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摘 要

根据研发楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设 计该框架结构教学楼。 按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。

关键词：框架结构；内力组合；重力荷载代表值；现浇钢筋混凝土结构；地震力

ABSTRACT

According：to building design specifications and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. After the first building in accordance with the structure and layout of the overall after the first local node design steps design. Main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, Facade, profile design specifications, , and other parts of the design; structural layout and schematic calculation of identification, load, stress, the combination of internal forces, Main beam reinforcement design and calculation, frame-section design and reinforcement, meeting beam reinforcement design, floor and roof design, stair design, infrastructure design. Enclosing wind load under the framework moment, shear and axial bid; vertical and horizontal seismic loads under the framework of the moment, shear and axial bid; Constant load and live load under the framework moment, shear and axial trying to internal forces and the combination of beam-column table.

Key words: portal frame construction; endogenic force combination; Gravity load charecter value; cast-in-place reinforced concrete structure; seismic force

目 录

1. 结构选型和布置……………………………………………………… 1

1.1工程概况及设计资料…………………………………………………… 1

1.2结构选型和结构布置…………………………………………………… 2

1. 计算简图及荷载计算………………………………………………… 7

2.1计算简图………………………………………………………………… 7

2.2 构件材料选择…………………………………………………………… 8

2.3 构件截面尺寸估算……………………………………………………… 8

2.4荷载计算………………………………………………………………… 8

1. 框架内力计算………………………………………………………… 22

3.1恒载作用下的框架内力………………………………………………… 22

3.2活载作用下的框架内力………………………………………………… 31

3.3 风荷载作用下内力计算………………………………………………… 51

3.4地震作用下横向框架的内力计算……………………………………… 55

1. 框架内力组合………………………………………………………… 65

第五章 框架梁柱截面设计…………………………………………………… 77

第六章 楼体结构计算设计…………………………………………………… 90

6.1梯段板计算……………………………………………………………… 91

6.2休息平台板计算………………………………………………………… 92

6.3 梯段梁TL1计算………………………………………………………… 93

1. 现浇楼面板设计……………………………………………………… 95

7.1荷载计算………………………………………………………………… 95

7.2配筋计算………………………………………………………………… 98

1. 基础设计……………………………………………………………… 100

8.1 荷载计算………………………………………………………………… 100

8.2确定基础底面积………………………………………………………… 101

8.3 抗震验算………………………………………………………………… 103

8.4 地基变形验算…………………………………………………………… 105

8.5基础结构设计…………………………………………………………… 107

1. PKPM软件验算…………………………………………………… 112

9.1电算文本…………………………………………………………… 112

9.2电算简图…………………………………………………………… 119

第一章 结构选型和布置

1.1工程概况及设计资料

1.1.1工程概况

本工程为实际应用课题，地点在江苏省扬州市，为华夏集团扬州分公司研发中心设计。建筑场地长宽约45m×20m，建筑面积约4500m²，为三跨五层钢筋混凝土规则框架，标准层层高3.6m，主要跨度7~8 m。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。

1.气象资料

基本风压值W₀ = 0.40 kN/m²

基本雪压值S₀ = 0.35 kN/m²

2.水文地质资料

建筑场地天然地面绝对标高15 m。天然地面下厚0.80m左右为人工杂填土，地基承载力标准值f_ak=65KPa，E_s=1.8MPa，；其下为1.5m粉质粘土，f_ak=220KPa，E_s=5.8MPa，q_sa=50KPa；然后为粉砂，厚7～10m，f_ak=256KPa，E_s=11.5MPa，q_sa=87KPa。地下水位位于地表下0.75m，无侵蚀性。土层分布如图1-6所示。

3.抗震设防烈度

（1）本工程为多层框架结构，建筑结构的安全等级为二级。

（2）拟建场地抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.25s。

（3）工程场地I类。

（4）按“建筑工程抗震设防分类标准”，本工程为丙类建筑

4.荷载资料

（1）楼面活载：查《建筑结构荷载规范》GB5009-2012，楼面活荷载标准值取2.0 KN/m²

（2）不上人屋面：活荷载标准值取0.5 KN/m²

（3）屋面构造：30mm细石混凝土保护层，三毡四油防水层，20mm厚矿渣水泥找平层，150mm厚水泥蛭石保温层,100mm厚钢筋混凝土板,V型轻钢龙骨吊顶。

（4）楼面构造：木块地面 ，100mm厚钢筋混凝土板,V型轻钢龙骨吊顶。

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

（6）门窗：每开间采用2400×1500（b×h）钢框玻璃窗，容重0.4 kN/m²。

1.2结构选型和结构布置

1.2.1结构选型

本工程选用钢筋混凝土框架结构

理由：适合工业化施工，效率较高，工程质量较好。不仅结实耐用，而且有很大的自如性，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。不仅结实耐用，而且有很大的自如性，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。施工效率高，柱构件易于标准化、定型化，能满足人防、消防要求，使水、电、暖各专业的布置能有效地进行，能大大缩短施工工期，减少开支。不仅结实耐用，而且有很大的自如性，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。

1.2.2 结构布置

1.平面布置

本工程为多层建筑，建筑高度较小，考虑建筑设计方案和抗震设防要求等因素，本工程选用矩形，其优点是简单，规则，对称有利于抗震和施工。

2.立面布置

本设计中心共五层，层高均为3.6m，女儿墙高1.1m,室内地坪标高为， 室内外高差-0.45。

3.柱网布置及次梁设置

按照任务书要求，考虑建筑使用功能和结构经济性，本工程柱网布置为：横向三跨，跨度分别为7m,6m,7m,纵向9跨，跨度分别为6m和5.4m,可满足房屋大空间要求。

图1-1底层平面图

图1-2正立面图

图1-3剖面图

图1-4柱网图

图1-5结构平面布置图

图1-6层分布

第二章 计算简图及荷载计算

2-1计算简图

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