五层办公楼全现浇混凝土框架结构计算书

山东建筑大学毕业设计说明书PAGEPAGE37-摘要本工程名称为某办公楼楼，结构为全现浇混凝土框架结构，5层。工程所在地区为济南，抗震设防等级为6度。设计过程遵循先建筑后结构再施工的顺序进行。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，首先设计建筑平面，其次进行立面造型、剖面设计。考虑到建筑等级和防火要求，建筑设计应满足使用功能和造型艺术的要求，并适应未来发展与灵活改造的需要。抗震结构在地震作用下，为了有良好的耗能能力以及在强震下结构不倒塌，其构件应有足够的延性。要设计延性框架结构，需满足“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的要求，并进行相应的内力调整，然后由调整后的内力值进行配筋计算。本次设计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。本工程采用钢筋混凝土结构框架结构体系（横向承重），选择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，水平荷载作用采用反弯点法。设计计算整个过程中综合考虑了技术经济指标和施工工业化的要求。关键词：建筑设计；结构设计；施工组织设；荷载计算

ABSTRACTThisprojectisdesignedforofficebuildingusewithastyleofcast-inframework.Thebuildinghasfivefloors.thestructurelocatesJiNanwithananti-earthquakedegreeof6.Thedesignprocessfollowstheorder:firstly,thearchitecturaldesign;secondly,thestructuraldesign;lastly,thefoundationdesign.Thearchitecturaldesign,accordingtothemasterplanofthebuilding,thesiteconditions,peripheralurbanenvironment,andcharacteristicofthebase,thebuildingplaindesigngoesfirst.Theelevationdesigniscarriedoutsecondly.Consideringthebuildingclassificationandfirepreventiondemands.Thearchitecturaldesignshouldmeettheneedsofthefunctionrequirement,theuserequirementanddevelopmentandflexibletransformationinthefuture.Inordertopreventthebuildingfromcollapsing,wemustinsuretheinducityofthemembers.Thestructureneedstomeetthedemandof“strongcolumnswithweakbeams,stronganti-sheartoweakanti-bending,strongjointswithweakmembers”,.Thecalculationgoesundertheadjustedinnerstressvalues..Structuraldesignmaintainsclosetieswiththearchitecturaldesign,whichisbasedoncurrentrelevantcodes.Itincludesthestructurestyle,thepreliminaryestimationforthestructuralmembers,confirmationofthesketchandunitforcalculation,sidewaycontrol,loadcalculation,componentdesign,slab-stairsdesign,flooroverlaydesignandfoundationdesign.Thisprojectadoptsreinforcedconcreteframe(transversebearing),whichhaschosenarepresentativeframetocalculate.Verticalloadfunctionadoptsmomentdistributionmethod,levelloadfunctionadoptsDvaluemethod,andseismicloadfunctionadoptsequivalentbaseshearmethod.Duringthedesignprocessearthquake-resistantdesign,technicaleconomyindexandconstructionindustrializedrequestaresyntheticallyconsidered.Keywords:Architecturaldesign;Structuraldesign;Constructionmanagementdesign;Loadcalculation 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，我国高层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史上。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，在办公类建筑中也是较常用的结构体系。高层建筑结构的设计，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；结构总体布置是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。高层建筑中,风荷载和地震荷载等水平方向作用引起的内力和位移已成为结构设计的控制因素，高层结构抗侧移力体系成为高层建筑结构设计是否合理、安全而经济的关键，所以要求高层建筑结构有较大的抗侧移刚度。