锦荣置业办公楼行政设计

郑州大学现代远程教育毕业设计题目：郑州市锦荣置业办公楼设计入学年月姓名学号专业联系方式学习中心指导教师完成时间2017年9月14日摘要本次毕业设计题目为锦荣置业五层行政办公楼，钢筋混凝土框架结构，结构抗震等级为三级。建筑面积5763.0m2，基底面积1152.6m2；地上五层为办公室，每层高为3.9m，室内外高差0.6m。本次设计分为建筑与结构设计两部分。本计算书包括了整个设计的计算过程及相关的说明。其中主要有结构布置、结构选型、一榀框架的完整计算：包括荷载计算、内力计算、内力组合、截面设计及配筋计算。此外，还有柱下基础、楼梯、现浇板等构件的设计。关键字：建筑设计结构计算内力计算配筋计算Abstract：ThegraduationdesigntopicforYixingYangxianUniversityfiveexecutiveofficebuilding,reinforcedconcreteframestructure,seismicgradethree.Thebuildingareaof5763.0m2,thebasalareaof1152.6m2;onfivelevelsforeachoffice,height3.9m,theheightdifferenceofindoorandoutdoor0.6m.Thisdesignisdividedintotwopartsofarchitecturalandstructuraldesign.Thisthesisincludesallthecalculationsofthedesignprocessandrelateddocumentation.Oneofthemainstructurearrangement,structuretype,acompletecalculationoftheframeinclude:load,internalforcecalculation,internalforcecombination,crosssectiondesignandreinforcementcalculation.Inaddition,therearecolumnfoundation,stairs,cast-in-situslabsdesign.Keyword：ArchitecturaldesignStructurecalculationInternalforcecalculationReinforcementcalculation目录前言错误!未定义书签。1建筑设计部分错误!未定义书签。1.1工程概况错误!未定义书签。1.2设计的基本内容错误!未定义书签。2结构方案选择与平面布置错误!未定义书签。2.1框架结构平面布置错误!未定义书签。2.2框架结构承重方案的选择…………………………………………………………32.3梁、柱截面尺寸的初步确定………………………………………………………32.4构造要求…………………………………………………………………………62.5现浇楼板设计……………………………………………………………………122.6基础设计…………………………………………………………………………162.7楼梯设计…………………………………………………………………………212.8雨篷设计…………………………………………………………………………212.9结构图………………………………………………………………………………223结论…………………………………………………………………………284致谢参考资料…………………………………………………………………291前言目前，框架结构是应用非常广泛的一种结构布置形式。它具有柱梁承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。但钢筋及水泥用量虽然比较大，造价也比砖混结构的高。本设计是大学办公楼，所以选用框架结构。1建筑设计部分1.1工程概况建筑名称：郑州市锦荣置业行政办公楼设计建筑地点：郑州市高新开发区文化大道北建筑类型：五层行政办公楼，钢筋混凝土框架结构，结构抗震等级为三级。建筑介绍：建筑面积5763.0m2，基底面积1152.6m2；地上五层为办公室，每层高为3.9m，室内外高差0.6m。功能布置：a.底层布置门厅、接待室、值班室、配电间、消防控制室。b.二、三层每层各设100m2会议室1间，60m2间办公室2间。c.顶层布置200m2活动室，其余为普通办公室。d.其它各层房间为普通办公室。e.各层均布置男女卫生间，并设前室。f.屋面为上人屋面。建筑设备：本办公楼采用集中空调，水、电由市政提供。建筑装修及材料：a.外墙面：外墙涂料。b.内墙面：内墙涂料。卫生间及前室内墙面选用面砖。c.顶棚：吊顶部分用轻钢龙骨矿棉吸音板吊顶，其余采用内墙涂料。d.楼、地面：地板砖。墙体材料：外墙采用250厚加气混凝土砌块，内墙采用200厚加气混凝土砌块，标高-1.450以下墙体为250厚钢筋混凝土墙。门窗：a.建筑外窗抗风压性能为3级、气密性能为4级、水密性能3级、b.保温性能为3级、隔声性能为3级。c.门窗制作安装应遵照《全国通用建筑标准设计》92SJ704。地震条件：该地区抗震设防烈度为7度，地震分组为：第二组；设计基本地震加速度值为0.15g，建设场地工程地质概况：21、地质条件：地形、地貌：拟建场地地貌属山前冲洪积平原。2、地质构成：根据岩土工程勘察报告，按地层的成因、时代及物理力学性质差异，勘探深度范围内从上到下场地地质构成如下：1）耕土，层厚0.40～0.70m；2）粉质粘土，层厚3.20～3.70m，承载力标准值160kfkPa；3）粉质粘土，层厚0～2.50m，承载力标准值170kfkPa；4）粉质粘土，层厚3.60～4.60m，承载力标准值200kfkPa。3、水文概况：场地地下水类型为孔隙潜水，勘察期间测得地下水位埋深4.50m，场地水位年变幅1.0～1.5m。4、岩土工程评价根据地质勘察结果，场地地形平坦，由于场区地基土层层面坡度均小于10％，地基土的物理力学性能差异不大，因此地基属均匀性地基。