土木工程畢業(yè)設(shè)計---辦公樓設(shè)計

1、<p><b>　　**辦公樓設(shè)計</b></p><p>　　摘要：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)因其具有較好的可模型、耐久性、耐火性和整體性，且易于就地取材、造價低廉而廣泛應(yīng)用。對于全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，無論是多層房屋還是高層房屋，其設(shè)計理論和計算方法都已比較成熟，因此本畢業(yè)設(shè)計選題為成都市高新區(qū)**結(jié)構(gòu)設(shè)計。其內(nèi)容包括建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計的結(jié)構(gòu)部分主要是采用手算（一榀

2、框架）和電算相結(jié)合的方法，手算主要是取一榀框架來進行荷載清理、內(nèi)力分析、荷載組合和梁柱等構(gòu)件的截面設(shè)計，最后任取一個基礎(chǔ)來進行基礎(chǔ)的設(shè)計。而電算部分，則是采用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件來對整棟建筑物進行建模、內(nèi)力計算和截面的配筋計算，然后與手算部分相比較，并繪制各部分的結(jié)構(gòu)平面布置圖和相關(guān)構(gòu)件的施工圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計，內(nèi)力分析，截面設(shè)計，施工圖 </p><p>

3、;　　Research and development office building design</p><p>　　Abstract: Reinforced concrete frame structure is widely used because of its can easy model, durability, resistant to fiery, integrity, and it is ea

4、sy to use local materials and low cost. No matter the all the cast-in-place reinforced concrete frame structure housing is multilayer house or in a high-rise building, its design theory and calculation methods are mature

5、. So this graduation design’s topic is Chengdu high-tech zone development structure design. Its contents include architectural design</p><p>　　Keywords: Frame structure, structure design, internal force anal

6、ysis, section design, construction drawing.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章：**辦公樓設(shè)計… … … … … … … … … … … … … … … … 4</p><p>　　1.設(shè)計基本資料和設(shè)計任務(wù)… … … … … … … … … … … … …

7、 … 4</p><p>　　1.1設(shè)計概況… … … … … … … … … … … … … … … … … … 4</p><p>　　1.2設(shè)計基本資料… … … … … … … … … … … … … … … … … 4</p><p>　　1.3設(shè)計任務(wù)… … … … … … … … … … … … … … … … … … 4</p>

8、;<p>　　2.建筑結(jié)構(gòu)說明… … … … … … … … … … … … … … … … … … 5 </p><p>　　2.1結(jié)構(gòu)布置… … … … … … … … … … … … … … … … … … 5</p><p>　　2.2荷載清理… … … … … … … … … … … … … … … … … … 6</p><p>　

9、　2.3內(nèi)力分析… … … … … … … … … … … … … … … … … … 6 </p><p>　　2.4荷載組合… … … … … … … … … … … … … … … … … … 7 </p><p>　　2.5截面設(shè)計… … … … … … … … … … … … … … … … … … 7</p><p>　　2.6基礎(chǔ)設(shè)計… …

10、 … … … … … … … … … … … … … … … … 8 </p><p>　　3.電算部分… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 8</p><p>　　第二章：外文翻譯說明… … … … … … … … … … … … … … … … … 9</p><p>　　附錄… … … … … … … … … …

11、… … … … … … … … … … … … 10</p><p>　　參考文獻… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 11</p><p>　　致謝… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 12 </p><p><b>　　**辦公樓設(shè)計</b>

12、</p><p>　　1設(shè)計基本資料和設(shè)計任務(wù)</p><p><b>　　1.1設(shè)計概況</b></p><p>　　**辦公樓由四川大學工程設(shè)計研究院設(shè)計，該工程由一棟辦公用房組成，層數(shù)4F，規(guī)劃總用地面積為1250㎡，建筑面積為3584㎡，建筑高度19.825m。建筑基本呈規(guī)則的矩形布置，為框架填充墻結(jié)構(gòu)。</p><

