土木工程框架结构设计毕业论文.docx

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土木工程框架结构设计毕业论文

毕业设计（论文）

某公司办公楼

学生：

学号：

专业班级：

指导教师：

20年月日

摘要

本课题为东营市华凌科技办公楼的设计，4层，建筑面积约3000m2，长42m，宽16.8m，高14.95m。

采用钢筋混凝土框架结构。

首先，根据设计出的建筑方案及所选用的建筑材料及做法，确定结构计算简图，进行荷载和力计算，绘制了相应的力图；其次，进行结构力组合，确定结构控制截面的弯矩、剪力和轴力设计值。

最后，根据已经计算出的结构控制截面的力值，对梁、板、柱、基础等进行配筋计算，并绘制了相应的结构施工图。

同时，本文采用PKPM软件进行电算，以保证计算结果的可靠性，并达到同手算结果对比、分析的目的。

关键词：

框架结构；力；配筋；控制截面

ABSTRACT

ThetopicisthedesignofHuaLingtechnologyofficebuildinginDongYingcity,fourlayers,theareaofconstructionisabout3000m2,thelengthofthebuildingis42m,thewidthis16.8mandtheheightis14.95m.Thisbuildingisreinforcedconcreteframestructure.Firstofall,accordingtoarchitecturaldrawingofdesign,buildingmaterialandmethod,determineschematiccalculation,thuscompletingtheloadandinternalforcescalculation,drawingamapcorrespondingtotheinternalforces;Secondly,proceedthestructureinternalforcecombination,determinethestructurecontrolsectionalbendingmoment,shearingforceandaxforcedesignvalue.Finally,accordingtoalreadycalculatestructurecontrolsectionalinternalforcevalue,thebeam,slabandcolumns,thefoundationbeingreinforced,andthemappingofthecorrespondingstructureconstructionplan.Atthesametime,weusedthesoftwarePKPMtoensurethereliabilityofresults,andachievethepurposeofanalysis,contrasttheresultwhichwascalculatedbyhand.

Keywords：

frameconstruction;internalforce;reinforcement;controlsection

前言1

第1章设计资料2

1.1工程概况2

1.2设计标高2

1.3气象资料2

1.4工程地质资料2

1.5抗震烈度2

1.6墙身做法2

1.7门窗做法2

1.8所用材料2

第2章结构布置和计算简图3

第3章荷载计算5

3.1恒载计算5

3.1.1屋面框架梁线荷载标准值5

3.1.2楼面框架梁线荷载标准值5

3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值6

3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值6

3.2活荷载计算8

3.2.1屋面活荷载8

3.2.2楼面活荷载8

3.3风荷载计算9

3.4地震作用计算10

3.4.1重力荷载代表值计算10

3.4.2框架刚度计算12

3.4.3结构基本周期的计算14

3.4.4多遇水平地震作用标准值计算14

3.4.5横向框架弹性变形验算15

第4章力计算16

4.1恒荷载作用下的力计算16

4.2活荷载作用下的力计算21

4.3风荷载作用下的力计算24

4.4水平地震作用下的力分析27

第5章力组合30

第6章截面设计31

6.1梁的配筋计算31

6.1.1边跨梁配筋计算31

6.1.2中跨梁配筋计算33

6.2框架柱配筋计算33

6.2.1框架柱的纵向受力钢筋计算33

6.2.2斜截面受剪承载力计算35

第7章楼板设计与计算41

7.1屋面板计算41

7.1.1荷载计算41

7.1.2按弹性理论计算41

7.2楼面板计算42

7.2.1荷载计算42

7.2.2按弹性理论计算42

7.2.3截面设计44

第8章楼梯设计45

8.1梯段板计算45

8.1.1荷载计算45

8.1.2截面设计45

8.2平台板计算46

8.2.1荷载计算46

8.2.2截面设计46

8.3平台梁计算47

8.3.1荷载计算47

8.3.2力计算47

8.3.3截面计算47

第9章基础设计49

9.1设计资料49

9.2基础梁配筋计算49

9.3翼板的承载力计算55

9.3.1边基础翼板的承载力计算55

9.3.2中基础翼板的承载力计算55

结论57

致58

参考文献59

附录60

前言

毕业设计大学四年最后的实践性演练，对我们的综合素质和毕业后实际工作能力、适应社会能力的提高有着不可忽视的作用。

在毕业设计过程中，能系统化的运用头脑里的知识框架，充分调动工作积极性，以及操作制图能力等。

本次设计为钢筋混凝土框架结构，其中主要包括建筑设计和结构设计。

遵循由建筑到结构，再到基础的设计过程。

建筑设计根据地形及周边环境，合理布置建筑总平面，综合考虑各个部分的具体使用要求，统筹相互间的关系和位置，使建筑各部分人流组织通畅，建筑流线简捷、明确，以取得良好的使用效果、景观效果和经济效果。

