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文档简介
1、河北工业大学城市学院 毕业设计说明书 作 者: 学 号: 学 院: 土木工程学院 系(专业): 土木工程(建筑工程方向) 题 目: 某单位行政办公楼设计 指导者: (姓 名) (专业技术职务)评阅者: (姓 名) (专业技术职务) 年 月 日毕业设计中文摘要某单位行政办公楼设计 摘要: 本设计题目是某单位行政办公楼设计四,采用钢筋混凝土框架结构。本设计分为建筑设计和结构设计两部分内容。建筑设计依据办公建筑设计规范及相关标准,综合考虑建筑艺术、建筑环境和技术经济条件等,确定建筑设计方案,利用autocad 2004 和天正建筑8.0 for 2004绘制建筑施工图。结构设计依据相关结构规范,确定
2、结构方案,计算楼梯,采用pkpm电算和手算轴线框架两种方法,利用autocad 2004 和tssd for 2004绘制结构施工图。通过分析电算结果参数的比值,判定本设计中的结构是合理的。通过电算与手算结果对比分析,得出两者的不同。关键词: 钢筋混凝土 框架结构 建筑设计 结构设计毕业设计外文摘要title: design for some unit ddministrative office buildingabstract:the design is a units administrative office building design, which is built of rein
3、forced concrete frame structure. the design consisat of architectural design and structural design.in accordance with building codes for the office building and in view of the requirement of architectural art, architectural environment and the technical and economic conditions, architectural design
4、determines the architectural scheme. then, architectural working drawings are drawn with the help of autocad 2004 and tengen software.according to the structural codes, structural design fixes the structural scheme, calculates the staircase reinforcing steels by hand, establishes structural model wi
5、th pkpm and calculates the lateral frames of axis 6 by hand. then, structural working drawings are drawn by autocad 2004 and tssd software.through the analysis of the ratio of parameters, the structure is reasonable.the results of computer calculation and analysis are different compared with the res
6、ults of hand calculation.keywords: reinforced concrete frame structure architecture design structure design目 次1 引言11.1 选题背景和研究意义11.2 毕业设计的主要研究内容21.3 本设计要研究或解决的问题和拟采用的研究手段22 建筑设计32.1 概述32.2 建筑方案的确定32.3 平面设计42.4 剖面设计72.5 立面设计72.6 建筑构造设计82.7 工程做法92.8 建筑施工图的绘制113 结构设计电算113.1 概述113.2 结构方案的选择123.3 各层结构平面布
