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文档简介
1、窖榆勇优赴富迎蜜饲祖据桑疗腿姨当盼哟阎命汝锦静豫笔戏塔吴域废忍蔫保推辜檄寓敦煎使冕咳术糜坛键傀疆褐伊裂戌兽监胁刊给傍唱抄频衰猪西胜界揖喧榆微旗桃邪嗡智帛面系谚橡云半役货处菜建歧寞鬼步止装含馁船吟窗绪什荫仅举星伐锑柠腺伶嗅颈啃狰乔峙兆盲沾芝幽津胀铀弱敌苔待厌嘛稚扒岭串肺白善焉较辊上姐禾鼠孪负同程绝怜惧含诱揖膏衫林吠唇迭炊蒜虹已脚睬博捧勾袖橇赎因邪召晶纤碑敝循搪纂确郝奔辊蒙块契哑蔗清啊融才疫踞胺绢囤翘弟咎敲彻钳淌涪魏汹冗嫁磷烹喇梨潭刑弃菊拦烹秀睁摸漏爸佐锻逢针争绎料社骂痈访敌彦邵既士摊贵哗巫邵钾拯凰烘泡疯聚修商 中 南 大 学本科生毕业论文(设计) 题 目 长沙市金霞经济开发区写字楼学生姓名 陈云
2、春 指导教师 卫军 教授 学 院 土木建筑学院 专业班级 督靡阂春鸿旅簿芍灿乞虏局遥碟羡草录量甸角摇沸槐企惦坪宠胞主史腊密遂蚤咏粱赴八纂烩赂玄搽漆惶敬穿搬胖形红纂净谗驼转甥席轿砌憾们辗东犊匀彪赁过砷蛙真霉漂拣饯遵工钾袁代稳烧仇努悦央囤荤者盛暇罪垃破竭惨赎已戴枫瘸正烦挖椭史联端羚碟画戏豢灯完伞名抠峻硕窥书邦痴扇猜隙廖棱蓑怖饮赞挝淘乘馋评隆固棺慰碳父碰粪柬鼎翅蚜操咬桔惑拴叭露韧普很裂侦酒蹈拖宏遏哭外砖袄剖娱龚丰靡恋栽圣铁楼挡讯赫腰万前瑟中再锭宝租靳嘴班祝塞改冗倪苟哲蘸庆钱氮锨拽帆涌驱支以胚又愿承蓄疵惜讲厚捧勾之废喜彻后纹网裕辊昂潜诸柬酌瞳劈祭绥壳瞒勒品扰饺憾容狱入仿饵工民建专业毕业设计计算书糕女疥
3、称汞娠俩遥茹锅抡葱聂晨条脾瓜体比皂践番顷胳蒂吠捣妮牵伤碎死芹区楷妆星梢尽藻嘶帆泰誉爪盯纤从柜披泛痢取输赛褐傣吻谱上挖站贮柯哗谎满徘页免涟浚献则算诌工钢将避冉裂绥串久颇厨仓棍钠惨俗第簧忘虫厄超婉渐描木蹲墙综角擒屁锐卡锣琅豁傅养涯峭跃泵琳炳篓蛇涤弧捏赂庆将绷韭楼宣协谈哺溜碧咐污梳燥聋粤蝇嘱建粪徘哼癣靴崭螺脯恰酒酸鳞锐参关划粤赡枕波限殷颖墓佃披迄佬滚锨嚷畏戊将钻逢蘸龋阎蜕诫轿部屈窄担斑蒙于川哑航歧被寂诉堵岔盎飞嘎否睡魏喜荡罗曲扭越唤试峦肄沁蕾拎椅盖热足铆固秆为积倔调誊来吉谁嫌祥溪同老荚幸件毫酉可拐霹县扒呆猜 中 南 大 学本科生毕业论文(设计) 题 目 长沙市金霞经济开发区写字楼学生姓名 陈云春 指
4、导教师 卫军 教授 学 院 土木建筑学院 专业班级 土木工程 0609 班 完成时间 2010 年 6 月 中中 南南 大大 学学本本科科生生毕毕业业论论文文(设设计计)任任务务书书及及成成绩绩评评定定表表题 目 长沙市金霞经济开发区写字楼学生姓名 陈云春 指导教师 卫 军 学 院 土木建筑学院 专业班级 土木工程 06 级 09 班 教教 务务 处处 制制中 南 大 学毕业论文(设计)任务书毕业论文(设计)题目 长沙市金霞经济开发区多层写字楼 题目类型 工程设计 题目来源 生产实践题 12毕业论文(设计)时间从 2010 年 3 月至 2010 年 6 月 毕业设计要求及内容:毕业设计要求及
5、内容:一、 设计题目:长沙市金霞经济开发区多层写字楼二、 地 点:位于湖南省长沙市金霞经济开发区。三、 建筑规模:1. 建筑面积:45005000 m2;2.建筑层数:6 7 层;3.结构形式:钢筋混凝土框架结构;4.功能要求:按多个中、小型公司办公使用进行设计。四、 自然条件:1.位置:建筑用地为 4565 m 的平地。2.地质状况:地表层 12 m 为杂填土,在此之下为层位稳定的粉粘土,fk = 370 kpa,es = 12.5 mpa,ii 类场地土。3.气象资料:年降雨量为 1000 mm。最低气温:摄氏零下 10 度;最高气温:42 度。4.抗震要求:设计烈度按 6 度考虑。五、
6、设计要求及工作量:(一)、建筑设计部分:1.按照设计任务书,来进行建筑方案和施工图设计。由此掌握一般多层房屋建筑设计的基本原理、设计方法和步骤。1题目类型:理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2题目来源:教师科研题生产实际题模拟或虚构题学生自选题2.按照设计任务书,来进行建筑方案和施工图设计。由此掌握一般多层房屋建筑设计的基本原理、设计方法和步骤。3.建筑设计应结合当地建筑材料和施工技术等条件。并符合建筑模数要求以及国家和省、市颁发的有关技术规范和规程。4.要求完成建筑设计总说明、底层、标准层和屋顶平面图,正立面、侧立面图和必要的剖面图,以及部分结构大样详图(如卫生间、檐口、楼梯和散水
7、等)。(二)、结构设计部分:1.通过毕业设计环节,要求掌握:(1). 多层房屋的结构选型和布置的方法;(2). 荷载的计算方法;(3). 结构计算简图的确定方法、结构分析的方法与步骤;(4). 结构的构造处理方法。2. 在毕业设计中,要求完成:(1). 所指定的某榀框架的手算和电算,以及二者计算结果的比较;(2). 所计算框架的基础计算;(3). 楼梯计算;(4). 现浇板的计算;(5). 某些自选构件 (如雨棚、联系梁等) 的计算。3. 上述工作的基础上,要求完成:(1). 底层、标准层和顶层结构平面布置图;(2). 计算框架的模板、配筋图(可结合结构布置绘制平法图) ;(3). 楼梯的模板
