健民食品廠L形樓建筑、結構設計土木工程畢業(yè)設計_第1頁
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文檔簡介

1、 前 言 近幾年土木工程發(fā)展迅速,已走在世界的前端,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對建筑安全、功能、美觀等要求越來越高,為了貼近社會實際,著重考慮建筑物的安全性,我設計的辦公樓采用的是一字行框架結構。作為一名學習土木工程專業(yè)的畢業(yè)生,應該對建筑結構設計的理念、步驟、具體過程有充分的了解,初步具備設計的能力,當然這要求必須具有扎實的理論知識。所以,畢業(yè)設計成為我們綜合運用能力鍛煉及理論知識鞏固必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。在大學四年的學習中,我們是從最基本的學起,女兒墻、泛水、散水等專業(yè)概念在我們的腦子里漸漸根深蒂固。直到現(xiàn)在大學里所有課程在我的腦子里形成了網(wǎng)絡,我可以給各門課很好的定位,結構設計作為土木工

2、程中一個重要的方面,它既體現(xiàn)基礎,又涵蓋了重點。作為一名設計人員,要求具備扎實的理論基礎與豐富的實踐經(jīng)驗,同時更要求設計人員有一顆強烈的責任心。本次畢業(yè)設計給了我一次鍛煉的機會。通過這次畢業(yè)設計,我深刻體會到我們肩上即將要擔負的重擔,不僅如此,在設計的各個環(huán)節(jié)中,我更檢查出了自己以前學習的不足,糾正了我以前理解有錯誤的地方,提高了我分析問題、解決問題、綜合應用專業(yè)知識的能力。 由于我現(xiàn)在對專業(yè)知識以及設計的理解不夠充分,設計能力有限,其中很多東西有提高,敬請老師批評斧正,以便我能進一步提高,在下次設計中做得更好。目錄摘要5第一章 文獻綜述71.1平面構成71.2框架設計91.3基礎設計91.4

3、地下設計101.5變形縫設計10第二章 建筑與結構設計說明122.1 設計條件與設計目的122.2建筑設計規(guī)模、設計構想與說明122.3工程概況122.4建筑設計的一些心得體會132.5梁截面尺寸估計152.5.1各梁柱截面尺寸152.5.2結構計算簡圖162.5.3梁的自重162.5.4屋面、樓面自柱的自重172.5.5窗墻自重172.5.6屋面樓面荷載182.5.7屋面活荷載18第三章 重力荷載代表值計算193.1底層和標準層重力荷載只計算193.1.1梁柱重力荷載計算193.1.2內(nèi)外填充墻自重的計算193.1.3樓板的恒載及活載的計算203.2頂層重力荷載代表值203.2.1梁、柱自重

4、的計算203.2.2內(nèi)外填充墻自重的計算213.2.3屋面板的恒載及活載的計算21第四章 橫向水平荷載下框架結構計算234.1梁、柱線剛度的計算234.1.1梁線剛度計算234.1.2柱線剛度計算234.2橫向框架側移剛度計算254.3屋蓋框架橫向自震周期的計算264.4水平地震作用計算264.5框架抗震變形驗算284.6地震作用下框架的內(nèi)力分析29第五章 板的設計355.1屋蓋設計355.1.1屋蓋平面布置355.1.2屋蓋荷載計算355.1.3屋蓋板內(nèi)力計算365.1.4屋面板配筋375.2樓蓋設計385.2.1樓蓋平面布置情況385.2.2樓蓋荷載計算395.2.3樓蓋板內(nèi)力計算395.

5、2.4樓面板配筋41第六章 次梁設計426.1初估次梁截面尺寸426.2初估柱截面尺寸426.3初估柱截面尺寸426.4屋面cl1次梁設計436.4.1屋面cl1次梁荷載計算436.4.2屋面cl1次梁計算簡圖446.4.3屋面cl1次梁內(nèi)力計算446.4.4屋面cl1次梁承載力計算456.5樓面cl1次梁設計466.5.1樓面cl1次梁荷載計算466.5.2樓面cl1次梁計算簡圖476.5.3樓面cl1次梁內(nèi)力計算476.5.4樓面cl1次梁承載力計算48第七章 樓梯設計507.1梯段板設計507.1.1荷載計算507.1.2截面設計517.2平臺板設計517.2.1平臺板荷載計算517.2

6、.2截面設計527.3平臺梁設計527.3.1平臺梁荷載計算527.3.2截面設計53第八章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析548.1計算單元548.2荷載計算548.2.1恒荷載計算548.2.2活荷載計算568.3確定節(jié)點處各桿件的分配系數(shù)578.4恒荷載作用下的框架彎矩計算588.5梁端剪力及柱軸力計算:60第九章 框架內(nèi)力組合649.1框架梁內(nèi)力組合649.2框架柱內(nèi)力組合68第十章 框架梁截面設計7110.1承載力抗震調(diào)整系數(shù)7110.2橫向框架梁的正截面設計7110.2.1頂層框架梁正截面設計7110.2.2四層框架梁正截面設計7310.2.3三層框架梁正截面設計7410.2.4二層框

