商务写字楼设计毕业设计.doc

商务写字楼设计毕业设计商务写字楼设计毕业设计 第一部分 设计总说明书第一部分 设计总说明书 1 11 1 工程设计的主要依据 工程设计的主要依据 设计中贯彻的国家政策和法规 经老师指导确定的设计方案 工程所在地区的气象 地理条件 建筑场地的工程地质条件 1 21 2 工程建设的规模和设计范围 工程建设的规模和设计范围 本工程总建筑面积为 4499 28 建筑层数为四层 结构类型为钢筋混凝土框架结构 本设计为建筑 结构初步设计 1 3 设计指导思想和设计特点设计指导思想和设计特点 以环境保护 防火安全 交通组织 节能 人防设置以及抗震设防等为主要设计原 则 1 41 4 总指标 总指标 总用地面积 总建筑面积等指标 其它相关技术经济指标 1 51 5 提请在设计审批时需解决或确定的主要问题 提请在设计审批时需解决或确定的主要问题 有关城市规划 红线 拆迁和水电等问题 总面积 方案设计中存在的问题 设计选用指标方面的问题 第二部分 建筑设计说明书第二部分 建筑设计说明书 2 12 1 工程概况 工程概况 工程名称 商务写字楼 工程位置 呼和浩特市 工程总面积 4499 28 建筑层数为 4 层 建筑高度为 15 6m 一层层高 3 9m 二 三 四层层高均为 3 9m 结构形式 钢筋混凝土框架结构 2 22 2 设计依据及设计要求 设计依据及设计要求 根据设计任务书和其它依据性资料中与建筑专业有关的主要内容 根据国家现行建筑 结构等专业规范 规定 技术措施与制图标准 建筑类别和耐火等级 抗震设防烈度 人防等级 防水等级及适应规范和技术标准 内蒙古农业大学本科毕业设计 建筑节能和建筑智能化等标准 各层房间组成见表 1 1 房间组成表 表 1 1 层别房间名称数量 轴线面积 m2 备注 门厅 164 8 不包括走廊 接待室 251 84 一般办公室 6107 64 大空间办公室 2207 36 包括专用卫生间 一层 会议室 2107 64 会议室 2103 68 一般办公室 6311 04 二层 大空间办公室 2207 36 会议室 3168 48 一般办公室 6311 04 三 四层 大空间办公室 2207 36 楼梯间 377 36 电梯井 25 76 管道井 15 76 卫生间 253 82 包括盥洗室 各层 走廊 192 42 包括电梯走廊 2 32 3 建筑物功能与特点 建筑物功能与特点 本工程为呼和浩特市玉泉区商务写字楼 为公司 企业 团体办公提供方便的办公 场所 设计内容为四层商务写字楼 总建筑面积为 4499 28m2 2 3 12 3 1 平面设计平面设计 建筑朝向为南北向 长为 66 6m 宽为 17 1m 平面布置满足长宽比小于 5 采用纵 向 7 2m 9 0m 横向 7 2m 的柱距 满足建筑开间模数和进深的要求 该设计采用内廊式组合 使平面紧凑 组合灵活 走廊面积相对比例较小 满足使 内蒙古农业大学本科毕业设计 用要求 又节约用地 纵 横向定位轴线均与柱轴线重合 外墙 走廊墙壁平齐 满足 美观与使用要求 门厅位于人流集散的交通枢纽 起着室内外空间的过渡作用 门厅面积主要根据建 筑物的性质 规模 功能要求及其空间处理确定 面积为 64 8m2满足使用要求 楼梯采用双折式 设三座 每个楼梯宽度为 1 6m 符合规范要求 一层层高 3 9m 其他层层高 3 9m 台阶踏步采用 b 300mm h 150mm 级数由相应层高控制 平台宽度 D 2000mm 梯间进深 7 2m 开间 3 6m 各层设有两部电梯 进深和开间各为 2 4m 门宽 为 1 1m 走廊 依据功能使用要求及防火疏散规定 该方案走廊宽为 2 7m 卫生间 每层二间 建筑面积为 51 84m2 布置在建筑纵向端 卫生间根据使用人数 确定坐式大便器 小便槽数目 在各卫生间内设置前室 作为盥洗室 个别大空间办公 室设有专用卫生间 进深为 2 4m 开间为 3 6m 建筑面积为 8 64m2 在各卫生间内设置前 室 作为盥洗室 根据设计任务要求 每层设立大空间办公室 一般办公室 小空间办公室 中型会 议室 大型会议室 见各层平面图 主要房间的设计考虑以下几点 第一 主要房间的布置宜使用方便 影响较小 面朝南 第二 大空间办公室设有专用卫生间 第三 房间布置应兼顾建筑结构要求 2 3 22 3 2 立面设计立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求 设置了大面积的玻璃窗 正立面 背立面窗户 成组排列 墙面外装饰采用水刷石 大小间隔 层高的错层 以及室外楼梯 门廊 室 内外高差均使整体产生一种特殊的感觉 庄重中灵活 而更显亲切 建筑是凝固的艺术 因此 建筑物在满足使用要求的同时 它的体形 立面 以及 内外空间组合等 还会给人们在精神上以某种感觉 建筑物除了要满足物质方面 即使 用上的要求以外 还要考虑精神方面 即人们对建筑物的审美要求 建筑物的美观要求 还在一定程度上反映社会的文化生活 精神面貌和经济基础 建筑物的立面 既房屋的 外部形象 必须受内部使用功能和技术经济条件所制约 并受基地环境群体规划等外界 因素的影响 建筑物的外部形象 并不等于房屋内部空间组合的直接表现 建筑体型和 立面设计 必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性 如均衡 韵律 对比 统一等 等 把适用 经济 美观三者有机地结合起来 本建筑总高度为 15 6m 总共四层 底层层高为 3 9m 二至四层层层高均为 3 9m 考虑各层设会议室 对房间的净高要求较高 所以各层层高设计为 3 9m 立面设计在满 足建筑功能要求的前提下 