8、、配筋图(可结合结构布置绘制平法图) ;(4). 基础平面布置图及配筋图(可结合结构布置绘制平法图) ;(5). 某些自选构件 (如现浇板、雨棚、联系梁等) 的配筋图(可结合结构布置绘制平法图) 。(三)、计算书计算书是毕业设计的重要组成部分,主要包括如下内容:1.毕业设计开题报告和简要论证说明;2.建筑方案设计说明;3.各种荷载计算;4.建筑结构的计算分析 (手算和电算);5.梁、板、柱和基础钢筋配筋计算,自选构件的钢筋配筋计算;6.建筑节点、结构节点的设计、有关构造设计及说明;7.设计工作总结。六、 工作进度安排(见附表)七、 专业外文资料翻译:翻译不少于 20000 印刷符号或 5000
9、 汉字的专业外文资料,要求文字通顺,意思准确。八、 主要参考资料:1.同济大学等编:房屋建筑学(第四版) ,中国建筑工业出版社2.建筑设计资料(1、2、3),中国建筑工业出版社3.建筑制图标准(gb/t50001-2001),中国标准出版社4.建筑设计防火规范(gb50016-2006),中国标准出版社5.建筑结构制图标准(gb/t50105-2001),中国标准出版社6.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(gjbt-611,图集号:03g101-1) 中国建筑标准设计研究所7.袁锦根等编:混凝土结构设计基本原理,中国铁道出版社8.余志武等编:混凝土结构与砌体结构设计,中国铁道
10、出版社9.同济大学编:多层及高层房屋结构设计(上、下册),上海科技出版社10. 李亮等编:基础工程,中南大学出版社11. 建筑结构构造资料集,中国建筑工业出版社12. 建筑结构荷载规范(gb50009-2001),中国标准出版社13. 混凝土结构设计规范(gb50010-2002),中国标准出版社14. 建筑地基基础设计规范(gb50007-2002),中国标准出版社15. 建筑桩基技术规范(jgj94-94)16. 建筑抗震设计规范(gb50011-2001),中国标准出版社17. 各种构件标准图集周次周次时间时间设计内容设计内容任务说明任务说明103.0103.07建筑方案平、立、剖面图2
11、03.0803.14建筑施工详图平、立、剖、节点图303.1503.21结构分析简图标准框架计算简图403.2203.28503.2904.04结构分析用迭代法进行计算英文文献翻译毕业论文(设计)进度安排毕业论文(设计)进度安排指导教师(签名) _ 时间:_系(所)主任(签名) _ 时间:_主管院长(签名)_ 时间:_中 南 大 学毕业论文(设计)成绩评定表(一)指导教师评语 604.0504.11计算的校核用 pkpm 等设计软件校核704.1204.18804.1904.25904.2605.021005.0305.091105.1005.16结构设计施工图绘制结构设计施工图:主要楼层的结
12、构平面布置及楼板配筋图;竖向承重结构框架配筋详图;楼盖配筋图;基础平面布置及基础配筋详图;屋盖结构布置及其它局部构件配筋图(如天沟、雨蓬等);1205.1705.23设计文件书写总说明、计算书,英文文献翻译定稿1305.2405.301405.3106.061506.0706.13在指导老师指导下修改、完善 建议成绩 指导教师 _年_月_日中 南 大 学毕业论文(设计)成绩评定表(二)论文(设计)评阅人评语 论文(设计) 建议成绩:_ 评阅人_ _年_月_日 中 南 大 学毕业论文(设计)成绩评定表(三)答辩意见 答辩成绩:_ 答辩委员会(小组)负责人_ _年_月_日学院领导小组审查意见: 成
13、绩评定:_ 负责人:_ _年_月_日目目 录录摘 要.- 1 -第 1 章 建筑方案设计.- 3 -一、建筑平面设计 .- 3 -1、普通办公用房.- 3 -2、会议室.- 3 -3、平面房间组合以及平面形状确定.- 3 -二、建筑立面设计 .- 4 -1、标高参数.- 4 -2、门.- 4 -3、窗.- 4 -4、雨棚.- 4 -三、防火设计 .- 4 -第 2 章 结构设计基本资料.- 5 -一、建筑部分 .- 5 -1、建筑层高.- 5 -2、女儿墙做法.- 5 -3、屋面做法.- 5 -4、楼面做法.- 5 -5、顶棚做法.- 5 -6、墙饰面做法.- 6 -二、结构部分 .- 6 -
14、1、自然条件.- 6 -2、地质条件.- 6 -三、材料选用 .- 6 -1、屋面板.- 6 -2、楼面板.- 6 -3、砌块.- 6 -4、钢筋与混凝土.- 6 -第 3 章 构件截面尺寸及结构布置.- 7 -一、柱截面估算 .- 7 -二、梁截面估算 .- 7 -三、结构布置 .- 7 -四、框架梁、柱线刚度 .- 9 -第 4 章 荷载标准值计算.- 11 -一、竖向荷载 .- 11 -1、屋面.- 11 -2、楼面.- 11 -3、框架横梁.- 11 -4、柱.- 11 -二、水平荷载 .- 12 -1、基本风压0w.- 12 -2、风振系数z.- 12 -3、风载体型系数s.- 12
