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1、精选优质文档-倾情为你奉上扬州大学环境科学与工程学院B座楼设计摘 要本工程为扬州大学环境科学与工程学院B座楼，主体五层，局部六层。经过细致的方案论证，本工程上部结构采用钢筋混凝土框架结构,基础采用钢筋混凝土柱下条形基础。地震作用计算采用底部剪力法；水平地震作用下的内力计算采用D值法；竖向恒载和活载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。内力组合考虑结构构件的地震作用效应与其它荷载效应的基本组合及无地震作用效应的其它荷载效应的基本组合两种情况，得出框架梁柱的控制内力，进而完成了梁柱截面的配筋计算。同时还进行了基础的设计及零星构件的设计。利用PKPM软件对本工程进行了结构校核设计。关键词：建筑设计 结
2、构设计 地震作用 框架结构 弯矩二次分配法 内力组合 截面设计ABSTRACTThe Yangzhou City, a project for Yangzhou University ,College of Environmental Science and Engineering,Building B.the main five, six local.After complicated analysis,the frame structure of reinforced concrete is adopted for the superstructure of this building.T
3、he horizontal earthquake is calculated by the bottom-shear method, the D method is applied to calculate the stress of a frame under horizontal earthquake. Considering the two cases: the basic combination of the earthquake and the load and the basic combination of the load and no earthquake , the loa
4、d effect combination is carried off. So according to the stress and of beams and columns , the section design is finished .The design of foundation and other member are carried on. The software of PKPM is applied to design and to check the pictures of the structure construction.KEYWORD: architectura
5、l design， structural design，earthquake action，frame structure,double-moment-divided method ,load effect combination， section design 第一章 工程概况本工程是扬州大学环境科学与工程学院B座楼。主体五层，局部六层。层高为一层4.2m,二、三、四、五、六层4.2m,总高度为25.2m。根据建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）1.0.5 本工程属于普通房屋和构筑物，结构的设计使用年限为50年。1.0.8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人
6、的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。本工程按建筑物类型属于一般的房屋，破坏结果严重，安全等级属于二级。一 、设计资料1.工程名称：扬州大学环境科学与工程学院B座楼2.面积：6202.03平方米3.层数：六层4.结构型式：现浇混凝土框架结构5.工程地点：扬州市6.设计方案见附图7.气象资料：（1）、基本风压值：0.4（2）、基本雪压值：0.4（3）、主导风向： 东南风8.工程地质资料：第层为杂填土、耕表土、软弱土，fak=80,厚0.9-2.6m;第层为粉土夹粉砂，黄灰色、灰色、灰褐色，偶夹薄层粉质粘土，含云母片，湿-很湿，稍密-中密，无光泽，摇震反应中等，干强度
7、低，韧性低，中压缩性，场地普通分布，fak=130,厚度3.6-5.3m；第层为粉土夹粉砂，深灰色，局部夹细砂、粉质粘土，含云母片，湿-很湿，稍密-中密，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，中压缩性，场地普通分布。fak=140,厚度3.9-7.5m;第层为粉砂夹粉土，深灰色，偶夹粉质粘土，矿物成分主要为长石、石英及云母，中密，饱和，中-低压缩性，场地普通分布，fak=180,厚度0-8.0m;第层为粉砂夹粘土，深灰色，矿物成分主要为长石、石英及云母，中密-密实，饱和，中-低压缩性，fak=200,该层未钻穿，最大揭示厚度10.95m;场地近3-5年最高地下水位5.30m.地下水和混凝土结
