某四层办公楼结构设计混凝土框架结构课程设计7380300

建筑工程学院混凝土结构课程设计项目名称: 某四层办公楼结构设计目录一设计任务书-（1）二.结构计算书-（2）1。结构布置-(）2.计算简图-(2)3。荷载计算 -(3)（1)恒荷载-(）（）活荷载-(5）(）风荷载-（6)4。内力分析-（7）（）恒荷载作用下的内力计算-（7）(2)活荷载作用下的内力计算-（）（3）风荷载作用下的内力计算-(14）.内力组合-（16)6.截面设计-（17） （1）梁的设计-()（2）柱的设计-(26)三。设计图纸(一）梁柱配筋施工图-（29)（二)各截面配筋详图-（30）附：柱钢筋表-（31） 梁钢筋表-（3）附录-（32）致谢-（3）34 / 37一、某四层办公楼混凝土框架结构设计任务书设计资料设计标高:室内设计标高+0.0相当绝对标高4.400米，室内外高差60m。墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙,用M5混合砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20m,内外涂料两度.外粉刷为1:3水泥砂浆底，厚2mm，陶瓷锦砖贴面。楼面：楼板顶面为2mm厚水泥砂浆找平,m厚1：2水泥砂浆加“18胶水找色粉面层，板底为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂料两度.屋面：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100，2自两侧檐口向中间找坡）,1：2水泥沙浆找平层厚20m,二毡三油防水层，撒绿豆沙保护。门窗做法:门厅处为铝合金门窗,其他均为木门钢窗。地质资料:三类建筑场地.基本风压w0=0。55knm2,地面粗糙度属于类。1） 活荷载：屋顶活荷载2kn/m2，(不上人屋顶活荷载0.kn/m2）办公楼楼面活荷载标准值2。0nm2，走廊.楼梯活荷载标准值。KN/m2。设计第7榀横向框架,标准层建筑平面。柱网平面布置如下图所示柱的线刚度为建筑平面图建筑剖面图建筑剖面图二、某四层办公楼混凝土框架结构设计计算书1。结构平面布置边跨(AB C跨）梁:取=1/12*L112*600=50m,取=250mm.中跨(BC跨）梁：取=00m，b=250mm.边柱（A轴 D轴）连系梁，取bh=20m500mm；中柱（B轴，轴）连系梁，取b2m00m;柱截面均为bh=300mm*45m，现浇楼板厚0mm。结构计算简图如图1。根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.3m.各梁柱构件的线刚度经计算后列于图.其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取=2(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯矩)。AB、CD跨梁： i21/20。25050/。0 =8.6810(-6) 跨梁： i2*1/120.5*（0。3)/2=10.10（4) 上部各层柱： =EC*120.30（0。453）/3。2=7.12*10(-4）底层柱： i=EC1/1*0.3*(。43)/4。=5.30*10(4)2。计算简图 结构平面布置图结构计算简图荷载计算1)恒荷载（1）屋面荷载A 二毡三油防水层 0.5knm2厚：2水泥沙浆找平 022=0.4kn/m10厚1厚（2100找坡）膨胀珍珠岩 (0.1+0.14）/=84kn/m2100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kn215厚纸筋灰抹底 0。051=0.n/m2合计 .3knm2边跨(A CD）框架梁自重 0.2505025=3。1kn/m梁侧粉刷 2（00.1）0017=0。27 n/m中跨(C）框架梁自重 0.25042= n梁侧粉刷 2（-01)0。2*17。2kN因此作用在屋顶框架梁上的线荷载为：g4b1=g41=34 k/m g4bc127 kn/g4ab=g4cd2=4。33.9=68 /mgbc=10。83knm楼面框架梁线荷载标准值20厚水泥沙浆面层 0。025200.50kn/m2100厚现浇钢筋混凝土楼板 0。102=。5 kn/2厚纸筋灰石灰抹面 0151=.2 kn/m2 楼面荷载3.24 nm2边跨框架梁及梁侧粉刷 。kn/边跨填充墙自重 0。4(3。2-.5)11.31km墙面粉刷 （32-5)0.01=4kn/m边跨框架梁及梁侧粉刷 2.k因此作用在中间层框架上的线荷载为gb1=gcd1=1.55kn/mgbc1=。 kn/mgab2=632kn/mgcd2=12。4 kn/mbc=8.1 kn/m C屋面框架节点集中荷载标准值边跨连系梁自重 0.20。53925=119K梁侧粉刷 0.02(.500.10)39=1。06 KN1米高女儿墙自重 139219=17KN墙侧粉刷 10.02.97=2.65KN连系梁传来屋面自重 053.9.5.9398=15.1KN顶层边节点集中荷载 G4=G4D481中柱连系梁自重 0。50.40325=。7K梁侧粉刷 。(0。0.1）3.917=0.80连系梁传来屋面自重 05（39+。92。）.253.98=13.1K 531。95398=15.13K顶点中节点集中荷载 G4B=GC=3.6KND楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 12.9KN粉刷 1。