毕业设计计算书-四层办公楼设计

前 言毕业设计是我们把大学四年所学的知识综合串联起来的环节。它很好的让我们把理论知识和实践能力结合在了一起。本设计的内容主要包括建筑设计和结构设计两大部分，建筑设计部分主要包括图纸目录、建筑设计总说明、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑详图。结构设计部分主要包括确定结构方案、确定结构计算简图、荷载计算、框架内力分析、框架梁、柱控制截面设计、柱下基础的设计。本设计的内容很好的把我们大学学的专业知识联系起来让我们从头到尾又熟悉了一遍。通过这次毕业设计让我各方面有所提高。毕业设计是我们大学四年来对我们学习到的知识的全面检验。所以应该认真对待毕业设计。1 建筑设计1.1总平面设计本设计的总平面面积是4470 m2，层数为5层，各层层高为3.0m。本设计为办公楼设计，考虑到办公楼的采光问题不宜在办公楼周围种植高大的树木，为了达到遮阳避风的效果可以在周围种植一些矮的灌木。1.2设计资料1.2.1工程概况1、工程名称：青岛市移动公司办公楼设计2、工程位置：位于青岛市，规划批准用地选址见下图 图1.1 工程位置图3、建筑总面积：4470m2。4、建筑等级：结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，耐久等级为二级，环境类别：室内正常环境为一类，和水或者土壤接触的环境（主要是基础）为二b类，耐火等级为二级，地基基础设计等级为丙级。5、结构形式：钢筋混凝土框架结构。6、层数与层高：5层，各层层高3.0m。7、建筑功能分区：包括生活用房、服务用房和供应用房等。8、建筑性质：办公楼。9、设计标高:0.000相当于绝对标高39.480m。1.2.2自然条件 （一）地质条件1、工程地质概况：场地地势平整，无软弱下卧层，地面粗糙度类别为B级。各岩土层力学指标见下表1。 表1.1 各岩土层力学指标汇总表层号岩土层名称（）模量（）容重（）厚度（）1素填土17.80.62粉质粘土2407.6/19.80.52.03含粘性土粗砾砂45018.7/20.23.04.04花岗岩强风化带97039/22.02.03.32、建设地点的地理情况：地形较平整，没有障碍物影响施工，周围空地可供施工使用，地下没有埋设物，场地类别为二类。3、水文地质概况：最高地下水位3，常年地下水位3.6,没有腐蚀性，土壤最大的冻结深度0.5。（二）荷载1、使用荷载：按照建筑结构荷载规范（GB50009-2012）选用，屋面为不上人屋面。2、抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05。3、柱、梁、楼板的钢筋以及混凝土强度等级按照规范查取，混凝土强度等级C25。（三）技术经济条件1、该工程在市郊可以利用永久性公路，运输工具主要为汽车。2、建筑企业情况：技术装备情况：机械化施工站应该具有各种建筑机械和设备。现场水、电源情况：工地附近有自来水管网和高压线可供使用。3、材料供应能满足工程要求。4、劳动力供应能满足工程施工要求。（四）土建工程期限：当年3月15日10月15日。1.2.3荷载1、使用荷载：按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）选用，屋面为不上人屋面。2、抗震设防烈度：6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.053、基本风压0.604、基本雪压0.20。5、柱、梁、楼板的钢筋强度等级按照规范查取，混凝土强度等级C25。1.2.4 材料选用混凝土楼梯和现浇板和基础采用C25钢筋：采用热轧钢筋HPB400墙体：外墙加气混凝土砖其尺寸为600mm240mm180mm,重度=7.5KN/内隔墙采用水泥空心砖，其尺寸为290 mm290 mm140 mm窗： 钢塑门窗=0.35KN/门： =0.2KN/雨蓬应该采用轻型钢结构雨蓬，厂家制作。 2 结构设计 2.1结构选型及布置1、结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系2、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，刚柔性相结合得屋面，屋面板厚1203、楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，板厚1204、楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯2.2 框架截面尺寸初选框架梁高取为1/81/18跨长,框架梁宽取为1/21/4梁高。根据梁的跨度初步选定。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不小于200mm。框架梁的截面中心线宜和柱中心线重合，当必须偏置时，同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。