土木工程毕业设计（论文）-兰州市的综合办公楼设计.doc

城市综合体万象金色花园（c座结构设计） 毕业论文（设计）题目：城市综合体万象金色花园（c座结构设计）1姓 名： 学 号： 学 院： 土木工程学院 专 业： 建筑工程专业 班 级： 2010级2班 指导老师： 2014 年 5月 27日 分类号:tu37562742-20140530建筑工程毕业设计城市综合体万象金色花园（c座结构设计-1）姓名： 学号:p101913796指导教师姓名 申请学位级别学士学位学科专业名称建筑工程论文提交日期2014年5月论文答辩日期2014年 5月 30日学位授予单位西北民族大学答辩委员会主席吕平学位论文评阅人 王晓琴 城市综合体万象金色花园结构设计专业：建筑工程 姓名：李沛锦 指导教师：吴云摘 要 本工程为甘肃省兰州市天马房地产开发有限公司所拟开发的一个名为“万象金色花园”的城市综合体，该城市综合体位于兰州市万象东路和黄河南路之间的黄金地段，分a座、b座、c座、d座四栋楼。其中c座为综合办公楼，地上12层，地下1层，其中1层为商铺，2层为办公楼，3层以上为住宅。c座建筑物总高度为37.65m,地上建筑面积为7539.6，地下建筑面积为1687.5。 本设计是对万象金色花园c座进行结构设计，采用框架剪力墙结构，主体为14层，本地区抗震设防烈度为8度，场地类别为类场地，基本雪压0.15kn/，基本风压0.30kn/。首先是根据建筑设计方案、场地地质条件、施工技术条件及相关规范，选择并确定结构体系，确定整体结构方案，进行结构布置，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸，在pmcad软件中输入建筑模型与荷载，显示校核平面荷载，画结构平面图；生成satwe所需的几何信息和荷载信息，选择合理的设计参数，进行结构内力和配筋计算；分析结果图形和文本；此外还进行了结构方案中的室内楼梯及详图的设计，完成了平台板、梯段板、平台梁等构件的内力和配筋计算。本设计采用筏板基础，对基础进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑，并应用了大量的假设、简化，在各个参数的选取、计算结果合理性的判定时也考虑它们之间的相互影响和取舍。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则，既要注意到总体布置的大原则，又要顾及到关键部位的细节，从根本上提高结构的可靠度。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词： 框剪结构，pkpm，主体结构计算，基础计算，楼梯计算 abstract this work for lanzhou city ,gansu province.ma real estate development company of the proposed development company called“gold garden”urban complex.the complex is located in a prime location in the city of lanzhou vientiane east road and the golden area between gold section,there are a,b,c,d four buildings.where c block is a comprehensive office building,12 layer on the ground,underground 1 layer,where a layer of shops,layer 2 for office buildings,more than 3 layer for house.the total block building height of 37.65 meters,the ground floor area of approximately 7539.6 square meters,and the underground construction area of 1687.5. this design is to structure design,vientiane golden garden c with frame-shearwall structure,subject to the 14th floor and the region seismic precautionary intensity of 8 degrees,site category for site,basic now pressure of 0.15kn/,0.30kn/ basic wind pressure.first of all is according to the architectural design scheme,the geologic site condition,construction technology and related specifications,select and determine the structure system,determine the overall structure scheme,structural layout,preliminary dimensions to determine the level of strength of materials and components,input in pmcad software architecture model and load,display the load and check drawing structure plan;generated geometry information needed