华源开发公司多层商业办公楼框架结构设计.docx
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1、毕 业 论 文(设计)课 题 华源开发公司多层商业办公楼框架结构设计 学生姓名 指导教师 2011年4月华源开发公司多层商业办公楼框架结构设计摘 要本设计为华源公司开发的多层商业办公楼结构设计,采用框架结构,建筑层数为五层。本地区抗震设防烈度为7度,场地类别为二类场地,基本风压为,基本雪压为。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范,认真考虑了影响设计的各项因素。本设计选取了结构方案中的中间横向框架进行设计。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,同时计算出结构在风荷载作用
2、下的荷载大小,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。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。对楼板也进行了配筋计算,采用是的是双向板。基础采用了柱下独立基础,对基础行了受力和配筋计算。整个设计过程中,严格遵循相关的专业规范,参考相关资料和有关最新的国家标准图集,对设计的各个环节进行综合全面科学的考虑。总之,实用、安全、经济、美观是本设计的原则。设计计算整个过程中综合考虑了抗震要求、技术经济指标和施工
3、工业化的要求。关键词: 框架结构;抗震设计;荷载计算;内力计算;计算配筋 AbstractThis design for huayuan worldbest company developed the multi-layered commercial office building structural design, uses frame structure, construction layer for five layers. This region seismic fortification intensity of 7 degrees, site categories for typ
4、e venues, basic wind pressure is for, basic snow. Floor, roof adopts cast-in-situ reinforced concrete structure. This design implementation the practical, safe, economic, beautiful design principle. According to the architectural design standard, carefully consider the various factors affecting desi
5、gn. This design chose the transverse frame structure scheme design among. The first between layers of load calculation, then represent value for using vertex displacement method, and then from the earthquake cycle by bottom shear method to calculate the size of horizontal seismic load, and calculate
6、 the structure in the wind load, and then find out load size under horizontal loads of structural internal force (moment, shear force and axial force). Then calculating vertical load (constant load and live load) under the action of structural internal force. Find out the most unfavorable one group
7、or several groups of internal force combination. Select the security reinforcement and the results calculated animation In addition to the structure scheme design of indoor stair, completing the flat bedplate, ladder section board, platform beam of internal force and the component such as reinforcem
8、ent calculation and construction drawing. Also on floor reinforcement calculation, using yes is two-way board. Foundation adopted under column independent basis, the base line stress and reinforcement calculation. The whole design process, strictly abide by relevant professional regulation, referenc
9、e related materials and related the latest national standard atlas of design of each link, comprehensive comprehensive scientific consideration. Anyhow, practical, safe, economic, beautiful is the design principles. Design calculation the whole process took into consideration the seismic requirement
10、s, technical and economic indexes and construction industrialized requirements. Keywords: Frame structure; Seismic design; The load calculation; Internal force calculation; Calculation of reinforcement 目 录第一章 建筑设计说明- 1 -1.1 平面设计- 1 -1.1.1 使用部分平面设计- 2 -1.1.2 交通联系部分设计- 2 -1.1.3 平面组合设计- 2 -1.2 剖面设计- 2
11、-1.3 立面设计- 3 -1.4 楼板层和地面- 3 -1.5 基础和地基- 4 -1.6 交通联系部分的设计- 4 -1.6.1 楼梯设计- 4 -1.6.2 门厅的设计- 5 -1.6.3 室外台阶- 5 -1.6.4 门和窗的设计- 5 -1.7 其它设计- 6 -1.7.1 散水设计- 6 -1.7.2 勒脚的设计- 6 -1.7.3 女儿墙设计- 6 -第二章 结构设计说明- 7 -2.1 材料要求- 7 -2.2 填充墙要求- 7 -2.3 截面尺寸要求- 7 -2.4 结构布置要求- 7 -2.5 计算过程- 8 -2.5.1 计算简图- 8 -2.5.2 在竖向荷载作用下的近
12、似计算- 9 -2.5.3 地震作用计算- 9 -2.5.4 框架的内力组合- 9 -2.5.5 正截面和斜截面的设计- 10 -第三章 结构计算书- 11 -3.1 工程概况- 11 -3.2 设计原始资料- 11 -3.2.1 建筑要求- 11 -3.2.3 建筑技术条件- 11 -3.3 材料选用- 12 -3.4 结构选型- 12 -3.5 结构布置及计算简图- 12 -3.5.1 选择承重方案- 12 -3.5.2 梁、柱截面尺寸估算- 12 -3.5.3 框架结构计算简图- 13 -3.6 重力荷载计算- 14 -3.6.1 屋面及楼面的永久荷载标准值- 14 -3.6.2 屋面及
13、楼面可变荷载标准值- 15 -3.6.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算- 15 -3.7 重力荷载代表值- 15 -3.7.1 第5层的轴线框架重力荷载代表值:- 15 -3.7.2 第34层的轴线框架重力荷载代表值:- 16 -3.7.3 第2层的轴线框架重力荷载代表值:- 16 -3.7.4 第1层的轴线框架重力荷载代表值:- 16 -3.8 横向框架侧移刚度计算- 17 -3.8.1 计算梁、柱的线刚度- 17 -3.8.2 计算柱的侧移刚度- 17 -第四章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算- 19 -4.1 横向水平地震作用下的框架结构的内力和侧移计算- 19 -4.1.
