精品】長安大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計

1、（此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改！）摘要本工程為西安某學(xué)院辦公樓設(shè)計，該樓為六層，總高23.3米，總建筑面積約為6287.76m2。本設(shè)計依據(jù)設(shè)計任務(wù)書，運(yùn)用力學(xué)鋼筋混凝土、結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理及土力學(xué)和 對材料性質(zhì)的深刻了解，遵守設(shè)計規(guī)則，保證建筑結(jié)構(gòu)合理，所有材料的質(zhì)量和強(qiáng)度合格, 工藝良好。本建筑設(shè)計分為：建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑設(shè)計采取積極措施來增強(qiáng)建筑物的外表強(qiáng)度和堅固性，給人以心理上的安全感。 另外，還要有藝術(shù)的美感，要有時代氣息。結(jié)構(gòu)體系是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計是使結(jié)構(gòu)物得到足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性 的過程。結(jié)構(gòu)體系選擇后，進(jìn)行荷載分析和強(qiáng)度分析，同時考慮與建筑經(jīng)濟(jì)

2、學(xué)的關(guān)系，把 材料制做安裝所需成本、所用時間，以及結(jié)構(gòu)使用期間的維修聯(lián)系起來。關(guān)鍵詞：框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計；內(nèi)力計算4The Office of the Xi n XX collegeAbstractThis project is The Design of the Office of the Xi n XX college, There are six storys in the build in g.The gen eral is based on the desig n requireme nts, orig inal in formatio n, applicatio n of mechan

3、ics RC, basic principles of structural mechanic, soil mechanics and well knowing material quality, obey ing rules of desig n, en suri ng the structures of architecture reas on able, and the quality and in ten sity of all materials are qualified, and the tech niq ues are the same.This architecture de

4、sign is divided into three parts: architecture design, structural design.Architecture desig n will adopt available measures to in crease con struct ions surface inten sity and firm ness. It will also give people safe felli ng on psychological. On the other is a process of making con struct ion struc

5、tures get eno ugh inten sity, stiff ness and tough ness. After structural system is chose n, carry ing out the an alysis of load and in ten sity, at mea n time tak ing into account the associatedrelation with building economics, combining the time and cost of materials fabricating and fixing, and th

6、e maintenance of structure during operation and use period.Con struct ion orga ni zati on schedule: accord ing to scie ntific subdivisi on works, con ti nu ous con struct ion methods, reas on able arranging con structi on orders, pay ing atte nti on to safe measures, and en sure to obta in econo mic

7、 ben efit.Keywords : frames; structural design; intevnalforce calculation1.1設(shè)計基本資料11.1.1工程概況11.1.2原始設(shè)計資料11.2建筑設(shè)計說明11.2.1建筑平面設(shè)計 11.3.1屋面做法72.1設(shè)計資料102.1.1工程概況102.1.2氣象資料102.2結(jié)構(gòu)布置計算102.3結(jié)構(gòu)方案選取102.3.1豎向承重體系選取 102.3.2水平方向承重體系選取 112.3.3基礎(chǔ)形式選取 112.4框架梁柱尺寸確定112.4.1梁截面尺寸的確定 112.4.2柱截面尺寸的確定 122.4.3板厚的確定122.5框

8、架梁柱線剛度計算 122.5.1橫梁線剛度122.5.2柱的線剛度計算 122.5.3橫向框架柱側(cè)移剛度 D值計算 132.6恒荷載計算132.6.1荷載傳遞的基本原理 132.6.2荷載統(tǒng)計142.7.風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算和側(cè)移計算 162.7.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 162.7.2水平風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算 172.8地震作用計算192.8.1重力荷載代表值 192.8.2水平地震作用及樓層地震剪力計算 212.8.3水平地震作用下的內(nèi)力計算 232.9豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 252.9.1荷載計算252.10橫向框架內(nèi)力組合和調(diào)整 362.10.1框架梁內(nèi)力組合 362.10.

