图灵阳光办公楼毕业论文
2021-03-22 10:03
摘 要
本计算书是针对武汉理工大学土木工程与建筑学院土木工程专业2013级毕业设计“图灵阳光办公楼设计”所做的书面成果。本设计为六层钢筋混凝土框架结构办公楼。
前期的建筑设计阶段，根据下发的初步建筑方案与实际结合进行进一步的修改与调整，进而获得一套比较完备的建筑施工图纸。
后期的结构设计阶段，通过对各榀框架的综合比对，选取第⑥轴的横向框架作为手算的任务，并通过计算确定其所受的恒荷载，活荷载，风荷载，地震作用等外部荷载，然后计算各荷载作用下的内力图并进行内力组合后得到各截面的控制内力，根据内力组合得到控制截面的数据进行梁板柱的配筋计算，获得该榀框架的配筋图。同时对楼梯和基础进行配筋计算，并绘制结构施工图。
前两个月，主要是电算阶段，利用PKPM建筑结构设计软件对整个结构进行计算，后一个月,则通过选取一榀具有代表性的框架进行手算，这不但是对我们软件使用熟练程度的一次考验。也是对我们大学四年专业课学习的一次考验。通过将手算和电算的结果相互比对，可以比较得出两者的差异，从而对结构的设计有更好的理解与掌握。
关键词：抗震设计，办公楼，钢筋混凝土框架结构，独立基础
Abstract
the written results is for the Wuhan University of Technology School of Civil Engineering and Architecture, civil engineering professional 2013 graduate’s design "Tuling Yangguang office building design". The design of the six-story reinforced concrete frame structure office building.
In the architectural design stage, according to the initial construction plan ,doing the actual combination of further modification and adjustment, and then get a more complete set of construction drawings.
In the later stage of structural design, through the comprehensive comparison of each frame, the horizontal frame of ⑥ axis is chosen as the task of calculation, and the constant load, live load, wind load, earthquake action and so on are determined by calculation. And then the internal force diagram under each load is calculated and the internal force is combined to obtain the internal force of each section. According to the internal force combination, the reinforcement section of the beam is calculated and the internal force diagram of the frame is obtained. At the same time on the stairs and the basis of reinforcement are calculated, and draw the structure of construction diagram.
The first two months is mainly the calculation by computer, using the PKPM architectural design software to calculate the entire structure. In the third month, we selected a representative framework for manual calculation, which is not only a test for our software proficiency; but also a test for our four years of professional studying. By comparing the results of the manual calculation and calculation by the computer, we can compare the difference between the two kind of way of calculation, so as to have a better understanding and master of the structure design.
Key Word：earthquake resistance design；office building；reinforced concrete；independent foundation
目 录
绪 论 1
1 设计资料 2
1.1 工程名称 2
1.2 工程概况 2
1.3 建筑等级 2
1.4 设计荷载 2
1.5 抗震设防 2
1.6 气象资料 2
1.7 地质资料 3
1.8 材料选用 3
2 结构选型 4
2.1 柱网布置 4
2.2 框架结构承重方案的选择 4
2.3 计算单元选取 4
2.4 梁、柱截面尺寸的初步估计 7
2.4.1 梁截面初选（⑥轴） 7
2.4.2 柱截面初选（⑥轴） 7
3 侧移刚度的计算 9
3.1 梁线刚度ib的计算（I=2I0) 9
3.2 柱线刚度ic的计算(I=I0) 9
3.3 相对线刚度计算 9
4 恒荷载作用下内力计算 11
4.1 恒荷载标准值计算 11
4.2 恒载作用下框架的所受荷载 12
4.2.1框架梁的恒载 13
4.2.2柱纵向集中恒荷载计算 14
4.3 恒载作用下框架的内力计算 17
5活荷载标准值计算 25
5.1活荷载标准值 25
5.2活载作用下框架所受荷载 25
5.2.1屋面与楼面活载 25
5.2.2柱的集中力 27
5.3 活载作用下框架的内力计算 28
6 风荷载作用 34
6.1 风荷载标准值 34
6.2 侧移刚度D 36
6.3 风荷载作用下框架侧移计算 36
6.4 框架柱的剪力分配计算 37
6.5 框架柱反弯点高度的计算 38
6.6 框架柱端的剪力弯矩及梁端的弯矩计算 39
7 水平地震荷载作用 42
7.1 重力荷载代表值的计算 42
7.1.1顶层重力荷载代表值 42
7.1.2二~五层重力荷载代表值 42
7.1.3底层重力荷载代表值 42
7.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） 43
7.3 水平地震作用下框架的侧移验算 45
7.4 水平地震作用下框架内力计算（D值法） 45
8 荷载和内力组合 50
8.1 梁的内力组合 51
8.1.1梁的内力组合计算 51
8.1.2框架梁组合的剪力设计值 56
8.2 柱的内力组合表 56
8.2.1 柱的内力组合计算 56
8.2.2 柱的剪力设计值 63
9 框架梁、柱配筋 64
9.1 框架横梁配筋 64
9.2 框架柱配筋 68
10 板的配筋 74
10.1 双向板计算 74
10.1.1 荷载设计值 75
10.1.2 内力计算 75
11 楼梯设计 79
11.1 设计参数 79
11.2 楼梯板（LT-1）计算 79
11.2 平台板计算 80
11.3 平台梁计算 81
12 基础设计 86
12.1 地基基础设计等级 86
12.2 确定基底尺寸(以边柱⑥-C为例) 86
12.3 地基承载力验算 86
12.4 基础受冲切承载力验算 87
12.5 基础底板配筋计算 88
12.6 确定基底尺寸(以中柱⑥-F为例) 89
12.7 地基承载力验算 90
12.8 基础受冲切承载力验算 90
12.9 基础底板配筋计算 91
结束语 94
参考文献 95
致谢 96
绪 论
土木工程是一个综合性较强的学科，通过大学四年的学习，我们或多或少的从书本上了解了很多理论知识，但是我们却很少有机会对这些理论知识进行一个汇总的人事和理解。随着现代科技的发展，越来越多的软件可以代替手算进行结构的配筋工作。但是手算却是个很好的机会去将大学四年所学专业课串联起来的机会。因此本设计也将在电算的基础上选取一榀典型框架进行手算配筋工作。这样既达到了学习使用软件并学会根据规范调整模型的能力也是一次对我们专业课所学知识的一次很好的考验。
本设计的题目是图灵阳光办公楼设计，为六层框架结构。结构设计部分主要是先进行结构的选型，柱网的布置，梁柱截面的估算，再用PKPM建模并根据生成数据进行调整。除了要满足梁柱的截面受力要求，还必须考虑整体的平扭比，位移比等参数，进而绘制结构施工图。然后根据在电算的基础上进行手算。选取一榀框架进行荷载统计，内力计算、组合及验算。主要包括恒载作用下的框架内力用弯矩分配法计算，活载作用下的框架内力用分层法计算，风荷载下框架内力用D值法，地震荷载作用下框架内力用底部剪力法，最后进行内力组合获得控制截面，并根据内力组合的数据完成配筋工作。这是一个较为完整的框架结构设计，联系了多门专业课所学知识，是一次很好的锻炼设计能力和将理论知识应用于实际的好机会。
1 设计资料
