北京市某办公楼装配式结构设计毕业论文
2022-01-14 20:12:23
论文总字数:26816字
摘 要
本毕业设计题目为实际工程应用课题。底层层高4.2m,中间层4.0m,顶层高2.45m。结构形式为装配整体式混凝土框架结构。
该设计分为四部分:
第一部分为建筑设计部分。总平面设计,建筑的平面、立面、剖面和节点详图设计。主要解决建筑的平面布局和立面设计。
第二部分为结构设计部分。通过计算各楼层竖向荷载作用下结构的内力,并于水平力进行内力组合。再计算出各构件的最不利内力,对结构各构件进行截面和配筋设计。该部分由PKPM-BIM软件建模接SATWE软件分析完成。再手动计算一块叠合板和一个楼梯的配筋设计,使结构满足功能性的要求。
第三部分为装配式设计部分,完成建筑物装配式设计的各项步骤。如预制属性指定、装配式拆分、梁柱节点钢筋避让、碰撞检查报告、装配率计算、预制构件大样图和物料清单等等,从而实现建筑的装配式设计。
关键词:装配整体式;框架结构;结构设计
目录
第一章 结构选型与布置 2
1.1结构选型 2
1.2结构布置 2
1.3已知条件 2
第二章 PKPM-BIM结构建模 4
2.1确定计算简图 4
2.4荷载计算 4
2.5轴网的布置 5
2.6柱梁板的布置 6
2.6.1梁柱的布置原则 6
2.6.2楼板的布置原则 7
2.7构件预制属性的指定 7
2.7.1预制柱的指定 7
2.7.2预制梁的指定 7
2.7.3预制板的指定 7
2.8构件拆分 7
2.8.1预制柱的拆分 7
2.8.2预制梁的拆分 8
2.8.3预制楼板拆分 8
2.9 PKPM整体计算参数设定 8
2.9.1总信息 9
2.9.2风荷载信息 10
2.9.3地震信息 10
2.9.4活荷载信息 11
2.9.5调整信息 11
2.9.6设计信息 11
第三章 SATWE计算结果 12
3.1 工况信息 12
3.1.1工况设定 12
3.1.2工况信息 12
3.1.3 构件内力基本组合系数 13
3.2 风荷载信息 14
3.3地震分析及调整 15
3.3.1结构周期及振型方向 15
3.3.2地震作用下结构剪重比及其调整 17
3.3.3 各振型的地震力 19
3.3.4 各振型的基底剪力 20
3.4 结构体系指标及二道防线调整 21
3.4.1竖向构件倾覆力矩及百分比 21
3.4.2 竖向构件地震剪力及百分比 22
3.4.3 装配整体式结构剪力分布 24
3.4.4 其他 26
第四章 国标装配率计算 27
4.1结构竖向构件中预制部品部件的应用比例q1a 27
4.2 结构楼(屋)盖中预制部品部件q1b 27
4.3 非承重围护墙中非砌筑墙体q2a 27
4.4 内隔墙中非砌筑墙体的应用q2c 28
4.5 未包含项 28
4.6装配率汇总 28
4.7项目评价 30
4.7.1认定评价 30
4.7.2等级评价 30
第五章 碰撞检查 31
5.1 L型梁柱节点碰撞检查与调整 31
5.2 T型梁柱节点碰撞检查与调整 32
5.3 十字型梁柱节点碰撞检查与调整 36
第六章 构件短暂工况验算 41
6.1叠合板短暂工况验算 41
6.1.1叠合板示意图 41
6.1.2叠合板基本参数 41
6.1.3桁架筋分析 43
6.1.4容许值计算 45
6.1.5脱模验算 46
6.1.6吊装验算 47
6.2叠合梁DHL-4833短暂工况验算 47
6.2.1基本参数 47
6.2.2计算结果 48
6.3预制柱YZZ-4096短暂工况验算 48
6.3.1基本参数 48
6.3.2计算结果 49
第七章 现浇楼梯设计 51
7.1梯段板计算 51
7.1.1 荷载计算 51
7.1.2 内力计算 51
7.1.3 配筋计算 52
