畢業(yè)設(shè)計(jì)手算計(jì)算書(shū)基本步驟模板

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 建筑設(shè)計(jì)1.1 建筑方案的比選與確定根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在參觀(guān)了一些辦公大樓的基礎(chǔ)上，我先后做出了三個(gè)方案，經(jīng)過(guò)初選，擯棄方案三，現(xiàn)將方案一與方案二做一比較，以此確定最終的建筑設(shè)計(jì)方案。1.1.1建筑功能比較 由于此保險(xiǎn)公司辦公樓要求有營(yíng)業(yè)大廳，故可以采用兩種方式，一種是將營(yíng)業(yè)大廳單獨(dú)設(shè)置在一邊，即采用裙樓的方式，主樓辦公區(qū)8層，裙樓2層，這樣功能劃分明確，且建筑物有錯(cuò)落感，外形美觀(guān)，但結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算麻煩些；另一種則用對(duì)稱(chēng)的柱網(wǎng)，一樓設(shè)置營(yíng)業(yè)大廳，與辦公區(qū)28層的布置不同，這樣主要的問(wèn)題就是底層的功能劃分了，考慮方便，美觀(guān)，防火等，此方案繪圖和計(jì)算相對(duì)容易些

2、，考慮到是初次設(shè)計(jì)完整的一棟框架結(jié)構(gòu)，主要目的是掌握思想方法，故采用方案2，柱網(wǎng)完全采用對(duì)稱(chēng)布置。關(guān)于底層平面的布置的問(wèn)題又有如下兩種方案：方案一建筑底層平面布置完全對(duì)稱(chēng)，這樣有利于引導(dǎo)人流，且外形較好，里面效果好，現(xiàn)澆整體布局較為緊湊，便于設(shè)計(jì)計(jì)算和施工；由于底層有大型的營(yíng)業(yè)大廳，而且要求與辦公區(qū)隔離，該方案樓梯布置比較困難，若分兩邊布置，則使建筑無(wú)門(mén)廳主樓梯，不利于交通組織，將其因?yàn)閷?duì)稱(chēng)布局帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)喪失，且將對(duì)電梯的布置帶來(lái)問(wèn)題；若于中門(mén)廳處布置一部主樓梯，則為了防火需要（以防形成“袋形走廊”），要在建筑兩側(cè)加設(shè)防火樓梯與防火出口，造成不經(jīng)濟(jì)，且將樓梯置于建筑兩頭不利于抗震設(shè)計(jì)。方案二建

3、筑底層平面非對(duì)稱(chēng)布置，可能導(dǎo)致交通組織不明確，但在設(shè)置兩個(gè)入口后問(wèn)題得到解決，營(yíng)業(yè)大廳不布置在中間，而是放在最右邊，有其單獨(dú)的入口，中間用一道門(mén)即可與辦公區(qū)的門(mén)廳隔離，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該方案樓梯布置較為合理，于門(mén)廳布置主樓梯一部，通向樓頂，設(shè)置防火卷門(mén)，即起到消防樓梯的作用，引導(dǎo)人流且同兩部電梯配合得當(dāng)；于廁所邊布置樓梯一部，可以協(xié)助主樓梯分散人流，服務(wù)與辦公區(qū)的人員；此方案會(huì)導(dǎo)致柱的偏心受力情況較多，結(jié)構(gòu)布置時(shí)稍麻煩。1.1.2結(jié)構(gòu)布置比較 方案一：采用內(nèi)廊式，縱向承重方案，在縱向布置框架承重梁，在橫向布置聯(lián)系梁。樓面荷載由縱向梁傳至柱子，橫向梁的高度較小，有利于設(shè)備管線(xiàn)的穿行；在房屋開(kāi)間方向

4、需要較大空間時(shí)，可獲得較大的室內(nèi)凈高；當(dāng)?shù)鼗恋奈锢砹W(xué)性能在房屋縱向有明顯差異時(shí)，可利用縱向框架的剛度來(lái)調(diào)整建筑物的不均勻沉降。但縱向框架承重的缺點(diǎn)是建筑物的抗側(cè)抗度較差，進(jìn)深尺寸受到限制。方案二：也采用內(nèi)廊式，用橫向承重方案，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置聯(lián)系梁，有利于提高建筑物的抗側(cè)抗度。而縱向框架則一般只按構(gòu)造布置聯(lián)系梁，也利于建筑物的采光和通風(fēng)。 通過(guò)建筑、結(jié)構(gòu)兩方面的比較，認(rèn)定：方案一平面對(duì)稱(chēng)布置，但是建筑功能滿(mǎn)足較差，特別是樓梯這個(gè)生命通道設(shè)置較為不合理；方案二雖然平面布置非對(duì)稱(chēng)，但是除底層稍復(fù)雜外，建筑功能滿(mǎn)足較好，各個(gè)建筑組成搭配合理。所以，選擇方案二為最終建筑方案！

