毕业设计:土木工程本科毕业设计文档.doc
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某办公楼框架结构设计
专业:
土木工程
姓名:
学号:
指导教师:
前言
毕业设计是大学本科教育培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,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
本组毕业设计题目为《某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。
在毕设中期,我们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。
特别是在SARS肆掠期间,本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。
在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。
毕业设计的三个月里,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Excel。
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。
二零零三年六月十五日
内容摘要
本设计主要进行了结构方案中横向框架2、3、7、8轴框架的抗震设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。
接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,。
是找出最不利的一组或几组内力组合。
选取最安全的结果计算配筋并绘图。
此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。
完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
关键词:
框架结构设计抗震设计
Abstract
Thepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxis2、3、7、8.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.
Keywords:
frames,structuraldesign,anti-seismicdesign
毕业设计进度计划安排:
第一周课题调研,选题、结构方案设计
第二周复习结构设计有关内容,借阅相关规范及资料
第三周导荷载、计算楼层荷载
第四周计算结构自震周期、水平地震作用大小
第五、六周水平地震力作用下的框架内力分析、计算
第七、八周竖向荷载作用下的框架内力计算
第九周框架内力组合分析、计算
第十周义务劳动周
第十一周楼层板配筋、框架梁配筋及构造
第十二周框架柱配筋、框架节点配筋及构造
第十三周TBSA计算及分析
第十四周楼梯计算,整理计算书
第十五周翻译科技资料,画图
第十六周打印论文,准备答辩
目录
第一部分:
工程概况…………………………………………………………1
建筑地点、建筑类型、建筑介绍、门窗使用、地质条件……………………1
柱网与层高………………………………………………………………………1
框架结构承重方案的选择………………………………………………………2
框架结构的计算简图……………………………………………………………2
梁、柱截面尺寸的初步确定……………………………………………………3
第二部分:
框架侧移刚度的计算…………………………………………5
横梁、纵梁、柱线刚度的计算…………………………………………………5
各层横向侧移刚度计算…………………………………………………………6
各层纵向侧移刚度计算…………………………………………………………12
第三部分:
重力荷载代表值的计算……………………………………13
资料准备…………………………………………………………………………13
重力荷载代表值的计算…………………………………………………………14
第四部分:
横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算……23
横向自振周期的计算……………………………………………………………23
水平地震作用及楼层地震剪力的计算…………………………………………24
多遇水平地震作用下的位移验算………………………………………………27
水平地震作用下框架内力计算…………………………………………………28
第五部分:
竖向荷载作用下框架结构的内力计算…………………32
计算单元的选择确定……………………………………………………………32
荷载计算…………………………………………………………………………33
内力计算…………………………………………………………………………40
梁端剪力和柱轴力的计算………………………………………………………45
横向框架内力组合………………………………………………………………46
框架柱的内力组合………………………………………………………………54
柱端弯矩设计值的调整…………………………………………………………57
柱端剪力组合和设计值的调整…………………………………………………60
第六部分:
截面设计…………………………………………………………62
框架梁……………………………………………………………………………62
框架柱……………………………………………………………………………68
框架梁柱节点核芯区截面抗震验算……………………………………………78
第七部分:
楼板设计…………………………………………………………82
楼板类型及设计方法的选择……………………………………………………82
设计参数…………………………………………………………………………82
弯矩计算…………………………………………………………………………83
截面设计…………………………………………………………………………87
第八部分:
楼梯设计…………………………………………………………91
设计参数…………………………………………………………………………91
楼梯板计算………………………………………………………………………91
平台板计算………………………………………………………………………93
平台梁计算………………………………………………………………………94
第九部分:
框架变形验算…………………………………………………96
梁的极限抗弯承载力计算………………………………………………………96
柱的极限抗弯承载力计算………………………………………………………97
确定柱端截面有效承载力Mc……………………………………………………98
各柱的受剪承载力Vyij的计算…………………………………………………99
楼层受剪承载力Vyi的计算……………………………………………………100
罕遇地震下弹性楼层剪力Ve的计算…………………………………………101
楼层屈服承载力系数ξyi的计算………………………………………………101
层间弹塑性位移验算…………………………………………………………103
第十部分:
科技资料翻译………………………………………………104
科技资料原文…………………………………………………………………104
原文翻译………………………………………………………………………113
第十一部分:
设计心得……………………………………………………120
参考资料…………………………………………………123
第一部分:
工程概况
建筑地点:
北京市
建筑类型:
六层办公楼,框架填充墙结构。
建筑介绍:
建筑面积约1000平方米,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。
门窗使用:
大门采用钢门,其它为木门,门洞尺寸为1.2m×2.4m,窗为铝合金窗,洞口尺寸为1.8m×2.1m。
地质条件:
经地质勘察部门确定,此建筑场地为二类近震场地,设防烈度为8度。
柱网与层高:
本办公楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网,边跨为7.2m,中间跨为2.4m,层高取3.6m,如下图所示:
柱网布置图
框架结构承重方案的选择:
竖向荷载的传力途径:
楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布
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