某高校砼框架办公楼的结构设计毕业论文

安徽工程大学毕业设计（论文）I某高校砼框架办公楼的结构设计摘 要本设计为一栋高校办公楼的设计，设计的主要内容包括建筑设计和结构设计两部分，作为土木工程专业，毕业设计也是必修课程，它能巩固我们大学所学的专业课程，自己加以运用，能得到自己的体会。本次钢筋混凝框架土办公楼设计，为五层建筑，建筑总高度为 21.6m，占地面积约 5900m2，根据设计要求，抗震设防烈度为 8 度，设计地震分组为第二组，场地类别为 2 类场地。设计包括建筑设计，结构设计，楼梯设计和基础设计等，在进行结构设计计算时，选取一榀框架进行结构设计计算。计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算，恒载，活载，地震作用下梁、柱端弯矩及剪力的计算，框架内力组合，框架梁柱界面设计，楼梯结构设计计算和基础设计，并用 pkpm 进行现浇楼面板的设计计算，作出楼面板的配筋图和梁的平法施工图，并与手算作比较。框架受力钢筋选用 HRB400 级，箍筋，楼板钢筋选用 HPB300 级。框架边柱基础采用柱下独立基础，中柱采用联合基础。最后绘出建筑施工图和结构施工图。目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，而且未来发展前景巨大，作为土木工程应届毕业生，毕业设计选框架结构也是对自己大学专业知识的一个巩固，在做设计时，会知道自己哪方面能力欠缺，清楚建筑设计的一般步骤，并让自己得以提升，是一个提升自我的一个全面方式，为以后的工作奠定坚实的基础。关键词：办公楼；框架结构；施工图；毕业设计。张宝林：某高校砼框架办公楼的结构设计IIThe Structure Design of a Concrete Framework Office Building in a UniversityAbstractThis building is design for the University Office building, the main contents of design include architectural design and structural design of two parts, a civil engineering major, graduation design is a required course, it can strengthen our university is professional courses, to use their own, to get their experience. The reinforced concrete frame earth building design, five-story building, building a total height of 21.6m, covers an area of approximately 5900m2, according to design requirements, seismic intensity of 8 degrees, the design earthquake grouped into a second group, site classification a Class 2 site. Design, including architectural design, structural design, staircase design and basic design, during the design calculations, select a Pin frame structural design calculations. Calculation includes selection and linear stiffness calculation framework beam cross-sectional dimension, dead load and live load, under earthquake excitation is calculated column end moments and shear forces, internal force combination frame beam interface design, structural design staircase calculation and basic design, with pkpm be cast floor panel design calculations made floor panel reinforcement diagrams and construction plans flat beam method and compare with the hand counted.The reinforced frame selection HRB400 level, stirrups, slabs of reinforced choose HPB300 level. Frame side column by column basis standalone basis, the columns were joint basis. Finally