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1、本科毕业设计科研办公楼建筑设计、结构设计赵大卫桂 林 理 工 大 学2012年6月 桂林理工大学成人高等教育科研办公楼建筑设计、结构设计学院（系）： 专 业：土木工程（工民建） 学生 姓名： 赵大卫 学 号： 指导 教师： 答辩 日期： 摘要本设计5层办公楼，总建筑面积约5467平方米。标准层高3.8米。主体采用框架结构体系，填充墙采用陶粒混凝土砌块墙，基础采用独立基础。毕业设计目的是熟悉多层建筑结构设计的步骤，方法，掌握结构设计的全过程。根据毕业设计任务书的要求，以现行国家相关规程、规范为依据，严格按照实际设计顺序，全面、详细的进行结构设计，对某中学教学楼的结构进行了完整的设计。主要内容包括
2、结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、板、梁、柱的内力计算，配筋计算。采用弯矩分配法进行一榀框架在竖向荷载作用下的内力分析，采用D值法计算横向框架在水平地震以及风荷载作用下的的内力分析，采用底部剪力法计算横向水平地震作用，以及框架梁柱的内力组合、截面设计及配筋计算。进行了独立基础的设计和板式楼梯的设计。以表格的形式汇总了设计过程中的许多参数，其中还附有设计过程中的许多内力图及计算简图。关键词:结构设计；内力分析；变形验算；内力组合AbstractThe body of this design is a 5-story cultivating building, and the total fl
3、oor area is about 5,467 square meters. The main height of the floor is 3.8 meters. The body uses the portal frame construction system, the packing wall uses the hollow clay block, and the foundation uses the pile foundation.The purpose of the designs is to make me farniliar with procedure and method
4、 of high-floor architectural designs, to master the whole process-from outline design, sophisticated design, to structural one. Strictly according to the sequence of practical design, architectural and structural designs are carried out wholy and detailedly. Contents of the design are as following:
5、outline design for architecture bar disposal for every floor planks, floor beams and ceiling planks, internal force analysis by means of Layer Division for rows of a horizanfal frame and a longitudinal one affected by vertical load, internal force analysis and deformitys checking computations by mea
6、ns of D-value for rows of a horizontal frame and a hngitudinal one affected by horizontal load, internal force composing: cross-sectional designs and joints designs for frame beams and columns and columns ,calculations and reinforcing bar disposal for stairs and basis. Lots of parameters are gathere
7、d by the form of tables. The consultation and use method of standards have been familiarized and preliminarily mastered. All the above-presented exposition could be used for reference in my future career.Keywords: Structural design; Analysis of internal forces; Checking deformation; Combination of i
8、nternal forces目 录摘要IIIAbstractIV第1章 绪论11.1 课题背景11.2 工程概况11.3 设计资料11.4 主要结构材料21.5 设计内容21.6 设计方法2第2章 结构布置及计算简图的确定32.1 结构布置32.2 确定梁柱截面尺寸32.3 计算简图的确定4第3章 构件设计53.1 楼板荷载53.1.1 恒荷载计算53.1.2 活荷载计算53.2 楼板设计63.2.1 设计资料63.2.2 荷载设计值73.2.3 计算跨度73.2.4 弯矩计算73.2.5 截面设计93.3 次梁设计113.3.1荷载（L-2）113.3.2正截面抗弯承载力及配筋113.3.3
