【正文】 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 前言 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計將成為我們展示四年學(xué)習(xí)成果的一個最好平臺。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育的一個重要階段，可以將我們所學(xué)的理論知識付諸于實(shí)踐，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段， 是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。 它涉及到房屋建筑學(xué)、高層建筑、抗震、混凝土、結(jié)構(gòu)力學(xué)等多門課程，應(yīng)用到了很多重要實(shí)用的專業(yè)知識，比如有底部剪力法、 D 值法、反彎點(diǎn)法和彎矩分配法等，又涉及鋼筋混凝土的配筋和計算，幾乎涉及到了所有專業(yè)知識。為了做好本次畢業(yè)設(shè)計，我對大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行了及時而全面的復(fù)習(xí)，查補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)上的漏洞， 并借閱了許多相關(guān)的書籍和規(guī)范。我會很好的把握這次畢業(yè)設(shè)計的機(jī)會，將以前所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)踐中去，這無論對以后的學(xué)習(xí)還是工作都將起到莫大的幫助。 我所選擇的畢業(yè)設(shè)計題目是阜新市政府辦公樓設(shè)計，采用框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，這種結(jié)構(gòu)形式建筑平面布置靈活，可以做成較大空間的會議室，車間，住宅等，可以分割成小房間，或拆除隔斷改成大空間結(jié)構(gòu)，立面也富有變化。通過合理的設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能良好，能承受較大荷載，能承受較大變形。因此，我所設(shè)計的市政府辦公樓非常適合選用這種結(jié)構(gòu)形式。本次設(shè) 計主要分為建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑設(shè)計包括：總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖及節(jié)點(diǎn)詳圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：梁板布置圖和配筋圖。根據(jù)民用建筑實(shí)用、經(jīng)濟(jì)原則，在可能的條件下，注意美觀的原則，本設(shè)計首先考慮辦公樓的實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性，充分顯示現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)計算嚴(yán)格按照最新國家規(guī)范的要求進(jìn)行。 在畢業(yè)設(shè)計的三個月里，在指導(dǎo)教師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫以及外文翻譯，我加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力，進(jìn)一步掌握了 Excel、 Word 、 AutoCAD 及天正等軟件的使用，以上這些說明 從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。本次設(shè)計得到了指導(dǎo) 教師 們的大力幫助，在此特別表示感謝，尤其對我的指導(dǎo) 教師孫芳錦老師 表示感謝。 由于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很多，包括地震作用、風(fēng)荷載作用、恒載作用、活載作用下的梁端、柱端剪力、框架梁、柱的內(nèi)力組合以及內(nèi)力值的調(diào)整。在計算過程中以手算為主，輔以一些 Excel 計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。 二零一零年 六月十五日 張雨：阜新市政府辦公樓 2 1 設(shè)計基本資料 初步設(shè)計資料 保定市徐水縣擬興建 6 層國土資源局 ，建筑面積約 178。， 長 ，寬 。擬建房屋所在地的設(shè)計地震動參數(shù) αmax=， Tg=，基本雪壓 S0=178。， 基本風(fēng)壓 ω0=178。，地面粗糙度為 B 類。 年降雨量 578mm，日最大降雨量 85mm。常年地下水位于地表下 ，水質(zhì)無侵蝕性。地區(qū)表面為一般粘土層，下部為砂土，凍土深度 米，承載力情況良好。土的重度為 18 KN/ m179。，孔隙比為 ，液性 指標(biāo)為 ，地基承載力特征值 fak=230 KN/ m178。 設(shè)計任務(wù) a 建筑圖紙：總平面圖，首層平面、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖，剖面圖，屋面防水、主要立面圖，各部分節(jié)點(diǎn)詳圖等。 b 結(jié)構(gòu)圖紙：結(jié)構(gòu)布置圖、框架配筋圖、梁柱截面配筋圖等。 