8、构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构具弱腐蚀性。因此，对混凝土结构可进行常规设计。拟建建筑物可采用柱下交叉条形基础，以第层粉土夹粉砂层作为建筑物的持力层,层粉土夹粉砂层及下部粉砂层为下卧层。本工程室外地坪-0.300m.9.楼面活载（1）、楼面荷载按建筑结构荷载规范使用；（2）、非上人屋面均布活载为0.5。10.地震设防烈度：7度（0.15g）11、施工技术条件：施工条件比较完善附：根据建筑结构荷载规范GB5009-2001（以下简称荷载规范）。3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或
9、准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。（1）民用建筑楼面均布活荷载标准植按规定采用B座楼楼面取 2.0厕所、走廊、楼梯取 2.5（2）荷载规范屋面均布活荷载规定采用 不上人屋面 0.5上人屋面 2.0雨蓬 0.5二、结构方案确定抗震规范6.1.1现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度：7度(0.15g)抗震设防地区框架结构最大高度为，本工程平面、立面规则，高度25.20m选用框架结构比较适宜。楼（屋）盖采用现浇板肋梁体系，柱下条形基础。1、根据抗震规范3.1.1本建筑工程抗震设防类别为丙类。2、抗震规范6.1.2丙类建筑的抗震等级三级。选用材料：根据抗震规范3.9.2第二
10、条选用材料如下：1、混凝土强度等级的选用：主体框架、楼梯和楼板，基础均采用强度等级为C30混凝土； 2、钢筋的选用：柱梁的受力钢筋为HRB400级钢，箍筋为HRB400级钢，现浇板的受力钢筋为HRB400级钢；3、墙体选用：内、外墙均用200加气混凝土砌块。第二章 梁柱截面估算一、梁柱截面估算（1）梁：hb=(1/81/12)l bb=(1/21/3) hb 建筑抗震设计规范规定：梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求： 1、 截面宽度不宜小于200mm； 2、 截面高宽比不宜大于4； 3 、净跨与截面高度之比不宜小于4。 （2）柱：柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。Ac柱轴压力设计值：
11、考虑地震作用组合柱轴力增大系数，边柱1.3，不等跨内柱1.25，等跨内柱1.2F：按简支状态柱的受荷面积ge：楼面荷载近似取值 1215KN/m2n：验算截面以上楼层层数Ac：柱估算截面面积：柱轴压比限值，按抗震等级确定。建筑抗震设计规范规定：柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求： 1、截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm。 2、 剪跨比宜大于2。 3、截面长边与短边的边长比不宜大于3。二、柱网尺寸,层高和梁柱截面尺寸的确定1、框架结构柱网布置图 图2.1 柱网布置图2.计算高度确定计算简图中的杆件以计算轴线表示，柱取截面形心线，梁取截面形心线。框架计算高度：除底层外的
12、其余各层都取建筑层高。底层高度取基础顶面到二层楼面梁顶的距离，框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。3、梁柱界面尺寸的确定（1）柱中柱的截面估算按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载 活载 估算柱轴力设计值 Ac中柱的截面尺寸为600mm600mm边柱的截面估算：1轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载 活载 边柱的截面尺寸为600mm600mmA轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载 活载 Ac边柱的截面尺寸为600mm600mm角柱的截面估算：按角柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载 活载 估算柱轴力设计值 Ac考虑角柱受作用复杂等因素，暂取角柱截面尺寸为600mm600mm（2）梁纵向框
