北京昌平第一中学教学楼设计毕业论文
2020-04-12 09:01:43
摘 要
本毕业设计为北京昌平第一中学框架楼设计。本建筑为五层,各层的层高 3.9m。采用的是全现浇钢筋混凝土框架结构,基础场地类别为Ⅱ类,结构的抗震设计按七度抗震设防进行。
楼梯形式采用整体板式楼梯。楼面板和屋面板全按整体双向板的弹性理论进行计算。框架在竖向荷载下的内力计算采用分层法,其中活载按满布计算,不考虑活载的最不利布置。水平荷载如风、地震等的内力计算采用 D 值法。A,D 轴柱下采用独立基础,而B,C 轴柱下则采用联合基础。
关键词:框架结构;分层法;D 值法;内力组合;截面设计
Abstract
This graduation project is the building design of The NO.1 middle school in Beijing Changping . The construction of it is five, all the floors building store height 3.9m. Useing cast-in-place reinforced concrete portal frame construction, this kind of the foundation location category isⅡ, calculating on the structure according to seven degrees fortifications the earthquake resistance design.
The staircase form uses the entire plate staircase. Both the floorboard and the roofing board press the bidirectional board with the theory of elasticity computation. The frame uses the delamination when vertical load endogenic force computation, in which live load endogenic force computation the full cover, does not consider its most disadvantageous arrangement. The horizontal load like the wind, the earthquake and so on endogenic force computation use the D value method. The foundation under Aand D columella uses the independent basis, and the foundation under B and C columella uses the union basis.
Key words: The frame structure,the delamination, the D value law, the internal force combination, Matches the steel bar.
目 录
摘要 1
Abstract 2
绪论 3
1 框架计算 4
1.1 工程概况 4
1.2 确定计算模型 4
1.2.1 预设截面尺寸 4
1.2.2 计算模型 5
1.3 荷载计算 6
1.3.1 恒载标准值计算 6
1.3.2 活荷载标准值计算 8
1.4 确定竖向受荷总图 8
1.4.1 A-B,C-D 轴线间框架梁 9
1.4.2 B-C 轴线间框架梁 9
1.4.2 A,D 轴柱纵向集中荷载计算 10
1.4.3 B,C 轴柱纵向集中荷载计算 11
1.5 风荷载计算 13
1.5.1 风荷载标准值计算 13
1.5.2 风荷载作用下的位移验算 14
1.6地震荷载计算 15
1.6.1 各层重力荷载代表值计算 15
1.6.2 地震力计算 16
1.6.3 地震作用下结构侧移计算 17
1.7内力计算 19
1.7.1 恒荷载标准值作用下的内力 19
1.7.2 活荷载标准值作用下的内力 25
1.7.3 风荷载作用下内力计算 33
1.7.4 地震作用下内力计算 37
1.8 内力组合 41
1.8.1 组合方法 41
1.8.1 梁内力组合 42
1.8.3 柱内力组合 51
1.8.4 柱端弯矩设计值的调整 54
1.8.5 柱端剪力组合和设计值的调整 55
1.9 梁柱配筋计算 57
1.9.1 材料选择 57
1.9.2 梁配筋计算 57
1.9.3 柱配筋计算 60
2 基础设计 65
