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【10层】12880平米框架办公楼毕业设计(含计算书,部分建筑、结构图).rar

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    10 12880 平米 框架 办公楼 毕业设计 计算 部分 建筑 结构图
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    目 录目 录 .........................................................................................................................1第 1 章 建筑设计 .....................................................................................................21.1 总体设计 .....................................................................................................................................21.2 平面设计 .....................................................................................................................................21.3 立面设计 .....................................................................................................................................21.4 剖面设计 .....................................................................................................................................21.5 交通防火设计 .............................................................................................................................31.6 构造设计 .....................................................................................................................................31.7 楼、电梯的设置 .........................................................................................................................31.8 交通与疏散 .................................................................................................................................31.9 抗震分析 .....................................................................................................................................3第 2 章 结 构设计 .....................................................................................................42.1 设计题目: .................................................................................................................................42.2 建筑介绍: .................................................................................................................................42.3 建筑技术条件资料 .....................................................................................................................42.4 框架结构承重方案的选择 .........................................................................................................52.5 梁板尺寸估算 .............................................................................................................................62.6 柱截面尺寸估算 .........................................................................................................................62.7 重力荷载计算 .............................................................................................................................72.8 横向侧移刚度计算 ...................................................................................................................112.9 横向水平地震作用下框架结构内力和侧移计算 ...................................................................152.10 横向风荷载作用下框架结构和侧移内力计算 .....................................................................262.11 竖 向荷载作用下框架的内力计算 .........................................................................................312.12 截面设计 .................................................................................................................................542.13 板的配筋 .................................................................................................................................622.14 桩基础设计 .............................................................................................................................64结 论 ......................................................................................................................70参考文献 ..................................................................................................................71致谢 ..........................................................................................................................72第 1 章 建筑设计1.1 总体设计建筑物的设计即根据建筑物的功能,外墙材料,地理位置,周围环境情况,综合考虑,达到美观的效果。将来建筑周围环境的地面铺装,花池,灯饰艺术品及植物搭配,都应统筹考虑,在借鉴西方现代环境布置的同时,亦考虑当地本身的地域及文化特点。为创造一个良好舒适的环境,在基地内布置适当的绿化。1.2 平面设计高层办公楼按平面形式可分为外廊式、内廊式、内外廊结合式、复廊式等。按体形分为塔式、板式、条式、墙式等。每种形式都有其优点,对于北方建筑宜采用内廊式、板式外形。综合以上因素,选择了最终的平面布置。其平面简单、柱网均匀、规则、结构比较合理。(1) 功能分析:办公楼按使用功能分为办公室、会议室、辅助三部分,其中以办公室部分为主。标准层中,所有办公楼都分布于走廊两侧,采光通风良好,交通便利,电梯间设在中心位置。(2) 根据设计任务书中建筑总面积及各房间使用面积的要求,初步确定每层房间及面积、形状、尺寸等,并确定与其他部分的关系。(3) 根据功能分析进行平面组合设计。1.3 立面设计建筑外立面除墙面外,还有门窗、雨篷、檐口、勒脚、女儿墙、屋顶等,这些对象应分别加以考虑。与整个建筑的设计风格相一致,立面亦要求简洁。建筑物的裙房为 2 层,主体部分为 10 层。整个建筑的分隔线条很少,给人以距离感。整个建筑庄严、稳重、没有繁杂的线条,外墙的装饰材料选用的是金黄色粉刷,这使整幢建筑给人以华丽的美感。1.4 剖面设计(1) 根据任务书要求确定层数及各部分标高,如下:层数:10 层;首层:3.9m;标准层:3.3m;室内外高差:800mm;(2) 确定空间形状,根据建筑物的使用功能要求,其剖面形状应采用矩形。(3) 确定竖向组合方式。由于该建筑功能分区明确,各层房间数量与面积基本一致,因此采用上下空间一致的竖向组合方式即可。1.5 交通防火设计在高层建筑中,垂直交通以电梯为主,在本建筑中设置了四部电梯,其中一部是消防电梯兼作载客电梯,另三部为客运电梯;还设置了三部楼梯,消防电梯与一部楼梯共用一个前室。前室采用二级防火门。房间的拐角处有防火器材。每个楼层可作为一个防火分区。建筑材料也选择为非燃性和难燃性材料。1.6 构造设计本建筑采用现浇式框架结构,主体总长度为 56.4m,10 层;裙房高度为 7.8m,所以在主体与裙房之间设沉降缝,沉降缝在从基础底面开始将房屋基础、墙体、楼板、房顶等构件竖向断开。缝宽度为 180mm。外围护构件缝内要求填充保湿材料,同时要求根据缝的不同位置做好密封防水构造。1.7 楼、电梯的设置只做安全疏散用的楼梯采用封闭防烟楼梯,前室起到缓冲人流及隔断人与火区域的作用,楼梯考虑采用疏散时的人流密度大,采用三股人流,楼梯宽度梯段取 1.50m,平台宽度为1.5m。为使防烟楼梯达到最佳排烟效果,将楼、电梯均通向屋顶,高度除 1、2 层外统一取3.3m。1.8 交通与疏散内部交通组织的目的是引导人们在最短的时间内找到自己要找的房间或部门,而不是在路上耽误过多的宝贵时间,以便提高人们的办事效率。本设计充分利用走廊的良好向导性,将各房间连接在一起,良好的导向性极大地方便了人们。 楼梯、 电梯等垂直交通工具,这些设施的合理布置对人员分流的作用十分明显。将平时主要使用的两部乘客电梯安排在主体中部主要入口的两侧,具有明显的导向性;消防电梯作为紧急情况下的救生及灭火用交通工具,设置在紧靠大厅的、耐火等级高的材料砌成的封闭空间,也有利于人员的及时疏散和救援人员第一时间到达出事现场。为于大厅一侧的楼梯设置为防烟楼梯,楼梯和一部消防电梯共用一个防烟前室。