綜合辦公樓的結構計算書

⑨人//警士孝

本科畢業(yè)設計說明書

題目:浙江臨海蒼山科研綜合樓設計

院（部）：土木工程學院

專業(yè)：土木工程______________

班級：土木047

姓名：程靜家________________

學號：20040721013

指導教師：史向榮趙福順賈強

完成日期：2008年7月5日

11錄:

摘要.........................................................II

前言.........................................................IV

第一章建筑設計方案............................................1

1.1工程地質(zhì)條件................................................1

1.2主要建筑做法...............................................2

1.3建筑截面選型、平面布置及構件截面初估...................2

第二章結構設計方案............................................4

2.1確定計算簡圖................................................4

2.2統(tǒng)計荷載：..................................................5

2.3風載作用下側(cè)移的驗算.....................................11

2.4內(nèi)力計算....................................................12

2.5內(nèi)力組合....................................................33

2.6截面設計與配筋計算........................................49

第三章施工組織設計...........................................75

3.1工程概況....................................................75

3.2施工方案...................................................76

3.3主體工程施工...............................................78

3.4施工現(xiàn)場的平面布置圖.....................................81

3.5工程措施....................................................82

3.6編制依據(jù)....................................................86

附表定額計算人工及工日.......................................88

結論...........................................................92

謝辭...........................................................94

參考文獻.......................................................95

山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

摘要

本論文綜合運用所學的專業(yè)知識，根據(jù)設計任務書的要求進行了鋼筋混凝土結構辦公樓

的建筑設計、結構設計。

設計過程遵循先建筑后結構再基礎的順序進行。建筑設計，依據(jù)建筑總體規(guī)劃要求、建

筑用地條件和基地周邊的環(huán)境特點，首先設計建筑平面，其次進行立面造型、剖面設計。建

筑設計應滿足使用功能和造型藝術的要求，并適應未來發(fā)展與靈活改造的需要。

結構設計密切聯(lián)系建筑設計，以現(xiàn)行的有關規(guī)范為依據(jù)，主要包括結構選型及結構布置、

確定計算簡圖及計算單元、荷載計算、側(cè)移控制、內(nèi)力組合、構件設計、樓梯設計、基礎設

計等內(nèi)容。本工程采用鋼筋混凝土結構框架結構體系（橫向承重），選擇了有代表性的一根

框架進行計算。對于豎向荷載作用采用彎矩二次分配法，水平荷載作用采用D值法。設計計

算整個過程中綜合考慮了技術經(jīng)濟指標和施工工業(yè)化的要求，由于本工程位于6度抗震設防

區(qū)，所以計算時不考慮抗震要求。

施工組織設計主要包括施工準備工作、施工部署、主要項目的施工方法以及技術質(zhì)量、

安全生產(chǎn)、文明施工方面的一系列措施。

關鍵詞：建筑設計結構設計

施工組織設計荷載計算

山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

ABSTRACT

Thisthesisusestheprofessionalknowledgesyntheticallyaccordingtotherequestofthedesign

program.Thedesignoftheofficebuildingincludesarchitecturaldesign,structuraldesignand

constructionmanagementdesign.

Thedesignprocessfollowstheorder:firstly,architecturaldesign;secondly,structuraldesign;

lastly,thefoundationdesign.Thearchitecturaldesign,accordingtothemasterplanofthebuilding,

thesitecondition,peripheralurbanenvironment,andcharacteristicofthebasedesignthebuilding

plainatfirst.Theelevationdesigniscarriedonsecondly,consideringbuildingclassifyandfire

prevention.Thearchitecturaldesignshouldmeettheneedsofthefunctionalrequirement,theuse

requirementanddevelopmentandflexibletransformationinthefuture.

