框架结构宿舍楼结构设计计算书书

'郑州华信学院本科毕业设计院系：建筑工程学院专业：土木工程班级：08土木工程5班学号：0803110530姓名：郭刘奇指导教师：王合春一、毕业设计题目沈阳市第二十八中学宿舍楼二、毕业设计工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（一）毕业设计目标：在指导老师指导下，使学生独立完成建筑工程专业的毕业设计，是最重要的综合性实践宿舍环节，是对学生在毕业前的最后学习和综合训练。毕业设计要综合运用所学基础课、技术基础课及专业课和相应技能来模拟实际工程进行具有实战性质的训练。它对培养学生的综合素质、特别是对工作后工程实践能力和创新能力的有效提高都起着非常重要的作用。在设计中认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的原则，在深入研究建筑物的特点、发展趋势、内外环境、结构类型的基础上，精心地进行建筑施工图设计（二）毕业设计任务、途径、方法、应掌握的原始资料（数据）、参考资料以及设计要求等；第一部分：调研收集资料1．通过对已建的宿舍楼的参观调研，了解：（1）宿舍楼的平面形状、单元组成、功能分区；（2）主次出入口的安排及周围道路、建筑的关系；（3）主门厅的功能，楼梯、在门厅中的位置及人流组织，门厅大小、空间高度及艺术处理；（4）宿舍楼房间的开间、进深尺寸，（5）外墙与柱子的关系、定位轴线；（6）卫生间、洗手间的一般设计要求；（7）在平面上其它功能（如消防、配电等设施）的布置；（8）建筑物的立面色彩处理、室内外装修及所采用的新材料、新技术；（9）立面的表现对建筑物的影响；（10）檐口形式、屋面排水组织形式及设计；（11）剖面空间组合、净空高度和层高的确定，室内外高差等。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计2．通过对在建的建筑物进行调研参观及查看设计阶段的施工图纸，了解：（1）一般宿舍楼，可采用哪几种结构形式，各有何优缺点；（2）阶梯教室或大空间房间的结构布置与设计；（3）框架结构的形式有哪几种，各有何优缺点，在实际设计中应根据什么条件选择框架的结构形式；（4）基础有哪些形式，在实际设计中应如何选择基础的形式，基础的配筋及构造；（5）结构构件的连接，框架节点处理；（6）楼梯形式及电梯井做法；（7）变形缝的形式、做法及处理；（8）框架结构及框-剪结构内力计算可采用哪几种方法，各有何简化假定，在实际设计中如何考虑房屋侧移计算；（9）如何写建筑设计和结构设计说明；时要达到什么深度；（11）施工方法对结构设计有哪些影响和要求。3.借助计算机软件。第二部分：建筑设计1．题目及要求（1）工程名称：沈阳市第二十八中学宿舍楼（2）工程地点：沈阳市第二十八中学（3）面积与层数：总建筑面积3000m2左右；层数主体4层，层高3.6m，底层门厅4.0m，（4）结构形式：框架结构。（5）功能要求：房间21.6m2卫生间、楼梯间等按有关规定计算其数量与尺度，并设底层大厅。屋面为上人屋面。（6）建筑标准①建筑等级Ⅱ级；②防火等级Ⅱ级；③采光等级Ⅱ级。2．水文、地质、气象条件该工程所在地最高气温为41度，最低气温为8度，风向的主导风向为夏季东南风，冬季为西北风，基本风压0.35KN/m2，雨雪条件为：基本雪压为0.5KN/m2，最大降雨量为60mm/h。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计1.填土,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。2.粉质黏土,褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。3.粉质黏土,褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。场地土15m深度范围内无液化土层。工程所在地场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组，拟建场地土类型中软场地土，Ⅱ类建筑场地。3．严格遵守国家现行建筑设计规范4．成果要求根据任务书要求进行该工程的方案和施工图设计，以施工图设计为主。（1）方案设计总平面布置，安排主入口、道路、消防车道及停车场组织，绿化和景点组织等；铅笔草绘主要平面、立面及剖面，标注主要尺寸，比例不小于1：200，图幅不限。（2）施工图设计最好计算机绘制，若手绘时要求用专门绘图笔，达到施工图深度，具体要求如下：底层平面图；标准层平面图；顶层平面图；屋面排水组织设计图；正立面、背立面图各一个必要时画出侧立面图；第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计剖面图（要求剖到楼梯）；详图2～3个，墙身剖面图，包括檐口详图，楼梯平面图等；门窗表，并简要说明主要的建筑构造用料做法，如地面、楼面、内墙、顶棚、外墙、屋面、散水、台阶、坡道等；建筑设计说明书：简要的建筑设计说明，如建筑性质、设计依据、建筑概况、建筑高程、总建筑面积、总使用面积、使用面积系数K值、建筑类别、耐火等级、抗震设防烈度、墙体材料及厚度、玻璃厚度及颜色、门窗材料及颜色等。其它需说明的内容如方案的特点、设计构思、疏散组织、平面组合、建筑造型处理等；图纸规格与数量：2#及2#加长图，图纸至少7张。图例表示均按《建筑制图标准》制图，要求线型分明，字体工整（采用用仿宋字）；5．主要参考资料与文献[1]中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）中国建筑工业出版社，2005.[2]房屋建筑学.武汉理工大学出版社，李必瑜、王雪松编著.2008.8.[3]东南大学合编.混凝土结构（上、中册，第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社.[4]土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，梁文兴.2002.[5]中国建筑科学研究主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-10）条文说明.沈阳辽宁科学技术出版社,2010.[6]土力学与基础工程.武汉理工学出版社，赵明华、俞晓编著.2008.8.[7]结构力学[M].北京：高等教育出版社，龙驭球.2002.[8]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB5007-2001)[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.[9].土木工程制图[M].北京：高等教育出版社，朱育万.2000.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计[10]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[11]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[12]ASCE.CivilEngineeringMassage,2002-2004.[13]TimandBenton,ed,ArchitectureandDesign:1890-1939,NewYork,1975.第三部分：结构设计1．设计基础资料（1）所用水文、气象资料详见《建筑设计资料集》Ⅰ（第二版）；（2）土壤冻结深度：1.4m；（3）场地地质资料：建设场地地处沈阳市大东区，（4）地下水位：勘察期间，在勘探深度15.60m以内未见到地下水，由于地下水位埋藏较深设计和施工中可不考虑其影响。（5）抗震设防烈度：7度。2．结构方案的选择在建筑方案的基础上，根据用途、高度、抗震设防烈度选择结构方案。属于浑河冲击平原，经人工整平，地形平坦。（1）确定结构承重体系（框架结构、框-剪结构、混合结构）。（2）确定结构施工方案（现浇式、装配式、装配整体式）。（3）确定柱网尺寸，进行梁、板、墙等结构平面布置（包含变形缝的划分）。（4）根据地质资料及上部结构形式，确定基础形式、埋深。（5）进行初步估算，确定结构构件尺寸。3．结构计算，每人选一榀框架计算（1）确定框架计算简图。（2）荷载计算：注意传力正确，防止少算和漏算。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计（3）竖向荷载作用下的内力分析与计算。（4）风荷载作用下的内力分析与计算。（5）地震作用计算。（6）荷载组合与内力组合。（7）截面设计（配筋计算）、节点区设计及构造设计。（8）电算分析内力并与手算结果对比。（9）地基与基础的设计和计算。（10）自选构件的设计和计算：包括楼梯、雨蓬、井式楼盖等。4．绘制施工图（1）基础平面布置图及配筋图1:100或1:150、1:20；（2）框架柱配筋图（平法表示）；1:100或1:150；（3）结构平面布置及板配筋图（标准层）1:100或1:150；（4）标准层框架梁配筋图（平法表示）；1:100或1:150；（5）自选构件施工图，如楼梯等。图纸数量：图纸规格与数量：2#或2#加长图，图纸至少5张。按照《建筑结构制图标准》（GB/T50105—2001）用计算机或手工绘制，手工绘制时要求用专门绘图笔。5．整理设计说明和计算书（1）内容包括：结构方案选择的依据、结构布置说明，结构设计的全过程，包括计算单元、计算简图、荷载计算、内力计算、内力组合、截面设计及基础、楼梯等自选构件的设计计算等。（2）要求：内容完整，条理分明，计算准确，图示清楚，字迹工整，装订整齐。一律用钢笔书写或计算机打印，计算书要有前言和目录等。6．参考资料与文献（1）教材：《结构力学》、《钢筋混凝土结构》、《土力学地基与基础》、《多层与高层结构设计》、《建筑结构抗震设计》及《建筑制图》等；（2）各类制图标准、规范：建筑结构制图标准、第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、砌体结构设计规范、建筑地基基础设计规范、建筑抗震设计规范、高层建筑混凝土结构技术规程等；（3）设计手册：《工民建专业毕业设计手册》、《建筑结构静力计算手册》、《建筑结构设计综合手册》、《混凝土结构构造手册》等；（4）建筑构件通用图集及中南地区通用建筑标准设计图集。第四部分：毕业答辩1．答辩准备：（1）校对图纸并修改。（2）设计成果：A2或A2加长施工图12张以上、毕业设计说明书1份。2．答辩内容：设计应用知识及大学所学课程内容，以设计应用知识为主。毕业设计时间：2012年2月14日至2012年5月25日计划答辩时间：2012年5月28日专业（教研室）审批意见：审批人（签字）：附表：各工程地质单元物理力学性质指标统计表第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计层号土层层厚压缩模量Es(MPa)承载力特征值fka（kpa）极限侧阻力标准值Qsk（kpa）极限端阻力标准值Qsk（kpa）1杂填土3.5—6.02中砂0.8---0.910.7160203砾砂0.8---3.925.34505023004圆砂2.2---3.035.76206730005砾砂9.8346007032006粉质粘土0.1---0.46.815025郑州华信学院毕业设计开题报告表第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计设计题目沈阳市第二十八中学宿舍楼设计课题来源社会生实践课题性质工程设计指导教师王合春学生姓名郭刘奇专业土木工程学号0803110530一、调研资料的准备本工程-任务是在沈阳市第二十八中学内建设男生宿舍楼，本工程指标如下：总建筑面积3000m2左右；层数主体4层，层高3.6m，底层门厅4.0，整体采用框架结构。查找各种资料，了解框架结构布置特点和要求，教学楼设计规范以及钢筋混凝土相关知识，框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。调研资料如下:[1]中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）中国建筑工业出版社，2005.[2]房屋建筑学.武汉理工大学出版社，李必瑜、王雪松编著.2008.8.[3]东南大学合编.混凝土结构（上、中册，第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社.[4]土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，梁文兴.2002.[5]中国建筑科学研究主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-10）条文说明.沈阳辽宁科学技术出版社,2010.[6]土力学与基础工程.武汉理工学出版社，赵明华、俞晓编著.2008.8.[7]结构力学[M].北京：高等教育出版社，龙驭球.2002.[8]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB5007-2001)[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.[9].土木工程制图[M].北京：高等教育出版社，朱育万.2000.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计[10]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[11]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[12]ASCE.CivilEngineeringMassage,2002-2004.[13]TimandBenton,ed,ArchitectureandDesign:1890-1939,NewYork,1975.