【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目：金鳳科技股份有限公司綜合樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（方案三）摘 要本工程為包頭市稀土高新區(qū)工程，建筑面積為4009㎡，主體為五層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了2軸一榀橫向框架的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：結(jié)構(gòu)選型。重力荷載代表值的計(jì)算；利用頂點(diǎn)位移法求結(jié)構(gòu)的自震周期；按底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的水平地震作用；水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算；豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。此外還選取最不利的內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)行梁、柱截面的設(shè)計(jì)，以及結(jié)構(gòu)方案中的樓梯，包括平臺(tái)板、梯段板、平臺(tái)梁構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算；樓板的設(shè)計(jì)；柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及以上各部分施工圖的繪制。關(guān)鍵詞: 框架結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ) 承載力 內(nèi)力計(jì)算 截面設(shè)計(jì) Erdos Group of Eastern Road and Bridge office building structure design (Option 1) Abstract This project is the Baotou in rare earth high amp。new technology zone The area of onstruct is about 4009 ㎡, and the mainparts of the structure is castinsitu framework which is five floors in all, with a total height of the m. This design is mainly about the twith line of the horizontal frame. The features of design include:Selection structure。 calculating the representative values of the load of grivaty。 working out the natural period of vibration by displacement method of top。 calculating the internal force in the effect of the seismic horizontal forces by equivalent base shear method。 drawing the internal force in the effect of the erect load which are usually classified as dead loads or live loads.In addition，the cross section of the columns ，the beams and the stair was designed，Moreover the design of the staircase include flat slab and slab of stair and landing girder, oneway slab’s internal force and reinforcing, foundation’s internal force and reinforcing and the construction drawing above all parts.key Words： Framework Foundations capacity of load—bearing Calculation of internaol force design of the section 第1章 建筑設(shè)計(jì)資料及工程概況 10 10 水文、地質(zhì)條件 10第2章 結(jié)構(gòu)布置 11 11 11 11 12第3章 構(gòu)件與截面尺寸確定 13 框架梁截面尺寸選擇 13 14 15 材料選擇 16第4章 荷載計(jì)算 17 工程做法及重量計(jì)算 17第5章 樓層重力荷載計(jì)算 21 21圖51 樓層重力荷載代表值 24第6章 水平地震作用框架側(cè)移剛度計(jì)算 2柱線剛度 25 26 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 27第7章 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 31 31 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算 32第8章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算 36 36 45 4軸力計(jì)算 52 53 54第9章 框架截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施 63 63 63 67第10章 框架柱的截面設(shè)計(jì) 71 71 81第11章 樓板設(shè)計(jì) 84 84 84 84 89 90第12章 樓梯設(shè)計(jì) 91 91 92 93第13章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 95 95（A柱） 96（B、C柱） 100致 謝 105 第1章 建筑設(shè)計(jì)資料及工程概況金鳳科技股份有限公司綜合樓設(shè)計(jì)任務(wù)書金鳳科技股份有限公司綜合樓建設(shè)規(guī)劃平面圖現(xiàn)行國家有關(guān)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定： 1） 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 500112010 2） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 500102010 3） 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 500092001 4) 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ1699 1） 《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》05J909建設(shè)地點(diǎn)位于包頭市稀土高新區(qū)，地勢平坦。建筑總面積：，建筑占地面積：。建筑層數(shù)：五層，層高：，建筑高度：。建筑使用年限：50年。建筑防火等級(jí)：二級(jí)?？拐鹪O(shè)防烈度：8度。結(jié)構(gòu)類型：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。、水文、地質(zhì)條件 冬季室外計(jì)算溫度20℃；℃；絕對(duì)最低氣溫。年平均降雨日數(shù)： ；日最大降雨量： ；月最大降雨量： ；年最大降雨量： ；地下水穩(wěn)定水位： ；該市標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度： ；最大積雪深度210mm，基本雪壓 ；冬季相對(duì)濕度55%，夏季相對(duì)濕度為40% 。第2章 結(jié)構(gòu)布置震害調(diào)查表明，建筑平面不規(guī)則常是造成震害的主要原因。建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，并應(yīng)具有良好的整體性。因此平面應(yīng)簡單、規(guī)則、對(duì)稱，減少偏心。否則應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的不利影響。建筑的立面和豎向剖面力求規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度均勻變化，避免剛度突變；豎向抗側(cè)力構(gòu)件截面和材料強(qiáng)度等級(jí)自上而下逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。