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1、扬州学本科生毕业设计（论文） 扬州脉动电器有限公司生产厂房设计摘 要本工程为扬州脉动电器有限公司生产厂房，主体五层。经过细致的方案论证，该工程上部结构采用纵横向承重的钢筋混凝土框架结构。因为该工程抗震设防烈度为7度，所以不考虑竖向地震作用。在用底部剪力法求出水平地震作用后，利用D值法完成了水平地震作用下的一榀框架的内力计算。采用弯矩二次分配法分别完成了竖向恒载和活载满跨布置作用下的内力计算。并且，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，对框架内力进行组合，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。进行了基础的设计及零星构件
2、的设计。利用PKPM软件对本工程进行了结构设计。关键词：建筑设计，结构设计，地震作用，框架结构，弯矩二次分配法，内力组合，截面设计ABSTRACTthis Project is a teaching building of a middle school in Yangzhou. This subject is of five stories high. After complicated analysis , the frame structure of supporting weight in lengthways and transverse direction of reinforce
3、d concrete is adopted for the superstructure of this building .As the anti-earthquake degree is 7,vertical earthquake is skipped. After the horizontal earthquake is calculated by the bottom-shear method, the D method is applied to calculate the stress of a frame under horizontal earthquake. Then the
4、 stress under vertical dead load and the most adverse-arrange live load is calculated by the double-moment-divided method. Considering the two cases : the basic combination of the earthquake and the load and the basic combination of the load and no earthquake , the load effect combination is carried
5、 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 the pictures of the structure construction. KEYWORDS：architectural design, structural design,earthquake , fr
6、ame structure , stress, double-moment-divided method, load effect combination, section design目 录 第一章 建筑结构概述1.1 工程概况31.2 柱网布置、板柱梁截面尺寸估算6第二章 抗震设计2.1 构件做法及标准荷载计算 122.2 重力荷载代表值计算 182.3 横向框架侧移刚度计算 192.4 横向地震作用计算 222.5 变形验算 242.6 水平地震作用下框架 KJ-6 的内力计算 25第三章 竖向荷载作用下框架内力计算3.1 竖向恒荷载计算 293.2 分配系数计算 393.3 恒荷载作用
7、下框架内力计算 403.4 竖向活荷载计算 493.5 活荷载作用下框架内力计算 56第四章 框架内力组合4.1 框架梁内力组合 714.2 框架柱内力组合 734.3 梁柱内力组合计算 74第五章 框架梁 框架柱截面设计5.1 框架梁截面设计 855.2 框架柱截面设计 92第六章 基础设计 109第七章 楼梯设计 121第八章 现浇楼板、连续梁设计8.1 现浇楼板设计1268.2 现浇连续梁设计128参考文献 132第一章 建筑结构概述1.1 工程概况本工程是扬州脉动电器有限公司生产厂房。主体五层，局部六层，层高为一层5.2m,二、三、四、五层3.9m,六层2.7m,总高度为22.5m。根