二、设计的目的与任务毕业设计要综合运用所学基础课、技术基础课及专业课和相应技能来模拟实际工程进行具有实战性质的训练。它对培养学生的综合素质、特别是对工作后工程实践能力和创新能力的有效提高都起着非常重要的作用。对本课题的研究将分为毕业实习、建筑设计、结构设计、毕业设计整理四个方面。毕业实习阶段，收集必要的设计原始资料，做好设计前的调查研究工作，参考同类型设计的文字及图纸资料。学习有关的国家法规及规范。运用所学的基础知识和专业知识，独立完成建筑的平面、立面、剖面的设计，在设计中认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的原则，注意与结构设计相协调。在结构设计中利用所学的力学知识和专业课，完成基础、梁、柱、板的配筋设计，并整理好计算书。三、设计的思路与预期成果设计思路我根据毕业设计任务书并已认真阅读，在熟悉设计要求的基础之上，对已学过的《建筑工程技术制图与识图》《房屋建筑学》等、做全面而系统的复习并且去图书馆借阅关于住宅楼设计的图集，对其集体居住房间，以及水房卫生间走廊门窗开间进深尺寸进行了解，为了满足设计的要求还外出到其他院校宿舍公寓进行实地考察。在设计中我考虑着学生宿舍人流集中疏散困难以及通风照明不良等缺陷，严格依照各种法规以及相关质料要求进行系统全面设计。设计中我以满足当代大学生各种使用要求和方便集体居住统一管理教学原则，对一些细部整体进行合理布置.预计成果第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计文献综述（不少于3000）、外文翻译（不少于1000字）、设计说明书与图纸4不封闭内容。图纸包括建筑和结构两部分，建筑图包括设计说明、门窗表、建筑平面图（首层、标标准层与顶层）、立面图、剖剖面图（见楼梯）、楼梯平面及剖面图、节点构造详图等内容。结构主要图纸有底层及标准层结构平面布置图、框架结构施工图（配筋图），图纸数量约为12张左右（按A2图计），比例一般为1:100~~1:200，详图为1：50。四、任务完成的阶段内容及时间安排1.第八学期1-2周毕业实习，完成毕业设计工作调研；2.第八学期3-4周毕业实习，完成毕业设计开题报告；3.第八学期5-8周毕业实习，完成建筑的初步设计方案；4.第八学期9周完成建筑施工图绘制；5.第八学期10-13周进行结构计算，完成结构设计绘制结构施工图；6.第八学期14周完成设计说明；7.第八学期15周完成文献综述，外文文献翻译，整理毕业设计材料，准备答辩。五、完成设计所具备的条件因素：用到的相关规范，包括建筑和结构，根据老师提供的资料在图书馆或网络中进行查询，做设计时查看应用。自己查询外部资料，学习优点好处，加上工学院实验室有AutoCAD、天正建筑、PKPM等建筑软件，加上老师对软件应用的指导，充分保证了我们毕业设计的进行。指导老师签名：日期课题来源指：1.教师科研；2.社会生产实践；3.学生自选；4.导师下达；课题性质指：1.理论研究；2.应用（实验）研究；3.工程设计；4.软件设计第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计5.其他；郑州华信学院本科第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计毕业设计说明书沈阳市二十八中学宿舍楼设计院（系）名称建筑工程学院专业名称土木工程学号0803110530学生姓名郭刘奇指导教师王合春2012年5月15日沈阳市二十八中学宿舍楼设计第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计摘要本毕业设计题目是沈阳市二十八中学宿舍楼结构设计，该楼的总建筑面积大约是3000平方米，共四层，建筑高度为16.0米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系。基础采用独立基础。本设计说明书中包括设计说明和设计计算书。其中计算书部分选取一品框架进行手算，配合电算进行校核。设计说明的主要内容分为建筑说明和结构说明。建筑注重平面、立面和剖面的统一结合，以及和结构部分的联系，还有主要构件的施工做法。结构部分包括构件尺寸的初步确定、框架的计算简图、荷载计算、框架横向侧移计算、框架在水平及竖向荷载作用下的内力计算分析和计算、内力组合、截面设计及地基基础的设计等。图纸包括十八张，其中建筑图九张，结构图九张。其中就行一品框架计算时，可用电算进行校核。电算步骤为：先用PMCAD软件进行结构平面布置，检查平面数据，输入次梁楼板，输入荷载数据，形成PK文件，画结构平面图，然后使用PK进行框架计算；最后用相关软件进行框架的空间结构计算，输出框架梁柱配筋梁，柱配筋图及内力计算结果。关键词：毕业设计，框架结构，独立基础，内力组合28middleschooldormitorybuildingdesigninShenyang第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计Thegraduationdesigntopicis28highschooldormitorybuildingstructuredesigninShenyang,thetotalgrossfloorareaofapproximately3,000squaremetresoffloor,atotaloffourlayers,buildingheightof16meters.Thisconstructionusingcastreinforcedconcreteframestructuresystem.FoundationofindependentFoundation.Includedinthisdesignmanualdesignanddesignaccountbook.Accountbookofwhichsomeselectedframesforhandcalculation,withtheelectroniccheck.Designdescriptiondescriptiondescriptionofmaincontentsaredividedintobuildingsandstructures.Buildingfocusingonplane,combinationofelevationandsectionoftheconsolidated,aswellaslinksandstructuralelements,therearemajorcomponentsofconstructionpractices.Structuralelementsincludecalculatingsketchofthepreliminarydeterminationofcomponentdimensions,frame,loadcalculation,calculationoftransverseframelateraldisplacement,frameunderhorizontalandverticalloadsincalculationofinternalforceanalysisandcalculationofinternalforcecombination,design,Foundation,anddesign.Drawingsinclude18,ofwhichninearchitecturalplans,charts.Whenyoudoyourcalculationofframe,checkthecomputeravailable.Stepsforcomputerized:structurallayoutusingPMCADsoftware,checkthegraphicdata,enterthesecondarybeamsfloor,enterloaddatatoformPKfiles,drawastructureplan,thenusePKforframeworkcalculation;thelastrelatedsoftwareforcalculationofthespatialstructureoftheframework,outputbeamreinforcementofbeam,columninternalforcecalculationofreinforcementplansandresults目录第1章绪论…………………………………………………………………18第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第2章建筑设计…………………………………………………………192.1工程概况与设计资料…………………………………………192.2材料使用……………………………………………………192.3建筑设计功能要求……………………………………………202.4结构要求……………………………………………………20第3章结构布置及建筑构件尺寸初选…………………………………213.1结构布置及梁、柱截面尺寸的初选…………………………213.2荷载计算………………………………………………………24第4章框架结构刚度计算…………………………………………………304.1框架梁柱的线刚度计算……………………………………304.2梁、柱的线刚度平均比………………………………………31第5章横向水平风荷载计算…………………………………………………335.1风荷载作用下的水平位移验算………………………………335.2风荷载作用下的内力计算……………………………………345.3水平风荷载作用下的框架柱与框架梁固端弯矩计算…………365.4水平风荷载作用下框架梁剪力与框架柱轴力计算……………395.5水平风荷载作用下框架结构内力图…………………………39第6章水平地震作用下的框架结构内力计算……………………………426.1水平地震作用下框架结构内力计算…………………………426.2重力荷载标准值………………………………………………426.3横向框架侧移刚度计算………………………………………446.4横向自振周期计算……………………………………………456.5水平地震作用及楼层地震剪力计算…………………………466.6水平地震作用框架结构内力计算……………………………47第7章竖向荷载作用下的框架结构内力计算与内力组合…………………537.1框架结构的荷载计算…………………………………………537.2竖向荷载计算…………………………………………56第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计7.3恒荷载作用下框架的内力……………………………………597.4活荷载作用下框架结构的内力计算…………………………707.5弯矩调幅………………………………………………………77第8章框架结构的配给计算………………………………………………848.1框架梁的配筋计算……………………………………………848.2框架柱配筋计算………………………………………………908.3.板的配筋计算……………………………………………1028.4楼梯设计及计算……………………………………………112第9章基础设计………………………………………………………………1179.1基础设计的相关资料计算…………………………………1179.2肋梁剪力计算………………………………………………1219.3配筋计算…………………………………………………122参考文献………………………………………………………………………126结论……………………………………………………………………………127致谢……………………………………………………………………………128第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第1章绪论1.1建筑地点辽宁省沈阳市，二十八中学1.2建筑类型四层宿舍楼，框架结构。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第2章建筑设计2．1工程概况与地质资料2.1.1工程概况工程名称：沈阳市第二十八中学宿舍楼工程地点：沈阳市第二十八中学面积与层数：总建筑面积3000m2左右；层数主体4层，层高3.6m，底层门厅4.0m，结构形式：框架结构。功能要求：房间21.6m2卫生间、楼梯间等按有关规定计算其数量与尺度，并设底层大厅。屋面为上人屋面。建筑标准：建筑等级Ⅱ级；防火等级Ⅱ级；采光等级Ⅱ级。2.1.2．水文、地质、气象条件该工程所在地最高气温为41度，最低气温为8度，风向的主导风向为夏季东南风，冬季为西北风，基本风压为0.35KN/m2，雨雪条件为：基本雪压为0.5KN/m2，最大降雨量为60mm/h。填土,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。粉质黏土,褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。3、粉质黏土,褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。场地土15m深度范围内无液化土层。工程所在地场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组，拟建场地土类型中软场地土，Ⅱ类建筑场地。2.2材料使用：混凝土使用：框架梁、柱采用C30混凝土；基础主体采用C30混凝土，基础垫层采用100mm厚的C10混凝土；楼面板、屋面板采用C30混凝土，楼梯采用C25混凝土。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计钢筋的使用：框架梁采用HRB400的钢筋；框架柱采用HRB400的钢筋；墙体：外墙采用200mm厚的灰砂砖（），而一侧墙体为水刷石面（））；内墙采用200mm蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，开间分隔墙为120mm。门窗：均为刚框玻璃窗，门窗表详见门窗表。