Structuraldesignmaintainsclosetieswiththearchitecturaldesign,whichisbasedoncurrent

relevantcodes.Itincludesthestructurestyle,thepreliminaryestimationforthestructuralmembers,

confirmationofthesketchandunitforcalculation,sidewaycontrol,loadcalculation,component

design,slab-stairsdesign,flooroverlaydesignandfoundationdesign.Thisprojectadopts

cast-in-placereinforcedconcretestructure(transversebearing),whichhaschosenarepresentative

frametocalculate.Verticalloadfunctionadoptsmomentdistributionmethod,levelloadfunction

adoptsDvaluemethod,andseismicloadfunctionadoptsequivalentbaseshearmethod.Duringthe

designprocessearthquake-resistantdesign,technicaleconomyindexandconstructionindustrialized

requestaresyntheticallyconsidered.

Constructionmanagementdesignincludesthepreparationofconstruction,construction

schedule,themainconstructionmethodandaseriesofmeasuresfortechnologicalquality,safetyin

productionandcivilizationconstruction.

Keywords:Architecturaldesign,Structuraldesign,

Constructionmanagementdesign,Loadcalculation

in

山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

刖5

結構設計是土木工程畢業(yè)設計的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學習階段，是深化、拓寬、綜

合教學的重要過程,是對大學期間所學專業(yè)知識的全面總結。

本組畢業(yè)設計題目為《浙江臨海蒼山科研綜合樓設計》。在結構前期，我復習了《結構

力學》、《土力學與基礎工程》、《混凝土結構》、《建筑結構抗震設計》等知識，并借閱

了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》、《砌體規(guī)范》、《地基基礎規(guī)范》等規(guī)

范。在網(wǎng)上搜集了不少資料?，并做了筆記。在結構設計中期，我們通過所學的基本理論、專

業(yè)知識和基本技能進行計算和分析。在結構設計后期，主要進行設計手稿的電腦輸入和PKPM

計算出圖（并有一張手畫基礎圖），并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在

此表示衷心的感謝。結構設計的六周里，在指導老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設計計算、

以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高

了綜合分析、解決問題的能力。在進行內(nèi)力組合的計算時，進一步了解了Excel；在繪圖時熟

練掌握了AutoCAD,PKPM等專業(yè)軟件。以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設計的目的與要

求。框架結構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。

由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。

本工程為浙江臨海蒼山科研綜合樓設計，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，縱橫雙向框架

承重。根據(jù)規(guī)劃及房屋使用要求采用七層的結構，層高為3.9m。建筑平面布置，剖面布置及

各節(jié)點樣圖詳見建筑圖。

IV

山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

第一章建筑設計方案

1.1工程地質(zhì)條件

1.1.1氣象條件

基本風壓：0.9KN/W2,基本雪壓：0.6KN/m2

1.1.2抗震設防

7度抗震

1.1.3地質(zhì)資料

（1）第一層填土，不宜做為天然地基土，建議全部挖除。

（2）

層土壤重度/層底深度H

土層名稱幾（即。）Es(Mpa)

號

（KN/加③）（m）

1填土

黃土狀粉質(zhì)粘

21404.118.00.8

±

粉質(zhì)粘土（

孔隙比

3e=0.861,1909.418.42.5

液性指數(shù)

IL=-0.02）

粘土（孔隙比

e=0.948,

422010.018.03.5

液性指數(shù)

