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1、2015届土木工程专业毕业设计目录第一章 建筑设计51.1 设计资料51.2 设计要求51.3 方案的选择分析51.4 设计过程51.5 设计选型6第二章 结构设计72.1 结构选型72.2 结构平面布置及计算简图7第三章 梁柱子截面尺寸93.1 构件截面尺寸的初步确定93.2 框架梁柱的线刚度计算9第四章 楼板设计124.1恒荷载的计算124.2 屋面框架节点集中荷载标准值134.3 楼面框架节点集中荷载标准值134.4活荷载的计算(全部材料由之前的选型）144.5风荷载计算154.6重力荷载代表值计算17第五章 内力分析185.1框架刚度计算185.2结构基本自震周期计算（D值法）195.
2、3多遇水平地震作用标准值计算215.4横向框架变形验算245.5恒载作用下内力计算265.6活载作用下内力计算305.7风荷载作用下内力计算32第六章 内力组合346.1梁的内力组合346.2柱的内力组合36第七章 框架梁、柱截面设计407.1框架梁的截面设计407.2框架柱的截面设计43第八章 基础设计498.1设计资料498.2荷载效应组合508.3基础尺寸设计518.4荷载分配528.5基础梁设计538.6翼板设计（进行翼缘板的相关计算）55第九章 板的结构设计569.1计算简图569.2楼层面板的相关设计569.3弯矩设计值579.4次梁设计58第十章 楼梯的设计6010.1平面布置图
3、6010.2设计资料6010.3梯段板设计6010.4梯段梁设计62参考文献65致谢66总结67第一章 建筑设计1.1 设计资料该设计为某商业办公五层框架结构大楼设计，我为此把总建筑面积假定为3200，该工程为五层框架结构大楼，要求建筑设计平面布局合理，里面造型美观，重视防火设计。1.2 设计要求 根据下发的任务书以及指导书可得：1总体布局根据任务书所写要做好道路交通的合理组织安排，主要入口要设置广场，建筑体型朝向要创造良好的采光和通风，沿主干道立面应该美观悦目，让人有一种眼目一新的感觉。2我们自行设计的时候应设计出各种功能分区在建筑中的位置，这之后规定出各部分的净高度。3设计出来的商场必须要
4、组织好交通路线，确保人员能够安全疏散。4我们要确定设计建筑的交通流畅，然后楼梯出入口的相关设计必须严格符合防火规范。5服务部分要考虑方便内外使用。考虑仓库对其他部分的影响。6我们在设置卫生间、配电室等用房应位置时理应考虑合理，以此达到使用方便的目的。7内装修应根据功能合理选材，外装修力求简洁大方，协调同一。1.3 方案选择分析此次结构设计，我所设计的建筑题目是XXX商贸大楼设计。综合性商贸大楼大概就是把几种不同功能的建筑个体组合在一起一种建筑物，各种不同的房间设置都有自己存在的意义，这些不同的房间必须相互搭配，相互影响才能正常的使建筑运行下去。该XX商贸大楼设计我将各种功能作用不同的房间个体通
5、过合理布置，将它们整合为一个整体结构，正是在这个整合的过程中，会不停出现许多我未曾考虑到的情况因此我应该细心思考每个模块之间的搭配从而解决问题。在此我初期的设计思路大概就是：因为我设计的XXX商贸大楼要求，1层为葡萄酒展厅加仓库，2层为会所，3到5层为办公区域，那么我肯定是将仓库等用房布置在下层，其他办公室，会所等布置在上层。1.4 设计过程确定结构方案：（1） 根据建筑物的功能、类型、高度、地质情况和施工条件等有关资料，把建筑群体用缝（包括温度缝、沉降缝和抗震缝综合考虑），划分为若干个设计单元。由此我再对每个设计单元确定其结构体系，并进行后续的结构布置和估算结构构件的截面尺寸的相关工作。 建