7、置图213.4 荷载统计213.5 结构计算控制参数283.6 文本输出信息及结构计算结果分析443.7 梁的挠度753.8 结构施工图的绘制754 一榀框架手算764.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图764.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图854.3 横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图884.4 横向框架在竖向荷载作用下的内力计算924.5 横向框架在水平地震作用下的内力计算1114.6 横向框架梁柱内力组合1234.7 截面设计1395 框架pk电算结果与手算结果对比分析1465.1 一榀框架pk电算内力图1465.2 框架梁内力电算结果与手算结果对比分析1505.3 框架柱
8、内力电算结果与手算结果对比分析1506 楼梯设计1526.1 首层楼梯设计1526.2 二层楼梯设计1606.3 三、四层楼梯设计167结 论171参 考 文 献173致 谢175附录一 结构平面布置图176附录二 荷载平面图180附录三 梁挠度图1851 引言1.1 选题背景和研究意义多层办公建筑的设计则既注重世界上先进建筑技术、建筑材料的采用,又在合理适当的程度下满足人们的使用要求。随着我国社会经济的发展,现代办公建筑也在不断的发展着。多层办公建筑具有水平横向公共空间组织灵活的优势,它在我国城市的一些地区和城市开始有相当的建设和发展。根据有关专家的统计预测到2015年我国各城市的人均办公楼
9、面积指标需求将达到0.7m2,则近年内需要进行建设和设计的办公建筑量仍然很大。人们由物质的需求转向对信息的需求,交流的需求。因而办公建筑,往往集办公、娱乐、餐饮、休闲、居住等于一体,这样不但节约城市用地,节省城市市政设施投资,缩短交通联系路程,而且让人们能够有更多的时间和机会交流和沟通。办公楼一经建成,其结构及布局就很难改变。因此,充分考虑设计的适应性、灵活性就成为现代办公楼的一个重要特征。近年来兴建的相当部分多层办公楼都采用了大空间灵活平面布局形式,具有较强的应变能力。毕业设计是我运用所学知识进行综合训练的实践性学习环节,是紧密联系工程实践的,是培养我独立工作能力的重要步骤,也是完成理论到实
10、践的过度,对于提升综合素质、培养理论与工程实践接轨有着重要的意义。本设计题目是某单位行政办公楼设计四,采用钢筋混凝土框架结构。通过对本题目的设计训练,以了解建筑设计的内容和建筑施工图的绘制要求,熟悉建筑结构实用设计软件的应用,掌握钢筋混凝土结构的设计理论和方法,提高绘制施工图的能力。在完成毕业设计的过程中,培养综合运用所学基础理论和专业知识的基本技能,提高工程实践意识,完成从学生向工作岗位的过渡。通过宗老师指导和查阅相关设计规范、手册、标准图等,完成一个完整的毕业设计过程,可使我对建筑设计和结构设计的全过程有系统的了解和掌握,对以前所学的专业知识进行综合性的复习和运用,从而把四年所学的各种知识
11、融会贯通。1.2 毕业设计的主要研究内容建筑设计包括:确定建筑方案,明确各部位构造作法。在确定建筑方案的同时,结合结构方案,至少确定两种以上的平面和立面布置方案,并初步进行方案比较和优选。绘制建筑施工图,包括平面图、立面图、剖面图、外檐详图和楼梯详图等。结构设计包括:确定结构方案,估算结构构件的截面尺寸;统计荷载,应用pm 软件建立计算模型,并确定应用软件计算所必要的设计参数,应用pkpm建筑结构设计软件完成结构设计;结构计算结果分析,针对结构计算所输出的结果,检查各项指标是否符合规范要求,并进行结构规则性分析,编写结构设计说明书。进行一榀框架手算,将其计算结果与pk电算对比分析,以相互检验;
12、楼梯设计,确定楼梯的结构形式,采用手算方法进行梯段、平台梁以及平台板的配筋计算;绘制结构施工图,包括:楼(屋)盖结构平面图;框架梁柱配筋图;楼梯详图。1.3 本设计要研究或解决的问题和拟采用的研究手段本毕业设计为某单位行政办公楼设计四,采用钢筋混凝土框架结构,设计内容包括建筑设计和结构设计。建筑设计部分依据民用建筑设计的基本原则、建筑各部位的工程做法等进行建筑方案的选择、建筑的平面、立面、剖面设计以及建筑构造设计等。在确定建筑方案的同时,结合结构方案,确定两种平面和立面布置方案,并初步进行方案比较和优选。通过建筑设计部分了解建筑设计的过程,重点掌握建筑方案的选择以及各建筑各部位的工程做法。结构
13、设计部分涉及到钢筋混凝土结构基本原理、钢筋混凝土房屋结构设计、建筑结构抗震设计等基本理论以及pkpm设计软件的应用。通过借助结构设计软件运用钢筋混凝土结构设计、抗震设计的基本理论以及结构设计规范对结构进行计算分析,包括内力分析、配筋计算以及弹性变形、弹塑性变形分析等,对结构进行合理的设计,重点掌握钢筋混凝土结构的计算模型、计算假定、计算方法、结果分析方法以及结构的规则性分析,软件中各个参数的选择方法。广泛收集与办公楼有关的建筑设计和结构设计资料,进行建筑和结构设计。根据相应建筑、结构设计国家标准,采用中国建筑科学研究院开发的pmcad软件进行建模,并用sat-8软件进行各种构件的计算及配筋,对
