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文档简介
毕业设计(论文)题目:钢框架结构办公楼楼设计学生姓名:王系别:土木工程专业班级:土木1103班导师姓名:提交日期:2015.06毕业设计(论文)任务书一、概述设计内容:太原华诚贸易公司兴建办公楼,要求采用钢框架结构。根据所给建筑功能划分要求,通过调查及搜集有关技术资料,完成建筑设计;正确选择结构方案,完成结构设计;根据场地要求,完成地基基础设计。并提交出任务书规定的设计文件。设计目的:通过毕业设计,初步掌握建筑设计、结构设计及地基基础设计的一般原则、步骤和方法,能综合运用已学过的知识,提高综合分析问题、解决问题的能力,以及相应的设计技巧,同时还将培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和工作作风。成果要求:(1)计算书的撰写应完整清晰地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程;计算内容详尽,方法正确,计算分析无误;叙述准确,条理清晰,结构严谨。(2)图纸内容要符合国家有关制图标准,做到图幅规范,图面整洁,布图紧凑匀称,线条流畅,粗细分明,尺寸标注齐全,注字规范。(3)英文翻译部分翻译准确,文理通顺。二、设计原始资料(一)工程概况:建筑物建于太原市南郊,主要功能为办公、会议和小型展览,建筑面积6000~8000m2左右。结构体系采用钢框架结构,总层数为8~10层,首层4.2米,标准层3.3米。屋面采用压型钢板保温屋面,外墙采用陶粒混凝土砌块或其他轻质墙体,内墙采用轻质隔墙,屋面坡度5%。采用筏形基础,基础埋深3.65m,基底位于第①层黄土状粉土,天然地基承载力偏低,不能满足承载力和变形要求,设计要求对地基进行处理,要求处理后的地基承载力特征值不小于180kPa。(二)功能使用要求:内廊式建筑。大会议室一个,面积约200m2;接待室一个,设在一层,面积约60m2;小会议室两个,每个面积60m2;办公室共约6000m2,其中大办公室(60m2)20~25间,其余为小办公室(30m2);其它部分包括门厅、走廊、楼梯、卫生间、开水间、配电室等;每层还设有洗手间、楼梯间。(三)抗震设防烈度:8度,抗震设计分组为第一组,Ⅱ类场地(四)耐火等级:Ⅱ级。(五)场地工程地质条件:(1)地形、地貌拟建场地地形平缓,场地平整。(2)拟建场地岩土工程条件场地地层属第四系全新统~晚更新统,依其岩性及物理力学性质分为3个工程地质层,其中第①、②层为新近堆积土,其余为第四系一般地层。第①层:黄土状粉土,层厚1.10~6.00m。褐黄色~黄褐色,土质不均匀,稍湿,中密,摇振反应中等,无光泽,干强度、韧性低,有湿陷性。此层顶部局部夹有黄土状粉质粘土薄层,黄褐色,可塑状态。层低埋深3.40~10.60m。fak=110kPa。第②层:黄土状粉质粘土,层厚1.40~3.90m。黄褐色,可塑,土质均匀,无摇振反应,有光泽反应,干强度、韧性中等,可见钙质条纹,有湿陷性。层低埋深7.30~13.40m。fak=130kPa。第③层:粉质粘土,层厚2.20~4.20m。黄褐色~红褐色,可塑,无摇振反应,有光泽反应,干强度、韧性中等,可见钙质条纹。层低埋深10.80~12.20m。fak=140kPa。(3)水文地质条件场地地下水类型为潜水类型,潜水水位埋深大于35.00m。由于地下水埋藏较深,对基础及工程无不良影响。(六)自然气候条件:主导风向:南;基本风压值、基本雪压值按荷载规范的规定取值。建筑设计的要求和内容(一)平面设计根据设计要求,确定建筑物的平面分区及各房间的平面形状面积大小及位置。根据承重作用及柱网等确定轴线位置。(二)剖面设计根据选定的结构体系,估算主要构件的尺寸,如梁、板、柱等。根据采光及通风及工艺构造要求,确定建筑物部分剖面高度。立面设计(1)根据平面和剖面设计,绘制建筑立面轮廓图。(2)根据体型组合,调整各部分比例尺度,使其完整均衡,比例恰当,主次分明,并使体型简洁,与环境协调。结构设计的要求和内容(一)结构平立面设计:包括结构总体尺寸、标高,柱网布置,主次梁布置,楼板布置等,楼盖要求采用压型钢板组合楼盖。(二)编制结构设计中各种作用的计算原理(如风荷载、地震作用等),结构分析的简化计算方法。掌握简化计算方法的假定条件、原理、计算步骤以及荷载效应组合等内容。(三)荷载计算:根据初定的建筑结构方案,以及荷载规范、抗震规范进行荷载的统计计算,计算各楼层重量(包括楼面恒载、活荷载,隔墙重量等)。(四)运用建研院编制的PKPM软件进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值的计算,基本掌握模型建立、荷载输入、参数确定、整体计算、结果分析等各重要环节。结合规范理解输入参数的含义,并将自己的理解编制入计算书中。(五)进行结构设计:框架结构设计[各荷载工况结构内力(电算),荷载组合(手算);主梁设计(手算);柱设计(手算);节点设计(手算);次梁设计(手算);组合楼板设计(手算)]。地基基础设计的要求和内容(一)地基处理方案选定:由于天然地基承载力偏低,不能满足承载力和变形要求,需对地基进行加固处理,根据工程勘察资料、地质条件以及所设计的上部结构特点,进行地基基础方案(预应力混凝土管桩、灌注桩和夯实水泥土桩)比较、论证,选择合适的基础类型,方案安全可靠合理,并具有较好的经济性。(二)地基处理设计:(1)桩体设计参数桩体材料:确定材料强度等级(水泥、水泥土料配合比)。桩径选择及桩身截面积计算。