5、確定底層平面圖如下：1.2 建筑設(shè)計(jì)1.2.1 建筑平面設(shè)計(jì)建筑平面設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮建筑物的功能要求，力求建筑物的美觀(guān)大方，同時(shí)兼顧結(jié)構(gòu)平面布置盡量規(guī)則合理和抗震要求，以便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，初步擬定內(nèi)廊式平面框架形式。對(duì)于平面布置作如下幾點(diǎn)說(shuō)明：1、為了滿(mǎn)足不同類(lèi)型的房間對(duì)使用面積的要求，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的受力合理性及柱網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)尺寸，本設(shè)計(jì)柱網(wǎng)基本上采用6.6×8.4m，局部地方采用小一級(jí)柱網(wǎng)尺寸；2、走廊寬度根據(jù)本設(shè)計(jì)要求取軸線(xiàn)寬度3.0m，主要人流通道為位于大樓中部的兩部電梯和主樓梯。為了滿(mǎn)足防火要求，在大樓的一側(cè)增設(shè)了另一部樓梯。1.2.2 建筑立面設(shè)計(jì)結(jié)合平

6、面設(shè)計(jì)中框架柱的布置，立面上主要采用橫向劃分，外墻（包括玻璃幕墻）將柱完全內(nèi)包。外觀(guān)上顯得平整，穩(wěn)重；同時(shí)，考慮到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，柱間多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節(jié)奏的虛實(shí)對(duì)比，顯得明快、活潑，同時(shí)也得到了良好的采光效果。大門(mén)正中間，使整個(gè)建筑物顯得美觀(guān)大方。大門(mén)采用鋼化玻璃門(mén)，使整個(gè)大門(mén)顯得現(xiàn)代，門(mén)廳空間顯得通透；懸掛式雨蓬的運(yùn)用，和大門(mén)的設(shè)置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流導(dǎo)向的作用。屋頂檐口采用自主設(shè)計(jì)的斜板式檐口（上掛裝飾瓦），使屋頂美觀(guān)又不失大方。2 結(jié)構(gòu)選型及布置2.1樓層結(jié)構(gòu)平面布置本次設(shè)計(jì)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)平面布置簡(jiǎn)圖見(jiàn)附圖（請(qǐng)打印各層結(jié)

7、構(gòu)布置圖）。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算要求手算一榀框架。針對(duì)本辦公樓的建筑施工圖紙，選擇第三榀橫向框架為手算對(duì)象。本計(jì)算書(shū)除特別說(shuō)明外，所有計(jì)算、選型、材料、圖紙均為第三榀框架數(shù)據(jù)。梁、柱、板的選擇如下：1、梁的有關(guān)尺寸（此例為高層建筑，且一榀框架負(fù)荷范圍為8.4米，所以其梁柱截面尺寸選擇均比較大，我們做設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況處理，如果為多層或小開(kāi)間框架，其截面尺寸應(yīng)取小一些，尤其是梁截面寬度，像600的高度以250的梁高比較適宜。注意：兩高必須要大于或等于其上墻體的寬度）（1）橫向框架梁：邊跨： 取h=600mm,底層b=350mm 其他層b=300mm中跨（樓道）： 取,其他層b=300mm（2）

8、縱向框架梁：柱距均為，則取。2、柱的選擇根據(jù)梁的截面選擇及有關(guān)屋面、樓面的做法，可初略確定柱的尺寸為底層其他層的方柱。經(jīng)驗(yàn)算可滿(mǎn)足有關(guān)軸壓比的要求。3、板的選擇采用全現(xiàn)澆板，在部分跨度較大處加設(shè)次梁；可根據(jù)荷載以及梁的尺寸確定板的厚度為。2.2樓梯結(jié)構(gòu)布置采用板式樓梯。具體情況見(jiàn)第六章樓梯設(shè)計(jì)及樓梯結(jié)構(gòu)布置圖。2.3基礎(chǔ)平面布置本次設(shè)計(jì)采用筏板基礎(chǔ)，具體的尺寸及配筋將由第七章的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)確定。3 號(hào)軸線(xiàn)框架計(jì)算3.1 計(jì)算任務(wù) 計(jì)算作用于軸線(xiàn)的恒載、活載、風(fēng)荷載（地震作用：手算要求按6度設(shè)防，若本人自愿，可按7度抗震設(shè)防進(jìn)行抗震計(jì)算，以下黃底部分均為抗震計(jì)算）以及由這些荷載引起的各層梁、柱的內(nèi)力

