政府行政辦公樓畢業(yè)設計

1、1 工程設計概況 1.1工程介紹本辦公樓是xx政府行政辦公樓，市xx路與xx路交叉口，設計為六層室六層框架填充墻結構內(nèi)設計標高0.000，室外高差0.600m, 建筑面積約6300 m2，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，樓板厚度取120mm，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。門窗材料及洞口大小詳見建筑圖中的門窗表。1.2工程地質(zhì)氣候資料1.2.1 地質(zhì)條件 經(jīng)地質(zhì)勘察部門確定，此建筑場地為二類土，表層為耕植土，厚度0.50.7m，其下為粉質(zhì)粘土，塑性指數(shù)為10.5，液性指數(shù)為0.25。地形平坦，地貌單一，地層 結構穩(wěn)定，主要是第四季沖積原因形成的沉積物。上部為新近堆積物，本地區(qū)適 合

2、建造各種類型及規(guī)模的建（構）筑物。地基承載力特征值為80kpa，自然容量為2.7克/cm3 。設防烈度為7度。1.2.2 氣候條件 屬北溫帶大陸性季風氣候，冬季嚴寒，夏季炎熱，溫度升降迅速。歷年最大凍結深度為35cm，基本雪壓為0.4kn/ m2，歷年平均濕度為66%，歷年最大絕對濕度為41毫巴。歷年平均風速為2.49m/sec，歷年最大風速為36.9m/sec，歷年盛行風向為：冬季多北風，西北風；夏季多南風，東南風?；撅L壓為0.45kn/ m2。 歷年平均降雨量為606.1mm，歷年最大降雨量為1182.2mm。1.3建筑荷載:上人屋面 2.0 kn/ m2 不上人屋面 0.5 kn/ m

3、2 廁所 2.0 kn/ m2辦公室 2.0 kn/ m2 樓梯間 3.5 kn/ m2填充墻 19kn/m3 鋼筋混凝土 25kn/m3 水刷石墻面 0.5kn/ 貼瓷磚墻面 0.5kn/ 水泥砂漿20kn/m3 鋁合金門 0.4kn/ 水磨石地面 0.65kn/. 水磨石地面，10mm面層，20mm水泥砂漿打底。120mm鋼筋混凝土板，15厚天棚水泥砂漿抹灰，吊頂棚。2 初步設計及側(cè)移剛度計算2.1梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定本辦公樓采用柱距為58006000的柱網(wǎng)，層高取4.2m，本辦公樓的柱網(wǎng)布置圖如下圖所示：圖2.1柱網(wǎng)布置圖2.1.1 初估截面尺寸1、取柱：bh=600mm600

4、mm2、梁，梁編號如下圖：l1: h=(1/121/8)3000=250375 取h=400mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)400=133200 取b=250mml2: h=(1/121/8)6000=500750 取h=700mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)700=233350 取b=300mml3: h=(1/121/8)2800=230350 取h=350mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)450=130225 取b=250mml4: h=(1/121/8)5800=480725 取h=700mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)700=23335

5、0 取b=300mml5: h=(1/121/8)8600=7161075 取h=750mmb=(1/31/2)h=(1/31/2)750=250375 取b=400mm圖2.2梁布置示意圖2.1.2 梁的計算跨度框架梁的計算跨度以上柱形心為準，由于建筑軸線與柱軸線重合，故計算跨度如下：圖2.3梁的計算跨度2.1.3 柱高度底層柱 h=4.2m（不考慮基礎）其他層 h=3.6m圖2.4橫向框架計算簡圖及柱編號2.2荷載計算2.2.1 屋面均布恒載二氈三油防水層 0.35 kn/ m2冷底子有熱瑪蹄脂 0.05 kn/ m220mm厚1：2水泥砂漿找平 0.02 20=0.4 kn/ m2100

