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土木工程专业毕业设计(某六层框架办公楼结构毕业设计计算书).doc
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1、山西大同大学继续教育学院毕 业 论 文(设计)题目: 某市框架办公楼毕业设计 级 别 2011级 专 业 土木工程业 函授站点 阳泉技校函授站班 级 姓 名 荆 澜 指导教师 2013 年 5 月 9 日 目 录摘要3第一章、 设计任务及基本要求 4一、 原始资料4二、 建筑设计任务及要求.4三、 结构设计任务及要求.9第二章、 建筑设计说明10一、 建筑平面设计 10二、 剖面设计 10三、 立面设计 11第三章、 结构设计12一、 结构方案的选择及结构布置.12二、 框架荷载计算 13三、 板的内力及配筋计算.14四、 次梁内力及配筋计算.19五、 横向平面框架内力计算.25六、 横向平面
2、框架的内力组合与配筋计算.50七、 框架结构柱下基础设计 81八、 楼梯设计计算 86 参考文献 91某市六层框架办公楼毕业设计土木工程专业 荆 澜 指导教师摘要:毕业设计是专业课教学的综合实践性教学环节,是对所学内容的复习和巩固。本次毕业设计主要包括建筑设计和结构设计,毕业设计说明针对设计过程的每一步都进行了详细的介绍。建筑设计说明介绍了平面选型的确定,平面组合的选择,材料的选择及主体结构每部分的具体作法;结构设计说明中介绍了结构的类型和布置方式,截面尺寸的初估,施工材料的选择和施工要求;结构计算书中,选取了柱网中的一榀框架进行了详细计算。此外还包括有梁、柱、楼梯、基础及楼盖的截面配筋计算。
3、关键词:框架结构;办公楼;建筑设计;结构设计。第一章 设计任务及基本要求一、设计原始资料(一) 工程概况该工程为六层办公楼,主体为现浇钢筋混凝土框架结构,占地面积为1310,建筑面积5240,建筑物共6层,底层层高5.1m,标准层层高3.6m,顶层层高4.5m,总高度25.5m,室内外高差0.450m,基础顶面距离室外地面1.05m,基础采用柱下独立基础。该办公楼主要以层为单元出租,每层为一个独立的单元,拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专用办公室等。楼内设有两个电梯三个楼梯,主、次楼梯开间均为3m,进深均为6.6m,楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。(二) 设计条件1、抗震设防烈度:7
4、度设防,抗震设计分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.1g;2、基本风压: 0.55KN/m2,B类粗糙度;3、雪荷载标准值:0.2KN/m2;4、结构体系:现浇钢筋混凝土框架结构。5、工程地质条件:拟建场地地形平坦,土质分布具体情况见表,II类场地土。地下稳定水位距地表-9m,表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑地点冰冻深度-0.5m。表1-1 建筑地层一览表序号岩土深度土层深度(m)厚度范围(m)地基土承载力(kPa)压缩模量(mPa)1杂填土0.01.21.2-2粉土1.22.00.82005.03中粗砂2.04.82.83009.54砾砂4.815.010.235021.0二、建筑设
5、计任务及要求1、基本要求:满足建筑功能要求,根据已有的设计规范,遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则,对建筑方案分析其合理性,绘制建筑施工图。2、规定绘制的建筑施工图为:(1)底层、标准层及顶层平面图:比例 1:150(图1-1)(2)主要立面图:比例 1:150(图1-2,图1-3)(3)屋面排水布置图:比例 1:150(4)剖面图:比例 1:150(5)墙身大样及节点详图:比例 1:100及1:1093图1-1 标准层平面图图1-2 -轴立面图图1-3 -轴立面图三、结构设计任务及要求(一)基本要求:在建筑方案设计的基础上,正确选择合理的结构形式,结构体系和结构布置,掌握高
6、层建筑结构的计算方法和基本构造要求,绘制施工详图。(二)规定绘制的结构施工图为:1、结构平面布置图:比例 1:1502、一榀框架结构配筋图:比例 1:1503、屋面板、楼面板的配筋图:比例 1:1504、楼梯配筋图:比例 1:1005、基础设计图:1张(三)结构设计计算书内容:说明结构方案如何确定的,材料选择。列出结构设计计算过程中采用的计算方法、计算假定、计算原则、计算简图、内力图及计算结果。第二章 建筑设计说明一、建筑平面设计(一)建筑平面布置1、建筑结构方案:对于建筑物的土质和所在地区的抗震等要求,选择框架结构和桩基础,具体见结构施工图。2、平面组合:对于办公楼来说,首先要保证其用途,并
7、且符合经济合理的要求,在平面布置上符合抗震和消防的要求,已经在办公楼适合的位置设置抗震缝。在消防方面,楼梯的布置和走廊的长度、宽度均已符合设计规范要求。3、交通组织及防火疏散设计:在垂直的交通方面,在适合的位置都已设置了楼梯,并加设了消防通道。考虑到防火疏散的要求,办公楼楼的走廊适当的放宽。4、采光通风:根据该建筑物的性质,将窗台安排到离地面900mm的高度,以保证有足够的采光和通风。(二)柱网布置图2-1 柱网布置图二、剖面设计(一)房间各部分高度1、层高和净高:底层层高5.1m,净高3.5m;标准层层高3.6m,净高3.5m;顶层层高4.5m,净高4.4m。2、室内外高差:0.45m。3、