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD，基本上达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。第一部分建筑设计1、设计要点1.1建筑平面设计（1）依据建筑功能的要求，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、雨篷等的位置及做法；（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构造关系，确定选用哪种类型的窗台、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，核对楼梯的在高度方向上的梯段的尺寸，确定平台梁的尺寸。2、建筑平面设计该教学楼虽位于抗震设防烈度为6度的区域，但按要求在计算时需要考虑抗震的影响进行设计，所以平面上力求简单、规则、对称，把整个建筑划分为“一”字形建筑平面，有利于自然采光和自然通风，中间走廊形成水平交通通道，同时又利于抗震。主楼“一”字形平面为南北朝向，建筑物主入口的朝向为北边，为框架结构，在框架结构的平面布置上，柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格，是框架结构的脉络。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。框架结构常见的柱网布置方式有：内廊式、外廊式、等跨式、对称不等跨式等。本框架结构研发楼采用内廊式柱网布置，也就是中间为走廊，两边为办公区域。考虑到走廊长度大于40m，两面布置房间时，走廊最小净宽度为1.8m，所以中间走廊的跨度取为2.1m。两边房间的开间和进深均采用常用的开间和进深尺寸，（根据所需办公室的大小可灵活分隔成大、小办公室）纵向柱跨度总长度为48.6m，总宽度为15.9m。其长宽比为3.1，满足6度设防区建筑物长宽比不宜超过4的要求（《GB50011-2010建筑抗震设计规范》6.16条）。该办公楼根据使用功能的要求，首层设有门厅、值班室、办公室、会议室、资料室、男女卫生间等。3、建筑立面设计该办公楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗，特别是采用柱间凸窗造型窗，有效的满足教学采光的要求，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。4、建筑剖面设计建筑物的剖面图要反映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，考虑到建筑空间比例要求，又考虑到提供足够的房间净高度，以避免净高低的房间给人压抑的感觉。因此，综合考虑标准层的层高均为办公楼常用的3.6m，底层层高为4.2m，并门厅采用共享空间使楼层更加美观。室内外高差采用0.45m。根据总建筑面积等各方面的要求，总建筑高度为18.6m，其高宽比为3.1m。另外从室内采光和通风的角度考虑，窗台的高度取0.9m。屋顶不上人，取屋顶女儿墙高度为1.1m。5、建筑说明（1）本图除特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。（2）本图根据任务书要求按6度地震区抗震要求设防，可不进行抗震计算。楼面（办公室、会议室等）允许活荷载2.0KN/m2，楼面（走廊、厕所）允许活荷载2.5KN/m2，楼梯允许活载2.5KN/m2。房屋正常使用年限为50年。（3）放样：以现场实际为放样依据。（4）设计标高：室外地坪标高-0.450根据工程地质资料设为第一层土——粉质粘土的顶面，室内外高差为0.450m。（5）墙身：240mm灰砂砖，水泥砂浆砌筑外粉刷及装修：外墙：用水泥沙浆打底后，瓷砖贴面，共厚25mm。窗台：用水泥砂浆打底后贴瓷砖，同外墙做法。入口雨棚：用瓷砖贴面，缝宽10mm。内粉刷及装修：平顶：水泥砂浆打底，10厚抹灰，刷白。（部分根据实际使用功能做吊顶）内墙：水泥砂浆打底，10厚抹灰，刷白。踢脚：除门厅及各层走廊、厕所、盥洗间外，均做深暗红色瓷砖踢脚门厅、走廊做1200高200×300白色瓷砖墙裙。厕所、盥洗间做1800高白瓷砖墙裙：防水砂浆打底，纯水泥浆粘贴层，200×300白瓷砖，白水泥浆擦缝。（6）楼面：130结构层上，素水泥浆结合层一道+30厚1：3硬性水泥砂浆结合层+大理石面层（7）屋面：130现浇钢筋混凝土板上，80厚矿渣水泥保温层，20厚1：2水泥砂浆找平层，40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡层，10厚混合砂浆顶棚抹灰，三毡四油上铺小石子防水层。现浇的柱、梁、板、楼梯等均用C30混凝土。（8）其它：①PVC落水管、水斗、弯头等直接从建材市场购得。②栏杆等铁制构件涂防锈漆。③门窗五金等配件按按要求配齐。④楼梯、门厅台阶面层贴50厚预制水磨石板。未尽事宜按国家规范和有关规定办理。第二部分结构设计本设计为采用以多层建筑为主体的对称布局形式，采用框架结构。鉴于毕业设计的时间不多，根据指导老师意见，仅自选一榀框架结构进行结构设计。1、一般说明1.1结构设计依据的主要现行设计及施工规范：（1）《建筑结构设计可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2010）（3）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（4）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50002-2011）（6）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）（7）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）（8）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）（9）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）1.2本工程为六层框架结构，建筑总高度为15.45米，按抗震设防烈度6度设防，设计地震分组第三组，设计基本地震加速度值为0.05g。