某某培训中心综合楼设计计算书毕业论文.doc

本科毕业设计说明书培训中心综合楼设计目 录摘 要 4ABSTRACT 41.前言 52.建筑设计 62.1 工程概况 72.2 建筑设计说明 73 结构设计 83.1 结构选型及布置 103.2荷载统计 73.3 内力计算 183.4框架的内力组合 36 3.5截面设计 373.6楼梯的设计 393.7楼板设计 433.8基础设计 44 4.施工设计 544.1总体概况 544.2施工部署 554.3 施工准备564.4 施工顺序574.5分项工程施工技术及参数 574.6施工进度计划 754.7主要机具表764.8施工平面图布置 77 4.9施工措施 78谢辞 86参考文献 86摘 要本论文综合运用所学的专业知识，根据设计任务书的要求进行了钢筋混凝土结构综合楼的建筑设计、结构设计、施工组织设计。设计过程遵循先建筑后结构再基础的顺序进行。建筑设计，依据建筑总体规划要求、建筑用地条件和基地周边的环境特点，首先设计建筑平面， 其次进行立面造型、剖面设计。建筑设计应满足使用功能和造型艺术的要求，并适应未来发展与灵活改造的需要。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弯矩二次分配法，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，由于本工程位于6度抗震设防区，所以计算时不考虑抗震要求。施工组织设计主要包括施工准备工作、施工部署、主要项目的施工方法以及技术质量、安全生产、文明施工方面的一系列措施。关键词： 框架结构；受力性能；极限承载力；试验研究ABSTRACTThis thesis uses the professional knowledge synthetically according to the request of the design program. The design of the office building includes architectural design, structural design and construction management design. The design process follows the order: firstly, architectural design; secondly, structural design; lastly, the foundation design. The architectural design, according to the master plan of the building, the site condition, peripheral urban environment, and characteristic of the base design the building plain at first. The elevation design is carried on secondly, considering building classify and fire prevention. The architectural design should meet the needs of the functional requirement, the use requirement and development and flexible transformation in the future.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, technical economy index and construction industrialized request are synthetically considered. Construction management design includes the preparation of construction, construction schedule, the main construction method and a series of measures for technological quality, safety in production and civilization construction.Keywords : frame structure; Mechanical properties; Ultimate capacity; Experimental Study 1前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于办公楼是最常用的结构体系。多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件PKPMCAD，基本上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，后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。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。 2建 筑 设 计2.1 设计要求本工程为济南市某机关培训中心综合楼，建筑地点为济南市一主要地段。建筑设计要求达到适度先进水准。拟建建筑面积4600平米，建筑层数五层，建议采用钢筋混凝土框架结构。要求满足建筑单位使用要求，技术措施合理，通风，采光，消防及交通等技术指标均应满足规范和章程。2.2 建筑设计说明2.2.1方案构思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计为总体规划中的单体建筑，设计中充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系，确定本结构为规则有序的板式结构，建筑平面布 用功能的需求，建筑平面布置较为灵活，可以自由分割空间，选用框架结构；立面注意对比与呼应、节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。