(2)桩地基处理设计计算单桩承载力特征值计算;桩体材料设计验算;复合地基承载力特征值及面积置换率的计算;复合地基特征值验算;复合地基变形验算;持力层及下卧层强度验算。(三)桩对环境的影响分析及防治措施六、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分:包括:目录,英文摘要(200-300词),前言,正文,参考文献,致谢等。其中正文包括:(一)建筑设计:设计依据、总平面设计、平面的设计、剖面的设计、立面的设计、构造的设计。(二)结构设计:(1)楼盖体系的设计计算(2)框架结构体系的设计计算(3)在竖向荷载作用下框架各杆件的内力(M、N、V)(4)在风荷载作用下框架各杆件的内力(M、N、V)(5)在地震荷载作用下框架各杆件的内力(M、N、V)(6)内力组合(7)各杆件的截面设计和节点计算(三)地基基础设计:按所给场地地质资料,选择基础类型、并进行设计。(1)桩体设计参数(2)桩地基处理设计计算(3)桩对环境的影响分析及防治措施2.图纸部分:建筑部分1.建筑设计总说明2.首层平面图3.标准层平面图4.立面图5.剖面图结构部分1.结构设计总说明2.结构平面、立面、剖面图3.框架梁、柱详图,零件大样图;4.主要节点构造详图;5.楼板配筋图6.材料表地基基础部分1.基础设计总说明2.基础结构平面布置图3.地基处理及基础配筋图3.翻译一篇与本专业有关的外文资料(5000字以上)七、毕业设计(论文)进程安排序号设计各阶段名称日期(教学周)1计算书建筑设计部分第1周2建筑施工图绘制第2周3楼盖体系设计计算第3周4各种荷载作用下框架的计算第4周5内力组合及构件、节点设计第5~7周6结构施工图绘制第8~9周7地基处理方案选定第10周8地基处理设计计算第11~12周9地基基础施工图绘制第13周10桩对环境的影响分析及防治措施第14周11毕业设计文件的整理装订,教师审核第15周12整理资料,准备答辩第16周八、主要参考资料1.《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2010)2.《建筑结构制图标准》(GB50105-2010)3.《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)4.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)7.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102-2002)8.《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)9.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)10.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)11.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)12.《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)13.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)14.《多高层建筑钢结构设计》李国强编著(中国建筑工业出版社)15.《多层民用钢结构房屋设计》郭兵等编著(中国建筑工业出版社)16.《钢结构设计手册》上、下册(中国建筑工业出版社)17.《地基及基础》(中国建筑工业出版社)
目录TOC\o"1-3"\h\u22010第一章绪论 0N/mm2地震作用下剪力小于非地震作用,不用进行此项验算。(4)挠度验算由电算结果得梁1在恒载和活载下按弹性刚度和短期作用效应组合计算的挠度为3.25mm,TT]l/00/0m,满足要求。
第八章框架节点设计8.1主梁与的刚连接节设计8.1.1设计原理(1)梁与柱刚性连接时,应按下列各项进行验算:①梁与柱的连接在弯矩和剪力作用下的承载力;②在梁上下翼缘标高处设置的柱水平加劲肋或隔板的厚度;③节点域的抗剪强度。(2)梁柱刚性连接的计算方法有简单设计法和精确设计法两种。简单设计法考虑梁端内力向柱传递时在原则上梁端弯矩全部由梁翼缘承担梁端剪力全部由梁腹板承担同时梁腹板与柱的连接除了梁端剪力要进行计算外尚应以腹板净截面面积的抗剪承载力设计值的1/2或梁的左右两端作用弯矩的和除以两净跨长度所得到的剪力来验算。这种方法计算简单,腹板所需的螺栓数量较少但由于腹板实际要负担部分弯矩连接可能偏于不安全。精确设计法:梁翼缘和腹板按各自的截面惯性矩分担作用于梁端的弯矩M梁翼缘仅承担弯矩Mf而腹板同时承担弯矩Mw和梁端全部剪力V来进行连接设计的由于翼缘采用对接焊缝连接为等强度设计翼缘焊缝不必计算。(3)框架梁与柱的连接有柱贯通型和梁贯通型,宜采用柱贯通型。当框架梁与柱翼缘刚性连接时梁翼缘与柱应采用全熔透焊缝连接梁腹板与柱宜采用摩擦型高强度螺栓连接在抗震设防的结构中工字形柱水平加劲肋与柱翼缘焊接时宜采用坡口全熔透焊缝与柱腹板连接时可采用角焊缝当梁端垂直于工字形柱腹板平面焊接时水平加劲肋与柱腹板的焊接则应采用坡口全熔透焊缝。