1.9 抗震分析本建筑 7 度近震,因而须遵循以下原则:(1) 选择对建筑物有利的场地—中硬场地。(2) 结构设置在性质相当的地基上,采用桩基。(3) 建筑的平立面布置,规则对称,质量和刚度变化均匀。(4) 综合考虑结构体系的实际刚度和强度部位。(5) 结构构件避免脆性破坏,实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固。(6) 非结构构件应有可靠的连接和锚固。第 2 章 结构设计2.1 设计题目:浩天办公楼设计2.2 建筑介绍:本建筑为高层办公楼。建设地点在绥化市某区。建筑面积约 12880 m2,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取 120mm,填充墙采用陶粒空心砌块,层数为 10,1~2 层层高为 3.9m,2 层至 10 层为 3.3m,室内外地坪高差为 0.8,本办公楼柱距为 8.4m,局部采用 7.2m。2.3 建筑技术条件资料1、气象条件:绥化地区基本风压 0.50kn/m2,基本雪压 0.55 kn/m2。2、地质条件:见土层资料表土层资料表序号 岩土分类 土层深度(m) 厚度范围(m) 地基承载力 fk(kpa)1234杂填土粘土粉土沙砾0.0—2.02.0—4.04.0—10.010.0—2.02.06.0160150160注:1)地下水位为地表以下 2m。2)表中给定土层由自然地平算起。建筑地点:冰冻深度-2.0 m,建筑场地类别为二类场地土,设防烈度为 7。3、框架结构的计算简图如图 2-1.图 2-1 柱网结构的布置简图横向框架 纵向框架图 2-2 框架结构计算简图如图 2-1 所示,基础选用桩基础,室外地坪至基础顶面的埋深为 1.5m。框架结构计算简图 2- 2 所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线,梁轴线取至底板,3~10 高即层柱高 3.3m,底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即h1=3.9+1.5=5.4m。2.4 框架结构承重方案的选择 竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载直接作用在主梁上,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。2.5 梁板尺寸估算楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。多跨连续板的最小厚度不小于/40,其中 为短向长度,因此楼板厚度需不小于 3600/40=90mm,则楼板厚度取1l1l为 120mm。梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性的要求,截面高度按梁跨度的1/12~1/8 估算,为了防止梁产生剪切脆性破坏,梁的净跨与截面高度之比不宜小于 4;截面宽度可按梁高的 1/3~1/2 估算,同时不宜小于柱宽的 1/2,且不宜小于 250mm。由此估算的梁截面尺寸见表 2-1,表中给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级,其设计强度:3~6 层为 C35( =16.7N/mm , =1.57 N/mm , cf2tf2Ec=3.15×104), 7~10 层为 C30( =14.3N/mm , =1.43 N/mm , Ec=3.00×104 )cf2t(底层为 C40( =19.1 N/mm , =1.71 N/mm ,Ec=3.25×104)。cf2t表 2-1 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,FH 跨 EF 跨 纵深 次梁1~2 C40 400×700 350×350 400×700 300×5003~6 C35 350×700 300×350 350×700 300×5007~10 C30 300×700 300×350 300×700 300×5002.6 柱截面尺寸估算根据要求抗震设防烈度 7 度,同时建筑高度 H=39m﹥30m, 框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算:≥ (2-1)CAcNf= · (2-2)EFgn式中: N—柱组合的轴压比设计值F—按简支状态计算的柱的负载面积—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可肯局实际荷载计算,也Eg可近似取 12~15kN/m2—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱.取 1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取 1.2。n—验算截面以上楼层层数—柱截面面积CA—混凝土轴心抗压强度设计值 cf—框架柱轴压比限值,对一级、二级和三级抗震等级分别取 0.7,0.8N和 0.9。该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值 =0.8,各层的重力何在代N表值近似取 12kN/㎡,由结构平面布置图可知边柱、中柱的负载面积分别为8.4×4.2、8.4×5.6㎡。底层柱荷载:边柱 N=βa 1b2qn=1.3×8.4×4.2×12×103×10=5503680N中柱 N=βa 1b1qn=1.25×8.4×5.6×12×103×10=7056000 N由式(2-1)得第一层柱截面面积为边柱 ≥5503680/(0.8×19.1)=360189mmCA2中柱 ≥7056000/(0.8×19.1)=461780 mm根据上述计算结果并综合考虑其它因素,如果柱截面取为正方形,则边柱、中柱的截面高度均取 700mm。