某综合办公楼的设计毕业设计(论文).doc
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1、 毕业设计(论文)课程名称: 某综合楼设计 姓 名: 学 号: 专 业: 土木工程 指导老师: 完成时间: 2012年6月 9日 目录某综合办公楼的设计4设 计 总 说 明4第一篇 结构设计61 结构设计技术条件61.1 工程概况61.2 设计依据61.3 荷载取值71.4 结构总体布置91.5 主要承重构件及墙体截面尺寸91.6 基础91.7 材料91.8结构计算原则和方法102 结构方案112.1 结构体系112.2 结构布置112.3 计算简图123 框架侧移刚度计算153.1 梁柱线刚度计算153.2 柱侧移刚度D值计算154 重力荷载计算184.1 屋面及楼面的永久荷载标准值184.
2、2 屋面及楼面可变荷载标准值184.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算194.4重力荷载代表值计算205 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算235.1 横向自振周期计算235.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算245.3 水平地震作用下的位移验算255.4 水平地震作用下框架内力计算266 竖向荷载作用下框架结构的内力计算326.1 计算单元326.2 荷载计算327 内力组合517.1 组合原则517.2 框架梁内力组合527.3框架柱内力组合568 截面设计628.1 框架梁截面设计628.2 框架柱截面设计669 基础设计749.1 基础参数选取错误!未定义书签。10板的设计7411楼
3、梯设计 第二篇 施工部署88第三篇、施工总平面布置88第四篇 施工进度计划90第五篇主要施工方案92参考文献108综 述110某综合办公楼的设计设 计 总 说 明本工程为某综合办公楼,主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构,总长度为57.0m,总宽度为17.4m, 总高度为15.42m,共四层,一层高为3.9m,其它层层高均为3.6m。本毕业设计主要完成以下内容:一、建筑设计根据建筑的使用功能进行建筑的平面布置及建筑造型设计,并确定建筑材料及绘制建筑施工图。二、结构设计1.结构布置及结构计算简图;2.确定梁、柱截面尺寸;3.荷载计算,包括重力荷载、水平地震作用等;4.荷载效应组合;5.梁、柱配筋计
4、算;6.基础设计;7.绘制结构施工图;8.利用计算机程序进行结构分析。关键词:建筑设计;钢筋混凝;框架结构;抗震设计;结构计算4Some office building design This project for some office building, the main body structure uses the cast-in-place reinforced concrete portal frame construction, the total length is 57.0m, the overall width is 17.4m, the gross altitude i
5、s 15.42m, altogether four, one high is 3.9m, other building store heights are 3.6m.The purpose of the graduation design including the following contents:I. Architecture Designaccording the building function to arrange the rooms of the building, determine the architectural style and the material of t
6、he building and draw the architectural working drawing.II. Strcture Design 1. Determine the construction arrangement and the calculate concise picture.2.Determine beam、column cross-section size.3. Load calculate. Including gravity load、horizontal earthquake load and so on.4. Load effect combination.
7、5. Calculate the required reinforcing bar of the beam and column.6. Foundation design7. Draw the working drawing of building structure.8. Strcture analysis by computer program.Key wordsarchitecture design; reinforced concrete; frame structure;anti-seismic design; structure calculation第一篇 结构设计1 结构设计技
8、术条件1.1 工程概况项目名称:某综合办公楼建设地点:略建筑面积:4038.85 m2建筑高度:15.42m层 高:一层3.9m,二 四层3.6m层 数:4层1.2 设计依据1.2.1 国家标准(1)国家标准. 建筑结构荷载规范(GB 500092001)2006(2)国家标准. 建筑抗震设计规范(GB 500112001)(3)国家标准. 建筑工程抗震设防分类标准(GB 502232004)(4)国家标准. 混凝土结构设计规范(GB 500102002)(5)国家建筑标准设计图集. 建筑物抗震构造详图(03G3291)(6)国家标准. 建筑地基基础设计规范(GB 500072002)1.2.
