【正文】 華北科技學院畢業(yè)設計（論文）辦公樓框架結構設計畢業(yè)論文緒論本設計是按照華北科技學院2012年畢業(yè)設計要求編寫的畢業(yè)設計，題目為“內蒙古赤峰市東風公司辦公樓設計”。內容包括建筑設計、結構設計兩部分。隨著我國國民經濟發(fā)展水平的不斷提高，中國與國際建筑行業(yè)的交流也在不斷加強，這其中也包括辦公樓建筑設計觀念的交流與更新。同時，受世界和國內經濟大環(huán)境的影響，國內辦公樓也必須進行自我更新和發(fā)展改造，以求得跟上時代步伐、迎接新的挑戰(zhàn)和沖擊 辦公樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴格，能體現出建筑和結構設計的很多重要的方面，選擇辦公樓的建筑和結構設計，從而掌握辦公樓設計的基本原理，妥善解決其功能關系，滿足使用要求。由于框架結構既有結構性能良，施工方便、造價低廉，空間利用率高等突出優(yōu)點。所以，現在框架結構已經在國內的大多數地區(qū)得到廣泛應用，基本用于多層辦公樓結構設計方案，經過常年的時間應用，該項技術已經非常成熟了，該項技術在國外的發(fā)展較國內要早，所以有些方面要領先于國內，但基本與國內相似?？蚣芙Y構的研究，根據建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進行內力組合，挑選出最不利的內力組合進行截面的承載力計算，保證結構有足夠的強度和穩(wěn)定性。在對豎向荷載的計算采用了彎矩分配法，對水平荷載采用了D值法，對鋼筋混凝土構件的受力性能，受彎構件的正截面計算都有應用。辦公樓設計的方案確定在方案的設計中，我主要設計了兩個具體方案，方案一是外形類似X型的建筑，它是我曾經看過的一本國外辦公樓設計的書里獲得的啟發(fā)，該建筑為單層框架結構，六層。方案二是國內常有的規(guī)則的長方形建筑，多層框架結構，五層。后面附圖有效果圖。最初我初定方案一為畢設方案，經過幾天的努力，它的三維立體圖完成了，外觀看起來很好，在房間布置上我也差了很多資料，但是沒有類似建筑設計起來很麻煩。但還是初步完成了方案，但在后面的內力計算和內力組合的時候，我發(fā)現它的抗震屬性很差，并且用PKPM計算其撓度等也不和要求。經過我在網上查詢，才知道，單層框架結構的抗震能力不強，只能做單層工業(yè)廠房，不適合做辦公樓，而且方案的主題是有角度，在采光方面也不佳。所以我放棄了方案一，開始著力方案二的設計和計算。方案二是比較規(guī)整的，所以在設計和繪圖都比較方便，有了前面的經驗，在布置房間屬性比較順暢，沒有之前那么麻煩。在蔡老師的指導下，我又增加了副樓部分，外觀也比較不錯。結構上也容易計算，最終選擇了方案二作為畢業(yè)設計的最終方案。工程概況 設計原始資料: 建筑地點：內蒙古赤峰市 建筑類型：五層辦公樓，框架填充墻結構 建筑高度： 建筑面積：5443平方米 安全等級：二級 防火等級：二級 自然條件：, 基本風壓：，基本雪壓: 工程地質條件：從自然地面向下，；粉質黏土3m，e=,，無腐蝕性。場地為二類。 建筑介紹：樓蓋及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土框架結構，樓板厚度取100mm，填充墻采用空心磚。 建筑設計說明： 一些主要建筑的做法： 1. 屋面：30厚細石混凝土保護層 SBS改性瀝青卷材防水 20厚礦渣水泥找平層 80厚苯板保溫層 120厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂（二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層） 2. 14層樓面：木塊地面（加防腐油膏鋪砌厚76mm） 120厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂 ：外墻采用240mm黏土空心磚，370厚，外墻包柱120mm，外墻面貼面瓷磚，內墻為20mm抹灰,1：3水泥砂漿底，外墻涂料。內墻采用240mm黏土空心磚，1：25水泥砂漿打底，兩側均采用20mm厚抹灰。4廁所（從上到下）：瓷磚面磚20厚1：3水泥砂漿找平層30厚細石混泥土SBS改性瀝青卷材防水冷底子油一道20mm厚水泥砂漿找平 100厚現澆鋼筋混凝土板抹灰15mm 5基礎：采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎。 .結構設計說明及結構體系描述： 框架結構是多高層建筑中常采用一種主要的結構形式?？蚣芙Y構是由梁，柱，節(jié)點及基礎組成的一種結構形式?？蚣芙Y構按照結構布置的不同，主要分為橫向框架承重，縱向框架承重及雙向承重三種方案。橫向框架承重方案中，豎向荷載主要由橫向框架承擔，樓板為預制時應沿橫向布置，樓板為現澆時一般設次梁將荷載傳至橫向框架。橫向框架還要承受橫向的水平地震作用。在縱向框架承重方案中，豎向荷載主要由縱向框架承擔，預制樓板布置方式和次梁設置方向與橫向承重框架相反。雙向承重方案縱橫向均為主要受力方向。本工程為多層鋼筋混凝土框架填充墻結構，采用雙向框架承重，梁、柱、基礎、樓板均為現澆。結構體系確定后，結構總體布置密切結合建筑設計進行，使建筑物具有良好的造型和合理明確的傳力路徑。 材料：梁柱混凝土采用C30,鋼筋主筋采用HRB335級鋼筋；板、箍筋采用HPB235級鋼筋；墻體采用MU10空心磚，砌筑砂漿采用M5混合砂漿。 主要參數及結構計算方法： ：平面框架是一個多次超靜定結構，在豎向荷載作用下不考慮側移的影響，不考慮柱子的壓縮變形，采用彎矩二次分配法。在水平荷載作用下采用D值法計算柱的側移。D值法是反彎點法的改進，它近似考慮了節(jié)點轉動對柱子側移與反彎點的影響。該工程的設計條件及指標可不考慮豎向地震作用的影響，因此只計算水平地震作用的影響即可，采用底部剪力法。 ：(1)地基承載力特征值f=180kN/㎡，粘性土，覆蓋層厚度20m，由場地類別劃分表，屬二類場地。(2)根據《抗震規(guī)范》，本建筑物高度不超過40m,以剪切變形為主，且質量和剛度沿高度變化比較均勻，可采用底部剪力法計算水平地震作用。 (3)本建筑高度為18m，設防烈度為七度，抗震等級為三級，結構安全等級為二級，建筑防火等級為二級。(4)由于本建筑物主要持力層范圍內無軟弱土層，而且為一般民用框假結構，按《地基基礎規(guī)范》設計時可不做地基變形計算。(5)為滿足建筑抗震要求，實現延性框架，設計中實現了強柱弱梁，強剪弱彎計算，強節(jié)點弱構件由構造實現，梁柱按彈性理論計算配筋。 柱網與層高： ，， 。柱網布置如下圖： 柱網布置圖、柱截面尺寸的初步確定： 梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。 本方案：縱向梁截面取1/107200=720mm，截面寬度取7201/=300mm， 可得梁的截面初步定為bh=300*720；橫向梁截面高度取1/11 6600=600，截面寬度取6001/=240，可得梁截面初步定為 bh=250600。框架柱的截面尺寸根據柱的軸壓比限值，按下列公式計算： (1)柱組合的軸壓力設計值 N=β*F*gE*n注：β考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數。F按簡支狀態(tài)計算柱的負載面積。g E 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取14kN/m2。n為驗算截面以上的樓層層數。(2)Ac≥N/uNfc 注：uN 為框架柱軸壓比限值，本方案為二級抗震等級，查《抗震規(guī)范》可知取為。 fc 為混凝土軸心抗壓強度設計值，對C30。計算過程：對于邊柱：N=βFgE n=（）145=（kN） Ac≥N/uNfc=103/（mm2） 取600 mm600 mm 對于內柱：N=βFg E n=（）145=3024（kN） Ac≥N/uNfc=3024103/（mm2） 取600 mm600 mm 梁截面尺寸 （mm）混凝土等級橫梁（bh）縱梁（bh）AB跨、CD跨BC跨C30250600250400300720 柱截面尺寸 （mm）層次混凝土等級bh1C30600600框架側移剛度的計算、 橫梁線剛度i b的計算： 橫梁線剛度i b類別Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm） EcI0/l（Nmm）2 EcI0/l（Nmm）AB跨、CD跨1042506001097200101010101010BC跨10425040010924001010101010縱梁線剛度i b的計算： 縱梁線剛度i b類別Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）縱梁104300720109720010柱線剛度i c的計算： 柱線剛度i c層次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）1630010460060010101010253900104600600101010各層橫向側移剛度計算： (D值法) 式中： D——柱的側移剛度； ａc——柱側移剛度修正系數，對不同情況查表 ，其中K表示梁柱線剛度比； ｉc—柱的線剛度，ｉc= Ec Ic/ｈc，Ic——柱的截面慣性矩 ｈ——框架柱的計算高度。K=∑ib/2ic(一般層)αC=K/(2+K)(一般層)K=∑ib/ic(底層)αC=(+K)/(2+K)(底層) 橫向側移剛度層次KａcDi1KａcDi22510172165561994510911∑D1=994520+1091120 =417120（N/mm）∑D2=1017120+1655620=534560（N/mm）由此可知，橫向框架梁的層間側移剛度為： 橫向層間側移剛度層次12345∑Di（N/mm）417120534560534560534560534560∑D1/∑D2=417120/534560=，故該框架為規(guī)則框架。重力荷載代表值的計算、資料準備： 查《荷載規(guī)范》可?。孩佟?屋面永久荷載標準值30厚細石混凝土保護層 22= kN/m2 SBS改性瀝青卷材防水 kN/m220厚礦渣水泥找平層 = kN/m280厚苯板保溫層 5= kN/m2120厚鋼筋混凝土板 25= kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 kN/m2（二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層） 合計 kN/m2②、14層樓面：木塊地面（加防腐油膏鋪砌厚76mm） kN/m2120厚鋼筋混凝土板 25= kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 kN/m2 合計 kN/m2②、 屋面及樓面可變荷載標準值：屋面均布活荷載標準值 kN/m2樓面活荷載標準值 kN/m2屋面雪荷載標準值 SK=urS0== kN/m2 （式中ur為屋面積雪分布系數）④、梁柱密度25 kN/m2蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 kN/m重力荷載代表值的計算：第一層：（1）、梁、柱： 梁重計算表類別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（kN/m3）體 積（m3）數 量(根)單 重（kN）總 重（kN）橫梁6500250600252017002504002510縱梁65003007202536 柱重計算表類別計算高度（mm）