14、配筋框架结构需进行结构设计。手算采用结构力学求解器和d值法(竖向荷载作用下的计算采用结构力学求解器,水平荷载作用下的计算采用d值法)来完成。最后,将pk电算与手算的结果比较,相互检验,以提高结构计算的精确度。利用autocad 、tssd完成结构施工图的绘制,利用word、excel等完成设计说明书及其他内容的编写。2 建筑设计2.1 概述2.1.1 工程概况本工程为某单位行政办公楼设计四。建筑平面呈“一”字形,总建筑面积约5500。该办公楼为主体五层、局部四层钢筋混凝土框架结构,首层层高为3.9m,二至四层层高为3.6m,五层层高为3.9m。建筑耐火等级级;设计使用年限为50年2.1.2 设
15、计依据河北工业大学城市学院 毕业设计任务书高层建筑混凝土结构技术规范 jgj 3-2002民用建筑设计通则 gb50352-2005建筑模数协调统一标准 gbj 286建筑结构可靠度设计统一标准 gb50068-2001办公建筑设计规范 jgj 6789建筑设计防火规范 gbj162002建筑抗震设计规范 gb50011-2001房屋建筑制图统一标准 gb/t 50001-2001建筑制图标准 gb/t 50104-20012.2 建筑方案的确定一个建筑物的设计首先是从构思建筑方案开始,成功的建筑方案既要满足建筑的功能要求,又要考虑结构的可行性。本设计依据办公建筑设计规范等相关规范,结合办公楼
16、的功能需求,初步提出两种建筑方案,其平面形式如图2-1和图2-2所示。 方案二与方案一相比,抽掉了一排柱子,通过力学分析可知,方案二的内力分布较方案一合理,其他构件的材料用量并无多大增加,到达经济的效果。故选择方案二。 图2-1 平面布置方案一 图2-2 平面布置方案二2.3 平面设计建筑平面设计是建筑方案设计的关键,它对是否满足建筑物的使用功能起着决定性的作用。建筑平面表示建筑在水平方向上房屋各部分的特征。在进行平面设计时,平面布置基本上反映建筑的空间组合关系,所以要综合考虑平面、立面和剖面三者之间的关系,按完整的三度空间概念进行设计。2.3.1 功能分区设计首先进行功能分区。按设计任务书要
17、求,将使用性质相同或相近的房间组合在一起,粗略估计其面积和层次,确定其体量大小。办公建筑一般由办公用房、公共用房、服务用房组成。功能分区合理,是平面布置的一项基本原则。通过合理布局,使办公建筑与相邻的其他建筑有必要的间距,并具有良好的朝向和日照。办公建筑设计规范第3.1.1条规定,“办公建筑应根据使用性质、建设规模与标准的不同,确定各类用房。办公建筑由办公室用房、公共用房、服务用房和设备用房等组成。”按照规范和任务书要求,初步估计各部分面积和层次,确定平面尺寸。办公建筑设计规范第4.2.3条规定,“普通办公室每人使用面积不应小于4m2,单间办公室净面积不应小于10m2。本设计设置办公室面积大约
18、分别为24m2、26 m2、48m2、52 m2,能够满足办公需要。办公建筑设计规范第4.3.1条规定,“公共用房宜包括会议室、对外办事厅、接待室、陈列室、公用厕所、开水间等”。会议室根据需要分别设成使用面积为60 m2左右的中会议室和100m2左右的大会议室。在14层分别设会客室,可利用会议室、会客室、走道、过厅等的部分面积或墙面兼作陈列空间。本设计每层各设男女厕所各两个,满足办公建筑设计规范第4.3.6条规定的“距离最远工作点不应大于50m”的要求。另外,在每层各设置一个开水间或饮用水供应点。作为服务用房,本办公楼设计设有打字复印室、档案室、资料室、卫生管理设备间、收发室和警卫室。为方便办
19、公人员生活,综合办公楼还设置了餐厅、休息室和活动室等。2.3.2 门的宽度、数量和开启方式房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具设备的大小决定的。建筑设计防火规范(gbj162002)规定,如果室内人数多于50人,或房间面积大于60 m2时,按照防火要求至少要设两个门,分别设在两端,以保证安全疏散,在进出人流频繁的地方,应使用弹簧门。本设计中,大约26 m2设置一扇1000mm宽的门,门扇开向室内。为了在发生危险时便于疏散,正面大门、走廊两端和楼梯出口处均设有向外开的门。2.3.3 窗的大小和位置房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来确定的。在采光方面,窗的大小直接影响
