【北京某公司研发楼设计15000字（论文）】

目录 1 2 3第1章设计论述 3 4第2章结构设计 12.1结构平面布置及肌酸的缺顶 2.1.1验算图 2.2选择尺寸并统计 2.2.1估计尺寸 2.2.2负载统计 3.1总重力载荷代表值的计算 3.1.2横向框架柱侧移刚度计算 3.2结构基本自振周期计算 213.3横向水平地震作用计算 3.4变形验算 213.5地震作用下框架的内力计算 4风荷载作用及楼层剪力计算 4.1风荷载作用及楼层剪力计算 4.2风荷载作用下框架内力计算 27 285.1.1框架梁线荷载标准值计算 5.1.2恒活荷载下的固端弯矩和跨中弯矩计算 5.1.3框架节点集中荷载标准值 5.2.2活荷载作用下梁的弯矩计算 5.3梁跨中弯矩 415.3.1恒荷载作用下梁跨中弯矩计算 415.3.2活载作用下梁跨中弯矩计算 5.4梁端剪力及柱轴力计算 6内力组合调整 456.1梁内力组合 45 7结构构件设计 7.1梁的设计 7.1.1设计资料 547.1.2梁正截面配筋计算 7.1.3梁斜截面配筋计算 7.1.4梁裂缝宽度控制验算 647.2柱的设计 7.2.1设计资料 7.2.2柱截面配筋计算 6 7.2.5楼梯间短柱 7.2.6楼梯间梯柱 717.3板的设计 7.3.1设计资料 7.3.2板的设计 7.3.3双向板截面设计 续表7.3 77.4楼梯的设计 7 7 北京某公司研发楼采用钢筋混凝土框架结构，层高度有3.3m,450mm为它的内外差。本设计有结构设计，也有建筑设计。建筑设计分成建筑平面设计、立面设计、剖面设计、局部工程、结构设计包括结构选择、构件尺寸的初步选择、载荷统计、抗震操作内力计算，下内力计算，竖向荷载用于梁、板等构件的内力计算、配筋计算。依据最终的结果，采用HRB400钢筋，箍筋也采用HRB400钢筋。关键词：钢筋混凝土，抗震操作，风荷载450mm.Design,elevationdesigncombinationandreinforcementmeterofbeams,platesandothercomponentscounting.ThestirrupsarealsomadeofHRB400steelbars,andthestairsaremadeofreinforcedKeywords:preliminaryselection,combination,counting第1章设计论述1.1建筑设计依据北京某公司研发大楼，主要用于一般行政办公楼，根据城市规划的总体要求，为临街建筑，位置图如附图所示。新建办公楼为二级，中等装修标准，主入口大厅、会议室等公共活动场所可考虑豪华装修。设计时应考虑不同的写字楼和其他空间，如大小、标准等，以满足办公和公共活动的需要。写字楼设计必须满足“适用性、安全性、经济性、美观性”的基本要求。平面布置得清楚表示，合理利用，不能干扰。建筑风格古朴，空间完整，体现时代特征。总建筑面积约6600平方米左右。(包括会议室、研发室、卫生间、储藏室等辅助用房)。层数及结构类型：6层，钢筋混凝土框架结构(图1-1,图1-2,图1-3,图1-4,图1-5)⑧雨图1-2背立面图1口□口口①图1-3正立面图侧立面图侧立面图Aoo、n000n000日日日日日4mm图1-5剖面图1.3结构方案设计论述(1)土木工程专业毕业设计任务书(2)国家规定的现行设计规范、专业教材等相关资料本工程为北京某公司研发楼设计，建筑地点为市郊。拟建建筑面积约6600m²,建筑层数六层。3建筑结构安全等级为1级，建筑设计使用寿命50年。建筑物抗震设防类别为B类，抗震设防烈度为7度，设计抗震组为第二组。基本风压：0.45kN/m2,主导风向：夏季东南风，冬季西北风，采用50年风压值。地基土为粉质黏土为主，建筑场=160kPa。其它详见设计要求。第2章结构设计用8轴单元作见图。2.2.1估计尺寸(1)横梁四北京某公司研发楼采用钢筋混凝土框架结构，层高度有3.3m,450mm为它的内外差。本设计有结构设计，也有建筑设计。建筑设计分成建筑平面设计、立面设计、剖面设计、局部工程、结构设计包括结构选择、构件尺寸的初步选择、载荷统计、抗震操作内力计算，下内力计算，竖向荷载用于梁、板等构件钢筋。