毕业设计说明书
某小区内的商店与住宅综合楼
专业土木工程
学生霍雨
指导教师盛朝晖
河北工程大学科信学院
2012年6月9日
摘要
本结构为商业住宅，采用钢筋混凝土框架结构，抗震等级为二级，抗震设防烈度为8度，整个设计包括建筑设计和结构设计两部分。
建筑设计部分，首先根据建筑的使用功能确定建筑的初步布局，包括建筑体型及室内空间布置，然后确定具体尺寸和平、立面风格等。
结构设计部分，首先根据建筑设计、工艺使用要求、材料供应情况及场地地质条件等确定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒载、屋（楼）面活载和风荷载，在此基础上进行框架内力计算、内力组合、梁、柱和基础等构件的配筋计算。除此之外，还进行了屋（楼）面板、楼梯等附属构件的设计计算。
在上述工作的基础上，采用制图软件Auto CAD 2004绘制了建筑施工图和结构施工图。
关键词：钢筋混凝土框架结构；建筑设计；结构设计。
Abstract
This structure for commercial housing, using reinforced concrete frame structure, the seismic grade for the second, seismic fortification intensity for 8 degrees, the whole design including building design and structure design two parts.
Architecture design part, first of all, according to the use function of building the preliminary layout determined architecture, including the body shape and interior space layout, and then determine the detailed dimension peace, facade style, etc.
Part of the structure design, architectural design, process first according to use a requirement, material supply and the geological condition, determine the structure arrangement plan, then select a hinged frame of typical design calculation. In the clear simple plan calculation, under the premise of further define the load carried framework, including constant load, house (floor) surface live load and wind load, and based on internal force calculation, internal force framework combination, beams and columns and foundation of the component such reinforcement calculation. In addition, but also for the house (floor) panel, stair subsidiary component design calculation.
In the above work, and on the basis of the drawing software Auto CAD 2004 mapped the building construction drawing and structure construction drawing.
Keywords: reinforced concrete frame structure; Architecture design; Structure design.
目录
0绪论 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1工程概况 ------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2结构布置及计算简图-------------------------------------------------------------------------- 3 3重力荷载计算 ------------------------------------------------------------------------------------ 5
3.1屋面及楼面永久荷载标准值 ---------------------------------------------------------------- 5 3.2屋面及楼面可变荷载标准值 ---------------------------------------------------------------- 5 3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载 ------------------------------------------------------------- 5 3.4重力荷载代表值-------------------------------------------------------------------------------- 6
4框架侧移刚度计算 ---------------------------------------------------------------------------- 10
4.1横向框架侧移刚度计算---------------------------------------------------------------------- 10 4.2横向水平地震作用计算---------------------------------------------------------------------- 11 4.3竖向荷载作用下框架结构的荷载计算 --------------------------------------------------- 14 4.4横向框架内力计算---------------------------------------------------------------------------- 19
5截面配筋计算 ----------------------------------------------------------------------------------- 38
5.1框架梁设计------------------------------------------------------------------------------------- 38 5.2柱截面设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 41
6楼板设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 47 7楼梯设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 48
7.1商场楼梯---------------------------------------------------------------------------------------- 48 7.2住宅楼梯---------------------------------------------------------------------------------------- 50
8基础设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 54
8.1计算修正地基承载力的特征值 ------------------------------------------------------------ 54
8.2确定基础底面尺寸---------------------------------------------------------------------------- 54 8.3用弯矩分配法计算肋粱弯矩 --------------------------------------------------------------- 54 8.4肋粱剪力计算---------------------------------------------------------------------------------- 55 8.5配筋设计---------------------------------------------------------------------------------------- 55
鸣谢--------------------------------------------------------------------------------------------- 57 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------- 58 附件1 实习报告
附件2 外文文献及翻译
某小区内的商店与住宅综合楼设计
学生：霍雨指导教师：盛朝晖
河北工程大学科信学院土木工程专业建工方向
0绪论
根据设计材料提供的建筑场地地质条件及所在地区的抗震设防烈度，确定出拟建建筑物的抗震等级为二级，建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计两部分，我们主要以结构设计为主。
建筑设计部分：考虑了各种因素对建筑物的影响，采用了能够满足多方面使用要求，又比较经济、合理、美观、适用的方案。在进行设计的过程中，满足了规范对商业住宅的高宽比、隔音、安全出口、消防、节能等要求。
结构设计部分：分别从结构体系、结构总体布置、屋盖的结构方案、基础方案的选择及结构计算等多方面进行了论述。结构计算大致分为以下几个步骤：
构件布置：按建筑方案中的平、立、剖面进行设计，确定各构件的截面及布置，绘出结构计算简图并初选梁、柱截面。
荷载统计：在选截面的基础上，按从上倒下的顺序进行，取值按各房间的使用功能及位置查找荷载规范，完成恒载及活载的统计，并求出重力荷载代表值。
框架水平地震作用下侧移验算：先算出各个构件的侧移刚度，再根据顶点位移法计算结构的自振周期，按底部剪力法求水平地震剪力，顶点无附加水平地震作用。
横向框架内力分析：分析了横向框架在水平地震剪力和竖向荷载作用下的内力。用弯矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩、剪力。
内力组合：对恒载、活载及地震作用下横向框架的内力进行组合，找出最不利的内力组合，作为对框架梁、柱进行截面设计和截面配筋计算的依据。
板的设计：用弹性理论对板进行设计，求出板的配筋。
基础设计：采用钢筋混凝土柱下独立基础。
设计成果：平面图四张，立面、剖面一张，楼梯剖面、楼梯配筋图、楼梯详图及楼板配筋图一张。楼、屋盖的结构布置、横向框架、纵向框架配筋图各一张，墙身大样图一张，建筑总说明及结构总说明等。
计算机应用：Auto CAD绘图、Excl表格制作、Word排版设计。
1工程概况
本工程名称为商店与住宅综合楼。工程地址位于某市一住宅小区内。建筑总面积23540m ,全框架结构。建设场地地势平坦，自然地面高差不大。
土质分层：第一层为杂填土，厚度为0.5~0.7m ；第二层为轻亚粘土，厚度为5.0~8.0m ，地基承载力特征值2200/k f kN mm ；第三层为砾沙，厚度为0~2.5m ；第四层为粘土，勘探时未穿透此层。
地下水位位于-12.0m 。最大冻土深度34cm 。室外平均气温最冷月-2.4℃，最热月26.8℃。冬季采暖期112d ，商店内部设置空调和机械通风设施。基本雪压为0.25kN/m 2，基本风压为0.5kN/m 2。年降水量652.3m 2。主导风向为南北向。
地震烈度按8度设防考虑，建筑场地为Ⅱ类。
2结构布置及计算简图
根据该房屋的建筑使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面、剖面设计，主体结构共6层，1、2层层高为4.2 m ，3~6层层高为3m
。
图2.1 结构布置图
填充墙采用250mm 、200mm 的加气混凝土砌块。门为木门，门洞尺寸为0.9 2.4m m ?。窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.5 1.8m m ?。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度100mm 。梁截面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁截面尺寸见表2.1，表中还给出了各层梁、柱和板的混凝土强度等级。其设计强度：C35（216.7/c f N mm =，21.57/t f N mm =），C30（214.3/c f N mm =，21.43/t f N mm =）
。 表2.1 梁截面尺寸（mm ）及各层混凝土强度等级 层次
混凝土
强度等级
横梁 （b h ?）
纵梁 （b h ?）
次梁 （b h ?）
3~6 C30 250500? 250500? 250450?