13、p><b>　　1.2設(shè)計基本資料</b></p><p>　　1）、地質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘查部門確定，場地土屬中軟場地土，Ⅱ類建筑場地?；A(chǔ)持力層為稍密碎石土，重度為21KN/m3，承載力特征值為160KPa。</p><p>　　2）、設(shè)計等級：該建筑物工程重要性等級為二級，場地等級為二級，地基等級為二級，巖土工程勘察等級為乙級。建筑設(shè)計使用年限為50年，抗震設(shè)

14、防烈度7度，設(shè)計地震分組為第一組，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。</p><p>　　3）、氣象條件：場地地下水位豐、枯水期年變幅約為2.00～3.00m，勘察期間處于豐期，歷史最高地下水位埋深約-25.00m。該地區(qū)具有山地季風氣候特點，氣候溫差大，災(zāi)害性氣候較多?；撅L壓取0.3KN/㎡，地面粗糙度為B類。</p><p>　　4）、活荷載：活載標準值根據(jù)建筑的使用性質(zhì)根據(jù)《建筑結(jié)

15、構(gòu)荷載規(guī)范》確定。其中，不上人屋面為0.5 KN/㎡，樓面為2.0 KN/㎡。</p><p>　　5）、材料：梁、板、柱和基礎(chǔ)采用C30混凝土，梁柱縱向受力鋼筋采用HRB300,箍筋和板受力鋼筋采用HPB235級鋼筋，基礎(chǔ)墊層采用C20混凝土。</p><p><b>　　1.3設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　1.3.

16、1手算部分</b></p><p>　　（1）框架計算（選取一榀橫向框架）</p><p><b>　　1）結(jié)構(gòu)布置</b></p><p>　　選取框架承重方式，擬定框架梁、柱截面尺寸及其它構(gòu)件尺寸，確定基礎(chǔ)形式及埋置深度。</p><p><b>　　2）荷載清理 </b></

17、p><p><b>　?、?恒載清理</b></p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸、構(gòu)造做法及內(nèi)、外墻裝修情況計算作用在框架上的永久荷載（恒載），繪制框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的計算簡圖。</p><p><b>　?、?活荷載清理</b></p><p>　　根據(jù)房屋的使用性質(zhì)按規(guī)范確定房間的活荷載標準值，計算

18、作用在框架上的活荷載，繪制框架結(jié)構(gòu)在活荷載作用下的計算簡圖。</p><p>　?、?水平地震荷載清理</p><p>　　確定作用在框架上的水平地震荷載，繪制框架結(jié)構(gòu)在水平地震荷載作用下的計算簡圖。</p><p><b>　?、芩斤L荷載清理</b></p><p>　　確定作用在框架上的水平風荷載，繪制框架結(jié)構(gòu)在水

19、平風荷載作用下的計算簡圖。</p><p>　?。?）荷載作用效應(yīng)計算</p><p>　　① 框架的永久荷載（恒載）作用效應(yīng)計算</p><p>　?、?框架的可變荷載（活載）作用效應(yīng)計算</p><p>　　③ 框架的水平地震作用效應(yīng)計算</p><p>　?、?框架的風荷載作用效應(yīng)計算</p>&l

20、t;p><b>　?。?）荷載效應(yīng)組合</b></p><p>　　（4）框架各梁、柱截面設(shè)計</p><p><b>　?。?）節(jié)點抗震驗算</b></p><p>　　（6）基礎(chǔ)設(shè)計：選定基礎(chǔ)持力層，確定基礎(chǔ)底層標高并進行基礎(chǔ)計算</p><p><b>　　1.3.2電算部分&

21、lt;/b></p><p>　　應(yīng)用PKPM相應(yīng)軟件進行整棟樓的平面建模，結(jié)構(gòu)計算，并繪制梁、板、柱和基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)施工圖。</p><p><b>　　2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計說明</b></p><p><b>　　2.1結(jié)構(gòu)布置</b></p><p>　?。?）建筑結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)體系

