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摘 要

由于框架结构的优点是建筑平面布置灵活，易于满足设置大空间的要求，立面处理也易于满足建筑艺术的要求，与其他结构相比，它是造价较低的一种结构体系。建筑物的外型由单一的矩形发展到了现在的L形、U形、弧形、原型等很多形状。建筑物的体型也由单一体型发展到了单元组合体型和复杂体型。因此，多层工业、民用和公共建筑均采用了框架结构体系。

本设计主要对结构方案中横向第8榀框架进行了结构设计。在确定框架平面布置方式之后，首先进行了层间荷载标准值的计算，接着采用分层法计算得出竖向恒荷载和活荷载作用下的结构内力。然后，利用D值法求出在水平风荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。其次，对各种情况下的内力进行了组合，选取最安全的结果进行框架梁、框架柱截面的配筋计算。然后，对浅基础的结构进行了设计。最后，利用PkPM和CAD软件绘制了框架结构的施工图。

关键词： 框架结构；分层法；浅基础；结构设计；配筋

Abstract

Because of the advantages of frame structure of the building layout is flexible, easy to satisfy the requirements set large space, facade processing also easy to meet demand, the art of architecture, frame structure is a low cost structure compared with other structures. The figuration of the building changes from the single rectangular to L-shaped, U-shaped, arc, prototypes etc. The bodily form changes from single building to the unit combination shape size and complex shape. Therefore, the frame structure is adopted in multi-layer industrial and civil and public buildings.

The 8th horizontal frame structure is designed in this design. After determining the frame layouts, the standard values of loads acting on the structure are calculated firstly. Then the internal forces of the structure caused by vertical constant load and live load are calculated by stratified sampling method. Then, the structural internal forces (moment, shear force and axial force).due to horizontal wind load is calculated by using a D value method. Secondly, the internal forces under various circumstances are combined. The security results are selected to calculate the reinforcement of frame beams and frame column. Then, the structure of the shallow foundation is designed. Finally, the shop drawing of the frame structure is drawn by PkPM and CAD software.

key words：Frame structure；Layering method；Shallow foundation；Structure Design；Reinforcement

一．结构选型与布置

柱网的布置如图1-1所示。

1.气象资料

（1）基本风压值：W₀=0.45kN/m²

（2）基本雪压值：S₀=0.35kN/m²

2.抗震设防烈度：7度(基本地震加速度为 0.10 g)

3.荷载资料

（1）教学楼楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），确定楼面活载标准值为2kN/m²，教学楼走廊、楼梯楼面活载标准值为2kN/m²；

（2）不上人屋面：活载标准值为0.7kN/m²；

（3）屋面构造：

35厚490×490的C20预制钢筋混凝土架空板、防水层、20厚1：3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶；

（4）楼面构造：

水泥楼面：10厚1：2水泥砂浆面层压实抹光、15厚1：3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶；

（5）围护墙：围护墙采用200厚混凝土空心小砌块（容重2.36kN/m²），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（容重3.6kN/m²）。

图1-1 柱网的布置

二．确定计算简图

2.1确定计算简图

柱子底层高度h₁=3.9 2.1-0.5=5.5m

二~五层柱子高度h₂~h₄=3.6m。

2.2梁柱截面尺寸

（1）框架柱：由构造均定为500×500；

（2）梁：横向框架梁AB跨，CD跨:250×600；BC跨：250×400 。纵向框架梁250×600。横向框架次梁250×500。

2.3材料强度等级

混凝土：均采用C30级；

受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB300钢筋。

2.4荷载计算

1.屋面横梁竖向线荷载标准值

1. 恒载作用下结构计算简图 b）活载作用下结构计算简图
2. 2-1 荷载计算简图

（1） 恒载（图2-1a）

屋面恒载标准值

35厚架空隔热板 0.035×25=0.875kN/m²

防水层 0.4kN/m²

20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/m²

120（100）厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3kN/m²

（AB，CD跨板厚取120，BC跨取100） （0.1×25=2.5kN/m²）

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16=0.192kN/m²

屋面恒载标准值 4.87kN/m²

（4.37kN/m²）

梁自重

边跨AB,CD跨： 0.25×0.6×25=3.75kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.33kN/m

4.08kN/m

中跨BC跨： 0.25×0.4×25=2.5kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.4-0.1）×0.02×17=0.19kN/m

2.69kN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g_5AB1=g_5cd1=4.08kN/m，g_5BC1=2.69kN/m

板传来荷载： g_5AB2=g_5CD2=4.87×4.5=21.9kN/m

G_5BC2=4.37×3=13.11kN/m

（2） 活载（图2-1b）

作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：

Q_5AB=q_5CD=0.7×4.5=3.15kN/m

Q_5BC=0.7×3=2.1kN/m

2.楼面横梁竖向线荷载标准值

（1）恒载

25厚水泥砂浆面层： 0.025×20=0.50kN/m²

120（100）厚钢混凝土现浇板 ： 0.12×25=3kN/m²

（0.10×25=2.5kN/m²）

12厚板底粉刷： 0.012×16=0.192kN/m²

楼面恒载标准值： 3.692kN/m²

（3.192kN/m²）

边跨（AB，CD跨）框架梁自重： 4.08kN/m

中跨（BC跨）梁自重： 2.69kN/m

作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g_AB1=g_CD1=4.08kN/m

g_BC=2.69kN/m

板传来荷载： g_AB2=g_CD2=3.692×4.5=16.61kN/m

g_BC2=3.192×3.0=9.58kN/m

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