运用建筑造型和立面构图的一般规律 紧密结合平面 剖面 内蒙古农业大学本科毕业设计 的内部空间组合 恰当地确定门 窗 檐口等部件的比例 尺度 位置 使用材料与色 彩 做到主从分明 比例恰当 布局均衡 协调统一 虚实对比强烈 室外台阶用灰色 大理石作为饰面 门窗表见表 1 2 门窗表 1 2 编号 洞口尺寸 开启方 向 材料 数目备注 宽 高 C1 2700 1500 推拉窗塑钢96 C2 1800 2400 推拉窗塑钢3 C3 1800 2100 推拉窗塑钢2 C4 1800 1200 推拉窗塑钢8 C5 1200 1800 推拉窗塑钢8 有亮子 部分带有纱窗 C6 3000 2700 推拉窗塑钢8无亮子 M1 3600 2100 弹簧门 玻璃门1 M2 1800 2700 弹簧门 玻璃门1 M3 1500 2100 平开门 实木门8 M4 1000 2100 平开门 实木门 35 M5900 1800平开门 实木门 24 全玻璃门 有亮子双扇半玻璃门 双扇实木门 单扇实木门 单扇实木门 2 3 32 3 3 剖面设计剖面设计 建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系 剖面设计主要分析建 筑物各部分应有的高度 建筑层数 建筑空间的组合和利用 以及建筑剖面中的结构 构造关系等 它和房屋的使用 造价和节约用地等有密切关系 也反映了建筑标准的一 个方面 本工程建筑剖面形状为矩形 具有形状规则 简单 有利于梁板的布置的特点 同时施工方便 由建筑使用要求确定楼层为四层 建筑物高度为 15 6m 不包括女儿墙 0 6m 一层 设有大空间会议 为了不产生压抑感 而使人们感到亲切 舒适的空间感观 层高均为 3 9m 房间内横梁高为 500mm 走廊内横梁高为 400mm 走廊净高为 3 4m 为了防止室外雨水倒灌 防止建筑因沉降而使室内地面标高过低 为了满足建筑使 用及增加建筑美观 要求室内外地面有一定高差 取室内外高差为 450mm 屋顶采用不上 人屋面 女儿墙高度为 600mm 楼梯 本设计中采用踏步高 h 150mm 宽度 b 250mm 为使踏步面层耐磨 防滑 设 防滑条 材料 1 1 水泥金刚砂 高 8mm 宽 10mm 栏杆采用不锈钢钢管 扶手高度为 1000mm 内蒙古农业大学本科毕业设计 室内楼梯间均为封闭式防火楼梯 都设有窗户 便于采光 本设计为了减少地震时 将会产生较大的扭转以及其他复杂应力 而首先破坏的可能性 故将楼梯间设置在内框 架中 以保证抗震要求 内 外墙体采用 240mm 240mm 120mm 的空心砖 M5 混合砂浆砌筑 屋顶采用有组织排水屋面 屋面坡度为 3 沿沟坡度为 1 屋顶结构组成为 4 厚高聚物改性沥青卷材防水层 带砂 小片石 作为保护层 20 厚 1 3 水泥砂浆层找平层 1 6 水泥焦渣找 2 坡 最薄处 30 厚 50 厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层 120 厚钢筋混凝土基层 2 3 42 3 4 防火防火 防火等级为二级 安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于 35m 大房间设有两个门 小房间设一个门 满足防火要求 室内消火栓设在走廊两侧 每层两侧及中间设 3 个消火栓 最大间距 25m 满足间距 50m 的要求 2 3 52 3 5 抗震抗震 建筑的平立面布置规则 分为三个区 A B C 各区之间均设有净距 300 500 的 抗震缝 建筑的质量分布和刚度变化均匀 楼层没有错层 满足抗震要求 2 3 62 3 6 屋面屋面 屋面形式为平屋顶 平屋顶排水坡度为 3 排水坡度的形式为垫置坡度 排水方式为有组 织排水 屋面做法采用 98J1 工程做法 中柔性防水 聚乙烯泡沫塑料板保温层屋面 2 42 4 设计资料设计资料 2 4 12 4 1 自然条件自然条件 工程地质条件 建筑场地类别为 类 场地土类型为中硬场地土 地基持力层为砂 砾层 抗震设防 8 8 度 设计地震分组为第一组 设计基本加速度为 0 20g 防火等级 二二级 建筑物类型 丙类 基本风压 W0 0 50 KN m2 主导风向 西北风 基本雪压 S0 0 30 KN m2 冻土深度 1 60 m 楼面活荷 办公室 2 0 KN m2 走道 2 0 KN m2 2 4 22 4 2 工程做法工程做法 2 4 2 12 4 2 1 屋面做法屋面做法 高聚物改性沥青卷材防水高聚物改性沥青卷材防水 4 厚高聚物改性沥青卷材防水层 带砂 小片石 作为保护层 内蒙古农业大学本科毕业设计 20 厚 1 3 水泥砂浆层找平层 1 6 水泥焦渣找 2 坡 最薄处 30 厚 50 厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层 120 厚钢筋混凝土基层 2 4 2 22 4 2 2 楼面做法楼面做法 房间 走道楼面 现制水磨石 12 厚 1 2 5 水泥磨石楼面磨光打蜡 素水泥浆结合层一道 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 上卧分隔条 40 厚 C20 细石混凝土垫层 后浇层 钢筋混凝土楼板 2 4 2 3 2 4 2 3 屋面做法屋面做法 1 排水坡度 对于排水一般视屋面材料的表面粗糙程度和功能要求而定 常见的防水卷材屋面和混凝 土屋面 多采用 2 3 本工程采用 3 的排水坡度 2 排水方式 采用女儿墙外排水 把雨水引向雨水口经落水管排至地面 3 具体做法 屋面按矩形屋面采用平面排水 材料找 3 的坡 