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毕业论文网 > 毕业论文 > 土木建筑类 > 土木工程 > 正文

原乡建筑设计事务所办公楼设计毕业论文

 2020-02-17 12:02  

摘 要

本设计为原乡建筑设计事务所办公楼设计,设计内容包括建筑设计与结构设计两个部分。

本办公楼设计为六层框架结构,建筑高度为22.2m。建筑设计方案充分考虑了建筑设计事务所对办公楼的功能需求,设计内容主要包括首层、标准层、六层建筑平面图,屋顶排水平面图,正立面、背立面、左立面及右立面图,楼梯剖面图,构造详图,门窗表及相应的建筑设计说明。

结构设计从手算和电算两个方面进行并将两者进行对比分析。后续计算书为一榀横向框架的计算过程,包括结构布置、荷载统计、荷载计算、内力组合、梁板柱设计、楼梯设计及基础设计等内容,计算过程涉及了底部剪力法、D值法、分层法、弯矩二次分配法等结构计算方法,严格按照相关规范取值计算。电算主要包括使用PKPM软件进行建模计算及梁板柱施工图初步绘制和使用探索者Tssd2016软件进行基础和楼梯的设计计算。

关键词:框架结构;建筑设计;结构设计;PKPM

Abstract

This is design for the Yuan xiang architectural design office building, and the contents include architectural design and structural design..

The office building is designed as a six-storey frame structure with a building height of 22.2m. Our architectural design scheme give full consideration to the function of the office building, design content mainly includes the first floor, standard floor, six floor building plan, roof drainage plan, front elevation, back elevation,left elevation and right elevation, stair section, constructional detail, door and window table and the corresponding architectural design specifications.

The structure design is carried out from both hand calculation and electronic calculation,then the two are compared and analyzed. Subsequent calculation statement is a calculation process of a horizontal framework, including the structure arrangement, load statistical, load calculation, internal force combination ,the design of the beams, the plates and the columns, stair design and basic design. Calculation process involves the bottom of the shear force method, D value method, hierarchical method and the bending moment secondary distribution method. The value is calculated strictly in accordance with relevant specifications. The computer calculation mainly includes the use of PKPM software for modeling calculation and preliminary drawing of beam-slab-column construction drawing and the use of explorer Tssd2016 software for the design and calculation of foundation and stairs.

