郑州大学远程教育学院土木工程毕业论文

郑州大学现代远程教育

毕 业 设 计

题 目： 宜兴市阳羡大学行政大楼设计

入 学 年 月_____2011年3月___

姓 名___ _ 冯 勇___ 学 号_____11016127006__ 专 业__ _土木工程____ 联 系 方 式 ______13914498968 学 习 中 心 ______宜城成校______ 指 导 教 师 _____ 周 键_____

完成时间__2013__年__1__月__14__日

摘 要

本次毕业设计题目为宜兴阳羡大学五层行政办公楼，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：

The graduation design topic for Yixing Yangxian University five executive office building, reinforced concrete frame structure, seismic grade three.The building area of 5763.0m2, the basal area of 1152.6m2; on five levels for each office, height 3.9m, the height difference of indoor and outdoor 0.6m.This design is divided into two parts of architectural and structural design.This thesis includes all the calculations of the design process and related documentation.One of the main structure arrangement, structure type, a complete calculation of the frame include: load, internal force calculation, internal force combination, cross section design and reinforcement calculation.In addition, there are column foundation, stairs, cast-in-situ slabs design.

Key word：

Architectural design Structure calculation Internal force calculation Reinforcement calculation

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 .................................. 3 2.3 梁、柱截面尺寸的初步确定 ................................ 3 2.4 构造要求 ................................................ 6 2.5 现浇楼板设计 ................................................................................................ 12

2.6基础设计 ............................................... 16 2.7 楼梯设计 ............................................... 21 2.8 雨篷设计 ............................................... 21 结 论 ................................................................................................................... 22 参考文献 ................................................................................................................ 22 致 谢 .................................................................................................................... 22

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：宜兴市阳羡大学行政大楼设计 建筑地点：宜兴市环科园区

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100 m2会议室1间，60 m2间办公室2间。 c.顶层布置200 m2活动室，其余为普通办公室。 d.其它各层房间为普通办公室。 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：

1

e.各层均布置男女卫生间，并设前室。

1、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fk?160kPa； 3）粉质粘土，层厚0～2.50m，承载力标准值fk?170kPa； 4）粉质粘土，层厚3.60～4.60m，承载力标准值fk?200kPa。

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：

2

横向配筋：（取有震组合） a1 =2.4/2-0.5/2=0.95。 a’ =0.5 Pmax=424.70 kN Pmin=171.12kN

P=171.12+(424.70-171.12)×0.95/2.4=271.50kN 得出相应弯矩：

MI=1/12×a12[(2l+a’)(Pmax+P-2G/A)+Pmax-P]l]=

1/12×0.952×[(2×2.4+0.5)(427.70+271.50-2×1.35×241.92/5.76)+(420.70-271.50)×2.4]=261.70kNm 纵向配筋 对一组：

M`=M`+V`h+G`e=30.72+20.02×1.2+1.2×107.73×0.130=71.55kNm

N=N1+1.2G+1.2G’=1680.59+1.2×(241.92+107.73)=2100.17kN 基础底边应力验算

Pmax or min=N0/A?M0/W=2100.17/5.76?71.55/2.3

Pmax=395.72kN/m2 Pmin=333.5kN/m2

对于第二组Pmax=522.77 KN/M2 Pmin=197.69kN/m2 第一组Pmax + Pmin>第二组Pmax + Pmin 按第一组配筋

MII=1/48×(l-a’)2(2b+b’)(Pmax+Pmin-2G/A)

=1/48×(2.4-0.5)2(2×2.4+0.50)(395.72+333.5-2×1.35×241.92/5.76=245.47kNm

相应配筋

横向：As=M/0.9×h0×fy=261.70×106/(0.9×1165×210)=1188.55mm2 纵向：As=M/0.9×h0×fy=245.47×106/(0.9×1165×210)=1114.84mm2

选 筋：ф12 @200 实配1695.5mm2 2.边柱

1）取两组内力（括号内为标准值）

18

M1=33.21(25.93) kNm M2=237.38(184.41) kNm N1=1476.25(1151.49) kN N2=1452.34(1199) kN

V1=21.66(16.91) kN （无震） V2=121.08(68.33) kN（有震） 按规范规定，对不大于7层的200〈fak〈300的建筑可不作地基变形验算。 基础自重设计值（取基础与土平均荷载）

G=?0lbh =20×2.42×2.1=241.92 kN 由基础梁传至基础顶面的外墙重：

G1=（4.5×4.5-2.7×2.4）×4.59=63.20 kN 基础梁，取300×600㎜2 G2=24.98 kN G’=G1+G2 =88.18 kN (1)地基承载力验算 a、按第一组荷载计算

M0=M1+V1h+G’e=25.93+16.91×1.2+88.18×0.19=62.98kNm N0=N1+G+G’=1151.49+241.92+88.18=1481.59kN e0=M0/N0=62.98/1481.59=0.043<1/6×2.4=0.4m 基础底边应力验算

Pmax or min=N0/A?M0/W=1481.59/5.7662.98/2.3=284.6?27.38kN/m2 Pmax=311.98 kN/m2〈 1.2fa Pmin=257.22 kN/m2

