中学教学楼多层现浇钢筋混凝土框架结构设计7700字

中学教学楼多层现浇钢筋混凝土框架结构设计 1 21.1设计原始资料 21.2结构设计任务及要求 22.结构设计 32.1结构方案的选择及结构布置 3 32.楼板厚度的确定 3 3 35.框架柱截面尺寸确定 3 47.框架计算简图 4框架计算简图 5 54.内力组合 64.1横向框架梁的内力组合 84.2竖向框架柱的内力组合 框架柱抗震内力基本组合表 5.截面设计 15.1设计内力 1 1 15.3框架柱截面设计 3 5参考文献 6摘要：该建筑物采用现有钢筋混凝土框架的剪力墙，包括五层、现有钢筋混凝土保护层、外部施工采用普通气砌块砌体和外墙装饰。毕业设计过程中主要是结构设计，其中建筑部分主要是对建筑功能进行分区，进一步确定建筑物的平面、立面以及剖面。最后进行内力和截面的设计并计算。关键词：框架结构设计计算1.设计任务及基本要求1.1.1工程概况1.1.2设计条件该工程重要性等级为四级，本地区极端最高气温39.8℃,极端最低气温按300KN/m2计。2.结构设计2.1.2基础类型的确定底层层高H=5.20m。柱截面高度取h=(1/15—1/20)H=(1/15—1/20)5200=346.67mm—260mm。又对于抗震设防烈度为7度，房屋高度为19.8m<30m,即抗震等级为四级的N=1.25×(3.90×4.05×14×1000×5)=1382063N,A≥1382063/14.3=96648mm2N=1.25×(3.90×5.30×14×1000×5)=1808625,A≥1808625/14.3=126477.2727mm2除基础垫层混凝土选用C15,基础及基础以上各层混凝土均选用C30。箍筋均选用HPB300。选取结构平面布置图中第6轴线处框架KJ6作具体计算。假定框架柱嵌固于基础顶面标高为-1.00m,实际计算时，首层框框架梁线刚度计算：梁的混凝土强度等级为C30,Ec=3.0×107kN/m²面惯性矩时，对现浇楼面的中框架梁取I=2.0I0(I0为梁的截面惯性矩))。类别125125125框架柱线刚度125荷载种类层数横向梁系数梁左梁右跨中梁左梁右跨中恒载四层三层二层层层底活载四层三层层底层4.1横向框架梁的内力组合为简化计算，本例采用内力组合法，考虑地震荷载作用下的内力组合：S=1.2重力荷载代表值+1.3水平地震作用不考虑地震作用的组合：以恒荷载为主控制的组合：S=1.35恒荷载+1.5×0.7活以活荷载为主控制的组合：S=1.3恒荷载+1.5(0.7×活荷载+风荷载)以活荷载为主控制的组合：S=1.3恒荷载+1.5(活荷载+0.6×风荷载)在竖向荷载与地震力组合时，跨间最大弯矩采用数解法计算，计算过程见表。对B点取矩：可求的跨间Mm的位置或;;将1代入任一截面x处得弯矩表达式，可得跨间最大弯矩为：跨向内力1.3恒+1.5(0.7活+风)1.3恒+1.5(活+0.6风)1.35恒+1.5*0.7活五层横梁MV跨中MMVMV跨中MMV四层横梁MV跨中MMVMV跨中MMVMV跨中MMVMV跨中MMV二层横梁MV跨中MMVMV跨中MMV一层横梁MV跨中MMVMV跨中MMV跨向内力内力组合1.3地震+1.2左震(重力荷载)右震左震右震五层横梁MV跨中MMVMV跨中M——MV四层横梁MV跨中MMVMV跨中MMVMV跨中MMVMV跨中MMV二层横梁MV跨中MMVMV跨中MMV一层横梁MV跨中MMVMV跨中MMV跨向截面内力Mmax及相应的NNmin及相应的M及相1.3恒+1.5(0.7活+1.3恒+1.5(活+0.61.35恒NMM柱G柱柱顶MN柱底MNVJ柱柱顶MN柱底MNV四层柱G柱MN柱底M9NVJ柱MN柱底M2NV柱G柱MN柱底M6NJ柱柱顶MN7柱底MN77V二层柱柱柱顶MN94532柱M底845N95642V柱顶MN92308柱底MN93409V柱G柱柱顶MN27719柱底MN21254V柱顶MN963453柱底MN768897V跨向内力1.3地震+1.2(左震重力荷载)右震左震右震NMMMNMNVMNMNV四层柱MNMNVMNMNVMNMNVMNMNV二层柱MNMNVMNMNVMNMNVMNMNV5.截面设计5.1设计内力5.2梁截面设计梁的正截面受弯承载力计算从内力组合表中分别选出屋面层第一跨跨间截面和支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。跨中截面计算：实配钢筋3曲22第一跨梁左端支座截面计算：实配钢筋3曲14第一跨梁右端支座截面计算：实配钢筋3曲14梁斜截面受剪承载力计算同样取屋面层第一跨梁进行计算：验算梁截面尺寸0.25fbho=0.25×14.3×250×665=594KN>152.42KN截面尺寸满足要求。判别是否需要按计算配置腹筋0.7βf₁bh₀=0.7×1.0×1.43×250×665=16只配箍筋不配弯起钢筋选直径为8的箍筋，两只箍，Am=50.3mm²,n=2,代入上式得S=-1613.053mm,按构造要求进行配筋Φ8@200配箍率。且所选箍筋直径和间距均符合构造规定，故选Φ8@100箍筋。因篇幅有限，其余各层梁配筋计算结果具体详结构施工图。5.3框架柱截面设计剪跨比和轴压比验算下表给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果，其中剪跨比也可取柱的剪跨比和轴压比均满足要求。柱的剪跨比和轴压比验算柱号fMVG柱54321J柱J54321柱正截面承载力计算以第一层G轴柱为例进行配筋计算说明。根据G柱内力组合表将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利组合，进行配筋计算。最不利组合如下：M=-68.69KN.mN=1472.32KNV=-84.09KN<5=0.550为大偏心受压。1设计说明斜截面受剪承载力计算见=因为由上表可知，剪跨比7.24>3,取值为3。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,抗震等级为四级，框架结构的柱的箍筋最大间距为8d和100的较小值，箍筋的最小直径为8mm,则：单只箍裂缝宽度验算：,可不验算裂缝宽度。其它各层柱同理可得相关配筋计算结果，因篇幅所限，这里不再赘述，具体计算结果详结构施工图。6.基础设计根据工程地质条件及毕业设计任务书的要求，本基础采用柱下钢筋混凝土独立基础，为了施工方便，基础构造形式采用阶形现浇基础，以第三层砂砾土为持。由于篇幅限制，本例只选取边轴线柱下独立基础进行配筋计算举例。由上述内力组合表可得选取的荷载参考文献[1]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009-2010)[2]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2011)[3]中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2011)[4]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50009-2010)[5]中华人民共和国国家标准.房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2011)[6]中华人民共和国国家标准.建筑制图标准(GB/T50104-2010)[7]中华人民共和国国家标准.中小学校建筑