土木工程毕业设计（论文）-七层框架结构办公楼设计.doc

江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 江江 西西 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计 论文 计 论文 题题 目 百鸣轩办公楼设计目 百鸣轩办公楼设计 全套图纸加扣 3012250582 专题题目 专题题目 学学 院 建筑与测绘工程学院院 建筑与测绘工程学院 专专 业 土木工程 建筑工程 业 土木工程 建筑工程 班班 级 级 学学 号 号 1010 号号 学学 生 生 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 指导教师 指导教师 职称 讲师职称 讲师 时时 间 间 20122012 年年 5 5 月月 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 江 西 理 工 大 学 本 科 毕 业 设 计 论文 任 务 书 建测学院建测学院 土木工程专业土木工程专业 0808 级 级 20122012 届 届 3 3 班班 学号学号 1010 学生学生 一 毕业设计题目 百鸣轩 办公楼 设计 二 建筑规模与功能要求 拟建工程为百鸣轩办公大楼 主要满足办公 实验 会议等使用功能 大楼共 7 层 采用框架结构 三 设计资料 1 当地气象资料 基本风压 0 40 kN m2 场地粗糙度为 B 类 2 工程地质勘察资料 自然地表下 0 5m 内为填土 填土下 5m 内为粘土 fk 180kN m2 再下为砾石层 fk 200kN m2 3 抗震设防资料 抗震设防烈度为 6 度 基本地震加速度为 0 05g 设计地 震分组为第一组 建筑场地类别为 类 四 设计内容及要求 要求在建筑初步方案基础上 进行建筑 结构 施工组织设计 撰写结构计算 书 绘制施工图 具体设计内容及要求如下 1 建筑设计部分 1 建筑物的平 立 剖面设计 2 主要节点 檐口 墙身 构造设计 3 绘制建筑施工图 包括图纸目录 建筑设计总说明 建筑平面图 立面 图 剖面图 建筑大样等 2 结构设计部分 1 结构方案与结构布置 2 结构设计与计算 手算部分 完成一榀典型框架及基础 一层楼板和楼梯 阳台 雨蓬等的 结构设计与计算 并整理出结构计算书 电算部分 完成工程其余结构设计计算内容 并将以下电算结果文件编入 结构计算书 文本文件 1 结构设计信息 WMASS OUT 2 周期 振型 地震力 WZQ OUT 3 结构位移 WDISP OUT 4 超配筋信息 WGCPJ OUT 图形文件 混凝土构件配筋及钢构件验算简图 3 绘制结构施工图 包括图纸目录 结构设计总说明 梁结构配筋图 柱 结构配筋图 楼板结构配筋图 基础平面施工图 基础配筋大样图 楼梯配筋 图等 其中梁 柱结构配筋图要求按标准图集 03G101 1 采用平法绘制 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 3 施工组织设计部分 1 施工方案 2 施工进度计划 3 施工平面图 五 毕业设计进度安排 建筑设计 第 3 6 周 结构设计 第 7 12 周 施工组织设计及毕业答辩 第 13 16 周 六 主要参考文献和书目 1 房屋建筑制图统一标准 GB T 50001 2001 北京 中国建筑工业出版社 2001 2 建筑制图标准 GB T 50104 2001 北京 中国建筑工业出版社 2001 2 建筑结构制图标准 GB T 50105 2001 北京 中国建筑工业出版社 2001 4 民用建筑设计通则 GB50352 2005 北京 中国建筑工业出版社 2005 5 建筑设计防火规范 GB50016 2006 北京 中国建筑工业出版社 2006 6 建筑结构荷载规范 2006 年版 GB50009 2001 北京 中国建筑工业出 版社 2006 7 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 北京 中国建筑工业出版社 2002 8 砌体结构设计规范 GB50003 2001 北京 中国建筑工业出版社 2001 9 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 北京 中国建筑工业出版社 2001 10 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2002 北京 中国建筑工业出版社 2002 11 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 北京 中国建筑工业出版社 2002 12 混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图 03G101 1 2003 13 办公建筑规范 JGJ67 89 北京 中国建筑工业出版社 1989 指导教师 签字 年 月 日 注 1 本表可自主延伸 各专业根据需要调整 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 江江 西西 理理 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计 论文 开计 论文 开 题题 报报 告告 建测学院建测学院 土木工程专业土木工程专业 0808 级 级 20122012 届 届 3 3 班班 学号学号 1010 学生学生 题题 目 目 百鸣轩办公楼设计 专题题目专题题目 若无专题则不填 本课题来源及研究现状 本课题来源及研究现状 