6、筑平面设计部分:（1）我通过怼建筑内部的特点分析，以及任务书所要求的房间使用面积从而确定柱网布置。（2）我通过考虑每个房间的交通以及观察采光，来考虑房间的门和窗的位置和大小如何设置。（3）我通过自己初步描出的建筑平面，细心地规划各个房间的布置以此来确定出三楼我是我还是的布置形式及抗拒。 建筑立面设计部分：（1）痛苦认真四座这么羊吧这个图纸排布好然后我在怼这些来对建筑立面轮廓进行初描。（2） 我通过画出的柱网、任务书给出建筑物的使用要求以及面积对建筑立面的门窗进行定位设计。（3）自己认真曲儿了下任务书给出的各种要求，然后再看墙面，再看墙面对这些东西有什么要求在结合相关设计。 建筑剖面设计部分：（
7、1）根据任务书要求的房间的分区，采光、通风，以及考虑结构、材料和施工的影响对建筑的剖面进行设计。其中我觉得最主要是楼梯剖面的设计。（2）我这么患处的图纸，自己看那个图纸然后，窿处各个建筑的高度和相关高度数据根据自己设计出来的房间净高。（3）根据我看图纸的熟悉程度和看各种书籍知道的相关归家规范要求，以此来规定画出自己型里面比较看好的建筑类。1.5 设计选型（1）选择类型： 我把这个设计弄为为多层框架结构XXX商贸大楼，共5层。（2）建筑数据： 各层均匀高度为4.0m，总高度为20.0m.（3）建筑面积： 本次设计，我假定总建筑面积大概为3200。（4）建筑楼层： 1层为葡萄酒展厅；2层为会所，3
8、5层为办公楼（5）建筑地质： 本次设计的抗震设防烈度为7度，地震分组为第二组，三级抗震要求。（6）工程（水文）地质： 地基承载力特征值1016kpa，不考虑地下水的影响。（7）风（雪）荷载： 本次设计基本风压w0=0.40kN/，因本设计地理位置不考虑雪荷载。（8）本次设计所用的材料列出： ，； ，； ； ， （9） 活荷载： 根据国家规定查询活荷载如下表所示：屋面2.0kN/ 走廊 2.5kN/ 资料室2.5kN/ 其他2.0kN/第二章 结构设计2.1 结构选型（1）选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。（2）屋面：面层-小瓷砖地面找坡层- 120mm厚膨胀珍珠岩找坡2% ；结构层-100
9、厚现浇钢筋混凝土板。（3）楼面：面层-水泥花砖地面；结构层-100厚现浇钢筋混凝土楼板。（4）楼梯：采用钢筋混凝土板式楼梯。（5）防震缝的最小尺寸：根据规定钢筋混凝土房屋理应选用合理的建筑结构方案并不设防震缝，如果发现不设置防震缝时，那么房屋的最小宽度应满足国家抗震规范要求。（6）结构布置： 双向的框架结构，梁与柱的中线宜重合，不会重合然后最好让每个空间都能狗自由的圣战开来，这样就能够充分填充好这个墙布的布置情况。（7）屋盖、楼盖的类型：本次设计各层均采用现浇楼盖。（8）墙体：本次设计外墙采用240厚粉煤灰轻渣空心砌块；内墙采用200厚粉煤灰轻渣空心砌块；加气混凝土砌块强度MU3，并且用M5水
10、泥砂浆砌筑。（9）门窗：底层出入口为玻璃推拉门，其它均为防盗门、铝合金窗。2.2 结构平面布置及计算简图根据该任务书（框架结构XXX商贸大楼）的设计要求，进行该楼的平面、立面、剖面设计，其中自我设计的建筑平面图，拟定的数据如下：（本框架结构共五层，假定的建筑面积为3200，2到5各层均高为4.0m，第一层为4.8m,平面柱网采用：7.5mx7.2m,2.8mx7.2m）室内外标高定为-0.45m，绘制出的框架结构计算简图如下所示，根据柱网数据知道该计算简图平均每层的层高为4.0m，第一层为4.8m，假设各层柱子的截面大小都是一样的，柱子和梁刚性连接，那么可以得出，梁的跨度=柱子的轴线之间的距离
11、。第三章 梁柱建截面尺寸3.1 构件截面尺寸的初步确定（1） 主梁尺寸：h=（1/141/8）l,由设计知l=7.2m,本设计取为h=1/8l. 则：纵向主梁h=1/8l=7200/8=900mm b=(1/1.51/2.5)h=360600mm 取：b=400mm 所以S=b * h=900x400=360000mm 则：横向主梁h=1/8l=7500/8=937.5mm b=(1/1.51/2.5)h=375625mm 取：b=400mm 所以S=b * h=937.5*400=375000mm 纵梁尺寸（查询书籍）：梁高=层高-窗台高（中间）-窗高（拟定1M）。 所以由此可得：梁高=40