纵向框架梁： 梁高：h= (1/8 1/18)L=（1/8 1/18）8100mm=1013 450mm 取h=600mm 梁宽：b=（1/2 1/3）h= （1/2 1/3）600mm= 200 300mm 取b=250mm 横向框架梁: h= (1/8 1/18)L=（1/8 1/18）4500mm=562 250mm 取h=400m b=（1/2 1/3）h= （1/2 1/3） 400mm=200133mm取b=200mm 综合建筑工程设计情况纵向框架梁取b h=250mm 600m横向框架梁取b h=200mm 400m框架柱:矩形截面柱的边长在非抗震设计时不宜小于250mm，抗震设计时不宜小于300mm；圆柱截面直径不宜小于300mm；柱截面高宽比不宜大于3。根据经验公式：=1.012KN/23.6341.01.3=1474.2KN其中：S = 4.5 (8.4+2.4) / 2 =23.63 ；按柱的轴压比确定柱的尺寸：取b*h=450mm450mm根据梁净跨与截面高度之比不宜小于4故选取截面b*h=450mm450mm符合要求。楼板厚度初选（采用双向板） h=L/40=4.5m/40=0.1125m 综合建筑工程中设计情况取板厚为120mm。图2.1 梁板柱布置图及其尺寸（计算5轴）2.3框架计算简图及梁柱线刚度2.3.1 确定框架计算简图梁柱的跨度，取轴线间距，边梁跨为8400mm，中间梁跨度为2400m，底层柱高，层高为3000mm。图2.2计算简图图2.3 梁柱相对线刚度图2.3.2框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁取I=2 边框为I=1.5左边跨梁： 中跨梁：右边跨梁：层柱砼砼弹性模量柱宽柱长柱高截面惯性矩柱线刚度号号强度ECbhHIcbh3/12icEcIb/l等级KN/m2（106）mmmm4（1000）KN.m（10-4）标准层1C252.80.450.453.03.42 3.19 底层柱2C252.80.450.453.03.42 3.19 令=1.0则其余各杆件相对线刚度为= =0.705中跨梁= =3.29底柱=12.4竖向荷载计算2.4.1 荷载计算因为本次设计只进行5轴线的框架内力计算，所以以下设计荷载没有计算厕所、楼梯等特殊部位的荷载，具体所需计算荷载如下：2.4.2 不上人屋面恒荷载表2.1 不上人屋面恒荷载计算表层号名称 厚度 （mm）算式合计kN/113水泥砂浆300.030200.62SBS改性沥青防水卷材50.052.00.131：3水泥砂浆找平层200.02200.441：6水泥焦渣找坡层30mm0.075141.055阻燃型聚苯乙烯板保温层100 0.11.50.156现浇钢筋混凝土屋面板1200.122537混合砂浆抹灰200.02170.348合计5.642.4.3楼面恒荷载表2.2 楼面恒荷载标准值计算表层号名称 厚度 （mm）算式合计kN/1水磨石地面 200.65213水泥砂浆200.020200.43现浇钢筋混凝土屋面板1200.122537混合砂浆抹灰200.02170.348合计4.392.4.4 构件自重表2.3 构件自重恒荷载标准值计算表层号构件名称名称算式合计1梁重自重0.250.6253.75kN/m2粉刷0.02（0.6-0.10）2170.34kN/m3合计4.09kN/m4墙重外墙3.6x0.29x6+0.95+0.657.9KN/m5内墙3.6x0.29x6+0.95+0.657.9 KN/m6女儿墙0.24184.32 KN/7柱重（含抹灰）0.450.45275.467KN/M门0.25KN窗0.50KN2.4.5竖向荷载下框架受荷总图板上荷载分配如图2.4所示。 图2.4 板面荷载分配图第一：A-B轴间框架屋面板荷载：板传至梁上得三角形和梯形荷载等效为均布荷载恒载 活载 楼面板荷载：恒载 活载 梁自重 A-B轴间框架梁均布荷载： 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载 第二：B-C轴间框架梁均布荷载：屋面板传荷载：恒载 活载 楼面板荷载：恒载 活载 梁自重 B-C轴间框架梁均布荷载： 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载 活载=板传荷载 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载+墙自重 活载=板传荷载 第三：C-D轴间框架梁均布板荷载同A-B轴第四：A柱纵向集中荷载计算顶层柱： 女儿墙自重(做法:墙高 6000mm,100mm砼压顶)顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载 标准层柱：标准层柱恒载=墙自重 +梁自重+板传荷载 第五：B柱纵向集中荷载计算顶层柱：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 标准层柱：标准层柱恒载=内纵墙自重+梁自重+板传荷载 2.4.6活荷载表2.4 屋楼面活荷载标准值 序号名称合计kN/1宿舍2.0 2洗手间2.0 3走廊2.5 