建筑物重要性为丙类。框架抗震等级为四级，结构安全等级为二级，结构正常使用年限为50年。1.3本工程之-0.450相当于绝对标高根据工程地质资料设为第一层土——粉质粘土的顶面，室内外高差为0.450m。1.4图纸中除特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。1.5本工程采用中国建科院PKPM系列设计软件（2002年9月版）进行辅助设计。1.6本工程基本风压按0.45KN/m2采用，地面粗糙度为C类。1.7建筑物的耐火等级为二级。1.8混凝土结构所处环境类别：为二（a）类环境1.9本工程主要楼面屋面设计活载标准值：部位活载标准值(KN/m2)研究室及实验室、办公室、会议室等2.0厕所、楼梯2.5走廊2.52、地基、基础2.1本工程基础设计依据毕业设计要求提供工程地质资料。2.2根据工程地质勘察报告，本工程所处场地具体情况如下：层号土的类型地基土静荷载标准值（Kpa）土层厚度（m）1粉质粘土1200.8—12含砾中粗砂1802.8—3.03强风化—全风化片麻岩2002.2—3.54中等风化云母片麻岩2802.3本工程基础设计等级为丙级，采用柱下独立基础，中间两柱采用柱下联合基础，以第二层为本工程持力层。2.4钢筋混凝土承台采用C30混凝土，HRB335级钢筋，承台下做C15混凝土垫层100厚，其每侧比基础承台外边缘各加宽100。3、钢筋混凝土构件部分3.1混凝土等级：梁为C30，板为C30，柱为C30。3.2钢筋强度等级设计值：HPB235为f=210N/mm2；HRB335为f=300N/mm2；HRB400为f=360N/mm2。3.3纵向受拉钢筋的锚固长度la若无特殊注明，均按《混凝土设计规范》和《建筑结构抗震规范》要求执行受拉钢筋（抗震）锚固长度la(laE)钢筋种类(普通)抗震混泥土强度等级C20C25C30C35≥C40d≤25d＞25d≤25d＞25d≤25d＞25d≤25d＞25d≤25d＞25HPB235非抗震31d31d27d27d24d24d22d22d20d20d一、二级抗震36d31d27d25d23d三级抗震33d28d25d23d21dHRB335非抗震39d42d34d37d30d33d27d30d25d27d一、二级抗震44d49d38d42d34d38d31d34d29d32d三级抗震41d45d35d39d31d34d29d31d26d29dHRB400RRB400非抗震46d51d40d44d36d39d33d36d30d33d一、二级抗震53d58d46d51d41d45d37d41d34d38d三级抗震49d53d42d46d37d41d34d38d31d34d注：1、四级抗震等级，la=laE,2、当弯锚时，有些部位的锚固长度为≥0.4laE+15d,3、机械锚固长度取本表中锚固长度的0.7倍,4、任何情况下锚固长度不得小于250mm,5、易受扰动时（如滑模施工）时，锚固长度应乘以修正系数1.1，3.4钢筋构造措施：按《混凝土设计规范》第11条和《建筑结构抗震规范》第6.3条要求执行A.梁B.柱C.梁柱D.板⑴板中通长钢筋采用搭接时应在受力较小处搭接，板面钢筋在跨中1/3范围内搭接，板底在支座处1/3范围内搭接。⑵板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度La不应小于5d。⑶板边支座负筋应按受拉钢筋锚雇在梁内，柱内或钢筋混凝土内。⑷全部双向板底筋，短向筋在下，长向筋在上，板内分布筋，除图中特别注明外均为Ф8@200。3.5混凝土构件受力主筋混凝土净保护层厚度4.其他4.1当楼板面层小于30mm时，结构所注板面标高与建筑标高相同。4.2女儿墙与外墙平齐。4.3屋面按建筑所示方向建筑找坡。4.4未尽事宜以现行设计及施工规范为准。第三部分结构设计计算书1、框架结构设计书1.1工程概况1.工程名称：办公楼设计（方案九）2．建筑面积：3500m2左右，实际面积3554m23．建筑层数：五层4．建筑形状：一字形5．结构形式：钢筋混凝土框架结构6．场地情况：场地平坦、无障碍物。 7．地质情况：地基土为含砾中粗砂为主，建筑场地类别为Ⅱ类，容许承载力fk=180kPa。8．基本雪压：0.3kN/m2。9．基本风压：0.45kN/m2。10．地震烈度：按6度抗震设防。11．建筑耐火等级：二级。12．建筑耐久年限：50年。1.2设计条件⒈气象条件基本风压0.45KN/m2；基本雪压0.30KN/m2。⒉抗震设防地理位置为6度区，设计要求考虑抗震⒊工程地质条件该建筑物场地位于市中心繁华地段，地层由粉质粘土、含砾中粗砂、强风化—全风化片麻岩、中等风化云母片麻岩组成。各层厚度及土的承载力特征值如表所示。层号土的类型地基土静荷载标准值（Kpa）土层厚度（m）1粉质粘土1200.8—12含砾中粗砂1802.8—3.03强风化—全风化片麻岩2002.2—3.54中等风化云母片麻岩280根据工程地质资料及设计任务书，该场地为II类场地。⒋屋面及楼面做法屋面做法：130现浇钢筋混凝土板上，80厚矿渣水泥保温层，20厚1：2水泥砂浆找平层，40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡层，10厚混合砂浆顶棚抹灰，三毡四油上铺小石子防水层。楼面做法：130结构层上，素水泥浆结合层一道+30厚1：3硬性水泥砂浆结合层+大理石面层。⒌材料混凝土强度等级为C30，梁纵筋及基础选HRB335级钢筋，柱纵筋选HRB335级钢筋，箍筋选HPB235级钢筋。1.3设计任务选择有代表的单元，确定计算简图，导算荷载，进行内力分析和内力组合，对构件进行截面设计及截面配筋设计；根据地址条件，完成基础选型及相应计算。本次设计取第4轴的一榀框架进行结构计算。2框架结构设计计算框架平面柱网布置如图1所示。图1框架平面柱网布置2.1梁柱截面、梁跨度及柱高确定2.1.1初估截面尺寸（1）柱柱轴压力设计值：式中：考虑地震作用组合柱轴力增大系数，边柱1.3，不等跨内柱1.25，等跨内柱1.2F：按简支状态柱的受荷面积ge：楼面荷载近似取值12～15kN/m2n：验算截面以上楼层层数Ac：柱估算截面面积：柱轴压比限值，按抗震等级确定《建筑抗震设计规范》规定：柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求：

