阳光写字楼钢筋混凝土建筑结构设计【毕业设计】.doc

1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 阳光写字楼钢筋混凝土建筑结构设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 土木工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 - 目 录 摘 要 . 2 1 建筑设计与结构设计论述 . 4 1.1 建筑设计说明 . 4 1.2 工程概况 . 4 1.3 建筑方案的选择 . 4 1.4 结构设计说明 . 5 2 结构设计 . 6 2.1 计算简图 . 6 2.1.1 确定计算简图 . 6 2.1.2 梁柱截面尺寸 . 6 2.2 框架内力计算 . 15 2.2.1 恒载作用下的框架内力 . 15 2.2.2 活载作用下的框架内力 . 22 2.2

2、.3 风荷载作用下的位移、内力计算 . 36 2.2.4 地震作用下横向框架的内力计算 . 41 2.3 框架内力组合 . 49 2.4 框架梁、柱截面设计 . 61 2.5 楼梯设计 . 79 2.5.1 楼梯板计算 . 79 2.5.2 休息平台板 TB . 80 2.5.3 平台梁 TL . 80 2.6 现浇楼面板设计 . 81 2.6.1 跨中最大弯矩 . 81 2.6.2 求支座中点最大弯矩 . 82 2.6.3 A区格 . 82 2.6.4 C区格 . 83 3 小结 . 86 4 致谢 . 87 5 参考文献 . 88 毕业论文 - 阳光写字楼钢筋混凝土建筑结构设计 摘 要 本

3、结构为阳光写字楼钢筋混凝土结构设计。本工程共为 4 层，占地面积为 500 平方米，建筑面积 2000 平方米，且总高度为 12 米，室内外高差为 0.75 米，且采用钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下独立基础。 该设计包括建筑设计和结构设计两个部分。其中建筑设计是根据任务书与 相关规范总结得出的。包括平面图、立面图、剖面图的设计。结构设计部分，主要是利用弯矩分配法通过手算各种荷载的弯矩图、剪力图，并借助 PKPM 软件及相关规范来完成整个结构图。计算过程中，温习曾今所学的知识，并合理利用各种方法，了解传力方式，学会配筋计算，熟悉大量规范。 关键词 阳光写字楼； 筋混凝土框架结构 ； PKPM；

4、结构 设计 毕业论文 - Sun office building structural design of reinforced concrete Abstract The structure is reinforced concrete structural design office sun. The project for a total of 4 layers, covers an area of 500 square meters, construction area of 2000 square meters, and the total height of 14.5 meters

5、, indoor and outdoor height of 0.75 meters, and the use of reinforced concrete frame structure, the basis of use under the independent column basis. The design includes architectural design and structural design of two parts. Architectural design which is based on the mission statement and summary o

6、f releva nt norms derived. Including plans, elevations, sections of the design. Part of structural design, mainly using moment distribution method of load calculation by hand bending moment diagram, shear diagram, and with PKPM software and related specifications to complete the structure. Calculati

7、on, this study has been learned, and rational use of various methods to understand the power transmission means, learn reinforcement calculation, a large number of familiar standards. Key Words office; Reinforced concrete frame structure; pkpm software; Design 毕业论文 - 1 建筑设计与结构设计论述 1.1 建筑设计说明 （ 1） 遵照

8、国家规定的各种规范、以及有关教材、建筑设计资料集、建筑结构构造等相关资料。 （ 2） 该建筑位于宁波郊区 . （ 3） 是四层的框架结构办公楼 （ 4） 根据学校提供的各种要求进行设计 . 1.2 工程概况 本 工程 为 宁波市阳光写字楼钢筋混凝土结构设计。采用框架结构，地上 4 层，房屋结构高为 14.5m ，占地 500 2m ，总建筑 面积 2000 2m 。建筑物设计年限为 50 年。工程环境为 B 类。本工程建筑结构安全等级为二级，耐火等级为二级，屋面防水等级为三级。本工程抗震设防烈度得 7 度，建筑设防类别为乙类。 框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。 1.3 建筑方案的选择 首先

