某职业培训会务中心建筑与结构设计计算书.doc

精选资料 合肥工业大学毕业设计计算书设计（论文）题目 某职业培训会务中心建筑与结构设计学 院 名 称 专 业 （班 级） 学 生 姓 名 学 号 起 讫 日 期 设 计 地 点 指 导 老 师 系（科研室）负责人 学 院 负 责 人 可修改编辑目 录第一章 设计任务及要求81.1 设计概况81.2设计资料81.2.1 设计依据81.2.2 地质、水文及气象资料81.2.3 参考资料9第二章 建筑设计102.1总平面图设计102.2 平面设计102.3 剖面设计102.4 立面设计11第三章 结构方案设计总说明123.1结构方案123.1.1 框架结构的选择123.1.4选择框架的布置133.2结构设计总说明133.3初估截面尺寸133.4、框架梁、柱截面特征及线刚度计算15第四章 结构方案设计计算164.1 荷载计算164.1.1恒荷载标准值164.2.2活荷载受力计算294.3水平荷载计算364.3.1水平风荷载作用下内力计算364.4地震作用的计算454.4.1地震荷载计算454.4.2、框架自振周期的计算464.4.3多遇水平地震作用标准值及位移计算464.4.4框架水平位移计算474.5内力组合564.6 框架梁的截面设计624.6.1框架梁正截面设计624.6.2框架梁斜截面设计654.7框架柱截面设计674.8现浇板设计714.8.1屋面板设计。714.8.2楼面板设计。744.9基础设计764.9.1基础所受荷载计算774.9.2边柱基础设计804.9.3中柱基础设计834.9.4基础的冲切破坏验算834.10楼梯设计864.10.1计算简图864.10.2梯段斜板内力及配筋计算874.10.3平台板内力及配筋计算。884.10.4梯梁内力计算及配筋计算。894.10.4梯柱内力及配筋计算。91摘 要本工程为某职业中专学校职业培训会务中心，采用框架结构，主体为六层，本地区抗震设防烈度为7度，场地类别为II类场地。主导风向为东南风，基本风压0.35KN/M2，基本雪压0.5KN/M2。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用边柱独立基础及中柱联合基础，对基础进行受力和配筋计算。施工组织设计就是针对施工安装过程的复杂性，用系统的思想并遵循技术经济规律，对拟建工程的各阶段、各环节以及所需的各种资源进行统筹安排的计划管理行为，本设计的施工组织设计重点在进度控制、质量控制和安全控制。关键词： 框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算配筋，施工组织ABSTRACTThis project is a vocational secondary school vocational training conference center , with frame structure , subject to six, the regions seismic intensity of 7 degrees , site classification as Class II sites . Leading south-east wind , the basic wind pressure 0.35KN/M2, basic snow pressure 0.5KN/M2. Floor roof are made of cast reinforced concrete structures.The design and implementing the practical, safe , economic, aesthetic design principles . According to architectural design specifications, carefully consider the various factors affecting the design. According to the overall structure and building relationships with detail .After determining the framework for the design of the layout , the first inter-layer load were calculated representative value , seeking from the earthquake cycle and then use vertex displacement method , and then press the base shear method to calculate the size of horizontal seismic load , and then find the horizontal load structural internal force ( moment, shear , axial force ) under the action . Then calculate the internal force structure under vertical load ( dead load and live load ) effect. Is to identify the most unfavorable internal forces of a group or several groups of combinations . The result