（1）截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350m；（2）剪跨比宜大于2；

（3）截面长边与短边的边长比不宜大于3。建筑总高度按18.6m，小于24m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[μ]=0.9。假定采用C30混凝土，查得fc=14.3N/mm2，假定每平方米楼板荷载为ge=12kN/m2，则柱子(中柱)最大轴压力取柱子截面形状为正方形，所以，柱截面取b=h≥=356mm，故取b=h=400mm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400mm×400mm（2）梁；《建筑抗震设计规范》规定：梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：（1）截面宽度不宜小于200mm；

（2）截面高宽比不宜大于4；

（3）净跨与截面高度之比不宜小于4。横向框架梁（跨度L=6.9）（3）板此结构楼层统一采用现浇楼板。长宽比<3,板按双向板设计双向板的截面设计要点：双向板的厚度不宜小于80mm。由于饶度不另作验算，双向板的厚度与短跨跨长的比值应满足刚度要求：简支板（工程中一般取为）连续板综合楼板层强度，刚度等结构要求，以及防水，隔音（声）等建筑功能要求和水电设备安装管道穿越等设计要求。室内楼地面板厚为130mm，雨篷板厚100mm。2.1.2柱高度底层柱高度h=4.2m+0.45m+0.65m=5.3m（其中4.2m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.65m为基础顶面至室外地面的高度。）其它层柱高等于层高，即3.6m。2.2梁柱的线刚度及相对线刚度计算2.2.1柱的线刚度的计算柱的线刚度计算见表。（混凝土强度等级为C30，Ec=3.00x107KN/m2）层次截面(m2)高度(m)Ec（KN/m2）Ic=bh3/12(m4)ic=EcIc/h(KNm)相对线刚度2-50.4x0x1072.13x10-31.8x1041.010.4x0x1072.13x10-31.2x1040.672.2.2梁的线刚度的计算梁的线刚度计算见表。（混凝土强度等级为C30，Ec=3.0x107KN/m2）位置截面(m2)跨度(m)Ec（KN/m2）框架梁I=2I0=2bh3/12(m4)Ic=EcI/l(KNm)相对线刚度边跨梁0.3x0.66.9Ec=3.0x1070.8x10-34.7x1042.61中跨梁0.3x0.32.1Ec=3.0x1071.35x10-315.4x1048.56计算简图、相对线刚度3、荷载计算3.1活荷载标准值计算1）楼、屋面活荷载标准值根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2010第5.1.1条和第5.1.2条，楼、屋面活荷载标准值取值如下办公室、会议室2.0KN/m2厕所、盥洗室2.0KN/m2走廊、门厅2.5KN/m2楼梯2.5KN/m2不上人屋面0.5KN/m22）雪荷载S0=0.3KN/m2，μr=1.0雪荷载标准值：Sk=μrS0=0.3KN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取最大值。3.2恒荷载标准值计算（1）屋面防水（刚性）30厚c20细石混凝土防水1.0防水层（柔性）三毡四油铺小石子0.4找平层：15厚水泥砂浆0.015×20=0.30找平层：15厚水泥砂浆0.015×20=0.30找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04×14=0.56保温层：80厚矿渣水泥0.08×14.5=1.16结构层：130厚现浇钢筋混凝土板0.13×25=3.25抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17=0.17合计6.89各层走廊楼面水磨石地面：10mm面层20mm水泥砂浆打底素水泥浆结合层一道共：0.65结构层：130厚现浇钢筋混凝土板0.13×25=3.25抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17=0.17合计3.82(3)标准层楼面理石面层，水泥砂浆擦缝1.1630厚1：3干性水泥水泥砂浆，面上擦2厚素水泥水泥砂浆结合层一道结构层：130厚现浇钢筋混凝土板0.13×25=3.25抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17=0.17合计4.33(4)梁自重主梁b×h=300×600梁自重25×0.3×（0.6-0.13）=3.6KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×[17×0.3+（0.6-0.13）×2×17]=0.27KN/m合计3.87KN/m基础梁b×h=250×400梁自重25×0.25×0.4=2.5KN/m合计2.5KN/m(5)柱自重b×h=400×400柱自重25×0.4×0.4=4KN/m抹灰层：10厚混合砂浆17×（0.4×0.01+0.4×0.01×2）=0.27KN/m合计4.27KN/m(6)外墙自重标准层0.9×0.24×18=3.89KN/m合金窗0.95KN/m水刷石外墙面（25mm厚，包括水泥砂浆打底）0.75KN/m水泥粉刷内墙面（20mm厚，水泥粗砂）0.54KN/m合计6.13KN/m底层：纵墙(5.3-2.1-0.6-0.6)×0.24×18=8.64KN/m合金窗0.95KN/m刷石外墙面0.75KN/m泥粉刷内墙面0.54KN/m合计10.88KN/m(7)内纵墙自重标准层纵墙(3.6-1-0.6）×0.24×18=12.96KN/m水泥粉刷内墙面0.2×0.9=0.18KN/m合计15.55KN/m(8)内隔墙自重标准层:内隔墙自重3.6×0.24×18=15.55KN/m水泥砂浆粉刷墙面0.72KN/m合计16.27KN/m底层：内隔墙4.2×0.24×18=18.14KN/m水泥粉刷墙面（两面）0.72KN/m合计18.86KN/m3.3竖向荷载作用下横向框架结构内力计算竖向荷载作用下以4轴线作为计算单元，计算框架结构的内力。在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以及纵向女儿墙的自重以集中力的形式作用于各节点上。（注：集中荷载是以楼面作为上层柱底与下层柱顶的分界。同时考虑偏心弯矩。）框架平面柱网布置荷载计算(1)A～B轴间框架梁屋面板传荷载：恒载KN/m活载KN/m楼面板传荷载：恒载KN/m活载KN/m梁自重3.87KN/mA～B(C～D)轴间框架梁均布荷载屋面梁:恒载3.87+29.45=33.32KN/m活载1.89KN/m楼面梁：恒载3.87+16.37=20.24KN/m活载7.56KN/m(1)B～C轴间框架梁屋面板传荷载：恒载KN/m活载KN/m楼面板传荷载：恒载KN/m活载KN/m梁自重3.87KN/mB～C轴间框架梁均布荷载:屋面梁：恒载3.87+27.13=31KN/m活载2.06KN/m楼面梁：恒载3.87+17.86=21.K3N/m活载10.31KN/m(3)A轴柱纵向集中荷载的计算顶层住女儿墙自重（做法：墙高1100mm,100mm的混凝土压顶）0.24×1.1×18+25×0.1×0.24+（1.2×2+0.24）×0.5=6.67KN/m顶层住恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=6.67×6.3+3.87×（6.3-0.4）+=150.51KN/m顶层住活载=板传荷载=KN/m标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=6.13×（6.3-0.4）+3.87×(6.3-0.4)+=112.83KN/m标准层柱活载=板传荷载=KN/m基础顶层荷载=底层外纵墙自重+基础梁自重=10.88×（6.3-0.4）+2.5×（6.3-0.4）=78.47KN/m(4)B轴柱纵向集中荷载顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=3.87×（6.3-0.4）++=151.8KN顶层住活载=板传荷载=+=9.36KN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=3.87×（6.3-0.4）++=103.88KN标准层柱活载=板传荷载+=40.58KN基础顶面恒载=底层内隔墙自重+基础梁自重=18.86×（6.3-0.4）+2.5×（6.3-0.4）=134.42KN框架在竖向荷载作用下的受荷总图下图为竖向受荷总图注：1.