22、合理，以及建筑設(shè)計計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計，不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案，初步選定的結(jié)構(gòu)布置見附件計算書的結(jié)構(gòu)平面布置圖。</p><p>　?。?）梁和板的尺寸由規(guī)范經(jīng)驗公式，初步選定為，板厚120mm，主梁尺寸350mm×700mm，次梁為250mm×700mm,由于坡屋頂?shù)奶厥庑赃x取屋頂結(jié)構(gòu)縱向主梁尺寸為500mm×1300mm。柱的尺寸則根據(jù)公式N/Afc≤μ（μ為柱軸壓比限值）

23、確定為500mm×500mm，其中中跨柱的尺寸為550mm×550mm。</p><p><b>　　2.2荷載清理</b></p><p><b>　　（1）恒荷載清理</b></p><p>　　取8號軸線所在的一榀框架為計算單元，根據(jù)項目建筑施工圖中樓地面作法，清算各房間面荷載。根據(jù)墻體材料和尺寸

24、計算各墻自重，計算梁自重時應(yīng)計算梁的凈截面，即計算高度為梁高減去樓板厚度，且考慮抹灰（混凝土容重可取為27KN/m3）。然后根據(jù)荷載的傳遞路徑是“板—梁—柱”，板是按照單向板的傳力方式來進行荷載清理，最后根據(jù)清理結(jié)果作出恒荷載作用下框架的受荷簡圖。</p><p><b>　?。?）活荷載清理</b></p><p>　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，查出結(jié)構(gòu)上各個功能房

25、間所對應(yīng)的樓面均布活荷載標準值，和恒載的清理方法一樣，繪制各層計算單元的活荷載傳遞圖，計算框架上的荷載，最后根據(jù)清理結(jié)果繪制活荷載作用下框架的受荷簡圖。</p><p><b>　　（3）水平風荷載</b></p><p>　　風壓標準值計算公式為：w=βZμSμZω0，計算出各層的w之后，根據(jù)作用面積（即作用高度和作用開間的乘積）可得作用在各層結(jié)構(gòu)上的風載值，根據(jù)計

26、算結(jié)果繪制框架風荷載作用簡圖。</p><p><b>　　（4）水平地震作用</b></p><p>　　根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，查得該項目的抗震設(shè)防烈度為7°，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計地震分組為第一組，場地類別為II類，計算出結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值（恒載+0.5活載），采用底部剪力法計算各樓層橫向水平地震作用，計算詳細過程見附件計算書。&l

27、t;/p><p><b>　　2.3內(nèi)力分析</b></p><p>　?。?）橫向框架在恒載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　首先要計算各框架梁柱的線剛度及相對線剛度，根據(jù)相對線剛度可計算各節(jié)點的彎矩分配系數(shù)，采用疊加法計算在復(fù)雜荷載作用下的固端彎矩。橫向框架在恒載作用下的彎矩計算，主要是采用彎矩二次分配法，其計算過程可總結(jié)為“分配—傳遞—再

28、分配”，最后可求得各節(jié)點相應(yīng)處的彎矩，畫出恒荷載作用下的框架梁柱彎矩圖。恒載作用下的彎矩二次分配法的具體過程見附件計算書。</p><p>　　依據(jù)彎矩圖，取出梁柱脫離體，利用平衡條件，求出剪力，并畫出恒荷載作用下的框架梁柱剪力圖。再根據(jù)剪力圖，利用節(jié)點平衡條件，求出軸力，并畫出恒荷載作用下的框架柱軸力圖。</p><p>　?。?）橫向框架在活荷載作用下的內(nèi)力計算</p>

29、<p>　　活荷載作用下的彎矩計算也是采用彎矩二次分配法，線剛度和分配系數(shù)的計算同前面恒載計算過程。彎矩二次分配的過程見附件計算書。梁柱剪力和柱端軸力的計算方法同恒載作用下，這里不再詳細敘述。</p><p>　　（3）風荷載作用下的內(nèi)力分析</p><p>　　框架在風荷載作用下的內(nèi)力計算采用D值法（改進的反彎點法）。計算時首先將框架各樓層的層間總剪力Vj，按各柱的側(cè)移剛度在該

