四川龙蟒集团传统文化培训中心职工宿舍（方案三）毕业论文
2022-07-05 10:07
论文总字数：67356字
摘 要
本设计主要对结构方案中横向第5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；结构设计；配筋
Abstract：
The 5th 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；Structure Design；Reinforcement
目录
摘要 1
1结构选型与布置 1
1.1工程概况 1
1.2设计资料 1
1.3结构布置 2
1.4选择承重方案 2
2结构计算 3
2.1框架结构的计算简图 3
2.2梁、柱截面尺寸估算 4
3荷载计算 7
3.1屋面及楼面永久荷载标准值 7
3.2屋面及楼面可变荷载标准值 8
3.3梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算 8
3.3.1梁、柱自重计算 8
3.3.2墙自重计算 8
3.3.3门、窗自重计算 9
3.4计算重力荷载代表值 9
3.4.1第四层重力荷载代表值 9
3.4.2第二和三层重力荷载代表值 9
3.4.3第一层重力荷载代表值 10
4横向框架侧移刚度计算 12
4.1计算梁、柱的线刚度 12
4.2计算柱的侧移刚度 13
5横向水平作用下框架结构的内力计算和侧移计算 15
5.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 15
5.1.1横向自振周期的计算 15
5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 16
5.1.3水平地震作用下的侧移计算 17
5.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 18
5.2.1 风荷载标准值计算 18
5.2.2风荷载作用下的水平位移计算 20
5.3横向内力计算 20
5.3.1水平地震作用下的框架内力计算 20
5.3.2风荷载作用下的框架结构内力计算 24
6竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 27
6.1 计算单元 27
6.2 荷载计算 28
6.2.1恒荷载计算 28
6.2.2 活荷载计算 30
6.3恒荷载作用下内力计算 34
6.3.1 计算分配系数 34
6.3.2 用弯矩二次分配法来计算恒荷载作用下的梁端、柱端弯矩 36
6.3.3 恒荷载作用下梁端剪力和柱轴力 37
6.4活荷载作用下内力计算 40
6.4.1用弯矩二次分配法来计算活荷载作用下的梁端、柱端弯矩 42
6.4.2活荷载作用下梁端剪力和柱轴力 43
7 框架内力组合 48
7.1 结构抗震等级 48
7.2 承载力抗震调整系数 48
7.3框架梁内力组合 48
7.3.1 作用效应组合 48
7.3.2 梁内力组合 49
7.4框架柱内力组合 51
8截面设计 58
8.1 框架梁截面设计 58
8.1.1 梁的正截面受弯承载力计算 58
8.1.2 梁的斜截面受剪承载力计算 61
8.2 框架柱截面设计 63
8.2.1 柱的正截面配筋计算 63
8.2.1 柱的斜截面强度计算 83
9 板的计算 85
9.1 设计依据 85
9.2 楼面板的归并 86
9.3 板的配筋计算 86
10 楼梯设计 89
10.1 计算简图及截面尺寸 89
10.2 设计资料 89
10.3 楼梯板的计算 90
10.3.1 荷载计算 90
10.3.2 内力计算 90
10.3.3 配筋计算 90
10.3.4 平台板计算 91
10.4 平台梁计算 92
10.4.1 荷载计算 92
10.4.2 内力计算 92
10.4.3 配筋计算 92
11 基础设计 94
11.1 设计资料 94
11.2 基础所承受的荷载值 94
11.3基础材料和形式 95
11.4持力层承载力验算 95
11.5抗冲切破坏强度验算 96
11.6基础配筋计算 97
12 致谢................................................................................................................................................99
四川龙蟒集团传统文化培训中心职工宿舍设计（方案三）
1结构选型与布置
1.1工程概况