draw construction plans and construction drawing.Currently multilayer and high-rise buildings is gradually increasing, reinforced concrete frame structure is the main form, and huge future growth prospects, as the civil engineering graduates, graduation design framework is to choose a college consolidate their expertise in doing design will know what areas the lack of capacity, clear general steps architectural design, and let yourself be improved, it is a way to enhance a comprehensive self, to lay a solid foundation for future work.Keywords: Office buildings; Frame structure; Construction drawing; Graduation design.安徽工程大学毕业设计（论文）III目 录引言 1第 1章 绪论 21.1 工程概况 21.2 建筑与基础设计型式 21.3 框架计算方法 21.4 主要进程安排 2第 2章 建筑结构布置与荷载计算 42.1 结构布置 42.2 梁柱截面尺寸 42.3 材料强度等级 42.4 荷载计算 4第 3章 横向框架内力计算 123.1 恒载作用下的框架内力 123.2 活载作用下的框架内力 193.3 风荷载作用下位移内力计算 34第 4章 横向框架内力组合 45第 5章 横向框架梁柱截面设计 53第 6章 楼梯结构设计 636.1 楼梯板计算 636.2 休息平台板计算 646.3 梯段梁 TL1 计算 64第 7章 基础结构设计 667.1 荷载计算 667.2 确定基础面积 667.3 地基变形验算 697.4 基础结构设计 70第 8章 建筑与结构设计说明 748.1 建筑相关说明 748.2 结构设计说明 75结论与展望 76致谢 77参考文献 78附录 79附录 A：毕业设计图纸清单 79附录 B：专业外文文献及其翻译 80附录 C：主要参考文献的题录及摘要 90张宝林：某高校砼框架办公楼的结构设计IV插图清单图 2-1 计算简图 4图 2-2 荷载计算简图 5图 2-3 恒载顶层集中力 6图 2-4 恒载中间层节点集中力 7图 2-5 横向框架上的风荷载 8图 2-6 横向框架上的地震作用 11图 3-1 横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩 12图 3-2 杆端及节点弯矩正方向 14图 3-3 恒载弯矩分配过程 16图 3-4 恒载作用下弯矩图 17图 3-5 恒载作用下梁剪力、柱轴力、柱剪力 18图 3-6 活载不利布置（a ） 20图 3-7 活载不利布置（b） 20图 3-8 活载不利布置（c ） 21图 3-9 活载不利布置（d） 21图 3-10 活载（a ）迭代过程 22图 3-11 活载（a ）弯矩图（ kNm） 23图 3-12 活载（a ）梁剪力、柱轴力和柱剪力（ kN） 24图 3-13 活载（b）迭代过程 25图 3-14 活载（b）弯矩图（kNm） 26图 3-15 活载（b）梁剪力、柱轴力和柱剪力（kN） 26图 3-16 活载（c ）迭代过程 27图 3-17 活载（c ）弯矩图（ kNm） 28图 3-18 活载（c ）梁剪力、柱轴力和柱剪力（ kN） 28图 3-19 满跨活载迭代过程 29图 3-20 满跨活载弯矩图（kNm） 30图 3-21 满跨活载梁剪力、柱轴力和柱剪力（kN） 30图 3-22 水平风载作用下框架层间剪力 35图 3-23 固端弯矩 38图 3-24 (0.5 雪+活)作用下迭代计算 39图 3-25 (0.5 雪+活)杆端弯矩图（kNm ） 40图 3-26 (0.5 雪+活)作用下框架梁剪力和柱轴力（kNm） 41图 3-27 地震作用框架弯矩（kNm） 44图 3-28 地震作用框架梁剪力、柱轴力和柱剪力 44图 6-1 楼梯平面图 63图 6-2 踏步详图 63图 6-3 平台板计算简图 64图 7-1 土层分布及埋深 67图 7-2 中柱联合基础埋深 68图 7-3 基础剖面尺寸示意图 71安徽工程大学毕业设计（论文）V图 7-4 冲切验算计算简图 72图 7-5 弯矩和剪力的计算结果 73张宝林：某高校砼框架办公楼的结构设计VI表格清单表 2-1 风荷载计算 8表 2-2 横梁、柱线刚度 9表 2-3 框架柱横向侧移刚度 D 值 10表 2-4 框架顶点假象水平位移 10表 2-5 楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 10表 3-1 AB 跨梁端剪力 15表 3-2 BC 跨梁端剪力 15表 3-3 AB 跨跨中弯矩 17表 3-4 柱轴力 