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1、-土木工程框架结构中期报告-第 5 页河北工业大学 毕业设计中期报告设计题目： 天津市东丽区某中学教学楼 2 专业及方向： 土木工程专业建筑工程方向 学生姓名: 齐阳阳 学 号: 081668 班 级： 土木083 指导教师姓名: 杜闯 报告提交日期： 2012 年 5 月 5 日里面出现的图都用白底黑线.打印出来要清楚前 言：目前，正处于毕业设计的中期阶段，此阶段的主要任务是进行建筑设计和结构设计。建筑设计方面，通过两个方案对比选出合理的方案，确定建筑结构布置的具体问题，成果包括建筑设计说明书及建筑施工图，建筑施工图包括建筑设计总说明、平面图、立面图、剖面图、外檐大样及楼梯详图、门窗表等。结
2、构设计方面，初步根据规范布置主梁，次梁，并确定主梁，次梁截面。统计荷载，利用PKPM软件进行结构计算，并对计算结果进行合理性分析，具体分析其合理或不合理的原因，若有不合理之处，则必须提出设计方案的改进措施，并重新进行结构计算。结构设计成果有：结构设计说明书及结构施工图。结构施工图包括首层、标准层、顶层结构平面图，框架梁柱配筋图，楼梯平面图、配筋详图以及基础平面图、配筋图。一 概述本工程位于天津市东丽区，采用钢筋混凝框架土结构。主体结构6层，建筑结构设计使用年限为50年，耐火等级为二级。首层层高3.9m，二到五层3.6m。抗震设防烈度7度，抗震设防等级为二级。二结构方案的选择1.材料选用1)钢筋
3、：本工程的结构构件的纵向受力钢筋选用HRB400级热轧钢筋，箍筋HRB335级热轧钢筋。HRB335级热轧钢筋应符合现行的国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB13013的要求，HRB335级热轧钢筋应符合现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499的要求，且钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比小于1.25，屈服强度实测值与强度标准值之比不应大于1.3。钢筋的强度设计直与弹性模量按照混凝土设计规范第4.2.3条和第4.2.4条的规定采用，参见下表 钢筋种类fy（N/mm2）fy（N/mm2）Es（1105 N/mm2）HRB335300 300 2.0HRB400360 360 2.0
4、钢筋强度设计值与弹性模量2)混凝土: 在本工程中，结构各梁板柱均采用混凝土强度等级为C30的混凝土，混凝土强度设计值与弹性模量按照混凝土结构设计规范第4.1.4条和第4.1.5条的规定采用，其中fc= 14.3 N/mm2 ,ft=1.43 N/mm2, Ec=3.00104N/mm2。3)结构混凝土耐久性的基本要求按照混凝土结构设计规范第3.4.2条的规定媒介够混凝土应符合下表要求。混凝土耐久性的基本要求 环境类别 一类二b类最大水灰比 0.65 0.55最小水泥用量 225 275最大氯离子含量 1.0 0.2最大碱含量 不限制 3.0当混凝土中加入活性掺和料或提高耐久性的外加剂时，可适当
5、降低最小水泥用量。当使用非碱活性骨料时对混凝土中的碱含量可不做限制2.建筑做法及荷载统计1) 屋面做法：25厚石混凝土； 25*0.025=0.625 干铺无纺聚酯；纤维布一层； 40厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板； 0.5*0.04=0.02 合成高分子防水卷材； 0.3 20厚1：3水泥砂浆，砂浆中掺聚丙烯； 0.02*20=0.4 1：8水泥膨胀珍珠岩找2%坡，最薄处20厚； 0.02*10=0.2 100厚钢筋混凝土屋面板 25*0.1=2.5 20后板底抹灰 20*0.02=0.4 总计 4.45 KN/M2)楼面做法：8厚瓷面砖，水泥砂浆擦缝 ；20厚1： 4硬性水泥砂浆 ； 素水泥浆结
6、合层一遍； 0.72100厚C20混凝土楼面板 ； 0.1*25=2.5 20厚板底抹灰 20*0.02=0.4 总计 3.62 KN/M3)墙体做法：内墙： 粉刷石膏素浆一遍 粉刷18厚1:2 石膏素浆一遍 粉刷2厚石膏浆压光 总计 12*0.02=0.24 KN/M 外墙： 2-5层层高为3600mm，外墙梁高600mm 20厚1：3水泥砂浆； 0.02*20=0.4 KN/M 10厚1:1水泥专用胶粘剂刮于板后面 0.01*20=0.2 KN/M 50厚聚乙烯泡沫塑料板 0.05*0.5=0.025 KN/M 1.5厚专用胶加强于网需加强的部位 1.5厚专用胶标准网于整个网面，并用抹刀将
7、网压入泥中 基层整修平整，不露网纹及抹刀痕 一底二涂高弹丙烯酸涂料 外墙荷载 0.6+0.025+0.24+0.3*8=3.265 KN/M4)卫生间做法:地面： 8厚地砖铺实拍平，水泥砂浆擦缝； 25厚1：4干硬性水泥砂浆； 1.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黄沙，四周沿墙上翻150高； 刷基层处理剂一遍； 15厚1:2水泥砂浆找平层； 50厚C15细石混凝土从门口处向地漏找坡1%； 2.26 100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1*25=2.5 20厚板底抹灰 20*0.02=0.4 总计 5.16 KN/M6) 女人墙： 15mm粉刷层 0.015*20=0.3 200mm厚钢筋混凝土 0.2*2