12、00-2000-1000=1000mm(2) 次梁尺寸：h=(1/101/15)l,由设计知l=7.2m，此处取h=1/12l. 则：h=7200/12=600mm, b=(1/1.52.5)h=240400mm 取：b=300mm, 所以S=b * h=300*600=180000mm（3） 走廊横梁尺寸：h=(1/151/18)l,由设计知道l=7.2m，设计取1/18l. 则： h=7200/18=400mm(井字梁）,b=400mm（4） 屋面、楼面板厚度：各层均应采用现浇楼盖，100厚现浇钢筋混凝土板（屋盖），面层采用水泥花砖地面；结构层均采用100厚现浇钢筋混凝土楼板。（5） 框架
13、柱的截面尺寸： 由每层层高4.0m，则建筑总高度按4*5+0.4=20.4m，小于24m现浇框架结构，设防烈度7度（前面有写）地震分组为第二组，三级抗震要求，则该框架结构的最大轴压比为0.78.柱子的截面大小根据之前计算的轴压比为：。3.2 框架梁柱的线刚度计算根据查询书上的表格知道，混凝土的各项数据：=那么，根据上述书上查询的混凝土相关数据可求梁的惯性矩如下：首先可得： 然后我可以求出：左边的梁： =中跨部的梁： =右跨部的梁： =左边最底层的柱子与右边最底层的柱子计算如下：左柱： =右柱： =其余柱： =这里我采用单位刚度法进行计算（出自建筑结构设计 邱洪兴主编）假设剩下柱子的线刚度为1，
14、则其余的相对线刚度可计算如下： 相对线刚度图例后续计算杆端弯矩分配系数的时候，依据就从这个图例中选取即可。第四章 楼板设计4.1 恒荷载的计算（1） 屋面二毡三油防水层 0.35kN/ m220厚1:2水泥砂浆找平层 0.02m20KN/ m3=0.4kN/m2120厚膨胀珍珠岩 0.127KN/ m3=0.84kN/m2结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.10m25KN/ m3=2.5 kN/m2抹灰层：15厚纸筋灰抹底 0.015m16KN/ m3=0.24kN/m2合计 4.33kN/m2 （2） 每一层的走廊楼面、标准层楼面 面层-水磨石地面10mm地面层-水磨石地面20mm水泥砂浆
15、打底 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.10m25KN/ m3=2.5kN/m2抹灰层：15厚纸筋灰抹底 0.015m16KN/ m3=0.24kN/m2 合计 2.74kN/m2（3）梁自重 横梁自重 250.40(0.9375-0.10)=8.375kN/m抹灰层：15厚纸筋灰抹底 0.015(0.9375-0.10)2+0.4016=0.498kN/m 合计 8.873kN/m中间跨横梁自重 250.40(0.40-0.10)=3.0kN/m 抹灰层: 15厚纸筋灰抹底 0.015(0.40-0.10)2+0.4016=0.24kN/m 合计 3.24kN/m纵梁自重 250.9(0
16、.4-0.1)=6.75kN/m抹灰层：15厚纸筋灰抹底 0.015(0.4-0.10)2+0.9)16=0.36kN/m 合计 7.11kN/m （4） 柱子重 柱子自重 250.6(0.6-0.1)=7.50kN/m抹灰层：15厚纸筋灰抹底 0.015(0.6-0.10)2+0.6)16=0.384kN/m 合计 7.884kN/m由此可计算出：（1）作用在顶层框架梁上的线荷载（由上述屋面） (2边自重） （中间自重） （2） 作用在一般层梁上的线荷载（屋面加楼面） （顶加墙） （上层传重) 4.2 屋面框架节点集中荷载标准值边 柱: - 连系梁自重： 8.8737.263.8856kN