for the satwe and load information,select reasonable design parameters,structural internal force and reinforcement calculation;the results of the analysis graphics and text;in addition,the structure of indoor stair and detail design,completed the flat pallet,bench board,platform beam component of the intermal force and reinforcement calculation.this design adopts the raft foundation,on the basis of the force and reinforcement calculation.the whole structure in the design process,strictly follow the relevant professional requirements,refer to the relevant information and the latest national standards for all aspects of the design of integrated comprehensive scientific considerations,and the application of a number assumptions,simplification,in select each parameter calculations also consider the interactions and trade-offs between them when determining reasonableness.in short,suitable,safe,economical,easy to use is the principle of the design,both to note the major principle of the general layout, but also take into account the details of the key parts to improve the reliability of the structure fundamentally. reasonable and feasible solutions designed building structure is an important basis for the construction site. key words:frame-shearwall structure,pkpm,the main structure calculation,basic calculation,the stairs to calculate 目 录1.绪论 12.建筑设计32.1 工程概况 3 2.2 设计依据 3 2.3 设计理念5 2.4 节能措施5 2.5 建筑构造63.结构设计8 3.1 工程概况8 3.1.1 气象条件8 3.1.2 工程地质条件8 3.1.3 主要设计条件9 3.1.4 材料10 3.2 主体结构计算10 3.2.1 建筑结构总信息10 3.2.2 周期、地震力和振型25 3.2.3 位移53 附图：地下一层结构平面简图 66 一层结构平面简图 67 地下一层荷载简图 68 一层荷载简图 69 地下一层构件配筋简图 70 一层构件配筋简图 71 底层柱、墙最大组合内力简图 72 3.3 基础计算 73 3.3.1 基础方案的选择73 3.3.2 基本计算条件73 3.3.3 计算结果文件75 3.4 楼梯计算76 3.4.1 梯段板设计76 3.4.2 平台板设计77 3.4.3 平台梁设计78参考文献80结论与思考81致谢84 1.绪 论 众所周知,人们对于房子的需求越来越大,现在中国的房价也是处于持续上涨的趋势,原来的现浇钢筋混凝土框架结构在非抗震设计中的最大适用高度是七十米,显然已经满足不了人民的需求。而框剪结构不仅能满足人民的需求，还能改善结构的抗震性，提高房屋的实用性。框剪结构在国外的应用已经很广泛，国外的高层，办公楼一般都用框剪结构。 框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合体，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。高层框剪结构一般都设计地下室，基础采用筏板基础全现浇混凝土结构，在高层建筑群体建筑设计中，一般利用地下室或架空层与各主楼连接，主楼基础与地下室连接，连接部分的基础之间设置后浇带，后浇带一般设计要求在主楼主体封顶后再进行浇筑。 毕业设计是我们在毕业前最后的学习和综合训练阶段，是综合学习，深化知识，拓宽视野的一个重要过程。因此毕业设计对提高我们的专业水平具有十分重要的意义。作为土木工程专业的毕业设计，采用了兰州市万象金色花园作为我的毕业设计题目。此次设计以实用、经济为主要指导思想，根据建筑图用软件pkpm进行结构设计，其结构体系、建筑类型都具有广泛的应用性。 在设计过程中，我复习了以前所学的课本，并查阅了建筑结构荷载规范、高层建筑混凝土结构技术规程、建筑地基基础设计规范等规范，对设计进行了一个整体的规划和设计，主要是根据所学过的知识确定合理的结构模型，并对其结果图形和文本进行全面合理的分析，发现问题，在指导老师的帮助下解决问题。经过资料查询、软件计算、结果分析，不仅加深了我对相关规范的理解，也提高了综合分析解决问题的能力。在设计中，让我能够熟练地掌握了autocad和pkpm软件。