c 結(jié)構(gòu)計算說明書 ： 1) 計算一榀框架的內(nèi)力及配筋。 2) 對典型樓板進(jìn)行必要的設(shè)計驗(yàn)算。 3) 外文文獻(xiàn)及翻譯。 設(shè)計過程 1) 確定結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置 2) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對構(gòu)件進(jìn)行初估 3) 確定計算模型及計算簡圖 4) 荷載計算 5) 內(nèi)力計算及組合 6) 構(gòu)件 設(shè)計 7) 編寫設(shè)計任務(wù)說明書 8) 圖紙繪制 建筑設(shè)計 工程概況 該工程 為框架結(jié)構(gòu)體系 多 層辦公樓，主體為 6 層，高 米，建筑面積 約 5283 .42m178。 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 1～ 6 層層高均為 ，局部突出電梯間為 ， 平面設(shè)計 由于本建筑冬季氣溫較低，因此采用內(nèi)廊式辦公樓，走廊凈寬為 ，柱網(wǎng)為。首層設(shè)有 值班室 ，接待室， 配電室 ， 檔案室，資料室，食堂，開水間， 傳達(dá)室 等 ； 2 ~6 層是標(biāo)準(zhǔn)層，設(shè)有辦公室， 會議室 ， ,活動室，咖啡廳，雜物室 ， 單人 辦公室 ；頂層設(shè)有 大會 議室 ，局長辦公室 和圖書閱覽室 ， 。為了辦公的舒適，每層 均 設(shè)有 開 水間。 立面設(shè)計 建筑物高度 ，高寬比 H/B=4，可以采用底部剪力法計算水平地震作用。頂層設(shè)電梯機(jī)房，屋面為上人屋面，女兒墻高為 。 本建筑的窗一般采用雙層塑鋼窗，且為平推窗，因?yàn)殡p層窗具有保溫的作用，而推拉窗在高層建筑中使用起來比平面方便，可使之免于受風(fēng)的破壞，窗的尺寸為 m。 為了避免地坪層受潮，使室內(nèi)外地坪標(biāo)高差為 600mm，為了解決這個 600mm 的高差，使人容易上到地坪 層，在門廳前做了 三 個臺階，臺階是供人們正常出入的，由于臺階伸出屋面，為了防雨而在其上設(shè)置了雨蓬。 剖面設(shè)計 建筑主體為 6 層，層高均為 ，室內(nèi)外地坪高差為 600mm，為了室內(nèi)裝修和阻隔結(jié)構(gòu)層中需要，進(jìn)行吊頂，這樣樓中各種電線，保溫管等都從吊頂中穿過，為了避免上下層之間固體傳聲，在吊頂中加入吸音材料。 張雨：阜新市政府辦公樓 4 2 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖 結(jié)構(gòu)布置及梁、柱截面尺寸的初選 結(jié)構(gòu)平面布置方案 根據(jù)辦公樓的結(jié)構(gòu)型式、受力特點(diǎn)和建筑使用要求及施工條件等因素綜合考慮，本設(shè)計采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu) 6層，層高為 。建筑物總高為 。根據(jù)辦公樓的使用功能要求，并考慮柱網(wǎng)的布置原則，本工程主體柱網(wǎng)為 。 填充墻內(nèi)墻采用 200mm 厚的加氣混凝土砌塊砌筑，外墻采用 300mm 厚的加氣混凝土砌塊砌筑。門為木門和玻璃門，窗為塑鋼窗。 圖 21 平面結(jié)構(gòu)布置圖 Flat distribution of the structure 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 圖 22 結(jié)構(gòu)計算簡圖 Drawing of the structural design 梁截面尺寸初選 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度按跨度的 1/45 估算，取樓板厚度為 120mm。梁的截面尺寸應(yīng)滿足承載力、剛度及延性要求。截面高度按一般取梁跨度 l 的 1/12～ 1/8 估算。為防止梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈跨截面高度之比不宜小于 4。由此估算梁的截面尺寸見表 21，表中還給出了各層梁、柱和板的混凝土強(qiáng)度等級。其設(shè)計強(qiáng)度 C35（ fc= N/ m178。,ft= N/ m178。）， C30(fc= N/ m178。,ft= N/ m178。)。 表 21 梁截面尺寸及各層混凝土 強(qiáng)度等級 Form21 The sectional size of a roof beam of the form and grade of intensity of every layer concrete ` 混凝土強(qiáng)度等級 橫 梁 bh AB CD BC 縱梁 bh 次梁 bh 26 C30 350750 250450 350750 300600 1 C35 350750 250450 350750 300600 柱截面尺寸初選 1) 柱的 軸壓比設(shè)計值按照公式 11 計算： FgnN ?? (21) 式中： β：考慮地震作用組合后柱軸力壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，等跨內(nèi)柱取 ,不等跨取張雨：阜新市政府辦公樓 6 ； F：按照簡支狀態(tài)計算柱的負(fù)載面積； g：折算后在單位面積上的重力荷載代表值，近似取 2/14 mkN ； n：驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； 2) 框架柱驗(yàn)算 ? ?cNc fNA ?? (22) 由計算簡圖 21 可知邊柱和 中柱的負(fù)載面積分別為 m178。