30、層總側(cè)移剛度所占的比例分配到各柱，即可求得Vij。根據(jù)求得的各柱層間剪力Vij和修正后的反彎點位置y，即可確定柱端彎矩MC上和MC下；由節(jié)點平衡條件，將節(jié)點左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩，進而由節(jié)點的平衡條件求出梁柱端剪力和柱的軸力。 </p><p>　　（4）水平地震作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　橫向

31、框架在水平地震作用下的內(nèi)力計算也是采用D值法，在計算梁柱線剛度的時候，考慮到現(xiàn)澆樓板對梁剛度的加強作用，對中框架梁的慣性矩乘以2.0，對邊框架梁的慣性矩乘以1.5。D值法的計算步驟與風荷載作用下的計算步驟相同。</p><p><b>　　2.4內(nèi)力組合</b></p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響，在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進行調(diào)幅，，梁端

32、負彎矩的調(diào)幅系數(shù)取0.85，調(diào)幅后跨中彎矩增大，近似取為調(diào)幅前跨中彎矩的1.2倍。并且在地震作用的組合中，還要考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)，對于受彎混凝土梁，受彎時，承載力抗震調(diào)整系數(shù)取0.75；受剪時，承載力抗震調(diào)整系數(shù)取0.85。對于框架柱，偏壓時承載力抗震調(diào)整系數(shù)取0.8；受剪時，承載力抗震調(diào)整系數(shù)取0.85。</p><p><b>　　主要考慮以下組合：</b></p>&

33、lt;p>　?。?）、非抗震設(shè)計時的基本組合</p><p>　　以永久荷載效應(yīng)控制的組合：1.35×恒載+0.7×1.4×活載</p><p>　　以可變荷載效應(yīng)控制的組合：1.2×恒載+1.4×活載</p><p>　　考慮恒載、活載和風載組合時：1.2×恒載+1.4×0.9×

34、（活載+風載）</p><p>　　(2)、地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合</p><p>　　考慮重力荷載代表值和水平地震組合（對于一般結(jié)構(gòu)，風載組合系數(shù)為0）：</p><p>　　1.2×重力荷載+1.3×水平地震</p><p><b>　　2.5截面設(shè)計</b></p>

35、<p>　　2.5.1梁截面設(shè)計</p><p>　　梁的正截面承載力計算，控制截面取支座處和跨中。應(yīng)該將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算，本次設(shè)計沒有進行該換算，而是直接取支座中心處的彎矩進行截面設(shè)計。配筋的計算過程詳見附件的計算書。</p><p>　　為避免梁在彎曲破壞前發(fā)生剪切破壞，應(yīng)按“強剪弱彎”的原則調(diào)整框架梁端截面組合的剪力設(shè)計值。該框架的抗

36、震等級為二級，框架梁端截面剪力設(shè)計值V，應(yīng)按下式進行調(diào)整</p><p>　　由于在前面內(nèi)力組合時，地震作用的組合已經(jīng)乘以承載力抗震調(diào)整系數(shù)，這里的內(nèi)力值不再乘以</p><p>　　2.5.2柱截面設(shè)計</p><p>　　柱的正截面承載力計算時，首先要進行柱的軸壓比驗算N/Afc≤μ，驗算軸壓比時的軸力組合值不考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)，抗震等級為二級的框架柱的軸壓

37、比不應(yīng)大于0.8?？紤]框架柱同一截面可能承受正負向彎矩，故采用對稱配筋。在進行配筋計算時，應(yīng)取一根柱的上下兩個截面進行計算，最后取最大的配筋值進行配筋。每個截面應(yīng)該對應(yīng)于三種內(nèi)力組合分別進行截面配筋計算，這三種組合為 Mmax和相應(yīng)的N的組合</p><p>　　Nmin和相應(yīng)的M的組合</p><p>　　Nmax及相應(yīng)的M的組合</p><p>　　柱的斜截面受

