杭州市江干区教师进修学校办公楼设计毕业论文

 2021-04-16 01:04

摘 要

本工程为杭州市江干区教师进修学校办公楼。位于浙江省杭州市昙花庵路209号,建筑面积约1500平方米, 建筑层数地下0层,地上5层。本建筑物防火等级为Ⅱ级、抗震设防烈度为6度。

由于框架结构的优点是建筑平面布置灵活,易于满足设置大空间的要求,立面处理也易于满足建筑艺术的要求,与其他结构相比,它是造价较低的一种结构体系。建筑物的外型由单一的矩形发展到了现在的L形、U形等形状;建筑物的体型也由单一体型发展到了单元组合体型和复杂体型。因此,本次设计采用了框架结构体系。

本设计主要对结构方案中的第4榀框架进行了结构设计。在确定框架平面布置方式之后,首先进行了层间荷载标准值的计算,接着采用弯矩分配法计算出竖向恒荷载和活荷载作用下的结构内力。然后,利用D值法求出在水平风荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。其次,对各种情况下的内力进行了组合,选取最安全的结果进行框架梁、框架柱截面的配筋计算。然后,对基础的结构进行了设计。最后,利用PKPM和CAD软件绘制了框架结构的施工图。

关键词:框架结构;建筑设计;结构设计;弯矩分配法;内力组合; PKPM。

Hangzhou jianggan district teachers school building design

Abstract

This graduation design is a practical residential building which is located in epiphyllum an road, Hangzhou city, Zhejiang province and named jianggan district teachers school building. The construction area is about 1500 square meters.The building has 0 floor and 5 floors above the ground.The fire rating of this building is grade ii and seismic fortification intensity is 6 degrees.

Because of the advantages of frame structure of the building layout is flexible, easy to satisfy the requirements set large space, facade processing also easy to meet demand, the art of architecture, frame structure is a low cost structure compared with other structures. The figuration of the building changes from the single rectangular to L-shaped, U-shaped,prototypes etc. The bodily form changes from single building to the unit combination shape size and complex shape. Therefore, the frame structure is adopted in multi-layer industrial and civil and public buildings.

The 4th horizontal frame structure is designed in this design. After determining the frame layouts, the standard values of loads acting on the structure are calculated firstly. Then the internal forces of the structure caused by vertical constant load and live load are calculated by moment-distribution method. Then, the structural internal forces (moment, shear force and axial force).due to horizontal wind load is calculated by using a D value method. Secondly, the internal forces under various circumstances are combined. The security results are selected to calculate the reinforcement of frame beams and frame column. Then, the structure of the shallow foundation is designedFinally, the shop drawing of the frame structure is drawn by PKPM and CAD software.

keywords:frame structure;building design;structure design; moment-distribution method; Internal force combination; PKPM.

前言

毕业设计是大学本科教学计划中最后一个重要的教学环节,是对自身综合应用所学的土木工程基础理论的培养,也是进行建筑工程设计或科学研究的综合训练,是前面各个教学环节的继续、深化和拓宽,是培养自身综合素质和工程实践能力的重要阶段。

本设计是杭州市江干区教师进修学校办公楼设计。内容包括建筑设计、结构设计两部份。办公楼是应用最广泛的公共建筑,本办公楼采用框架结构。

框架结构的研究,对于建筑的荷载情况,分析其受力,采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力,然后进行内力组合,挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算,保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法,对水平荷载采用了D值法,对钢筋混凝土构件的受力性能,受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。

本结构计算选取一榀框架为计算单元,采用简化计算方法,其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法,不但使计算结果较为合理,而且计算量较小,是一种不错的手算方法。然后使用PKPM绘图软件对本结构进行电算,最后将手算结果与电算结果进行对比,来校准手算的准确性。

鉴于水平有限,设计书中还存在不少缺点甚至错误,敬请老师批评和指正。

目录

第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 建筑设计 1

1.3 结构设计 1

1.4 框架结构及其特点 1

1.5 国内外框架结构研究状况 2

1.6 本设计的研究意义及目的 2

1.7 本毕业设计的主要工作内容 2

第二章 建筑设计 4

2.1 概述 4

2.2 设计基本资料 4

2.2.1 工程概况 4

2.2.2 自然地质条件 4

2.2.3 建筑平面立面图 4

2.3 门窗大小及位置的确定 6

2.4 楼梯设计 6

2.5 勒脚 6

2.6 散水 6

2.7 本章小结 7

第三章 结构简图设计 8

3.1 概述 8

3.2 梁、柱截面尺寸估算 8

3.3 结构平面布置图 9

3.4 框架结构简图 9

3.5 框架梁柱线刚度计算 10

第四章 荷载计算 12

4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 12

4.2 屋面及楼面活荷载标准值 12

4.3 风压及雪压荷载计算 13

4.4 墙自重计算 13

4.5 竖向荷载内力计算 13

4.5.1 恒载标准值计算 13

4.5.2 活载计算 21

4.6 风荷载计算 25

第五章 风荷载作用下的位移计算 27

5.1 概述 27

5.2 侧移刚度D值计算 27

5.3 风荷载下框架位移计算 27

第六章 非地震作用框架内力计算 29

6.1 竖向恒载内力计算 29

6.1.1 弯矩分配系数计算 29

6.1.2 杆件固端弯矩计算 33

6.2 竖向活载作用下的内力计算 38

6.2.1 杆件固端弯矩计算 38

6.3 雪荷载内力计算 42

6.4 风荷载内力计算 42

第七章 地震作用下的框架计算 49

7.1 重力荷载代表值作用下的内力计算 49

7.2 基本自震周期及抗侧刚度D值计算 51

7.2.1 抗侧刚度D值计算 51

7.2.2 自震周期计算 51

7.3 横向水平地震作用计算 52

7.4 地震作用变形验算 53

7.5 框架地震内力计算 53

第八章 内力组合 58

8.1 概述 58

8.2 梁端负弯矩调幅 59

8.3 框架柱内力组合 61

8.4 梁内力组合 74

第九章 截面设计与验算 81

9.1 结构材料强度等级 81

9.2 框架柱截面设计 81

9.2.1 剪跨比和轴压比验算 81

9.2.2 框架柱配筋计算 82

9.2.3 框架柱斜截面受剪计算 90

9.2.4 裂缝宽度验算 91

9.3 框架梁截面设计 91

9.3.1 梁正截面受弯承载力计算 91

9.3.2 框架梁配筋计算 94

9.3.3 框架梁斜截面受剪承载力计算 98

第十章 楼梯设计计算 101

10.1 概述 101

10.2 梯段板设计 101

10.3 平台板设计 103

10.4 平台梁设计 104

第十一章 基础设计计算 106

11.1概述 106

11.2 设计说明 106

11.3 确定基础底面面积 106

11.4 持力层强度验算 107

11.5 基础冲切验算 108

11.6 基础配筋计算 109

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