雨水口在檐沟排水 雨水管采用 PVC 雨水管 直径为 100mm 雨水管间距不超过 18m 2 4 2 42 4 2 4 墙体设计墙体设计 1 外墙为 370mm 填充墙 内墙为 240mm 填充墙 墙体材料为蒸压粉煤灰加气混凝土 砌块 2 卫生间采用 100mm 轻质隔墙 8 厚地砖楼面 干水泥擦缝 撒素水泥面 洒适量清水 20 厚 1 4 干硬性水泥砂浆结合层 60 厚 C20 细石混凝土向地漏找平 最薄处 30 厚 聚氨酯三遍涂膜防水层厚 1 5 1 8 或用其他防水涂料防水层 防水层周边卷起高 150 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 四周抹小八字角 现浇钢筋混凝土楼板 2 4 2 52 4 2 5 外墙面做法外墙面做法 面砖饰面面砖饰面 1 1 水泥砂浆 细砂 勾缝 贴 8 厚面砖 在砖粘贴面上涂抹专用粘贴剂 然后粘贴 内蒙古农业大学本科毕业设计 6 厚 1 0 2 2 水泥石灰膏砂浆找平层 6 厚 1 1 6 水泥石膏砂浆刮平扫毛 6 厚 1 0 5 4 水泥石灰砂浆打底扫毛 刷一道加气混凝土界面处理剂 2 4 2 62 4 2 6 内墙面做法内墙面做法 纸筋 麻刀 灰墙面纸筋 麻刀 灰墙面 刷内墙涂料 2 厚纸筋 麻刀 灰抹面 9 厚 1 3 石灰膏砂浆 5 厚 1 3 9 水泥石膏砂浆打底划出纹理 加气混凝土界面处理剂一道 2 4 2 72 4 2 7 顶棚做法顶棚做法 铝合金条板吊顶铝合金条板吊顶 0 6 厚铝合金条板面层 中龙骨 U50 19 0 5 中距为 1000 大龙骨 60 30 1 5 吊顶附吊挂 中距为 1000 8 螺栓吊杆 双向吊点 中距 1000 一个 钢筋混凝土板内预留 6 铁环 双向中距 1000 现浇钢筋混凝土板 板底用水加 10 火碱清洗油腻 2 4 2 82 4 2 8 散水做法 混凝土散水散水做法 混凝土散水 50 厚 C15 混凝土撒 1 1 水泥砂子 压实赶光 150 厚 3 7 灰土垫层 素土夯实向外坡 4 2 52 5 门窗门窗 门选用标准图集中的木门 窗选用塑钢窗 门窗表见表 2 2 第三部分 结构设计计算书第三部分 结构设计计算书 3 13 1 设计依据设计依据 1 本工程结构所采用的主要标准及法规 2 相应的工程地质条件及其主要内容 包括 工程所在地的地震基本烈度 建筑场 地类别 地基液化判断 工程地质和水文地质简况 地基土冻胀性和融陷情况 3 采用的计算荷载 包括工程所在地的风荷载和雪荷载 楼 屋 面使用荷载 其 它特殊的荷载 内蒙古农业大学本科毕业设计 4 指导老师对设计提出的符合有关标准 法规的与结构有关的书面要求 5 指导老师批准的方案设计文件 3 23 2 设计说明设计说明 1 本设计采用现浇钢筋混凝土结构 设计使用年限为 50 年 结构安全等级为二级 建筑抗震设防分类为丙类 抗震设防烈度为度 设计地震分组为第一一组 框架的抗震等级 为三级 2 本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下 结构的混凝土强度等级为 C25 框架梁 柱的纵向受力钢筋采用 HRB335 级 二级 板的钢筋及梁 柱箍筋采用 HPB235 级 一级 其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号 括号内 分别示 于相应设计图纸内 3 混凝土保护层厚度 本工程上部结构为一类环境 上部结构的板的纵向受力钢筋 的保护层厚度为 20mm 次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为 25mm 框架梁的纵向受力钢 筋的保护层厚度单排钢筋为 35mm 双排为 60mm 柱的保护层厚度为 40mm 施工中应采取 措施保证 混凝土中的水泥用量 水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求 4 钢筋的锚固和连接 除设计图纸中另有表示或说明外 下部钢筋伸入支座的锚固 长度为 板钢筋伸入支座的长度为 120mm 非框架梁下部钢筋当为 HRB335 级时 伸入支 座内的长度不小于 12d d 为纵向钢筋直径 且在边支座处伸至距支座边 20mm 在中间支 座处伸至支座中心线处 10mm 对 HPB235 级钢筋深入支座内长度不小于 15d 末端应有半 圆弯钩 当钢筋直径小于或等于 20mm 时 其连接方式采用搭接 搭接长度分别为 32d HPB235 级 40d HRB335 级 钢筋直径 d 22mm 时 一律采用等强度对焊焊接 5 后砌隔墙与框架柱的连接 在砌筑的相应位置 在柱内预埋 2 6 插筋 沿高度 300 500mm 一道 埋入长度 200mm 伸出柱外长度 500mm 后砌隔墙采用 MU10 粘土空心 砖 M5 混合砌浆 6 基础设计 本框架设计层数不多 上部结构的荷载较小 地基坚实均匀 再综合考虑现场的工 程地质条件 水文条件 施工条件及经济技术条件 选择柱下桩基础较为合适 在考虑冻土深度和地沟的设置问题后 由基础埋置深度 d H 12 15600 12 1300mm 初步设定 d 2000mm 2 0m 3 33 3 结构选型结构选型 根据建筑的使用功能要求 工程采用混凝土框架结构 楼板 屋盖 楼梯均采用钢 筋混凝土现浇 内外墙采用加气混凝土砌块 3 3 13 3 1 柱网布置柱网布置 本办公楼采用柱距为 7 2 7 2m 的内廊式小柱网 中间跨为 2 7m 标准层柱网布置图如 1 所示 内蒙古农业大学本科毕业设计 3 3 23 3 2 设计依据设计依据 7 