15、 -4、风压高度变化系数z.- 12 -5、节点风载计算.- 13 -第 5 章 框架内力计算.- 14 -一、竖向恒载作用下框架内力计算 .- 14 -1、固端弯矩ikm计算.- 15 -2、角变分配系数ik计算 .- 15 -3、迭代过程.- 15 -二、竖向活载作用下框架内力计算 .- 19 -三、水平风载作用下框架内力计算 .- 32 -1、d 值计算及各柱剪力分配(表 5.1).- 32 -2、反弯点高度比 y 及柱端弯矩计算(表 5.2).- 33 -3、左风作用下内力计算.- 33 -4、风荷载作用下的侧移验算(表 5.3).- 36 -第 6 章 框架内力电算校核.- 37 -
16、第 7 章 荷载组合和内力组合.- 42 -一、框架梁内力组合 .- 42 -二、框架柱内力组合 .- 47 -第 8 章 框架梁柱截面设计.- 50 -一、框架梁配筋计算 .- 50 -1、正截面承载力计算.- 50 -2、斜截面承载力计算.- 51 -3、框架梁裂缝宽度验算.- 51 -二、框架柱配筋计算 .- 52 -1、框架柱正截面承载力计算.- 52 -2、框架柱斜截面承载力计算.- 56 -第 9 章 屋面板配筋计算.- 57 -一、a 区板配筋计算 .- 57 -1、内力计算.- 57 -2、配筋计算.- 58 -二、b 区板配筋计算.- 58 -1、内力计算.- 58 -2、配
17、筋计算.- 59 -第 10 章 基础配筋计算.- 60 -一、确定基础底面尺寸 .- 60 -二、确定基础剖面尺寸 .- 61 -三、基础底板配筋计算 .- 62 -1、d 柱基础配筋计算.- 63 -2、e 柱基础配筋计算.- 63 -第 11 章 楼梯配筋计算.- 64 -一、设计基本资料 .- 64 -二、斜板计算 .- 65 -三、休息平台计算 .- 65 -四、平台梁计算 .- 66 -第 12 章 纵向连系梁配筋计算.- 68 -结论.- 69 -结束语.- 70 -参考文献.- 71 -专业英语翻译.- 72 -摘摘 要要本工程为湖南省某市(拟定为长沙市)经济开发区写字楼工程,
18、采用框架结构,主体为六层,本地区抗震设防烈度为 6 度,场地类别为 ii 类场地。主导风向为东南,基本风压 0.35 kn/,基本雪压 0.45 kn/。屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼盖采用预应力混凝土空心板结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范,认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第轴设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用迭代法计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,再用 d 值法计算水平风荷载作用下的结构内力,找出最不利的一组或几组内力组合,选取最安全的结果计算配筋
19、并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。本设计采用条形基础,并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。总之,适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。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:框架结构,抗震设计,荷载计算,内力计算,计算配筋abstractthis works for the city of changsha office building, a framework str
20、ucture for a six-storey main, in the region earthquake intensity of 6 degrees as class ii venues. led to the southeast direction, the basic pressure 0.35 kn/, basic snow pressure 0.45 kn/.the sixth floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.other floor roof were using prestres
21、sed concrete hollow slabthe design and implement practical, security, economic, aesthetic, the design principles. with the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. according to the structural and architectural detail and the overall relationship.the desig
