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1、题 目：基于BIM应用的西安市艾默生公司框架结构办公楼设计摘 要 在本设计题目为西安艾默生公司框架结构办公楼设计，本设计中采用的是钢筋混凝土框架结构设计，框架结构比较砖混结构有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点适于于多层建筑。本设计建筑面积，结构总层数为四层，首层层高4.2m，标准层层高3.9m，建筑总高度为15.90m，室内外高差0.45m，采用框架结构，基础为独立基础，抗震设防烈度为8度，设计使用年限50年。根据建筑材料，工艺要求，使用情况，确定结构布置方案，选取一榀框架进行计算，对
2、恒载、活载、风荷载、雪荷载确定荷载大小及布置位置，风荷载用D值法计算，竖向荷载用弯矩分配法计算，然后进行对竖向弯矩调幅、内力组合，对梁、板、柱进行配筋，最后采用PKPM进行整体计算，并与手算结果进行对比，绘制建筑和结构施工图，完成Revit建模计算。关键词：框架结构、结构设计、荷载计算、PKPM、建筑施工图、结构施工图AbstractThe graduation design topic for the city of Xian a Emerson Branch office building design, used in this design is the design of reinf
3、orced concrete frame structure, the framework structure of brick and concrete structure, large carrying capacity, light weight structure, seismic performance, and advantages of the construction of the level of industrialization; compared with the steel structure has a low cost, materials wide variet
4、y of sources, fire resistance, structural rigidity, the use of maintenance and low cost. Suitable in multistorey building .The construction area, structure layer to 4 layers, the first floor storey 4.2m, the standard layers 3.9m, building a total height of 15.9m, adopts the frame structure, foundati
5、on is an independent foundation, seismic fortification intensity is 8 degrees, the design using age 50 years.Structural elements, building materials, process requirements, to determine the structural layout program, select a product framework to calculate the dead load, live load, wind load, snow lo
6、ad to determine the load size and layout position, wind load calculated D value vertical load calculation using the moment distribution method, and then carried on the vertical bending moment AM, the internal force combinations, and finally using PKPM overall calculation, and draw the building plans
7、 and structural drawings. Keywords: frame structure, building design, in PKPM building plans, structural drawings.目录AbstractII1 建筑设计51.1 建筑平面设计51.2 建筑立面设计61.3 建筑剖面设计61.4 建筑说明72 结构设计82.1 一般说明82.1.1结构设计依据的主要现行设计及施工规范：82.1.2工程概况82.2工程地质条件92.3 框架结构设计书92.4 设计条件102.4.1 气象条件102.4.2 屋面及楼面做法102.4.3 材料102.5 设
8、计任务102.6 框架结构设计计算102.6.1. 初估梁截面尺寸102.6.2.柱截面设计112.6.3计算简图122.7荷载计算132.7.1 楼、屋面荷载计算132.7.2墙体、梁、柱构件自重荷载计算142.7.3恒载计算172.7.4活载计算222.8重力荷载代表值计算232.9地震作用计算262.9.1 梁、柱的线刚度计算262.9.2 自振周期的计算282.9.3地震作用的计算292.9.4 横向框架水平地震的计算312.9.5抗震验算322.10 风荷载计算332.10.1 横向风荷载作用下框架结构的侧移验算332.10.2 风荷载作用下水平位移验算352.11.框架结构内力计算
