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摘 要

本工程为实际应用课题，地点在江苏省南京市，为华夏集团南京分公司研发中心设计。建筑场地长宽约45m×18m，建筑面积约4000m2，为三跨五层钢筋混凝土规则框架，标准层层高3.45m，主要跨度约6~7 m。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。

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；基础选用柱下单独基础。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 project is the practical application of the subject, located in Nanjing City, Jiangsu Province, Nanjing branch of Huaxia Group R amp; D center design.The building site is about 45m x 18m, the construction area is about 4000m², and the standard is five layers of reinforced concrete rule frame, the standard is high 3.45M, the main span is about 6~7m.The safety grade of the building structure is two, and the design time of the building is 50 years..

The design of engineering structures using multi-storey reinforced concrete frame structure, the basic steps are: to determine the structure calculation diagram;Load calculation; internal force analysis; combination of internal force; beam column, column section, design of plate, design of stairs, design of foundation and drawing of structure, etc..Among them, the internal force calculation considering the following four kinds of load, that is, constant load, live load, wind load and earthquake;The design of the column and the plate uses the elasticity theory. The beam design adopts the plastic theory; the stairs choose the slab stairs, and the foundation is the foundation of the column..In the seismic design of cross section, the design principle of strong shear weak beam, strong column weak beam, strong node weak component is followed, and the structural requirements are met..

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

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(取值为南京)。

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25 m。天然地面下厚0.55m左右为人工杂填土，地基承载力标准值fak=65KPa，Es=1.8MPa，；其下为1.25m粉质粘土，fak=200KPa，Es=5.8MPa，qsa=50KPa；然后为粉砂，厚7～10m，fak=256KPa，Es=11.5MPa，qsa=87KPa。地下水位位于地表下0.75m，无侵蚀性。

1.4 抗震烈度

抗震设防烈度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，特征周期为0.25s。工程场地I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

标准层楼面：25mm水泥砂浆面层（γ=20），12mm板底粉刷（γ=16），120mm（100mm）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：0.5 /；走廊活荷载：2.5 /，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

横向框架梁AB、CD跨： h取～ 取h=600；取b=250；

横向框架梁BC跨： h取～ 取h=400；取b=250；

纵向框架梁： h取～ 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0.9，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=3.45×3.3=11.39，A=3.45×4.5=15.53，则竖向荷载下柱截面面积为：

边柱：N_c=C·N=1.2×11.39×13×10³×5=888420

A_c≥N_c/μ·f_c=888420/(0.9×14.3)=69030.3mm²

中柱：N_v= C·N=1.1×15.53×13×10³×5=1110395

A_c≥N_c/μ·f_c=1110395/(0.9×14.3)=86277.8mm²

考虑到边柱更容易破坏，则选柱截面为。

2.2.1.3 板截面初选

h≥l/40=3600/40=90mm，考虑到节省材料的问题，AB、CD跨板取120mm，BC跨板取100mm。

2.2.2 结构计算简图

根据地质资料确定基础顶面离室外地面为500，由此求得底层高为4.10，取⑤号轴线横向框架计算简图如图2-2所示。

图2-2 结构计算简图

第3章 荷载计算

取⑪轴线横向框架为计算分析对象：

图3-1 恒荷载作用下的计算简图 图3-2 活荷载作用下的计算简图

3.1 屋面横梁竖向线荷载标准值

3.1.1 恒载

3.1.1.1屋面恒载标准值：

35厚架空隔热板 0.035×25=0.875

SBS改性沥青防水卷材 0.4

20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.015×20=0.30

120(100)厚现浇钢筋混凝土板 0.12×25=3

(AB、CD跨板厚取120；BC跨取100) （0.10×25=2.5 ）

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16=0.192

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合计： 4.87

4.37

3.1.1.2 梁自重

边跨AB、CD跨： 0.25×0.6×25=3.75

梁侧粉刷： 2 × (0.6-0.12) ×0.02×17=0.33

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合计： 4.08

中跨BC跨: 0.25×0.4×25=2.5

梁侧粉刷： 2 × (0.4-0.1) ×0.02×17=0.19

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合计： 2.69

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