某辦公樓框架結構設計修正改稿畢業論文(已修改)

　

【正文】 目　　錄前言　第一章　畢業設計目的及任務　第一節　畢業設計目的　第二節　建筑設計任務　第三節　結構設計任務　第二章　建筑設計　第一節　建筑設計總說明　第二節　平面設計　第三節　立面設計　第四節　剖面設計　第三章　結構設計 第一節　結構設計總說明　第二節　結構方案選擇　第三節　計算簡圖及構件選型　第四節　荷載計算　第五節　豎向荷載作用下的框架內力計算　第六節　風荷載作用下的框架內力及側移計算　第七節　水平地震作用下的框架內力及側移計算　第八節　框架內力組合　第九節　截面設計　第十節 基礎設計　第十一節 樓梯設計　某辦公樓框架結構設計畢業設計是大學本科教育培養目標實現的重要階段，是畢業前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教和學的重要過程,是對大學期間所學專業知識的全面總結。本組畢業設計題目為《某辦公樓框架結構設計》。在畢設前期，我溫習了《結構力學》、《鋼筋混凝土》、《建筑結構抗震設計》等知識，并借閱了《抗震規范》、《混凝土規范》、《荷載規范》等規范。在畢設中期，我們通過所學的基本理論、專業知識和基本技能進行建筑、結構設計。本組在校成員齊心協力、分工合作，發揮了大家的團隊精神。在畢設后期，主要進行設計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。畢業設計的三個月里，在指導老師的幫助下，經過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規范、規程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內力組合的計算時，進一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，以上所有這些從不同方面達到了畢業設計的目的與要求?？蚣芙Y構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。 2012年5月10日 第一章　畢業設計目的及任務第一節　畢業設計目的畢業設計是重要的教學實踐環節，通過多層辦公樓樓設計達到下列目的：獲得工程師的基本訓練，培奍學生運用所學的理論知識，解決實際問題的能力。掌握設計的程序、方法，通過畢業設計練好基本功。培養學生獨立思考與獨立工作的能力，為畢業后盡快適應本專業工作打下良好的基礎。第二節　建筑設計任務一、設計任務新建辦公樓位于鄭州某大學內，該地段東西長60米，南北寬20米，北鄰主干道，車輛人流干擾較大，東面靠近次干道。新建大樓主要作為辦公樓，層數以5—6層為宜。地形圖如下：校園主要干線 北 5m 校園次要干線 南 20m 建筑用地紅線 60m 第三節　結構設計任務一、設計技術條件地質資料場區范圍內土質構成，自地表向下依次為：a層：雜填土，b層：亞粘土，c層：粘土，厚度57m 風荷載：。雪荷載：。設計烈度：抗震設防烈度為7度，二類場地。5 、結構形式：鋼筋混凝土結構框架體系。二、設計任務確定結構體系形成，敘述其理由。結構的計算程序、方法。3建議采用我們已學過的計算方法。框架、基礎、樓梯、板、雨篷等計算。三、設計成果完成設計說明書（包括計算書）一份，要求用鋼筆書寫，字跡清楚、整潔，應附有計算簡圖及表格。圖紙內容。（1）基礎平面布置及配筋圖。（2）結構梁、板、柱平面布置圖。（3）框架配筋圖（平法）。（4）樓梯配筋圖。（5）板及雨篷配筋圖。第二章　建筑設計第一節　建筑設計總說明本辦公樓主要依據任務書所提要求進行設計。設計時首先考慮了滿足使用功能上的需求，給辦公創造良好條件；其次，考慮到結構計算的簡便，為使手算工作量不太繁重，在平面及立面造型上力求簡潔明快；最后，在滿足使用功能的前提下，為使所有房間都統一到本辦公樓里來，對個別房間的使用面積作了小幅調整。