8、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。1.1.1、 设计资料1.工程名称：扬州脉动电器有限公司生产厂房设计2.自然资料：（1）、基本风压值0.35（2）、基本雪压值0.35（3）、主导风向：东南风（4）、气温：411月平均气温150C300C3.地质资料：（1）、天然地面以下1.5为亚粘土，密实，可作为持力层，人工填
9、土，地基承载力标准值，场地土类别为二类土，地基土不液化。（2）、地下水为在地表下1.6，无侵蚀性；（3）、场地平整后，本工程室外地坪相对于绝对标高16。4.荷载资料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教学楼楼面取 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 2.05
10、.烈度根据建筑抗震设计规范GB50011-2010（以下简称抗震规范）附录A： 该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。1.1.2、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：抗震设防地区框架结构最大高度为，本工程平面、立面规则，高度选用框架结构比较适宜。楼（屋）盖采用单向板肋梁体系，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、楼梯和楼板采用采用强度等级为C30混凝土，基础采用强度等级为C25混凝
11、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： 外墙均用240mmMU粘土空心砖，内墙采用180 mmMU粘土空心砖，卫生间隔墙采用120mmMU粘土空心砖。本工程建筑结构设计遵循规范如下：建筑结构荷载规范建筑地基基础设计规范混凝土结构设计规范建筑抗震设计规范1.1.3、建筑做法说明1. 墙身0.000以上为Mu10标准粘土空心砖和M5水泥砂浆； 0.000以下为Mu7.5机制粘土实心砖和M5混合砂浆砌筑。填充墙、砂浆强度详结构设计说明。凡门窗洞口上方无混凝土梁者，均设钢筋砖过梁。窗洞大于2400mm宽者设通长混
12、凝土窗台压顶。墙基防潮：采用防水砂浆防潮层，做法详见苏J01-2005-1/1楼面做法：卫生间采用地砖楼面（带防水层），做法详见苏J01-2005-9/3，其余均采用地砖楼面，做法详见苏J01-2005-8/3。2. 屋面做法卷材防水屋面（有保温层）做法详见苏J01-2005-22/7。平顶做法：底层及楼层走道、卫生间采用铝塑板吊顶，做法详见苏J01-2005-14/8，其余板底抹水泥砂浆，做法详见苏J01-2005-5/8。装饰瓦饰斜坡天沟外表面做法参见苏J9503-2/30，现浇屋面板分格缝做法见苏J9503-3/33，水斗及落水管参见苏J9503-1/46，UPVC型材，管径100mm。
13、3. 内墙面做法均为混合砂浆墙面、外罩白色内墙涂料，做法详见苏J01-2005-5/5，所有内墙阳角处均设水泥护角线，做法详见苏J01-2005-28/5，室内明露柱角均粉小圆角。4. 外墙面做法外墙面做为混合砂浆粉刷墙面，做法详见立面标注5. 踢脚、台度做法：卫生间内墙面采用1800mm高釉面砖台度，做法详见苏J01-2005-8/4，其余室内为地砖踢脚高150mm，做法详见苏J01-2005-7/46. 室外散水做法：600宽混凝土散水做法详见苏J01-2005-3/12。7. 门窗所有外窗除注明外均为白色玻璃塑钢窗。门窗制作前,请复核实际施工后的洞口尺寸。门窗拼樘必须进行抗风压变形验算。
14、外窗的抗风压性能和气密性能不低于4级，水密性能不低于3级。凡与门窗连接的梁、柱、墙均应按有关的门窗图纸预埋木砖或铁件。8. 油漆木门清漆二度，做法详见苏J01-2005-9/9;所有明露金属构件采用银粉漆二度，做法详见苏J01-2005-24/9；所有入墙及与墙体接触面均满涂水柏油防腐。1.2 柱网布置、板柱梁截面尺寸估算1.2.1 、柱网尺寸布置根据结构要求和建筑空间功能的布置要求，选取柱网尺寸如图1-2：图1-2柱网布置图1.2.2、板柱梁截面尺寸的确定1.板厚本工程为了使结构有良好的整体性，此结构楼层统一采用现浇楼板 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
