v钢筋混凝土框架结构设计毕业设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流v钢筋混凝土框架结构设计毕业设计.精品文档.长沙学院 CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计（论文）资料设计（论文）题目： 办 公 楼 设 计 系部： 土 木 工 程 专 业： 土 木 工 程 学 生 姓 名：班 级：指导老师姓名：最终评定成绩毕业设计（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

2、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： 目 录第一部分 设计说明书一、设计说明书第二部分 过程管理资料一、 毕业设计课题任务书二、 本科毕业设计开题报告三、 本科毕业设计中

3、期报告四、 毕业设计指导教师评阅表五、 毕业设计评阅教师评阅表六、 毕业设计答辩评审表20 12 届本科生毕业设计（论文）资料第一部分 设计说明书（20 12 届） 本科生毕业设计说明书 办公楼设计系部： 土 木 工 程 专 业： 土 木 工 程 学 生 姓 名： 张 晓 鹏 班 级：建筑二班 学号 2008111204 指导老师姓名：最终评定成绩 柳红霞 职称 副教授 2012 年 5月 长沙学院本科生毕业设计办公楼设计系 （部）： 土木工程 专 业： 土木工程 学 号： 2008111204 学生姓名： 张晓鹏 指导教师： 柳红霞 副教授2012年5月摘 要本文的毕业设计主要讲述了办公楼设

4、计。设计的内容包括建筑设计、结构设计两部分。 主体五层，裙房一层，建筑总高度为19.2m,总建筑面积为4482，底层建筑面积为1112.4，层高统一为3.6m，抗震设防烈度为7度。本建筑主体采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。 本设计主要进行了结构方案中横向框架第轴的计算。首先进行结构布置和选型确定计算单元和计算简图，估算梁柱截面尺寸，计算竖向荷载和水平荷载，其中竖向荷载包括恒荷载和活荷载，水平荷载包括风荷载和地震作用；然后运用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下的框架内力，运用D值法计算水平荷载作用下的框架内力；接着进行内力组合，并遵循“强柱弱梁、强剪弱弯”的原则进行调整，对梁柱截面配置钢筋，并考虑

5、构造要求；完成主体框架计算后，对局部楼板、楼梯及基础进行设计，最后完成结构施工图的绘制。本结构设计过程中，严格遵循国家和行业规范标准和要求，参考相关资料，对设计各环节进行综合全面的科学性考虑，满足建筑安全性、适用性和耐久性的要求。通过对办公楼建筑和结构的设计，熟悉了设计的过程，掌握了结构设计计算的基本方法，同时，对所的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。关键词：办公楼设计，框架结构，结构设计，抗震设计ABSTRACT This paper mainly tells the story of the graduation design office buildi

6、ng . The contents of the design include building design, structural design two parts. Main body five layers, the skirt building a layer, building a total height of 19.2 m, with a total construction area of 4482 , the bottom floor area is 1112.4 , unified to 3.6 m tall, seismic fortification intensit

7、y of 7 grade. The main building the cast-in-situ reinforced concrete frame structure. This song black for structure design main plan in the first axis horizontal framework of the calculation. First structure layout and selection sure calculation unit and calculation diagram, estimate column section

8、size, the vertical load calculation and horizontal load, which include constant vertical load load and live load, horizontal load including wind load and the earthquake action; Then use bending moment secondary distribution method calculating vertical load of internal force of the framework, using D

9、 value method for calculation of horizontal loads of internal force of the framework; Then force combination, and follow the strong weak beam and column strong cut weak turn of the principles of adjustment, to steel column section configuration, and consider the structural requirements; Complete bod

10、y frame calculation after, to local floor, stair and basic design, finally complete structure construction drawing of the draw.This structure design process, strictly follow the national industry norms and standards and requirements, reference related material, to design the links to the science of

11、the comprehensive consideration, meet the construction safety, applicability and durability requirements. Through the office building and structure design, familiar with the process of design and master the basic method of structure design calculation, at the same time, to have the professional know

12、ledge of the basic concepts and a deeper understanding, and improve the analysis and the ability to solve practical problems.Keywords:Office building design, Frame structure, Structure design, Seismic design目 录摘 要IABSTRACTII第1章 建筑设计11.1 设计依据11.2工程概况11.3自然条件11.4办公楼建筑设计2第2章 结构设计32.1结构方案选择32.1.1结构选型32.