7、架梁正截面設計7510.2.5底層框架梁正截面設計7610.3橫向框架梁的斜截面設計7710.3.1頂層框架梁斜截面設計7810.3.2四層框架梁斜截面設計7910.3.3三層框架梁斜截面設計80 10.3.4二層框架梁斜截面設計8110.3.5底層框架梁斜截面設計82第十一章 框架柱截面設計8311.1承載力抗震調(diào)整系數(shù)8311.2框架柱正截面設計8311.3框架柱斜截面設計91第十二章 基礎設計9612.1工程地質(zhì)資料9612.2基礎頂面內(nèi)力組合值計算9612.2.1外柱基礎內(nèi)力(a柱)9612.2.2內(nèi)柱基礎內(nèi)力(b柱)9812.3外柱基礎的設計9812.3.1地基持力層的確定9812.

8、3.2外柱(即a、d軸柱)獨立基礎設計9912.4內(nèi)柱基礎的設計10212.4.1地基持力層的確定10212.4.2內(nèi)柱(即b、c軸柱)獨立基礎設計102外文翻譯106一、原文106一、翻譯116致謝122 摘要本工程為健民食品廠l形樓建筑、結構設計,采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構,主體為五層,底層和標準層層高4.2m,頂層層高3.6m,本地區(qū)抗震設防烈度為7度,近震,場地類別為 ii 類場地?;狙?、基本風壓可由建筑結構荷載規(guī)范gb50009-2012附錄d確定。樓屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。本設計貫徹“實用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設計原則。按照建筑設計規(guī)范,認真考慮影響設計的各項因素。根據(jù)結

9、構與建筑的總體與細部的關系。本設計主要進行了結構方案中橫向框架第10軸抗震設計。在確定框架布局之后,先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期,進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小,進而求出在水平荷載作用下的結構內(nèi)力(彎矩、剪力、軸力)。接著計算豎向荷載(恒載及活荷載)作用下的結構內(nèi)力,找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合,選取最安全的結果計算配筋并繪圖。整個結構在設計過程中,嚴格遵循相關的專業(yè)規(guī)范的要求,參考相關資料和有關最新的國家標準規(guī)范,對設計的各個環(huán)節(jié)進行綜合全面的科學性考慮??傊m用、安全、經(jīng)濟、使用方便是本設計的原則。設計合理可行的建筑結構方案是現(xiàn)場施工的重要依

10、據(jù)。關鍵詞:框架結構、抗震設計、建筑設計、結構設計abstract this project for talents of huainan city center office building project, adopts the cast-in-place reinforced concrete frame structure, the main body of six layer, bottom layer is 4.2 m, other layers of 3.6 m high, the region seismic fortification intensity is 7 degr

11、ees, near earthquake and site category for class ii site. basic snow pressure, and the basic wind pressure can be made of "load code for the design of building structures" gb50009-2001 appendix d. floor and roof adopts the cast-in-place reinforced concrete structure. the design and impleme

12、nt "practical, safe, economic, beautiful" design principle. according to the architectural design specification, seriously considering various influencing factors of design. according to the relationship of structure and building overall with details.the design of the main structure of the

13、 programme in the framework of ten horizontal axis seismic design.after determining the frame layout, the first conducted on behalf of the load between value calculation, then use vertex displacement method, from the earthquake cycle, then at the bottom of the shear calculation of horizontal seismic

14、 loads under size, then calculated the level of load structure under the action of internal force (bending moment, shearing force, the axial force).then calculate the vertical load (dead load and live load) under the structure of internal forces, to identify the most disadvantaged group or several g

15、roups of endogenic force combination, select the most secure and reinforcement calculation of the results of drawing.the entire structure in the design process, strictly abide by the related specialized standard request, the reference correlation data and the related new national standards, to desig

16、n each link carries on the synthesis comprehensive scientific considerations.in short, application, security, economic, user-friendly design is the principle.the design is reasonable and feasible construction organization plan is the important basis of construction site.keywords: frame structure, se

17、ismic design, architectural design, structural design 第一章 文獻綜述 淺談l形食品廠的建筑與結構設計滿足建筑物的功能要求,為人們的生產(chǎn)和生活活動創(chuàng)造良好的環(huán)境是建筑設計的首要任務。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關系,從組合平面各部分面積的使用性質(zhì)來分析,可分為使用部分和交通連系部分。使用部分是指主要使用活動和輔助使用的面積。交通聯(lián)系部分是建筑物中各個房間之間,樓層之間和房間內(nèi)外之間聯(lián)系通行的面積。早期的高層建筑功能上幾乎只是單件的廠房。在辦公以外,不過附帶一些輔助辦公從業(yè)人員生活的所謂辦公輔助商業(yè)設施。然而,現(xiàn)在多層廠房與