9、2 地质勘察报告(一)地质条件1、1层为杂填土:厚1.6左右,层底标高为33.40米以上,构成比较复杂,力学性质差异明显,不宜直接作为地基使用。 2层为粘土:平均厚度6米左右,曾底标高均在27.00米-28.00米,fk=180Kpa,液性指数为0.75,孔隙比e=0.85.2、地下水位:地下水位在32.85-32.59米,对砼无侵蚀作用。1.2.3结构设计参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级建筑结构可靠度设计统一标准设计使用年限50年建筑结构可靠度设计统一标准抗震设防烈度7度建筑抗震设计规范建筑抗震设防类别丙类建筑工程抗震设防分类标准设计基本地震加速度0.05g建筑抗震设计规范设
10、计地震分组第一组建筑抗震设计规范场地类别类建筑抗震设计规范房屋抗震等级四级建筑抗震设计规范1.2.4 抗震设计参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震0.080.35建筑抗震设计规范罕遇地震0.501.3 荷载取值1.3.1 风荷载、雪荷载荷载类型取值(kN/m2)取值依据基本风压0.35建筑结构荷载规范基本雪压0.5建筑结构荷载规范1.3.2 楼面、屋面活荷载标准值荷载类型取值(kN/m2)取值依据房间2.0建筑结构荷载规范卫生间2.0走廊、门厅、楼梯2.0屋面0.51.3.3 结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数等系数取值非抗震设计极限状态系数名称系数取值取值
11、依据承载能力结构重要性系数1.0建筑结构可靠度设计统一标准永久荷载分项系数当其效应对结构不利时由可变荷载效应控制的组合1.2建筑结构可靠度设计统一标准由永久荷载效应控制的组合1.35当其效应对结构有利时1.0续表极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力可变荷分项系数当其效应对结构不利时1.4建筑结构可靠度设计统一标准当其效应对结构有利时0正常使用楼面活荷载组合值系数0.5建筑结构荷载规范屋面活荷载组合值系数0建筑结构荷载规范风荷载组合值系数0建筑结构荷载规范抗震设计系数名称系数取值取值依据承载力抗震调整系数梁(受弯):0.75建筑抗震设计规范轴压比小于0.15的柱:0.75轴压比不小于0.15
12、的柱:0.8各类构件(受剪):0.85重力荷载分项系数1.2建筑抗震设计规范水平地震作用分项系数1.3竖向地震作用分项系数01.4 结构总体布置(1)平面、立面布置结构平面布置规则、对称,质量和刚度变化均匀。(2)柱网布置采用大柱网,柱网尺寸(7.5m+2.4m+7.5m)7.2m。(3)变形缝设置本工程结构规则、荷载及地基土质均匀,故不设变形缝。1.5 主要承重构件及墙体截面尺寸(1)柱: 500mm500mm;(2)梁:AB(CD)跨横梁300mm700mm,次梁250mm550mm,纵梁300mm700mm;(3)楼盖、屋盖:现浇混凝土楼(屋)盖,板厚100mm;(4)墙体:外墙厚240
13、mm,内墙厚200mm,女儿墙厚240mm。1.6 基础(1)基础形式:柱下独立基础;(2)基础埋深:2.0m;1.7 材料混凝土强度等级梁、板一四层:C20柱一四层:C25基础C25钢筋构件受力钢筋箍筋或构造钢筋板HPB235HPB235梁HRB335HPB235柱HRB335HRB335基础HRB335HPB2351.8结构计算原则和方法1.8.1 手算:采用简化方法计算结构内力和位移,即沿结构纵横两主轴方向,按平面抗侧力结构计算结构的内力和位移。1.8.2 电算:(1) 软件名称:PKPM(2) 版 本:2005.08(3) 编制单位:中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部2 结构方案
14、2.1 结构体系本建筑为综合楼,内设有会议室、客房、办公室、餐厅和后勤服务用房等,房间使用面积变化大,故选择建筑平面布置比较灵活的框架结构体系,框架结构建筑立面容易处理,结构自重较轻。且本建筑楼层数为六层,选用钢筋混凝土框架结构能够获得较好的经济效益。2.2 结构布置2.2.1 结构平面布置图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计,其标准层建筑平面图、剖面图分别见建筑设计部分图1.2和图1.3。根据建筑平面图可知采用大柱网较为经济合理,拟定柱距为7.2m,跨度为7.5m+2.4m+7.5m。2.2.2 构件材料及尺寸(1)现浇板楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,