本论文是北京某公司研发楼的设计。本次内容结合工程的具体实践，主要分为四个方面去计算，这些内容都可以来回换，不拘束于某一个反面，但是由于工程量，对于细节也得注意。设计中很多规范根本就不会那样怎么去看，因为本身规范也不会各种的问题百出，通过这些非一般的情况去写，也不用太纠结于什么情况，所以得把握住啊。震动计算不能钛有掴捶的躲雨情况，这也不会影响他与他的太多问题。在计算过程中，出现这样那样的计算问题可以去打乱这些问题，提问时最好多个方面去实现它的价值，这些没办法的情况都可以处理都可以处理根据问题再判断。使用时，多和老师交流，不用太执着，很多问题都可以很快解决，红牛也可以每天这样去那样回来，不是问题。上班时也可以夺取严峻的方向，虽然很艰难，但是也没法子，多可以去跑过去，去哪儿都行。h1811272008720012600900mm,取600mmbh2h3200300mm,取300mm立柱尺寸初步确定为500mm500mm。×框架梁截面尺寸受柱轴压比限制，计算如下：C30混凝土：fc143kNmm2二F:按简支状态计算柱的受力面积；g:换算后单位面积重力载荷的代表值，约为14kNm²;n:检查段以上的楼层数；N=1.2×21.42×14×6=2159.1kN符合规范。所以所有柱的横截面尺寸为500mm×500mm。(1)屋顶保护层：40厚C30细石混凝土0.04×23kN/m³=0.92kN/m²保温层：70厚FB新型复合屋面板0.07×14.5kN/m³=1.02kN/m²(2)楼面25mm厚1:2.5水泥砂浆粘结层0.025×20kN/m³=横向次梁自重抹灰层：20厚抹灰层25×0.3×(0.40-0.12)=自重25×0.3×(0.60-0.12)=3.30总计：4.00kN/m(6)内墙自重标准层：纵墙(蒸压粉煤灰加气混凝土砌块)(3.3-0.5)×0.2×5.5=3.41kN/m水泥粉刷内墙3.3×2×0.36=2.59kN/m总计：6.00kN/m纵墙(蒸压粉煤灰加气混凝土砌块)(4.65-0.5-0.4)×0.2×5.5=4.13kN/m水泥粉刷内墙3.3×2×0.36=2.59kN/m总计：6.72kN/m2.3屋顶重力荷载标准值计算护栏G=4.22×[(84+17.4)×2]=855.82kN外墙：0.5×3.13×[(17.4-0.5×4)×2+(84-0.5×21)×2]=278.26kN内壁：0.5×6×[(7.2-0.5)×18+(4.2-0.5)×30]×0.8=555.84kN=855.82+8346.64+2183.9+902.87+834.1=131G层=4.14×(84×17.4-7.2×12.6×2)=5299.86kN外墙：3.13×[(17.4-0.5×4)×2+(84-0.5×21)×2]+35.1=591.62kN内壁：6×[(7.2-0.5)×18+(4.2-0.5)×30]=1389.6kN墙G=591.62+1389.6=1981.22kN====5299.86+2183.9+1870.22+1981.22=11外墙：0.5×3.13×[(17.4-0.5×4)×2+(84-0.5×21)×2]=278.26kN内墙：0.5×6×[(7.2-0.5)×18+(4.2-0.5)×30]×0.8=555.84kNG₆=855.82+8346.64+2183.9+902.87+834.3水平地震作用下框架内力和侧移计算3.1总重力载荷代表值的计算G总顶=屋顶结构和构件的自重+0.5×雪荷载标准值=13123.33+0.5×320.4=132G总顶=楼板结构和构件的自重+0.5×活荷载标准值=11335.2+0.5×3200.4kN=129G总顶=楼板结构和构件的自重+0.5×活荷载标准值=11916.23+0.5×3200.4=13516边跨边跨N●m②中框梁(4~18轴)边跨③中框梁(2~3、19~20轴)(2)柱刚度计算柱子采用C30混凝土，Ec=2.7×107N/mm2,首层柱高4.65m,其他层柱高3.3m。柱截面：采用D值法计算侧向框架柱的横向位移，因此采用D值法计算柱的侧向位移，梁一柱线刚度比K值，框架柱侧向刚度影响相关系数αc值，柱侧向刚度DTi=1.7ψT√u=1.7×0.7×√03.5地震作用下框架的内力计算3.5.1地震作用下框架柱剪力和柱弯矩计算取第8轴坐标系进行内力计算分析。