五层办公楼全现浇混凝土框架结构计算书.docx
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1、本工程名称为某办公楼楼,结构为全现浇混凝土框架结构,5层。工程所在地区为济 南,抗震设防等级为6度。设计过程遵循先建筑后结构再施工的顺序进行。建筑设计,依 据建筑总体规划要求、建筑用地条件和基地周边的环境特点,首先设计建筑平面,其次进 行立面造型、剖面设计。考虑到建筑等级和防火要求,建筑设计应满足使用功能和造型艺 术的要求,并适应未来发展与灵活改造的需耍。抗震结构在地震作用下,为了有良好的耗能能力以及在强震下结构不倒塌,其构件应 有足够的延性。要设计延性框架结构,需满足“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的 要求,并进行相应的内力调整,然后由调整后的内力值进行配筋计算。本次设计主要包括结构选型
2、及结构布置、确定计算简图及计算单元、荷载计算、侧移 控制、内力组合、构件设计、楼梯设计、基础设计等内容。本工程采用钢筋混凝土结构框 架结构体系(横向承重),选择了有代表性的一棉框架进行计算。对于竖向荷载作用采用弯 矩二次分配法,水平荷载作用采用反弯点法。设计计算整个过程中综合考虑了技术经济指 标和施工工业化的要求。关键词:建筑设计;结构设计;施工组织设;荷载计算ABSTRACTThis project is designed for office building use with a style of cast-in frame work. The building has five flo
3、ors.the structure locates JiNan with an anti-earthquake degree of 6. The design process follows the order: firstly, the architectural design; secondly, the structural design; lastly, the foundation design. The architectural design, according to the master plan of the building, the site conditions, p
4、eripheral urban environment, and characteristic of the base, the building plain design goes first. The elevation design is carried out secondly. Considering the building classification and fire prevention demands. The architectural design should meet the needs of the function requirement, the use re
5、quirement and development and flexible transformation in the future.In order to prevent the building from collapsing, we must insure the inducity of the members. The structure needs to meet the demand of astrong columns with weak beams, strong anti-shear to weak anti-bending, strong joints with weak
6、 members ,. The calculation goes under the adjusted inner stress values .Structural design maintains close ties with the architectural design, which is based on current relevant codes. It includes the structure style, the preliminary estimation for the structural members, confirmation of the sketch
7、and unit for calculation, sideway control, load calculation, component design, slab-stairs design, floor overlay design and foundation design. This project adopts reinforced concrete frame (transverse bearing), which has chosen a representative frame to calculate. Vertical load function adopts momen
8、t distribution method, level load function adopts D value method, and seismic load function adopts equivalent base shear method. During the design process earthquake-resistant design, technical economy index and construction industrialized request are synthetically considered.Keywords: Architectural