IL=-0.21）

6粗礫砂24020.018.54.5

7碎石250155.8

1

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8中風化灰?guī)r200010

(3)采用天然地基是較適宜的方案，建議以第四層粘土作為主體結構的地基持力層。

(4)基坑開挖時，建議基坑允許坡度值為1:0.35。

(5)根據(jù)波速實驗及地脈動測試結果，該建筑場地為H類中硬場地。

(6)勘察期間，測得場地地下水靜止水位埋深為10.20T0.90m,可不考慮水質(zhì)對基礎

混凝土的侵蝕性。

(7)地區(qū)地震基本烈度為6度。最大凍土深度按0.50m考慮。

1.1.4設計標高

室內(nèi)設計標高±0.00，室內(nèi)外高差600mm

1.1.5活荷載標準值

活荷載：樓面活荷載標準值為2.0KN///,走廊、門廳活荷載標準值為2.5KN/m2,樓梯

22

活荷載采用3.5KN/m,屋面采用不上人屋面均布活荷載標準值為0.5KN/Wo

1.2主要建筑做法

主要建筑做法說明見建筑做法總說明。

門窗做法：門均為鋁合金門，窗均為鋁合金窗，門窗尺寸見建筑做法總說明：門窗表

1.3建筑結構選型、平面布置及構件截面初估

L3.1結構選型

本工程是浙江臨海蒼山科研綜合樓設計，建筑面積為5733m)層數(shù)為7層，根據(jù)使用要

求采用框架結構，樓面采用現(xiàn)澆板，框架梁、柱為現(xiàn)澆整體構件，基礎采用鋼筋混凝土柱下

獨立基礎。

1.3.2框架結構平面布置

框架結構平面布置如下圖：

2

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1.3.3構件截面初估

1)框架梁1截面尺寸的確定：

高h:(1/8—1/12)L取h=600mm

寬b:(1/3—1/2)h取b=300mm

框架梁2截面尺寸的確定：取h=400mmb=250mm

2)次梁截面尺寸的確定：

高h:(1/12-1/18)L取h=450廊

寬b:(l/3-l/2)h取b=250mm

3)框架柱截面的初步估定：

14X7X7-2+6-6X(3.0+0.9)

中柱截面尺寸的確定：A=a-=-----------------------=0.29m2

/ex0.9x1000

取bXh=500mmX600mm,為計算簡便，邊柱中柱尺寸取相同。

3

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第二章結構設計方案

2.1確定計算簡圖

2-7層層高均為3.9m,1層層高為3.9+0.6+1.9=6.4m

框架梁線剛度的計算：考慮板對梁的翼緣作用取/=2/。

O.3xO.63x2

.一EI_12_1.8x10-3

/1———七

h6.61.1

0.25X0.43X2

Ex

..EIn0.016r

LL

l21.810.8

.0.3X0.63X2

FJEx———

i..=—=---------盛----=1.8X10-3E

"/46.0

2-7層柱線剛度

0.5X08

#「義123108

clc3.946.8

底層柱線剛度：

0.5x0.63

0108

:1^-￡

'底/(■底6.476.8

相對線剛度I-=筆巴懸醞=0.71

46.8

...,0.016￡1

=----------x-----——=0.64

121310.80.108￡

46.8

4

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"=L8x*忌甌

=0.78

46.8

0.108E1

----------x------------=0.61

76.80.108￡

46.8

2.2統(tǒng)計荷載:

2.2.1恒載標準值統(tǒng)計

（1）屋面

20厚1:3水泥砂漿打底0.02X20=0.4KN/m2

2厚合成高分子防水層10X0.002=0.IKN/m2

40厚噴涂硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯保溫層0.03X25=0.75KN/m2

100厚憎水膨脹珍珠巖保溫層0.5X0.04=0.02KN/m2

20厚1:3水泥砂漿0.02X20=0.4KN/m2

卷材防水層0.05KN/m2

1：8水泥膨脹珍珠巖40厚15X0.15=2.25KN/m2

現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板0.09X25=2.25KN/m2

]0厚混合砂漿抹灰層0.01X17=0.17KN/rtf

合計5.56KN/m2

（2）標準層樓面

20厚磨光大理石板0.02X28=0.56KN/m2

20厚1:2水泥砂漿0.02X20=0.4KN/m2

60厚CL7.5陶?；炷?.06X19.5=1.17KN/m2

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.09X25=2.25KN/ID2

10厚混合砂漿抹灰層0.01X17=0.17KN/nr

合計4.55KN/m2

（3）標準層樓面走廊荷載:

20厚磨光大理石板0.02X28=0.56KN/m2

20厚1:2水泥砂漿0.02X20=0.4KN/m2

60厚CL7.5陶?；炷?.06X19.5=1.17KN/O12

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.08X25=2.OOKN/m2

5

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10厚混合砂漿抹灰層0.01x17=0.17KN/nf

合計4.30KN/m!

