【正文】 ............... 58 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 前言 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程從前期選題到最終完稿共耗時(shí)近 半年 ，期間從選題到初步設(shè)計(jì)再到詳細(xì)的計(jì)算，最后做細(xì)節(jié)修改 ，綜合運(yùn)用 了大學(xué)所學(xué)的全部知識(shí) ，期間也獲得了老師和同學(xué)的幫助。 綜合考慮了 建筑物 使用上的各種因素， 從而 解決了建筑物的外觀造型、房間布置、配筋計(jì)算等 很多 關(guān)鍵問題。最后，按照任務(wù)書要求編 寫了 本計(jì)算書 ?；A(chǔ)設(shè)計(jì) 包含 基礎(chǔ)選型、基礎(chǔ)板配筋計(jì)算等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 則含了 梁、柱截面尺寸確定，水平荷載 和 豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 以及 側(cè)移 的 計(jì)算，內(nèi)力組合 和 截面設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì) 部分 包括平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)及細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì) 等 。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，底層層高為 ，其余各層層高為 ，室內(nèi)外高差為 。 大連民族學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院（系）： 土木建筑工程學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程 學(xué) 生 姓 名： 羅 挺 學(xué) 號(hào)： 2020111316 指 導(dǎo) 教 師： 趙天雁 評(píng) 閱 教 師： 徐蕾 完 成 日 期： 2020 年 6月 9日 大連民族學(xué)院 I 摘要 這 次設(shè)計(jì)是按 大連民族學(xué)院土木 工程學(xué)院 2020 年畢業(yè)設(shè)計(jì)要求編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書。題目為 “辦公樓 建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) ”，該建筑是一個(gè)四層的框架結(jié)構(gòu)房屋。 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 包括建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 等 。 除此之外，還運(yùn)用了 CAD 和天正等 來 繪制辦公樓的平面圖、立面圖和剖面圖。然后，就是 基礎(chǔ) 的 設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，還 運(yùn)用 了 PKPM 進(jìn)行輔助計(jì)算，并 拿 電算與手算結(jié)果進(jìn)行 驗(yàn)算 分析。 對(duì)于這個(gè)設(shè)計(jì)， 本著安全、適用、經(jīng)濟(jì)和美觀的要求， 平面布局分區(qū)明確，流線合理，互不干擾。通過這次設(shè)計(jì)，將大學(xué)所學(xué)的全部專業(yè)知識(shí)做了一次很好的銜接， 發(fā)現(xiàn) 各 個(gè) 學(xué)科之間不是獨(dú)立存在 的 ，而是融會(huì)貫通 的 ， 算得上是一次對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的全面檢閱。 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容共分為 幾 個(gè)大的版塊：計(jì)算書、建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖。荷載 計(jì)算部分包括結(jié)構(gòu)選型， 梁柱 尺寸初步確定等， 內(nèi)及計(jì)算 包括梁柱恒載，活載計(jì)算，運(yùn)用彎矩二次分配法和 D 值法計(jì)算豎向和水平荷載。 然后 根 據(jù) 內(nèi)力組合結(jié)果 進(jìn)行一榀框架的梁柱配筋計(jì)算 和 基礎(chǔ)尺寸及配筋計(jì)算。