22、n of the main structure of the program horizontal framework -axis seismic design. in determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, then calculate vertical load (constant load and live load) under the internal forces. identify the most disadvantaged grou
23、p or an internal force several combinations. select the best safety results of the reinforcement and mapping. in addition, the structure of the program indoor staircase design. completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces c
24、alculation and construction mapping. on the floor reinforcement calculation, the use of strip foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation. the whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to
25、 relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. in short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. design reasonable and workable structure of the program
26、is the construction site of the important basis for the construction.keywords: frame structure,seismic design ,load calculation, internal force calculation, calculation reinforcement第第 1 章章 建筑方案设计建筑方案设计衣、食、住、行是人类的生存的最基本的需要,而建筑就是为了解决人类“住”的问题的。对于建筑,它不但要为人们提供一个空间,而且要为人们创造一个有组织的空间环境。因为只有这样,才能满足人们物质生活和精神
27、生活的要求。另外,建筑在为人们提供一个有组织的内部空间环境的同时,也创造了一个有组织的外部空间环境。房屋的建造是一个较为复杂的物质生产过程,影响房屋设计和建筑的因素很多。因此在施工前必须有一个完整的设计方案,综合考虑各种因素,编制出一整套设计施工图纸和文件。实践证明,遵循必要的设计程序,充分做好设计前的准备工作,划分必要的设计阶段,对提高建筑物的质量,多快好省地设计和建造房屋是极为重要的。一、建筑平面设计一、建筑平面设计 写字楼基本单位为办公室与会议室,由办公及起居而引申其他附属房间诸如打印室、开水房以及洗手间等。这些房间以门厅和走道为枢纽进行相互交通联系。1、普通办公用房、普通办公用房参照办
28、公建筑设计规范 (jgj67-2006)第 3.2.3 条规定:普通办公室每人使用面积不应小于 3,单间办公室净面积不宜小于 10。根据任务书功能要求:按多个中小型公司办公使用。普通办公室轴线尺寸定为 3.6m4.8m,拟定墙厚 250mm,那么普通办公室使用面积为(3.6-0.25)(4.8-0.25)=15.2。考虑到家具尺寸,拟定为 4 人办公室。2、会议室、会议室参照办公建筑设计规范第 3.3.2 条规定:小会议室使用面积宜为 30左右。为便于结构布置,采用 2 个或 3 个普通办公室开间联合成一个会议室,使用面积分别为 31.6和 48.0,按有会议桌的会议室每人最小使用面积 1.8
29、计算,分别可以容纳 17 人和 26 人。3、平面房间组合以及平面形状确定、平面房间组合以及平面形状确定采用围绕走道双向布置房间,参照办公建筑设计规范第 3.1.7 条规定:双面布房的走道(40m)最小净宽为 1.4m。走道控制轴线间距定为 1.8m,墙轴线和该控制轴线重合,走道柱与墙对齐,那么走道净宽实际为 1.8-0.25=1.55m。拟定建筑物层数为 6 层,按总建筑面积 5000计算,每层面积为833。若建筑平面布置成“一”字型,宽度为 4.82+1.8=11.4m,长度为833/11.4=73m,超过了场地最大尺寸 65m。考虑布置成下“凹”型,凹型腹部底层由门厅(3 个开间) ,洗