17、1m高女儿墙自重及粉刷 12.367.216.99kN 次梁传连系梁的集中传荷载： 1/2（7.5+7.5-4）3.24.33+21/27.583.71kN 连系梁传板的荷载 1/24.04.0/24.332=34.64kN顶层边节点集中荷载： 中 柱: -连系梁自重： 63.89 次梁传连系梁的集中传荷载： 83.71 连系梁传板的荷载 34.64+ 1/2（7.2+7.2-2.8）1/22.84.33=69.80 顶层中节点集中荷载： 4.3 楼面框架节点集中荷载标准值边 柱: - 次梁传连系梁的集中传荷载： 2.08（7.5-0.4）（4.0-0.6）1/21/2+ 1/2（7.5+7.
18、5-4.0）1.82.74+21/27.5=47.18kN 连系梁传板的荷载： 1/24.04.01/22.742=21.92kN 框架柱自重及粉刷： 7.884.031.52kN 中间层边节点集中荷载： 中 柱: -连系梁自重： 63.89kN 内纵墙自重、粉刷及门重: 2.08（7.2-0.40）（4.0-0.6）-21.02.8+1.02.80.42=38.68kN 次梁传连系梁的集中传荷载： 47.18kN 连系梁传板的荷载： 21.92+ 1/2（7.2+7.2-2.8）1/22.82.74=44.17kN 框架柱自重及粉刷： 31.52kN 中间层中节点集中荷载： 我通过整理以上的
19、计算结果可以画出本框架在恒荷载作用下的计算简图，如图下图所示：4.4 活荷载的计算 由此，我得出的活荷载计算简图：4.5 风荷载的相关计算（1）怎么样计算风的相关数据：试试原只是的之维护；高类型是怎么；这么计算的然后；咱们可是四和；风眼书籍汉（）。该设计中，得出的结构总高度：，并且设计的高宽比1.5，故可取1.0；对于L形平面可知1.3；因为5m20.8m450m,属于A类地面，由此算出的值 。然后将风荷载换算成作用框架每层节点的集中荷载，计算过程以及结果我通过表格展示如下：层数高度(m)()A()P()11.01.34.81.090.4031.6817.9621.01.38.81.250.4
20、028.8018.7231.01.312.81.360.4028.8020.3741.01.316.81.450.4028.8021.7251.01.320.81.530.4014.4011.46通过上面的计算，我可以绘出本框架在风荷载作用下的计算简图，如下：（2）风荷载作用下位移计算 水平荷是试试是你和内塞设什么是嗯按下式计算：式子里 第j层的总得剪力； 第j层所有柱的抗侧刚度之和； 第j层的层间位移。第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各层楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间位移之和。顶点 位移是各层层间位移之和。j层侧移 顶点侧移 我将框架在风荷载作
21、用下框架侧移的计算工程都写于下述表格： 风荷载作用下框架侧移计算表层次Wj/KNVj/KN/KN/m/m/h517.9617.965533920.000031/133333418.7236.685533920.000071/57142320.3757.055533920.000101/40000221.7278.775533920.000141/28571111.4690.235354980.000171/235294.6 重力荷载代表值计算由本次设计计算第一章建筑地质可知，抗震设防烈度为7度，地震分组为第二组，三级抗震要求。所以本工程，本框架结构抗震模型可表示为5个集中质量的多自由度体系。各