2.3建筑设计功能要求各层建筑平面图中房间布置要满足建筑使用功能的要求外u，还应满足防火要求，各层平面图比例为1：100，其中，底层平面图中要标明室内外高差和画出指北针。楼地面标高，首层平面图应注明内外地坪标高，有坡度的房间还应注明坡度、坡向。立面图及剖面图的比例为1:100，标注均采用三道高度尺寸标注，各主要部位的标高，外墙的预留孔洞还应注出其定形和定位尺寸。建筑物两端的轴号。立面局部详图索引符号。详图比例为1:50-1:20.各层楼地面、楼梯、坑沟、檐口、女儿墙、门窗、雨蓬、预留孔洞、室内地面、散水、排水沟等可见的构件2.4结构要求上部结构形式：现浇框架结构；基础结构形式：柱下交叉条形基础。其中，施工图要达到施工图的深度，而且要符合制图标注。结构计算设计，不要求完成工程全部结构设计工作，选取主体结构框架中一榀框架进行计算，计算内容与结果要图纸配套，且计算合理、方法简洁，计算结果正确无误。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第3章结构布置及建筑构件尺寸初选3.1梁、柱截面尺寸的初选。主体结构为四层，层高均为3.6m，门窗详见门窗表，屋盖、楼盖均为现浇混凝土结构。板厚取100mm，h=100mm>mm=90mm，初步符合要求。纵梁：L=7200mm，，取h=700mm，取b=300mm，故。横梁：AB跨：主梁：L=6000mm，h=取b=300mm。次梁：L=6000mm，取b=250mm，故框架的次梁截面尺寸为BC跨：L=3000mm，h=，取h=300mm，取b=150mm。故BC跨框架梁的截面尺寸为第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计3.1柱的截面尺寸估算柱的组合轴压值比的设计值的计算：——考虑地震作用组合后轴力增大系数，边柱取1.3，等跨柱内柱取1.2，不等跨取1.25，g——折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取F——按简支状态计算柱的负荷面积，n——验算截面以上楼层数。框架柱的验算：边柱和中柱的负荷面积见图如下：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图2-1边柱和中柱的负荷面积简图有计算简图可知边柱和中柱的负荷面积（图中阴影部分）中柱：边柱：边柱：中柱：根据以上计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面形状为正方形，初步估算柱的尺寸为500mm500mm=250000。为了使计算简便，中柱和边柱的尺寸取为相同，均为500mm第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计500mm，实际工程中亦是偏安全的。故初选柱的尺寸为500mm500mm。3.1.3结构布置结构平面布置图如图2-2图2-2框架结构平面布置图附注：梁的尺寸（）=300mm，3.2框架结构的计算3.2.1框架结构的计算简图中框架梁的柱的尺寸如下图2-3：附注：室内外高差0.45m,基础埋深0.5m。故底层层高h=3.6m+0.5m+0.45m=4.55m。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计2-3框架结构梁柱截面尺寸3.2.1屋面及楼面恒荷载计算屋面：防水层（刚性）30mm厚C20细石混凝土：1.0KN/找平层（柔性）三毡四油铺小石子：0.4KN/找平层，15mm厚水泥砂浆：找坡层，40mm厚水泥砂浆3%找平：保温层，80mm厚矿渣水泥：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计结构层，100mm厚现浇钢筋混凝土板：抹灰层，10mm厚混合砂浆：合计：6.09KN/走廊楼面（水磨石楼面）：10mm面层20mm水泥砂浆打底：0.65KN/素水泥砂浆结合层一道结构层，100mm厚现浇混凝土板：抹灰层，10mm厚混合砂浆：合计：3.32KN/标准层及底层楼面（大理石楼面）：大理石面层，水泥砂浆填缝30mm厚1:3干硬性水泥砂浆面上撒2mm厚素水泥1.16KN/水泥浆结合层一道结构层，100mm厚现浇混凝土板：抹灰层，10mm厚结合砂浆：合计：3.83KN/楼梯（水泥砂浆楼面）：构造层：0.5KN/结构层，100mm厚现浇混凝土板：抹灰层，10mm厚混合砂浆：合计：3.17KN/第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计3.2.2屋面及楼面活荷载计算根据《荷载规范》查得：楼面：2.0KN/走廊楼面：2.5KN/上人屋面：2.0KN/雪荷载：屋面活荷载及雪荷载不同时考虑，取二者之中较大者。3.2.3梁、柱、墙、门窗荷载计算（1）梁：纵梁：=300mm700mm自重：抹灰层10mm厚度合计：5.74KN/中横梁：=梁自重：抹灰层，10mm厚混合砂浆合计：1.36KN/边横梁：=自重：抹灰层，10mm厚混合砂浆：合计：3.35KN/第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计次梁：=梁自重：抹灰层，10mm厚混合砂浆：合计：3.34KN/（2）柱柱：=自重：抹灰层，10mm厚混合砂浆：合计：6.59KN/（3）墙标准层外墙：铝合金窗：水刷石外墙面：水泥粉刷墙面：合计：7.79KN/底层外墙：铝合金窗：水刷石外墙面：石灰粗砂粉刷墙面：合计：8.48KN/标准层内墙（纵墙）：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计水泥粉刷内墙面：合计：12.96KN/底层内墙（纵墙）：水泥粉刷内墙面：合计：17.06KN/内墙隔墙自重（标准层）：水泥粉刷内墙面：合计：5.62KN/内隔墙自重（底层）：水泥粉刷内墙面：合计：3.28KN/第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第4章框架结构刚度计算4.1框架梁柱的线刚度计算框架梁、柱的刚度指的为相对线刚度，在框结构中，现浇楼板的楼盖可以作为梁的有效翼缘，而增大梁的有效翼缘，可增大梁的有效刚度，减少框架的侧移，为考虑这一有效的作用，在计算梁的截面惯性矩时，对于中框架取I=1.2（为梁的截面惯性矩）。=其中，梁采用C35混凝土（标准层采用C30混凝土）因为，所以：底层柱：（A~D轴）令，则其余各杆件的线刚度（相对线刚度）即为：故框架梁、柱的（相对）线刚度如下图4-1所示：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图4-1框架结构梁柱相对线刚度简图4.2梁、柱的线刚度平均比底层：=A、D梁柱的线刚度比为：。D=第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计B、C梁柱的线刚度比为：D=标准层：A、D梁柱的线刚度比为：D=B、C梁柱的线刚度比为：D=第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第5章横向水平风荷载作用下的内力计算5.1风荷载计算风压标准计算公式为：因为结构高度H=4.55m+3.6m3=15.35m<30m，所以取。对于矩形平面，可查《建筑荷载规范》，下表中为框架节点至室外地面的高度。A为一榀框架各层节点的受风面积，将风荷载换算成作用于框每层节点上的集中荷载，计算过程如下表5-1所示：表5-1风荷载水平力计算过程层次z(m)A()(KN)41.01.31.2214.850.3512.967.1931.01.31.0511.250.3525.9212.3821.01.31.007.650.3525.9211.8111.01.31.004.050.3529.3413.35风荷载作用下的结构计算简图如下：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图5-2风荷载作用下框架结构计算简图5.2风荷载作用下的水平位移验算根据图等效节点集中荷载所示的水平荷载，由公式计算层间剪力，然后根据轴线，框架的层间侧移刚度，按公式计算各层的层间位移，相对侧移和绝对侧移。，，计算结果列于下表5-2表5-3风荷载作用框架结构水平位移计算层号第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计（KN）（KN）（KN/m）（mm）（mm）47.197.1940329.4440.1682.9831/21429319.5719.5740329.4440.4582.8151/7860231.3831.3840329.4440.7341.3571/4904144.7344.7347028.9280.6230.6231/73035.3风荷载作用下的内力计算第i层第m柱所分配到的剪力为：反弯点位置计算：其中：y——反弯点高度比，即反弯点高度与柱高的比值，h——计算层柱高，——标准层反弯点高度，——上、下梁线刚度变化对反弯点高度比的修正值，——层高变化时反弯点高度比修正值。表5-4风荷载作用下的垂直位移层号h(m)kyyh(m)43.601.0370.3520.000.000.000.3521.26733.601.0370.4500.000.000.000.4501.62023.601.0370.4520.000.000.000.4521.62714.551.310.5850.000.000.000.5852.662第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计A(D)轴反弯点（柱）位置B（C）轴框架柱反弯点位置如表5-5表5-5B（C）轴框架柱反弯点位置层号h(m)kyyh(m)43.600.830.350.000.000.000.351.2633.600.870.400.000.000.000.401.4423.600.830.450.000.000.000.451.6214.552.0970.650.000.000.000.652.965.3.1水平风荷载作用下的框架柱与框架梁固端弯矩计算由以下公式进行计算：柱端弯矩：梁端弯矩：框架梁剪力由梁端弯矩求得，风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端弯矩计算列于下表5-6、表5-7.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计表5-6风荷载作用下A（D）轴柱剪力和梁柱端弯矩层号（KN）（KN）yh（m）(KNm)(KNm)（KNm）47.1940329.4410845.690.2691.931.2674.502.454.50319.5740329.4410845.690.2695.261.623.218.525.66231.3840329.4410845.690.2698.441.62716.6513.7325.17144.7347028.4410891.120.23210.382.6619.6027.2233.33附注：指的是AB框架梁AB跨A端（右端）梁端弯矩。=即A端梁端弯矩等于该层柱的上端弯矩与上层柱的柱下端弯矩之和。表5-7风荷载作用下B（C）轴框架柱剪力和梁柱端弯矩层号（KN）(KN)(KN)yh(KNm)(KNm)(KNm)（KNm）47.1940329.449139.030.2271.631.263.812.053.662.20319.5740329.449139.030.2274.441.449.596.399.995.99第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计231.3840329.449139.030.2277.121.6214.1011.5316.029.61144.7347028.4412623.350.26714.02.9622.3041.4439.8423.905.3.2水平风荷载作用下框架梁剪力与框架柱轴力计算框架梁剪力求法：AB跨梁：，BC跨梁：，框架柱轴力求法：A（D）轴柱轴力：B（C）轴柱轴力：，表5-7框架梁端剪力与框架柱轴力计算结果层号梁端剪力柱轴力AB跨BC跨A（D）轴B（C）轴41.361.471.360.1132.613.993.911.4926.877.4210.482.04112.2015.9323.045.77第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计5.4水平风荷载作用下框架结构内力图图5-2风荷载作用下框架结构弯矩图（单位：）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图5-3风载作用下框架结构弯矩图（单位：）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图5-4风荷载作用下框架结构轴力图（单位：）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第6章水平地震作用下的框架结构内力计算6.1水平地震作用下框架结构内力计算水平地震作用下设计时采用横向水平地震作用计算，因结构对称，近似可以为质量、刚度分布均匀，故采用底部剪力法计算水平地震作用。为计算各质点的重力荷载集中（等效）值，分别计算各层楼面、梁、板、柱及各楼层墙体的重量，然后以楼层为中心上下各半个楼层的重量集中于该楼层的原则上计算各质点的重力荷载代表值。而水平地震作用下内力与位移分析可采用D值法。6.2重力荷载标准值6.2.1墙自重顶层及标准层墙：顶层女儿墙：底层墙：6.2.2梁、板、柱自重梁：次梁2+纵梁4+边横梁2+中横梁1板：屋面板：楼面板：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计柱：顶层及标准层：G=27KN底层：G=34.13KN6.2.3各层（质点）自重标准值计算顶层（墙+梁+板+柱），其中墙、柱各取一半。