土木工程是建造各类工程设施的科学 技术和工程的总称 土木工程是伴随着 人类社会的发展而发展起来的 它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济 文化 科学 技术发展的面貌 因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一 作为土木工程专业的学生 深知土木工程设计范围之广 以及和社会生活联系之密 切 我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分 工 民建方面就结构布置部分有以下几种结构 框架结构 剪力墙结构 框架 剪力墙 结构 板柱 剪力墙结构 框架 支撑结构 筒体结构 框架 核心筒结构 巨型结 构等 就此次的设计题目 以及结合任务书所给定的各项条件 选择了框架结构比较 合理并且切合实际 毕业设计是大学期间最后一个 也是最重要的一个课程任务 通过毕业设计使 自己对四年所学的理论知识得到一次系统的总结 主要目的是培养我们综合运用所 学知识和技能 理论联系实际 独立分析 解决实际问题的能力 使我们得到从事 本专业工作和进行相关的基本训练 通过毕业设计这一重要的教学环节 培养土木工程专业本科毕业生正确的理论 联系实际的工作作风 严肃认真的科学态度 毕业设计要求我们在指导老师的指导 下 独立系统的完成一项工程设计 解决与之有关的所有问题 熟悉相关设计规范 手册 标准图集以及工程实践中常用的方法 具有实践性 综合性强的显著特点 因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力 提高其综合运用所学知识分析问 题 解决问题能力有着重要意义 在完成本次毕业设计过程中 我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的 处理 这其中就包括建筑外观和结构两个方面 还需要我们更好的了解国内外建筑 设计的发展的历史 现状及趋势 更多的关注这方面的学术动态 以及我们在以后 的土木工程专业发展的方向 同时积极 独立的完成本次毕业设计也是为今后的实 际工作做出的必要的准备 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 课题研究目标 内容 方法和手段 课题研究目标 内容 方法和手段 完成具有一定复杂程度的建筑物的建筑设计 结构设计和施工组织设计 一 建筑设计内容 1 方案设计 2 详细设计 3 施工图绘制 二 结构设计内容 1 结构方案及结构布置 2 标准构件选型 3 框架内力计算 4 梁柱配筋及基础设计 5 绘制结构施工图 6 整理计算书 三 施工组织设计 1 确定主要分部分项工程施工方案 2 主导工程施工设计 3 单位工程施工进度计划设计 4 施工平面图设计 5 整理设计说明书 设计 论文 提纲及进度安排 设计 论文 提纲及进度安排 1 文献收集 广泛收集与办公楼有关的建筑设计 结构设计和施工组织设计资料 2 毕业实习 通过对现场直观观察 对实际工程中各处的工程施工与管理情况有了一定的感 性认识 在这一过程中 学到了一些设计时应该掌握的一些工程细节 以及理论跟 实际工程的联系 更好的指导设计 3 教师分阶段讲课 建筑 结构和施工三个环节的指导老师 结合学生的进度分阶段讲课 并对相 关问题展开讨论 4 结构设计是整个设计中工作量最大 时间最长的一个环节 为了加深和巩固学 生对自己出知识和基本技能的掌握程度 结构计算以手算为主 电算为辅的方法 施工图绘制要求既有手工绘制又有计算机绘制 工作进度 1 建筑设计进度计划 第1周 方案设计 包括收集资料 讲课 第2周 修改方案 绘制定稿图 第3 3 5周 绘制施工图 2 结构设计进度计划表 配合建筑设计 0 5天 结构布置草图 标准构件选型 3天 典型框架内力计算 14天 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 复习框架的荷载计算 内力分析内力组合的方法 叠代法 典型框架荷载计算 典型框架内力计算 典型框架内力组合 梁柱配筋于基础设计 4天 典型框架配筋计算 柱下基础的设计 施工图绘制 14天 绘制结构平面布置图 绘制典型框架结构详图 基础详图 绘制现浇楼梯 雨篷 檐口结构详图 整理计算书 3天 3 施工组织设计工作参考进度 讲解任务书及编写工程概况 主要分部分项工程施工方案拟定及工程量计算 主导工程施工设计 包括工程量计算到绘制网络图 设计和绘制单位工程施工进度及不分工种劳动力动态图 设计单位工程施工总平面图 整理说明书 主要参考文献和书目 主要参考文献和书目 1 房屋建筑学 2 建筑设计资料集 3 江西省建筑标准图集 4 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 5 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 6 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 7 混凝土结构 上册 中册 8 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2010 9 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 10 建筑结构制图标准 GB T 50105 2001 11 混凝土结构计算手册 第三版 吴德安主编 中国建筑工业出版社 12 混凝土结构构造手册 第三版 中国有色工程设计研究总院 13 钢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 