1~2
C35
300500?
300500?
-------
柱截面尺寸可根据式[]c c
N A N f μ≥估算。由表2.2和2.3可知该框架结构的抗震等级为二级，
其轴压比限值N μ????=0.8。
表2.2 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级
结构类型
烈度
6
7 8 9 框架 结构
高度/m
≤30
>30
≤30
>30
≤30
>30
≤25
框架 四
三
三
二
二
一
一
剧场、体育馆等
大跨度建筑
三
二
一
一
表2.3 柱轴压比限值
结构类型
抗震等级
一
二 三 框架结构
0.7
0.8
0.9
框架-抗震墙；板柱-抗震墙
及筒体 0.75
0.85
0.95
部分框支抗震墙
0.6
0.7
---
各层的重力荷载代表值近似取12kN/m 2。边柱及中柱的负载面积均为24.5 2.7m ?。由式
[]c c
N A N f μ≥
得第一层柱截面面积为 边柱 321.3 4.5 2.712106)/0.816.785123mm c A ≥??????=（ 中柱 321.25 4.5 2.712106)/0.816.781849mm c A ≥??????=（ 若取柱截面为正方形，则分别为292mm 和286mm 。
又知按上述方法确定的柱截面高度c h 不宜小于400mm ，宽度不宜小于350mm ，柱净高与截
面长边尺寸之比宜大于4。
故，边柱和中柱截面高度均取为400mm 。
根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下： 1~2层 400mm 400mm ? 3~6层 400mm 400mm ?
基础选用柱下独立钢筋混凝土基础，基础埋深为1.2m 。
3重力荷载计算
3.1屋面及楼面永久荷载标准值
屋面（上人）：屋15（A50）。高聚物改性沥青卷材防水屋面（上人有保温）
?=
10厚卧铺缸地砖面层21 0.010.21
4厚高聚物改性沥青卷材防水层一道220.0040.22
?=
20厚1:3水泥砂浆找平2
?=
200.020.4kN/m
?=
30厚1:6水泥焦渣找2﹪坡100.030.3
30厚钢筋混凝土基层2
?=
300.030.9kN/m
-----------------------------------------------------------------------------------
合计： 4.03kN/m2
1~5层楼面：
10厚铺地砖楼面，干水泥抹面21?0.01=0.21
20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层20?0.02=0.4kN/m2
20厚1:3水泥砂浆找平层20?0.02=0.4kN/m2
100厚现浇钢筋混凝土楼板25?0.1=2.5kN/m2
-----------------------------------------------------------------------------------
合计： 3.51kN/m2
3.2屋面及楼面可变荷载标准值
上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN/m2
楼面活荷载标准值 2.0kN/m2
屋面雪荷载标准值0.25kN/m2
3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载
梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。具体计算过程从略，计算结果见表3.1。
表3.1 单位面积上的重力荷载
层次构件
/
B m
/
H m
()3
/kN/m
γ
β
()
g/kN/m/i L m
n
/
i
G kN/i G kN
∑
1~2 边横梁0.3 0.5 25 1.05 3.9375 4.95 4 77.963
1999.4 中横梁0.3 0.5 25 1.05 3.9375 4.95 22 428.8
纵梁0.3 0.5 25 1.05 3.9375 4.05 39 621.9
柱0.5 0.5 25 1.05 5.3156 4.2 39 870.7
3~6 边横梁0.25 0.5 25 1.05 3.2813 4.95 4 65.0
1819.4 中横梁0.25 0.5 25 1.05 3.2813 4.95 22 357.3
次梁0.25 0.45 25 1.05 2.9531 4.05 19 227.2
纵梁0.25 0.5 25 1.05 3.2813 4.05 39 518.3
柱0.4 0.4 25 1.10 5.57 3 39 651.6
注：1）表中β表示单位长度构件重力荷载；g为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；n为构件数量。
2）梁长度取净长；柱长度取层高。
墙体为250mm厚蒸压加气混凝土砌块，外墙面贴瓷砖（0.5kN/m2），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为
2
5.50.25170.022 2.06kN/m
?+??=
内墙为200mm粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为
2
5.50.02170.0221.78kN/m
?+??=
木门单位面积重力荷载为0.2kN/m2；铝合金窗单位面积重力荷载取0.4kN/m2。
3.4重力荷载代表值
集中于各楼层标高处的重力荷载代表值
i
G，用于水平地震作用计算，具体计算方法如下。
3.4.1一层重力荷载代表值
柱0.45?0.45?4.2×39?25=829.24kN
横梁0.3?(0.5－0.1) ?10.8?13?25=421.2kN
纵梁0.3?(0.5－0.1) ?54?3?25=486.0kN
板54?10.8?0.1?25=1458kN
墙0.25?（10.8+54）?4.2?5.5=374.22kN
窗（54+10.8）?4.2?0.4=108.864kN
抹灰 17×0.02?［（54+10.8）?4.2+10.8?11?0.4?2+10.8?11?0.3］=136.97kN 楼面 54?10.8?1.01=589.03kN 恒荷载合计： 4403.52kN
活荷载： 3.5?54?10.8=2041.03kN
1G =4403.52+2041.03?0.5=5424.04kN
3.4.2二层重力荷载代表值
柱 0.45?0.45?（2.1+1.5）?39?25=710.78kN 横梁 0.3? (0.5－0.1) ?10.8?13?25=421.2kN 纵梁 0.3? (0.5－0.1) ?54?3?25=486.0kN
次梁 0.25?0.35? (4.5?9+5.4?3+2.4?2) ?25=134.53kN 板 54?10.8?0.1?25=1458kN
外墙 5.5?0.25?｛（10.8+54）?2.1+［(54+10.8) ?3?2－(2.1?9+1.5?9+1.2?17)
?1.5+0.6?2?1.2］/2－6?0.9?2.1｝=408.13kN
内墙 4.515 5.4220.92416 2.461.5 5.50.2285.62kN ?+???+????=（－－
） 阳台 25?4.5?1.2?0.12+［18?0.12?（4.5+2.4）?1.2+1.8?0.01?0.4］/2=25.1kN 窗 （54+10.8）?0.01?2.1?0.4+［（2.1?9+1.5?9+1.2?17）?1.5+1.2?0.6?2］
?0.01?0.4/2=0.648kN
门 （24?0.9+6?1）?2.1?0.2=11.61kN
抹灰 17?0.02?（54+10.8）?2.1+17?0.02?｛（54+10.8）?2?1.5－
［（2.1?9+1.5?9+1.2?17）?1.5+1.2?0.6?2］/2｝+10.8?11?0.4?17?0.02?2+（4.5?9+2.4?3）
?0.35?0.02?17=104.1kN
楼面 ［54?10.8－0.2?（10.8?11+4.5?15+2.4?6)－0.25? (54+10.8) ?2］