本工程结构所采用的主要标准及法规 8 相应的工程地质条件及其主要内容 包括 工程所在地的地震基本烈度 建筑场 地类别 地基液化判断 工程地质和水文地质简况 地基土冻胀性和融陷情况 9 采用的计算荷载 包括工程所在地的风荷载和雪荷载 楼 屋 面使用荷载 其 它特殊的荷载 10 指导老师对设计提出的符合有关标准 法规的与结构有关的书面要求 11 指导老师批准的方案设计文件 3 3 33 3 3 设计说明设计说明 1 本设计采用现浇钢筋混凝土结构 设计使用年限为 50 年 结构安全等级为二级 建筑抗震设防分类为丙类 抗震设防烈度为度 设计地震分组为第一一组 框架的抗震等级 为三级 2 本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下 结构的混凝土强度等级为 C25 框架梁 柱的纵向受力钢筋采用 HRB335 级 二级 板的钢筋及梁 柱箍筋采用 HPB235 级 一级 其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号 括号内 分别示 于相应设计图纸内 3 混凝土保护层厚度 本工程上部结构为一类环境 上部结构的板的纵向受力钢筋 的保护层厚度为 20mm 次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为 25mm 框架梁的纵向受力钢 筋的保护层厚度单排钢筋为 35mm 双排为 60mm 柱的保护层厚度为 40mm 施工中应采取 措施保证 混凝土中的水泥用量 水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求 4 钢筋的锚固和连接 除设计图纸中另有表示或说明外 下部钢筋伸入支座的锚固 长度为 板钢筋伸入支座的长度为 120mm 非框架梁下部钢筋当为 HRB335 级时 伸入支 座内的长度不小于 12d d 为纵向钢筋直径 且在边支座处伸至距支座边 20mm 在中间支 座处伸至支座中心线处 10mm 对 HPB235 级钢筋深入支座内长度不小于 15d 末端应有半 圆弯钩 当钢筋直径小于或等于 20mm 时 其连接方式采用搭接 搭接长度分别为 32d HPB235 级 40d HRB335 级 钢筋直径 d 22mm 时 一律采用等强度对焊焊接 5 后砌隔墙与框架柱的连接 在砌筑的相应位置 在柱内预埋 2 6 插筋 沿高度 300 500mm 一道 埋入长度 200mm 伸出柱外长度 500mm 后砌隔墙采用 MU10 粘土空心 砖 M5 混合砌浆 12 基础设计 本框架设计层数不多 上部结构的荷载较小 地基坚实均匀 再综合考虑现场的工 程地质条件 水文条件 施工条件及经济技术条件 选择柱下桩基础较为合适 内蒙古农业大学本科毕业设计 在考虑冻土深度和地沟的设置问题后 由基础埋置深度 d H 12 15600 12 1300mm 初步设定 d 2000mm 2 0m 图 2 1 标准层柱网布置图 3 3 43 3 4 框架结构承重方案的选择框架结构承重方案的选择 竖向荷载的传力途径 楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁 再由主 梁传至框架柱 最后传至地基 根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径 本办公楼框架的承重方案为横向 框架承重 3 3 53 3 5 框架结构的计算简图框架结构的计算简图 框架结构的计算单元如图所示 取 轴上的一榀框架计算 假定框架柱嵌固于基础 顶面 框架梁与柱刚接 由于各层柱的截面尺寸不变 故框架梁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二层楼面 基顶标高根据地质条件 室内外高差 定为 1 050m 二层楼面标高为 3 900m 故底层柱高为 4 950m 其余各层柱高从楼面算 至上一层楼面 故均为 3 900m 内蒙古农业大学本科毕业设计 图 2 3 计算单元立面示意图 3 3 63 3 6 梁 柱截面尺寸的初步确定梁 柱截面尺寸的初步确定 3 3 73 3 7 梁截面初选梁截面初选 框架梁最大跨度 L 7200mm 主梁 h 1 8 1 12 L 900mm 500mm 取 h 600mm b 1 2 1 3 h 250mm 167mm 取 b 300mm 惯性矩为 493 12 1 3 12 1 104 5600300mmbhI 次梁 h 1 12 1 18 L 600mm 400mm 取 h 500mm b 1 2 1 3 h 200mm 133mm 取 b 250mm 3 3 83 3 8 柱截面初选柱截面初选 初估梁柱截面尺寸 各层重力荷载取为由经验公式 A k q 2 15mKN 1 c k f nFq 本方案为三级抗震等级 查 抗震规范 可知取为 0 9w fc 混凝土轴心抗压强度设计值 对 C30 查得 14 3N mm2 q 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值 可近似的取 15KN m2 k n 验算截面以上的楼层层数 考虑顶层柱 对于边柱 n 3 F 3 2 1863mF 2 3 14mmNfc 1 1 0 9w 2 3 1 1298081 1 1 09 0 3 14 1851015 mm f nFq A c k 对于中间柱 1 0 2 4 5 627Fm 2 3 1 1770100 1 1 09 0 3 14 2751015 mm f nFq A c k 2 15 k kN qm 