这次毕业设计是对我们在大学里所学过的知识的一个全面的综合应用，也是我们走向工作岗位的第一步。 在此次的设计中，我受益匪浅。但由于水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。2. 建筑设计 本工程为兰州市的综合办公楼，综合办公楼的发展已成为城市发展的一个标志。该工程综合场地条件及周边环境，优化平面形式以达到高效、多能、低耗的社会综合经济效益。高层综合建筑的平面形式根据其不同的功能可以产生多种不同的变化。2.1工程概况兰州市位于甘肃省，属温带大陆性气候，是唯一一个黄河穿越市区中心而过的省会城市。兰州地处内陆，大陆性季风气候明显，特点是降水少，日照多，光能潜力大，气候干燥，昼夜温差大，年日照时数为2600小时，无霜期为180天，年平均降水量在250-350毫米，并集中分布在69月。年平均气温9.1。1月均温-6.9，极端最低温-21.7；7月均温22.2，极端最高温39.1。由于盆地环山，风速小，常年多逆温现象，逆温层厚达500米，冬强夏弱，逆温层天气以秋、冬二季最多，冬季全天有逆温层的天气占70-90%。2.2设计依据(1)建设单位设计委托书(2)兰州永利房地产开发有限公司金色花园（原中铁一局给排水总公司金色花园）工程初步设计(3)甘肃省建设厅关于原中铁一局给排水总公司永利金色花园工程初步设计的批复，甘建设2004367号文件(4)甘肃省建设科技专家委员会关于原中铁一局给排水总公司金色花园初步设计审查意见(5)兰州市规划国土资源局关于用地范围的总平面规划方案设计批文（二00四年十一月二十四日）(6)兰州市消防局关于用地范围的总平面规划方案设计批文（二00四年十一月十六日）(7)兰州市人民防空办公室关于永利金色花园“人防工程建设方案请示”的批复。兰人防结建字2004016号 （8）现行的国家有关建筑设计规范、规程和规定： a.房屋建筑制图统一标准gb/t 50001-2001b.民用建筑设计通则jgj37-87 c.民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)甘肃省实施细则dbj25-20-97 d.建筑设计防火规范gbj16-87(2001年版) e.高层民用建筑设计防火规范gb 50045-95(2001年版) f.办公建筑设计规范(jgj67-89) g.商店建筑设计规范(jgj48-88) h.人民防空地下室设计规范(gb50038-94)(2003年版) j.人民防空工程设计防火规范(gb50098-98)(2001年版) k.城市道路和建筑物无障碍设计规范(jgj50-2001)(j114-2001) l.住宅设计规范(gb50096-1999)(2003版) m.甘肃省住宅设计标准db62/25-3011-2002及”2004年局部修定条文” n.汽车库、修车库、停车场设计防火规范（gb50067-97） p.汽车库建筑设计规范jgj100-98 q.民用建筑隔声设计规范gbj118-88 r.建筑采光设计标准gb/t50033-2001 s.全国民用建筑工程设计技术措施规划建筑 t.其它相关国家及地方规范、规定、标准2.3设计理念结合该地块规划设计要求，协调内外环境，合理确定其布局，争取土地利用最大化，贯彻“尊重自然、融于自然”的思想，以建设环保生态型居住环境为第一规划目标，满足商业的使用性和住宅的居住性，创造一个布局合理、功能齐全、环境优美的商业小区。2.4节能措施 (1)屋面保温为35mm厚挤塑泡沫板，外墙为300厚混凝土中小型砌块，外贴25厚挤塑泡沫板。 (2)楼梯间为全封闭，隔墙贴25厚挤泡沫板，所有住宅与非采暖部分分别计量的房间相隔处的楼板贴25厚挤塑聚苯板，外墙外保温做法详02j0714（墙身） (3)住宅外窗为塑钢窗，办公外窗为铝合金推拉窗，加耐寒密闭条，玻璃选用中空玻璃。2.5建筑构造 (1)本建筑a座采用框架核心筒结构体系，b、c座采用框架剪力墙结构体系，d座采用框架结构体系，地上部分外墙局部为钢筋混凝土墙体外，其它为300厚加气混凝土砌块，内墙为200厚加气混凝土砌块，部分为grc轻质隔墙，地下两层内隔墙为240厚承重粘土实心砖，地上卫生间部分墙体材料为相应厚度的烧结多孔砖(dm型） (2)所有墙体应严格按甘02j0714（墙身）及民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）甘肃省实施细则dbj252097围护结构保温方案中的有关要求进行施工，外墙外贴25厚挤塑泡沫板。 (3)本设计钢筋混凝土梁、板、柱均为现浇，所有预制构件的安装必须与有关建筑详图配合，按平面位置预留相应埋件或采用其它方法，以确保预埋构件与主体结构的可靠连结。 （4）屋面排水采用有组织排水方式用建筑找坡坡向雨落口。 (5)防水混凝土的施工缝，穿墙管道预留洞，转角，坑槽，后浇带等部位和变形缝等地下工程薄弱环节建筑构造做法应按地下防水工程质量验收规范处理。 (6)消火栓箱、配电箱卧透墙体时，须挂钢丝网砌筑，抹灰见材料做法，未留洞的消火栓及配电箱位置详水施图及电施图。 （7）窗台板水泥砂浆抹面，窗帘杆同用户自理。 （8） 门窗工程： a.门窗立樘位置除室内平开木门与开启方向墙面平外，其余均居中； b.门窗油漆做法见材料做法表； c.室内门与墙面间安装装饰压缝条； d.门窗定货时须由专业厂家设计，制作； (9)室内外粉刷，饰色，油漆，贴面材料等，均要求先做样板和看样品，征求建设及设计单位认可后，方可大面积施工。 (10)外露铁件均红丹打底，中灰色调和漆二度，一般木制配件均做一底二度调和漆，预埋木料应满涂柏油。3.结构设计 本工程系根据国家现行规范及标准进行设计，施工过程中材料和工程质量的验收，应严格按照国家标准和各类工程施工及验收规范的要求进行的。3.1工程概况本工程为混凝土框架剪力墙结构工程，地上12层，地下1层地下室。