?1.01=255.3kN
恒荷载合计： 710.8+421.2+486+134.5+1458+408.1+285.6+25.1+0.648+11.6+ 104.1+255.3=4301kN
活荷载： 54×10.8×3.5=2041.03kN
2G =4301+2041.03×0.5=5321.52kN
3.4.3三~五层重力荷载代表值
柱 0.45×0.45×3×39×25=592.3kN 横梁 0.25×(0.5－0.1)×10.8×13×25=351kN
纵梁 0.25×(0.5－0.1)×54×3×25=405kN
次梁 0.25×（0.45－0.1）×（4.5×9+5.4×3+2.4×2)×25=134.53kN
板 54×10.8×0.1×25=1458kN
外墙 ｛(54+10.8)×3×2－［(2.1×9+1.5×9+1.2×17)×1.5+0.6×2×1.2］－6×0.9×2.1｝×5.5×0.25=408.13kN
内墙 (4.5×15+5.4×22－0.9×24－1×6+2.4×6)×3×5.5×0.2=571.23kN 窗 ［（2.1×9+1.5×9+1.2×17)×1.5+1.2×0.6×2］×0.4=32.26kN 门 （24×0.9+6×1）×2.1×0.2=11.6kN
抹灰 ［10.8×2.5×24+（4.5－0.45）×（24+14×2）］×0.02×17=291.9kN
楼面 ［54×10.8－0.2×（10.8×11+×4.5×15+2.4×6）－0.25×（54+10.8）×2］×1.01=515.77kN 恒荷载合计：4981.4kN
活荷载: 54×10.8×2=1166.4kN
3G =4G =5G =4981.4+1166.4=5564kN
3.4.4六层重力荷载代表值
工程做法：恒荷载 2.032/kN m 抹灰 5.76×54×0.02×17=10.575kN 柱 0.45×0.45×1.5×39×25=296.15kN 横梁 0.25×0.4×11.52×13×25=374.4kN 纵梁 0.25×0.4×54×3×25=405kN 板 5.76×54×0.1×25×2=1555.2kN 雪载： 5.76×54×2×0.25=155.52kN 上人： 2.0×5.76×54×2=1244.16kN 恒荷载：4203.63kN
6G =4203.63+155.52×0.5=4281.39kN
表3.2 梁的承重计算
梁的名称承重板的体积承受墙的体积承重
KL1 KL2 KL3 KL4 KL5 KL6 KL7 KL8 KL9 KL10 KL11 KL12 KL13 KL14 KL15 KL16 KL17 KL18 KL19 KL20 KL21 KL22 KL23 KL24 KL25 LL1 LL2 LL3 LL4 LL5 LL6 LL7 0.4255
0.8255
0.486
0.506
1.012
0.506
0.081
0.405
0.486
0.254
0.751
0.506
0.486
0.567
0.486
0.364
0.405
1.073
1.114
0.709
1.114
0.862
1.14
0.774
1.114
0.851
0.924
0.405
0.81
0.826
0.279
0.81
3.375
2.7
3.375
3.375
2.7
3.375
3.375
2.7
3.375
3.375
2.7
3.375
3.375
2.7
3.375
4.05
4.05
3.24
3.24
3.24
3.24
3.24
3.24
3.24
3.24
2.7
2.7
3.24
2.7
3.24
1.44
2.7
29.2
35.5
30.7
31.2
40.2
31.2
20.6
25.0
30.7
25.0
33.6
31.2
30.7
29.0
30.7
31.4
32.4
44.6
45.7
35.5
45.7
38.5
45.7
37.2
45.7
36.1
38
27.9
35.1
38.5
14.9
35.1
4框架侧移刚度计算
4.1横向框架侧移刚度计算
横梁线刚度b i 计算结果见表4.1；柱线刚度c i 计算结果见表4.2。
表4.1 横梁线刚度b i 计算表
类别
层次 c E
b h ?
b I
L /c o E I L ?
横梁
1~2
43.1510?
0.30.5?
34.68810?－
5.4 42.7410?
3~6
43.010? 0.250.5?
33.90610?－
5.4
42.1710?
表4.2 柱线刚度c i 计算表
层次 c E
b h ?
c I
c h
/c o E I L ?
1~2 43.1510?
0.450.45?
33.41710?－ 4.2 42.5710?
3~6
43.010? 0.450.45?
33.41710?－
3
43.4210?
柱的侧移刚度按式212c
c
i D h
α=计算。 现以第2层C-6柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表4.3-4.7。可得梁柱线刚度比K 为
表4.3 柱侧移刚度修正系数c α
位置
边柱
中柱
c α
K
K
一般层
c
i i i K 242+=
c
i i i i i K 24
321+++=
c i i K 2=
底层
固接
c i i K 2=
c i i i K 21+=
0.52c K K α+=+ 铰接
c i i K 2
= c i i i K 21+=
0.52c K K
α+=
+
表4.4 A 、C 轴框架柱侧移刚度D 值
层次 砼强度等级
断面
层高 惯性矩
线刚度
K
α
D 4~6 C30 245.0 3 33.4210?－ 43.4210?
0.635 0.24 10944 3 C30 245.0 3 33.4210?－ 43.4210?
0.72 0.265 12084 2 C35 245.0 4.2 33.4210?－ 42.5710?
1.07 0.35 6119 1
C35
245.0
4.2
33.4210?－
42.5710?
1.07
0.51
8916
表4.5 B 轴框架柱侧移刚度D 值
层次 砼强度等级
断面
层高 惯性矩
线刚度
K
α
D 4~6 C30 245.0 3 33.4210?－ 43.4210? 1.27 0.34 18240 3 C30 245.0 3 33.4210?－ 43.4210?
1.44 0.42 19152 2 C35 245.0 4.2 33.4210?－ 4
2.5710? 2.13 0.52 9091 1
C35
245.0
4.2
33.4210?－
42.5710?
2.13
0.64
11189
表4.6各层D 值总汇
4~6 3 2 1 A 、C 轴 10944?26 12084?26 6119?26 8916?26 B 轴
18240?13 19152?13 9091?13 1189?13 ∑D
521664
563160
277277
377273
表4.7横向框架顶点位移计算
层次 i G
∑n i
i
G
i D
D
G
i
i i ∑=
?-?-1
i ?
6 4069.89 4069.89 521664 0.0078 0.2549 5 5065 9134.89 521664 0.0175 0.2471 4 5065 14199.89 521664 0.0272 0.2296 3 5065 19265 563160 0.0342 0.2024 2 5321.52 2458
7 277277 0.0887 0.1682 1
5424.04
30011
377273
0.0795
0.0795
4.2横向水平地震作用计算
地震作用按8度计算，基本地震加速度0.2g ，Ⅱ类场地，设计地震分组按一组，则0.35g T s =；
max 0.16α=，采用底部剪力法计算，由于0.69 1.40.42l g T s T s =≥=，故应考虑顶点附加地震
作用，取0.080.690.010.0652n δ=?+=。
结构底部剪力为0.9
0.9
max 10.350.850.160.853********.730.69n
g ek i i l T F G kN T α=????=??=???= ? ?