内蒙古农业大学本科毕业设计 如考虑柱截面为矩形 并考虑其他因素 中间柱取为 2 600 600mm 边柱取为 2 600600mm 3 43 4 侧移刚度的计算侧移刚度的计算 说明 1 梁计算长度为支座中心线的距离 2 考虑板对梁刚度的影响 中框架梁取 2 0 O I 边框架梁取 1 5 O I 梁线刚度的计算 EI i l 底层柱层高由梁轴线算至基础顶面 暂定为 3900 450 600 4950 底层边柱Ei E h EIA6 4950 109 1 1051 1 9 标准层边柱E E h EI i A6 9 1 2 105 2 3900 109 底层中间柱 9 6 3 0 1 08 10 2 057 10 4950 B EIE iE h 标准层中间柱 10 6 4 1 1 08 10 3 10 3900 B EIE iE h 边跨横梁线刚度 9 5 5 3 125 10 5 21 10 7200 EIE iE h 中间跨横梁线刚度 9 6 6 3 125 10 1 04 10 3000 EIE iE h 考虑板对梁刚度的影响 中框架梁取 2 0 O I 边框架梁取 1 5 O I 各杆件的相对线刚 度 内蒙古农业大学本科毕业设计 图 3 4 1 相对线刚度示意图 3 53 5 恒荷载作用下内力计算恒荷载作用下内力计算 3 5 13 5 1 恒荷载标准值计算恒荷载标准值计算 查 荷载规范 可取 1 屋面永久荷载标准值 不上人 4 厚高聚物改性沥青卷材防水层 三毡四油上铺小石子 0 4 KN m2 20 厚 1 3 水泥砂浆层找平层 0 02 20 0 4 KN m2 1 6 水泥焦渣找 2 坡 最薄处 30 厚 KN m2365 1 14 2 165 0 03 0 50 厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层 0 05 0 5 0 025 KN m2 钢筋混凝土基层 0 12 25 3 0 KN m2 铝合金条板吊顶 0 12 KN m2 合计 5 31KN m2 2 一 四层楼面 30 厚水磨石地面 10mm 面层 20mm 水泥砂浆打底 0 65KN m2 40 厚 C20 细石混凝土垫层 0 04 25 1 0KN m2 100 厚钢筋混凝土楼板 0 12 25 3 0 KN m2 铝合金条板吊顶 0 12 KN m2 合计 4 77KN m2 3 各层走廊楼面 水磨石地面 10mm 面层 20mm 水泥砂浆打底 素水泥浆结合层一道 0 65 内蒙古农业大学本科毕业设计 KN m2 120 厚钢筋混凝土板 25 0 12 3 0 KN m2 抹灰层 10 厚混和砂浆 17 0 01 0 17 KN m2 合计 3 82 KN m2 4 梁自重 a 主梁自重 b h 300mm 600mm 25 0 3 0 5 0 12 2 85KN m 抹灰层 10 厚混和砂浆 0 01 0 5 0 12 2 17 0 3 0 01 17 0 18 KN m 合计 3 03 KN m b 次梁自重 b h 250 500 25 0 25 0 4 0 12 1 75KN m 抹灰层 10 厚混和砂浆 0 01 0 4 0 12 0 20 2 17 0 25 0 01 17 0 1 38KN m 合计 1 89 KN m 5 柱自重 自重 b h 600 600 25 0 60 0 60 9 KN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 17 0 10 0 6 4 0 41 KN m 合计 9 41 KN m 自重 b h 600 600m 25 0 50 0 60 7 5 KN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 17 2 0 01 0 5 0 6 4 0 41 KN m 合计 7 874 KN m 6 外纵墙自重 墙体 0 37 5 5 2 035 KN m2 混和砂浆粉刷内墙 0 17 KN m2 水刷石外墙面 0 5 KN m2 合计 2 71 KN m2 7 内墙自重 墙体 0 24 5 5 1 32 KN m2 混和砂浆粉刷双面 2 0 17 0 34 KN m2 合计 1 64 KN m2 8 窗户自重 铝合金窗 0 35 KN m2 内蒙古农业大学本科毕业设计 b 二 四层 cos 0 894 大理石面层 0 3 0 15 1 60 1 16 0 3 2 87 KN m 踏步板 0 12 1 65 25 4 95 KN m 板底抹灰 0 01 1 60 17 0 894 0 31 KN m 楼梯扶手 0 5 KN m 合计 8 63 KN m 3 5 23 5 2 恒载作用下框架的内力计算恒载作用下框架的内力计算 1 采用力矩分配法计算活载作用框架弯矩 a 梁的固端弯距 剪力 轴力可按如图 3 5 4 所示求得 各结点得分配系数等于各杆件的相对线刚度与交汇于此结点的所以杆件的线刚度之和的比值 公 式如下 ik 5 1 i ik ik i i 图 3 5 1 梁内力计算简图 计算过程见下表 内蒙古农业大学本科毕业设计 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 kN mkN m 注 带下划线部分为调幅后的剪力值 恒荷载作用下框架的内力图如图 3 5 1 3 5 2 所示 荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力 AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨A 