本辦公樓設計為六層，建筑面積為4626平方米。為了減少北大街車輛人流的干擾，辦公樓樓北墻距大街中心22米，并緊貼街邊設置了綠化隔離帶，房間的布置形式上采用了內廊式，將房間布置在了走廊的兩側。辦公樓樓采光要求窗地面積比為1/6～1/8。本辦公樓樓標準教室尺寸為4500mm7200mm，～，因此采用了兩樘3000mm2400mm的塑鋼窗。其余房間也均能滿足采光要求。根據任務書要求，本辦公樓為鋼筋混凝土框架結構，建筑類別為丙級，為一般民用建筑，所選建筑材料符合二級耐火等級，按合理使用年限為50年設計。室內外裝飾標準較高，詳見施工圖。設計中主要依據了以下設計規范：①《民用建筑設計通則》（GB 50352－2005）③《辦公建筑設計規范》（JGJ 67－89）、④《建筑設計防火規范》（GBJ16－87＜2001修訂版＞）、⑤《公共建筑節能設計標準》（GB 50198－2005）、《建筑采光設計標準》（GB/T 50033－2001）。第二節　平面設計平面設計首先考慮滿足使用功能的需求，為辦公和會議創造良好的條件，重點考慮了交通組織、采光、通風的良好配置，同時還要合理地安排教師休息室、廁所、盥洗室等輔助用房。平面尺寸安排上為簡化結構計算采用了對稱形式。功能分區較為合理，人流交通便捷、暢通，保證良好的安全疏散條件及安全防火要求。第三節　立面設計在簡單的體型組合前提下，力求運用均衡、韻律、對比、統一等手段，把適用、經濟、美觀有機的結合起來。在正立面處理上，將兩個樓梯間的外墻設計時為玻璃幕墻，既增加了采光，又使整個建筑顯得活潑而不呆板，同時大門采用了不銹鋼玻璃彈簧門，上配玻璃雨篷，下為花崗巖室外臺階，均使立面效果增色不少。外墻裝飾方面，勒腳為燒毛面花崗巖石板面層，與室外臺階的面層相統一，既美觀，又堅固耐久；其余外墻面為涂料面層，因為保溫板外掛鋼絲網抹灰層的裝飾面層宜用涂料，選用了仿石涂料，顏色為淡黃色和銀灰色相間，由白色壓線分隔，在山墻處取消了銀灰色部分，改為淡黃色，目的是為了保證白色壓線的連續。第四節　剖面設計，滿足防水、防潮和內外聯系方便的要求。層高的確定，按《公共建筑設計規范》（GBJ 99－86）的要求，考慮到本辦公樓樓為框架結構，框架梁的截面高度較高。這樣的層高，對布置窗戶滿足采光與自然通風要求來講已足夠。對于底層的階梯教室，為了使后排也能獲得較高的空間。另外。除階梯教室外，保證辦公桌上有充足的光線。第三章　結構設計第一節　結構方案的選擇依據《混凝土結構設計規范》（GB 50010－2002）及《建筑地基基礎設計規范》（GB 500072002）,本辦公樓框架結構的抗震等級為三級、地基基礎設計等級為丙級。一、上部結構承重方案的選擇根據建筑設計結果，本辦公樓樓結構平面布置較為規則，荷載分布比較均勻，故考慮按橫向框架承重的全現澆鋼筋混凝土框架結構計算。結構平面布置示意圖如下： 二、基礎類型的確定上部結構荷載不大，且地基均勻，地基承載力適中，故基礎可做成柱下獨立基礎，持力層為粘土層（地基承載力特征值fak＝250Kpa）。初步擬定基礎頂面標高為－ m。第二節　計算簡圖及構件選型一、計算簡圖由結構平面示意圖知，采用橫向框架承重方案時，需要計算①軸、②軸、④軸、⑤軸、⑥軸、⑦軸處共6榀框架，現選其中有內橫墻的⑦軸處框架進行手算。因建筑設計時，有部分柱的中心并未與定位軸線重合，而在結構計算中，梁的計算跨度應取柱中心線之距離，故某些梁的計算跨度與定位軸線間距不等，需重新計算確定。初步確定框架柱截面尺寸為500 mm500 mm，故⑦軸處框架梁的計算跨度分別為： m、 m。 m, m。⑦軸處框架計算簡圖如下：二、主要構件選型框架梁。梁截面高度按梁跨度1/12—1/8估算，邊跨梁：bh＝300700（mm）；中跨梁：bh＝300500（mm）。