????
∑
顶点附加地震作用为
()
1
1i i
i ek n n
i i
i G H F F G H
δ==
-∑
计算结果列于表4.8
表4.8各层地震作用及楼层地震剪力
层次 c h
i H
i G
i i H G
∑i
i i
i H G H G
i F
i V
6 3 20.4 4069.89 83026 0.225 6100.5 610.5 5 3 17.4 5065 88131 0.239 495.03 1105.53 4 3 14.4 5065 72936 0.19
7 408.04 1513.57 3 3 11.4 5065 57741 0.156 323.12 1836.69 2 4.2 8.4 5321.52 44701 0.121 250.62 2087.31 1
4.2
4.2
5424.04
22785
0.062
128.42
2215.73
表4.9变形验算
层次 层间剪力i V
i D
i i
i i D V u u =
--1
i h
弹性转角 6 610.5 521664 0.0012 3 1/2500 5 1105.53 521664 0.0021 3 1/1429 4 1513.57 521664 0.0029 3 1/1034 3 1813.82 563160 0.0033 3 1/909 2 1836.69 277277 0.0075 4.2 1/560 1
2215.73
377273
0.0059
4.2
1/712
由表4.9可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值为1/5601/550<，满足要求，其中
[]/1/550u h ?=由表查得。
水平地震作用下框架内力计算，采用D 值法。 框架柱端剪力及弯矩分别按式
1
ij
ij ij
s
ij
j D V V D
==
∑和ij ij M V yh =?，()1u
ij ij M V y h =?-计算，ij D ∑取
自表4.6，层间剪力取自表4.8。各柱反弯点高度y 按式123n y y y y y =+++确定。本例中底层柱需考虑修正值2y ，第2层柱需考虑修正值3y ，其余柱均无修正。具体计算结果见表4.10
表4.10 各层柱端弯矩及剪力计算
层次
i h
i V
∑ij
D
边柱 中柱
1i D 1
i V
K
y b i M 1
u i M 1
2i D 2
i V
K
y
b i M 2 u i M 2
6
3
610.
5 521664 10944 12.81 0.635 0.2675 10.29 28.15 18240 21.35 1.27
0.3635 23.28 400.77 5
3
110
5.53 521664 10944 23.19 0.635 0.368 25.59 43.97 18240 38.6
5 1.27 0.41
35 47.94 67.98 4
3
151
3.57 521664 10944 31.75 0.63
5
0.40
38.1
57.15
18240 52.9
2 1.27 0.45
71.4
3
87.3
3
3
183
6.69 563160 12084 39.4
1 0.72
0.43
4
51.39 66.92 19152 62.4
6 1.44 0.472 88.44 98.94 2
4.2
208
7.31 277277 6119 46.06 1.07
0.50
96.7
3
96.73 9091 68.4
4 2.13
0.5
135.
32 135.
32 1
4.2
221
5.73
377273
8916
52.36
1.07
0.64
3
141.40 78.51
11189
65.71
2.13
0.55
151.
79
124.
2 注：表中M 量纲为kN m ?，V 量纲为kN 。
梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式()1l
l
b u
b b
i ij l r b b
i M M M i i +=++、()
1r
r b u b b i ij l r
b b i M M M i i +=++、12
b b b M M V l +=
和()
1
n l r i b b k N V V ==-∑计算。计算结果见表4.11。
表4.11 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算
层次
过梁
柱轴力
l b
M
r b
M
L b V
边柱N 中柱N 6 28.15 20.39 5.4 8.99 8.99 0 5 54.26 45.63 5.4 18.50 27.49 0 4 82.74 67.62 5.4 27.84 55.33 0 3 105.02 85.18 5.4 35.34 90.67 0 2 148.12 111.88 5.4 48.15 138.82 0 1
175.24
129.76
5.4
56.48
195.3
注：1）柱轴力中的负号表示拉力。当在左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。
2）表中弯矩单位为kN m ，剪力单位为kN ，轴力单位为N 。
4.3竖向荷载作用下框架结构的荷载计算
4.3.1横向框架计算单元选取
计算单元
如图4.1所示。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载通过次梁和纵向框架梁以集中力传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上有弯矩。 4.3.2荷载计算 （1）对于第六层
1）恒载计算
在图2中，1q 代表横梁自重，为均布荷载形式，
1q =3.2813KN/m
1p 2p 分别为边纵梁、中纵梁、次梁直接给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重、女儿墙等的
重力荷载。计算如下：
图4.1 横向框架计算单元
图4.2 作用在梁上的荷载
2q =4.53?4.5=20.385/kN m
1p =4.5?4.5/2?0.5?4.53+3.2813?4.5+3.2813?5.4/2+4.44?1.2?4.5=70.525kN 3p =4.5?4.5/2?0.5?2?4.53+3.2813?4.5+3.2813?5.4/2?2=78.33kN
偏心弯距
1M =70.52? (0.45-0.25)/2=7.052kN m ? 2)活载计算
1q =2?4.5=9/kN m
6层框架住宅楼结构设计毕业设计论文 1. 工程概况 黑龙江省某市兴建六层商店住宅，建筑面积4770平方米左右，拟建房屋所在地震动参数08.0max =α，40.0T g =，基本雪压-20m 6KN .0S ?=，基本风压-20m 40KN .0?=?，地面粗糙度为B 类。 地质资料见表1。 表1 地质资料 2. 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共6层，层高1层为3.6m ，2～6层为2.8m 。 填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙400mm ；内墙200mm 。窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。 楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取120mm ，梁截面高度按跨度的 1/812/1～估算，尺寸见表2，砼强度采用)mm 43N .1f ,mm 3KN .14f (C -2t -2c 30?=?=。 屋面采用彩钢板屋面。 表2 梁截面尺寸（mm ） 柱截面尺寸可根据式c N f ][N A c μ≥ 估算。因为抗震烈度为7度，总高度30m <，查表 可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值8.0][N =μ；各层的重力荷载代表值近似取12-2m KN ?，由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为2m 35.4?和2m 8.45.4?。由
公式可得第一层柱截面面积为 边柱 32c 1.3 4.5312106 A 98182mm 0.814.3?????≥ =? 中柱 23c m m 51049114.3 8.06 10128.45.425.1A =??????≥ 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为371mm 和389mm 。根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值均为600mm 600mm ?，构造柱取 400mm 400mm ?。 基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.40m ，承台高度取1100mm 。框架结构计算简图如图1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，62～层柱高度即为层高，取2.8m ；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，取4.9m 。 5.8 m 5.0m 5.0m 图1.框架结构计算简图 3. 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（上人）： 20厚水泥砂浆找平层 -2m 40KN .002.020?=? 150厚水泥蛭石保温层 -2m 75KN .015.05.0?=? 100厚钢筋混凝土板 -2m 5KN .210.025?=?
