天和办公楼建筑结构设计毕业论文

 2021-04-14 11:04

摘 要

本次毕业设计的内容是对天和办公楼进行设计。该建筑地上11层,地下1层,主体总高度为42.000m。根据建筑的使用功能、房屋的高度与层数、场地条件、结构材料以及施工技术等因素综合考虑选用框架结构体系。因层数较高,考虑到风荷载和地震荷载的影响,在框架结构中设立8片剪力墙。剪力墙在结构底部承担的弯矩值小于总地震弯矩的50%,因此该框架—剪力墙结构体系应该按照框架体系设计,但是通过布置少许的剪力墙能明显增加结构的抗侧刚度和减小层间位移。本设计的基础采用筏板基础,部分框架柱下部设立上柱墩以满足柱对筏板冲切和剪切要求。前期任务主要是进行建筑设计以及结构设计,并运用结构分析软件PKPM建立三维有限元模型进行结构分析,中期任务是在主体结构验算合格的基础上进行楼梯、基础的设计,后期任务是绘制施工图、编写施工组织设计和整理计算书。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识,建立一个完整的设计知识体系,了解结构设计全过程,通过查阅大量的文献及规范,提高自己的实践能力。

关键词:框架结构;剪力墙;混凝土结构;轻质隔墙

Tianhe Multiple—use Building Design

ABSTRACT

The content of this graduation project is to design the Tianhe Multiple-use Building. The building has 11 floors above ground and 1 underground floor. The total height of the main building is 4.000m. According to the building's use function, the height and number of floors, site conditions, structural materials and construction technology, the frame structure system is considered. Due to the high number of layers, 8 shear walls were set up in the frame structure considering the effects of wind loads and seismic loads. The bending moment value of the shear wall at the bottom of the structure is less than 50% of the total seismic bending moment. Therefore, the frame-shear wall structure system should be designed according to the frame system, but the anti-side of the structure can be significantly increased by arranging a small shear wall. Stiffness and reduction of interlayer displacement. This foundation uses a beam-plate type raft foundation. The upper column pier is set up in the lower part of the frame column to meet the punching and shearing requirements of the column to the raft. The preliminary tasks are mainly to carry out architectural design and structural design, and use the structural analysis software PKPM to establish a three-dimensional finite element model for structural analysis. The medium-term task is to design the stairs and foundation on the basis of the main structure verification, and the later task is to draw the construction drawing. Write a construction organization design and organize calculation books. This design mainly strengthens the knowledge acquired during the university through engineering examples, establishes a complete design knowledge system, understands the whole process of structural design, and improves its practical ability by consulting a large number of documents and norms.

Keywords: frame structure; shear wall; concrete structure; lightweight partition

目录

1 基本设计资料 - 1 -

1.1 工程概况 - 1 -

1.2 设计标准 - 1 -

1.3 工程地质、水文地质条件和场地土条件 - 1 -

1.3.1 场地抗震效应 - 4 -

2 建筑设计 - 5 -

2.1 工程简介 - 5 -

2.2 设计依据 - 5 -

2.3 建筑设计 - 5 -

2.4 建筑消防设计 - 6 -

2.5 门窗设计 - 7 -

2.6 幕墙工程 - 8 -

2.7 交通组织设计 - 8 -

2.8 楼面做法 - 9 -

2.8.1 首层商铺 - 9 -

2.8.2 楼面1(走廊、办公房间,110mm板厚) - 9 -

2.8.3 楼面2(走廊、办公房间,100板厚) - 9 -

2.8.4 卫生间楼面 - 9 -

2.8.5 强弱电房、电梯机房 - 9 -

2.9 屋面做法 - 10 -

2.9.1 屋面1(用于上人屋面) - 10 -

2.9.2 屋面2(用于不上人屋面) - 10 -

2.9.3 屋面3(出屋面的风井、管井等顶板) - 10 -

2.10 墙体做法 - 11 -

2.10.1 外墙(采用现浇混凝土,自重25KN/m3) - 11 -

2.10.2 上人屋面外墙(1.1m女儿墙 4.4m防雨铝合金百叶) - 11 -

2.10.3 普通抹灰内墙1(走廊、办公室) - 11 -

2.10.4 普通抹灰内墙2(强弱电房、楼梯间、风井、设备管井壁) - 11 -

2.10.5 卫生间瓷砖内墙 - 11 -

3 结构设计 - 13 -

3.1 结构平面布置 - 13 -

3.2 梁、柱截面尺寸初步估算 - 13 -

3.2.1 梁截面尺寸确定 - 13 -

3.2.2 柱截面尺寸确定 - 14 -

3.3 剪力墙尺寸确定 - 14 -

3.4 楼板厚度确定 - 15 -

3.5 荷载统计 - 16 -

3.5.1 恒荷载 - 16 -

3.5.2 活荷载 - 21 -

4 PKPM建模及分析计算 - 23 -

4.1 结构设计总信息 - 23 -

4.1.1 总信息 - 23 -

4.1.2 风荷载信息 - 25 -

4.1.3 地震信息 - 26 -

4.1.4 活荷信息 - 27 -

4.1.5 调整信息 - 28 -

4.1.6 设计信息 - 29 -

4.1.7 配筋信息 - 31 -

4.1.8 荷载组合 - 32 -

4.1.9 地下室信息 - 32 -

4.1.10 楼层信息 - 33 -

4.2 计算结果分析 - 34 -

4.3 结构质量分布 - 34 -

4.4 立面规则性 - 40 -

4.4.1 楼层侧向剪切刚度 - 40 -

4.4.2 [楼层剪力/层间位移]刚度 - 41 -

4.4.3 各楼层受剪承载力 - 42 -

4.4.4 楼层薄弱层调整系数 - 43 -

4.4.5 楼层侧向剪弯刚度 - 43 -

4.4.6 [楼层剪力/层间位移]刚度(强刚) - 44 -

4.5 抗震分析及调整 - 46 -

4.5.1 结构周期及振型方向 - 46 -

4.5.2 各地震方向参与振型的有效质量系数 - 46 -

4.5.3 地震作用下结构剪重比及其调整 - 47 -

4.5.4 偶然偏心信息 - 49 -

4.5.5 各振型的地震力(按抗规5.2.5调整前) - 50 -

4.5.6 各振型的基底剪力 - 50 -

4.5.7 结构周期及振型方向(强刚) - 51 -

4.6 结构体系指标及二道防线调整 - 51 -

4.6.1 竖向构件倾覆力矩及百分比(抗规方式) - 51 -

4.6.2 竖向构件地震剪力及百分比 - 53 -

4.6.3 各层规定水平力 - 55 -

4.6.4 竖向构件倾覆力矩及百分比(力学方式) - 56 -

4.7 变形验算 - 58 -

4.7.1 普通结构楼层位移指标统计 - 58 -

4.7.2 普通结构楼层位移指标统计(强刚) - 67 -

4.8 舒适度验算 - 73 -

4.9 1. 结构顶点风振加速度 - 73 -

4.10 抗倾覆和稳定验算 - 74 -

4.10.1 抗倾覆验算 - 74 -

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