4层办公楼全套设计——结构计算书.docx

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1、目录前言21 .工程概况41.4 门窗使用：41.6 抗震设防烈度：7度设防，分组为第一组。42 .结构设计说明52.1 荷载62.2 2材料选用72.3 3构件尺寸估算72.4 结构平面布置图见图2.182.5 横向框架计算简图见图2.282.6 纵向框架计算简图见图2.3（以B轴为代表）93 .重力荷载代表值的计算103.1 屋面及楼面的永久荷载标准值:103. 3.5重力荷载代表值:114 .框架侧移刚度计算124.2纵梁线刚度ib的计算：124.3柱线刚度i-的计算：I=bh712124.4、各层横向侧移刚度计算：（D值法）135、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算145.1.

2、横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算145.1.2、水平地震作用及楼层地震剪力计算155. 1.3.水平地震作用下的位移验算166. 1.4.水平地震作用下框架内力计算：165. 2.横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算：185. 2.1.风荷载标准值:186、竖向荷载作用下框架结构的内力计算195.1 横向框架内力计算196. 1.1.计算单元197. 1.2.荷载计算208. 1.3.内力计算:236. 2横向框架内力组合:276. 2.1.结构抗震等级:277. 2.2.框架梁内力组合:277.截面设计341、梁的最不利内力：342、梁正截面受弯承载力计算：34=1-（1-2as

3、）iz2=0.224353、梁斜截面受剪承载力计算：35hw=ho=615mm368. 2.1.剪跨比和轴压比验算:367. 2.2正截面承载力计算37下面以第1层A柱为例，其余从略387. 2.3斜截面承载力计算40考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值417. 3.框架梁柱节点核芯区截面抗震演算：428.楼板设计428. 1.荷载设计值:42g+q=2.8+3.9=6.7KNZm2428. 2.计算弯距428. 3截面设计449 .楼梯设计451、荷载计算：462、截面设计：461、荷载计算：462、截面设计：461、荷载计算：472、截面设计：4710 .基础设计48毕业设计是大学继续教育培

4、养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对在电大学习期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为某综合办公楼框架结构设计。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕业设计中，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计并积极请教指导老师。特别是毕业设计期间工作比较忙，在毕业设计方面存在的一些问题没有及时的处理。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师和同学们在毕设中的指导批正,使我在自我所学的基础上完成了任务，在此表示衷心的感谢。在毕业设计将近二个月的

5、时间里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Exce1、Word0在绘图时熟练掌握了AUtOCAD,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。内容摘要ditiontobegood,thereforehasusedundertheco1umntheindependentextendedfoun

6、dation.Keyword:FrameStructura1designAseismicdesign1 .工程概况1.1 建筑地点：12建筑类型：OOrnm,楼，楼板厚度取IoOmnb填充墙采用炉渣混凝土空心砌块。建筑平面、立面、剖面详见建筑施工图。14门窗使用：窗，洞口尺寸为2.8mX2.8m,和2.8mX18m1. 5自然条件：基木风压W0=O.45Wm基本雪压Qo=0.35KNm2主导风向：东南一西北风16抗震设防烈度：7度设防，分组为第一组。17地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地类别为II类场地，地面粗糙度为C类，地下稳定水位距自然地坪一6m以下。工程地质情况见表1表1工程地质情

7、况序号岩土分类土层深度/m厚度/m地基承载力特征WIKPa1杂填土0.0111.12粘土1.1-6.55.42003粉砂6.58.82.32504强风化闪长岩8.8-10.51.74005中等风化闪长岩10,510001.8结构概况:结构体系采用框架结构,基础为柱下钢筋混凝土独立基础。混凝土强度等级均为C30.2.结构设计说明本次结构设计内容主要包括：结构形式、基础形式的选择、主要结构构件的形式、构件连接节点形式、荷载汇集及其不利组合、水平和竖向作用下结构构件的内力计算与分析和结构构件的配筋计算以及构件截面、节点、楼梯、楼板、基础等设计计算方法，抗震设计与措施等。结构体系的选择上，框架结构显示

8、出了其强度高、整体性好、刚度大、抗震性能好的特点。此外结构体系本身将承重和维护构件分开，可充分发挥材料的各自性能。框架结构也使空间的布局更加灵活，较自由，适合本次设计的办公建筑来使用。因此本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。框架的柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求，又要使结构受力合理，施工方便，柱网布置具体尺寸见建筑图。从毕业设计任务书中可知，本工程地质条件较好，本建筑物在材料选取上基本按照轻质高强的原则，因此自重较小；工程所在场地平坦，地质条件良好，结合以上两点，从经济、技术以及当地施工技术情况角度考虑，本工程选择了天然地基上的浅基础。柱下钢筋混凝土独立基础，其基础高度较小，节省材料

9、，因此适宜在基础埋置深度较小时使用。柱下独立基础是柱基础最常用的一种基础形式，简单、经济、施工方便。它适用于柱距在4T2米，荷载不大且场地均匀，对不均匀沉降有一定适应能力的结构。综合考虑以上各种经济、技术上的因素，本设计采用了柱下钢筋混凝土独立基础。考虑到方便施工过程中支摸板，选用阶梯形现浇柱下钢筋混凝土独立基础。根据建筑地基基础设计规范可知，基础等级为丙级，可以不做地基变形验算。结构的计算，由于手算工作量较大，一般采用计算一根框架的方式。结构承受的荷载主要为结构自重、楼面活荷载、雪荷载、风荷载和地震作用。竖向荷载主要为恒荷载和活荷载,因为框架结构在竖向荷载作用下侧移不大，可近似按照无侧移框架

