土木工程毕业设计任务书及指导书

毕业设计任务书及指导书

2015.12

第一部分毕业设计任务书

一、设计项目

某8层混凝土框架结构办公楼，位于广州市。室外标高-0.200m，第1层层高5.100m，桩承台顶标高-1.000m，其他层层高4.200m。

外墙、分户墙及楼间墙及设备间墙厚为180，其他内墙均为120厚。水、电管道外接市政管道，户内管道暗埋。给排水、电器照明为配合设计，对建筑和结构未提出特别要求。

二、场地工程地质

□工程地质层的划分及其特征：

①稍密人工填土：人工填土多为稍密状，部分为松散状，遇水有湿陷现象。

②松软~稍密洪积土：主要属坡洪积成因和静水沼泽堆积成因。洪积土层是一种岩性不均匀的工程

地质层，一般不宜作为基础持力层。

③可塑残积土：主要是片麻岩风化土，次为花岗岩风化土，以含有铁质结核为特征。

④硬塑残积土：包括片麻岩风化土和花岗岩风化土。

⑤强风化岩：强风化岩一般呈半岩半上状，以土状为主，少数为碎石块状。

□地下水位埋深一般为2m左右，主要呈渗流形式，不存在管涌现象，对基坑或挖孔桩施工不会造成突水现象。据水质分析，地下水对砼无侵蚀性。

□根据地质资料，本场未发现有影响地基稳定性的断裂构造，地下也不存在岩溶、地下洞室等现象，本场地属基本稳定地区。

从工程地质层的角度看，稍密人工填土和松软~稍密洪积土不宜作建筑物的基础持力层；可塑残积土可作为6层以下建筑物的基础持力层，而硬塑残积土和强风化岩为良好持力层，可满足低层至高层建筑地基基础的要求。

由于残积土有遇水崩解软化的特点，采用桩基时，预制桩比灌注桩更为适宜；由于地下水不甚发育，亦适宜采用人工挖孔桩；由于基岩顶板起伏甚大，大部分基岩埋深大，因此本场地不适宜采用端承桩，而适宜采用摩擦桩。

□本场地宜采用桩基础，由于桩基主要持力层是吸水性强的残积土，因此预制桩（如预应力管桩，PHC，C80， 500x125）比灌注桩（如钻孔灌注桩、人工挖孔桩）更为适宜。

三、设计内容

1．对建筑设计提出修改意见；

2．结构布置和初选构件截面尺寸；

3．计算天面层及N层的楼板和次梁的内力及配筋；

4．计算整栋建筑物的风荷载及水平地震作用；

5．验算整栋建筑物在风荷载及水平地震作用下的位移；

6．采用D值法分析x轴框架在风荷载及水平地震作用下的内力；

7．采用直捷分层法分析x轴框架在竖向荷载作用下的内力；

8．进行荷载效应组合及配筋；

9．基础设计；

10．电算部分：要求对结构的部分或整体计算用电算校核，电算程序可用现有的软件，如PKPM等，也可以自己编制程序来解决设计中的问题。

四、提交的设计结果及要求

1、计算书部分：

内容及编排：

毕业设计任务书；

工程概况及设计方案的选择（包括可供选择的方案比较，选择方案的依据，以及对所选方案的论述等）； 主体工程的详细计算书；

对所完成设计的总结和自我评价；

相当于中文700字以上的外文摘要；

参考文献。

要求：计算书采用统一的毕业设计格式，有封面和目录，目录中示明小标题和页次，首页应有示意简图，并说明本人的设计任务（层、轴）；内容应有系统的编排，表示要清楚，计算步骤要明确并附有简图、计算公式和文字说明，计算结果、符号表示应与设计图纸相符。应采用通用的设计符号和法定计量单位，附必要的计算简图。