框架结构毕业设计任务书和指导书 1 2020年4月19日
毕业设计基本要求 1目的 （1）综合运用所学专业理论知识与设计技能，处理建筑设计中有关方针、政策、功能、经济、安全、美观等方面的问题。解决总体、单体、空间等关系，以创造富有时代气息的优美建筑形象与环境。依据建筑设计完成结构体系的布置、结构在各种荷载工况下的计算、构造和施工图。 （2）掌握一般建筑工程的设计思路，进而举一反三熟悉有关建筑工程的设计、施工、预算等建设过程。为即将走上工作岗位奠定基础。 （3）学以致用，学习科学技术和技能的目的是应用。一个工程师在设计、建设实际工程中应具备的知识，都是我们在毕业设计中应予以加强的。因此深切领悟总体概念设计、掌握具体理论设计和实际工程技术处理措施的结合作为重点来训练。 （4）树立正确的设计思想，全面对待建筑与结构的关系， 2 2020年4月19日
培养勤奋、严谨、认真的工作作风及分析解决一般工程技术问题的能力。 （5）掌握调查研究、理论联系实际的学习方法，养成既能独立思考，又能相互配合密切合作的工作态度。 （6）使学生对一般工业与民用建筑的土建设计的内容和构成有比较全面的了解，并熟悉有关设计标准、规范、手册和工具书，增强毕业后到生产第一线工作的适应能力。 2成果形式及要求 （1）计算书和说明书： 字数应不少于1万字，书写要工整，字迹要清楚，可采用计算机打印。计算书内容要阐明设计依据或标准，方案构思、特点、必要的经济指标，结构选型、构造处理、材料特点及计算上的主要问题，还应包括结构计算全过程，计算要正确、完整、思路清晰、简图明了。计算书格式：应严格按照毕业设计手册中的要求。 （2）图纸： 3 2020年4月19日
文献综述 钢筋混凝土框架结构 1.前言 随着经济的发展、科技进步、建筑要求的提升，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中遇到的各种难题日益增多，钢筋混凝土结构以其界面高度小自重轻，刚度大，承载能力强、延性好好等优点，被广泛应用于各国工程中，特别是桥梁结构、高层建筑及大跨度结构等领域，已取得了良好的经济效益和社会效益。而框架结构具有建筑平面布置灵活、自重轻等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求，因此，框架结构在结构设计中应用甚广。为了增强结构的抗震能力，框架结构在设计时应遵循以下原则：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”。 2.现行主要研究 2.1预应力装配框架结构 后浇整体节点与现浇节点具有相同的抗震能力;钢纤维混凝土对减少节点区箍筋用量有益,但对节点强度、延性和耗能的提高作用不明显。与现浇混凝土节点相比,预应力装配节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都小;节点恢复能力强;预制混凝土无粘结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。装配节点力学性能受具体构造影响很大,过去进行的研究也较少,一般说,焊接节点整体性好,强度、耗能、延性等方面均可达到现浇节点水平;螺栓连接节点刚度弱,变形能力大,整体性较差。因此,这一类节点连接如应用于抗震区,需做专门抗震设计。 2.2地震破坏 钢筋混凝土在地震破坏过程中瞬态震动周期逐步延长，地震动的低频成分是加剧结构破坏的主要因素，峰值和持时也是非常重要的原因。瞬态振型的变化与结构的破坏部位直接相关。结构破坏过程中，瞬态振型参与系数变化不大。结构瞬态振动周期延长加剧时，结构的整体耗能能力增大，结构濒临倒塌时，基本失去耗能能力。结构破坏过程中，位移时程与破坏构件百分比的变化与地震的峰值的出现密切相关。破坏构件百分比是表征结构破坏与倒塌的指标。地震动的几个特征对结构破坏影响均很大。 2.3异性柱框架结构抗震性能
丽水广播电视大学土木工程毕业设计（论文）丽水中学宿舍楼设计 学院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师：
摘要 该工程为框架结构，主体为六层，该地区抗震设防烈度为6度，第二分组，场地类别为III类场地。主导风向为西南，基本风压0.45kN/m，基本雪压0.3 kN/m2。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。 本设计主要进行了结构方案中横向框架第8轴抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算，接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础，对基础承台进行了受力和配筋计算。 手工计算完毕后，用结构分析软件PKPM进行了整体框架计算。 设计成果包括计算书和施工图纸两部分. 关键词：框架结构抗震设计荷载计算内力计算计算配筋
Abstract The project for the frame structure, main body of six layers the region seismic fortification intensity is 6 degrees, the second group, site category III class site. Dominant wind direction for the southwest the basic wind pressure of 0.45 KN/m, basic snow pressure of 0.3 KN/m2. Floor, roof adopts the cast-in-place reinforced concrete structure. The design and implement "practical, safe, economic, beautiful" design principle. According to the architectural design specification, carefully consider the various factors that affect the design. According to the relationship of structure and building overall with details. This design mainly has carried on the structure scheme of transverse frame shaft 8 seismic in design. In determining the frame layout, has carried on the first floor between load on behalf of value calculation, and then use vertex displacement method from the earthquake cycle, and then press the bottom shear method under horizontal seismic load size, and then calculate the structural internal force under the horizontal load (bending moment, shear force and axial force). Then calculate vertical load (dead load and live load) under the action of internal force of structure. Is to find out the most unfavorable one or several groups of internal force combination. Choose the safest results reinforcement and drawing. In addition, the structure of indoor stair designs. Completed the flat pallet bench board, platform beam component such as the internal force and reinforcement calculation and construction drawings. On the floor reinforcement calculation, this design USES the pile foundation, foundation pile caps for the force and reinforcement calculation. After the manual calculation, using the structure analysis software PKPM calculation has carried on the overall framework. Design results including the calculation and construction drawings Keywords: frame structure seismic design load calculation of internal force calculation of reinforcement calculation
中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称：钢框架主次梁设计 专业班级：土木1112班 姓名：周世超 学号： 指导老师：龚永智 设计任务书 （一）、设计题目 某钢平台结构（布置及）设计。 （二）、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准[S]（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S]（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范[S]（GB50205-2001） 2、参考书籍
