本 科 生 毕 业 论 文论文题目： 姓名：学号：班级： 年级：2011级专业：土木工程（结构工程）学院：建筑工程学院指导教师： 完成时间：2015年 5 月20日 目 录绪论11. 工程概况21.1 设计资料21.2 工程地质条件21.3 设计荷载22. 结构方案设计32.1 结构形式32.2 材料选用32.3 结构布置32.4 构件截面尺寸的初步选定43. 框架侧移刚度计算73.1 框架梁的线刚度73.2 框架柱的线刚度73.3 框架柱的位移刚度D值84. 荷载计算94.1 恒载标准值计算94.2 活荷载标准值114.3 重力荷载代表值的计算114.4 荷载分层总汇125. 横向水平荷载作用下计算135.1 横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算135.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算216. 竖向荷载作用下的内力计算29 6.1 确定计算单元29 6.2 荷载计算29 6.3 内力计算337. 框架内力组合计算437.1 内力调幅437.2 框架梁内力组合448. 截面设计558.1 框架梁558.2 框架柱599. 板的设计639.1 楼面板布置图639.2 荷载设计值639.3 计算跨度649.4 弯矩计算649.5 截面设计6510. 楼梯设计6710.1 楼梯概况6710.2 楼梯板设计6710.3 平台板计算6910.4 平台梁设计7011. 基础设计7211.1 基础选型及柱底荷载7211.2 工程地质条件7211.3 基本尺寸与桩数确定7211.4 桩基受力计算7411.5 桩基沉降计算7411.6 桩身结构设计7411.7 承台设计74结论78致 谢79参考文献80附录81绪论 考虑到现浇式钢筋混凝土框架结构的整体性相对较强、抗震性能良好。其结构适用于多高层的办公楼、住宅楼、教学楼和商场等民用建筑。框架结构是高次超静定结构，其由刚接构成的梁柱来传递荷载。本次工程为江西省赣州市兴国平川中学学生宿舍楼，综合安全和经济效益考虑，采用现浇钢筋混凝土框架结构。建筑面积为4241.87m2，建筑总高度为19.8m，每层楼层高相同（3.3m），楼层数为6层且采用不上人屋面。工程所在地的场地类型为中软场地土，场地类别为II类建筑场地。出于安全考虑，本结构抗震设防烈度为7度。在此次的毕业设计中，我根据任务书的要求和指导老师的帮助，本着“适用，经济，美观”的原则，完成了本工程的结构设计，并结合相关专业软件对比，从而绘制出施工图。1 1. 工程概况1.1 设计资料建筑名称：江西省赣州市兴国平川中学学生宿舍楼建筑地点：江西省赣州市兴国县建筑面积：4241.87m2 建筑层数及各层高度：六层建筑，建筑总高度为19.8m，各楼层高度为3.30m 设计标高：室内地坪 结构形式：框架体系，现浇楼板 抗震设防烈度：7度 建筑等级：丙类 抗震等级：三级 设计使用年限：50年1.2 工程地质条件 （1）人工填土：厚度为2.5m，桩侧土的极限侧阻力标准值qsk=60kpa （2）黏土：厚度为5.5m,桩侧土的极限侧阻力标准值qsk=60kpa （3）粉质黏土：厚度为8.0m，桩侧土的极限侧阻力标准值qsk=85kpa，桩 端阻力标准值qpk=2000kpa。 （4）砂砾石层（未见底）1.3 设计荷载 （1）楼面： 住宅 ： 2.0kN/m2 卫生间： 2.5kN/m2 （2）屋面（不上人）： 0.5kN/m2 （3）走廊： 2.0kN/m2 （4）楼梯： 2.0kN/m2 （5）屋面雪荷载： 0.35kN/m2东华理工大学毕业设计 结构方案设计 2. 