图中各值的单位为KN2.图中的偏心距都为80mm3.图为对称结构，各种数值相应对称4.风荷载计算为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：式中—基本风压，=0.45kN/m—风压高度变化系数，因建设地点位于城市市区，所以地面粗糙度为C类；—风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得=1.3；—风振系数，结构高度H=0.45+0.55+4.2+3.6x3=16m<30m，且H/B=16/15.9=1.0<1.5，取=1.0。—下层柱高—上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍；B—迎风面的宽度，B=4.5m。计算过程见下表：集中风荷载标准值层次(m)()/m/m(kN)51.500.853.62.413.9541.360.815.01.160.453.63.614.3131.250.811.41.060.453.63.612.01.00.454.23.611.3011.00.454.23.611.22风载下的结构计算简图风荷载作用下的结构计算简图(kN)4.1风荷载作用下的位移验算侧移刚度D横向2—5层D值的计算构件名称A轴柱0.5669433B轴柱0.84814133C轴柱0.84814133D轴柱0.5669433横向底层D值的计算构件名称A轴柱0.7064524B轴柱0.9035786C轴柱0.9035786D轴柱0.70645242.风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：式中一第j层的总剪力；一第j层所在柱的抗侧刚度之和；一第j层的层间侧移。第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移顶层侧移框架在风荷载作用下侧移的计算见下表。风荷载作用下框架侧移计算层次513.9513.9547132414.328.2647132312.0240.2847132211.3051.5847132111.2268.820620侧移验算：层间侧移最大值：4.2风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左往右吹）作用下的内力用D值法计算。其步骤为：求各住反弯点处的剪力值；求各柱反弯点高度；求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；求各柱的轴力和梁剪力。第i层第m柱所分配的剪力为：，。框架柱反弯点位置，各步骤如下表：A轴框架柱反弯点位置层号53.62.600.430000.431.5543.62.600.43000.431.5533.62.600.430000.431.5523.62.600.430000.431.555000.552.92B轴框架柱反弯点位置层号53.611.20.450000.451.6243.611.20.50000.501.8033.611.20.500000.501.8023.611.20.500000.501.8015.313.40.55000.552.92C轴框架柱反弯点位置层号53.611.20.450000.451.6243.611.20.50000.501.8033.611.20.500000.501.8023.611.20.500000.501.8015.313.40.55000.552.92D轴框架柱反弯点位置层号53.62.600.430000.431.5543.62.600.43000.431.5533.62.600.430000.431.5523.62.600.430000.431.555000.552.92框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号513.954713294330.2002.791.555.724.325.72428.264713294330.2005.651.5511.588.7615.90340.284713294330.2008.061.5516.5212.4925.28251.584713294330.20010.321.5521.1616.0033.65168.802062045240.21915.022.9235.8243.8651.82风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号513.9547132141330.3004.191.628.306.794.154.15428.2647132141330.3008.481.8015.2615.265.0716.98340.2847132141330.30012.081.8021.7421.748.5128.49251.5847132141330.30015.471.8027.8527.8511.4138.19168.802062057860.28119.332.9246.0056.4416.9956.44风荷载作用下C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号513.9547132141330.3004.191.628.306.794.154.15428.2647132141330.3008.481.8015.2615.265.0716.98340.2847132141330.30012.081.8021.7421.748.5128.49251.5847132141330.30015.471.8027.8527.8511.4138.19168.802062057860.28119.332.9246.0056.4416.9956.44风荷载作用下D轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号513.954713294330.2002.791.555.724.325.72428.264713294330.2005.651.5511.588.7615.90340.284713294330.2008.061.5516.5212.4925.28251.584713294330.20010.321.5521.1616.0033.65168.802062045240.21915.022.9235.8243.8651.82山东建筑大学毕业设计112112-框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见下表。风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层梁端剪力/kN柱轴力/kNAB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴——51.453.771.45-1.45-2.32-2.322.322.321.4543.0815.443.08-4.53-12.36-14.5912.3614.594.5334.9725.904.97-9.50-20.93-35.5220.9335.529.5026.6334.726.63-16.13-28.09-63.1628.0963.1616.13110.1251.9610.12-26.25-41.57-105.241.57105.226.25风荷载作用下的内力图5、内力计算恒载（竖向）作用下的内力计算采用叠代法，固端弯矩和各杆端分配系数均已求出并标记在下图中。恒荷载标准值作用下的内力计算恒载叠代图:恒载作用下的内力图活荷载叠代图：活载作用下的内力图:6．