18、其他功能復合化的情況很多,可與商業(yè)設施、住宅、文化設施、賓館、車站等公共設施復合。多層廠房是指一個建筑物中同時擁有多種功能的食品廠。在這種設計中,重要的是要設定整體的概念,決定如何將不同的用途綜合在一起。決定建筑物在用地中的位置時,重點要考慮的是標準層的平面設計,同一層流線處理的整體性。必須對一層的主流線和物業(yè)管理以及服務流線進行整理。在廠房內(nèi),除了白天人和物的出入外,還必須明確夜間和休息如等8小時工作以外的流線和進出的管理方法。1.1平面構成食品廠的平面構成其基本形式取決于標準層的思維方式。在考慮標準層時要將以下兩方面放在一起進行考慮:一是作為單一空間的生產(chǎn)空間,另一是被稱為核心筒的部分,它

19、集中了如電梯間、樓梯、洗手間和設施等垂直方向重復通用的要素。在決定食品廠的空間時,除了受核心筒類型的影響外,其大致框架也受到食品廠的進深尺寸,同標準模數(shù)有著密切關系的柱間隔尺寸,以及吊頂?shù)母叨鹊南拗啤J称窂S的進深一般都在1218m,因為它和標準的對稱式廠房容易取得一致。在進行避難流線設計時,要盡量同日常人流設計的一致,并容易識別,以避免在發(fā)生火災等避難疏散時造成混亂,并且為了保證避難通道在火焰和煙霧中的安全。設計要做到火災發(fā)生時,能將過廊和樓梯間同其他部分明確分開。具有使用方式的廠房,一般情況下多使用3.0m3.6m的模數(shù)1。使用3.0m模數(shù)時,從結構設計 的合理性和經(jīng)濟性來看,食品廠的間距多

20、數(shù)情況下大約是采用2個模數(shù)(6.0m7.2m)。電梯布置,作為整體建筑物內(nèi)人和物垂直流線的交通設計。要考慮的電梯的臺數(shù)、規(guī)模、速度以及群體管理等的控制方法。在辦公樓內(nèi)使用的電梯有以下三種類型:載人電梯、載人載貨兩用電梯和緊急用電梯1。走廊是標準層的主要流線,它和樓梯以及核心筒的類型一同決定了大樓的基本形式。在設計時,需要對使用者的方便性及設備空間的維修管理等進行研究。食品廠由各種各樣的性能構成,它的范圍涉及到從室內(nèi)外裝修材料到建筑物的抗震性能、設備和電源的設定容量。在一個建筑物內(nèi),最重要的是在各自要求的等級上千萬不要出現(xiàn)任何的紕漏,盡量地做到均衡,協(xié)調(diào)性能設定。另外,在等級的設定時,比如抗震的

21、性能,不但是主體結構,也要將室內(nèi)外裝飾材料、機械設備、配管類固定以及伸縮縫的設定等,所有的項目放在一起,統(tǒng)一進行考慮。門廳作為交通樞紐,其主要作用上接納、分配人流,室內(nèi)外空間過渡及各方面交通的銜接。門廳的布局可以分為對稱式與非對稱式兩種。對稱式的布局常采用軸線的方法表示空間的方向感,將樓梯布置在軸線上成對稱布置在主軸線兩側。門廳設計應注意:門廳應處于總平面中明顯而突出的位置,一般應面向主干道,便人流出入方便。門廳內(nèi)部設計要有明確的導向性,同時交通流線組織簡明醒目,減少相互干擾成不知所以的現(xiàn)象1。由于門廳是人們進入建筑物首先到達、經(jīng)常停留的地方,因此門廳的設計,除了合理地解決好交通樞紐等功能要求

22、外,門廳內(nèi)的空間組合和建筑選型要求,也是公共建筑中重要的設計。門廳對外出口的寬度防火規(guī)范的要求,不得小于通向該門廳的走道、樓梯寬度的總和1。食品廠的入口層,除了作為供使用者和來訪者的公共空間使用處,還有錯綜復雜的各種流線,這就需要在管理方面和安全設計的基礎上進行合理地的分區(qū)和流線設計,并且在使用上也要為殘疾人著想,確保為其設置誘導路線及設有階梯的交通路線,還需要設有殘疾人專用的衛(wèi)生間等。對窗戶進行設計時,不僅要表現(xiàn)出建筑外形造型,而且還要考慮到室內(nèi)良好舒適的工作環(huán)境。功能要求:1、采光面積。2、在自然排煙時,保證法規(guī)上規(guī)定的必要開窗面積。3、保證法規(guī)上規(guī)定的緊急出入口的位置和大小。4、考慮節(jié)能