柱B 柱 层次 qAqB VV qBqC VV mAmB VV mBmC VV A V B V BC VV N顶N底N顶N底 485 5310 42 2 01 1 61 0 83 52 84 22 87 54 87 44 10 42288 93306 65353 68371 40 385 5310 42 2 06 1 64 0 83 47 83 89 87 59 87 17 10 42450 50468 22565 64583 36 285 5310 42 1 99 1 59 0 83 54 83 94 87 52 87 12 10 42612 12629 84777 53795 25 185 5310 42 3 00 2 40 0 82 53 83 13 88 53 87 93 10 42772 93804 08990 431021 58 内蒙古农业大学本科毕业设计 3 63 6 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 3 6 13 6 1 活荷载标准值活荷载标准值 查规范得活荷载取值如下 1 屋面和楼面活荷载标准值 上人屋面 2 0 KN m2 不上人屋面 0 5 KN m2 办公室 2 0 KN m2 走廊 2 5 KN m2 楼梯间 2 5 KN m2 2 雪荷载 SK urS0 1 0 0 5 0 5 KN m2 式中 ur为屋面积雪分布系数 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者取大值 3 6 23 6 2 活载作用下框架所受荷载活载作用下框架所受荷载 1 A B 轴间框架梁 屋面板传荷载 板传至梁上的荷载一边为均布荷载 一边为梯形荷载 荷载的传递示意图如上 a 1 8 7 2 0 286 2 0 7 2 4 2 0 1 2 0 2862 0 2863 1 8 5 95 KN m 则 A B 轴间框架梁均布荷载为 5 95 KN m 2 B C 轴间框架梁 内蒙古农业大学本科毕业设计 屋面板传荷载 板传至梁上的荷载为三角形荷载转化为均布荷载 2 0 3 0 2 1 88KN m 8 5 则 B C 轴间框架梁均布荷载为 1 88 KN m 3 C D 轴间框架梁 屋面板传荷载 板传至梁上的荷载一边为均布荷载 加上楼梯间屋顶传来的梯形荷载 转化为均布 荷载为 2 0 7 2 4 0 5 1 2 0 2862 0 2863 1 8 3 62 KN m 楼面板传荷载 2 0 7 2 4 3 9KN m 楼面梁 2 85 KN m 集中荷载为 一层梁 N1 10 89KN N2 12 30KN 二 三层梁 N1 10 95KN N2 12 30KN 四层梁 N1 6 83KN 4 A 轴柱纵向集中恒荷载计算 板传荷载的三角形荷载转化为均布荷载为 2 0 3 9 2 2 25 KN m 8 5 则各层柱荷载为 2 25 1 8 2 0 7 2 7 2 8 13 03KN 5 B 轴柱纵向集中恒荷载计算 板传至梁上的荷载一边为三角形荷载 一边为梯形荷载 转化为均布荷载为 a 1 5 3 9 0 417 2 0 1 8 2 0 1 2 0 4172 0 4173 1 5 4 43KN m 8 5 则各层柱荷载为 板传荷载 次梁传荷载 4 43 1 8 2 0 3 0 7 2 4 2 0 6 3 7 2 8 25 50 KN 6 C 轴柱纵向集中恒荷载计算 顶层柱 板传至梁上的荷载一边为均布荷载 一边为梯形荷载 加上楼梯间屋顶传来的三角 形荷载 转化为均布荷载为 2 0 1 2 2 2 0 1 2 0 4172 0 4173 1 5 0 5 3 9 2 8 5 3 94 KN m 则顶层柱荷载为 板传荷载 次梁传荷载 3 94 1 8 2 0 3 0 7 2 4 2 0 7 2 7 2 8 24 62 KN 一 三层柱 板传至梁上的荷载一边为均布荷载 一边为梯形荷载 转化为均布荷载为 2 0 1 2 2 2 0 1 2 0 4172 0 4173 1 5 3 38 KN m 一 三层柱荷载为 板传荷载 次梁传荷载 3 38 1 8 2 0 3 0 7 2 4 2 0 6 3 7 2 8 23 61 KN 7 D 轴柱纵向集中恒荷载计算 内蒙古农业大学本科毕业设计 顶层柱 板传至梁上的荷载均布荷载 加上楼梯间屋顶传来的三角形荷载 转化为均布荷载 为 2 0 1 8 2 0 5 3 9 2 2 36KN m 8 5 则顶层柱荷载为 板传荷载 次梁传荷载 2 36 1 8 2 0 6 3 7 2 8 13 23 KN 一 三层柱 板传至梁上的荷载均布荷载为 2 0 1 8 2 1 8KN m 一 三层柱荷载为 板传荷载 次梁传荷载 1 8 1 8 2 0 6 3 7 2 8 12 22KN 3 6 33 6 3 活载作用下框架的内力计算活载作用下框架的内力计算 采用分层法近似计算 为了减少计算误差作出如下修正 1 把除底层柱以外的其它个层柱的线刚度乘以修正系数 0 9 2 杆端分配弯矩向远端传递是 底层柱和各层梁的传递系数仍按远端为固定支撑 取 1 2 3 其它各柱的传递系数考虑为弹性支撑取 1 3 分层法计算过程如下 表 3 6 1 顶层活载弯距计算 位置A轴线B轴线C轴线D轴线 杆件下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 4760 5240 471 0 429 0 1000 100 0 4290 4710 524 0 476 固端弯距 19 6819 68 3 19 1 411 413 08 17 7613 23 9 3710 31 7 10 6 47 1 511 335 696 25 6 93 6 30 3 55 5 160 66 0 75 3 47 3 13 1 691 86 2 74 2 50 0 580 421 811 99 1 64 1 49 杆端弯距 11 06 11 0614 99 8 97 2 842 417 50 12 997 79 7 79 杆端传递 3 69 2 992 50 2 60 表 3 6 2 二 三层活载弯距计算 内蒙古农业大学本科毕业设计 柱端传递 2 39 1 922 46 2 87 杆端弯距 7 16 5 767 39 8 61 0 80 1 241 93 0 97 6 36 4 525 46 7 65 固端弯距 分配系数 0 3230 3000 3000 323 上柱上柱上柱上柱 A轴线B轴线C轴线D轴线 下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 3230 3550 3300 3000 0700 0700 3000 3300 3550 323 固端弯距 19 6819 68 3 19 1 411 412 95 22 5523 67 6 366 99 4 98 4 52 1 061 275 466 00 11 84 7 65 2 49 3 490 64 0 53 5 92 3 00 0 800 88 1 36 1 24 0 290 451 932 13 1 07 0 97 杆端弯距 7 16 14 3016 83 5 76 2 122 617 39 20 3413 77 8 61 柱端传递 2 39 1 922 46 2 87 表 3 6 3 底层活载弯距计算 柱端传递 2 54 2 092 46 3 11 杆端弯距 7 63 6 277 39 9 33 0 80 1 431 63 1 12 6 83 4 845 83 8 21 固端弯距 分配系数 0 3470 3210 3210 347 上柱上柱上柱上柱 A轴线B轴线C轴线D轴线 下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 2700 3820 3540 2500 0750 0750 2500 3540 3820 270 固端弯距 19 6819 68 3 19 1 411 412 95 22 5323 67 5 317 52 5 34 3 77 1 131 364 546 43 9 04 6 39 2 67 3 760 68 0 57 4 52 3 22 0 721 02 1 57 1 11 0 330 381 271 80 1 23 0 87 杆端弯距 6 03 13 8116 53 4 88 2 192 595 81 18 8216 62 7 26 柱端传递 3 02 2 442 91 3 63 分层法计算的各梁弯距为最终弯距 各柱的最终弯距为与各柱相连的两层计算弯距叠加 叠加后会发现节点弯距不平衡 所以将节点不平衡弯距再进行一次分配 3 6 43 6 4 最不利活荷载布置最不利活荷载布置 本方案只做顶层最不利活荷载布置 有以下四种情况 1 当荷载布置在 BC 跨时 可得中间跨最大弯距 2 当荷载布置在 AB BC 跨时 可得中间支座 B 最大弯距和最大剪力 3 当荷载布置在 BC CD 跨时 可得中间支座 C 最大弯距和最大剪力 4 当荷载布置在 AB CD 跨时 可得边支座 A C 最大负弯距和最大剪力及 AB CD 跨跨中最大弯距 下面用分层法求最不利荷载布置时顶层框架内力 计算简图见后 内蒙古农业大学本科毕业设计 表 3 6 4 活载在中间跨时弯距计算 位置A轴线B轴线C轴线D轴线 杆件下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 4760 5240 471 0 429 0 1000 100 0 4290 4710 524 0 476 固端弯距0 000 00 3 19 1 411 413 080 000 00 0 000 002 171 970 46 0 45 1 93 2 110 000 00 1 08 0 00 0 22 0 230 00 1 06 0 52 0 570 110 100 02 0 02 0 10 0 110 550 50 杆端弯距 0 520 522 272 07 1 151 17 2 02 2 22 0 500 50 杆端传递 0 170 69 0 670 17 表 3 6 5 活载在左边和中间跨时弯距计算 位置A轴线B轴线C轴线D轴线 杆件下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 4760 5240 4710 4290 1000 100 0 4290 4710 524 0 476 固端弯距 19 6819 68 3 19 1 141 413 080 000 00 9 3710 31 7 23 6 59 1 54 0 45 1 93 2 110 000 00 3 61 5 16 0 22 0 770 00 1 06 1 721 89 2 32 2 12 0 490 080 330 360 550 50 杆端弯距 11 09 11 0915 28 8 70 3 390 27 1 60 1 75 0 500 50 杆端传递 3 70 2 90 0 530 17 表 3 6 6 活载在中间和右边跨时弯距计算 位置A轴线B轴线C轴线D轴线 杆件下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 4760 5240 