本科毕业论文---西安音乐学院办公楼计算书.doc
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1、 毕 业 设 计 西安音乐学院办公楼系别: 建筑与土木工程学院专业名称: 土木工程学生姓名:刘艾嘉学号:123456指导教师姓名、职称: 邱继生 讲师完成日期 2013 年 1 月 10 日西安音乐学院办公工程前 言毕业设计是土木工程专业学习中非常重要的教学环节。土木工程专业的培养目标是培养土木工程专业方面具有实际工作能力的工程技术人员,即具有独立进行设计、施工和管理能力的土木工程技术人才,为达到这一目标,必须通过毕业设计的实践和训练,使学生综合运用所学的基础理论、基本技能、专业知识,提高分析和解决实际问题的能力。 一、毕业设计的目的 1巩固、加深基础和专业知识 通过毕业设计,对已学过的基础知
2、识如数学、力学、计算机等和专业知识如混凝土结构、高层建筑结构、建筑抗震、建筑施工、钢结构等作一系统的总结,以进一步巩固、加深和拓展所学知识。特别是力学、结构和计算机知识在建筑结构设计中尤为重要,通过毕业设计的全过程训练可以加深和巩固这些知识。2提高综合运用基础知识、专业知识和基本技能的能力毕业设计是综合性的实践教学环节。要解决毕业设计过程中遇到的问题,不能单一地依靠过去所学的某一门课的知识,而要综合运用过去所学的数学、力学基础知识和建筑结构的专业知识,因此,通过毕业设计可以提高综合运用这些知识的能力并培养创新能力。3了解、熟悉土建工程设计和施工的程序和方法;了解我国有关土木工程建筑的方针和政策
3、;熟悉如何使用专业的技术规范和规程,如建筑防火、建筑抗震、钢筋混凝土结构、钢结构、地基基础等常用规范。 4针对要解决的问题,学习如何搜集国内、外资料,了解该研究领域在国内外的发展现状和发展水平。结合我们的实际,可以吸取先进的设计思想和国内外相关设计的优点。5学习调查研究的方法,培养深入、细致的工作作风,联系实际,从经济、技术观点全面分析和解决问题,并培养独立思考、独立工作的能力,提出个人见解。调查研究可以深入到实际,了解已有的设计存在的问题并在自己的设计中努力克服这些缺点,完善自己的设计。 6了解工程中的常用做法,增强工程意识,提高工程实践能力。每人独立、系统地完成毕业设计可以掌握一个工程设计
4、的全过程。 总之,毕业设计具有综合性和实践性,是其他教学环节不能代替的。本次毕业设计,必须坚持理论与实际相结合,要求每一位学生在熟悉设计任务书的基础上,要参观、比较同类建筑,查阅、搜集有关设计资料,在给定的总平面图下,结合当地的自然条件,施工技术水平,独立完成办公楼的建筑设计、结构设计,并绘出土建施工图。二、毕业设计时间安排1建筑设计阶段 4 周2结构设计阶段 8.5 周3设计评阅及答辩前准备 1周4.毕业答辩 0.5周合计 14 周 目 录1 建筑设计11.1 设计资料11.2建筑方案选择21.3 建筑设计介绍21.3.1 建筑平面设计21.3.2 建筑剖面设计31.3.3 建筑立面设计31
5、.3.4 设计依据及主要采用的现行规范32 结构设计42.1 基本设计资料42.1.1 工程地质及水文气象条件42.1.2 活荷载标准值取值42.1.3 设计依据及主要采用的现行规范42.2 结构体系选型42.3 结构平面布置及梁柱截面尺寸的确定42.3.1 确定框架计算简图42.3.2 梁柱截面尺寸确定73 重力荷载代表值计算及框架侧移刚度计算93.1 恒载标准值计算93.1.1 屋面楼面恒载计算93.1.2 第一层结构构件自重计算113.1.3 第二层结构构件自重计算143.1.4 第五层结构构件自重计算183.1.5 各层质点重力荷载代表值计算213.2 横向框架侧移刚度计算223.2.