建筑物在土地管理荷载的作用下，框架承受倒三角形的水平拐点的计算图3.4地震作用下框架弯矩图：(kN.m)图3.4地震作用下框架梁端剪力及柱轴力图(kN)风荷载取一榀框架来计算，风压标准值计算公式：4.1风荷载作用及楼层剪力计算4.2风荷载作用下框架内力计算(1)求各柱倒弯点处的剪力值；(2)求出每一列倒置点的高度；(3)求各柱杆端和梁端的弯矩；(4)求各柱的轴力和梁剪力。BABB框架在竖向荷载作用下的内力计算方法采用弯矩二次分布法和跨中横向框架计算。计算单元宽度为42m,如图51所示。在竖向荷载作用下，考虑梁端塑性内力的重新分布，取弯矩调制系数为08。5.1恒(活)荷载标准值计算(1)A-B轴之间的框架梁荷载从屋顶板转移到梁：静载：:顶梁地梁(2)B-C轴之间的框架梁恒载：6.52×3/2×5/8×2=12.23kN/m活载：2×3/2×5/8×2=3.75kN/m恒载：4.14×3/2×5/8×2=7.76kN/m活载：2.5×3/2×5/8×2=4.69kN/mB-C轴间框架梁均布荷载：顶梁静载=梁重+板载=2.36kN/m+12.23kN/m=14.59kN/m地梁静载=梁重+板载=2.36kN/m+7.76kN/m=10.12kN/mAB〔四北京某公司研发楼采用钢筋混凝土框架结构，层高度有3.3m,450mm为它的内外差。本设计有结构设计，也有建筑设计。建筑设计分成建筑平面设计、立面设计、剖面设计、局部工程、结构设计包括结构选择、构件尺寸的初步选择、载荷统计、抗震操作内力计算，下内力计算，竖向荷载用于梁、板等构件的内力计算、配筋计算。依据最终的结果，采用HRB400钢筋，箍筋也采用HRB400钢①六层H右梁=1—0.49=0.51μ下柱=1—0.37—0.27=0.36H右梁=1—0.33—0.33=0.34μ右梁=1—0.26—0.26—0.27=0.21③H右梁=1—0.36—0.28=0.36H右梁=1—0.28—0.22—0.29=0.21=4.24×4.3+4×(412-012)+6.23×4.23×3×4.236顶柱活载=板转活载=2×4.42×348×42=11.23kN=3.23×(4.33-0.23)+4×(4.3-0.23)+4.23×4.23×5/23×4.3标准层柱活荷载=板转活荷载=2.23×4.23/2×238×4.323=13238kN(2)B轴柱纵向集中荷载计算顶柱静载=梁重量+板载=4×(4.2-0.5)+6.52×4.2/2×5/8×4.2+6.52×3/2×[1-2×(1=2×4.2/2×4.2×5/8+2×3/2×[1-2×(1.5/4.2)²+(1.5/4.2)³]×4.标准层列：=4×(4.23-0.23)+6×(4.3-0.23)+4.23×4.232×53×4.23+4.2=2.5×4.2/2×5/8×4.2+2.5×3/2×[1-2×(1.5/4.2(3)D、E轴柱纵向集中荷载计算考虑到结构的对称性，C轴和B轴的纵向集中荷载计算相同，D轴和A轴的计算相同。79.1D79.1D27.68A图5.4恒荷载作用下的弯矩图(单位：kN·m)楼层边节点中节点中节点边节点下柱下柱下柱下柱6μ5μ楼层边节点中节点中节点边节点下柱下柱下柱下柱4μ3μ楼层边节点中节点中节点边节点下柱下柱下柱下柱2μ1μ20.17B四北京某公司研发楼采用钢筋混凝土框架结构，层高度有3.3m,450mm为它的内外差。本设计有结构设计，也有建筑设计。建筑设计分成建筑平面设计、立面设计、剖面设计、局部工程、结构设计包括结构选择、构件尺寸的初步选择、载荷统计、抗震操作内力计算，下内力计算，竖向荷载用于梁、板等构件的内力计算、配筋计算。依据最终的结果，采用HRB400钢筋，箍筋也采用HRB400钢筋。本论文是北京某公司研发楼的设计。本次内容结合工程的具体实践，主要分为四个方面去计算，这些内容都可以来回换，不拘束于某一个反面，但是由于工程量，对于细节也得注意。设计中很多规范根本就不会那样怎么去看，因为本身规范也不会各种的问题百出，通过这些非一般的情况去写，也不用太纠结于什么情况，所以得把握住啊。