郑州地区属非自重湿陷性黄土地区。1.2设计的基本内容结构设计包括结构布置，设计依据、步骤和主要计算过程及计算结果，计算简图等，具体如下内容：（1）结构设计依据与步骤；（2）结构布置方案；（3）计算书。2结构设计部分2.1框架结构平面布置柱网与层高：本行政办公楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，局部采用4.5m柱距，边跨分别为7.2m和7.2m，中间跨度2.4m。办公楼层高3.9m,柱网布置如图2-1所示：3图2-1柱网布置图2.2框架结构承重方案的选择竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本行政办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。2.3梁、柱截面尺寸的初步确定2.3.1框架梁的截面尺寸1．梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8，截面宽度一般取截面高度的1/2至1/3，即为（1/12～1/8）×7200=600mm～900mm，（1/12～1/8）×4500=375mm～562.5mm，则取梁截面高度h1=600mm;h2=400mm,截面宽度b取(1/3～1/2)h=250mm,所以梁截面尺寸处定为b×h=250mm×600mm;250mm×500mm,250mm×400mm。梁截面尺寸如表2-1所示：梁截面尺寸(mm)表2-1混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）AB跨、CD跨BC跨C30250×600250×400250×5002.3.2框架柱的截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值N=βFgEn注：β—作用组合后柱轴压力增大系数。F—支状态计算柱的负载面积，见图1.1。gE—建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/m2。n—计算截面以上的楼层层数。（2）Ac≥N/UNfc注：UN—框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010可知取为0.85。4fc—凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。（3）计算过程对于边柱：(β=1.3)N=βFgEn=1.3×4.5×3.6×14×5=1474.2（kN）Ac≥N/uNfc=1474.2×103/(0.85×14.3)=121283(mm2)取500mm×500mm对于中柱：(β=1.25)N=βFgEn=1.25×4.8×4.5×14×5=1890（kN）Ac≥N/uNfc=1890×103/(0.85×14.3)=155492(mm2取500mm×500mm各层柱截面尺寸如表2-2所示：柱截面尺寸（mm）表2-2层次混凝土等级b×h1C30550×5502-5C30500×50052.3.3框架结构计算简图图2-2框架计算简图本行政办公楼，层高3.9m，室内外地坪高差0.6m。基础埋置深度为（3.9×5）/12+0.6=2.025取2.10m2.3.4楼板的截面尺寸边跨：1/50×4500=90mm取h=120mm走廊：1/50×2400=48mm取h=100mm框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为纵横向框架承重方案，梁、板、柱、楼面均采用现浇形式，计算图如下所示：（注：此处为了方便计算，对柱网布置做了适当调整，计算书轴线标注与图中不同，详见梁的计算跨度如图1-2所示）6图1-1框架柱网布置图图1-2梁的计算跨度2.4构造要求由于影响地震作用和结构承载力的因素很复杂，在对地震破坏的机理还不十分确定的情况下，对结构的许多方面难以做出准确的计算，因此依据大量的实际工程经验及震害调查资料，《建筑结构抗震规范》提出了一系列合理的结构构造措施以保证结构的抗震能力。1）、梁的构造（1）框架梁的截面尺寸一般由三个条件确定：①最小构造截面尺寸要求；②抗剪要求；③受压区高度的限值。框架梁的截面高度hb一般按（1/8～1/12）lb（lb为梁的计算跨度）估算，且不宜大于1/4净跨，梁的高宽比bb/hb较小时，混凝土抗剪能力有较大降低，同时梁截面宽度不宜小于200mm和1/2bc（bc为柱宽），梁截面的最小尺寸还应满足竖向荷载作用下的刚度要求。为防止梁发生斜压破坏，保证混凝土具有一定的抗剪承载力和箍筋能够发挥作用，梁截面应满足抗剪要求.抗震设计，V≤1/γRE（0.20fcbh0）式中hw——截面的腹板高度，矩形截面取有效高度h0，T形截面取有效高度减去翼缘高度，Ⅰ形截面取腹板净高。为便框架具有足够的变形能力，梁的受压区高度应满足：7非抗震设计，x≤ξh0抗震设计，一级x≤0.25h0二级x≤0.35h0梁的变形能力主要取决于梁端的塑性转动量，而塑性转动量主要与混凝土相对受压区高度有关。试验表明，当x/h0在0.25～0.35范围内时，梁的位移延性系数可达3～4。在计算相对受压区高度时，可考虑受压钢筋的作用。（2）梁的纵向钢筋抗震设计时：纵向受拉钢筋配筋率不应大于2.5%，也不应小于附表3-5中的数值。考虑到水平力产生的剪力在框架梁总剪力中占的比例很大，且水平力往复作用下，梁中剪力反号，反弯点移动的因素，在框架梁中不采用弯起钢筋，梁中全部剪力由箍筋和混凝土共同承担。梁截面上部和下部至少分别配置两根贯通全跨的钢筋，一、二级框架梁其直径不小于14mm，且不应小于梁端顶面和底面纵向钢筋中较大截面积的1/4，三、四级框架梁纵筋直径不小于12mm。在地震反复荷载作用下，梁中纵向钢筋埋入柱节点的相当长度范围内，混凝土与钢筋的粘结力易发生破坏，因此，应比非抗震框架的锚固长度大。一级框架laE=la+10d二级框架laE=la+5d三、四级框架laE