23、的開窗大小和玻璃種類。5、開窗大小要與食品廠的進深相吻合。6、生產(chǎn)的安全性和居住性。7、窗邊部分空調(diào)設備的放置位置1。外裝飾材料的種類:外裝飾材料由表面裝飾材料和基層材料兩個要素構成,作為表面裝飾材料使用最多的有瓷磚石料、噴涂材料、金屬材料以及玻璃等。作為基層材料的一般有混凝土、alc板和金屬材料等。另外,門窗金屬材料一般是以鋁合金制為主體,其他還有鋼制、不銹鋼制產(chǎn)品。由于使用目的不同,玻璃也分很多種類,除了普通的浮法玻璃和平板玻璃外,還有具有耐火性能的夾絲玻璃、降低負荷的熱線吸收玻璃、熱線反射玻璃以及雙層玻璃。在高層建筑中,在要求具有很強耐風行能的部位要使用很高強度的玻璃。因為食品廠一般多采

24、用鋼結構的骨架1。此外,還要求對水密、氣密性能,耐熱,隔音,耐火性能作一定保證。防災設計:在平面設計上,要設置出有效的避難分區(qū),將火災區(qū)域同其他的區(qū)域有所區(qū)別,設計出不通過火災區(qū)也可以進入到安全分區(qū)疏散通道。在剖面設計中,首先必須根據(jù)各樓層的樓面作為完整的水平分區(qū)。另外,不要和樓梯、設備、豎井等垂直方向的流線和路徑發(fā)生偏差,并將這些地方作為獨立的分區(qū),與其他的部分明確區(qū)分開,以防止有煙進入。1.2框架設計框架結構的主要特點是:承重系統(tǒng)與非承重系統(tǒng)有明確的分工,支承建筑空間的骨架如梁、柱是承重體系,而分隔室內(nèi)外空間的圍護結構和輕質(zhì)隔墻是不承重的。食品廠設計中常見的結構種類為:1、鋼筋混凝土結構,

25、為大跨度化和高層化要求較少時使用。2、鋼骨鋼筋混凝土結構,使用于廠房空間大、跨度化的要求。3、鋼結構。4、其他結構種類(主要是混合結構),適用于高層化發(fā)展1。在框架設計中,在對結構種類進行選定的同時,也要對荷載的支撐方式還傳遞結構進行設定。食品廠中適用頻率較高的框架形式為:1、純框架結構。2、剪力墻和支撐并用的框架結構。3、其他框架結構??蚣芙Y構的特點是強度高、整體性好、剛度大、抗震性好、平面布置靈活性大、開窗較自由,但鋼材、水泥用量大,造價較高。1.3基礎設計建筑物建得越高,主柱支撐的荷載就越高。在堅固的承載地基上以直接完全的基礎形式支撐建筑物。然而,由于現(xiàn)在已經(jīng)能夠進行得到強大支撐力的大口

26、徑樁以及連續(xù)地下墻樁的施工,即使在堅固的支撐層比較深的地區(qū)也能夠完成使用這種樁基礎建筑的建設。基礎的類型按其形式不同可以分為帶型基礎、獨立式基礎和聯(lián)合基礎。當設有地下室,且基礎埋深較大時,可將地下室做成整澆的鋼筋混凝土箱形基礎,它能承受很大的彎矩5。 表1-1 各框架形式的概要及其特性項 目純框架結構剪力墻和支撐并用的框架結構其他框架結構結構概要只用柱子和梁形式的框架結構作為抗震的要素,包括純框架結構在內(nèi),將剪力墻和支撐組合在一起的框架有高阻結構框架,中心墻結構等,將“主結構材料”與平面和立面一起配置在筒體部位,是其集中承擔荷載的框架結構性能發(fā)生地震時產(chǎn)生水平變行較大因為通過剪力墻和支撐可以增

27、大水平剛性。因為通過適當?shù)呐渲每梢詼p弱發(fā)生地震時產(chǎn)生的水平變形由于“主結構材料”增大了豎向和水平剛性,所以通過合適的配置可以減弱在地震時產(chǎn)生的水平變行辦公室空間的自由度墻和支撐對建筑和設備設計沒有影響,所以有較高的自由度因為設置墻和支撐對建筑和設備設計的影響較大,所以必須先進行充分的研究、調(diào)整由于“主結構材料”集中承擔了豎向和水平荷載,所以在辦公室的空間中可以設計出超過框架結構的大跨度,并且還可得到較高的自由度1.4地下設計高層建筑的地下,整體對于地上部分起著基礎的作用。一般來說,由于高層建筑的高度高,很多因形體細長而成為容易傾覆的建筑。相對于這樣的建筑地上部分而言,有必要制定擴展底層的地下部