13、架梁1（跨度L=8000mm）梁的截面尺寸为250750mm2纵向框架梁2（跨度L=3000 mm）梁的截面尺寸为250350mm2纵向框架梁3（L=7800 mm）梁的截面尺寸为250750mm2横向框架梁4（跨度L=7200 mm）梁的截面尺寸为250750mm2横向框架梁5（L=3600 mm）梁的截面尺寸为250350mm2横向框架梁6（L=7800 mm）梁的截面尺寸为250700mm2次梁1（跨度L=8000mm）梁的截面尺寸为250700mm2次梁2（跨度L=3000mm）梁的截面尺寸为250300mm2次梁3（跨度L=7800mm）梁的截面尺寸为250700mm2 悬臂梁（L=
14、1800 mm） hL/6=1800/6=300mm 取h=300mm梁的截面尺寸为250300mm2（3） 板尺寸的确定 此结构楼层统一采用现浇楼板 a.单向板的截面设计要点： 现浇钢筋混凝土单向板的厚度h除应满足建筑功能外，还应符合下列要求： 跨度小于1500mm的屋面板 h50mm 跨度大于等于1500mm的屋面板 h60mm 民用建筑楼板 h60mm 工业建筑楼板 h70mm 行车道下的楼板 h80mm 此外，为了保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40（连续板）、1/35（简支板）以及1/12（悬挑板）。 b.双向板的截面设计要点： 双向板的厚度不宜小于80mm。由于饶度不另作
15、验算，双向板的厚度与短跨跨长的比值应满足刚度要求： 简支板 （工程中一般取为） 连续板 综合楼板层强度，刚度等结构要求，以及防水，隔音（声）等建筑功能要求和水电设备安装管道穿越等设计要求。第三章 抗震设计根据抗震规范1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。5.1.3 计算地震作用时，建筑物的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表3.1采用。 表3.1可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其他民用建筑0.55.1.6 结构
16、抗震验算，应符合下列规定：7度和7度以上的建筑结构（木结构房屋除外），应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。5.2.5 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：式中第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；剪力系数，七度区基本周期小于3.5s的结构，基本周期加速度为0.15g的地区为0.024，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数。第j层的重力荷载代表值。本工程为7度，需进行抗震设计。一、重力荷载代表值计算1防水砂浆防潮层 20厚1:2水泥砂浆掺5%避水浆 0.0218=0.36 kN/m2 合 计 0.36 kN/m22水泥楼面 10厚1:2水泥砂浆面层 0.01
17、18=0.18kN/m220厚1:3水泥砂浆面层 0.0218=0.36kN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼面 0.125=2.5 kN/m2合 计 3.04kN/m23地砖楼面 (带防水层)10厚地砖楼面，干水泥擦缝 0.0120=0.20kN/m25厚1:1水泥细砂浆结合层 0.00518=0.09kN/m230厚C20细石混凝土 0.0320=0.60 kN/m220厚1:3水泥细砂浆找平层 0.0218=0.36kN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼面 0.125=2.5 kN/m2合 计 3.75kN/m80厚现浇钢筋混凝土楼面 0.0825=2.0kN/m2合 计 3.25kN/m4.
18、刚性防水屋面(有保温层)40厚C20细石混凝土，内配4150双向钢筋 0.0120=0.80kN/m2隔离层 0.25kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 0.0218=0.36 kN/m2保温层 0.25kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 0.0218=0.36 kN/m2100厚现浇钢筋混凝土屋面 0.125=2.5kN/m2合 计 4.52kN/m25. APP改性沥青防水卷材 表面为乙烯膜、细砂或矿物粒料保护层 铺34厚卷材，与基层用热熔法施工 涂刷基层处理剂一遍合 计 0.25kN/m26. 抹水泥砂浆顶棚刷(喷)涂料6厚1:2.5水泥砂浆粉面 0.00618=0.108kN/m2
