目录内容摘要 (4)Abstract (5)绪言 (6)计算书主体部分 (7)1 设计任务书 (7)1.1工程概况 (7)1.2 设计的基本内容 (7)1.3 设计资料 (8)1.3.1气象条件 (8)1.3.2地质条件与抗震设防 (8)1.3.3屋面及楼面的做法 (9)2 结构类型 (9)3 框架结构设计计算 (11)3.1梁柱截面、梁跨度及柱高确定 (11)3.1.1初估截面尺寸 (11)3.1.2梁的计算跨度 (12)3.1.3柱的高度 (12)3.2荷载的均布恒载 (13)3.2.1屋面的恒载 (14)3.2.2屋面的活载 (15)3.2.3楼面的均布恒载 (15)3.2.4楼面均布活荷载 (15)3.2.5梁柱的自重 (16)3.2.6墙体、门窗自重的计算 (16)3.2.7各层荷载组合 (17)3.3水平地震力作用下框架的侧移验算 (18)3.3.1横梁的线刚度 (18)3.3.2横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值 (18)3.3.3横向框架自震周期 (19)3.3.4横向地震作用计算 (20)3.3.5横向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算 (21)3.3.6纵向框架柱的线刚度及侧移刚度D值 (22)3.3.7纵向框架自震周期 (23)3.3.8纵向地震作用计算 (23)3.3.9纵向框架多遇水平地震作用下的抗震变形验算 (24)3.4水平地震作用下横向框架的内力分析 (25)3.4.1框架柱端剪力及弯矩计算 (25)3.4.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算 (27)3.5竖向荷载作用下横向框架的内力分析 (29)3.5.1计算单元的选择确定 (29)3.5.2荷载计算 (30)3.5.3用力距二次分配法计算框架弯距 (33)3.5.4梁端剪力及柱轴力的计算 (39)3.6风荷载作用下框架的内力分析 (40)3.7内力组合 (42)3.7.1框架梁内力组合 (42)3.7.2 框架柱内力组合 (46)3.8截面设计 (48)3.8.1承载力抗力调整系数 (48)3.8.2横向框架梁截面设计 (49)3.8.3柱截面设计 (59)3.8.4框架梁柱节点核心节点设计 (67)3.8.5构造要求 (67)4 现浇板设计 (74)4.1设计荷载 (74)4.2四边支承板的内力及截面配筋计算(按弹性理论) (74)4.2.1区格A (74)4.2.2区格B (76)4.2.3 区格C (76)5 楼梯设计 (77)5.1楼梯段板设计 (78)5.1.1板厚确定 (78)5.1.2荷载计算 (78)5.1.3内力计算 (79)5.1.4截面承载力计算 (79)5.2中间平台板计算 (79)5.2.1平台板荷载 (79)5.2.2内力计算 (80)5.2.3截面承载力计算 (80)5.3平台梁计算 (80)5.3.1荷载计算 (80)5.3.2截面设计 (81)6 基础设计 (82)6.1 A柱独立基础设计 (82)6.1.1地基承载力设计值 (82)6.1.2截面形式、尺寸数据 (82)6.1.3地荷载数据 (83)6.1.4轴心荷载作用下地基承载力验算 (84)6.1.5偏心荷载作用下地基承载力验算 (84)6.1.6基础抗冲切验算 (84)6.1.7基础受压验算 (85)6.1.8受弯计算结果 (86)6.2 B柱联合基础设计 (87)6.2.1纵向配筋 (88)6.2.2横向配筋 (88)设计心得 (89)参考文献 (90)致谢 (91)内容摘要在当今工程实际中,框架结构是应用非常广泛的一种结构布置形式。
它的钢及水泥用量虽然比较大,造价也比混合结构的高,但具有梁柱承重,墙体只起分隔和围护的作用,房间布置比较灵活,门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。
本文将对办公楼进行建筑设计,并对设计给予相应的说明,详诉本办公楼的结构布置,根据建筑设计和相关规范条款给出合理的柱网图;在综合考虑了结构在各种恒载、活载、风荷载以及地震荷载作用下的情形后,详细的分析了结构在风荷载和地震荷载作用下的横向和纵向的各种性能,具体的计算了结构的梁、柱的弯矩、轴力、剪力,并进行了相应的内力组合,并由此进行了框架配筋部分,最后完成了柱下独立基础以及联合基础的有关计算。
从而比较完整地完成了该办公楼的各项设计工作。
关键词:框架结构、办公楼、配筋、荷载,内力组合AbstractFrame Construction is a structure disposal type in the construction practices, which is used widely in the world recently. It needs a great deal of steel and cement and makes its cost higher than mixed construction. But it is of the advantages that one is beam and column bear the force, while the wall only divides the space and the other is the disposal for a room is flexible: it makes it freely to set the sizes