畢業設計計算書

2022-10-14 12:33:03 字數 3906 閱讀 7372

前言框架結構體系作為目前建築結構體系中最主要的組成部分之一, 其自身有著建築平面布置靈活,能獲得較大的空間;建築立面容易處理,結構自重較輕;計算理論比較成熟;在一定高度範圍內造價較低的優點,所以目前在多高層房屋建築中應用十分廣泛。但是它也有著側移剛度較小,在**作用下非結構構件(如非填充牆、建築裝飾等)破壞較嚴重等缺點。因此,採用框架結構時應控制建築物的層數和高度。

設計中需要考慮到建築抗震要求、結構構件的變形以及施工的方便性等問題。

為了使設計能夠滿足鋼筋混凝土框架結構設計規範的要求, 我們需要熟悉鋼筋混凝土結構設計的全過程, 需要充分理解鋼筋混凝土結構基本理論、 基本方法。本次畢業設計系統、 全面地幫助我們對四年來所學專業知識進行了一次複習與鞏固,使我們對結構設計的巨集觀理解上了乙個層次,對專業知識的應用更加熟練,獨立鑽研與動手能力得到強化。

由於個人水平能力有限,設計中難免有錯誤與不妥之處,希望得到各位老師和同學的批評指正。

(1)建築設計要求完成以下內容:

1建築平面設計;

2建築立面和剖面設計。

(2)結構設計要求完成以下內容:

1確定結構體系與結構布置;

2根據構造要求和經驗,選擇構件的截面尺寸;

3確定計算單元和計算簡圖;

4荷載計算;

5結構側移計算;

6框架內力計算與組合;

7構件的截面設計及節點設計;

8基礎設計;

9樓板與板式樓梯設計。

設計成果包括設計說明書和施工圖兩部分。

(1)設計說明書要求包括以下內容:

1設計概況;

2建築設計說明;

3結構設計說明;

4結構設計計算書;

(2)施工圖要求包括以下內容:

1建築施工圖

a.首層、標準層及屋頂平面圖;

b.主要立面圖;

c. 建築剖面圖。

2結構施工圖

a.標準層和屋頂平面結構布置與板的配筋圖;

b.框架梁、柱及節點配筋詳圖;

c.基礎和樓梯等配筋詳圖。

1.4.1設計依據

(1)主管部門規劃意見書和審批通過的初步設計批文;

(2)甲方設計任務書;

(3)設計規範規程;

1.4.2設計條件及抗震設防依據

(1)設計標高:室內設計標高為±0.000,室內外高差450mm

(2)基本風壓:0.45(地面粗糙度屬b類);

(3)基本雪壓:0.30;

(4)**設防烈度:7度,

(5)建築抗震設防類別:丙類;

(6)框架結構抗震等級:**;

(7)建築場地土類別:ⅲ類;

(8)結構設計使用年限為50年。

1.4.3主要結構材料

(1)鋼筋

鋼筋直徑時,為hrb335級鋼筋,其設計強度為300;

柱縱向鋼筋為hrb400級,其設計強度為360。

(2)混凝土

墊層:c15;

基礎:c35

柱: c40;

梁、板、樓梯:c30。

鑑於畢業設計的時間不長,建築設計又走在結構設計進行之前,沒有反覆推敲的可能,為了在較短的時間內完成建築設計圖紙,需要掌握的設計要點如下:

(1)建築平面設計

依據建築功能的要求,確定柱網尺寸,然後,再逐一定出各房間的開間和進深;

根據交通、防火與疏散的要求,確定樓梯間的位置和尺寸;

確定牆體所用的材料和厚度,以及門窗的型號與尺寸。

(2)建築立面設計

確定門窗的立面形式。門窗的立面形式一定要與立面整體效果相協調;

與平面圖相對照,核對雨水管、雨篷、陽台等的位置及做法;

確定立面裝飾材料做法、色彩以及分格藝術處理的詳細尺寸。

(3)建築剖面設計

分析建築物空間組合情況,確定其最合適的剖切位置。一般要求剖到樓梯間及有高低錯落的部位;

進一步核實外牆窗台、過梁、圈樑、樓板等在外牆高度上的構造關係,確定選用哪種型別的窗台、過梁、圈樑、樓板及其形狀和材料;

根據平面圖計算確定的尺寸,核對樓梯的在高度方向上梯段的尺寸,確定平台梁尺寸。

(1)結構型別的選擇

建築結構按照結構所用材料分類時可分為:

砌體結構,包括磚石、砌塊和砌體結構;

混凝土結構,包括混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土結構;

鋼結構;