(4)梁自重：bXh=300mmX600mm

梁自重(0.6-0,09)X25X0,3=3.83KN/m

10厚混合砂漿抹灰層(0.6-0.09)><2X0.01X17=0.17KN/m

合計4.00KN/m

梁自重：bXh=250mmX450mm

梁自重(0.45-0.09)X25X0.25=2.25KN/m

10厚混合砂漿抹灰層(045-0.09)X2X0.01X17=0.12KN/m

合計2.37KN/m

梁自重：bXh=250mmX400mm

梁自重(0.4-0.08)X25X0.25=2.00KN/m

10厚混合砂漿抹灰層(040-0.08)X2X0.01X17=0.llKN/m

合計2.11KN/m

(5)柱自重：bXh=500mmX600mm

柱自重0.5X0.6X25=7.50KN/m

10厚混合砂漿抹灰層0.5><06X001X17=0.34KN/m

合計7.84KN/m

(6)外縱墻自重：

標準層：

加氣混凝土砌塊自重

[(5.4-0.5)x(3.9-0.6)-3.6x2.4]x0.24x5.5.…

-------------------------------------------------------------------=Z.OJKN/tn

5.4-0.5

鋁合金窗36x2.4x0.35=^KNIm

5.4-0.5

陶瓷錦磚外墻面"0.5）出；言二=0.77KN/m

.k什“r+nj?+=[(5.4-0.5)x(3.9-0.6)-3.6x2.4]x0.5八__八.

麻刀石抹灰內(nèi)墻面------------------------------=0.77KN/團

5.4-0.5

合計4.19KN/m

6

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底層：

加氣混凝土砌塊自重

[(5.4-0.5)x(6.4-0.6-0.4)—3.6x2.4]x0.24x5.5_4幼小/巾

5.4-0.5—'m

鋁合金窗(2.1-0.3卜2x1.2x0.35=。臺IKN/m

5.4-0.5

陶瓷錦磚外墻面1(5.4二0.5)x3.9-3.6二2.4]x0.5=「(HKNIm

5.4-0.5

-+-r+iIstzTS；[(5.4—0.5)x(3.9—0.6)—3.6X2.4]X0.5

麻刀石抹灰內(nèi)墻面----------------------------=0.11KN/m

54-D5

合計7.26KN/m

（7）內(nèi)縱墻自重

標準層

加氣混凝土砌塊自重

[(5.4-0.5)x(3.9-0.6-1.2)+(1.8-0.5)x1.2]x0.24x5.5,“?一

------------------------------------------------------------------------------------=3.19KN/m

5.4-0.5

(2.1-0.3)x2xl.2x0.35…，八一

鋁合金窗

5.4-0.5

[(5.4-0.5)x(3.9-0.6-1.2)+(1.8-0.5)x1.2]x0.5x23

麻刀石抹灰內(nèi)墻面--------------------------------------------------------------------------------=2A2KN/m

5.4-0.5

合計5.92KN/m

底層

加氣混凝土砌塊自重

[(5.4-0.5)x(6.4-0.6-0.4)+(2.1-0.3)x2x1.2]x0.24x5.5

=5.96KN/m

5.4-0.5

(2.1-03)x2x1.2x0.35

鋁合金窗---------------------=0.31KN/m

5.4-0.5

[(5.4-0.5)x(3.9-0.6-1.2)+(1.8-0.5)x1.2]x0.5x2、……

麻刀石抹灰內(nèi)墻面------------------------------------------------------------------=2A2KNIm

5.4-0.5

合計8.69KN/m

（8）女兒墻自重

女兒墻自重0.8X0.24X18=3.46KN/m

壓頂自重0.06X0.30X25=0.45KN/m

1

_____________________________山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

陶瓷錦磚外墻面_______________0.5X0.9+0.5X0.3=1.05KN/n?