现浇混凝土板式楼梯 03G1001 2 指导教师审核意见 指导教师审核意见 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 指导教师 指导教师 签字 年年 月月 日日 目 录 摘 要 1 Abstract 2 1 工程概况 4 2 材料选择 结构布置 5 2 1 梁板尺寸 5 2 1 1 板的尺寸 5 2 1 2 梁的截面尺寸 5 2 2 柱的截面尺寸 5 3 结构设计计算 7 3 1 计算简图说明 7 3 1 1 各层梁 柱线刚度计算 7 3 2 横向框架侧移刚度计算 8 4 重力荷载及水平荷载计算 11 4 1 重力荷载 11 4 1 1 屋面荷载 11 4 1 2 楼面荷载 11 4 1 3 梁 柱 墙及门窗重力荷载 12 4 1 4 计算重力荷载代表值 12 4 1 5 计算重力荷载代表值 13 4 2 横向风荷载 13 4 2 1 风荷载的计算 14 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 4 2 2 风荷载作用下的水平位移验算 15 4 2 3 风荷载作用下框架结构内力计算 16 4 3 横向水平地震作用 18 4 3 1 结构基本自振周期 1 T 18 4 3 2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 19 4 3 3 水平地震作用下的位移验算 20 5 竖向荷载作用下框架结构内力计算 21 5 1 计算单元 21 5 2 荷载计算 22 5 2 1 永久荷载计算 22 5 2 2 可变荷载计算 23 5 3 内力计算 25 6 横向框架内力组合 31 6 1 结构抗震等级 31 6 2 框架梁内力组合 31 6 3 框架柱内力组合 33 7 结构构件配筋计算和设计 35 7 1 框架梁 35 7 1 1 梁正截面承载力计算 35 7 1 1 1 跨中截面 35 7 1 1 2 支座截面 36 7 1 2 梁斜截面受剪承载力计算 36 7 1 2 1 AB 跨 36 7 1 2 2 BC 跨 37 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 7 2 框架柱 38 7 2 1 剪跨比和轴压比验算 38 7 2 2 柱正截面承载力计算 39 7 2 3 柱斜截面承载力计算 41 8 楼盖设计 43 8 1 设计参数 43 8 2 荷载计算 43 8 3 板分区格计算弯矩及配筋 44 8 4 厕所楼板按弹性理论方法计算 46 8 5 顶层楼板按弹性理论方法计算 47 9 楼梯设计 51 9 1 楼梯结构选型 51 9 2 踏步板的计算 51 9 2 1 确定尺寸 51 9 2 2 荷载计算 51 9 2 3 内力计算 52 9 2 4 截面承载力计算 52 9 3 平台板计算 53 9 3 1 荷载计算 53 9 3 2 内力计算 53 9 3 3 梯梁计算 54 9 3 3 1 TL1 54 9 3 3 2 TL2 55 10 基础设计 57 10 1 基础资料 57 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 10 2 基础类型 57 10 3 地基承载能力设计 57 10 3 1 荷载计算 57 10 3 2 基础底面尺寸 58 10 3 3 地基承载力验算 59 10 4 基础抗冲切验算 59 10 5 基础配筋计算 61 10 6 基础梁计算 63 10 6 1 纵向基础梁 63 10 6 2 横向基础梁 64 11 电算 66 11 1 结构设计信息 66 11 2 周期 振型 地震力 78 11 3 结构位移 97 11 4 超配筋信息 105 参考文献 107 致 谢 108 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 1 摘摘 要要 本工程为百鸣轩七层框架结构办公大楼 建筑总面积约为 6902 m2 层高为 3 6 建筑总高为 26 1m 结构总高为 25 2m 该建筑地区抗震设防烈度为 6 度 地 震分组为第一组 抗震等级为第三级 耐火等级为二级 根据建筑的使用功能 房屋的高度与层数 场地条件 结构材料以及施工技术 等因素综合分析考虑 采用现浇钢筋混泥土框架结构体系 楼盖结构采用现浇钢筋 混泥土结构 电梯井采用钢筋混泥土筒体 楼梯采用整体现浇板式楼梯 结构的设 计使用年限为 50 年 建筑的安全等级为二级 建筑场地类别为 II 类 混泥土的结 构的环境类别为一类 基础采用柱下独立基础 本设计总共分为三个部分 建筑设计 结构设计及施工组织设计 一 建筑设计部分包括 1 建筑物的平 立 剖面设计 2 主要节点 檐口 墙身 构造设计 3 绘制建筑施工图 包括图纸目录 建筑设计总说明 建筑平面图 立面图 剖面图 二 结构设计部分包括 1 结构方案与结构布置 2 结构设计与计算 手算部分 完成一榀典型框架及基础 一层楼板和楼梯 阳台 雨蓬等的 结构设计与计算 并整理出结构计算书 电算部分 完成工程其余结构设计计算内容 并将以下电算结果文件编入 结构计算书 文本文件 1 结构设计信息 WMASS OUT 2 周期 振型 地震力 WZQ OUT 3 结构位移 WDISP OUT 4 超配筋信息 WGCPJ OUT 图形文件 混凝土构件配筋及钢构件验算简图 3 绘制结构施工图 包括图纸目录 结构设计总说明 梁结构配筋图 柱 结构配筋图 楼板结构配筋图 基础平面施工图 基础配筋大样图 楼梯配筋 图等 其中梁 柱结构配筋图要求按标准图集 11G101 1 采用平法绘制 关键词 多层办公楼 框架结构 钢筋混凝土 