7.2 左休息平台计算 52
7.2.1 荷载计算 52
7.2.2 内力计算 52
7.2.3 配筋计算 52
7.3右休息平台计算 53
7.3.1荷载计算 53
7.3.2内力计算 53
7.3.3配筋计算 53
7.4梯段梁TL1计算 53
7.4.1荷载计算 53
7.4.2内力计算 54
7.4.3配筋计算 54
7.5梯段梁TL2计算 54
7.5.1荷载计算 54
7.5.2内力计算 54
7.5.3配筋计算 54
第八章 装配式楼盖设计 56
8.1荷载计算 56
8.2 板内力确定 57
8.3正截面受弯承载力计算 57
- 结构选型与布置
1.1结构选型
装配整体式混凝土框架结构
1.2结构布置
确定各楼层高度、柱网尺寸后,应该选择合理的结构平面布置方案(包括梁板柱的位置),并选择合理的楼盖类型。
图1-1 结构布置图 |
1.3已知条件
题目:北京市某办公楼设计
根据建筑方案,本工程结构为六层装配整体式混凝土框架结构。建筑面积约为8127.8m²,建筑标准层平面布置图如图1-2所示。
图1-2标准层平面图
- PKPM-BIM结构建模
2.1确定计算简图
计算简图见图2-1。
图2-1 6轴线框架计算简图
2.4荷载计算
以⑥轴线纵向框架为计算分析对象。
恒荷载:
梁:自重加粉刷
b×h=300mm×600mm 0.30×0.60×25 0.02×(0.60-0.13 0.30)×17=4.69 KN/m
b×h=300mm×500mm 0.30×0.50×25 0.02×(0.5-0.13 0.30) ×17=3.98KN/m
b×h=300mm×700mm 0.30×0.70×25 0.02×(0.7-0.13 0.30) ×17= 5.53 KN/m
柱:自重加粉刷
b×h=900mm×900mm 0.90×0.90×25 (0.90 0.90) ×2×0.02×17=21.474 KN/m
b×h=650mm×900mm 0.65×0.90×25 (0.65 0.90) ×2×0.02×17=15.679 KN/m
墙体:
200mm厚外挂墙板 18.5 KN/m³
240mm厚粘土砖砌体墙 18 KN/m³
门、窗: 0.4kN/m³
楼面板:
130厚钢筋混凝土叠合楼板 0.130×25=3.25 KN/m²
30厚水泥砂浆 0.030×20=0.6 KN/m²
10厚粉刷石膏砂浆 0.010×17=0.17 KN/m²
20厚大理石板 0.020×28=0.56 KN/m²
2 厚粉刷石膏 0.002×17=0.034 KN/m²
4.614 KN/m²
屋面板:
150厚钢筋混凝土叠合楼板 0.150×25=3.75 KN/m²
20厚水泥砂浆 0.020×20=0.4 KN/m²
3厚水泥焦渣 0.003×14=0.042 KN/m²
20厚水泥砂浆 0.020×20=0.4 KN/m²
25厚107胶水泥砂浆结合层 0.025×10=0.25 KN/m²
10mm厚铺地砖面层 0.010×18=0.18 KN/m²
5.022 KN/m²
活荷载:
办公楼楼面活荷载标准值 2 KN/m²
办公楼走廊及门厅活荷载标准值 2.5 KN/m²
非多层住宅楼梯活荷载 3.5 KN/m²
2.5轴网的布置
为减少预制构件种类(主要是预制梁板的种类),在确定轴网时倾向于采用相同轴距,综合考虑任务书对于建筑面积的要求及毕业设计难度的要求,轴网最终确定为:
开间:4200,5400,4800,4000,4000,8000,8000,3600(mm)
进深:7500,6000,6000,7500,8000(mm)
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