4710 4290 1000 1000 4290 4710 5240 476 固端弯距0 000 00 3 19 1 411 413 08 17 7613 23 0 000 002 171 970 461 335 696 25 6 93 6 30 1 08 0 000 66 0 23 3 47 3 13 0 52 0 57 0 31 0 28 0 070 321 391 52 1 64 1 49 杆端弯距 0 520 521 851 69 0 353 297 08 13 457 79 7 79 杆端传递 0 170 562 36 2 60 表 3 6 7 活载在两边跨时弯距计算 位置A轴线B轴线C轴线D轴线 杆件下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱梁左梁右下柱 分配系数 0 4760 5240 4710 4290 1000 1000 4290 4710 5240 476 固端弯距 19 6819 680 000 000 000 00 17 7613 23 9 3710 31 9 27 8 44 1 971 787 628 36 6 93 6 30 4 63 5 160 89 0 98 3 47 4 18 2 212 43 2 85 2 59 0 600 451 912 10 2 19 1 99 杆端弯距 11 57 11 5712 72 11 04 1 681 249 53 10 778 29 8 29 杆端传递 3 86 3 683 18 2 76 内蒙古农业大学本科毕业设计 内蒙古农业大学本科毕业设计 图 3 6 8 四种最不利活荷载布置时的剪力图 KN 内蒙古农业大学本科毕业设计 图 3 6 9 四种最不利活荷载布置时的轴力图 KN 内蒙古农业大学本科毕业设计 3 73 7 风荷载作用风荷载作用 3 7 13 7 1 风荷载标准值风荷载标准值 风荷载标准值的计算公式为 6 1 0kzzs wuuw 式中 基本风压 0 50 0 w 0 w 2 KN M 风载体型系数 Z 迎风面取 0 8 背风面取 0 5 故 0 8 0 5 1 3 s u 风振系数 Z 因房屋高度为 15 6m 30m 取 1 0 z 风压高度系数 Z 地面粗糙度为 C 类 取 轴横向框架 其受荷宽度与计算单元相同 为 4 65m 由得沿房屋高度的分布风荷载标准值为 0kzzs wuuw q z 4 65 1 0 1 3 Z 0 35 6 2 根据各楼层的高度 从室外地面算起 由荷载规范 查取如表 6 1 所示 i H z u 表 3 7 1 的取值 z u 楼层4321 m i H 16 9513 059 154 25 Z 0 75 0 740 740 74 代入上式 可得各楼层标高处的如下 q z q4 z 4 35 1 0 1 3 0 75 0 35 1 59KN m q3 z 4 35 1 0 1 3 0 74 0 35 1 57KN m q2 z 4 35 1 0 1 3 0 74 0 35 1 57KN m q1 z 4 35 1 0 1 3 0 74 0 35 1 57KN m 转化为节点集中风荷载为 F 4 3 9 1 74 1 59 2 5 99KN F 3 3 9 1 59 1 57 2 5 69KN F 2 3 9 1 57 1 57 2 5 65KN F 1 4 35 2 1 8 1 57 6 48KN 图 7 1 a 风荷载随房屋高度分布 KN m b 风荷载转化为节点集中荷载 KN 内蒙古农业大学本科毕业设计 3 7 23 7 2 侧移刚度侧移刚度 D D 侧移刚度 D 的计算见表 3 7 2 3 7 33 7 3 风荷载作用下框架侧移计算风荷载作用下框架侧移计算 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算 uj 7 3 ji j D V 式中 Vj 第 j 层的总剪力 第 j 层所以柱的抗侧移刚度之和 ij D uj 第 j 层的层间侧移 底层的层间侧移值求出以后 就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值 各 层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和 j 层侧移 uj j 1 2 3 4 n j j u 1 风荷载作用下框架侧移计算见表 7 3 表 3 7 2 侧移刚度 D 的计算 楼层 i ci i 2 b ac i i 2 D acic 2 12 h KN m A 轴柱2 4 28 2 4 34 0 99 0 33113301 B 轴柱2 4 28 0 9 2 4 34 1 19 0 37314989 C 轴柱2 0 9 4 28 2 4 34 1 19 0 37314989 二 四层 D 轴柱2 4 28 2 4 34 0 99 0 33113301 内蒙古农业大学本科毕业设计 D 13301 14989 2 56580 i ci ib ac i i 2 5 0 D acic 2 12 h KN m A 轴柱4 28 3 03 1 41 0 5607677 B 轴柱 4 28 0 9 3 03 1 71 0 5968171 C 轴柱 0 9 4 28 3 03 1 71 0 5968171 D 轴柱4 28 3 03 1 41 0 5607677 底层 D 7677 8171 2 31696 表 3 7 3 风荷载作用下框架侧移计算 侧移验算 层间侧移最大值 1 2330 1 550 满足 3 83 8 水平地震荷载作用水平地震荷载作用 3 8 13 8