因此,本设计中的柱子截面尺寸取值如下层数 截面尺寸 混凝土强度等级1~2 层 700×700 C403~6 层 650×650 C357~10 层 600×600 C302.7 重力荷载计算2.7.1 屋面及楼面的永久荷载标准值30 厚细石混凝土保护层 22×0.03=0.66kN/m 2三毡四油防水层 0.40kN/m 220 厚 1:3 水泥沙浆找平层 20×0.02=0.40 kN/m2150 厚水泥蛭石保温兼找坡 5×0.15=0.75 kN/m 2120 厚钢筋混凝土板 25×0.12=3.00kN/m 2V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m 2 合计 5.46 kN/m 22.7.2 楼面(1~9 层)瓷砖地面(包括 30 厚水泥沙浆打底) 0.55 kN/ m2120 厚钢筋混凝土板 25×0.12= 3kN/ m 2V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/ m 2合计 3.80 kN/m 22.7.3 屋面及楼面的活荷载标准值屋面均布活荷载的标准值(上人) 2.0 kN/m 2楼面活荷载标准值 2.0 kN/m 2屋面雪荷载标准值 =1.0×0.5=0.50kN/㎡0SrK—为屋面雪荷载分布系数 取 =1.0rrSo—基本雪压(kN/㎡) 取基准期为 50 年的绥化市的基本雪压取 0.50 kN/㎡Sk—雪压荷载标准值(kN/㎡)2.7.4 梁、柱、墙体、门窗重力荷载计算2.7.4.1 梁柱梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载,计算结果见下表 2-2 所示。2.7.4.2 墙体外墙为 390mm 厚陶粒砌块,外墙面 10mm 厚找平层,60mm 厚保温板,水泥粉刷墙面 20mm 厚,内墙面 10mm 厚粉刷。选用轻质 GRC 保温板(3000mm×600mm×60mm)的自重 0.14 kN/m2,则外墙单位墙面重力荷载为:0.39×6.0+0.36+0.17+17×0.1+ 17×0.1=6.27kN/m2;内墙为 250 厚水泥空心砖,两侧均为 20mm 厚抹灰,则内墙单位面积墙面重力荷载为:9.6×0.25+17×0.02×2=3.12kN/m2 。2.7.4.3 门窗木门单位面积重力荷载为 0.2kN/m2 ,铝合金门窗单位面积重力荷载取 0.4 kN/m2。底层门、窗、外墙、内墙重力荷载计算外墙:2×(57.2+20.4)×4.7-3×(1.8×2.1)-2×(1.5×1.9)-20×(1.8×2.1)-2×(1.8×1.8)-2×(1.5×0.9)-(0.7×4.7)×24=548.66 m2墙重:548.66×6.27=3440.098kN内墙:(7.2×4+34×8.4)×3.9+3×3×3.9+4.2×3.9-22×0.9×2.1-6×1.5×2.1=1217.16 m2墙重:1217.16×3.12=3797.539kN门重:0.9×2.1×22+1.5×2.1×6+3×1.8×2.1+1.5×1.9×2=77.52 m 277.52×0.2=15.504kN窗重:1.8×1.8×2+1.8×2.1×20+1.5×0.9×2=84.78 m 2窗重:84.78×0.4=33.912kN1 层以上各层墙、门、窗重力计算从略,计算结果见表 2-3。 表 2-3 门窗重力荷栽层次 1 2 3~6 7~10 11外墙面积 548.660 447.420 368.340 380.220 274.200 外墙重 KN 3440.098 2805.323 2309.492 2383.979 1719.234 内墙面积 1217.160 1311.660 1099.980 1099.980 349.170 内墙重 KN 3797.539 4092.379 3431.938 3431.938 1089.410 门面积 77.520 64.260 64.260 64.260 28.350 门重 KN 15.504 12.852 12.852 12.852 5.670 窗面积 84.780 92.340 92.340 92.340 16.740 窗重 KN 33.912 36.936 36.936 36.936 6.696 表 2-2 梁、柱重力荷栽标准值层次 构件 b (m) h (m) γ( ) β g( ) (m) n (KN) ∑ (KN)边横粱 0.4 0.7 25 1.05 7.350 7.7 16 56.595 905.520 中横粱 0.35 0.35 25 1.05 3.216 2.1 8 6.753 54.023 次粱 0.3 0.5 25 1.05 3.938 8 14 31.500 441.000 纵粱 0.4 0.7 25 1.05 7.350 7.7 24 56.595 1549.380 1柱 0.7 0.7 25 1.1 13.475 5.4 32 72.765 2328.480 边横粱 0.4 0.7 25 1.05 7.350 7.7 16 56.595 905.520 中横粱 0.35 0.35 25 1.05 3.216 2.1 8 6.753 54.023 次粱 0.3 0.5 25 1.05 3.938 8 14 31.500 441.000 纵粱 0.4 0.7 25 1.05 7.350 7.7 24 56.595 1549.380 2柱 0.7 0.7 25 1.1 13.475 3.9 32 52.553 1681.680 边横粱 0.35 0.7 25 1.05 6.431 7.75 16 49.842 797.475 中横粱 0.3 0.35 25 1.05 2.756 2.15 8 5.926 47.408 次粱 0.3 0.5 25 1.05 3.938 8.05 14 31.697 443.756 纵粱 0.35 0.7 25 1.05 6.431 7.75 24 49.842 1364.711 3~6柱 0.65 0.65 25 1.1 11.619 3.3 32 38.342 1226.940 边横粱 0.3 0.7 25 1.05 5.513 7.9 16 43.549 696.780 中横粱 0.3 0.35 25 1.05 2.756 2.3 8 6.339 50.715 次粱 0.3 0.5 25 1.05 3.938 8.1 14 31.894 446.513 纵粱 0.3 0.7 25 1.05 5.513 7.9 24 43.549 1192.905 7~10柱 0.6 0.6 25 1.1 9.900 3.3 32 32.670 1045.440 注:1)β 为考虑梁,柱的粉刷层重力荷载的增大系数,g 表示单位长度构件重力荷载;n 为构件数量。 2)梁长度取净长;柱长度取层高Gi
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