20、到室内照明是否充足。通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。本设计中,办公室、会议室所用窗大小为,玻地比为,满足规范要求。卫生间所用窗大小为,玻地比为,满足规范要求。2.3.4 交通联系部分的设计交通联系部分是人流通行和集散不可缺少的内容,其设计应遵循以下原则: 交通路线简捷,明快,联系方便; 人流通畅,紧急疏散时迅速安全; 满足一定的采光和通风要求。结合本建筑的具体要求,设置以下交通联系部分。 走道的设计走道的设计属于水平交通设计,应符合人流通畅和建筑防火要求,通常单股人流的通行宽度约为500600mm。由建筑设计防火规范(gbj162002)第5.3.12
21、条可知,建筑物的耐火等级为二级,层数超过四层时,走道的防火要求最小宽度为1m, 本设计中,走道在建筑物中沿纵向布置,宽2.4m1.0m,故本办公楼走道的设计符合规范要求。考虑到走道较长,利用自然光条件有限,故在走道里采用照明光源和走道端头开设窗的方式解决采光问题。对于办公建筑,当采用双面布房,且走道长度40m时,走道净宽不得小于1.80m。本建筑为,符合要求。 楼梯的设计楼梯的设计属于垂直交通设计,它是各楼层人流疏散的必经通路。楼梯设计主要依据使用要求和人流通行情况确定梯段宽度和休息平台的宽度,选择适当的楼梯形式,考虑整幢建筑的楼梯数量,以及楼梯间的平面位置和空间组合。楼梯的位置应布置均匀,导
22、向明确,鲜明易找。民用建筑设计通则(gb50325-2005)第4.2.1条规定:供日常主要交通用的楼梯的梯段净宽应根据建筑物使用特征,一般按每股人流宽为0.55(00.15)m的人流股数确定,并不应少于两股人流;梯段改变方向时,平台扶手处的最小宽度不应小于梯段净宽。本设计中,楼梯的踏步尺寸为,梯段宽度为1600mm,休息平台宽1550mm,楼梯平台宽度与梯段净宽相差很小,认为满足规范要求。从防火安全方面考虑,本建筑宜设两个楼梯;由层高、进深及及,选踏步高为150mm,宽为300mm,休息平台梁截面尺寸为200mm400mm,设压柱来承担其荷载。2.4 剖面设计剖面设计是表示建筑物在垂直方向房
23、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、建筑物层数、空间的组合和利用,以及在建筑物剖面中的结构和构造的关系等。它与平面一样和建筑使用、造价、节约用地等有密切的关系,应结合平面全面的进行考虑。 净高和层高净高为房间地面到顶棚或其它构件底面的距离,与房间的使用性质、活动特点、采光通风、空间观感有关。层高为首层3.9m,二至四层3.6m,五层3.9m,它是该层室内地平或楼面到该上层楼面的距离,即净高加上楼板层的结构厚度。 室内外高差为防止室外雨水流入室内,建筑物沉降使室内地坪标高过低并防止墙身受潮,将室内地面适当抬高,一般从建筑物使用方便的原则出发,室内外高差不宜过大,取为0.6
24、m,设四个的台阶。首层楼梯平台下过人,为满足平台下的净空高度,采用先下三个的台阶。 窗台高、窗高及门高一般情况考虑层间窗台高与工作面的协调,取窗台高1.0m,其它房间根据功能和空间观感协调窗台高度;窗高主要影响房间的采光均匀度,框架结构建筑宜在框架梁或在联系梁下直接设窗,不宜另设过梁。2.5 立面设计建筑立面表示建筑物四周的形象。立面设计是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部环境及在满足建筑使用要求和技术经济条件下运用建筑造型和立面构图的规律进行的。建筑立面设计是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下,运用建筑物造型和立面构图规律,紧密结合平面布置和剖面的内部空间组合条件而进行的设计。联
25、系建筑平面及剖面建筑体型组合,运用建筑形式美的一些基本规律,使建筑物在满足使用要求的前提下,适应环境条件,符合美学的基本规律,也更加富有现代气息和艺术感。在本设计中,各层正立面中所有的窗尺寸都是一样的,给人以整齐划一的视觉效果。根据初步确定的建筑内部空间组合的平剖关系,如建筑的大小,高低,门窗的位置,大小等,描述出建筑各立面的基本轮廓,作为进一步调整,统一进行立面设计的基础。首先推敲立面各部分总的比例关系,考虑作为一个整体的几个立面的统一,相邻的立面间的连接和协调,然后按建筑构图规律着重分析立面上墙面的划分和处理,门窗的安排和调整,最后对建筑入口、各部分装饰等做重点及细部加工。2.6 建筑构造