2.1 设计资料 65
2.2 A 轴柱下独立基础设计 65
2.2.1 材料选择 65
2.2.2 荷载设计值 65
2.2.3 初步确定基底尺寸 66
2.2.4 初步确定基底尺寸 68
2.2.5 配筋计算 69
2.3 B,C 柱下联合基础设计 72
2.3.1 材料选择 72
2.3.2 确定基础尺寸 72
2.3.3 梁的弯矩和剪力计算(采用倒梁法) 72
2.3.4 基础配筋计算: 73
3 整体式双向板肋梁屋盖设计 75
3.1 设计资料 75
3.2 荷载计算 75
3.2.1 屋面均布恒荷载计算: 75
3.2.2 活荷载计算 75
3.2.3 荷载合计 75
3.3 内力计算(按弹性理论计算) 75
3.4 配筋计算 78
4 整体式双向板肋梁楼盖设计 80
4.1 设计资料 80
4.2 荷载计算 80
4.2.1 楼面均布恒荷载计算 80
4.2.2 活荷载计算 80
4.2.3 荷载合计 80
4.3 内力计算(按弹性理论计算) 80
5 楼梯设计 84
5.1 设计资料 84
5.2 楼梯板设计 84
5.2.1 荷载计算 84
5.2.2 截面设计 85
5.3 平台板设计 85
5.3.1 荷载计算 85
5.3.2 截面设计 86
5.4 平台梁计算 86
结论 88
谢辞 89
参考文献 90
绪论
毕业设计是一个非常重要的环节,因为它是对大学四年所学知识的一次总的考核。它对学生综合运用所学的理论和专业知识并模拟实际工程有非常大的意义。通过毕业设计的实践环节,进一步掌握和巩固所学基础理论和专业知识,并用这些知识,更全面综合地解决建筑工程设计中遇到的一系列问题,从而达到掌握结构工程师实际工作的内容和了解建筑师设计过程中的基本步骤和方法,具有能力独立完成一般房屋建筑的结构设计全过程的能力和初步掌握建筑设计。
经过三个多月的独立设计,基本达到毕业设计的目的:
1)巩固和加深了基础及专业知识。 通过毕业设计对已学过的基础知识如三大力学、计算机等和专业知识如钢结构、混凝土结构设计、混凝土结构设计原理、建筑结构抗震设计、土木工程施工和房屋建筑学等进行进一步系统巩固、加深和拓展。
2)提高综合运用结合基础、专业知识和基本技能的能力。所学的数学、力学、计算机等基础知识和结构设计相关知识在毕业设计中得以综合运用。毕业设计具综合性,设计的同时也提高了综合运用知识的能力,并培养了创新能力。
3)对土木工程建筑设计程序和方法的熟悉,了解我国有关土木工程的政策和方针。熟悉如何使用专业的技术规范和规定,如建筑防火抗震、钢结构、混凝土结构、地基基础等的技术规范等。
4)对要解决的问题,学习如何搜集国内、外资料,了解国内外的现状和水平。搜集国内外资料,包括设计图纸目的是了解现状,有那些先进的东西,可以结合我们的实际,吸取先进的设计内容和国内外有关设计的优点,并结合所学专业知识解决问题。
5)学习调研的方法,培养细致、理论联系实际,从经济、技术的观点全面分析并解决问题,独立思考、独立工作的能力。通过调查研究,可以深入到实际了解已有设计存在的问题,在设计中克服这些问题,然后改进设计。
6)了解工程中的常用做法,增强工程意识并提高实践能力。每人独立且系统地完成一个工程设计以期掌握一个工程的全设计过程。
随后的设计在老师的指导以及参阅相关资料、规范下,全面综合地解决设计过程中所遇到的问题,以达到设计的完整和合理性。
框架计算
工程概况
一、建设地点
北京昌平第一中学教学楼,占地规则:50×20m。
二、内容:
1.五层框架结构
2.建筑功能等具体要求参见详细规定
办公楼:
公共部分:卫生间、(开水间))、楼梯(电梯),需设小型会议室、打字室、大会议室
底层增设:大厅、收发传达室、接待室综合楼:下面4层办公,其上为公寓
教学楼:大小教室、大厅、卫生间
三、气象资料:
1.最热月的平均温度 30 ℃、极端最高温度为 40 ℃ ;最冷月的平均温度 -4 ℃,极端最低温度 -13 ℃ 。
2.年平均降雨量:450mm,雨量集中在 7 月中旬至 8 月中旬
3.全年的主导风向:东北风
四、工程地质资料:
1.拟建区地形平坦,自然地表标高为34.5m,Ⅱ类场地土。
2.根据勘察单位的勘察报告,场地范围内地质构成,自地表向下依次为:
杂填土:厚度 0.3~0.5 米
粘土:厚度 5.5~8 米,褐色强风化至中风化砂岩,未揭穿,暗红色,
3.实测最高地下水位的标高为29m,水质为无侵蚀性
4.本地区地震烈度为7 度(近震)),场地类别为Ⅱ类场地。
确定计算模型
预设截面尺寸
底层高度由梁轴线算至基础顶面,所以底层柱高暂取 h=3900 450 650=5000mm,其余各层取各自层高3900mm。
⑴ 梁的截面尺寸
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