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【6层】5587.6平米混凝土框架结构商务中心(含计算书、建筑结构图).rar

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    编号:20180915223547231    类型:共享资源    大小:2.21MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    5587.6 平米 混凝土 框架结构 商务中心 计算 建筑 结构图
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    摘 要 某集团商务中心根据设计要求为六层混凝土框架结构,建筑高度为 23.2 米,建筑面积为5587.6㎡。 本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计,包括平面定位图设计、平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计,框架结构设计主要包括:结构选型,梁、柱、墙等构件尺寸的确定,重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。其中,基础设计又包括基础选型、基础平面布置、地基计算等。 在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计,其中采用的计算方法均参照有关书籍。 关键词:办公楼设计;框架结构;结构计算; Abstract Business center of a group of six according to the design requirements of concrete frame structure, building height of 23.2 meters, construction area of 5587.6 square meters. The design includes architectural design and structural design of two parts. Architectural design, including flat-screen positioning map design, graphic design, facade design, profile design. Structural design, structural design of the framework include: structural selection, beams, columns, walls and other components to determine the size, gravity load calculation, transverse horizontal frame structure under the action of internal forces and drift calculations, the transverse vertical loads Frame Structure analysis, internal forces combined, cross-sectional design, basic design. Among them, the basic design also includes basic selection, basic layout, foundations calculation. I am in the process of designing strict accordance with the relevant provisions of the latest specification and design, which is based on calculations taking into account relevant books. Keywords: building design; frame structure; structure calculation; 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 1 - 目 录 1 绪 论...............................................- 1 - 1.1 题目背景 ........................................... - 1 - 1.2 工程概况 ........................................... - 1 - 1.3 设计内容与方法 ..................................... - 1 - 2 建筑设计............................................- 3 - 2.1 建筑的总平面设计................................... - 3 - 2.2 建筑平面设计 ....................................... - 3 - 3 结构设计............................................- 5 - 3.1 结构方案设计 ....................................... - 5 - 3.2 结构布置及计算简图 ................................. - 5 - 3.3 重力荷载计算 ...................................... - 7 - 3.4 屋面及楼面可变荷载标准值 ........................... - 7 - 3.5 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算..................... - 8 - 3.6 重力荷载代表值 ..................................... - 8 - 3.7 横向框架侧移刚度计算 ............................... - 9 - 3.8 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 ....... - 10 - 3.9 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 ...............15 3.9.1 风荷载标准值 ........................................15 3.9.2 风荷载作用下的水平位移验算..........................16 3.9.3 风荷载作用下框架结构内力计算........................17 4 竖向荷载作用下框架结构的内力计算...................... 