06KN钢窗自重 2.43KN窗下墙体自重 14.77KN粉刷 20。20.9617=2.20窗边墙体自重 0。60（3。1。4）。4*19 492kN 粉刷 0.7KN框架柱自重 。30.453225=10。8KN粉刷 。83217=0.8 KN连系梁传来楼面自重 053.90。5。93.2412。KN中间层边节点集中荷载 =GD=62.2中柱连系梁自重 9。75KN粉刷 80KN内纵墙自重 3。(.4）0419=45.96K粉刷 6(.20.）2。01=6。85N扣除门洞重 2.10(.24-0.2）=-10。58K框架柱自重 1.8K粉刷 0。85KN连系梁传来楼面自重 .73KN .K中间层中节点集中荷载 GB=G=87。48KN恒荷载作用下的结构计算简图(）2)活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图(）图中各荷载计算如下P4B =D=0.3.=1.95/P4C0。52。1.25K/mP4=P4=053.90。53。9*0.5=。90NP4B=C05*（.9+。92。5)*1.250+0.25*。93.356NAB=PCD=。9=.8 KN/mB=.5。5=625 KNmPAPD=0253.9。02.0=。 KP=PC=1。79 3）风荷载风荷载标准值计算公式因为高度小于0米，可取 =.;对于矩形截面 =1。3; 可查荷载规范当查得的 1时,取 =。，将风荷载换算成作用在框架上的集中荷载计算结果如图所示层次sZ/ms/ mPw K4101.33。41。10。551049643。01。0。21.01552.488。210.。01.000551288。1101。3381.0。5513659.74.内力分析（1)恒荷载作用下的内力计算恒荷载作用下的风力计算采用分层法取出顶层进行分析结构计算如图图中框架刚度取框架柱实际刚度的9倍。图中梁上分布荷载由三角形和梯形两部分组成；根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载计算公式如下图所示把梯形荷载化为等效均布荷载G4边=g4b1(-2x2+x3）4a217。3KN/mG4中=g4c1/g4bc218。28k/结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取1/结构计算各杆件的固端弯矩为M4A。 NM4c52.mMB=.6 KN.m1）顶层在恒荷载作用下的弯矩图:2）标准层在恒荷载作用下的弯矩图：3）底层在恒荷载作用下的弯矩图:4）恒荷载作用下的弯矩总图：)恒载作用下的剪力轴力图:6）恒载作用下的弯矩调幅图:(2）活荷载作用下的内力计算活荷载作用下的内力计算也采用分层法，考虑到活荷载分布的最不利组合，各层楼层活荷载布置可能如图所示的几种组合形式。计算结果见图(仅表示出标准层在活荷载作用下的弯矩图)1)顶层活荷载作用下的弯矩图： 2)标准层活荷载作用下的弯矩图:3）底层活荷载作用下的弯矩图：(3）风荷载作用下的计算1)剪力在各柱间的分配图：P4=9.64Vp=9.64K=1.21Xc=0.38V4=1。93K=2.6X=0.57V4298P3=892Vp38.56K=12c=038V=3。71K=2。Xc0。57V3=5。7P8。2p2=27.48K1。2X0。38V2=5.50K=2。61Xc=057V2=.24P1=9.76p1=37.4K1.Xc=0。5V1=8。3K2。1Xc=。571=10.292）各柱反弯点及柱端弯矩图:0=0.31M上=5M下.200。431上=5.。6M下3800.45M上6.5下=.4y0=0.1M上25M下=8670=0。461M上=949M下=8.1=05上=3.M下=3.8y0=0。569M上=144M下20。3=05M上=191M下=2.343)风荷载作用下的弯矩图：4)风荷载作用下的剪力轴力图:5)框架梁柱控制截面5。内力组合根据内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端、柱边及跨中.由于对称性，每层有5个控制截面，即图4中的、2、3、4、号截面，表2给出了第二层梁的内力组合过程；柱则分为边柱和中柱（即A柱、B柱)，每个柱每层有两个控制截面，以图14中第二层为例，控制截面为3、号截面。表3给出了二层柱的内力组合过程。 顶层梁的内力组合同理可以计算出第三层,第二层，第一层梁的内力组合，见下表：荷栽类型截面恒载 活载MMVVVMV第三层梁12340.767.10。2-5。41076。76-8.2。-6631。030。263。3-3。6317-8。32-0。1。75191。54337.8-.83。91-6.26.19.640.4817.4-1828660-.070。10027.20。48-0.-0。06136-第二层梁123451266.3-58.06。210498.77-86.18-。6316。03163.6.6317-8.320-.10。75。29。.70.18-0。18391-.21659.634。10。41704-18。286460070.10。27。20.480。06-0.061。36-第一层梁1234534772.3.231。23。1080。45-8。138。8-5.8216369.613。83。31.97-18.50-0.210691.26.55.3。18-。183。9-5。816.429。514。120。3516。99-18。326.5-0。09012307.35-0。0-0.07-1。2-顶层梁正截面承载力计算截面123M。7704045。980.0220.009。