唐山市地方税务局办公楼设计毕业设计

1、远程教育学院 毕业设计（论文） 题 目 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学

2、校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定

3、，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计

4、方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章

5、）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组

6、）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格

7、 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日哈尔滨工业大学远程教育毕业设计（论文）评语姓名： 王祺 班号： 学号： 201003063733310001 专业： 土木工程 层次： 专升本 学习中心： 唐山建工中专 毕业设计（论文）题目： 唐山市地方税务局办公楼设计 工作起止日期：_ 年_ 月_ 日起 _ 年_ 月_ 日止指导教师对毕业设计（论文）进行情况、完成质量的评价意见： 指导教师签字： 指导教师职称： 评阅人评阅意见： 评阅教师签字： 评阅教师职称： 答辩委员会评语： 根据

8、毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定：学生 毕业设计（论文）答辩成绩评定为： 对毕业设计（论文）的特殊评语： 答辩委员会主 任（签字）： 职 称： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委 员（签字）： 年 月 日哈尔滨工业大学远程教育毕业设计（论文）任务书 姓 名：王祺 学习中心：唐山建工中专 班 号： 层 次：专升本 学 号：201003063733310001 专 业：土木工程 任务起止日期： 年 月 日至 年 月 日 毕业设计（论文）题目： 立题的目的和意义： 技术要求与主要内容： 进度安排：同组设计者及分工：指导教师签字：_ 年 月 日 教研室主任意见： 教

9、研室主任签字：_ 年 月 日摘 要本工程位于河北省唐山市，是一座4层的办公楼。该楼主要用于办公，1到4层均为办公。该楼总长74.1m（轴线）、宽15.6m，主体高15.9m。该楼层一层高为4.2m，其余均为3.9m。鉴于结构安全、经济合理等多方面的因素，本楼采用框架结构。每层外墙厚度为240mm，并且内墙的厚度为200mm。每层各楼层板厚均为120mm。框架柱截面尺寸： 框架柱为500mm500mm，纵向梁为250mm700mm，横向框架梁为250mm600mm。混凝土等级均为c30。本工程地震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g。场地土类别为三类，采用柱下独立基础。为了提高整体抗震性

10、能，本工程所有的梁板柱均为现浇。关键词： 抗震；框架结构；刚度；截面设计 abstractabstract：located in tangshan, hebei province, this project is a building having a main body of five floors. the main purpose of constructing this building is for commercial. the first floor is used for retail shop, office building for more than 1 layers.

11、the building has a total length of 74.1 meters (axis), and a width of 15.6 meters. the first standard floor is 4.2 meters high ,the other standard floor is 3.9 meters high.in view of the multiple factors such as the structure safety and the reasonable economy,this building is a frame construction. t

12、he exterior wall of each floor is 240 millimeters,and the internal wall is 200 millimeters. the boards thickness of each floor is 120 millimeters. the size of frame poles section: every pole is 500mm500mm. the size of frame girders section: horizontal girder is 250mm600mm, horizontal girder is 200mm

13、400mm. the concrete level of all floors poles, shearing force walls, and girders is c30.the earthquake fortification intensity is 8 degree, and the earthquake acceleration is 0.2g. the category of site is 2, using the single footing and the combined footing. in order to enhance seismic performance,

14、the cast-in-place beam-slab-column are used in the project.key words: shake-proofing design, frame construction, stiffness, section design目 录摘 要iabstractii目 录iii第1章 结构选型与布置21.1 结构选型与布置41.1.1 具体条件4第2章 计算简图42.1 确定计算简图42.1.1 计算单元42.2 梁、柱界面尺寸5 2.2.1 框架柱 2.2.2 框架梁2.3 材料强度等级5 2.4 荷载计算 2.4.1 恒载计算 2.4.2 活载计

15、算 2.4.3 重力荷载代表值gi计算 2.4.5 地震作用第3章 框架内力计算63.1 恒载作用下的框架内力63.1.1 弯矩分配系数63.1.2 杆件固端弯矩63.1.3 内力计算63.2 活载作用下的框架内力7 3.2.1 梁端固端弯矩 3.2.2 内力计算3.3地震作用下横向框架的内力和偏移计算7 3.3.1 水平地震下的位移验算 3.3.2 水平地震下框架内力计算第4章 框架内力计算8第5章 框架梁、柱截面设计85.1 框架梁截面设计65.1.1 梁的正截面受弯承载力计算65.1.2 梁的斜截面受弯承载力计算65.2 框架柱截面设计7第6章 现浇楼面板设计86.1 荷载计算66.2