本课题的名称为“四川龙蟒集团传统文化培训中心职工宿舍”，建筑满足职工宿舍的相关功能要求，建筑风格偏现代化，地点位于德阳市绵竹市，面积约2600 m2。
建筑总共四层，品面轴线长38m、宽17.1m，各层高都为3.0m。
根据建筑方案设计，本工程为钢筋混凝土框架结构。
1.2设计资料
1.气象资料
（1）基本风压：=0.30kN/m2
（2）基本雪压：0.10kN/m2
2.水文地质资料
①杂填土：杂色，松散，厚度0.50m左右。
②粉质粘土（Q3fgl）：褐色、褐黄色，可塑状，厚度1 m左右。
③卵石：杂色，稍湿～饱和，粒径约为30～180mm,卵石含量约50～75%,充填细砂及砾石,含少量漂石，该层分布连续、稳定、厚度大。
④卵石层（Q3fgl）：褐黄色，饱和，骨架颗粒由花岗岩、砂岩等组成，一般粒径30mm～110mm，偶夹漂石，卵石含量约50～70%,卵石风化强，呈砂状或土状，该层分布连续、稳定、厚度大。
基础持力层位于第3层卵石，地基承载力特征值 Fak=300kPa。本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。
3.抗震设防烈度
框架抗震等级为三级，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7 度(基本地震加速度为 0.15 g) ，地震分组为第二组。
4.荷载资料
（1）楼面活载：楼面活荷载标准值2.0 kN/m2。
（2）不上人屋面：活荷载标准值0.5 kN/m2。
（3）走廊：活荷载标准值2.5 kN/m2；楼梯：活荷载标准值3.5 kN/m2。
（4）屋面构造
30mm厚C20细石混凝土保护层，20mm厚矿渣水泥找平层，60mm厚聚苯乙烯保温层，1.5mm厚改性沥青，20mm厚的1：2.5水泥砂浆找平层，120mm厚的钢筋混凝土板，20mm厚天花抹灰 。
（5）楼面构造
水磨石地面(10mm面层，20mm水泥砂浆打底，素水泥打底)，现浇120mm厚的钢筋混凝土板 。
（6）维护墙体
外墙墙体为240mm厚水泥空心砖（9.6KN/m3），外墙面贴瓷砖（0.5KN/m3），内墙面为20mm厚抹灰（0.1KN/m3）。内墙墙体为200mm厚水泥空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，女儿墙墙体为200mm厚水泥空心砖，两侧均为20mm厚抹灰。
（7）材料重度
石混凝土：荷载标准值22 KN/m3。
钢筋混凝土：荷载标准值25 KN/m3。
矿渣水泥：荷载标准值14.5 KN/m3。
水泥砂浆：荷载标准值20 KN/m3。
聚苯乙烯：荷载标准值0.5 KN/m3。
瓷砖：荷载标准值0.5 KN/m3。
水泥空心砖：荷载标准值9.6 KN/m3。
抹灰：荷载标准值0.1 KN/m3。
木门：荷载标准值为0.2 KN/m2；
铝合金窗：荷载标准值为0.4KN/m2。
1.3结构布置
根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，外墙选用水泥空心砖作为填充墙的材料，取240厚。内墙采用水泥空心砖，取200厚。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取120mm。
1.4选择承重方案
竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载直接作用在主梁上，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。
该建职工宿舍楼，房间布局较为整齐规则，且不需要考虑太大空间布置，所以采用横向框架承重方案，四柱三跨内廊式的形式，这可使横向框架梁的截面高度增大，增加框架的横向侧移刚度。柱网布置形式详见结构布置图。
1-1结构布置图
2结构计算
2.1框架结构的计算简图
假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接,选取第⑤轴一榀框架作为计算单元。由于各层柱的截面尺寸不变，梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。基顶处埋深为0.5,室内外高差为0.45，底层柱高度从基础顶面取至一层板顶,即h1＝3.0 0.45 0.5＝3.95m，其余各层柱高即为层高，取3.0m。见图2.1:
A
B
C
D
A3
A2
A1
C3
C2
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