19、6厚1:3水泥砂浆打底 0.00618=0.108kN/m2 刷素水泥浆一道(内掺建筑胶) 7. 柱 600mm600mm柱自重 0.60.625=9.00kN/m20厚水泥砂浆 0.640.0218=0.864kN/m合 计 9.864kN/m8. 梁250mm750mm梁自重 0.25(0.75-0.1)25=4.0625kN/m20厚水泥沙浆 (0.75-0.1)2+0.250.0218=0.558kN/m合 计 4.621kN/m250mm350mm梁自重 0.25(0.35-0.1)25=1.5625kN/m20厚水泥沙浆 (0.35-0.1)2+0.250.0218=0.270kN
20、/m合 计 1.833kN/m250mm700mm梁自重 0.25(0.7-0.1)25=3.75kN/m20厚水泥沙浆 (0.7-0.1)2+0.250.0218=0.522kN/m合 计 4.272kN/m250mm300mm梁自重 0.25(0.3-0.1)25=1.25kN/m20厚水泥沙浆 (0.3-0.1)2+0.250.0218=0.234kN/m合 计 1.484kN/m重力荷载代表值计算（墙的单位荷载代表值为2kN/m,铝合金、木门窗单位荷载为0.45kN/m）一层上：1.梁9(8.0-0.8)+9(7.8-0.8)+4(7.2-0.8)+22(7.2-0.6)+5(3.6-
21、0.8)+2(3.6-0.6)=318.6 318.64.621=1472.25kN9(3.0-0.2)=25.225.21.833=46.19kN7(8.0-0.2)+6(7.8-0.2) =100.2100.24.272=428.05kN7(3.0-0.2)=19.619.61.484=29.09kN 梁重合计：1975.58kN2.柱 374.19.8640.5=748.18kN3.墙 (2.1-0.75)(54.6-0.2)-1.41.222-10.5(2.1-0.75)=22.31(2.1-0.75)(54.6-0.2)-1.41.226-3.6(2.1-0.75)=24.918.8
22、(2.1-0.75)-3.75(2.1-0.75)=20.3218.8(2.1-0.75)=25.38 6(8.0-0.2)(2.1-0.75)+(2.5-0.2)(2.1-0.75)2-1.5(2.1-0.75)+5(7.8-0.2)(2.1-0.75)+(51-0.2)(2.1-0.75)+(6-0.2)(2.1-0.75)+(5.0-0.2)(2.1-0.75)-2.4(2.1-0.75)+(54.6-0.2) (21-0.75)-(4.8-0.2)(2.1-0.75)+(2.7+2.1)(2.1-0.75)=272.03-(2.1-0.75)0.656+250.2(2.1-0.75)=
23、-38.61(-38.61+22.31+24.9+20.32+25.38+272.03)2=652.66kN墙重合计：652.66kN4.板： 3.61.9+3.62.1+54.63.0=178.2178.23.25=579.15kN517.8+54.68.0+2.03.6+2.03.6=8497.83.6+8.03.6=56.88 (849-56.88) 3.75=2970.45kN板重合计：3549.6kN5.细部楼梯： 雨篷：门窗：一层上总重：7183.96kN二层下：1.柱 2.墙墙重合计：1000.66kN3.细部楼梯：门窗： 51.74+22.68=74.42kN厕所: 二层下总重
24、：2063.8kN二层上：1.梁 梁重合计：1975.58kN2.柱 3.墙墙重合计：640.38kN4.板： 板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：门窗：二层上总重：7137.49kN三层下：1.柱 2.墙 墙重合计：1130.86kN3.细部楼梯：门窗： 厕所：三层下总重：2194kN三层上：1.梁梁重合计：1975.58kN2.柱 3.墙墙重合计：724.08kN4.板： 板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：门窗：三层上总重：7221.19kN四层下：1.柱 2.墙 墙重合计：1093.9kN3.细部楼梯：门窗： 厕所：四层下总重：2157.04kN四层上：1.梁梁重合计：1975
25、.58kN2.柱 3.墙墙重合计：703.01kN4.板： 板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：门窗：四层上总重：7200.12kN五层下：1.柱 2.墙 墙重合计：1060.94kN3.细部楼梯：门窗： 厕所：五层下总重：2042.61kN五层上：1.梁梁重合计：1975.58kN2.柱 3.墙墙重合计：681.96kN4.板： 板重合计：4986.27kN5.细部楼梯：门窗：五层上总重：8534.27kN六层下：1.柱 2.墙墙重合计：180.52kN3.细部门窗： 六层下总重：496.11kN六层上：1.梁梁重合计：489.72kN2.柱 3.墙墙重合计：91.92kN4.板： 5.