(Pmax+Pmin)/2=284.6kN/m2〈 fa b、按第二组荷载计算

M0=M2+V2h+G’e=184.41+68.33×1.2+88.18×0.190=283.16 kNm N0=N2+G+G’=1199+241.92+88.18=1529.1 kNm e0=M0/N0=283.16/1529.1=0.19<1/6×2.4=0.4 基础底边应力验算

Pmax or min=N0/A?M0/W=1529.1/5.76?283.16/2.3=265.47?123.11 kN/m2

∴ Pmax=388.58kN 〈 1.2fa Pmin=142.36 kN

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(Pmax+Pmin)/2=265.47〈 fa

基础剖面尺寸采用台阶式独立柱基础。 （2）、基础抗冲切验算

根据基础尺寸大小和基础高度的确定，抗冲切满足，因此可不进行验算. (3)、基础底面配筋计算（设计值） 横向配筋：（取有震组合） a1 =2.4/2-0.5/2=0.95。 a’ =0.5 Pmax=388.58 kN Pmin=142.36kN

P=142.36+（388.58-142.26）×0.95/2.4=239.82kN 得出相应弯矩：

MI=1/12×a12[(2l+a’)(Pmax+P-2G/A)+Pmax-P]l]=

1/12×0.952×[(2×2.4+0.5)(388.58+239.82-2×1.35×241.92/5.7

6)+(388.58-239.82)×2.4]=232.13kNm 纵向配筋 对一组：

M`=M`+V`h+G`e=33.21+21.66×1.2+1.2×88.18×0.190=79.31kNm

N=N1+1.2G+1.2G’=1872.37+1.2×(241.92+88.18)=1872.37kN 基础底边应力验算

Pmax or min=N0/A?M0/W=1872.37/5.76?79.31/2.3

Pmax=359.54kN/m2 Pmin=290.58kN/m2

对于第二组Pmax=496.56 kN/m2 Pmin=145.26kN/m2

第一组Pmax + Pmin>第二组Pmax + Pmin

按第一组配筋

MII=1/48×(l-a’)2(2b+b’)(Pmax+Pmin-2G/A)

=1/48×(2.4-0.5)2(2×2.4+0.50)(359.54+290.58-2×1.35×

241.92/5.76=213.94kNm

相应配筋

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横向：

As=M/0.9×h0×fy=232.13×106/(0.9×1165×210)=1054.43mm2

纵向：

As=M/0.9×h0×fy=213.94×106/(0.9×1165×210)=971.64mm2

选筋：ф12 @200 实配1695.5mm2

2.7 楼梯设计

此处选标准层典型双跑楼梯为例进行设计计算，踏步高取150mm，踏步宽取300mm，梯井100㎜，阶数11阶，平台宽取1800mm，其基本布置如图4-1所示：

图4-1 楼梯示意图

图4-2 楼梯构造详图

2.8雨篷设计

雨篷采用板式，悬挑梁3.0米，根部300mm，端部100mm。

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结论

毕业设计主要进行了某行政楼的建筑设计和结构设计，在设计过程中严格执行现行相关的规范和规定要求。

建筑方案设计部分，根据设计任务书的要求，进行了建筑总平面、立面和剖面图的设计和建筑方案设计以及设计说明等；

结构设计部分，密切结合建筑设计进行了结构总体布置，确定结构形式、结构材料，使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线；通过计算解决了结构的安全性、适用性、耐久性，确定了结构的构造措施。

致谢：

在此向指导老师致以深深的敬意和诚挚的感谢！

参考文献：

[1]《建筑设计图集》（当代科教建筑）.夏青 林耕 编.中国建筑工业出版社. [2]《民用建筑设计》. 张宗尧 李志民 编. 中国建筑工业出版社. [3]《房屋建筑制图统一标准》 (GB/T50001-2001) [4]《建筑设计防火规范》 (GBJ16-87)2001年修订本 [5]《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001) [6]《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) [7]《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010) [8]《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) [9]《混凝土结构设计》. 阎兴华 主编. 科学出版社.

[10]《混凝土结构设计规范算例》 《混凝土结构设计规范算例》编委会 [11]曾昭豪, 《新编混凝土结构设计手册》， 中国建筑工业出版社。 [12] 李必瑜, 《房屋建筑学》，武汉工业大学出版社。 [13] 马芹永，《混凝土结构基本原理》，高等教育出版社。 [14] 汪仁和，《土力学》，高等教育出版社。

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郑州大学现代远程教育本科毕业论文（设计）评审表 姓 名 专 业 冯勇 学号 11016127006 学习中心 入学年份 宜城成校 2011年3月 土木工程 目题宜兴市阳羡大学行政大楼设计 指导教师评语及成绩注：1、此表附在论文后面； 2、指导成绩和答辩成绩按百分制记； 3、毕业论文最终成绩分优（90以上）、良（80-90）、中（70-80）、及格（60以上）和不及格五个等级。

能够按设计任务设计，能综合运用专业基础理论，分析和解决设计中的问题。计算正确，作图基本规范。符合毕业要求。

成绩：_75_ 指导教师签名：__周健_

2013 年 1 月 15 日 答辩 成绩：___________ 组长签名：____________ 年 月 日 小组意见 论文最终成绩 最终成绩评定为：__ ___（学习中心盖章 ） 年 月 日

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