9、 斜截面受剪承载力及箍筋计算123.3 楼梯设计133.3.1 设计参数133.3.2 楼梯板计算133.3.3 平台板计算143.3.4 平台梁计算15第4章 横向框架在竖向荷载作用下计算174.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图174.1.1 横向框架简图174.1.2 第一层框架简图计算184.1.3 第二、三、四层框架简图计算214.1.4 第五层框架简图计算224.1.5 恒荷载作用下的横向框架的计算简图234.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图244.2.1 第一层横向框架简图244.2.2 第二、三、四层横向框架最终计算简图254.2.3 第五层横向框架计算254.2.4 活
10、荷载作用下的横向框架的计算简图274.3横向框架在横荷载作用下的内力计算284.3.1 弯矩二次分配法计算弯矩284.4 横向框架在活荷载作用下的内力计算344.4.1用弯矩二次分配法计算弯矩34第5章横向框架在水平荷载作用下计算395.1 横向框架在水平地震作用下的内力与位移计算395.1.1 计算重力荷载代表值395.1.2 横向框架的水平地震作用和位移计算415.2 横向框架在风荷载作用下的内力与位移计算495.2.1横向框架在风荷载作用下得计算简图495.2.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算505.2.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算51第六章 横向框架梁柱内力组合566.1
11、组合公式566.2. 框架控制截面内力组合表566.2.1 框架梁的内力组合表566.2.1 框架柱的内力组合表566.3. 柱端弯矩设计值调整67第七章 框架梁柱截面设计727.1. 框架梁截面设计727.2. 框架柱截面设计75第八章 框架独立基础设计818.1. 地基设计资料818.2. 独立基础设计81结论86参考文献87致谢88第1章 绪论1.1 课题背景本课题为某公司科研办公楼，结构形式为多层钢筋混凝土框架结构，基础为独立基础，以实现大学4年专业知识的综合应用。主要依据是材料力学、结构力学等力学基础，地基基础、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、结构抗震专业知识，毕业设计任务书，以及
12、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)和建筑抗震设计规范(GB50011-2001)等设计规范。通过本设计，熟悉建筑结构设计的步骤及过程，掌握常用结构设计规范各常用设计图集的应用，掌握多层钢筋混凝土框架结构设计的特点及优点，熟悉多层钢筋混凝土框架结构中个构件的设计计算，掌握节点的设计和具体构造。1.2 工程概况本工程为科研办公楼，结构形式为钢筋混凝土框架结构，其中该楼为五层，高度为19.50m，长度为49.8m，宽度为16.8m.设计使用年限为50年。1.3 设计资料1工程地质条件：自然地表1m内为填土，填土下层为3 m厚砂质粘土，再下为砾石层。砂质粘土允许承载力标准值为200kN/m2
13、。砾石层允许承载力标准值为300400kN/m2。常年地下水位低于-10 m，水质对混凝土无侵蚀作用。场地类别为类。2基本风压：= 0.4kN/m2，地面粗糙程度为C类地区，常年主导风向为东北风，年最高温度为35 ，最低温度为-15 。3基本雪压：= 0.25kN/m2。4抗震设防烈度：7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.10g。5建筑物类型：丙类。6抗震等级设计：三级。1.4 主要结构材料1混凝土强度等级：C25，C30。2钢筋：级，级，级钢筋。1.5 设计内容1初步的建筑方案设计。2结构方案的设计与结构布置。3构件截面初设计。4结构体系在竖向荷载和水平荷载作用下的内力分析。
14、5结构侧移计算及截面验算。6梁、柱、楼面板的设计。7基础的设计。8节点的设计。1.6 设计方法本次毕业设计采用人工手算方式进行，关键环节采用了如下计算方法：1楼盖设计：弹性理论方法。2次梁设计：弹性理论方法。3结构自振周期：能量法。4水平地震作用：底部剪力法。5框架结构竖向荷载作用下的受力分析：弯矩二次分配法。6框架结构水平荷载作用下的受力分析：D值法。第2章 结构布置及计算简图的确定2.1 结构布置根据该工程的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，该楼结构共5层，底部层高5.3m，其他层高3.8m，填充墙外墙采用400mm厚陶粒混凝土小型空心砌块，内墙采用240mm厚MU10烧结空心砖，M5混合砂浆砌筑。门为钢门、窗为铝合金窗。楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm厚，卫生间楼板取80mm厚。详细结构平面布置见图。图2.1标准层结构平面布置图2.2 确定梁柱截面尺寸框架梁：mm，取h=750mm，b=300mm。框架