标准层（墙+梁+板+柱）底层（墙+梁+板+柱）6.2.4重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算中G取结构构件自重标准值和各层可变荷载组合值之和，各可变荷载组合系数取值如下：雪荷载：0.5；屋面活荷载：2.0；即雪荷载与屋面活荷载不同时考虑。等效荷载均布荷载计算的楼面活荷载截取0.5。顶层：标准层：底层：6.2.5等效总重力荷载代表值计算由抗震设防烈度为7度，地震分组为第一组，场地类型为Ⅱ类等资料可以查得：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计水平地震影响系数：，特征周期值：，取阻尼比。结构总重力荷载代表值：结构等效重力荷载代表值：6.3横向框架侧移刚度计算地震作用是根据各受力构件的抗侧刚度来分配的，同时若用顶点位移法求结构的自振周期时也要用到结构的抗侧刚度，为此，先计算各楼层柱的抗侧刚度（可参见前面风荷载计算的数据）。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图6-1框架结构重力荷载代表值横向框架层间侧移刚度见下表6-1所示：表6-1横向框架层间侧移刚度层号432140329.4440329.4440329.4447028.936.4横向自振周期计算结构顶点的假象位移，由公式（1）计算楼层间剪力，再由公式（2）计算层间相对侧移，最后由公式（3）计算结构的顶点位移。………………………………（1）………………………………（2）………………………………（3）表6-2框架结构水平地震作用下水平侧移计算层号（KN）（KN）（KN/m）（mm）（mm）（m）41287.221287.2240329.4431.918133.7630.13376331374.661374.6640329.4434.086101.8450.1018452第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计1374.661374.6640329.4434.08667.7590.06775911583.621583.6247028.9333.67333.6730.033673，取则，6.5水平地震作用及楼层地震剪力计算由场地资料查得，，取，故,因此可以不考虑顶部附加水平地震作用。结构底部纵向水平地震作用标准值：6.6水平地震作用框架结构内力计算框架结构地震剪力在各层框架柱间的分配：第i层第m柱分配到的剪力：框架柱、梁、节点弯矩分配：，边柱（A、D轴柱）：中柱（B、C轴柱）：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计柱的反弯点位置列表如下表6-3，表6-4表6-3A（D）轴框架柱的反弯点位置层号h(m)kyyh(m)43.601.0370.3520.000.000.000.3521.26733.601.0370.4500.000.000.000.4501.62023.601.0370.4520.000.000.000.4521.62714.551.310.5850.000.000.000.5852.662表6-4B（C）轴柱的反弯点位置层号h(m)kyyh(m)43.600.830.350.000.000.000.351.2633.600.870.400.000.000.000.401.4423.600.830.450.000.000.000.451.6214.552.0970.650.000.000.000.652.96第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计柱端弯矩：由此可得框架柱剪力和梁柱端弯矩，列于表6-6.表6-6水平地震作用下B（C）轴框架柱剪力和梁柱端弯矩层号（KN）(KN)(KN)yh(KNm)(KNm)(KNm)（KNm）4151.2240329.449139.0280.22734.331.2680.3343.2677.2446.353274.640329.449139.0280.22762.331.44134.6289.76140.0184.062360.1940329.449139.0280.22781.761.62161.88132.45183.96110.371412.7447029.9312623.350.268110.52.96175.73327.39314.45188.676.7框架结构在水平地震作用下柱轴力与梁剪力计算6.7.1框架结构在水平地震作用下框架梁剪力梁AB跨：，梁BC跨：，第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计计算结果列于表6-76.7.2框架结构在水平地震作用下框架柱轴力由表6-7结构中计算到的可得：A（D）轴柱：，（A、D注意柱受压、拉情况不同正负号变化）B（C）轴柱：，（B、C柱因受压、拉不同符号要改变）具体计算结果见表6.7表6-7框架结构说平地震作用下的梁端剪力和柱轴力层号梁端剪力柱轴力AB跨BC跨A（D）轴B（C）轴428.6730.9028.672.23335.2056.01108.7823.03282.4187.62191.1928.231109.47125.78300.6644.54水平地震作用下框架结构的内力图如下图6-2、图6-3、图6-4.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图6.2水平地震作用下框架结构的弯矩图（单位：）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图6-3水平地震作用下框架结构的剪力图（单位：）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图6-4水平地震作用下框架结构的轴力图（单位：）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第7章竖向荷载作用下的框架结构内力计算与内力组合7.1框架结构的荷载计算7.1.1板传荷载计算计算单元如下图7-1所示：图7-1板传荷载计算简图第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计因为楼板为整体现浇楼板，关于板的选取如下：AB（CD）跨：，。，故采用双向板。BC跨方向：，。。同样采用双向板。选取双向板可沿四角点沿45°线将区格分成小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁（含次梁），而板传梁上的三角形荷载或梯形荷载可等效为均布荷载。框架结构计算单元等效荷载如下图7-2所示：其中，图7-2框架结构计算单元等效荷载梯形荷载作用时：，三角形荷载作用时：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计，7.1.2板传荷载屋面板传荷载：恒载：活载：梁自重：3.346KN/m楼面板传荷载：恒载：活载：7.1.3A-B（C-D）轴间框架梁均布荷载屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载2=活载=板传荷载2=3.05KN/m2=6.10KN/m楼面梁板传荷载：恒载=梁自重+楼面板传荷载2+外横墙自重=3.346KN/m+5.84KN/m2+7.794KN/m=22.82KN/m活载=板传荷载2=3.05KN/m2=6.10KN/m7.1.4B-C轴间框架梁均布荷载屋面板传荷载：恒载=第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计活载=梁自重（中间跨横梁）=1.36KN/m楼面板传荷载：恒载=活载=屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载2=1.36KN/m+5.71KN/m2=12.78KN/m活载=板传荷载2=1.88KN/m2=3.76KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载2+墙自重=1.36KN/m+3.59KN/m2+7.794KN/m=16.33KN/m活载=楼面板传荷载2=1.88KN/m2=3.76KN/m7.2竖向荷载计算7.2.1A（D）轴柱竖向荷载计算顶层柱顶：女儿墙自重（做法：高900mm，100mm厚混凝土压顶）顶层柱顶恒载=屋面板传荷载+次梁所传荷载0.5+纵梁传荷载+女儿墙自重顶层柱顶活载=板传荷载次梁所传荷载等同于AB间框架所受荷载第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计次梁所传均布荷载：恒载=次梁自重+屋面板所传荷载2=3.34KN/m6.0+9.28KN2=38.6KN活载=屋面板所传荷载（活载）2=3.05KN2=6.10KN屋面板所传荷载：恒载=活载=顶层柱顶恒载=屋面板传荷载2+次梁传恒载0.5+女儿墙自重+纵框架梁自重=6.85KN2+38.6KN0.5+3.74KN/m7.2m+5.74KN/m7.2m=101.256KN顶层柱顶活载=屋面板所传活载2+次梁所传活载0.5=2.25KN2+6.10KN0.5=7.55KN标准层柱顶：次梁所传恒载=次梁自重+楼面板传恒载2=3.34KN/m6.0m+5.84KN/m2=31.72KN次梁所传活载=楼面板所传活载2=3.05KN2=6.10KN标准层柱顶恒载=楼面板传恒载2+次梁所传恒载0.5+纵框架梁自重+标准外墙自重=4.31KN2+31.72KN0.5+5.74KN/m7.2m+7.79KN/m7.2m=121.89KN标准层柱顶活载=楼面板活载2+次梁所传活载0.5=2.25KN2+6.10KN0.5=7.55KN其中楼面板所传荷载：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计恒载=活载=基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=8.478KN/m7.2m+1.125KN/m7.2m=69.12KN基础顶面活载=07.2.2B（C）轴柱竖向荷载计算顶层柱顶：屋面板所传荷载为（均布）梯形荷载，故屋面板所传恒载=屋面板所传活载=次梁所传恒载=次梁自重+屋面板传恒载=3.34KN/m6.0m+9.28KN2=38.6KN次梁所传活载=屋面板所传活载2=3.19KN2=6.38KN顶层柱顶恒载=屋面板传恒载2+次梁所传恒载0.5+纵框架自重+内墙自重8.41KN2+38.6KN0.5=77.45KN顶层柱顶活载=屋面板所传活载2+次梁所传活载0.5=2.76KN2+6.10KN0.5=8.57KN标准层柱顶：楼面板所传恒载=楼面板所传活载=次梁所传恒载=次梁自重+楼面板所传荷载=3.34KN/m6.0m+5.84KN2=31.72KN第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计次梁所传活载=楼面板所传活载23.05KN2=6.10KN标准层柱顶恒载=楼面板传恒载2+次梁所传恒载0.5+纵框架梁自重+标准内墙重=5.29KN2+31.72KN0.5+5.74KN/m7.2m+12.96KN/m7.2m=161.08KN标准层柱顶活载=楼面板传活载2+次梁所传活载0.5=2.76KN2+6.10KN0.5=8.57KN基础顶面荷载：恒载=底层内墙自重+基础梁自重=17.06KN/m7.2m+1.13KN/m7.2m=130.97KN活载=07.2.3框架柱自重顶层及标准层：底层：7.3恒荷载作用下框架的内力7.3.1框架结构在恒载作用下的内力计算为了简化计算，考虑如下受荷情况：（1）恒载作用，（2）活载满跨布置恒载作用下框架的受荷简图如下图7-3所示：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-3恒荷载作用下框架结构的受荷简图（单位：KN、KN/m）7.3.2恒荷载标准值下的内力计算节点各杆的弯矩分配系数按下式计算：节点的不平衡弯矩即梁固端弯矩，采用分层法可求得整个框架在恒载作用下的弯矩图，在求得构件支座弯矩，跨内最大正弯矩近似按跨中弯矩计算。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计梁端剪力根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力叠加而得，柱轴力和节点集中力叠加所得。各节点弯矩分配系数如下图：A(D)轴框架相对线刚度：图7-4A(D)轴框架相对线刚度：A(D)轴框架各节点分配系数：图7-5A(D)轴框架各节点分配系数B（C）轴框架结构相对线刚度：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-6B(C)轴框架相对线刚度B（C）轴框架结构各节点分配系数：图7-7B(C)轴框架各节点分配系数对于恒荷载作用下：，顶层：，，底层及标准层：，第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计，7.3.3恒荷载作用下框架结构的分层法计算。图7-8顶层分层法计算过程（单位）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-9标准层分层法计算过程（单位）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-10底层分层法计算过程（单位）恒荷载作用下梁跨中弯矩计算如下：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计故恒荷载作用下框架弯矩图如下：图7-11恒荷载作用下框架结构弯矩图（）恒荷载作用框架结构的剪力计算如下：梁端剪力：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计同理，依次可得：故可得恒荷载作用下框架结构的剪力图如下图7-12：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计7-12恒荷载作用下框架结构的剪力图（单位：KN）恒荷载作用下框架柱的轴力计算。