28、分,墻設墻壁等作為堅固的結構,以地下整體抵御傾覆的設計。1.5變形縫設計為防止建筑物構件應溫度變化,熱脹冷縮使房屋出現(xiàn)裂縫被破壞,在沿建筑物長度方向相隔一定距離預留垂直縫隙,稱為溫度縫。結構設計規(guī)范對磚石墻體伸縮縫的較大間隙規(guī)定一般為5075mm。伸縮縫是從基礎頂面開始,將墻體、樓板、層頂全部構件斷開。伸縮縫的寬度一般為2030mm。為防止建筑物各部分由于地基不均勻沉降引起房屋破壞,要設置沉降縫。沉降縫將房屋從基礎到屋頂全部構件斷開,使兩側各為獨立的單元,可以垂直自由沉降,一般設置在平面形狀復雜的建筑物的拐角處,建筑物高度或荷載差異較大處,結構類型或基礎類型不同處,地基上層有不均勻沉降處,不同

29、時間內(nèi)修建的房屋各連接部分。其寬度一般為3070mm6。在抗震設防烈度79度地區(qū)內(nèi)應設防震縫。一般情況下,防震縫僅在基礎以上設置。防震縫的寬度按設計烈度的不同取5070mm。伸縮縫應保證建筑物構件在水平方向自由變形,沉降縫應滿足構件在垂直方向自由沉降變形,防震縫主要是防地震水平波的影響,但三種縫的構造基本相同6。第2章 建筑與結構設計說明2.1 設計條件與設計目的我的畢業(yè)設計課題是l形健民食品廠結構設計,建筑物的總層數(shù)應控制在5層,總高度控制在24米以下,總建筑面積5000-5500平方米,根據(jù)具體情況可適當調(diào)整,但是不應超過6000平方米,工程地質(zhì)資料是經(jīng)某勘測設計研究院現(xiàn)場實地勘測所得。通

30、過對土層的分析,可以大致估計第二土層即可作為房屋基礎的持力層使用。此次畢業(yè)設計旨在使畢業(yè)生進一步了解和掌握建筑、結構設計的一般方法和步驟,檢驗和鞏固所學的理論知識,提高分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的工程實踐能力,提高學生的綜合素質(zhì)。2.2建筑設計規(guī)模、設計構想與說明 本建筑內(nèi)部房間數(shù)量及類型由學生通過前期調(diào)研確定,需符合常規(guī)設計要求,滿足必須的使用功能要求。建筑總平面設計要考慮食品廠建筑與周圍局部環(huán)境的協(xié)調(diào)關系,并要考慮食品廠道路與城市交通主干線的關系;建筑平面設計要考慮使用功能的特點,并要考慮建筑防火規(guī)范的要求;立面設計要簡潔大方、賦有時代感。特別要突出主入口,并考慮本建筑與其他相鄰擬

31、建建筑物及環(huán)境的協(xié)調(diào)關系。本項目僅為一期工程,在其總平面布置設計中尚需考慮二期工程的規(guī)劃內(nèi)容:食品廠門廳面積為60-100平方米,其余房間設置為:值班室30平方米一間;普通辦公用房100平方米30間;輔助用房30平方米10間。2.3工程概況本設計應符合適用,經(jīng)濟和美觀的建筑設計原則。在設計中要對辦公樓各層的平面功能進行綜合分析,以便達到最合理的平面和空間的組合,使其滿足要求。建筑方面需考慮采光,通風,防火等要求。采光時盡量采用天然光。本工程為臨近主干道的一棟人多層健民食品廠,因此,建筑設計不僅要滿足建筑的使用功能,而且應適當考慮建筑的造型,使其具有時代氣息。建筑名稱:l形健民食品廠建筑介紹:五

32、層框架結構食品廠設計,建筑面積為4446,屋蓋和樓蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構,樓板厚度取100。氣象條件:基本風壓0.35,基本雪壓0.50。工程地質(zhì)條件:經(jīng)某勘測設計研究院現(xiàn)場實地勘測,結果如下:1) 建筑場地平坦,沒有不利地質(zhì)情況,無軟弱下臥層。2) 有關設計資料可根據(jù)建筑物所在地區(qū)的情況,所需設計參數(shù)可參照現(xiàn)行規(guī)范的有關規(guī)定確定。3)各種用房的活荷載標準值見現(xiàn)行建筑設計荷載規(guī)范 。表2-1 場地土層分布 序號巖土類別描 述底層埋深(m)厚度范圍(m)地基容許承載力標準值fk (kpa)1雜 填 土由沙土組成、呈松散狀態(tài)0.81.30.81.32可塑粉質(zhì)粘土黃褐色、含少量鐵錳結核,可塑狀態(tài)

