风荷载作用下的框架内力与侧移毕业论文

风荷载作用下的框架内力及侧移毕业论文

目录

第一章建筑设计

第一节建筑设计总说明

第二节平面设计

第三节立面设计

第四节剖面设计

第二章结构设计

第一节结构方案选择

第二节计算简图及构件选型

第三节荷载计算

第四节竖向荷载作用下的框架内力计算

第五节风荷载作用下的框架内力及侧移计算

第六节水平地震作用下的框架内力及侧移计算

第七节框架内力组合

第八节截面设计

第九节基础设计

第十节第十节楼梯设计

第一章建筑设计

第一节建筑设计总说明

本办公楼主要依据任务书所提要求进行设计。设计时首先考虑了满足使用功能上的需求，给办公创造良好条件；其次，考虑到结构计算的简便，为使手算工作量不太繁重，在平面及立面造型上力求简洁明快；最后，在满足使用功能的前提下，为使所有房间都统一到本办公楼里来，对个别房间的使用面积作了小幅调整。

本办公楼设计为六层，建筑面积为4626平方米，。为了减少南大街车辆人流的干扰，办公楼楼南墙距大街中心22米，并紧贴街边设置了绿化隔离带，房间的布置形式上采用了内廊式，将房间布置在了走廊的两侧。

办公楼楼采光要求窗地面积比为1/6～1/8。本办公楼楼标准教室尺寸为4500mm×7200mm，需窗户面积为8.1～10.8平方米，因此采用了两樘3000mm×2400mm的塑钢窗，共14.4平方米。其余房间也均能满足采光要求。

根据任务书要求，本办公楼为钢筋混凝土框架结构，建筑类别为丙级，为一般民用建筑，所选建筑材料符合二级耐火等级，按合理使用年限为50年设计。

室内外装饰标准较高，详见施工图。

设计中主要依据了以下设计规范：

①《民用建筑设计通则》（GB 50352－2005）③《办公建筑设计规范》（JGJ 67－89）、④《建筑设计防火规范》（GBJ16－87＜2001修订版＞）、⑤《公共建筑节能设计标准》（GB 50198－2005）、《建筑采光设计标准》（GB/T 50033－2001）。

第二节平面设计

平面设计首先考虑满足使用功能的需求，为办公和会议创造良好的条件，重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置，同时还要合理地安排教师休息室、厕所、盥洗室等辅助用房。平面尺寸安排上为简化结构计算采用了对称形式。功能分区较为合理，人流交通便捷、畅通，保证良好的安全疏散条件及安全防火要求。

第三节立面设计

在简单的体型组合前提下，力求运用均衡、韵律、对比、统一等手段，把适用、经济、美观有机的结合起来。

在正立面处理上，将两个楼梯间的外墙设计时为玻璃幕墙，既增加了采光，又使整个建筑显得活泼而不呆板，同时大门采用了不锈钢玻璃弹簧门，上配玻璃雨篷，下为花岗岩室外台阶，均使立面效果增色不少。

外墙装饰方面，勒脚为烧毛面花岗岩石板面层，与室外台阶的面层相统一，既美观，又坚固耐久；其余外墙面为涂料面层，因为保温板外挂钢丝网抹灰层的装饰面层宜用涂料，选用了仿石涂料，颜色为淡黄色和银灰色相间，由白色压线分隔，在山墙处取消了银灰色部分，改为淡黄色，目的是为了保证白色压线的连续。

第四节剖面设计

建筑物室内外高差取0.45米，满足防水、防潮和内外联系方便的要求。

层高的确定，按《公共建筑设计规范》（GBJ 99－86）的要求，考虑到本办公楼楼为框架结构，框架梁的截面高度较高，故层高取值为3.9米。这样的层高，对布置窗户满足采光与自然通风要求来讲已足够。对于底层的阶梯教室，为了使后排也能获得较高的空间，将前部地面下降0.45米。

另外，办公室的层高也统一取为3.9米。除阶梯教室外，所有房间的窗台高度均取0.9米，保证办公桌上有充足的光线。

第二章结构设计

第一节结构方案的选择

依据《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002）及《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）,本办公楼框架结构的抗震等级为三级、地基基础设计等级为丙级。

一、上部结构承重方案的选择

根据建筑设计结果，本办公楼楼结构平面布置较为规则，荷载分布比较均匀，故考虑按横向框架承重的全现浇钢筋混凝土框架结构计算。

结构平面布置示意图如下：

二、基础类型的确定

上部结构荷载不大，且地基均匀，地基承载力适中，故基础可做成柱下独立基础，持力层为粘土层（地基承载力特征值f ak＝290Kpa）。初步拟定基础顶面标高为－2.300 m。

第二节计算简图及构件选型

一、计算简图

由结构平面示意图知，采用横向框架承重方案时，需要计算①轴、②轴、④轴、⑤轴、⑥轴、⑦轴处共6榀框架，现选其中有内横墙的⑦轴处框架进行手算。

因建筑设计时，有部分柱的中心并未与定位轴线重合，而在结构计算中，梁的计算跨度应取柱中心线之距离，故某些梁的计算跨度与定位轴线

间距不等，需重新计算确定。初步确定框架柱截面尺寸为500 mm×500 mm，故⑦轴处框架梁的计算跨度分别为：7.0 m、3.0 m和7.0 m。

由初步拟定的基础顶面标高为-2.300 m可得底层柱的计算高度为6.2 m,其余各层柱计算高度均为4.9 m。

⑦轴处框架计算简图如下：

二、主要构件选型

1、框架梁。

梁截面高度按梁跨度1/12—1/8估算，边跨梁：b×h＝300×700（mm）；中跨梁：b×h＝300×500（mm）。

2、框架柱。

经估算，在满足三级抗震等级轴压比的前提下，柱截面尺寸为：b×h ＝500×500（mm），沿全柱高不变。

3、现浇板。

屋面板厚度取为h＝100 mm，楼面板厚度取h＝120 mm。均满足“规范”要求。

4、连系梁。

连系梁的截面尺寸取b×h＝300×570（mm），截面高度取570 mm是为了满足建筑上的要求，使外纵墙的连系梁兼做窗户过梁。

三、框架梁、柱截面特征及线刚度计算

对于本工程，因为全现浇结构，故该榀框架梁的截面惯性矩取值为I ＝2I0。计算结果见表1。

表1 框架梁、柱截面特征及线刚度计算表

第三节荷载计算

一、屋面梁荷载

1、屋面荷载。

计算结果见表2。

表2 屋面荷载计算表