使用年限为50年，建筑物的重要性类别为丙类，安全等级为二级，框架抗震等级为二级，抗震墙抗震等级为一级，基础为平板式筏板基础，基础设计等级为乙级。本工程的方位和0.000的绝对标高见该项目的总平面图。3.1.1气象条件 （1）温度：最热月平均30.1，最冷月平均4.2，夏季极端最高39.1，冬季极端最低-21.7。 （2）相对湿度：最热月平均61%。 （3）气象条件：全年为偏南风，夏季为西南风，基本风压w0=0.3kn/m2；基本雪压w0=0.15kn/m2。3.1.2.工程地质条件根据勘察测绘研究院为本工程提供的岩土工程勘察报告，地层土质概述如下：土层编号及名称性状层厚承载力标准值/kpa杂填土土质不均0.20m4.00m粉质粘土褐黄色，土质均匀，稍密0.5m3.3m170卵石层密实4.7m11.6m500中砂层稍密0.30m0.80m250砂岩分强风化层和中风化层强风化层:400；中风化层：600场地类别：类；混凝土环境类别：二a类；地下水：埋深5.87.00m,水对混凝土和钢筋具有腐蚀性3.1.3主要设计条件 （1）基本雪压：0.15kn/ （2）基本风压：0.30kn/ （3）抗震设防烈度：8度 （4）标准冻土深度：1.03m （5）场地类别：类 （6）屋面活荷载：0.5kn/（不上人），2.0kn/（上人） （7）楼面活荷载：一层（0.000）地面：4.5kn/；二层（4.500）地面：2.5kn/；三层十二层（8.40037.500）地面：2.0kn/ （8）盥洗、卫生间活荷载：2.0kn/ （9）楼梯间活荷载：3.5kn/ （10）设计、计算、绘图采用pkpm系列软件pmcad、satwe、jccad、ltcad。3.1.4材料墙体材料选用加气混凝土砌块。3.2主体结构计算3.2.1 建筑结构总信息公司名称: 建筑结构的总信息 satwe 中文版 2013年12月17日14时11分 文件名: wmass.out工程名称 : 设计人 :工程代号 : 校核人 : 日期:2014/ 5/ 3 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kn/m3): gc = 27.00 钢材容重 (kn/m3): gs = 78.00 水平力的夹角(degree) arf = 0.00 地下室层数: mbase= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工3加荷计算 风荷载计算信息: 计算x,y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算x,y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 结构类别: 框架-剪力墙结构 裙房层数: mannex= 0 转换层所在层号： mchange= 0 嵌固端所在层号： mqiangu= 2 墙元细分最大控制长度(m) dmax= 1.00 弹性板细分最大控制长度(m) dmax_s= 1.00 弹性板与梁变形是否协调 否 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 是 地下室是否强制采用刚性楼板假定: 是 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国风荷载信息 .修正后的基本风压 (kn/m2): wo = 0.30 风荷载作用下舒适度验算风压(kn/m2): woc= 0.30 地面粗糙程度: b 类 结构x向基本周期（秒）: tx = 0.53 结构y向基本周期（秒）: ty = 0.53 是否考虑顺风向风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): wdamp= 5.00 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): wdampc= 2.00 是否计算横风向风振: 否 是否计算扭转风振: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: wenl= 1.00 体形变化分段数: mpart= 2 各段最高层号: nsti= 3 14 各段体形系数(x): usix=1.30 1.30 各段体形系数(y): usiy=1.30 0.00 地震信息 . 振型组合方法(cqc耦联;srss非耦联) cqc 计算振型数: nmode=24 地震烈度: naf =8.00 场地类别: kd =ii 设计地震分组: 二组 特征周期 tg = 0.40 地震影响系数最大值 rmax1 = 0.16 用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的 地震影响系数最大值 rmax2 = 0.90 框架的抗震等级: nf = 2 剪力墙的抗震等级: nw = 1 钢框架的抗震等级: ns = 2 抗震构造措施的抗震等级: ngzdj =不改变 重力荷载代表值的活载组合值系数: rmc = 0.50 周期折减系数: tc = 0.80 结构的阻尼比 (%): damp = 5.00 中震(或大震)设计: mid =不考虑 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 是 是否考虑最不利方向水平地震作用: 否 按主振型确定地震内力符号: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 =0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到1层 柱、墙活荷载是否折减 折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 