和 m178。由公式（ 22）得第一層柱截面面積為： 邊柱 ? ? 23 mmA c ???????? 中柱 ? ? 23 1 6 8 1 1 mmA c ???????? 如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為 和 410mm。 根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計中柱截面尺寸取值如下： 1 層 mmmm 600600 ? 2～ 6 層 mmmm 450450 ? 框架結(jié)構(gòu)平面布 置如圖 21 所示，計算簡圖如圖 22 所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底， 26 層柱高度即為層高 ；基礎(chǔ)選用 獨(dú)立基礎(chǔ) ，基礎(chǔ)埋深取 。 底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即 mh ?????? 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 3 重力荷載代表值計算 屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1) 頂層上人屋面 30 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 23 /?? 5mm 厚的焦油聚氨酯防水涂料 2/＝ 1 mkN? 20 厚水泥砂漿找平層 23 /?? 150 厚水泥蛭石保溫層 23 /?? 120 厚鋼筋混凝土板 23 /?? V型輕鋼龍骨吊頂 2/ mkN 合計 2/ mkN 2) 1～ 5 層樓面 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 2/ mkN 100 厚鋼筋混凝土板 23 /?? V型輕鋼龍骨吊頂 2/ mkN 合計 2/ mkN 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2/ mkN 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2/ mkN 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20 / mkNSS rk ????? ? 式中： μ r為屋面積雪分布系數(shù)，取 ?r? 。 梁、柱 墻門 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 梁、柱可根據(jù)截面尺寸，材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載。計算結(jié)果見表 31。 表 31 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Form31 Roof beam , post gravity load standard value 張雨：阜新市政府辦公樓 8 層次 構(gòu)件 b m h m γ KN/m179。 β G KN li m n Gi KN ΣGi KN 1 邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次 梁 25 14 縱 梁 25 28 柱 25 36 2 ~ 6 邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次 梁 25 14 縱 梁 25 28 柱 25 36 注： 1) 表中 β 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)； G 表示單位長度構(gòu)件重力荷載； n為構(gòu)件數(shù)量。 2) 梁長度取凈長；柱長度取層高 。 墻重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 外墻為 300mm 厚 加氣混凝土砌塊 （ 加氣混凝土砌塊 密度為 15 KN/m3） ，外墻面貼瓷磚（ KN/ m178。） ，內(nèi)墻面為 20mm 厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為： 2/5 .3 mKN????? 內(nèi)墻為 200mm 厚 加氣混凝土砌塊 ，兩側(cè)均為 20mm 厚抹灰，則內(nèi)墻單位墻面重力荷載為： 2/4 . 2 mKN????? 木門單位面積重力荷載為 2/mKN ；鋁合金門窗單位面積重量取 2/mKN 。 重力荷載代表值 集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載 Gi，為計算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻、柱等重量。各可變荷載的組合值系數(shù)按規(guī)范規(guī)定采用：無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪荷載。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 簡單的計算過程如下： 頂層重力荷載代表值包括： 屋面恒載、 50%屋面荷載、梁自重、半層柱自重、半層墻自重。 其它層重力荷載代表值包括：樓面荷載、 50%樓面均布活荷載、梁自重、 樓面上下個半層的柱 自重、墻自重。 第一層： 樓板面積： 29 3 2 .4 1