33、1.12.80.31.42403硬塑粉質(zhì)粘土黃褐色、含少量鐵錳結核,底部夾少量風化殘礫、硬塑狀態(tài)3.33.82.21.53004強風化花岡閃長巖淺黃黃褐色、中顆粒、塊狀構造6.08.0可見2.74.23601. 地下穩(wěn)定水位距地坪4m以下;2. 表中給定土層深度由自然地坪算起。 建筑場地類別:類場地土;地震設防烈度:7度。2.4建筑設計的一些心得體會 記得西班牙一位世界著名的設計大師曾經(jīng)說過:設計正是在客觀的限制中找到可以擺脫限制的自由。通過對畢業(yè)設計建筑方案的設計,我深刻體會到了這句話所蘊涵的意義。設計是要受到這樣或那樣的種種因素制約的,而作為一名優(yōu)秀的建筑設計人員所要做的工作就是在這些看似

34、不兼容的因素中間找到平衡點,既要體現(xiàn)出各個相互差異的因素組合在一起的共性之美,又要不失每一個要素鮮明的個性特征。這樣不僅能賦予建筑較高的美學之神,而且更能在光與影的交相輝映中體現(xiàn)出建筑物伏光閃耀的靈動之感。建筑的各個要素間是緊密聯(lián)系和環(huán)環(huán)相扣的。我在畢業(yè)設計建筑方案確定的初始階段進入了一個很大的誤區(qū):注重建筑的外觀造型卻將建筑的平面布置小覷輕視,這樣帶來的最直接惡果就是房間在功能分區(qū)上錯亂不堪、,柱網(wǎng)也極難布置,即使布置出來也是極其凌亂的。在后續(xù)的設計工作中,我及時更正了這種錯誤的設計理念,加大了對平面布置的重視程度。盡量采用直線條來營造房屋的變化,這樣做的好處是不僅能賦予建筑物以變化之美,還

35、能在一定程度上避免異形構件的出現(xiàn),進而能突出傳力明確、計算簡便的優(yōu)點,從而能夠使后續(xù)的力學計算與施工工藝易于進行。在色彩方面,我在主體采用了微暗并略帶一點棕色的黃色瓷磚,并在其中零星點綴一些藍色瓷磚,在房屋的中間部分采用深藍色玻璃幕墻。這樣做的目的是1. 微暗并略帶一點棕色能夠弱化過分耀眼的黃色,又不失黃色的本色,能夠起到利用暖色調(diào)的黃色吸引路人的注意的作用,在帶給人們視覺欣賞的同時,又不至于給人太大的視覺刺激。2.零星點綴藍色瓷磚并采用深藍色玻璃幕墻是為了利用冷色調(diào)的藍色來增加建筑的莊重感。結合這兩點目的與做法,就能更好的使建筑、夕陽余輝、周圍景色三者協(xié)調(diào)一致,體現(xiàn)光影與色彩的融合,增加房屋

36、的美感與躍動。眾所周知,建筑設計是要遵循安全、適用、經(jīng)濟、美觀且便于后期建筑結構設計與施工的原則的。但往往設計人員注意到適用、安全、經(jīng)濟、美觀,而忽略了便于施工。 有時設計人員為圖方便,用偏于安全的簡化方法計算,雖然既省事又保證安全,卻增加了造價。由此可見這五個方面各有所重,又互為矛盾,一個優(yōu)秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合。結構設計一般在建筑設計之后,“受制”于建筑設計,但又“反制” 建筑設計。結構設計不能破壞建筑設計,建筑設計不能超出結構設計的能力范圍。結構設計決定建筑設計能否實現(xiàn),在這個意義上,結構設計顯得更為重要。根據(jù)我對建筑結構的理解,建筑結構設計可分為

37、整體設計和部件設計兩部分。整體設計包括結構體系的選擇,柱網(wǎng)的布置,梁的布置,墻的分布,基礎的選型等。整體設計一般分主體和基礎兩部分進行。設計人員根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度、當?shù)氐目拐鹪O防列度、風力情況等條件來選擇合適的結構體系。是采用磚混結構、框架結構、框剪結構、框支結構、筒體,還是巨型框架等等選定結構體系后,就要具體定柱、梁、墻的分布和尺寸等。在進行主體結構內(nèi)力計算后,主體結構底截面的內(nèi)力成了基礎選型和計算的重要依據(jù)。內(nèi)力計算一般盡量簡化為平面體系來計算,但有時必須采用空間受力體系來計算。無論怎樣,內(nèi)力計算最終是對柱、梁、板、墻和塊體這五種部件的計算。也就是說,進行整體設計后,就要進行