9、根据前人积累雄厚经验以及目前社会的主流动向，我选择钢筋混凝土框架结构。因为钢筋混凝土结构有以下的一些优点是我们说不能忽略的。 第一：钢筋混凝土耐久性和耐火性较好，且维护费用较低。 第二：造价相对于钢结构较低。 第三 : 现浇钢筋 混凝土结构的整体性好，又具备必要的延展性，适于用作抗震结构；同时它的抗震性和防辐射性也比较好，亦适于用作防护结构。 第四 :原材料比较普遍，便于开展工程。 但钢筋混凝土结构不是十全十美的，它也具备很多缺点如自重太大，抗裂性能差，隔热隔声性能不好等缺点。 但随着科技的进步我相信这些缺点都可以被攻克的，所以建筑设计将更加完美，社会将更加健全。 毕业论文 - 1.4 结构设

10、计说明 （ 1）本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。外墙采用 240mm 厚空心砖墙，其余内墙也均为240mm 厚空心砖墙。 （ 2）本工程抗震设防烈度为 7 度，设计地震 分组为第一组。 （ 3）各部分工程构造 1）屋面：为不上人屋面 防水层：改性沥青 20mm 厚 1 3 水泥沙浆找平层 80mm 厚再生聚本乙烯保温板 100mm（ 120mm）厚钢筋混凝土板 AB， CD 跨（ BC 跨） 20mm 厚板下抹灰 2）楼面： 30mm 厚水磨石地面 100mm（ 120mm）厚钢筋混凝土板 AB， CD 跨（ BC 跨） 20mm 厚石灰沙浆抹灰 3）厕所： 30mm 厚水磨石地面 50mm

11、厚防水 沙浆 100mm 厚钢筋混凝土板 20mm 厚水泥沙浆抹灰 （ 4） 建筑材料选用 墙体：空心砖 窗 :采用塑钢窗 （ 5） 结构设计方案 1）自然条件：雪荷载 0.30KN/m2，基本风压： 0.3KN/m2. 2）地质条件：拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地坪 -10m 以下，类场地， 7 度设防。 3）材料情况： 非重承空心砖；砂浆等级为 M5； 混凝土： C20（梁、板、柱） 纵向受力钢筋： HRB335 级； 箍筋： HPB235 级钢筋 4）结构体系：现浇钢筋混凝土框架 结构。 5）施工：梁、板、柱均现浇。 毕业论文 - 2 结构设计 2.1 计算简图 2.1.1 确定计算

12、简图 本工程横向框架计算单元取结构的横向一品框架 (即号轴线横向框架为计算分析对象 )，框架的计算简图底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查建筑抗震设计规范可判断该场地为 II 类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础治愈第二层粉质粘土上，基底标高为设计相对标高 -3.00mm。柱子的高度底层为： 1 3 3 0 .5 5 .5hm （初步假设基 础高度 0.5m），二至四层的柱高为 3.0m。主节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，两跨分别是 5000， 3000， 5000。计算简图见图 2-1。 2.1.2 梁柱截面尺寸 （ 1

13、）框架 根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸： N/fcbh 1.2（三级框架）（框架柱的负荷面积内每平米按 12 14 KN/M2 初估） 左、右侧边柱： 321 . 2 / 1 . 2 4 4 1 4 1 0 4 ( 1 1 . 9 0 . 9 ) 1 0 0 3 9 2ccA N f （ ） 中柱： 321 . 2 / 1 . 2 5 4 1 4 1 0 / ( 1 1 . 9 0 . 9 ) 1 2 5 4 9 0 . 1 9 m mccA N f （ 4 ） 取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面尺寸分别为： 左边： 317 mm； 右 边： 317 mm； 中柱： 354 mm 根据上述估

14、算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸统一取值为： 400 mm 400 mm 毕业论文 - 3000300030005500ABCD500 0 300 0 500 0（ 2） 梁 横向框架梁截面高度取梁跨度的 l/8l/12，宽度取梁高的 1/21/3h：横向框架梁 AB 跨、 CD跨： 250mm 600mm， BC 跨： 250mm 400mm,纵向连系梁： 250mm 500mm。 材料强度等级 混凝土：均采用 C20 级 钢筋直径 12mm 的采用 HRB335 钢筋， 其余采用 HPB235 钢筋。 荷载计算 本工程以轴线横向框架为计算分析对象。 1.屋面横梁竖向线荷载标准值