4不上人屋面0.5 5风荷载0.6 6雪荷载0.25综上计算结果，可得5轴一榀框架的主要荷载图如下：图2.5 恒载作用下框架竖向荷载图图2.6 活载作用下框架竖向荷载图2.4.7使用分层法或弯矩二次分配法计算框架弯矩（1）恒载作用下梁端弯矩计算：A-B轴：顶层：-253KN/m 标准层：-275KN/mB C轴：顶层：-10 KN/m 标准层：-8.3KN/mC-D轴：顶层：-253KN/m 标准层：-275KN/m87标准层弯矩分配图(KN.m)0.68 0.32 梁宽250 0.15 0.32 0.53 梁宽250 0.53 0.32 0.15 梁宽250 0.32 0.68 0.00 -253.00 梁高600 253.00 0.00 -10.00 梁高600 10.00 0.00 -253.00 梁高600 253.00 0.00 0.00 172.07 80.93 梁长8400 -36.67 0.00 -77.97 -128.35 梁长2400 128.35 0.00 77.97 36.67 梁长8400 -80.93 0.00 -172.07 55.66 -18.34 a1.00 40.46 -32.39 64.18 a1.00 -64.18 32.39 -40.46 a1.00 18.34 -55.66 0.00 -25.39 -11.94 Ec2.80 -10.90 0.00 -23.18 -38.16 Ec2.80 38.16 0.00 23.18 10.90 Ec2.80 11.94 0.00 25.39 ib1500000 ib5250000 ib1500000 0.00 202.35 -202.35 245.89 0.00 -133.55 -112.34 112.34 0.00 133.55 -245.89 202.35 0.00 -202.35 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁宽250 0.19 0.40 0.40 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 111.32 111.32 52.36 梁长8400 -30.47 -64.79 -64.79 -106.65 梁长2400 106.65 64.79 64.79 30.47 梁长8400 -52.36 -111.32 -111.32 86.04 55.66 -15.24 a1.00 26.18 -38.99 -32.39 53.32 a1.00 -53.32 38.99 32.39 -26.18 a1.00 15.24 -86.04 -55.66 -51.19 -51.19 -24.08 Ec2.80 -0.93 -1.97 -1.97 -3.25 Ec2.80 3.25 1.97 1.97 0.93 Ec2.80 24.08 51.19 51.19 ib1500000 ib5250000 ib1500000 146.17 115.79 -261.96 269.78 -105.75 -99.16 -64.87 64.87 105.75 99.16 -269.78 261.96 -146.17 -115.79 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 梁宽250 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁高600 0.19 0.40 0.40 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -275.00 梁高8400 275.00 0.00 111.32 111.32 52.36 梁长8400 -30.47 -64.79 -64.79 -106.65 梁长2400 106.65 64.79 64.79 30.47 a1.00 -52.36 -111.32 -111.32 55.66 55.66 -15.24 a1.00 26.18 -32.39 -32.39 53.32 a1.00 -53.32 32.39 32.39 -26.18 Ec2.80 15.24 -55.66 -55.66 -38.90 -38.90 -18.29 Ec2.80 -1.68 -3.57 -3.57 -5.88 Ec2.80 5.88 3.57 3.57 1.68 ib1500000 18.29 38.90 38.90 ib1500000 ib5250000 128.09 128.09 -256.17 269.03 -100.76 -100.76 -67.51 67.51 100.76 100.76 -269.03 256.17 -128.09 -128.09 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁宽250 0.19 0.40 0.40 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 111.32 111.32 