合計4.96KN/m

（9）欄桿自重0.25X0.4X25+0.24X1.2X18=7.68KN/m

2.2.2活荷載標準值計算:

（1）屋面和樓面活載標準值:

不上人屋面0.5KN/m2

樓面：辦公室2.OKN/m2

走廊、衛(wèi)生間、樓梯間2.5KN/m2

(2)雪荷載：So=O6KN/m?

sK==1.Ox0.6=0.6K八

974劇器也［143,9443.0$^193.6419.01?3.42

2.2.3豎向荷載下框架受荷總圖

84K115.0?’0.4670.46111.3481.10

（1）恒載標準值計算lull或嬴山弱11強1

梁上的荷載：

84.7J115,0?：'0.4670,4>11..3481.10

屋面?AB、CD跨梁上的均布荷載為uiuL品溫uiJ黜1.1副端遍皿nnl

5.56X2.7+4.00=19.01KN/m84.7(115.0=F0,4670.4i111.34si.io

標準層:AB、CD跨梁上的均布荷載為4.55皿皿血皿皿］叁I1副皿皿皿國nl

X2.7+4.00=12.29KN/m84.7(115.02ro,4670.4i111.3481.10

Trmrr^mrJI12.11箔1M山11

Bl/B、3/BC跨梁上的均布荷載均為U331血1Im皿皿皿皿1

211KN/m84,7?115鹿r0,4670.4i11..3481.10

____絲___12.11112.1112.29I

柱上的荷載：

傳到A柱上的荷載：84.7112.29n5.K”'產(chǎn)；二；,yRJ'’?'：1.10

屋面：

5.56x2.7x3.3+8%x5452.7,6力(1如3

MM

標準層：(4.00+4.19)X

5.4+40.56=84.78KN

傳到B柱上的荷載:

頂層：5.56X2.7X3.0+9.00X5.4=93.64KN

標準層：(4.00+3.87+5.92)X5.4+40.56=115.02KN

8

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傳到1/B柱上的荷載:

124

屋面:+7.37x5.4=43.94KN

3

第三匚匕層：+11.55x5.4=70A6KN

3

,一二4.3x0.9x2.1+10.19+16.13,,,..?

第一層:-------------------------+11.5n0x5.4=73.58KN

3

傳到3/B柱上的荷載：

124

屋面：-^-+7.37x5.4=43.94^

3

_?24.26

第二七層：-----+11.55x5.4=70.46^

3

第二層:4.3><°.9、2.1+10.19+電13+1L5()x5.4=73.58KN

3

傳到C柱上的荷載:

屋面：5.56X2.7X3.0+9.0X5.4=93.64KN

標準層:

13.79X5.4+36.87=111.34KN

5.351LG2g刃3.677.79心ps

4an

傳到D柱上的荷載：?Tie

屋面：17華j29.9.，12.7222L6.20

5.40

45.04+8.96X5.4=93.42KN1

標準層：17普3.73;35L6.￡0

5.40叩54D

111

8.19X5.4+36.87=81.10KNI?*ie

傳到底層上的的恒荷載：17S3299,i2.72：3516.2。

5.4015-4DI

A、C柱：1I■"itI

(2.5+4.35)X5.4=36.99KN17J0EE9.9?i9.79a135l"Q

5.4Q|5”