15、，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）。 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 为了施工方便板的厚度统一取为100mm2.柱截面尺寸根据GB50011-2010(6.3.6)：柱的截面宽度和高度均不宜小于300毫米，柱的剪跨比
16、宜大于2，柱截面长边与短边的边长比不宜大于3，抗震等级为三级，轴压比限值为0.8。整个建筑的恒载标准值估算为12，活载标准值为2.0，C35强度等级混凝土的轴心受压强度设计值。五层中柱的截面估算：Ac中柱的截面尺寸为650mm650mm边柱的截面估算：kNkNAc边柱的截面尺寸为450mm450mm角柱的截面估算：kNkNAc 角柱截面尺寸为350mm350mm局部六层：边柱的截面估算：kNkNAc边柱的截面尺寸为450mm450mm角柱的截面估算：kNkNAc 角柱截面尺寸为250mm250mm为施工方便柱尺寸统一取650mm650mm3.梁截面尺寸根据规范要求：全部为现浇结构，故采用矩形梁
17、框架梁高H=（1/81/12）L (L为跨度)9.3m跨：h=（1/81/12）9.3m 取 h=900mm8.6m跨：h=（1/81/12）8.6m 取 h=900mm6.9m跨：h=（1/81/12）6.9m 取 h=700mm框架梁宽；9.3m跨：b = (1/21/3) 900mm 取b=400mm 8.6m跨：b = (1/21/3) 900mm 取b=400mm 6.9m跨：b = (1/21/3) 700mm 取b=350mm 次梁在主梁纵向布置，每两主梁之间布置两道次梁：h=（1/121/15）6.9m 取 h=700mm b=350mm次梁尺寸见结构平面布置图4.KJ-6框架
18、几何示意图注：底层柱高自基础顶算起，为4900mm。图1-3KJ-6框架几何示意图5.结构平面布置图（一层） 图1-4一层结构平面布置图第二章 抗震设计2.1 构件做法及标准荷载计算2.1.1、 板的标准荷载 （参照各种做法 单位：kN/m2）1. 地砖楼面（苏J01-2005）8厚地砖楼面，稀水泥浆擦缝 0.0 0819.8 0.165厚1：1水泥砂浆结合层 0.00520.0 0.1030厚C20细石混凝土 0.03022.00.6620厚1：3水泥砂浆找平层 0.02020.0=0.40100厚钢筋混凝土现浇楼板 0.10252.50 3.82 kN/ m2 2. 不上人屋面板 （苏J0
19、1-2005） 20厚1：2.5水泥沙浆保护层 0.0220=0.40 隔离层干铺卷材一层 0.05 聚氨酯涂料23度 0.02 20厚1：3水泥沙浆找平层，拍浆抹光不起砂 0.0220=0.40 100厚钢筋混凝土现浇楼板 0.1025=2.50 3.37kN/ m22.1.2、梁、柱、墙、门窗的重力荷载的标准值计算1.一层荷载计算:（1）一层柱的重量：kN （2）、一层梁的重量：、横向主梁：截面尺寸400mm900 mmmm kN、纵向主梁：截面尺寸350mm700mm kN、次梁：截面尺寸250 mm500mm和350700 mmmm （3）、一层楼板重：3.8264.626.5=653
20、9.46kN（4）、一层墙重：、外墙重量：3.0(4.20.7)64.62+(4.2-0.9)8.6221.52.1284341.22.161.6542.1=1201.62kN、内墙重量： 3.0(4.20.7) (62+3.42+6.9+3.45)+(4.2-0.9) （4.3+6+2.7+4+8.62+26.2）1.82.1181.42.112.11.52.12+（4.20.5）6+4.24.2=1040.10 kN、门窗重量；0.4(281.52.1+1.22.16+1.652.14+3.332+1.82.18+1.532+12.14)=73.85kN (六）一层活荷载计算:2.二层荷载
21、计算:（1）、二层柱的重量： （2）、二层梁的重量：、横向主梁：截面尺寸400mm900 mmmm 、纵向主梁：截面尺寸350mm700mm 、次梁：截面尺寸250 mm500mm和350700 mmmm （3）、二层楼板重：3.8264.626.5=6539.46kN （4）、二层墙重：、外墙重量：3.0(3.90.7)64.62+(3.90.9)26.521.52.1361.22.141.6542.19.7652=1246.71kN、 内墙重量： 3.0(3.90.7) 64.22+(3.9-0.9) 33.9+8.63.9+9.33.9+4.23.91.82.141.52.123.62.
