商丘市民權(quán)縣東區(qū)財(cái)政辦公樓高層建筑設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書 題 目：商丘市民權(quán)縣東區(qū)財(cái)政辦公樓 姓 名： 張星星 班 級(jí)： 土木本13-4班 學(xué) 號(hào)： 321307020428 指導(dǎo)教師： 2015年 1 月 16 日河南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)班級(jí) 土木本13-4班 學(xué)生姓名 張浩 一、題目 商丘市民權(quán)縣財(cái)政辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二、主要任務(wù)與要求1、基本資料：六層框架結(jié)構(gòu)，無地下室,平面體型為矩形。柱網(wǎng)尺寸：開間尺寸4.2m，進(jìn)深尺寸軸線6.3m，軸線軸線3.0m，層高：首層4.2m,二六層3.3m。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容：對(duì)一榀框架梁、柱或一片剪力墻進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：.確定構(gòu)件（梁、柱）截面尺寸及計(jì)算簡圖；.進(jìn)行荷載

2、計(jì)算；.進(jìn)行荷載作用下的內(nèi)力分析與側(cè)移驗(yàn)算，繪制出內(nèi)力圖（或表）；.內(nèi)力組合；.框架梁、柱或剪力墻截面設(shè)計(jì)；.繪制結(jié)構(gòu)（梁、柱、墻）施工圖；(7).地震作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算進(jìn)行手算，并與軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；3、設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)說明書1套、結(jié)構(gòu)施工圖1套河南理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定書題目 商丘市民權(quán)縣東區(qū)財(cái)政辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 年 月 日目 錄摘要.11.工程概況及設(shè)計(jì)條件.22.建筑主要用材及構(gòu)造要求.23.結(jié)構(gòu)總信息.33.1恒荷載計(jì)算.33.2活荷載計(jì)算.44.梁柱斷面類型.44.1梁斷面估算及選用.44.2柱截面估算及選用.45.標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置圖.55.1網(wǎng)格示意圖.55.2梁柱布

3、置.56.荷載.56.1樓面荷載.56.2梁上荷載.66.3水平地震作用.87.主要分析結(jié)果.107.1恒荷載作用下.107.2樓面活荷載作用下.117.3水平地震作用下.127.4側(cè)移驗(yàn)算.137.5軸壓比和剪重比.158總結(jié)與分析.178.1列出所做內(nèi)容的大致操作流程及主要技術(shù)思路.178.2列出遇到的問題及解決的辦法.179.參考文獻(xiàn). 18 摘 要本工程為商丘市民權(quán)縣財(cái)政辦公樓，采用框架結(jié)構(gòu)，建筑物占地面積786.24m2, 總建筑面積4717.44m2，總長為50.4m,總寬為15.6m。自然層數(shù)為6層,一層層高4.2m,二六層層高為3.3米，建筑高度為21.3m。樓面采用現(xiàn)澆混凝土

4、樓面,板厚度為100mm,按雙向板布置。建筑等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)類型框架，耐火等級(jí)二級(jí)，屋面防水等級(jí)級(jí)，使用年限50年。建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正常使用年限為50年。屋面活荷載0.5kn/m2，樓面活荷載2.5kn/m2。該辦公樓采用純框架結(jié)構(gòu)，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，采用彈性結(jié)構(gòu)計(jì)算假設(shè)分析框架梁，注重塑性鉸的合理考慮，積極運(yùn)用塑性內(nèi)力重分布，增大跨中配筋，合理減少梁端配筋，對(duì)于框架柱，采用塑性內(nèi)力計(jì)算假設(shè)進(jìn)行分析，加大框架柱箍筋，縮小箍筋間間距，注重框架柱軸壓比，按照強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算；加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，做到強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱錨固。嚴(yán)

5、格按照建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件要按抗震規(guī)范要求分析計(jì)算，滿足構(gòu)造要求。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu) ，抗震烈度，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，抗震規(guī)范1. 工程概況及設(shè)計(jì)條件本工程為商丘市民權(quán)縣財(cái)政辦公樓，建筑物占地面積786.24m2, 總建筑面積4717.44m2，總長為50.4m,總寬為15.6m。自然層數(shù)為6層,一層層高4.2m,二-六層層高為3.3米，建筑高度為21.3m。工程地質(zhì)資料：（1）地層由素填土和黃土狀土組成，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fk =230 kn/m2,土質(zhì)均勻。（2）地下水位在天然地表下4.0m，且無侵蝕性。（3）建筑場(chǎng)地類別：類場(chǎng)地土。本工程采用框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)采用橫向承重體系。

6、樓面采用現(xiàn)澆混凝土樓面,板厚度為100mm,按雙向板布置。建筑等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)類型框架，耐火等級(jí)二級(jí)，屋面防水等級(jí)級(jí)，使用年限50年。氣象條件：當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，夏季東南風(fēng)，冬季西北風(fēng)，基本風(fēng)壓值：0.3 kn/m2。 基本雪壓值：0.3 kn/m2。氣溫：年平均氣溫25度，最高氣溫36度，最低氣溫為-5度。雨量：年將水量1200mm，最大雨量200m/日，相對(duì)濕度：最熱月平均濕度73% 。其他條件：（1）建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正常使用年限為50年。（2）屋面活荷載0.5kn/m2，走廊樓面活荷載2.5kn/m2。2. 建筑主要用材及構(gòu)造要求

