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【3层】2072平米框架办公楼毕业设计(计算书pdf、建筑、结构图).rar

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    编号:20180915223550170    类型:共享资源    大小:1.62MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    2072 平米 框架 办公楼 毕业设计 计算 pdf 建筑 结构图
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    毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 1办公楼多层框架设计【 摘要 】 本文的毕业设计主要讲述了办公楼设计。设计的内容包括建筑设计、结构设计两 部分。 毕业设计是土木工程专业的必修课程, 我的设计是办公楼设计,设计采用钢筋混凝土现浇框架结构,建筑层数为三层,建筑总高度 13.2m,总建筑面积2072 ㎡ , 底层占地面积为 673㎡ 。 根据设计要求, 设防烈度为 7 度, 抗震等级为三级,设计中要考虑抗震设计。设计包括建筑部分、结构部分、楼梯、基础等。根据任务书定出各层平面图及平面布置。 本方案主体结构为双向承重框架。 在进行荷载计算和构件截面估算后, 选取了一榀框架进行计算,计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算;恒载、活载、地震作用下梁端、柱端弯矩、剪力的计算;框架内力组合; 框架梁柱配筋计算; 楼梯配筋计算及基础配筋计算。 框架受力钢筋采用Ⅱ级钢筋, 箍筋采用Ⅰ级钢筋, 楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯; 由于柱网的限制, 基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。 整个方案设计基本符合设计和结构要求,具有一定的合理性。 通过对办公楼楼层平面图、剖面图、构造图的绘制和结构的设计,熟悉了设计的全过程,掌握了结构设计计算的基本方法, 创造性地完成了毕业设计任务。 同时,对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解,从而提高了分析和解决实际问题的能力。 【 关键词 】 土木工程、钢筋混凝土结构、框架结构、楼梯、独立基础、恒载、活载、地震作用、建筑面积、荷载设计值、荷载效应、概念设计、结构设计 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 2目录 第一章 前言......................................................... ...........3 第二章 设计依据 ................................................................6 第一节 设计条件 ............................................................6 1.1 建筑设计内容及规模.................................................. ..6 1.2 面积分配....................................................... .......6 第二节 设计内容 ............................................................6 2.1 建筑设计....................................................... .......6 2.2 结构设计....................................................... .......6 2.3 说明书........................................................ ........7 第三节 设计资料 ............................................................7 3.1 地震资料....................................................... .......7 3.2 工程地质资料..................................................... .....7 第三章:混凝土现浇框架设计 ........................................................8 第一节 结构布置及计算简图 ....................................................8 第二节:材料选用及截面尺寸初步估算 ............................................8 第三节 荷载计算 ..............................................................11 3.3.1 恒载标准值计算 ....................................................11 3.3.2 活荷载标准值计算 ..................................................13 3.3.4 重力荷载代表值计算 ................................................17 第四节 板的计算 ..............................................................19 3.4.1设计荷载...................................................... ......19 3.4.2 计算跨度0l 的求解 ................................................... 