A（D）轴柱：，=+第3层柱顶恒载+qL=193.99KN+121.896KN+22.82KN/m6.0m=387.346KN=+=387.346KN+27KN=414.346KN第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计=+二层柱顶恒载+qL=414.346KN+121.896KN+22.82KN/m6.0m=604.702KN=+=604.702KN+27KN=631.702KN=+底层柱顶恒载+qL=631.702KN+121.896KN+22.82KN/m6.0m=822.058KN=+=822.058KN+34.13KN=856.188KNB（C）轴柱：=顶层柱顶恒载+qL=77.45KN+12.78KN/m3.0m=96.62KN=+第3层柱顶恒载+qL=123.62KN+161.08KN+16.333.0KN=309.2KN=+=309.2KN+27KN=336.2KN=+二层柱顶恒载+qL=336.2KN+161.08KN+16.333.0KN=521.78KN=+=521.78KN+27KN=548.78KN=+底层柱顶恒载+qL=548.78KN+161.08KN+16.333.0KN=734.36KN=+第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计=734.36KN+34.13KN=768.49KN故框架结构在恒载作用下柱的轴力如图7-13：图7-13框架结构在恒载作用下柱的轴力（单位：KN）7.4活荷载作用下框架结构的内力计算对于活荷载作用下，为了简化计算，而且从富于安全角度考虑，采用活荷载满跨布置。对于活荷载作用下，仍采用分层法进行力矩分配来求得各杆件固端弯矩，其中有，第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计，，各层分层法计算过程如下图7-14、图7-15、图7-16：图7-14活荷载作用下的顶层分层法计算过程（）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-15活荷载作用下的标准层分层法计算过程（）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-16活荷载作用下的底层分层法计算过程（单位：）活荷载作用下梁跨中弯矩计算如下：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计故活荷载作用下框架弯矩图如下图7-17所示：图7-17活荷载作用下框架结构弯矩图(单位：)活荷载作用下（满跨布置）时框架结构的剪力：梁端剪力：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计，故活荷载作用下框架结构剪力图7-18如下：图7-18活荷载作用下框架结构剪力图(单位：)第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计活荷载（满跨布置）作用下框架柱轴力计算：A（D）轴柱：=顶层柱顶活载+0.5ql=7.55+0.56.106.0=25.85KN=+=25.85+27=52.85KN=三层柱顶活载+0.5ql+=52.85+7.55+0.56.106.0=78.7KN=+=78.7+27=105.7KN=+二层柱顶活载+ql=105.7+7.55+6.106.0=131.55KN=+=131.55+27=158.55KN=+底层柱顶活载+ql=158.55+7.55+6.106.0=184.4KN=+=184.4KN+34.13KN=218.53KNB（C）轴柱：=顶层柱顶活载+0.5ql=8.57+3.763.0=14.27KN=+=14.27+27=41.27KN=三层柱顶活载+0.5ql+=41.27+8.57+3.763.0=55.42KN=+=55.42+27=82.42KN=+二层柱顶活载+ql==82.42+8.57+3.763.0=96.63KN=+=96.63+27=123.63KN=+底层柱顶活载+ql=123.63+8.57+3.763.0=137.84KN=+=137.84+34.13=171.97KN第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计故活荷载作用下框架（柱）轴力图7-19如下：图7-19活荷载作用下框架结构轴力图(单位：)7.5弯矩调幅7.5.1恒荷载作用下的弯矩调幅对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅，并计算之柱边，弯矩调幅系数为0.8~0.9，取弯矩调幅系数为0.8。梁实际荷载作用下的均布荷载如下图7-20（单位：KN/m）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-20梁实际荷载作用下的均布荷载（单位：KN/m）AB跨（边跨）：第4层：，标准层：，第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计底层：，BC跨（中跨）：顶层：，标准层：底层：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计因此，调幅后恒荷载作用下的弯矩图7.21如下：图7-21活荷载作用下框架结构弯矩图(单位：)7.5.2活荷载作用下的弯矩调幅对竖向的活荷载同样进行弯矩调幅，并计算至柱边，弯矩条幅系数取0.8.梁实际活荷载分布如下图7.22：（单位：KN/m）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-22梁实际活荷载作用下的均布荷载（单位KN/m）AB跨（边跨）：顶层：标准层：底层：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计BC跨：顶层：标准层：底层：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计弯矩调幅后，活荷载作用下的弯矩图如下活荷载作用下，跨中弯矩不参加调幅，梁跨中弯矩乘以1.1的增大系数，其中跨中弯矩如下：故而，弯矩调幅后活荷载作用下的框架弯矩图7-23如下：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图7-23弯矩调幅后活荷载作用下框架结构弯矩图（单位:）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第八章框架结构的配给计算8.1框架梁的配筋计算：8.1.1框架梁的截面受弯承载力的计算从框架梁的内力组合结果中，其中水平荷载中风荷载与水平地震荷载中只有水平地震荷载参与内力组合，在不利内力组合结果中选取若干组最不利的内力组合结果进行配筋计算。其中，钢筋采用HRB400()：混凝土采用C20()。选取底层的一组结果进行配筋计算为例：支座弯矩：查相关规范AB跨梁下部受拉时，按照T型截面设计，梁上部受拉时，按照矩形截面设计。。梁净距按照梁间距考虑时：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计取计算宽度取近似T型梁翼缘高度梁内部纵向钢筋HRB400级，下部跨间按照单筋T型截面设计：第4层：所以，≥，属于第一种类型。，选配320。且满足，故满足要求。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计将下部跨间截面的320的钢筋伸入到支座以内，作为弯矩作用下的受拉钢筋，，然后计算相应的受拉钢筋，即支座A的上部。。说明富裕，且达不到屈服强度，可近似取故实配，。支座B:BC跨：中跨翼缘宽度属于第二T型截面。此时可以看成由受拉钢筋翼缘与相应的部分受拉钢筋构成的，提供承载力，另一个是肋部受压区与相应的另一部分受拉钢筋构成的单筋矩形截面梁，提供承载力。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计其中钢筋选用HRB400()。平衡翼缘挑出部分的混凝土压力所需要的受拉钢筋截面面积。可以按照单筋矩形截面梁的方法计算出。（其中）选配第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计8.1.2斜截面受剪承载力以底层AB跨梁为代表进行计算，其它层梁的计算过程类似，详见以后的列表8-2。AB跨：故截面尺寸符合要求。斜截面承载力为：故按照构造配筋，选用双肢箍最小配筋率为故所配箍筋满足要求。箍筋加密区的确定如下：边跨：故加密区的长边边跨取900mm，中跨取500mm.加密区最大间距取中的较小值。对于边跨：故加密区的箍筋间距取100mm.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计对于中跨：故加密区箍筋间距取７５ｍｍ．框架梁配筋如下表８-１表8-1框架梁斜截面受剪箍筋表层号跨选配钢筋实配面积加密区箍筋间距(mm)顶层边跨177.17KN是φ6@200141100中跨40.54是φ6@2001411001-3层边跨177.17是φ8@200251100中跨40.54是φ8@2002511008.2框架柱配筋计算相关设计资料：混凝土C30，HRB400的钢筋计算高度：底层柱：其余层柱：保护层厚度：查相关表格可得：轴压比验算：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计取底层柱为例：轴压比：由于所取的底层柱的轴力值为最大，故其他各层柱的轴压比亦均满足要求。截面尺寸复核：因为所以即大于各层柱最不利内力组合的最大值，截面尺寸符合要求，正截面受弯承载力计算：在实际工程中为减少工作量，且便于施工，往往相邻几层采用相同配筋，在此四层框架结构设计中采用：顶层采用一种计算结果进行配筋，2-3层采用一种结果配筋，底层采用一种结果配筋。选取最不利的内力组合。一般按照以下原则择取：⑴弯矩M和轴力N均较大者为不利；⑵轴力较小时（较大较小均为大偏心受压）⑶轴力接近时（小偏心受压）轴力较大者为不利；⑷轴力接近时，弯矩较大者为不利。由构造要求，全部纵筋的配筋率不得超过5%，也不得小于0.6%，一侧配筋率不得小于0.2%。即有：每侧且第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计8.2.1A(D)轴柱计算：底层：由内力组合结果：由此不难得出，按照大偏心计算，最不利的内力组合结果为及相应的N，即=353.66KNm,N=1550.23KN.偏心增大系数：，故取。满足规范要求。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计每侧选配实际面积标准层柱：选取第2层内力组合结果进行配筋计算如下：不利内力组合结果为：取相应的及相应的N.即偏心增大系数：，故取。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计满足规范要求。取每侧选配II组不利内力组合：偏心增大系数：，故取。满足规范要求。取第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计故按照构造配筋，每侧选配综上I，II组考虑，实配顶层柱：因此按照大偏心计算。偏心增大系数：取，故取。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计满足规范要求。取故按照构造配筋，每侧选配8.2.2B（C）轴框架柱的配筋计算:底层柱：属于大偏心受压。不利内力组合偏心增大系数：取，故取。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计满足规范要求。取每侧选配标准层柱：不利内力组合：对于I组：属于大偏心受压。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计偏心增大系数：取，故取。满足规范要求。取每侧选配对于II组：属于大偏心受压。偏心增大系数：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计取，故取。满足规范要求。取故按照构造配筋，每侧选配综上I，II组计算结果，从安全富裕性角度考虑，每侧实配顶层柱：内力组合结果：属于大偏心受压。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计偏心增大系数：取，故取。满足规范要求。取每侧选配8.2.3框架柱箍筋计算：取底层计算为例，如此，在实际工程中，偏具有安全富裕性。，取第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计当时，取当抗剪承载力必须满足：得即框架建立可以不进行斜截面的抗剪承载力的验算而直接按构造配筋，选配实配钢筋如下：顶层：标准层：底层：故框架柱的配筋如下表8-2.表8-2框架柱的配筋层号柱号截面受压配筋计算斜截面受剪配箍筋计算（）选配钢筋实配面积选配钢筋实配面积顶层A(D)<0603φ6@200141B(C)<0763标准层A(D)394.88941φ6@200251B(C)543.90941底层A(D)1253.231256φ6@200393B(C)1267.811256第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计8.3.板的配筋计算8.3.1相关设计资料及荷载计算板厚选取100mm厚的现浇混凝土板，楼面活荷载取，走廊露面的活荷载取，混凝土强度等级为C30，钢筋选用HRB335.