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酒泉市玉门市综合办公楼结构设计

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文档分类: 建筑工程

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关于本文

  • 本文标题:酒泉市玉门市综合办公楼结构设计.docx
  • 链接地址:https://wk.sbvv.cn/view/18011.html
  • 内容摘要:北京理工大学珠海学院2020届本科毕业生毕业设计酒泉市玉门市综合办公楼结构设计学院:专业:数理与土木工程学院土木工程姓名:学号:指导老师:职称:工程师中国·珠海二○二○年五月诚信承诺书本人郑重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《酒泉市玉门市综合办公楼结构设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。本人签名:日期:2019年12月30日摘要本设计为拟建的酒泉市玉门市办公楼,是通过估算梁柱尺寸,然后计算荷载,再计算各种内力,最后通过内力组合把数据处理出来,最后通过配筋的计算出施工详图,在这过程中需要手算和电算并行。关键词:荷载计算;内力计算;内力组合;配筋计算AbstractThedesignfortheproposedYumenofficebuildinginJiuquancityistoestimatethesizeofthebeamandcolumnthencalculatetheloadthencalculatevariousintealforcesfinallyprocessthedatathroughthecombinationofintealforcesandfinallycalculatethecotructiondetailsthroughthereinforcement。Inthisprocessmanualcalculationandcomputercalculationareneededinparallel。Keywords:LoadcalculationIntealforcecalculationIntealforcecombinationReinforcementcalculation目录方案论述1建筑方案论述1结构方案设计论述2结构设计方案设计3设计总说明设计依据3设计依据3设计概念3结构设计说明4结构方案设计4设计规模4结构概况4一榀框架选择5梁柱截面尺寸估算5框架梁截面尺寸的确定5框架柱截面尺寸的确定6荷载计算7计算简图7恒荷载标准值的计算7屋面7标准层楼面8卫生间8梁自重8柱自重9外纵墙自重9内墙自重10女儿墙10活荷载标准值的计算10竖向荷载作用下框架荷载计算10风荷载计算14地震作用15内力计算19恒荷载标准值作用下内力计算19节点弯矩分配系数19梁固端弯矩计算19弯矩二次分配法20弯矩调幅20剪力计算20轴力计算20活荷载标准值作用下内力计算23风荷载作用下内力计算25风荷载作用下内力分析25地震荷载作用下内力计算27水平荷载作用下侧移的近似计算29风荷载作用下侧移计算29地震荷载作用下侧移计算296内力组合。。。。。。。29荷载基本组合29一般荷载组合29考虑地震作用效应组合29内力转换30控制截面及最不利内力30框架梁控制截面最不利内力组合31框架柱控制截面最不利内力组合317框架梁柱的设计与配筋计算。。。。。。。39设计资料说明39框架梁截面设计(以第二层为例)39正截面受弯承载力计算39斜截面受弯承载力计算43斜截面受剪承载力计算43框架柱截面设计44轴压比验算44柱端弯矩的调整45框架柱正截面承载力计算45框架柱斜截面承载力计算457。3构建裂缝宽度验算47地基基础的设计48地质条件概况48地基设计48基础埋深48地基承载力的验算48初步确定基础底面积48基地最大压力计算488。2。6配筋计算50方案论述建筑方案论述建筑说明:采用框架结构设计,基础采用独立基础,根据相关的图集进行出图结构设计方案设计设计总说明设计依据设计概念本次设计的题目为“酒泉市玉门市办公楼结构设计”。本办公楼主体建筑共两层,首层的层高为4。85m,第二层层高为3。6m。该办公楼工程位于酒泉市,为永久性建筑,共两层。柱网尺寸见图2。1。CBCB15900一榀框架选择1234567DD396006600660066007200720072006300300063006300156003000630066006600660066006600660039600图2。1柱网选④轴线上的一榀框架来计算。1234567AA梁柱截面尺寸估算框架梁截面尺寸的确定④轴线AB跨、CD跨:h??118~110??6300??350~630?mm,取h?600mmb??14~12??600??150~300?mm,取b?250mmBC跨:取h?450mm,b?250mm。纵向框架梁:h??118~110??6600??366。7~660?mm,取h?600mmb??14~12??600??150~300?mm,取b?250mm次梁:h??118~112??6300??350~525?mm,取h?500mmb??14~12??500??125~250?mm,取b?200mm框架柱截面尺寸的确定根据层高确定框架柱截面尺寸底层柱高:H1?3。