鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)畢設(shè)計(jì)算書

1、昆明科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文標(biāo)題：多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：譚志勇學(xué)生編號(hào)：4系(系):建筑與工程學(xué)院專業(yè)行業(yè)等級(jí)：2009級(jí)土木工程指指導(dǎo)員：閆濤2013年3月29日內(nèi)容介紹2項(xiàng)目概況3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)3.1工程地質(zhì)條件3.2氣象數(shù)據(jù)3.3抗震設(shè)防烈度3.4材料4結(jié)構(gòu)布局4.1結(jié)構(gòu)布局圖4.2框架梁、柱截面尺寸的確定5地板設(shè)計(jì)5.1樓面荷載5.2樓板鋼筋的計(jì)算6豎向荷載下橫向框架的計(jì)算簡圖和內(nèi)力計(jì)算6.1恒載下橫向框架計(jì)算圖6.2活載作用下橫向框架計(jì)算圖6.3重力荷載代表值作用下的橫向框架計(jì)算圖6.4恒載下橫向框架內(nèi)力計(jì)算6.5活載作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算水平地震作用下橫向框架內(nèi)力和位移的計(jì)算7.1

2、重力荷載代表值的計(jì)算7.2橫向框架水平地震作用和位移的計(jì)算7.3水平地震作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算8框架梁、柱的內(nèi)力組合8.1框架梁的內(nèi)力組合8.2框架柱的內(nèi)力組合9框架梁柱截面設(shè)計(jì)9.1框架梁的非抗震截面設(shè)計(jì)9.2框架梁抗震截面設(shè)計(jì)9.3框架柱的非抗震截面設(shè)計(jì)9.4框架柱抗震截面設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要學(xué)生獨(dú)立完成辦公樓的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。手算一個(gè)橫向框架，計(jì)算地震作用、地震作用下的內(nèi)力、豎向荷載和活載下的內(nèi)力、內(nèi)力組合，計(jì)算框架梁、柱的截面配筋，并據(jù)此設(shè)計(jì)框架基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(PKPM、JCCAD、LTCAD)用于繪制相應(yīng)建筑物、構(gòu)筑物、基礎(chǔ)和樓梯的施工圖。判斷計(jì)算結(jié)果的合理性可以更好地綜合運(yùn)用所學(xué)

3、知識(shí)。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)介紹所謂的辦公樓是20世紀(jì)最偉大的象征之一。在每個(gè)大洲，辦公樓的尖頂勾勒出城市的天際線。辦公建筑作為經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的最常見象征，已經(jīng)成為本世紀(jì)世界運(yùn)轉(zhuǎn)的象征。這是絕對(duì)正確的，因?yàn)檗k公樓最能反映過去100年來就業(yè)模式發(fā)生的深刻變化。通過綜合設(shè)計(jì)，新一代高性能辦公建筑不斷涌現(xiàn)。這些辦公樓可以提高業(yè)主和承租人的工作滿意度和工作效率，有利于健康、更好的適應(yīng)性、節(jié)能和環(huán)保。特別是通過生命周期分析的應(yīng)用，這些設(shè)計(jì)方案可以在建筑設(shè)計(jì)、系統(tǒng)選擇和建筑施工中發(fā)揮積極的作用。本次設(shè)計(jì)的辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置認(rèn)為結(jié)構(gòu)受力合理，結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用

4、下的內(nèi)力分布均勻合理，各構(gòu)件的材料強(qiáng)度得到充分利用，同時(shí)還應(yīng)考慮施工的方便性。由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和水平有限，該設(shè)計(jì)仍有許多不足和不足，希望所有老師批評(píng)指正。2項(xiàng)目概況該辦公樓為曲靖市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約4000m，一至四層建筑層數(shù)分別為3.6m、3.3m、3.3m和3.3m。室內(nèi)和室外的高度差為0.45米，設(shè)計(jì)使用壽命為50年。3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)3.1工程地質(zhì)條件下一次從表面看是：第一層土壤：人工填土或耕作土層厚度為0.3-1.0?；A(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值第二層土：2.2m厚的粉質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土礫石砂層基礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值第三層土：混合礫石粉質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土層，厚5.0m標(biāo)準(zhǔn)值o第四層土

