目录一.工程概况- 1 -二.设计资料与设计依据- 1 -（一）基本条件- 1 -（二）设计依据- 1 -三.建筑设计- 1 -（一）办公区- 1 -（二）大厅部分- 2 -四.结构设计- 2 -（一）结构布置- 2 -（二）荷载计算- 5 -（三）内力分析- 12 -（四）内力组合- 22 -（五）截面设计- 24 -（六）框架部分板配筋计算- 36 -（七）楼梯设计- 39 -（八）檩条设计- 41 -（九）牛腿设计- 42 -（十）柱的吊装验算- 43 -（十一）抗风柱设计- 45 -（十二）基础设计- 47 -致谢- 54 -参考文献- 55 -土木工程专业毕业设计一.工程概况本工程为某大学土木馆结构试验室，包括实验大厅与办公楼两部分，总建筑面积5232.49㎡，主要建筑功能为结构试验与办公，设有150kN 中级制A2级桥式吊车。

总长48m ，厂房跨度15m ，室内外高差600mm 。

二.设计资料与设计依据（一）基本条件1、气象条件 基本风压0.55kN/m 2，基本雪压为0.4 kN/m 2。

2、设计标高 室内设计标高±0.000m,与绝对标高相当，室内外高差0.6m.3、地质条件 地下水埋深0.3-1.5m ，各土层为：杂填土平均厚度1.36m ，主要成分为碎石.坡积土；粉质粘土平均厚度1.57m ，含水量28.9%-13.0=w ，比重2.74-2.7=s G ，重度19.6kN/m -18.8=γ,塑性指数4.185.8-=I p ，液性指数0.69--0.68=I ，承载力标准值为kPa f k 100=；中砂 平均厚度2.7m ，承载力标准值为kPa f k 85=；淤泥质粉土平均厚度7.86m ，塑性指数9.102.6-=I p ，液性指数2.222.1-=I ，承载力标准值为kPa f k 60=；粘土在地面下13.02m ，塑性指数9.253.10-=I p ，液性指数33.031.0--=I 4、抗震设防 抗震设防烈度为七度，设计基本加速度为0.1g ，属第一组（二）设计依据1、建筑结构荷载规范（GB5009-2001）2、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）3、山东省建筑标准设计-建筑做法说明（DBJT14-2）4、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）5、建筑设计防火规范（GBJ16-87）6、抗震设计规范（GB50011-2001）三.建筑设计（一）办公区1、屋面做法 现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚30mm ，2%自檐口向中间找坡，102水泥砂浆找平层厚20mm ，二毡三油防水层，撒绿豆砂保护。

2、楼面做法 楼板顶面20mm 厚水泥砂浆找平，5mm 厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层，楼板底面为15mm 厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。

3、墙面做法 墙身为粉煤灰砌块，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面厚20mm，“803”内墙涂料两度，外粉刷为1：3水泥砂浆底厚20mm，，陶瓷锦砖贴面。

4、门窗做法门窗做法见门窗表。

5、材料选用混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400.其它型号见配筋图.（二）大厅部分1、屋面：为带保温层双层压型钢板，槽钢檩条，钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型。

2、屋架形式：采用三角形芬克式屋架3、排架柱：采用钢筋混凝土排架。

4、吊车梁：G323（二）（标准图集）5、轨道连接：G325（二）（标准图集）6、混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400.其它型号见配筋图.四.结构设计（一）结构布置1柱网布置图1 柱网布置图2结构基本尺寸及几何特性:(1) 办公区：框架结构梁柱板截面尺寸确定如下:①现浇板尺寸初步确定采用双向板结构，楼面板厚度h>4000×（1/40~1/35）=（100-114）mm，所以板厚统一选取120mm②梁截面尺寸主梁截面高度h=(1/14～1/8)×6000=429～750mm 取h=500mm,宽度b=（1/2-1/3）×500=（250-167）mm 取b=250mm ，次梁截面高度h=(1/18～1/12)×4000=222～333mm 取h=400mm,宽度b=（1/2-1/3）×400=(133-200)mm 取b=250mm. ③ 框架柱柱截面尺寸柱截面根据轴压比确定：轴压比n>N/(A ×f c )。

假定柱轴向压力标准值为12 kN/m 2，考虑地震作用下三级框架轴压比限值0.8，以及弯矩影响系数1.25：2257259.03.14100075.225.116122.1mm A c =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥，取柱截面尺寸400mm ×400mm④ 根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm.由此得底层层高为4.3 m 。

各梁柱构件的线刚度：主梁：E El Ebh i 433107.80.6/5.025.0122122-⨯=⨯⨯⨯== 次梁：E El Ebh i 433107.60.4/4.025.0122122-⨯=⨯⨯⨯== 悬挑梁：E El Ebh i 433108.175.1/4.025.0122122-⨯=⨯⨯⨯== 2~3层柱：E El Ebh i 433107.62.3/4.04.01212-⨯=⨯⨯== 底柱：E l Ebh i 433100.53.4/4.04.012112-⨯=⨯⨯== （2）大厅区：① 钢筋混凝土排架柱：Ⅰ.排架柱的高度由设计资料知，吊车轨顶标高为8.6m ，吊车起重量为15t ，厂房跨度15m ，可求得吊车跨度为L k =15-0.75×2=13.5m ，吊车梁高度为h b =0.9m ，牛腿顶面标高7.5m ，柱顶标高为9.6m ，取室内地面至基础顶面的距离为2.1m ，则柱计算总高度H.上柱高度H L 和下柱高度Hu 分别是： H=9.6+2.1=11.7m H L =7.5+2.1=9.6m Hu=11.7-9.6=2.1m Ⅱ.柱的截面尺寸及几何特征及自重柱的截面尺寸：根据柱的高度.吊车起重量及工作级别A2等条件，确定柱的截面尺寸：上柱b ×h ＝400mm ×400mm 的矩形截面，下柱i i b h h b ×××＝400mm ×700mm × 150mm ×100mm 的工字型截面图2 排架柱基本尺寸 柱的尺寸和牛腿部位尺寸见下表：计算参数 （柱号）截面尺寸（mm ）面积（2mm ））惯性矩（4mm ） 自重（kN/㎡） A ，B 上柱 矩形400⨯400 1.6⨯105 21.3×108 4 下柱I400⨯900⨯150⨯100 1.6⨯10598×1084② 屋盖布置：屋架跨度为15m ，屋架间距为6m ，屋面坡度为1/2.5，屋面材料为带保温层双层压型钢板，槽钢檩条（坡向间距为660㎜），钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型。

