淮阴工学院综合楼工程框架结构毕业设计计算书(编辑修改稿)

淮阴工学院综合楼工程框架结构毕业设计计算书(编辑修改稿)内容摘要：

水引向雨水口，以达到使屋面雨水迅速排走，不在屋顶产生积水现象。 屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。 排水方式的选择应该满足下列要求： 第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 10 页 共 121 页 第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。 第三：有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。 第 四：在降雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水。 第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。 本工程采用女儿墙天沟外排水。 结合综合楼屋面特点，我们采用刚性防水，就是利用水泥及其制品（水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土）的高渗性做成的屋面防水层。 刚性防水屋面与柔性防水屋面比较，其特点是便于结构形式复杂的屋面的防水；材料来源广，比柔性防水便宜；耐久性较好，维修比较方便。 本设计工程建筑设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又 丰富的空间环境，给人以美的享受。 3 结构设计说明 钢筋混凝土框架结构广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。 这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房间造型。 因此这次设计的宿迁市淮海技师学院综合楼采用钢筋混凝土框架结构。 结构体系的选择 框架结构组成 框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。 整个房屋采用这种结构形式称为框架结构或纯 框架结构。 框架结构种类 框架结构根据施工方法的不同分为整体式、装配式和装配整体式三种。 整体式又称全现浇框架，它由现场支模浇筑而成，整体性好，抗震能力强。 框架结构布置 按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。 本次设计的综合楼 采用横向承重方案 ， 竖向荷 载主要由横向 框 架承担 ， 楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。 横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。 在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些连系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 11 页 共 121 页 结构初估 柱截面尺寸的确定 框架柱截面的高度不宜小于 mm400 ，宽度不宜小于 mm350。 柱截面高度可以取11( ~ )15 20hH ， H 为层高；柱截面宽度可以取为 2(1~ )3bh。 底层柱的柱高 mmH 5200 ，由于为现 浇楼盖则其 mmHl  , 其他层柱的柱高 mmH 3900 ，同样为现浇楼盖条件下的计算高度 mmHl 4 91  , 则由 mmmmlb 7 330/5 2 0 030/0  和mmmmlh 20825/5 2 0 025/0  ， 综合考虑框架柱最小截面 尺寸为 mmmmhb 600600  ,选定柱截面尺寸为：柱截面尺寸 mmmmhb 600600 。 梁尺寸的确定 框架梁的截面高度可根据梁的跨度、约束条件及荷载大小进行选择，一般取梁高为l/8~l/12 梁的跨度。 为防止发生剪切破坏，梁高不宜大于 1/4 净跨。 框架梁的截面宽度可取为梁高度的 1/3～ 1/2 梁高，为了使端部节点传 力可靠，梁宽不宜小于柱宽的 1/2，且不应小于 250mm。 该工程框架为纵横向框架承重，梁最大跨度为 ，根据梁跨度可初步确定框架梁截面尺寸 mmmm 700350 。 次梁梁高为跨度的 1/18～ 1/12，梁宽为梁高的 1/3～ 1/2，因梁与板整结在一起，故梁宽可取偏小值。 选取次梁尺寸为mmmm 500250  ，纵向钢筋配筋率一般为 %～ %。 楼板厚度 板的最小厚度 1/50)~(l/40h  ，且满足 80h mm。 板的厚度取 100mm。 基本假定与计算简图 基本假定 第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构 不受力。 第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。 计算简图 在横向水平力作用下，连梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 12 页 共 121 页 荷载计算 高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。 地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过 40m 以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。 竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。 结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重 量按荷载规范取值。 使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。 内力计算及组合 竖向荷载下的计算 求竖向荷载作用下的内力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等。 本次设计采用弯矩分配法计算竖向荷载。 具体方法是对整体框架按照结构力学的一般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、各节点的不平衡弯矩，然后进行分配、传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。 水平荷载下的计算 求水平荷载作用下的内力时，有反弯点法、 D值法、迭代法等。 本次设计采用 D值法 计算水平荷载。 具体方法是先计算各层柱修正后的抗侧刚度 D及柱的反弯点高度，将该层层间剪力分配到每个柱。 