of the calculation to select the most secure and reinforcement drawings . In addition, the structure of the program carried out in an indoor staircase design. Completed the platform board, the internal forces and reinforcement bench boards, beams and other components of computing platforms and construction drawings . Reinforcement of the floor has been calculated , the design uses an independent base and side columns in the column joint basis , and on the basis of the force reinforcement calculation .Construction design for the construction of the installation process is complex , with the thought of the system and follow the technical and economic law , the various stages of the proposed project, as well as various aspects of the resources needed to carry out acts of overall program management arrangements , the design of construction design focus on schedule control , quality control and safety control .KEY WORDS: frame structure, seismic design load calculation , internal forces , calculated reinforcement , construction organization绪 论毕业设计是大学四年中的最重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。该毕业设计题目为某职业中专职业培训会务中心。在设计前期，我温习了结构力学、土力学与基础工程、混凝土结构、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范、砌体规范、地基规范等规范。在网上搜集了不少资料，并做了笔记。在结构设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行计算和分析。在设计过程中，本组成员齐心协力，发挥了大家的团队精神。在结构设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入和天正、PKPM 计算出图，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计期间，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel；在绘图时熟练掌握了AutoCAD，PKPM 等专业软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。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，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。第一章 设计任务及要求1.1 设计概况本职业培训会务中心设计为六层，建筑面积约为5846平方米，为了减少南侧教学区的干扰，会务中心拟建设在建筑用地的北侧，房间的布置形式上采用了内廊式，将房间布置在了走廊的两侧。根据任务书要求，本会务中心为钢筋混凝土框架结构，建筑类别为丙级，为一般民用建筑，所选建筑材料符合二级耐火等级，按合理使用年限为50年设计。1.2设计资料1.2.1 设计依据 设计中主要依据了以下设计规范：民用建筑设计通则（GB 503522005）旅馆建筑设计规范JGJ62-90建筑设计防火规范（GB50016-2006）、公共建筑节能设计标准（GB 501982005）、建筑采光设计标准（GB/T 500332001）。 1.2.2 地质、水文及气象资料（1） 地形：地形平坦。（2）土壤性质：地表层为杂填土，厚0.51.5m，fk=110Kpa；第二层为粘土，厚约4m,硬塑， fk=110Kpa；第三层为粉质粘土，厚约5m,硬塑， fk=230Kpa；。（3） 地下水位：地下水为一般性上滞水，水位随季节变化，无侵蚀性。（4） 建筑结构安全等级为二级；地震设防烈度为：7度。（5） 全年主导风向为东南风，基本风压W0=0.35 kN/m2。（6） 基本雪压s=0.5 kN/m2。