荷载计算：屋面：恒载：活载：:楼面：恒载：活载：:走廊楼面：恒载：活载：:楼板的结构布置简图如下图8.1：（图中的板简单区分记为A,B两种区格板）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图8-1楼板的结构布置简图8.3.2屋面板的配筋计算A区格板：（其中次梁b=250mm,边跨横梁b=300mmm）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计故采用双向板。对于双向板，可采用塑性铰线法进行计算：单位长度正塑胶线的受弯承载力：单位长度正塑胶线的受弯承载力：，其中。取=2.0由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.8.由虚功方程可得解得第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计配筋计算如下：取方向跨中截面的方向支座截面取内力臂系数Ｙ方向跨中：Ｙ方向支座：Ｘ方向跨中：　　Ｘ方向支座：因此，Ｙ方向跨中，支座选配；　Ｘ方向跨中选配，Ｘ方向支座选配。Ａ区格板：计算跨度：。取=2.0第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计由于区格板Ｂ四周与梁连接，内力折减系数为0.8.由虚功方程可得解得配筋计算如下：Ｙ方向跨中：Ｙ方向支座：Ｘ方向跨中：　　Ｘ方向支座：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计因此，Ｙ方向跨中选配，Ｙ方向支座；Ｘ方向跨中选配，Ｘ方向支座选配。8.3.3楼面板配筋计算A区格板：计算跨度：（其中次梁b=250mm,边跨横梁b=300mmm）故采用双向板。对于双向板，可采用塑性铰线法进行计算：单位长度正塑胶线的受弯承载力：单位长度正塑胶线的受弯承载力：，其中。取=2.0第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.8.由虚功方程可得解得配筋计算如下：取方向跨中截面的方向支座截面取内力臂系数Ｙ方向跨中：Ｙ方向支座：Ｘ方向跨中：　　第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计Ｘ方向支座：因此，Ｙ方向跨中，支座选配；　Ｘ方向跨中选配，Ｘ方向支座选配。B区格板：计算跨度：。取=2.0由于区格板Ｂ四周与梁连接，内力折减系数为0.8.由虚功方程可得解得第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计配筋计算如下：Ｙ方向跨中：Ｙ方向支座：　Ｘ方向跨中：　　Ｘ方向支座：因此，Ｙ方向跨中选配，Ｙ方向支座；Ｘ方向跨中选配，Ｘ方向支座选配。综上屋面板和楼面板的配筋列于下表8-4与表8-5.表8-4屋面板的配筋屋面板的配筋板类截面方向MAs选配钢筋钢筋面积（）A跨中2.092.596@200141第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计0.68436.196@200141支座4.0185.198@2002511.36863.336@200141B跨中2.0293.528@2002510.3116.406@30094.2支座4.04187.048@2002510.6228.706@30094.2表8-5屋面板的配筋屋面板的配筋板类截面方向MAs选配钢筋钢筋面积A跨中1.4466.676@2001410.49226.036@200141支座2.88133.348@2002510.98445.568@200251B跨中2.78128.708@2002510.42522.496@200141支座5.56257.408@200251第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计0.85039.366@2001418.4楼梯设计及计算本设计中分平行双跑楼梯、平行双分楼梯、此处以平行双分楼梯计算为例进行相关设计，计算及配筋。楼梯平面布置图如下图8-2.图8-2楼梯平面布置图层高为3.6m，踏步尺寸为150mm×270mm，采用C25混凝土（），钢筋采用HRB335（）（）。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计8.4.1梯段板的设计板厚约为斜长的，即h==120mm，取h=120mm，板倾斜角的正切值，，取1.0m宽的板带进行计算。荷载计算：恒荷载：30mm厚水磨石面层：三角形踏步：混凝土斜板：15mm厚板底抹灰：合计：6.772KN/恒荷载分项系数，活荷载分项系数。总荷载设计值：截面设计：板水平计算跨度：弯矩设计值：板的有效高度：，（b=1.0m宽的板带宽）选配10@150，=523.0。分布筋每级踏步1根8的钢筋。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计8.4.2平台板的设计。设平台板厚h=70mm，取1.0m宽的板带计算荷载计算：30mm厚水磨石面层：70mm厚混凝土板：20mm厚板底抹灰：合计：2.84KN/m截面设计：平台板的计算跨度：弯矩设计值：板的有效高度：选配6/8@150，=2608.4.3平台梁的设计设平台梁的尺寸为250mm×400mm。荷载计算：恒荷载：梁自重：20mm厚梁侧粉刷：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计平台板传恒载：梯段板传恒载：合计：14.6KN/m活荷载：截面设计：弯矩设计值：剪力设计值：。截面按倒L形计算：梁的有效高度：经判别属于第一类T形截面。选配620，=1884m。配置6@200，=113m，S=200mm，（箍筋间距）第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计故满足要求。见图8-3、截面图简图8-4.图8-3平台梁平面图图8-4平台梁截面图第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第9章基础设计9.1基础设计的相关资料计算基础的形式采用柱下交叉条形基础，为了简化计算，把交叉节点处的柱荷载分配到纵横两个方向的基础上（基础梁），待柱荷载分配以后，把交叉条形基础分离为若干单独的柱下条形基础，并按照上节方法进行分析和设计。9.1.1设计资料土层资料：粘性土：1.0m厚（不宜作为持力层）粉质黏土：1.0m厚，，由土层资料查得基床系数k=3000KN/。材料：基础梁采用C30：，，。钢筋：HRB335.由公式基础埋深d=1.5m，且该范围内无地下水，故，即条形基础端部应沿纵向两端边柱外伸，外伸长度为边跨跨边的柱距的0.25-0.35倍，取。故基础梁横向长度为9.1.3计算纵向基础梁的特征长度第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计，查表得，取∴。，取。横向基础梁（条形基础）示意图如下：由示意图求得，9.1.4计算分配荷载边柱节点：对于F1：，利用函数，由线性内插法可得：时，内柱节点：，故可得9.1.5利用弯矩分配法计算肋梁弯矩沿基础纵向的地基净反力：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计边跨固端弯矩：中跨固端弯矩：A截面（左边）伸出端弯矩：肋梁固端弯矩力矩分配法计算过程如下图9-1：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计图9-1肋梁固端弯矩力矩分配法计算过程（单位：）基础梁沿x方向受力示意图见下图9-2：图9-2基础梁沿x方向受力示意图第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计9.2肋梁剪力计算A截面左边的剪力：取OB段作脱离体，计算A截面的支座反力。图9-3肋梁基底返利示意图A截面右边（上标8）的剪力：取BC段作脱离体：按跨中剪力为零的条件来求得跨中最大负弯矩：OB段：第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计解得：故BC段：BC段对称，最大负弯矩在中间截面。即BC段跨中亦为正弯矩。9.3配筋计算9.3.1翼板配筋计算，（翼板上方坡度为1:3）选配钢筋12@150，。9.3.2肋梁配筋计算肋梁高1.45m，宽度取0.6m，主筋采用HRB400级（）箍筋采用HPB235级（）混凝土采用C30（）垫层采用C10混凝土保护层厚度第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计对于A截面：，选配420，对于AB跨中截面：，选配420，对于B支座截面：，第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计选配420，对于BC跨中截面：，选配420，9.3.3肋梁斜截面受剪配箍筋计算即肋梁斜截面所配箍筋按构造配筋即能满足要求。肋梁斜截面所配箍筋如下表9-1：其中选配10@200，故满足要求。表9-1肋梁斜截面配筋计算截面V（KN）（mm）实配钢筋钢筋面积（）270.971400840.8410@200393369.861400840.8410@200393第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计369.861400840.8410@200393270.971400840.8410@200393图9-4基础截面示意图翼板、肋梁配给图详见结施图。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计参考文献[1]中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）中国建筑工业出版社，2005.[2]房屋建筑学.武汉理工大学出版社，李必瑜、王雪松编著.2008.8.[3]东南大学合编.混凝土结构（上、中册，第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社.[4]土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，梁文兴.2002.[5]中国建筑科学研究主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-10）条文说明.沈阳辽宁科学技术出版社,2010.[7]土力学与基础工程.武汉理工学出版社，赵明华、俞晓编著.2008.8.[8]结构力学[M].北京：高等教育出版社，龙驭球.2002.[9]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB5007-2001)[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.[10].土木工程制图[M].北京：高等教育出版社，朱育万.2000.11]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[12]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[13]ASCE.CivilEngineeringMassage,2002-2004.[14]TimandBenton,ed,ArchitectureandDesign:1890-1939,NewYork,1975.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计结论本次毕业设计是沈阳市二十八中宿舍楼设计，主要进行的是建筑设计和结构设计。毕业设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的建筑及结构设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，提高了解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。在设计过程中遇到一些问题，比如建筑和结构的结合，柱网布置的合理性，装修做法的选用等，也都在老师的细心指导下顺利完成。这一次设计让我积累了很多经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计致谢经过近三个月的努力终于完成了此份毕业设计。在做毕业设计过程中才发现自己学识浅薄、学而不精等一系列问题，遇到了许多的困难和障碍，可在指导老师和同学的热心帮助下还是一一克服此种种困难并完成了毕业设计，在这里首先感谢我的指导老师王老师。王老师作为院系领导之一还担任有课程任教，工作不可谓不繁多，尤其加上今年学校本科评估，院系里自是大小事宜不断，老师不能说不忙。但王老师在毕业设计指导中无论自己多忙都能予以我们悉心的指导，帮助我们不断改正大大小小的种种错误，在此表示衷心的感谢。感谢老师对我们的指导与帮助，使自己能专注于自己的毕业设计，也使自己体会到了了临别之际那种珍贵的师生友谊，这都是我今后人生中一笔不可多得的宝贵财富。其次，要感谢和我一起专注于毕业设计的同学，感谢你们给我了那么多的关怀和帮助，尤其是赵准和陈平同学，在大学即将结束的日子里，我们在一起讨论问题、客服问题，同学友谊日益见深，我亦会倍加珍惜这份珍贵友情。最后，再次向关心、帮助我的老师和同学致以我诚衷的谢意。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计郑州华信学院毕业设计文献翻译院（系）名称建筑工程学院专业名称土木工程学号0803110530学生姓名郭刘奇指导教师王合春2012年5月20日第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计多层框架基础拉梁设置的几个问题一、框架计算简图无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋埋置较深，在-0.05左右设有基础拉梁时，应拉梁按层1输入。