I1I

B、D柱：

(2.5+8.69)X5.4=60.43KN17J9S299，：3.732￡13562Q

5.405/4D

1!1

(2)活荷載標準值計算：J

17J0S29,9?13.73a1G616.20

5.4Q5401

41

AB跨梁:屋面：1.62KN/m樓面:1

5.40KN/m

CD跨梁：屋面:1.62KN/m樓面:

zW7zW7

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5.40KN/m

傳到A柱上的荷載：

屋面：0.6X2.7X3.3=5.35KN

標準層：2.7X2.0X3.3=17.82KN

傳到B柱上的荷載：

屋面：5.35+0.54X5.4=8.27KN

標準層：

2.25X5.4+17.82=29.97KN

傳到C柱上的荷載：

屋面:2.7X0.6X3.0+0.54X5.4=7.78KN

標準層：2.7X2.0X3.0+2.25X5.4=28.35KN

傳到D柱上的荷載：

屋面:4.86KN

標準層:16.20KN

傳到1/B、1/C柱上的荷載:

227

屋面：一+0.54x5.4=3.67KN

3

473

標準層：*+2.25x5.4=13.73KN

3

945

二層：—+2.25x5.4=15.30A：7V

3

2.2.4、風荷載計算：

作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值:

+2

wk-jB.^xw0(hj^j)~基本風壓：w0=0.9KN/m

B=5.4m,一層層高為4.5m,標準層層高均為3.9m0

集中風荷載標準值：

離地高度

0z%

z/m%%

27.91.380.9581.410.80.93.929.50

241.320.8111.360.80.93.927.22

20.11.250.591.280.80.93.924.26

16.21.170.4121.210.80.93.921.47

12.31.060.2631.150.80.93.918.48

10

山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

8.410.1321.080.80.93.917.64

4.510.0561.030.80.91.59.01

H2

=0.25+0.53x10-30.41sH=28.8mB=20.9m

WQT；=0.15查表7.4.3得：g=1.26（脈動增大系數(shù)）

H

-=1.38查表7.4.4.3得：v=0.468(脈動影響系數(shù))

B

c,,1.26x0.468。

尸Z=1+z=1+----------------

〃z〃z

2.3風載作用下側(cè)移的驗算

2.3.1側(cè)移剛度D

橫向2-7層D值的計算：

構件名稱K認KD=ai^(KN/tn)

K=-----a=cc

2+Kh"

A軸柱0.7880.28313911

B軸柱1.5000.42921089

1/B軸柱0.7110.26212879

3/B軸柱0.7110.26212879

C軸柱1.5800.44121678

D軸柱0.8670.30214846

橫向底層D值的計算:

構件名稱KM0.5+KD=ai*(KN/M

K=-----a—cc

c2+K

A軸柱1.1640.52613150

B軸柱2.2300.64516125

1/B軸柱1.0500.50812700

3/B軸柱1.0500.50812700

C軸柱2.3300.65416350

D軸柱1.2800.54313575

2.3.2側(cè)移驗算

水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計算

左風載作用下框架側(cè)移計算:

11

山東建筑大學畢業(yè)設計說明書

層數(shù)wJKN

VJKN￡D(KNIm)Aw./m~h~

1

729.529.5478790.00062

6330

1

627.2256.72478790.00118

3292

1

524.2680.98478790.00169

2306

1

421.47102.45478790.00214

1823

1

318.48120.93478790.00253

1554

1

217.64138.57478790.00289

1348

1

19.01147.58419750.00352

1820

層間側(cè)移最大值」一V二一（滿足）

1820667

在左風載作用下滿足條件，則在右風載作用下層間側(cè)移也滿足條件。

2.4內(nèi)力計算

2.4.1豎向荷載利用彎矩分配法進行計算

頂層：(恒載作用下)

1,

=——X19.01X6.62=—69.01KNJ”

.78712

I,

MB7A7=—X19.01X6.62=69.01KM機

M,/=--x2.11xl.82=-Q.51KN.rn

町%712

1,

M=—x2.11xl,82=Q.51KN.m

12

SA7A6=4x0.9x1。=3.6

SA1[}1=4x0.71=2.84

SB7A7=4x0.71=2.84S"仙=4x0.64=2.56

ZB!87

SB7B6=3.65__./=4x0.64=2.56S=3.6

B7/M