支撑布置：① 上弦横向水平支撑：设置于房屋两端。

② 纵向水平支撑：设置于上弦平面沿两纵向柱列。

③ 垂直支撑；在跨中央设置一道。

④ 系杆：在垂直支撑节点处，下弦平面内沿通长设置系杆。

图3 屋盖布置图采用三角形芬克式屋架，几何尺寸与杆件编号见下图图4 屋架几何尺寸与杆件编号（二）荷载计算1 办公区：（1）恒荷载计算作用在框架梁上的荷载：20厚1:2水泥砂浆找平 20×0.02=0.4kN/㎡30厚膨胀珍珠岩 7×0.03=0.84 kN/㎡120mm钢筋混凝土现浇板 25×0.12=3.0kN/㎡15mm厚纸筋板底抹灰 0.015×16=0.24 kN/㎡屋面永久荷载标准值Σ： 4.48 kN/㎡楼面荷载25mm厚水泥砂浆面层 0.025×20=0.5 kN/㎡120mm厚现浇混凝土板 25×0.12=3.0 kN/㎡15mm厚纸筋板底抹灰 0.015×16=0.24 kN/㎡楼面永久荷载标准值Σ： 3.74 kN/㎡构件自重标准值框架梁： 250×500截面 0.25×0.5×25=3.125kN/m.梁侧粉刷 2×(0.5-0.12)×0.02×17=0.26kN/m合计： 3.385kN/m250×400截面 0.25×0.4×25=2.5kN/m梁侧粉刷 2×(0.4-0.12)×0.02×17=0.19kN/m合计： 2.69kN/m框架柱底层柱： 0.4×0.4×4.3×25=17.2kN柱面粉刷 0.4×0.02×17×2×4.3=0.96kN 合计：17.2 kN/根上层柱：0.4×0.4×3.2×25=12.8kN柱面粉刷 0.4×0.02×17×2×3.2=0.72kN 合计： 12.8kN/根内墙 0.24×（3.2-0.4）×8+0.8=6.2 kN/m外墙 0.37×（3.2-0.4）×8+0.8=9.1 kN/m走廊墙 0.12×1×8+0.8=1.76kN/m铝合金窗 0.45 kN/㎡楼屋面荷载分配按双向板进行荷载分配，作用在顶层梁上的线荷载为：m kN g AB /69.213=，m kN g BC /69.213=，m kN g AB /92.17448.423=⨯=，m kN g BC /72.65.148.423=⨯=作用在中间层梁上的线荷载为：m kN g AB /79.111.969.21=+=，m kN g BC /89.82.669.21=+= m kN g AB /96.14474.32=⨯=，m kN g BC /61.55.174.32=⨯=节点集中荷载：kN G A 99.9148.424)466(6385.33=⨯⨯-++⨯=kN G G A B 99.9133==，kN G C 25.86375.13=⨯=，kN G G C C 56.10676.112=⨯==A 列顶层上柱：kN G A 99.913=,kN G A 74.2372=,kN G A 49.3831= 下柱：kN G A 79.1043'=，kN G A 54.2502'=，kN G A 69.4001'=B 列同A 列图5 恒荷载计算简图 图6 活荷载计算简图 （2） 活荷载标准值屋面（上人屋面）2.0kN/㎡ 楼面 2.0kN/㎡m kN p AB /0.840.23=⨯=，m kN p A /0.35.10.23=⨯=B ，m kN p p p AB AB AB /0.8312===， m kN p p p BC BC BC /0.3312===BA P kN P 33160.24)466(21==⨯⨯-+=，kN P P P P P A B A B A 1631122=====（3） 风荷载计算风荷载标准值计算公式为：wk=βz ·μs ·μz ·wo.因结构高度H=10.9m ＜30m,可取βz=1.0，对于矩形平面仅考虑迎风面，取μs=1.3，μz 根据标高按A 类粗糙度由规范查得,将风荷载换算成作用于框架节点上的集中荷载，计算过程如下表所示，其中Z 为框架节室外地面的高度，A 为一榀框架各节点的受风面积.层次 βz μs Z(m) μz wo A(㎡) Pw(kN) 3 1.0 1.3 10.2 1.01 0.55 9.6 6.93 2 1.0 1.3 7.0 1.0 0.55 19.2 13.73 11.01.33.81.00.552115.02图7 风荷载计算简图 图8 地震荷载计算简图 （4） 地震荷载计算抗震设防烈度7度，Ⅱ组，场地类型二类，结构特征周期Tg=0.43，地震加速度0.1g ，结构阻尼比为0.03，地震影响系数0.08，建筑高度9.6m ，且质量.刚度沿高度均匀分布。