19 4.1 横向框架内力计算 ......................................19 4.1.2.1 恒荷计算 ..........................................19 4.2 横向框架内力组合 ......................................29 5 截面设计 .............................................. 39 5.1 框架梁截面设计 ........................................39 5.2 框架柱截面设计 ........................................41 5.3 板设计 ................................................44 5.4 楼梯设计 ..............................................46 5.5 基础设计 ..............................................49 6 电算结果 .............................................. 56 参考文献 ............................................... 71 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 1 - 1 绪 论 1.1 工程名称 本工程为某集团商务中心 1.2 工程概况 某集团商务中心,建筑层数 6 层左右。建筑物底层设有设备间、供暖间、配电室、客房。二至六层设有若干标准客房等。建筑设计使用年限为50 年,建筑安全等级为三级。建筑物需满足国家、地方有关规范要求。 框架填充墙结构,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取 120mm。填充墙采用陶粒混凝土空心砌块。主体结构 6 层,底层层高 4.2m,其余层高均为 3.6m。 外门为铝合金门,内门为木门,窗为铝合金窗。 材料选用:框架柱均采用 C30 混凝土,受力钢筋采用 HRB335 级钢筋。箍筋采用 HPB235 级钢筋。钢筋的连接优先采用焊接。 柱 网:本建筑采用内廊式平面组合,纵向柱距为分别为 7.8m,横向跨度边跨跨度为 6.6m,中间跨度为 2.4m。 自然条件:基本风压为 0.35 kN/ 2m ,基本雪压为 0.6kN/ 2m 。 地质条件:地面粗糙度为 C 类。建筑场地类别为二类场地,抗震设防烈度为 7 度,地震分组为第一组。水平地震影响系数为 max =0.08, 0.35gT  。根据工程地质勘测报告,拟建场地地势平坦,地质情况如下: 场区范围内土质构成,自地表向下依次为: a 层:杂填土,厚度 0.7m,地基承载力标准值 fk=80Kpa b 层:亚粘土,厚度 0.5-1.0m,硬塑状地基承载力标准值 fk=150Kpa c 层:粘土,厚度 5-7m,地基承载力标准值 fk=240Kpa 1.3设计内容与方法 1.3.1建筑设计 1.3.1.1建筑方案设计 根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案的设计,针对工程的使用性质做出具体的设计。整个方案要满足大学的教学需要和正常的使用功能,功能分区要细致合理符合规范,使建筑物发挥出其应有的功能。 1.3.1.2建筑施工图 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 2 - 运用 PKPM 软件进行绘图,绘出建筑的平、立、剖等图。 1.3.2结构设计 1.3.2.1结构设计计算书 (1)结构类型的选择,包括结构的布置及柱网尺寸。 (2)估算结构的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等级。 (3)荷载计算:包括框架柱侧移刚度计算。 (4)楼、屋面板内力及配筋计算。 (5)水平荷载作用下框架侧移及内力计算、竖向荷载作用下框架内力计算、框架内力组合。 (6)框架梁、柱配筋计算。 (7)楼梯内力及配筋计算。 (8)基础设计。 (9)绘制结构施工图,编写设计说明书。 1.3.2.2.设计方法 (1)荷载计算:荷载计算包括水平荷载与竖向荷载计算。水平荷载有水平风荷载和水平地震作用;竖向荷载包括恒荷载与活荷载。 (2)水平荷载作用下的框架内力计算:平荷载作用下框架结构的位移及内力可用 D 值法计算。 (3)竖向荷载作用下,一般取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析。 (4)内力计算,采用弯矩二次分配法计算梁、柱端弯矩。 (5)通过内力组合求得梁、柱构件各控制截面的最不利内力设计值并进行必要的调整后,即可对其进行截面配筋计算和采取构造措施。 (6)板设计按塑性铰线法进行计算。 (7)楼梯采用板式楼梯。 (8)基础设计:根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。首先要确定基础底面尺寸,按地基持力层承载力和地基软弱层承载力进行验算。应用地基计算模型计算,然后进行各项配筋计算。 (8)按照制图标准绘制结构施工图。 此外还应进行电算:电算的目的主要是对手算进行正确性的验算。具体电算采用 PKPM 软件进行计算。 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 3 - 2 建筑设计 2.1 建筑的总平面设计 该拟建工程位于繁华路口,交通便利,环境优美的地点。 总平面设计的依据: 1.建筑物的位置选择应根据地势地形考虑,并做到与周围既有建筑物和谐相容。 2.满足使用要求及当地规划部门的要求。 3.在用地范围内布置绿化带美化环境与建筑物相协调。 在总平面设计中考虑到商务中心环境的宁静,把商务中心置于街道中央的位置,与周围主要道路连接交通方便,出入自由。其余的空地相应地布置停车场、草坪、灌木丛等,也创造了极好的空气环境。总的来说,把场地布置成一个环境优美,空气清新。 2.2建筑平面设计 一幢建筑物是由若干单体空间有机地组合起来的整体空间,任何空间都具有三度性。