9、2承載力抗震調(diào)整系數(shù) 362.10.3梁端剪力調(diào)整372.10.4梁跨間最大正彎矩組合的設(shè)計值 372.10.5框架柱的內(nèi)力組合 422.10.6框架柱的內(nèi)力調(diào)整 432.11框架梁的截面設(shè)計 442.11.1 AB梁的正截面受彎承載力計算 442.12框架柱截面設(shè)計 492.12.1 A柱截面尺寸驗算 492.12.2 A 柱正截面受彎承載力計算 492.12.3 A 柱斜截面受剪承載力計算 522.12.4 B柱截面尺寸驗算 532.12.5 B柱斜截面受剪承載力計算 562.13基礎(chǔ)設(shè)計562.13.1邊柱A基礎(chǔ)設(shè)計：572.13.2中柱B基礎(chǔ)設(shè)計632.14樓梯設(shè)計682.14.1樓梯

10、概況682.14.2樓梯平面布置圖 682.14.3梯段板設(shè)計 682.14.4平臺板設(shè)計692.14.5平臺梁設(shè)計 70參考文獻(xiàn)72致 謝731 建筑設(shè)計1.1 設(shè)計基本資料1.1.1 工程概況工程名稱：西安市某學(xué)院辦公樓（框架結(jié)構(gòu)） ；工程規(guī)模：主體 6 層；結(jié)構(gòu)類型：框架結(jié)構(gòu)；設(shè)計使用年限：50 年；設(shè)防烈度：8度（ 設(shè)計地震基本加速度值為 0.20g）建筑類別：丙類；場地類別：U類;1.1.2 原始設(shè)計資料（ 一 ） 氣象資料西安市自然條件及氣候條件：最熱月平均氣溫：27.3C最冷月平均氣溫：1.7 C土壤凍結(jié)最大深度：80cm相對濕度：最熱月平均 72%,最冷月平均主導(dǎo)風(fēng)向：全年主導(dǎo)

11、風(fēng)向為西北風(fēng)基本風(fēng)壓值：0.40kNm基本雪壓：20.25 kNm2（ 二） 基本地形及地質(zhì)水文資料（ 1）工程地質(zhì)：該建筑物場地地形平坦，屬于渭河三級階地，地層由素填土和黃土狀 土層構(gòu)成。勘測結(jié)果，場地各土層均可作為天然地基，其中素填土層厚度約為1.5m-2.5m，f tk=120kPa,以下均為黃土狀土層，其物理力學(xué)指標(biāo)如下；3W=26.0 丫 =19.8kNm e=0.9 W p=14.6 W=25.3a =0.53MPa Es=3.74MPa f k=160kPa d s=2.70（ 2）水文地質(zhì)：勘測期間，勘測范圍內(nèi)未見地下水。1.2 建筑設(shè)計說明建筑設(shè)計要達(dá)到以下的一系列要求： （

12、1）滿足建筑物的功能要求，為人們的生產(chǎn)和生 活活動創(chuàng)造良好的環(huán)境； （2）正確選用建筑材料，根據(jù)建筑空間結(jié)合的特點(diǎn)，選擇合理的 結(jié)構(gòu)、施工方案，使房屋堅固耐久、建造方便； （ 3）具有良好的經(jīng)濟(jì)效果； （4）建筑物是 社會的物質(zhì)和文化財富，它在滿足使用要求的同時，還需要滿足人們對建筑物在美觀方面 的要求，考慮建筑物所賦予人們在精神上的感受。 （ 5）建筑物還要滿足總體規(guī)劃的要求， 任何一個單體建筑都是存在于一個總體的規(guī)劃之中，哪怕單體再漂亮、美觀，而與周圍的 環(huán)境不協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，我們都可以說這是一個失敗的建筑物。建筑設(shè)計的依據(jù)： （ 1）滿足人體尺度和人體活動所需要的空間尺度；（2）家具、設(shè)備的

13、尺寸和使用它們的必要空間； （ 3）溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等氣候條件； （ 4）地形、地質(zhì)條件和地震烈度； （5）建筑模數(shù)和模數(shù)制。1.2.1 建筑平面設(shè)計 本設(shè)計是辦公樓，辦公建筑應(yīng)根據(jù)使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)的不同，確定各類用房。 辦公建筑由辦公室用房、公共用房、服務(wù)用房和設(shè)備用房等組成。辦公樓內(nèi)各種房間的具 體設(shè)置、層次和位置 , 應(yīng)根據(jù)使用要求和具體條件確定。辦公建筑應(yīng)根據(jù)使用要求、用地 條件、結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)選擇開間和進(jìn)深，合理確定建筑平面，提高使用面積系 數(shù), 并宜留有發(fā)展余地。（一）使用部分的平面設(shè)計（1）房間使用面積、形狀、大小的確定 一個房間使用面積基本包