15、（ 1）恒载（图 2-2a） 屋面恒载标准值： 35 厚架空隔热板 20 .0 3 5 2 5 0 .8 7 5 K N m 防水层 20.4KN m 20mm 厚抹灰砂浆找平 20 .0 2 2 0 0 .4 K N m 120（ 100）厚钢混凝土现浇板 20 .1 2 2 5 3 K N m （ AB， CD 跨板厚 120， BC 跨板厚 100） 20 .1 2 5 2 .5 K N m 21 2 m 0 . 0 1 2 1 6 0 . 1 9 2 K N m厚 纸 筋 石 灰 粉 平 顶 屋面恒荷载标准值： 24.87KN m ( 24.37KN m ) 梁自重 毕业论文 - 边跨

16、 AB、 CD 跨： 20 .2 5 0 .6 2 5 3 .7 5 K N m - 0 . 0 2 1 7 = 0 . 3 3 K N m 梁 侧 粉 刷 ： 2 （ 0 . 6 0 . 1 2 ） 24.08KN m 中跨 BC 跨： 20 .2 5 0 .4 2 5 2 .5 K N m 22 0 . 4 0 . 1 0 . 0 2 1 7 0 . 1 9 K N m 梁 侧 粉 刷 ： 22.69KN m 作用在顶层框架梁上的线恒载标注值为： 梁自重： 224 1 4 1 4 14 . 0 8 , 2 . 6 9A B C D B Cg g K N m g K N m 板传来的荷载：

17、24 2 4 2 4 . 8 7 2 . 4 6 4 1 2A B C Dg g K N m 242 4 . 3 7 2 . 5 1 0 . 9 2 5BCg K N m ABCD500 0 300 0 500 0g4 A B 2g4 B C 2g4 C D 2g2 A B 2g2 B C 2g2 C D 2g4 A B 1g4 B C 1g4 C D 1g2 A B 1g2 B C 1g2 C D 1恒载图ABCD5000 3000 5000g4ABg4BCg4CDg2ABg2BCg2CD活载图恒载图（ D-L.T） 活载图（ L-L.T） (a) (b) 图 2-2 荷载计算简图 （ 2）

18、活荷载（图 2-2b） 作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为： 244 0 . 7 2 . 4 6 4 1 . 9 2 5A B C Dq q K N m 24 0 .7 2 .5 1 .7 5BCq K N m 2.楼面横梁竖向线荷载标准值 （ 1）恒载（图 2-2a） 25 厚水泥砂浆面层 20 .0 2 5 2 0 0 .5 0 K N m 120（ 100）钢混凝土现浇板 20 .1 2 2 5 3 K N m 毕业论文 - 20 .1 0 2 5 2 .5 K N m 21 2 0 . 0 1 2 1 6 0 . 1 9 2 K N m厚 板 底 粉 刷 楼面恒荷载标准值： 23.6

19、92 KN m ( 23.192 KN m ) 边跨（ AB、 CD 跨）框架梁自重： 24.08KN m 中跨（ BC 跨）梁自重： 22.69KN m 作用在楼面层框架梁上的线恒载标准值为： 梁自重： 224 1 4 1 4 14 . 0 8 , 2 . 6 9A B C D B Cg g K N m g K N m 板传来的荷载： 222 3 . 6 9 2 2 . 4 6 4 9 . 0 9 7A B C Dg g K N m 22 3 .1 9 2 2 .5 7 .9 8BCg K N m （ 2）活载（图 2-2b） 楼面活载： 22 2 . 4 6 4 4 . 9 3A B C

20、Dq q K N m 22 2 .5 5BCq K N m 3.屋面框架节点集中荷载标准值 （ 1） 恒载 边跨连系梁自重： 0 .2 5 0 .5 4 2 5 1 2 .5 KN 粉刷： 2 ( 0 . 5 0 . 1 2 ) 0 . 0 2 4 1 7 1 . 0 3 3 6 KN 50 . 5 4 . 8 7 2 . 5 4 1 5 . 2 28 KN 连 系 梁 传 来 屋 面 自 重 ： 顶层边节点集中荷载： 44 2 8 .7 5ADG G K N 中柱连系梁自重： 12.5KN 粉刷： 0. 5 0. 12 0. 5 0. 1 0. 02 4 17 1. 05 8 KN 连系梁传来屋面自重： 51 2 4 . 8 7 2 . 5 4 1 5 . 2 28 KN 230 .5 1 - 2 0 .2 5 + 0 .2 5 3 2 4 .3 7 4 1 1 .2 6 6 KN 顶屋中节点集中荷载： 44 4 0 .0 4 4BCG G K N （ 2）活载