（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版）[M]. 中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）[M]. 机械工业出版社，2006 （三）、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示，结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为：楼面板—次梁—主梁—柱—基础，设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算，次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600X300X12X18，楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345，焊条为E50 柱网尺寸9 ×9，永久荷载5，活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 （四）、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短
某六层框架结构学生宿舍楼 设计毕业论文 目录 第一章绪论 (3) 第二章建筑设计说明 (6) 第三章结构设计计算 (7) 第一节梁、柱截面及柱高的确定 (7) 第二节重力荷载计算 (9) 一、屋面荷载（不上人） (9) 二、楼面荷载 (10) 三、卫生间荷载 (10) 四、墙体重力荷载 (11) 五、梁柱重力荷载 (11) 六、女儿墙重力荷载 (11) 七、门重力荷载 (12) 八、窗重力荷载 (12) 九、墙体自重 (12) 第四章水平地震力作用下框架结构的力和侧移计算 (18) 第一节框架侧移刚度的计算 (18) 一、梁的线刚度 (18) 二、柱的线刚度 (18) 三、柱的侧移刚度 (18) 第二节框架自振周期的计算 (19) 第三节各质点水平地震作用计算及弹性位移验算 (19) 第三节水平地震作用下框架力的计算 (20) 第五章竖向荷载作用下的力计算 (25) 第一节横向框架计算单元的确定 (25) 第二节竖向荷载计算 (25)
一、恒载计算 (25) 二、活载计算 (27) 三、力计算。 (28) 第六章横向框架力组合 (33) 第七章截面计算 (42) 第一节框架梁设计 (42) 第二节框架柱设计 (45) 一、剪跨比和轴压比验算 (45) 二、A柱正截面承载力计算。 (46) 三、B柱正截面承载力计算 (48) 第三节框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 (51) 第四节罕遇地震作用下弹塑性变形验算 (53) 一、罕遇地震作用下的楼层剪力 (53) 二、楼层受剪承载力计算 (53) 第五节基础设计 (56) 一、已知条件 (56) 二、尺寸的确定 (56) 三、桩身配筋 (57) 四、桩基承载力 (58) 五、桩身承载力 (60) 第六节板的计算 (61) 一、AB跨间板的计算 (61) 二、屋面板的计算 (61) 三、楼面板的计算 (63) 结论 (64) 致谢 (66) 参考文献 (68) 附录：外文文献翻译 (69)
第2章结构设计 2.1 结构选型 2.1.1建筑工程抗震设防类别 根据规定，确定本建筑为乙类建筑。具体参数见设计说明书部分 2.1.2 结构材料 混凝土：梁，柱，楼板采用C30。 钢筋：HRB400 ，HRB335 箍筋：HRB335 2.1.3 结构体系 本结构主体为6层。此工程采用框架结构承重，柱网的布置为柱距8m,层高4m，采用横向,纵向框架共同承重方案。 2.1.4 基础方案 本设计结构形式是框架结构，柱承重，因此本商场采用柱下独立基础，初步假定基础高度0.8m,埋深1.1m。所以一楼的计算高度为4.0+0.45+0.3=4.75m。 2.1.5 结构布置 图2.1 平面结构布置图 （1）柱网 本结构柱网间距如下： 横向：8000mm×8000mm 纵向：8000mm×8000mm （2）变形缝 本结构平面布置较简单，结构高度与主体高度相差不大，所以不必采用抗震缝和变形缝。 （3) 长宽比 本结构L/B=48000/40000=1.2<6,不需要设伸缩缝。 2.2结构构件截面尺寸的初步确定
2.2.1 主梁和次梁 (1）框架梁初选： h=(1/10-1/18)L=(1/10-1/18)*8m=0.444-0.800m,取0.600m b=(1/3-1/2)×0.6=0.200-0.300m,取0.300m 。 (2)初选次梁 h=(1/12-1/18)L=(1/12-1/18)*8m=0.444m-0.800m,取0.500m, b=(1/3-1/2)*0.500=0.167-0.250m,取0.250m. 根据以上计算，截面尺寸定为主梁：300mm ×600mm ；次梁为250mm ×500mm 。 (1）底层柱轴力估算 假定结构的单位荷载为10KN, N=γ0 qSn α1α2β γ0 :竖向荷载分项系数，可取1.3 Q :每个楼层上单位面积竖向荷载标准值，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，取q=10KN/㎡ S:柱一层的受荷面积 n:柱曾受荷载楼层数 α1：α1=1.05-1.15 α2：均取1.0。 β:柱由框架梁与剪力墙链接时，柱轴力折减系数，可取0.8 故 N=1.3×10×8×8×6×1.15×1.0×0.8=4592.6KN (2)柱截面初选 安全等级为二级的框架结构，柱的轴压比限值为0.75。 A= mm ufc N 3667073 .1475.010006.4592=??= 2 取柱截面为650mm ×650mm ，A=422500>366707mm 2,即可满足要求。
土木工程框架结构毕业设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：学号： 所在学院：土木学院 专业：土木工程 设计(论文)题目：常州市某培训中心实训大楼指导教师： -1-11
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写字左右的文献综述： 文献综述 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型析等） 毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专 业技能并运用于解决实际问题的过程。经过本教学环节，要加深学生对所学基本理 论知识的理解，培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神，使学生得到 有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。经过毕业设计这一 重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严 肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工 程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践 中常见的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步 的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理， 这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发 展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程 专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的 必要的准备。 一、研究现状 土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在中国能够分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学
网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》 题目：海天厂房单向板设计 学习中心：浙江电大仙居学院奥鹏学习中心[22] 专业：土木工程 年级： 2012 年春季 学号： 学生：张奇 指导教师：
1 基本情况 本章需简单介绍课程设计的内容，包括厂房的尺寸，板的布置情况等等内容。 一、设计资料 海天多层厂房为多层内框架结构，一层平面如图所示，露面周边支撑于外墙，采用现浇钢筋混凝土单向板，烧结承重多孔砖砌体承重外墙，钢筋混凝土内柱尺寸为400×400㎜。 1.楼面做法 20厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，20厚混合砂浆抹底。 2.荷载 楼面等效均布活荷载标准值为7KN/㎡，水泥砂浆容重为20KN/㎡，混合砂浆容重为17KN/㎡，钢筋混凝土容重为25KN/㎡. 永久荷载的分项系数按照永久荷载效应控制的组合，取为；活荷载的分项系数为。 3.材料 混凝土楼板采用 C25，梁内受力钢筋为 HRB400级，板内钢筋及箍筋为 HPB235 级。 二、楼板结构平面布置及截面尺寸确定 主梁沿横向布置，次梁按纵向布置。 主梁的跨度为6M，次梁跨度为6M，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 2M,l 2/l 1 ==3 按照单向板设计。 按高跨比条件，要求板的厚度h≥2000×1/40=50㎜，对工业建筑的楼板要求h≥80㎜，取板厚为80㎜。 次梁截面高度要求h= l 0/18 ~l /12 =6000 /18 ~ 6000 /12= 333 ~ 500 ,考虑到 楼面的活荷载比较大，取h=450 mm .截面宽度取为b=200mm 。 主梁截面高度要求 h= l 0/15 ~l /10= 6000 /15 ~ 6000 /10 =400 ~ 600 mm ，取 h=600mm。截面宽度取为 b=300mm 。楼板的结构平面布置图见图2