考虑结构使用年限的活荷载调整系数 1.00 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 梁刚度放大系数是否按2010规范取值： 是 托墙梁刚度增大系数： bk_tql = 1.00 梁端弯矩调幅系数： bt = 0.85 梁活荷载内力增大系数： bm = 1.20 连梁刚度折减系数： blz = 0.70 梁扭矩折减系数： tb = 0.40 全楼地震力放大系数： rsf = 1.00 0.2vo 调整分段数： vseg = 0 0.2vo 调整上限： kq_l = 2.00 框支柱调整上限： kzz_l = 5.00 顶塔楼内力放大起算层号： ntl = 14 顶塔楼内力放大： rtl = 1.25 框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级: 是 柱实配钢筋超配系数 cpcoef91 = 1.15 墙实配钢筋超配系数 cpcoef91_w = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力iauto525 = 1 弱轴方向的动位移比例因子 xi1 = 0.00 强轴方向的动位移比例因子 xi2 = 0.00 是否调整与框支柱相连的梁内力 iregu_kzzb = 0 薄弱层判断方式： 按高规和抗规从严判断 强制指定的薄弱层个数 nweak = 1 薄弱层地震内力放大系数 weakcoef = 1.00 强制指定的薄弱层层号 weakno = 2 强制指定的加强层个数 nstren = 0 配筋信息 . 梁箍筋强度 (n/mm2): jb =270 柱箍筋强度 (n/mm2): jc =270 墙水平分布筋强度 (n/mm2): fyh =270 墙竖向分布筋强度 (n/mm2): fyw =300 边缘构件箍筋强度 (n/mm2): jwb =210 梁箍筋最大间距 (mm): sb = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): sc = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): swh = 200.00 墙竖向分布筋配筋率 (%): rwv = 3.00 结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: nsw =0 结构底部nsw层的墙竖向分布配筋率(%): rwv1 =0.00 梁抗剪配筋采用交叉斜筋时 箍筋与对角斜筋的配筋强度比: rgx =1.00 设计信息 . 结构重要性系数: rwo = 1.00 钢柱计算长度计算原则(x向/y向): 有侧移/有侧移 梁端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 柱端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 p-delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 按高规或高钢规进行构件设计: 否 钢构件截面净毛面积比: rn=0.85 梁保护层厚度 (mm): bcb=25.00 柱保护层厚度 (mm): aca=30.00 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4: 是 框架梁端配筋考虑受压钢筋: 否 结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否 当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件: 是 是否按混凝土规范b.0.4考虑柱二阶效应: 否 支撑按柱设计临界角度: 20.00 荷载组合信息 . 恒载分项系数: cdead= 1.20 活载分项系数: clive= 1.40 风荷载分项系数: cwind= 1.40 水平地震力分项系数: cea_h= 1.30 竖向地震力分项系数: cea_v= 0.50 温度荷载分项系数: ctemp = 1.40 吊车荷载分项系数: ccran =1.40 特殊风荷载分项系数: cspw =1.40 活荷载的组合值系数: cd_l = 0.70 风荷载的组合值系数: cd_w = 0.60 重力荷载代表值效应的活荷组合值系数: cea_l = 0.50 重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:cea_c = 0.50 吊车荷载组合值系数: cd_c = 0.70 温度作用的组合值系数: 仅考虑恒载、活载参与组合: cd_tdl = 0.60 考虑风荷载参与组合: cd_tw = 0.00 考虑地震作用参与组合: cd_te = 0.00 砼构件温度效应折减系数: cc_t = 0.30 地下信息 . 土的水平抗力系数的比例系数(mn/m4): mi = 3.00 扣除地面以下几层的回填土约束: mmsoil = 0 回填土容重 (kn/m3): gsol = 18.00 回填土侧压力系数: rsol = 0.50 外墙分布筋保护厚度 (mm): wcw = 35.00 室外地平标高 (m): hout = -0.45 地下水位标高 (m): hwat = -5.80 室外地面附加荷载 (kn/m2): qgrd = 10.00 剪力墙底部加强区的层和塔信息. 层号 塔号 1 1 2 1 3 1 用户指定薄弱层的层和塔信息. 层号 塔号 2 1 用户指定加强层的层和塔信息. 层号 塔号 约束边缘构件与过渡层的层和塔信息. 层号 塔号 类别 1 1 约束边缘构件层 2 1 约束边缘构件层 3 1 约束边缘构件层 4 1 约束边缘构件层