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摘 要

毕业设计是专业课教学的综合实践性教学环节，是对大学四年来所学内容的复习和巩固。本设计主要是进行了结构方案中横向框架7轴框架的设计。在确定框架布局之后，进行了层间荷载代表值的计算，利用顶点位移法求出自震周期下的结构弯矩、剪力、以及轴力。然后计算竖向荷载，包括恒载、活载和雪载，在这些荷载作用下结构的内力，找出最不利的组合，然后选出最安全的计算结果配筋并绘图。此外还进行了室内楼梯、楼盖以及基础的设计，并将手算结果与电算结果进行校核、分析。

关键词：建筑设计 框架结构 钢筋混凝土 PKPM

The design of the apartment institute of nanjing jiangning base technology workers

Graduation design is a comprehensive practical teaching of specialized course teaching, the contents of the review for four years. This design is mainly the design of transverse frame structure scheme of axis7 framework. In determining the distribution framework, the weight of each floor is calculated, using the vertex from the displacement method for moment, shear, and the earthquake cycle under axial force. Then calculate vertical load, including dead load, live load and snow load, internal forces in the structure of these loads, find the most unfavorable combination, and then select the calculation results the most secure and reinforcement drawings. In addition to the interior design of the stairs, floor and foundation, and will hand count the results of computer check, analysis results.

