土木工程框架结构设计全套.doc
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1、人生最大的幸福,是发现自己爱的人正好也爱着自己。中文摘要本毕业设计是完成XXXXX楼的工程设计包括建筑设计和结构设计建筑设计部分包括建筑方案的设计思路、建筑做法和建筑的平立剖设计结构设计部分包括结构方案设计、结构计算和施工图设计该建筑物结构采用现浇钢筋混凝土框架结构结构方案包括梁柱的选用结构计算包括梁柱板的配筋计算施工图设计包括基础和楼梯的设计结构计算部分应用PKPM系列软件主要用到PMCAD、SATWE、JCCAD、LTCAD模块地震作用及内力计算、地震位移验算采用手工计算分析建筑和结构施工图全部采用AutoCAD及天正系列软件完成关键字:钢筋混凝土结构设计、PKPM软件应用、抗震设计、钢筋
2、混凝土框架结构英文摘要The graduation project is the engineering design of The Language and Cultural College Building of Shanxi University including architectural design and structural design. The architectural design includes the designing idea of the whole project architectural practices and the plan elevatio
3、n and section design of the building. The structural design consists of structural plan structural calculations and construction design. The building takes steel reinforced concrete frame structure. In the process of structure plan the beams and columns section are calculated and selected. During th
4、e structural calculation the reinforcement of plates beams and columns are calculated. In construction design the design of foundations and stairs are the main two parts. The software PKPM is employed in the structural calculation to analyze the structural effect and the steel distribution of the re
5、inforced concrete. For example PMCAD SATWE JCCAD and LTCAD modules are used during the process. However the force calculation and seismic displacement are checked by hand. And architectural and structural drawings are all completed with AutoCAD and Tangent series.Keyword: structural design of reinfo
6、rced concrete appliance of PKPM software seismic calculation reinforced concrete frame; 目 录中文摘要I英文摘要II目录III第一章 设计要求- 1 -1.1 毕业设计目的与要求- 1 -1.2 题 目- 1 -1.3 设计资料- 1 -1.4设计任务及要求- 2 -1.5岩土工程勘察结果- 4 -第二章 文献综述- 6 -第三章 建筑方案与工程概况- 16 -3.1工程概况- 16 -3.2设计依据- 17 -3.3设计原则- 17 -3.4建筑方案的选择- 17 -3.5建筑功能划分- 17 -3.6技
7、术指标- 18 -3.7建筑防火设计- 18 -3.8水平垂直交通设计- 18 -3.8.1楼梯- 18 -3.8.2电梯- 19 -3.9建筑方案图- 19 -第四章 建筑做法说明- 22 -4.1 散水- 22 -4.2 台阶- 22 -4.3地面做法- 22 -4.3.1卫生间地面(厚度243)- 22 -4.3.2 大报告厅地面做法- 23 -4.3.3其他地面做法- 23 -4.4楼面做法- 23 -4.4.1卫生间及茶水间楼面做法- 23 -4.4.2 小报告厅楼面做法- 24 -4.4.3 其他楼面做法- 24 -4.5 屋面做法- 24 -4.6顶棚做法- 24 -4.7外墙做
