竖向荷载（恒载，活载）作用下的结构内力，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），楼盖的设计（完成了板的配筋和次梁的配筋），基础的设计（完成了独立基础和联合基础的配筋及手画基础图）。本设计按先建筑后结构再基础的顺序进行。首先，建筑设计依据建筑总体规划要求、建筑用地条件和基地周边的环境特点，设计出建筑平面，然后进行立面、剖面设计。结构设计依据建筑设计，以现行的有关规范为依据，主要包括结构选型及结构布置、确定计算简图及计算单元、荷载计算、侧移控制、内力组合、构件设计、楼梯设计、基础设计等内容 。本工程选取了有代表性的一榀框架进行计算。对于竖向荷载作用采用弯矩二次分配法，水平荷载作用采用D值法。本工程位于6度抗震设防区，计算时不考虑抗震要求。施工组织设计主要包括施工准备工作、施工部署、主要项目的施工方法以及技术质量、安全生产、文明施工方面的一系列措施。关键词：建筑设计；结构设计；施工组织设计；框架结构；荷载计算；ABSTRACTThis thesis uses the professional knowledge synthetically according to the request of the design program. The design of the frame office building includes architectural design, structural design and construction management design.When the directions of the frames is detemined.Then the internal force（wind loads）(bending moment,shearing force,axial force) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated.After the determination of the internal force under the dead and live loads,the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed. The design of floorslab, foundation and “#”-floorslab is also be completed in the end.The design process follows the order: firstly, architectural design; secondly, structural design; lastly, the foundation design. The architectural design, according to the master plan of the building, the site condition, peripheral urban environment, and characteristic of the base design the building plain at first. The elevation design is carried on secondly, considering building classify and fire prevention. Structural design maintains close ties with the architectural design, which is based on current relevant codes. It includes the structure style, the preliminary estimation for the structural members, confirmation of the sketch and unit for calculation, sideway control, load calculation, component design, slab-stairs design, floor overlay design and foundation design. This project has chosen a representative frame to calculate. Vertical load function adopts moment distribution method, level load function adopts D value method. During the design process earthquake-resistant design, technical economy index and construction industrialized request are synthetically considered. Construction management design includes the preparation of construction, construction schedule, the main construction method and a series of measures for technological quality, safety in production and civilization construction.Keywords: Architectural design; Structural design; Construction management design; Frames structure; Load calculation山东建筑大学毕业设计说明书前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，也是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，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。