1工程概况 本次毕业设计是一幢大学教学楼，教学楼位于安阳市，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组,抗震设防类别为丙类。 建筑规模：为了进一步扩大教学规模，本大学教学楼设计总建筑面积为4500m2，教学楼设计层数为6层。结构形式：框架结构。 建筑物房间组成： （1）教学楼：普通教室，教室，办公室，配电室，传达室等。 （2）厕所盥洗室应满足内部使用要求。 （3）门厅、走廊，楼梯等根据需要设计。 （4）屋面为不上人屋面。 本方案立面设计主要强调建筑的简洁，便利的特点，该教学楼符合现代快节奏的气息。建筑功能分区明确，房间布置合理，给人一种清晰明快的感觉。为了使整栋建筑的立面效果更有层次，特让入口位于大楼正中，雨蓬与入口简洁大气。 2 建筑设计 2.1概述 本教学楼在进行设计前，了解房子应具有的功能。在进行设计时，结合需求考虑房屋结构的类型，合理设计教学楼内部构造，使得空间得以充分利用，并使建筑物和周边的环境协调。 本设计为教学楼，教学楼的空间布置要求需考虑众多的因素，包括科学、人文、技术等。室内设计宗旨为工作人员创造一个良好的学校环境，这样有利于形成良好的学习氛围，一般来说，矩形比较好用。 2.2水文条件 1.建筑地点及拟建基地尺寸 建设地点：安阳市 场地面积：长×宽=200m×120m，建筑平面设计可不考虑场地周边影响。 2.建筑面积和层数
总建筑面积：4200平方米左右。 层数为6层，层高为3.6米。 3.结构形式：框架结构 4.基本风压和基本雪压 基本风压：0.40KN/m2。 基本雪压：0.45KN/m2。 5.工程地质条件 地形概况：拟建场地为平整场地，地形简单。 地下水位：钻探至自然地面下15m处未见地下水。 地基持力层为粉质粘土。 基础埋深：2米左右。 建筑地点冰冻深度：室外天然地面以下500mm。 二类场地土，持力层地基承载力为特征值为f0k=180kpa，基础埋深暂定为1～3米之间。无软弱下卧层，不考虑地下水影响。 6.抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组,抗震设防类别为丙类。 7.耐火等级为二级。 8.建筑物耐久性作用等级为二级。 2.2.3建筑材料 混凝土均采用C3O混凝土，扎筋采用HRB3OO、主筋采用HRB4OO。 3 结构设计 在建筑业飞速发展的当下，钢筋混凝土框架结构广泛的被使用在民用、商用建筑中。此类结构具有很明显的优点：建筑平面布置灵活，使用空间大，并且十分便于立面处理，可以使用在各类造型的房间中。故本设计采用了改结构。 框架结构是一种骨架结构，它由梁、柱构件通过节点连接形成。他的受力特点是//柱承受竖向、水平荷载，而墙体则是作为维护作用。
框架结构毕业设计方案
毕业设计 题目莱钢大学办公楼设计 学院土木建筑学院 专业土木工程 班级土木1107 学生陈浩 学号 指导教师林明强 二〇一五年六月一日
摘要 本次设计为多层办公楼设计，设计结合现代的生活观念，建立“整合设计”的感念，突出“以人为核心”的设计理论，本结构采用框架结构，平面灵活，使用性强，从结构上做到为人们创造方便舒适的办公空间。 本次设计包括建筑设计和结构设计。该设计主要采用的是框架结构，结构型式采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼面采用现浇钢筋混凝土板。基础根据场地情况选择浅基础。 结构设计方面，首先是根据建筑技术、使用条件、场地条件和抗震设计等要求，合理进行结构选型、结构布置和基础形式等，绘制结构布置图；然后进行结构计算，采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩叠代法；求水平荷载作用下的内力时，有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法。然后进行结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计，再交指导老师审查，审查通过后，利用AutoCAD 或天正完成绘图，利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。 关键词：框架结构；办公楼；荷载计算
ABSTRACT The design for the multilayer office building design, combined with modern concept of life, to establish a "integrated design" concept, highlight the design theory of "human -centered", this structure adopts frame structure, planar flexible, strong usability, from the structure to create convenient and comfortable office space for people. The design includesarchitectural design and structural design. This design mainly adopts frame structure, structural type using cast-in-place reinforced concrete frame structure, floor using cast-in-place reinforced concrete slab. According to site condition choose shallow foundation. Structure design, first of all is according to the construction technology, using conditions and site conditions and seismic design requirements, such as reasonable structure type selection, structure arrangement and foundation forms, etc., draw the structure arrangement; Then structure calculation, using the approximate calculation method of frame structure, internal force under the vertical load with bending moment iterative method; Find the internal force of horizontal loads, D value method, etc. O the bottom shear method is used to horizontal seismic action. Then combined with the learned knowledge, through the check resources for preliminary design, to guide teacher review again, after review by the use of AutoCAD or was complete drawing, use of Excel, word, etc to complete the design specification and other content to write. Key words:frame structure; Office building; The load calculation
目录 0 绪论 (3) 1 工程概况 (3) 1.1设计资料 (3) 1.1.1 总图规划与工程位置 (3) 1.1.2 建筑物的组成及功能介绍 (4) 1.1.3 门窗使用 (4) 1.1.4 结构设计要求 (4) 1.2柱网布置 (4) 2 框架侧移刚度的计算 (4) 3 重力荷载代表值的计算 (7) 4.横向水平荷载作用下框架内力和侧移计算.......... 错误！未定义书签。 4.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 (10) 4.1.1 横向自振周期计算 (11) 4.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 (11) 4.1.3 水平地震作用下的位移验算 (12) 4.1.4水平地震作用下框架内力计算 (12) 5 竖向荷载作用下框架内力计算 (16) 5.1计算单元的选择确定 (16) 5.2荷载计算 (17) 5.2.1 恒载计算 (17) 5.3、内力计算 (19) 5.4梁端剪力和柱轴力的计算 (25) 5.4.1 恒载作用下梁端剪力计算 (25) 5.4.2 对于第四层 (25) 5.5横向框架内力组合 (27) 5.5.1 结构抗震等级 (27) 5.5.2 框架内力组合 (27) 5.6框架A柱的内力组合及柱端弯矩、剪力设计值的调整 (28) 5.6.1 A柱端弯矩设计值调整 (28) 6框架梁、柱截面设计 (30) 6.1梁截面设计 (30) 6.1.1正截面受弯承载力计算 (30) 6.1.2 斜截面受剪承载力计算 (32) 6.2柱截面设计 (33) 6.2.1 已知条件 (33) 6.2.2 构造要求 (33)
