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北京市某大学七层大学生活动中心建筑结构设计毕业论文

 2021-11-20 10:11  

论文总字数:56503字

摘 要

本设计的内容为北京市某大学七层大学生活动中心建筑结构设计,采用整体现浇钢筋混凝土框架结构,总建筑面积约为7600平方米,建筑层数为7层,建筑总高27米。

本设计的主要内容是结构设计,主要包括

(1)结构平面布置:

(2)恒荷载、活荷载、风荷载以及地震荷载的计算与效应组合;

(3)梁、柱截面设计及配筋计算;

(4)楼板及楼梯的内力分析与设计;

(5)基础形式的确定、及其内力分析与设计:;

(6)各构件配筋图的绘制。

关键词:钢筋混凝土框架结构;水平荷载;内力组合; 截面设计。

Abstract

The content of this design is the structural design of a seven story university student activity center in Beijing. It adopts the overall cast-in-place reinforced concrete frame structure, with a total building area of about 7600 square meters, a total of seven floors and a total height of 27 meters.The main content of this design is structural design, mainly including

(1) Structural layout;

(2) Calculation and effect combination of dead load, live load, wind load and seismic load;

(3) Beam and column section design and reinforcement calculation;

(4) Internal force analysis and design of floor;

(5) Internal force analysis and design of stairs;

(6) Determination of foundation form, analysis and design of its internal force:;

(7) Drawing of reinforcement drawing of each component.

Key Words:reinforced concrete frame structure; horizontal load; internal force combination; section design.

目录

第1章 绪论 7

1.1设计目的 7

1.2.设计意义 7

第2章 工程荷载统计 8

2.1工程概况 8

2.1.1设计题目 8

2.2梁柱截面尺寸 8

2.2.1计算简图 8

2.2.2柱截面 9

2.2.3梁截面 9

2.2.4板截面 10

2.3荷载统计 10

2.3.1屋面恒载和活载 10

2.3.2楼面恒载和活载 11

2.3.3屋面框架节点集中荷载标准值 12

2.3.4楼面框架节点集中荷载标准值 13

2.3.5风荷载 14

2.3.6地震作用 15

第3章 内力计算 20

3.1恒载作用下的框架内力 20

3.1.1弯矩分配系数 20

3.1.2杆件固端弯矩 23

3.1.3内力计算 24

3.2活载作用下的框架内力 28

3.3风荷载作用下内力计算 30

3.4 0.5(雪 活)重力荷载下框架内力计算 29

3.5地震作用下横向框架内力计算 33

第4章 内力组合 34

4.1弯矩调幅 36

4.2三种荷载组合形式 37

第5章 梁柱设计 43

5.1梁截面设计 43

5.2柱截面设计 48

第6章 楼梯设计 55

6.1 梯段板计算 55

6.2梯段梁TL1计算 56

第7章 现浇楼面板设计 58

7.1A区格(双向板) 58

7.2E区格(单向板) 59

第8章 基础设计 61

8.1荷载计算 61

8.2边柱基础计算 61

8.3配筋计算 62

8.4基础设计(中柱) 63

8.5地基变形验算 65

参考文献 67

致 谢 69

第1章 绪论

1.1设计目的

我所选择的毕业设计的主要内容是一个钢筋混凝土框架结构建筑的结构设计。在过去我所学的钢结构、混凝土结构设计原理、房屋建筑学或是结构力学、材料力学等专业课的知识都是比较分散和独立的,在大四做一个结构设计方向的毕业设计,是对大学四年所学的知识的复习、总结和综合运用,这对我未来从事相关工作或是进一步学习都有很大的帮助。

毕业设计的目的:

  1. 在完成设计的过程中对之前所学的知识查漏补缺,加强理解,并且学会运用这些知识来解决实际工程问题。
  2. 培养自主学习能力,通过查阅相关资料,规范来完成设计和计算,遇到问题独立解决或是主动提问。
  3. 提高读图纸、画图纸的能力,提高动手能力,熟悉与建筑设计相关的规范,设计的内容都要满足规范的要求。
  4. 练习相关软件的使用,如CAD、PKPM,这些软件在设计的过程中是非常重要的。
  5. 提升阅读和翻译英文文献的能力。

1.2.设计意义

目前钢筋混凝土框架结构是一种十分常见的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的特点,已被广泛应用于各类多层建筑。目前采用的计算方法主要是极限状态设计法,既验算使用阶段的容许应力、容许裂缝宽度和挠度,也验算破坏阶段的承载能力,已为许多国家和国际组织的设计规范所采用。同时在材料制造、施工技术方面的发展也很迅速,如纤维增强混凝土、碾压混凝土、预应力混凝土等,未来要借助国内外研究成果,加强对于新材料以及混凝土与配筋之间各种组合的研究探索。

同时,钢筋混凝土框架结构是目前最常见的建筑结构,在日常生活和工作中都经常遇到,这可以帮助我了解相关的工作流程和工作内容,如果我以后从事相关的工作,这和我以后的工作会有很大的关联。

第2章 工程荷载统计

2.1工程概况

2.1.1设计题目:北京市某大学七层大学生活动中心建筑结构设计

该建筑位于北京市海淀区,为某大学大学生活动中心,结构型式为钢筋混凝土框架结构。

建筑规模

总建筑面积: 3400m2 (±5%) (可根据图纸修改)

层数: 7层(含屋顶间),一层~三层为活动区,四层~七层为办公区。

层高: 一层~三层为4.5 m,其它层3.3m。

建筑技术条件

1.气象条件

(1)温度:最热月平均28.8℃ 最冷月平均3.0℃

极端最高温度39.4℃ 极端最低温度-18.1℃

(2)相对湿度:最热月平均79%

(3)主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压=0.3kN/m2

(4)雨雪条件:年降雨量1250mm 日最大降雨量370mm

最大积雪深度320mm 基本雪压=0.3 kN/m2

(5)土壤冻结深度:天然地面以下0.5m

2.工程地质条件

(1)土层分布:自然地表以下0.5m为杂填土,填土下层为3m厚砂质粘土,再下为砾石层。

(2)土层承载力标准值:砂质粘土=250 kN/m2

砾石层=400 kN/m2

(3)地下水位:地表以下2.5m,无侵蚀性。

(4)抗震设防烈度:8度,设计基本地震加速度值为0.20g,Ⅱ类建筑场地。

2.2梁柱截面尺寸

2.2.1计算简图

图2.1 计算简图

取14轴横向框架作为计算简图。初步假设采用柱下独立基础,挖去杂填土,基础置于第二层砂质粘土上,基底标高-2m,基础高度0.5m,底层柱高4.5 2-0.5=6m。一到三层层高4.5m,四到七层层高3.3m。边跨跨度6.9m,中跨跨度2.4m。

2.2.2柱截面

此建筑层数为七层,二级抗震,截面最小尺寸大于400mm,剪跨比大于2,且截面面积应满足:

因此初选中柱截面 ,边柱截面 。

2.2.3梁截面

CD、DE、EG跨都是框架纵梁,承重梁,h=(1/12~1/8)l ,取边跨(CD、EG),取h=600mm,b=250mm,中跨(DE) 取h=400mm,b=250mm。

2.2.4板截面

CD、EG跨为连续双向板,h 取120mm,DE跨为连续单向板,h取100mm。

2.3荷载统计

图2.2荷载计算简图

2.3.1屋面恒载和活载

(1)永久荷载

屋面永久荷载标准值

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