7、墻體做法：采用加氣混凝土砌塊，m5混合砂漿砌筑，內(nèi)粉刷為混合沙漿底，紙筋灰面，厚20mm，“803”內(nèi)墻涂料兩度。外粉刷為1：3水泥沙漿底，厚20mm， 涂刷白色丙烯酸涂料。樓面做法：樓板頂面為20mm厚水泥沙漿找平，5mm厚1：2水泥沙漿加“107”膠水著色面層 ；樓板底面為15mm厚紙筋面石灰抹底，涂刷乳膠漆。屋面做法：檐口處厚100mm，2自兩側(cè)檐口向中間找坡，1:2水泥沙漿找平厚20mm,三氈四油防水層,撒綠豆砂保護(hù)。門窗做法：門為木門，窗為鋁合金門窗。 3. 結(jié)構(gòu)總信息樓層及樓層參數(shù)表自然層序號(hào)結(jié)構(gòu)層序號(hào)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)層號(hào)層高1114.22333.33333.34333.35333.362

8、23.33.1 恒荷載計(jì)算（1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 三氈四油綠豆砂 0.4kn/m2 20厚（2%找坡）水泥砂漿找平 20×0.02=0.4kn/m2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5kn/m2 15mm紙筋石灰抹底 0.015×16=0.24kn/m2 v型輕鋼龍骨吊頂 2.5kn/m2小計(jì)：屋面恒荷載： 3.79kn/m2（2）女兒墻施加在屋面梁的荷載：0.6m高女墻自重 0.6×0.24×19=2.74kn/m粉刷 0.6×0.02×2×16=0.38kn/m小計(jì)：主梁傳來屋面自重 3

9、.12kn/m （3）樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值25mm厚水泥沙漿面層 0.025×20=0.5kn/m2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5kn/m215mm厚紙筋石灰抹底 0.015×16=0.24kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.25kn/m2小計(jì)：樓面恒荷載 3.49kn/m2（4）樓面框架梁荷載標(biāo)準(zhǔn)值 墻體自重 3.2×0.24×6=4.75kn/m小計(jì)：連系梁傳來樓面自重 4.75kn/m3.2活荷載計(jì)算屋面活荷載 0.5kn/m2 樓面活荷載 2.5 kn/m23.3活荷載折減系數(shù)的選擇4. 梁柱斷面類型及尺寸4.1 梁斷面估算

10、及選用一般情況下主梁的經(jīng)濟(jì)跨度為58m。；框架結(jié)構(gòu)主梁截面高度為跨度的1/101/18；梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁截面寬度為梁高的1/31/2，且不宜小于200mm，梁截面高寬比不宜大于4。本結(jié)構(gòu)中最大跨度為6.3m處，可采用250mm×600mm截面的梁，跨度為3.0m處采用250mm×400mm截面的梁，跨度為4.2m處采用250mm×500mm。4.2 柱截面估算及選用矩形截面柱的邊長，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于300mm；圓柱截面直徑不宜小于350mm；柱截面高寬比不宜大于3。則底層可取柱的截面為500mm×650mm和二至六層取柱的截面400m

11、m×400mm兩種。5.標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置圖5.1網(wǎng)格示意圖5.2梁柱布置第一、二、三結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層6.荷載6.1樓面荷載樓面恒荷載（一五層）樓面活荷載（一五層）屋面恒荷載（頂層）屋面活荷載（頂層）6.2梁上荷載一層梁上荷載頂層梁上荷載6.3水平地震作用7.主要分析結(jié)果7.1恒荷載作用下 7.2樓面活荷載作用下 活荷載彎矩圖 活荷載剪力圖7.3水平地震作用下水平地震作用下剪力圖 水平地震作用下剪力圖7.4側(cè)移驗(yàn)算經(jīng)過比較，結(jié)構(gòu)位移手算所得結(jié)果與計(jì)算機(jī)所得結(jié)果在誤差范圍內(nèi)基本一致7.5軸壓比和剪重比 一層軸壓比檢驗(yàn) 頂層軸壓比檢驗(yàn)剪重比驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息8. 總結(jié)與體會(huì)8.1列出所做內(nèi)容的大致

12、操作流程及主要技術(shù)思路pmcad:繪制網(wǎng)格-網(wǎng)格生成-形成網(wǎng)點(diǎn)-構(gòu)件定義-梁柱斷面-樓層定義-換標(biāo)準(zhǔn)層-梁、柱布置-本層信息（本層修改）-荷載定義-樓層組裝setwe:pmcad-接pm生成數(shù)據(jù)-結(jié)構(gòu)分析-構(gòu)件配筋-次梁及內(nèi)力配筋-結(jié)果分析及檢查。8.2列出遇到的問題及解決的辦法.pkpm輸入荷載時(shí)候會(huì)把荷載計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致幾個(gè)小時(shí)的工作前功盡棄，在計(jì)算梁間荷載時(shí)錯(cuò)將半間荷載多算了一遍；.計(jì)算書流程不了解，通過截圖并運(yùn)用軟件小技巧改變背景顏色及線性顏色將有關(guān)圖片顏色變深，并插入文檔；.運(yùn)用d值法計(jì)算水平地震作用時(shí)出現(xiàn)個(gè)別小錯(cuò)誤后經(jīng)仔細(xì)檢查后改正。參考文獻(xiàn)1中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

13、gb50009-2001s.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002年2中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-2002s. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002年3中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011-2001s. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20024中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50007-2002s. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002年5建筑構(gòu)造通用圖集s.華北地區(qū)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室，西北地區(qū)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室6梁興文、史慶軒、童岳生編著，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)m.北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1991年.69-917建筑結(jié)構(gòu)手冊(cè)s.成都：四川科技出版社,1994年898j建筑構(gòu)造通用圖集s.北京：清華大學(xué)出版社 9地基