9、 design;Structural design;Construction management design; Load calculation毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是 深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业 设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构 有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、 口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。目前,我国高层建筑中仍以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土造价较低,材
10、料来源 丰富,且可以浇筑成各种复杂断面形状,节省钢材,承载力也不低,经过合理设计可以 获得较好的抗震性能。今后儿十年,钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架 结构体系的主要特点是平面布置比较灵活,能提供较大的室内空间,在办公类建筑中也 是较常用的结构体系。高层建筑结构的设计,除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、 抗侧力结构体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和 立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对 结构的抗震性能有决定性的作用。高层建筑中,风荷载和地震荷载等水平方向作用引起 的内力和位移已成为结构设计的控
11、制因素,高层结构抗侧移力体系成为高层建筑结构设 计是否合理、安全而经济的关键,所以要求高层建筑结构有较大的抗侧移刚度。毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过查阅资料、设计计算、论文撰写 以及图纸绘制,加深了对规范、手册等相关内容的理解,巩固了专业知识、提高了综合 分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了 AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD,基本 上达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手 算为主,后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差 分析对比。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。第
12、一部分建筑设计1、设计要点1.1建筑平面设计(1)依据建筑功能的要求,确定柱网的尺寸,然后,再逐一定出各房间的开间和进深;(2)根据交通、防火与疏散的要求,确定楼梯间的位置和尺寸;(3)确定墙体所用的材料和厚度,以及门窗的型号与尺寸;1.2建筑立面设计(1)确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调;(2)与平面图对照,核对雨水管、雨篷等的位置及做法;(3)确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸;1.3建筑剖面设计(1)分析建筑物空间组合情况,确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高 低错落的部位;(2)进一步核实外墙窗台、过梁、圈梁、楼板等在外墙高度
13、上的构造关系,确定选用 哪种类型的窗台、过梁、圈梁、楼板及其形状和材料;(3)根据平面图计算确定的尺寸,核对楼梯的在高度方向上的梯段的尺寸,确定平台 梁的尺寸。2、建筑平面设计该教学楼虽位于抗震设防烈度为6度的区域,但按要求在计算时需要考虑抗震的影 响进行设计,所以平面上力求简单、规则、对称,把整个建筑划分为“一”字形建筑平 面,有利于自然采光和自然通风,中间走廊形成水平交通通道,同时又利于抗震。主楼“一”字形平面为南北朝向,建筑物主入口的朝向为北边,为框架结构,在框 架结构的平面布置上,柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格,是 框架结构的脉络。柱网布置既要满足建筑平面布置和使
14、用功能的要求,又要使结构受力 合理,构件种类少,施工方便。柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调,一般常将柱 子设在纵横建筑墙交叉点上,以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常见的 柱网布置方式有:内廊式、外廊式、等跨式、对称不等跨式等。本框架结构研发楼采用内廊式柱网布置,也就是中间为走廊,两边为办公区域。考 虑到走廊长度大于40m,两面布置房间时,走廊最小净宽度为1.8m,所以中间走廊的跨 度取为2.1m。两边房间的开间和进深均采用常用的开间和进深尺寸,(根据所需办公室 的大小可灵活分隔成大、小办公室)纵向柱跨度总长度为48. 6m,总宽度为15.9m。其长 宽比为3.1,满足6度设防区