22、层楼盖、屋盖处的集中荷载代表值，计算结果如下所示：屋面的数据+50%乘以屋面的数据+屋盖纵横梁重量+屋面下半层的柱及墙体重量0.8女儿重力4.3336.017.8+0.50.4036.017.8+8.87(298.5-2.88)+18.82.88+2.00717.8+2.362.053.8+2.00227.5+7.5322.0+2.3653.81=6943.06kN按照上述方法（结构抗震设计）：=7254kN；=7254kN；=7254kN；=7561kN。 由此计算结果，我可以画出本结构在地震作用中的计算简图如下：第五章 内力分析5.1 框架刚度计算（1） 框架刚度计算：如下表格混凝土C25
23、，=混凝土C30，那么可得现浇框架结构梁的惯性矩可求：第一步可以知道： 计算出来的梁的线刚度表格砼强度C25截面跨度l/m边框架中框架 bh/mI/I0.40.97.54.202.805.603.730.40.9377.54.202.805.603.730.40.42.84.203.205.604.27 柱子的线刚度列表柱号截面bh(m3)柱高m惯性矩Ic=bh312(m4)线刚度KckNmZ1底0.60.64.80108.006.30Z2普0.60.64.00108.007.565.2 结构的周期计算（1）钢筋混凝土框架的侧移刚度计算；我计算的钢同伴子的刚度相关计算如下：（用D值法求解，梁的
24、线刚度应考虑现浇板的影响：边框架梁取I=1.5I0；中框架梁取I=2I0。） ；式中 为柱的线刚度； 为柱高； 为柱的根数。我设计出来的XXX商贸大楼的高度好像是为20.80m40m，规定质量和刚度沿高度方向分布比较均匀那么，是第三代将军世界观那个根据相关判断好出来，我知道好像可以使用底部剪力法来计算了。现采用顶点位移法计算。（2）顶点位移法：介绍：十点实况少啊是噢说呢还是，即把集中在楼面处的重量Gi视为作用在i层楼面的假想水平荷载，按弹性刚度计算得到的结构顶点侧移；那个什么缩短系数A。考虑非承重砖墙（填充墙）影响，框架取0.60.7。取调整系数h柱高取层高4.0m与4.8m。其计算过程列于下
25、表:横向框架柱侧向刚度D值法表层次柱类型K各柱刚度D根数底层边框边柱0.590.42137814边框中柱0.590.42137814中框边柱1.270.541771812中框中柱1.270.541771812D535498标准层边框边柱0.490.20113404边框中柱0.490.20113404中框边柱1.050.341927812中框中柱1.050.341927812D553392横向框架顶点位移计算表层号Gi/kNGi/kND/kN/m层间相对位移=Gi/Di/m5694369435533920.01250.003147254141975533920.02570.00643725421
26、4515533920.03880.009727254287055533920.05190.013017561362665354980.06770.01415.3 多遇水平地震作用标准值计算横向水平地震楼层剪力计算：（出自抗震结构设计原理）地震力计算（采用底部剪力法） 本设计为7度近震、地震分组为第二组，三级抗震要求，查询抗震规范可得：因为 ,所以,。，故不需考虑顶部附加水平地震作用，结构的底部剪力为各层水平地震作用按下式计算 由此，绘出各楼层地震作用标准值和地震剪力标准值的计算结果见下表。楼层地震作用标准值和地震剪力标准值层号5694320.80144414.47737734725416.80
27、121867.265014233725412.8092851.24931916272548.8063835.23382254175614.8036292.81922446-459260.82446-利用D值法计算出各柱剪力和反弯点高度见下表，之后再通过根据剪力值和反弯点高度求得柱端弯矩。各柱反弯点表格柱号层次层间剪力层间刚度各柱刚度Dim/DiVim=(Dim/Di)VikKyhA5773553392192780.034826.901.981.4441423553392192780.034849.521.981.6231916553392192780.034866.681.981.802225