15、因板长边与短边之比为7.5/3.62.0,所以本设计按短边方向受力的单向板计算,沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。根据工程经验,板厚h应满足:故取。(2)框架几何尺寸1) 横向框架梁h=(1/81/12)l=(1/81/12) 7500=938625mm 取h=700mmb=(1/21/3)h=(1/21/3) 700=350233mm 取b=300mm中间框架梁由于跨度较小,截面尺寸取200500 mm2) 纵向框架梁h=(1/81/12)l=(1/81/12) 7200=600900mm 取h=700mmb=(1/21/3)h=(1/21/3) 700=233350mm 取b=300mm3
16、) 框架柱柱高h=(1/61/12)H,H 为层高且不宜小于400mm柱宽b=(11/1.5)h,且不宜小于250mm根据上述结果并综合考虑其他因素,本设计柱截面尺寸取值如下:500 mm500 mm4) 次梁h=(1/141/18)l=(1/141/18) 7500 取h=550mmb=(1/21/3)h取b=250mm图2.1 结构平面布置图2.3 计算简图本设计基础底面标高为2.35 m,基础高度为1.0m,则底层柱高度h1=3.32.351.04.65m。其他柱高取层高即3.0m。本结构横向框架计算简图如图2.2所示。图2.2 横向框架计算简图3 框架侧移刚度计算3.1 梁柱线刚度计算
17、梁的线刚度IbEcIb/l。其中Ec为混凝土弹性模量;l为梁的计算跨度;lb为梁截面惯性矩,本结构为现浇式楼盖,故考虑楼板的影响,对于中框架梁(T形截面),取Ib2.0I0;对于边框架梁(倒L形截面),取Ib1.5I0;对于楼电梯间梁,取IbI0。其中I0为梁矩形部分的截面惯性矩。柱的线刚度IcEcIc/h,其中Ic为柱的截面惯性矩,h为框架柱的计算高度。横梁线刚度计算过程见表3.1,柱线刚度计算过程见表3.2。表3.1 横梁线刚度ib计算表类 别Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4l/mmEcI0/l/Nmm1.5EcI0/l/Nmm2EcI0/l/NmmAB跨横梁3.001043
18、007008.57510975003.4310105.14510106.861010BC跨横梁3.001043007008.57510924003.33410102.00110102.6681010表3.2 柱线刚度ic计算表层 次hcEcbhIcEcIc/hc146503.001045005005.20810103.3610102430003.001045005005.20810105.20810103.2 柱侧移刚度D值计算柱的侧移刚度D值按下式计算:式中,为柱侧移刚度修正系数,对不同情况按下式计算:一般层:底 层:其中表示梁柱线刚度比。根据梁柱线刚度比的不同,图2.1中的柱可分为中框架中
19、柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼电梯间柱等。现以第24层C1柱的侧移刚度计算为例,说明计算过程,其余柱的计算过程从略,计算结果分别见表3.33.6。第24层C1柱及与其相连的梁的相对线刚度如图3.1所示,图中数据取自表3.1和表3.2。则可得梁柱线刚度比为:图3.1 C1柱及与其相连的梁的相对线刚度表3.3 中框架柱侧移刚度D值(N/mm)层次边柱(18根)中柱(18根)12.0420.629232892.8360.690255471074392241.3170.397275681.8290.478331921336720表3.4 边框架柱侧移刚度D值(N/mm)层次A-1,A-12B-1,B
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