独立基础 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 2 Abstract This project is hundred calls baimingxuan seven portal frame construction office block the construction total area is approximately 6902 m2 the building store height is 3 6 the construction overall height is 26 1m the structure overall height is 25 2m this building area earthquake resistance fortification intensity is 6 degrees the earthquake groups for the first group the earthquake resistance rank for the third level the fireproof rank is two levels According to the building use function the house highly and factor generalized analysis considerations and so on layer location condition structural material as well as construction technology use the cast in place steel bar concrete portal frame construction system the ceiling structure use the cast in place steel bar concrete structure the electricity stairwell use the steel bar concrete tube body the staircase use the overall cast in place beat staircase The structure design service life is 50 years the construction security rating is two levels Constructs the location category is II kind the concrete structure environment category is a kind The foundation uses under the column the independent foundation This design altogether divides into three parts Architectural design structural design and construction organization plan The architectural design part includes 1 building even sets up the section plane designs 2 main node eaves wall body the structure designs 3 plan construction construction drawing including blueprint table of contents architectural design always explained construction plan elevation sectional drawing the structural design part includes 1 structure plan and the structural arrangement 2 structural design the computation calculates the part Completes a pin typical frame and the foundation a yet higher goal board and the staircase the balcony the rain loose and so on the structural design and the computation and reorganizes the structure account book The electricity calculates the part Completes the project other structural design computation content and below the electricity calculated the result document enrolls the structure account book Text document 1 structural design information WMASS OUT 2 the cycle inspires seismic force WZQ OUT 3 the structure moves WDISP OUT 4 ultra to match muscle information WGCPJ OUT Graphic file The concrete component matches the muscle and the