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摘 要

本工程为实际工程应用课题，地点在江苏省南京市，为南京市江浦实验幼儿园设计（方案二）。建筑面积约3000m²，主跨为三跨五层钢筋混凝土规则框架。

本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，基本步骤为：结构计算简图的确定；荷载计算；内力分析；内力组合；梁、柱截面配筋、板的设计、楼梯的设计、基础的设计以及结构施工图的绘制等。其中，内力计算考虑以下四种荷载作用，即恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用；柱、板的设计采用弹性理论；梁的设计采用塑性理论；楼梯选用板式楼梯；基础选用十字交叉条形基础。在进行截面抗震设计时，遵循了强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件的设计原则，且满足构造要求。

关键词:框架结构；地震作用；内力；设计；配筋

目 录

前 言 1

第1章 设计资料 2

第2章 结构布置及计算简图 4

2.1 结构布置 4

2.2 结构选型 4

第3章 荷载计算 6

3.1 屋面横梁竖向线荷载标准值 6

3.2 楼面横梁竖向线荷载标准值 7

3.3 屋面框架节点集中荷载标准值： 8

3.4 楼面框架节点集中荷载标准值： 9

3.5 风荷载计算 10

3.6 地震作用 11

第4章 内力计算 16

4.1 恒载作用下的框架内力 16

4.2 活载作用下的框架内力 26

4.3 风荷载作用下内力计算 50

4.4 地震作用下横向框架的内力计算 53

第5章 内力组合 61

5.1 弯矩调幅 61

5.2 梁、柱内力组合 61

第6章 框架梁、柱截面设计 74

6.1 框架梁的截面设计 74

第7章 板的结构设计 87

7.1 计算简图 87

7.2 设计弯矩 87

第8章 楼梯设计 92

8.1 平面布置图 92

8.2 梯段板设计 93

8.3 休息平台板计算 94

8.4 梯段梁TL1计算 95

第9章 桩基础设计 96

9.1设计资料 96

9.2选择桩型、桩端持力层、承台埋深 96

9.3确定单桩极限承载力标准值 96

9.4确定桩数及承台尺寸 97

9.5群桩中的单桩承载力验算 97

8.7单桩桩身设计 99

8.8吊装验算 100

第10章 PKPM应用 102

第11章 结论 138

致 谢 139

参考文献 140

前 言

框架结构体系的优点是：建筑平面布置灵活，能获得较大的空间；建筑立面容易处理，结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低，目前在多高层房屋建筑中应用十分广泛。其缺点是：侧移刚度较小，在地震作用下非结构构件（如非填充墙、建筑装饰等）破坏较严重。因此，采用框架结构时应控制建筑物的层数和高度。设计中需要考虑到建筑抗震要求、结构构件的变形以及施工的方便性等问题。

为了使设计能够满足钢筋混凝土框架结构设计规范的要求，我们需要熟悉钢筋混凝土结构设计的全过程，需要充分理解钢筋混凝土结构基本理论、基本方法。本次毕业设计系统、全面地帮助我们对四年来所学专业知识进行了一次复习与巩固，使我们对结构设计的宏观理解上了一个层次，对专业知识的应用更加熟练，独立钻研与动手能力得到强化。本设计共包含九个部分，分别为：设计资料、结构布置及计算简图、荷载计算、内力计算、内力组合、梁柱截面设计、板结构设计、楼梯结构设计以及基础结构设计。

由于个人水平能力有限，设计中难免有错误与不妥之处，希望得到各位老师与同学的批评指正。

第1章 设计资料

本设计为三跨五层钢筋混凝土规则框架结构，主要设计资料如下：

1.1 设计标高

室内设计标高±0.000，室内外高差450。

1.2 气象资料

基本风压：W₀=0.40。

基本雪压：S_O=0.65。

1.3 工程地质与水文地质资料

建筑场地天然地面绝对标高11m。天然地面下厚0.6m左右为人工杂填土，地基承载力标准值fak=58KPa，Es=1.8MPa，桩周土摩擦力标准值qsa=16KPa；其下为1.25m粉质粘土，fak=197KPa，Es=5.8MPa，qsa=49KPa；然后为粉砂，厚7～10m，fak=256KPa，Es=11.5MPa，qsa=87KPa。地下水位位于地表下0.86m，无侵蚀性。

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，工程场地Ⅱ类，抗震设防类别为标准设防类（丙类）。

1.5 墙身做法

内外墙均采用200厚混凝土空心小砌块（γ=2.36），用M5混合砂浆砌筑。

1.6 楼面做法

走廊楼面：水磨石地面（γ=0.65），标准层楼面：大理石楼面（γ=1.16），120mm厚现浇钢筋混凝土楼板。

1.7 屋面做法

卷材防水不上人平屋面（具体做法见荷载计算）。

1.8 门窗做法

底层出入口为铁门（γ=0.4），其余为木门，采用钢框玻璃窗（γ=0.4）。

1.9 活荷载

不上人屋面活荷载：0.7 /；走廊活荷载：3.5 /，楼梯活荷载：3.5 /，其它楼面活荷载：2.5 /。

1.10 所用材料

混凝土C30: ，；

HPB300级钢筋: f_y= f_yv =270N/mm²；

HRB400级钢筋:f_y=360N/mm² ,ξ_b=0.518 。

第2章 结构布置及计算简图

2.1 结构布置

平面布置如图2-1。混凝土强度等级为C30；钢筋型号见具体各构件计算书。

图2-1 结构平面布置

2.2 结构选型

2.2.1 截面初选梁柱

2.2.1.1 梁截面初选

h取～ 框架梁统一，取h=500；取b=250；

2.2.1.2 柱截面初选

对于较低设防烈度地区的多层民用框架结构，一般可通过满足轴压比限值进行截面设计。本设计中房屋高度H≤24，设防烈度为7度，抗震等级为三级，轴压比μ取0.75，各层重力代表值近似取13/。由图2-1可知：边柱、中柱的受荷面积分别为A=3.75×4=15，A=5.25×4=21，则竖向荷载下柱截面面积为：

边柱：N_c=C·N=1.2×15×13×10³×5=1170000

A_c≥N_c/μ·f_c=1170000/(0.85×14.3)=100909.1mm²

中柱：N_v= C·N=1.1×21×13×10³×5=1501500

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