震动计算不能钛有掴捶的躲雨情况，这也不会影响他与他的太多问题。在计算过程中，出现这样那样的计算问题可以去打乱这些问题，提问时最好多个方面去实现它的价值，这些没办法的情况都可以处理都可以处理根据问题再判断。使用时，多和老师交流，不用太执着，很多问题都可以很快解决，红牛也可以每天这样去那样回来，不是问题。上班时也可以夺取严峻的方向，虽然很艰难，但是也没法子，多可以去跑过去，去哪儿都行。5.3梁跨中弯矩固端引起的跨中弯矩总跨中弯矩654321固端引起的跨中弯矩总跨中弯矩654321固端引起的跨中弯矩总跨中弯矩654321(调幅系数β=0.8)固端引起的跨中弯矩总跨中弯矩6543215.4梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力为：;在固端弯矩的作用下，梁端剪力为：剪力方向以使杆件顺时针转动为正，表5.8恒荷载作用下梁端剪力计算表(单位：kN)楼层荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力605040302010(调幅系数β=0.8)层数弯矩(kN·m)654321楼层节点集中力654321楼层荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力605040302010(调幅系数β=0.8)层数654321楼层节点集中力654321内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右六层MMMM00M00VVV五层MMMM00M00VV内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右V四层MMMM00M00VVV三层MMMM00M00VV内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右V二层MMMM00M00VVV一层MMMM00M00VV内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右V内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右六MMM内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右层MNNNNVV五层MMMMNNNNV内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右V四层MMMMNNNNVV三MMMMN内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右层NNNVV二层MMMMNNNNVV内力(恒)(活)(风)(震)(左)(右)最不利内力左右左右一层MMMMNNNNVV因本设计属现浇混凝土楼盖，所以采用T形混凝土等级C30,f.=14.3N/mm²,采用HRB400钢筋fy=360N/mm²。梁的计算简图详见图2.3。四北京某公司研发楼采用钢筋混凝土框架结构，层高度有3.3m,450mm为它的内外差。本设计有结构设计，也有建筑设计。建7.1.2梁正截面配筋计算α₁=1.0,ζ=0.518,β=1,取最大弯矩组合值180.0kN●ma₁f。b'h(h₀—h'/2)=1.0×14.3×1740×12选配5虫20,As=1570mm²α₁feb'h'(h₀—h'./2)=1.0×14.3×1000×选配3虫20,As=942mm²选配4(25,As=1964mm²选配4中25,As=1964mm²同时，,满足配筋要求。 ₀--.-楼层123456MξA5亞203亞205亞203亞205亞203亞205亞203亞205虫203亞205亞203亞20楼层123456AAAAAAMαξ由曲曲中5中D中5中5H中7.1.3梁斜截面配筋计算0.25βf.bh₀=0.25×1.0×14.3×300×560=600.6k0.7f,bh₀=0.7×1.43×300×560=168.1采用双肢箍虫8@200mm450mm为它的内外差。