西北水電設(shè)計(jì)院綜合辦公樓

摘  要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一幢綜合辦公樓，主要進(jìn)行的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)工程師所要表達(dá)的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素，包括基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、大樣細(xì)部圖等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系，包括豎向和水平的承重及抗力體系，再把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段大體可以分為三個階段：
一、 結(jié)構(gòu)方案階段：根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式，本工程采用的是框架結(jié)構(gòu)；
二 、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段：包括荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算和構(gòu)件計(jì)算；
三 、施工圖設(shè)計(jì)階段：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。
關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；荷載計(jì)算；節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算；

ABSTRACT
This graduation project is an administration building , it was some of structural design that mainly carried on. The structural design expresses the thing that the engineer will express in structural language in brief. The structural language is structural elements simplified out refined from the building and other specialized drawings of structural engineer, including foundation, wall, column, roof beam, board, full-page proof detail picture, etc.. Then come to form the structural systems of the building or structures with these structural elements, including verticality and bearing and resist strength system of level, and then various load that situation produce in a most succinct way from transmission to foundation.
The stage of the structural design can be divided into three stages on the whole:
一、Structural scheme stage: According to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure;
二、 Calculate stage in structure: Including loading and calculating, the internal force is calculated and calculated with the component;
三、Construction drawings design phase: According to described above result of calculation, come, confirm component assign with component mixing muscling and coming, confirming structural structure measuring of component according to the request of norm finally.
Keyword: Structural design; Load and calculate; Nodal checking computations.

                      前 言

本設(shè)計(jì)是按照西安科技大學(xué)高新學(xué)院2013年畢業(yè)設(shè)計(jì)要求編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)。題目為“西北水電綜合辦公樓設(shè)計(jì)”。內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部份。
辦公樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴(yán)格，能體現(xiàn)處建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很多重要的方面，選擇辦公樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而掌握辦公樓設(shè)計(jì)的基本原理，妥善解決其功能關(guān)系，滿足使用要求。
框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)始于歐美，二十世紀(jì)厚得到了世界各地大范圍的使用，其結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，使用空間大。延性較好。其具有良好的抗震能力。對辦公樓有重要建筑結(jié)構(gòu)非常適用。能滿足其較大的使用面積要求。
框架結(jié)構(gòu)的研究，對于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計(jì)算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，挑選出最不利的內(nèi)力組合進(jìn)行截面的承載力計(jì)算，保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在對豎向荷載的計(jì)算種采用了彎矩分配法，對水平荷載采用了D值法，對鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能，受彎構(gòu)件的正截面和斜截面計(jì)算都有應(yīng)用。
本結(jié)構(gòu)計(jì)算選用一榀框架為計(jì)算單元，采用手算的簡化計(jì)算方法，其中計(jì)算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時使用的彎距二次分配法，不但使計(jì)算結(jié)果較為合理，而且計(jì)算量較小，是一種不錯的手算方法。本設(shè)計(jì)主要通過工程實(shí)例來強(qiáng)化大學(xué)期間所學(xué)的知識，建立一個完整的設(shè)計(jì)知識體系，了解設(shè)計(jì)總過程，通過查閱大量的相關(guān)設(shè)計(jì)資料，提高自己的動手能力。
這次設(shè)計(jì)是在結(jié)構(gòu)教研室各位老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此向你們表示衷心的感謝！
鑒于水平有限，設(shè)計(jì)書中還存在不少缺點(diǎn)甚至錯誤，敬請老師批評和指正。

 
     目  錄
摘  要 I
    前  言 IV
1 工程概況 1
1.1 設(shè)計(jì)概況 1
1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù) 1
1.3 材料選用 1
2 建筑設(shè)計(jì) 2
2.1 建筑平面設(shè)計(jì) 2
2.2 建筑立面設(shè)計(jì) 2
2.3 屋頂設(shè)計(jì) 2
3 結(jié)構(gòu)計(jì)算單元確定及框架側(cè)移剛度的計(jì)算 3
3.1 柱網(wǎng)與層高 3
3.2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖 3
3.3梁、柱、板截面尺寸的初步確定 4
3.4橫梁線剛度i b的計(jì)算 4
        3.5柱線剛度i c的計(jì)算 5
4 荷載計(jì)算 6
4.1 恒載計(jì)算 6
4.2 風(fēng)荷載計(jì)算 8
4.3 地震作用計(jì)算 8
5 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 13
5.1 橫向自震周期的計(jì)算 13
5.2 水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算 14
5.3 多遇水平地震作用下的位移移驗(yàn)算 15
5.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 16
6 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 20
6.1 梁端剪力和柱軸力的計(jì)算 20
6.2 框架梁的內(nèi)力組合 21
6.3 框架柱的內(nèi)力組合 31
    6.4 柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整 40
    6.5 柱端剪力組合和設(shè)計(jì)值的調(diào)整 42
7 截面設(shè)計(jì) 44
7.1 框架梁 44
        7.2 框架柱 47
7.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 54
8 樓板設(shè)計(jì) 57
8.1 樓板類型及設(shè)計(jì)方法的選擇 57
8.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 57
8.3 彎矩計(jì)算 57
9 框架的變形驗(yàn)算 60
9.1 梁的極限抗彎承載力計(jì)算 60
9.2 柱的極限抗彎承載力計(jì)算 60
9.3 確定柱端截面有效承載力 61
        9.4 各柱的受剪承載力的計(jì)算 62
        9.5 樓層受剪承載力的計(jì)算 63
9.6 罕遇地震下彈性樓層剪力的計(jì)算 63
        9.7 樓層屈服承載力系數(shù)的計(jì)算 63
10 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 66
    10.1初步確定基礎(chǔ)底面尺寸 66
    10.2 驗(yàn)算基礎(chǔ)尺寸 66
    10.3 驗(yàn)算基礎(chǔ)高度 67   
    10.4 底板配筋 68
致謝 70
參考文獻(xiàn) 71