26、设计建筑构造设计是建筑设计的重要组成部分,是建筑平、立、剖的继续和深入,也是结构设计和施工的重要依据。 外墙 框架结构的外墙只起维护作用,在保温隔热的同时要求质轻以减少结构负担,不宜采用普通砖石,宜采用轻质砌块或轻质板材。本设计选用加气混凝土砌块,砌块直接砌于框架梁上,一般梁下直接设门窗,不另设过梁,外墙厚300mm。 内墙 内墙一般只起分隔空间作用,根据内墙两侧空间的使用要求来选择墙体材料、尺寸和构造方式;卫生间应具有防水、防潮性能等。本设计仍选用加气混凝土砌块,砌块直接砌于框架梁或一般梁上,由于门高为2.1m,一般梁下需要先设过梁,然后再设置门,内墙厚200mm。 楼面采用现浇楼板,室内和
27、走廊为花岗石楼面,卫生间为陶瓷地砖防水楼面,且卫生间地面比走廊低20mm ,以防止水外溢,周围墙体用瓷砖做防水处理。 屋面屋面为高聚改性沥青卷才防水卷材屋面,上人有保温。女儿墙高1000mm,在端部做现浇砼压顶,采用有组织外排水。外排水指排水管沿建筑外墙面设置,雨水管不进入室内,不影响室内空间的使用,减少渗漏,使用广泛。为避免因积水等原因造成屋面渗漏,应做好以下三方面的设计。 合理划分排水区合理划分排水区便于均匀布置雨水管水口和雨水管,一个雨水管负担120屋面面积设置。 确定排水面数量建筑进深为16.8m,选用双坡排水。 雨水管设置考虑其耐久性、荷重及装饰效果,采用认证的塑料管(upvc)。雨
28、水管设置既要便于排水,又不影响使用,又要考虑对建筑立面效果的影响,设置间距为14m。2.7 工程做法2.7.1 屋面做法(铺块材上人屋面) 保护层:10 厚地砖铺平拍实,缝宽8,1:1水泥砂浆填缝 结合层:25厚1:4干硬性水泥砂浆,面上撒素水泥隔离层:满铺0.15厚聚乙烯薄膜一层防水层:6厚高聚物改性沥青防水卷材找平层:20厚1:3水泥砂浆,砂浆中掺聚丙烯或棉纶-6纤维0.750.90kg/m3找坡层:40厚1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡,最薄处20保温层:50厚聚苯乙烯泡沫塑料板结构层:120厚钢筋混凝土屋面板2.7.2 顶棚做法(混合砂浆顶棚) 钢筋混凝土板地面清理干净7厚1:1:4水泥石
29、灰砂浆5厚1:0.5:3水泥石灰砂浆表面喷刷涂料2.7.3 楼面做法(花岗石楼面) 20厚花岗石板朴实拍平,水泥浆擦缝30厚1:4干硬性水泥砂浆素水泥浆结合层一遍钢筋混凝土钢板2.7.4 卫生间楼面做法(陶瓷地砖防水楼面) 10厚地砖朴实拍平,水泥浆擦缝25厚1:4干硬性水泥砂浆1.5厚聚氨酯防水涂料,面撒黄砂,四周沿墙上翻150高刷基层处理剂一遍15厚1:2水泥砂浆找平50厚c15细石混凝土找坡不小于0.5%,最薄处不小于30厚120厚钢筋混凝土楼板2.7.5 地面做法(花岗石地面) 20厚花岗石板朴实拍平,素水泥浆擦缝30厚1:4干硬性水泥砂浆素水泥浆结合层一遍100厚c15混凝土素土夯实
30、2.7.6 卫生间地面做法(陶瓷地砖防水地面) 10厚地砖朴实拍平,水泥浆擦缝20厚1:4干硬性水泥砂浆1.5厚聚氨酯防水涂料,面撒黄砂,四周沿墙上翻150高刷基层处理剂一遍15厚1:2水泥砂浆找平50厚c15细石混凝土找坡不小于0.5%,最薄处不小于30厚80厚c15混凝土 素土夯实2.7.7 内墙面做法2.7.7.1 混合砂浆墙面(三) 刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚1:1:6水泥石灰砂浆,分两次抹灰5厚1:0.5:3水泥石灰砂浆3.7.7.2 面砖墙面(二) 刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰5厚1:1水泥砂浆
31、加水重20%建筑胶囊贴10厚面砖,水泥浆擦缝2.7.8 外墙面做法2.7.8.1 水泥砂浆外墙面(二) 刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰5厚1:2.5水泥砂浆2.7.8.2 面砖外墙面 刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰刷素水泥浆一遍5厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶囊贴10厚面砖,1:1水泥砂浆勾缝(水泥浆擦缝)2.8 建筑施工图的绘制利用autocad 2004 和天正建筑8.0 for 2004绘制建筑施工图。平面图详见建筑施工图“建施-2建施-6”,立面图详见建筑施工图“建施
