1、西南科技大学专科毕业设计说明书I西南科技大学网络教育毕业设计（论文）题目名称：嘉兴某科技开发公司综合办公楼年 级： 层 次：本科 专科学生学号： 指导老师： 学生姓名： 技术职称： 学生专业： 建筑工程技术 学习中心名称： 西南科技大学专科毕业设计说明书II西南科技大学网络教育学院制目 录摘 要 IV1 建 筑 设 计 .11.1 建筑概况 .11.2 采光、通风、防火设计 .11.3 建筑细部设计 .11.4 方 案 构 思 11.5 设 计 过 程 21.6 建筑做法 .22 结 构 设 计 .32.1 结构选型布置及计算简图 32.1.1结构选型 32.1.2柱网布置 32.1.3梁板柱
2、的截面尺寸 32.1.4.计算简图 .42.2 荷载计算 52.2.1恒荷载计算 52.2.2 活荷载计算 .102.2.3.风荷载计算 .112.3.内力计算 .122.3.1 恒载作用下的内力分析 .12西南科技大学专科毕业设计说明书III2.3.2.活荷载作用下的内力分析 .182.3.3.风荷载作用下的内力分析 .232.4 框架的内力组合 .272.5.截面设计 .302.5.1 框架梁 .302.5.2.框架柱 .372.5.3楼梯的计算 432.5.4板和次梁的计算 462.5.5基础设计 513 施 工 设 计 .583.1 工程概况 583.1.1 总体概况 .583.1.2
3、 建筑设计 .583.1.3 结构设计 .593.2 施工部署 593.2.1 总体部署 .593.2.2 工程的管理组织 .603.3 施工准备 613.4 施工顺序 613.4.1 施工原则 .613.4.2 基础工程施工顺序 .613.4.3 主体工程施工顺序 .613.4.4 屋面工程施工顺序 .6113.5 分项工程施工技术及参数 .613.5.1 土方与基础工程施工方案 .613.5.2 主体结构施工方案 .68西南科技大学专科毕业设计说明书IV3.5.3 主要装饰工程施工方案 .783.6 施工进度计划 823.7 主要机具表 833.8 施工平面图布置 833.8.1 施工平面
4、图布置原则 .833.8.2 平面布置 .843.9 施工措施 843.9.1 安全技术措施 .853.9.2 文明施工措施 .873.9.3 雨季施工措施 .88参考文献 .93西南科技大学专科毕业设计说明书V摘 要本文为某科技开发公司综合办公楼设计计算书。该楼建筑面积 5500 平方米 左右，根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构形式和结构布置方案，确定框架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。本设计中选取一榀主框架以及楼面及屋面板进行截面设计及配筋计算。首先根据框架布局确定各构件尺寸，进行恒载、活载及风荷载的统计。然后采用分层法进行竖向荷载作用下的结构内力计算，水平荷载采用
5、 D 值法进行计算。之后进行内力组合分析，找出最不利的一组内力，进行构件计算。楼板采用弹性理论设计，并进行柱下独立基础的配筋设计。除此之外，还进行了楼梯的设计计算。最后，根据计算结果，按照相应的构造要求，绘制了结构施工图，并写出了相应的设计说明。关键词：框架结构；结构设计；内力计算；弹性理论；荷载；钢筋混凝土西南科技大学专科毕业设计说明书VIDesignation for a Supermarket Building （Scheme Four） ABSTRACTA building of supermarket was designed in this paper.The building a
6、rea is about 5400 2m.According to the supermarket design and the earthquake resistance,the reasonable structural scheme and structural foundation plan was determined.One lateral frame and slab was selected and calculated.First,depth and width of sections were determined,and dead load ,live load,wind
7、 load were determined.Then the internal forces of the structure under vertical load were calculated.The D-method was used for caculating the wind load.After the combination of internal forces,the most unfavorable combination of internal forces was identified.Then the necessary reinforcement in beams