5、壤：粘土層的厚度從6.0到8.0不等?；A(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值地下水：最高水位，地下12.0米二類場地3.2氣象數(shù)據(jù)氣溫：最高月平均溫度：22，絕對(duì)最高溫度：31.5最高月平均溫度：22，絕對(duì)最高溫度：31.5基本風(fēng)壓：0.3千牛頓/米基本雪壓：0.4千牛頓/米3.3抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度為7度，抗震設(shè)防類別為丙類3.4材料梁、板、柱選用C30混凝土，梁、板、柱主筋選用HRB400，箍筋選用HRB335。4結(jié)構(gòu)布局4.1結(jié)構(gòu)平面布置圖根據(jù)建筑功能要求和框架結(jié)構(gòu)體系，通過分析荷載傳遞路線，確定梁系布置方案。本工程各樓層結(jié)構(gòu)的平面布置如下。4.2框架梁、柱截面尺寸的確定1.框架梁截面尺寸的初步估算(1)

6、橫向框架梁-十字：拿拿-十字：拿拿著因此，所有橫向框架梁取為：(2)縱向框架梁軸：，拿著拿著軸：，拿著拿因此，縱向框架梁取值如下：(3)橫向次梁拿拿因此，橫向次梁的取值如下：(4)縱向次梁拿拿拿拿考慮到結(jié)構(gòu)要求，縱向次梁取值如下：2.框架柱截面尺寸的初步估算(1)根據(jù)軸壓比要求初步估算框架柱截面尺寸框架柱選用C30混凝土，框架抗震等級(jí)為3級(jí)，軸壓比。根據(jù)公式(1.1)，按軸壓比計(jì)算框架柱截面尺寸的初始估計(jì)值可以計(jì)算出來，即(1.1)柱軸向壓力設(shè)計(jì)值n由公式(1.2)估算，即(1.2)1)軸與軸相交的中間列：=1.2514(4 . 057 . 2)41 . 1510 . 8=1877.9(kN)

7、取截面尺寸為500mm500mm軸與軸相交的列：=1.2514(4 . 058 . 1)41 . 1510 . 8=2112.6(kN)取截面尺寸為500mm500mm因此，所有中間柱的截面尺寸為500mm。2)軸相交的側(cè)欄：=1.2514(2 . 857 . 2)41 . 1510 . 8=1321.5(kN)考慮到邊柱承受偏心荷載且跨度大，截面尺寸為500mm500mm軸與軸相交的邊欄：=1.2514(2 . 858 . 1)41 . 1510 . 8=1486.7(kN)考慮到邊柱承受偏心荷載且跨度大，截面尺寸為500mm500mm。因此，所有側(cè)柱的橫截面尺寸為500毫米3)軸與軸相交的

8、角柱：雖然角柱的承載面荷載相對(duì)較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載且受力復(fù)雜，因此角柱的截面尺寸與相應(yīng)側(cè)柱相同，即500mm。因此，所有框架柱的截面尺寸為500mm500mm。(2)檢查框架柱截面尺寸是否符合結(jié)構(gòu)要求。1)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求框架柱截面長度不應(yīng)小于400毫米.2)為避免剪切破壞，柱凈高與截面長邊的比值應(yīng)大于4。取二樓的短柱高度：柱高與截面長邊之比：3)框架柱的截面高度和寬度一般應(yīng)為樓板高度的1/101/15。(取樓層高度為4600毫米)因此，所選框架柱的截面尺寸均滿足結(jié)構(gòu)要求。5地板設(shè)計(jì)由于在確定框架計(jì)算圖時(shí)，需要利用樓板的傳遞荷載，所以在進(jìn)行框架計(jì)算之前，應(yīng)先進(jìn)行樓板的手工設(shè)計(jì)。每層均采

9、用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。梁系統(tǒng)將樓板分為雙向板和單向板。樓板、屋頂樓板和遮陽棚的厚度應(yīng)取100毫米(厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)澆板的跨度選擇，此處不再重復(fù))。5.1地板荷載1.恒負(fù)載(1)不在此處屋頂恒載(板厚100毫米)板厚(80毫米板厚(80毫米板厚(60毫米(2)標(biāo)準(zhǔn)地板恒載(板厚100毫米)板厚(80毫米板厚(80毫米板厚(60毫米(3)標(biāo)準(zhǔn)樓層恒載(樓梯平臺(tái)板厚80毫米)(4)雨篷恒載(板厚100毫米)板厚(5)衛(wèi)生間恒載(板厚100毫米)2.活負(fù)載活載值爵士廁所活載25.2樓板鋼筋的計(jì)算6橫向框架在豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖和內(nèi)力計(jì)算6.1恒載下橫向框架計(jì)算圖1.橫向框架示意圖假設(shè)框架柱嵌在基礎(chǔ)