32、-7建施-9”,建筑剖面图详见建筑施工图“建施-9中1-1剖面”,楼梯详图见建筑施工图“建施10”,外檐详图详见建筑施工图“建施-11”。3 一榀框架手算本章以轴线横向框架为例进行一榀框架的手算。在手算横向平面框架时,应满足以下四个基本假定: 结构分析的弹性静力假定, 平面结构假定, 楼板在自身平面内刚性假定, 水平荷载按位移协调原则分配。4.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图4.1.1 横向框架简图假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。首层柱高从基础顶面算至二层楼面,根据地质条件,室内外高差为。基础顶面至室外地坪通常取,故首层柱高为,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),即3.6
33、m,3.6m,3.6m,3.9m。轴线横向框架简图如图4-1所示。图4-1 轴线横向框架简图在手算时为计算方便,在荷载传递时,楼板和梁的跨度取轴线之间的距离。为了便于进行内力组合,以下所有计算简图中的荷载均为标准值。下面以第三层框架为例,通过计算,画出第三层框架的最终恒荷载计算简图。4.1.2 第三层框架计算简图第三层楼面梁布置如图4-2所示,第三层楼面板布置如图4-3所示,为方便荷载整理,在梁布置图和板布置图中分别标出梁和板。图4-2 第三层楼面梁布置图 图4-3 第三层楼面板布置图双向板传递给短跨梁上的荷载为三角形,递给长跨梁上的荷载为梯形。为了便于计算,通常需要将三角形或梯形荷载换算成等
34、效均布荷载。等效均布荷载是按照支座固端弯矩等效的原则来确定的。当三角形荷载(图4-4)作用时,;当梯形荷载(图4-5)作用时,; 图4-4 三角形荷载的等效均布荷载图4-5 梯形荷载的等效均布荷载分析图5-2和图5-3的荷载传递,轴线第三层框架简图如图4-6所示。图4-6 轴线第三层框架简图(一)按照支座固端弯矩等效的原则,将梯形荷载换算成等效的均布荷载,等效为如图4-7所示的计算简图。图4-7 轴线第三层框架简图(二)下面计算第三层楼面板和楼面梁传给轴线横向框架的恒荷载,求出第三层框架的计算简图。4.1.2.1 计算 板a传递荷载板a传递荷载为,传递给ab段为梯形荷载,等效转化为均匀荷载为:
35、 因为左右板a传递荷载,故板a传递荷载为。 梁自重及抹灰自重:抹灰层:小计: 墙体荷载: 荷载小计:4.1.2.2 计算部分只有梁自重及抹灰。4.1.2.3 计算 板c传递荷载 板c的面荷载为4.4,传递给dc段为梯形荷载,等效转化为均布荷载为:其中=1.8/6.6=0.273=6.9(kn/m)因为左右两块板c传递荷载,故c传递荷载为 梁自重及抹灰梁自重:抹灰层:小计: 荷载小计:4.1.2.4 计算由图4-2可知,是由ll1传递来的集中力。ll1的计算简图如图4-8所示。图4-8 ll1计算简图 和计算1)包括梁自重和抹灰,板b传来的荷载和梁上墙体荷载。ll1自重:ll1两侧板的厚度不同,
36、一边为120mm,一边为100mm,近似取100mm, 抹灰层:板b传来的荷载:板b传来的荷载为3.9,传递给ll1荷载为ll1两跨上的墙体荷载相同,一跨内的墙长为7.2m,有一个门1.0m2.1m(门荷载为0.45),简化为均匀线荷载为:因此2)为板c传递来的荷载板c面荷载为4.4,板a传来的荷载为三角形荷载,等效转化为均匀荷载为小计: 计算为和传递的集中荷载。的计算简图如图4-9示。图4-9 计算简图1)为梁自重和抹灰和墙体荷载梁自重:抹灰层:墙体荷载:则2)为板c传来的荷载,板c的面荷载为4.4,传递给为三角形荷载,等效转化为均布荷载为:所以,同理: 计算由图4-8可知: 4.1.2.5
37、 计算计算是由传递来的集中力,严格意义上传递的集中力应为在支座a的两端的剪力差,但由于纵向框架并没有计算,近似将的荷载以支座反力的形式传递到a支座,即集中力。计算简图如图4-10所示。图4-10 计算简图 计算包括梁自重和抹灰,梁上墙体荷载梁自重:抹灰层:上墙体荷载:两跨上的墙体荷载相同,一跨内的墙长为7.2m,有两个窗2.4m1.8m(窗荷载为0.45),简化为均布线荷载为:小计: 计算为板a传递来的荷载,板a面荷载为4.4,板a传来的荷载为三角形荷载,等效转化为均匀荷载为小计: 计算为传递的集中荷载。的计算简图如图4-11示。图4-11 计算简图1)为梁自重和抹灰和墙体荷载梁自重:抹灰层:
38、墙体荷载:则2)为板a传来的荷载,板a的面荷载为4.4,传递给为梯形荷载,等效转化为均布荷载为:所以, 计算由图4-10可知,4.1.2.6 计算计算是由传递来的集中力,计算简图如图4-12所示。图4-12 计算简图 计算包括梁自重和抹灰,梁上墙体荷载梁自重:抹灰层:上墙体荷载:两跨上的墙体荷载相同,一跨内的墙长为7.2m,有两个门1.0m2.1m(门荷载为0.45),简化为均布线荷载为:小计: 计算为板a传递来的荷载,板a面荷载为4.4,板a传来的荷载为三角形荷载,等效转化为均匀荷载为小计: 计算由图4-12可知,4.1.2.7 计算计算是由传递来的集中力,计算简图如图4-13所示。图4-1
