土木本科毕业设计完整版6.docx

第十三章技术经济分析中华人民共和国建国以来，建筑业取得了巨大的成就，我国曾提出“适用，经济，安全，美观”的建筑方针。经济主要指经济效益，它包括节约建筑造价，降低能源消耗，缩短建设周期，降低运行，维修和管理费用等，既要注意建筑本身的经济效益，又要注意建筑物的社会和环境的综合效益。本工程为办公楼。办公楼主要是为了满足办公需要，根据不同时期的经济生活水平使人们拥有更加舒适的办公环境。在本办公楼设计中，基础，内外墙，楼板，屋面等部位的构件设计，对技术经济影响效果较大，是经过分析比较择优选用的。本次设计的题目是XX明日集团办公楼。本建筑位于XX市XX新区，总建筑面积5256.2，占地面积1031.24m2，建筑层数为5层，室内外高差0.45m，女儿墙高度为0.9m，窗户采用塑钢窗。本工程采用现浇混凝土框架体系。钢筋混凝土现浇框架结构具有以下优点：（1）合理地利用了钢筋和混凝土这两种材料的受力，可以形成具有较高强度的结构构件。在一定条件下可用来代替钢构件，因而能节约钢材，降低造价。（2）与钢结构相比，混凝土结构耐久性和耐火性较好，维护费用低。（3）可根据设计需要浇筑成各种形状。（4）现浇钢筋混凝土结构的整体性好，又具备较好延性，适用于抗震结构。（5）对于混凝土中比例较大的砂，石等材料，便于就地取材，而钢筋混凝土框架结构更具有可获得较大空间，便于使用上的灵活布置的优点。根据调研，采用钢筋混凝土结构的同类建筑，XX地区的造价平均在4000元每平米左右。在选材上经济合理，但是现浇体系一个不得不考虑的缺点就是工期长，这在追求效率的当今社会无疑是一不得不考虑的问题。现浇框架结构整体性好，抗震性能强，钢材用量省，构件尺寸不受标准构件所限制，对房屋各种使用功能的适应性大。基于以上分析，综合考虑房屋的结构特性，满足使用功能要求，施工技术上的可行性和工期，工程造价等因素的影响，本建筑宜采用现浇钢筋混凝土框架结构。第十四章 电算内容14.1 PKPM介绍1. PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能:模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件，适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构，剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁，拱形结构，桁架等。 规模在30层，20跨以内。在整个PKPM系统中，PK承担了钢筋混凝土梁、柱施工图辅助设计的工作。除接力PK二维计算结果，可完成钢筋混凝土框架、排架、连续梁的施工图辅助设计外，还可接力多高层三维分析软件TAT、SATWE、PMSAP计算结果及砖混底框、框支梁计算结果，可为用户提供四种方式绘制梁、柱施工图，包括梁柱整体画、梁柱分开画、梁柱钢筋平面图表示法和广东地区梁表柱表施工图，绘制100层以下高层建筑的梁柱施工图。2PK软件可处理梁柱正交或斜交、梁错层，抽梁抽柱，底层柱不等高，铰接屋面梁等各种情况，可在任意位置设置挑梁、牛腿和次梁，可绘制十几种截面形式的梁，可绘制折梁、加腋梁、变截面梁，矩型、工字梁、园型柱或排架柱，柱箍筋形式多样。3. 按新规范要求作强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、柱轴压比，柱体积配箍率的计算与验算，还进行罕遇地震下薄弱层的弹塑性位移计算、竖向地震力计算、框架梁裂缝宽度计算、梁挠度计算。4. 按新规范和构造手册自动完成构造钢筋的配置。5. 具有很强的自动选筋、层跨剖面归并、自动布图等功能，同时又给设计人员提供多种方式干预选钢筋、布图、构造筋等施工图绘制结果。6. 在中文菜单提示下，提供丰富的计算模型简图及结果图形，提供模板图及钢筋材料表。7. 可与“PMCAD”软件联接，自动导荷并生成结构计算所需的平面杆系数据文件。8. 程序最终可生成梁柱实配钢筋数据库，为后续的时程分析、概预算软件等提供数据。结构平面计算机辅助设计软件 ( PMCAD )PMCAD是整个结构CAD的核心，它建立的全楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理部分，也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软件和基础CAD的必备接口软件。PMCAD也是建筑CAD与结构的必要接口。用简便易学的人机交互方式输入各层平面布置及各层楼面的次梁、预制板、洞口、错层、挑檐等信息和外加荷载信息，在人机交互过程中提供随时中断、修改、拷贝复制、查询、继续操作等功能。自动进行从楼板到次梁、次梁到承重梁的荷载传导并自动计算结构自重，自动计算人机交互方式输入的荷载，形成整栋建筑的荷载数据库，可由用户随时查询修改任何一部位数据。由此数据可自动给PKPM系列各结构计算软件提供数据文件，也可为连续次梁和楼板计算提供数据。绘制各种类型结构的结构平面图和楼板配筋图。包括柱、梁、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线，画出预制板、次梁及楼板开洞布置，计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。作砖混结构和底层框架上层砖房结构的抗震分析验算。14.2 电算数据（1）结构设计信息/ | 文件名: WMASS.OUT |工程名称 : 设计人 : |工程代号 : 校核人 : 日期:2015/4/ 7 |/ 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角(Degree) ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工1加荷计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 嵌固端所在层号： MQIANGU= 1 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00 弹性板与梁变形是否协调 是 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 地下室是否强制采用刚性楼板假定: 否 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.55 风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2): WOC= 0.55 地面粗糙程度: B 类 结构X向基本周期（秒）: Tx = 0.31 结构Y向基本周期（秒）: Ty = 0.31 是否考虑顺风向风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): WDAMP= 5.00 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): WDAMPC= 2.00 是否计算横风向风振: 否 是否计算扭转风振: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL= 1.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 5 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD =I1 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.25 地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的 地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 2 剪力墙的抗震等级: NW = 3 钢框架的抗震等级: NS = 3 抗震构造措施的抗震等级: NGZDJ =不改变 重力荷载代表值的活载组合值系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 1.00 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 中震(或大震)设计: MID =不考虑 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 按主振型确定地震内力符号: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到5层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 考虑结构使用年限的活荷载调整系数 1.00 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 梁刚度放大系数是否按2010规范取值： 是 托墙梁刚度增大系数： BK_TQL = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁活荷载内力增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.60 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Vo 调整分段数： VSEG = 0 0.2Vo 调整上限： KQ_L = 2.00 框支柱调整上限： KZZ_L = 5.00 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是 实配钢筋超配系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 弱轴方向的动位移比例因子 XI1 = 0.00 强轴方向的动位移比例因子 XI2 = 0.00 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 薄弱层判断方式： 按高规和抗规从严判断 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 薄弱层地震内力放大系数 WEAKCOEF = 1.25 强制指定的加强层个数 NSTREN = 0 配筋信息 . 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 300 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 300 墙水平分布筋强度 (N/mm2): FYH = 300 墙竖向分布筋强度 (N/mm2): FYW = 300 边缘构件箍筋强度 (N/mm2): JWB = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向分布筋配筋率 (%): RWV = 0.30 结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数: NSW = 0 结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率: RWV1 = 0.60 梁抗剪配筋采用交叉斜筋时 箍筋与对角斜筋的配筋强度比: RGX = 1.00 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 柱端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 按高规或高钢规进行构件设计: 否 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 20.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 25.00 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4: 是 框架梁端配筋考虑受压钢筋: 是 结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否 当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件: 是 是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 温度荷载分项系数: CTEMP = 1.40 吊车荷载分项系数: CCRAN = 1.40 特殊风荷载分项系数: CSPW = 1.40 活荷载的组合值系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合值系数: CD_W = 0.60 重力荷载代表值效应的活荷组合值系数: CEA_L = 0.50 重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:CEA_C = 0.50 吊车荷载组合值系数: CD_C = 0.70 温度作用的组合值系数: 仅考虑恒载、活载参与组合: CD_TDL = 0.60 考虑风荷载参与组合: CD_TW = 0.00 考虑地震作用参与组合: CD_TE = 0.00 砼构件温度效应折减系数: CC_T = 0.30 * * 各层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 附加质量 质量比 (m) (m) (t) (t) 5 1 56.113 33.154 19.250 490.0 61.4 0.0 1.00 4 1 56.113 33.154 15.650 490.0 61.4 0.0 1.00 3 1 56.113 33.154 12.050 490.0 61.4 0.0 1.00 2 1 56.113 33.154 8.450 490.0 61.4 0.0 0.94 1 1 56.119 33.200 4.850 524.1 61.4 0.0 1.00 活载产生的总质量 (t): 306.900 恒载产生的总质量 (t): 2484.104 附加总质量 (t): 0.000 结构的总质量 (t): 2791.003 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量和附加质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * * 各层构件数量、构件材料和层高 * * 层号(标准层号) 塔号 梁元数 柱元数 墙元数 层高 累计高度 (混凝土/主筋) (混凝土/主筋) (混凝土/主筋) (m) (m) 1( 1) 1 73(30/ 360) 24(30/ 360) 0(30/ 300) 4.850 4.850 2( 2) 1 73(30/ 360) 24(30/ 360) 0(30/ 360) 3.600 8.450 3( 2) 1 73(30/ 360) 24(30/ 360) 0(30/ 360) 3.600 12.050 4( 2) 1 73(30/ 360) 24(30/ 360) 0(30/ 360) 3.600 15.650 5( 2) 1 73(30/ 360) 24(30/ 360) 0(30/ 360) 3.600 19.250 * * 风荷载信息 * * 层号 塔号 风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y 5 1 83.92 83.9 302.1 167.56 167.6 603.2 4 1 74.49 158.4 872.4 148.99 316.6 1742.8 3 1 65.17 223.6 1677.3 130.59 447.1 3352.5 2 1 57.37 280.9 2688.7 115.26 562.4 5377.2 1 1 69.96 350.9 4390.6 141.11 703.5 8789.2= 各楼层等效尺寸(单位:m,m*2)= 层号 塔号 面积 形心X 形心Y 等效宽B 等效高H 最大宽BMAX 最小宽BMIN 1 1 534.60 56.43 33.34 33.00 16.20 33.00 16.20 2 1 534.60 56.43 33.34 33.00 16.20 33.00 16.20 3 1 534.60 56.43 33.34 33.00 16.20 33.00 16.20 4 1 534.60 56.43 33.34 33.00 16.20 33.00 16.20 5 1 534.60 56.43 33.34 33.00 16.20 33.00 16.20= 各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m*2)= 层号 塔号 单位面积质量 gi 质量比 max(gi/gi-1,gi/gi+1) 1 1 1095.23 1.06 2 1 1031.38 1.00 3 1 1031.38 1.00 4 1 1031.38 1.00 5 1 1031.38 1.00= 计算信息 = 计算日期 : 2015. 4. 7 开始时间 : 21:16:28 可用内存 : 1005.00MB 第一步: 数据预处理 第二步: 计算每层刚度中心、自由度、质量等信息 第三步: 地震作用分析 第四步: 风及竖向荷载分析 第五步: 计算杆件内力 结束日期 : 2015. 4. 7 时间 : 21:16:43 总用时 : 0: 0:15= 结构整体稳定验算结果= 层号 X向刚度 Y向刚度 层高 上部重量 X刚重比 Y刚重比 1 0.350E+06 0.349E+06 4.85 38402. 44.17 44.05 2 0.365E+06 0.363E+06 3.60 30394. 43.25 42.96 3 0.370E+06 0.365E+06 3.60 22796. 58.42 57.67 4 0.375E+06 0.368E+06 3.60 15197. 88.85 87.20 5 0.372E+06 0.361E+06 3.60 7599. 176.13 171.26 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应（2） 周期 振型 地震力= 周期、地震力与振型输出文件 (VSS求解器) = 考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数 振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 0.8726 99.03 0.97 ( 0.02+0.95 ) 0.03 2 0.8681 9.46 1.00 ( 0.97+0.03 ) 0.00 3 0.8100 114.70 0.03 ( 0.00+0.02 ) 0.97 4 0.2807 100.17 0.98 ( 0.03+0.94 ) 0.02 5 0.2795 10.52 1.00 ( 0.97+0.03 ) 0.00 6 0.2603 114.16 0.03 ( 0.00+0.02 ) 0.97 7 0.1582 127.43 0.98 ( 0.36+0.62 ) 0.02 8 0.1580 37.12 1.00 ( 0.64+0.36 ) 0.00 9 0.1464 113.93 0.02 ( 0.00+0.02 ) 0.98 10 0.1076 132.94 0.98 ( 0.46+0.53 ) 0.02 11 0.1074 42.64 1.00 ( 0.54+0.46 ) 0.00 12 0.0989 116.98 0.02 ( 0.00+0.02 ) 0.98 13 0.0844 120.90 0.98 ( 0.26+0.72 ) 0.02 14 0.0842 30.90 1.00 ( 0.74+0.26 ) 0.00 15 0.0770 120.99 0.02 ( 0.00+0.01 ) 0.98 地震作用最大的方向 = -88.228 (度) = 仅考虑 X 向地震作用时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号 F-x-x : X 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-x-y : X 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-x-t : X 方向的耦联地震力的扭矩 振型 1 的地震力 - Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 5 1 4.32 -27.25 52.05 4 1 3.96 -24.90 47.63 3 1 3.30 -20.71 39.63 2 1 2.39 -14.95 28.51 1 1 1.36 -8.49 16.23 振型 2 的地震力 - Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 5 1 175.64 29.35 91.69 4 1 160.91 26.81 83.98 3 1 134.20 22.30 69.99 2 1 97.09 16.09 50.58 1 1 55.26 9.15 29.15（3） 结构位移 / | 文件 名称: WDISP.OUT | 工程名称: 设计人: | | 工程代号: 校核人: 日期:2015/ 4/ 7 | / 所有位移的单位为毫米 Floor : 层号 Tower : 塔号 Jmax : 最大位移对应的节点号 JmaxD : 最大层间位移对应的节点号 Max-(Z) : 节点的最大竖向位移 h :