38、剪承載力計算按照偏心受壓構(gòu)件斜截面配筋計算來進行。</p><p><b>　　2.6基礎(chǔ)設(shè)計</b></p><p>　　基礎(chǔ)類型為柱下獨立階形基礎(chǔ)，先進行地基承載力的深寬修正，然后確定基礎(chǔ)底面尺寸，由于軸力最大的組合中彎矩和剪力較小，可近似按照軸心受壓來進行設(shè)計。然后再進行抗沖切驗算，控制截面取柱邊和變階處，最后對柱邊和變階處分別進行配筋計算，取最大的配筋作為最后

39、的配筋。</p><p><b>　　3電算部分</b></p><p>　　電算部分可分為三部分：建模、計算、配筋計算。首先在PMCAD中進行建筑模型與荷載輸入，建立模型，之后進行荷載的輸入，形成PK文件，選擇要電算的軸線（8號軸線）。下面進入平面荷載顯示校核界面，逐層進行校核，校核無誤后，進入PK界面，進行PK數(shù)據(jù)交互輸入和計算操作，查看計算簡圖和計算結(jié)果，對手算

40、和電算的內(nèi)力圖進行比較。之后進行SATWE操作，首先接PM生成SATWE數(shù)據(jù)，然后進行參數(shù)輸入、數(shù)據(jù)檢查和圖形檢查，檢查無誤后進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋計算。之后進入梁柱施工圖界面，進行梁柱平法施工圖的繪制，最后進入JCCAD進行基礎(chǔ)的設(shè)計，并繪制基礎(chǔ)平面施工圖。</p><p>　　第二章 外文翻譯說明</p><p><b>　　略</b></p><

41、p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　計算書</b></p><p><b>　　建筑施工圖</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)施工圖</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p

42、><p>　　【1】國家標準 房屋建筑制圖統(tǒng)一標準（GB/T50001-2001) 北京：中國計劃出 版社，2002</p><p>　　【2】國家標準 建筑制圖標準（GB/T50004-2001) 北京：中國計劃出版社，2002</p><p>　　【3】國家標準 公共建筑節(jié)能設(shè)計標準（GB50189-2005) 北京：中國建筑工業(yè)出版社

43、，2005</p><p>　　【4】同濟大學，西安建筑科技大學，東南大學，重慶大學合編，房屋建筑學，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005</p><p>　　【5】建筑設(shè)計資料集編委會 建筑設(shè)計資料集 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988</p><p>　　【6】國家標準 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001) 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002<

44、/p><p>　　【7】國家標準 建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2001) 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001</p><p>　　【8】國家標準 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50223-2004) 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004</p><p>　　【9】國家建筑標準設(shè)計圖集 建筑物抗震構(gòu)造詳圖903G329-1) 中國建筑標準設(shè)計研究院出版社，2003

45、</p><p>　　【10】國家標準 建筑結(jié)構(gòu)制圖標準(GB/T 50105-2001) 北京：中國計劃出版社，2002 </p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過近一個學期的努力，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。在此，我首先要感謝我的指導(dǎo)老師XXX老師。在他的悉心指導(dǎo)和嚴格要求下，我的畢業(yè)設(shè)計才得以順利完成。老師從最開

46、始的查閱資料到設(shè)計方案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，上機電算等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)，在老師的指導(dǎo)過程中我不僅完成了畢業(yè)設(shè)計，還學到了很多東西，老師的嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學的研究精神都深深的影響了我，并將影響我以后的學習和工作！</p><p>　　其次，我要感謝身邊的同學對我的無私幫助，他們不僅給我解答疑惑，還在軟件計算方面給予幫助，還有他們做畢業(yè)設(shè)計的積極性也帶動了我投入到畢業(yè)設(shè)計當中去！<

47、;/p><p>　　我要感謝我的母?！猉X大學，是母校給我們提供了優(yōu)良的學習環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識。在此，我向大家表示深深的謝意！</p><p>　　由于本人水平有限，雖然查閱大量資料并慎之又慎，設(shè)計中錯誤在所難免，懇請各位老師和同學不吝指正。謝謝！</p><p>　　最后，還要衷心感謝在百忙中評審和答辯的各位老師