土木工程计算书(编辑修改稿)

土木工程计算书(编辑修改稿)内容摘要：

................................................................... 88 我的译文 ......................................................错误 !未定义书签。 非线性有限元分析碳纤维布包裹钢筋混凝土填充的钢管柱在轴向载荷的承载能力 .... 89 毕业设计（论文） 目录 3 外文原文 ......................................................错误 !未定义书签。 Nonlinear Finite Element Analysis of the bearing capacity of CFRP Wrapped STCCSRC under Axial Load ........................................................................................................................... 93 毕业设计（论文） 第 1章前言 1 第 1 章 前言 本设计是按照 东北大学 2020 毕业设计要求编写的毕业设计。 题目为“ 沈阳普通办公楼设计 ”。 内容包括建筑设计、结构设计 两部份。 办公楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择办公楼建筑和结构设计，从而掌握办公楼设计的基本原理 ， 妥善解决其功能关系 ， 满足使用要求。 本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法， 其中计算框架在竖向荷载下 的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。 本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。 这次设计是在徐教授的悉心指导下完成的，在此向他表示衷心的感谢。 鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。 毕业设计（论文） 第 2章 方案论述 2 第 2 章 方案论述 建筑方案论述 本次毕业设计的题目为 沈阳普通办公楼。 建筑场地条件良 好，建筑面积 平方米左右，层数 5 层。 结构形式采用钢筋混凝土框架结构，由上述基本条件进行方案设计 首先根据建筑使用功能，和所给出的建筑环境加以分析，考虑到建筑与道路和原有建筑的对位关系，人流疏散的问题，和北方地区冬季寒冷等因素办公楼的布置主入口方向 ,主入口方向朝南。 出于对所给场地局限性的分析，建筑抗震有利因素的考虑，和公寓楼对简洁的外观的要求，建筑的平面布置成对称形式最为合理。 北方冬季寒冷，所以建筑平面方案多为内廊形式，且无论在建筑的节能与保温上还是在施工的经济性方面上内廊形式都应该是首选方案， 本次设计采用内廊形式。 由于办公楼建筑的使用功能和外观形式的要求，要求色彩简洁，外型简单，对称。 首先根据给定的房间的面积、个数、用途初步定出功能分区，分别处理好主用功能与次要功能分区，静与闹的关系，建筑功能的对内对外的关系，同时注意人流分析，避免发生不必要的人流交叉。 房间的布置，其中尽量把主要功能房间置于朝向较好的位置，而楼梯、卫生间等可安放在北朝向。 通过各房间的初步尺寸确定各个房间的摆放关系，开间进深。 在调整房间时宜考虑房间内的设施摆放，房间的长宽比，并考虑到框架结构的均匀布置，柱网布置变化不宜较大，要 和房间尺寸有很好的协调关系，尽量使结构布置均匀对称，以尽量减少偏心，从而提高抗震性。 依据《民用建筑设计通则》中给人最舒服感觉的房间尺度比例为 1： 1～ 1： 2 和我国现有经济和施工条件下最经济的跨度为 6~8 米等信息，为满足房间使用面积，经反复修改确定本设计选用开间 米，进深 米的柱网。 同时要考虑楼梯的疏散距离的要求，确定设计二个楼梯，在绝对保证疏散的同时，为了提高办公楼的经济性，同时考虑窗地面积比，满足采光要求， 25 层高均为 米， 1 层高为 米。 采光以及通风，走廊两端分别设一个窗户增加采光。 房 间的门窗洞口均对应布置，加强通风，减小涡流。 进而选择门窗的型号和布置。 在建筑设计的过程中特别注意的是楼梯部分。 楼梯疏散距离不能太远，防火要求之间距离以及距端部距离都有严格要求。 楼梯的宽度应满足疏散人群的要求，楼梯的净高、毕业设计（论文） 第 2章 方案论述 3 坡度和踏板的宽度、踏步的高度都应满足疏散人群和使用功能的要求。 经过认真的分析、比较，最后次要楼梯的布置有了较为合适的雏形，再全面的考虑楼梯等交通部分的布置和楼梯板下入口出对高度要求等因素最后确定楼梯的形式。 最后经过多次修改，经指导老师对方案的调整最终敲定的方案为建筑设计的基本方案。 （ 1）房间构成 本工程为办公楼，根据办公楼的功能要求，此次设计该办公楼有 办公室 ， 会议室，门卫室，休息室，各层均有公共卫生间 2 个。 （ 2）房间布局 充分考虑办公楼各种房间在功能和面积等方面的不同，尽量做到功能分区清晰，各功能分区之间联系紧密，以及结构布置合理等，在设计中主要注意了以下几点： ①主要功能房间尽量布置在办公楼的阳面。 ②公共卫生间布置在阴面，卫生间都带有前室，且通风良好以减少异味，各层卫生间都上下对齐布置，方便穿管。 结构设计论述 房屋的建筑方案确定后，开始考虑结构上的计算。 结构形式上我根据任务书的要求采用了钢筋混凝土框架结构。 