20 3.4.3 截面设计 ..................................................... ......21 第五节 水平地震作用计算 ......................................................22 3.5.1 横向框架侧移刚度计算 ..............................................22 3.5.2横向自振周期计算.................................................. ..25 3.5.3 横向水平地震力计算 ................................................26 3.5.4 水平地震作用下的位移验算 ..........................................27 3.5.5 水平地震作用下框架内力计算 ........................................27 第六节 竖向荷载作用框架内力计算 ..............................................32 3.6.1 恒载、活载的取值 ..................................................32 3.6.2 梁柱端的弯矩计算 ..................................................34 3.6.3 梁端剪力和轴力计算 ................................................45 第七节 风荷载内力计算 ................................................... ....49 3.7.1 风荷载集中力计算 ................................................. ..49 3.7.2 风荷载作用下的位移验算 .............................................49 第八节 框架内力组合 .................................................... .....54 3.8.1 框架梁内力组合.................................................. ...54 3.8.2 框架柱内力组合 ....................................................57 第九节 框架配筋 ...................................................... .......61 3.9.1 框架梁配筋 .................................................... .....61 3.9.2 框架柱配筋.................................................... .....64 第四章 柱下独立基础设计 ..........................................................68 【参考文献】 .....................................................................73 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 3第一章 前言 毕业设计是土木工程专业本科培养的一个学习、 实践、 探索和创新相结合的实践性教学 环节,是土木工程专业人才培养过程中的一个重要阶段,其基本要求是: 1. 加强基本功:巩固、深化、综合大学前几年的基础理论和专业知识; 2. 培养创新能力:提高面向工程实际提出问题、分析问题、解决问题的能力,创新性 的完成毕业设计工作; 3. 学习正确的工作方法和基本技能:学会课题调研、文献检索和工具书、标准及规范 的使用,掌握工程制图、设计计算、计算机应用等; 4. 树立吃苦耐劳精神和团队精神:形成认真踏实、刻苦钻研的学习态度,善于组织、 协调一致; 5. 接受较为完整的职业教育:通过毕业设计,对建筑设计、施工、科研工作的全过程 有相对完整的认识,为毕业后从事工程领域的设计、施工、研究、管理等方面的工 作奠定良好的基础。 毕业设计是教学计划的最后一个教学环节, 通过毕业设计可以培养学生综合运用所学的 基础理论和专业知识以及分析并解决实际工程技术问题的能力, 让学生熟悉设计全过程, 掌 握设计方法和设计技能。因此,毕业设计指导老师和学生都非常重视。 本次毕业设计的重点在方案设计(建筑部分) ,概念设计(结构部分) ,着重理解在结构设计中的结构方案选择、荷载计算、荷载组合、抗震设计要求、内力组合、框架结点构造、基础设计要点等。 在毕业设计的过程中,熟悉了相关的书籍、规范、程序使用手册如 《民用建筑设计通则》 、、《建筑设计防火规范》 、》、《建筑结构荷载规范》等通用性规范。 在设计的过程中注意的问题是正确处理建筑设计和结构设计的关系: 建筑设计主要解决以下问题: 1. 环境、场地、体形; 2. 与人的活动有关的空间组织; 3. 建筑技术问题; 4. 建筑艺术问题。 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 4结构设计主要解决以下问题: 1. 结构形式; 2. 结构材料; 3. 结构的安全性、适用性、耐久性; 4. 结构的连接构造和施工方法。 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 5结构设计是建筑设计的基础上进行的,但在建筑方案设计阶段就应考虑主体结构方案。通过协调二者的关系,力争将合理的结构形式与建筑使用和美观需要统一起来。 我设计的总建筑总高度 13.2m,总建筑面积2072 ㎡ ,底层占地面积为 673㎡ 。根据设计任务书和现行规范的要求, 我分别对该办公楼进行了基地的选址、 办公楼的总平面图布置、办公楼的内部设计和结构设计。 这次设计我根据办公楼的使用功能, 组织好人流线和垂直交通之间的关系, 避免相互干扰。在办公楼建筑设计时根据中型办公楼对办公楼的三大部分:大厅、生活区和办公区进行了合理安排。 我的办公楼的结构设计部分完成了该房屋的结构平面布置, 以一 榀框架为例对框架进行设计、 计算, 横向框架在水平地震作用、 竖向恒荷载、竖向活载、竖 向雪荷载作用下的 内力计算、内力组合及承载力计算,并且设计了柱下独立基础和楼梯。 根 据以上设计绘制了相应的建筑施工图和结构施工图。 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 6第二章 设计依据 第一节 设计条件 本工程的设计项目为办公楼设计,工程建设地点根据设计任务书地 段选址。 1.1 建筑设计内容及规模 总建筑面积:2073m2;层数:3 层; 结构类型:现浇框架结构;耐火等级:二级; 1.2 面积分配 (一) 办公室:约占总建筑面积 60% (二) 会议室:占总建筑面积 15% (三) 交通等辅助面积,约 25% 第二节 设计内容 2.1 建筑设计 建筑施工图 1.建筑说明; 2. 