房屋其他部分使用的是 PKPM建模的方法進(jìn)行輔助計(jì)算，生成結(jié)構(gòu)施工圖后，對(duì)照自己的手算結(jié)果和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修改。 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 2 建筑設(shè)計(jì) 自然條件 地形比較平坦，抗震設(shè)防烈度： 7 度； 基本地震加速度為 ，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，抗震等級(jí)為 3 級(jí)。大連基本風(fēng)壓為 ，地面粗糙度 B類，基本雪壓為 。 場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為 。 場(chǎng)地地層一覽表 序 號(hào) 巖土 分類 土層描述 土層低標(biāo)高(m) 土層厚度(m) 地基土承載力 特征值 (kPa) 1 雜填土 由碎石、磚塊、粘土等 組成，松散 80 2 粉質(zhì) 粘土 黃褐色，濕，可塑 200 3 全風(fēng)化 板巖 黃褐色，巖芯呈土狀， 散體結(jié)構(gòu)，巖體極破碎 300 4 強(qiáng)風(fēng)化 板巖 黃褐色，稍濕，巖芯呈 碎片狀，巖體破碎 400 5 中風(fēng)化 板巖 黃褐色，稍濕，巖芯呈柱狀，屬較軟巖 ,較完整 2020 說明： 對(duì)于多層框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)埋深的確定不需要考慮建筑高度的因素，通常是在地質(zhì)條件允許的前提下，基礎(chǔ)盡量淺埋。 設(shè)備條件 上下水，電力由城市系統(tǒng)引用，由供熱中心供暖。 主體 4 層，一層層高 ,二至四層 。不考慮地下人防設(shè)施。 建筑平面設(shè)計(jì) 室內(nèi)外高差 450mm， 設(shè)三級(jí)臺(tái)階，每級(jí)臺(tái)階高 150mm。內(nèi)墻面采用 20mm 厚混合砂漿抹灰。 所有窗臺(tái)高均為 900mm，窗戶尺寸根據(jù)窗地比要求和具體建筑尺寸要求確定。 本設(shè)計(jì)設(shè)置三個(gè)安全出口，正門入口寬 ，一層走廊兩側(cè)逃生門為 1800mm 2400mm，走廊寬為 。門和窗的尺寸表如下， 名稱 門窗編號(hào) 門窗尺寸 說明 窗 C1 5500 2100 塑鋼窗 C2 2400 2100 塑鋼窗 門 M1 1800 2400 玻璃門 M2 1000 2020 鋼鐵門 M3 900 2020 鋼鐵門 M4 1800 2400 防火門 平面設(shè)計(jì)，立面設(shè)計(jì)及剖面設(shè)計(jì)如下， 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)方案及布置 軸網(wǎng)布置 材料選擇 樓蓋、屋蓋、梁、柱、基礎(chǔ)采用的都是現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，梁柱等級(jí)為C35（ fc=） ，其他各構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度的等級(jí)都是 C30（ fc=） 。據(jù)此選擇梁截面。樓板厚度應(yīng)大于等于 l/40=3750/40=,取 100mm。 基礎(chǔ)選型及埋深 基礎(chǔ)選柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深取 米，基礎(chǔ)高度為 米。 H1=++= 圖 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 橫向框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度計(jì)算及驗(yàn)算 、柱線剛度計(jì)算 表 梁線剛度 （ ） 表 柱線剛度（ ） 樓 層 層高 hi (mm) Ec (N/mm2) b h （ mm） Ic (mm4) ic=ECI0 /hi 1 4750 104 500 500 109 1010 2 3600 104 500 500 109 1010 34 3600 104 500 500 109 1010 柱側(cè)向剛度按 D=212hicc?