1.2.3 参考资料（1） 建筑设计资料集（第二版）（1）（3）（4）（10）（2） 公共建筑设计原理（3） 建筑设计方法解析系列丛书教育建筑 武汉工业大学出版社（4） 现代建筑集成科研建筑 辽宁科学技术出版社（5） 屋面、饰面、门窗、室外工程、楼梯、浴厕等安徽省及国家标准图集（6） GB50352-2005民用建筑设计通则（7） GB50016-2006建筑设计防火规范（8） JGJ60-90旅馆建筑设计规范第二章 建筑设计2.1总平面图设计本楼底层采用“L”字型布置，二层以上采用“一”字型布置，其主要出入口、门厅均紧靠道路，坐北朝南，底层走廊两侧出口加强了人员的疏散。主要房间的设计考虑以下几点： （1） 主要房间的布置宜使用方便，影响较小，面朝南；（2） 相同功能的房间分开设置，满足各使用功能单元；（3） 房间布置应兼顾建筑结构要求。2.2 平面设计平面设计首先考虑满足使用功能的需求，为会议和宾馆创造良好的条件，重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置，同时还要合理地安排简餐厅、休息室、厕所、值班间等辅助用房。平面尺寸安排上为简化结构计算采用了对称形式。功能分区较为合理，人流交通便捷、畅通，保证良好的安全疏散条件及安全防火要。2.3 剖面设计 建筑物室内外高差取0.30米，满足防水、防潮和内外联系方便的要求。层高的确定，按规范的要求，考虑到本会务中心为框架结构，框架梁的截面高度较高，故层高一二层取值4.2米，三六层取值3.3米。这样的层高，对布置窗户满足采光与自然通风要求来讲已足够。对于底层的多功能厅，为了使后排也能获得较高的空间，层高取值也为4.2米。所有房间的窗台高度均取0.9米，保证书有充足的光线。2.4 立面设计在简单的体型组合前提下，力求运用均衡、韵律、对比、统一等手段，把适用、经济、美观有机的结合起来。在正立面处理上，大门采用了不锈钢玻璃弹簧门，上配玻璃雨篷，下为花岗岩室外台阶，均使立面效果增色不少。外墙装饰方面，勒脚为烧毛面花岗岩石板面层，与室外台阶的面层相统一，既美观，又坚固耐久；其余外墙面为涂料面层，因为保温板外挂钢丝网抹灰层的装饰面层宜用涂料，选用了仿石涂料，颜色为淡黄色和酒红色相间，第三章 结构方案设计总说明3.1结构方案3.1.1 框架结构的选择 框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，它既承受竖向荷载，又承受水平荷载。由于该设计水平荷载较多（地震力、风荷载等），总高度小于24m，属多层建筑，且处于7抗震设防烈度区，类场地土，又为公用建筑，比较砖混结构、框架-剪力墙结构，砖混结构满足不了使用功能要求和抗震设防要求；框架-剪力墙结构性能好，但造价较高。选择框架结构，由钢筋砼梁、柱等杆件刚接而成的框架体系则具有承载力高、整体性强、抗震性能好、平面布置灵活、易形成较大空间、施工方便等优点。3.1.2 基础形式 本框架设计层数不多，上部结构的荷载较小，地基坚实均匀，再综合考虑现场的工程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件，选择柱下独立基础较为合适。 在考虑地质条件后，基础埋置深度d=H/12=2190/12=1825mm，初步设定d=2000mm=2.0m，基础均落在粘土层上。3.1.3柱网的确定考虑到首层简餐厅和二层三层的办公会议要求，本框架采用大柱网形式（即两个开间为一个柱距），柱网布置为内廊式，主要开间6.6m，进深统一为7.5 m。见下图。3.1.4选择框架的布置选择横向承重方案，框架沿房屋横向布置，纵向设置连系梁。3.2结构设计总说明（1） 本设计采用现浇钢筋混凝土结构，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；建筑抗震设防烈度为7度，框架的抗震等级为三级。（2） 本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下：结构的混凝土强度等级为C35，框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB400级（三级），部分梁、柱箍筋采用HPB235级（一级），板筋采用HPB400级（三级），其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号（括号内）分别示于相应设计图纸内。（3） 混凝土保护层厚度：本工程上部结构为一类环境，上部结构的板的纵向受力钢筋的保护层厚度为20mm，次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为25mm，框架梁的纵向受力钢筋的保护层厚度单排钢筋为35mm，双排为60mm，柱的保护层厚度为40mm，施工中应采取措施保证；混凝土中的水泥用量、水灰比等均应满足结构混凝土耐久性的要求。（4） 钢筋的锚固和连接：除设计图纸中另有表示或说明外，下部钢筋伸入支座的锚固长度为：板钢筋伸入支座的长度为120mm；非框架梁下部钢筋当为HRB400级时，伸入支座内的长度不小于12d（d为纵向钢筋直径）且在边支座处伸至距支座边20mm、在中间支座处伸至支座中心线处-10mm；对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15d，末端应有半圆弯钩。（5） 后砌隔墙与框架柱的连接：在砌筑的相应位置，在柱内预埋26插筋，沿高度500mm一道，埋入长度200mm，伸出柱外长度500mm；后砌隔墙采用MU10粘土空心砖、M5混合砌浆。（6） 在结构施工时，其他各工种如电气、管道等均应配合施工，不得在结构施工后随意开洞。（7） 本说明中未尽事宜，应遵照有关国家标准、施工规范和操作规程进行；施工中出现问题应及时联系，协商解决。（8）详细说明参加结构设计总说明。