8、 and columns was determined.The elastic theory was used for calculating slab.In addition,the single-foundation and combined foundation were designed.The stairway and canopy were also designed.Finally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed.Key W
9、ords: frame；structural design；internal force； elastic theory；lateral loads；reinforced concrete 西南科技大学专科毕业设计说明书VII目 录摘 要 .IV1 建 筑 设 计 .11.1 建筑概况 .11.2 采光、通风、防火设计 .11.3 建筑细部设计 .11.4 方 案 构 思 11.5 设 计 过 程 21.6 建筑做法 .22 结 构 设 计 .32.1 结构选型布置及计算简图 32.1.1结构选型 32.1.2柱网布置 32.1.3梁板柱的截面尺寸 32.1.4.计算简图 .42.2 荷载计算
10、 52.2.1恒荷载计算 52.2.2 活荷载计算 .102.2.3.风荷载计算 .112.3.内力计算 .122.3.1 恒载作用下的内力分析 .12西南科技大学专科毕业设计说明书VIII2.3.2.活荷载作用下的内力分析 .182.3.3.风荷载作用下的内力分析 .232.4 框架的内力组合 .272.5.截面设计 .302.5.1 框架梁 .302.5.2.框架柱 .372.5.3楼梯的计算 432.5.4板和次梁的计算 462.5.5基础设计 513 施 工 设 计 .583.1 工程概况 583.1.1 总体概况 .583.1.2 建筑设计 .583.1.3 结构设计 .593.2
11、施工部署 593.2.1 总体部署 .593.2.2 工程的管理组织 .603.3 施工准备 613.4 施工顺序 613.4.1 施工原则 .613.4.2 基础工程施工顺序 .613.4.3 主体工程施工顺序 .613.4.4 屋面工程施工顺序 .6113.5 分项工程施工技术及参数 .613.5.1 土方与基础工程施工方案 .613.5.2 主体结构施工方案 .68西南科技大学专科毕业设计说明书IX3.5.3 主要装饰工程施工方案 .783.6 施工进度计划 823.7 主要机具表 833.8 施工平面图布置 833.8.1 施工平面图布置原则 .833.8.2 平面布置 .843.9
12、施工措施 843.9.1 安全技术措施 .853.9.2 文明施工措施 .873.9.3 雨季施工措施 .88参考文献 .93西南科技大学专科毕业设计说明书11 建 筑 设 计1.1 建筑概况该科技开发公司综合办公楼位于嘉兴市郊区，夏季主导风向为南、西南风，冬季为东北风，抗震设防烈度为 6 度（0.05g） ，第二组;建筑为五层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约 5500m2。标准层高 3.6m，室内外高差 0.45m。建筑等级:耐火等级为级抗震等级为四级设计使用年限 50 年1.2 采光、通风、防火设计1.采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置，取得良好的效果以便于通风。2.防火设计本工程
13、耐火等级为二级，建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化，以减少火灾的发生及降低蔓延速度，公共安全出口设有两个，可以方便人员疏散。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪。1.3 建筑细部设计1、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计标准的规定。4、室内应尽量利用天然采光。5、为满足防火和安全疏散要求，设有两部楼梯，一部电梯。6、办公楼内的布置与装修以清新自然为主，卫生间的地面铺有防滑地板砖，
14、墙面贴瓷砖。1.4 方 案 构 思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系，确定本结构的建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大，对抗震有利，结构具有较好的整体性；因建筑物长度较大，且两边为局部两层的建筑，为满足设计要求，设置了两条伸缩缝；同时考虑到结构不同使用功西南科技大学专科毕业设计说明书2能的需求，建筑平面布置较为灵活，可以自由分割空间，选用框架结构；立面注意对比与呼应、节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。1.5 设 计 过 程建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建筑平面，