结构方案设计2.1 结构形式 根据任务书要求，因为框架结构的抗震性能较好，且整体性好，室内空间可灵活布置，可采用隔断来分割空间，从而适应不同的空间使用需求。因此该学生宿舍楼采用现浇式钢筋混凝土框架结构。参考任务书和设计资料，本工程基础拟选用桩基础。2.2 材料选用 （1）柱：C30混凝土，纵筋用钢筋，箍筋钢筋； （2）梁：C30混凝土，主筋用钢筋，箍筋用钢筋； （3）板：C30混凝土，钢筋用； （4）基础：C30混凝土，主筋用钢筋，构造钢筋用钢筋2.3 结构布置因为楼板是搭在梁上，所以楼板所受的荷载以及楼板自重均传至楼板下的框架梁，再由框架梁传至框架柱（框架柱支撑梁），最后所有的荷载均传至基础和地基。在了解了框架结构竖向荷载的基本传力方式后，本宿舍楼的受力模式采用横向框架承重方案，这样就可以增大横向框架梁的截面高度，从而增加框架的横向侧移刚度。 结构布置图见图1：图1 结构布置图2.4 构件截面尺寸的初步选定2.4.1 横向框架梁的截面尺寸因为框架梁的计算跨度柱形心为准且建筑轴线与柱轴线重合，所以横梁计算跨度如下图2所示： 图2 梁的计算跨度 框架梁截面的高度一般取,其中为框架梁的计算跨度。横向框架梁： （1）边跨，边跨梁高度：所以取梁截面高，取宽。 （2）中跨,中跨梁高度：因需满足：，所以取梁截面高，因为梁的宽度b满足：且，所以取宽 （3）边跨,所以梁DF截面尺寸与梁AC相同。即取梁截面高，取宽。2.4.2 纵向框架梁的截面尺寸 纵向框架梁取，取梁截面高度因为梁的宽度且，所以取 2.4.3 框架柱的截面尺寸选定框架柱的截面面积可根据柱子的轴压比确定： （1）柱组合的轴压力设计值： 注:柱轴压力增大系数（在地震作用组合后，边柱取，中柱 取） 简支状态计算柱的负载面积，本工程中：边柱的负载面积为 ，中柱负载面积为 重力荷载代表值（折算在单位建筑面积上的，取） N 验算截面以上的楼层层数。 （2） 注： 框架柱轴压比限值，本工程项目的抗震等级为三级， 由规范可知取为0.9。 混凝土轴心抗压强度设计值，对于C30混凝土， 对于边柱： 对于中柱： 对于抗震等级为三级且层数超过2层时，柱子截面尺寸不应小于，由计算以及综合各因素考虑，该框架结构柱子截面尺寸均取：，所以偏于安全。 综合以上计算，该结构各层梁柱截面尺寸见表1和表2所示：表1 梁的截面尺寸层次混凝土等级梁（bh）横向纵向16C30边跨250600250450C30中跨250400表2 柱截面尺寸层次混凝土等级bh16C305005002.4.4 楼板尺寸估算由规范得现浇钢筋混凝土板板厚要求如下： （1）一般的民用建筑楼板，双向板最小厚度为，单向板最小值为 （2）双向板不小于，单向板不小于本设计中，综合安全和经济效益等考虑，选取板的厚度为100mm。东华理工大学毕业设计 框架侧移刚度计算 3. 框架侧移刚度计算3.1 框架梁的线刚度 梁的线刚度计算公式： 注：其中混凝土弹性模量 梁的截面惯性矩 梁的计算跨度 由于本工程采用现浇楼面，所以取梁截面惯性矩，本工程中梁柱使用的混凝土均为C30，所以混凝土弹性模量=3.0104N/mm2 。即梁的线刚度：边跨梁C线刚度：中跨梁D线刚度:边跨梁F线刚度：3.2 框架柱的线刚度 柱的线刚度计算： 注：其中混凝土弹性模量 柱的截面惯性矩 框架柱的计算高度 各层柱：梁柱相对线刚度见图3：图3 梁柱相对线刚度3.3 框架柱的位移刚度D值 柱的侧移刚度值由公式可得： 注：其中柱侧移刚度修正系数（查表可知） 框架柱的计算高度表3 框架柱的侧移刚度D值（单位为N/mm） 层次边柱（24根）中柱（24根）10.950.49255391.600.58302301338456 2至60.950.32166791.600.4422933950688所以该框架为规则框架（因为，所