由柱翼缘与水平加劲肋包围的节点域,在周边弯矩和剪力的作用下其抗剪强度应满足应按下列公式计算:8度及以上抗震设防的结构尚应符合下列要求:——系数,按7度设防的结构可取0.6,按8、9度设防的结构应取0.7;M1、Mb2——分别为节点域两侧梁端弯矩设计值;Mp1、Mpb2——节点域两侧梁端部截面全塑性受弯承载力;fv——节点域抗剪承载力设计值,应除以E;Vp——节点域体积工字形截面柱Vpbctp,b梁的截面高度;c柱的截面高度;tp:节点板域厚度;为防止节点域发生局部屈曲,节点域厚度应满足下式要求:tp(bc)/此结构8度设防,在节点处框架柱设置与框架梁翼缘相对应的加劲肋,其厚度与框架梁翼缘相同,加劲肋与柱翼缘采用破口全熔透焊缝,与柱腹板采用角焊缝连接。1.节点域稳定验算8度设防,框架柱腹板应满足:mm<14mm,满足。2.节点域抗剪验算(1)抗剪强度验算无震组合:有震组合:=以一层边柱节点为例:无震组合:,<,满足。有震组合:,<,满足。(2)抗剪屈服承载力中柱节点:==2×(260×14×243+236×8×118)=2214608=2214608×235=520432880>,不满足。加大节点域腹板厚度:mm,取18mm加厚板件应伸出至柱横向加劲肋外各150mm,与柱腹板采用对接焊缝连接。二、框架节点设计1.梁的拼接节点梁拼接采用M22高强度螺栓,摩擦面喷砂处理,螺栓的强度等级10.9级,,梁翼缘采用坡口全熔透焊缝。螺栓孔mm,接头一侧布置3列共12个,拼接板厚度6mm,如图8.19所示。梁的拼接位置距柱翼缘800mm。图8.19梁的拼接一层中跨梁端设计内力:无震组合:,有震组合:,(1)弹性设计翼缘惯性矩:=2×260×14×=429876720腹板惯性矩:=×8×-2×8×24×()=60502699翼缘承担的弯矩:156.87腹板承担的弯矩:=4×(502+1502+2×802)+2×(502+1502)=201200<,满足。梁翼缘焊缝抗弯:<,满足。有震组合计算略,亦满足。(2)极限承载力验算1)翼缘的抗弯极限承载力:=2×(260×14×243+236×8×118)×235=520.43=260×14×(500-14)×375=663.39>,满足。2)腹板的极限抗剪承载力:取螺栓拼接的极限抗剪承载力、腹板净截面极限抗剪承载力、拼接板净截面极限抗剪承载力的较小值。螺栓拼接的极限抗剪承载力=0.58×2×303×1040=365.54=22×8×1.5×375=99腹板净截面极限抗剪承载力拼接板净截面极限抗剪承载力>且>=0.58×472×8×235=514.67满足要求。螺栓的极限受剪承载力尚应满足构件屈服时的剪力:77.0593.30<=99,满足。梁的拼接满足要求2.梁柱节点梁柱节点采用全焊接点:翼缘采用全熔透坡口对接焊缝(设引弧板),腹板与柱翼缘采用角焊缝连接,采用E43型焊条,手工焊。以一层中跨梁端节点为例计算如下:图8.20梁柱节点无震组合:,有震组合:,(1)弹性设计翼缘惯性矩:=2×260×14×=429876720腹板惯性矩:=×8×=43309872翼缘承担的弯矩:349.07腹板承担的弯矩:梁翼缘焊缝抗弯承载力验算:<,满足。腹板与柱翼缘的角焊缝承载力验算mmmm取mm,满足构造要求。mm==126.60=114.27<,满足。按腹板净截面面积抗剪承载力的50%,验算角焊缝:<,满足。有震组合计算略,亦满足。(2)极限承载力验算1)翼缘的抗弯极限承载力:=2×(260×14×243+236×8×118)×235=520.43=260×14×(500-14)×375=663.39>,满足。2)腹板的极限抗剪承载力:取角焊缝的极限抗剪承载力、腹板净截面极限抗剪承载力的较小值。角焊缝的极限抗剪承载力=0.58×2×0.7×8×386×375×=940.30腹板净截面极限抗剪承载力>且=696.28>=0.58×472×8×235=514.67满足要求。3.主、次梁节点主次梁节点为铰接连接。次梁腹板采用M20高强度螺栓与框架梁加劲肋相连,承压型连接,加劲肋厚度8mm,螺栓的强度等级10.9级,。螺栓孔mm,螺栓如图8.21所示。由前面计算可知纵向次梁梁端剪力=1.2×95.42+1.4×47.25=180.65。螺栓群所受偏心弯矩:=180.65×(130-50)×=14.45图8.21主、次梁铰接连接(1)螺栓布置验算:安装缝隙取25mm>15mm,切角25mm,满足;端距(边距)取50mm>mm,满足;螺栓中矩取70mm>mm,满足。(2)螺栓的抗剪验算=1×=75.81=20×8×470=75.2单栓承载力:<,满足。4.框架柱拼接节点框架柱采用M22高强度螺栓拼接,摩擦面喷砂处理,螺栓的强度等级10.9级,,梁翼缘采用坡口全熔透焊缝。螺栓孔mm,接头一侧布置4列共16个,拼接板厚度10mm,如图8.23所示。柱的拼接位置距梁翼缘1.3m。图8.23框架柱拼接一层中柱下端设计内力:无震组合:123.34,N=2004.08,30.24有震组合:147.06,1756.37,47.76(1)弹性设计翼缘几何参数:=2×450×22×=1130995800腹板几何参数:5068=×14×-2×14×23.5×()=94171952翼缘承担的内力:175.191382.44腹板承担的内力:298.10-275.19=22.913117.84-2482.44=635.40.5×5068×120=304.08>77.33=4×(502+1502+2×802)+2×(502+1502)=201200<,满足。柱翼缘对接焊缝抗弯:95.20<,满足。有震组合计算略,亦满足。(2)框架柱极限承载力验算1)框架柱抗弯极限承载力:==1283.09=450×22×(500-22)×375×=1774.58=450×22×2+(456-4×23.5)×14×235×=20990.980.095>0.13=1255.70=1774.58>=1.2×1255.70=1506.84,满足。