6、140厚(2%坡度)膨脹珍珠巖 (0.1+0.14)7/2=0.84 kn/ m2120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.125=2.5 kn/ m215mm厚紙筋石灰抹底 0.01516=0.24 kn/ m2共計 4.88 kn/ m2屋面恒載標準值為：（52+0.24）（62+2.4+0.24）4.88=3732.20 kn2.2.2 樓面均布恒載按樓面做法逐項計算25厚水泥砂漿找平 0.02520=0.05 kn/ m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1225=2 kn/ m215厚紙筋石灰抹灰 0.01516=0.24 kn/ m2共計 3.29kn/ m22.2.3 樓面恒載標準值為：

7、（52+0.24）（62+2.4+0.24）3.29=2477.93kn 2.2.3 屋面均布活載計算重力荷載代表值時，僅考慮屋面雪荷載：0.2（52+0.24）（62+2.4+0.24）=152.95 kn2.2.4 樓面均布活荷載樓面均布活荷載對于辦公樓一般房間為22.0kn/ m2，走道、消防樓梯為2.5 kn/ m2，為計算方便，偏安全的統(tǒng)一取均布活荷為2.5 kn/ m2。樓面均布活荷載標準值為：2.5（52+0.24）（62+2.4+0.24）=1911.98 kn2.3梁柱自重l1： bh=0.25m 0.4m 長度3.0m 每根重量 0.43.025（0.022+0.25）=3

8、.48kn 根數(shù) 46=24根l2： bh=0.7m0.3m 長度6.0m 每根重量 0.7625（0.022+0.3）=35.7kn 根數(shù) 1426=168根l3： bh=0.25m0.45m 長度2.8m 每根重量 0.452.825（0.022+0.25）=7.83 kn 根數(shù) 146=84根l4： bh=0.3m0.7m 長度5.8m 每根重量 0.75.825（0.022+0.3）=34.51kn 根數(shù) 1046=240根l5： bh=0.4m0.75m 長度8.6m 每根重量 0.758.625（0.022+0.4）=70.95 kn 根數(shù) 46=24根z1： 截面 0.60.6

9、m2 長度4.2m 每根重量 （0.6+0.022）4.225=43.01 kn 根數(shù) 144=56根z2： 截面 0.60.6 m2 長度3.6m 每根重量 （0.6+0.022）3.625=36.86 kn 根數(shù) 1445=280根表2.1梁柱自重梁（柱）編 號截面（m2）長度（m）根數(shù)每根重量（kn）l10.250.43.0243.48l20.30.76.016835.4l30.250.452.4847.83l40.30.75.824034.51l50.40.758.62470.95z10.60.64.25643.01z20.60.63.628036.862.4橫向剛度計算2.4.1 梁

10、柱線剛度計算表2.2橫梁線剛度i b的計算ecn/mm2bhmmmmi0mm4lmmeci0/lnmm1.5eci0/lnmm2eci0/lnmm3.01043007008.5810960004.4410106.6610108.8810103.01042504501.310928002.0310103.0410104.0610103.01043007008.5810958004.2810106.4310108.5610103.010440075010.5010986004.4410106.6610108.8810103.01042504001.9010930001.7310102.601010

11、3.461010表2.3柱線剛度i c的計算：i=bh3/12層 次hc（mm）ec（n/mm2）bh（mmmm）ic（mm4）ecic/hc（nmm）1層42003.010460060010.810107.71101026層36003.010460060010.81010910102.4.2 各層橫向側(cè)移剛度計算 (d值法)底層邊架邊柱（4根）k=0.86c=(0.5+k)/(2+k)=0.48di1=c12ic/h2=0.86127.711010/42002=18945邊框架中柱 （24根）k=3.38/12.77=0.266c=(0.5+k)/(2+k)=0.338di2=c12ic/h

12、2 =0.3381212.771010/42002=22684中框架邊柱 （24根）k=（2.5+3.38）/12.77=0.460c=(0.5+k)/(2+k)=0.390di3=c12ic/h2 =0.3901212.771010/42002=28646中框架中柱（4根）k=（3.34+4.5）/12.77=0.614c=(0.5+k)/(2+k)=0.426di4=c12ic/h2 =0.4261212.771010/42002=26435d1=189454+2268424+2864624+264354 =836872二至六層邊框架邊柱（4根）k=（3.34+3.38）/12.77=0.

