摘 要

本次毕业设计的是一幢教学楼，占地面积为360m2，为现浇钢筋混凝土框架结构。设计使用年限为50年。

结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，建筑场地的类别及建筑的功能、高度和层数来确定建筑的结构形式，本工程采用的是钢筋混凝土框架结构。在当今工程实际中，框架结构是应用非常广泛的一种结构布置形式。它的钢及水泥用量比较大，造价也比混合结构高，但具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。

结构计算阶段：在确定框架布局之后，分别计算了框架受的恒载、活载、风载和地震作用。然后手算恒载、风载作用下的结构内力，电算活载和地震力作用下的结构内力。其中恒载的内力用弯矩分配法，风载的内力用反弯点法。找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最不安全的结果并根据构件受力形式计算配筋并绘图。

关键词：多层建筑；钢筋混凝土框架；截面设计，结构设计，抗震设计

Abstract

The graduation project is a teaching building with a floor area of 360m² and is a cast-in-site reinforced concrete frame structure. The design service life is 50 years.

Structural scheme stage: According to the importance of the building, the seismic fortification intensity of the building location, the type of building site and the function of the building, the height and the number of layers to determine the structural form of the building, the project uses a reinforced concrete frame structure. In today's engineering practice, the frame structure is a very widely used structural arrangement. Its steel and cement consumption is relatively large, the cost is higher than that of the hybrid structure, but it has bearing capacity of beams and columns, the wall only plays the role of separation and enclosure, the room layout is more flexible, and the size and shape of the doors and windows are relatively free.

Structural calculation stage: After determining the frame layout, the effects of the dead load, live load, wind load, and earthquake received by the frame are calculated separately. Then calculate the internal forces of the structure under dead load and wind load, and calculate the structural internal forces under the influence of live load and seismic force. The internal force with constant load is distributed by bending moment method, and the internal force with wind load is with anti-bending point method. Find the most unfavorable group or sets of internal forces. Select the most insecure results and calculate reinforcements based on the force form of the components and plot them.

Key Words：Multi-Storey Building; Reinforced Concrete Frame; Section Design, Structural Design, Seismic Design

目 录

第1章 绪论 1

第2章 珠海学院计算机楼建筑结构设计 2

2.1 设计资料 2

2.2 结构选型 3

2.3 构件尺寸初选： 4

2.4 计算简图的确定 5

2.5 荷载统计 6

2.5.1 恒载标准值计算 6

2.5.2 活荷载标准值计算 8

2.6 竖向荷载下框架受荷总图 9

2.7 风荷载计算 11

2.7.1 集中风荷载标准值 11

2.7.2 柱抗侧移刚度D 13

2.7.3 风荷载作用下位移验算 14

2.8 水平地震作用计算 15

2.9 内力计算 17

2.9.1 恒载标准值作用下的框架内力 17

2.9.2 横向风荷载作用下的框架内力 25

2.9.3 活载标准值作用下的框架内力计算 27

2.9.4 水平地震作用下的框架内力 30

2.10 内力组合 34

2.10.1 竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅 34

2.10.2 控制截面处内力值的计算 34

2.10.3 内力组合 35

2.11 截面设计与配筋计算 39

2.11.1 框架柱 39

2.11.2 框架梁 44

2.12 楼面板设计 46

2.12.1 双向板 46

2.12.2 悬挑梁板 47

2.13 楼梯设计 49

2.13.1 踏步板计算 49

2.13.2 楼梯斜梁计算 50

2.13.3 平台板设计 51

2.13.4 平台梁计算 52

2.14 基础设计 54

2.14.1 作用在基础顶面的荷载计算 54

2.14.2 基础底面尺寸及埋置深度 55

2.14.3 基础高度验算 56

2.14.4 基础底板配筋计算 57

第3章 结束语 59

参考文献 60

致谢 61

第1章 绪论

现代生活、教育都离不了计算机、互联网，作为给同学老师上网场所的计算机楼，无疑每天都要接待许许多多的人。因此，计算机楼应具备较高的实用性与安全性。建筑结构设计就是为着安全性诞生的。框架结构是较为安全经济的一种建筑结构。