當(dāng)存在平面不規(guī)則（扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)）、豎向不規(guī)則（側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變）、平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則同時(shí)發(fā)生時(shí)，應(yīng)按抗震規(guī)范要求進(jìn)行水平地震作用計(jì)算和內(nèi)力調(diào)整，并應(yīng)對(duì)薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施。表21 變形縫設(shè)置要求變形縫類型對(duì)應(yīng)變形原因設(shè)置依據(jù)斷 開 部 位縫 寬伸縮縫晝夜溫差引起的熱脹冷縮按建筑物的長度、結(jié)構(gòu)類型與屋蓋剛度除基礎(chǔ)外沿全高斷開2030沉降縫建筑相鄰部分高差懸殊、結(jié)構(gòu)形式變化大、基礎(chǔ)埋深差別大、地基不均勻沉降地基情況和建筑物的高度從基礎(chǔ)到屋頂沿全高斷開一般地基建筑物高＜5 m縫寬30510m 縫寬50mm1015m縫寬100mm抗震縫地震作用設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、建筑物高度沿建筑物全高設(shè)縫，基礎(chǔ)可斷開，也可不斷開框架結(jié)構(gòu)，建筑物高≤15m縫寬100mm,建筑物高＞15m縫寬加大20mm本結(jié)構(gòu)由于比較規(guī)則且長度不大，在設(shè)計(jì)時(shí)可以不設(shè)縫。 框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，施工可行性。本建筑主體平面布置為內(nèi)廊式，柱網(wǎng)布置圖如圖21所示。 圖21 柱網(wǎng)布置圖鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度，結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí)，本工程根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB ，該工程的抗震等級(jí)為二級(jí)。表22 抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)高度烈 度6789框架結(jié)構(gòu)≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24四三三二二一一第3章 構(gòu)件與截面尺寸確定 框架梁截面尺寸選擇 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，梁的截面尺寸宜符合下列各項(xiàng)要求：1) 梁的截面寬度不宜小于200mm也不宜小于柱寬的。2) 梁截面高寬比不宜大于4。3) 梁凈跨與梁截面高度之比不宜小于4。 按照經(jīng)驗(yàn)初步選定梁截面尺寸1）主梁設(shè)計(jì)：h=（～）L 其中L為梁的跨度； 橫向框架梁h=（～）6900=575～863（mm） 縱向框架梁h=（1/12 ～1/8）8400 =700～1050（mm） 2）次梁設(shè)計(jì)：h=（1/18～1/12）L h=（1/18～1/12）6900=383～575（mm） 3）梁高一般取h=（1/3～1/2）h 縱向框架梁截面尺寸確定 KL1 L=8400mm h= (1/12～1/8)8400=700～1050(mm）取h=800mm b=（1/3 ～1/2）800=266～400（mm）取b=300mm 橫向框架梁截面尺寸確定 KL2 L=6900mm h=（1/12～1/8）6900=575～863（mm）取h=800mm b=（1/3 ～1/2）700=233～350（mm）取b=300mm 縱向框架梁截面高度h宜大于L/10 7006900/10=690mm 滿足要求 3）走道梁截面尺寸確定 走道梁跨度 L=2700mm h=（1/12～1/8）2700=225～337（mm） 取 h=500mm 取b=250mm4）次梁截面尺寸確定 次梁跨度 L=6900mm h=（1/12～1/8）6900=575～863（mm）取h=600mm b=（1/3 ～1/2）600=200～300 取b=250mm 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，柱的截面尺寸宜符合下列要求：1）柱截面的寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350mm ；2）剪跨比宜大于2；3）截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3；4）。對(duì)于有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu)，為保證柱有足夠的延性，需要限制柱的軸壓比，柱截面面積應(yīng)滿足下式要求： 。其中，—柱的全截面面積； —柱組合的軸力設(shè)計(jì)值，—折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際計(jì)算，也可近似取1215。 β—為考慮地震作用組合后柱軸力的增大系數(shù)，，； n—為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； —柱的軸壓比限制，抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí)取=，抗震等級(jí)為二級(jí)時(shí)取=，抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí)取=； —混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。計(jì)算底層柱截面尺寸本工程為二級(jí)抗震等級(jí)，軸壓比限值，柱的混凝土選用C35混凝土，=，=。1） 邊柱：負(fù)載面積為 ： 取邊柱截面： 2） 中柱：負(fù)載截面為 ： 中柱截面 ：計(jì)算得 ：邊柱截面444mm444mm 中柱截面 513mm513mm根據(jù)以上結(jié)果并考慮其他因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下15層取柱截面為600mm600mm根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料集》混凝土結(jié)構(gòu)分冊(cè)板尺寸的要求，按下列原則進(jìn)行計(jì)算1. 兩對(duì)邊支撐的板應(yīng)按單向板計(jì)算2. 四邊支撐的板應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算1） ，應(yīng)按雙向板計(jì)算2） ，宜按雙向板計(jì)算3） ，宜按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算，并應(yīng)沿長邊方向布置構(gòu)造鋼筋 根據(jù)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》規(guī)定，板厚一般取10的模數(shù)樓面板： 走廊： 所以按雙向板，雙向板最小板厚為80mm，板厚不應(yīng)小于跨度的，所以板厚h最小為mm，所以取板厚為110mm的鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板。 本工程墻體均為填充墻，只起維護(hù)、隔斷及保溫作用，外墻厚300mm、內(nèi)墻厚200mm、只在樓梯間布置普通磚墻，磚墻厚240mm 外墻：陶?？招钠鰤K，規(guī)格為390290190mm = 內(nèi)墻：陶粒空心砌塊，規(guī)格為390190190mm 材料選擇 本工程為二級(jí)抗震等級(jí)，故混凝土等級(jí)不宜低于C則柱、主梁、次梁、板，樓梯采用C35，基礎(chǔ)采用C30，基礎(chǔ)墊層采用C15混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋也可采用HPB300、HRB33HRBF33RRB400鋼筋、HRB500、HRBF500鋼筋。、HRBF400、HPB500、HPBF500鋼筋。，鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C采用強(qiáng)度等級(jí)400MPa等級(jí)以上的鋼筋時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40且不應(yīng)低于C30。承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于