90?0。45?0。5?4。85mb?h??120~115?H1??120~115??4850??242。50~323。34?mm第二层柱高:H2?3。60mb?h??120~115?H2??120~115??3600??180~240?mm根据柱轴压比估算框架柱截面尺寸四级抗震等级柱的轴压比限值为0。85。中柱:Nc1?1。1Nv?1。1?14?6。6??6。3?3。0??12?2?945。26kNAc1故b?h?边柱:?Nc1Ac1??fc?77767??945。26?103?0。85?14。3??77767mm2?279mm。Nc2?1。2Nv?1。2?14?6。3?6。6?12?2?698。54kNAc2故b?h??Nc2??fc?57470??698。54?103?0。85?14。3??57470mm2?249mm。按构造要求确定框架柱截面尺寸Ac2由《建筑抗震设计规范》(GB500112010)可知三级抗震等级时不应小于400mm。所以选bc?hc?400mm?400mm。荷载计算计算简图7。500485036003。9000。95063003000156006300ABCD图4。1办公楼框架计算简图恒荷载标准值的计算屋面05YJ1屋51。290kNm2厚度为100现浇钢筋混凝土屋面板12厚水泥砂浆顶棚0。1m?25kNm3?2。5kNm30。012m?20kNm3?0。24kNm2合计:4。44kNm2标准层楼面05YJ1楼80。83kNm2100厚现浇钢筋混凝土屋面板12厚水泥砂浆顶棚0。1m?25kNm3?2。5kNm30。012m?20kNm3?0。24kNm2合计:3。57kNm2梁自重梁尺寸梁自重20厚水泥砂浆抹灰层b?h?250mm?600mm25kNm3?0。25m??0。6m?0。1m??3。125kNm0。02m?20kNm3??0。25??0。6m?0。1m??2??0。5kNm梁尺寸梁自重20厚水泥砂浆抹灰层合计:3。625kNm2b?h?250?450mm25kNm3?0。25m??0。45m?0。1m??2。19kNm0。02m?20kNm3??0。25m??0。45m?0。1m??2??0。38kNm梁尺寸梁自重20厚水泥砂浆抹灰层合计:2。57kNm2b?h?200mm?500mm0。25kNm3?0。2m??0。5m0。1m??2。0kNm0。02m?20kNm3??0。2m??0。5m?0。1m??2??0。4kNm合计:2。40kNm2柱自重柱尺寸柱自重20厚水泥砂浆抹灰层b?h?400mm?400mm25kNm3?0。4m?0。4m?4。00kNm0。02m?20kNm3??0。4m?4??0。64kNm合计:4。64kNm2外纵墙自重标准层纵墙(不扣除门窗)0。2m??6。6m?0。4m???3。6m?0。6m??7。0kNm3?26。04kN面砖外墙(面砖+20厚水泥砂浆)?17。8kNm3?0。08m?20kNm3?0。02m???6。6m?0。4m???3。6m?0。6m??10。09kN水泥砂浆内墙面保温层20kNm3?0。02m??6。6m?0。4m???3。6m?0。6m??7。44kN140kgm3?9。8?10?3kNkg?0。05m???6。6m?0。4m???3。6m?0。6m???1。28kN底层纵墙(不扣除门窗)合计:44。85kN0。2m??6。6m?0。4m???4。85m?0。6m??7。0kNm3?36。89kN面砖外墙(面砖+20厚水泥砂浆)?17。8kNm3?0。08m?20kNm3?0。02m???6。6?0。4m???4。85m?0。6m??14。29kN水泥砂浆内墙面保温层20kNm3?0。02m??7。2m?0。4m???4。85m?0。6m??10。54kN140kgm3?9。8?10?3kNkg?0。05m???6。6m?0。4m???4。85m?0。6m???1。81kN合计:63。53kN内墙自重标准层内墙?3。6m?0。6m??0。2m?7。0kNm3?4。20kNm水泥砂浆墙面2??3。6m?0。6m??0。02m?20kNm3?2。40kNm合计:6。60kNm底层内墙?4。85m?0。6m??0。2m?7。0kNm3?5。95kNm水泥砂浆墙面2??4。85m?0。6m??0。02m?20kNm3?3。40kNm合计:9。35kNm活荷载标准值不上人屋面0。5kNm2办公楼楼面2。0kNm2走廊为2。5kNm2竖向荷载作用下框架荷载计算AB轴的框架梁荷载之间的传递如图4。1所示。屋面板传递的荷载:恒荷载:4。03kNm2??1?2?0。2542?0。2543??3。32?2?11。801kNm活荷载:0。5kNm2??1?2?0。2542?0。2543??3。32?2?1。464kNm楼面板传荷载:恒荷载:3。57kNm2??1?2?0。2542?0。2543??3。32?2?10。454kNm活荷载:2。0kNm2??1?2?0。2542?0。2543??3。32?2?5。856kNm6300300015600梁自重:3。625kNm2AB梁均布荷载:屋面梁:恒荷载=3。625+11。801=15。421kNm活荷载1。464kNm楼面梁:恒荷载=3。625+10。454+6。60=20。679kNmDCBA3300330033003300660066004566300活荷载=5。