10、的頂面上，框架梁正好連接到柱上。由于每層柱的截面尺寸不變，框架梁的跨度等于柱截面質(zhì)心之間的距離。因此，跨度為5700毫米，跨度為2400毫米，跨度為5700毫米底層的柱高是從基礎(chǔ)的頂面到第二層計(jì)算的。根據(jù)地質(zhì)條件，室內(nèi)外高差為-0.45米，基礎(chǔ)頂面與室外地面高差通常為-0.500米，為便于計(jì)算，基礎(chǔ)頂面與室外地面的距離為-0.550米，二層地面標(biāo)高為3.600米，因此底層柱高為3.60.450.55=4.6米，其余各層柱高均從地面向上計(jì)算.軸線橫向框架圖如下圖所示：軸橫向框架示意圖2.框架計(jì)算圖地板梁布局和地板面板布局如下圖所示。為了便于荷載布置，梁和板分別標(biāo)注在梁布置圖和板布置圖中。地梁布置

11、圖樓板平面布置圖分析上圖荷載傳遞，軸架計(jì)算簡圖如下圖所示。在圖中，集中力有四個(gè)作用點(diǎn)：a、b、c和d。下面計(jì)算樓板和樓板梁對(duì)軸線橫向框架的恒載，以及框架的計(jì)算簡圖。軸架示意圖對(duì)于第四層(1)計(jì)算板a和板b的面積荷載為6.5千牛頓/米，從圖中可以看出，從板a傳遞到截面AB的最大梯形荷載為：從板b傳遞到截面AB的最大梯形荷載為：計(jì)算如下(2)計(jì)算、表示梁的自重，其形式為均勻載荷橫梁重力(250600毫米):抹灰層(10厚混合砂漿，只考慮梁兩側(cè)抹灰):(3)對(duì)于板C傳遞載荷，板C的表面載荷為6.5 kN/m。從圖中可以看出，從板C傳遞到板BC的最大梯形載荷為：(4)計(jì)算從圖中可以看出，這是KL-E傳

12、遞的集中力，計(jì)算圖表如下：荷蘭盾計(jì)算圖1)計(jì)算包括梁自重和抹灰KL-E的自重(300800毫米):抹灰層：(10毫米厚混合砂漿，只考慮梁兩側(cè)抹灰)；因此，2)是來自板A和板B的最大載荷a板和b板的面積荷載為6.5kN/m，a板和b板的荷載為三角形荷載，最大荷載為：板A:電路板B:3)計(jì)算對(duì)于L-1傳遞的集中荷載，L-1的計(jì)算簡圖如下。計(jì)算圖梁自重和抹灰：L-1(250550毫米)自重：抹灰層(10厚混合砂漿，僅考慮梁兩側(cè)抹灰):對(duì)于來自板A的載荷，最大載荷為：板A:板B:然后電鍍A:董事會(huì)b:4)計(jì)算從圖中可以看出，125.567(kN)(結(jié)構(gòu)力學(xué)解算器)(4)計(jì)算從圖中可以看出，這是由KL-

13、F傳遞的集中力。計(jì)算圖表如圖所示：荷蘭盾計(jì)算圖1)計(jì)算包括梁自重和抹灰荷蘭盾(300800毫米)載重量：抹灰層：(10毫米厚混合砂漿，僅考慮梁兩側(cè)抹灰):因此，2)從板a和板b傳遞的最大載荷是多少板甲和板乙的表面載荷為6.5千牛頓/米，板甲和板乙的載荷為三角形，最大載荷為：板A:板B:3)是從板c和板d傳遞的最大載荷板C和板D的表面荷載為6.5千牛頓/米，板C和板D的荷載為梯形荷載和矩形荷載，最大荷載為：板C:板D:4)板A:董事會(huì)b:5)計(jì)算從圖中可以看出，200.366(kN)(結(jié)構(gòu)力學(xué)解算器)對(duì)于第一、第二和第三層(1)計(jì)算a板和b板的面積荷載為4.0kN/m，從圖中可以看出，從a板傳遞到AB段的最大梯形荷載為：最大梯形荷載墻體應(yīng)分組砌筑(大型空心頁巖磚容重10kn/m，砌體和實(shí)心磚容重，外墻300mm，內(nèi)墻200mm，抹灰2