steel lumber 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 3 checking calculation diagram 3 plan structure construction drawing including blueprint table of contents structural design always explained the Liang structure matches muscle chart column structure matches muscle chart floor structure matches muscle chart basic plane construction drawing foundation matches muscle detail drawing staircase matches muscle chart and so on Liang the column structure match the muscle chart request to use the even method plan according to standard atlas 11G101 1 Key word Multi layered office building Portal frame construction Reinforced concrete Independent foundation 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 4 1 1 工程概况工程概况 本工程为百鸣轩七层框架结构办公大楼 抗震设防烈度为 6 度区 地震加速度 为 0 05g 建筑总高为 26 5m 场地类别 II 类 场地粗糙类别为 B 类 设计地震分 组为第一组 抗震等级为三级 基本风压为 0 4KN M2 该房屋为丙类建筑 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 5 2 2 材料选择 结构布置材料选择 结构布置 该结构采用了钢筋混泥土框架结构 标准层平面图见附图 结构平面布置图 全梁柱采用 C30 混泥土 楼板 基础 楼梯采用混泥土强度等级为 C2 纵向受力 钢筋采用 HRB400 级钢筋 其余钢筋采用 HPB235 级钢筋 2 12 1 梁板尺寸梁板尺寸 2 1 12 1 1 板的尺寸板的尺寸 1 选择原则 45bl l 板短跨跨度 楼板中预埋暗管时不宜小于 100mm 考虑双向板双向配筋 板的厚度不宜小于 80mm 2 楼板选择 因 45bl 1 45 3600 80mm 故取现浇楼板厚 100mm 2 1 2 2 1 2 梁的截面尺寸梁的截面尺寸 1 选择原则 主梁 h 1 8 1 12 l b 1 2 1 3 h 次梁 h 1 12 1 18 l b 1 2 1 3 h 梁净跨与截面高度之比不宜小于 4 高宽比不宜大于 4 梁宽度不宜小于 1 2 柱宽 且不应小于 250mm 2 截面选取 表 2 1 梁截面选取 单位 mm 横梁 b h AB 跨 CD 跨BC 跨 纵梁 b h 次梁 b h 300 600250 450300 650250 450 2 2 2 2 柱的截面尺寸柱的截面尺寸 1 选择原则 框架柱的截面尺寸根据轴压比限值估算 根据下列公式计算 E NFg n c Nc N A f 式中 N 柱轴压比限值 根据抗震等级确定 c A 柱截面面积 mm2 c f 混凝土轴心抗压强度 N mm2 N 柱组合的轴压力设计值 N 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 6 F 按简支状态计算的柱的负载面积 E g 重力荷载代表值 一般近似取 12 15kN m2 n 验算截面以上楼层数 框架柱截面宽度不宜小于 350mm 截面高度不宜小于 400mm 柱的净高与截面 高度之比不宜小于 4 上下柱最好均匀内收 即轴线对齐 避免偏心 2 截面选取 抗震等级为三级 框架结构 轴压比限值 N 为 0 9 单位面积 上的重力荷载代表值假定为 13 2 kNmm 混凝土采用 C25 层数为 7 层 中柱 NnFgN E 33 10800 343910137 2 13 2 725 1 23 3 1027 126 3 149 0 10 8 3439 mmAc 边柱 233 1028 25551071332 73 1mmN 同理 Ac 238 59 103mm2 取柱截面为正方形 则中柱截面边长为 566 72mm 边柱截面边长为 488 46mm 结合实际情况 并综合考虑其他因素 本设计柱截面尺寸取 600mm 600mm 纵向受拉钢筋抗震锚固长度 laE 41d 梁内钢筋伸至柱内的长度 0 4laE 0 4 41d 16 4d 16 4 25 410 故柱子截面满足此抗震构造要求 3 3 结构设计计算结构设计计算 3 1 3 1 计算简图说明计算简图说明 本设计基础选用柱下独立基础 框架计算单元如附图所示 取 轴上的一榀框 架计算 假定框架柱嵌固与基础顶面 框架梁与柱刚接 由于各层柱截面尺寸不变 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 7 故梁的跨度等于柱截面形心轴线之间的距离 底层柱高从基础顶面算至底层楼面 底层层高为 3 6m 故底层柱的计算高度为 4 2m 其余各层柱的计算高度为层高 及 3 6m 3 1 13 1 1 各层梁 柱线刚度计算各层梁 柱线刚度计算 各层各跨梁线刚度 计算结果如表 3 1 表 3 1 中表示按矩形截面所计算的 b