856kNm图4。1框架计算单元及板荷载传递BC框架梁屋面板传递的荷载:恒荷载:4。03kNm2?58?12??3。0?0。2??2?7。053kNm活荷载:0。5kNm2?58?12??3。0?0。2??2?0。797kNm楼面板传递的荷载:恒荷载:3。57kNm2?58?12??3。0?0。2??2?6。248kNm活荷载:2。5kNm2?58?12??3。0?0。2??2?4。375kNm梁自重:2。57kNm2BC轴梁均布荷载:屋面梁:恒荷载=2。57+7。053=9。623kNm活荷载=0。875kNm楼面梁:恒荷载=2。57+6。248=8。818kNm活荷载=4。375kNmCD框架梁计算过程同AB轴间框架梁:屋面梁:恒荷载=3。625+11。801=15。421kNm活荷载=1。464kNm楼面梁:恒荷载=3。625+10。454+6。6=20。679kNm活荷载楼面板传递的活荷载=5。86kNmA轴柱纵向女儿墙:800mm厚,200mm的混凝土压顶。女儿墙自重=3。04kNm顶层柱:恒荷载?3。04kNm?6。6m?3。625kNm??6。6m0。4m??2。40kNm?6。3m?14?2?4。03kNm2?58?1。65m?3。3m?2?4。03kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?115。005kN活荷载?0。5kNm2?58?1。65m?3。30m?2?0。5kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?5。744kN底层柱:恒荷载?6。3kNm?6。6m?14?44。85kN?3。625kNm??6。6m0。4m??2。40kNm?6。3m?14?2?3。57kNm2?58?1。65m?3。30m?2?3。57kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?131。666kN活荷载?2。0kNm2?58?1。65m?3。30m?2?2。0kNm2??1?2?0。2742?0。2743??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?22。976kNB轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱:恒荷载?3。625kNm??6。6m0。4m??2。40kNm?6。3m?14?2?4。03kNm2?58?1。65m?3。3m?2?4。03kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?4。03kNm2??1?2?0。1872?0。1873???3。0m?0。25m?2?6。6m?133。176kN活荷载?0。5kNm2?58?1。65m?3。30m?2?0。5kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?0。5kNm2??1?2?0。1872?0。1873???3。0m?0。25m?2?6。6m?12。448kN底层柱:恒荷载?6。3kNm?6。6m?14?6。6kNm??6。6m0。4m??3。625kNm??6。6m0。4m??2。40kNm?6。3m?14?2?3。75kNm2?58?1。65m?3。30m?2?3。75kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?3。75kNm2??1?2?0。1872?0。1873???3。0m?0。25m?2?6。6m?174。710kN活荷载?2。0kNm2?58?1。65m?3。30m?2?2。0kNm2??1?2?0。2542?0。2543??1。65m??6。3m?0。25m??12?2?2。5kNm2??1?2?0。1872?0。1873???3。0m?0。25m?2?6。6m?54。042kNC轴柱纵向集中荷载,顶层柱:恒荷载=133。18kN活荷载=12。45kN底层柱:恒荷载=174。71kN活荷载=54。04kND轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱:活荷载=5。740kN恒荷载=115。010kN底层柱:恒荷载=131。67kN活荷载=22。98kN竖向荷载作用下框架的受荷如图4。2所示,115。0055。74415。421133。17612。4489。623133。17612。44817。552115。0055。744G=16。704131。66622。976G=22。504A风荷载计算G=22。504G=22。504BC图4。2竖向荷载标准值(单位kN或kNm)G=16。704131。666(1。464)G=16。704174。71054。042(0。875)(1。702)G=16。704174。71054。04220。6798。81820。679(5。856)(4。375)(5。856)22。976G=22。504D=0。55kNm2;B=6。6m。由《建筑结构荷载规范》(GB500092012)表8。3。1条,?s?0。8???0。5??1。3。建筑物高度为7。95m,?z=1。0。表4。1集中风荷载标准值计算离地高度(zm)?zβ?s??kNm2?0hi?m?hj?m??k?kN?7。