14、括：辦公設(shè)備、所占的面積；人們使用家具、設(shè)備所占活動 面積；以及行走、交通所需的面積。本設(shè)計中辦公室的開間取為 8.0m,進(jìn)深為8.4m,廁所布置在建筑朝向較差的一面，距 最遠(yuǎn)的房間約24m廁所有不向鄰室對流的直接自然風(fēng)和天然采光，衛(wèi)生潔具數(shù)量按規(guī) 范要求：男廁所每 40 人設(shè)一具大便器,每 30 人設(shè)一具小便器,女廁所每 20 人設(shè)一具 大便器，每 40 人設(shè)一具洗手盆。（2）門窗大小及位置的確定辦公建筑門廳的門洞口寬不應(yīng)小于 1000mm高不應(yīng)低于2.10m,根據(jù)人流的多少和搬 進(jìn)房間設(shè)備的大小取門寬為1000mm開啟方向朝房間內(nèi)側(cè)；廁所的門寬可適當(dāng)?shù)臏p小取為 900mm走道兩端的門采用等

15、寬雙扇門，大廳的門采用四個單扇雙向彈簧門。（3）窗的大小以及位置的確定房間中的窗大小和位置的確定 ,主要是考慮到室內(nèi)采光和通風(fēng)的要求。 本設(shè)計中， 辦公 室的窗戶，考慮規(guī)范要求窗地比1: 6,窗寬取為1600mm高度取為1800mm廁所 內(nèi)開窗高1800m并配置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。（二）交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計（1）總則：交通聯(lián)系部分的設(shè)計不僅要考慮保證使用便利和安全疏散的要求，而且還要考慮其對造價和平面組合設(shè)計的影響。平面設(shè)計中對交通聯(lián)系部分作以下要求： 通路線簡潔明確，以利于聯(lián)系通行方便； 寬度合理，人流暢通，以利于緊急疏散安全迅速； 應(yīng)滿足一定的采光和通風(fēng)要求； 交通面積力求節(jié)省，同時兼顧空間造

16、型的處理等。（2）水平交通聯(lián)系部分一一走廊 走廊作為水平的交通聯(lián)系其主要功能是連接同一層內(nèi)的各個房間、樓梯、門廳等，以解決建筑物中水平聯(lián)系和疏散的問題，要求其寬度滿足人流通暢和建筑防火的要求。按規(guī)范要求，雙面布房且大于 40m的走道的最小凈寬應(yīng)為1.8m。本設(shè)計中，每層 凈寬為2.2m，符合規(guī)范要求。（3）垂直交通聯(lián)系部分一一樓梯 在多高層建筑中，樓梯是必不可少的一部分，是樓層人流疏散的必經(jīng)之路，樓梯的數(shù)量、位置及形式應(yīng)滿足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑環(huán)境空間的藝術(shù)效果。設(shè)計樓梯時，還應(yīng)使其符合建筑設(shè)計防火規(guī)范 、民用建筑設(shè)計通則和其他有關(guān) 單項建筑設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。考慮防火要求，多層建筑

17、應(yīng)設(shè)封閉樓梯間，樓梯的門是可以阻 擋煙氣入侵的雙向彈簧門。能直接天然采光和自然通風(fēng)?？紤]結(jié)構(gòu)樓梯平面形式的選用， 主要依據(jù)其使用性質(zhì)和重要程度來決定。樓梯的平面布置、踏步尺寸、欄桿形式等由建筑設(shè)計確定。樓梯常見型式：板式樓梯、梁式樓梯。梁式樓梯梯段板較薄，可以節(jié)省材料。梁式樓 梯由踏步板、斜梁、平臺板及平臺梁組成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平臺梁上。 作用于樓梯上的荷載先由踏步板傳給斜梁，再由斜梁傳至平臺梁。當(dāng)梯段板較長時，梁式 樓梯較為經(jīng)濟(jì)，因而廣泛用于辦公樓、教學(xué)樓等建筑中，但這種樓梯施工復(fù)雜，外觀也顯 得比較笨重。板式樓梯具有下表面平整，施工支模方便，外觀比較輕巧的優(yōu)點(diǎn)，是一種斜放