框架柱。經估算，在滿足三級抗震等級軸壓比的前提下，柱截面尺寸為：bh＝500500（mm），沿全柱高不變?，F澆板。屋面板厚度取為h＝100 mm，樓面板厚度取h＝120 mm。均滿足“規范”要求。連系梁。連系梁的截面尺寸取bh＝300570（mm），截面高度取570 mm是為了滿足建筑上的要求，使外縱墻的連系梁兼做窗戶過梁。三、框架梁、柱截面特征及線剛度計算對于本工程，因為全現澆結構，故該榀框架梁的截面慣性矩取值為I＝2I0。計算結果見表1。表1 框架梁、柱截面特征及線剛度計算表構件名稱構件位置截面尺寸bh(mm)跨(高)度l(h)(m)截面慣性矩 I0(m4)截面計算慣性矩I0(m4)桿線剛度i=Ec/ l(h)線剛度相對值(ib/ic)梁邊跨103103 Ec103中跨103103 Ec103柱底層103103 Ec103其余層103103 Ec1031第三節　荷載計算一、屋面梁荷載屋面荷載。計算結果見表2。表2 屋面荷載計算表荷載類別荷載名稱荷載標準值(kN/m2)備注恒 載3厚SBS 20厚水泥沙漿找平層20=水泥爐渣找坡層(平均厚度125)14=100厚聚苯板保溫層=100厚現澆屋面板25=20厚板底粉刷17=合計活 載雪荷載因活荷載不小于雪荷載，故雪荷載舍去。屋面均布活荷載合計屋面梁自重。邊跨梁及梁側粉刷重：25＋172＝（kN/m），中跨梁及梁側粉刷重：25＋172＝（kN/m）。屋面梁線荷載。計算結果見表3。表3 屋面梁線荷載計算表構件位置荷載類別線荷載標準值(kN/m)備注邊 跨恒載+=活載=中 跨恒載+=活載=二、樓面梁荷載樓面荷載計算結果見表4。表4 樓面荷載計算表荷載類別荷載名稱荷載標準值(kN/m2)備注恒 載30厚水磨石面層 120現澆鋼筋混凝土樓板25=320厚板底粉刷17=合計活 載室內＝走廊樓面梁自重。邊跨梁及梁側粉刷重：25＋172＝（kN/m）中跨梁及梁側粉刷重：25＋172＝（kN/m）內橫墻自重。砌體：（－）8＝（kN/m）雙面粉刷：（－）172＝（kN/m）合計： kN/m。樓面梁線荷載。計算結果見表5。表5 樓面梁線荷載計算表構件位置荷載類別線荷載標準值(kN/m)備注邊 跨恒載++=活載=中 跨恒載+=活載=三、風荷載本辦公樓樓基本風壓：Wk＝ kN/m2,風荷載體型系數：迎風面=, 背風面=,地面粗糙度類別為C類； m， m。風壓高度變化系數見下圖：將風荷載作為集中荷載作用在框架節點上，可由公式F=W0A求得每層樓面處的風荷載值。計算結果見表6。表6 風荷載計算結果表作用點二層樓面三層樓面四層樓面五層樓面六層樓面屋面水平風力F(kN)第四節　豎向荷載作用下的框架內力計算一、分層法內力計算采用分層法進行近似計算。因屋面活荷載很小，故不考慮活荷載的最不利布置，按滿載計算，在后面的內力組合中，屋頂的“恒載+活載”總值按恒載處理；其余樓層按恒載和活荷載最不利布置分別計算。彎矩計算結果以彎矩圖的形式列于表7。 恒載作用下彎距作用分配圖活載作用下彎距作用分配圖二、豎向荷載作用下框架梁內力組合根據分層法計算結果，把同一開口框架按恒載和活載最不利布置引起的彎矩相加，可求得梁端彎矩組合值，同樣，跨中彎矩及梁端剪力也由恒載和活載最不利布置組合求得?？紤]到鋼筋混凝土結構的內力重分布，將豎向荷載作用下的梁端彎矩進行調幅，本框架取調整系數為β=，并將梁端所減少的彎矩平均值加到跨中彎矩上，當跨中為負彎矩時，不進行彎矩調幅。豎向荷載作用下框架梁內力組合匯總見表8。表8 豎向荷載作用下框架梁內力組合匯總表樓層構件名稱控制截面彎矩值（kNm）β調整后彎矩值（kNm）梁端剪力（kN）恒載活載恒載活載恒載活載頂層邊跨梁A端———跨中+——+———B端———中跨梁B端———跨中—————標準層邊跨梁A端跨中++—++——B端中跨梁B端跨中———底層邊跨梁A端跨中