以某学生宿舍为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为Ⅱ类；层高3.3m，基础埋深4.0m，基础高度0.8m，室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架房屋的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面；基础拉梁的断面和配筋按构造设计；基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算生产力简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计拉梁的断面和配筋无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）（以下简称《混凝土规范》第7.3.11条规定，框架结构底层柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算简图的首层层高为H1＝4-0.8-0.05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条规定，框架柱底层柱脚弯矩设计应行乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的设计的配筋。二、基础拉梁层的计算模型不符合实际情况基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性结点，用总刚分板的方法进行分析计算。有时虽然定义楼板厚度为零，也定义弹性结点，但未采用总刚分析，程序分析时仍然会自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况不符。房屋结构的平面不规则时，应特别注意这一点。三、基础拉梁设计不当多层框架房屋基础埋深很大时，为了减小底层柱的计算长度和底层的位移，可在±第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计0.00以下适当位置设置基础拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进行设计，并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采用短柱基础方案。一般来说，当独立基础埋置不深，或者埋置虽深但采用了短柱方案时，由于地基不良或柱子荷载差别较大，或根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面高度可取柱中心距的1/12~1/18，截面宽度可取1/20~1/30。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围内的下限，纵向受力钢筋可取上述所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算，当为构造配筋时，除满足最小配筋率外，也不得小于上下各2＃14（二级钢），箍筋不得小于Ф8@200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来荷载时，拉梁截面应适当增加，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础顶标高或智短柱顶高相同。在这种情况下，基础可按偏心受压构件计算。当框架结构底层层高不大或埋置不深时，有时要把基础拉梁设计得比较强大，以便用拉梁平衡柱底弯矩。这时，拉梁正弯矩钢筋应全部拉通，负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。此时拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。MultilayerframefoundationbeamsetproblemsAcalculationmodel,framenobasementofmulti-storeyreinforcedconcreteframebuilding,independentfoundationburieddeepburied,atabout-0.05withthefundamentalbeam,shouldpullbeamlayerbythe1input.Astudentdormitoryfor第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计example,thisprojectis3storeyreinforcedconcreteframestructure,classCbuildings,theconstructionsiteforclassII;theheight3.3m,theembeddeddepthoffoundationof4.0m,height0.8m,theheightdifferenceofindoorandoutdoor0.45m.Accordingtothe"codeforseismicdesignofbuildings"inarticle6.1.2,in8degreeseismicregiontheprojectframeaseismicgradetwo.Accordingtothe3layerframebuildingdesignerscalculation,layeruponlayertall3.35M,whichassumesthattheframehousingisembeddedin-0.05mbasedbeamtopsurface;thefundamentalbeamsectionandreinforcementinstructuraldesignbasedonloadcalculation.Obviously,sothatthecalculationofproductivityofselectionisnotappropriate.Because,first,accordingtothestructuredesignofthepullbeamsectionandreinforcementtobalancecolumnmoment;second,"codefordesignofconcretestructures"(GB50010-2002)(hereinafterreferredtoasthe"standard"concretespecifiedinarticle7.3.11,framestructureofbottomcolumnheightshouldbetakenfromthetopsurfaceofthebasetothefloorheightofthetopsurfaceofthefirstlayer.Engineeringdesignexperienceshows,thisframeworkshouldbeaccordingtothe4layeroverallanalysis,isthefundamentalbeamlayerbylayer1input,suchastheroleofthepullbeamload,loadinputshouldbetogether.Thus,thefirstcalculationdiagramlayeruponlayerisH1=4-0.8-0.05=3.15m,3.35Mlayer2layer,layer3,4floorsfor3.3m.Accordingtothe"codeforseismicdesignofbuildings"asspecifiedinarticle6.2.3,framecolumnbottomcolumnmomentdesignshouldbemultipliedbytheincreasingcoefficientof1.25.Whenapullbeamlayer,ingeneral,tocomparethebottomcolumnreinforcementisformedbythetopsurfaceofthebasesectionofthecontrolorthefundamentalbeamsectioncontrol.Consideringtherestrainingeffectoffoundationsoil,thecalculationmodelinthecomputerprogram,generalinformationinput,canfillinthebasementof1layers,andcomplexone,accordingtothetwocomputingresultsenvelopediagramforframestructuredesignofbottomcolumnreinforcement.Two,thefundamentalbeamlayermodeldoesnotconformtotheactualsituation第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计thefundamentalbeamlayeroffloor,usingTATorSATWEprogramframeintegralcalculation,thethicknessofthefloorslabshouldbezero,anddefinetheelasticnode,withthetotalstiffnessplatemethodforanalysisandcalculation.Sometimesalthoughthedefinitionofslabthicknessofzero,alsodefinestheelasticnode,butnotbythetotalstiffnessanalysis,programanalysiswillstillbeautomaticallyaccordingtotherigidfloorassumptiontocalculate,inconsistentwiththeactualsituation.Housingstructureofirregularplane,specialattentionshouldbepaidtothispoint.Three,thefundamentalbeamdesignofmultilayerframehousingimproperfoundationembeddeddepthisverylarge,inordertoreducetheeffectivelengthofcolumnsandthebottomofthedisplacement,in±0followingproperpositionsettingthefundamentalbeam,butnotaccordingtoconstructionrequirementsshouldbeset,accordingtotheframebeamdesign,andaccordingtothespecificationssetstirrupencryptsdistrict.Buttheearthquake,usedtobeashortcolumnfoundationscheme.Ingeneral,whentheindependentbaseburieddeep,orburiedalthoughthedeepbutusedashortcolumnscheme,sincethefoundationofundesirableorpillarloaddifferenceisbigger,oraccordingtotheseismicrequirements,alongthetwoprincipaldirectionsofthefundamentalbeamconstruction.Thefundamentalbeamsectionheightdesirablecolumncenterdistance1/12~1/18,thewidthofthesectionofdesirable1/20~1/30.Structuralbasisofthepullbeamsectiondesirablethelimitslimit,longitudinalreinforcementdesirabletheconnectioncolumnaxialforcedesignvalueof10%asthetensionorpressurecalculation,asstructuralreinforcement,inadditiontomeettheminimumreinforcementratio,norlessthanthenext2(14twogradesteelstirrups),shallnotbelessthantheФ8@200.Whenthebeamhasfilledwallorstaircasecolumncamewhenpullingtheloadbeamsection,shouldbeappropriatelyincreased,thereinforcementshouldbecalculatedandthestructurereinforcedsuperposition.Structuralbasisofthepullbeamtopelevationisusuallyassociatedwiththefoundationtopelevationorintellectualcapitalthesameshorthigh.Inthiscase,第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计accordingtothecalculationoffoundationofeccentriccompressionmembers.Whentheframestructureofbottomlayerlessorburieddeep,sometimestothefundamentalbeamdesignmorepowerful,sothatthepullbeambalancemomentattheendofcolumn.Then,pullthebeambendingreinforcedshouldallpull-through,negativereinforcementshouldbeatleast1/2crossraton.ThepullbeamofpositiveandnegativemomentinframecolumninAnchorage,pullthebeamstirrupencryptionandseismicrequirementsandupperframebeaminexactlythesame.Thepullbeamshallbearrangedatthetopisarrangedonthebase,thetopsurfaceofthebase,foundationaccordingtotheloaddesign.