内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行的内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。两支座边缘处的内力值：式中一支座边缘截面的弯矩标准值；一支座边缘截面的剪力标准值；M一梁柱中线交点处的弯矩标准值；V一与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；q一梁单位长度的均匀荷载标准值；b一梁端支座宽度（即柱界面宽度）。具体的内力组合见下表：柱子的内力组合截面内力恒载活载左风右风1.2恒+1.4*活1.2恒+1.4左风1.2恒+1.4右风1.2恒+0.9*1.4（活+左风)1.2恒+0.9*1.4（活+右风)1.35恒+1.4*0.7活5层B柱B上柱M24.324.418.30-8.3035.3640.8017.5645.2024.2839.01N309.8918.36-2.322.32397.57368.62375.12392.08397.92444.06B下柱M-18.04-3.69-6.796.79-26.81-31.15-12.14-34.85-17.74-29.52V11.772.254.19-4.1917.2719.998.2622.2411.6819.04N325.2618.36-2.322.32416.02387.06393.56410.52416.37464.811层B柱B上柱M6.482.3646.00-46.0011.0872.18-56.6268.71-47.2112.05N1212.05300.01-105.18105.181874.471307.211601.711699.951965.002056.28B下柱M-3.42-1.18-56.4456.44-5.76-83.1274.91-76.7165.52-6.27V1.830.674.19-4.193.138.06-3.678.32-2.243.41N1234.68300.01-105.18105.181901.631334.361628.871727.101992.162086.83框架梁的内力组合截面内力恒载活载（楼面活载+屋面活载）左风右风1.2恒+1.4*活1.2恒+1.4左风1.2恒+1.4右风1.2恒+0.9*1.4（活+左风)1.2恒+1.4*0.9（活+右风)1.35恒+1.4*0.7活5层AB梁左支座M-32.41-3.45.43-5.43-43.65-31.29-46.49-36.33-50.02-48.51V95.676.05-1.451.45123.27112.77116.83120.60124.25137.62跨中M102.466.050.79-79131.42124.0612.35131.5731.04146.79右支座M-102.52-5.65-3.863.86-130.93-128.43-117.62-135.01-125.28-146.31V-117.59-6.391.45-1.45-150.05-139.08-143.14-147.33-150.99-167.691层AB梁左支座M-30.61-10.9349.8-49.8-52.0332.99-106.4512.24-113.25-56.63V59.9422.25-10.1210.12103.0857.7686.1087.21112.71112.07跨中M57.1721.4217.42-17.4298.5992.9944.22117.5473.64107.17右支座M-61.5-23.25-14.9714.97-106.35-94.76-52.84-121.96-84.23-115.58V-69.59-26.1410.12-10.12-120.10-69.34-97.68-103.69-129.20-130.545层BC梁左支座M-93.44-3.963.4-3.4-117.67-107.37-116.89-112.83-121.40-131.69V27.641.91-3.773.7735.8427.8938.4530.8240.3239.99跨中M-81.5-3.100-102.14-97.80-97.80-101.71-101.71-114.37右支座M-93.61-3.85-3.43.4-117.72-117.09-107.57-121.47-112.90-131.76V-27.16-1.83.77-3.77-35.11-27.31-37.87-30.11-39.61-39.191层BC梁左支座M-43.35-18.8146.52-46.52-78.3513.11-117.15-17.11-134.34-84.86V29.160.3951.69-51.6935.54107.36-37.37100.61-29.6539.91跨中M-36.55-13.1100-62.21-43.86-43.86-60.38-60.38-67.70右支座M-43.6-18.88-46.5246.52-78.75-117.4512.81-134.72-17.49-85.29V-29.89-0.4851.69-51.69-36.5436.50-108.2328.66-101.60-41.02山东建筑大学毕业设计说明书7截面设计与配筋7.1框架柱截面设计7.1.1轴压比验算B轴柱：轴压比：满足要求B轴柱的轴压比满足要求。7.1.2截面尺寸复核取h0=400-35=365mm，Vmax=3.41kN因为hw/b=365/400=0.91＜4，所以，截面尺寸满足要求。7.1.3正截面受弯承载力计算柱子同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。B轴柱：1层：从柱子的内力组合表可见，N>Nb为小偏压，选用M大N大的组合，故选用的最不利组合为和以第一种最不利内力组合计算：在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度l0=1.0H=5.2m。因为l0/h=5.3/0.4=13<15,所以由于纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，最小总配筋率故每侧实配钢筋318第二组内力因为l0/h=5.3/0.4=13<15,所以按构造配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，最小总配筋率>故每侧实配钢筋3185层：最不利组合为在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度l0=1.25H=4.5m。因为l0/h=4.5/0.4=11.25<15,所以N<Nb，为大偏心。按构造配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，最小总配筋率故每侧实配钢筋3187.1.4垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算1层：，查表得满足承载力要求。7.1.5斜截面受剪承载力计算B轴柱:1层：最不利组合因为剪跨比>取，＜所以N=686.4kN按构造配筋取双肢箍210@150，局部箍筋加密区取210@100。5层：最不利组合因为剪跨比>，取，>所以N=248.82kN按构造配筋取双肢箍210@150，局部箍筋加密区取210@100。其余各层柱均按此标准配置箍筋。7.1.6裂缝宽度验算B轴柱：1层：，可不验算裂缝宽度。5层：，可不验算裂缝宽度。7.2框架梁截面设计7.2.1正截面受弯承载力计算梁AB（300mm×600mm）1层：跨中截面M=117.54KN·m下部实配418,。梁AB和梁BC各截面的正截面受弯承载力配筋计算见下表。框架梁正截面配筋计算层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面5M/(KNm)50.02146.79146.31131.69114.37131.760.0370.1070.1070.0960.0840.0960.038（<）0.113（<）0.113（<）0.101（<）0.088（<）0.101（<）307.88913913816711816360360360360360360实际配筋/mm2418