10、分析，因此，框架结构在竖向作用下的内力计算可近似采用分层法进行计算；风和地震作用对框架结构的水平作用，一般可简化为作用于框架结点上的水平力，水平荷载的作用采用D值法（修正的反弯点法）计算。考虑活荷载的最不利分布采用分跨组合法进行内力组合计算；按照框架结构的合理破坏形式，在梁端出现塑性较是允许的，因此在结构设计时，一般均对两队按玩具进行调幅。木结构方案的地震设防烈度为7度，根据结构形式，地质条件等因素查规范可知，框架结构为三级抗震。因而结构设计时仅考虑横向地震作用，而忽略竖向地震作用。楼梯是房屋的重要组成部分,楼梯的平面布置,踏步尺寸,栏杆形式等建筑设计确定,板式楼梯和梁式楼梯是最常见的楼梯形式

11、,楼梯的结构设计步骤包括;根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构形式和结构布置;根据建筑类别,确定楼梯的活荷载标准值;进行楼梯各部件的内力分析和截面设计;绘制施工图,处理连接部件的配筋构造.板式楼梯由梯段板是斜放的齿形板,支承在平台梁上和楼层梁上,底层下段一般支承在地垄梁上,最常见的双跑楼梯每层有两个梯段,也有采用单跑和三跑的.板式楼梯的优点是下表面平整,施工支模较方便,外观比较轻巧.板式楼梯的设计内容包括梯段板,平台梁.按斜放的简支梁计算,它的正截面是与楼梯段垂直的,楼梯的活荷载是按水平投影面计算的，计算跨度取平台梁间的斜长净距.平台板一般设计成单向板,可取1m宽板带进行计算,平台板一端与平

12、台梁整体连接，另一端可能支承在砖墙上,也可能与过梁整浇,梁式楼梯由踏步板,斜梁和平台板组成,踏步板两端支承在斜梁上,按两端简支的单向板计算,一般取一个踏步作为计算单元,踏步板为梯形截面,板的截面高度可近似取平均高度.斜梁的内力计算与板式楼梯的斜板相同.踏步板可能位于斜梁截面高度的上部,也可能在下部.计算时截面高度可取为矩形截面.现浇楼梯的一些构造处理,当楼梯下净高不够时,可将楼层梁向内移动,这样板式楼梯的梯段板成为折线型.梯段板中的水平段,其板厚应与梯段斜板相同,不能和平台板同厚;折角处的下部受拉钢筋部允许沿板底弯折，以避免产生向外的合力,将该处的混凝土崩脱,应将此处的纵筋断开,各自延伸至上面

13、再进行锚固.若板的弯折位置靠近层梁,板内可能出现负弯距，则板上面还应配置承担负弯距的短筋.在本设计中采用板式楼梯，在计算的过程中,梯段板和平台梁都按简支梁进行计算.2.1 荷载基本雪压：0.35KNma基本风压：0.45KNV屋面活荷载（上人屋面）：2KN/m2楼面活荷载：2KNmj走廊、楼梯：2.5KNm22.2 材料选用钢筋：。表示HPB235钢筋，fy=20Nmm2中表示HRB335钢筋，fy=300N/mm2梁、柱中受力纵筋采用HRB335,其余采用HPB235混凝土：主体工程采用C30,基础采用C30,基础垫层采用C15。砌块：框架填充墙采用粉煤灰轻渣空心砌块，钢筋混凝土柱与墙体连接

14、处按构造要求预埋2。8500的拉结筋长度为1米，从底层到顶层遇洞口断开。2.3 构件尺寸估算2.3.1,梁截面高度一般取梁跨度的1/12至18o由此估算的截面尺寸见下表.梁的截面尺寸和混凝土强度等级层次混凝土强度等级横梁(bh)纵梁(bxh)次梁(bxh)AB跨CD跨BC跨1-5C30250x500250350250x650250x3502.3.2、柱的截N面尺寸确定：按轴压比初步估计柱的截面尺寸，计算公式如下：1 .）柱组合的轴压力设计值N=e*注：一考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F一按简支状态计算柱的负载面积。g一折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14KNm2一为验算截面

15、以上的楼层层数。2 .）NMfC注：2一框架柱轴压比限值，由抗震规范可知，本方案为三级抗震等级。“N取0.9A混凝土轴心抗压强度设计值。对C30,为14.3Nm23 .）计算过程对与边柱：F=18N=Fgpn=.218145=1512KNAcN1UNA=I512X103(0.914.3)=11748377772取500mm500un对于内柱：F=32N=Fg/=1.2X32X5X14=2688KNACN1UN=2688X103(0.914.3)=208857.84mm2取500mm500mm3、楼板取12Omn,楼梯板及休息平台板为IoOmm,平台梁250X400。4 .4结构平面布置图见图2.1图2.1结构平面布置图5 .5横向框架计算简图见图2