土木工程毕业设计（论文）-兰州市某6层办公楼设计.docx
1建筑设计1.1工程概况工程名称：兰州市某办公楼工程规模：主体6届：结构类型：钢筋混凝土框架结构；工程环境：本工程位于陇南市市区:地面粗糙度：C类；建筑类别：丙类；场地土类别：I类：设计使用年限:50年：结构重要性系数：1.0;现浇钢筋混凝土房屋抗震等级：三级：环境类别：上层一类，基础：二（八）类：抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g；防火等级为二级：底U必高为3.9m,其它乂均为3.61n,女儿燔高I.Orn.建筑物总高度为22.9m1.宽内外室差为0.45m,无地下室.1.2原始设计资料兰州市自然条件及气候条件:14.2-C年平均温度最而气温40.6C最冷月平均气温-4.r最低气温-22.6C夏季室外空气计算温度28C土壤冻结最大深度24cm年平均降雨量333.2mm日最大降雨量71.8.Omm最热月平均气温31.6tC相对湿度平均71%（冬季61乐熨季70%）主导风向全年主导风向为儡东风平均风速3ms冬季平均风速0.7ms最大风速19.3ms基本风压值0.30KWm°夏季平均风速折算成距地面2m处数值：2.1ms积雪最大厚度24cm基本雪压0.35KN/m:抗震设防烈度7度，第一组，设计地震基本加速度值为0.1g建筑类别丙类50年设计使用年限3）地面做法15曲厚1:2厚水泥白石子磨光打（2） 20由厚1:3水泥沙浆找平层（3） 60三厚C1.O混泥土随捣随抹< 4）100mm厚碎石或碎豉夯实< 5）素士夯实4）外地面做法：< 1）贴>砖（2）外墙300厚使用粘土空心砖：<3）20厚内、外墙抹灰，外墙使用水泥砂浆,内堵使用混合砂浆:（4） 2011m厚1：3水泥砂浆打底<5）外墙刷涂料:5）内堵面做法：（1）刷内墙涂料（2>2Ofn厚1：3而灰仔砂浆打底6）踢脚做法：（1） 8-IOmm厚地砖素水泥擦缝（2） 5Mn厚1：1水泥细砂结合层（3） 12mm序1:3水泥砂浆打底7）墙基防潮：20mm厚1：2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在-0.45标离处8）台阶做法：<1）花岗石条石规格厚度和宽度，按台阶设计耍求，长度1000'1500表面剁平（2）30画序1：3水泥砂浆结合层<3）素水泥浆一道（4） 100mm厚C15号现捣钢筋混凝土e6双面钢筋中距150（厚度不包括踏步三角部分），台阶面向外坡2%（5） 15On1.m厚碎石或碎砖垫层<6）素上夯实（坡度按工程设计）9）坡道做法（水泥防滑坡道）：<1）20Mn厚1:2水泥砂浆抹面（2）素水泥浆一道（3） 80Mn厚C1.5混凝土（4） 200mm厚碎石灌M2.5混合砂浆<5）素士夯实10）女儿墙:<1）6mm厚水泥砂浆罩面（2） 12ran序水泥砂浆打底（3） 200三厚蒸压粉煤灰砖（4） 20e序水泥砂浆找平11）门窗：木门、铝合金窗12）卫生间做法：4-厚马赛克，素水泥浆擦缝3-4厚水泥胶合层20厚1：3水泥砂浆找平乂索水泥浆结合层一道80厚钢筋混凝土楼板13）楼梯：楼梯扶手为油漆蜡克罩面：楼梯栏杆为不锈钢套管；木门油一底二度栗色调和漆.所有铁件油防锈漆一度、银粉漆二度。深入墙内木料为热柏油防腐。14）基础采用柱卜独立基础，基础采用C35混凝土，有垫层，垫层序度12On1.m,垫层混凝土标号为C30.基珈具体尺寸与做法详见基础设计2建筑结构设计1.1 设计资料工程名称：兰州市某办公楼工程规模：主体6层结构类型：框架结构工程环境：本工程位于陇南市抗震设防烈度：7度，第一组别设计地震基本加速度值为(Mg,地面粗糙度：C类建筑类别：丙类场地土：H类设计使用年限:50年框架安全等级：二级结构重要性系数：1.O环境类别：上层I类基础：二a类1.2 设计依据：£建筑结构荷我规范3(GB5(XXW-2(X)1)£混凝土结构设计规范(GB5IO-2002)£建筑抗罐设计规范3(GB5(X)11-2(X)1)£建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)2. 3结构体系的选取3. 3.1竖向承重体系选取常见的竖向承重体系包括框架结构体系、剪力堵结构体系,框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。本设计的建筑高度为22.9米，共计6层,底层层高3.9m,以上各层高3.6m。系统软件采用独特的人机交互.输入方式，使用时不必填写繁琐的数据文件。软件有详细的中文菜单指导用户操作，并提供了丰富的图形输入功能，有效地借助辘入。本设计中利用PKPM系列软件对本框架结构进行辅助结构设计，一方面核对手算部分的内容，另方面锻炼计算机辅助设计的能力和方法，并通过手算和机算间的对比加强对结构设计的理解和分析。