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摘 要

本毕业设计题目是扬州某研究院实验楼设计，结构体系为钢筋混凝土框架结构，结构层数为四层，建筑总高度为14.8m，建筑面积为4421.76平方米。

本计算书内容主要包括构件尺寸的初步确定、框架的计算简图、荷载计算、框架在水平及竖向荷载作用下的内力分析、内力组合、梁柱截面设计、板设计、楼梯设计及基础设计。根据设计要求，设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类，地面粗糙度B类，设计中要考虑抗震设计。地震作用采用底部剪力法确定，水平荷载作用下的内力采用D值法计算，竖向荷载作用下的内力采用迭代法计算。内力组合考虑无地震作用效应组合和有地震作用效应组合两种情况。由于此框架属于三级框架，所以没有进行节点抗震设计，但是在梁柱截面设计时采用了“强柱弱梁”的设计原则。框架受力筋主要采用Ⅱ级钢筋，箍筋主要采用Ⅰ级钢筋，楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。

通过对试验楼建筑和结构的设计，熟悉了设计的全过程，掌握了结构设计计算的基本方法，顺利地完成了毕业设计任务。同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。

 关键词：框架结构，结构设计，抗震设计

Abstract

The theme of this graduation design is a laboratory building in a research institute of YanchengDafeng city, the structure system is a four stories reinforced concrete framework, structure rand order is four layers. Structure total height is 14.8 meter and surface area is 3480.96 square meters.

This design includes component size determined primarily, the calculation diagram of framework, the load calculation, Analysis of internal forces of frame under horizontal and vertical loads, The combination of internal forces, cross section of beam and column design, board design, stair design and foundation design. According to the design requirements, the earthquake intensity is 7 degrees, the construction site is the class Ⅱ, the surface roughness of B, so, it have to consider the design of seismic design. Horizontal earthquake load is calculated by equivalent base shear method, internal force is calculated underlying horizontal loads by D value method, internal force is calculated underlying vertical loads by iterative method. Earthquake is and not is considered in Combination of internal force. For this frame belonging to third class frame, not counting intersection of beams and columns, but this design obeys the design philosophy of “strong column and weak beam”. Staircase is plate-type. The foundation is pile. The design meet the requirements of design and construction, it has certain rationality.

Through the design of building for training, and drawing floor plan, constructed profile and constructional drawing, I am familiar with the principle design of construction, and controlled the basic methods of computation of the construction design, and my work is creative at the same time. I have a deeper understanding of the first several years’ profession learning and the foundation knowledge. As a result, my ability that analyzing and solve the actual problems is increased.

Key words：Frame structure , structure design, seismic design

第一章 资料设计

1、工程概况

本工程为实际应用课题，地点在扬州市，为某研究院实验楼，三跨四层，三层设办公室若干个，四层设置约110 m²大会议室1个，约70 m²小会议室2个，其余为实验室、环咨室、资料室等。要求采用钢筋混凝土多层框架结构。在正常情况下，本工程的合理设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级。工程的标准层柱网布置和剖面见附图。

2、气象资料

基本风压：0.4 kN/m²

基本雪压：0.35 kN/m²

3、工程地质资料

1、本工程场地较平坦，废弃建筑已拆除，场地平整后室外绝对标高16.8m。

2、根据地质钻探，该场地土质较均匀，土层分布情况如下：

3、建议以粉质粘土层作为持力层，采用浅基础。

4、地下水位在天然地面下2.5米处，无侵蚀性。

5、场地无液化土层，Ⅱ类场地。

4、结构和基础的安全等级

（1）建筑结构的安全等级为二级。

（2）设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。

（3）地基基础设计等级：丙级。

5、荷载取值

按《建筑结构荷载规范》GB50009采用。

6、施工技术条件：本工程由建筑工程公司承建，设备齐全，技术良好。

7、材料供应：三材及一般材料能按计划及时供应。

8、水、电供应：由建设单位保证。

第二章 框架结构布置及计算简图

2.1梁、柱截面尺寸

框架柱：一般取500mm*500mm ；构造柱200mm*200mm

梁：横向框架AB、CD跨300mm*800mm，BC跨300mm*400mm，纵向连续梁300mm*850mm

2.2材料强度等级

混凝土：均采用C30级。

钢筋：受力钢筋采用HRB400钢筋、箍筋采用HPB400钢筋

2.3计算简图

图3-1 计算简图

2.4荷载取值

1. 确定办公楼、实验室楼面活载标准值为2.0kN / m²，办公楼、实验室走廊、楼梯楼面活载标准值为2.5kN / m²；
2. 不上人屋面：活载标准值为0.7kN / m²；
3. 屋面构造：

保护层：20mm厚1:3水泥砂浆，表面抹平压光

隔离层：M2聚酯无纺布

防水层：1.2厚合成高分子防水卷材两道

找平层：20mm厚1:3水泥砂浆

保温层：75厚挤塑板

找坡层：膨胀珍珠岩，坡度宜为3%

1. 楼面构造：水泥1:2水泥砂浆面层压实抹光、15厚1:3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶

围护墙：采用200厚混凝土空心小砌块（自重2.36kN / m²），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（自重3.60kN / m²），每开间采用3300 X 2400 塑钢窗。

框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，该场地为Ⅱ类场地，地质条件较好，初步确定本工程采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基底标高为设计相对标高-2.0m。底层柱子的高度为h1=3.7 2.0-0.5=5.2m（初步假设基础高度0.5m），二~四层柱高h2~h4=3.7m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l=8100mm、2600mm、8100mm。

a)恒载作用下结构计算简图 b)活载作用下结构计算简图

图2-2 荷载计算简图

（1）恒载（图2-2a）

屋面恒载标准值：

35厚架空隔热板 0.035×25 = 0.875 kN/m²

防水层 0.4 kN/m²

20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20 = 0.4 kN/m²

120(100)厚钢混凝土现浇板 0.12×25 = 3 kN/m²

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