22、110.92.112.1=702.84kN 、墙总重：1949.55kN、门窗重量；0.4(361.52.1+1.22.16+1.52.14+1.22.14+1.652.14+9.7652+1.82.14+1.52.12+3.62.11+0.92.1+2.1)=80.98kN (5）二层活荷载计算:3.三层荷载计算:（1）、三层柱的重量： （2）、三层梁的重量：、横向主梁：截面尺寸400mm900 mmmm 、纵向主梁：截面尺寸350mm700mm 、次梁：截面尺寸250 mm500mm和350700 mmmm （3）、三层楼板重：3.8264.626.5=6539.46kN（4）、三层墙重：
23、、外墙重量：3.0(3.90.7)64.62+(3.90.9)26.521.52.1361.22.141.6542.19.7652=1246.71 kN、内墙重量： 3.0(3.90.7) （3.44+62）+(3.90.9) (26.529.3+2.71.21.652)+64.2+(3.90.7)9.31.82.141.52.123.62.110.92.121.22.112.1=675.6 kN、墙总重：1922.3 kN（5）、门窗重量；0.4(361.52.1+1.22.16+1.22.14+1.652.14+9.7652+1.82.14+1.52.12+3.62.1+1.22.1+12
24、.1+0.92.12)=77.7 kN (6）、三层活荷载计算:4.四层荷载计算:（1）、四层柱的重量： （2）、四层梁的重量：、横向主梁：截面尺寸400mm900 mmmm 、纵向主梁：截面尺寸350mm700mm 、次梁：截面尺寸250 mm500mm和350700 mmmm （3）、四层楼板重：3.8264.626.5=6539.46KN（4）、四层墙重：、外墙重量：3.0(3.90.7)64.62+(3.90.9)26.521.52.1361.22.141.6542.19.7652=1246.71 kN、内墙重量： 3.0(3.90.7) （3.44+62）+(3.90.9) (26.
25、529.3+2.71.21.652)+64.2+(3.90.7)9.31.82.141.52.123.62.110.92.121.22.112.1=675.6 kN 、墙总重：1922.3 kN（5）门窗重量：0.4(361.52.1+1.22.16+1.22.14+1.652.14+9.7652+1.82.14+1.52.12+3.62.1+1.22.1+12.1+0.92.12)=77.7 kN (6）四层活荷载计算:5.五层荷载计算:（1）五层柱的重量： （2）、五层梁的重量：、横向主梁：截面尺寸400mm900 mmmm 、纵向主梁：截面尺寸350mm700mm 、次梁：截面尺寸250
26、 mm500mm和350 mm700 mmmm （3）、五层楼板重：3.823.48.62+3.371653.42=5795.42 kN（4）、五层墙重：、外墙重量：3.0(3.90.7)64.62+(3.90.9)26.521.52.1361.22.141.6542.19.7652=1246.71 kN 、内墙重量： 3.0(3.90.7) 0.64+11.37+(3.90.9) (64.6+55.15+6)+4.23.91.82.11.52.11.531512.13=2117.58 kN、墙总重：3364.29 kN（5）、门窗重量；0.4(361.52.1+1.22.14+1.22.14
27、+1.652.14+9.7652+1.82.1+1.52.1+1.5315+1.22.13)=95.04 kN (6）、五层活荷载计算:6、六层荷载计算:（1）柱的重量： （2）、梁的重量：、横向主梁：截面尺寸450900 mmmm 、纵向主梁：截面尺寸350mm700 mm 、次梁：截面尺寸250mm500 mm （3）、楼板重：3.373.48.62=197.08 kN（4）、墙重：、外墙重量：3.0（2.7-0.9）8.64+（2.7-0.7）3.42+（2.7-0.5）3.421.51.221.22.02）=246.24 kN、女儿墙重量：3.00.6（3.4+8.6）4=86.4 k
28、N（5、门窗重：0.4（1.51.22+1.22.02）=3.36 kN（6）、活荷载计算:2.2 重力荷载代表值计算根据抗震规范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2-1-1采用。 组合值系数 表2-1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0.5计算公式：结构或构件的永久荷载标准值；结构或构件第i个可变荷载标准值；第i个可变荷载的组