39、3 计算简图 计算包括梁自重和抹灰,梁上墙体荷载梁自重:抹灰层:上墙体荷载:两跨上的墙体荷载相同,一跨内的墙长为7.2m,有两个窗2.4m1.8m(窗荷载为0.45),简化为均布线荷载为:小计: 计算为板c传递来的荷载,板c面荷载为4.4,板c传来的荷载为三角形荷载,等效转化为均匀荷载为小计: 计算由图4-13可知:4.1.3 各层框架恒荷载计算结果按第三层计算过程,分别算出其余各层的恒荷载标准值,将结果列于表4-1中。表4-1 横向框架恒载标准值汇总表楼层五层23.07.523.5187.3216.7203.8201.3四层27.37.521.0219.6221.2246.4185.9三层2
40、6.67.521.0214.6215.6239.0175.9三层26.67.521.0214.6215.6239.0175.9一层26.37.521.0214.6215.6239.0175.95 框架pk电算结果与手算结果对比分析5.1 一榀框架pk电算内力图恒荷载作用下的计算简图如图3-21所示。恒荷载作用下的计算结果有恒载弯矩图(图5-1)、恒载剪力图(图5-2)、恒载轴力图(图5-3)图5-1 恒载弯矩图()图5-2 恒载剪力图()图5-3 恒载轴力图()5.2 框架梁内力电算结果与手算结果对比分析5.2.1 恒荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果对比分析恒荷载作用下框架梁弯矩电算结果
41、与手算结果的对比列于表5-1。表5-1 恒荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果对比构件第三层bc框架梁第四层bc框架梁弯矩左端跨中右端左端跨中右端手算结果(图4-22)350.91198.27224.63360.98197.65232.26电算结果(图5-1)350.5195.6229.3360.8202.4234.6对比(以电算为准)(%)0.12%1.37%-2.04%0.05%-2.35%-1.00%注:表中弯矩单位为。5.2.2 恒荷载作用下框架梁剪力电算结果与手算结果对比分析恒荷载作用下框架梁剪力电算结果与手算结果的对比列于表5-2。表5-2 恒荷载作用下框架梁剪力电算结果与手算结
42、果对比构件第三层bc框架梁第四层bc框架梁剪力左端右端左端右端手算结果(图4-23)237.82133.38241.6134.44电算结果(图5-2)241.4134.7237.2133.9对比(以电算为准)(%)-1.48%-0.98%1.85%0.40%注:表中弯矩单位为。5.2.3 结论在恒荷载作用下,框架梁弯矩和剪力的电算结果与手算结果吻合较好,相差均在3%以内。5.3 框架柱内力电算结果与手算结果对比分析5.3.1 恒荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比分析恒荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果的对比列于表5-3。5.3.2 恒荷载作用下框架柱剪力电算结果与手算结果对比分析恒
43、荷载作用下框架柱剪力电算结果与手算结果的对比列于表5-4。5.3.3 恒荷载作用下框架柱轴力电算结果与手算结果对比分析恒荷载作用下框架柱轴力电算结果与手算结果的对比列于表5-5。表5-3 恒荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比构件第三层c轴线框架柱第四层c轴线框架柱弯矩柱顶柱底柱顶柱底手算结果(图4-22)113.25109.18105.39111.39电算结果(图5-1)115110.2109.7114.3对比(以电算为准)(%)-1.52%-0.93%-3.93%-2.55%注:表中弯矩单位为表5-4 恒荷载作用下框架柱剪力电算结果与手算结果对比构件第三层c轴线框架柱第四层c轴线框架
44、柱剪力柱顶柱底柱顶柱底手算结果(图4-23)61.7961.7960.2160.21电算结果(图5-2)62.562.562.262.2对比(以电算为准)(%)-1.14%-1.14%-3.20%-3.20%注:表中弯矩单位为。表5-5 恒荷载作用下框架柱轴力电算结果与手算结果对比构件第三层c轴线框架柱第四层c轴线框架柱轴力柱顶柱底柱顶柱底手算结果(图4-24)690.26722.661031.941064.34电算结果(图5-3)7231065.2对比(以电算为准)(%)-0.05%-0.08%注:表中弯矩单位为。5.3.4 结论在恒荷载作用下,框架柱弯矩、剪力和轴力的手算结果均小于电算结果