計(jì)算， 第一層邊柱： k=,=k/2+k=（ +） /(2+)= D11= (12 1010)/( 103) 3= 第一層中柱 k=(+)/=,=(+)/(2+)= D12= 則第一層一榀橫向中框架的總側(cè)向剛度為： D1=（ 10343+） 2=第二層邊柱： K=， =， D21= 第二層中柱： K=， =， D22= 則第二層一榀橫向中框架的總側(cè)向剛度為： D2= N/mm 其余各層略，具體結(jié)果如下表， 梁 跨 Ec (N/mm2) b h (mm) 計(jì)算跨度 lb(mm) 截面慣性矩 I0(mm4) ib=2EcI0 /Lb ib= /Lb AB、 CD 104 300 600 6300 109 1010 1010 BC 104 300 400 2700 109 1010 1010 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 表 一榀橫向中框架的側(cè)向剛度 N/mm 樓 層 ic 層高 hi(mm) 中框架邊柱 中框架中柱 ∑ ?? K ac Di1 K ac Di2 4 3600 3 3600 2 3600 1 4750 表 一榀邊框架的側(cè)向剛度 N/mm 樓 層 ic 層高 hi(mm) 中框架邊柱 中框架中柱 ∑ ?? K ac Di1 K ac Di2 4 3600 3 3600 .2 3600 1 4750 樓層和上部相鄰樓層的側(cè)向剛度比驗(yàn)算 層次 1 2 3 4 Di Di1/Di 各層的側(cè)向剛度比均大于 ，且與上部相鄰層側(cè)向剛度比平均值大于 ，滿足規(guī)范。 第一層單位長(zhǎng)度的柱梁重力荷載計(jì)算： 邊橫梁： 25+ 17 2 = kN/m2 走道梁： 25+ 17 2= kN/m2 次梁： 25+ 17 2= kN/m2 縱梁： 25+ 17 2 = kN/m2 柱： 25+ 17 4= kN/m2 第一層柱梁凈長(zhǎng)度： 邊橫梁： Ln== 走道梁： Ln== 次梁： Ln=+ 2= 縱梁： Ln== 柱： 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 其他層計(jì)算結(jié)果如下 : 表 框架梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓層 構(gòu)件 b(m) hn (m) r (kN/m3) gl (kN/m) ln(m) g0（ kN） 1 邊橫梁 25 走道梁 25 50276 次梁 25 縱梁 25 柱 25 2 邊橫梁 25 走道梁 25 次梁 25 縱梁 25 柱 25 34 邊橫梁 25 走道梁 25 次梁 25 縱梁 25 柱 25 外墻自重： 6（砌塊） +（保溫） +（抹面） + 17+（粉刷）= 內(nèi)墻自重： 6+ 17 2+= kN/m2 女兒墻（ ） 50mm 水泥砂漿罩面 20=1 kN/m2 20厚水泥砂漿抹底 20= kN/m2 200砌塊 6= kN/m2 合計(jì) : kN/m2 集中在各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值包括：樓面或屋面自重的標(biāo)準(zhǔn)值，百分之五十樓面活荷載或百分之五十屋面雪荷載，屋面活荷載忽略，墻中取上下各半屋墻重的標(biāo)準(zhǔn)值之和。 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移由1 ( 8)nGi kkV G n????， ???? sj ijGiiDVu1/)( 和 ?? ?? nk ki uu 1 )( 計(jì)算。i/mm 181。 ??? ? kGG ieq 因?yàn)榻ㄖ?chǎng)地的類別是Ⅱ類，設(shè)計(jì)的地震分組是一組，所以 Tg=，? max=。各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按 ???iiiii HGHGF 圖 水平地震作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 表 框架橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 （ 3）水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算 水平地震作用下 的 框架結(jié)構(gòu)的層間位移 iu? 和頂點(diǎn)位移 iu 分別按???? nj ijii Dvu 1/)( 和 1 ()knkuu???? 計(jì)算 。查表各層層間位移角均小于其限值 1/550，滿足要求。各柱反彎點(diǎn)的高度是按式 3210 yyyyy ???? 確定。 層次 iH /m iG /kN iiGH /kN GiHi/∑GiHi iF /kN iV /kN 4 3 2 1 層次 Vi/kN ∑ Di/(N/mm) /i mm?? hi/mm /e i iuh? ?? 4 566164 3600 1/27700 3 566164 3600 1/1602 2 566164 3600 1/1207 1 4750 1/1164 大連華興集團(tuán)辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 表 表 注：表中 M量綱為 ， V 量綱為 KN。計(jì)算結(jié)果如下， 層 樓 hi /m Vi/kN ∑Di/(N/mm) 邊柱 Di1 Vi1 K y Mlb Mub 4 3 2 1 4. 75 層 次 hi /m Vi/kN ∑Di/(N/mm) 中柱 Di1 Vi1 K y Mlb Mub 4 3 2