29、合值系数5.1.6 结构抗震验算，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。2.2.1、恒荷载计算(1） 一层重力荷载代表值=5446.62+6530.46+0.573.85+0.5（1041.1+1201.62）+0.56847.6+0.52416.7+0.5181
30、2.5+0.51949.55+0.580.98=19697.61kN(2） 二层重力荷载代表值=5446.2+6539.46+0.51812.5+0.51949.55+0.580.98+0.51812.5+0.51922.3+0.577.7+0.56847.6=19237.23 kN(3） 三层重力荷载代表值=5446.2+6539.46+1812.5+1922.3+77.7+0.56847.6=19221.96 kN(4） 四层重力荷载代表值=5446.2+6539.46+0.5(1812.5+1922.3+77.7)+0.5(1812.5+336.29+95.04)+0.56847.6=1
31、9951.63 kN(5） 五层重力荷载代表值=5446.2+5759.42+0.5(3364.29+95.04+1812.5)+522.06+0.5(194.4+246.24+3.36)+0.5855.95=15049.57 kN（六）六层重力荷载代表值=197.08+435.4+0.5(194.4+246.24+3.36)+86.4+0.529.24=955.5kN2.3 横向框架侧移刚度计算2.3.1、横向框架梁线刚度计算混凝土C35，Ec=3.15104N/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，在设计中允许采
32、用表2-2所示的系数。表2-2断 面跨度截面惯性矩边框架梁中框架梁0.40.98.62.4310-23.64510-21.344.8610-21.780.40.99.32.4310-23.64510-21.254.8610-21.652.3.2、框架柱线刚度计算混凝土C35，Ec=3.15104N/mm2 表2-3层次柱高H(m)断面截面惯性矩线刚度62.70.650.651.4910-21.74253.90.650.651.4910-21.2015.20.650.651.4910-20.902.3.3、框架柱侧移刚度D值计算1. 各柱D值计算:1和11轴柱D值计算1层，层高5.2m 表2-4
33、截面位置断面A柱0.650.651.490.5722766B柱0.650.652.880.691990.4C柱0.650.652.880.691990.4D柱0.650.651.490.572276625层，层高3.9m 表2-5截面位置断面A柱0.650.651.120.3634083B柱0.650.652.160.5249231C柱0.650.652.160.5249231D柱0.650.651.120.3634083210轴柱D值计算1层，层高5.2m 表2-6截面位置断面A柱0.650.651.980.6224763B柱0.650.653.810.7429556C柱0.650.653.
34、810.7429556D柱0.650.651.980.622476325层，层高3.9m 表2-7截面位置断面A柱0.650.651.480.4340710B柱0.650.652.860.5955858C柱0.650.652.860.5955858D柱0.650.651.480.4340710 10轴柱D值计算局部6层，层高2.7m 表2-8截面位置断面A柱0.650.650.890.3188790B柱0.650.651.370.41117432C柱0.650.651.370.41117432D柱0.650.650.890.318879011轴柱D值计算局部6层，层高2.7m 表2-9截面位置
35、断面A柱0.650.650.770.2880198B柱0.650.651.130.36103111C柱0.650.651.130.36103111D柱0.650.650.770.28801981. 各层柱D值汇总: 各层柱D值汇总表 表2-10层次123456114842220714802071480207148020714807790622.4 横向地震作用计算1、横向框架侧自振周期计算采用顶点位移法计算，根据结构在重力荷载水平作用时算得的顶点位移来推测其基本周期，计算公式为：，其中顶点位移，按D值法计算，基本周期的调整系数，考虑到填充墙对框架的刚度影响，取0.7。根据各层重力荷载和侧移刚度求得顶部位移变化量，计算过程见下表2-11：横向框架顶部位移计算表 表2-11层次()()()(m)(m)6955.50955.507790620.00110.1701514956.2615818.4520714800.00760.1690419951.6335770.08207