16、板弯矩计算76.3 配筋计算6第7章 基础设计87.1 基础选择67.2 独立基础计算67.1.1 确定基础底面积67.1.2 地基承载力验算67.1.3 冲切验算6 7.1.4 基础底面配筋计算7结 论10致谢11参考文献12第1章 结构选型与布置1.1 结构选型与布置根据要求，本工结构程定为四层钢筋混凝土框架，建筑面积约4600多平方米，详见建筑图纸。1.1.1 具体条件1.1.1.1 气象资料（1）基本风压（2）基本雪压值1.1.1.2水文地质资料场地为稳定场地，类别类。场地工程地质资料：序号岩土名称厚度（m）fak（kpa）1杂填土1.3-2粘土8.71903细砂4.01801.1.1

17、.3抗震设防烈8度，第一组1.1.1.4荷载资料（1）楼面活载，查建筑结构荷载规范（gb500092001），确定楼面活载标准值为。（2）不上人屋面：活载标准值为。（3）屋面构造：40厚的c20细石混凝土保护层、3厚1：3石灰砂浆隔离层、卷材防水层、20厚的1：2.5水泥砂浆找平层、120厚的钢筋混凝土板、20厚水泥砂浆找平层、12厚纸筋石灰抹底。 （4）楼面构造15厚的1：2白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡、20厚的1：3水泥砂浆找平层、现浇120厚的钢筋混凝土楼板、3厚细石粉面、8厚水泥石灰膏砂浆。（5）围护墙：外墙采用240厚混凝土空心砌砖，外墙面贴瓷砖，内墙面为20mm抹灰。内墙采用

18、200厚混凝土空心砌块，两侧均为20mm厚抹灰。（6） 门窗：均选用木门。窗子均采用铝合金窗。第2章 计算简图2.1 确定计算简图2.1.1 计算单元取轴线横向框架进行计算。假定底层柱下端固定于基础，初步确定基础采用柱下独基，基础置于第二层粉质粘土层上，基顶标高为设计相对标高。柱子高度底层为：，其余层柱高。梁柱节点刚接，横梁的计算跨度取至柱中心至中心间距离，三跨分别为5400、2700，5400。图21 计算简图2.2 梁、柱截面尺寸2.2.1 框架柱 查建筑抗震设计规范，此工程框架抗震等级为三级，柱轴压比限值为0.85。各层重力代表值近似取13kn/m2，可得一层柱截面面积为:边柱（a、d）

19、 中柱（b、c）取柱子截面为矩形，根据上述结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下：边柱（a、d）：500mm500mm中柱（b、c）:500mm500mm2.2.2 框架梁横 梁1：,取 取横 梁2：,考虑主梁合理截面，取为施工方便，横梁2与横梁1等宽，取。纵 梁：，取，取次 梁：，取，取2.3 材料强度等级混凝土：采用c30级。钢筋直径的采用hrb400钢筋，其余采用hpb300钢筋。2.4 荷载计算取轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2m，如图所示，框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示。图22 横向框架计算单元2.4.1恒载计算屋面(不上人)屋面为刚性防水屋面：40厚的c

20、20细石混凝土保护层 230.040.92kn/m23厚1：3石灰砂浆隔离层 0.00317=0.05kn/m2卷材防水层 0.3 kn/m220厚的1：2.5水泥砂浆找平层 200.020.4kn/m2120厚的钢筋混凝土板 250.12=3kn/m220厚水泥砂浆找平层 200.020.4kn/m212厚纸筋石灰抹底 0.16kn/m2合计 5.23kn/m2楼面(水磨石楼面)15厚的1：2白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡 180.0150.27kn/m220厚的1：3水泥砂浆找平层 200.020.40kn/m2现浇120厚的钢筋混凝土楼板 250.123kn/m23厚细石粉面 160

21、.0030.048kn/m28厚水泥石灰膏砂浆 140.0080.112kn/m2合计 3.83kn/m2内墙面荷载(单位：kn/m2)：20厚找平层： 20*0.02 = 0.40200厚墙体： 8.0*0.20 1.6020厚找平层： 20*0.02 = 0.40 合计 2.4kn/m2女儿墙自重(含贴面和粉刷)：3.61.24.32 kn/m 横梁1自重： 0.250.60253.75 kn/m粉刷：（0.60-0.12）2+0.250.02170. 41 kn/m 合计 4.16kn/m横梁2自重： 0.250.40252.5 kn/m粉刷：（0.40-0.12）2+0.250.021