2、设计图纸部分：

内容：

天面层结构布置及板配筋图、梁平法；

N层结构布置及板配筋图、梁平法；

x轴框架配筋详图；

柱定位图、柱表；

基础平面布置图及基础大样图。

要求：图纸要规范、图面清晰整洁，线条粗细分明，布置疏密适中。图中必须有说明，图签内容齐全，所有汉字用仿宋字体，数字用工程字体。

3、电算结果部分：

计算机打印结果一份并注明所使用软件名称和版本，并提交手算和电算结果的比较分析。自己编制程序的需提交打印原程序内容及计算结果。

五．设计进度

1、开题报告，上部结构方案确定，基础方案确定1周

2、楼盖设计（次梁、板）2周

3、风载、地震作用计算及整栋建筑物在水平荷载下的位移计算1周

4、x轴框架在风荷载及水平地震作用下的内力计算1周

5、x轴框架在竖向荷载作用下的内力计算 1.5周

6、内力组合、根据计算结果及构造要求，确定配筋大小 1.5周

7、基础设计1周

8、绘制施工图2周

9、整理计算书1周

10、答辩及资料汇总1周六．基本要求

1、设计任务必须独立完成；

2、严格掌握进度，避免前松后紧；

3、采用统一的毕业设计计算书，整理好毕业设计计算书；

4、其他要求请阅读学校统一印发的毕业设计要求。

进度表

第二部分毕业设计指导书

一、设计规范

[01] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2010）

[02] 建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）

[03] 建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）

[04] 混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）

[05] 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）

[06] 建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）

二、设计参数

1、场地类别：Ⅱ，抗震设防烈度：7度，0.1g，第一组

2、荷载标准值

(1) 永久荷载（恒载）

钢筋砼的重力密度 25.00kN/m3

隔墙(轻质加气砌块) 6.0 kN/m3

(轻质陶粒砌块) 10.0 kN/m3天面面层（大阶砖隔热，防水层） 1.50kN/m2

楼面面层(水磨石) 0.65 kN/m2

钢丝网抹灰吊顶0.45 kN/m2

(2) 可变荷载（活载）

上人天面、客房、办公室、厕所、会议室 2.00 kN/m2

门厅、走廊、楼梯、餐厅 2.50 kN/m2

实验室 3.00 kN/m2

商场、酒吧、舞厅 4.00 kN/m2

仓库、档案室 5.00 kN/m2

健身房、娱乐室 4.50 kN/m2

w地面粗糙度C类0.50 kN/m2基本风压

三、截面初选

1．板厚

h=80mm

板的最小厚度：

min

单向板厚度：

双向板厚度：h≥(0.8~0.9)×单向板厚度

2、次梁

梁高h=(1/12~1/18)l

梁宽b=(1/2~1/3)h

3、框架梁

框架结构中，一般梁高可取h =(1/8~1/18)l 悬臂梁：h =(1/5~1/8)l 4、柱

框架首层柱的截面面积A z 按轴压比

N μ确定，()z v N c /A N f μ≥，柱截面的宽与高可采用

/b h =(2/3~1.0)。

竖向荷载下柱的轴向力设计值估算：v i

i

1

n

i N q A γ==

∑

式中：i A ——被估算柱在第i 层的负荷面积；γ——荷载分项系数，不分恒、活荷载取1.27；n ——楼层数；i q ——第i 层估算用平均均布荷载标准值，按下列情况分别取用（包括恒载与活载）：

① 一般住宅、办公楼、宾馆框架结构

中柱q =12kN/m 2；边柱q =14 kN/m 2；角柱q =16 kN/m 2

常见住宅指：层高为3~3.2m ，活载2.0kN/m 2，砖墙填充，内墙120厚，外墙180厚。常见办公楼、教学楼及宾馆等指：层高为3.2至3.6m ，活载2~2.5kN/m 2，砖填充墙。 ② 多层及高层钢筋混凝土建筑

6~10层 q =12~13 kN/m 2 10~15层 q =13~14 kN/m 2 15~20层 q =14~15 kN/m 2 20~25层 q =15~16 kN/m 2 5、构件编号

(1) 板用B 表示。凡厚度、各向跨度、各边支承条件及荷载均完全相同者编为同一板号，一层楼面有若干不同板块时，依次编号为B1，B2，B3……。

(2) 砼框架梁用KL 表示，次梁用L 表示。当梁的跨数、跨度、截面尺寸、荷载、支承条件完全相同者编为一个梁号，若梁有若干跨，每跨均应编号。如第1条框架梁有4跨，则每跨依次编号为KL1-1，KL1-2，KL1-3，KL1-4。

(3) 砼柱用Z 表示。柱高、截面尺寸、配筋相同者编为同一柱号，柱有若干条时依次用Z1、Z2、Z3……表示。有些柱是荷载不同，但经配筋计算后配筋相同，在结构平面图上也应调整为同一柱号。

