內容摘要

　　本設計主要進(jìn)行了結構方案中橫向框架2、3、7、8軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計算，接著(zhù)利用頂點(diǎn)位移法求出自振周期，進(jìn)而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。接著(zhù)計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力，找出最不利的一組或幾組內力組合。 選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結構方案中的室內樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。

　　關(guān)鍵詞： 框架    結構設計    抗震設計

Abstract

　　The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force （bending moment, shearing force and axial force ） in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.

　　Keywords :  frames,  structural design,  anti-seismic design

目    錄

　　第一章：工程概況

　　1.1  建筑地點(diǎn)：光州新區

　　建筑類(lèi)型：六層中學(xué)教學(xué)樓，框架填充墻結構。

　　建筑介紹：建筑面積約3600平方米，樓蓋及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土框架結構，樓板厚度取120mm,填充墻采用240mm厚的混凝土空心小砌塊。

　　地質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘察部門(mén)確定，此建筑場(chǎng)地為三類(lèi)近震場(chǎng)地，設防烈度為7        度。

　　1.2  框架結構承重方案的選擇：

　　豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)連系梁梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。

　　根據以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本教學(xué)樓框架的承重方案為橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側移剛度，柱網(wǎng)布置見(jiàn)建筑平面圖。

　　1.3  框架結構的計算簡(jiǎn)圖：
 

　　1.4  梁、柱截面尺寸的初步確定：

　　1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8.

　　本方案縱向框架梁h=（1/12~1/8）×5000=416~625mm,取h=500mm,截面寬度b=（1/3~1/2）×500=160~250mm,取b=250mm,可得縱梁的截面初步定為b×h=250mm*500mm.

　　橫向框架梁h=（1/12~1/8）*8260=688~1032mm,取h=700mm,截面寬度   b=（1/3~1/2）*700=233~350mm,取b=250,可得橫梁的截面初步定為

　　b×h=250mm*700mm

　　2、框架柱的截面尺寸根據柱的軸壓比限值，按下列公式計算：

　　（1）柱組合的軸壓力設計值N=βFg E n

　　注：β考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數。

　　F按簡(jiǎn)支狀態(tài)計算柱的負載面積。

　　g E 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取14KN/m2.

　　n為驗算截面以上的樓層層數。

　　（2）Ac≥N/uNfc

　　注：uN 為框架柱軸壓比限值，本方案為二級抗震等級，查《抗震規范》可知取為0.8.

　　fc 為混凝土軸心抗壓強度設計值，對C30,查得14.3N/mm2.

　　3、計算過(guò)程：

　　對于柱：

　　N=βFg E n=1.3×25.92×14×6=2830.464（KN）

　　Ac≥N/uNfc=2830.464×103/0.8/14.3=227418.18（mm2）

　　取400mm×600mm

建筑結構圖

　　第二章 :框架側移剛度的計算
　　2.1  橫梁、縱梁、柱線(xiàn)剛度的計算
　　2.2  各層橫向側移剛度計算
　　2.3  各層縱向側移剛度計算
　　第三章 :重力荷載代表值的計算
　　3.1  資料準備
　　3.2  重力荷載代表值的計算

　　第四章 :橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算
　　4.1  橫向自振周期的計算
　　4.2  水平地震作用及樓層地震剪力的計算
　　4.3  多遇水平地震作用下的位移驗算
　　4.4  水平地震作用下框架內力計算

　　第五章 :風(fēng)荷載作用下框架結構的內力和側移計算
　　5.1  風(fēng)荷載標準值
　　5.2  風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算
　　5.3  風(fēng)荷載作用下框架結構內力計算

　　第六章 :豎向荷載作用下框架結構的內力計算
　　6.1  計算單元的選擇確定
　　6.2  荷載計算
　　6.3  內力計算
　　6.4  梁端剪力和柱軸力的計算 
　　6.5  橫向框架內力組合 
　　6.6  框架柱的內力組合 
　　6.7  柱端彎矩設計值的調整
　　6.8  柱端剪力組合和設計值的調整

　　第七章 :截面設計 
　　7.1  框架梁
　　7.2  框架柱 
　　7.3  框架梁柱節點(diǎn)核芯區截面抗震驗算
　　第八章 :樓板設計
　　8.1  樓板類(lèi)型及設計方法的選擇
　　8.2  設計參數
　　8.3  彎矩計算
　　8.4  截面設計

　　第九章 :樓梯設計
　　9.1  設計參數
　　9.2  樓梯板計算
　　9.3  平臺板計算
　　9.4  平臺梁計算
　　第十章 :基礎設計
　　10.1  設計資料 
　　10.2  基礎截面確定 
　　10.3  基礎梁內力計算
 

結    論

　　經(jīng)過(guò)四年基礎與專(zhuān)業(yè)知識的學(xué)習，培養了我獨立做建筑結構設計的基本能力。在老師的指導和同學(xué)的幫助下，我成功地完成了這次的設計課題--某教學(xué)樓的框架結構設計。