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计郑州华信学院毕业设计文献综述院（系）名称建筑工程学院专业名称土木工程学号0803110530学生姓名郭刘奇指导教师王合春2012年5月10日第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计关于宿舍楼框架设计的几点思考摘要：钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点，目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。近年来，随着计算机技术的不断发展，框架结构的计算也由手算转向电算，计算精度日益提高，设计人员的工作强度逐渐降低。但是，在框架结构的设计中，仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视，以确保设计质量的提高。本文从几个方面提出了这些问题，并给出了解决措施。关键字：钢筋混凝土，基础，框架，抗震1独立基础荷载取值问题钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，《抗震规范)(GB50011-2001)指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影口向。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中，必须输入风荷载，不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。另一种情况是，在设计独立基础时，作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影口向基础本身和上部结构的安全。2框架计算简图问题无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在．0．05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层l输入。以某学生宿舍楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为II类；层高3．3m，基础埋深4．0m第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计基础高度0．8m，室内外高差0．45m。根据《抗震规范》第6．1．2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3．35m，即假定框架房屋嵌固在．0．05m处的基础拉梁顶面；基础拉梁的断面和配筋按构造设计；基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩：第二，《混凝土结构设计规范》(GB50010．2002)第7．3．1l条规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层l输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算剪力的首层层高为Hl=4．0．8-0．05=3．15m，层2层高为3．35m，层3、4层高为3．3m。根据《抗震规范》第6．2．3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1．25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为l，并复算一次，按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。3基础拉梁的计算模型和设计问题基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点，但未采用总刚分析，程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况不符。房屋平面不规则，要特别注意这一点。多层框架房屋基础埋深值大时，为了减小底层柱的计算长度和底层的位移，可在±0．000以下适当位置设置基础拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进行设计，并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采用短柱基础方案。一般说来，当独立基础埋置不深，或者埋置虽深但采用了短柱基础时，由于地基不良或柱子荷载差别较大，或根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1／20第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计1／30，高度可取柱中心距的1／12~1／18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10％作为拉力或压力来计算，当为构造配筋，除满足最小配筋率外，也不得小于上下各2巾14，箍筋不得小于巾8@200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱项标高相同。在这种情况下，基础可按偏心有受压基础设计。当框架底层层高不大或者基础埋置不深时，有时要把基础拉梁设计得比较强大，以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时，拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通，负弯矩钢筋至少应在1／2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。此时拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。4结构计算中几个重要参数的合理选取《抗震规范》第3．6．6．4条指出，所有的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移LL)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架——抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。为了分析判断计算机计算结果是否合理，结构设计计算时，除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外，正确填写抗震设防烈度和场地类别，合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例，结合施工图审核校对中发现的问题，来说明有关参数如何合理选取。4.1第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计在工程设计中，多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《抗震规范》表6．1．2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，首先，应当根据《建筑抗震设防分标准》rGB50223．95)确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑，本文不涉及)。乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为6。～8。时，抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施，在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度由《抗震规范》表6．1．2确定其抗震等级。例如，位于8度地震区(如北京)的乙类建筑，应按9度由《抗震规范》表6．1．2确定其抗震等级为一级；当8度乙类建筑的高度超过表6．1．2规定的范围时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。4.2地震力的振型组合数地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，至少应取3；当振型数多于3时，宜取3的倍数，但不应多于层数；当房屋层数2时，振型数可取层数。对于不规则的结构，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取9；结构层数较多或结构刚度突变较大，振型数应多取，如结构有转换层、项部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取12或更多，但不能多于房屋层数的3倍；只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，必要时，振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90％所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是应当改进的。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。4.3结构周期折减系数框架结构及框架——抗震墙等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系数可取0．6～0．7；砌体填充墙)较少或采用轻质砌块时，可取0．7～0．8：完全采用轻质墙体板材时，可取0．9。只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。5结语第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计以上是我在看到的很多有关文章中都有提到的多层框架结构在设计过程中的基本问题，在我以后的实际工作当中也可能会碰到这类问题，或许还会碰到更多的问题，对可能碰到的问题，应该提前采取措施予以解决，并对所有计算结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计参考文献[1]中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）中国建筑工业出版社，2005.[2]房屋建筑学.武汉理工大学出版社，李必瑜、王雪松编著.2008.8.[3]东南大学合编.混凝土结构（上、中册，第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社.[4]土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，梁文兴.2002.[5]中国建筑科学研究主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-10）条文说明.沈阳辽宁科学技术出版社,2010.[7]土力学与基础工程.武汉理工学出版社，赵明华、俞晓编著.2008.8.[8]结构力学[M].北京：高等教育出版社，龙驭球.2002.[9]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB5007-2001)[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.[10].土木工程制图[M].北京：高等教育出版社，朱育万.2000.11]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[12]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S]．北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.[13]ASCE.CivilEngineeringMassage,2002-2004.[14]TimandBenton,ed,ArchitectureandDesign:1890-1939,NewYork,1975.第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第143页共143页 郑州华信学院本科毕业设计第143页共143页'