济南某物流配送中心办公楼设计(方案三)

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资源描述
摘 要工程为济南某物流配送中心办公楼设计计算书。建筑地点为济南市东郊港西路以西,该楼建筑面积3200平方米左右,采用框架结构体系,依据办公楼设计、抗震等方面的要求确定合理的结构形式以及结构布置方案。完成建筑设计,并且绘制建筑平面图、建筑立面图以及建筑剖面图等。本设计选取一榀框架进行内力以及配筋计算。首先,确定构件截面尺寸,进行恒荷载,活荷载,风荷载及地震荷载的计算;其次进行结构内力分析,找出最不利内力组合,开始梁、柱配筋计算;然后进行基础和楼梯的计算;最后用PKPM软件进行电算校核,并绘制梁、板、柱、基础结构施工图。本设计涉及诸多专业知识,并运用了D值法及弯矩二次分配法,还运用了PKPM专业软件。关键词:框架结构,钢筋混凝土,抗震,内力计算ABSTRACT This project is building a distribution center in Jinan design calculations,whose covered area is about 3200m2 . Frame structure system is adopted in this project. Moreover, according to the standards of desingning a commercial building, especially the high requirements of anti-seismic programme, the most reasonable structural format and planning are formulated,which certain elevations,planes and sections. The first step is to confirm the size of the cross section, and calculate the dead load, mobile load, wind load and seismic loads. Following step is to analysis the internal force of the structure and find the most adverse combination, before calculating the plate, beams, columns. Then calculate the basement and stairs.Last but not least, using PKPM the final computational verification can be carried out and the detail of construction of the plate, beams, columns are drawn.Many professional knowledges studied in university is involved in this project, as well as generally the amended method of point of inflection, the moment assignment-method and a technical software such as PKPM.Key Words: Frame construction, Reinforced concrete, Anti-seismic, Internal force calculation目 录摘 要1ABSTRACT2引言31.1建筑概况31.2采光、通风、防火设计31.3建筑细部设计31.4方 案 构 思41.5设 计 过 程41. 结构选型与布置52. 确定计算简图72.1确定计算简图72. 2结构布置72. 3荷载计算73. 框架内力计算193.1恒载作用下的框架内力193.2活载作用下的框架内力293.3地震作用下的框架内力344. 框架内力组合415. 框架柱截面设计466. 楼梯结构计算设计497现浇板楼面设计537.1计算方法537.2双向板计算558基础设计598.1荷载计算598.2确定基础底面积608.3基础结构设计629电算校核分析65结 语70谢 辞71参考文献72IV引 言1.1建筑概况该科技开发公司综合办公楼位于济南市东郊港西路以西,主导风向:冬季为西北风,夏季为东南风。室外温度:常年-10度-36度。基本风压为.抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组;建筑为4层钢筋混凝土框架结构体系,建筑面积约3200m2。标准层高3.9m,室内外高差0.45m。建筑等级:耐火等级为级抗震等级为3级设计使用年限50年场地类型为I级1.2采光、通风、防火设计1).采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置,取得良好的效果以便于通风。2).防火设计本工程耐火等级为二级,建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化,以减少火灾的发生及降低蔓延速度,公共安全出口设有三个,可以方便人员疏散。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪。1.3建筑细部设计1)、建筑热工设计应做到因地制宜,保证室内基本的热环境要求,发挥投资的经济效益。2)、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷,做好建筑围护结构的保温和隔热,以利节能。3)、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的民用建筑节能设计标准的规定。4)、室内应尽量利用天然采光。5)、为满足防火和安全疏散要求,设有两部楼梯。6)、办公楼内的布置与装修以清新自然为主,卫生间的地面铺有防滑地板砖,墙面贴瓷砖。7) 使用空间设计:使用房间主要以办公室、会议室,资料室等为主,房间尺寸按规范规定的人均使用面积确定。8) 辅助房间设计:卫生间内设置前室,使卫生间与走廊连接处自然,并且可以改善走廊卫生条件。厕所地面标高低于该层其他楼面0.02m,防止冲刷厕所时水流入走廊。9) 走廊:联系各房间、楼梯、门厅等各部分的重要通道,以解决层间水平联系和疏散问题,根据防火规范要求在楼梯与走廊之间设置防火门进行分隔。该设计走廊宽度2.1m。10) 楼梯:房屋及各层间的垂直交通联系部分,是楼层人流疏散必经的通道。根据建筑防火要求和人流通行情况,本办公楼设两部楼梯,该设计楼梯采用现浇板式楼梯。1.4方 案 构 思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系,确定本结构的建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大,对抗震有利,结构具有较好的整体性;为满足设计要求,同时考虑到结构不同使用功能的需求,建筑平面布置较为灵活,可以自由分割空间,选用框架结构;立面注意对比与呼应、节奏与韵律,体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。1.5设 计 过 程建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点,首先设计建筑平面,包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计;其次进行立面造型、剖面设计;最后设计楼梯和卫生间。本设计满足建筑单位的使用要求,技术措施合理,同时,通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。1 结 构 的 选 型 与 布置根据建筑方案图,本工程为四层混凝土框架,建筑面积约3200,建筑标准层平面简图及剖面简图如图1-1、1-2所示:图1-2剖面简图1.1工程概况(一)气象资料: 基本雪压:0.40 (二)水文地质资料:按毕业设计任务书提出的工程地质资料要求。(三)抗震设防烈度:七度1、荷载资料:住宅楼面活荷载:2.0;2、不上人屋面: 活载标准值 0.5。3、屋面构造:35厚490490的C20预置钢筋混凝土架空板、防水层、20厚1:3水泥砂浆找平层,现浇钢筋混凝土板、12厚水泥沙浆粉平顶。4、楼面构造:水泥楼面:10厚1:2水泥沙浆面层压实抹光、15厚1:3水泥沙浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平层。5、围护墙:围护墙采用200厚非承重空心砖(19019090)容重3.6,M5混合砂浆砌筑,双面粉刷。2 确定计算简图2.1 确定计算简图 本工程横向框架计算单元取图1-1中斜线部分,框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础,按工程地质资料提供的数据,查抗震结构设计规范可判断该场地为类场地土,地质条件较好,初步确定本工程采用柱下独立基础,挖去所有杂填土,基础置于第二层粘土层上,基底标高为设计相对标高-2.1m。柱子的高度底层为:h=4.8=2.1-0.5=6.4 (初步设定基础高度0.5m),二四层柱高为3.9m。柱节点刚接,横粱的计算跨度取柱中心至中心间的距离,三跨分别为:L=7200、2700、7200。计算简图见图2-12.2、结构布置2.2.1梁柱截面尺寸: (1)框架柱: 边柱、中柱 hb=500mm500mm (2)梁:横向框架梁AB跨、BC跨、CD跨 bh=250mm600mm 纵向联系粱: bh=250mm502.2.2 材料强度等级混凝土:均采用C20级钢筋直径12mm的采用级钢,其余采用级钢。2.3 荷载计算2.3.1屋面横梁竖向线荷载标准值图2-1 计算简图a) 恒载作用下结构计算简图b) 活载作用下结构计算简图i)恒载 屋面恒载标准值: 35厚架空隔热板 0.03525=0.875 防水层 0.4 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4120(100)厚现浇钢筋砼现浇板 0.1225=3 (AB,CD跨板厚取120;BC跨取100) ( 0.1025=2.5 )12厚纸筋石灰粉平顶 0.01216=0.192 屋面恒载标准值 4.87 (4.37 ) 梁自重 边跨AB、CD跨: 梁侧粉刷: 中跨BC跨: 梁侧粉刷: - 2.84 作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为: 梁自重: 板传来的荷: ii)活载作用在顶层框架上的线活载标准值为: 2.3.2 楼面横梁竖向线荷载标准值:i)恒载 楼面恒载标准值: 25厚水磨石楼面: 120厚钢筋混凝土现浇板: () 12厚纸筋石灰粉平顶: 楼面恒载标准值: () 边跨(AB,CD跨)框架梁自重 中跨(BC跨)梁自重 作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为: 梁自重 板传来的荷载: ii) 活载 2.3.3 屋面框架节点集中荷载标准值图2-3恒载顶层集中力i)恒载 边跨连系梁自重: 粉刷: 1.2m高女儿墙 粉刷: 连系梁传来屋面自重 0.54.20.54.24.87=21.4767 顶层边节点集中荷载: = = 57.54中柱连系梁自重: 粉刷: 1.114连系梁传来屋面自重(4.2+4.2-2.7)0.52.40.54.37=16.814顶层中节点集中荷载: =52.53ii) 活载 2.3.4 楼面框架节点集中荷载标准值i) 恒载:图2-4恒载中间层集中力边柱连系梁自重: 14.06粉 刷: 1.16连系梁传来楼面自重: 30.492中间层边节点集中荷载: 框架柱自重 中柱连系梁自重: 粉 刷: 连系梁传来楼面自重: 0.54.20.54.23.692=16.28 0.5(4.2+4.2-2.7)0.52.73.692=12.28 中间层中节点集中荷载: =42.799柱传来集中荷载: 柱传来集中荷载: =24.38ii) 活载 2.3.5 地震作用 建筑物总重力荷载代表值的计算1、集中于屋盖处的质点重力荷载代表值 50%雪载 0.50.65(17.142+8.424.3)=299.75kN楼面恒载 4.87(427.2+8.410.81)2+4.3750.42.7=4423.66kN横 梁 1010.34kN纵 梁 682.78kN女儿墙 645.408 kN柱 重 682.5KN横 墙 3.6(167.23.90.5+83.90.5+43.63.90.5+22.73.90.5-21.52.40.5-22.12.40.5-32.40.5-31.50.450.5)=956.15kN纵 墙 3.6(4.2233.90.5+4.2123.90.52-1.82.40.5-1.81.5-172.430.5-41.50.450.5)=1144.04kN钢窗 (1.81.50.52+1.82.40.5+2.41.50.52+41.20.450.5+31.50.50.45+2.12.40.52+182.40.53)0.45=14.58kN- =9880.808kN2、集中于三、四层处的质点重力荷载代表值50%楼面活载 0.52.0(17.142+8.424.3)=922.32kN楼面恒载 3.692(427.2+8.410.8) 2+3.19250.42.7=3337.17kN横 梁 1010.34kN纵 梁 682.78kN柱 重 1365kN横 墙 956.152=1912.3kN纵 墙 1144.042=2288.08kN钢窗 36.182=72.36kN- =11590.35kN3、集中于二层处的质点重力荷载标准值50%楼面活载 922.32kN楼面恒载 3337.17kN横 梁 1010.34kN纵 梁 682.78kN柱 重0.50.525(3.2+3.90.5)56=818.63KN横 墙 956.15+956.153.22/3.9=2525.22kN纵 墙 1144.04+144.043.22/3.9=3021.44kN钢窗 72.36 kN =13374.13kN2.3.6地震作用计算(1)框架柱的抗侧移刚度在计算梁、柱线刚度时,应考虑楼盖对框架梁的影响,在现浇楼盖中,中框架梁的抗弯惯性矩取;边框架梁取,为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。表2-1 横梁、柱线刚度每层框架柱总的抗侧移刚度见表2-2: 表2-2 横向框架柱的侧移刚度D值:梁的线刚度, :柱的线刚度。底层:2(3.16+3.95+4.38+4.26+3.04+4.5+4.8)+44.62+183.53+204.13=220.84二四层:2(6.72+11.02+13.71+12.9+6.45+14.52+16.4)+415.05+188.6+16.9320=717.04(2)框架自振周期的计算表2-3 框架顶点位移计算表:(考虑结构非承重砖墙影响的折减系数,对于框架取0.6) 则自震周期为: (3)地震作用计算 根据本工程抗震设防烈度7度、类场地土,查抗震规范特征周 结构等效总重力荷载: ,故考虑框架顶部附加集中力作用=0.08+0.07=0.080.557+0.07=0.115框架横向水平地震作用标准值为:结构底部:各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表2-4计算列出表2-4 楼层地震作用和地震剪力标准值计算表图2-5横向框架上的地震作用3 框架内力计算3.1 恒载作用下的框架内力3.1.1 弯矩分配系数(1)弯矩分配系数:节点:A1 节点:B1 节点:A2 节点:B2 节点:A4 节点:B4 A3与B3与相应的A2,B2相同。(2)杆件固端弯矩 横梁固端弯矩: i)顶层横梁 自重作用: 板传来的恒载作用: ii)二四层横梁 自重作用: 板传来的恒载作用: 纵梁引起柱端附加弯矩:(边框架纵梁偏向外侧,中框架梁偏向内侧)(逆时针为正) 顶层外纵梁: 楼层外纵梁: 顶层中纵梁: 楼层中纵梁: (3)节点不平衡弯矩 横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件(不包括纵向框架梁)在节点处的固端弯矩之和,根据平衡原则,节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反,一律以逆时针方向为正,如图4-1。a)恒载b)恒载产生的节点不平衡弯矩图3-2 横向框架承担的恒载及不平衡弯矩节点的不平衡弯矩: (4)内力计算 根据对称原则,只计算AB、BC跨。在进行弯矩分配时,应将节点不平衡弯矩反号后再进行杆件弯矩分配。 节点弯矩使相交于该节点杆件的近端产生弯矩,同时也使各杆件的远端产生弯矩,近端产生的弯矩通过节点弯矩分配确定,远端产生的弯矩由传递系数C(近端弯矩与远端弯矩的比值)确定。传递系数与杆件远端的约束形式有关。恒载弯矩分配过程如图3-2。 根据所求出的梁端弯矩,再通过平衡条件,即可求出恒载作用下梁剪力、柱轴力,结果见表3-1、表3-2、表3-3、表3-4。AB跨梁端剪力(kN) 表3-1BC跨梁端剪力(kN) 表3-2AB跨跨中弯矩(kN) 表3-3柱轴力(kN) 表3-4图3-2 恒载弯矩分配过程图3-5 恒载作用下弯矩图(kN.m)图3-6 恒载作用下梁剪力、柱轴力(kN)3.2活载作用下的框架内力梁固端弯矩:顶层: ii)二五层横梁 自重作用: 纵梁引起柱端附加弯矩:(边框架纵梁偏向外侧,中框架梁偏向内侧)(逆时针为正) 顶层外纵梁: 楼层外纵梁: 顶层中纵梁: 楼层中纵梁: 图3-7 满跨活载迭代过程图3- 8 满跨活载弯矩图3-9 满跨活载剪力、轴力满跨活载作用下AB跨梁端剪力 表3-7满跨活载作用下BC跨梁端剪力 表3-8满跨活载作用下AB跨跨中弯距 表3-9 柱轴力计算 表3-103.3 地震作用下的横向框架内力1)(0.5雪+活)重力荷载作用下横向框架的内力计算(1)横梁线荷载计算顶层横梁:0.5雪载 (a)0.44.30.5=0.84KN/m(b)0.42.70.5=0.54KN/m二四层横梁:0.5活载 (a)8.40.5=4.2KN/m(b)5.40.5=2.7KN/m(2)横梁固端弯矩:图3-10 固端弯矩顶层外纵梁MA5=MD5=0.50.44.20.54.20.50.125=0.11KN-m楼层外纵梁MA1=MD1=0.524.20.54.20.50.125=0.55KN-m顶层中纵梁MB4=MC4=-0.50.44.20.54.20.5+(4.22-2.7)0.52.70.5 0.125 =-0.21KN-m楼层中纵梁MB1=MC1=-0.52 4.20.54.20.5+(8.4-2.7) 0.52.70.5 0,125=-1.03KN-m(3)计算简图(4)固端弯矩:顶层横梁 二四层横梁 (5)弯矩分配计算(采用迭代法)(雪+活)作用下杆端弯矩0.5(雪+活)作用下 AB跨梁端剪力(kN) 表3-1(雪+活)作用下 AB跨梁端剪力(kN) 表3-20.5(雪+活)作用下AB跨跨中弯矩(kN) 表3-30.5(雪+活)作用下轴力标准值 表3-4地震作用下框架剪力,轴力(KN)地震作用下梁端弯矩 表3-17地震作用下柱剪力、轴力 表3-184. 框 架 内 力 组 合 5. 框架柱截面设计6. 楼梯结构计算设计本工程采用现浇钢筋土板楼梯,设计混凝土强度等级为C25,梯板钢筋为级钢,梯梁钢筋为级钢。活荷载标准值为2.0KN/m2,楼梯栏杆采用金属栏杆。楼梯平面布置见图4-1,踏步装修做法见图6-2。图6-2 踏步详图(一)、梯段板计算(1)荷载计算板厚取,为梯段板跨度=30012+1500+200/2 =5200板厚=5200/30=173.33 取180 =arctan=26.57,cos=0.895取一个踏步宽为计算单元踏步板自重(图6-2部分 A0) (0.2012+0.3512)/20.325/0.31.2=8.29KN/m踏步地面重(图6-2部分 B0) (0.3+0.15)0.0220 /0.31.2=0.72KN/m底板抹灰重(图6-2部分 C0) 0.3360.0217/0.31.2=0.46KN/m栏杆重 0.11.2=0.12KN/m 活载 10.32.5/0.31.4=3.50 KN/m=13.09KN/m(2)内力计算Mmax=1/10pl2=1/1013.095.22=35.40KN.mVmax=1/2plcos=1/213.095.20.894 =30.43KN(3)配筋计算板的有效高度h0=h20=18020=160,混凝土抗压设计强度fc=9.6N/mm2钢筋抗拉强度设计值fy=210N/mm2 由表查的 选用10/1280, =1198mm2支座构造配10200。梯段板抗剪,因0.7ftbh0=0. 71.271000120=106680N21.53KN满足抗剪要求(二)休息平台板计算按简支板计算,简图如图4-3。 以板宽1m为计算单元,计算跨度近似取: L=2100-200/2=2000 图4-3 平台板计算计算简图板厚取100mm(1)荷载计算面层 0.02201.2=0.48KN/m2板自重 0.10251.2=3.0KN/m2板底粉刷 0.02171.2=0.408KN/m2活载 2.51.4=3.5KN/m2 =7.388KN/m (2)内力计算(3)配筋计算取1m板宽为计算单元由表查得 选用6150 =189mm2(三)梯段梁TL1计算段面高度h=L/12=1/124200=350,取350高,宽取200(1)荷载计算梯段板传 13.094.85/2=31.74KN/m休息平台板传 7.3882/2=7.388KN/m梁自重 0.20.35251.051.2=2.52 KN/m=41.33KN/m(2)配筋计算钢筋采用级钢,h0=350-35=315 由表查的=0.605 选用522 =1900mm20.25fcbh0=0.259.6200315=151.2KNVmax0. 7ftbh0=0.71.1200315=48.51KNVmax满足要求。7现浇楼面板设计7.1计算方法本例题工程楼盖均为整体现浇,现取二层楼面来计算。计算简图如图7-1。图7-1 楼面板示意图根据楼面结构布置情况,楼面板均为双向板,板厚hL/50=6000/50=120mm,本工程教室分取120mm,h0=12020=100mm。本工程楼板按弹性理论方法计算内力,不考虑活荷载不利布置的影响。1)跨中最大弯矩图7-2 跨中最大弯矩活荷载不利布置将总荷载分成两部分:式中g均布静荷载;p均布活荷载。当板的各区格均受时(图4-22b),可近似地认为板都嵌固在中间支座上,亦即内部区格的板可按四边固定的单块板进行计算。当在一区格中向上作用而在相邻的区格中向下作用时(图4-22c),近似符合反对称关系,可认为中间支座的弯矩等于零,亦即内部区格的板按四边简支的单板进行计算。将上述两种情况叠加可行跨内最大弯矩。本工程为了简化计算,全不按四边固定计算,不考虑荷载的不利位置影响,但算到板的跨中弯矩时,将其乘上1.1的放大系数。2)求支座中点最大弯矩当活荷载和静荷载全部满布在各区格时,可近似求得支座中点最大弯矩。此时可先将内部区格的板按四边固定的单块板求得支座中点固端弯矩,然后与相邻的支座中点固端弯矩平均,可得该支座的中点最大弯矩。3)双向板在均布荷载作用下的弯矩系数表查结构静力计算手册荷载由前部分已计算得出。7.2双向板设计教室部分:恒载设计值 活载设计值走廊部分:恒载设计值 活载设计值教室部分:则: 则 , 走廊部分:, 钢筋混凝土泊桑比可取1/6A区格 1)求跨内最大弯矩MX(A),My(A)作用下查“手册”表7-4,得=0时 换算成时,可利用公式作用下,得=0换算成时,可利用公式叠加后:2)求支座中点固端弯矩, B区格 1、求跨内最大弯矩MX(B),My(B)作用下查“手册”表7-4,得=0时 换算成时,可利用公式 作用下换算成时,可利用公式叠加后:2)求支座中点固端弯矩,8基础设计8.1荷载计算按照地基基础设计规范和建筑抗震设计规范的有关规定,上部结构传至基础顶面上的荷载只需按照荷载效应的基本组合来分析确定。 混凝土设计强度等级采用C25,基础底板设计采用级钢,室内外高差为0.9m,基础埋置深度为2.1m,上柱断面为400400,基础部分柱断面保护层加大,两边各增加50,故地下部分柱颈尺寸为500500,地基承载力标准值,按设计任务书的地质剖面土参数,假定为 以轴线8为计算单元进行设计,上部结构传来柱底荷载标准值为 边柱柱底: 8.36+3.55=11.91 485.12+96.69=581.81 3.92-1.66= -5.58 中柱柱底: -5.62-2.35= -7.92kN.m 571.22+136.55=707.77kN 2.63+1.1=3.73kN底层墙,基础连系梁传来荷载标准值墙重: +_0.00以上:3.60.23.3=2.38 (采用轻质填充砌块,=3.6 kN/m3) +_0.00以下:190.241.6=7.30 (采用轻质填充砌块,=19 kN/m3) 连系梁重:(400240) 250.40.24=2.4 =2.38+7.30+2.4=12.08 柱A基础底面:581.81+12.084.875=640.7 11.91-5.580.55=8.84 柱B基础底面: 707.77+12.084.875=766.66 -7.97-3.730.55=-10.02 8.2确定基础底面积1A柱(1)初估基底尺寸 由于基底尺寸未知,持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正,由于持力层为粉质粘土,故取=1.6m=(17.21.0 +19.30.2)/1.2=17.55 (加权土重,其中杂填土容重取17.2 kN/m3粉质粘土19.3 kN/m3 )按规范公式 设 m取b=2.4,l=2.8m (2)按持力层强度验算基底尺寸:基底形心处竖向力:640.7+202.42.81/2(2.1+1.2)=862.46Kn基底形心处弯矩: 8.84kN.m偏心矩: 所以满足要求 2.B柱 (3) 初估基底尺寸 由于基底尺寸未知,持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正,由于持力层为粉质粘土,故取=1.6m=(17.21.0 +19.30.2)/1.2=17.55 (加权土重,其中杂填土容重取17.2 kN/m3粉质粘土19.3 kN/m3 )按规范公式 设 m取b=2.6,l=3.1m (4)按持力层强度验算基底尺寸:基底形心处竖向力:766.66+202.63.11/2(2.1+1.2)=1032.64Kn基底形心处弯矩: 10.02kN.m偏心矩: 所以满足要求 8.3基础结构设计(混凝土选用C20) 1.荷载设计值 基础结构设计时,需按荷载效应基本组合的设计值进行计算。 A柱: B,C柱: 2A柱:(1)基底净反力: (2)冲切验算 , 基础高度满足要求。(3)配筋 选914() 按构造钢筋要求配1410(AS=1099mm2) 注:短边钢筋放在长边钢筋内侧,所以有效计算高度差10mm)3.B,C柱基(1)基底净反力: (2)冲切验算 , (3)配筋 选914() 按构造钢筋要求配1410(AS=1099mm2)9 .电算校核分析本设计电算部分采用PKPM等软件进行计算。首先建立框架的空间模型,布置柱、梁构件及荷载情况;然后采用TAT进行结构内力分析。最后将电算框架5轴线和手算框架5轴线的结果进行比较,发现两者的结果有一定差异,相对误差在20%左右。这主要是两者计算方法不同造成的。手算时计算竖向荷载作用下框架内力采用的是分层法,计算水平荷载下框架内力采用D值法,都属于平面的近似算法,而且仅进行横向单一方向的计算,电算采用的是空间算法,更精确。下面是电算框架5轴线的恒载弯矩图,图9-2恒载剪力图(单位kNm)图9-3 恒载轴力图(单位kNm)下面是手算框架5轴线的恒载弯矩图,恒载作用下梁剪力、柱轴力图9-5 恒载作用下梁剪力、柱轴力(KN)两图比较:1.从手算的弯矩图和电算的弯矩图中可以看出跨中弯矩的差值较大,其他的值中误差均在20%以下。2.梁的剪力的误差很小,可以控制在5%以下。3.柱的轴力的误差也较大,可以控制在20%左右。误差分析:1.计算的方法不同。由于PKPM的计算方法主要以空间算法,而手算的方法主要是在竖向荷载作用是以迭带法计算,水平力的计算方法以D值法为主。所以由于两者的模型的建立相差导致了计算结果的部分差异。2.手算的近似性:由于手算所采用的方法有一定的近似性,例如在弯矩的迭代法计算中在弯矩的传导过程中不彻底性导致了计算的结果的具有很大的近似性。而电算时考虑了在变形中梁的轴力和柱的剪力,使计算更加的精确。3.电算采用了部分系数在电算的过程中由于软件中为了保证结构的简化和结构的安全性设置了许多细部的系数,其中含有扩大系数也有缩小系数,而这些系数在手算过程由于许多的原因被忽略了,这也是导致了电算和手算的结果很大的不同。4.人为的因素: 在手算中我采用了只取两位小数的近似取值,而计算机可以取值更加精确,这也在一定程度影响了计算结果。5.集中力的处理: 在手算过程中我所遇到的集中力采取向内的偏心方法,而在电算的简图中可以发现采用的却是全部向一侧偏心的方式,这在计算的结果产生了很大的影响。结 语本设计说明书主要包括设计任务书、建筑设计(包括总平面图、平面图、立面图、剖面图等)、框架结构设计、基础设计以及其它附属构件设计,基本上是一个比较全面的设计。在设计中运用了Auto-CAD、PKPM等一系列计算机辅助设计软件,对自己的计算机知识和软件运用能力有了一定的加强。本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程,通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识,把主要课程联系成一个完整的体系,并运用于设计中;本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力,为毕业后的工作打下了坚实的基础。在本次毕业设计中我的指导老师在百忙之中,倾注了大量时间和精力,给予了必要的指导,在此表示衷心的感谢。致 谢本次设计感谢刘之春老师和张欣老师的精心指导,他们在我们的设计过程中提供大量资料供我参考,帮助我解决了许多难题,在我遇到疑难问题能够及时给予解答,还邀请了学校的专业老师来指导我们电算PKPM软件,使我能在这么短的时间内把所学的专业知识能够综合应用,从而能够顺利完成设计任务。感谢本组同学的帮助,我们充分发扬了团结就是力量的优势,相互之间能够及时的采集到资料、获取新的信息;感谢其他组的同学,在我计算和输入数据到电脑时帮助我解决许多困难,使我的论文和设计能顺利做好。对在这次毕业设计中给予过我帮助的人,谨此表示衷心的感谢!参考文献1 中华人民共和国国家建设部.混凝土结构设计规范(GB50010-2002). 北京:中国建筑工业出版社,2002。2 中华人民共和国国家建设部.建筑抗震设计规范(GBJ50011-2001). 北京:中国建筑工业出版社,2001。3 中华人民共和国国家建设部.地基基础设计规范(GB5007-2002). 北京:中国建筑工业出版社,2002。4 中华人民共和国国家建设部.建筑结构荷载规范(GB50009-2001). 北京:中国建筑工业出版社,2001。5 中华人民共和国国家建设部.建筑制图标准(GB/T50104-2001). 北京:中国建筑工业出版社,2001。6 中华人民共和国国家建设部.公共建筑设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,2001。7 中华人民共和国国家建设部.建筑结构制图标准(GB/T50105-2001). 北京:中国建筑工业出版社,2001。8 中华人民共和国国家建设部.民用建筑防火规范. 北京:中国建筑工业出版社,2001。9 陈希哲.土力学与地基基础. 北京:清华大学出版社,1990。10 周景星,王洪瑾.基础工程. 北京:清华大学出版社,1996。11 庄崖屏,江见鲸.钢筋混凝土基本构件设计. 北京:地震出版社, 1996。12 包世华,龙驭逑.结构力学. 北京:人民教育出版社,198013 江苏省建筑配件标准图集.施工说明(苏J9501)第二版. 南京:江苏省工程建设标准设计站,1995。14 赵西安.钢筋混凝土高层建筑结构设计. 北京:中国建筑工业出版社, 1995。15 沈杰.地基基础设计手册. 上海:上海科学技术出版社,1985。16 周果行.工民建毕业设计. 北京:中国建筑工业出版社,1995。17 有关教材 .75
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