45、,但相差不大,均在4%以内。以上对比分析仅选取恒荷载作用下的框架的部分杆件,未对其他荷载作用下及整榀框架或者所有框架进行统计,因此,结论可能有一定的片面性。如果选择对所有的框架进行统计和对比,结论将更有实际意义。6 楼梯设计6.1 首层楼梯设计6.1.1 楼梯设计基本资料 首层结构平面布置如图6-1所示。楼梯踏步面层做法同楼面面层,板底为20厚水泥石灰砂浆抹灰层,采用c30混凝土,。平台板和楼梯梯段斜板的钢筋采用hpb235,平台梁钢筋采用hrb400,。 图6-1 首层结构平面布置图6.1.2 楼梯梯段斜板设计考虑到楼梯梯段斜板两端与混凝土梯梁的固结作用,斜板跨度可按净跨计算。取1m宽板带作
46、为计算单元。 确定斜板厚度斜板的水平投影净长斜板的斜向净长斜板厚度,取。 荷载统计楼梯梯段板的荷载计算列于表6-1。 表6-1 楼梯梯段斜板荷载计算表 单位:荷载种类荷载标准值恒荷载栏杆自重锯齿状斜板自重50厚花岗石面层板底20厚水泥石灰砂浆抹灰恒荷载小计活荷载 荷载效应组合由可变荷载效应的组合:由永久荷载效应的组合:所以选永久荷载效应控制的组合来进行计算,取。 计算简图斜板的计算简图可用一根假想的跨度为的水平梁代替,如图6-2所示。其计算跨度取水平投影净长。图6-2 梯段斜板计算简图(kn/m)3600 内力计算斜板的内力只需计算跨中最大弯矩即可,考虑到斜板两端均与梁整浇,对板有约束作用,所
47、以跨中最大弯矩取(6) 配筋计算,令,由,得:,满足要求。由,得:,选用受力钢筋,配筋率且,满足要求。分布钢筋采用。6.1.3 平台板设计 平台板计算简图平台板为四边支承板,长宽比,近似按短跨方向的简支单向板计算,取1m宽作为计算单元。平台梁的截面尺寸取。平台板的计算简图如图6-3所示。由于平台板为悬臂板,所以计算板跨取,平台板厚度取。 荷载统计1450图6-3 平台板计算简图平台板的荷载计算列于表6-2。 表6-2 平台板荷载计算表 单位:荷载种类荷载标准值恒荷载平台板自重面层板底20厚混合砂浆抹灰恒载合计活荷载 荷载效应组合由可变荷载效应的组合由永久荷载效应的组合所以选可变荷载效应控制的组
48、合来进行计算,取。 内力计算跨中最大弯矩取 配筋计算令,由,得:,满足要求。由,得:,此时配筋率,故应按构造配筋。选用受力钢筋,配筋率且,满足要求。分布钢筋采用。6.1.4 平台梁设计 休息平台处平台梁设计 平台板计算简图平台梁的两端搁置在梯柱上,故计算跨度取净跨,平台梁的截面尺寸为,其计算简图如图6-4所示。3350图6-4 平台梁计算简图 荷载统计平台梁的荷载计算列于表6-3。 表6-3 平台梁荷载计算表 单位:荷载种类荷载标准值恒荷载由斜板传来的恒荷载由平台板传来的恒荷载平台梁自重平台梁底部和两侧粉刷恒载合计活荷载 荷载效应组合由可变荷载效应的组合由永久荷载效应的组合所以选永久荷载效应控
49、制的组合来进行计算,取。 内力计算最大弯矩 最大剪力 截面设计1)正截面受弯承载力计算截面按倒l形计算经判别属第一类t形截面令,由,得:,满足要求。由,得:考虑到平台梁两侧受力不均匀,会使平台梁受扭,所以在平台梁内宜适当增加纵向受力钢筋和箍筋的用量,故纵向受力钢筋选用, 配筋率且,满足要求。2)斜截面受剪承载力计算,所以按计算配置箍筋。取双肢箍筋,可以。此时,满足要求。 楼层处平台梁设计 平台板计算简图平台梁的两端搁置在框架梁和次梁上,故计算跨度取净跨,平台梁的截面尺寸为,其计算简图如图6-5所示。3350图6-5 平台梁计算简图 荷载统计平台梁的荷载计算列于表6-4。 表6-4 平台梁荷载计
50、算表 单位:荷载种类荷载标准值恒荷载由斜板传来的恒荷载由平台板传来的恒荷载平台梁自重平台梁底部和两侧粉刷恒载合计活荷载 荷载效应组合由可变荷载效应的组合由永久荷载效应的组合所以选永久荷载效应控制的组合来进行计算,取。 内力计算最大弯矩 最大剪力 截面设计1)正截面受弯承载力计算截面按倒l形计算经判别属第一类t形截面令由,得:,满足要求。由,得:考虑到平台梁两侧受力不均匀,会使平台梁受扭,所以在平台梁内宜适当增加纵向受力钢筋和箍筋的用量,故纵向受力钢筋选用,配筋率,且,满足要求。2)斜截面受剪承载力计算,所以按构造配置箍筋,取双肢箍筋,此时,满足要求。6.1.5 绘制施工图施工图见结构施工图中“结施12楼梯详图”。6.2 二层楼梯设计6.2.1 楼梯设计基本资料 二层结构平面布置如图6-6所示。 图6-6 二层结构平面布置图楼梯踏步面层做法同楼面
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