北京电大毕业设计

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湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-1-永州某综合办公楼框架结构设计专业:土木工程姓名:学号:指导教师:湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-2-目录封面:………………………………………………………………….1第一部分:工程概况...................5第二部分:结构计算单元确定及框架侧移刚度的计算.....6第三部分:荷载计算...................9第四部分:水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算...15第五部分:竖向荷载作用下框架结构的内力计算......21第六部分:截面设计..................36第七部分:楼板设计..................49第八部分:楼梯设计..................52第九部分:框架变形验算................55第十部分:基础设计..................60参考资料:.......................64湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-3-前言毕业设计是大学继续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。本组毕业设计题目为《永州某综合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、结构设计并积极请教指导老师。特别是毕业设计期间工作比较忙,在毕业设计方面存在的一些问题没有及时的处理。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师和同学们在毕设中的指导批正,使我在自我所学的基础上完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的将近四个月里,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、Word。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。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,辅以一些计算软件的校正。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。湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-4-内容摘要本设计主要进行了结构方案中典型横向框架的抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词:框架结构设计抗震设计毕业设计进度计划安排第1、2周建筑方案确定第3、4周各层平面图第5周立面、剖面图第6周楼梯平、剖面图、节点详图第7、8周荷载计算;楼盖与屋盖设计;框架刚度计算第9周地震作用计算;地震作用下内力计算第10周重力荷载作用下框架计算第11、12周框架内力组合;框架梁与柱配筋计算;基础设计第13周构件设计;绘首层、标准层结构平面图第14周绘框架梁,柱配筋图;基础结构平面图第15周绘制楼梯配筋图;整理设计成果湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-5-第一部分:工程概况1.1毕业设计概况建筑地点:永州市建筑类型:六层综合办公楼,框架填充墙结构。建筑概况:建筑面积约7153.02平方米,室内外高差450mm,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用蒸压白砂砖砌块。门窗使用:门厅大门采用钢门,其它为木门,门洞尺寸为1.5m×2.5m,窗为铝合金窗,洞口尺寸为1.5m×2.1m,和1.2m×1.8m地质条件:根据设计任务说明地震设防烈度为8度。地基承载力标准值为200KN/M2。结构概况:结构体系框架结构,基础为柱下独立基础,基础混凝土C20,其余混凝土为C30.湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-6-第二部分:结构计算单元确定及框架侧移刚度的计算柱网与层高:本办公楼采用柱距为6.0m的内廊式小柱网,边跨为6.0m,中间跨为2.7m,层高取首层为4.5m,其余为3.3m,如下图所示:290081100办公楼结构平面图60006000147006000A310029002132700BCDL1Z2310060006000600045660006000378Z1Z2L1L26000600060009101160006000121314Z1147006000600031001516AB2700CD框架结构承重方案的选择:竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经梁框架柱,再由框架柱传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。框架结构的计算简图:147006000L1Z1A3300450027006000CBD3300Z2L2330033003300湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-7-600014700L16000典型结构单元A2700L1Z1Z2L2Z2BCZ1D梁、柱、板截面尺寸的初步确定:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/10×6000=600mm,截面宽度取600×1/2=250mm,可得梁的截面初步定为b×h=250*600。楼板取120mm,楼梯板及休息平台板为100mm,平台梁250×400。2、框架柱的截面尺寸梁截面尺寸(mm)混凝土等级横梁(b×h)纵梁(b×h)AB跨、CD跨BC跨C30250×600250×400250×600柱截面尺寸(mm)层次混凝土等级b×h1-6C30600×600湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-8-1.