18表 3-5 活载（a ）作用下 AB 跨梁端剪力 31表 3-6 活载（a ）作用下 BC 跨梁端剪力 31表 3-7 活载（a ）作用下 AB 跨跨中弯矩 31表 3-8 活载（a ）作用下柱轴力 31表 3-9 活载（b）作用下 AB 跨梁端剪力 32表 3-10 活载（b）作用下 BC 跨梁端剪力 32表 3-11 活载（b）作用下 AB 跨跨中弯矩 32表 3-12 活载（b）作用下柱轴力 32表 3-13 活载（c ）作用下 AB 跨梁端剪力 33表 3-14 活载（c ）作用下 BC 跨梁端剪力 33表 3-15 活载（c ）作用下 AB 跨跨中弯矩 33表 3-16 活载（c ）作用下柱轴力 33表 3-17 满跨活载作用下 AB 跨梁端剪力 34表 3-18 满跨活载作用下 BC 跨梁端剪力 34表 3-19 满跨活载作用下 AB 跨跨中弯矩 34表 3-20 满跨活载作用下柱 34表 3-21 风载作用下框架侧移 35表 3-22 各层反弯点位置 36表 3-23 风载作用下框架柱剪力及柱端弯矩 36表 3-24 风载作用下梁端、跨中弯矩和剪力 36表 3-25 风荷载作用下柱轴力 37表 3-26 0.5（雪+活）作用下 AB 跨梁端剪力标准值 41表 3-27 0.5（雪+活）作用下 BC 跨梁端剪力标准值 42表 3-28 0.5（雪+活）作用下 AB 跨跨中弯矩 42表 3-29 0.5（雪+活）作用下柱轴力标准值 42表 3-30 地震作用下横向框架柱剪力及柱端弯矩 42表 3-31 地震作用梁端弯矩 43表 3-32 地震作用下梁剪力、柱轴力 43表 4-1 弯矩调幅计算 45表 4-2 横向框架梁内力组合（一般组合） 47表 4-3 横向框架梁内力组合（考虑地震作用） 49安徽工程大学毕业设计（论文）VII表 4-4 横向框架柱内力组合（一般组合） 50表 4-5 横向框架柱内力组合（考虑地震作用） 52表 5-1 横梁 AB、BC 跨正截面受弯承载力计算 54表 5-2 横梁 AB、BC 跨正截面抗震验算 55表 5-3 横梁 AB、BC 跨斜截面受剪承载力计算 56表 5-4 横梁 AB、BC 跨斜截面受剪抗震验算 57表 5-5 框架柱正截面压弯承载力计算|M max| 58表 5-6 框架柱正截面压弯承载力计算|M min|58表 5-7 框架柱正截面压弯承载力计算|N max| 59表 5-8 框架柱正截面压弯抗震验算|M max| 60表 5-9 框架柱正截面压弯抗震验算|M min|60表 5-10 框架柱正截面压弯抗震验算|N max| 61表 5-11 层间弹性侧移验算 62表 7-1 A 柱沉降计算 69表 7-2 BC 柱沉降计算 70安徽工程大学毕业设计（论文）- 1 -引 言本次毕业毕业设计的题目是某高校砼框架办公楼的结构设计 ，结构形式采用现浇混凝土框架结构。在熟悉设计任务书的基础上，结合当地的自然条件，并查阅相关建筑设计的书籍和规范，完成高校办公楼工程的建筑方案设计，并最终绘制出建筑施工图。通过建筑方案的设计，对框架结构进行柱网布置及结构选型，并确定材料类型及截面尺寸。首先，通过现行规范选定房间做法，并以此计算框架结构各层的重力荷载代表值；其次，采用合适的计算方法对竖向荷载作用下框架结构的内力、水平地震荷载作用下框架结构内力及侧移进行计算；最后通过以上的结构计算，对框架结构进行内力组合，进行截面设计（梁、板、柱截面尺寸及配筋） 、楼板设计（楼板尺寸及配筋）、楼梯设计（平台板、楼梯梁、梯段板截面尺寸及配筋） 、基础设计（柱下独立基础的截面设计及配筋） ，使得截面的配筋满足构造要求。最后通过框架结构的结构设计及计算结果，绘制出结构施工图。大学几年的理论学习，通过本次毕业设计，让我更深的认识到自己的专业能力及专业技能的水平，也检验一下自己所学的专业知识是否完善，并让自己的所学得到巩固，毕业设计可以使四年中所学的知识得到综合利用，使得各方面的知识系统化和实践化。通过独立完成毕业设计，可以培养独立思考、独立工作的能力，以及调查、分析和查阅资料的能力。张宝林：某高校砼框架办公楼的结构设计- 2 -第 1 章 绪 论1.1 工程概论本设计是一栋五层高校砼框架办公楼，跨度为三跨，总建筑面积约 5900 m2。设计使用年限为 50 年，结构安全等级为二级，环境类别为一类，抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.2 g，第二组，建筑室内外高差为 600m，室外标高即为现在自然地面标高。自然地表以下 1m 内为杂填土，重度 =17kN/m3；杂填土下为 3m 厚可塑性粘土，重度为 =18kN/m3，液性指数 IL=0.62，含水率 =23.1%，天然孔隙比e=0.8，E S=10MPa，c k=20kpa， k=12 度；再下为砾石土层，重度为 =20kN/m3，液性指数 IL=0.50，含水率 =15.2%，天然孔隙比 e=0.8，E S=20MPa，c k=15kpa， k =18 度。未修正前粘土承载力特征值为 180kN/m2，砾石土层承载力特征值为 300kN/m2。场地土类别为类，地基基础设计等级为丙级。基础埋深范围内无地下水。主体结构工程采用现浇混凝土框架结构，肋梁楼盖。混凝土强度等级为 C30，钢筋采用 HPB300 级（箍筋、楼板钢筋）和 HRB400 级钢