13、1.2结构布置42.1.3构件材料选择62.1.4主要构件截面尺寸确定62.2荷载计算62.2.1竖向荷载计算62.2.2水平荷载的计算112.3框架结构内力计算162.3.1 恒载作用下的框架内力162.3.2 满跨活载作用下的框架内力242.3.3 风荷载作用下的位移、内力计算292.3.4地震作用下横向框架的内力计算342.4框架内力组合422.4.1荷载组合422.4.2 弯矩调幅432.4.3 计算框架内力组合442.5 框架梁、柱截面设计542.5.1基本理论542.5.2框架梁、柱截面设计计算572.6基础设计732.6.1荷载计算742.6.2确定基础底面积752.6.3地基变

14、形验算772.6.4基础结构设计772.7楼板设计792.7.1楼板类型及设计方法的选择792.7.2荷载设计值802.8 楼梯设计832.8.1梯段板的设计832.8.2平台板的计算852.8.3平台梁的计算85结 论87参考文献88附 录89致 谢95第1章 建筑设计1.1 设计依据（1）设计任务书 （2）办公楼建筑设计规范 JGJ67-2006（3）建筑设计防火规范 GB50016-2006 （4）民用建筑设计通则 GB50350-2005（5）公共建筑节能设计标准GB50189-2008 （6）房屋建筑学1.2工程概况（1）工程名称：某市机关办公楼。 （2）工程位置：某市市中心。（3）

15、总建筑面积：4482m2。（4）主体5层，裙房1层。建筑层高：统一为3.6m。（5）结构型式:主体采用钢筋混凝土框架结构，框架柱网的柱距和跨度尺寸采用6.0(6.6+2.4+6.6)m。本建筑物为办公楼，层数不多，跨度不大，故选钢筋混凝土框架结构比较适宜。（6）建筑物等级： 耐火等级，三级；耐久性等级，二级。1.3自然条件（1）气象条件:温度：最热月平均28.8，最冷月平均3.8，夏季极端最高39.8，冬季极端最低9.5。相对湿度：最热月平均73。主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压Wo0.5 kNm2。雨雪条件：年降雨量1450mm；日最大降水强度192mm/日；暴雨降水强度3.3

16、1/s100m2；最大积雪深度80mm。（2）地质条件:自然地表1m内为填土，填土下层为3m厚砂质粘土，再下为砾石层。砂质粘土允许承载力标准值为200250kNm2。砾石层允许承载力标准值为300400kNm2。地下水位：地表以下2.0m，无侵蚀性。相邻原有建筑基础为条形基础，其底面标高在室外地面下1.2m处，马路排水暗沟3.0m。1.4办公楼建筑设计办公楼概况：本设计为我国某市机关办公楼，主要为基层人民服务。办公楼拟建基地位于某市市中心，地点适宜，场地宽敞，地势平坦。（1）平面设计：本设计力求达到功能分区明确，使用方便，结构合理的要求，面积约45m办公楼建筑是公共建筑中十分重要的一种类型，而

17、现代随着社会节奏的加快、人们生活水平的提高，使对办公楼建筑使用功能要求越来越高。所以在设计办公楼是要考虑各个方面，如在进行平面设计时，要选定平面柱网尺寸，采用纵向6m，横向6.6m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。 （2）立面设计：立面设计力求达到主体造型与城市环境相协调，充分体现办公建筑的风格特点，以体现办公楼的庄重感。为了满足采光和美观要求，门厅位置设置了较大面积的玻璃窗。 （3）防火设计 ：本设计防火等级为二级。安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，室内消火栓设在走廊两侧，每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距27m，满足间距50m的要求。（4）抗震设计 ：本设

18、计所处地区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震分组为组，可以根据构造要求进行抗震设计。建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 （5）防水设计 屋面防水 屋面防水等级为三级，采用一道防水设防，屋面做法详见建筑总说明，屋面排水采用女儿墙外排水，具体做法见建筑做法总说明。 卫生间防水 卫生间设置地漏，地面找坡2%。卫生间防水设计以不积水为原则。 （6）垂直交通设计：考虑到消防、管理、便于使用，在楼内布置了一部电梯、三部楼梯。 （7）屋面排水系统：办公楼屋面雨水采用有组织排水。第2章 结构设计2.1结构方案选择2.1.1结构选型结构选型是一个综合性问题，应选择合理的的结构形

19、式。根据结构受力特点，常用的建筑结构形式有：混合结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构（一般剪力墙结构、筒体剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。混合结构主要是墙体承重，由于取材方便，造价低，施工方便，我国广泛地应用于多层民用建筑中，但砌体结构承载力低、自重大、抗震性能较差，一般用于7层及7层以下的建筑。框架-剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙，既能满足平面布置灵活，又能满足结构抗侧力要求，一般常用于1025层的建筑中。剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向及水平荷载，整体性好、刚度大、抗震性能好，常用于2050层的高层建筑。框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构，框架结构的特点是由梁、柱