18、的板， 板端支承在平臺梁上。作用于梯段上的荷載直接傳至平臺梁。當(dāng)梯段跨度較?。ㄒ话阍?m以內(nèi)）時，采用板式樓梯較為合適。但其斜板較厚，為跨度的125-130。本設(shè)計主入口選取現(xiàn)澆板式樓梯。作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應(yīng)根據(jù)樓梯使用過程中人流股數(shù)確，一般按每股人流寬度0.55m+（00.15）m計算，并不應(yīng)少于兩股人流。樓梯平臺部位的凈高不應(yīng)小于 2m，樓梯梯段部位的凈高不應(yīng)小于2.2m，樓梯梯段凈高為自踏步前緣線量至直上方凸出物下緣間的鉛垂高度。坡度和踏步尺寸：民用建筑舒適的坡度范圍是26 35，踏步尺寸可用以下公式計算b+： -150/300 =0.5 cos ： - 0.894。斜板長度

19、I。=l0/cos： =3300/0.894 = 3691.3mm板厚 h=(125130) x 3691.3=147.65123mm取 h=140mm 取1m寬板帶計算。1.荷載計算0.55x(0.15+0.3 )x20x 0.005 x0.15+0.3x20x 0.020 x0.15+0.3x1.00.3=0.825KNm1.00.3=0.150KNm1.00.3=0.600KNmx 0.5 x 0.15 x 0.3 x 1.00.3=1.875KNm25x 0.14 x 1.00.894=3.91KNm17x 0.012 x 1.00.894=0.23KNm0.2KNm 7.79KNm恒

20、載：810厚地磚面層5厚1:1水泥細(xì)砂漿結(jié)合層20厚1:3水泥砂漿找平層 三角形踏步25140厚鋼筋混凝土斜板12厚水泥石灰膏砂漿 樓梯欄桿恒載標(biāo)準(zhǔn)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，辦公室樓梯當(dāng)人員可能密集時取3.5 x 1.0=3.5KNm活何載效應(yīng)控制時：p =1.2 7.791.4 3.5 =14.248KN /m，恒荷載效應(yīng)控制時：p =1.35 7.79 1.4 0.7 3.5 = 13.947KN / m總何載設(shè)計值：p = 14.248KN / m計算時恒荷載分項系數(shù)g =1.2,活荷載分項系數(shù)取q=1.42.截面設(shè)計計算跨度：l = l0 b = 3300 200 二 3500mm跨中彎矩：M

21、二 pl2 /10 = 14.248 3.52 /10 = 17.45KN m板保護(hù)層厚度20mm有效高度h=140-20=120mmM：ifcbh217.45I061.0 14.3 1000 1202= 0.08475=1 - 1-2： s =0.0887空 空 1000 120 0.848 = 629.9mm2210采用 10100 (As = 785mm2)驗算配筋率:Asbh7851000 140=0.56%、：min二 max(0.2%,0.45ft / fy)二 0.45 1.71/210 二 0.37%滿足要求。另根據(jù)梯板分部鋼筋最小配置量的規(guī)定,配置 823的分布筋。2.14.

22、4平臺板設(shè)計1.荷載計算恒荷載：0.55 kNm20.05X 20=0.100kN m0.02 X 20=0.400 kN m0.08 X 25=2.000 kN m0.012 XI 7=0.204 kN m3.254 kNm3.5 kNm810厚地磚面層5厚1: 1水泥細(xì)砂漿結(jié)合層20厚1: 3水泥砂漿找平層80厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土平臺板12厚水泥石灰膏砂漿恒載標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值辦公樓樓梯活荷載取活荷載效應(yīng)控制時：P =1.2 3.254 1.4 3.5 =8.805 kN m恒荷載效應(yīng)控制時：p =1.35 3.2541.4 0.7 3.5 =7.823 kN m2總荷載設(shè)計值：p =8.8 0

