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理工学院 毕 业 设 计 手算书 学生姓名 xxx 学 号 08l1401329 学 院 理工学院 专 业 土木工程 题 目 河北省粮食局行政办公楼 指导教师 xxx 评阅教师 2012 年 5 月 河北科技大学毕业设计成绩评定表 姓 名学 号成 绩 专 业 题 目 指导教师评语及成绩 指导教师 年 月 日 评阅教师评语及成绩 评阅教师 年 月 日 答辩小组评语及成绩 答辩小组组长 年 月 日 答辩委员会意见 学院答辩委员会主任 年 月 日 毕毕 业业 设设 计计 中中 文文 摘摘 要要 摘要摘要 本设计为河北省粮食局行政办公楼结构设计 本建筑为六层 底层层 高为 3 6m 楼层层高为 3 3m 采用全现浇钢筋混凝土框架结构 基础场 地类别为 2 类 按七度设防进行结构抗震设计 建筑设计 主要针对设计初期的几个建筑方案从各个方面对他们 进行比较 并最终选择方案 确定了其具体建筑构造 做法和材料 结构设计密切联系建筑设计 以现行的有关规范为依据 主要包括结 构选型及结构布置 确定计算简图及计算单元 荷载计算 侧移控制 内 力组合 构件设计 楼梯设计 基础设计等内容 本工程采用钢筋混凝 土结构框架结构体系 横向承重 选择了有代表性的一榀框架进行计算 对于竖向荷载作用采用分层力矩分配法 水平荷载作用采用 d 值法 设计 计算整个过程中综合考虑了技术经济指标和施工工业化的要求 关键词 结构设计 荷载计算 毕毕 业业 设设 计计 外外 文文 摘摘 要要 abstract the design content for hebei bureau administrative office building structure design this is a six storied construction and the story height of the basement is 3 6m and the story height of the storey story is 3 3m using entire cast in place reinforced concrete framework structure the category of foundation site soil is grade two and the anti quake architectural structure design is according to seven degrees fortification architectural design we mainly aim at the design of initial period several building plan to carry on the comparison from each aspect to them and finally choose a plan and decide its specific building construction the procedure and the material structural design maintains close ties with the architectural design which is based on current relevant codes it includes the structure style the preliminary estimation for the structural members confirmation of the sketch and unit for calculation sideway control load calculation component design slab stairs design floor overlay design and foundation design this project adopts cast in place reinforced concrete structure transverse bearing which has chosen a representative frame to calculate vertical load function adopts moment distribution method level load function adopts d value method and seismic load function adopts equivalent base shear method during the design process earthquake resistant design keywords structural design load calculation 目目 录录 前 言 1 1 建筑设计说明 2 1 1 平面设计 2 1 2 剖面设计 3 1 3 立面设计 4 1 4 楼板层和地面 4 1 5 基础和地基 6 1 6 交通联系部分的设计 6 1 7 其它设计 8 2 结构设计资料 9 2 1 工程概况 9 2 2 设计原始资料 9 2 3 材料选用 9 2 4 结构选型 平面布置 构件截面初估 10 3 结构布置及计算简图 12 3 1 确定计算简图 12 3 2 统计荷载 13 4 框架侧移刚度计算 25 4 1 横向框架 d 值计算 25 5 横向水平荷载作用 26 5 1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 26 5 2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 33 6 竖向荷载作用下框架内力计算 37 6 1 横向框架内力计算 37 7 横向框架内力组合 51 7 1 结构抗震等级 51 8 框架梁截面设计 77 8 1 框架粱设计 77 9 柱截面的设计 89 9 1 柱正截面受弯承载力计算 89 9 2 柱斜截面受剪承载力计算 92 10 板的配筋 94 10 1 选取有代表意义的三块连续板 运用弹性理论进行计算 94 10 2 荷载设计值 95 10 3 内力计算 95 11 楼梯设计 99 11 1 设计参数 99 11 2 楼梯板 tb 1 计算 100 11 3 楼梯板 tb 2 计算 101 11 4 平台板计算 101 11 5 平台梁计算 102 12 基础设计 104 12 1 荷载计算 104 12 2 确定尺寸确定 105 12 3 抗冲切承载力验算 105 12 4 基础底板配筋计算 107 结 论 109 参考文献 110 谢 辞 111 河北科技大学本科毕业设计论文 1 前前 言言 结构设计是土木工程毕业设计的重要阶段 是毕业前的综合学习阶段 是深化 拓宽 综合教学的重要过程 是对大学期间所学专业知识的全面总结 本组毕业设计题目为 河北省粮食局行政办公楼 在结构前期 我复习了 结构力学 多高层建筑 土力学与基础工程 混凝土结构 建筑结构抗震设计 等知 识 并借阅了 建筑结构抗震规范 混凝土结构设计规范 建筑结构荷载规范 建筑地基基础设计规范 多层及高层结构设计 等规范 在网上搜集了不少资料 并 做了笔记 在结构设计中期 我们通过所学的基本理论 专业知识和基本技能进行计算和分 析 在结构设计后期 主要进行设计手稿的电脑输入和 pkpm 计算出图 并得到老师的审 批和指正 使我圆满的完成了任务 在此表示衷心的感谢 结构设计的三个月里 在指导老 师的帮助下 经过资料查阅 设计计算 以及外文的翻译 加深了对新规范 规程 手册等 相关内容的理解 巩固了专业知识 提高了综合分析 解决问题的能力 在进行内力组合的 计算时 进一步了解了 excel word 在绘图时熟练掌握了 autocad pkpm 等专业软件 以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求 框架结构设计的计算工作量很大 在计算过程中以手算为主 辅以一些计算软件的校正 由于自己水平有限 难免有不妥和疏 忽之处 敬请各位老师批评指正 河北科技大学本科毕业设计论文 2 1 建筑设计说明建筑设计说明 建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下 根据设计任务书的要求 综合考虑使 用功能 结构施工 材料设备 经济艺术等问题 着重解决建筑内部使用功能和使用空间的 合理安排 内部和外表的艺术效果 各个细部的构造方式等 创造出既美观又实用的建筑 建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调 以及如何以更少的材料 劳动力 投资和时间来实现各种要求 使建筑物做到适用 经济 坚固 美观 本方案采用框架结构 框架结构是由梁 柱 节点及基础组成的结构形式 横梁和立柱 通过节点连成一体 形成承重结构 将荷载传至基础 其特点是承重系统与非承重系统有明 确的分工 支承建筑空间的骨架与梁 柱是承重系统 而分割室内外空间的围护结构和轻质 隔墙是不承重的 这种结构形式强度高 整体性好 刚度大 抗震性好 开窗自由 框架结构是多层 高层建筑的一种主要结构形式 框架结构具有建筑平面布置灵活 能 获得较大的空间 建筑立面容易处理 结构自重较轻 抗震性能好 计算理论较成熟等优点 可以适应不同的房屋造型要求 同时 在结构性能方面 框架结构属于柔性结构 自振周期 较长 地震反应较小 经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能 我国定义 10 层以下 或建筑总高度小于 28m 的建筑为多层建筑 钢筋混凝土框架结构多用于多层建筑 较少用 于高层建筑 因为当房屋的高度超过一定的范围时 框架结构侧向刚度较小 水平荷载作用 下侧移较大 从受力合理和控制造价的角度 现浇钢筋混凝土框架结构一般不超过 60m 地 震区现浇钢筋混凝土框架 当设防烈度为 7 度 8 度 9 度时高度一般不超过 55m 45m 和 25m 框架结构是由梁 柱 节点及基础组成的结构形式 梁和柱 通过节点连为一体 形成 承重结构 将荷载传至基础 整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯 全 框 架结构 框架可以是等跨或不等跨的 也可以是层高相同或不完全相同的 有时因工艺和使 用要求 也可能在某层抽柱或某跨抽梁 形成缺梁 缺柱的框架 此结构的柱网布置为矩形 采用纵横向承重方案 楼面为现浇双向板楼盖 两个方向的 框架同时承受竖向荷载和水平荷载 建筑物是社会物质和文化财富 它在满足使用要求的同时 还需要考虑人们对建筑物在 美观方面的要求 1 1 平面设计平面设计 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系 由于建筑平面通常较为集中 反映建筑功能方面的问题 一些剖面关系比较简单的民用建筑 它们的平面布置基本上能够 反映空间组合的主要内容 因此 首先从建筑平面设计入手 但是在平面设计中 我始终从 建筑整体空间组合的效果来考虑 紧密联系建筑剖面和立面 分析剖面 立面的可能性和合 河北科技大学本科毕业设计论文 3 理性 不断调整修改平面 反复深入 也就是说 虽然我从平面设计入手 但是着手于建筑 空间的组合 各种类型的民用建筑 从组成平面各部分面积的使用性质来分析 主要可以归纳为使用 部分和交通联系部分两类 建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系 它包括使用部分设 计和交通联系部分设计 1 1 1 使用部分平面设计使用部分平面设计 建筑平面中各个使用房间和辅助房间 是建筑平面组合的基本单元 本设计在使用平面 设计中充分考虑了以下几点 注意了房间的面积 形状和尺寸满足室内使用活动和设备合理 布置的要求 门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便 疏散安全 采风通风良好 房间的 构成注意使结构布置合理 施工方便 也要有利于房间之间的组合 所用材料应符合相应的 建筑标准 室内空间 以及顶棚 地面 各个墙面和构件细部 应考虑人们的使用和审美要 求 对于辅助房间的平面设计 通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少 先确定所需 设备的个数 根据计算所得的设备数量 考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情况 最后在建 筑平面组合中 根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积 平面形式和 尺寸 1 1 2 交通联系部分设计交通联系部分设计 交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来 同时又要考虑到使用房间和辅 助房间的用途 减少交通干扰 楼梯是垂直交通联系部分 是各个楼层疏散的必经之路 同 时又要考虑到建筑防火要求 本建筑采用板式双跑楼梯 本设计中交通联系部分设计能满足下列要求 交通线路简捷明确 联系通行方便 人流 通畅 紧急疏散时迅速安全 满足一定的通风采光要求 力求节省交通面积 同时考虑空间 组合等设计问题 1 1 3 平面组合设计平面组合设计 建筑平面的组合设计 一方面 是在熟悉平面各组成部分的基础上 进一步从建筑整体 的使用功能 技术经济和建筑艺术等方面 来分析对平面组合的要求 另一方面 还必须考 虑总体规划 基地环境对建筑单体平面组合的要求 即建筑平面组合设计须要综合分解建筑 本身提出的 经及总体环境对单体建筑提出的内外两方面的要求 1 2 剖面设计剖面设计 建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系 剖面设计主要表现为建筑 物内部结构构造关系 以及建筑高度 层高 建筑空间的组合与利用 它和房屋的使用 造 价和节约用地有着密切关系 也反映了建筑标准的一个方面 其中一些问题需要平 剖面结 合在一起研究 才具体确定下来 河北科技大学本科毕业设计论文 4 本工程为行政办公楼 层高底层为 4 2 其余为 3 3m 垂直交通采用楼梯 没有设计电梯 因为考虑到办公楼层数较少 仅有五层 门的高度根据人体尺寸来确定 窗高要满足通风采 光要求 1 3 立面设计立面设计 立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的 同时 还可起到改善环境条 件 保护结构和装饰美化建筑物的作用 并且要考虑它的耐久性 经济性 正确处理与施工 技术的关系 建筑立面可以看成是由许多构部件所组成 它们有墙体 梁柱 墙墩等构成房屋的结构 构件 有门窗 阳台 外廊等和内部使用空间直接连通的部件 以及台基 勒脚 檐口等主 要起到保护外墙作用的组成部分 恰当地确定立面中这些组成部分和构件的比例和尺度 运 用节奏韵律 虚实对比等规律 设计出体型完整 形式与内容统一的建筑立面 是立面设计 的主要任务 建筑立面设计的步骤 通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系 例如房屋 的大小 高低 门窗位置 构部件的排列方式等 描绘出房屋各个立面的基本轮廓 作为进 一步调整统一 进行立面设计的基础 设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系 考虑 建筑整体的几个立面之间的统一 相邻立面间的连接和协调 然后着重分析各个立面上墙面 的处理 门窗的调整安排 最后对入口门廊 建筑装饰等进一步作重点及细部处理 完整的立面设计 并不只是美观问题 它和平 剖面的设计一样 同样也有使用要求 结构构造等功能和技术方面的问题 但是从房屋的平 立 剖面来看 立面设计中涉及的造 型和构图问题 通常较为突出 本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡 和谐的感觉 与环境融于一体 充分体现 了建筑物的功能 通过巧妙组合 使建筑物创造了优美 和谐 统一而又丰富的空间环境 给人以美的享受 以下是房屋各环节的构造和建筑设计措施 本次设计的办公楼为平屋面 其坡度比较平坦 流水速度比较缓慢 有时甚至在屋顶表 面形成一层薄薄的水层 因此平屋顶的防水原则应该时在导 堵结合的前提下 以堵为主 平屋顶防水主要有两种方法及柔性防水和刚性防水 结合办公楼的特点 我们采取刚性防水 就是利用水泥及其制品 水泥砂浆 混凝土 钢筋混凝土 的抗渗性做成的屋面防水层 刚 性防水的其特点是刚性防水层的基本材料时水泥 沙 石子 它的基本防水原理时利用水泥 制品的密实性来抵抗水分的渗透 因此它的抗渗能力与制品的密实程度有密切的关系 提高 刚性防水材料的密实性主要时通过改进颗粒级配 和控制水灰比级良好的施工质量 为了进 一步提高抗渗性能 在防材料可以入加入一些防水剂 1 4 楼板层和地面楼板层和地面 按施工方法 楼板有现浇式 装配式和装配整体式三种 河北科技大学本科毕业设计论文 5 本次办公楼设计采用的时现浇肋梁楼盖 现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式之一 当板 为单向板时称为单向板肋梁楼板 当板为双向板时称为双向板肋梁楼板 单向板肋梁楼板由板 次梁和主梁组成 其荷载传递的路线为板 次梁 主梁 柱或墙 次梁的布置通常按开间方向排列 主梁可由柱或墙支撑 主梁的经济跨度为 5 8 米 次梁为 主梁跨度的 1 14 1 8 梁宽为梁高的 1 3 1 2 次梁间距同板跨 由于板中混凝土用量为整个 楼板的 50 70 因而板宜取薄些通常板跨在 3 米以下 其经济跨度为 1 7 2 5 米 板厚为 6 8 公分 单向板肋梁楼板主梁次梁的布置 不仅由房间大小 平面形式来决定 而且还应 从采光效果来考虑 当次梁与窗口光线垂直时 光线照射在次梁上使梁在顶棚上产生较多的 阴影 影响亮度和采光度效果 次梁和光线平行时采光效果较好 双向板肋梁楼板常无主次梁之分 由板和梁组成 荷载传递路线为板 梁 墙或柱 由 于双向板肋梁楼板梁较少 天棚平整美观 但当板跨度较大 板的厚度大于 8 公分时造价就 明显增加 因而用在小柱网的住宅 旅馆 办公楼 顶棚 吊顶 当楼板底部不平 如肋梁楼板 而房间又要求平整或在楼板底部需隐藏管 道以及房间隔声要求较高的应设置吊顶 吊顶做法是从楼板中伸出吊筋与主搁栅扎牢 然后 在主搁栅上钉次搁栅 再在次搁栅上钉灰板条或钢板网进行抹灰 吊顶的吊筋常用 8 12 钢筋 当钢筋混凝土楼板为现浇时 吊筋从楼板钢筋中伸出 当楼板为预制时 则预埋于板 缝中 中距 1 2 1 5 米 主搁栅有木制和型钢两种 木制断面为 50 70 毫米 50 80 毫米 型钢常用 12 号槽钢 中距 1 2 1 5 米 次搁栅有木制和型钢两种 木制断面为 40 40 毫米 50 50 毫米 中距 400 600 毫米 型钢次搁栅则用 3 6 号等边角钢 中距 400 1200 毫米 板条及钢板网尺寸与做法同板条抹灰隔墙 各种装饰板材吊顶的基层做法 同抹灰饰面 而次搁栅的间距应与各种板材的规格相适 应 v 型轻钢龙骨吊顶是一种新型吊顶材料 美观 安全 大方 是办公楼理想的顶棚材料 楼面构造与地面构造基本相同 因而以下叙述的地面做法也同样适合于楼面 地面面层 包括面层本身及踢脚线 踢脚线的作用是遮盖面层与墙面的接缝 保护墙面以防擦洗地面时 弄脏墙面 它的材料大多与地面相同 常见做法有与墙面粉刷相平 突出 凹进三种 踢脚 线高 120 150 毫米 按面层材料及施工方法不同可分为整体地面 块材地面 塑料地面 木地面四类 缸砖 地面属于块材地面 缸砖是陶土加矿物颜料烧制而成 缸砖有红棕色和深米黄色两种 形式 有方行 矩形 菱形和六角行 八角行 尺寸为 100 100 150 150 毫米厚度 10 19 毫米 缸砖质地细蜜坚硬 强度较高 耐磨性好 且耐水 耐酸 耐油 耐碱 易于清洁不起尘 铺设简单 因此广泛采用在地下室 厕所 梳洗室 实验室 及有腐蚀房间的地面 缸砖用 15 20 毫米厚的 1 3 水泥砂浆铺砌在结构层上 铺砌时须平整 保持纵横齐直 并以水泥砂 浆嵌缝 河北科技大学本科毕业设计论文 6 1 5 基础和地基基础和地基 基础和地基具有不可分割的关系 但又是不同的概念 基础是建筑物与土层直接接触的 部分 它承受建筑物的全部荷载 并把他们传给地基 基础是建筑物的一个组成部分 而地 基是基础下面的土层 承受由基础传来的整个建筑物的荷载 地基不是建筑物的组成部分 地基分两种 一是天然土层具有足够的承载能力 不需人工处理就能承受建筑物全部荷 载的叫天然地基 一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱 缺乏足够的坚固性和稳定性 必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基 根据地基土质好坏 荷载大小及冰冻深度 常把基础埋在地表以下适当深度处 这个深 度成为埋置深度 简称埋深 一般基础的埋深应大于冰冻线的深度 从经济和施工角度分 析 基础的埋深 在满足要求的情况下越浅越好 但最小不能小于 0 5 米 天然地基上的基 础 一般把埋深在 5 米以内的叫浅基 超过 5 米的叫深基 本工程考虑到地下水位的高度 冰冻线的深度 以及地下软弱层的深度和范围 确定 2 5 米深度作为基础埋深 同时考虑到 该工程为框架结构 梁柱中心线不重合 将会产生叫大的竖向弯矩 为了提高抗侧刚度 满 足纵横向弯矩的平衡 提高抗剪切能力 该工程选用柱下独基 满足以上条件 同时又能起 到节省材料的作用 1 6 交通联系部分的设计交通联系部分的设计 1 6 1 楼梯设计楼梯设计 楼梯是建筑物中的重要组成部分 它是主要的垂直交通设施之一 楼梯的主要功能是通 行和疏散 板式楼梯和梁式楼梯是最常见的现浇楼梯 和公共建筑有时也采用一些特种楼梯 如螺 旋板式楼梯和悬挑式楼梯 此外也有采用装配式楼梯的 板式楼梯由梯段板 休息平台和平台梁组成 梯段是斜放的齿形板 支承在平台梁上和 楼层梁上 底层下端一般支承在垄墙上 板式楼梯的优点是下表面平整 施工支模方便 外 观比较轻巧 缺点是斜板较厚 约为梯段板斜长的 1 25 1 30 其混凝土用量和钢材用量都 较多 一般适用于梯段板的水平跨长不超过 3m 时 梁式楼梯同踏步板 斜梁和平台板 平台梁组成 楼梯位置的布设 楼梯的位置与防火疏散 出入口位置 建筑物平面关系和艺术要求有关 主要楼梯安排在主要出入口附近 将要楼梯安排在建筑物的尽端 1 6 2 门厅的设计门厅的设计 门厅在建筑物内起着内外过渡 人流集散 转换方向 与走道或其它房间连接等作用 门厅设置在建筑物主要出入口处 将要出入口不设门厅 面积主要由建筑物的使用性质和规模决定的 门厅的布置可以是各种各样的 介是在设计时必须注意以下几点 河北科技大学本科毕业设计论文 7 a 必须把人流组织好 交通线路要简捷畅通 防止交叉拥挤 b 适当安排与分配休息 等候等其它功能要求的面积 防止堵塞交通 c 门厅要有较好的天然采光 并保证必须的层高 d 门厅应注意防雨 防风 防寒等要求 1 6 3 室外台阶室外台阶 建筑物室内地面必须高于室外地面 为了便于出入 应根据室内外的高差设置台阶 室 外台阶的坡度比楼梯小 在 15o 20o之间每级台阶高度约为 100 150 毫米 宽度在 300 400 毫 米之间 在台阶和出入口之间一般设有 1000 1500 毫米宽的平台作为缓冲 平台的表面应作 成向室外倾斜 1 4 的流水坡 以利排水 台阶应采用耐久性 抗冻性好和耐磨的材料 如天然石 混凝土 缸砖等 台阶的基础 要牢固 较简单的做法只需挖去腐蚀土 做一垫层即可 1 6 4 门和窗的设计门和窗的设计 门的设计与布置 对门的设计主要考虑了以下几点 1 根据功能确定门的大小 2 根据使用具体要求确定门的数量 3 窗的设计和布置 房间中窗子的大小 形式和位置 对室内采光 通风 日照和使用等功能要求 对建筑 物的装门面构图 都有很大关系 在设计时应根据各方面要求综合考虑 4 窗的大小 教室的窗面积与地面面积应为 1 4 1 6 窗子的大小 数量 还应考虑经济条件和当地的气候条件 5 窗的位置 在设计窗的位置时 考虑了下列问题 a 窗的位置应很好地考虑房间内部的使用情况 b 窗子大都兼有通风的作用 因此房间的窗子位置应与门的位置一起考虑 最好把窗 开在门对面的墙上或离门较远的地方 以使房间尽可能得到穿堂风 c 窗子的位置还考虑了立面的要求 使立面构图整齐谐调 不致杂乱无章 影响立面 的效果 6 窗的形式 窗的形式不仅考虑了采光 通风的要求 而且还考虑比例造型的美观 因为窗是建筑外 形和室内艺术造型的重要内容 河北科技大学本科毕业设计论文 8 1 7 其它设计其它设计 1 7 1 散水设计散水设计 建筑物的外墙做散水 主要是为了迅速排除靠墙体的地面水并堵住地面水沿墙脚向下渗 透 以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性 以便将水导至远离墙脚处 散水用素混凝土现浇坡度为 3 5 本次设计的散水宽度为 1000mm 坡度 3 具体 做法为 300 厚素土夯实宽 l 300 60 厚 75 号混凝土垫层 20 厚 1 2 水泥砂浆抹面 1 7 2 勒脚的设计勒脚的设计 用 1 2 水泥砂浆粉刷 这种勒脚的优点是造价低 施工方便 因此一般民用建筑多采用 本次墙勒脚采用 1 2 水泥砂浆粉刷 高度 600mm 1 7 3 女儿墙设计女儿墙设计 女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构建 如果没有适当的放水措施 雨水就有可 能顺着女儿墙渗入室内 女儿墙的外饰面材料也有可能因此而破坏 防止女儿墙渗水的办法 主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层 或是防水层铺过女儿墙 女儿墙对屋面防水和抗震是不利的 因此在没有必要做女儿墙的地方 如为了安全和美 观确有需要时 应充分做好防水和抗震措施 河北科技大学本科毕业设计论文 9 2 结构设计资料结构设计资料 2 1 工程概况工程概况 本建筑位于河北省粮食局 建筑面积 4895 层数为六层 钢筋混凝土框架结构 2 2 设计原始资料设计原始资料 2 2 1 气象条件 年平均最低温度 7 8 c 常年主导风向 东北 西南风 基本风压 0 35 kn m2 基本雪压 0 3kn m2 最大冻土深度 0 55m 2 2 2 工程地质条件 建筑场地持力层属粉质粘土 地基承载力特征值 130 kn m2 稳定地下水埋深约 15 5m 属潜水类型 对混凝土结构不具腐蚀性 抗震设防烈度 7 度 设计基本地震加速度值为 0 1g 场地类别为 类 地基处理及基础方案 根据场地岩土工程条件和建筑物荷载特点 建议本工程采用 天然地基 2 3 材料选用材料选用 混凝土 楼梯和现浇板 基础采用 c25 其他均采用 c30 钢筋 梁柱纵向钢筋采用 hrb335 级钢筋 其他采用 hpb300 级钢筋 墙体 内外墙厚均为 200mm 外墙 女儿墙均采用 mu10kp1 尺寸为 190 190 390 的混凝土小型空心砌块 11 8kn m3 内墙 隔墙采用粉煤灰轻渣空心砌块 7kn m3 尺寸同上 塑钢门窗 0 35 kn m2 门 除大门为玻璃门 0 4kn m2 办公室均为钢门 0 4kn m2 雨篷采用轻型钢结构雨篷 厂家定制 河北科技大学本科毕业设计论文 10 2 4 结构选型 平面布置 构件截面初估结构选型 平面布置 构件截面初估 2 4 1 结构选型 本工程采用刚筋混凝土框架结构 楼面采用现浇板与框架梁柱现浇为整体构件 基础采 用钢筋混凝土柱下独立基础 楼面板厚 120mm 屋面板厚 180mm 楼梯采用钢筋混凝土板式 楼梯 2 4 2 平面布置 框架结构平面布置如图 2 1 所示 图 2 1 框架结构平面布置 2 4 3 构件截面初估 1 框架主梁截面尺寸确定 高 h 1 8 1 12 l 宽 b 1 3 1 2 h de 跨 l 6000mm 则取 h 600mm b 300mm 同理 cd 跨取 h 500mm b 250mm ac 跨 取 h 700mm b 400mm 2 次梁截面选择 高 h 1 12 1 18 l 取 h 500mm 宽 b 1 3 1 2 l 取 b 250mm 河北科技大学本科毕业设计论文 11 3 框架柱截面初步确定 中柱截面尺寸的确定 a a2 取 2 78 4 14 67 2 1 2 0 36 14 3 0 750 1 1000 b h 600mm 600mm 为计算方便 边柱和中柱尺寸取相同 河北科技大学本科毕业设计论文 12 3 结构布置及计算简图结构布置及计算简图 3 1 确定计算简图确定计算简图 基础采用柱下独立基础 基础顶面距室外地坪 0 6m 室内外高差 0 45m 2 6 层柱高均 为 3 3m 底层柱高为 3 6 0 45 0 6 4 65m 计算简图如下 框架梁线刚度的计算 考虑板对梁的翼缘作用取 0 2ii 2 6 层柱线刚度 3 0 6 0 6 0 108 12 3 333 z z z e ei ie l 取其值为 1 则 3 1 0 3 0 62 0 01080 010833 12 0 55 6660 108 lab ab e eie i le e相对值为 3 0 25 0 52 12 0 59 2 7 lbc bc e ei i l 3 4 0 4 0 72 12 0 83 8 4 lcd cd e ei i l 底层柱线刚度 3 0 6 0 6 12 0 759 4 35 z e ei i l z底 z底 河北科技大学本科毕业设计论文 13 图 3 1 框架结构计算见图 3 2 统计荷载统计荷载 3 2 1 恒载标准值统计 1 屋面 卷材防水层 0 05 kn 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 2 0 02 200 4 mkn 1 6 水泥焦渣找坡最低处 30 厚 0 03 14 0 42 kn 120 厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料保温板 0 06kn 现浇钢筋混凝土屋面板 0 18 25 4 5kn 10 厚混合砂浆抹灰层 0 01 17 0 17kn 河北科技大学本科毕业设计论文 14 合计 5 6 kn 2 标准层楼面 20 厚磨光大理石板 0 02 28 0 56kn 20 厚 1 2 水泥砂浆 0 02 20 0 4kn 60 厚 cl7 5 陶粒混凝土 0 06 19 5 1 17kn 现浇钢筋混凝土楼板 0 12 25 3kn 10 厚混合砂浆抹灰层 0 01 17 0 17kn 合计 5 3 kn 3 标准层楼面走廊荷载 20 厚磨光大理石板 0 02 28 0 56kn 20 厚 1 2 水泥砂浆 0 02 20 0 4kn 60 厚 cl7 5 陶粒混凝土 0 06 19 5 1 17kn 现浇钢筋混凝土楼板 0 10 25 2 5kn 10 厚混合砂浆抹灰层 0 01 17 0 17kn 合计 4 80 kn 4 梁自重 主梁 de 跨 b h 300mm 600mm 梁自重 0 6 0 12 25 0 3 3 6kn m 10 厚混合砂浆抹灰层 0 6 0 12 2 0 3 0 01 17 0 21kn m 合计 3 81 kn m 主梁 ac 跨 b h 400mm 700mm 梁自重 0 70 0 12 25 0 4 5 8kn m 10 厚混合砂浆抹灰层 0 70 0 12 2 0 4 0 01 17 0 26kn m 合计 6 06 kn m cd 跨 次梁自重 b h 250mm 500mm 梁自重 0 50 0 12 25 0 25 2 37kn m 10 厚混合砂浆抹灰层 0 50 0 12 2 0 25 0 01 17 0 17kn m 合计 2 54 kn m 5 柱自重 b h 600mm 600mm 柱自重 0 6 0 6 25 9 00kn m 河北科技大学本科毕业设计论文 15 10 厚混合砂浆抹灰层 0 6 4 0 01 17 0 41kn m 合计 9 41kn m 6 外纵墙自重 标准层 混凝土空心小砌块纵墙 7 20 6 3 30 6 1 8 2 2 4 0 2 11 8 3 28 7 20 6 kn m 铝合金窗 1 8 2 2 4 0 35 0 46 7 20 6 kn m 7 20 6 3 3 1 8 2 2 4 0 5 1 0 7 20 6 kn m 贴瓷砖外墙面 麻刀灰粉刷内墙面 7 20 6 3 30 6 1 8 2 2 4 0 5 0 70 7 20 6 kn m 合计 5 44kn m 底层 纵墙 7 20 6 4 650 60 4 1 8 2 2 4 0 2 11 8 5 52 7 20 6 kn m 铝合金窗 2 1 2 2 4 0 35 0 53 7 20 6 kn m 7 20 6 3 62 1 2 2 4 0 5 1 04 7 20 6 kn m 贴瓷砖外墙面 7 20 6 3 60 6 2 1 2 2 4 0 5 0 7 7 20 6 kn m 麻刀灰粉刷内墙面 合计 7 79kn m 7 内纵墙自重 标准层 纵墙 3 3m 0 6m 0 2m 7 3 78 kn m 3 kn m 麻刀灰粉刷内墙面 3 3m 0 6m 0 5 kn 2 2 7 kn m 合计 6 48 kn m 底层 纵墙 4 65m 0 6m 0 2m 7 5 67 kn m 3 kn m 麻刀灰粉刷内墙面 4 65m 0 6m 0 5 kn 2 4 05kn m 河北科技大学本科毕业设计论文 16 合计 9 72kn m 8 内隔墙自重 标准层 内隔墙 3 3m 0 6m 0 2m 7 3 78 kn m 3 kn m 麻刀灰粉刷内墙面 3 3m 0 6m 0 5kn 2 2 7 kn m 合计 6 48 kn m 底层 内隔墙 3 6m 0 6m 0 2m 7 4 2 kn m 3 kn m 麻刀灰粉刷内墙面 3 6m 0 6m 0 5 kn 2 3 kn m 合计 7 2 kn m 8 女儿墙自重 女儿墙自重 0 92 0 2 11 8 2 17kn m 压顶自重 0 08 0 24 25 0 48kn m 陶瓷锦砖外墙面 0 5 1 0 0 24 0 62kn m 合计 3 27 kn m 9 天沟自重 0 48 kn m 3 2 2 活荷载标准值计算 1 屋面和楼面活载标准值 不上人屋面 0 5kn 楼面 办公室 2 0kn 走廊 卫生间 楼梯间 2 5 kn 2 雪荷载 2 0 0 3 skn m 2 0 1 0 0 30 3 kr sskn m 屋面活荷载于雪荷载不同时考虑 两者中取最大值 3 2 3 竖向荷载下框架受荷总图 1 轴间框架梁 a 屋面板传荷载 板传至梁上的梯形荷载为均布荷载 荷载传递见图 3 2 河北科技大学本科毕业设计论文 17 图 3 2 板传荷载示意图 a c d e 轴间框架梁 恒载 5 6 kn m2 1 8 m 1 2 2 3 2 17 96 kn m 4 1 4 1 活载 0 5 kn m2 1 8 m 1 2 2 3 2 1 6 kn m 4 1 4 1 c d 轴间板传荷载 恒载 5 6 kn m2 1 35 m 2 9 45 kn m 5 8 活载 0 5 kn m2 1 35 m 2 0 84 kn m 5 8 b 1 到 5 层楼面板传荷载 a c d e 轴间框架梁 恒载 5 3 kn m2 1 8 m 1 2 2 3 2 12 79 kn m 4 1 4 1 河北科技大学本科毕业设计论文 18 活载 2 0 kn m2 1 8 m 1 2 2 3 2 6 41 kn m 4 1 4 1 cd 轴间板传荷载 恒载 4 8 kn m2 1 35 m 2 8 1 kn m 5 8 活载 2 5 kn m2 1 35 m 2 4 22 kn m 5 8 梁自重 ac 6 06 kn m cd 2 54 kn m de 及次梁 3 81 kn m 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 ac 6 06 kn m 17 96 kn m 24 02 kn m cd 2 54 kn m 9 45 kn m 11 99 kn m de 3 81 kn m 17 96 kn m 21 77 kn m 活载 板传荷载 ac de 1 6 kn m cd 0 84 kn m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 墙体 标准层 ac 6 06 kn m 12 79 kn m 25 33 kn m cd 2 54 kn m 8 1 kn m 17 12 kn m de 3 81 kn m 12 79 kn m 6 48 kn m 23 08 kn m 底层 ac 6 06 kn m 12 79 kn m 7 2 kn m 26 05 kn m cd 2 54 kn m 8 1 kn m 7 2 kn m 17 84 kn m de 3 81 kn m 12 79 kn m 6 48 kn m 23 08 kn m 活载 板传荷载 ac de 6 41 kn m cd 4 22 kn m 2 a 轴纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 顶层柱恒载 女儿墙自重及天沟自重 梁自重 板传荷载 3 27 0 48 kn m 7 2 m 3 81 kn m 7 2 m 2 5 6 kn m2 m 3 6 m 4 2 7 8 5 2 54kn m m 17 96 kn m m 8 4 4 8 4 4 27 kn 27 43 kn 131 46 kn 185 89 kn 顶层柱活载 板传活载 0 5 kn m2 7 2m 3 6m 2 4 05kn 4 1 8 5 中间层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 河北科技大学本科毕业设计论文 19 3 81 kn m 7 2 m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 2 54kn m m 12 97 4 2 7 8 58 4 4 kn m m 5 44 kn m 7 2 m 8 4 4 173 92 kn 活载 板传活载 2 kn m2 7 2m 3 6m 2 16 2 kn 4 1 8 5 底层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 3 81 kn m 7 2 m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 2 54kn m m 12 97 4 2 7 8 58 4 4 kn m m 7 79 kn m 7 2 m 8 4 4 190 84 kn 活载 板传活载 2 kn m2 7 2m 3 6m 2 16 2 kn 4 1 8 5 3 e 轴纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 顶层柱恒载 女儿墙自重及天沟自重 梁自重 板传荷载 3 27 0 48 kn m 7 2 m 3 81 kn m 7 2 m 2 5 6 kn m2 m 3 6 m 4 2 7 8 5 2 54kn m m 17 96 kn m m 6 4 6 4 161 29 kn 顶层柱活载 板传活载 0 5 kn m2 7 2m 3 6m 2 4 05kn 4 1 8 5 中间层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 3 81 kn m 7 2 m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 2 54kn m m 12 97 4 2 7 8 56 4 kn m m 5 44 kn m 7 2 m 6 4 155 52 kn 活载 板传活载 2 kn m2 7 2m 3 6m 2 16 2 kn 4 1 8 5 底层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 河北科技大学本科毕业设计论文 20 3 81 kn m 7 2 m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 2 54kn m m 12 97 4 2 7 8 56 4 kn m m 7 79 kn m 7 2 m 6 4 172 44 kn 活载 板传活载 2 kn m2 7 2m 3 6m 2 16 2 kn 4 1 8 5 4 c 轴纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 顶层柱恒载 梁自重 板传荷载 3 81 kn m 7 2m 2 5 6 kn m2 m 3 6 m 5 6 kn m 1 35m 1 4 2 7 8 5 2 2 3 3 6m 3 81 kn m m 17 96 kn m m 4 1 4 18 4 4 8 4 4 212 70 kn 顶层柱活载 板传活载 0 5 kn m2 m 3 6 m 0 5 kn m 1 35m 1 2 2 3 3 6m 0 5 4 2 7 8 5 4 1 4 1 kn m 1 8m 1 2 2 3 m 2 4 1 4 18 4 4 11 74 kn 中间层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 3 81 kn m 7 2m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 5 3 kn m 1 35m 1 4 2 7 8 5 2 2 3 3 6m 3 81 kn m m 12 79 kn m m 6 48 kn m 7 2m 4 1 4 18 4 4 8 4 4 232 59 kn 活载 板传活载 2 kn m2 m 3 6 m 2 5 kn m 1 35m 1 2 2 3 3 6m 2 4 2 7 8 5 4 1 4 1 kn m 1 8m 1 2 2 3 m 2 4 1 4 18 4 4 51 28 kn 底层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 河北科技大学本科毕业设计论文 21 3 81 kn m 7 2m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 5 3 kn m 1 35m 1 4 2 7 8 5 2 2 3 3 6m 3 81 kn m m 12 79 kn m m 9 72 kn m 7 2m 4 1 4 18 4 4 8 4 4 255 92 kn 活载 板传活载 2 kn m2 m 3 6 m 2 5 kn m 1 35m 1 2 2 3 3 6m 2 4 2 7 8 5 4 1 4 1 kn m 1 8m 1 2 2 3 m 2 4 1 4 18 4 4 51 28 kn 5 d 轴纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 顶层柱恒载 梁自重 板传荷载 3 81 kn m 7 2m 2 5 6 kn m2 m 3 6 m 5 6 kn m 1 35m 1 4 2 7 8 5 2 2 3 3 6m 3 81 kn m m 17 96 kn m m 4 1 4 16 4 6 4 186 58 kn 顶层柱活载 板传活载 0 5 kn m2 m 3 6 m 0 5 kn m 1 35m 1 2 2 3 3 6m 0 5 4 2 7 8 5 4 1 4 1 kn m 1 8m 1 2 2 3 m 2 4 1 4 16 4 10 78 kn 中间层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 3 81 kn m 7 2m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 5 3 kn m 1 35m 1 4 2 7 8 5 2 2 3 3 6m 3 81 kn m m 12 79 kn m m 6 48 kn m 7 2m 4 1 4 16 4 6 4 212 67 kn 活载 板传活载 2 kn m2 m 3 6 m 2 5 kn m 1 35m 1 2 2 3 3 6m 2 4 2 7 8 5 4 1 4 1 kn m 1 8m 1 2 2 3 m 2 4 1 4 16 4 河北科技大学本科毕业设计论文 22 47 44 kn 底层柱恒载 恒载 梁自重 板传荷载 墙体自重 3 81 kn m 7 2m 2 5 3 kn m2 m 3 6 m 5 3 kn m 1 35m 1 4 2 7 8 5 2 2 3 3 6m 3 81 kn m m 12 79 kn m m 9 72 kn m 7 2m 4 1 4 16 4 6 4 236 kn 活载 板传活载 2 kn m2 m 3 6 m 2 5 kn m 1 35m 1 2 2 3 3 6m 2 4 2 7 8 5 4 1 4 1 kn m 1 8m 1 2 2 3 m 2 4 1 4 16 4 47 44 kn 3 2 4 各层重力荷载代表值 顶层重力荷载代表值包括 屋面恒载 50 屋面活载 纵 横梁自重 半层柱自重 半 层墙体自重 其它层重力荷载代表值包括 楼面恒载 50 楼