8、法:- 25 -4.8内墙做法- 25 -4.8.1卫生间及茶水间内墙做法:- 25 -4.8.2一般墙面做法:- 25 -4.9 踢脚线做法:- 26 -4.10 屋面防水采用改性沥青柔性油毡防水层做法- 26 -4.11墙体- 26 -4.11.1 墙体防潮- 26 -4.12 门窗- 26 -第五章 结构方案说明- 29 -5.1柱网布置- 29 -5.2结构形式选择- 29 -5.3楼板形式选择- 29 -5.4材料信息- 29 -5.5各层结构平面布置- 30 -5.6梁柱框架尺寸初步确定- 31 -5.6.1第I部分梁柱尺寸确定- 31 -5.6.2第II部分梁柱尺寸确定- 32
9、-5.6.3第III部分- 32 -第六章 荷载及地震位移验算- 34 -6.1 计算简图- 34 -6.2 第I部分荷载及抗震验算- 35 -6.2.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算- 35 -6.2.2 刚度和自振周期计算- 40 -6.2.3地震作用计算- 42 -6.3 第II部分- 43 -6.3.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算- 43 -6.3.2 刚度和自振周期计算- 48 -6.3.3地震作用计算- 50 -第七章 PKPM计算过程- 52 -7.1 结构布置及荷载输入- 52 -7.2 楼板施工图生成- 55 -7.3计算- 55 -7.4配筋图和计算过程的显示- 57
10、 -7.5 基础设计- 59 -7.6 楼梯设计- 60 -参考文献- 65 -致 谢- 66 -附录- 67 -附1. 结构设计信息- 67 -附2. 结构位移文件- 77 -附3. 楼梯计算书- 82 -第一章 设计要求1.1 毕业设计目的与要求毕业设计是大学本科教育的最后一个教学环节它是全面检验大学四年学习效果的一个关键环节通过毕业设计同学可以综合以前所学的各门课程的知识解决实际问题;通过毕业设计同学可以得到工程实践的实际训练;通过毕业设计同学还可以进一步加深对所学理论课程的理解和巩固土木工程专业毕业设计的目的是:1.全面了解建筑工程设计的全过程;2.基本具备进行建筑方案、建筑设计及绘制
11、建筑施工图的能力;3.能熟练、正确进行结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力;4.培养同学在建筑工程设计过程中的配合意识;5.培养正确、熟练运用规范、手册、各种标准图集及参考书的能力;6.通过实际工程训练建立功能设计、施工、经济全面协调统一的思想;7.通过毕业设计进一步建立结构工程师的责任意识; 1.2 题 目 XXXX学院1.3 设计资料 1工程地点及地形图:山西大学校园内地形图附后 2工程总建筑面积:6000 M2 3工程性质: 1)建筑性质:学校办公、教学 2)建筑组成:教学部分:学术报告厅2间:500 M2和200 M2;教室5间:90 M2办公部分:大办公室5间:90
12、 M2;中办公室20间:45 M2;小办公室40间:20 M2;会议4间:45 M2;图书资料室2间:90 M2其它:卫生间每层2间 30 M2 ;值班室、储藏间每层1间:20M2;客货两用电梯2部(1600公斤) 3)设计要求与总平面要求 合理安排功能分区流线顺畅造型美观大方创造良好的教学、科研建筑形象 总平面布置:道路、出入口、停车场、绿化及其它场地 (场地东 、北两面建筑至少距边缘5M以上) 4)空间组合要求 三部分联系需方便同时须有相对的独立性盥洗、厕所等布置时以集中为宜便于管线布置; 实验室应有好的采光、通风条件; 根据周围环境考虑建筑体型及立面处理; 入口广场应保证一定的停车和回车
13、场地创造一个良好的外部空间 5)室内外装饰要求 主体建筑外墙采用贴面材料室内主要公共空间墙壁用涂料做吊顶采用水磨石地面;实验室内部按要求功能设计其余房间装饰自定所有水房间均为瓷砖墙壁马赛克地面装饰材料的色彩自定 6)建筑标准 耐火等级二级耐久等级二级丙类建筑 4自然条件 1)气象资料基本风压 基本雪压 主导风向: 西北风 2)工地地质及水文地质资料:见附表 3)地震烈度: 8度5施工条件及材料供应1)施工条件:由一级建筑施工单位承建具有多种大型建筑机械混凝土标准构件由预制厂提供 2)材料供应:钢材、木材、水泥及砖、石、砂等均自行采购 3)水、电均由建设单位保证供应通往工地的道路良好1.4设计任
