【正文】 教學(xué)樓為五層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II目錄 III工程概況與建筑設(shè)計(jì) 7 7 8 8 9結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置 10 10 10 鋼筋 梁、柱截面尺寸估算 10 10 10 10 11 11 13荷載計(jì)算 14 各構(gòu)件自重計(jì)算 14 16 18 19 21 21 22 25 26 27軸框架內(nèi)力計(jì)算 29 29 30 32 采用彎矩二次分配法計(jì)算桿端彎矩 32 恒載作用下軸框架剪力計(jì)算 33 恒載作用下軸框架軸力計(jì)算 35 活荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 37 44 48 53內(nèi)力組合 57 57 59 60 61 63 63 69 74 74 78 81框架截面設(shè)計(jì) 82 82 83 85 87 88 89 框架柱彎矩、軸力匯總 89 92 96 9框架平面內(nèi)核心區(qū)抗震驗(yàn)算 100部分板及次梁的設(shè)計(jì) 101 102 103 104 108 108 109 109樓梯設(shè)計(jì) 111（以一層一跑TB1樓梯計(jì)算為例） 111 111 112 112 112 113 115 115 115基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 117 設(shè)計(jì)參數(shù)、資料、方法 117 水文地質(zhì)資料 117 設(shè)計(jì)參數(shù) 117 樁基設(shè)計(jì) 118 樁基布置 118 計(jì)算樁頂荷載設(shè)計(jì)值 118 抗力驗(yàn)算 119 121電算校核 122 PKPM電算 122 建筑模型與荷載輸入 122 樓面荷載傳導(dǎo)計(jì)算 123 PK計(jì)算第軸橫向框架 124 電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析 124 恒荷載內(nèi)力 124 1261總結(jié) 1271參考文獻(xiàn) 1281致謝 129IV工程概況與建筑設(shè)計(jì)1：建筑地點(diǎn)及擬建基地平面：該工程位于某市干道旁?；仄矫娉叽纾?0mX80m；2 建筑面積和層數(shù)建筑面積：6000㎡左右，建筑層數(shù)：5層，；3 結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)（）；屋蓋和樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋；基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)；4 建筑技術(shù)條件（1）氣象條件雪荷載：基本雪壓為S0=（水平投影）；風(fēng)荷載：全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，基本風(fēng)壓為W0=；常年氣溫差值：40℃。，陣雨強(qiáng)度145mm/h。（2）工程地質(zhì)條件場(chǎng)地位于某市交通干道傍，地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單：場(chǎng)地相對(duì)完整、穩(wěn)定，土層分布均勻?，F(xiàn)將各地層特征及其分布規(guī)律自上而下分述如下:①素填土：，由于為新近堆積的地層，具有孔隙比大、不均勻的特性，若不進(jìn)行處理,此層不宜作為建(構(gòu))筑物天然地基持力層和下臥層。②粘土：，硬塑狀態(tài)，具中等壓縮性，壓縮模量Es=，承載力特征值fak=240kPa，樁側(cè)摩阻力系數(shù)qsa=25kPa為較好基礎(chǔ)持力層。③粘土：，軟塑狀態(tài)，軟弱下臥層，承載力特征值fak=180kPa，力學(xué)強(qiáng)度低，不能用作基礎(chǔ)持力層，樁側(cè)摩阻力系數(shù)qsa=12kPa。④粉質(zhì)粘土：，分布較廣泛，且連續(xù)。硬塑狀態(tài)，具中等壓縮性，壓縮模量Es=11Mpa，樁側(cè)摩阻力系數(shù)qsa=24kPa。⑤泥巖：強(qiáng)風(fēng)化層，風(fēng)化層較厚，樁側(cè)摩阻力系數(shù)qsa=28kPa可作為樁端持力層，樁端阻力系數(shù)qpa=1200kPa。，以上各巖土層對(duì)混凝土均無(wú)腐蝕性,對(duì)混凝土中的鋼筋亦無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。（3）建筑地點(diǎn)冰凍深度　　冰凍深度：室外天然地面以下300mm。（4）建筑場(chǎng)地類(lèi)別：　　二類(lèi)場(chǎng)地土，不考慮地下水影響，地面粗糙度B類(lèi)。（5）地震設(shè)防烈度抗震按7度設(shè)防。本建筑依據(jù)其功能要求設(shè)計(jì)成五層的框架結(jié)構(gòu)，, 建筑物左右上下均對(duì)稱(chēng)，平面詳細(xì)情況見(jiàn)建筑物的平面圖。每層建筑面積為：1026，總計(jì)建筑面積為5230。