框架结构主要由梁柱承重，受力明确简单。这样一方面解放了墙体，墙不再承担结构荷载，可以较为灵活地使用各种墙体材料和布置空间分隔；另一方面，梁柱构件易于标准化定型化，便于设计，也便于采用装配整体式结构，以缩短施工期。当采用现浇整体式结构时，结构的整体性能与刚度较好，适合于抗震设防及整体性要求较高的建筑。

本次设计过程涉及了多方面的专业知识，包括《结构力学》、《混凝土结构设计原理》、《工程结构与抗震》、《房屋建筑学》等专业课的基础知识，以及最新的相关的建筑规范。还涉及到了天正、cad、pkpm等辅助设计的计算机软件。毕业设计课程设计是我们毕业前的知识与实践相结合的考验，在此过程可以将专业知识更深地理解与运用，是我们四年大学的全面的综合的总结，也是学校到社会、学习到工作的过度。

第2章 珠海学院计算机楼建筑结构设计

设计资料

工程名称：珠海学院计算机楼建筑结构设计

建设地点：中国香港

工程概况：总建筑面积约为360平方米，建筑总高18.9m，建筑层数为5层，层高3.6m，室内外高差0.60m，具体情况如图。

气象资料：基本风压。

地质条件：地面粗糙度类别为C类，基础场地类别为Ⅱ类。

抗震设防：抗震烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，分组为第二组。抗震等级为三级（抗震表6.1.2）。

材料选用：C30混凝土，纵筋为HRB400，箍筋为HRB335。

图2.1结构平面布置图

结构选型

进行结构设计时，首先要选择各类结构的形式。结构选型是否合理，不但关系到是否满足使用要求和结构受力是否可靠，而且也关系到是否经济和是否施工方便等问题。结构选型的基本原则是：

（1）满足使用要求；

（2）受力性能好；

（3）施工简便；

（4）经济合理。

结构选型涉及的内容较多，应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，经技术、经济条件比较综合确定。根据上述结构选型基本原则，本工程选择如下结构类型：