鋼-混凝土組合結構。

一般來講,砌體結構主要用於建造多層住宅、辦公樓、教學樓以及輕型工業廠房等;鋼結構多用於超高層建築、大跨度空間結構建築以及重型或有特殊要求的工業廠房等;其他情況均可採用鋼筋混凝土結構。

具體的來講,砌體結構:由於取材容易,造價較低,施工方便,因而廣泛應用於多層建築中。但由於砌體是一種脆性材料,其抗剪、抗拉、抗彎能力均較低,所以其抗震能力較差,一般在8層以下的建築中採用砌體結構。

鋼筋混凝土結構:由於具有取材豐富,造價低廉,強度高、剛度大,耐火性、耐久性以及延性等良好,而且結構布置靈活方便,可組成多種結構體系等優點,因此,目前在我國的各類建築中得到非常廣泛的應用,並且占有主導地位。但是鋼筋混凝土結構的主要缺點是結構自重大、體積大、容易開裂、施工速度慢等,為了克服這些缺點,近年來不斷開發了高強度混凝土、輕骨料混凝土、預應力混凝土、預製裝配式混凝土等,都得到了很好的發展。

鋼結構:由於強度高、自重輕、延性及抗震效能好,而且施工方便,能有效的縮短施工工期,所以對大跨度、大空間、多用途以及超高層建築,大多數採用鋼結構。但鋼結構比混凝土結構造價高,防腐和防火效能差,需要採用防腐和防火措施,從而增加了總的造價。

目前我國鋼結構用得並不多,其中工程設計施工技術人員對於鋼結構的設計和施工不太熟悉,也是其中原因之一。但是,近年來隨著我國國民經濟的發展,鋼產量有了大幅度提高,國家也提倡採用鋼結構,確實,鋼結構在近年來特別是在超高層建築和大跨度空間結構中,應用的越來越多。

鋼-混凝土組合結構:由於充分發揮了鋼和混凝土兩種材料各自的優點,可以得到很好的經濟技術效果。鋼-混凝土組合結構是將型鋼放在構件內部,外部用鋼筋混凝土包成,故稱型鋼混凝土;或者是在圓鋼管或方鋼管內部填充混凝土或鋼筋混凝土,做成外包鋼構件,故稱鋼管混凝土。

在我國高層或超高層建築中,型鋼混凝土結構用得越來越多,比如北京的香格里拉飯店、長富宮飯店、上海的國內第一高樓金貿大廈(420m)以及正在施工的世界第一高樓492m、101層的上海環球金融中心等都採用了型鋼混凝土結構。

鑑於本多層辦公樓層數不多,只有五層,對抗側移剛度的要求不高,所以選用鋼筋混凝土結構,可以充分發揮結構布置靈活方便,可組成多種結構體系的優點。至於砌體結構和鋼結構則不予考慮,因為該辦公樓位於8度抗震設防烈度區域內,砌體結構抗震能力差,而鋼結構的相對造價比較高。綜合考慮之後選用鋼筋混凝土結構。

(2)結構體系的選擇

多層和高層建築中常用的結構體系有:

框架結構;

框架-剪力牆結構或框支-剪力牆結構;

剪力牆結構;

筒體結構,包括框筒、筒中筒以及成束筒體結構;

巨型結構。

框架結構是由樑和柱構件通過節點連線形成剛接的骨架結構。其優點是,建築平面布置靈活,能獲得較大空間,可以構成豐富多變的立面造型。其缺點是側向剛度較小,在**作用下非結構構件(如填充牆、建築裝飾等)容易破壞,但框架結構可以通過合理的設計,使之具有良好的延性,成為延性框架。

這種延性框架在**作用下可以具有良好的抗震效能。

鋼筋混凝土框架結構按施工方式的不同,可分為全現澆式、半現澆式、裝配式以及裝配整體式框架結構四種形式。本多層辦公樓設計充分考慮框架結構的優缺點和施工方法,決定採用鋼筋混凝土全現澆式框架結構。

全現澆式框架結構為梁、板、柱全部構件均在現場現澆成整體,結構整體性好,抗震效能好,構件尺寸不受標準構件所限制,對各種使用功能的適應性大。缺點是模板消耗量多,現場工作量大,但可以通過定型化鋼模板和幫浦送混凝土等加以改進。

半現澆式框架結構為梁、柱現場澆築,樓板為預製。由於採用預製板可以大大減少現場澆築混凝土的工作量,大量節省模板,但需要澆築一層40~50mm厚的混凝土面層,以提高結構的整體性。

裝配式框架結構為全部構件工廠預製,有利於保證構件質量,現場裝配,工作量少,施工速度快。缺點是結構整體性差,抗震效能也較差。

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