然后进行立面造型、剖面设计。

结构设计包括确定结构体系与结构布置、根据经验对构件初估、确定计算单元计算模型及计算简图、荷载计算、力计算、基础设计等容。

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，辅以一些计算软件如PKPM的校正。

设计时尽量做到安全、经济、适用的要求。

通过本次毕业设计，涉猎了大量的知识，查阅资料的能力大大提高，手工绘图，上机制图的能力也逐渐巩固，由于时间相对紧，让自己能够更加充分合理的利用时间，使自己能更加有信心面对将来的工作和学习，做好迎接未来挑战的准备。

第1章设计资料

1.1工程概况

东营华凌科技公司办公楼，建筑总面积约为3000m2。

采用钢筋混凝土框架结构，四层。

1.2设计标高

室设计标高±0.00m，相当于绝对标高6.00m，室外高差450mm。

1.3气象资料

夏季室外计算温度：

34.5℃，绝对最高温度：

40℃，冬季室外计算温度：

-9℃，绝对最高温度：

-22℃，最大降雨量：

300mm，基本风压：

0.45kN/m2，主导风向：

冬季：

西北，夏季：

东南。

基本雪压：

0.2kN/m2，最大冻深：

500mm。

1.4工程地质资料

地基允许承载力R=90kN/m2，土类型为粉质粘土，Ⅱ类场地，最高地下水位：

自然地面以下1.2m；地下水性质：

有弱硫酸盐侵蚀。

1.5抗震烈度

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组。

1.6墙身做法

外墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块：

厚240mm；墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块：

厚200mm。

1.7门窗做法

门厅处为铝合金门窗，其他均为木门、铝合金窗。

1.8所用材料

混凝土C25：

，；HPB235级钢筋：

；HRB335级钢筋：

，=0.55。

第2章结构布置和计算简图

结构平面布置如图2-1所示。

各梁柱截面尺寸如下：

图2-1结构平面布置

边跨梁：

，取，。

中跨梁：

，取，。

纵向框架梁：

，取，。

柱:

=，

取。

板厚：

，取。

结构计算简图如图2-2所示。

底层层高为4.15m，各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。

其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。

AB、CD跨梁：

BC跨梁：

上部各层柱：

底层柱：

注：

图中数字为线刚度，单位：

图2-2结构计算简图

第3章荷载计算

3.1恒载计算

3.1.1屋面框架梁线荷载标准值

4厚高聚物改性沥青防水卷材防水层0.004×10=0.04

20厚1:

3水泥砂浆保护层20×0.02=0.4

水泥珍珠岩（最薄40mm）2%找坡0.124×4=0.496

100厚憎水膨胀珍珠岩0.1×4=0.4

100厚现浇楼板25×0.1=2.5

20厚1:

3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4

15mm厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24

屋面恒载4.476

边跨框架梁自重0.25×0.6×25=3.75

梁侧粉刷2×（0.6-0.1）×0.02×17=0.34

边跨框架梁总重4.09

边跨框架梁自重0.25×0.4×25=2.5

梁侧粉刷2×（0.4-0.1）×0.02×17=0.204

中跨框架梁总重2.704

因此作用在顶层框架梁的线荷载为：

3.1.2楼面框架梁线荷载标准值

水磨石地面0.65

100厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5

15mm厚纸筋石灰抹底0.015×17=0.255

楼面恒载3.405

边跨框架梁及梁侧粉刷4.09

边跨填充墙自重0.2×5.5×（3.6-0.6）=3.3

填充墙粉刷自重（3.6-0.6）×0.02×2×17=2.04

中跨框架梁及梁侧粉刷2.704

因此作用在中间层框架梁的线荷载为：

3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值

边柱纵向框架梁自重0.25×0.4×4.2×25=10.5

边柱纵向框架梁粉刷（0.4-0.1）×2×0.02×4.2×17=0.8568

1000高女儿墙自重1×0.24×4.2×5.5=5.544

1000高女儿墙粉刷4.2×0.02×17×2=2.856

框架梁传来屋面自重4.2×2.1×4.476×0.5=19.739

顶层边节点集中荷载

中柱纵向框架梁自重0.25×0.4×4.2×25=10.5

中柱纵向框架梁粉刷0.8568

纵向框架梁传来屋面自重0.5×4.2×4.2/2×4.476=19.739

0.5×（4.2+4.2-2.6）×1.3×4.476=16.875

顶层中节点集中荷载：

3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值

边柱纵向框架梁自重10.5

边柱纵向框架梁粉刷0.8568

铝合金窗自重2.4×2.3×0.5=2.76

窗下