因此,在进行建筑设计的过程中,常从平面、剖面、立面三个不同方向的投影来综合分析建筑物的各种特性,并通过相应的图示来表达其设计意图。 建筑的平面、剖面、立面设计三者是密切联系而又互相制约的。平面设计是关键,他集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相互关系、使用功能的要求、是否经济合理。除此之外,建筑平面与周围环境的关系、建筑是否满足建筑平面设计的要求,同时还不同程度地反映建筑空间的组合。因此,在进行方案设计时,总是先从平面入手,同时认真分析剖面及立面的可能性和合理性,及其对平面设计的影响。只有综合考虑平、立、剖三者的关系,按完整的三度空间概念去进行设计,才能做好一个建筑设计[1]。 民用建筑类型繁多,各类建筑房间的使用性质和组成类型也不相同。从组成平面各部分的使用性质来分析,均可归纳为以下两个组成部分,即使用部分和交通联系部分。 2.2.1使用部分 2.2.1.1柱网 根据作用性质建筑规模来确定柱距,其中纵向柱距分为 7.8m,横向分为两跨,一边跨柱距为 6.6m,一边跨为 2.4m。 2.2.1.2建筑形式 本建筑的体型仍采用矩形结构,两侧房间以自然采光为主,内墙走廊设置高窗用以采光。局部突出部分为楼梯间, 底层层高 4.2m, 2~6 层高均为合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 4 - 3.6m。局部层高为 1 m。 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 5 - 3 结构设计 3.1 结构方案设计 本建筑物采用框架结构,根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传递路径,框架的承重方案可分为横向、纵向及纵横向框架承重三种方案。在实际工程中,一般采用横向框架承重方案。因房屋横向较短,柱数量少,当采用横向承重方案时,横向框架梁的截面高度大,可增加框架的横向侧移刚度。本设计采用了横向框架承重方案[6]。 3.2结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑物的结构布置,结构布置简图见图 3。 图 3 结构平面布置图 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取 120mm。梁截面高度按梁跨度的 1/10~1/18 估算,由此估算的梁截面尺寸见表 1,表中还给 出 了 各 层 梁 、 柱 和 板 的 混 凝 土 强 度 等 级 。 其 设 计 强 度 : C30( cf =14.3N/ 2mm , tf =1.43N/ 2mm )。 表 1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级 横梁(b×h) 层次 混凝土 强度等级 AB 跨 BC 跨 纵梁(b×h) 次梁(b×h) 1~6 C30 300×600 300×600 300×600 250×500 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 6 - 柱截面尺寸可根据公式(3-1)和(3-2)估算: EN Fg n (3-1)  cN cNAf (3-2) 式中 N —为柱组合的轴压力设计值; F —为简支状态计算的柱的负载面积; Eg —为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可根据实际荷载计算,也可近似取 12~15 2kN/m ;  —考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数; n—验算截面以上楼层层数; cA —柱截面面积; cf —混凝土轴心抗压强度设计值;  N —框架柱轴压比限值。 由于本框架结构的抗震等级为三级,其轴压比限值 N =0.9,各层的重力代表值近似取 12 2kN/m 。由结构平面布置图可知边柱及中柱的负荷面积均为 7.8 3.9 2m 和 7.8 6.6 2m 。由公式得第一层柱截面面积为 边柱 cA 31.2 7.8 3.9 12 10 60.9 14.3     =2042182mm 中柱 cA 31.2 7.8 6.6 12 10 60.9 14.3     =3456002mm 如取柱截面为正方形,则边柱和中柱界面高度分别为 360mm。 根据上述计算结果并综合考虑其他因素,本设计柱截面尺寸取值如下: 1~6 层 600 600 mm 纵 向 受 拉 钢 筋 抗 震 锚 固 长 度 41aEl d , 梁 内 钢 筋 伸 至 边 柱 内 长 度 ≥0.4 0.4 41 16.4 20 32.8aEl d mm     ,故柱子截面满足抗震构造要求。 基础采用柱下独立基础,基础埋深 1.8m,基础顶面至室外地坪高度为0.45m。 框架结构计算简图如图 4 所示。取顶层柱的形心线作为柱的轴线;梁轴线取至板底,2~6 层柱高度即为层高,取 3.6m;底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即 1h =4.2+0.45+0.45=5.1m。 合肥工业大学继续教育学院毕业设计 - 7 - 6.6m 2.4m 6.6m图 4 框架结构计算简图 3.3 重力荷载计算 3.3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面(上人): PPC 防水卷材 -20.2KN m 20 厚水泥砂浆找平层 -217 0.025 0.425KN m   炉渣混凝土找破 2%(最薄处 30 厚) -214 0.15 2.1KN m   60 厚苯板 -20.1KN m PPC 隔气层 -20.1KN m 20 厚砂浆找平层 -220 0.02=0.4KN m  120 钢筋混凝土楼板 -225 0.12=3.0KN m  20 厚混合砂浆抹灰 -220 0.02=0.4KN m  合计 7.125 -2mKN 1~5 层楼面: 混凝土楼板(板厚 120) -225 0.12=3.0KN m  瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) -20.55KN m V 型轻钢龙骨吊顶 -20.25KN m 合计 3.80 -2mKN 3.4屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面均布荷载标准值 2.0 -2mKN 楼面活荷载标准值 3.0 -2mKN 屋面雪荷载标准值 2k r 0S S 1.0 0.25 0.25KN m      
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