Key Words:frame structure; architectural design; structural design; PKPM

目录

摘 要 I

第1章 绪论 1

第2章 工程概况 2

2.1 工程名称 2

2.2 建筑概况 2

2.3 设计依据 2

2.3.1 气象资料 2

2.3.2 工程地质 2

2.3.3 材料选用 3

2.3.4 其他条件 3

第3章 结构布置 4

3.1 结构平面布置 4

3.2 基础埋深 4

3.3 梁板柱截面尺寸 4

3.3.1 框架梁 4

3.3.2 框架柱 5

3.3.3 双向板 6

3.4 计算简图 7

第4章 框架刚度 8

4.1 梁柱线刚度 8

4.2 框架侧移刚度 8

第5章 荷载计算 11

5.1 重力荷载标准值 11

5.1.1恒载标准值 11

5.1.2活载标准值 14

5.2 重力荷载代表值 14

5.3 水平地震作用 16

5.3.1 结构基本自振周期计算 16

5.3.2 水平地震影响系数 17

5.3.3 水平地震作用标准值 17

5.4 风荷载 19

第6章 内力计算 21

6.1 竖向荷载作用下的内力计算 21

6.1.1 计算单元 21

6.1.2 荷载计算 22

6.1.3 弯矩计算 28

6.1.4 剪力计算 34

6.1.5 轴力计算 41

6.2 水平地震作用下的内力计算及侧移验算 46

6.2.1 剪重比与侧移验算 46

6.2.2 内力计算 47

6.3 风荷载作用下的内力计算及侧移验算 52

6.3.1 侧移验算 52

6.3.2 内力计算 53

第7章 内力组合 56

7.1 弯矩调幅 56

7.2 控制截面内力值计算 58

7.3 内力组合 66

7.3.1 内力组合方式 66

7.3.2 内力调整 66

第8章 截面设计 81

8.1 梁截面设计 81

8.1.1 正截面受弯承载力计算 81

8.1.2 斜截面受剪承载力计算 82

8.2 柱截面设计 87

8.2.1 轴压比验算 87

8.2.2 截面尺寸复核 87

8.2.3 正截面受弯承载力计算 87

8.2.4 斜截面受剪承载力计算 101

8.3 双向板设计 102

8.3.1 双向板计算 102

8.3.2 荷载设计值计算 103

8.3.3 内力与配筋计算 104

第9章 楼梯设计 107

9.1 设计参数 107

9.2 踏步板设计 107

9.2.1 荷载计算 107

9.2.2 内力计算 107

9.2.3 承载力计算 108

9.3 楼梯斜梁设计 108

9.3.1 荷载计算 108

9.3.2 内力计算 108

9.3.3 承载力计算 108

9.4 平台板设计 109

9.4.1 荷载计算 109

9.4.2 内力计算 109

9.4.3 承载力计算 109

9.5 平台梁设计 110

9.5.1 荷载计算 110

9.5.2 内力计算 110

9.5.3 承载力计算 110

第10章 基础设计 111

10.1 设计参数 111

10.2 A,D柱独立基础设计 111

10.2.1 荷载计算 111

10.2.2 基础底面尺寸的确定 111

10.2.3 基础立面尺寸的确定 112

10.2.4 基础配筋计算 113

10.3 B,C双柱联合基础设计 115

10.3.1 荷载计算 115

10.3.2 双柱联合基础尺寸的确定 115

10.3.3 双柱联合基础内力计算 116

10.3.4 双柱联合基础高度验算 117

10.3.5 双柱联合基础配筋计算 117

第11章 结语 118

参考文献 119

致 谢 121

绪论

毕业设计是我们学习深化与拓宽的重要过程,是我们研究与实践成果的全面总结。通过本次毕业设计,我得以对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用。通过参观、比较同类建筑,查阅、搜集有关设计资料以及切实投身到设计之中,我得以综合应用所学知识,提高自我应用能力,系统深化知识体系,培养独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤,及掌握建筑施工图结构施工图绘制的能力,为今后工作打下良好的基础。

随着社会发展,办公楼越来越广泛普及,城市土地使用成本提高,办公楼的功能设计与人性化设计变得尤为重要,如何使一定的建筑面积发挥最大的效用成为一个重要命题。同时,毕业设计还可以使我进一步熟悉建筑空间环境组合设计和构造设计的基本原理和方法,具备一般工业与民用建筑设计的基本能能够根据不同情况,合理的选择结构,构造方案的能力。能熟练的进行结构计算,较好的掌握计算机在建筑和结构设计计算中的应用,学会利用各种设计资料。

本办公楼设计,拟采用钢筋混凝土框架结构,框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用。框架结构空间分隔灵活,自重轻,节省材料,可以较灵活地配合建筑平面布置利于安排需要较大空间的建筑结构,且框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,缩短施工工期。钢筋混凝土框架结构的设计始于欧美,二十世纪后在世界各国内广泛使用。国外学者机构对该项技术研究起步早,在某些方面仍领先国内,我们更抓住机遇,取长补短,实现该项技术的跨越式发展。

本设计主要内容包括结构设计和建筑设计两个部分。做好本次毕业设计,我需进一步掌握框架结构体系的布置特点,计算简图的确定方法,风荷载及地震作用的计算方法,框架结构内力与位移计算的实用方法,现浇多层框架结构的抗震概念设计,框架的截面设计原理、抗震构造要求及地基基础的设计方法;需熟练阅读工程地质报告,施工图相关内容,从而培养自己综合运用专业知识来分析和解决实际工程问题的能力。

工程概况

2.1 工程名称

本设计工程名称为原乡建筑设计事务所办公楼。

2.2 建筑概况

本工程建筑总面积6063,建筑高度为22.2m。建筑共六层,各层层高均为3.6m,楼梯间出屋面3.0m。建筑室内外高差为0.6m,首层室内地坪标高为±0.000m。

2.3 设计依据

2.3.1 气象资料

1.全年气温:

平均气温:16.7 ℃

极端最高:40.3 ℃

极端最低:-10.9 ℃

2.平均相对湿度:76%

3.主导风向及风压:

冬季为北偏东风,夏季以南风为主,基本风压=0.30kN/

4.降水和降雪:

平均年降雨量600mm,基本雪压=0.40kN/

2.3.2 工程地质

1.场地地形地貌概况、地层剖面特征及物理力学性质

拟建场地属长江二级阶地,场地地形起伏不大,较为平坦。场区内表层为人工堆积层,其下为长江冲洪积层。室外地面绝对标高24.25 m。

根据勘探结果和土工试验结果,场区内地层分布自上至下可分为:人工填土,亚粘土,粘土,亚粘土,亚粘土夹碎石,亚粘土。

2.水文地质条件

场区内地下水属上层滞水,埋深不一,随地形起伏变化,埋藏于人工填土层中,受大气降水及地表散水影响,随季节变化。根据钻孔取水分析判定,该地下水对混凝土无侵蚀性。地下水静止水位在自然地面以下0.1m~1.2m。

2.3.3 材料选用

1.混凝土:采用C30。

2.钢筋:柱、梁纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB300;板钢筋,基础钢筋均采用HRB400。

3.墙体:采用灰砂砖,其尺寸为240mm×120mm×60mm,重度。

4.窗:钢塑门窗,重度。

5.门:木门,重度。

2.3.4 其他条件

1.抗震设防烈度:7 度

2.设计基本地震加速度值:0.10g

3.所属设计地震分组:第一组

4.建筑场地类别:II 类

5.建筑结构安全等级:二级

6.地面粗糙程度类别:B 类

7.耐火等级:二级

第3章 结构布置

3.1 结构平面布置

该框架结构选用纵向承重的结构布置方法。

图3.1 结构平面布置图

3.2 基础埋深

A、D轴柱采用柱下独立基础,B、C轴柱采用联合基础。基础埋深(基础面至室外地坪)为1.8m,室内外高差0.6m。

3.3 梁板柱截面尺寸

3.3.1 框架梁

框架梁的截面尺寸可按以下两式估算:

=()

=()

1.梁跨度:7.8m

=()=()×7800mm=433975mm

取=650mm

=()=163325

取=250mm

2.梁跨度:3.9m

与跨度为7.8m的梁相同,取=650mm,=250mm

3.梁跨度:6.6m

=()=()×6600mm=367825mm

取=600mm

=()=()×600mm=150300mm

取=250mm

4.梁跨度:2.4m

与跨度为6.6m,6m的梁相同,取=600mm,=250mm

3.3.2 框架柱

根据轴压比限值估算框架柱截面面积:

N=βF,

式中:

—框架柱截面面积;

N—柱组合的轴向压力设计值;

—混凝土轴心抗压强度设计值,框架柱混凝土强度等级为C30,=14.3N/;

—框架柱轴压比限值;

β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数,边柱取为1.3,内柱取为1.2(等跨),1.25(不等跨);

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,可近似取12-15kN/m2,取为15 kN/m2

n—验算截面以上楼层层数。

查《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223可知该建筑为丙类建筑;查《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016版),由6.1.2-6.1.3,可知该建筑抗震等级为三级,由6.3.6,知柱轴压比限值为0.85,由6.3.5知,柱截面尺寸不宜小于400mm。

边柱:

中柱:

柱截面取为正方形,=558mm,取为600mm,即=600mm×600mm,各层柱截面尺寸统一。

3.3.3 双向板

按结构布置,由

lt;2,lt;2, lt;2

可知为双向板。

最小厚度h=(=(×3900=78~97.5mm,

取板厚h=100mm。

3.4 计算简图

图3.2 框架计算简图

第4章 框架刚度

4.1 梁柱线刚度

框架梁线刚度为i=EI/l,边框架梁取I=1.5,中框架梁取I=2,其中为按矩形截面计算所得的梁截面惯性矩。框架柱线刚度为i=EI/h。

计算结果见表4.1,表4.2和图4.1所示。

表4.1 梁线刚度

梁跨

E

(kN/m2

b×h

(m.m)

lb(m)

I0(m4

I(m4

ib中

(KN.m2

I(m4

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