i o I 惯性距 0 2 EIl 表示中框架梁线刚度 梁板用 C30 混凝土 Ec 3 0 104 表 3 1 各层梁线刚度计算表 b i 类 别 类 别 2 4 10 c Nmm E b h mm l mm 94 10 o mm I 2 0 EIl 1010 相对 线刚 度 AB 跨 1 7 3 0300 60060004 165 040 56 BC 跨 1 7 3 0250 45024001 334 420 5 CD 跨 1 7 3 0300 60060004 16 5 04 0 56 各层住的线刚度 ib 计算结果见表 3 2 柱的混泥土等级为 0 EIl C30 Ec 3 0 104 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 8 表 3 2 各层柱线刚度计算表 c i 类别层次 2 4 10 c Nmm E cc mm bh h mm 94 10 c I mm 10 10 cc c N mm iE Ih 相对线 刚度 2 7 3 0600 600360010 89 01 0 全体柱 13 0600 600405010 88 00 89 考虑整体现浇梁板结构中 板对梁的有利作用 对中框架去 I 2Ip 边框架取 I 1 5Ip 飞 根据以上计算结果 框架梁柱的的相对线刚度如图 3 1 所示 是计算 各节点杆端弯矩的依据 图 3 1 框架梁柱的的相对线刚度 3 2 3 2 横向框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算 柱的侧移刚度 D 值按下式计算 根据梁柱线刚度比的不同 柱 2 12 c c i D h K 可分为中框架中柱和边柱和边框架中柱和边柱等 计算结果分别见表 3 3 表 3 4 表 3 5 1 中框架侧移刚度计算 一般层 边柱 56 0 0 12 56 0 56 0 K22 0 0 256 0 56 0 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 9 中柱 06 1 0 12 5 05 056 0 56 0 K 35 0 0 206 1 06 1 底层 边柱 63 0 89 0 56 0 K43 0 0 263 0 63 0 5 0 中柱 19 1 89 0 5 056 0 K53 0 0 219 1 19 1 5 0 2 边框架柱的侧移刚度计算 一般层 边柱 42 0 0 12 42 0 42 0 K17 0 0 242 0 42 0 中柱 8 0 0 12 38 0 38 0 42 0 42 0 K29 0 0 28 0 8 0 底层 边柱 47 0 0 12 42 0 K39 0 0 247 0 47 0 5 0 中柱 9 0 89 0 38 0 42 0 K48 0 0 29 0 9 05 0 表 3 3 中框架柱侧移刚度 D 单位 N mm 计算表 边柱 16 根 中柱 16 根 层次 Kc 1 i D Kc 2i D ij D 2 7 0 560 56 1 8 10 4 1 060 35 2 92 1 04 7 6 10 5 10 630 432 52 11 190 533 10 18 99 1 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 10 040405 表 3 4 边框架柱侧移刚度 D 单位 N mm 计算表 A 1 A 2 D 1 D 2B 1 B 2 C 1 C 2 层次 Kc 1 i D Kc 2i D ij D 2 7 0 420 17 1 42 1 04 0 80 29 2 42 1 04 1 54 1 05 10 470 39 2 31 1 04 0 80 48 2 81 1 04 2 05 1 05 汇总 2 7 1 83 16 2 92 16 4 0 1 1 42 4 0 1 2 42 ij D 105 9 14 105N mm 1 2 52 16 3 10 16 2 31 0 1 4 2 81 0 1 4 ij D 105 1 10 105N mm 7 087 0 1010 1 109 14 1 2 5 5 DD 故该框架为规则框架 4 4 重力荷载及水平荷载计算重力荷载及水平荷载计算 4 1 4 1 重力荷载重力荷载 4 1 1 4 1 1 屋面荷载屋面荷载 隔热层 1 2 11 8 0 18 1 062 KN m2 保护层 40 厚配筋 C25 细石混泥土 2 2 KN m2 0 04m 0 88 KN m2 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 11 防水层 SBS 3 3 改性沥青防水卷材 0 4 KN m2 找平层 1 3 水泥砂浆 20mm 0 02m 20 KN m2 0 4KN m2 找坡层 1 8 水泥陶粒 100mm 14 KN m2 0 10 1 4 KN m2 结构层 100 厚现浇钢筋混泥土板 25 KN m2 0 1 2 5 KN m2 永久荷载标准值 6 812 KN m2 可变荷载标准值 上人屋面 2 0 KN m2 4 1 2 4 1 2 楼面荷载楼面荷载 走廊 瓷砖地面 包括水泥粗砂打底 0 55 KN m2 100mm 钢筋混凝土板 2 0 1 252 5 kNm V 型轻型龙骨吊顶 0 25 KN m2 永久荷载标准值 3 3 KN m2 可变荷载标准值 2 5 KN m2 会议室及办公室地面 磨光花岗岩地面 1 2 KN m2 100mm 钢筋混凝土板 2 0 1 252 5 kNm V 型轻型龙骨吊顶 0 25 KN m2 永久荷载标准值 3 95 KN m2 可变荷载标准值 2 0 KN