2.2.2 建筑的平面设计根据上述设计要求，建筑面积约4705.9m2，总层数为5层，建筑总高度为19m。标准层平面如下图所示2.2.3剖面设计 本工程为五层框架结构体系，层高为3.6m。耐火等级为级，抗震等级为级，设计使用年限50年。 2.2.4竖向交通设计 本工程设楼梯2部。2.2.5 立面设计在建筑立面造型上，采用凹凸虚实处理,体现强烈的时代感,使整个建筑外观，即端庄大方，又生动又富有韵律感。在材质选用上，外立面采用深驼色面砖。2.2.6采光、通风、防火设计1.采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置，从而形成“穿堂风”，取得良好的效果以便于通风。2.防火设计本工程耐火等级为二级，建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化，以减少火灾的发生及降低蔓延速度，公共安全出口设有三个，可以方便人员疏散。楼梯间应采用封闭式，防止烟火侵袭。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪。2.2.7建筑做法说明1.屋面做法：现浇板上铺膨胀珍珠岩保温层（2%找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，高分子防水卷材。2. 楼面做法：楼板顶面为20mm厚水泥砂浆找平，楼板地面为15 mm纸巾石灰打底，大理石地地面。楼梯间及踏步采用磨光花岗岩楼地面。3.墙体做法：内墙为混合沙浆抹面，外墙贴浅驼色面砖。4.踢脚做法：大理石踢脚。2.2.8建筑细部设计1.建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。2. 建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。3. 采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计标准的规定。4. 室内应尽量利用天然采光。窗户的大小应满足窗地比要求，考虑规范要求，四级采光，窗地比1：7，厕所窗地比不小于1：10，楼梯不小于1：12。3 结 构 设 计 3.1结构选型及布置3.1.1选型及布置建筑设计要求内部使用空间灵活分隔，所以采用钢筋混凝土框架结构。采用的框架柱网如图3.1所示。 3.1.2梁、板、柱截面尺寸的选择1.框架梁横向l=7.2m,h=1/12l=1/127200=600mm,取h=600mm,b=240mm.纵向l=7.2m,h=1/12l=1/127200=600mm,取h=600mm,b=240mm. 走廊上的梁取bh=240mm400mm.次梁：bh=240mm450mm.2.板现浇楼板厚h=100mm.3.柱依据轴压比, 则（）（1）边柱： =7.2m3.6m=25.92，=25.92*13.5=349.92，N=5349.921.25=2187kN取=0.9， 则 A=169930mm则 b=h=412mm, 取 b=h=500mm。（2）中柱： =7.2m(7.2/2+2.4/2)=32.4mN=51.3=532.412kN1.3=466.56kN取=0.9, 则 A=226573mm, 则 b=h=485mm, 取 b=h=500mm 。3.1.3结构计算简图 图3.3 结构计算简图图中数字为线刚度 单位： （=310N/mm）根据地质资料，确定基础顶面离室外地面1m，由此得底层层高为1+0.45+3.6=5.05m。 各梁柱的构件的线刚度经计算后列于图中，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I（I为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。 AB、CD跨梁：i=2E1/120.24m0.6m/7.2m=1.210m BC跨梁： i=2E1/120.24m0.4m/2.4m=1.110m底层柱： i= E1/120.5m0.5m/5.05m=1.0310m上层柱： i= E1/120.5m0.5m/3.6m=1.4510m3.2荷载统计3.2.1屋面荷载1.屋面恒荷载（1）屋面框架梁线荷载标准值 屋面恒荷载标准值： 20厚1:2水泥砂浆抹平 0.02m20kN/m=0.4kN/m 100170mm厚水泥膨胀珍珠岩找坡2% （0.1+0.17）/27 =0.95 kN/m100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 kN/ m=2.5 kN/m 15mm厚纸筋石灰抹底 0.015*16=0.24 kN/m 屋面恒载 4.09 kN/m 则边跨（AB、CD跨）框架梁自重 0.24m0.6m25kN/ m=3.6 kN/m梁侧粉刷 2*（0.6-0.1）*0.02*17=0.34 kN/m中跨（BC跨）框架梁自重 0.24 m0.40m25kN/ m=2.4 kN/m因此 作用在顶层框架梁上的荷载为：g=g=3.94 kN/m, g=2.6 kN/mg=g= 4.09 kN/m3.6m=14.72 kN/mg=4.09 kN/m2.4m=9.82kN/m图3.4 顶层框架梁在恒荷载作用下的计算简图 （2）屋面框架节点集中荷载标准值a. 顶层边节点集中荷载边柱框架梁自重 3.94*7.2=28.37 kN0.9m高女儿墙自重 0.78*0.24*7.2*7.5+0.12*0.3*20*7.2=15.3 kN贴瓷砖墙面 0.9m0.5m7.2m=3.24 kN女儿墙内侧抹灰20mm厚 0.9m0.02m7.2m17 kN/ m=2.20 kN框架梁传来屋面自重 21/2 3.6m3.6m/24.09kN/ m=26.5 kN次梁传来 1/2 *0.24*0.45*（7.2-0.24）*25+1/2*（6.96+6.96-3.6）*1/2*3.6*4.09=47.38kN 顶层边节点集中荷载为 122.99kNb. 顶层中节点集中荷载中柱框架梁自重 2.6*7.2=18.72kN 框架梁传来屋面自重 21/2 3.6m3.6m/24.09kN/ m +3.6*2.4*4.09=61.84 kN 次梁传来的（同上） 47.38 kN顶层中节点集中荷载为 127.94kN2.