　　畢業(yè)設計是對四年專(zhuān)業(yè)知識的一次綜合應用、擴充和深化，也是對我們理論運用于實(shí)際設計的一次鍛煉。通過(guò)畢業(yè)設計，我不僅溫習了以前在課堂上學(xué)習的專(zhuān)業(yè)知識，同時(shí)我也得到了老師和同學(xué)的幫助，學(xué)習和體會(huì )到了建筑結構設計的基本技能和思想。特別值得一提的是，我深深的認識到作為一個(gè)結構工程師，應該具備一種嚴謹的設計態(tài)度，本著(zhù)建筑以人為本的思想，力求做到實(shí)用、經(jīng)濟、美觀(guān)；在設計一幢建筑物的過(guò)程中，應該嚴格按照建筑規范的要求，同時(shí)也要考慮各個(gè)工種的協(xié)調和合作，特別是結構和建筑的交流，結構設計和施工的協(xié)調。這就要求一個(gè)結構工程師應該具備靈活的一面，不僅要抓住建筑結構設計的主要矛盾，同時(shí)也要全面地考慮一些細節和局部的設計。在畢業(yè)設計的過(guò)程中，我深深地認識到各種建筑規范和規定是建筑設計的靈魂，一定要好好把握。在以后的學(xué)習和工作中，要不斷加強對建筑規范的學(xué)習和體會(huì )，有了這個(gè)根本，我們就不會(huì )犯工程上的低級錯誤，同時(shí)我們在處理工程問(wèn)題時(shí)就有了更大的靈活性。

　　大學(xué)畢業(yè)后，我將在新的學(xué)校開(kāi)始自己新的學(xué)習和生活，但畢業(yè)設計這段時(shí)間是我四年的大學(xué)生活最充實(shí)得一段時(shí)間，我也初步掌握了建筑結構設計的基礎知識。在研究生階段，我將更加對基礎知識的學(xué)習，繼續扎實(shí)的學(xué)習土木工程的專(zhuān)業(yè)知識，爭取早日成為一名優(yōu)秀的結構工程師。在此再次感謝在這次畢業(yè)設計中支持和幫助我的老師和同學(xué)。

致謝

　　這次我的畢業(yè)設計在吳剛老師的悉心指導下，順利地完成了，在此我對指導老師表示深深的感謝。同時(shí)在設計過(guò)程當中系里的老師的給了我很大的幫助，我對他們表示謝意。

　　吳老師有著(zhù)豐富的理論知識、嚴謹的治學(xué)態(tài)度。他對我進(jìn)行的畢業(yè)設計指導，使我感覺(jué)到收益良多，我逐漸的形成了一個(gè)工程師所必需具有的嚴謹的態(tài)度。老師們孜孜不倦的教誨，在我的心中留下了很深的印記，老師們在教授課程的同時(shí)，還要時(shí)刻關(guān)心我的畢業(yè)設計工作，每天都來(lái)給我解決問(wèn)題，有時(shí)會(huì )講到很晚，我感覺(jué)到老師對我的畢業(yè)設計工作十分的關(guān)心，我非常地感謝他們。

　　一項工程設計的獨立完成，對于我來(lái)說(shuō)是很不容易的，沒(méi)有老師的幫助，我很難成功。經(jīng)過(guò)這一次畢業(yè)設計，我感覺(jué)到，以前對實(shí)際工程的認識，僅僅局限在書(shū)本上的知識，而到了畢業(yè)設計，需要每個(gè)人獨立思考，去完成一項完整的設計，而這一轉變就需要老師的指點(diǎn)，這樣可以達到很好的實(shí)際效果。

　　經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設計，我把這幾年所學(xué)習的專(zhuān)業(yè)知識融會(huì )貫通，建立了一個(gè)體系，通過(guò)老師的幫助，在畢業(yè)設計中，不斷的完善這個(gè)體系，最后轉變?yōu)樽约旱闹�識，我覺(jué)得這就是畢業(yè)設計的意義。

　　大學(xué)畢業(yè)后，我將開(kāi)始自己新的學(xué)習和生活，但畢業(yè)設計這段時(shí)間是我四年的大學(xué)生活最充實(shí)得一段時(shí)間，我也初步掌握了建筑結構設計的基礎知識。在畢業(yè)之后，我會(huì )更加的努力，為國家的建設工作貢獻自己的力量，為學(xué)校爭取榮譽(yù)。

　　在此再次感謝在這次畢業(yè)設計中支持和幫助我的老師和同學(xué)。
 
　　參 考 資 料
　　1 . 《建筑結構抗震設計》，東南大學(xué)編著(zhù)、清華大學(xué)主審。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998
　　2 . 《混凝土結構》上冊，第二版，天津大學(xué)、同濟大學(xué)、東南大學(xué)主編，清華大學(xué)主審。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998
　　3 . 《房屋建筑學(xué)》，第三版，同濟大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、東南大學(xué)、重慶建筑大學(xué)編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997
　　4 . 《建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)》之建筑工程，第三冊，王翰邦、劉文瑛主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997
　　5 . 《建筑工程制圖》，第三版，同濟大學(xué)建筑制圖教研室，陳文斌、章金良主編，上海：同濟大學(xué)出版社，1996
　　6 . 《結構力學(xué)》上冊，第四版，湖南大學(xué)結構力學(xué)教研室編，北京：高等教育出版社，1998
　　7 . 《土木工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)》，段兵廷主編，武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2001
　　8 . 《高等學(xué)校建筑工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設計指導》，沈蒲生、蘇三慶主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000、6
　　9 . 《土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設計指導》，梁興文、史慶軒主編，北京：科學(xué)出版社，2002
　　10. 《建筑結構荷載規范》，02-1-10發(fā)布，02-3-1實(shí)施中華人民共和國建設部主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002
　　11 . 《混凝土結構設計規范》，02-2-20發(fā)布，02-4-1實(shí)施，中華人民共和國建設部主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 

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