26、细部:门窗: 六层上总重：1931.96kN活荷载计算查荷载规范得：走廊、门厅、楼梯均布活荷载标准值为2.5 kN/m2 ，组合系数为0.5；其它楼面的单位活载为2.0 kN/m2 ，组合系数为0.5；屋面最大雪荷载为0.35 kN/m2 ，组合系数为0.5；屋面的活荷载不计入，不考虑折减。恒荷载与活荷载组合计算根据计算公式：=重力荷载代表值Gi分布如图3.2图3.2 重力荷载代表值Gi分布图二、横向框架侧移刚度计算1、横向框架梁线刚度计算混凝土C30，Ec=3.0104N/mm2进行框架结构内力和位移计算时，现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘，每侧翼缘的有效宽度为板厚的6倍，为了简化计算，在设
27、计中允许采用表3.2所示的系数。表3.2断 面跨度截面惯性矩边框架梁中框架梁0.250.758.08.7910-313.1910-34.9510417.5810-36.591040.250.757.88.7910-313.1910-35.0710417.5810-36.761040.250.353.00.8910-31.3410-31.341041.7810-31.781042、框架柱线刚度计算混凝土C30，Ec=3.0104N/mm2 ,具体计算见表3.3表3.3层次柱高H(m)断面截面惯性矩线刚度264.20.60.610.810-37.7110415.20.60.610.810-36.2
28、31043、框架柱侧移刚度D值计算各柱D值计算及D值汇总见表3.4-3.22:1轴柱D值计算1层，层高5.2 表3.4截面位置断面A柱0.60.60.790.4612718B柱0.60.61.010.5013824C柱0.60.61.030.5013824D柱0.60.60.810.471299525层，层高4.2 表3.5截面位置断面A柱0.60.60.640.2412588B柱0.60.60.820.2915210C柱0.60.60.830.2915210D柱0.60.60.660.25131122轴柱D值计算1层，层高5.2 表3.6截面位置断面C柱0.60.60.810.4712995
29、D柱0.60.60.810.471299525层，层高4.2 表3.7截面位置断面C柱0.60.60.660.2513112D柱0.60.60.660.2513112 3轴柱D值计算1层，层高5.2 表3.8截面位置断面A柱0.60.61.060.5114100B柱0.60.61.340.5515206C柱0.60.61.370.5515206D柱0.60.61.090.511410025层，层高4.2 表3.9截面位置断面A柱0.60.60.850.3015735B柱0.60.61.090.3518357C柱0.60.61.110.3618882D柱0.60.60.880.31162594轴
30、、5轴柱D值计算同3轴6轴柱D值计算1层，层高5.2m 表3.10截面位置断面A柱0.60.61.060.5114100B柱0.60.61.340.5515206C柱0.60.61.370.5515206D柱0.60.61.090.511410025层，层高4.2表3.11截面位置断面A柱0.60.60.850.3015735B柱0.60.61.090.3518357C柱0.60.61.110.3618882D柱0.60.60.880.3116259局部6层，层高4.2 表3.12截面位置断面A柱0.60.60.750.2714161B柱0.60.60.950.3216784C柱0.60.60
31、.640.24125887轴柱D值计算1层，层高5.2 表3.13截面位置断面A柱0.60.60.790.4612718B柱0.60.61.080.5114100C柱0.60.61.370.5515206D柱0.60.61.090.511410025层，层高4.2 表3.14截面位置断面A柱0.60.60.640.2412588B柱0.60.60.870.3015735C柱0.60.61.110.3618882D柱0.60.60.880.3116259局部6层，层高4.2 表3.15截面位置断面A柱0.60.60.750.2714161B柱0.60.60.980.3317308C柱0.60.6
32、0.670.25131129轴柱D值计算15层柱D值计算同3轴局部6层，层高4.2 表3.16截面位置断面A柱0.60.60.850.3015735B柱0.60.61.090.3518357C柱0.60.60.670.251311210轴柱D值计算1层，层高5.2 表3.17截面位置断面A柱0.60.61.060.5114100B柱0.60.61.340.5515206C柱0.60.61.100.5214377D柱0.60.61.810.471299525层，层高4.2 表3.18截面位置断面A柱0.60.60.850.3015735B柱0.60.61.090.3518357C柱0.60.60
33、.890.3116259D柱0.60.60.660.2513112局部6层，层高4.2 表3.19截面位置断面A柱0.60.60.850.3015735B柱0.60.61.090.3518357C柱0.60.60.560.221153911轴柱D值计算1层，层高5.2 表3.20截面位置断面A柱0.60.60.790.4612718B柱0.60.61.010.5013824C柱0.60.60.220.32884726层，层高4.2 表3.21截面位置断面A柱0.60.60.640.2412588B柱0.60.60.820.2915210C柱0.60.60.170.0841961.)各层柱D值汇总: 各层柱D值汇总表 表3.22层次1234562.)框架KJ-9梁、柱线刚度汇总: