酒泉市玉门市综合办公楼结构设计

北京理工大学珠海学院 2020 届本科毕业生毕业设计酒泉市玉门市综合办公楼结构设计摘要本设计为拟建的酒泉市玉门市办公楼，是通过估算梁柱尺寸，然后计算荷载，再计算各种内力，最后通过内力组合把数据处理出来，最后通过配筋的计算出施工详图，在这过程中需要手算和电算并行。关键词：荷载计算；内力计算；内力组合；配筋计算AbstractThe design for the proposed Yumen office building in Jiuquan city is to estimate the size of the beam and column, then calculate the load, then calculate various internal forces, finally process the data through the combination of internal forces, and finally calculate the construction details through the reinforcement. In this process, manual calculation and computer calculation are needed in parallel.Keywords:Load calculation; Internal force calculation; Internal force combination; Reinforcement calculation目录1 方案论述11.1 建筑方案论述11.2 结构方案设计论述22 结构设计方案设计32.1 设计总说明设计依据32.1.1 设计依据32.1.2 设计概念32.1.3 结构设计说明42.2 结构方案设计42.2.1 设计规模42.2.2 结构概况42.3 一榀框架选择53 梁柱截面尺寸估算53.1 框架梁截面尺寸的确定53.2 框架柱截面尺寸的确定64 荷载计算74.1 计算简图74.2 恒荷载标准值的计算74.2.1 屋面74.2.2 标准层楼面84.2.3 卫生间84.2.4 梁自重84.2.5 柱自重94.2.6 外纵墙自重94.2.7 内墙自重104.2.8 女儿墙104.3 活荷载标准值的计算104.4 竖向荷载作用下框架荷载计算104.5 风荷载计算144.6 地震作用155 内力计算195.1 恒荷载标准值作用下内力计算195.1.1 节点弯矩分配系数195.1.2 梁固端弯矩计算195.1.3 弯矩二次分配法205.1.4 弯矩调幅205.1.5 剪力计算205.1.6 轴力计算205.2 活荷载标准值作用下内力计算235.3 风荷载作用下内力计算255.3.1 风荷载作用下内力分析255.4 地震荷载作用下内力计算275.5 水平荷载作用下侧移的近似计算295.5.1 风荷载作用下侧移计算295.5.2 地震荷载作用下侧移计算296 6内力组合.296.1 荷载基本组合296.1.1 一般荷载组合296.1.2 考虑地震作用效应组合296.2 内力转换306.3 控制截面及最不利内力306.3.1 框架梁控制截面最不利内力组合316.3.2 框架柱控制截面最不利内力组合317 7框架梁柱的设计与配筋计算.397.1 设计资料说明397.2 框架梁截面设计（以第二层为例）397.2.1 正截面受弯承载力计算397.2.2 斜截面受弯承载力计算437.2.3 斜截面受剪承载力计算437.3 框架柱截面设计447.3.1 轴压比验算447.3.2 柱端弯矩的调整457.3.3 框架柱正截面承载力计算457.3.4 框架柱斜截面承载力计算457.3 构建裂缝宽度验算478 地基基础的设计488.1 地质条件概况488.2 地基设计488.2.1 基础埋深488.2.2 地基承载力的验算488.2.3 初步确定基础底面积488.2.4 基地最大压力计算488.2.6 配筋计算50北京理工大学珠海学院 2020 届本科毕业生毕业设计1 方案论述1.1 建筑方案论述（1） 建筑说明：采用框架结构设计，基础采用独立基础，根据相关的图集进行出图2 结构设计方案设计2.1 设计总说明设计依据2.1.1 设计概念（1） 本次设计的题目为“酒泉市玉门市办公楼结构设计”。（2） 本办公楼主体建筑共两层，首层的层高为 4.85m，第二层层高为 3.6m。该办公楼工程位于酒泉市，为永久性建筑，共两层。柱网尺寸见图 2.1。CBCB159001234567DD2.2 一榀框架选择3960066006600660072007200720063003000630063001560030006300660066006600660066006600396001234567AA图 2.1柱网选轴线上的一榀框架来计算。3 梁柱截面尺寸估算3.1 框架梁截面尺寸的确定1. 轴线 A-B 跨、C-D 跨：h = (1/18 1/10)´ 6300 = (350 630)mm，取h = 600mmb = (1/ 4 1/ 2)´ 600 = (150 300)mm，取b = 250mm2. B - C跨：取h = 450mm，b = 250mm。3. 纵向框架梁：h = (1/18 1/10)´ 6600 = (366.7 660)mm，取h = 600mmb = (1/ 4 1/ 2)´ 600 = (150 300)mm，取b = 250mm4. 次梁：h = (1/18 1/12)´ 6300 = (350 525)mm，取h = 500mmb = (1/ 4 1/ 2)´ 500 = (125 250)mm，取b = 200mm北京理工大学珠海学院 2020 届本科毕业生毕业计3.2 框架柱截面尺寸的确定1. 根据层高确定框架柱截面尺寸底层柱高： H1 = 3.90 + 0.45 + 0.5 = 4.85mb = h = (1/ 20 1/15)H1 = (1/ 20 1/15)´ 4850 = (242.50 323.34)mm第二层柱高： H 2 = 3.60mb = h = (1/ 20 1/15)H 2 = (1/ 20 1/15)´ 3600 = (180 240)mm2. 根据柱轴压比估算框架柱截面尺寸四级抗震等级柱的轴压比限值为0.85。中柱：Nc1 = 1.1Nv = 1.1´14 ´ 6.6 ´(6.3 + 3.0)´1/ 2 ´ 2 = 945.26kNAc1故b = h =边柱：³ Nc1Ac1/(mfc77767=) = 945.26´103 /(0.85 ´14.3) = 77767mm2= 279mm。Nc2 = 1.2Nv = 1.2 ´14 ´ 6.3 ´ 6.6 ´1/ 2 ´ 2 = 698.54kNAc 2故b = h =³ Nc2/(mfc57470=) = 698.54 ´103 /(0.85 ´14.3) = 57470mm2= 249mm。Ac 23. 按构造要求确定框架柱截面尺寸由建筑抗震设计规范（GB50011-2010）可知三级抗震等级时不应小于 400mm。所以选bc ´ hc = 400mm´ 400mm。4 荷载计算4.1 计算简图485036007.5003.900-0.95063003000156006300ABCD图 4.1办公楼框架计算简图4.2 恒荷载标准值的计算4.2.1 屋面05YJ1屋51.290kN/m2 厚度为100现浇钢筋混凝土屋面板12 厚水泥砂浆顶棚0.1m´ 25kN/m3 = 2.5kN/m30.012m´ 20kN/m3 = 0.24kN/m2合计：4.44kN/m24.2.2 标准层楼面05YJ1楼80.83kN/m2100 厚现浇钢筋混凝土屋面板12 厚水泥砂浆顶棚0.1m´ 25kN/m3 = 2.5kN/m30.012m´ 20kN/m3 = 0.24kN/m2合计：3.57kN/m24.2.3 梁自重梁尺寸梁自重20 厚水泥砂浆抹灰层b ´ h = 250mm ´ 600mm25kN/m3 ´ 0.25m´(0.6m - 0.1m) = 3.125kN/m0.02m´ 20kN/m3 ´0.25 + (0.6m - 0.1m)´ 2 = 0.5kN/m梁尺寸梁自重20 厚水泥砂浆抹灰层合计：3.625kN/m2b ´ h = 250 ´ 450mm25kN/m3 ´ 0.25m´(0.45m - 0.1m) = 2.19kN/m0.02m´ 20kN/m3 ´0.25m + (0.45m - 0.1m)´ 2 = 0.38kN/m梁尺寸梁自重20 厚水泥砂浆抹灰层合计：2.57kN/m2b ´ h = 200mm ´ 500mm0.25kN/m3 ´ 0.2m´(0.5m - 0.1m) = 2.0kN/m0.02m´ 20kN/m3 ´0.2m + (0.5m - 0.1m)´ 2 = 0.4kN/m合计：2.40kN/m24.2.4 柱自重柱尺寸柱自重20 厚水泥砂浆抹灰层b ´ h = 400mm ´ 400mm25kN/m3 ´ 0.4m´ 0.4m = 4.00kN/m0.02m´ 20kN/m3 ´(0.4m´ 4) = 0.64kN/m合计：4.64kN/m24.2.5 外纵墙自重标准层纵墙（不扣除门窗）0.2m´(6.6m -0.4m)´(3.6m - 0.6m)´ 7.0kN/m3 = 26