52.36 梁长8400 -30.47 -64.79 -64.79 -106.65 梁长2400 106.65 64.79 64.79 30.47 梁长8400 -52.36 -111.32 -111.32 55.66 55.66 -15.24 a1.00 26.18 -32.39 -32.39 53.32 a1.00 -53.32 32.39 32.39 -26.18 a1.00 15.24 -55.66 -55.66 -38.90 -38.90 -18.29 Ec2.80 -1.68 -3.57 -3.57 -5.88 Ec2.80 5.88 3.57 3.57 1.68 Ec2.80 18.29 38.90 38.90 ib1500000 ib5250000 ib1500000 128.09 128.09 -256.17 269.03 -100.76 -100.76 -67.51 67.51 100.76 100.76 -269.03 256.17 -128.09 -128.09 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁宽250 0.19 0.40 0.40 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -275.00 梁高600 275.00 0.00 111.32 111.32 52.36 梁长8400 -30.47 -64.79 -64.79 -106.65 梁长2400 106.65 64.79 64.79 30.47 梁长8400 -52.36 -111.32 -111.32 55.66 -15.24 a1.00 26.18 -32.39 53.32 a1.00 -53.32 32.39 -26.18 a1.00 15.24 -55.66 -16.36 -16.36 -7.70 Ec2.80 -5.38 -11.44 -11.44 -18.84 Ec2.80 18.84 11.44 11.44 5.38 Ec2.80 7.70 16.36 16.36 ib1500000 ib5250000 ib1500000 150.62 94.96 -245.58 265.32 -108.63 -76.23 -80.46 80.46 108.63 76.23 -265.32 245.58 -150.62 -94.96 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 47.48 -38.12 38.12 -47.48 图2.7 底层计算单元及弯矩分配图 图2.8 弯矩重分配后框架弯矩图(KN.m) （2）活载载作用下梁端弯矩计算：（弯矩二次分配法）0.68 0.32 梁宽250 0.15 0.32 0.53 梁宽250 0.53 0.32 0.15 梁宽250 0.32 0.68 0.00 -20.23 梁高600 20.23 0.00 -10.00 梁高600 10.00 0.00 -20.13 梁高600 20.23 0.00 0.00 13.76 6.47 梁长8400 -1.54 0.00 -3.28 -5.40 梁长2400 5.35 0.00 3.25 1.53 梁长8400 -6.47 0.00 -13.76 16.60 -0.77 a1.00 3.24 -8.95 2.68 a1.00 -2.70 8.95 -3.24 a1.00 0.76 -16.60 0.00 -10.76 -5.06 Ec2.80 0.46 0.00 0.98 1.61 Ec2.80 -1.59 0.00 -0.97 -0.45 Ec2.80 5.06 0.00 10.77 ib1500000 ib5250000 ib1500000 0.00 19.59 -19.59 22.38 0.00 -11.26 -11.12 11.06 0.00 11.24 -22.29 19.59 0.00 -19.59 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁宽250 0.19 0.40 0.40 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 33.19 33.19 15.61 梁长8400 -8.42 -17.90 -17.90 -29.47 梁长2400 29.47 17.90 17.90 8.42 梁长8400 -15.61 -33.19 -33.19 6.88 16.60 -4.21 a1.00 7.81 -1.64 -8.95 14.74 a1.00 -14.74 1.63 3.60 -7.81 a1.00 4.21 -6.88 -4.78 -7.80 -7.80 -3.67 Ec2.80 -1.37 -2.90 -2.90 -4.78 Ec2.80 6.92 4.21 4.21 1.98 Ec2.80 1.42 3.01 3.01 ib1500000 ib5250000 ib1500000 32.27 41.99 -74.27 80.02 -22.45 -29.76 -27.81 29.96 23.74 25.71 -79.41 72.02 -37.06 -34.96 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 梁宽250 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.16 0.10 0.10 0.64 梁高600 0.77 0.12 0.12 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 33.19 33.19 15.61 梁长8400 -8.42 -17.90 -17.90 -29.47 梁长2400 11.86 7.20 7.20 47.43 a1.00 -62.90 -9.55 -9.55 16.60 16.60 -4.21 a1.00 7.81 -8.95 -8.95 5.93 a1.00 -14.74 8.95 8.95 -31.45 Ec2.80 23.72 -16.60 -16.60 -11.73 -11.73 -5.52 Ec2.80 0.48 1.01 1.01 1.67 Ec2.80 4.55 2.76 2.76 18.20 ib21000000 7.27 1.10 1.10 ib1500000 ib5250000 38.06 38.06 -76.12 81.86 -25.84 -25.84 -30.18 9.97 18.92 18.92 -47.81 50.09 -25.05 -25.05 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁宽250 0.19 0.40 0.40 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 33.19 33.19 15.61 梁长8400 -8.42 -17.90 -17.90 -29.47 梁长2400 29.47 17.90 17.90 8.42 梁长8400 -15.61 -33.19 -33.19 16.60 16.60 -4.21 a1.00 7.81 -8.95 -8.95 14.74 a1.00 -14.74 3.60 8.95 -7.81 a1.00 4.21 -4.78 -16.60 -11.73 -11.73 -5.52 Ec2.80 -0.53 -1.13 -1.13 -1.85 Ec2.80 3.99 2.43 2.43 1.14 Ec2.80 3.27 6.95 6.95 ib1500000 ib5250000 ib1500000 38.06 38.06 -76.12 80.86 -27.98 -27.98 -24.89 27.03 23.93 29.28 -80.24 73.87 -31.02 -42.84 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 0.40 0.40 0.19 梁宽250 0.11 0.24 0.24 0.40 梁宽250 0.40 0.24 0.24 0.11 梁宽250 0.19 0.40 0.40 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 -8.30 梁高600 8.30 0.00 -82.00 梁高600 82.00 0.00 33.19 33.19 15.61 梁长8400 -8.42 -17.90 -17.90 -29.47 梁长2400 29.47 17.90 17.90 8.42 梁长8400 -15.61 -33.19 -33.19 16.60 -4.21 a1.00 7.81 -8.95 14.74 a1.00 -14.74 8.95 -7.81 a1.00 4.21 -16.60 -5.01 -5.01 -2.36 Ec2.80 -1.55 -3.30 -3.30 -5.43 Ec2.80 5.43 3.30 3.30 1.55 Ec2.80 2.36 5.01 5.01 ib1500000 ib5250000 ib1500000 44.78 28.18 -72.96 79.83 -30.16 -21.21 -28.47 28.47 30.16 21.21 -79.83 72.96 -44.78 -28.18 450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 柱截面宽450 Ec2.80 450 柱截面高450 柱截面高450 柱截面高450 3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 柱长3000 ic3189375 14.09 -10.60 10.60 -14.09 图2.9 调幅后活荷载作用下框架弯矩图(KN.m) （2）弯矩分配：在竖向荷载作用下考虑框架梁地塑性内力重分配，取弯矩调幅系数为0.85，调幅后横载与活载弯矩图见以上各图。