功能布置依據(jù)所給出的建筑功能和相關(guān)規(guī)范要求，具體設(shè)計(jì)如下：本廠房共五層， ；本建筑坐北朝南，采用兩端式，但是外墻采用大面積的窗戶，采光、通風(fēng)條件很好；底層左側(cè)為門(mén)廳，大門(mén)設(shè)置了兩扇雙開(kāi)玻璃門(mén)，其他的均為大面積玻璃，門(mén)廳為玻璃幕墻，采光效果好，起到了吸引人流導(dǎo)向的作用；本方案交通組合簡(jiǎn)潔明了，共設(shè)兩個(gè)樓梯，不管是哪個(gè)方向的人流，都可以找到最近的樓梯上樓，兩部樓梯布置的位置恰當(dāng)，使用方便，便于人群疏散，滿足防火要求；由于本建筑屬一般多層房屋，采用框架結(jié)構(gòu)，受力合理，即能提供較大靈活布置的建筑空間；為滿足走道的采光要求，在走廊兩端玻璃窗，即增加立面美觀，又達(dá)到采光通風(fēng)的效果。 作為工業(yè)廠房，本建筑柱子少，能滿足廠房對(duì)空間的功能需求綜上，該方案滿足了建筑功能要求，符合相關(guān)政策、法規(guī)、規(guī)定，造型美觀大方，是比較合適的。根據(jù)功能需求確定辦公室尺寸以后，借助繪圖軟件，結(jié)合心中的初步方案，嘗試將各個(gè)功能的房間組合成為建筑平面，總平面圖考慮基礎(chǔ)布置的要求和抗震要求設(shè)計(jì)為矩形。8 屋頂為上人上人屋面，屋面排水采用外天溝排水。建筑立面設(shè)計(jì)偏重于對(duì)建筑物的各個(gè)立面以及其外表面上所有的構(gòu)件，例如門(mén)窗、雨篷、遮陽(yáng)、暴露的梁、柱等等的形式、比例關(guān)系和表面的裝飾效果等進(jìn)行仔細(xì)的推敲。在設(shè)計(jì)時(shí)，通常是根據(jù)初步確定的建筑內(nèi)部空間組合的平、剖關(guān)系，例如房間的大小和層高、構(gòu)部件的構(gòu)成關(guān)系和斷面尺寸、適合開(kāi)門(mén)窗的位置等等，先繪制出各個(gè)立面的基本輪廓，作為下一步調(diào)整的基礎(chǔ)，然后再對(duì)特殊部位，例如出入口等重點(diǎn)的處理?？紤]到方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除樓梯處的柱子內(nèi)測(cè)與墻平行外，其他柱子不做移動(dòng)。計(jì)算時(shí)柱子沒(méi)有偏心。結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，7度抗震設(shè)防，場(chǎng)地為二類(lèi)二組，本框架的抗震等級(jí)為二級(jí),采用橫向框架承重。具體構(gòu)件尺寸及板、梁、柱布置方案參見(jiàn)結(jié)構(gòu)布置圖?？蚣芰?、板、柱均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件。內(nèi)外填充墻：采用250mm厚水泥空心磚砌筑。板、梁,柱C40：基礎(chǔ)C30： 鋼筋柱、梁、基礎(chǔ)中的主要受力鋼筋采用HRB335：板鋼筋、箍筋以及其他構(gòu)造鋼筋采用HPB330： fy=fy39。=270N/mm梁、柱截面尺寸估算所有樓板均為現(xiàn)澆雙向板。板厚一般最少為板的短向跨度的1/30，雙向板最小厚度不小于130mm。故統(tǒng)一選取板厚為130mm。確定樓板厚為130mm，衛(wèi)生間樓板130mm,且降低50mm施工，使衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)板層低于50mm.通過(guò)式，進(jìn)行估算框架梁橫向主梁:,取,取縱向主梁：。取取 次梁縱向次梁：， 取取對(duì)于框架柱，柱截面的高與寬一般不小于（1/15～1/20）層高，柱截面寬度不宜小于350mm，柱截面高度不宜小于400mm，同時(shí)按軸壓比估算框架柱尺寸，其中，所有邊柱，角柱，中柱均按荷載較大位置計(jì)算：，其中－分項(xiàng)系數(shù)，－單位面積重量，取12~14－柱的承載樓層面積，－截面以上的樓層數(shù)，以底層計(jì)算，取5－邊角柱軸向力增大系數(shù)，一級(jí)、其余。本設(shè)計(jì)考慮7度抗震設(shè)防，結(jié)構(gòu)總高大于24m，由《混凝土抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500102010》等級(jí)為二級(jí)，故?。捎谒搅Φ妮S力增大系數(shù)：非抗震、6度及7度抗震設(shè)計(jì)，＝；8度抗震設(shè)計(jì)，＝；9度抗震設(shè)計(jì)，＝－柱軸壓比限值，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 500112010》可查得－柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40， Nc=145=Ac≥NcuNfc==490685mm2統(tǒng)一選取柱截面為 700700mm基礎(chǔ)選用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面距室外地面為900mm。取??編號(hào)框架進(jìn)行計(jì)算。以框架柱的幾何中心軸線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂即梁頂面，梁跨度為柱幾何中心軸線距離，二~。