9、。恒載、活載作用下梁端彎矩計(jì)算要求采用（本實(shí)例選用彎矩兩次分配法，也可選用迭代法、分層法、系數(shù)法等，可個(gè)人自定，這些方法均為近似計(jì)算方法，選用時(shí)請(qǐng)注意各自的適用條件）；風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算要求采用D值法；地震作用要求采用底部剪力法。3.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 該房屋主體結(jié)構(gòu)共8層，一、二層層高4.5m，二到八層層高3.6m。取柱的形心線(xiàn)作為框架柱的軸線(xiàn)，梁的軸線(xiàn)取至板底，該框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.1所示。屋蓋和樓蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，板厚度取120mm。梁截面高度按跨度的估算，而且梁的截面尺寸應(yīng)滿(mǎn)足承載力、剛度以及延性的要求。梁截面寬度可取梁高，同時(shí)不宜小于柱寬，且不應(yīng)小于250mm?？蚣?/p>

10、柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式計(jì)算： 式中：N為柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值；F為按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積；為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，近似取12KN/；為考慮地震作用組合后柱的軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25；n為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)。由于該框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值0.8。由圖3.1可知：邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為，。圖3.1 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖1、梁的截面計(jì)算（1）橫向框架梁：邊跨： ，?。恢锌纾堑溃?，取。（2）縱向框架梁：柱距為，則取。2、柱截面計(jì)算邊柱： 中柱： 如果柱的截面為正方形，則邊柱和中柱的截面高度分別為509mm和60

11、0mm。 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱的截面尺寸取值如下：其他層,底層。 3.3荷載計(jì)算3.3.1自重計(jì)算（此處必須與建筑施工圖的構(gòu)造做法一致）1、屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（1）屋面（上人）： 30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 三氈四油防水層 20厚水泥砂漿找平層 平均150厚水泥蛭石保溫層（兼做找坡） 120厚鋼筋混凝土板 V型輕鋼龍骨吊頂 小計(jì)： （2）1-7層樓面： 缸磚樓面（包括水泥粗砂打底） 120厚鋼筋混凝土 V型輕鋼龍骨吊頂 小計(jì)： 2、梁、柱、墻、門(mén)、窗重力荷載計(jì)算（荷載計(jì)算依據(jù)個(gè)人習(xí)慣進(jìn)行即可，無(wú)一定模式，以不漏荷載為準(zhǔn)，可以適當(dāng)?shù)牟扇『?jiǎn)化措施） 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、

12、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載，其計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)表3.1。表3.1 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值構(gòu)件邊橫梁0.250.48251.053.1506.00020378803.25中橫梁0.250.48251.053.1502.1001066.15縱梁0.250.38251.052.4943.60040359.110層柱0.600.60251.109.904.500144.55383.1339層柱0.600.60251.109.903.6007249.4812層柱0.600.60251.109.904.500289.1 表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；n表示構(gòu)件數(shù)量；g

13、表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件的重力荷載；梁的長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)；柱長(zhǎng)度取層高。 僅對(duì)第軸線(xiàn)的橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為8.4m。因板的自重已計(jì)入樓面（屋面）的恒荷載之中，故計(jì)算梁的自重時(shí)梁的截面高度應(yīng)取梁的原高度減去板厚。 外墻體為360mm厚粉煤灰（），外墻面貼瓷磚（，包括水泥砂漿打底，共厚），內(nèi)墻面為水泥粉刷墻面（ 厚，水泥粗砂）。則外墻單位墻面的重力荷載為： 內(nèi)墻體為厚粉煤灰（），兩側(cè)均為水泥粉刷墻面（ 厚，水泥粗砂），則內(nèi)墻單位墻面的重力荷載為： 木門(mén)單位面積重力荷載為 鋁合金窗單位面積荷載為3.3.2 恒載計(jì)算取號(hào)軸線(xiàn)橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為4.2m，如圖3.2所示。圖3.2 橫向框架計(jì)算

14、單元圖3.3 雙向板導(dǎo)荷示意圖 直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平陰影線(xiàn)所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于頂層縱向框架梁的中心線(xiàn)與柱的中心線(xiàn)不重合，因此在該層框架節(jié)點(diǎn)上還有集中力矩的作用。 各梁上作用的恒載如圖3.4所示。圖3.4 各梁上作用的恒載計(jì)算圖該圖中：、分別代表橫梁自重，為均布荷載形式, 、分別代表各板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 由圖3.2中的幾何關(guān)系可得：1、對(duì)于屋面梁： 集中力矩： 2、對(duì)于第2-7層框架梁： 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載：包括梁自重、樓板重、外墻等地重力荷載。 集中力矩： 3、對(duì)于