是我们学生运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构、施工设计的重要实践过程，涉及综合运用建筑、结构、施工、设备、给排水和相关学科的基础知识。在老师的指导和同学的帮助下，我完成了这次的毕业设计课题济南市高级技术学院办公楼。这次毕业设计，我们土木工程专业的学生要完成该工程从初步设计到施工完成的整个过程，可以说涉及知识面比较广，比较全面！工程量也很大！在设计中，一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去，熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文；另一方面，由于现代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，设备复杂，装修豪华，防火要求和管理自动化水平高，需要各工种交叉配合。因此，通过这次毕业设计，扩大学生非本专业知识面也是十分重要的。所以在这次毕业设计中，我们不仅仅温习了以前所学习的专业知识还学习到了很多新的知识和实践，让我们在最后的大学时光里，更多的去体会一项工程的产生是多么具有价值和付出的。让我们时刻提起努力的旗帜，去创造我们的成功。由于毕业设计是一种初步的尝试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请土木学院资深专家、教师批评指正。第一部分 建 筑 设 计1设 计 要 点1.1.建筑平面设计（1）依据建筑功能要求，确定柱网的尺寸，然后，再逐一定出各房间的开间和进深；（2）根据交通、防火与疏散的要求，确定楼梯间的位置和尺寸；（3）确定墙体所用的材料和厚度，以及门窗的型号与尺寸。1.2.建筑立面设计（1）确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调；（2）与平面图对照，核对雨水管、雨棚等的位置及做法；（3）确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸。1.3.建筑剖面设计（1）分析建筑物空间组合情况，确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位；（2）进一步核实外墙窗台、过梁、圈梁、楼板等在外墙高度上的关系，确定选用那种类型的窗台、过梁、圈梁、楼板及其形状和材料；（3）根据平面图计算确定的尺寸，核对楼梯在高度方向上的梯段的尺寸，确定平台梁的尺寸。2 方 案 设 计根据设计任务的要求，本方案尽量追求完美,造型美观大方、新颖，有办公楼特色 ,方案可实施性较强。2.1.建筑平面设计平面上力求简单、规则、对称，整个建筑平面为大体上为矩形结构，既有利于自然采光和自然通风，同时又有利于抗震。整栋建筑为南北朝向，建筑物主入口的朝向为南边。本工程为现浇混凝土框架结构。在框架结构的平面布置上，柱网是竖向承重构件，柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使结构受力合理，构件种类少，施工方便。柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调，一般常将柱子设在纵横建筑墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常用的柱网布置方式有：内廊式、外廊式、等跨式、不等跨式等。本框架结构采用两跨等跨式柱网布置。建筑物的总长为56.34米，总宽度为13.44米，其长宽比满足6度抗震设防区建筑物长宽比不允许超过6.0的要求。2.2.建筑立面设计该办公楼在建筑立面上门厅以上采用玻璃幕墙，有效的满足室内采光的要求，同时可以表现简洁和现代感，还增加了立面的美观效果。建筑立面和竖向剖面上力求规则，避免立面的凹进或突出，使结构的侧向刚度变化均匀，有利于结构抗震。2.3.建筑剖面设计建筑物的剖面图要反应出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合关系。在建筑物的层高上，该办公楼的层高为一层3.9m，其他各层为3.6m，室内外高差为0.60m。总建筑高度为15.3m，满足6度抗震设防烈度区建筑物高宽比不允许超过4的要求。另外从室内采光和通风的角度考虑，窗台的高度取1.0m。屋顶为平屋顶形式。此设计满足“适用、经济、美观的总体要求，建筑平面简洁、明快、体现时代待征，结构方案合理，体系选择准备、技术先进、利于施工，装饰简洁适用、经济。3 建 筑 设 计 说 明本工程为济南市高级技术学院办公楼，该工程总面积约为2862m2。该工程位于抗震设防烈度为6度的区域，设计基本地震加速度为0. 05g，设计地震分组为第二组，框架抗震等级为四级。3.1.