捷成综合楼结构设计 毕业设计.doc
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1、毕业设计(2014届)捷成综合楼结构设计 学生姓名 马佳杰 学 号 12503120 院 系 土木工程学院 专 业 土木工程 指导教师 梁超锋 完成日期 2014-5-18 捷成综合楼结构设计摘 要本工程为山东省烟台市拟建的一多层综合楼。四层高度为15.45m。总建筑面积为3072m2,抗震设防烈度为7度。本工程结构体系采用框架结构。首先完成结构布置,构件截面尺寸估算,竖向重力荷载汇集,并确定计算简图;然后进行PKPM电算,经PMCAD建模、设置参数、TAT计算,最终获得柱、梁和板的施工图。以PKPM软件获得的恒荷载、活荷载、风荷载以及地震荷载分别作用下结构的弯矩图、剪力图和轴力图为基础,进行
2、内力组合获得最不利内力。进一步考虑框架结构延性设计的“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的内力调整,计算梁、柱截面配筋。最终,形成了捷成综合楼结构设计计算书一份,结构施工图12张。关键词:框架结构;PKPM电算;内力组合;延性设计;结构施工图STRUCTURAL DESIGN OF JIECHENG COMPLEX BUILDINGABSTRACTThe project is a proposed multi-storey office building at Yantai City, Shandong Province. The buildings elevation is 15.45m.
3、Total buildings area is 3072m2. The buildings seismic fortification intensity is seven degree.Structural system of the project is framework. First of all, I completed the structural arrangement and estimated component section size. Also I calculated vertical gravity loads. Secondly, I obtained the w
4、orking drawings of the columns, beams and plates by PMCAD modeling, and TAT computing. At the same time, I got the structures bending moment, shear force and axial force under gravity load, live load, wind load and seismic load by PKPM computing. Thirdly, the most unfavorable internal forces were fo
5、und through combination of internal forces. Whats more, I considered the frameworks ductility design, which is to adjust the internal forces by weakening beam and strengthening column, weakening bending and strengthening shear and nodes. Finally, Calculation of reinforcement was carried out for beam
6、 and column cross-section.Last but not least, one calculation and twelve structural drawings on structural design of jiecheng complex building were obtained.KEY WORDS frame structure; PKPM computing; internal force combination; ductility design; structural drawings前 言毕业前的最后一次大型课程设计,此次设计的意义重大,也许也是最后一
7、次在老师的指导下学习,土木工程专业决定了我们将来要从事的工作:就是运用我们所学的专业知识来指导将来的民用及工业建筑物的设计,施工,管理等各个环节。毕业设计的实质目的就是让我们深入了解了工程建设设计与施工的过程,对一般框架类型的房屋有更深刻的认识,以自己的课题出发,学会应用知识于现代建筑的具体实践之中,从设计之中来提升自己的能力,获取间接经验。为提高自己的专业水平,体现毕业设计的重要作用,通过综合运用所学的理论知识和技能,解决多层钢筋混凝土综合楼的建筑设计,结构和施工组织设计方面的实际问题,为今后独立从事土建设计和施工打下基础。此次设计主要完成综合楼梁、板和柱的结构施工图,进行结构设计时包括结构
8、布置、初估梁柱截面尺寸、荷载计算,通过电算获得在恒荷载、活荷载、风荷载和地震荷载作用下的内力,然后再通过手算进行内力组合和梁柱截面配筋。由于时间、能力有限,一些问题还待更深入的研究,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。目 录摘 要IABSTRACTII前 言III1. 建筑设计说明11.1 工程概况11.2 设计资料11.3 构造做法11.3.1 屋面做法11.3.2 楼面做法11.3.3 墙体做法12. 结构布置12.1 结构布置12.2 梁柱截面尺寸22.2.1 框架梁截面尺寸初估22.2.2 框架柱截面尺寸初估43. 荷载计算53.1 恒荷载作用下的内力计算63.2 活荷载作用下
9、的内力计算123.3 风荷载作用下的内力计算153.4 地震作用下的内力计算214. 内力组合26表4-1 柱内力组合30表4-2 柱剪力组合33表4-3 梁跨中最大弯矩36表4-4 框架横梁内力组合375. 梁柱截面配筋计算425.1 梁的配筋计算425.1.1 梁支座边缘弯矩计算425.1.2 梁正截面承载内力计算425.1.3 梁斜截面承载内力计算475.2 柱的配筋计算505.2.1 剪跨比和轴压比验算505.2.2 柱正截面承载内力计算515.2.3 柱斜截面承载内力计算556. 结论58参考文献59附 录60致 谢711. 建筑设计说明1.1 工程概况1、工程名称:捷成综合楼;2、
10、工程位置:山东省烟台市;3、工程总面积:3072m2,4层,高15.45m,一层层高4.65m,标准层层高3.6m;4、结构形式:现浇整体框架。1.2 设计资料1、抗震设防烈度:7度2、防火等级:二级3、建筑物类型:丙类4、基本风压:0.55KN/m25、基本雪压:0.40KN/m26、气象条件:年平均气温:13,最高温度:367、楼面活载:办公室、会议室、实验室:2.0KN/m2;厕所:2.0KN/m2;走廊、门厅、楼梯:2.5KN/m2;运动室:4.0KN/m28、屋面活载:不上人屋面:0.5KN/m21.3 构造做法1.3.1 屋面做法1、保温屋面做法(自下而上):100厚钢筋混凝土板;