15、包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间。本设计满足建筑单位的使用要求，技术措施合理，同时，通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。1.6 建筑做法1屋面做法：屋面：10 厚铺地缸砖，干水泥擦缝，每 36m 留 10 宽缝，1：3 石灰砂浆勾缝；防水层：20 厚 1：3 防水水泥砂浆，喷涂 2 厚合成高分子防水层，4 厚高聚物改性沥青卷材防水层；保温层：40mm 厚现场喷涂硬质发泡聚氨脂；找坡层：1:8 水泥膨胀珍珠岩找坡 2%最薄处 40 厚；找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆；结构层：100mm 厚钢筋砼屋面板。
16、2楼面做法： 地面：15 厚 1：2.5 水泥白石子磨光，刷草酸打蜡； 找平层：20 厚 1：3 水泥砂浆；结构层：90mm 现浇砼板。3墙体做法：内墙：喷内墙涂料或刷油漆；6厚1：2.5 水泥砂浆抹面压实抹光；7 厚1：3 水泥砂浆找平扫毛；7厚1：3 水泥砂浆打底扫毛；刷素水泥浆一道。外墙：7 厚 1:2.5 水泥砂浆抹面；7 厚 1：3 水泥砂浆找平扫毛；7 厚 1：3 水泥砂浆打底扫毛；刷素水泥浆一道。西南科技大学专科毕业设计说明书32 结 构 设 计2.1 结构选型布置及计算简图2.1.1结构选型本工程选用钢筋混凝土框架结构选择此结构的原因：由于设计任务书中的要求，要求建筑物使用空间
17、多样化，能灵活分割，采用框架结构即可最大限度的满足任务书中的要求，而且框架结构整体性好，抗震性能好。2.1.2柱网布置柱网布置图2.1.3梁板柱的截面尺寸2.1.3.1 梁a框架梁：横向 L=7500mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(500-750)mm取 h=700mm梁宽 b=(1/3-1/2)h=(233-350)mm 取 b=300mm纵向 L=6600 mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(440-660)mm取 h=600 mm梁宽 b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm 取 b=300 mmb次梁 ：梁高 h=(1/12-1/18)L=(1/12-1/1
18、8) 7500=(417-625) mm西南科技大学专科毕业设计说明书4取次梁尺寸：b h=300600 mm2.1.3.2 板跨 L=3300 通常取板厚 h=(l/50-l/35)=(66-94)mm此处板厚取 h=90mm2.1.3.3 柱柱的尺寸根据轴压比公式确定=N/fcbha.边柱，q 取 10kN/m2=0.9 , fc=14.3 N/mm2A1=7.56.6/2=24.75 m2N1= A1q=24.7510=247.5KN设计值 N1=1.25N1n=1.25247.55=1546.88 kN柱截面面积 A=N/fc=120192 mm2则 b=h=347mm取柱截面尺寸为
19、bh=450450mmb.中柱：A2=6.6（7.5/2+2.4/2）=32.67 m 2N2=A2q=32.6710=326.7KN设计值 N=1.25N2n=1.25326.75=2041.88 KN则柱截面积 A= N/fc=158654 mm2则 b=h=398mm取柱的截面尺寸为 bh=450450mm2.1.4.计算简图结构计算简图如图所示，室内外高差为 450mm，根据地质资料确定基础顶面离室外地面为 500mm。因此求得底层计算高度为 0.5+0.45+3.6=4.55m。各梁柱构件的线刚度比经过计算后列于图中其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取 I=2Io(Io为不
20、考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。边跨梁：ib=2 Ec(1/12) 0.30.73 /7.5=22.87 3410Ecm中间梁：西南科技大学专科毕业设计说明书5ib=2 Ec(1/12) 0.250.43 /2.4=11.11 3410Ecm上部各层柱ic=Ec(1/12) 0.450.453 /3.6=9.49 34底层柱ic=Ec(1/12) 0.450.453 /4.55=7.51 3410Ecm结构计算简图（ ）3410Ecm2.2 荷载计算2.2.1恒荷载计算2.2.1.1 屋面框架梁线荷载标准值10 厚地缸砖 0.0121=0.21kN/m225 厚水泥砂浆结合层 0.02520