20、承受竖向和水平荷载，墙体起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。结构选型时需充分了解各类结构形式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等，根据建筑物高度及使用要求，结合具体建设条件，进行综合分析，从而做出最终决定。结构设计中，选择合理科学的建筑结构体系非常重要，是达到既安全可靠又经济合理的重要前提。实际工程中，多层与小高层常采用框架结构体系。在我国，由于经济水平及其他条件的限制，混凝土框架结构比钢框架结构应用要广。综上所述，本建筑物选用钢筋混凝土框架结构。2.1.2结构布置2.1.2.1平面布置（1）柱网尺寸横向：

21、框架梁的跨度取柱轴线之间的距离， 轴计算跨度为6.6，轴计算跨度为2.4m, 轴计算跨度为6.6。纵向：纵向框架梁为柱子轴线之间的距离，纵向各跨计算跨度均为6m。（2）变形缝伸缩缝又称温度缝，本工程属框架结构，按规范规定现浇式框架结构伸缩缝的最大间距为55m 。本工程总长为54m, 所以不设伸缩缝。沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的变形缝，因本工程有主楼，群房，荷载悬殊较大，所以需设置沉降缝。防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型等设置，体形复杂、平立面不规则的建筑结构，故本建筑不需设置防震缝。2.1.2.2竖向布置框架的层高即为框架柱的长度。首层层高应取基

22、础顶地面到首层梁顶的距离，其余各层层高应取梁顶到梁顶的距离。柱子高度底层为:=3.6+2.0-0.50=5.1m，二六层柱高为=3.6m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：=6600、2400、6600。2.1.2.3计算简图 图2.1 柱网布置图 图2.2 结构平面计算单元 图2.3 竖向平面计算单元 图2.4 竖向受荷面图 2.1.3构件材料选择 （1）混凝土选择混凝土强度等级时要根据混凝土结构的环境类别，满足混凝土耐久性要求；采用HRB335钢筋时，混凝土强度等级不宜小于C20；当采用HRB400和RRB400钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C

23、20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30;采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40，为便于施工，梁、柱混凝土最好采用 相同强度等级，本建筑物梁、板、柱构件均采用C25混凝土。（2） 钢筋 对于钢筋混凝土框架梁、柱等主要结构构件的纵向受力钢筋，通常采用HRB400或HRB335钢筋，构造钢筋及箍筋可采用HPB235；本建筑物采用HRB400,构造钢筋和箍筋采用HPB235钢筋。2.1.4主要构件截面尺寸确定 (1)框架柱：由构造定为500mm500mm，（1/101/15）。 (2)横向框架梁： AB跨、CD跨：h=(1/81/12) 6600=550

24、825， 取h=700mm b=(1/21/3.5)h=200350, 取b=300mm 300mm700mm BC跨： 取 250400mm 纵向框架梁： h=(1/81/12) 6000=500750， 取h=700mm b=(1/21/3.5)h=200350, 取b=300mm 300mm700mm 次梁：h=(1/121/14) 6600=471550， 取h=500mm b=(1/21/3.5)h=200350, 取b=250mm 250mm500mm （3）楼板厚度：普通楼板厚：取h=120mm2.2荷载计算2.2.1竖向荷载计算 选取轴线横向框架为计算分析对象。 1.屋面横梁竖

25、向线荷载标准值(1) 恒载（图2.5a） 屋面恒载标准值： 35厚架空隔热板 0.03525=0.875 防水层 0.4 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 120厚钢筋混凝土现浇板 0.1225=3 12厚纸筋石灰粉平顶 0.01216=0.192 屋面恒载标准值 4.87 梁自重: 边跨AB、CD跨： 0.30.725=5.25 梁侧粉刷： 2（0.7-0.12）0.0217=0.39 5.64 中跨BC跨： 0.250.425=2.5 梁侧粉刷： 2（0.4-0.12）0.0217=0.19 2.69 作用在顶层框架梁上的线荷载标准值为： 梁自重： .64 板传来的荷载：

26、4.873=14.61 （2）活载（图2.5b） 图2.5 荷载计算简图 2.楼面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载（图2.5a） 25厚水泥砂浆面层 0.2520=0.50120厚钢筋混凝土现浇板 0.1225=312厚板底粉刷 0.01216=0.192 楼面恒载标准值 3.69边跨（AB,CD跨）框架梁自重 5.64 中跨（BC跨）： 2.69 作用在楼面层框架梁上的线荷载标准值为： 梁自重 板传来的荷载： （2） 活载（图2.5b） 图2.6 顶层集中力 3.屋面框架节点集中荷载标准值（图2.6） （1）恒载 边跨连系梁自重： 0.30.7625=31.5kN粉刷： 20.02（0.7-0