（1）结构体系：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。

（2）屋面结构：采用现浇钢筋混凝土屋盖，刚柔性相结合的屋面，屋面板厚120mm。

（3）楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土楼盖，板厚120mm。

（4）楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。

构件尺寸初选：

框架梁：

h=(1/8~1/18)l=(1/8~1/18)×6000mm=750~333mm，取h=600mm；

b=(1/2~1/4)h=(1/2~1/4)×600=300~150mm，取b=300mm；

框架柱：

b=(1/12~1/18)H=(1/12~1/18)×5300=441~295mm，且据抗震规范6.3.5，取b=400mm。

计算简图的确定

图2.2计算简图

C轴间框架梁

底层柱：

标准层柱：

令，则其余各杆件的相对线刚度为：

荷载统计

恒载标准值计算

(1) 屋面

防水层(刚性)30厚C20细石混凝土防水 1.0kN/m²

防水层(柔性)三毡四油铺小石子 0.4kN/m²

找平层:15厚水泥砂浆 0.015m×20kN/m3=0.30kN/m²

找平层:15厚水泥砂浆 0.015m×20kN/m3=0.30kN/m²

找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平 0.04m×14kN/m3=0.56kN/m²

保温层:80厚矿渣水泥 0.08m×14.5kN/m3=1.16kN/m²

结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25kN/m3=3kN/m²

抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17kN/m²

合计: 6.89kN/m²

(2) 各层走廊楼面

10mm面层

水磨石地面 20mm水泥砂浆打底 0.65kN/m²

素水泥浆结合层一道

结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25kN/m3=3kN/m²

抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17kN/m²

合计: 3.82kN/m²

(3) 标准层楼面

大理石面层,水泥砂浆擦缝

30厚1∶3干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥 1.16kN/m²

水泥浆结合层一道

结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25kN/m3=3kN/m²

抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17kN/m²

合计: 4.33kN/m²

(4) 卫生间楼面：（比正常楼面标高低20mm）

吊顶和管道 0.5kN/m²

10厚地面板 0.3kN/m²

10mm厚柔性防水层 0.350kN/m²

20mm厚1：3水泥砂浆找平 20×0.01＝0.20kN/m²

120厚钢筋混凝土楼板 25×0.12＝3.0kN/m²

20厚1:3水泥砂浆找平坡向地漏 20×0.02＝0.40kN/m²

合计: 4.95kN/m²

(5) 梁自重

b×h=300mm×600mm

梁自重 25kN/m3×0.3m×(0.6m-0.12m)=3.6kN/m

抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m×[(0.6m-0.12m)×2 0.3m]×17kN/m3=0.22kN/m

合计: 3.82kN/m

(6) 柱自重

b×h=400mm×400mm

柱自重 25kN/m3×0.4m×0.4m=4kN/m

抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m×0.4m×4×17kN/m3=0.27kN/m

合计: 4.27kN/m

(7)

外墙（C，1，11轴线）自重

标准层：

200mm厚空心砌块填充墙 3.6×0.2×11.8=8.496kN/m

水刷石外墙面 3.6×0.5=1.80kN/m

水泥粉刷内墙面 3.6×0.36=1.296kN/m

合计: 11.60kN/m

底层：

200mm厚空心砌块填充墙 5.3×0.2×11.8=12.508kN/m

水刷石外墙面 5.3×0.5=2.65kN/m

水泥粉刷内墙面 5.3×0.36=1.908kN/m

合计: 17.07kN/m

B轴线纵墙自重

标准层：

200mm厚空心砌块填充墙 3.6×0.2×11.8=8.496kN/m

水泥粉刷墙面 3.6×0.36×2=2.592kN/m

合计: 11.09kN/m

底层：

200mm厚空心砌块填充墙 5.3×0.2×11.8=12.508kN/m

水泥粉刷墙面 5.3×0.36×2=3.816kN/m

合计: 16.33kN/m

(8) 内墙自重

标准层：

200mm厚空心砌块填充墙 3.6×0.2×11.8=8.496kN/m

水泥粉刷墙面 3.6×0.36×2=2.592kN/m

合计: 11.09kN/m

底层：

200mm厚空心砌块填充墙 5.3×0.2×11.8=12.508kN/m

水泥粉刷墙面 5.3×0.36×2=3.816kN/m

合计: 16.33kN/m

(9) 女儿墙自重,墙高900mm

200mm厚空心砌块填充墙 0.9×0.2×11.8=2.124kN/m

100mm的混凝土压顶 0.1×0.2×25=0.50kN/m

水刷石墙面 [(0.9 0.1)×2 0.2]×0.5=1.10kN/m

合计: 3.73kN/m

活荷载标准值计算

不上人屋面 0.5kN/m²

楼面 2.5kN/m²

雪荷载 0kN/m²

竖向荷载下框架受荷总图

A-B轴间悬臂梁

屋面梁：恒载=梁自重 板传恒载=3.82 6.89×2=17.60kN/m

活载=板传活载=0.5×2=1.0kN/m

楼面梁：恒载=梁自重 板传恒载=3.82 4.33×2=12.48kN/m

活载=板传活载=2.5×2=5.0N/m

B-C轴间框架梁

=a/(2b)=4/(2×6)=1/3=0.33

屋面梁：

恒载=梁自重 板传恒载 女儿墙自重

=3.82 6.89×2×(1-2×0.33^2 0.33^3) 3.73=18.78kN/m

活载=板传活载=0.5×2×(1-2×0.33^2 0.33^3)=0.82kN/m

楼面梁：

恒载=梁自重 板传恒载 外墙自重

=3.82 4.33×2×(1-2×0.33^2 0.33^3) 11.60=22.48kN/m

活载=板传活载=2.5×2×(1-2×0.33^2 0.33^3)=4.08kN/m

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