钢框架结构办公楼楼设计-毕业设计.docx
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钢框架结构办公楼楼设计-毕业设计.docx
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毕业设计(论文)
题目:
钢框架结构办公楼楼设计
学生姓名:
系别:
土木工程
专业班级:
土木1103班
导师姓名:
提交日期:
2015.06
毕业设计(论文)任务书
一、概述
设计内容:
太原华诚贸易公司兴建办公楼,要求采用钢框架结构。
根据所给建筑功能划分要求,通过调查及搜集有关技术资料,完成建筑设计;正确选择结构方案,完成结构设计;根据场地要求,完成地基基础设计。
并提交出任务书规定的设计文件。
设计目的:
通过毕业设计,初步掌握建筑设计、结构设计及地基基础设计的一般原则、步骤和方法,能综合运用已学过的知识,提高综合分析问题、解决问题的能力,以及相应的设计技巧,同时还将培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和工作作风。
成果要求:
(1)计算书的撰写应完整清晰地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程;计算内容详尽,方法正确,计算分析无误;叙述准确,条理清晰,结构严谨。
(2)图纸内容要符合国家有关制图标准,做到图幅规范,图面整洁,布图紧凑匀称,线条流畅,粗细分明,尺寸标注齐全,注字规范。
(3)英文翻译部分翻译准确,文理通顺。
二、设计原始资料
(一)工程概况:
建筑物建于太原市南郊,主要功能为办公、会议和小型展览,建筑面积6000~8000m2左右。
结构体系采用钢框架结构,总层数为8~10层,首层4.2米,标准层3.3米。
屋面采用压型钢板保温屋面,外墙采用陶粒混凝土砌块或其他轻质墙体,内墙采用轻质隔墙,屋面坡度5%。
采用筏形基础,基础埋深3.65m,基底位于第①层黄土状粉土,天然地基承载力偏低,不能满足承载力和变形要求,设计要求对地基进行处理,要求处理后的地基承载力特征值不小于180kPa。
(二)功能使用要求:
内廊式建筑。
大会议室一个,面积约200m2;接待室一个,设在一层,面积约60m2;小会议室两个,每个面积60m2;办公室共约6000m2,其中大办公室(60m2)20~25间,其余为小办公室(30m2);其它部分包括门厅、走廊、楼梯、卫生间、开水间、配电室等;每层还设有洗手间、楼梯间。
(三)抗震设防烈度:
8度,抗震设计分组为第一组,Ⅱ类场地
(四)耐火等级:
Ⅱ级。
(五)场地工程地质条件:
(1)地形、地貌
拟建场地地形平缓,场地平整。
(2)拟建场地岩土工程条件
场地地层属第四系全新统~晚更新统,依其岩性及物理力学性质分为3个工程地质层,其中第①、②层为新近堆积土,其余为第四系一般地层。
第①层:
黄土状粉土,层厚1.10~6.00m。
褐黄色~黄褐色,土质不均匀,稍湿,中密,摇振反应中等,无光泽,干强度、韧性低,有湿陷性。
此层顶部局部夹有黄土状粉质粘土薄层,黄褐色,可塑状态。
层低埋深3.40~10.60m。
fak=110kPa。
第②层:
黄土状粉质粘土,层厚1.40~3.90m。
黄褐色,可塑,土质均匀,无摇振反应,有光泽反应,干强度、韧性中等,可见钙质条纹,有湿陷性。
层低埋深7.30~13.40m。
fak=130kPa。
第③层:
粉质粘土,层厚2.20~4.20m。
黄褐色~红褐色,可塑,无摇振反应,有光泽反应,干强度、韧性中等,可见钙质条纹。
层低埋深10.80~12.20m。
fak=140kPa。
(3)水文地质条件
场地地下水类型为潜水类型,潜水水位埋深大于35.00m。
由于地下水埋藏较深,对基础及工程无不良影响。
(六)自然气候条件:
主导风向:
南;
基本风压值、基本雪压值按荷载规范的规定取值。
三、建筑设计的要求和内容
(一)平面设计
(1)根据设计要求,确定建筑物的平面分区及各房间的平面形状面积大小及位置。
(2)根据承重作用及柱网等确定轴线位置。
(二)剖面设计
(1)根据选定的结构体系,估算主要构件的尺寸,如梁、板、柱等。
(2)根据采光及通风及工艺构造要求,确定建筑物部分剖面高度。
(三)立面设计
(1)根据平面和剖面设计,绘制建筑立面轮廓图。
(2)根据体型组合,调整各部分比例尺度,使其完整均衡,比例恰当,主次分明,并使体型简洁,与环境协调。
四、结构设计的要求和内容
(一)结构平立面设计:
包括结构总体尺寸、标高,柱网布置,主次梁布置,楼板布置等,楼盖要求采用压型钢板组合楼盖。
(二)编制结构设计中各种作用的计算原理(如风荷载、地震作用等),结构分析的简化计算方法。
掌握简化计算方法的假定条件、原理、计算步骤以及荷载效应组合等内容。
(三)荷载计算:
根据初定的建筑结构方案,以及荷载规范、抗震规范进行荷载的统计计算,计算各楼层重量(包括楼面恒载、活荷载,隔墙重量等)。
(四)运用建研院编制的PKPM软件进行结构刚度、效应分析、杆件内力标准值的计算,基本掌握模型建立、荷载输入、参数确定、整体计算、结果分析等各重要环节。
结合规范理解输入参数的含义,并将自己的理解编制入计算书中。
(五)进行结构设计:
框架结构设计[各荷载工况结构内力(电算),荷载组合(手算);主梁设计(手算);柱设计(手算);节点设计(手算);次梁设计(手算);组合楼板设计(手算)]。
五、地基基础设计的要求和内容
(一)地基处理方案选定:
由于天然地基承载力偏低,不能满足承载力和变形要求,需对地基进行加固处理,根据工程勘察资料、地质条件以及所设计的上部结构特点,进行地基基础方案(预应力混凝土管桩、灌注桩和夯实水泥土桩)比较、论证,选择合适的基础类型,方案安全可靠合理,并具有较好的经济性。
(二)地基处理设计:
(1)桩体设计参数
桩体材料:
确定材料强度等级(水泥、水泥土料配合比)。
桩径选择及桩身截面积计算。
(2)桩地基处理设计计算
单桩承载力特征值计算;
桩体材料设计验算;
复合地基承载力特征值及面积置换率的计算;
复合地基特征值验算;
复合地基变形验算;
持力层及下卧层强度验算。
(三)桩对环境的影响分析及防治措施
六、设计完成后提交的文件和图表
1.计算说明书部分:
包括:
目录,英文摘要(200-300词),前言,正文,参考文献,致谢等。
其中正文包括:
(一)建筑设计:
设计依据、总平面设计、平面的设计、剖面的设计、立面的设计、构造的设计。
(二)结构设计:
(1)楼盖体系的设计计算
(2)框架结构体系的设计计算
(3)在竖向荷载作用下框架各杆件的内力(M、N、V)
(4)在风荷载作用下框架各杆件的内力(M、N、V)
(5)在地震荷载作用下框架各杆件的内力(M、N、V)
(6)内力组合
(7)各杆件的截面设计和节点计算
(三)地基基础设计:
按所给场地地质资料,选择基础类型、并进行设计。
(1)桩体设计参数
(2)桩地基处理设计计算
(3)桩对环境的影响分析及防治措施
2.图纸部分:
建筑部分
1.建筑设计总说明
2.首层平面图
3.标准层平面图
4.立面图
5.剖面图
结构部分
1.结构设计总说明
2.结构平面、立面、剖面图
3.框架梁、柱详图,零件大样图;
4.主要节点构造详图;
5.楼板配筋图
6.材料表
地基基础部分
1.基础设计总说明
2.基础结构平面布置图
3.地基处理及基础配筋图
3.翻译一篇与本专业有关的外文资料(5000字以上)
七、毕业设计(论文)进程安排
序号设计各阶段名称日期(教学周)
1计算书建筑设计部分第1周
2建筑施工图绘制第2周
3楼盖体系设计计算第3周
4各种荷载作用下框架的计算第4周
5内力组合及构件、节点设计第5~7周
6结构施工图绘制第8~9周
7地基处理方案选定第10周
8地基处理设计计算第11~12周
9地基基础施工图绘制第13周
10桩对环境的影响分析及防治措施第14周
11毕业设计文件的整理装订,教师审核第15周
12整理资料,准备答辩第16周
八、主要参考资料
1.《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2010)
2.《建筑结构制图标准》(GB50105-2010)
3.《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
4.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
5.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
6.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
7.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102-2002)
8.《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)
9.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
10.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
11.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
12.《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)
13.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
14.《多高层建筑钢结构设计》李国强编著(中国建筑工业出版社)
15.《多层民用钢结构房屋设计》郭兵等编著(中国建筑工业出版社)
16.《钢结构设计手册》上、下册(中国建筑工业出版社)
17.《地基及基础》(中国建筑工业出版社)
目录
第一章绪论 4
1.1钢结构房屋概述 4
1.1.1钢结构房屋的分类 4
1.1.2钢结构房屋的优点 4
1.1.3多层民用钢结构房屋的发展现 5
1.2设计要求 5
1.2.1重点研究的问题有以下几点:
5
1.2.3设计方案:
6
第二章建筑设计 6
2.1方案比选 6
2.1.1纯框架体系 6
2.1.2支撑框架体系 7
2.1.3结构形式选择 7
2.2建筑设计 7
2.2.1平面设计 7
2.2.2剖面设计 8
2.3建筑设计说明 10
2.3.1设计要求 10
2.3.2工程概况 11
2.3.3防水做法 11
2.3.4墙体 11
2.4建筑施工图 12
第三章 结构布置及荷载统计 13
3.1各层结构平面布置 13
3.2截面初选 14
3.3荷载统计 16
3.3.1屋面恒载标准值:
17
3.3.2活荷载标准值:
18
3.3.3屋面积灰荷载 18
3.3.4风荷载标准值:
18
第四章 结构构件设计 18
4.1.1初步假设 18
4.1.2组合楼(屋面)板的构造要求:
19
4.1.3荷载计算:
20
4.1.4压型钢板在施工阶段的验算:
20
4.1.4.1施工阶段荷载:
20
4.1.4.2压型钢板的受弯承载力验算:
20
4.1.5压型钢板组合楼板在使用阶段的承载力验算:
21
4.1.5.1计算假定:
21
4.1.5.2受弯承载力计算:
21
4.1.5.3压
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- 框架结构 办公楼 设计 毕业设计
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