28、4553392192780.034878.441.981.8012446535498177180.033180.961.252.95B5773553392192780.034826.901.751.4041423553392192780.034849.521.751.5831916553392192780.034866.681.751.8022254553392192780.034878.441.751.7912446535498177180.033180.962.222.50第 63 页 共 63 页根据节点平衡可求得梁端弯矩，如下表：Mc下Mc上Mb右Mb左28.5442.8142.81-
29、61.7975.52104.06-93.8793.87155.66-111.35111.35205.22-174.4094.59205.94-26.1041.0117.9123.1056.6772.4643.0355.5388.2788.2763.2881.65104.14105.3184.52109.06174.88143.40108.08139.46多遇地震作用下，相关计算结果其实我很不利啊shield类出来的单数为了能够瞒住相关调试。从中我K歌何以看出知，因此，多遇水平地震作用的变形验算满足要求。层号层间剪力层间刚度层高57735533920.00144.01/32721/2004142
30、35533920.00264.01/1800319165533920.00354.01/1286222545533920.00414.01/1091124465354980.00464.81/784弯矩图最终结果见下图（1）。根据剪力、轴力、弯矩的关系可求得剪力、轴力图如下图（2）。地震作用弯矩图（1）地震作用轴力剪力图（2）5.4 横向框架变形验算框架的侧向变形验算：这里我根据任务书要求分别对风荷载及地震作用下进行框架侧向变形验算：在风荷载作用下，弹性层间位移/h1/500，弹性顶点位移/H1/650；在地震作用下，弹性层间位移/h1/550，弹性顶点位移/H1/650，层间相对弹塑性位移：
31、UPQPh=1/50 h。 通过上述表格计算结构：每层的弹性层间位移与弹性顶点位移，现列表比较如下：风荷载作用弹性层间位移/h弹性顶点位移/H地震荷载作用弹性层间位移/h弹性顶点位移/H5层1/1333331/1333335层4层1/571421/571424层3层1/400001/400003层2层1/285711/285712层1层1/235291/235291层 通过表格，我发现分别在风荷载与地震荷载作用下，弹性层间位移与弹性顶点位移均满足要求5.5 恒载作用下内力计算恒载由矩形均布荷载和梯形或三角形荷载两部分组成，先将梯形均布荷载等效成矩形均布荷载。由固端弯矩相等原则可知:梯形： (5
32、-1)三角形： (5-2)其中，为矩形均布荷载峰值 ；为荷载峰值；(如下图)。本设计中 带入式（5-1）或（5-2）得所以，屋面均布荷载可等效如下：楼面均布荷载可等效为：梯形和三角形等效荷载分布图由结构的对称性取计算简图，如下所示：之后我对二层以上各柱线刚度乘以0.9的系数后再进行分配系数的计算。（1） 我计算的顶层例子就在下面的（1）上见；（2） 我计算的顶层例子就在下面的（2）上见；（3） 我计算的顶层例子就在下面的（3）上见。图1（顶层） 图2（标准层） 图3（底层）在那之后，我将以上各单元计算结果叠加可得弯矩。将叠加后的弯矩不平衡节点进行再次分配，修正后的弯矩图如下图（1），进而可求得框架各梁、柱的剪力和轴力如下图（2）。 图（1）-M图、图（2)-轴力图/剪力图5.6 活载作用下内力计算这个计算过程与上面我进行的恒载作用计算同理，可得活载作用下计算弯矩图，梁、柱的剪力和轴力图如图（1）、图（2）。图（1）-M图图（2）-轴力/剪力图5.7 风荷