2)极限抗剪承载力取螺栓拼接的极限抗剪承载力、腹板净截面极限抗剪承载力、拼接板净截面极限抗剪承载力的较小值。螺栓拼接的极限抗剪承载力=0.58×2×303×1040=365.54=22×14×1.5×375×=173.25腹板净截面极限抗剪承载力拼接板净截面极限抗剪承载力1097.25>且>=0.58×456×14×235×=870.14满足要求。螺栓的极限受剪承载力尚应满足构件屈服时的剪力:115.8246.0586.35146.67<=173.25,满足。框架柱的拼接满足要求5.柱脚设计本工程采用埋入式柱脚,混凝土C25(,),箍筋采用HPB235钢筋(),纵筋采用HRB335钢筋(),圆柱头栓钉采用4.6级(,),直径mm。中柱最不利内力(无震组合)147.06,2004.08,47.33(1)柱翼缘栓钉数量确定柱一侧翼缘栓钉承担的剪力:1183.3694.310.7×379.94×359=95.4994.31柱一侧翼缘所需栓钉个数:12.55个满足规范框架柱埋入深度应大于2=1000mm,栓钉水平和竖向间距均不大于200mm的要求,取柱埋入深度=1100mm,栓钉个数(每侧)=21个,栓钉沿柱翼缘宽度方向布置三列,栓钉水平和竖向间距均为150mm。栓钉伸出长度取120大于4倍栓钉直径。由栓钉的布置可得框架柱埋入深度应不小于750mm,且满足。规范规定,埋入式柱脚钢柱翼缘外混凝土厚度中柱不小于180mm,边柱不小于250mm,此处统一取300mm。(2)柱脚的混凝土承载力验算=2.51<,满足。(3)钢柱埋入段四周配筋计算1)单侧纵筋232.161359此处,混凝土保护层厚度取80mm,实配,=2552。纵筋间距120mm小于200mm,满足要求。由以上计算可知柱脚处混凝土外轮廓尺寸为:中框架中柱柱脚1100mm×1050mm;2)最小配筋率验算:3)箍筋箍筋的配置按构造在柱脚上部设置(HRB335)钢筋3道,间距50,其它部分设置HPB235箍筋:@100。纵筋锚固长度==827mm且mm,取锚固长度=900mm柱脚底板采用—510×560×26的钢板与柱端采用角焊缝连接,并用直径24mm锚栓锚固。
第九章地基基础设计工程概况:本建筑共有八层,设计采用框架结构,楼宽12m、长72m.场地地层属第四系全新统~晚更新统,依其岩性及物理力学性质分为3个工程地质层,其中第①、②层为新近堆积土,其余为第四系一般地层。第①层:黄土状粉土,层厚1.10~6.00m。褐黄色~黄褐色,土质不均匀,稍湿,中密,摇振反应中等,无光泽,干强度、韧性低,有湿陷性。此层顶部局部夹有黄土状粉质粘土薄层,黄褐色,可塑状态。层低埋深3.40~10.60m。fak=110kPa。第②层:黄土状粉质粘土,层厚1.40~3.90m。黄褐色,可塑,土质均匀,无摇振反应,有光泽反应,干强度、韧性中等,可见钙质条纹,有湿陷性。层低埋深7.30~13.40m。fak=130kPa。第③层:粉质粘土,层厚2.20~4.20m。黄褐色~红褐色,可塑,无摇振反应,有光泽反应,干强度、韧性中等,可见钙质条纹。层低埋深10.80~12.20m。fak=140kPa。(3)水文地质条件场地地下水类型为潜水类型,潜水水位埋深大于35.00m。由于地下水埋藏较深,对基础及工程无不良影响。采用平板式筏形基础,设计基础埋深-3.65m,设计要求处理后的地基承载力特征值不小于180kPa。9.1地基基础承载力校核由于基础埋埋置深度为3.65m,所以持力层为第①层黄土状粉土层。初步设计筏板的尺寸12.5m×72.2m,筏板的厚度取800mm。基础顶面竖向荷载N=96195.84kN;基础自重GkGAd2012.572.23.6565882.5kN;基底压力pkFkGk9619665883179.6kPafak110kPaA12.572.2即采用天然地基不满足上部荷载的要求,必须对地基进行加固处理。9.2地基基础方案选定由于天然地基承载力偏低,不能满足承载力和变形要求,需对地基进行加固处理,根据工程勘察资料、地质条件以及所设计的上部结构特点,进行地基基础方案比较、论证,选择合适的基础类型,使方案安全可靠合理,并具有较好的经济性。预应力混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。当地质条件不好,地基承载力较小时,就得采用桩基,将一根一根的桩打入地下,将上面建筑物的重量通过桩基传导下层承载力高的土层上。如果下层承载力高的土层很深,也可以利用桩基和周围土壤的摩擦力来支撑上部建筑物的重量。灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。灌注桩是直接在所设计的桩位开孔,然后在孔内加放钢筋笼,再浇灌混凝土而成。但这类桩都存在桩底沉渣(虚土)无法清理干净的突出问题,因而制约了其承载能力和工程质量的稳定性。夯实水泥土桩是用人工或机械成孔,选用相对单一的土质材料,与水泥按一定配比,在孔外充分拌和均匀制成水泥土,分层向孔内回填并强力夯实,制成均匀的水泥土桩。桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。夯实水泥土桩作为中等粘结强度桩,不仅适用于地下水位以上淤泥质土、素填土、粉土、粉质粘土等地基加固,对地下水位以下情况,在进行降水处理后,采取夯实水泥土桩进行地基加固,也是行之有效的一种方法。夯实水泥土桩通过两方面作用使地基强度提高,一是成桩夯实过程中挤密桩间土,使桩周土强度有一定程度提高,二是水泥土本身夯实成桩,且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应,使桩体本身有较高强度,具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。在天然地基无法满足上部荷载要求,且经过简单人工处理也无法满足的情况下,采用桩基础,利用桩身把荷载力传送到更深的能满足承载要求的地层中去,桩基础是承台、桩间土、桩端持力层共同受力。结论:故本工程决定采用夯实水泥土桩进行地基处理。9.3夯实水泥土桩的设计1、桩体材料确定水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,土料采用桩孔土砂。将水泥和砂按照1:7(体积比)的比例,加适量水搅拌均匀,室内用标准夯实试验制成试块,养护28d后,得抗压强度平均值fcu3MPa。2、桩径选择及桩身截面积计算根据地层及设备条件,设计桩径d=400mm,则:桩周长upD3.140.41.256m桩身截面积A(D/2)23.140.420.1256m229.4桩地基处理设计计算1、单桩承载力特征值计算根据已知地质参数,并查阅相关规范,计算单桩竖向承载力特征值Ra。初选桩长取为4.1m,桩尖持力层选在第③层粉质粘土层上,单桩承载力特征值采用公式9-1:RaupqsiliqpAp(9-1)将相关数据代入公式9-1得单桩承载力特征值为:nRaupqsiliqpAp1.256(191212.9220.2)kN2000.1256kN131kN根据桩身强度,单桩竖向承载力特征值Ra尚应满足下式要求:RafcuAp0.3330000.1256kN124.3kN因此,单桩的竖向承载力特征值Ra取124kN。2、桩体材料设计验算3Ra=31242.96MPafAp0.1256cu桩体的轴心抗压强度满足要求。3、复合地基承载力特征值及面积置换率的计算根据复合地基承载力的要求,处理后地基承载力不小于180kPa,反算面积置换率。将处理后的复合地基承载力特征值fspk200kPa;处理后桩间土的承载力特征值fsk按当地经验取值,由于当地缺少实际资料,所以可取天然地基承载力特征值为110kPa;桩间土承载力折减系数β取0.9;代入公式求桩土面积置换率m。mfspkfsk2000.91100.114Rafsk124kPa0.9110Ap0.1256采用正方形布桩,由面积置换率定义可知mAp(D/2)2,所以桩间距AS2SD24m1.05m。布桩时,桩间距可根据基础尺寸调整,桩间距S小于上述计算值即可,只在基础范围内布桩。故实际布桩采用桩间距为1000mm×1000mm,局部进行调整。一根桩分担的地基处理面积的等效圆直径de1.13S1.131.01.13m一根桩所承担的处理地基面积Ae=3.141.132/41.003m24桩孔的数量nmA总/Ae0.11412.572.2/1.003122.9根,所以按123根布置。4、复合地基特征值验算复合地基的桩顶平均应力,0.9,fskfak120kPa,代入数据有:fspkmRa(1m)fsk0.1141240.9(10.114)110200.26kPaAp0.1256所以fspk180kPa,满足设计对承载力的要求。5、复合地基变形的验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)采用分层总和法,计算复合地基最终沉降量。将数据代入下式:(1)基底处的附加压力p0pkmd191.2203.65118.2kPa令,则沉降计算表9-1层号厚度(m)压缩模量Es(MPa)压缩模量Esi(MPa)z1(m)z2(m)应力系数积分值(z2a2-z1a1)11.07.714.0180.01.00.999622.97.611.7081.03.92.832030.28.011.4433.94.10.186833.88.08.04.17.96.2036(2)压缩模量的当量值查阅规范,沉降计算经验系数取为0.6,所以地基得最终变形量mm6、持力层及下卧层强度验算筏形基础的基础埋深为3.65m,持力层为第①层黄土状粉土层,基础宽12.5m、长72.2m,基础覆土的容重为20kN/m3,基底压力的平均值pk191.2kPa,基底压力最大值pkmax为213.5kPa,修正后复合地基承载力特征值fz是200.26kPa。根据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)中,对建筑物基础底面压力的相关要求。pkfz,满足;pkmax1.2fz满足。因此,复合地基承载力满足要求。土层参数表9-2土类型土层厚(m)容重(kN/m3)bd压缩模量Es(MPa)地基承载力特征值fak(kPa)黄土状粉土4.6516.001.57.7110黄土状粉质粘土2.9018.001.67.6130粉质粘土0.220.001.68.0140若zczfa,则下卧层的承载力满足要求。地基处理深度范围内土层的承载力验算表9-3土层号深度(m)应力扩散角(度)(kPa)z(kPa)cz(kPa)zcz(kPa)af结论土层号①4.650118.274.4192.6209.6满足①②7.550118.2126.6244.8319.14满足②③7.750118.2130.6248.8335.48满足③结束语通过本次毕业设计使我的巩固了我的基础和专业知识。熟悉了建筑方面新的一些规范。而且熟悉各种办公软件如:Word,Excel等。本次毕业设计还使用了AutoCAD、天正、PKPM等建筑方面的软件,在绘图方面给了很大的帮助,在绘图的同时使我更加熟悉了对这些软件的应用,为我以后工作打下了良好的基础。同时,我的毕业设计的完成少不了我的指导导师程老师和赵老师对我的悉心指导和严格的要求,在老师最忙的时候都会抽出时间给我们耐心的讲解,在此向俩位老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。本次毕业设计虽然我认真对待,但由于水平有限,难免有些地方不妥,还望老师指点。
参考文献1.《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2010)2.《建筑结构制图标准》(GB50105-2010)3.《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)4.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)7.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102-2002)8.《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)9.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)10.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)11.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)12.《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)13.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)14.《多高层建筑钢结构设计》李国强编著(中国建筑工业出版社)15.《多层民用钢结构房屋设计》郭兵等编著(中国建筑工业出版社)16.《钢结构设计手册》上、下册(中国建筑工业出版社)17.《地基及基础》(中国建筑工业出版社)
文献翻译TraditionalConstructionProceduresAsmentionedbefore,constructionunderthetraditionalconstructionprocedureisperformedbycontractors.Whiletheywouldliketosatisfytheownerandthebuildingdesigners,contractorshavethemainobjectiveofmakingaprofit.Hence,theirinitialtaskistoprepareabidpricebasedonanaccurateestimateofconstructioncosts.Thisrequiresdevelopmentofaconceptforperformanceoftheworkandaconstructiontimeschedule.Afteracontracthasbeenawarded,contractorsmustfurnishandpayforallmaterials,equipment,power,labor,andsupervisionrequiredforconstruction.Theownercompensatesthecontractorsforconstructioncostsandservices.Ageneralcontractorassumesoverallresponsibilityforconstructionofabuilding.Thecontractorengagessubcontractorswhotakeresponsibilityfortheworkofthevarioustradesrequiredforconstruction.Forexample,aplumbingcontractorinstallstheplumbing,anelectricalcontractorinstallstheelectricalsystem,andanelevatorcontractorinstallselevators.Theircontractsarewiththegeneralcontractor,andtheyarepaidbythegeneralcontractor.Sometimes,inadditiontoageneralcontractor,theownercontractsseparatelywithspecialtycontractors,suchaselectricalandmechanicalcontractors,whoperformasubstantialamountoftheworkrequireforabuilding.Suchcontractorsarecalledprimecontractors.Theirworkisscheduledandcoordinatedbythegeneralcontractor,buttheyarepaiddirectlybytheowner.Sometimesalso,theownermayusethedesign-buildmethodandawardacontracttoanorganizationforboththedesignandconstructionofabuilding.Suchorganizationsarecalleddesign-buildcontractors