21、=0.5 kN/m21:8 水泥膨胀珍珠岩找坡 2%最薄处 40 厚 70.19=1.33kN/m220 厚 1：3 防水水泥砂浆找平层 0.02202=0.8 kN/m2100 厚现浇钢筋混凝土屋面板 0.1225 = 3 kN/m2屋面恒荷载 5.24kN/m2西南科技大学专科毕业设计说明书6边跨框架梁自重 ： 0.70.325=5.25kN/m梁侧粉刷： 2(0.7-0.09) 0.0217=0.42 kN/m中跨框架梁自重： 0.25 0.425=2.5kN/m 梁侧粉刷： 2(0.4-0.09) 0.0217=0.21 kN/m因此作用在屋顶框架梁上的线荷载为：= =5.67kN/m
22、15BCgDE=2.71kN/m= =5.243.3=17.29kN/m25BCDE=5.242.4=12.58kN/mg均布荷载传递图2.2.1.2 楼面框架梁线荷载标准值水磨石楼面： 0.70 KN/m2西南科技大学专科毕业设计说明书790 厚现浇混凝土楼板 0.0925=2.25 KN/m2楼面恒荷载 2.95 KN/m2边跨框架梁自重 ： 0.70.325=5.25kN/m梁侧粉刷： 2(0.7-0.09) 0.0217=0.42 kN/m边跨填充墙自重： 0.24(3.6-0.7)19=13.22 kN/m墙面粉刷： (3.6-0.7)0.02217=1.97 kN/m中跨框架梁自重
23、： 0.25 0.425=2. 5kN/m 梁侧粉刷： 2(0.4-0.09) 0.0217=0.21 kN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：= =5.67+15.19=20.86kN/m1BCgDE=2.71kN/m= =2.953.3=9.74kN/m2BCDE=2.952.4=7.08kN/mg2.2.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值a.B 轴框架梁传来恒荷载标准值：女儿墙自重标准值：1400mm 高 240mm 厚 1.46.60.2419=42.14KN粉刷： 1.40.0226.617=6.28 KN边柱纵向框架梁自重：0.3 0.66.625=29.7KN 粉刷：0.0
24、2(0.6-0.09)26.617=2.28KN次梁自重标准值：0.60.3257.5/2=16.88KN粉刷：0.02(0.6-0.09)27.5/217=1.30KN屋面恒载传来： 7.56.6/45.24=64.85 KN顶层边节点集中荷载 = =163.43 KNBGE由建筑图知， =75mme得 =163.430.075=12.26kN.mEBM西南科技大学专科毕业设计说明书8b.C 轴框架梁传来恒荷载标准值：纵向框架梁自重： 0.30.66.625=29.7 KN 粉刷：0.02(0.6-0.09)26.617=2.28KN次梁自重标准值：0.60.3257.5/2=16.88KN
25、粉刷：0.02(0.6-0.09)27.5/217=1.30KN屋面恒荷载传来：64.85+1/26.62.45.24=64.85+41.5=106.35 KN顶层中节点集中荷载 = =156.51 KNCGD=156.510.075=11.74kN.mDCM集中荷载传递图2.2.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值a：B 轴框架梁传来恒荷载标准值：边柱纵梁自重及粉刷： 29.7+2.28=31.98KN次梁自重及粉刷： 16.88+1.30=18.18KN钢窗自重： 2.41.820.45=3.89KN窗外墙体自重： (6.6-0.45)3.0-2.41.82 0.2419=44.73KN西南
26、科技大学专科毕业设计说明书9粉刷： (6.153.0-2.43.6)0.02217=6.67KN 框架柱自重 ： 0.450.453.625=18.23 KN纵向框架梁自重标准值： 0.30.625=4.5 kN/m粉刷： (0.454-0.242)0.023.617=1.62KN楼面传来荷载： 7.56.6/42.95=36.51KN中间层边节点集中荷载 = =161.81 KNBGE=161.810.075=12.14kN.mEBMb.C 轴框架梁传来恒荷载标准值：纵向框架梁自重及粉刷： 29.7+2.28=31.98 KN 次梁自重及粉刷： 16.88+1.30=18.18KN内纵墙自重
27、： (6.153.0-2.41.0)0.2419=73.19KN粉刷： (6.153.0-2.4)0.02217=10.91KN门重： 2.41.00.2=0.48KN 框架柱自重： 0.450.453.625=18.23 KN粉刷： (0.454-0.242)0.023.617=1.62KN楼面传来荷载： 36.51+1/26.62.42.95=59.87KN 中间层中节点集中荷载 = =214.46 KNCGD=214.460.075=16.08kN.mDCM西南科技大学专科毕业设计说明书10恒荷载图2.2.2 活荷载计算2.2.2.1 屋面活荷载计算：屋面为上人屋面，查得屋面活荷载标准值