23、 5kN m2.截面設(shè)計計算跨度：I = In h/2 =2100-200 2 80/2 = 1740mm跨中彎矩：M 二 pl2 /10 =8.805 1.742/10 = 2.67KN m板保護(hù)層厚度20mm有效高度h0=80-20=60mm= 0.05186M2.67 06、訂 s :1 fcbh21.0 14.3 1000 602二 217.7mm1.0 14.3 1000 60 0.0533210采用 8170 (As = 296mm2)驗算配筋率:二As=296=0.49% n 二 max(0.2%,0.45ft/fy) =0.45 1.71/210 = 0.37%bh 1000

24、60滿足要求。2.14.5平臺梁設(shè)計取平臺梁截面尺寸為 bxx 300mm1.荷載計算 恒荷載：梁自重(除板部分)：0.2x (0.35-0.08) x 25=1.35KNm梁側(cè)粉刷：0.02x (0.35-0.08) x 2x 17+0.02 x 0.2 x 17=0.2516 KNm平臺板傳來荷載：3.254x 2.12=3.4167 KNm梯段板傳來荷載：7.79x 3.32=12.8535 KNm恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：17.8KNm活荷載：平臺板傳來：3.5x 2.12=3.675 KNm梯段板傳來：3.5x 3.32=5.775 KNm活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：9.45 KNm活荷載效應(yīng)控制時：p =1

25、.2 17.87 1.4 9.45 =34.68 KNm恒荷載效應(yīng)控制時：p =1.35 17.87 1.4 0.7 9.45 =33.39 KNm總荷載設(shè)計值：P = 34.68 KNm2. 內(nèi)力計算略去梯段板之間的空隙，荷載按全跨滿布考慮，平臺梁支承在200mrx 200mm的小柱上平臺梁凈跨：ln =3800-200/2-200/2 = 3600mm計算跨度： l = ln a 二 3600 200 200 二 4000mm 1.05ln 二 3780mml = 3780mm 取跨中彎矩： M 二 pl2 /8 = 34.68 3.782/8 = 61.94KN m支座剪力： V 二 p

26、l/2 =34.68 3.78/2 =65.55KN3. 截面計算翼緣計算寬度bf取l/6和 b 0.5Sn的較小值,即l6=37806=630mmb 0.5Sn 二 200 0.5 (2100 - 200 - 200) = 1050mm取翼緣計算寬度bf為630mm梁截面的有效高度h。=35035 = 315mm,判別T型截面的類型:冷 fcbfhf(ho -hf/2) =1.0 14.3 630 80 (315-80/2) 10= 198.2KN m 61.94KN m661.94 10故按第一類倒L型截面計算，有1.0 14.3 630 3152 -0.06929= 0.07187210

27、 143 630 315 .0533J 420mm2選配鋼筋2- 20(AS = 628mm2)As628P =bh 200 350=0.89% 訊=max(0.2%,0.45 ft/fy) = 0.45 1.71/360 =0.21%斜截面抗剪計算:因為 hw/b =(315-80)/200 = 1.18 ： 4，所以0.25 ：cfcbho =0.25 1.0 14.3 200 315 10；=225.23KN V = 65.55KN故截面尺寸滿足要求。上式中，-：c為混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過 C50時，：c取=1.0,混凝土強(qiáng)度等級為C80時，取）=0.8,其間按線性內(nèi)插法

28、取用。驗算是否需要按計算配置箍筋:0.7ftbh0 =0.7 1.43 200 315 10=63.063KN :V=65.55KN故需要按計算配置箍筋，A0.7 ftbh0 1.25 fyv sv sh =VAsv V -0.7ftbh0(65.55-63.06) 103 門心0.03s1.25fyvho1.25 210 315選用 6雙肢箍（AS二28.26mm2）s 56里=18840.03驗算配筋率：fy 0.163%_、100.656.52、0.14% ： min =0.24 ft；bs 200 漢 200按照最小配筋率來配箍筋，取 8200參考文獻(xiàn)1 包世華，方鄂華等編著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計清華大學(xué)出版社.1995: 3123542 趙西安編著鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中國建筑工業(yè)出版社.2000: 1081413 常伏德主編 建筑抗震設(shè)計實例 中國建筑工業(yè)出版社 2000： 429 4914 彭少民主編 混凝土結(jié)構(gòu) 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 2003: (5): 155 藍(lán)宗建主編 混凝土與砌體結(jié)構(gòu) 東南大學(xué)出