(4) 基础用J 表示。

四、结构用料选择

1、 混凝土结构中的钢材：

板：常用Ⅰ级（光面）

直径：常用 8、 10； 当板较厚（≥120mm ），用 8、 10 当荷载较大时，可增用Ⅱ、Ⅲ级钢

梁、柱钢筋：纵向钢筋一般选用Ⅲ级钢较好，当梁、柱的荷载较小，配筋也很少时，也可以选Ⅱ级钢（新规范以Ⅲ级钢为主要用钢）。

2、 混凝土强度等级

一般多层房屋可选C20~C30，高层时为满足轴压比要求而不致柱截面太大，应根据施工条件选用较高强度等级混凝土，可提高到C40~C50，可参考下表：

框架结构房屋混凝土强度等级应≥C20。柱可选用较高等级的混凝土，梁、板混凝土等级不宜过高。目前高强混凝土技术已较成熟，工程中应视情况需要可采用C60~C80的高强混凝土。

3、 填充砖墙：

常用MU7.5级，外墙用180mm ，内墙用120mm 。也可采用轻质材料，例如加气混凝土，泡沫混凝土，空心砖或混凝土空心砌块和各种轻质墙板。 4、 砌筑砂浆：

通常内地台以下砖砌体用≥M5水泥砂浆，内地台以上砌体用≥M2.5混合砂浆。

五、相关资料

混凝土柱的轴压比N μ

不宜超过下表规定；建筑于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱的轴压比限值适当减小。

柱轴压比

建筑结构地震影响系数α曲线(图1)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：

图1 地震影响系数曲线

-α地震影响系数； -max α地震影响系数最大值；-1η直线下降段的下降斜率调整系数； -γ曲线下降段的衰减指数；-g T 特征周期； -2η阻尼调整系数；-T 结构自振周期

建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按下表采用。

水平地震影响系数最大值max α

注:括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g 和0.30g 的地区。

特征周期应根据场地类别和设计地震分组按下表采用，计算8、9度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s 。

特征周期值g T (s)

地震作用计算方法：高度40m H ≤、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法。结构的总水平地震作用标准值：

1EK eq F αG = (1)

式中，eq G —结构等效总重力荷载，E eq G G 85.0=，E G 为总重力荷载代表值：()Ki E K E Q C G G ∑+=

可变荷载的组合值系数E C

质点i 的水平地震作用标准值(图2)：

()n EK n

j j

j i

i i F H G H G F δ-=

∑=11

(2)

()n j i ,2,1, =

EK n n F F δ=? (3)

图 2 水平地震作用计算简图

顶部附加地震作用系数n δ

结构构件的地震作用效应和其它荷载效应的基本组合，应按下式计算：

G GE Eh Ehk Ev Evk w w wk S γS γS γS ψγS =+++ (4)

式中： S —结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值； G γ—重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于

1.0；

Eh γ、Ev γ—分别为水平、竖向地震作用分项系数，应按下表采用；

w γ—风荷载分项系数，应采用1.4；

GE S —重力荷载代表值的效应，有吊车时，尚应包括悬吊物重力标准值的效应； Ehk S —水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；

E v k S —竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； wk S —风荷载标准值的效应；

w ψ—风荷载组合值系数，一般结构取0.1，风荷载起控制作用的高层建筑其组合值系数应采用

2.0=w ψ。

地震作用分项系数Eh γ、Ev γ

结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式:

RE R S γ/≤ (5)

式中：RE γ—承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按下表采用；

R —结构构件承载力设计值。

承载力抗震调整系数RE γ

六、框架分析方法

进行结构的内力计算时，可不考虑楼面活荷载的不利布置。

竖向荷载作用下的分析采用直捷分层法，并可考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架的调幅系数9.0~8.0=β。

水平作用（风、地震）下的分析，采用D 值法。由于柱的反弯点不在柱高的中点，必须对柱的反弯点位置i s 进行修正。i γ和i α系数见下表。

柱子反弯点高度比：i i i h s /=η（i s 为第i 层的反弯点位置）

i η值与三个因素有关123:::oi

i i i ηηηη

?????

标准反弯点高度上下层梁的相对线刚度比上下层层高的变化和

从而：∑==3

0j ji i ηη