6.2.3 剪跨比和轴压比验算 (33) 6.2.4 柱正截面承载力计算 (33) 7 屋盖、楼盖设计 (38) 7.1楼盖设计 (38) 7.1.1设计资料（此板为13~14轴之间的板） (38) 7.1.2 屋盖的结构平面布置 (38) 7.1.3 板的设计 (38) 7.1.4 单向板计算 (38) 7.1.5 双向板(B7～B9)设计 (40) 8 楼梯设计 (41) 8.1第一层楼梯设计 (41) 8.1.1 设计参数 (41) 8.1.2 楼梯板计算 (41) 8.1.3 平台板计算 (42) 8.1.4 平台梁计算 (43) 9基础设计 (44) 9.1.1 对承载力修正 (44) 9.1.2 基础底面尺寸计算（采用柱下条形基础） (44) 9.1.3 计算基底净反力设计值 (45) 9.1.4 基础高度 (45) 9.1.5配筋计算 (46) 10 主要技术经济指标分析及设计总结 (47) 10.1技术经济措施 (47) 10.2新技术、新工艺的推广和应用 (48)
结构力学课程设计多层多跨框架结构内力计算 姓名： 班级： 学号： 任课教师： 日期：
多层多跨框架结构内力计算指导书 一. 任务 1. 求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩。 2. 计算方法： （1）用近似法计算：手算竖向荷载作用下分层法计算； （2）最好用电算（结构力学求解器）进行复算。 （3） 最好对比手算与电算，就最大相对误差处，说明近似法产生误差的来源。 3. 将手算结果写成计算书形式。计算简图：如图（一）所示。 4. 基本计算参数 材料弹性模量：723.010/E kN m =? 竖向荷载： 恒载 21=21/g k N m ，22=17/g kN m 5 荷载分组： （1）只计算竖向恒载（见图二）； 图一 图二 本组计算的结构其计算简图如图一所示，基本数据如下： 混凝土弹性模量：72 3.010/h E kN m =? 杆件尺寸：
m L 5.51= m L 7.22= m H 5.41= m H 6.32= 柱：底 层：25555b cm h ?=? 其它层：2 5050b cm h ?=? 梁：边 梁：2 4525b cm h ?=? 中间梁：2 3525b cm h ?=? 竖向均布恒载： 恒载： 2/211g m kN = 2 /172 g m kN =（见图二） 各杆件的线刚度： 12 3 h b I L EI i ?==，其中 边 梁：4 m 3 10 9.112 345 .025.01 -?=?= I m kN L EI i ?=-???= =103645 .53 109.17100.31 1 1 中间梁： 4 m 3 10 9.012 3 35 .025.02 -?=?= I m kN L EI i ?=-???= = 100007 .23 109.07100.32 2 2 底层柱： 4m 310 6.712 3 55 .055.03 -?=?= I ` m kN H EI i ?=-???= = 506675 .43 106.77100.31 33
第一章设计基本资料 §1.1 工程概况 工程名称：承德某办公楼为三层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约为1800㎡。办公楼建筑层高分别为：3.9m、3.6m、3.6m，结构层高分别为：4.9m、3.6m、3.6m。室内外高差为0.45m，建筑设计使用年限50年。 §1.2设计资料 一、气象资料 =0.4KN/㎡ 1、基本风压：W 2、基本雪压：0.30KN/㎡ 二、抗震设防烈度：抗震设防烈度为6度，属于Ⅱ类场地土，设计地震分组为第二组。 =180KN/㎡,不冻胀，标准冻深1m，常三、地质条件：场地土为中砂，承载力特征值f ak 年地下水位低于-2.5m。 四、材料： 1、混凝土：梁、柱、板均使用C30混凝土。 2、钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。
第二章 结构布置及计算简图 §2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 §2.1.1平面形状验算 根据设计规范，结构高宽比H/B （B 是建筑物平面轮廓线较小的边长）控制在3以下。办公楼高11.70m ，宽14.92m, H/B=0.78<3,符合要求。同样建筑物长宽比L/B=41.02/14.92=2.75<5（L/B 宜小于4，不应大于5）也满足要求。 §2.1.2梁柱截面尺寸初选 主体结构共3层，底层高为3.9m ，其余各层高为：3.6m ；内外墙的做法：外墙做法：外墙砌240厚陶粒空心砌块，内墙砌200厚陶粒空心砌块；门窗详见门窗表；楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。 一、梁截面尺寸的估算： 1、框架主梁截面尺寸： （1）AB 、CD 跨：L=6000㎜ 0)81 ~121(l h ==500mm ~750mm,取600㎜ h b )21 ~31(==200mm ~300mm ，取250㎜(框架梁的宽度不宜小于200mm ) =≤≤5.32b h 2.4，故框架横向AB 、CD 跨框架梁截面尺寸为b ×h=250 ㎜×600㎜ （2）BC 跨：L=2400 0)81 ~121(l h ==200mm ~300mm,取450㎜ h b )2 1 ~31(==100mm ~150mm ，取200㎜(框架梁宽度不宜小于200mm) =b h 2.25>2，故框架横向BC 跨框架梁截面尺寸为b ×h=200㎜×450㎜, （3）①②、②③、③④、⑤⑥、⑥⑦、⑦⑧跨：L=6000㎜ 0)81 ~121(l h ==500mm ~750mm,取600㎜ h b )2 1 ~31(==200mm ~300mm ，取250㎜ =b h 2.4,故①②、②③、③④、⑤⑥、⑥⑦、⑦⑧跨框架梁的截面尺寸为b ×h=250㎜×600㎜ （4）④⑤跨：L=4500mm 0)8 1 ~121(l h ==375mm ~563mm,取450㎜
第一章设计任书 1.1.1 工程概况 该工程为六层办公楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，占地面积为1310㎡，建筑面积5240㎡，建筑物共6层，底层层高5.1m，标准层层高3.6m，顶层层高4.5m，总高度25.5m，室内外高差0.450m，基础顶面距离室外地面1.05m，基础采用柱下独立基础。 该办公楼主要以层为单元出租，每层为一个独立的单元，拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专用办公室等。楼内设有两个电梯三个楼梯，主、次楼梯开间均为3m，进深均为6.6m，楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。 1.1.2 设计条件 一、抗震设防烈度：7度设防，抗震设计分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.1g； 二、基本风压： 0.55KNm2，B类粗糙度； 三、雪荷载标准值：0.2KNm2； 四、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。 五、工程地质条件：拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表，II 类场地土。地下稳定水位距地表-9m，表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑地点冰冻深度-0.5m。 表1-1 建筑地层一览表 序号岩土 深度 土层 深度 （m） 厚度 范围 （m） 地基土 承载力 （kPa） 压缩 模量 （mPa） 1 杂填土0.0—1. 2 1.2 --- ---
2 粉土 1.2—2.0 0.8 200 5.0 3 中粗砂 2.0—4.8 2.8 300 9.5 4 砾砂4.8—15. 10.2 350 21.0 1.2 建筑设计任务及要求 一、基本要求： 满足建筑功能要求，根据已有的设计规范，遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则，对建筑方案分析其合理性，绘制建筑施工图。 二、规定绘制的建筑施工图为： 1、底层、标准层及顶层平面图：比例 1：150（图1-1） 2、主要立面图：比例 1：150（图1-2，图1-3） 3、屋面排水布置图：比例 1：150 4、剖面图：比例 1：150 5、墙身大样及节点详图：比例 1：100及1：10
【内容摘要】：本设计主要进行了结构方案中横向框架③轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算，接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载、活荷载以及雪荷载）作用下的结构内力，结合EXCEL软件进行验算，并找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计（完成了平台板、梯段板、平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制）、楼盖的设计（完成了板的配筋和梁的配筋）、基础的设计等。【关键词】：框架结构结构计算抗震设计 【Abstract】:The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis③.When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. Then seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force, axial force & snow force) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed. The design of floors lab, foundation and “#”-floorslab is also be completed in the end. 【Keywords】: frames structures, structural design, anti-seismic design.