内力组合 一般组合采用以下三种组合形式即可： （ 1）可变荷载效应控制时： 恒 +活 （ 2）永久荷载效应控制时： 恒 + 活≈ 恒 +活 基础设计 根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用经济性好，受力较好的独立基础。 基础和地基具有不可分割的关系，但又是不同的概念，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基， 基础是建筑物的一个组成部分，而地基是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。 地基不是建筑物的组成部分。 地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受建筑物全部荷载的叫天然地基。 一是当上部荷载较大或土层承载能力较弱，缺乏足够的坚固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基。 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 13 页 共 121 页 根据地基土质好坏，荷载大小及冰冻深度，常把基础埋在地表以下适当深度处，这个深度成为埋置深度（简称埋深）。 一般基础的埋深应大于冰冻线的深度，从经济和施工角度分析，基础的埋深，在满足要求的情况 下越浅越好，但最小不能小于 米。 天然地基上的基础，一般把埋深在 5米以内的叫浅基，超过 5米的叫深基。 本工程考虑到地下水位的高度，以及地下软弱层的深度和范围，确定 ，同时考虑到该工程为框架结构，梁柱中心线不重合，将会产生较大的竖向弯矩，为了提高抗侧刚度，满足纵横向弯矩的平衡，提高抗剪切能力，该工程选用柱下独基，满足以上条件，同时又能起到节省材料的作用。 施工材料 本工程中所采用的钢筋 HRB335 ， 2/300 mmNfy  ； 400HRB ， 2/360 mmNfy 。 柱梁钢筋混凝土保护层为 35mm ,板为 20mm 、基础底面为 45mm。 钢筋的锚固和 搭接按国家现行规范执行。 本工程混凝土强度等级为 C35 、 40C。 墙体采用 240 厚混凝土空心小砌块。 施工材料及其它要求说明 第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到 ，应采取可靠措施予以保护。 第二：施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷 2 度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。 第三：未详尽说明处，按相关规范执行。 4 框架结构设计 结构选型与布置 工程概况 题目： 宿迁市淮海技师学院综合楼设计 根据建筑方案图，本工程结构为四层钢筋混凝土框架，建筑面积约 23000m。 该建筑物 首层层高为 左右，其余各层层高为。 柱、梁板均为现浇结构。 设计原始基本资料 （ 1） 冬季主导风向东北风，平均风速 m/s ，夏季主导风向东南风，平均风速 m/s ， 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 14 页 共 121 页 最大风速 m/s。 （ 2）最大积雪厚度为 m ， 基本雪压值 20 kN/m  ,基本风压 20  ，土壤最大冻结深度 m。 （ 3）常年地下水位低 ，水质对混凝土没有浸蚀作用。 （ 4）抗震设计烈度为 8 度，地震加速度为 ，抗震分组为第一组 ,抗震等级为二级。 （ 5）水文地质资料场地条件 拟建场地地表平整，土层分布如下。 地下水位低于 ， 场地类别Ⅱ类 荷载资料 （ 1） 教学楼楼面活载，查《建筑结构荷载规范》，确定楼面活荷载标准值为 2/ mkN。 （ 2） 不上人屋面：活载标准值为 2/ mkN。 （ 3）屋面构造 40mm 厚细石混凝土砂浆防水、 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆找平、 120mm 厚（ 2%找坡）膨胀珍珠岩、 100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板、 15mm 厚纸筋石灰抹底。 （ 4）楼面构造 水泥楼面： 25mm 厚水泥砂浆面层、 100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm 厚纸筋石灰抹灰。 （ 5） 围护墙 围护墙采用 240mm 厚混凝土空心小砌块、 M5 混合砂浆砌筑，双面粉刷。 本工程采用全现浇框架结构，在楼面不设次梁。 计算简图 确定计算简图 一般取中间具有代表性的一榀框架进行分 析，现选取 ⑦ 轴线横向框架为计算分析对象。 现浇框架梁柱的连接点简化为刚接，框架柱与基础的连接简化为固结。 序号 岩石名称 厚度（ m） fak(kPa) 1 素填土 0 2 粉土 150 3 粘土 240 4 粉土 200 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 15 页 共 121 页 按工程地质资料提供的数据，查《建筑抗震规范》可判断该场地为Ⅱ类场地土，地质条件较好，初步确定基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础底面标高为设计相对标高。 柱子的高度底层为： h1=+= (初步假设基础高 )，二 五层柱高h2～ h4=。 柱节点刚接，横梁计算跨度取柱中心至中心间距离，两跨跨分别为 l=7800、 6300。 计算 简图如图 1所示： 梁柱截面尺寸 框架柱：所有柱均为 600mm 600mm 梁 :横向框架梁 AB 跨： 250mm 500mm。 BC 跨 350mm 700mm. 纵向连系梁： A、 B、 C轴 350mm 700mm 材料强度等级 混凝土：采用 C3 C40 级 该工程钢筋采用 HRB33 HRB400 钢筋 淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 16 页 共 121 页 荷载计算 （以 ④ 轴线横向框架为计算分析对象）。 图 1 恒荷载 计算简图 (1)恒载（图 1） 屋面恒载标准值： 防水层： 2/ mkN 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆找平： 20 .0 2 2 0 0 .4 /kN m 120mm 厚（ 2%找坡）膨胀珍珠岩： 2/ mkN 100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板： 25 /kN m 12mm 厚纸筋石灰抹底： 2/ mkN 屋面恒载标准值： 2/ mkN 梁自重 边跨 AB、 BC跨 ： mkN /  淮阴工学院毕业设计说明书 （论文） 第 17 页 共 121 页 梁侧粉刷： mkN /  ）（ mkN/ 作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为： 梁自重： mkNggBCAB /  板传来的荷载：。