13、526c=(0.5+k)/(2+k)=0.406di5=c12ic/h2=0.4061212.771010/42002 =35270邊框架中柱（24根）k=3.34/12.77=0.262c=(0.5+k)/(2+k)=0.337di6=c12ic/h2=0.3371212.771010/42002 =29275中框架中柱（24根）k=4.52/（12.42）=0.363c=k/(2+k)=0.154di1=c12ic/h2 =0.1541212.41010/42002 =12990中框架中柱（4根）k=3.382/（12.42）=0.273c=k/(2+k)=0.120di2=c12ic/h

14、2 =0.1201212.41010/42002=10122=20245d2=352704+2927524+1299024+202454=530236由此可知，橫向框架梁的層間側(cè)移剛度為：表2.4層次123456di（n/mm）836872530236530236530236530236530236d1/d2=836872/5302360.7，故該框架為規(guī)則框架。3 重力荷載代表值的計算3.1資料準備查荷載規(guī)范可?。何菝嬗谰煤奢d標準值（上人）30厚細石混凝土保護層 220.03=0.66kn/m2 三氈四油防水層 0.4 kn/m220厚礦渣水泥找平層 14.50.02=0.29 kn/m21

15、50厚水泥蛭石保溫層 50.15=0.75 kn/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kn/m2（二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層） 合計 5.35 kn/m21-3層樓面：水磨石地面 0.65 kn/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kn/m2 合計 3.90 kn/m2屋面及樓面可變荷載標準值：上人屋面均布活荷載標準值 2.0 kn/m2樓面活荷載標準值 2.0 kn/m2屋面雪荷載標準值 sk=urs0=1.00.2=0.2 kn/m2 （式中ur為屋面積雪分布系數(shù)）梁柱

16、密度25 kn/m2蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 5.5kn/m3 圖3.1活荷載 圖3.2恒荷載3.2重力荷載代表值的計算3.2.1 第一層計算1、梁，柱計算 表3.1梁柱計算 類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度(kn/m3)體 積（m3）數(shù) 量(根)單 重（kn）總 重（kn）橫梁2800250450251.17147.83109.626000300700251.172835.7999.6縱梁3000250400251.1743.4813.925800300700251.174034.5 13808600400750251.17470.95283.8類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度

17、（kn/m3）體 積（m3）數(shù) 量(根)單 重（kn）總 重（kn）柱4200600600251.7641443.01620.142、內(nèi)外填充墻重的計算橫墻：墻厚200mm，計算長度6000mm，計算高度4200-600=3600mm。單跨體積：0.206.03.6=4.32m3單跨重量：4.325.5=23.76kn數(shù)量：18 總重：23.7618=427.68kn廁所橫墻：墻厚200mm，計算長度6000-2000=4000mm，計算高度4200-600=3600mm。體積：0.204.03.6=2.883m3重量：2.8835.5=15.84kn橫墻總重：427.68+15.84=443

18、.52kn縱墻：外墻：單個體積：（5.83.6）-（1.82.12） 0.20=2.664 m3數(shù)量：1總重：2.66415.5=14.652kn廁所外縱墻：體積：5.83.6-（1.82.12）0.20=2.664總重：2.6645.5=14.652kn樓梯間外縱墻：體積：8.63.6-（2.72.12）=19.62 m3總重19.625.5=107.91kn體積：3.03.6-1.22.4=7.92總重:7.925.5=43.56內(nèi)縱墻：單個體積：(5.83.6-1.22.12) 0.20=3.168m3單個重量：3.1685.5=17.42kn數(shù)量：2總重：170422=34.85kn廁

