畢業(yè)設(shè)計手算計算書基本步驟模板

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 建筑設(shè)計1.1 建筑方案的比選與確定根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，在參觀了一些辦公大樓的基礎(chǔ)上，我先后做出了三個方案，經(jīng)過初選，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)計方案。1.1.1建筑功能比較 由于此保險公司辦公樓要求有營業(yè)大廳，故可以采用兩種方式，一種是將營業(yè)大廳單獨設(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，且建筑物有錯落感，外形美觀，但結(jié)構(gòu)布置和計算麻煩些；另一種則用對稱的柱網(wǎng)，一樓設(shè)置營業(yè)大廳，與辦公區(qū)28層的布置不同，這樣主要的問題就是底層的功能劃分了，考慮方便，美觀，防火等，此方案繪圖和計算相對容易些

2、，考慮到是初次設(shè)計完整的一棟框架結(jié)構(gòu)，主要目的是掌握思想方法，故采用方案2，柱網(wǎng)完全采用對稱布置。關(guān)于底層平面的布置的問題又有如下兩種方案：方案一建筑底層平面布置完全對稱，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)計計算和施工；由于底層有大型的營業(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，則使建筑無門廳主樓梯，不利于交通組織，將其因為對稱布局帶來的優(yōu)勢喪失，且將對電梯的布置帶來問題；若于中門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，且將樓梯置于建筑兩頭不利于抗震設(shè)計。方案二建

3、筑底層平面非對稱布置，可能導(dǎo)致交通組織不明確，但在設(shè)置兩個入口后問題得到解決，營業(yè)大廳不布置在中間，而是放在最右邊，有其單獨的入口，中間用一道門即可與辦公區(qū)的門廳隔離，達到設(shè)計要求。該方案樓梯布置較為合理，于門廳布置主樓梯一部，通向樓頂，設(shè)置防火卷門，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；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；此方案會導(dǎo)致柱的偏心受力情況較多，結(jié)構(gòu)布置時稍麻煩。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)備管線的穿行；在房屋開間方向

4、需要較大空間時，可獲得較大的室內(nèi)凈高；當?shù)鼗恋奈锢砹W性能在房屋縱向有明顯差異時，可利用縱向框架的剛度來調(diào)整建筑物的不均勻沉降。但縱向框架承重的缺點是建筑物的抗側(cè)抗度較差，進深尺寸受到限制。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。 通過建筑、結(jié)構(gòu)兩方面的比較，認定：方案一平面對稱布置，但是建筑功能滿足較差，特別是樓梯這個生命通道設(shè)置較為不合理；方案二雖然平面布置非對稱，但是除底層稍復(fù)雜外，建筑功能滿足較好，各個建筑組成搭配合理。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1.2.1 建筑平面設(shè)計建筑平面設(shè)計主要應(yīng)考慮建筑物的功能要求，力求建筑物的美觀大方，同時兼顧結(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。綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，初步擬定內(nèi)廊式平面框架形式。對于平面布置作如下幾點說明：1、為了滿足不同類型的房間對使用面積的要求，同時考慮結(jié)構(gòu)的受力合理性及柱網(wǎng)的經(jīng)濟尺寸，本設(shè)計柱網(wǎng)基本上采用6.6×8.4m，局部地方采用小一級柱網(wǎng)尺寸；2、走廊寬度根據(jù)本設(shè)計要求取軸線寬度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)計結(jié)合平

6、面設(shè)計中框架柱的布置，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。外觀上顯得平整，穩(wěn)重；同時，考慮到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，柱間多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節(jié)奏的虛實對比，顯得明快、活潑，同時也得到了良好的采光效果。大門正中間，使整個建筑物顯得美觀大方。大門采用鋼化玻璃門，使整個大門顯得現(xiàn)代，門廳空間顯得通透；懸掛式雨蓬的運用，和大門的設(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)計的斜板式檐口（上掛裝飾瓦），使屋頂美觀又不失大方。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)平面布置簡圖見附圖（請打印各層結(jié)