22、70. 28 kn/m 合计 2.78kn/m纵梁自重： 0.250.70254.38 kn/m粉刷：（0.70-0.12）2+0.250.02170. 48 kn/m 合计 4.86kn/m边柱（a、d）和中柱（b、c）自重： 0.50.5256.25 kn/m贴面及粉刷： (0.54) 0.0217=0.68 kn/m合计 6.93kn/m 图23 各层梁上作用的恒载在图中，代表横梁1自重，代表横梁2自重，为梁上墙荷载，均为均布荷载形式， 和为楼板传给横梁的三角形荷载和梯形荷载。梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分

23、布荷载以及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图所示 ，（三角形荷载）图2-4 荷载的等效 屋面： 楼面： 、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的荷载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的自重荷载等。对于屋面层，计算过程如下：节点集中荷载：(a)屋面自重：(b)边纵梁自重： (c)女儿墙自重： (d)次梁传递： 合计： 节点集中荷载：(a)屋面自重：(b) 中纵梁自重： (c)次梁传递：合计： 对于标准层，计算的方法基本与屋面相同，计算过程如下：(a)楼面自重：(b)边纵梁自重： (c)外墙自重： (d)次梁传递： 合计： 节点集中荷载：(a)楼面自重：(b) 中纵梁自重： (

24、c)内墙自重： (d)次梁传递：合计： 2.4.2 活载计算不上人屋面均布活荷载标准值 0.50kn/m2楼面活荷载标准值 2.0kn/m2走廊活荷载标准值 2.5kn/m2屋面雪荷载标准值 sk=rs0=1.00.35=0.35kn/m2式中：r为屋面积雪分布系数，取r1.0图24 各层梁上作用的活载屋面： 楼面： 对于屋面层：节点集中荷载：(a)屋面传递： (b)次梁传递： 合计： 节点集中荷载：(a)屋面传递： (b)次梁传递：合计： 对于标准层：节点集中荷载：(a)屋面传递： (b)次梁传递： 合计： 节点集中荷载：(a)屋面传递： (b)次梁传递：合计： 2.4.3 重力荷载代表值g

25、i的计算 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值为计算单位范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等的重量，则可得如下结果： 图22 重力荷载代表值简图2.4.4 地震作用地震作用计算 （1）框架柱的抗侧移刚度在计算梁柱线刚度时，应考虑楼改对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的惯性弯矩取,边框架取。为框架按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁、柱线刚度见表21，相对线刚度比见图23。表21 横梁、柱线刚度杆件截面尺寸ec(n/mm2)i0(mm4)i(mm4)l(mm)i=eci/l(n.mm)b(mm）h(mm）横梁125060031044.51099109540051010横梁22504

26、0031041.31092.610927002.961010底层框架柱50050031045.211095.21109520031010中层框架柱50050031045.211095.21109360041010图23 相对线刚度比简图每层框架柱总的抗侧移刚度见表22。表22 框架柱横向侧移刚度d值项目kic/2iz(一般层)kic/iz(底层)c=k/(2+k)(一般层)c=(0.5+k)/(2+k)(底层)d=ciz(12/h2)(n/mm)根数层柱类型及截面标准层边柱(500500)0.630.24757226中柱(500500)0.990.331046624底层边柱(500500)1.

27、670.59788526中柱(500500)2.650.68903324注：ic为梁的线刚度，iz为柱的线刚度。一般层：底层： （2）横向基本自振周期的计算基本自振周期为： 其中，考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.7，为框架顶点假想水平位移，计算见表23。表23 框架顶点假想水平位移计算表层gi(kn)gi(kn)d(n/mm)=gi/d（层间相对位移）(m)总位移(m)410815 10815 448056 0.024 0.265 311969 22784 448056 0.051 0.241 211962 34746 448056 0.078 0.190 112782 475

28、28 421802 0.113 0.113 = （3）地震作用计算该建筑结构高度远小于40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力。式中， 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85；本工程抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度值0.2g,设计地震分组为第一组，又场地类别为ii类，查规范得特征周期 查表得，水平地震影响系数最大值 由水平地震影响系数曲线来计算， 式中， 衰减系数，0.05时，取0.9；所以需要考虑顶部附加水平地震作用： 则质点i的水平地震作用为：

29、式中：、分别为集中于质点i、j的荷载代表值；、分别为质点i、j的计算高度。 具体计算过程如表2-4：表24 楼层地震作用和地震剪力标准值计算值层hi(m)gi(kn)gihifi=fn+fnfi=gihifek(1-n)/gihi楼层剪力vi(kn)416.90 10815 182773.50 826.76 826.76 313.00 11969 155597.00 542.04 1368.80 29.10 11962 108854.20 379.21 1748.01 15.20 12782 66466.40 231.54 1979.55 图24层间地震剪力第3章 框架内力计算3.1 恒载作用