本设计有结构设计，也有建筑设计。建筑设计分成建筑峻的方向，虽然很艰难，但是也没法子，多可以0.25βf.bh₀=0.25×1.0×14.3×300×360=386.1k0.7f,bh₀=0.7×1.43×300×360=108.1采用双肢箍虫8@200mm根据混凝土结构设计规范，当梁腹板高度大于450时，应沿梁两侧的高度布置纵向结构钢筋。每侧纵向结构钢筋的横截面不应小于腹板横截面积的0.02%7.1.4梁裂缝宽度控制验算(2)计算纵向受拉钢筋的应力σAe=0.5bh=0.5×300×600=90.2<4<1.0,故ψ取0.84混凝土保护层厚度C₅=25mm,20mm<C₅<65mm,故C取25m纵向钢筋的等效直径：deq=18mm如果这个组合满足要求，其他组合也必须满足要求。计算跨度1₀=7.2m,恒载标准值gk=27.40kN/m,活载标准值qk=7.18kN/m。跨中最大荷载准永久组合值M₄=200.82KN·m(3)计算构件的短期刚度Bs(4)计算构件刚度B:(5)计算梁的挠度并验算查《混凝土结构设计规范》GB50010-2010挠度限值为：所以，挠度变形满足要求。7.2柱的设计混凝土采用C30,受力钢筋采用HRB400,柱的计算简图详见图2.3。h₀=h-α=500-40=460mmβ=Nmin=300.67kNM1=155.37kN·mMmax=214.39kN·mN=1700.1首先按照第一种最不利组合进行计算：M1/M2=154.49/214.39=0.故需考虑二阶效应。M=CmnnM2=0.916×1.21×214.39=237.62kN·m(3)配筋计算e=e+e₄=136.42+20=156.42mm>按大偏心受压计算，采用对称配筋。故按构造配筋，选用4虫16,A's=804mm²截面总配筋率：,满足要求。经计算，按另外两种最不利的组合计算配筋也符合要求。由柱的组合表可知：最不利组合：Nmax=1741.82kNM1=154.49kN·mM2Nmin=300.67kNM1=155.37kN·mM2Mmax=214.39kN·mN=1700.17kNV=79.33kN首先按照第一种最不利组合进行计算：剪跨比所以取λ=30.3fA=0.3×14.3×500×500=1072.5kN<Nmax=1底层柱底加密区高度：底层柱顶加密区高度：标准层柱底加密区高度：标准层柱顶加密区高度：非加密区箍筋数量取虫8@200(四肢),加密区取虫8@100(四肢)柱体积配箍率验算：柱最小体积配箍率应满足：边柱轴压比：边柱最小体积配箍率为：边柱加密区体积配箍率为：,且大于0.6%。满足要求。经计算，通过另外两种最不利组合进行计算同样满足要求。由柱的组合表可知：最不利组合：Nmax=2277.23kNNmin=381.09kNN=2277.23kN首先按照第一种最不利组合进行计算：所以取λ=3底层柱底加密区高度：底层柱顶加密区高度：标准层柱底加密区高度：标准层柱顶加密区高度：非加密区箍筋数量取虫8@200(四肢),加密区取虫8@100(四肢),且大于0.6%。7.2.5楼梯间短柱2010)6.3.9条3款规定，对剪跨比不大于2的柱其体积配筋率不应小于1.2%。A,=A,=Pmibh=0.012×500×500=3共选用12业20,A₅=3768mm²,满足要求。全长箍筋加密，箍筋数量取10@100(四肢),柱箍筋加密区的体积配箍率满足要求。楼梯间短柱的配筋图详见附录十七。7.2.6楼梯间梯柱楼梯间的梯柱宽度同墙厚为200mm,长度为300mm。纵筋选配8虫16,%满足要求。箍筋选配虫8@100/200。楼梯间梯柱的配筋图详见附录二十。