38、部件設計:梁和柱一般可看作細長桿件,內(nèi)力情況與計算體系相符合。單向板可簡化為單位寬度的梁來計算,雙向板的計算理論也較成熟,異型板的計算就較為復雜,應盡量避免。在大量的地震作用以及配筋計算中,我還體會出了一個關于房屋設計中極限設計表達式的問題。作為學習土木專業(yè)的學生都知道,概率極限狀態(tài)設計法更科學、更合理。作用效應s小于等于結構抗力r是結構計算的普遍適用公式。目前結構計算理論的研究和結構設計似乎只關注如何提高結構抗力r,以至混凝土的等級越用越高,配筋量越來越大,造價越來越高。提高抗力r的設計方法稱之為被動設計法。以抗震設計為例,一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級算出結構的剛度,再由結構剛度算出地震力,

39、然后算配筋。但是大家知道,結構剛度越大,地震作用效應越大,配筋越多,剛度越大,地震力就越強。這樣便會出現(xiàn)為抵御地震而配的鋼筋,因為增加了結構的剛度反而使地震作用效應增強的情況。其實,為什么不考慮降低作用效應s呢?降低作用效應s的設計方法稱之為主動設計法。國外在抗震設計中,已有在基礎與主體之間設一彈性層,以降低地震作用效應的設計;有的在建筑物頂部裝一個“反擺”,地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反,從而對建筑物的振動產(chǎn)生阻尼作用,減少建筑物的位移,降低地震作用效應。國內(nèi)的設計以被動設計為主,當然也有主動設計,如設置“塑性鉸” 。我認為結構設計應該被動設計與主動設計相結合,但要實現(xiàn)主

40、動設計還是需要先進理論和高科技的支持的。2.5梁截面尺寸估計 梁柱平面布置圖如下圖所示:(其中主梁分為四種,次梁只有一種。)圖2.1梁平面布置圖2.5.1各梁柱截面尺寸次梁截面高度應滿足h=l0/18l0/12=6300/186300/12=350525mm,取h=550mm,截面寬度取b=250mm。主梁截面高度應滿足h=l0/15l0/10,zl1跨度6300m取h=650mm,截面寬度取b=300mm。zl2跨度7800m取h=650mm,截面寬度取b=300mm。zl3跨度2400m與zl2在一榀框架,為施工方便取取h=650mm,截面寬度取b=300mm,zl4跨度3000m與zl1

41、在一榀框架,為施工方便取取h=650mm,截面寬度取b=300mm,雙向板h/l011/45,即h2600/45=57.7mm。故取板厚h=100mm。2.5.2結構計算簡圖 豎向荷載的傳力途徑:樓板的恒載和均布活荷載經(jīng)次梁傳遞給主梁,再由主梁傳遞給柱,最后傳至基礎。 框架結構承重方案的選擇:橫向框架承重。這樣可以使框架梁的截面高度大,增加框架的橫向側移剛度??紤]到結構布置的復雜性,而且各邊跨與中間跨的荷載分布情況不同,所以取用其中的一榀框架??蚣苡嬎愫唸D如下圖:圖2.2一榀框架簡圖(單位:m)室內(nèi)外高差為0.45m,一層高為4.25m,其余各層高為3.3m,如上圖所示。2.5.3梁的自重(1

42、) 主梁zl1 zl2 zl3 zl4自重 250.3(0.6-0.12)=3.6 抹灰 0.02(0.6-0.12)217=0.33 合計 3.93 (2) 次梁cl1自重 250.2(0.4-0.12)=1.40 抹灰 0.02(0.4-0.12)217=0.19 合計 1.59 2.5.4屋面、樓面自柱的自重 柱截面尺寸: 自重 250.50.5 = 6.25 抹灰 0.020.5417= 0.68 合計 6.93 2.5.5窗墻自重 墻體做法: 外墻體:厚蒸壓粉煤灰砌塊,內(nèi)墻面為 厚抹灰,外墻面貼瓷磚; 內(nèi)墻體: 厚蒸壓粉煤灰砌塊,兩側墻面為厚抹灰。(1) 外墻體自重: 外墻體單位面積

43、墻體重力荷載值: 0.5+0.2415+0.0217=4.44(2) 內(nèi)墻體自重 內(nèi)墻體單位面積墻體重力荷載值: 0.2415+20.0217=4.28(3) 女兒墻自重 女兒墻單位面積墻體重力荷載值: 0.1215+0.02217=2.48(4) 門窗自重 木門單位面積重力荷載為 0.2 ,鋼鐵們單位面積重力荷載為 0.5 ,鋁合金窗單位面積重力荷載為 0.4 。2.5.6屋面樓面荷載(1) 屋面恒荷載標準值30厚細石混凝土防水層 20×0.03=0.6防水層三氈四油鋪小石子 0.4 找平層:20厚水泥砂漿 20×0.02=0.4150厚水泥石保溫層 50.15= 0.7