横梁线刚度ib的计算:类别Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)I0(mm4)l(mm)EcI0/l(N·mm)2EcI0/l(N·mm)AB跨、CD跨3.0×104250×6004.50×10960002.25×10104.50×1010BC跨3.0×104250×4001.33×10927001.48×10103.34×10102.柱线刚度ic的计算:I=bh3/12层次hc(mm)Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)Ic(mm4)EcIc/hc(N·mm)145003.0×104600×6001.08×10107.2×10102--633003.0×104600×6001.08×10109.82×1010湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-9-第三部分:荷载计算1.恒载计算(1)屋面框架梁线荷载标准值:20厚1:2水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/m2100-140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩(0.10+0.14)/2×7=0.80KN/m2120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3KN/m215厚石灰抹底0.015×16=0.24KN/m2屋面恒载3.98KN/m2边跨框架梁自重0.25×0.6×25=3.75KN/m梁侧粉刷2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34KN/m中跨框架梁自重0.25×0.4×25=2.5KN/m梁侧抹灰2×(0.4-0.1)×0.02×17=0.204KN/m因此,作用在顶层框架梁上的线荷载为g6AB!=g6cd1=4.09KN/mg6BC=2.704KN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值25厚水泥砂浆面层0.025×20=0.5KN/m120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3KN/m15厚板底石灰抹底0.015×16=0.24KN/m楼面恒载3.24KN/m边跨框架梁及梁侧粉刷4.09KN/m边跨填充墙自重0.25×(3.3-0.6)×19=12.825KN/m墙面粉刷(3.3-0.6)×0.02×2×17=1.836KN/m中跨框架及梁侧粉刷2.704KN/m因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为gAB!=gcd1=18.75KN/mgBC1=2.704KN/mgAB2=gcd2=19.44KN/mgBC2=8.748KN/m(3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重0.25×0.6×6×25=22.5KN粉刷0.02×(0.6-0.1)×2×6×17=2.04KN1.2m高女儿墙1.2×6×0.25×19=34.2KN粉刷1.2×0.02×2×6×17=4.896KN连系梁传来屋面自重0.5×6×0.5×6×3.98=35.82KN顶层边节点集中荷载99.46KN中柱连系梁自重0.25×0.6×6×25=22.5KN粉刷0.02×(0.6-0.1)×2×6×17=2.04KN湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-10-连系梁传来屋面自重0.5×(6+6-2.7)×1.35×3.98=24.98KN0.5×6×3.98×3=35.82KN顶层中节点集中荷载85.34KN(4)楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重22.5KN粉刷2.04KN钢窗自重2×1.2×1.8×0.45=1.944KN窗下墙体自重0.25×0.85×(6-0.5)×19=22.2KN粉刷2×0.02×0.85×5.5×17=3.179KN窗边墙体自重0.25×(6-2×1.2-0.5)×1.8×19=26.51KN粉刷2×3.1×1.8×17×0.02=3.79KN框架柱自重0.5×0.6×3.3×25=24.75KN粉刷1.7×0.02×3.3×17=1.907KN连系梁传来楼面自重0.5×6×0.5×6×3.24=29.16KN中间层边节点集中荷载137.98KN中柱连系梁自重22.5KN粉刷2.04KN内纵墙自重6×(3.3-0.6)×2×0.25×19=153.9KN粉刷6×2.7×2×0.02×17=11.02KN扣除门洞重加上门重-2.1×0.8×(5.24-0.2)×=-16.93KN框架柱自重24.75KN粉刷1.907KN连系梁传来楼面自重0.5×(6+6-2.7)×1.35×3.24=20.34KN0.5×6×1.5×3.24=14.58KN楼面活荷载计算p6AB=p6CD=1.5×6=9KN/mp6BC=1.5×2.7=4.05KN/mp6A=p6D=3×3×1.5=13.5KNp6B=p6C=0.5×9.3×1.35×1.5+0.25×6×6×1.5=9.42+13.5=22.92KNpAB=pCD=1.5×6=9KN/mpBC=2×2.7=5.4KN/mpA=pD=3×3×1.5=13.5KNpB=pC=0.5×9.3×1.35×2+0.25×6×6×2=12.56+18=30.56KN2.风荷载计算风压标准值计算公式为W=βz.μs.μz.W0因结构高度H<30m,可取βz=1.0;对矩形平面μz=1.3;可查荷载规范,当查得的μz<1.0时,取μz=1.0湖南理工学院土木工程专业永州某综合办公楼毕业设计-11-将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表:风荷载计算:层次βzμsZ(m)μzW0(K0.55N/m)A(m2)Pw(kN)61.01.3211.250.559.98.8551.01.317.71.180.5519.816.7141.01.314.41.100.5519.815.5731.01.311.11.010.5519.814.3021.01.37.810.5519.814.3011.01.34.510.5523.416.733.地震作用计算因本办公楼为长方形布置柱网,纵向柱网使得整体纵向刚度较大,仅考虑水平地震对横向柱网影响即可。采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