15、建筑物长宽比不宜超过4的要求(GB50011-2010建筑抗 震设计规范6. 16条)。该办公楼根据使用功能的要求,首层设有门厅、值班室、办公室、会议室、资料室、 男女卫生间等。3、建筑立面设计该办公楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗,特别是采用柱间凸窗造型窗,有效的满 足教学采光的要求,同时可以表现简洁和现代感,还增加了立面的美观效果。建筑立面 和竖向剖面上力求规则,避免立面的凹进或突出,使结构的侧向刚度变化均匀,有利于 结构抗震。4、建筑剖面设计建筑物的剖面图要反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合关系。在建筑物的
16、层高上,考虑到建筑空间比例要求,又考虑到提供足够的房间净高度,以避 免净高低的房间给人压抑的感觉。因此,综合考虑标准层的层高均为办公楼常用的3. 6m,底层层高为4.2m,并门厅采用 共享空间使楼层更加美观。室内外高差采用0.45m。根据总建筑面积等各方面的要求,总建筑高度为18.6m,其高宽比为3. lm0另外从室内采光和通风的角度 考虑,窗台的高度取0.9m。屋顶不上人,取屋顶女儿墙高度为1.1m。5、建筑说明(1)本图除特别注明外,标高以米计,尺寸以毫米计。(2)本图根据任务书要求按6度地震区抗震要求设防,可不进行抗震计算。楼面(办公 室、会议室等)允许活荷载2.0KN/W,楼面(走廊、
17、厕所)允许活荷载2.5KN/m2,楼梯 允许活载2. 5KN/m20房屋正常使用年限为50年。(3)放样:以现场实际为放样依据。(4)设计标高:室外地坪标高-0. 450根据工程地质资料设为第一层土粉质粘土的 顶面,室内外高差为0.450m。(5)墙身:240mm灰砂砖,水泥砂浆砌筑外粉刷及装修:外墙:用水泥沙浆打底后,瓷砖贴面,共厚25mln。窗台:用水泥砂浆打底后贴瓷砖,同外墙做法。入口雨棚:用瓷砖贴面,缝宽10mm。内粉刷及装修:平顶:水泥砂浆打底,10厚抹灰,刷白。(部分根据实际使用功能做吊顶)内墙:水泥砂浆打底,10厚抹灰,刷白。踢脚:除门厅及各层走廊、厕所、盥洗间外,均做深暗红色瓷
18、砖踢脚门厅、走廊做1200高200X300白色瓷砖墙裙。厕所、盥洗间做1800高白瓷砖墙裙:防水砂浆打底,纯水泥浆粘贴层,200X300白瓷 两白水泥浆擦缝。(6)楼面:130结构层上,素水泥浆结合层-道+30 J1/ 1 : 3硬性水泥砂浆结合层+大理 石面层(7)屋面:130现浇钢筋混凝土板上,80厚矿渣水泥保温层,20厚1: 2水泥砂浆找 平层,40厚水泥石灰焦渣砂浆3%。找坡层,10厚混合砂浆顶棚抹灰,三毡四油上铺小石 子防水层。现浇的柱、梁、板、楼梯等均用C30混凝土。(8)其它:PVC落水管、水斗、弯头等直接从建材市场购得。栏杆等铁制构件涂防锈漆。门窗五金等配件按按要求配齐。楼梯、
19、门厅台阶面层贴50厚预制水磨石板。(9)未尽事宜按国家规范和有关规定办理。第二部分结构设计本设计为采用以多层建筑为主体的对称布局形式,采用框架结构。鉴于毕业设计的时间不多,根据指导老师意见,仅自选根框架结构进行结构设计。1、一般说明1.1 结构设计依据的主要现行设计及施工规范:(1)建筑结构设计可靠度设计统一标准(GB50068-2001)(2)建筑结构荷载规范(GB50009-2010)(3)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(4)建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(5)建筑地基基础设计规范(GB50002-2011)(6)砌体结构设计规范(GB50003-2011)(
20、7)建筑抗震设防分类标准(GB50223-2008)(8)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2011)(9)建筑设计防火规范(GB50016-2006)1.2 本工程为六层框架结构,建筑总高度为15. 45米,按抗震设防烈度6度设防,设计 地震分组第三组,设计基本地震加速度值为0.05g。建筑物重要性为丙类。框架抗震等 级为四级,结构安全等级为二级,结构正常使用年限为50年。1.3 本工程之-0.450相当于绝对标高根据工程地质资料设为第一层土一粉质粘土的 顶面,室内外高差为0.450m。1.4 图纸中除特别注明外,标高以米计,尺寸以毫米计。1.5 本工程采用中国建科院PKPM系
21、列设计软件(2002年9月版)进行辅助设计。1.6 本工程基本风压按0.45KN/m2采用,地面粗糙度为C类。1.7 建筑物的耐火等级为二级。1.8 混凝土结构所处环境类别:为二(a)类环境1. 9本工程主要楼面屋面设计活载标准值:部位活载标准值(KN/m?)研究室及实验室、办公室、会议室等2.0厕所、楼梯2.5走廊2.52、地基、基础2.1本工程基础设计依据毕业设计要求提供工程地质资料。2. 2根据工程地质勘察报告,本工程所处场地具体情况如下:层号土的类型地基土静荷载标准值 (Kpa)土层厚度(m)1粉质粘土1200. 812含砾中粗砂1802. 83. 03强风化一全风化片麻岩2002.
22、23. 54中等风化云母片麻岩2802.3 本工程基础设计等级为丙级,采用柱下独立基础,中间两柱采用柱下联合基础,以 第二层为本工程持力层。2.4 钢筋混凝土承台采用C30混凝土,HRB335级钢筋,承台下做C15混凝土垫层100 厚,其每侧比基础承台外边缘各加宽100o3、钢筋混凝土构件部分3. 1混凝土等级:梁为C30,板为C30,柱为C30o3.2 钢筋强度等级设计值:HPB235 为 f=210N/mm HRB335 为 f=300N/mm2; HRB400 为 f=360N/mm2o3.3 纵向受拉钢筋的锚固长度la若无特殊注明,均按混凝土设计规范和建筑结 构抗震规范要求执行受拉钢筋
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