04000.0090.042r0=(1）/0。99。9950。（mm2)149.2。2296最小配筋要求35026350选配钢筋3141431实配钢筋面积(mm2）4614641截面13M68。29106。83971。0。14007006200140。087r0 =（1）20.967930957（mm）20.4640。4576.6最小配筋要求4003335选配钢筋31418 216316实配钢筋面积（m2)46656。5603中间层梁正截面承载力计算截面123M68011.8.25。0560.010790。050050.082r0 (1+)/097.980。96(mm2）38689547.8最小配筋要求436050选配钢筋3412 6 11 实配钢筋面积（mm）466603底层梁正截面承载力计算顶层梁斜截面承载力计算截面123V1。98.057499849.34.940ftbh0149.319。512箍筋肢数、直径6266（m2）57575（m2 )-实配箍筋间距（mm)20020中间层梁斜截面承载力计算截面13V1236851。2149499.8304。40.7htbh149.149。35912箍筋肢数、直径262626（m2 ）5557(mm）-实配箍筋间距（m）20020020底层梁斜截面承载力计算截面3V0138。443。1499.849.83494.7hftb149。35143591.12箍筋肢数、直径2626（m ）5757（m2 ）-实配箍筋间距（m)020000柱的内力计算结果柱号 荷载类型截面屋面梁上有活载的情况四层梁上有活载的情况四层AM8M71.90。3560.4+.10.041.9+0634.5-00500200。82+5.4500。0401101。825.45001-0.0BM8M7N-1.9806.0.10。04.98-.50。57.03015。00031。660-0.-0.49-1.48-4430.060.1三层四层梁上有活载的情况三层梁上有活载的情况A6M5N551.82186-0.1-000。15。518218。64000.00。0185.400。4.101。25.5010040BM6M5N.-1.8619。92.49-671-4.4314827.30.170。06.21865.6-0.16。49044。40060。70二层三层梁上有活载的情况二层梁上有活载的情况4M5.4.8。60。11-.040。185。451。81。640040.0001。95.720-0040.110.9157200。02000BM4M3N-.6。1920.4-。164。1-.41。482730.70.062.28-。65。90-0。17-0.50156300070。20一层二层梁上有活载的情况A 2MN4。722618.7。-0050。184237185900。02.072M14。8-2。449。9-0。33-0.4。713-1。327。490。1709214柱的内力组合柱荷栽类型截面恒载 活载风载上层传来上层传来上层传来上层传来四层M8MV.395.28-03.2604.56。7。084。66.4。04。26084.56.86560。043.726。046186524.560。1.04186524.561.350。7.9。7 BM8M7NV-29.30.1616.2 。 0-3.42。-3。-.11.03-0.040.409-365.095。1。35-。30.80。05-。2703-2.1415。1-0。03-0.50.8-1.17。030167120.23091三层A6NV30。9230。43161629527。2772718。67。2727641.715.410.18.56。27。718。6。715.410.17。27.218。44.5511。1186-.5150.85。1.718.4。562.924220168BM65NV-31。263。200。86116。2-。47461996.27.07.322。355764.703-7.08-6.291.92-.974594.15.915.91272.0376。319。920.6-0.654714.919727327.033。83。01229二层AM4M3NV31。935。366.3256976。54。673.5418.1.8680。182327。67。518.6185.6018.641。423.25.41.78.6-.10。5.85。1118.623.24.7。0447。69BM43N -3533526200817.587.56-7.751992-6。397.327。2456。54。7343571-6。99.92034。94.757-6.117。3234355。772。379.20.66074.7146-1。9927。334。45.8958924368号柱荷载类型面截恒载活载风载一层AM2M1N196208161.311824。22.361870.0.05014。7421891。847。89.897。444.13M2M1NV19。72-075201.1518。44-4。87-2441995。30214。3。8-。9327。4961.69.4211.24.8。87楼 层号柱荷载类型截面.3恒071。活0.6.4风Nax,MNmn，MMmax,V四层AM7447。1313390664。6551129.90。6644.7。13133。90.68M7NV-4。7646.97167970.76-41。7645。2162。0407644。2-7.126.080.三层6M51。50.2437391.4.4821.41。11.3550.24369。531。