8、窗面及窗高: 窗面距楼面为0.9m,窗高为1.8m。(二)屋面构造说明(从上到下)1、保护层;现浇40厚细石混凝土2、防水层:捷罗克防水层(厚8mm)3、找平层:20厚1:3水泥砂浆找平4、保温兼找坡层:膨胀珍珠岩砂浆找坡(平均厚140mm)5、结构层:100厚钢筋混凝土屋面板6、10厚纸浆石灰泥粉平7、V型轻钢龙骨吊顶(三)楼面构造说明(从上到下)1、面层:水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底)2、结构层:100厚钢筋混凝土楼面板3、10厚纸浆石灰泥粉平4、V型轻钢龙骨吊顶(四) 地面构造说明(从上到下)1、面层:水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底)2、结构层:100厚
9、钢筋混凝土楼面板3、70厚碎石或碎砖4、素土夯实(五)墙体构造说明1、外墙面(1)外刷防水涂料(2)8厚混合砂浆找平(3)12厚水泥砂浆打底(4)240厚墙体层(采用粉煤灰空心砌块)2、内墙面(1)内墙涂料二度刷面(2)20厚混合砂浆找平(3)240厚墙体层(采用粉煤灰空心砌块)三、立面设计(一) 外墙面做法1、相对标高+1.050以上外墙面用12厚水泥砂浆打底,8厚混合砂浆找平,外墙防水涂料二度,颜色为粉蓝色,线脚颜色为褐色。2、相对标高+1.050至室外地面间外墙用12厚水泥砂浆打底,外贴300300的仿大理石墙面砖。第三章 结构设计一、 结构方案的选择及结构布置(一)结构方案的确定考虑到
10、现浇钢筋混凝土框架结构建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,建筑立面容易处理,可以适应不同房屋造型,故本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。(二)基础类型的确定根据施工场地、地基条件、场地周围的环境条件,选择柱下独立基础。(三)结构构件截面尺寸和材料的选择1、基础顶面设计标高的确定根据地质勘察报告的建议,地基持力层可设在中粗沙层上,该层距室外地面2.0m4.8m之间,现选用桩基础,故取基础顶面距离室外设计地面1.05m处。2、楼板厚度的确定根据平面布置,单向板的最大跨度为3m,按刚度条件,板厚为l/40=3000/40=75mm;按构造要求,现浇钢筋混凝土单向板的最小厚度为60mm;综合荷载等
11、情况考虑,取板厚h=100mm.3、次梁截面尺寸确定根据平面布置,次梁的最大跨度为8100mm,次梁高h=(1/181/12)l=(1/181/12)8100=450mm1013mm,取h=700mm;次梁宽b=(1/21/3)h=(1/21/3)700=350mm233mm,取b=300mm 4、框架梁截面尺寸确定(1)横向框架梁:横向框架梁的最大跨度为6600mm,横向框架梁高h=(1/81/12)l=(1/81/12)6600=825mm550mm,取h=750mm;横向框架梁宽b=(1/21/3)h=(1/21/3)750=375mm250mm, 取b=350mm (2) 纵向框架梁:
12、纵向框架梁高h=(1/81/12)l=(1/81/12)6600=825mm550mm,取h=750mm;纵向框架梁宽b=(1/21/3)h=(1/21/3)750=375mm250mm, 取b=350mm 5、框架柱截面尺寸确定对于多层框架,无论从受力的角度,还是柱的净高而言,都以底层最为不利。底层层高H=5.1m,柱截面高度取h=(1/151/20)H=(1/151/20)5100=340mm255mm。又对于抗震设防烈度为7度,房屋高度为22.5m30m,即抗震等级为三级的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满足下式:,其中,再扩大1.21.3倍,则,即,bc
13、=hc=530mm,综合考虑取bc=hc=550mm。6、材料选择(1)混凝土强度等级:除基础垫层混凝土选用C10,基础选用C25外,基础以上各层混凝土均选用C35。(2)钢筋级别:框架梁、柱等主要构件的纵向受力钢筋选择HRB335级钢筋;构造钢筋、箍筋及板内钢筋选用HPB235。二、 框架荷载计算(一)板面荷载计算1、屋面荷载(1)恒荷载标准值:现浇40厚细石混凝土 220.04=0.88KN/捷罗克防水层(厚8mm) 0.10KN/20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.40KN/膨胀珍珠岩砂浆找坡(平均厚140mm) 140.14=1.96KN/100厚钢筋混凝土屋面板 250.10
14、=2.50KN/10厚纸浆石灰泥粉平 160.01=0.16KN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/合计 6.25KN/(2)活荷载标准值: 按上人屋面,取2.0KN/2、楼面荷载(1)恒荷载标准值:水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底) 0.65KN/100厚钢筋混凝土屋面板 250.10=2.50KN/10厚纸浆石灰泥粉平 160.01=0.16KN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/合计 3.56KN/(2)活荷载标准值: 按“办公楼”一栏取,取2.0KN/(二)梁柱自重1、横向框架梁(750350):0.35(0.75-0.1)25=5.688KN/m2、纵向框架梁(750350
15、):0.35(0.75-0.1)25=5.688KN/m3、次梁(700300): 0.3(0.7-0.1)25=5.25KN/m4、框架柱(550550): 考虑柱装修重0.5KN/m顶层柱: 0.550.554.5250.5544.50.5=39KN标准层柱:0.550.553.6250.5543.60.5=31.2KN底层柱: 0.550.555.1250.5545.10.5=44.2KN(三)门窗自重1、门:除底层大门为玻璃门外,其余均为木门。木门自重:0.2KN/。2、窗:均采用塑钢玻璃窗。窗自重:0.3KN/。三、板的内力及配筋计算(一)屋面板计算1、单向板部分屋面板(1)荷载计算
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