摘 要

本工程为江苏省睢宁市一拟建多层教师宿舍楼，按使用功能将建筑分为五层住宅和一层阁楼。楼房标高18米m，总建筑面积672m²。

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

ABSTRACT

This engineering is an office building of many layers in Dongying City . According to the function, the construct consists of five layers. The building is 28.2 meters in height and the total floor area is 4000m² .

Reinforced concrete frame structure is adopted in this engineering. The design includes determination of structure calculating diagram; calculation of load; analysis of internal force; combination of internal force; reinforcement for beams and columns; the design of slab, stair and basement; the drawing of structural working plan. Dead load, live load, wind load and earthquake action are considered. The design of beams is based on plastic analysis. Slab stair and strip foundation are selected in this design. In the seismic design, the design principle of “strong column and weak beam, strong shear and weak bending, strong joint week member” is obeyed. And the cross-section can meet the demand of construction.

Keywords: frame; action of earthquake; internal force; design; reinforcement

第一章 设计资料

本设计为五层的钢筋混凝土框架结构，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：0.35；主导风向：冬季：西北，夏季：东南。

基本雪压：0.35 。

1.3 工程地质与水文地质资料

2、工程地质资料

(1) 经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下：

①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布。

②层：粉质粘土，褐色、褐黄色。该层土场地普遍分布。

③层：粉质粘土，棕黄色，坚硬。该层土本次钻探未钻穿。

(2) 基础型式及持力层：本工程采用柱下独立基础；基础持力层位于第2层粉质粘土，地基承载力特征值 F_ak=220KPa

(3) 本工程地下水埋深为15米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

(4) 建筑场地类别：Ⅲ类。

1.4 抗震烈度

建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为三级，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度（）基本地震加速度为0.2g），地震分组为第一组，三级抗震要求。

1.5 墙身做法

外墙采用粉煤灰轻渣空心砌块：厚240；内墙采用粉煤灰轻渣空心砌块：厚200；加气混凝土砌块强度MU3，用M5水泥砂浆砌筑。

1.6 楼面做法

水泥花砖地面；120厚现浇钢筋混凝土楼板。

1.7 屋面做法

35厚架空隔热板

防水层

20厚1:3水泥砂浆找平层

120厚钢筋混凝土现浇板

12厚纸筋石灰粉平顶

1.8 门窗做法

底层出入口为铝合金门，卫生间、卧室为木门，其它为铁门、铝合金窗。

1.9 活荷载

屋面活荷载：0.5 /；走廊、楼梯活荷载：2.5 /，其它楼面活荷载：2.0 /。

1.10 所用材料

混凝土C30: ，；

HPB300级钢筋:； f_y=270N/mm²

HRB400级钢筋: f_y=360N/mm²。

第二章 结构布置及计算简图

2.1 结构布置

（1）根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共5层。

（2）结构采用双向承重，整体性和受力性能都很好。

（3）外墙采用240mm混凝土砌块，内墙采用200mm轻质隔墙。

（4）混凝土等级选用：梁、板、柱均选用C30。

图2-1 结构平面布置

2.1.2初选截面尺寸

(1) 框架梁截面尺寸

纵向框架梁

h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×7200=600mm~900mm 取h=800mm

b=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×800=217mm~325mm 取b=300mm

横向框架梁

AB CD跨h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×6600=550mm~825mm 取h=600mm

b=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×600=200mm~300mm 取b=250mm

BC 跨 h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×2400=225mm~338mm 取h=300mm

次 梁

h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×（7200-250）=579mm~869mm 取h=600mm

b=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×600=200mm~300mm 取b=250mm

表2.1 梁截面尺寸(mm)

(2) 柱截面尺寸估算

柱截面尺寸根据柱的轴压比限值，按公式计算

1) 根据《建筑抗震设计规范》，结构形式是框架结构，抗震设防烈度为8度，建筑物高度18.55m﹤24m,查得抗震等级为二级，确定柱轴压比限值为0.75。

2)Ac≥N/μfc (2.1)

柱组合的轴压比设计值N=βA g n (2.2)

注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3，内柱取1.2。

g 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14 kN/m²。

n为验算截面以上的楼层层数。

A柱的负荷面积。

fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3 N/mm²。

图2.2 框架结构的计算简图

中柱：A₁=7.2×(6.6/2 2.7/2)=33.48m²

边柱:A₂=7.2×6.6/2=23.76m²

一层~五层：中柱Ac≥N/µfc=βAgn/μf_c

=(1.2×33.48×1000×14×5)/ (0.75×14.3)=262220.98 mm²

边柱Ac≥N/μfc=βAgn/µf_c

=(1.3×23.76×1000×14×5)/(0.75×14.3)=201600.00 mm²

取矩形截面b=h 中柱 512.08×512.08

边柱 449.0×449.00

取中柱b×h=550mm×550mm 边柱b×h=550mm×550mm

表2.2 柱截面尺寸(mm)

2.2 确定计算简图

本工程的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按任务书提供的数据可知，该场地为类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所以杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基底标高为设计相对标高-2.10m。柱子高度：底层为h₁=2.1 3.0-0.45=4.65m（初步假设基础高度为0.45m），二~四层柱高为h~h=3.0m，柱节点为刚接，横梁 计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为6600mm，2700mm，6600mm，计算简图如图2-1.

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