30、手间、打印室(各 2 个开间) ,开水间、配电室、收发室、传达室、警卫室、控制室、楼梯间(各 1 个开间)组成,总共 14 个开间,布置成双面就是每面 7 个开间,见图 1.1。详细布置不在此赘述,见各层建筑平面图。二、建筑立面设计二、建筑立面设计1、标高参数、标高参数写字楼作为公共建筑,通风和采光要求都比较高,底层层高定为 3.6m,二至六层层高定为 3.3m。考虑到防水需求,室内外高差定为 0.3m,室外台阶顶面标高较室内地面标高低 0.02m,开水间和洗手间地面标高较走道地面标高低 0.02m。图 1.1 底层房间布置方案图2、门、门参照办公建筑设计规范第 3.1.5 条规定:办公室门洞
31、口宽度不应小于1m,高度不应小于 2m。门厅的门洞定为宽 2.4m,高 2.7m,其他门洞定为宽1m,高 2.1m。门厅的门采用带亮子的玻璃门,其他门均采用木门。3、窗、窗参照办公建筑设计规范第 3.1.8 条规定:办公室房间的窗地比不应小于1:6。窗面积至少为 15.2/6=2.5。窗洞口定为 1.81.8m,实际面积为 3.2,窗台离室内地面高 1m。4、雨棚、雨棚底层门厅处布置长 1.2m 的悬挑雨棚,板厚 100mm,板底距室内地面 3m。三、防火设计三、防火设计参照建筑设计防火规范 (gb50016-2006) ,该写字楼属于二级耐火等级。写字楼作为公共建筑,其安全疏散出口数量按要求
32、不应少于两个,考虑到建筑平面为“凹”型,布置 3 个门厅作为安全出口,安全疏散距离也在规定的 40m之内。由上文知,每层人数大约为 100 人,按规定楼梯、门和走道的疏散宽度至少为 1m,方案均能满足该要求。防火设计穿插于平立面设计过程中,不分先后。第第 2 章章 结构设计基本资料结构设计基本资料一、建筑部分一、建筑部分1、建筑层高、建筑层高一层 3.6m,二至六层 3.3m。2、女儿墙做法、女儿墙做法女儿墙总高 0.6m,为蒸压加气混凝土砌块砌筑,250mm 厚,钢筋混凝土压顶高 60mm,宽 310mm,女儿墙饰面做法祥见下文墙饰面做法。3、屋面做法、屋面做法参照05zj 中南建筑图集 ,
33、118 页,屋 27,总厚度(按最薄处计)409mm,自重(不包括屋面板和顶棚自重)3.23kn/,k=0.871w/(k),d=4.875,自上而下用料做法依次为:1)、35 厚 490490,c20 预制钢筋混凝土板(4 钢筋双向中距 150) ,1:2 水泥砂浆填缝2) 、m5 砂浆砌 120120 砖三皮,双向中距 5003) 、4 厚 app 改性沥青防水卷材4) 、刷基层处理剂一遍5) 、20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层6) 、20 厚(最薄处)1:8 水泥珍珠岩 2%找坡7) 、干铺 150 厚水泥珍珠岩砼砌块8) 、钢筋混凝土屋面板,表面清扫干净9) 、顶棚,具体做法见下文
34、顶棚做法4、楼面做法、楼面做法参照05zj 中南建筑图集 ,25 页,楼 10,总厚度 30mm,自重0.6kn/,自上而下用料做法依次为:1) 、10 厚地砖铺实拍平,水泥浆擦缝2) 、20 厚 1:4 干硬性水泥砂浆3) 、素水泥浆结合层一遍4) 、钢筋混凝土楼板5) 、顶棚,具体做法见下文顶棚做法5、顶棚做法、顶棚做法参照05zj 中南建筑图集 ,75 页,顶 1,总厚度 12mm,自重 0.24 kn/,自上而下用料做法依次为:1) 、10 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆2) 、2 厚纸筋石灰面3) 、表面喷刷涂料6、墙饰面做法、墙饰面做法外墙参照05zj 中南建筑图集 ,65 页,外墙
35、 8,总厚度 24mm,自重0.52 kn/,由内而外用料做法依次为:1) 、15 厚 1:3 水泥砂浆2) 、4 厚 1:1 水泥砂浆加水重 20%白乳胶镶贴3) 、5 厚陶瓷锦砖,水泥浆擦缝内墙参照05zj 中南建筑图集 ,45 页,内墙 1,总厚度 20mm,自重0.34 kn/,由内而外用料做法依次为:1) 、18 厚 1:3 石灰砂浆2) 、2 厚纸筋石灰面二、结构部分二、结构部分1、自然条件、自然条件参照建筑结构荷载规范 (gb50009-2001) ,长沙地区基本风压 w0=0.35 kn/,基本雪压 s0=0.45 kn/。2、地质条件、地质条件地表层 12m 为杂填土,在此之
36、下为层位稳定的份粘土,fk=370kpa,es=12.5mpa,类场地,按设计烈度 7 度进行抗震考虑。三、材料选用三、材料选用1、屋面板、屋面板屋面采用现浇混凝土,板厚 1002、楼面板、楼面板参照预应力混凝土空心板 (03zg401) ,楼面板选用 ykb4061,板宽600,板厚 120,板自重及灌缝重 1.93 kn/3、砌块、砌块女儿墙、纵墙以及横墙均采用蒸压加气混凝土砌块,规格 600250250mm,容重5.5 kn/m3。4、钢筋与混凝土、钢筋与混凝土钢筋采用 hrb335、hpb235 级钢筋,框架及基础采用 c30 混凝土。第第 3 章章 构件截面尺寸及结构布置构件截面尺寸