(1017)418

(1017)418

(1017)418

(1017)418

(1017)418

(1017)1M/(KNm)113.25117.54121.96134.3467.70134.720.0830.0860.0890.0980.0490.0980.087（<）0.090（<）0.093（<）0.103（<）0.050（<）0.103（<）703727751.39832.2403.98832.2360360360360360360实际配筋/mm2418

(1017)418

(1017)418

(1017)418

(1017)414

(615)418

(1017)7.2.2斜截面受剪承载力计算梁AB（1层）：满足要求。按构造要求配置箍筋，取双肢箍28@200，局部箍筋加密区取28@100。梁AB和梁BC各截面的斜截面受剪承载力配筋计算见下表。框架梁斜截面配筋计算梁AB梁BC层5151167.69130.5440.32108.23605.96（>)605.96（>)605.96（>)605.96（>)<0<0<0<0实配箍筋加密区28@100非加密区28@200加密区28@100非加密区28@200加密区28@100非加密区28@200加密区28@100非加密区28@2008.楼梯的计算8.1设计资料及楼梯形式踏步面层为20厚水泥砂浆抹面，楼梯底面为20厚水泥砂浆抹灰。楼梯活荷载标准值2.5KN/m，混凝土C30,钢筋HRB235。8.2梯段板设计板厚1,取150板厚2,取110板倾斜角，取1m宽板带进行计算。1.荷载计算（取1m宽板带计算）(1)TB1：恒荷载：水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m混凝土斜板0.15×25/0.894=4.91kN/m板底抹灰0.02×17/0.894=0.38kN/m小计：7.43kN/m活荷载2.5kN/m恒活荷载总合计值为7.43×1.2+2.5×1.4=12.42kN/m(2)TB2：恒荷载：水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m混凝土斜板0.11×25/0.894=3.08kN/m板底抹灰0.02×17/0.894=0.38kN/m小计：6.32kN/m活荷载2.5kN/m恒活荷载总合计值为6.32×1.2+2.5×1.4=11.08kN/m2.内力及截面承载力计算TB1：①正截面承载力计算取h0＝150-20=130mm；ln＝13×300＝3900mm。考虑到梯段板两端与梁的固结作用，板跨中最大弯矩：纵向受力钢筋选用10@200，As＝628mm2＞425mm2,满足要求。分布筋每级踏步1根8(HPB235)。②斜截面承载力计算TB2：①正截面承载力计算取h0＝110-20=90mm；ln＝11×300＝3300mm。考虑到梯段板两端与梁的固结作用，板跨中最大弯矩：纵向受力钢筋选用10@200，As＝628mm2＞396mm2,满足要求。分布筋每级踏步1根8(HPB235)。②斜截面承载力计算8.3平台板的设计取平台板厚h=100mm，取1m板带作为计算单元1.恒荷载计算平台板自重0.1×25×1.0=2.5KN/m板底抹灰自重0.02×17×1.0=0.34KN/m水磨石面层自重0.65x1.0=0.65KN/m小计(恒荷载标准值)2.99KN/m恒荷载设计值g=1.2×2.99=3.588KN/m活荷载设计值q=1.4×2.5=3.5KN/m合计：g+q=7.088KN/m2.内力及截面承载力计算取h0＝100-20=80mm；l0=1200-200-200=800mm。板跨中最大弯矩：纵向受力钢筋选用8@200，As＝251mm2。8.4平台梁设计1.确定梁尺寸计算跨度，梁宽取b=200mm，高取h=400mm2.