27、.12）617=2.37kN 次梁自重： 0.250.56.625=20.63kN粉刷： 20.02（0.5-0.12）6.617=1.71kN 次梁传来的屋面自重： 4.8736.6=96.43kN1.2m高女儿墙： 1.263.6=25.92kN 粉刷： 1.220.02617=4.90kN 顶层边节点集中荷载 =183.46 kN中跨连系梁自重： 0.30.7625=31.5kN 粉刷： 20.02（0.7-0.12）617=2.37kN 次梁自重： 0.250.56.625=20.63kN 粉刷： 20.02（0.5-0.12）6.617=1.71kN 次梁传来的屋面自重： 4.873

28、6.6=96.43kN 1.2m高女儿墙： 1.263.6=25.92kN粉刷： 1.220.02617=4.90kN 中柱连系梁传来的屋面自重： 4.871.26=35.06kN 顶层中节点集中荷载 （2）活载 4.楼面框架节点集中荷载标准值（图2.7）（1） 恒载（此处未考虑填充墙重量） 边跨连系梁自重： 31.5kN粉刷： 2.37kN 次梁自重： 0.250.56.625=20.63kN粉刷： 20.02（0.5-0.12）6.617=1.71kN次梁传来的屋面自重： 3.69236.6=73.10kN 129.31kN 中间层边节点集中荷载 =129.31kN 中柱连系梁传来的屋面自

29、重： 3.6921.26=26.58kN 中间层中节点集中荷载 框架柱自重： （2）活载 图2.7 中间层节点集中力注：括号外为恒载，括号内为活载，节点为集中力(kN)，梁上为线荷载(kN/m)。 图2.8 竖向荷载受荷总图2.2.2水平荷载的计算 1.风荷载的计算已知基本风压，地面粗糙度属B类，按荷载规范。风荷载体型系数：迎风面为0.8，背风面为-0.5；因结构高度H=19.2m30m(从室外地面算起)，取风振系数=1.0，计算过程如表2.1所示，风荷载图见图2.9。 表2.1 风荷载计算列表 层次zsZ（m）z0（kN/m2）A（m2）Pi（kN）51.00 1.30 18.45 1.23

30、 0.50 18.00 14.39 4 1.00 1.30 14.85 1.15 0.50 21.60 16.10 3 1.00 1.30 11.25 1.05 0.50 21.60 14.71 2 1.00 1.30 7.65 1.00 0.50 21.60 14.04 1 1.00 1.30 4.05 0.90 0.50 22.95 14.22 图2.9 风荷载图 2.地震作用 （1）建筑物总重力荷载代表值的计算 1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值：50%雪载： 0.50.655415.6=273.78kN屋面恒载： 4.875415.6=4102.49kN横梁： （5.646.62+2

31、.692.4)10=809.4kN纵梁： 5.64454=1218.24kN次梁： （20.63+1.71)18=402.12kN 女儿墙： 1.23.6(54+15.6)2=601.34kN柱重： 0.50.5251.840=450kN横墙 3.6(6.61.832+2.41.82- 3.61.05-1.21.052）=1377kN 纵墙： 3.623(31.8-1.051.5)+431.8+ 4(61.8-1.053.6)+(542-15.6)1.8=1035.82kN （忽略内纵墙的门窗按墙重量算）钢窗： （1.524+43.6）1.050.4=22.18kN G5=10270.39kN

32、 2）集中于五层处的质点重力荷载代表值：50%楼面荷载： 0.52.05415.6=842.4kN横梁： （5.646.62+2.692.4)10=809.4kN纵梁： 5.64454=1218.24kN次梁： （20.63+1.71)18=402.12kN 柱重： 4502=900kN横墙： 3.6(6.63.632+2.43.62- 3.62.1-1.22.12）=2754kN 纵墙： 1035.822=2070.64kN （忽略内纵墙的门窗按墙重量算）钢窗： (1.524+43.6)2.1+1.51.830.4=45.58kN G4=12152.52kN 3）集中于四层处的质点重力荷载代

33、表值：50%楼面荷载： 0.52.05415.6=842.4kN楼面恒载： 3.6925415.6=3110.14kN横梁： （5.646.62+2.692.4)10=809.4kN纵梁： 5.64454=1218.24kN次梁： （20.63+1.71)18=402.12kN 柱重： 4502=900kN横墙： 2754-6.61.83.6=2711.23kN纵墙： 1035.822=2070.64kN （忽略内纵墙的门窗按墙重量算）钢窗： 45.58+0.61.050.4=47.96kN =12111.61kN 4）集中于三层处的质点重力荷载代表值：50%楼面荷载： 0.52.05415.6=842.4kN楼面恒载： 3.6925415.6=3110.14kN横梁： （5.646.62+2.692.4)10=809.4kN纵梁： 5.64454=1218.24kN次梁： （20.63+1.71)18=402.12kN 柱重： 4502=900kN 横墙： 2711.23-6.61.83.6=2668.46kN 纵墙：