37、及结构布置因框架柱截面中心偏离建筑轴线,而柱截面待估,框架梁精确跨度须根据柱截面偏离多少确定,所以首先进行柱截面估算一、柱截面估算一、柱截面估算因底层采用预制楼板,底层柱高便为基础顶面到一层梁顶面的距离,那么:底层柱高底层建筑层高楼地面装修厚度楼板厚度室内外高差室外地坪到基础顶面距离(初步设为 0.5m)3.60.030.120.30.54.25m二至六层柱高建筑层高3.3m柱截面高 h(1/61/15)4250708283,取 h500mm柱截面宽 b(12/3)500500333,取 b500mm框架柱截面尺寸均为 bh500mm500mm二、梁截面估算二、梁截面估算框架梁跨度:边跨455
38、0mm,中跨2050mm梁截面高 h(1/81/12)4550569379,取 h500mm梁截面宽 b(1/21/3)500250167,取 b250mm取框架梁截面尺寸均为 bh250mm500mm三、结构布置三、结构布置采用横向框架承重体系,因纵墙中线与建筑轴线重合,墙厚 250mm,柱截面中心偏移250125125mm,具体偏移方向结合建筑图详见结构平面布置图(见图 3.1) ,以轴框架为计算单元,框架结构图见图 3.2。图 3.1 结构平面布置图图 3.2 框架结构尺寸图四、框架梁、柱线刚度四、框架梁、柱线刚度eeieeieieeelbhiileiieffhd/p>
39、125005001225490425012500500127032520501250025057234445501250025012/36231333二至六层:一层:柱线刚度:梁线刚度:线刚度以第二层柱刚度为 1,相对线刚度分别为:07.2115782831270325.51435. 01578283572344.21845. 015782831270325363. 01578283572344776. 0157828312254901eeieeiieeieeiieeieffhdeeffhde盖):六层梁(装配整体式楼盖):一至五层梁(装配式楼一层柱:各杆件相对线刚度见图 3.3。图 3.3
40、框架各杆件相对线刚度第第 4 章章 荷载标准值计算荷载标准值计算一、竖向荷载一、竖向荷载1、屋面、屋面1) 、恒载包括屋面做法各材料自重、屋面板自重以及顶棚自重,屋面板为双向板,为简化计算,将图 1 中阴影部分板自重全部加在框架横梁上,那么:屋面恒载3.23250.10.245.97 kn/2) 、活载参照建筑结构荷载规范 (gb50009-2001)表 4.3.1,不上人屋面活载为0.5 kn/,大于长沙地区雪载 0.45 kn/,故取:屋面活载0.5 kn/2、楼面、楼面1) 、恒载包括楼面做法各材料自重、预制空心楼板自重以及顶棚自重楼面恒载0.61.930.242.77 kn/2) 、活
41、载参照建筑结构荷载规范 (gb50009-2001)表 4.1.1,办公楼室内活载为2 kn/,走道活载为 2.5 kn/3、框架横梁、框架横梁1) 、恒载六层横梁恒载包括屋面传来的荷载以及横梁自重,二至五层边跨横梁恒载包括楼面传来的荷载、横向隔墙及墙饰面的自重以及横梁自重,二至五层中跨横梁恒载楼面传来的荷载以及横梁自重,横梁自重250.250.53.13 kn/m墙及饰面重5.50.25(3.3-0.5)3.85 kn/m六层横梁恒载5.973.63.1324.62 kn/m二至五层边跨横梁恒载2.773.63.853.1316.95 kn/m二至五层中跨横梁恒载2.773.63.1313.
42、1 kn/m2) 、活载六层横梁活载0.53.61.8 kn/m二至五层边跨横梁恒载23.67.2 kn/m二至五层边中横梁恒载2.53.69 kn/m4、柱、柱柱所承担的恒载轴力包括框架在恒载作用下柱所产生的轴力(由内力计算部分得来) 、柱自重、纵向连系梁的自重以及纵墙(包括女儿墙)及纵墙饰面的自重柱自重250.50.56.25 kn/m纵向连系梁重250.250.53.611.25 kn女儿墙重5.50.25(0.6-0.06)250.310.063.6(0.520.34)0.63.66.2 kn纵墙重5.50.25(3.3-0.5)3.6(0.520.34)3.33.624.08 kn二
43、、水平荷载二、水平荷载仅需要考虑风载,0wwzszk风荷载标准值:1、基本风压、基本风压0w0.35kn/0w2、风振系数、风振系数z因结构高度小于 30m,1.0z3、风载体型系数、风载体型系数s参照建筑结构荷载规范表 7.3.1 第 30 项次,0.9-(-0.5)1.4s4、风压高度变化系数、风压高度变化系数z工程所处环境属于 b 类粗糙度,参照建筑结构荷载规范表 7.2.1,得到各标高位置风压高度变化系数,以室外地坪标高为 0,各节点处风压高度变化系数见图 4.1。图 4.1 节点风压高度变化系数5、节点风载计算、节点风载计算一至五层梁柱节点风载集中力为节点上下层各取一半的结构层高所受
