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南京某科技园E区4号办公楼设计毕业论文

 2022-06-30 22:55:23  

论文总字数:69078字

混 凝 土 框 架 结 构 设 计

课题名称

南京某科技园E区4号办公楼设计

院 (系)

浦江学院

专 业

土木工程

姓 名

顾月鹏

学 号

P1801100812

起讫日期

2014年3月至6月

指导教师

王滋军、张伟郁

2014 年 06 月 05 日

第一章 结构选型与布置

1.1工程地质资料及已知条件

题目:江苏省南京市某科技园E区4号办公楼设计

根据建筑方案图,本工程结构为四层钢筋混凝土框架,建筑面积约2600m2,建筑平面长宽约43.2m×15m,底层层高4.0m,其它层3.6m,室内外高差0.45m。结构形式为3跨框架结构。建筑结构安全等级为二级,设计使用年限为50年;建筑场地类别为Ⅰ类,地基基础设计等级为丙级。建筑一层平面图、正立面图、左立面图及剖面图分别见图1-1、1-2、1-3、1-4,结构标准层平面及剖面简图如图1-5、1-6所示,其它条件如下:

1.气象资料

(1)基本风压值: W0 = 0.40 KN/m2

(2)基本雪压值: S0 = 0.65 KN/m2

2.工程地质资料

拟建场地内地势平坦,场地平整后绝对高程为25.4m,室内设计标高相当于绝对标高26.0m,地下水位在绝对标高24.5m以下,对混凝土无侵蚀性。地层结构及各层物理力学性能如下:

I层约0.4m厚:杂填土,杂色,松散,可塑,夹较多的碎砖石

II层约1.3m厚:粉质粘土,砖红色,软塑,较均匀,但物理力学性质较差,fk=120kPa

III层约4.7~8m厚:细砂,黄色,中密~密实,饱和,fk=260kPa

IV层约2.1m厚:粉质粘土,黄褐色,可塑,饱和,较均匀,fk=210kPa

V层约5.2m厚:细砂,黄色,密实,饱和,场地内分布均匀,且物理力学性质较好,fk=260kPa

VI层3.6m厚:细砂~中砂,灰黄~灰色,中密~密实,饱和,fk=270kPa

VII层2.5m厚:粘土,灰绿~灰褐色,可塑,丰富的高岭土,fk=280kPa

VIII层未钻透:粘土,黄褐色~黄色,硬塑,高岭土,fk=320kPa

3.抗震设防烈度:七度,(基本地震加速度为 0.10 g),设计地震分组为第一组。(假定场地覆盖层厚度大于9 m,小于80 m。)

4.荷载资料

(1)办公楼楼面活载,查《建筑结构荷载规范》(GB 50009–2001),确定楼面活载标准值为2 KN/m2,办公楼走廊、楼梯楼面活载标准值为2.5KN/m2

(2)不上人屋面:活载标准值为0.7 KN/m2

(3)屋面构造:

防水层(柔性):三毡四油铺小石子

找平层:15mm厚水泥砂浆

找坡层:40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平

保温层:80mm厚矿渣水泥

结构层:120mm厚现浇钢筋混凝土板

抹灰层:10mm厚混合砂浆

(4)楼面构造:

水泥楼面:10厚1:2水泥砂浆面层压实抹光、15厚1:3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶;

(5)围护墙:

围护墙采用200厚混凝土空心小砌块(容重2.36 KN/m2),M5混合砂浆砌筑,双面粉刷 (容重3.6 KN/m2) ,每开间采用3300×2100(b×h)通长塑钢窗。

本工程采用全现浇框架结构,由于开间较小,双向板的跨度超过经济跨度不多,同时考虑使用要求,在楼面不设次梁。

第二章 确定计算简图

2.1确定计算简图

本工程横向框架计算单元取图1-5中斜线部分所示范围,框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础,按工程地质资料提供的数据,查《抗震规范》可判断该场地为Ⅰ类场地土,地质条件较好,初步确定本工程基础采用柱下独立基础,挖去所有杂填土,基础置于第三层细砂土层上,基底标高为设计相对标高–2.10 m(图8-5)。柱子的高度底层为:h1 = 4.0 2.1–0.5 = 5.6 m(初步假设基础高度0.5 m),二~四层柱高为h2h4 = 3.6 m。柱节点刚接,横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离,三跨分别为:l = 6300、2400、6300。计算简图见图2-1。

2.2梁、柱截面尺寸

  1. 框架柱:

框架结构,高度≤24m,抗震设防烈度为7度,所以抗震等级为3级,轴压比限值为0.85。

预估荷载:恒荷载(包括楼盖、墙体等)标准值可按10~13KN/m2估算。由于无横断墙,取恒荷载标准值为10KN/m2,活荷载标准值为4KN/m2

估算柱的轴向力:以中柱为例,中柱负荷面积为,则中柱柱底承受的轴向力标准和设计值为

估算柱的截面尺寸:

取b×h=400mm×400mm,实际Ac=16000mm2

同理,对于边柱,柱截面尺寸也统一取400mm×400mm

  1. 梁:横向框架梁

AB跨、CD跨:

,取;,取。

BC跨:

,为方便施工,取250mm×400mm。

纵向连系梁:同理,,为方便施工,取为250mm×500mm。

图 2-1 计算简图

2.3材料强度等级

混凝土:均采用C30级

受力钢筋采用HRB400钢筋,箍筋采用HPB300钢筋。

2.4荷载计算

本工程系纵横向框架混合承重方案(现浇楼盖),开间以4.7米为主,为方便框架计算,将有几个略小于4.7米的开间视为4.7米,如此可以将⑨轴线横向框架视为计算分析对象。

1.屋面横梁竖向线荷载标准值

a)恒载作用下结构计算简图 b)活载作用下结构计算简图

图 2-2 计算简图

(1)恒载(图2-2a)

屋面恒载标准值:

防水层(柔性):三毡四油铺小石子 0.4KN/m2

找平层:15厚水泥砂浆 0.015×20=0.3KN/m2

找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平 0.04×14=0.56KN/m2

保温层:80厚矿渣水泥 0.08×14.5=1.16KN/m2

结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3.0KN/m2

抹灰层:10厚混合砂浆 0.01×17=0.17KN/m2

屋面恒载标准值: 5.59KN/m2

梁自重

边跨ABCD跨: 0.25×0.6×25 = 3.75 KN/m

梁侧粉刷: 2×(0.6-0.12)×0.02×17 = 0.33 KN/m

4.08 KN/m

中跨BC跨: 0.25×0.4×25 = 2.5 KN/m

梁侧粉刷: 2×(0.4-0.1)×0.02×17 = 0.19 KN/m

2.69 KN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为:

梁自重: g4AB1 = g4CD1 = 4.08 KN/m,g4BC1 = 2.69 KN/m

板传来的荷载: g4AB2 = g4CD2 = 5.59×4.7= 26.27KN/m

g4BC2 = 5.59×2.4 = 13.42KN/m

(2)活载(图2-2b)

作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为:

q4AB = q4CD = 0.7×4.7= 3.29KN/m

q4BC = 0.7×2.4 = 1.68 KN/m

2.楼面横梁竖向线荷载标准值

(1)恒载(图2-2a)

25厚水泥砂浆面层 0.025×20 = 0.50 KN/m2

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