14、务及要求 1.4.1建筑设计任务及要求 根据给定的设计资料要求每一个学生单独完成建筑施工图设计具体要求如下: 1)按施工图设计深度绘制平、立、剖面建筑施工图以及总平面图 2)选择装饰用料及装饰构造做法 3)绘制必要的节点构造详图 4)编写设计说明书 5)列出技术经济指标:总建筑面积使用面积使用面积系数各项设计指标 对于最后完成的设计成果要求做到:方案合理、选材适当、构造正确、图文清晰详尽1.4.2建筑设计图内容1)总平面图 1:5002)各层平面图 1:1003)各向立面图 1:1004)楼梯详图 1:505)屋面排水图 1:2006)纵横剖面图 1:1007)墙身剖面及节点详图 1:1008
15、)装饰用料及做法、施工说明9)门窗选型及数量统计1.4.3结构设计任务及要求 在满足使用功能及建筑设计的基础上本着安全适用技术先进经济合理的原则进行设计 1)设计说明结构类型:钢筋混凝土框架结构使用荷载及有关要求:按照 建筑结构荷载规范 2)结构设计内容结构布置与选型荷载计算上部主要受力结构设计:变形验算强度设计、抗震构造设计基础设计计算其他构件设计1. 4.4结构施工图及计算书内容 1)屋面结构平面布置图 2)楼面结构平面布置图 3)基础平面布置及配筋图 4)上部主要受力结构配筋图 5)其他构件配筋图 6)计算书一份1.4.5毕业设计计算书 1)文献综述 2)外文资料翻译 3)建筑设计说明
16、4)结构设计计算书 5)参考文献5 岩土工程勘察结果 编号 土层 概况 层厚(M) (kPa) 地基类型 1 杂填土 不均匀 0.80 - 2 粉质粘土 稍密均匀 1.20 110 3 砂质粉土 中密均匀 2.20 190 天然基础 4 粗砂 密实均匀 6.60 250第二章 文献综述半刚性端板连接的文献综述摘要:半钢性端板连接在工程中具有广泛的应用但是其精确计算十分繁琐本文旨在总结前人对半刚性连接计算的经验结论并且对半刚性连接的发展现状进行讨论进而得出一系列有价值的结论关键词:钢结构;半刚性连接;加劲肋;端板连接The literature review of semi-rigid conn
17、ection of endplatesAbstract: The semi-rigid connection of endplates is widely used in engineering. Howeverthe calculation of such connection is extremely sophisticated. The article aims at concluding the former researchers experiences and discussing the future of semi-rigid connection so as to offer
18、 some useful information. Keywords: Steel structure; semi-rigid connection; stiffening rib; endplate connection1 半刚性连接概况1.1半刚性连接的概念传统的钢框架分析设计都假定梁柱连接是完全刚性的或者是理想铰接的虽然这些假定使分析设计过程大大简化但是当连接的刚性程度处于完全刚性和理想铰接之间的中间状态时这些假定的有效性就值得怀疑了而试验表明实际工程中运用的全部连接形式所具有的刚度都处在完全刚性和理想铰接这两种极端情况之间 1欧洲规范Eurocode3规定以连接的初始转动刚度Ki为标准
19、定义:如KikbEIb/lb 则为刚接;如Ki0.5EIb/lb 则为铰接;如0.5EIb/lbKikbEIb/lb则为半刚接美国的容许应力设计规范(AsDAISCl989)中列出的类型3即半刚性连接它假定连接可以传递垂直剪力也能够传递部分弯矩美国的荷载抗力系数设计规范(LRFDALSC1999) 在其条文中指定了两种类型的连接其中部分约束型(PR)包括了半刚性连接要求在分析和设计中必须考虑柔性连接的影响半刚性连接承载性能好构造简单施工快捷质量比较容易得到保证在实际工程中已经得到广泛应用目前常用的半刚性连接的形式主要有:端板连接;腹板单角钢单板连接;腹板双角钢连接;矮端板连接;顶、底角钢连接;
20、腹板带双角钢的顶、底角钢连接;短T型钢连接其中端板连接是刚结构中应用最广泛的连接方式之一端板连接主要应用于钢框架、轻钢门式框架中梁柱连接、梁梁拼接等端板在制造厂与钢梁的翼缘、腹板相焊接然后再现场用螺栓与钢柱翼缘或端板相连接螺栓大多采用高强度螺栓以提高连接承载力及连接刚度根据端板的位置和大小的不同分为两端外伸式一端外伸式齐平式和内缩式等四种其中两端外伸式端板连接承载力刚度最大2 1.2半刚性连接的特性8图2-1 如图可知:(1) 所有半刚性连接的特性均处在理想饺接条件(水平轴)和全刚性(竖直轴)条件之间(2) 连接所能传递的最大弯矩(此处称为极限弯矩承载力) 在较为柔性的连接中要降低(3)弯矩相
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