9、与组合362.11.1 水平地震作用下横向框架结构内力计算362.12.2 风荷载作用下横向框架内力计算412.13 竖向荷载作用下横向框架结构内力计算472.13.1恒荷载作用下内力计算；472.13.2 活荷载作用下内力计算532.14 横向框架内力组合582.14.1 框架梁内力组合582.14.2 框架梁设计672.14.3柱正截面承载力计算742.14.4框架柱斜截面受剪承载力计算782.15 基础设计802.15.1基础设计详细802.15.2基础的抗冲切验算822.15.3基础底的配筋计算822.16现浇钢筋混凝土板设计842.16.1荷载计算852.16.2 配筋计算862.1
10、7现浇钢筋混凝土板式楼梯设计922.17.1 楼段板设计922.17.2平台板设计932.17.3平台梁设计94附录96附表1 调整前横向框架梁的内力组合表96附表2 调整后横向框架E柱弯矩和轴力组合105II1 建筑设计1.1 建筑平面设计西安艾默生公司框架结构办公楼位于抗震设防烈度为8度的区域，因此抗震设防烈度按8度进行设计，平面上力求简单、规则、对称，有利于自然采光和自然通风，同时兼顾结构平面布置应精良规则合理并满足抗震设防要求，便于结构设计。（1） 依据建筑功能的要求，确定柱网的尺寸，然后，再逐一定出各房间的开间和进深；（2） 根据交通、防火与疏散的要求，确定楼梯间的位置和尺寸；（3）
11、 确定墙体所用的材料和厚度，以及门窗的型号与尺寸；图1-1建筑平面图1.2 建筑立面设计结合平面设计中框架柱的布置，柱间多用窗少用墙，整体对称结构，体现了建筑的明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果，进行建筑立面设计：（1） 确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调；（2） 与平面图对照，核对雨水管、雨篷等的位置及做法；（3） 确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸； 图1-2建筑立面图1.3 建筑剖面设计根据房屋的功能及各部分组合关系确定建筑的剖面形状，从而确定建筑各部分高度及建筑层数，考虑具体的物质技术、经济条件和空间艺术效果等方面的影响，既要适用又要
12、美观，使建筑更加完善合理。分析建筑物空间组合情况，确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位； 进一步核实外墙窗台、过梁、楼板等在外墙高度上的构造关系，确定选用哪种类型的窗台、过梁、楼板及其形状和材料。图1-2建筑立面图1.4 建筑说明本图除特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。本图根据任务书要求按8度地震区抗震要求设防。楼面允许活荷载2.0KN/m2，楼面（走廊、厕所）及楼梯允许活荷载2.5KN/m2。房屋正常使用年限为50年。1.墙体构造内、外墙均采用200mm厚混凝土空心砌块，砌筑容重小于8。20mm厚抹灰找平层，5mm厚水泥砂浆粘贴层，8mm厚陶瓷面砖。2 .楼板楼板采
13、用10mm厚大理石板面层，10mm厚1:3干硬性水泥砂浆，100mm厚现浇钢筋混凝土楼板，吊顶装饰。3.屋面屋面由20mm厚C20细石混凝土，20mm厚挤塑纤维聚苯保温层，SBS改性沥青防水卷材，20mm厚1:3水泥砂浆找平层，120mm厚钢筋混凝土楼板，10mm厚混合砂浆板底抹灰组成。4. 楼梯楼梯由30mm厚水磨石面层，板底20mm厚纸筋灰粉刷，锯齿形斜板，栏杆组成。其他内容见建筑施工图。2 结构设计本设计采用框架结构。2.1 一般说明2.1.1结构设计依据的主要现行设计及施工规范：建筑结构制图标准（GB/T50105-2010）混凝土结构设计规范GB500102010建筑抗震设计规范GB
14、500112010建筑地基基础规范GB500072011建筑结构荷载规范GB500092012（2016年版）2.1.2工程概况本工程为4层框架结构，建筑总高度为15.9米，按抗震设防烈度8度设防，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.2g。 本工程地基情况：表面为 0.5 米原耕种土。地耐力标准值为 fk=150kN/m2 ；相邻原有建筑基础为条形基础或独立基础，其底面标高在室外地面下 1.2m 处，马路上排水暗沟 3.0m ；地基承载力特征值 200KPa。混凝土结构所处环境类别：0.000以下为二（a）类环境，0.000以上为一类环境，本工程基本风压按0.35采用，地面粗糙度为
15、B类，建筑物的耐火等级为二级，图纸中除特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计，荷载以千牛计.表2-1主要楼面屋面设计活载标准值：部 位活载标准值（）卫生间、办公室2.0走廊 2.5屋面0.52.2工程地质（1）表面为 0.5 米原耕种土。地耐力标准值为 fk=150kN/m2 。（2）地下水位：不考虑。（3）相邻原有建筑基础为条形基础或独立基础，其底面标高在室外地面下1.2m处，马路上排水暗沟3.0m。（4）抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。 钢筋混凝土构件部分 混凝土等级：C30。 钢筋强度等级设计值：HPB300为fy=270N/mm； HRB400为fy=360N/m 2.3 框架结构设计书2.3.1 工程概况办公楼为四层钢筋混凝土框架结构体系，不上人屋顶，总建筑面积约3443，
