框架结构毕业设计

摘要根据住宅楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设计该框架结构住宅楼。按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。关键词：框架、重力荷载代表值；现浇钢筋混凝土结构；内力组合；弯矩调幅。AbstractAccordingtobuildingdesignspecificationsandotherrelevantstandardsanddesignrequirementsandprovidegeologicaldata,thedesignoftheframeworkoftheResidentialbuilding.Afterthefirstbuildinginaccordancewiththestructureandlayoutoftheoverallafterthefirstlocalnodedesignstepsdesign.Maincontentsinclude:design,architecturaldesignofthetotalshowsthattheconstructionoftheplane,Facade,profiledesignspecifications,,andotherpartsofthedesign;structurallayoutandschematiccalculationofidentification,load,stress,thecombinationofinternalforces,Mainbeamreinforcementdesignandcalculation,frame-sectiondesignandreinforcement,meetingbeamreinforcementdesign,floorandroofdesign,stairdesign,infrastructuredesign.Enclosingwindloadundertheframeworkmoment,shearandaxialbid;verticalandhorizontalseismicloadsundertheframeworkofthemoment,shearandaxialbid;Constantloadandliveloadundertheframeworkmoment,shearandaxialtryingtointernalforcesandthecombinationofbeam-columntable.KeyWords：frame,Gravityloadcharectervalue,cast-in-placereinforcedconcretestructure,internalforcemakeup,curvedsquareamplitudemodulation.第I页共II页目录1、绪论…………………………………………………………………………………12、建筑设计理念及设计依据…………………………………………………………22.1设计资料………………………………………………………………………22.2工程概况………………………………………………………………………22.3设计依据………………………………………………………………………33、结构布置方案与结构选型…………………………………………………………33.1设计资料………………………………………………………………………33.2结构构件参数估计……………………………………………………………43.3框架计算简图的确定…………………………………………………………54、荷载计算……………………………………………………………………………64.1恒荷载计算……………………………………………………………………64.2屋、楼面活荷载计算…………………………………………………………94.3水平地震作用计算……………………………………………………………115、内力计算……………………………………………………………………………155.1恒荷载作用下的内力计算……………………………………………………155.2活荷载作用下的内力计算……………………………………………………275.3地震作用下的内力计算………………………………………………………376、内力组合……………………………………………………………………………426.1梁、柱内力组合………………………………………………………………426.2抗震计算………………………………………………………………………427、截面设计……………………………………………………………………………457.1梁截面设计……………………………………………………………………457.2柱截面设计……………………………………………………………………517.3屋盖、楼盖设计………………………………………………………………568、楼梯的设计…………………………………………………………………………608.1底层楼梯的设计………………………………………………………………608.2其它层楼梯设计………………………………………………………………639、基础设计与地基处理………………………………………………………………65第II页共II页9.1工程概况………………………………………………………………………659.2材料参数选用…………………………………………………………………669.3基础梁的截面设计……………………………………………………………669.4基础的计算简图………………………………………………………………669.5基础的设计计算………………………………………………………………679.6地基处理………………………………………………………………………75结论……………………………………………………………………………………77参考文献………………………………………………………………………………78致谢…………………………………………………………………………………80附录1梁内力组合表附录2柱内力组合表第1页80页1、绪论毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为——晋中市平遥县美中美公司框架楼上部结构与地基基础设计。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土设计》、《建筑结构抗震设计》等书籍，并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD、天正等绘图软件，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。第2页80页2、建筑设计理念及设计依据2.1设计理念住宅楼是为人们提供良好生活条件的建筑。纵观住宅建筑的发展历史，无不体现着人类文化生活的历史进程和时代特征。住宅楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点，也有许多不同的特点和要求。随着时代的发展，住宅楼的内容和形式都在不断发生变化。因此，我对住宅楼的设计过程和设计方法进行了详细研究，经过一番思考，我认为本设计应该具有以下特点：（1）弹性。从设计、结构到服务功能都应做到开放性，以适应时空的变化。（2）紧凑性。卧室以及其它辅助用房的空间布置要做到紧凑合理。（3）易接近性。从楼外到楼内，从入口到各个部门，要规划得合理，要设计一个良好的导引系统。（4）可扩展性。在未来扩展时可灵活延伸，将损失减小到低程度。（5）舒适性。在环境、通风、温湿度、光线等方面要柔和、协调，尽量借用外部的自然环境。（6）环境的稳定性。（7）安全性。建筑安全防护措施做到不仅满足规范要求而且更加人性化。（8）济性。把建设和维护一座住宅楼所需要的经费和人员控制在最低限度。在整个设计过程中，我本着“安全，适用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架，并为以后的结构设计打下了良好的基础。2.2工程概况（1）本工程位于晋中市平遥县，用途为住宅。（2）本工程为3层框架结构。主体结构：地下1层，地上3层，地下室2.2m，首层层高3.2m，2至4层各层层高2.8m，柱距平面布置详见附图。（3）本工程耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅲ级，建筑耐久年限为二级。（4）结构形式为框架结构，填充墙为加气混凝土砌块，所有卫生间墙体为粘土空心砖。（5）设计使用年限：50年；安全等级：二级；（6）抗震设防类别为丙类；（7）地基基础设计等级为丙级；（8）本工程地质场地类别为Ⅱ类，场地卓越周期0.40s；。（9）该场地具有Ⅰ级非自重湿陷性。根据地质资料，该地区地下水埋深在15第3页80页米以下；（10）最大冻土深度为0.8米；（11）基本风压为0.40kN/m2，基本雪压为0.25kN/m2；（12）混凝土结构的环境类别：基础为三类；上部外露构件如女儿墙、挑梁等为二类；室内结构为一类；（13）地震影响：抗震设防烈度及设计基本地震加速度按题目；场地类别为III类；设计地震分组为第一组。2.3设计依据（1）通过定案的建筑设计方案及有关使用功能等要求。（2）国家现行有关建筑结构设计、基础及地基处理等规范。（3）本工程岩土工程条件。3、结构布置方案与结构选型3.1设计资料（1）安全等级系数确定，依据《混凝土结构设计规范》（GB50010——2002）第3.2.3条：对于安全等级为二级或者使用年限为50年的结构构件，其中要性系数r0不应小于1.0，此处取1.0。（2）抗震设防烈度：抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第一组。（3）基本风压：基本风压为0.40kN/m2，地面粗糙度为C类。（4）基本雪压：基本雪压为0.25KN/m2。（5）活荷载取值（KN/m2），表3-1（6）底层柱高：底层柱高应计算至基础顶面，设室内外高差0.6m，基础顶面至室外标高0.5m，即底层柱高H1=3.2+0.6+0.5=4.3m。活荷载位置活荷载取值房间2.0走廊2.0上人屋面2.0第4页80页（7）屋的建筑高度：H=3.2+2.8×2+0.6+1.1=10.5m。（8）抗震等级：根据《建筑抗震设计规范》6.1.2条，因为结构抗震烈度为8度，房屋高度小于30m，所以框架抗震等级为二级。（9）材料参数选用结构各构件选用的材料及其强度设计值如表，选用材料及其强度表3-23.2结构构件参数估算3.2.1框架梁截面按照跨度进行估算：横梁：边跨梁（AB、CD跨），高h=1/12L=500mm，取h=500mm；宽b=（1/3~1/2）L=200mm~300mm，取b=250mm；中跨梁（BC跨），取高h=400mm，宽b=250mm；纵梁：取h=（1/12~1/8）L=300~450mm,取h=400mm,b=250mm；次梁：取bb×hb=250mm×550mm；3.2.2框架柱截面尺寸可根据