建筑平面图、立面图及剖面图; 2.2 结构设计 (一) 结构方案、构件布置 1. 根据功能要求,选择各部分的结构形式; 2. 正确布置结构受力系统; (二) 设计计算内容 1. 屋面板内力配筋计算; 2. 框架内力计算,构件配筋设计;3. 基础设计计算; 4. 楼梯计算; (三) 结构施工图 1. 结构平面布置图及楼板配筋图、屋面板配筋图; 2. 楼梯结构布置及配筋图; 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 73. 框架梁、柱配筋图; 4. 基础平面布置及基础详图; 2.3 说明书 (一) 建筑部分说明,应有工程概况简介,方案选择分析以及建筑平面、立面、剖面。 (二) 结构部分设计计算书应有结构方案比较,结构平面布置,荷载计算,内力计算 和内力组合,构件及节点设计,地基基础设计与计算,楼梯设计与计算等。 第三节 设计资料 3.1 地震资料 本建筑抗震设防烈度: 地震烈度:7 度 设计基本地震加速度为 0.10g, 设计地震分组为第一组; 3.2 工程地质资料 (一) 场地工程地质条件 拟建场地位于某某工业园区,整个开发区已做好“三通一平”,基地建设范围内地势平坦,钻孔之间地面高差不大,由钻探揭露,场地内的地层按成因可分为人工填 土层、第四系坡积土层 、第四系残 积土 层和燕山期花岗岩。由上而下分别有下表所示: 设计参数建议值 地基持力层 土层名称 土层厚 度(m) 天然密度 ρ0 3天然含水 量 W(%) 孔 隙比 e0塑性指 数 Ip液性指 数 Il内摩擦角 凝聚力 C (k )压缩模量 变形模量 承载力 fak (kPa)坡积土层7.30 1.77 22.90 0.8619.700.1325 28.06.0 15.0 200.0 (二) 地下水情况 本场地地下水属潜水,埋藏于坡积土层,稳定水位在地面下 2.5m 处,冻土深度,不考虑。 (三) 气象条件: 基本风压力0.8kN/m2毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 8第三章:混凝土现浇框架设计 第一节 结构布置及计算简图 根据该办公楼的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计,其标准层建筑结构平面如下图3.1.1 图3.1.1 结构平面布置图 主体结构功三层,层高为3.6m。平面柱网采用7.5m×6m。本工程采用现浇框架结构,双向承重体系,建筑设计室内标高为+0.00m, 室外地坪标高为-0.45m。 根据工程地质资料的岩土工程分析评价, 地基持力层可设在坡积土层上, 该层顶部设计标高约为-0.81m。 根据基础顶面与室外地坪、持力层位置及地下水位的关系,基础顶面标高可选择为-0.85m。 第二节:材料选用及截面尺寸初步估算 2.2.1 主要构件材料: (一) 混凝土强度:屋面板采用C30混凝土,楼板采用C30混凝土,梁柱采用C30混凝土。 (二) 钢筋使用HPB235和HRB335两种钢筋 2.2.2 构件截面尺寸的初定: 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 9梁的截面尺寸应满足承载力、 刚度及延性要求。截面高度一般取梁跨度 l 的1/12~1/8,当梁的负载面积较大或荷载较大时,宜取上限值。为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。梁的截面适宜高宽比为 2~3.5。 (一) 梁 框架梁: hpb=(1/12~1/8)×7500=625mm~950mm,取 hpb=800mm bpb=(1/3~1/2)h pb=250mm~375mm,取 bpb=300mm 次梁: hsb=(1/20~1/15)×6000=310mm~410mm,取 hsb=400mm bsb=(1/3.5~1/2)h sb=120mm~200mm,取 bsb=200mm (二) 框架柱 对于多层框架,无论从受力的角度和柱的净高度而言,都以底层最为不利。从基础顶面至一层楼面高度为 H 1=4.45m。 柱截面的宽度通常在(1/20~1/15)H 1 之间, 即 b c=H1/15=296mm,同时在抗震设 计中,柱截面宽不小于 300mm,并 不小于框架主梁截 面 宽 度 +100mm , 因 框 架 主 梁 已 选b pb=300mm, 故 内 柱 截 面 尺 寸 初 选 bc=300mm+100mm=400mm,即 400mm×450mm。 对于外柱截面,考虑框架梁纵向钢筋的锚固要求,外柱截面尺寸初选为 400mm×550mm。 柱截面尺寸还可根据柱的轴压比按下列公式估算: N = βFg E n( 式 3.2.1) ccfNAλ= ( 式 3.2.2) N 为柱组合的轴压设计值; F 为简支状态计算的柱的负载面积; gE 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 12~15kN/m,此处取15kN/m; β为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取 1.3,内柱取 1.2;n 为验算截面以上楼层层数; Ac 为柱截面面积; fc 为混凝土轴心抗压强 度设计值; λ为框架柱轴压比限值,此处可近似取为0.9(三级抗震框架)。 由图 3.11 可知边柱及中柱的负载面积分别为 7.5×3.0m2 和7.5×4.05m2。可得下层柱截面积: 毕业设计—某多层办公楼框架设计计算说明书 10边柱: =cA1.3×7.5×3.0×15×103×3/(0.9×14.3)=102272.7mm2内柱: =cA1.2×7.5×4.05×15×103×3/(0.9×14.3)=127447.6mm2如取柱截面为正方形,则边柱和内柱截面分别为320mm×320mm 和 357mm×357mm。 根据上述计算结果,并考虑相关因素。柱截面尺寸可全取500mm×500mm: 按上述方法确定的柱截面高度 ch 不宜小于 400mm,宽度不宜小于 350mm, 柱净高 与截面长边尺寸之比大于 4,满足要求。 (三) 板厚度: 根据结构平面布置图,柱网尺寸为7.5m×6.0m,最大板尺寸为6.0m×3.9m,为双向板,板厚可取为 100h = mm,且能满足刚度要求。 (四)基础: 选用柱下阶梯型独立基础,基础埋深 1.5m;室外地坪标高为-0.45m, 设计基础顶面标高-0.85m。取10轴框架进行计算,框架结构计算简图如图3.2.1所示。取顶层的形心线作为框架柱的轴线,梁轴线取至板底,2-3层柱高即为层高3.6m,底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即1H =3.6+0.85=4.45m。 图3.2.1 框架计算简图
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