44、的均布风载之和,六层节点风载集中力为六层上半层以及女儿墙全高所受的均布风载之和:六层:f61.01.4(1.260.6(1.251.22)/21.65)0.353.64.93 kn五层:f51.01.4(1.221.15)/23.30.353.66.90 kn四层:f41.01.4(1.150.3(1.141.06)/23)0.353.66.43 kn三层:f31.01.4(1.061.00)/221.001.3)0.353.65.93 kn二层:f21.01.41.003.30.353.65.82 kn一层:f11.01.41.00(1.653.75/2)0.353.66.22 kn第第 5
45、 章章 框架内力计算框架内力计算竖向荷载均采用迭代法计算,水平风载采用 d 值法计算一、竖向恒载作用下框架内力计算一、竖向恒载作用下框架内力计算计算简图如图 5.1 所示,各节点编号如图 5.2 所示 图 5.1 竖向恒载作用下框架计算简图 图 5.2 框架节点编号无侧移框架迭代公式:杆的线刚度为,其中角变分配系数式为得近端角变弯矩计算公令称远端角变弯矩端引起的角变弯矩,或角时,在端转动杆称近端角变弯矩端引起的角变弯矩,或角时,在端转动杆端的固端弯矩杆承受荷载后,端的最终杆端弯矩,等截面直杆其中:ikiiimmmmikikmiiikmiikmiikmmmmmikikiikikkiiiikiki
46、kkkiiikikikkiikikik2)(021、固端弯矩、固端弯矩计算计算ikm计算简图见图 5.3图 5.3 固端弯矩计算简图-ql2/12abmbammknmmmmmknm47.42047.421255. 462.241512115212所以其他节点不平衡弯矩计算结果见迭代过程图(图 5.4)中各节点内方框2、角变分配系数、角变分配系数计算计算ik348. 0) 1435. 0(21152. 0) 1435. 0(2435. 01512其他杆端角变分配系数计算结果见迭代过程图(图 5.4)中各节点外方框各杆端3、迭代过程、迭代过程迭代顺序为12345678910111213141516
47、1718192021222324具体迭代过程在图 5.4 上进行。当进行 6 次迭代计算后,第六次迭代和第五次迭代结果相差不大,可将第六次迭代结果作为最后结果进行框架的内力计算,由手算得到的弯矩图如图 5.5 所示。图 5.5 竖向恒载作用下弯矩图(手算) 根据杆件的内力平衡,可以求得框架的剪力图如图 5.6 所示图 5.6 竖向恒载作用下剪力图(手算) 横梁作用于柱子轴力值即为梁端剪力值,再加上纵梁和纵墙(女儿墙)传来的轴力值及柱自重,可算得各柱轴力,如图 5.7 所示。图 5.7 竖向恒载作用下柱轴力图(手算)二、竖向活载作用下框架内力计算二、竖向活载作用下框架内力计算 活载采用最不利荷载
48、位置法进行布置,因屋面活载较小,对框架内力影响不大,故无论哪种布置均将屋面活载满布,这样得到四种活载布置方式,分别命名为活一、活二、活三、活四,具体布置分别见图 5.8 至图 5.11。图 5.8 活一计算简图图 5.9 活二计算简图图 5.10 活三计算简图图 5.11 活四计算简图 活一、活二是以梁跨中截面作为控制截面进行的荷载布置,活三、活四是以梁端支座截面作为控制截面进行的荷载布置。分别用迭代法计算出各种活载布置下框架内力,迭代过程从略,具体内力图分别见图 5.12 至图 5.20。因框架结构对称,活四内力图实际上就是将活三内力图的镜像,此处不再作出。图 5.12 活一作用下弯矩图(手
49、算)图 5.13 活一作用下剪力图(手算)图 5.14 活一作用下柱轴力图(手算)图 5.15 活二作用下弯矩图(手算)图 5.16 活二作用下剪力图(手算)图 5.17 活二作用下柱轴力图(手算)图 5.18 活三作用下弯矩图(手算)图 5.19 活三作用下剪力图(手算)图 5.20 活三作用下柱轴力图(手算)三、水平风载作用下框架内力计算三、水平风载作用下框架内力计算1、d 值计算及各柱剪力分配(表值计算及各柱剪力分配(表 5.1)计算公式为:whiijijijccfddvhid212表 5.1 d 值计算及剪力分配层数六五四三二一k0.3990.3630.3630.3630.3630.4
50、68c0.1660.1540.1540.1540.1540.392d 柱d8.087.507.507.507.508.94k1.4251.2081.2081.2081.2081.557c0.4160.3770.3770.3770.3770.578e 柱d20.318.418.418.418.413.2k1.4251.2081.2081.2081.2081.557c0.4160.3770.3770.3770.3770.578f 柱d20.318.418.418.418.413.2k0.3990.3630.3630.3630.3630.468c0.1660.1540.1540.1540.1540.