Keywords

Architectural design Frames structure Reinforced concrete PKPM

目 录

第一章 结构选型与布置 1

1.1建筑概况 1

1.1.1设计资料及设计依据 1

1.2建筑方案及方案说明 1

1.2.1建筑方案初步设计 1

1.2.2建筑施工图设计 2

1.3课题研究的意义 2

第二章 计算简图及荷载计算 3

2.1确定计算简图 3

2.2 梁、柱截面尺寸 4

2.2.1 框架柱 4

2.2.2 框架梁 4

2.3 材料强度等级 4

2.4 荷载计算 4

2.4.1恒载标准值计算 4

2.4.2、活荷载标准值计算 8

2.4.3重力荷载代表值 10

第三章 内力计算 11

3.1.竖向荷载作用下框架结构的内力计算 11

3.1.1计算单元 11

3.1.2荷载计算 11

3.1.3 内力计算 13

3.2、横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算 18

3.2.1 横向自振周期计算 18

3.2.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 19

3.2.3水平地震作用下的位移验算 21

3.2.4 水平地震作用下框架内力计算 21

3.2.5作水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图 23

第四章 框架内力组合 26

4.1结构抗震等级 26

4.2框架的内力组合 26

4.3框架梁内力组合 26

4.4框架梁内力组合 29

4.4.1柱端弯矩M和轴力N组合的设计值 29

4.4.2柱端剪力组合和设计值的调整 35

4.4.3柱端弯矩设计值的调整 36

第五章 框架梁柱截面设计 39

5.1框架梁 39

5.1.1梁正截面受弯承载力计 39

5.1.2梁斜截面受弯承载力计算 41

5.2框架柱 43

5.2.1剪跨比和轴压比验算 43

5.2.2柱正截面承载力计算 44

5.2.3柱斜截面承载力计算 47

5.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 48

第六章 楼梯结构设计 51

6.1楼板计算 51

6.1.1荷载计算 51

6.1.2 内力的计算 51

6.1.3截面计算 52

6.2.平台板计算 52

6.2.1荷载计算 52

6.2.2内力计算 52

6.2.3截面设计 53

6.3 平台梁计算 53

6.3.1荷载计算 53

6.3.2内力计算 54

6.3.3截面计算 54

第七章 楼面板设计 55

7.1楼板类型及设计方法的选择 55

7.2弯矩计算 55

7.3截面设计 56

第八章 基础设计 59

8.1 基础梁截面尺寸的选取 59

8.2 荷载选用 59

8.3 基础截面计算 59

8.4 地基承载力及基础冲切验算 60

8.5 基础底板配筋计算 61

第一章 结构选型与布置

1.1建筑概况

设计题目：职工公寓设计

建筑层数：五层

建筑面积：3528.00 m² 建筑总高度：19.200 m

结构类型：现浇混凝土框架结构

1.1.1设计资料及设计依据

拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组；建筑场地类别为Ⅲ类，场地特征周期为Tg=0.45s。拟建场地现为开阔荒地，场地地形平坦，地面标高在7.07～7.53米。场地地貌为坳沟地貌，场地内地下水类型为潜水，稳定水位在自然地面下1.00～1.80米，地下水对混凝土结构具微腐蚀性。经勘探了解，场地地基岩土层自上而下依次为：①层素填土，土质差不均匀，不宜利用；②1层粉质粘土，灰黄色，可塑，工程性质一般；②2层粉土夹粉砂，灰色，稍密～中密，工程性质一般，渗透性强；②3层淤泥质粉质粘土，灰色，流塑，工程性质差；②4层粉质粘土，灰色，软塑，工程性质差；③层粉质粘土，灰色，可塑，工程性质一般；④层粉质粘土混卵砾石，可塑，松散～稍密，工程性质一般；⑤层强风化泥质粉砂岩～粉砂岩，工程性质较好，是良好的桩基持力层；⑥层中风化泥质粉砂岩，工程性质较好，是良好的桩基持力层；⑦层中风化粉砂岩，工程性质好，是良好的桩基持力层。本场地详勘资料及各土层物理力学性质指标等设计参数详见附件

1.2建筑方案及方案说明

1.2.1建筑方案初步设计

根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。具体如下：

1 平面设计

1) 柱网尺寸采用7.2m×6.6m

宿舍开间取为3.6 m，进深为6.0m

2) 主要房间平面设计

房间门设置：根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为900mm，

开启方向朝房间内侧。走道两端的门采用等宽双扇门，大厅的门采用三个双扇玻璃门。房间窗设置：房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。

3) 防火设计

该建筑为高度不超过24m的多层建筑，防火等级为二级，将每一层划分为一个防火区间，则每层长度50.4m小于允许长度150m，每层的建筑面积801.36m²小于最大允许面积2500 m²。该建筑设有二部楼梯，满足防火规范要求。

1.2.2建筑施工图设计

建筑设计和结构设计互相影响、互相配合、互相制约，所以，在绘制建筑施工图过程中，遇到问题及时修改。在施工图设计过程中，结合相关的规范考虑全面，按照制图统一标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。设计深度应满足施工要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。

建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。

1.3课题研究的意义

通过江宁基地职工公寓设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关规范和资料进行综合楼建筑方案设计和框架结构在抗震设防烈度为7度时的结构计算，熟悉工程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题及绘制施工图的能力。

第二章 计算简图及荷载计算

2.1确定计算简图

根据结构平面布置图选具有代表性的轴线7计算单元，如图2—1中的斜线部分。框架柱节点为刚接，框架柱与基础固结，各杆件用轴线定位，框架梁跨度取柱子轴线之间的距离。本工程采用桩基础，初步假定基础顶面到室外地坪的距离为500mm，则底层柱子计算高度为h=4200 500=4700，其余为3200，由此，计算简图见图2－1。

·图2-1 计算简图

2.2 梁、柱截面尺寸

2.2.1 框架柱

查《建筑抗震设计规范》，此工程框架抗震等级为二级，柱轴压比限值为0.75， 即，初选截面。

2.2.2 框架梁

框架主梁：h=（1/12~1/8）L，b=（1/2~1/3）h，则取300mm*600mm。

2.3 材料强度等级

混凝土：采用C30级。

受力钢筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。

2.4 荷载计算

2.4.1恒载标准值计算

（1）屋面(不上人)：

防水层(刚性)：30mm厚C20混凝土防水 1.00kN/m²

防水层(柔性)：三毡四油铺小石子 0.40 kN/m²

找平层：15mm厚水泥砂浆 20×0.015=0.30 kN/m²

找平层：15mm厚水泥砂浆 20×0.015=0.30 kN/m²

找坡层：40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平 0.04×14=0.56 kN/m²

保温层：80mm厚矿渣水泥 14.3×0.08=1.16 kN/m²

结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 25×0.10=2.50 kN/m²

抹灰层：10mm厚混合砂浆 17×0.01=0.17 kN/m²

合计： 6.39 kN/m²

屋面的面积取到墙外包尺寸线

屋面面积：（50.4 0.24）×（15.9 0.24）=817.330 m²

817.330×6.39=5222.739kN

（2）各层走廊及楼面

大理石面层，水泥砂浆擦缝

30mm厚1︰3干硬性水泥砂浆，面上撒2mm厚素水泥 1.16 kN/m²

水泥浆结合层一道

结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 25×0.12=2.50 kN/m²

抹灰层：10mm厚混合砂浆 17×0.01=0.17 kN/m²

合计： 3.83 kN/m²

一层~五层楼面面积：（50.4 0.24）×（15.9 0.24）=817.330m²

817.330×3.83=3130.37 kN

（3）梁、柱

梁净跨计算

横梁

1层~5层： AB CD 跨 600 120 100-550×2=5720 mm

BC跨 2700-200=2500 mm

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