m2 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 12 4 1 3 4 1 3 梁 柱 墙及门窗重力荷载梁 柱 墙及门窗重力荷载 为了简化计算 计算梁重力荷载时近似取 1 05 倍柱自重以考虑柱面粉刷层的 重力荷载 横梁 纵梁 包括次梁 重力荷载计算结果见表 4 1 表 4 1 横框架梁重力荷载计算表 每一层 层 次 构 件 bh m 3 kN m g kN m n l m n 根 i G kN 边 横 梁 0 3 0 6251 054 735 124578 95 中 横 梁 0 25 0 45251 052 951 824127 44 0 3 0 65251 055 126 38258 05 纵 梁 0 3 0 65251 05 5 1 2 6 6321081 34 1 次 梁 0 25 0 45251 052 951 818302 67 上面表中分别表示梁净跨长 g 表示单位长度梁重力荷载 n l 为了简化计算 计算柱重力荷载时近似取 1 1 倍柱自重以考虑柱面粉刷层的重 力荷载 柱净高取层高减去楼板厚 柱重力荷载计算结构见表 4 2 表 4 2 柱重力荷载计算表 每一层 层 次 构 件 bh m 3 kNm g kNm l m n 根 i G kN 10 6 0 6251 19 94 05481924 56 2 7 全 部 列 柱 0 6 0 6251 19 93 6481710 72 4 1 4 4 1 4 计算重力荷载代表值计算重力荷载代表值 内外墙均采用 240mm 厚的水泥空心砖 内墙采用轻质夹层板 容重忽略 外 墙面贴瓷砖墙面 外墙内表面为石灰粗砂粉面 内墙两侧均为 20mm 厚 2 0 5 kNm 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 13 抹灰 内外墙单位面积上的重力荷载如下 外墙 石灰粗砂粉刷层 17 0 02 0 34 2 kNm 240 厚水泥空心砖 11 8 0 24 2 304 2 kNm 瓷砖墙面 0 5 2 kNm 合 计 3 15 2 kNm 内墙 石灰粗砂粉刷层 17 0 02 2 0 68 2 kNm 200 厚水泥空心砖 11 8 0 2 2 36 2 kNm 合 计 3 04 2 kNm 采用铝合金门窗 底层入口处用铝合金门 其单位面积重力荷载为 铝合金门窗 0 4 2 kNm 4 1 5 4 1 5 计算重力荷载代表值计算重力荷载代表值 集中于各质点的重力荷载代表值为计算单元范围内各层楼面活荷载 50 顶 层楼面活荷载不考虑 可变荷载的组合值系数为 0 5 和各层楼盖及上下各半层的 墙柱恒载 100 按此方法计算的各质点重力荷载代表值见表 4 3 表 4 3 各质点的重力荷载代表值 单位 kN i G 质 点 1234567 Gi9218 718722 758722 758722 758603 368603 366528 29 4 2 4 2 横向风荷载横向风荷载 1 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值计算 由 zzsok 荷载规范 查出赣州市基本风压 Wo 0 4KN m 地面粗糙度为 B 类 为 Z 高度上的风振系数 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 14 Uz 为高度处的风压高度变化系数 Us 为风荷载体形系数 取 Us 1 3 该建筑平面为矩形有 建筑结构荷载规范 第 3 7 查的 Us 0 8 迎风面 Us 0 5 背风面 2 结构基本自振周期 T1 0 8 7 0 56s 0 25s 本建筑计算高度 H 26 5m1 5 的结构 应采用风振系数来考虑 风压脉动的影响 故风振系数计算 风压高度变化系数 Uz 可根据各楼 1 z z z 层高处的变化确定 由 4 4 查的标准高的的 Us 值 再用线性插值法求的各层楼高 Uz 值 3 将风荷载转化为节点荷载 作用于结构表面高度 Z 处的风荷载市沿高度变化的分布荷载 在框剪结构协工 作分析中 因将房屋的分布荷载折算成三角形分布荷载和均布荷载 因此 将分布 荷载标准值 Wk 按静力等效原理折算成节点 Fi Fi WkB 式中 hi hi 1 22 1 ii hh 分别表示第 i 层楼面上下层高 计算顶层时 hi 1 2 为女儿墙高度 风荷载计算 结果见下表 4 2 1 4 2 1 风荷载的计算风荷载的计算 表 4 4 横向风荷载计算表 层次 i Hm usz k 负荷宽 度 B hm i FkN 女儿墙 26 951 31 371 671 197 23 6 725 621 31 341 651 167 23 6 20 46 622 051 31 261 601 067 23 627 48 518 451 31 221 510 977 23 625 14 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 15 414 851 31 141 440 857 23 622 03 311 251 31 041 370 747 23 619 18 27 651 3 1 01 260 667 23 617 10 14 051 31 01 130 597 24 0516 25 图 4 1 框架上的风荷载 4 2 2 4 2 2 风荷载作用下的水平位移验算风荷载作用下的水平位移验算 根据图 4 1 所示水平荷载 由式计算层间剪力 Vi 然后依据表 3 3 求 n ik k i VF 出轴 线框架的层间侧移刚度 再按式 1 s iiij j VD 1 n kk 计算各层的相对侧移和绝对侧移 计算结果表 4 