19、所縱墻：單個體積：0.20（3.6-0.12）4.93=4.1175m3單個重量：4.11755.5=22.6463kn數(shù)量：2總重：22.64632=45.29kn正門縱墻：總重：（3.68.6-3.33.6）0.205.5=.20.99kn縱墻總重：14.652+14.652+107.91+34.85+43.56+906.84+45.29+20.99=1188.74kn窗戶計算：（鋼框玻璃窗）：樓梯間窗：尺寸：2100 mm2700 mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：2重量：2.12.70.42=4.536 kn 辦公室窗戶：尺寸：1800mm2100mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：2重量：

20、1.82.10.42=3.024kn總重：23.04+3.024=26.06kn門重計算：木門：尺寸：1200mm2100mm=2.52 kn自重：0.15kn/m2=數(shù)量：2重量：1.22.10.152=0.756kn尺寸：900mm2100mm自重：0.15 kn/m2數(shù)量：2重量：0.92.10.152=0.567玻璃門：尺寸：3300mm3600mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：1重量：3.63.30.41=4.752kn尺寸：1200mm2400mm自重：0.4 kn/m2數(shù)量：2重量：1.22.40.42=2.31kn總重：1.728+0.567+25.92+10.08=38.295

21、kn樓板恒載、活載計算：（樓梯間按樓板計算）：面積：46.7614+115.63+30.24=786.24m2恒載：3.95786.24=3105.648kn活載：2.0786.24=1572.48kn由以上計算可知，一層重力荷載代表值為g1=g 恒+0.5g活=（497.25+38.25）1.05+（819+63）1.05+151.05+463.589+1317.0466+41.832+15.24+（3105.648+1572.48）0.5=9682.74kn注：梁柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.05。3.2.2 第二層1、梁、柱橫梁：300mm700mm 29.25kn28

22、根=819.0kn縱梁： 819+63=882kn柱： 表3.2 類別計算高度（mm）截 面（mm）密 度（kn/m3）體 積（m3）數(shù) 量（根）單 重（kn）總 重（kn）柱3600600600251.525643.042408.56內(nèi)外填充墻重的計算：橫墻總重：463.5895kn縱墻：比較第二層縱墻與第一層的區(qū)別有：大廳設置，一層有玻璃門，比較異同后，可得第二層縱墻總重為：1317.0466+（3.06.55-21.82.1）0.245.5-3.9+（1.56.55-1.51.2）0.245.5+（1.53.55-1.51.2）0.245.5=1317.0466+15.9588-3.9+

23、10.593+4.653=1344.3514kn窗戶計算（鋁合金玻璃窗）：木門：尺寸：1200mm2100mm=2.52 kn自重：0.15kn/m2=數(shù)量：2重量：1.22.10.152=0.756kn尺寸：900mm2100mm自重：0.15 kn/m2數(shù)量：2重量：0.92.10.152=0.567玻璃門：尺寸：3300mm3600mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：1重量：3.63.30.41=4.752kn尺寸：1200mm2400mm自重：0.4 kn/m2數(shù)量：2重量：1.22.40.42=2.31kn總重：1.728+0.567+25.92+10.08=38.295kn樓梯間窗：

24、尺寸：2100 mm2700 mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：2重量：2.12.70.42=4.536 kn 辦公室窗戶尺寸：尺寸：1800mm2100mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：2重量：1.82.10.42=3.024kn總重：23.04+3.024=26.06k門重計算：木門：尺寸：1200mm2100mm=2.52 kn自重：0.15kn/m2=數(shù)量：2重量：1.22.10.152=0.756kn尺寸：900mm2100mm自重：0.15 kn/m2數(shù)量：2重量：0.92.10.152=0.567玻璃門：尺寸：3300mm3600mm自重：0.4kn/m2數(shù)量：1重量：3.63.30