荷载计算梯段板传来：7.15×3.9/2=18.06kN/m平台板传来：2.99×0.8/2=1.20kN/m平台梁自重：0.20×(0.4-0.08)×25=1.6kN/m平台梁粉刷自重：恒载标准值：g=21.15kN/m活载：q=2.5x(3.9/2+0.8/2)=6.25kN/m合计:P=1.2g+1.4q=34.13kN/m3.内力计算弯矩设计值：剪力设计值：4.配筋计算平台梁按倒L形计算，受压翼缘取，梁的有效高度:ho=h-as=400-35=365mm。①受弯承载力计算为第一类T形截面，同单筋矩形截面梁相同。选配218，As=509mm2②受剪承载力计算0.25βcfcbho=0.25×1.0×14.3×200×365=260.98KN>V=757.43KN故截面尺寸满足要求按构造配箍筋，箍筋选用8@200。其他平台梁配筋同上。9.基础设计根据工程地质勘察报告，本工程所处场地具体情况如下：层号土的类型地基土静荷载标准值（Kpa）土层厚度（m）1粉质粘土1200.8—12含砾中粗砂1802.8—3.03强风化—全风化片麻岩2002.2—3.54中等风化云母片麻岩280基础类型：锥型柱基 根据构造要求，基础混凝土的强度等级为C30,ft＝1.43N/mm2,fc＝14.3N/mm2,钢筋采用HRB335,fy＝300N/mm2。在基础下设置C15厚100mm的混凝土垫层，室内外高差0.45m,基础高度设为600mm，埋深1.15m。9.1荷载计算设计地基的荷载值包括：①柱传来的上部建筑的轴力、弯矩、剪力②基础自重和基础覆土重量③底层地基梁及墙体自重产生的轴力。1)纵向内墙及地基梁传来的集中力：6.13x6.3+2.4x(4.5-0.4)=48.46KN横向内墙及地基梁传来的集中力：15.55x6.9/2+2.4x(6.9-0.4)/2=61.45KN柱传来的上部荷载标准值：第一组：KNmKN第二组：KNmKN则：传至基础底面的标准值第一组：=1242.27+48.46+61.45=1352.18kN=13.72kN第二组：=1273.77+48.46+61.45=1383.68kN=4.32kN9.2基底尺寸的确定根据土层状况，以第二层含砾中粗砂作为持力层，查表得：，，计算基础及其上土的重力Gk时基础平均深度：d=（1.6+1.15）/2=1.38m。考虑到偏心影响，将A0扩大10%~40%，基础底面尺寸取b=2.5m，l=3m。9.3地基的验算(1)承载力验算持力层验算对第一组：，,满足对第二组：，,满足⑵变形验算：依据《建筑地基设计规范》第3.0.2条之规定，本工程地基基础的设计等级为丙级，160，且楼层数6，可不进行变形验算。⑶稳定验算本工程不必考虑。9.4基础结构设计⑴抗冲切验算①柱边截面取h=600mm,则ho=600-40=560mm，则bc+2h0=0.4+2x0.56=1.52m<b=1.6m由偏心受压，计算时取②基础底板的配筋计算基础长边方向的弯矩设计值，取Ⅰ-Ⅰ截面:Ⅲ-Ⅲ截面:比较和，应按和，应按配筋，现于2.5m宽度范围内配1118，=2827mm2。计算基础短边方向的弯矩设计值，取Ⅱ-Ⅱ截面:Ⅳ-Ⅳ截面:应按配筋，现于3m宽度范围内配1116，=2513mm2。第四部分施工组织设计1.1编制说明1.1.1编制依据本施工组织设计着重对主体工程施工阶段进行施工方案的编制（1）、依据济南市某科研综合办公楼工程招投标文件、合同及相关文件、纪要；（2）、业主提供的建筑施工图纸、工程地质勘察报告和建筑施工手册；（3）、现行国家、省、市颁布的有关建筑施工及验收规范、规定；我公司颁布实施的《企业施工工艺·质量验评标准》；（4）、工程施工现场实际踏勘情况；（5）、符合公司通过认证的GB/T19001-2000-ISO9001：2000质量标准、GB/T24001-1996-ISO14001：1996环境标准及GB/T28001-2001职业健康标准三合一体系及质保手册、程序文件及有关施工工艺。1.1.2编制基本原则发扬企业精神，明确质量方针，充分发挥企业的优势和特长，确保建设工期和工程质量满足和超越业主期望值施工指导思想：信守合同、真