8、5=5 15mm水泥砂浆找平 0.015*20=0.3 总计 5.6 KN/M 女儿墙高1200mm， 线荷载为 1.2*5.6=6.72 KN/M 7）楼梯： (1)折算板厚约可取 1/30板长与1/2踏步高之和，本楼梯 折算后约为178mm 梯板荷载 25*0.178=4.45 KN/M 20厚水泥砂浆 20*0.02=0.4 KN/M 陶瓷地砖 0.7 KN/M 20厚板底抹灰 20*0.02= 0.4 KN/M 总计 5.95 KN/M 折算楼梯垂直荷载 为 5.95/ 楼梯角的余弦值 = 6.81 KN/M 楼梯线恒荷载为 6.81*3.17/2 = 10.8 KN/M 线活荷载为
9、2*3.17/2= 3.17 KN/M (2) 平台板荷载 ： 陶瓷地砖 0.7 KN/M 100厚钢筋混凝土板 0.1*25 = 2.5 KN/M 板底抹灰20厚 0.02*20=0.4 KN/M 总计 3.6 KN/M 8) 屋面及楼面可变荷载标准值 不上人屋面均布活荷载标准值0.5 KN/m2 一般房间，卫生间，微机室，走廊，医务室等活荷载标准值：2.0 KN/m2 楼梯活荷载，资料室活荷载标准值：2.5 KN/m23、建筑设计成果：首层、二层、三层、四层、屋顶平面图（比例1：100），剖面图（比例1：100）正立面图、侧立面图、背立面图（比例1：100）楼梯详图（比例1:50）外檐详图
10、（比例1:20）。4.构件截面尺寸的初步确定(1) 柱 根据建筑结构抗震设计规范GB50011-2010，柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求：截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm。剪跨比宜大于2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。 本工程取500*500mm.(2)梁根据建筑结构抗震设计规范GB50011-2010，梁的截面尺寸，宜符合下列要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4。本工程主梁取300
11、*600mm，次梁取200*600mm.(3) 板根据混凝土结构设计规范GB50010-2010，板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于30，双向板不大于40，且单向板不小于60mm，双向板不小于80mm。本工程取100mm四.pkpm设计步骤1.PKPM建模第一步是轴线输入，网格生成，对照建筑平面图输入轴线。构件定义菜单中初步确定梁柱尺寸。所选柱截面尺寸为500*500（此处所用尺寸单位都为mm），主梁截面有300600，次梁尺寸有200*600。在本层信息菜单中修改板厚120及受力钢筋HRB400和混凝土等级C30，楼板保护层厚度为15mm。首层层高4900mm，其他层3600mm。 设定1.
12、总信息混凝土容重为26 KN/M结构材料信息为 钢筋混凝土结构结构体系为 框架体系 恒活荷载计算信息为 模拟施工加载1抗震作用计算信息为 计算水平地震作用 （8、9度大跨度和长悬臂及9度的高层，选 计算水平和竖向地震力，本工程不算）风荷载信息 本工程为高层建筑，计算风荷载 对所有楼层强制采用刚性楼板假定：主要用于计算刚度比、位移比和周期比。在刚性楼板假定条件下计算刚度比，找出薄弱层；计算位移比和周期比，对其平面规则性进行评判。再在真实条件下计算，检查原找出的薄弱层是否得到确定，并计算结构的内力和配筋。2. 风荷载信息地面粗糙度类别 C修正后的基本风压 0.5 KN/基本周期 对于框架结构，T=
13、（0.08-0.1）N，N为结构层数，即为5，因此可取0.54。体形系数 分一段,体形系数均为1.3。3 .地震信息结构规则性 初选规则 地震分组 二组抗震设防烈度 7度（0.15g）场地类别 二类框架抗震等级 三级考虑偶然偏心，不考虑考虑双向地震作用计算振型个数 15，活荷质量折减系数0.5，周期折减系数0.65，阻尼比0.054. 调整信息梁端负弯矩调幅系数 0.85梁设计弯矩放大系数 由于考虑了活载不利布置，取1梁扭矩折减系数 刚性楼板假定，取0.4中梁刚度放大系数 梁刚度放大主要是考虑现浇楼板对梁的作用，楼板和梁共同按照T形截面梁工作，而计算是梁截面取为矩形，因此可以考虑刚度放大。不选
14、择按抗震规范调整各楼层地震内力。5.设计信息选择按高规进行构件设计，混凝土柱的计算长度系数执行混凝土规范7.3.11-3条重要性系数为1梁保护层为30mm，柱保护层厚度为30mm选按单偏压计算6. 配筋信息梁柱箍筋间距为100mm 1) 第一层标准图2)第二层标准图3)第三层标准图4)修改板厚 然后输入楼面活荷以及恒荷。楼梯荷载载，折算为楼面荷载。之后修改板厚（楼梯间修改板厚为0）及楼板错层（卫生间），楼面活荷以及恒荷及荷载传导方式。计算荷载时传到基础上。5)导荷方式6）结构设计成果：绘制结构施工图包括：结构平面图，框架梁柱配筋图。中期工作总结：在本次结构方案设计中，虽然遇到了一些问题和困难，但是根据查阅相关规范，并经老师的精心指导下，我也从中学到了很多知识和方法，最终我确定了结构方案，并且完成了PKPM建模，经过一段时间的修改，我已经按照任务书的规定完成了规定的设计任务，并画出了结构施工图草图，初步确定了结构的配筋，现在正在用PKPM确定详细的结构施工图及配筋图。