25、.41=4.752kn尺寸：1200mm2400mm自重：0.4 kn/m2數(shù)量：2重量：1.22.40.42=2.31kn總重：1.728+0.56+25.92+10.08=38.25kn樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板計算）：面積：786.24+11.166.96=862.85m2恒載：3.95862.85=3408.26kn活載：2.0862.85=1725.70kn由以上計算可知，二層重力荷載代表值為g2=g 恒+0.5g活=（526.5+38.25）1.05+88211.05+463.5895+1344.3514+46.368+11.772+（3408.26+1725.70）0.5=

26、9934.672kn注：梁柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)1.05。3.2.3 第三層，第四層,第五層計算比較其與第二層的異同，可得三五層重力荷載代表值為：g3-4=9910.1918-10.593-4.653+（3.010.1-21.22.4）0.245.5=9957.841kn3.2.4 頂端重力荷載代表值的計算橫梁：29.252=58.5kn縱梁：15.752=31.5kn柱：38.0254=152.1kn 橫墻：25.742=51.48kn縱墻：（3.03.6 -1.22.4）0.245.5+（3.03.6-1.82.1）0.245.5=20.24kn木門：1.22.40.

27、15=0.43kn窗：1.82.10.4=1.512kn樓板恒載、活載計算：面積：5.86=34.8m2恒載：34.85.35=186.18kn活載：34.82.0=60.48kn雪載：30.240.2=6.96kn由以上計算可知，頂端重力荷載代表值為g5=g 恒+0.5g活=58.5+31.5+51.48+19.32+152.1+0.43+1.512+186.18+60.48+6.96 0.5=564.98kn集中于各樓層標高處的重力荷載代表值g i的計算結果如下圖所示：；圖3.34荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側(cè)移計算4.1橫向自振周期的計算橫向自振周期的計算采用結構頂點的假想位移法。所有位移

28、的單位為毫米floor : 層號tower : 塔號jmax : 最大位移對應的節(jié)點號jmaxd : 最大層間位移對應的節(jié)點號max-(z) : 節(jié)點的最大豎向位移h : 層高max-(x)，max-(y) : x,y方向的節(jié)點最大位移max-dx ，max-dy : x,y方向的最大層間位移ave-dx ，ave-dy : x,y方向的平均層間位移ratio-(x),ratio-(y): 最大位移與層平均位移的比值ratio-dx,ratio-dy : 最大層間位移與平均層間位移的比值max-dx/h，max-dy/h : x,y方向的最大層間位移角x-disp，y-disp，z-disp:

29、節(jié)點x,y,z方向的位移= 工況 1 = x 方向地震力作用下的樓層最大位移floor tower jmax max-(x) ave-(x) ratio-(x) h jmaxd max-dx ave-dx ratio-dx max-dx/h 6 1 321 6.56 6.53 1.00 3600. 321 0.54 0.54 1.01 1/6611. 5 1 272 6.06 6.04 1.00 3600. 272 0.87 0.86 1.00 1/4160. 4 1 215 5.25 5.23 1.00 3600. 215 1.13 1.13 1.00 1/3179. 3 1 166 4.1

30、5 4.14 1.00 3600. 166 1.34 1.34 1.00 1/2685. 2 1 109 2.83 2.82 1.00 3600. 109 1.49 1.46 1.02 1/2421. 1 1 60 1.36 1.35 1.01 4200. 60 1.36 1.35 1.01 1/3083.x方向最大值層間位移角: 1/2421.= 工況 2 = y 方向地震力作用下的樓層最大位移 floor tower jmax max-(y) ave-(y) ratio-(y) h jmaxd max-dy ave-dy ratio-dy max-dy/h 6 1 366 9.42 7.9

31、2 1.19 3600. 366 0.92 0.77 1.19 1/3916. 5 1 313 8.59 7.21 1.19 3600. 313 1.36 1.14 1.19 1/2656. 4 1 260 7.33 6.15 1.19 3600. 260 1.70 1.43 1.19 1/2118. 3 1 207 5.69 4.77 1.19 3600. 207 1.95 1.64 1.19 1/1844. 2 1 154 3.77 3.16 1.19 3600. 154 2.06 1.73 1.19 1/1750. 1 1 101 1.72 1.44 1.20 4200. 101 1.7

32、2 1.44 1.20 1/2445. y方向最大值層間位移角: 1/1750.= 工況 3 = x 方向風荷載作用下的樓層最大位移 floor tower jmax max-(x) ave-(x) ratio-(x) h jmaxd max-dx ave-dx ratio-dx max-dx/h 6 1 318 0.54 0.54 1.00 3600. 321 0.03 0.03 1.01 1/9999. 5 1 265 0.51 0.51 1.00 3600. 265 0.06 0.06 1.01 1/9999. 4 1 212 0.45 0.45 1.00 3600. 212 0.09

33、0.08 1.01 1/9999. 3 1 159 0.37 0.37 1.00 3600. 159 0.11 0.11 1.01 1/9999. 2 1 106 0.26 0.26 1.00 3600. 109 0.13 0.13 1.01 1/9999. 1 1 53 0.13 0.13 1.01 4200. 53 0.13 0.13 1.01 1/9999. x方向最大值層間位移角: 1/9999. = 工況 4 = y 方向風荷載作用下的樓層最大位移 floor tower jmax max-(y) ave-(y) ratio-(y) h jmaxd max-dy ave-dy rat

34、io-dy max-dy/h 6 1 366 3.69 3.44 1.07 3600. 366 0.27 0.25 1.07 1/9999. 5 1 313 3.42 3.19 1.07 3600. 313 0.44 0.41 1.07 1/8217. 4 1 260 2.98 2.78 1.07 3600. 260 0.61 0.57 1.07 1/5930. 3 1 207 2.37 2.21 1.07 3600. 207 0.76 0.70 1.07 1/4762. 2 1 154 1.62 1.51 1.07 3600. 154 0.85 0.80 1.07 1/4214. 1 1 1

35、01 0.76 0.71 1.08 4200. 101 0.76 0.71 1.08 1/5499. y方向最大值層間位移角: 1/4214.= 工況 5 = 豎向恒載作用下的樓層最大位移 floor tower jmax max-(z) 6 1 344 -0.52 5 1 290 -0.78 4 1 237 -0.90 3 1 184 -0.90 2 1 131 -0.76 1 1 78 -0.49 = 工況 6 = 豎向活載作用下的樓層最大位移floor tower jmax max-(z)6 1 343 -0.455 1 290 -0.434 1 237 -0.393 1 184 -0.

36、332 1 131 -0.251 1 78 -0.144.2地震作用及樓層地震剪力的計算慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、x,y 方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù) 振型號 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動系數(shù) (x+y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 0.7941 89.81 0.95 ( 0.00+0.95 ) 0.05 2 0.7136 114.33 0.06 ( 0.01+0.05 ) 0.94 3 0.6833 1.18 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01 4 0.2473 89.71 0.94 ( 0.00+0.94 ) 0.06 5 0.2230 128.29 0.09 ( 0.04+0.06 ) 0.91

37、6 0.2178 2.42 0.97 ( 0.96+0.00 ) 0.03 7 0.1324 89.44 0.93 ( 0.00+0.93 ) 0.07 8 0.1215 174.45 0.91 ( 0.90+0.01 ) 0.09 9 0.1197 37.97 0.16 ( 0.10+0.06 ) 0.84 10 0.0848 88.97 0.92 ( 0.00+0.92 ) 0.08 11 0.0800 177.34 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01 12 0.0770 68.84 0.09 ( 0.01+0.08 ) 0.91 13 0.0608 87.98 0.92 ( 0.00+0.92 ) 0