7、構(gòu)布置圖）。本次畢業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)計算要求手算一榀框架。針對本辦公樓的建筑施工圖紙，選擇第三榀橫向框架為手算對象。本計算書除特別說明外，所有計算、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)計時要根據(jù)實際情況處理，如果為多層或小開間框架，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)驗算可滿足有關(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。具體情況見第六章樓梯設(shè)計及樓梯結(jié)構(gòu)布置圖。2.3基礎(chǔ)平面布置本次設(shè)計采用筏板基礎(chǔ)，具體的尺寸及配筋將由第七章的基礎(chǔ)設(shè)計確定。3 號軸線框架計算3.1 計算任務(wù) 計算作用于軸線的恒載、活載、風荷載（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)防進行抗震計算，以下黃底部分均為抗震計算）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算要求采用（本實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，可個人自定，這些方法均為近似計算方法，選用時請注意各自的適用條件）；風載作用下的內(nèi)力計算要求采用D值法；地震作用要求采用底部剪力法。3.2 計算簡圖的確定 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。取柱的形心線作為框架柱的軸線，梁的軸線取至板底，該框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖如圖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)滿足承載力、剛度以及延性的要求。梁截面寬度可取梁高，同時不宜小于柱寬，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算： 式中：N為柱組合的軸壓力設(shè)計值；F為按簡支狀態(tài)計算的柱的負載面積；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為驗算截面以上的樓層層數(shù)。由于該框架結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，其軸壓比限值0.8。由圖3.1可知：邊柱及中柱的負載面積分別為，。圖3.1 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖1、梁的截面計算（1）橫向框架梁：邊跨： ，??；中跨（樓道）： ，取。（2）縱向框架梁：柱距為，則取。2、柱截面計算邊柱： 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)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計柱的截面尺寸取值如下：其他層,底層。 3.3荷載計算3.3.1自重計算（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準值（1）屋面（上人）： 30厚細石混凝土保護層 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： （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： 2、梁、柱、墻、門、窗重力荷載計算（荷載計算依據(jù)個人習慣進行即可，無一定模式，以不漏荷載為準，可以適當?shù)牟扇『喕胧?梁、柱可根據(jù)截面尺寸、

12、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載，其計算過程詳見表3.1。表3.1 梁、柱重力荷載標準值構(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、表示單位長度構(gòu)件的重力荷載；梁的長度取凈長；柱長度取層高。 僅對第軸線的橫向框架進行計算，計算單元寬度為8.4m。因板的自重已計入樓面（屋面）的恒荷載之中，故計算梁的自重時梁的截面高度應(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 恒載計算取號軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為4.2m，如圖3.2所示。圖3.2 橫向框架計算

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所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于頂層縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在該層框架節(jié)點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、對于屋面梁： 集中力矩： 2、對于第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，是采用標注實際作用位置的方式表達的，我們的習慣，可將其用一節(jié)點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 活載計算1、屋面及樓面可變荷載標準值如下：武漢市屋面雪載標準值 上人屋面均布活荷載標準值 不上人屋面均布活荷載標準值（電梯間） 電梯機房 一般樓面（辦公室、會議室等）均布活荷載標準值 一般資料檔案室均布活荷載標準值 走廊、門廳、樓梯均布活荷載 廁所、盥洗室 2、活載計算、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。活荷載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算圖由圖3.2中的幾何關(guān)系可得：（1）對于屋面梁： 集中力矩： 同理在屋面雪荷載的作用下： 集中力矩： （2）對于第2-7層框架梁： 集中力矩： （3）對于第1層框架梁： ； 集中

17、力矩： 將以上計算結(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 風荷載計算垂直于建筑物表面上的風荷載應(yīng)按下式計算： 基本風壓 由于該辦公樓位于城市郊區(qū)，地面粗糙度為C類地區(qū)。迎風面，背風面。忽略梁的軸力，合并得。（綠底部分為高層框架計算內(nèi)容）由于高寬比，應(yīng)采用風振系數(shù)來考慮風壓

18、脈動的影響。高層建筑的脈動影響系數(shù), 由查表得: 用經(jīng)驗公式估算結(jié)構(gòu)的基本自振周期： C類地區(qū)要乘以0.62,脈動增大系數(shù)查表： 因此，該結(jié)構(gòu)的風振系數(shù)： 仍取第3軸線橫向框架計算，其負載寬度為8.4m。由此得到房屋高度的分布風荷載標準值為: 根據(jù)各樓層標高處的高度可得風壓高度變化系數(shù)，代入上式即可求得各樓層標高處的，詳見表3.4。表3.4 沿房屋高度分布風荷載標準值層次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，應(yīng)按靜力等效原理將圖的分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，如圖所示。其計算過程如下：同理: 圖3.8（a） 風荷載沿房屋高度的分布（單位：kN/m）圖3.8（b） 等效節(jié)點集中風荷載（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；類場地第一組，設(shè)計特征周期；多遇地震時，水平地震影響系數(shù)的最大值；結(jié)構(gòu)的基本周期。2、底部剪力法的計算 根據(jù)本工程的特點，對于高度不超過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)點的重力荷載代表值。計算地震作用時，建筑物的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件的自重荷載標準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： 不計入由表3.4+各層柱重，可以算得各層自重標準值：對于屋面： 對于第2-7層： 對于第1層： 由表3.5可算得各層活荷載標準值，屋面只算雪荷載：對于屋面： 對于第