15、第1層框架梁：包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其荷載計(jì)算方法同上。 集中力矩： 表3.2 橫向框架恒載匯總表層次84.7253.1523.01616.44210.65209.5231.631.432-717.6853.1521.08415.06259.24297.4528.944.62122.363.67521.08415.06307.36332.7153.7958.22恒載圖如下所示：（注意：下圖中由縱向框架梁傳至框架柱的集中荷載，是采用標(biāo)注實(shí)際作用位置的方式表達(dá)的，我們的習(xí)慣，可將其用一節(jié)點(diǎn)集中荷載和附加偏心彎矩表示，兩種方式均可）圖3.5 恒載圖（P：kN，q：kN/m，M：kNm

16、）3.3.3 活載計(jì)算1、屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：武漢市屋面雪載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（電梯間） 電梯機(jī)房 一般樓面（辦公室、會(huì)議室等）均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 一般資料檔案室均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 走廊、門(mén)廳、樓梯均布活荷載 廁所、盥洗室 2、活載計(jì)算、分別代表各板傳給橫梁的梯形活荷載和三角形活荷載，如圖3.6所示?；詈奢d作用下各層框架梁上的荷載分布如下： 圖3.6 各梁上作用的活載計(jì)算圖由圖3.2中的幾何關(guān)系可得：（1）對(duì)于屋面梁： 集中力矩： 同理在屋面雪荷載的作用下： 集中力矩： （2）對(duì)于第2-7層框架梁： 集中力矩： （3）對(duì)于第1層框架梁： ； 集中

17、力矩： 將以上計(jì)算結(jié)果匯總，得到表3.3。表3.3 橫向框架活載匯總表層次 88.4（1.68）6（1.2）36.54（7.392）57.24（11.532）5.481（1.10）8.586（1.73）2-78.4636.5457.245.4818.58618.4636.5457.246.3910.02活載圖如下所示：圖3.7 活載圖（P：kN，q：kN/m，M：kNm）3.3.4 風(fēng)荷載計(jì)算垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載應(yīng)按下式計(jì)算： 基本風(fēng)壓 由于該辦公樓位于城市郊區(qū)，地面粗糙度為C類(lèi)地區(qū)。迎風(fēng)面，背風(fēng)面。忽略梁的軸力，合并得。（綠底部分為高層框架計(jì)算內(nèi)容）由于高寬比，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)來(lái)考慮風(fēng)壓

18、脈動(dòng)的影響。高層建筑的脈動(dòng)影響系數(shù), 由查表得: 用經(jīng)驗(yàn)公式估算結(jié)構(gòu)的基本自振周期： C類(lèi)地區(qū)要乘以0.62,脈動(dòng)增大系數(shù)查表： 因此，該結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)： 仍取第3軸線(xiàn)橫向框架計(jì)算，其負(fù)載寬度為8.4m。由此得到房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度可得風(fēng)壓高度變化系數(shù)，代入上式即可求得各樓層標(biāo)高處的，詳見(jiàn)表3.4。表3.4 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次831.3311.0171.4854.865727.730.8850.9641.3784.514624.130.770.9061.2664.147520.530.6550.8481.1553.784416.930.540.77

19、91.0323.381313.330.4250.740.9403.07929.730.3110.740.8862.90316.130.1960.740.8322.726框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)按靜力等效原理將圖的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖所示。其計(jì)算過(guò)程如下：同理: 圖3.8（a） 風(fēng)荷載沿房屋高度的分布（單位：kN/m）圖3.8（b） 等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載（單位：kN）3.3.5 地震荷載1、基本資料 該辦公樓位于7度設(shè)防區(qū)，基本地震加速度為；類(lèi)場(chǎng)地第一組，設(shè)計(jì)特征周期；多遇地震時(shí)，水平地震影響系數(shù)的最大值；結(jié)構(gòu)的基本周期。2、底部剪力法的計(jì)算 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，對(duì)于高度不超過(guò)40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法。結(jié)構(gòu)總水平地震作用：相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值；，因此。 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，式中為集中于質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值。計(jì)算地震作用時(shí)，建筑物的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和，各可變荷載的組合值系數(shù)如下：雪荷載： 0.4屋面活荷載： 不計(jì)入由表3.4+各層柱重，可以算得各層自重標(biāo)準(zhǔn)值：對(duì)于屋面： 對(duì)于第2-7層： 對(duì)于第1層： 由表3.5可算得各層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，屋面只算雪荷載：對(duì)于屋面： 對(duì)于第