屋面活荷载因为不上人屋面活荷载标准值为 0.5 kN/ m，所以边跨框架梁线荷载标准值q=0.5 kN/ m3.6m=1.80kN/m；中跨框架梁线荷载标准值为q=0.5 kN/ m2.4m=1.2kN/m。边节点集中荷载为： 屋面板传来 1/2 3.6m3.6m/20.5kN/ m=3.24 kN次梁传来 1/2(6.96m+6.96m-3.6m)1/23.6m0.5kN/ m=4.64kN 7.88 kN中节点集中荷载为： 21/23.6m1/23.6m0.5kN/ m+1/2(6.96m+6.96m-3.6m)1/23.6m0.5kN/ m+1/2(7.2m+7.2m-2.4m)1/22.4m0.5kN/ m=12.68 kN图3.5 顶层框架梁在活荷载作用下的计算简图3.2.2楼面荷载 1.楼面恒荷载（1）楼面框架梁线荷载标准值 楼面恒荷载标准值：20mm厚磨光大理石板 0.02m28 kN/ m=0.56 kN/ m20厚水泥沙浆 0.02m20 kN/ m=0.40 kN/ m100厚现浇混凝土楼板 0.10m25 kN/ m=2.5 kN/ m顶棚 0.35 kN/ m3.81 kN/ m则边跨框架梁线荷载标准值：q=3.81*3.6=13.72kN/m中跨框架梁线荷载标准值：q=3.81*2.4=9.14kN/ma.标准层线荷载标准值边跨框架梁自重 3.94 kN/m标准层墙体自重 0.24m（3.6m-0.6m）7.5kN/ m =5.4 kN/m20mm厚混合砂浆抹面 0.02m(3.6m-0.6m-0.15m)17kN/ m2 =1.94 kN/m踢脚17mm厚水泥沙浆 20.017m0.15m20kN/ m=0.10 kN/m10mm厚大理石板 20.01m0.15m28kN/ m=0.08 kN/m 标准层边跨q =11.46kN/m 中跨框架梁均为 2.6kN/m(2)楼面框架节点集中荷载标准值 1)边节点集中荷载标准值a.标准层楼面： 层高3.6m 边柱框架梁自重 28.37kNPVC塑窗 2.120.5*2 =4.2kN窗下墙体自重 0.24m1.0m（7.2m-0.5m）7.5 kN/ m=12.06kN 墙外面层： 0.5 kN/ m1m（7.2m-0.5m）=3.35kN 墙内面层：0.02m(1.0m-0.15m)（7.2m-0.5m）17 kN/ m=1.94kN 踢脚： 0.017m0.15m（7.2m-0.5m）20 kN/ m+ 0.01m0.15m（7.2m-0.5m）28 kN/ m=0.62kN窗边墙体自重0.242（0.75-0.25+0.75-0.12）27.5 =8.14kN 墙外面层： 0.5m2m1.13m2=2.26kN墙内面层：0.02m2m 1.13217 kN/ m=1.54kN楼板传来 21/23.6m1/23.6m3.81kN/ m=24.69 kN次梁传来 1/2 0.24m0.45m6.96m25 kN/ m+1/2 54.91+12.52+0.92+13.71=64kN框架柱自重 3.6m0.5m0.5m25kN/ m=21.6 kN柱面层0.5m0.5 kN/ m3.6m+0.5m+(0.5m-0.24m)20.02(3.6m-0.15m) 17kN/ m=2.1kN柱踢脚 0.017m0.15m(0.5+(0.5-0.24)*2)20 kN/ m+(0.5+(0.5-0.24)*2)0.01m0.15m28kN/ m=0.1kN 标准层边节点集中荷载标准值 174.97 kN 2）中节点集中荷载标准值 a. 标准层楼面：中柱框架梁自重 28.37 kN楼板传来 21/23.6*1/23.6*3.81+3.6*2.4*3.81=62.06kN次梁传来 73.31 kN 由于门（高2.4，宽0.9），故可只考虑强重 内纵墙体自重0.24*（3.6-0.6）*（7.2-0.5）*7.5=36.18kN 墙上面层： （3.6m-0.6m）（7.2m-0.5m）-2.4m10.02m217 kN/ m=12.04kN踢脚：0.017m0.15m（7.2m-0.5m-0.9m）220 kN/ m+ 0.01m0.15m（7.2m-0.5m-0.9m）228 kN/ m=1.06kN框架柱自重 3.6m0.5m0.5m25kN/ m=22.5kN 柱面层及踢脚 2.1+0.1=2.2kN标准层楼面中节点集中荷载标准值 204.9kN图3.6 标准层框架梁在恒荷载作用下的计算简图 二层恒载：边跨线荷载标准值楼板传来 q=13.72KN/m边跨梁自重 q=3.94KN/m中跨楼板传来 q=9.14KN/m中跨梁自重 q=2.6KN/m边节点集中荷载为183.21-54.91/4=169.48KN中节点集中荷载为203.83-54.91/4=190.10KN 图3.7 二层框架梁在恒荷载作用下的计算简图 2.楼面活荷载 由规范知可以均取3KN/ m。a.标准层楼面 边跨框架梁线荷载标准值 q=3 kN/ m3.6m=10.8kN/m边节点集中荷载标准值楼板传来 1/2 23.6m3.6m/23 kN/ m=19.44kN次梁传来 1/2 （6.96m2-3.6m）3.6m/23 kN/ m=27.86kN 47.3 kN中跨框架梁线荷载标准值 q=3 kN/ m2.4m=7.2 kN/m中节点集中荷载标准值： 楼板传来 1/2 23.6m3.6m/23 kN/ m+1/2（7.2m2-2.4m）2.4m/2 3 kN/ m=41.04 kN次梁传来 1/2 （6.96m2-3.6m）3.6m/23 kN/ m=27.86kN 68.90kN图3.8 标准层框架梁在活荷载作用下的计算简图 b.二层楼面在活荷载作用下与标准层相同图3.9二层框架梁在活荷载作用下的计算简图由以上计算简图转换为等效荷载，即可得到该榀框架在恒荷载和活荷载作用下的计算简图 图3.10恒荷载作用下结构计算简图，括号内为活载值 3.2.3风荷载风压标准值计算公式为 wk=zsz0 因结构高度H=19.45m 0.1，此种情况不起控制作用，故取=2317mm。梁内纵向钢筋选用HRB400级钢（fy=fy=360N/mm2），b =0.518。下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为（-/2）=1.0*14.3*2