5 表 4 5 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算 层次 1234567 i F kN 16 2517 10 19 1822 03 25 14 27 48 20 46 i V kN 147 64131 39 114 2 9 95 1173 0847 9420 46 D Nmm 11 0 105 9 14 9 14 1059 14 105 9 14 105 9 14 105 9 14 1 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 16 10505 i mm 0 130 140 131 71 0 080 080 050 02 i mm 0 13 0 27 0 4 8 13 0 580 58 0 63 0 05 ii h 1 312001 257001 280001 36001 45001 72000 1 18000 由表 4 5 可见 风荷载作用下框架最大层间位移角为 1 25700 远小于 1 550 满足规范要求 4 2 3 4 2 3 风荷载作用下框架结构内力计算风荷载作用下框架结构内力计算 以 轴线框架内力计算 其余框架计算从略 框架柱端剪力及弯矩按式 1 ij ij s ij j D VV D b ijij MVyh 1 u ijij MVy h 应用反弯点法做近似计算 设定上部各层柱子的反弯点在柱中点 以为底层柱低端 为固定端 底层反弯点设在 2h 3 处 计算结果见表 4 6 表 4 6 各层柱端弯矩及剪力计算 梁端弯矩 剪力及柱轴力分别按式 1 l lbub ijb lr bb ij i MMM ii 1 r rbub ijb lr bb ij M i MM ii 边柱中柱 层次 hi m Vi kN Di1Vi1Mbi1Mui1Di2Vi2Mbi2Mui2 73 60 20 46 1 83 1043 94 7 0927 0922 92 1056 2911 30411 34 53 60 47 94 1 83 1049 2316 59616 632 2 92 10514 74 26 532 26 532 53 60 73 08 1 83 10414 08 25 344 25 3442 92 10522 46 40 42840 428 43 60 95 11 1 83 10418 32 32 97632 9762 92 10529 23 52 632 52 596 33 60 114 291 83 10422 01 39 639 636 2 92 105 35 13 63 216 63 252 23 60 131 391 83 10425 31 45 54 45 576 2 92 10540 3972 684 72 72 14 55147 641 83 10433 2244 83489 7483 10 10540 8655 161110 322 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 17 2l bb b MM V l n lr ibb k ik NVV 表 4 7 梁端弯矩 剪力及柱轴力计算 边梁走道梁柱轴力 层次 MlbMrblVbMlbMrblVb 边柱 N中柱 N 76 44 5 99 62 075 355 352 44 4 2 07 2 33 620 8819 9866 81 17 8617 862 414 88 8 8 10 4 541 9435 35 612 8831 61 31 612 426 34 21 76 23 86 458 32 49 13 617 91 43 89 43 892 436 34 39 67 42 53 372 61 61 19 622 30 54 69 54 692 445 58 61 97 65 81 285 14 71 77 626 15 64 17 64 172 453 48 88 12 93 14 190 3767 50626 3160 3560 352 450 29 114 43 117 12 注 1 柱轴力中的负号表示拉力 当为左地震作用时 左侧两根柱为拉力 对应 的右侧两根柱为压力 2 表中 M 单位为 kN m V 单位为 kN N 单位为 kN l 单位为 m 9 68 9 68 6 69 29 18 18 83 45 94 33 09 64 40 46 08 79 27 58 27 99 83 72 82 4 96 11 65 9 53 23 25 13 9524 5134 1343 1653 93 34 35 45 86 55 56 71 19 23 25 34 35 45 86 55 56 87 01 7 92 21 26 17 39 28 55 28 55 35 84 35 84 43 42 43 42 56 41 77 89 28 77 22 92 18 41 13 17 8 00 2 73 28 77 22 92 18 41 13 17 8 00 2 73 44 94 35 96 28 44 20 43 11 62 4 13 2 73 10 73 23 90 42 32 65 24 94 01 2 73 10 73 23 90 42 32 65 24 94 01 1 40 5 02 12 28 22 31 35 35 51 52 1 40 5 02 12 28 22 31 35 35 51 52 江西理工大学 2012 届本科生毕业设计 18 a 框架弯矩图 b 梁端剪力及柱轴力图 图 4 2 左风作用下框架弯矩图 梁端剪力及柱轴力图 4 3 4 3 横向水平地震作用横向水平地震作用 4 3 1 4 3 1 结构基本自振周期结构基本自振周