5.1 建模及相关信息，入通过PMCAD对各标准层建模，包括建筑模型与荷我输入,结构楼面布置信息,楼面荷载传导计算,形成PK文件,画结构平面图等几个内容。<-）建筑模型与荷载输入按照本设计中的结构布置，共建立六个标准层。各标准层的完成建模的步骤包括：轴线输入一生成网格一楼层定义一荷载定义一楼层组装。其中，按照主梁的布置进行轴线输入,包括次梁的布置轴线。楼层定义中按照主梁的轴线布置主梁。各层选定的相关参数与前面结构设计内容相符有：板原为120mm,板混凝土强度为C30.其钢筋保护层厚度为15mm；梁柱混凝土强度为C30.其钢筋类别为HRB1.O0,保护层厚度为30mm,混凝上容1.it25KNM?：结构1R要性系数1.0,框架梁端负弯矩调幅系数1：输入地震信息包括：设计地震分组第组，地震烈度为7度（0.1g）,二类场地类别，框架抗震等级为三级，计算5个振型，周期折减系数为1：风荷载信息包括：修正后的基本风压为035KWnRC类地面粗糙度，沿高度体型分段数为1,体型系数为1.3。（二）主、次梁及楼板的输入本步骤内容包括在各层楼梯间相应位置布置洞口。O161718O121<300×6>(300X600)eI83<3WX600>I24Q13©14码15(300X600)O<300X600>a<3XM0>C17,8,1920VQVIO11仔12C(300X600)Q<300×w(3XWO)C3I13MI1516®V7©6Q90Q<300XMK1)O<300X600)(300X600)3I9°111121.4(300X603)&宫会(303×0)6(303X600)援15I(o)978屋(350X600)%闻to3(350X6»)gI1I2I3I4SSE轮M5.1框架立面图5.2 恒荷载作用下内力输出PKPM得到的恒载内力图如下图所示图5.3恒裁弯矩图（单位：KNm）5.3活荷或作用计算简图PKPM对话荷载进行内力计算时考虑活荷载的多种布置方式，因此得出的结图5.7风荷效弯矩图（单位：KNm）5.5 水平地震作用穹矩输出PKPM得到的地靛弯矩图如图所示本设计中设置PKPM计算地建作用时采用振型分解法，并取五个振型。计算的质点质量及各振型下地赛力结果如下:计算振型数=1地震烈度=7.OO场地十分类=2.00附加田量的脑点数-0地震设计分蛆-1周期折减系数-0.57地震力计算方式=0明尼系数-0.0各质点地震力调整系数:1.000图5.8左地震弯矩图（单位：KNm）图5.9右地震弯矩图（单位：KNm）从图5.8与图5.9可以看出左地震与右地震弯矩图呈反对称。5.6 手算荷栽、内力与机算荷载、内力比较分析恒荷载及其内力分析比较比较手算恒载图图4.3及PKPM输出的恒载图图5.2可以看出，框架梁上的荷我的两者相差梁的自重。因为PKPM所计算出的荷载只是作用于框架梁上的荷载，即墙体重盘及从板传来的荷教，而梁的白重则不以荷教形式在计算简图上表示出来。在进行PKPM辅助设计时，设定自动计.算梁柱自重，虽恒载计算简图相差梁自重但最终手算和PKPM计算得到的内力结果比较接近，基本上不存在误差.活荷载及内力分析比较手竟活载图图4.3与PKPM输出的活载图图5.6结果比较一致,手算计算活荷我内力时为简化计算，忽略活载的最不利布置而采用满跨布置进行计算，故能手算得出这种情况下活我作用下的弯矩、抽力、剪力及其内力图，而PKPM计算活载内力图时考虑了活荷我的不同布置形式，因此得出的结果是活载内力包络图。另外,PKPM进行竖向荷载作用下内力计兑时对梁的轴力也进行了计舞，而手算时则忽略了在竖向荷载卜.梁的轴力计算。从PKPM计算结果看，登向荷我卜梁轴力很小，基本可以忽略不计。水平荷载及其内力分析比较通过比较可以发现手算水平地震力及其内力均较PKPM计算得到的地爬力和内力大，差异明显。分析原因在于其计算方法差异较大。可以认为，PKPM计算所得的结果更精确.另外，手算水平风荷载及其内力与PKPM计算水平风荷载及其内力相差也较大，其中手算荷载及内力值较机算值偏大.主要还是由于计算方法的差异所致.6内力组合及截面设计一般来说，对于构件某个截面的某种内力，并不一定是所有荷载同时作用时其内力最为不利，而是在一些荷载作用下才能得到最不利内力，而且这些荷教同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，因此必须对构件的控制截面进行最不利内力组合。手算时出于简化计和，不考虑活荷我的不利分布，将活荷载满跨布置，且内力组合一般只考虑以下四种主要的内力组合，即1.2%+1.45做+1.4><。65*,1.28+1.4Sh+1.4×0.71.35Sa+1.4×0.7S*,1.2(Su+0.5%)+1.3S-和1.2S1.+1.4Sn本设计中内力组合和截面配筋的具体设计内容，通过设计任务的调整，利用PKPM设计软件辅助完成.PKPM软件进行计算以及内力组合时考虑了活荷载的不利布置，对各种布置卜.的活载内力计算形成内力包络图如下图所示。图6.2轴力包络图