11、15厚水泥砂浆找平层;35厚挤塑泡沫保温隔热板保温层;20厚1:3水泥砂浆找平层;钉挂瓦条,铺瓦。1.3.2 楼面做法1、 楼面做法(自上而下):水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底,素水泥打底);100厚钢筋混凝土板。1.3.3 墙体做法1、墙体为240厚的粘土多孔砖,内外墙装饰用20厚的水泥砂浆抹灰。2. 结构布置2.1 结构布置图2-1 结构平面布置图2.2 梁柱截面尺寸2.2.1 框架梁截面尺寸初估 主梁高h取跨度的1/81/12,梁宽b取梁高h的1/21/3,主梁宽度不小于250mm。 1、一层横向框架梁 (1) A-C跨:l0=9.3m,h=(1/81/12)l0=775
12、1162.5mm,取800mm,b=(1/21/3)h=267400mm,取300mm。l0=10.5m,h=(1/81/12)l0=8751312.5mm,取1000mm,b=(1/21/3)h=333500mm,取400mm。 (2) C-D跨:l0=6.7m,h=(1/81/12)l0=558837.5mm,取600mm,b=(1/21/3)h=200300mm,取250mm。2、 一层纵向框架梁(1) 12轴,1213轴A轴C轴D轴:l0=4.8m,h=(1/81/12)l0=400600mm,取500mm,b=(1/21/3)h=166.6250mm,取250mm。(2) 26轴,8
13、12轴A轴C轴D轴:l0=7.2m,h=(1/81/12)l0=600900mm,取600mm,b=(1/21/3)h=200300mm,取250mm。(3) 68轴A轴C轴D轴:l0=9.6m,h=(1/81/12)l0=8001200mm,取800mm,b=(1/21/3)h=267400mm,取300mm。3、 一层横向次梁:次梁高h取跨度的1/121/20,梁宽b取梁高h的1/21/3 (1) A-C跨:l0=9.3m,h=(1/121/20)l0=465775mm,取500mm,b=(1/21/3)h=167250mm,取250mm。 (2) C-D跨:l0=6.7m,h=(1/12
14、1/20)l0=335558mm,取500mm,b=(1/21/3)h=150225mm,取250mm。4、 一层纵向次梁 (1) 12轴,1213轴:l0=4.8m,h=(1/121/20)l0=240400mm,取400mm,b=(1/21/3)h=133200mm,取250mm。 (2) 26轴,812轴:l0=7.2m,h=(1/121/20)l0=360600mm,取400mm,b=(1/21/3)h=133200mm,取250mm。 (3) 68轴:l0=9.6m,h=(1/121/20)l0=480800mm,取600mm,b=(1/21/3)h=200300mm,取250mm。
15、5、 三层纵向次梁 (1) 68轴:l0=4.8m,h=(1/121/20)l0=240400mm,取400mm,b=(1/21/3)h=133200mm,取250mm。 (2) 810轴:l0=7.2m,h=(1/121/20)l0=360600mm,取500mm,b=(1/21/3)h=167250mm,取250mm。6、 屋面斜梁采用250400mm和250600mm两种尺寸。7、 其余层与一层梁尺寸相同。2.2.2 框架柱截面尺寸初估按轴压比要求初估框架柱截面尺寸。框架柱选用C30混凝土,=14.3N/mm2,框架抗震等级为三级,轴压比=0.85。由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时,按如
16、下公式计算: 柱轴向压力设计值N按如下公式计算: 式中 - 竖向荷载分项系数,取1.3; q - 每个楼层单位面积竖向荷载标准值,高规规定,框架结构约为1214KN/mm2,取13KN/mm2; S - 柱一层的受荷面积; n - 柱承受荷载的楼层数 - 考虑水平产生的附加系数,风荷载或四级抗震时,=1.05,一到三级抗震等级时,=1.051.15,本次设计取1.05; - 边柱、角柱轴向力增大系数,边柱=1.1,角柱=1.2,中柱=1.0; - 柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取0.70.8,本题取1.0。1、一层2轴、6轴、8轴和12轴与A轴相交的边柱:=1.313(64.65
17、)41.051.11=2178.4KN=179216mm2=423423mm,取截面尺寸为650650mm。2、 一层4轴、10轴与A轴相交的边柱:=1.313(7.24.65)41.051.11=2614KN=215060mm2=464464mm,取截面尺寸为650650mm。3、 一层1轴、13轴与A轴相交的角柱:=1.313(2.44.65)41.051.21=950.56KN=78203.55mm2=280280mm,考虑到抗震设计,取截面尺寸为450450mm。4、 一层1轴、13轴与C轴相交的边柱:=1.313(2.48)41.051.11=1499KN=123332mm2=351
18、351mm,考虑到抗震设计,取截面尺寸为450450mm。5、 一层2轴、12轴与C轴相交的中柱:=1.313(68)41.0511=3407KN=280299mm2=529529mm,取截面尺寸为650650mm。6、 一层4轴、10轴与C轴相交的中柱:=1.313(7.28)41.0511=4088KN=336359mm2=580580mm,取截面尺寸为650650mm。7、 一层6轴、8轴与C轴相交的中柱:=1.313(8.48)41.0511=4769.86KN=392419mm2=626626mm,取截面尺寸为700700mm。同理,1轴、13轴D轴上的柱截面尺寸为450450mm;
19、212轴D轴上的柱截面尺寸为650650mm。3. 荷载计算1、恒载计算(1) 保温屋面保护面层:油毡瓦 0.1KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/m235厚挤塑泡沫保温隔热板保温层 0.0350.4=0.014KN/m215厚水泥砂浆找平层 0.01520=0.3KN/m2100厚钢筋混凝土板 0.125=2.5KN/m2屋面恒载 3.57KN/m2 (2) 楼地面 水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底,素水泥打底) 0.65KN/m2 100厚钢筋混凝土板 0.125=2.5KN/m2 楼面恒载 3.15KN/m2 (3) 框架梁自重:1) bh=25
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