950。651。001。30。553。61。27。3624。350。651。001。30。554。353。612。193地震作用重力荷载代表值屋面荷载:4。03kNm2?6。6m??6。3m?2?3。0m??414。929kN50%雪荷载50%?0。30kNm2?6。6m??6。3m?2?3。0m??15。444kN梁自重3。625kNm???6。6m0。4m??4??6。3m?0。4m??2??2。57??3。0m?0。4m??2。40kNm?6。3m?4?12?169。597kN半层柱自重:4。64kNm?3。6m?12?4?33。408kN半层墙自重44。85kN?2?12?6。60kNm2???6。6m?0。4m??2??6。3m0。4m??2??12?124。71kN女儿墙全重:3。04kNm?6。6m?2?40。128kN集中到底层的质点重力荷载代表值G1楼面荷载:合计:798。216kNm24。57kNm2?6。6m??6。3m?2?3。0m??367。567kN50%活荷载:50%??2。0kNm2?6。6m?6。3m?2?2。5kNm2?3。0m?6。6m??107。91kN梁自重:169。597kN上下各半层柱自重:4。64kNm??3。6m?12?4。85m?12??4?78。433kN上下各半层柱自重124。71kN?63。53?2?12?9。35???6。6m?0。4m??2??6。3m0。4m??2??12?301。375kN合计:1323。247kNm2计算方法混凝土采用C30,E?3。0?107kNm。0表4。2横梁、框架柱线刚度计算杆件截面尺寸混凝土的弹性模量E(kNmm2)CI(mm4)L(mm)i=EIL(kN·mm)相对刚度b(mm)h(mm)边框架梁AB、CD跨250600306。75×10963003。21×1071。803BC跨250450302。85×10930002。85×1071。601中框架梁AB、CD跨250600309。00×10963004。29×1072。410BC跨250450303。80×10930003。80×1072。135框架柱底层400400302。13×10948501。32×1070。742其他层400400302。13×10936001。78×1071。00表4。3第2层框架柱横向侧移刚度D值的计算构件名称i??ib2icD?ai12?kNm?cchA轴2。4100。5468999B轴4。7250。70311586C轴4。7250。70311586D轴2。4100。5468999表4。4底层框架柱横向侧移刚度D值的计算构件名称i??ib2ica?0。5?ic2?iD?ai12?kNm?cchA轴3。2480。5984027B轴6。1250。7545077C轴6。1250。7545077D轴3。2480。5984027计算楼层假想位移。H1=4。85m,H2=3。6m。楼层假想位移计算结果见表4。5。表4。5楼层假想位移计算层数Gi?kN??Vi?kN?Di??kNm??ui?mm?ui?mm?2798。216798。2164117019。388119。50811024。8821823。09818208100。126100。126T1?0。922水平地震作用标准值《建筑抗震设计规范》(GB500112011)第5。1。4条,得Tg?0。45s,?max?0。08,则影响系数为:顶部附加地震作用系数:T1?0。3971。4Tg?0。63s?n?02Geq?0。85?Gi?0。85?1823。098kN?1549。633kNi?1FEk??1Geq?0。090?1549。633kN?139。467kNΔFn??nFEk?0FEk?1??n??33。200kN??1?0??139。467kN表4。6左向水平地震作用下的框架侧移计算层数层高hi?m?Hi?m?Gi?kN?GiHi?kN?m?GiHi?GiHiFi?kN?Vi?kN??D?kNm??ui?mm??u?mm??uh23。68。45798。2166744。9250。57480。33380。333411701。9519。6115。420×10414。854。851024。8824970。6780。42459。134139。467182087。6607。66015。794×104层间地震剪力如图4。3单位是kN。80。33380。33359。134139。467图4。3水平地震作用及层间地震剪力5。抗震变形由表4。6可知,?uih均小于1550,满足抗震变形需求。内力计算恒荷载标准值作用下的内力计算分配系数节点A:节点B:u下?u右?u?4?14?1?15。421?44?15。4214?1?15。421?44?1?0。293?0。707?0。175下u左?u右?4?1?15。421?4?4?5。7234?15。4214?1?15。421?4?4?5。7234?5。7234?1?15。421?4?4?5。723?0。421?0。404同理,底层经计算节点系数为:节点A:u上?0。20,u下?0。149,u右?0。651节点B:u上?0。127,u下?0。094,u左?0。413,u右?0。366轴力计算恒荷载作用下的轴力图如图5。5所示。恒荷载上柱下柱右梁左梁上柱下柱右。。。
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