30、下的框架内力3.1.1 弯矩分配系数梁端和柱端弯矩采用弯矩二次分配法来计算，计算时先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，向远端传递(传递系数为1/2)，然后对由于传递而产生的不平衡弯矩再进行分配，不再传递，到此为止。对于边节点，与节点相连的各杆件均为固接，因此杆端近端的转动刚度，为杆件的线刚度，分配系数为；分配系数计算简图如图3-1所示：图31 分配系数计算简图3.1.2 杆件固端弯矩计算杆件固端弯矩时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针方向为正。顶层:、cd跨：两端均为固定支座跨：两端为固定支座同理，其余层各杆的固端弯矩为： 3.1.3 内力计算根据对称原则，只计算ab、bc跨。在进行弯矩分配时，应

31、将节点不平衡弯矩反号后再进行杆件弯矩分配。节点弯矩使相交于该节点杆件的近端产生弯矩，同时也使各杆件的远端产生弯矩，近端产生的弯矩通过节点弯矩分配确定，远端产生的弯矩由传递系数c（近端弯矩与远端弯矩的比值）确定。传递系数与杆件远端的约束形式有关。恒载作用下的弯矩二次分配如表3-1所示，恒载作用下的弯矩内力图如图3-1所示。上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.440.560.4200.330.250.2500.330.420.5600.44-45.5945.590.00-6.576.570.00-45.5945.590.0020.0625.53-16.390.00-12.8

32、8-9.769.760.0012.8816.39-25.530.00-20.060.008.50-8.1912.770.00-6.214.88-4.880.006.21-12.778.190.00-8.500.00-0.13-0.17-4.800.00-3.77-2.862.860.003.774.800.170.000.130.0028.42-28.4237.170.00-22.86-14.3114.310.0022.86-37.1728.420.00-28.420.310.310.380.310.250.250.190.190.250.250.310.380.310.31-54.8254.

33、820.00-5.145.140.00-54.8254.8216.9916.9920.83-15.40-12.42-12.42-9.449.4412.4212.4215.40-20.83-16.99-16.9910.038.50-7.7010.42-6.44-6.214.72-4.726.446.21-10.427.70-10.03-8.50-3.36-3.36-4.11-0.77-0.62-0.62-0.470.470.620.620.774.113.363.3623.6722.14-45.8049.06-19.48-19.25-10.3310.3319.4819.25-49.0645.80

34、-23.67-22.140.310.310.380.310.250.250.190.190.250.250.310.380.310.31-54.8254.820.00-5.145.140.00-54.8254.8216.9916.9920.83-15.40-12.42-12.42-9.449.4412.4212.4215.40-20.83-16.99-16.998.509.05-7.7010.42-6.21-6.714.72-4.726.214.97-10.427.70-8.50-6.85-3.05-3.05-3.74-0.69-0.55-0.55-0.420.750.990.991.232.

35、912.372.3722.4422.99-45.4349.15-19.18-19.68-10.2810.6119.6218.38-48.6144.60-23.12-21.480.330.250.420.330.270.20.20.20.20.270.330.420.250.33-54.8254.820.00-5.145.140.00-54.8254.8218.0913.7123.02-16.39-13.41-9.94-9.949.949.9413.4116.39-23.02-13.71-18.098.50-8.2011.51-6.214.97-4.976.21-11.518.20-8.50-0

36、.10-0.07-0.13-3.39-2.77-2.05-2.052.052.052.773.390.130.070.1026.4913.63-40.1246.55-22.40-11.99-12.1612.1618.2016.19-46.5540.12-22.13-17.996.82-6.008.09-9.00图31 恒载作用下弯矩二次分配图图32 恒载作用下的框架弯矩图（knm）梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得，而柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算恒载作用时的柱底轴力，要考虑柱的自重。（1）梁端剪力由两部分组成：a.荷载引起的剪力。b.弯矩引起的剪

37、力，计算原理是杆件弯矩平衡，即 （2）柱的轴力计算：顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重。其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。表3-1 恒载作用下的梁端剪力层次由荷载产生由弯矩产生总剪力ab、cd跨bc跨ab、cd跨bc跨ab、cd跨bc跨va=vbvb=vcva=vbvb=vcvavbvbvc450.65 14.61 -1.06 0.00 49.59 51.71 14.61 14.61 360.91 30.46 -0.26 0.00 60.65 61.17 30.46 30.46 260.91 30.46 -0.35 0.00 60.56 61.26 30.46 30.46 160.91 30.46 -0.19 0.00 60.72 61.10 30.46 30.46 表3-2 恒载作用下柱轴力计算层次截面边柱a、d中柱b、c4