框架结构体系采用梁、柱连接成骨架来承受荷载的体系，为保证其设置合理，宜先确定荷载的传播途径，即由楼板、屋面板荷载以均布荷载的方式传至次梁，再由次梁以集中力的形式传给主梁，再传给框架柱，由框架柱传给基础，最后由基础传给地基。 梁与柱按固接计算连接，柱子与基础固接。 在结构布置上易规则，以减少由于质量与刚度中心不对称产生的抗震不利。 在框架的空间受力上，可将柱认为是支撑在基础的悬臂梁上的，它必须具有足够的刚度。 但就单柱来说，其空间抗弯能力较小，为改变其整体受力 性能，宜将柱子与水平体系做成固结，则它们之间有转动约束而使其整体性加强。 水平部分体系将起到联系梁的作用，它可以阻止各个独立悬臂柱顶部的转动，并使顶部与底部相互反向弯曲，这就是框架作用。 由于柱向相反方向弯曲，改善了每根柱的受力性能，使每根柱像两根短柱那样，反弯点的位置决定了弯曲。 其结果减少了水平荷载作用下的变形，还改善了轴向作用下的抗压受弯能力。 对于框架而言，它的轴力弯矩大小以及总变形量很大程度上取毕业设计（论文） 第 2章 方案论述 4 决于柱抗弯刚度在总体抗弯作用下的比例。 其中梁与柱之间的刚度比大于等于 4： 1 时，可以近似于完全框架作用，此时水平作 用下反弯点位置将只在柱高的中央，柱子一半长度的所承担的只是全部弯矩的一半，弯矩的其余部分则由柱中轴力抵抗。 此时柱的变形将是完全悬臂作用的四分之一。 经过理论分析可知，多层框架柱能够减少总体上的受力性能，还可以降低柱的抗弯作用在整体弯矩中的比例。 实际分析中增加柱或梁有利于整体性的加强。 在计算地震水平作用时，采用 D 值法，此法是对反弯点修正后得到的。 改进后考虑到框架柱的侧移刚度受梁的线形刚度的影响，并且反弯点位置随柱梁的线刚度比变化而变化。 在竖向荷载作用分析中，出于计算简便，受力明确而采用弯矩二次分配法，可以满足 工程上精度的要求。 内力组合采用抗震设计组合方式，进行框架结构的不 利内力计算。 在柱子组合内力作用时，既要考虑地震作用的不确定性，边柱轴力产生的偏心弯矩的影响，活荷载的不利位置（考虑计算简便，采用活荷载满跨布置的方法），活荷载的层间折减系数。 还有风荷载的影响。 在计算框架柱配筋时，要考虑三种不利内力组合，以确定其最不利内力组合形式。 在基础设计时，对中间柱联合基础，要考虑柱子的三种内力组合作用下对基础作用，并要分析地震作用下地震作用方向的变化，以及竖向荷载的柱子基底反力的影响。 在楼梯设计时，宜将平台梁作用设置梁 上柱而避免形成短柱，对于框架柱受力将会不利。 综合以上因素进行结构计算，并完成此次设计任务。 毕业设计（论文） 第 3章 结构方案设计 5 第 3 章 结构方案设计 设计总说明 设计依据 （ 1） 建筑工程专业 2020 届毕业设任务书。 （ 2） 国家规定的现行相关设计规范。 设计概述 （ 1） 本次设计的题目为“沈阳普通办公楼”。 （ 2） 建筑面积： ，占地面积： ，共 5 层。 （ 3） 室内外高差 ，室外地面标高为。 结构说明 （ 1） 本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。 外墙 200mm 厚空心砖，内墙 200mm 厚空心砖；女儿墙为 200mm钢筋混凝土现浇墙。 （ 2） 本工程抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组。 （ 1） 屋面：上人屋面 （ 2） 水泥花砖屋面层（包括水泥砂浆打底） SBS 改性沥青防水卷材（ ） 20 厚水泥砂浆找平层 150 厚水泥蛭石保温层 120 厚钢筋混凝土板 15 厚顶棚抹灰层 （ 3） 楼面： 25 厚水泥砂浆面层 120 厚钢筋混凝土板 12 厚顶棚抹灰 20mm 厚混 合砂浆抹灰 结构方案设计 设计规模 该工程位于沈阳市，为永久性建筑，共五层。 总建筑面积 ： ，楼 内 2 部楼毕业设计（论文） 第 3章 结构方案设计 6 梯。 建筑用地 8000 ㎡，柱网尺寸见建筑图。 场地条件 （ 1）自然条件 ：基本雪压： ，基本风压： kN/m2. 表 地质条件表 序号 岩 土 分 类 土层深度 (M) 厚度范围 (M) 地基承载力 fk (kpa) 压缩或变形模 量 (M pa) 序号 1 杂填土 — — 1 2 粉质粘土 — — 140 Es= 2 3 中、粗砂 — — 160 Eo= 3 4 砾 砂 — 320 Eo= 4 注： 1）、地下水未见，表中给定土层深度由自然地坪算起。 2）、建筑场地所在地区的标准冻深（天然地面以下）为。 3）、结构环境类别为二 b 类（基础部分）和一类（其余部分），地面粗糙度为 B 类。 4）、建筑场地类别为Ⅱ类 ，场地土的特征周期为 （ 2）材料情况： 空心砖；砂浆等级为 M5；实心砖：砂浆等级为 M10。 混凝土： C25（基础）、 C30（板）、 C30（梁）、 C30（柱） 纵向受力钢筋： HRB350 级；箍筋： HPB235 级钢筋 （ 3）抗震设防要求： 设防基本烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为。 （ 4）结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。 （ 5） 施工：梁、板、柱均现浇。 毕业设计（论文） 第 4章 荷载计算 7 第 4 章 荷载计算 荷载汇集及截面尺寸的选取 框架柱 根据轴压比公式 初步估定柱截面尺寸： N/fcbh≤ （三级框架）（框架柱的负荷面积内每平米按 12— 14 kN/m2初估） N= 一根柱子的单层负荷面积 层数 N= 12 （ +） （ +） 6=4455kN A=N/=4。