44、5 100厚鋼筋混凝土板 25×0.10 = 2.5 合計 4.9 (2)樓面恒荷載標準值8厚陶瓷地磚 17.8 ×0.008=0.142 20厚干硬性水泥砂漿找平層 20×0.02 = 0.4 100厚鋼筋混凝土板 250.10 = 2.5 v型輕鋼龍骨吊頂 0.25 合計 3.3屋面恒荷載設計值 4.36×1.2 = 5.23kn/m22.5.7屋面活荷載上人屋面 2.0kn/m2屋面活荷載設計值 2.0×1.4 = 2.8kn/m2 第三章 重力荷載代表值計算 重力荷載代表值計算分成兩個部分,一部分是底層和標準層的計算,一部分是頂層的荷載

45、計算。3.1底層和標準層重力荷載只計算3.1.1梁柱重力荷載計算 根據(jù)梁柱所使用的材料,有規(guī)范查得計算結果如下表:表3-1 梁、柱自重類別凈跨/柱高( mm )截面( mm )密度()體積()數(shù)量(個)單重( kn )總重( kn )次梁6300250×550250.872421.75522主梁7800300×650251.411635.255646300300×650251.142428.56842400300×650250.44811883000300×650250.54413.554柱4200500×500251.053226.

46、25840其計算總重量為2752kn3.1.2內(nèi)外填充墻自重的計算1) 外墻自重 7.8×(4.2-0.6)×0.24×8×4+【6.3×(4.2-0.6)×0.24-2.1×1.8×0.24】×12×8+2.1×1.8×0.24×2×8 =665.63kn2) 內(nèi)墻自重 (7.8-0.24)×(4.2-0.6)×0.24×8×6+(6.3-0.24)×(4.2-0.6)×0.24×12

47、×8 =816.17kn3.1.3樓板的恒載及活載的計算 樓板的凈面積為734.4 恒載: 活載:1468.8kn 有以上可知,一層重力荷載代表值為:取3.2頂層重力荷載代表值3.2.1梁、柱自重的計算和頂層與標準層的計算方法類似計算結果如下表所示:表3-2 梁柱自重類別凈跨/柱高( mm )截面( mm )密度()體積()數(shù)量(個)單重( kn )總重( kn )次梁6300250×550250.872421.75522主梁7800300×650251.411635.255646300300×650251.142428.56842400300×

48、;650250.44811883000300×650250.54413.554柱3600500×500250.93222.5720其計算總重量為2632kn。3.2.2內(nèi)外填充墻自重的計算1)外墻自重 7.8×(3.6-0.6)×0.24×8×4+【6.3×(3.6-0.6)×0.24-2.1×1.8×0.24】×12×8+2.1×1.8×0.24×2×8 =542.6kn2)內(nèi)墻自重 (7.8-0.24)×(3.6-0.6)

49、×0.24×8×6+(6.3-0.24)×(3.6-0.6)×0.24×12×8 =680.15kn3.2.3屋面板的恒載及活載的計算 樓板的凈面積為734.4 恒載: 活載:1468.8kn 有以上可知,一層重力荷載代表值為:取所以,集中于各樓層標高處的重力荷載代表值如下圖所示: 圖3.1 各樓層標高處的重力荷載代表值第四章 橫向水平荷載下框架結構計算4.1梁、柱線剛度的計算4.1.1梁線剛度計算 梁線剛度的計算如下表所示表4-1 梁線剛度截面( mm )跨度( mm )慣性矩()邊框架梁中框架梁780024004.1.2

50、柱線剛度計算 柱線剛度的計算如下表所示:表4-2 柱線剛度類別截面( mm )計算高度( mm )慣性矩()線剛度()第一至四層柱4200頂層柱3600 中框架梁柱線剛度圖4.1 中框架梁柱線剛度(單位)邊框架梁柱線剛度 圖4.2 邊框架梁柱線剛度(單位)4.2橫向框架側移剛度計算橫向框架柱的側移剛度d 值計算如下表所示:表4-3 框架柱側移剛度層數(shù)柱類型根數(shù)首層邊框架邊柱0.8390.472119254邊框架中柱3.5640.730184444中框架邊柱1.1180.5191311312中框架中柱4.7530.7781965612 514704第二至四層邊框架邊柱0.8390.29674794邊框架中柱3.5640.641161954中框架邊柱1.1180.359907012中框架中柱4.7530.7041778712 416980頂層邊框架邊柱0.7190.264105924邊框架中柱3.0560.604242334中框架邊柱0.9590.3241299912中框架中柱4.0740.6712692112 618340 4.3屋蓋框架橫向自震周期的計算按頂點位移法求結

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