图中标注除有特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。3.2.本图根据任务书要求不考虑抗震。房屋正常使用年限为50年。3.3.放样以现场实际为放样依据。4 建 筑 材 料 及 做 法4.1.墙体工程墙体采用240厚加气混凝土砌块。4.2.门窗铝合金门窗、塑钢窗和木质夹板门、木门。4.3.楼地面做法20mm厚1:3水泥沙浆找平层。110mm厚砼现浇板。20mm厚板底抹灰层。4.4 散水做法混凝土散水宽1000毫米。4.5 水管及雨水口屋面雨水口做法详见图集；水落管材料采用直径为100PVC水落管。4.6 挑出墙面的雨棚等构件凡未特别注明者，其上部粉刷1：2水泥砂浆，并找5%挑水坡。其下部粉刷1：2水泥砂浆15厚白色106涂料，并做30mm宽滴水线。第二部分 结 构 设 计1 结 构 方 案1.1建筑结构选型本工程是济南市高级技术学院办公楼，建筑面积为2862，建筑结构选型为钢筋混凝土框架结构。建筑结构按材料分为砌体结构，混凝土结构，钢结构等，各类结构都有一定的适用范围，应根据材料性能、结构形式、受力特点和结构使用要求及施工条件等因素合理选择。一般而言，无筋混凝土结构主要用于建筑多层住宅、办公楼、教学楼以及单层工业厂房；钢结构多用于建造超高层建筑以及有重型吊车，跨度大于36m或有特殊要求的厂房。其余情况可用钢筋混凝土结构。本工程用钢筋混凝土结构即可。1.2结构布置及计算简图设计资料建设地点：济南市西北部，n=50；基本风压：0.45；基本雪压：0.3地面粗糙类别：B类地质条件：地基承载力的标准值为200，不考虑地下水的作用该地区的抗震设防烈度为6度，建筑安全等级级柱网的平面布置如图1.1，框架计算单元如图1.2图1-1 结构平面柱网布置图图1-2 框架结构计算单元1.3初步估计梁柱的截面尺寸框架结构沿纵横两个方向布置框架梁，纵向框架梁的跨度为6m，横向框架梁的跨度为5.1m和2.1m，则板的跨度为5100mm、2100mm，可以按双向板及单向板设计。为了满足刚度，双向板的厚度不应小于跨度的1/50，所以按跨高比条件要求板厚h5100/50=102mm ，取板厚h=110mm。横向框架梁的高度：应满足h= =5100/155100/10=340510mm,取h=500mm，截面宽度取b=250mm。纵向框架梁：取h=500mm，截面宽度取为b=250mm。次梁截面： 取h=400mm，b=200mm。楼盖结构平面布置见图1-3图1-3 楼盖结构平面布置图1.4荷载统计1.4.1恒荷载楼面（17）110mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1125=2.75刷素水泥浆一道 20mm厚1：2水泥砂浆找平层 0.02520=0.53厚T910地砖胶结剂粘贴彩色釉面地瓷砖，水泥浆填缝 19.800.03=0.059 合计 3.21屋面(28)110mm厚现浇钢筋混凝土屋面板 0.1125=2.751：8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚 ( 0.04+0.163)7=0.711100厚憎水水泥膨胀珍珠岩块保温层（密度） 0.12.5=0.2530厚1：3水泥砂浆4200双向配筋，66分格 缝宽10油膏嵌缝 0.0320=0.63厚（一层）高聚物改性沥青防水卷材防水层（SBS，APP） 0.05满涂胶粘剂一层 用量0.3-0.4% 0.043厚（一层）高聚物改性沥青防水卷材防水层（SBS，APP） 0.0520厚1：3水泥砂浆抹平压光11m分格 0.0220=0.4合计 4.85内墙（8）8厚1：3水泥砂浆打底扫光 0.008202=0.328厚1：1：6水泥石灰膏砂浆扫光 0.008142=0.2247厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆压实抹光 0.007142=0.196240厚加气混凝土砌块 0.247.5=1.8合计 2.54外墙(34)6厚1：3水泥砂浆打底扫光 0.006202=0.2412厚1：0.2：2水泥石灰膏砂浆结合层 0.012142=0.3363厚T920瓷砖胶粘剂贴6-12厚面砖 0.5240厚加气混凝土砌块 0.247.5=1.8合计 2.8761.4.2活荷载查荷载规范：办公室楼面活荷载标准值1.5（包括卫生间）走廊、门厅活荷载标准值2.0，楼梯活荷载标准值3.5屋面活荷载标准值1.5（上人屋面）1.4.3风荷载风压标准值计算公式为因结构高度H=15.830，可取风振系数，对于矩形平面风荷载体型系数=1.3，可查荷载规范，（n=50，济南市郊区）。将风荷载换算成作用于框架每层节节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。表中Z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各节点的受风面积。计算结果如下： 层次 (m)()A()(kN)41.01.3115.31.1470.4516.210.8731.01.311.71.0480.4521.613.2421.01.38.11.00.4521.612.6411.01.34.51.00.4524.314.22风载下的结构计算简图见图1-4图1-4 风荷载作用下的结构计算简图（）1.4.4雪荷载雪荷载为0.3，准永久分区II，雪荷载不与活荷载同时组合，取其中的最不利组合，本工程雪荷载较小，荷载组合时直接取活荷载组合，而不考虑与雪荷载的组合。1.4.5地震作用本工程抗震设