.Onevariationofthistypeofcontractisemployedbydevelopersofgroupsofone-familyhomesorlow-riseapartmentbuildings.Thehomebuilderdesignsandconstructsthedwellings,butthedesignissubstantiallycompletedbeforeownerspurchasethehomes.Administrationoftheconstructionprocedureoftenisdifficult.Consequently,someownersseekassistancefromanexpert,calledaprofessionalconstructionmanager,withextensiveconstructionexperience,whoreceivesafee.Theconstructionmanagernegotiateswithgeneralcontractorsandhelpsselectonetoconstructthebuilding.Managersusuallyalsosuperviseselectionofsubcontractors.Duringconstruction,theyhelpcontrolcosts,expediteequipmentandmaterialdeliveries,andkeeptheworkonschedule.Insomecases,instead,theownermaypreferoengageaconstructionprogrammanager,toassistinadministratingbothdesignandconstruction.Constructioncontractorsemploylaborthatmayormaynotbeunionized.Unionizedcraftspeoplearemembersofunionsthatareorganizedbyconstructiontrades,suchascarpenter,plumber,andelectricianunions,Unionmemberswillperformonlytheworkassignedtotheirtrade.Duringconstruction,allworkshouldbeinspected.Forthispurpose,theowner,oftenthroughthearchitectandconsultants,engagesinspectors.Thefieldinspectorsmaybeplacedunderthecontrolofanowner’srepresentative,whomaybetitledclerkoftheworks,architect’ssuperintendent,engineer’ssuperintendent,orresidentengineer.Theinspectorshavetheresponsibilityofensuringthatconstructionmeetstherequirementsofthecontractdocumentsandisperformedundersafeconditions.Suchinspectionsmaybemadeatfrequentintervals.Inaddition,inspectionsalsoaremadebyrepresentativesofoneormoregovernmentalagencies.Theyhavetheresponsibilityofensuringthatconstructionmeetslegalrequirementsandhavelittleornoconcernwithdetailedconformancewiththecontractdocuments.Suchlegalinspectionsaremadeperiodicallyorattheendofcertainstagesofconstruction.Oneagencythatwillmakefrequentinspectionsisthelocalorstatebuildingdepartment,whicheverhasjurisdiction.Thepurposeoftheseinspectionsistoensureconformancewiththelocalorstatebuildingcode.Followingisadescriptionofthebasictraditionalconstructionprocedureforamultistorybuilding.Aftertheawardofaconstructioncontracttoageneralcontractor,theownermayaskthecontractortostartaportionoftheworkbeforesigningofthecontractbygivingthecontractoraletterofintentoraftersigningofthecontractbyissuingawrittennoticetoproceed.Thecontractorthenobtainsconstructionpermits,asrequired,formgovernmentalagencies,suchasthelocalbuilding,water,sewer,andhighwaydepartments.Thegeneralcontractorplansandschedulesconstructionoperationsindetailandmobilizesequipmentandpersonnelfortheproject.Subcontractorsarenotifiedofthecontractawardandissuedlettersofintentorawardedsubcontracts,thenaregiven,atappropriatetimes,noticestoproceed.Beforeconstructionstarts,thegeneralcontractorordersasurveytobemadeofadjacentstructuresandterrain,bothfortherecordandtobecomeknowledgeableoflocalconditions.Asurveyisthenmadetolayoutconstruction.Fieldofficesforthecontractorareerectedonornearthesite.Ifdesirableforsafetyreasonstoprotectpassersby,therequiredtoberemovedfromthesitearedemolishedandthedebrisiscartedaway.Next,thesiteispreparedtoreceivethebuilding.Thisworkmayinvolvegradingthetopsurfacetobringittotheproperelevations,excavatingtorequireddepthsforbasementandfoundations,andshiftingofutilitypiping.Fordeepexcavations,earthsidesarebracedandthebottomisdrained.Majorconstructionstartswiththeplacementoffoundations,onwhichthebuildingrests.Thisisfollowedbytheerectionofload-bearingwallsandstructuralframing.Dependingontheheightofthebuilding,ladders,stairs,orelevatorsmaybeinstalledtoenableconstructionpersonneltotravelfromfloortoflooreventuallytotheroof.Also,hoistsmaybeinstalledtoliftmaterialstoupperlevels.Ifneeded,temporaryflooringmaybeplacedforuseofpersonnel.Asthebuildingrises,pipes,ducts,andelectricconduitandwiringareinstalled.Then,permanentfloors,exteriorwalls,andwindowsareconstructed.Attheappropriatetime,permanentelevatorsareinstalled.Ifrequired,fireproofingisplacedforsteelframing.Next,fixedpartitionsarebuiltandtheroofanditscoveringareputisplace,Finishingoperationsfollow.Thereincludeinstallationofthefollowing:ceilings;tile;wallboard;wallpaneling;plumbingfixtures;heatingfurnaces;air-conditioningequipment;heatingandcoolingdevicesforrooms;escalators;floorcoverings;windowglass;movablepartitions;doors;finishinghardware;electricalequipmentandapparatus,includinglightingfixtures,switches,transformers,andcontrols;andotheritemscalledforinthedrawingsandspecifications.Fieldoffices,fences,bridges,andothertemporaryconstructionmustberemovedfromthesite.Utilities,suchasgas,electricity,andwater,arehookeduptothebuilding.Thesitislandscapedandpaved.Finally,thebuildinginteriorispaintedandcleaned.Theowner’srepresentativesthengivethebuildingafinalinspection.Ifthe
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