3.3初估截面尺寸由结构平面示意图知，采用横向框架承重方案时，需要计算轴、轴、轴、轴、轴、轴、轴、轴、轴处共9榀框架，现选其中有内横墙的轴处框架进行手算。因建筑设计时，有部分柱的中心并未与定位轴线重合，而在结构计算中，梁的计算跨度应取柱中心线之距离，故某些梁的计算跨度与定位轴线间距不等，需重新计算确定。初步确定框架柱截面尺寸为500 mm500 mm，故轴处框架梁的计算跨度分别为：7.35 m、2.00 m和7.35 m。轴处框架计算简图如下：1、框架梁梁截面高度按梁跨度1/121/8估算，梁：bh200750（mm）；2、框架柱经估算，在满足三级抗震等级轴压比的前提下，柱截面尺寸为：bh500500（mm），沿全柱高不变。3、现浇板二层及屋面板厚度取为h140 mm，楼面板厚度取h120 mm。均满足“规范”要求。3.4、框架梁、柱截面特征及线刚度计算对于本工程，因为全现浇结构，故该榀框架梁的截面惯性矩取值为I2I0。计算结果见表1。表1 框架梁、柱截面特征及线刚度计算表构件名称构件位置截面尺寸bh(mm)跨(高)度l(h)(m)截面惯性矩 I0(m4)截面计算惯性矩I0(m4)杆线刚度i=Ec/ l(h)线刚度相对值(ib/ic)梁边跨0.20.757.358.57510-317.1510-32.45 Ec10-31.84中跨0.20.752.03.12510-36.2510-32.083 Ec10-31.56柱底层0.50.54.25.20810-35.20810-31.002 Ec10-30.75其余层0.50.53.35.20810-35.20810-31.335 Ec10-31第四章 结构方案设计计算4.1 荷载计算4.1.1恒荷载标准值（1）、屋面防水层 （刚性）50厚C30细石砼，内配6150双向钢筋，每隔3X3米设分仓缝（钢筋断开），缝宽20mm。 2.50 kN/m2 找平层 （刚性）20厚 1:3水泥砂浆找平层0.02m20 kN/m3=0.40 kN/m2保温层：45厚XPS挤塑聚苯板（燃烧等级B1级），防火隔离带为沿女儿墙内侧水平段做500宽45厚复合发泡水泥板型。 0.01 kN/m2找平层 （刚性）20厚 1:3水泥砂浆找平层0.02m20 kN/m3=0.40 kN/m2找坡层：最薄处20厚MLC轻质混凝土（容重600KG/M3，抗压强度1.0Kpa），找坡2%，表面加入水泥砂浆随捣随光，清理干净。 0.24 kN/m2防水层 （柔性）2厚911聚氨酯防水涂料 容重太小，可忽略 140mm厚钢筋混凝土楼盖 0.14m25 kN/m3=3.50 kN/m2 合计： 7.05 kN/m2 （2）、标准层楼面（按地砖地面考虑）陶瓷地砖楼面 0.70 kN/m2 120mm厚钢筋混凝土楼盖 0.12m25 kN/m3=3.00 kN/m2 合计： 3.70 kN/m2 （3）、梁自重bh200mm750mm梁自重： 25 kN/m30.25m（0.75m0.12m）=3.94 kN/m 合计： 3.94 kN/m （4）、柱自重bh500mm500mm柱自重： 25 kN/m30.5m0.5m=5.06 kN/m 合计： 5.06 kN/m (5)、外纵墙自重标准层窗 0.35 kN/m2纵墙 6 kN/m31.0m0.2m=1.20 kN/m门 0.35 kN/m31.50m=0.53 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m3（3.00m2.10m）=0.33 kN/m 合计： 2.41 kN/m 纵墙 6kN/m20.20 m（3.00m0.50m）=4.23 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m33.00m=1.08 kN/m 合计： 5.31 kN/m纵墙 6kN/m31.00m0.20m=1.20 kN/m窗 0.35 kN/m31.50m=0.53 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m3（3.00m1.50m）=0.54 kN/m 合计： 2.27 kN/m 底层：外纵墙 6 kN/m3（4.20m0.75m）0.20m=4.14 kN/m水泥粉刷内墙面 0.36 kN/m24.50m=1.62 kN/m 合计： 5.76 kN/m （6）、内隔墙自重标准层：200厚内隔墙 ： （3.30.75）0.284.08 kN/m水泥粉刷墙面 （3.30.75）0.021721.73 kN/m 合计： 5.81 kN/m底层： 200厚内隔墙 6 kN/m3（4.20m0.75m）0.20m=4.14 kN/m水泥粉刷墙面 0.36 kN/m3（4.20m0.75m）2=1.24 kN/m 合计： 2.90 kN/m4.1.2活荷载标准值 根据荷载规范查得： 宾馆： 2.0 kN/m2屋面雪荷载：SkrSo1.00.35 kN/m20.35 kN/m2竖向荷载作用下框架受荷总图 板传荷载示意图 （1）AB轴间框架梁屋面板传荷载：恒载：6.34 kN/m25.42213.06 kN/m活载： 2.0 kN/m25.4225.25 kN/m楼面板传荷载：恒载：3.37 kN/m24.5212（4.525.4）2（4.525.4）328.63 kN/m活载： 2.0 kN/m24.5212（4.525.4）2（4.525.4）324.12 kN/m梁自重： 1.93 kN/m内墙自重: 11.02 kN/mAB轴间框架梁荷载为：屋面梁：恒载梁自重板传荷载 