14、1 横向自振周期的计算- 19 -4.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算- 19 -4.1.3 水平地震作用下的位移验算- 21 -4.1.4 水平地震作用下框架内力计算- 22 -4.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算- 25 -4.2.1 风荷载标准值- 25 -4.2.2 风荷载作用下的水平位移验算- 27 -4.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算- 28 -第五章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算- 32 -5.1 计算单元- 32 -5.2 荷载计算- 33 -5.2.1 恒载计算- 33 -5.2.2 活荷载计算- 36 -5.3 内力计算- 39 -5.3.1
15、 恒载作用下的内力计算- 39 -5.3.2 活载、雪载作用下的内力计算- 44 -第六章 横向框架内力组合- 51 -6.1 结构抗震等级- 51 -6.2 框架梁内力组合- 51 -6.2.1 作用效应组合- 51 -6.2.2 承载力抗震调整系数- 51 -6.2.3 梁内力组合表- 51 -6.2.4 计算跨间最大弯矩- 54 -6.3 框架柱内力组合- 56 -6.3.1 柱内力组合- 56 -6.3.2 柱端弯矩值设计值的调整- 61 -第七章 截面设计- 63 -7.1 框架梁- 63 -7.1.1 梁的正截面受弯承载力计算- 63 -7.1.2 梁斜截面受剪承载力计算- 65
16、-7.2 框架柱- 67 -7.2.1 柱截面尺寸验算- 67 -7.2.2 框架柱的截面设计- 68 -第八章 板配筋计算- 73 -8.1 板的配筋- 73 -8.1.1 设计资料- 73 -8.1.2 荷载计算- 74 -8.1.3 板的计算- 74 -第九章 楼梯设计- 78 -9.1 建筑设计- 78 -9.2 结构设计- 78 -9.3 梯段板设计- 79 -9.3.1 斜板设计(一、二层)- 79 -9.3.2 平台板设计- 80 -9.3.3 平台梁设计- 81 -第十章 基础设计- 83 -10.1 材料选用- 83 -10.2 荷载选用- 83 -10.2.1 由基础梁传到
17、基顶的荷载- 83 -10.3 基础截面计算- 84 -10.4 地基承载力及基础冲切验算- 84 -10.4.1 A柱的验算- 84 -10.4.2 B柱的验算- 86 -10.5 基础底板计算配筋- 87 -10.5.1 A柱的配筋计算- 87 -10.5.2 B柱的配筋计算- 88 -结 论- 90 -参考文献- 91 -致 谢- 92 -第一章 建筑设计说明 这次毕业设计的课题为华源开发公司多层商业办公楼框架结构设计,本着富有时代气息的原则,来设计一座具有现代化气息的商业办公楼。建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济
18、艺术等问题,着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排,内部和外表的艺术效果,各个细部的构造方式等,创造出既符合科学性,又具有艺术效果的工作环境。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调,以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求,使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。本方案采用框架结构,五层,是一座以商业娱乐结合办公为特色的永久性建筑,根据地形,该楼正面朝南,中间为走道。在满足功能要求的基础上,该建筑要体现现代化特色,适应现代化的办公需求。满足消防、抗震等安全要求。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,能获得较大的使用空间,建筑立
19、面容易处理,可以适应不同的房屋造型。同时,在结构性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式,横梁和柱,通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯(全)框架结构,框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因工艺和使用要求,也可能在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。1.1 平面设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题,一些剖面关系比较简单的民用建筑,它们的
20、平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容,因此,首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中,我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑,紧密联系建筑剖面和立面,分析剖面、立面的可能性和合理性,不断调整修改平面,反复深入。也就是说,虽然我从平面设计入手,但是着手于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑,从组成平面各部分面积的使用性质来分析,主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系,它包括使用部分设计和交通联系部分设计。1.1.1 使用部分平面设计 建筑平面中各个使用房间和辅助房间,是建筑平面组合的基本单元。本设计在使用平面设计中充分考虑了以下几点:
21、注意了房间的面积、形状和尺寸满足室内使用活动和设备合理布置的要求;门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便,疏散安全,采光通风良好;房间的构成注意使结构布置合理,施工方便,也要有利于房间之间的组合,所用材料应符合相应的建筑标准;室内空间,以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部,应考虑人们的使用和审美要求。对于辅助房间的平面设计,通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少,先确定所需设备的个数,根据计算所得的设备数量,考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情况,最后在建筑平面组合中,根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。1.1.2 交通联系部分设计 交通联系部分是把各个房间以及室
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