一層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板頂，即h1＝++＝，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下荷載計(jì)算 各構(gòu)件自重計(jì)算 屋面、樓面自重（1）屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面（上人）： 30mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 24=三氈四油防水層 20mm厚水泥砂漿找平層 24= 150mm水泥蛭石保溫層 5= 130mm厚鋼筋混凝土板 25=V型輕鋼龍骨吊頂 小計(jì) （2）1~4層樓面： 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 130mm厚鋼筋混凝土板 25=V型輕鋼龍骨吊頂 小計(jì) （3）屋面及樓面的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（板跨，主梁） 工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（次梁） 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 sk=uγ?s0==式中—屋面積雪分布系數(shù)。 填充墻 、女兒墻、門(mén)窗等自重內(nèi)墻為250mm厚水泥空心磚（），兩側(cè)均為20mm厚抹灰（17），則墻面單位面積重力荷載為+172=外墻亦為250mm厚水泥空心磚，外墻面貼瓷磚（），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰（），則外墻面單位面積重力荷載為++=女兒墻為240mm厚粘土實(shí)心磚，外墻面貼瓷磚，內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，單位面積重力荷載為19++17=。 框架梁、柱自重 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重等計(jì)算出單位長(zhǎng)度的重力荷載，因計(jì)算樓、屋面的永久荷載時(shí)，已考慮了板的自重，故在計(jì)算梁的自重時(shí)，應(yīng)從梁截面高度重減去板的厚度，且只考慮梁兩側(cè)抹灰的重量。梁、柱單位長(zhǎng)度的重力荷載計(jì)算如下：主梁 25+172=縱向次梁 25+172=柱 25+417=1層梁、柱凈長(zhǎng)度計(jì)算如下：橫向主梁 ln=柱 ln= 2~5層梁、柱凈長(zhǎng)度計(jì)算如下：橫向主梁 ln=柱 ln=框架梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓層構(gòu)件1主梁0. 325次梁0. 5525柱252~5主梁0. 725次梁25柱25(一)計(jì)算單元及計(jì)算簡(jiǎn)圖(二)屋面恒載、為橫梁自重（扣除板自重），為板自重傳給橫梁的三角分布荷載峰值、是通過(guò)縱梁傳給柱的板自重、縱梁自重、女兒墻（縱墻）自重、挑檐（外挑陽(yáng)臺(tái)）等自重產(chǎn)生的集中荷載和集中力矩。本工程框架結(jié)構(gòu)的外縱梁中心線與柱中心線齊平，內(nèi)縱梁走道一側(cè)與柱的走道一側(cè)齊平，無(wú)挑檐和外挑陽(yáng)臺(tái)，故不考慮挑檐和外挑陽(yáng)臺(tái)自重產(chǎn)生的集中荷載和集中力矩。(三)樓面荷載包括橫梁自重（扣除板自重）1到4層：，（一）計(jì)算單元及計(jì)算簡(jiǎn)圖（二）樓面活荷載 （三）屋面活荷載 （三）屋面雪荷載風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式 計(jì)算，式中 —高度z處的陣風(fēng)系數(shù)通過(guò)查表確定?；撅L(fēng)壓ω0=，風(fēng)載體型系數(shù)。因H=30m所以不考慮風(fēng)振系數(shù)，直接取。取軸一榀橫向框架計(jì)算，則沿屋面高度的分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：沿屋面高度風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次女兒墻275421321沿框架結(jié)構(gòu)高度的分布如下圖：內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算時(shí)，可按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn)集中荷載，各層的集中荷載計(jì)算如下圖所示： 各層的集中荷載頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50%屋面雪荷載（據(jù)“荷載規(guī)范”，不計(jì)入屋面活載，計(jì)入雪荷載），縱、橫梁自重，次梁重，半層柱自重，半層縱、橫墻體自重。中間層重力荷載代表值包括：樓面恒載， 50%樓面均布活荷載，縱、橫梁自重，次梁重，樓面上下各半層柱及縱、橫墻體自重。實(shí)際計(jì)算?、咻S框架進(jìn)行計(jì)算。恒載＋活載1：第5層重力荷載代表值 G5=（51） +（51）247。2 +21+（30+4+6） +（247。2）36+（512+2）（