1BM6M5NV5158-546466。51。92-47.7250143867.257-51。849.1.92二层AMM3NV3。165.26215264.567571.52253.165526212.26BM3NV-5。759。7765830949.9258。415。633。9-54。93017.63。9一层AM2M1NV37。7625.3285093.4733。0222.9592.33437.75.328134.47BM2M1NV-38。31-6.08106.1。0-34.8-499。7。0993126.5858.92096。截面设计(1）梁的设计以第二层梁A为例，其最不利的组合内力如图所示。正截面强度计算:梁的截面尺寸为500mm250m。C0时，梁的混凝土保护层最小厚度为30m。故设a35mm，则=00-3565m，9。6N/mm2, =0N/m2, =1。1Nm2.对于梁端，不考虑现浇混凝土板的作用。梁端A：=M/(1*b）=（71。4516）/（1。09.6*25*465465)=0138=1（1)(/2）1(2*0.138)（1）0149=.5(满足要求）=/=.149250469。6/0=54m2选用316，=0mm。梁端：计算公式同上,计算过程略。计算结果：选用16，=603m。对于梁中截面,考虑混凝土现浇板翼缘受压，按T形梁计算。翼缘计算宽度取 属于第一类型的形截面.(满足要求)选用30,.斜截面强度计算取较大设计剪力V=108。02 N.验算截面尺寸(截面符合要求）验算是否需要计算配置箍筋故需要配置箍筋。若选用8200(满足要求)配箍率最小配箍率（满足要求)（2）柱的设计以第二层A轴线柱为例。其最不利组合 4=659 kNmV=5.06 kN M=63。7NmV500 kN柱A4 A3的最不利组合内力柱的截面尺寸为300mx450mm。受力纵筋的计算柱的计算长度柱端A 4:；先按大偏心受压情况计算:选用16，.柱端：计算公式同上,计算过程略。计算结果:选用1,.抗剪强度计算故可按构造要求配置箍筋，取20。三、设计图纸（一）梁柱配筋施工图: 梁柱配筋施工图（二）各截面施工配筋详图:附：附录参考文献 中华人民共和国国家标准,建筑结构设计统一标准（GB）北京：中国建筑工业出版社 2中华人民共和国国家标准,建筑结构荷载规范(GB）北京：中国建筑工业出版社 3中华人民共和国国家标准,混凝土设计规范(G5000201)北京:中国建筑工业出版社 4中华人民共和国国家标准，建筑结构可靠度设计统一标准(G008210）北京：中国建筑工业出版社5混凝土结构(上册）(第五版）.建工出版社混凝土结构（中册)(第五版）.建工出版社应用软件icrosoft Ofic Wod 200AoC 2008 SimpiiedChinse致谢 本次土木工程混凝土框架结构设计对于我们来说十分重要，因此老师和同学都投入很多精力。我们的设计课老师范东峰老师,给了我们很多帮助.在课程设计过程中，不断和我们交流，提出意见,帮助我们改正进步.对于老师耐心的指导,在此表示衷心的感谢。同样，也感谢和我们并肩同行的同学们。 最后,再次感谢范东峰老师，希望您的教育事业蒸蒸日上,桃李满天下.组别学号姓名分配任务第八组20124510李朋朋恒荷载、活荷载统计024100李增强荷载统计和文档整理20124104苏振飞荷载内力计算20123赵朋媛荷载内力计算012451038秦梦伊荷载内力计算和数据校对20145146庞亚静荷载组合计算20145080刘孟刚荷载组合计算02451086付子武配筋计算、作图2012451096王利群配筋计算、作图毕业设计(论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计(论文)，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果.尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意.作 者 签名: 日 期： 。.。指导教师签名： 日 期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文)的规定，即:按照学校要求提交毕业设计（论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期: .。.。.。学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文)的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3)中文摘要(00字左右)、关键词4）外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6）论文主体部分：引言(或绪论）、正文、结论）参考文献8）致谢)附录(对论文支持必要时)2论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于。2万字.3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。.文字、图表要求:1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印）图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档.装订顺序1）设计（论文）)附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它文中如有不足，请您见谅！