6、1 梁线刚度计算223.2.2 柱侧移刚度计算234 水平荷载作用计算234.1 水平地震作用框架内力计算234.1.1 自振周期计算234.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算244.1.3 变形验算254.1.4 水平地震作用下框架内力计算254.2 风荷载作用下框架内力计算314.2.1 风荷载标准值计算314.2.2 风荷载作用框架内力计算315 竖向荷载作用下框架内力计算375.1 恒荷载作用下框架(KJ-4)内力计算375.1.1 计算单元确定375.1.2 荷载传递375.1.3 恒荷载计算375.1.4 杆端弯矩分配系数415.1.5 恒荷载作用下梁端及跨中弯矩435.1.6
7、恒荷载作用下梁端、柱端弯矩二次分配455.1.7 恒荷载作用下框架梁、柱弯矩图475.1.8 恒载作用下梁端剪力计算475.1.9 恒荷载作用下住轴力计算485.2 活荷载作用下框架内力计算515.2.1 活荷载计算515.2.2活荷载作用下梁端弯矩计算515.2.3 活荷载作用下梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配515.2.4 活荷载作用下梁端剪力计算535.2.5 活荷载作用下柱轴力计算535.3 重力荷载作用下框架内力计算545.3.1 重力荷载代表值计算545.3.2 重力荷载作用下梁端弯矩计算565.3.3 重力荷载作用下梁端剪力计算585.3.4 重力荷载作用下柱轴力计算586 内力组
8、合626.1 结构抗震等级626.2 最不利内力626.3 弯矩调幅636.4 承载力抗震调整系数636.5 内力组合676.5.1 框架梁内力组合676.5.2 框架柱内力组合707 截面设计757.1 框架梁截面设计757.1.1 框架梁翼缘宽的确定757.1.2 框架梁正截面受弯承载力计算757.1.3 框架梁斜截面受剪承载力计算767.2 框架柱配筋计算787.2.1 柱斜截面受剪承载力797.2.2 框架柱正截面承载力计算798 板的设计83 8.1 荷载设计值838.2 弯矩计算838.2.1 A区格板配筋计算848.2.2 B区格板配筋计算858.2.3 C区格板配筋计算859楼
9、梯设计.87 9.1 基本资料879.2 楼梯斜板计算879.2.1 确定斜板的厚度879.2.2 荷载计算889.2.3 荷载效应组合889.2.4 内力计算889.2.5 斜板配筋计算889.3 楼梯休息平台板899.3.1 荷载效应组合899.3.2 内力计算899.3.3 休息平台板配筋计算899.4 楼梯平台梁909.4.1 荷载计算909.4.2 荷载效应组合909.4.3 内力计算909.4.4 平台梁截面设计90参考文献93致谢.95附 录105摘 要“西安音乐学院办公楼”建筑总面积为4100平方米,总高度为15.9米。本设计包括建筑设计和结构设计,设计原则:安全、适用、经济、
10、美观。建筑设计分为平面、立面、剖面及细部构件设计,建筑平面布置合理、紧凑,立面造型美观。在此基础上,确定合理的结构方案和结构布置。之后,选取一榀有代表性的框架进行结构计算(本设计选取框架),确定梁柱的截面尺寸及框架计算简图;计算框架梁所受荷载及框架在水平荷载作用下的侧移;分析框架在水平及竖向荷载作用下的内力;根据各种荷载作用下的内力进行内力组合得出最不利内力,据此进行截面设计;另外,还对框架结构中的现浇钢筋混凝土楼板、楼梯和基础进行截面设计和配筋计算。设计时,充分考虑抗震构造措施。关键词:框架,建筑设计,结构设计,抗震 AbstractThe purpose of the design is
11、to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis4. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force c
12、an be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated
13、. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the b
14、asis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Key words: frame,structural des
15、ign,anti-seismic design 1 建筑设计建筑设计是在现有的自然环境与总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题,着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排、内部和外表的艺术效果、各个细部的构造方式等,为人们提供一个有组织的内部空间环境的同时,也创造了一个有组织的外部空间环境。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调,以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求,使建筑物做到安全、适用、经济、美观的原则。在建筑设计之前需要明确建筑目的和总的要求,从中可以了解建筑物的性质及其大概的使用要求。本方案采用钢筋混凝土
16、全现浇框架结构。框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形式的骨架结构,其特点是梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用。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。国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,能获得较大的使用空间,建筑立面容易处理,可以适应不同的房屋造型。同时,在结构性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑中采用。但是,由于框架
17、结构构件的截面尺寸一般都比较小,它们的抗侧移刚度较弱,随着建筑物高度的增加,结构在风荷载和地震作用下,侧向位移将迅速加大。为了不使框架结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密,框架结构一般只用于层数不超过20层的建筑物中。建筑物是社会物质和文化财富,它在满足使用要求的同时,还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求。1.1 设计资料1.本建筑位于西安市城西区某处,作为综合办公大楼。具体位置见下图所示。该场地地势平坦,场地内的水、电、道路等公用条件已具备。总建筑面积为4100平方米,纵向长为55.5m,横向长17.7m。主体结构共5层,一层层高为4.2 m,其他层层高均为3.9 m。2.建筑物房间
18、组成及面积分配:门厅:60-100m2领导办公室:5-7间,每套面积35-45m2左右(按套间设计,有专用卫生间)普通办公室:若干,每套面积15-30 m2左右,考虑小型会客区位置小型会议室:设3-4间,每间面积45-60 m2 左右中型会议室:设1-2间,每间面积100-120m2资料及阅览室:设置资料存放、查询、借阅、阅览室,面积自定活动室:考虑设置棋牌、健身等,面积自定建筑平面设计中应根据建筑设计规范要求设置值班、收发及会客等房间或分区,同时考虑配电和杂物间等,厕所、楼梯、走道根据需要设计。3. 设计的基本要求(1)本设计为某办公大楼工程,必须满足适用、安全、经济、美观的基本要求;(2)
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