7.3板的设计7.3.1设计资料保护层：40厚C30细石混凝土防水层：“3+4”二层SBS改性沥青防水卷材找平层(柔性):20厚1:2.5水泥砂浆保温层：70厚FB新型复合屋面板斜层：40厚水泥石灰焦渣砂浆2%找平结构层：120厚现浇混凝土楼板抹灰层：20厚板底抹灰7.3.2板的设计(1)荷载计算保护层：40厚C30细石混凝土防水层：“3+4”双层SBS改性沥青防水卷材找平层(柔性):20厚1:2.5水泥砂浆保温层：70厚矿渣水泥找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆2%找平结构层：120厚现浇混凝土楼板抹灰层：20厚板底抹灰0.07×14.5=1.020.02×16=0.32kN/m2荷载总设计值：g+q=8.48+3=11.48g,=g+q/2=8.48+3/2=9.98A区格板：101/102=4.2/7.2=0.58,m1=(0.0509+0.2×0.0119)×(g+q/2)×1012=0.05328×9.98×4.22+0.08948×=11.75kN·mm2=(0.0119+0.2×0.0509)×(g+q/2)×1012+(0.0229+0.2=0.02208×9.98×4.22+0.03988×=4.94kN·mm1,=-0.1113×(g+q)1012=-0.1113×11.48m2,=-0.0783×(g+q)1012=-0.0783×11.48B区格板：101/102=3/4.2=0.71,m1=(0.0419+0.2×0.0175)×(g+q/2)×1012=0.0454×9.98×32+0.07m2=(0.0175+0.2×0.0419)×(g+q/2)×1012+(0.0300+0.2=0.02588×9.98×32+0.043m1,=-0.0981×(g+q)1012=-0.0981×11.48×32=-10.m2,=-0.0768×(g+q)1012=-0.0768×11.48×32=-7.=4.03kN·mC区格板：101/102=3/4.2=0.71,m1=(0.0346+0.2×0.0096)×9.98×32+(0.0670+0.2×0.0300)×1.5=4.27kN·mm2=(0.0096+0.2×0.0346)×9.98×32+(0.0300+0.2×0.06=2.07kN·mm1,=-0.0769×11.48×32=-m2,=-0.0572×11.48×32=-5.91D区格板：101/102=4.2/7.2=0.58,m1=(0.0390+0.2×0.0045)×9.98×4.22+(0.0849+0.2×0.0229)×1.5=9.39kN·mm2=(0.0045+0.2×0.0390)×9.98×4.22+(0.0229+0.2×0.0849)=3.22kN·mm1,=-0.0819×11.48×4.22=-16.59m2,=-0.05706×11.48×4.22=-11.56E区格板：101/102=3/4.2=0.71,m1=(0.0316+0.2×0.01164)×9.98×32+(0.0670+0.2×0.0300)m2=(0.01164+0.2×0.0316)×9.98×32+(0.0300+0.2×0.0670)支座m1,=-0.0728×11.48×32=-7.52m2,=-0.05682×11.48×32=-5.87F区格板：101/102=3/4.2=0.71,m1=(0.0316+0.2×0.01164)×9.98×32+(0.0670+0.2×0.0300)m2=(0.01164+0.2×0.0316)×9.98×32+(0.0300+0.2×0.0670)支座m2,=-0.05682×11.48×32=-5.87(1)环保类楼板混凝土保护层的最小厚度为15mm。假设使用10根钢筋，则：短跨lo1方向跨中截面：长跨102方向跨中截面：h02=100-10=90mm支座截面：h0=100mm选配虫8@200,实际As=392mm2②lo₂方向：满足要求。满足要求。表7.3双向板截面配筋mA配筋实有Aslo1方向lo2方向lo1方向lo2方向虫10@200lo1方向虫10@200lo2方向lo1方向虫10@200lo2方向虫10@200lo1方向lo2方向虫10@200lo1方向亞10@200lo2方向m配筋实有As虫10@200虫10@2009虫10@200虫10@200虫10@200虫10@2007.4楼梯的设计合计合计恒荷载分项系数YG=1.3;活荷载分项系数Yo=1.5。毕业设计是对大学四年所学知识进行系统梳理和总结的过程。它是对自学土木工程基本理论的综合运用。本次设计的题目是《北京某公司研发楼设计》,是根据土木工程专业毕业设计任务书的要求