and shapes of the windows and doors.This title will do the architecture design for the office building and give some illumination, will tell of the disposal of structure and draw the reasonable columniation plan according to the architecture design and the correlative codes.It also researches the situations with permanent load, live load, wind load, and snow load acting on the designed structure, and analyzes the character of structure with the wind load and earthquake acting on, and calculates the moment, axial stress and shear of beams and columns of the structure, and combines the value of any load, and at the end, accomplishes the officebuilding of the structure.Key words:frame construction, office building, placing the reinfo rcement, Load, Combination of load绪言本组毕业设计题目为《某办公楼框架结构设计》。
在毕设前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范;在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计,本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神;在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,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。
毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,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。
在绘图时熟练掌握了AutoCAD,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。
在此次设计中,我的结构计算书主要包括以下几个部分:结构选型、水平力地震作用下的框架结构计算、竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、楼梯设计、基础设计等,设计主体是五层框架结构,选择一榀框架计算。
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,它培养我们综合素质,工程实践能力和创新能力都起到非常重要作用。
计算书主体部分1 设计任务书1.1工程概况建筑地点:石家庄市建筑类型:六层行政办公大楼,混凝土框架结构建筑介绍:建筑面积约5500平方米,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取100mm,填充墙采用普通标准砖砌块。
门窗使用:大门采用钢门,其它为木门,窗为铝合金窗,洞口尺寸大小请看门窗表。
柱网与层高:本办公楼采用柱距大小不一的内廊式柱网,边跨为6.3m,中间跨为2.4m,层高底层取4.2m,其它层3.3m。
结构选材:梁、板、柱混凝土采用C30,受力纵筋采用HRB335级,箍筋采用HPB235级,板和基础的受力筋采用HPB235级。
1.2 设计的基本内容结构设计包括结构布置,设计依据、步骤和主要计算过程及计算结果,计算简图等,具体如下内容:(1)结构设计依据与步骤(计算过程);(2)结构布置方案;(3)计算简图;(4)地震作用计算;(5)框架内力分析,配筋计算(取一榀);(6)基础设计计算;(7)板、次梁、楼梯的设计计算。
其它构件计算视设计情况而定。
1.3 设计资料1.3.1气象条件基本风压2KN m,主导风向为全年西北,夏季东南风,0.35/基本雪压2KN m,此处按建筑结构荷载规范采用。
0.45/1.3.2地质条件与抗震设防(1)建筑场地位于市区内,场地地势平坦,由钻探资料探明场区地层由上而下分别为:杂填土:黑褐色,含有大量砖石碎块和人工垃圾,厚约1.2米;粉质粘土:棕黄色,稍湿,呈可塑状态,厚约4.6米;淤泥质土:黑灰色,含有大量腐植质,呈流塑状态,厚约3.9米;粉土:黄褐色,密实状态,未穿透。
各类土的主要物理力学性质指标见表。
表土的物理力学性质指标(2)地下水位:地下水在自然地表30m以下,无侵蚀性。
(3)工程地质条件评价杂填土:物质成分复杂,承载力低,压缩性不均匀,不能作为基础持力层。
粉质粘土:处于可塑状态,有一定的承载力,可支承四、五层建筑物,当建筑物荷载较大时,作为基础持力层将增加基础造价。
淤泥质土:含水量高,孔隙比大,属高压缩性土,不宜作为基础持力层。