28、：2.0 kN/m 2=2.03.3=6.6KN/mDEBCp55=1/46.67.52.0=24.75KN P=1/22.46.62.0+1/46.67.52.01/2=40.59 KNDC524.750.075=1.86 kN.mEBM40.590.075=3.04kN.mDC52.2.2.2 楼面活荷载计算楼面活荷载标准值 ：2.0kN/m 2=2.03.3=6.6KN/mDEBCp=1/46.67.52.0=24.75KN P西南科技大学专科毕业设计说明书11=1/22.46.62.0+1/46.67.52.0=44.55 KNDCP24.750.075=1.86kN.mEBM44.5
29、50.075=3.34kN.mDC活荷载图2.2.3.风荷载计算风压标准值计算公式为 wk=zzs w0因结构高度 H=18m30m,可取 z=1.0,对于矩形平面 s=1.3; z 查荷载规范，将风荷载换算成作用于框架每层节点的集中荷载，计算过程列于下表，表中 z 为框架节点离室外地面的高度，A 为一榀框架各层节点的受风面积表 3.1 风荷载计算层次 z s Z(m) z W0 A(m2) PW(KN)5 1.0 1.3 18.45 1.216 0.45 21.12 15.024 1.0 1.3 14.85 1.136 0.45 23.76 15.793 1.0 1.3 11.25 1.03
30、5 0.45 23.76 14.392 1.0 1.3 7.65 1.00 0.45 23.76 13.901 1.0 1.3 4.05 1.00 0.45 25.25 14.77注：地面粗糙程度为 B 类西南科技大学专科毕业设计说明书12风荷载图2.3.内力计算2.3.1 恒荷载作用下的内力分析恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法，结构内力可用力矩分配法计算，并可利用结构对称性取二分之一结构计算。2.3.1.1 梁固端弯矩顶层各跨： = 12= 22.96 =107.63 kN.mBCM边gxl25.7= = 2.71 =1.30kN.m D3中 中 .1= = 2.71 =0.65k
31、N.mC6中g2中l2其余层： = 1= 30.6 =143.44 kN.mB边 x5.7= = 2.71 =1.30kN.mCDM3中 2中l2.1= = 2.71 =0.65kN.m6中g中西南科技大学专科毕业设计说明书132.3.1.2 求各节点的分配系数节点分配系数顶层： 728.049.87.2BC 27.094.872BZ53.11.0CZ2694872D标准层： 57BC14.02下 柱上 柱89.41.87.2CB67.0下 柱上 柱212CD底层： 587490872B9.01.上 柱 35下 柱B457904.187.22C10上 柱 .5.75下 柱C219041872D
32、2.3.1.3 内力计算弯矩的计算过程如下图，将相邻两层由分层法求得的内力叠加，作为原框架结构的内力，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柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得。西南科技大学专科毕业设计说明书14西南科技大学专科毕业设计说明书15框架梁在实际恒荷载分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如下：顶层边跨框架梁在恒载作用下的弯矩图 中跨框架梁在恒载作用下的弯矩图标准层边跨框架梁在恒载作用下的弯矩图西南科技大学专科毕业设计说明书16恒载弯矩图（括号内为梁在柱边缘出弯矩值）西南科技大学专科毕业设计说明书17恒载轴力图恒载剪力图（括号内为梁在柱边缘处剪力值）西南
33、科技大学专科毕业设计说明书18调幅后柱边缘处弯矩图2.3.2.活荷载作用下的框架内力分析本工程采用满布荷载近似法考虑活荷载不利布置的影响，内力分析方法采用分层法计算，分层法除底层以外，其余各层柱的线刚度应乘以 0.9 的修正系数，且传递系数，由 1/2 改为 1/3，以考虑假设的柱上下端与实际情况的出入。2.3.2.1 梁固端弯矩顶层/楼层： = 12= 6.6 =30.94 kN.mBCMgxl25.72.3.2.2 求各节点分配系数各节点的分配系数同活荷载作用下的相同直接应用即可。2.3.2.3 内力计算弯矩的计算过程如下图，将相邻两层由分层法求得的内力叠加，作为原框架结构的内力，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柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得。西南科技大学专科毕业设计说明书19西南科技大学专科毕业设计说明书20框架梁在实际活荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如下：框架梁弯矩图 西南科技大学专科毕业设计说明书21活荷 载弯矩图（KNm）（括号内为梁在柱边缘的弯矩值）活荷载作用下的轴力图（KN ）
