摘要:本工程占地面积660m²,建筑总面积为3960m²,层数为地上6层,建筑总高度为23.4m,为多层建筑,结构为框架结构,设计使用年限50年,框架设防烈度为7度(0.1g),地震分组为第二组,根据任务书规定场地类别为Ⅲ类建筑场地,结构计算特征周期为0.55s,水平地震影响系数最大值0.08。
本设计贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范,认真考虑了影响设计的各项因素。
本设计选取了结构方案中的中间横向框架进行设计。先计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力。再进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,同时计算出结构在风荷载作用下的荷载大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最危险的截面计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计,完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板也进行了配筋计算,采用是的是双向板。基础采用了柱下独立基础,对基础行了受力和配筋计算。
整个设计过程中,严格遵循相关的专业规范,参考相关资料和有关最新的国家标准图集,对设计的各个环节进行综合全面科学的考虑。总之,实用、安全、经济、美观是本设计的原则。设计计算整个过程中综合考虑了抗震要求、技术经济指标和施工工业化的要求。
关键词:框架结构;荷载计算;弯矩分配;内力计算;配筋计算
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 工程概况-1
1.2 设计内容与方法-1
1.2.1 建筑设计-1
1.2.2 结构设计-1
2 建筑设计-3
2.1建筑设计-3
2.1.1设计依据-3
2.1.2建筑平面设计-3
2.1.3建筑立面设计-6
2.1.4建筑剖面设计-9
2.1.5建筑设计参考资料-10
2.2建筑构造做法-10
2.2.1屋面做法(顺序均为从上到下)-10
2.2.2楼面做法-10
2.2.3内墙做法-11
2.2.4外墙做法-11
2.2.5女儿墙做法-11
3 结构设计依据、取值及计算方法-10
3.1 设计依据-12
3.1.1 国家标准-12
3.1.2 地质勘察报告-12
3.1.3 结构设计参数-12
3.2 荷载取值-13
3.3 结构计算原则和方法-13
4. 结构布置-14
4.1 结构布置方案构件尺寸-14
4.1.1 结构承重方案选择-14
4.1.2 梁截面尺寸估算-14
4.1.3 柱截面尺寸估算-15
4.1.4 板厚度确定-16
4.1.5 结构计算简图-16
4.2 梁、柱惯性矩、线刚度计算-17
4.2.1梁、柱惯性矩计算-17
4.2.2 梁、柱线刚度计算-17
5 荷载计算-19
5.1 恒载标准值计算-19
5.1.1屋面框架梁恒载标准值-19
5.1.2楼面框架梁恒载标准值-20
5.1.3屋面框架节点集中恒载标准值-21
5.1.4楼面框架节点集中恒载标准值-21
5.1.5恒荷载作用下的结构计算简图-22
5.2 活载标准值计算-23
5.2.1 屋面框架梁线活载标准值-23
5.2.2 楼面框架梁线活载标准值-23
5.2.3 屋面框架节点集中活载标准值-23
5.2.4楼面框架节点集中荷载标准值-23
5.2.5活荷载作用下的结构计算简图-24
5.3 风荷载标准值计算-24
5.3.1 风荷载标准值-24
5.3.2 侧移刚度D-26
5.3.3 风荷载作用下框架侧移计算-27
5.4地震荷载标准值计算-28
5.4.1屋面及楼面荷载标准值-28
5.4.2屋面及楼面可变荷载-28
5.4.3 梁荷载标准值计算-28
5.4.4 柱荷载标准值计算-29
5.4.5 门,窗荷载标准值计算-30
5.4.6 墙荷载标准值计算-30
5.4.7重力荷载代表值-31
5.4.8 框架自振周期的计算-32
5.4.9 水平地震作用下的剪力计算-32
5.4.10 水平地震作用下的位移验算-33
6 内力计算-35
6.1恒荷载作用下的内力计算-35
6.1.1弯矩分配系数计算-35
6.1.2恒载作用下固端弯矩计算-40
6.1.3恒载作用下弯矩二次分配过程-42
6.1.4恒载作用下梁柱剪力的计算-47
6.1.5恒载作用下柱子轴力计算-51
6.2活载作用下的内力计算-54
6.2.1弯矩分配系数计算-54
6.2.2活载作用下固端弯矩计算-54
6.2.3活载作用弯矩二次分配过程-54
6.2.4活载作用下梁柱剪力的计算-59
6.2.5活载作用柱子轴力计算-63
6.3风荷载作用下的内力计算-65
6.3.1风荷载作用下柱子剪力计算-65
6.3.2风荷载作用下柱子弯矩计算-67
6.3.3风荷载作用下梁端弯矩计算-68
6.3.4风荷载作用下梁剪力及柱轴力计算-70
6.4地震作用下的内力计算-71
6.4.1地震作用下柱剪力计算-71
6.4.2地震作用下柱子弯矩计算-73
6.4.3地震作用下梁端弯矩计算-74
6.4.4地震作用下梁剪力及柱轴力计算-75
7 内力组合-76
7.1竖向荷载弯矩调幅-79
7.1.1恒载作用下的梁端弯矩调幅-80
7.1.2活载作用下的梁端弯矩调幅-81
7.2框架梁内力组合-82
7.3框架柱内力组合-91
8 截面设计-98
8.1框架梁截面设计-98
8.2框架柱截面设计-114
9 板的设计-128
9.1板的结构平面布置图-128
9.2荷载计算-128
9.3弯矩计算-129
9.4截面设计-129
10 楼梯设计-131
10.1 梯段板设计-131
10.1.1设计参数-131
10.1.2荷载计算-131
10.1.3梯板跨中配筋计算-132
10.2平台板设计-133
10.2.1设计参数-133
10.2.2荷载计算-133
10.2.3配筋计算-134
10.3平台梁设计-134
10.3.1设计参数-134
10.3.2荷载计算-134
10.3.3配筋计算-135
11 基础设计-137
11.1 基础设计参数-137
11.2 确定基础底面面积-138
11.3 持力层强度验算-138
11.4 基础冲切验算-139
11.5 基础配筋计算-139
结论-141
致谢-143
参考文献-143