1.93 kN/m13.06 kN/m14.99 kN/m活载板传荷载5.25 kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载+内墙自重 1.93 kN/m8.63 kN/m11.02 kN/m21.58 kN/m 活载板传荷载4.12 kN/m（2）BC轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载：6.34 kN/m232210.70 kN/m 活载：2.0 kN/m23223.375 kN/m 楼面板传荷载： 恒载：3.37 kN/m22.4212（2.422.7）2（2.422.7）324.52 kN/m 活载：2.0 kN/m22.4212（2.422.7）2（2.422.7）322.68 kN/m 梁自重： 1.93 kN/m内墙自重: 11.02 kN/m(3)CD轴间框架梁荷载为：屋面梁恒载梁自重板传荷载1.93 kN/m10.70 kN/m12.63 kN/m活载板传荷载3.38 kN/m楼面梁：恒载梁自重板传荷载内墙自重1.93 kN/m4.52 kN/m11.0217.47kN/m 活载板传荷载2.68kN/m2（4）B轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙梁自重2.60 kN/m（9.0m-0.5m）17.81kN板传荷载6.34 kN/m27212（）2（）37.2m 78.79kN天沟自重1.85 kN/m7.3m13.51kN雨蓬传荷（1.85 kN/m21.5m26.34 kN/m21.75m） （4.449.13） 15.21kN女儿墙自重6.677.348.69kN顶层柱恒载梁自重板传荷载天沟自重雨蓬传荷女儿墙 17.81kN+78.79kN+13.51kN+48.692kN=173.91kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m212（）2（）37.3m 24.85kN标准层柱恒载梁自重板传荷载外墙重梁自重2.60 kN/m（7.3m-0.5m）17.81kN板传荷载3.37 kN/m223.37 kN/m22（1.93 kN/m11.02 kN/m）4.2m/223.37 kN/m212（）2（）3 3.37 kN/m212（）2（）32 83.81kN 外墙自重(3.37 kN/m2.1m10.98 kN/m1.8m) (5.18 kN/m2.1m10.98 kN/m1.3m) 2 52.93kN标准层柱恒载17.8183.8152.9318.80173.35kN标准层活载板传活载 2.0 kN/m26.8m 16.17KN 基础顶面恒载=基础梁自重1.56 kN/m（7.3m0.45m）10.76kN（5）、C轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载梁自重2.60 kN/m（7.3m-0.5m）17.68kN板传荷载6.34 kN/m212（）2（）37.3m6.34 kN/m212（）2（）37.3m 57.8178.79 130.60 kN顶层柱恒载梁自重板传荷载 136.60kN+17.86 kN=148.28 kN顶层活载板传活载 2.0 kN/m212（）2（）37.3m 2.0 kN/m212（）2（）37.3m=41.20 kN标准层柱恒载梁自重板传荷载内墙自重梁自重2.60 kN/m（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载136.01kN 内墙自重11.02 kN/m3.4m37.47 kN标准层柱活载板传活载49.23kN 基础顶面恒载=基础梁自重1.56 kN/m（7.3m0.5m）10.61kN（6）、轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载梁自重2.60 kN/m（7.3m-0.5m）17.68 kN板传荷载6.34 kN/m23.0212（3.029）2（3.029）396.34 kN/m27212（729）2（729）39 57.8171.93 129.74kN顶层柱恒载梁自重板传荷载 17.68kN+129.74kN=147.42kN顶层柱活载板传活载 2.0 kN/m23.0212（3.029）2（3.029）39m +2.0 kN/m27212（729）2（729）39=40.93 kN标准层柱恒载梁自重板传荷载内墙自重梁自重2.60 kN/m（9m-0.5m）17.68 kN板传荷载128.17 kN 内墙自重12.26 kN/m2(9-0.5m)74.94 kN标准层柱恒载梁自重板传荷载内墙自重 17.68 kN128.17 kN74.94 kN 220.79kN标准层柱活载板传活载 40.66 kN 基础顶面恒载=基础梁自重1.56 kN/m2（9m0.5m）10.45 kN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下图所示（图中数值均为标准值）。 图2-1 竖向受荷总图注：1.图中各值的单位为 2.图中数值均为标准值。4.2竖向荷载受力计算4.2.1 恒荷载受力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。（1）、1层B节点的弯矩分配系数 1层C节点的弯矩分配系数 其余节点见图3.1（2）、固端弯矩计算均布恒载和