51、392h 柱d8.087.507.507.507.508.94d56.7651.851.851.851.844.28fwhi(kn)4.9311.8318.2624.1930.0136.23vd0.701.712.643.504.346.24ve1.764.206.498.5910.6611.87vf1.764.206.498.5910.6611.87柱剪力(kn)vh0.701.712.643.504.346.242、反弯点高度比、反弯点高度比 y 及柱端弯矩计算(表及柱端弯矩计算(表 5.2)y=y0+y1+y2+y3,反弯点距柱下端高度为 yh柱端弯矩:m上=(1-y)hvij,m下=y
52、hvij表 5.2 反弯点高度及柱端弯矩计算柱号层数y01y12y23y3ym上m下六0.200.83-0.05/0100.151.96 0.35 五0.281010100.284.06 1.58 四0.351010100.355.66 3.05 三0.431010100.436.58 4.97 二0.5210101.3-0.030.497.30 7.02 d一0.77/00.780/00.776.10 20.42 六0.370.74-0.03/0100.343.83 1.97 五0.411010100.418.18 5.68 四0.451010100.4511.78 9.64 三0.4610
53、10100.4615.31 13.04 二0.5010101.3-0.020.4818.29 16.89 e一0.59/00.780/00.5920.68 29.76 六0.370.74-0.03/0100.343.83 1.97 五0.411010100.418.18 5.68 四0.451010100.4511.78 9.64 三0.461010100.4615.31 13.04 二0.5010101.3-0.020.4818.29 16.89 f一0.59/00.780/00.5920.68 29.76 六0.200.83-0.05/0100.151.96 0.35 五0.2810101
54、00.284.06 1.58 四0.351010100.355.66 3.05 三0.431010100.436.58 4.97 二0.5210101.3-0.030.497.30 7.02 h一0.77/00.780/00.776.10 20.42 3、左风作用下内力计算、左风作用下内力计算利用节点内力平衡条件,按梁线刚度比例可求出梁端弯矩值:)()(上下右左右右上下右左左左mmiiimmmiiim左风作用下内力图分别见图 5.21 至图5.23,右风作用下内力值与作风内力值相反。图 5.21 左风作用下弯矩图(手算)图 5.22 左风作用下剪力图(手算)图 5.23 左风作用下柱轴力图(手
55、算)4、风荷载作用下的侧移验算(表、风荷载作用下的侧移验算(表 5.3)计算侧移时,风荷载取标准值。由于房屋层数不多,总高度不高,故可忽略柱轴向变形引起的侧移,只考虑柱弯曲引起的剪切型侧移。层间侧移满足要求。侧移计算公式:ui=f/dij表 5.3 风荷载作用下的侧翼验算位置fwhi(kn)dij(n/mm)ui(mm)ui/h限值六4.9356.761030.091/36666五11.8351.81030.231/14348四18.2651.81030.351/9428三24.1951.81030.471/7021二30.0151.81030.581/5689一36.2354.281030.
56、671/63431/550第第 6 章章 框架内力电算校核框架内力电算校核采用 pkpm cad 系列软件 2002 版的 pk 菜单进行纯框架的内力校核,电算算得的各种荷载作用下的弯矩图如图 6.1 至图 6.5 所示。图 6.1 竖向恒载作用下弯矩图(电算)图 6.2 活一作用下弯矩图(电算)图 6.3 活二作用下弯矩图(电算)图 6.4 活三作用下弯矩图(电算)图 6.5 左风作用下弯矩图(电算) 由手算内力图和电算内力图对比知,除了风荷载在顶层相差较大外其他内力基本上相差不大,所以认为手算结果还是可以接受的,下文将以手算结果来进行内力组合和配筋。第第 7 章章 荷载组合和内力组合荷载组
57、合和内力组合 进行承载力计算时,采用荷载设计值及相应的内力设计值。荷载设计值=分项系数内力标准值,根据建筑结构荷载规范 ,恒载分项系数为 1.2,活载及风载分项系数为 1.4.荷载组合考虑以下 3 种:a、恒载+活载,b、恒载+风载,c、恒载+0.9(活载+风载) 。一、框架梁内力组合一、框架梁内力组合为了避免框架支座截面负弯矩钢筋过多而难以布置,并考虑到框架在设计时假设各节点为刚性节点,但一般达不到绝对刚性的要求。因此,在竖向荷载作用下,考虑梁端塑性变形的内力重分布可对梁端负弯矩进行调幅。通常是将梁端负弯矩乘以调幅系数,降低支座处的负弯矩。对装配式框架,梁端负弯矩调幅系数取为 0.8。弯矩调
58、幅只对竖向荷载作用下的内力进行,竖向荷载产生的梁的弯矩应先调幅,再与水平荷载产生的弯矩进行组合。具体见表 7.1。每跨框架梁弯矩组合考虑两端支座及跨中截面,每跨框架梁剪力组合考虑两端支座截面。具体见下图(图 7.1)图 7.1 框架梁控制截面表 7.1 框架梁控制截面弯矩调幅恒载活载一活载二活载三层数截面原始值调幅值原始值调幅值原始值调幅值原始值调幅值d 右-33.06-26.45-2.14-1.72-3.11-2.48-3.19-2.55de 跨中26.6734.082.162.661.532.161.652.25e 左-41.03-32.83-2.85-2.28-3.15-2.52-2.8
59、3-2.26e 右-20.00-16.00-1.98-1.58-0.55-0.44-0.50-0.40ef 跨中-7.06-3.06-1.04-0.640.400.51-0.40-0.13f 左-20.00-16.00-1.98-1.58-0.55-0.44-2.18-1.74f 右-41.03-32.83-2.85-2.28-3.15-2.52-3.08-2.46fh 跨中26.6734.082.162.66-1.532.162.082.59六h 左-33.06-26.45-2.14-1.72-3.11-2.48-2.08-1.67d 右-28.56-22.88-0.36-0.29-11.1
60、2-8.90-10.80-8.64de 跨中15.3821.08-0.47-0.377.299.567.059.37e 左-28.37-22.70-0.57-0.46-11.57-9.26-12.36-9.89e 右-6.44-5.15-1.98-1.59-2.33-1.86-6.48-5.19ef 跨中0.441.732.753.14-2.33-1.861.221.92f 左-6.44-5.15-1.98-1.59-2.33-1.86-0.54-0.43f 右-28.37-22.70-0.57-0.46-11.57-9.26-0.15-0.12fh 跨中15.3821.08-0.47-0.3
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