某多层厂房现浇钢筋混凝土框架结构毕业设计.docx

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某多层厂房现浇钢筋混凝土

框架结构毕业设计

目 录

绪 论 1.

第一章 设计说明 2

第一节 工程概况 2

第二节 建筑材料选择 2

第二章 结构设计 3

第一节 布置及梁柱截面初估 3

第二节 框架计算简图及梁柱刚度计算 4

第三章 荷载计算 6

第一节 竖向荷载计算 6

第二节 风荷载计算 9

第三节 水平地震作用的计算 12

第五节 重力荷载代表值作用下的计算 19

第四章 内力组合 25

第一节 支座边缘处的内力值的计算 25

第二节 组合前内力的调整 28

第五章 配筋计算 39

第一节 框架柱和梁的截面设计 39

第二节 板的计算 46

第三节 楼梯的计算 48

第六章 基础设计 50

第一节 确定基础类型和尺寸 50

第二节 内力分析 50

第三节 配筋计算 52

第七章 施工组织设计 55

第一节 施工准备工作 55

第二节 施工部署 57

0

第三节 主要项目施工方法 57

第四节 技术质量、安全生产、文明施工措施 59

第七章 结 论 61

致 谢 2

参考文献 3

1

绪 论

毕业设计是本专业教育培养的重点，也是毕业前的综合学习阶段，是对所学专业知识的深化、拓宽，是对大学期间所学专业知识的全面总结。

通过毕业设计，可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。

通过毕业设计，使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练，具备从事相关工作的基本技术素质和技能。

在我国，多层建筑结构以钢筋混凝土结构为主。

多层建筑的结构设计有两方面的特质：

一是风荷载和地震荷载等水平方向作用引起的内力和位移已成为结构设计的控制因素；二是结构抗侧移刚度是结构设计的关键因素。

结构不仅要满足承载力（强度）的要求，同时还要把结构在水平荷载下的位移控制在一定范围内，所以多层建筑结构需要有较大的抗侧移刚度。

框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，是较常用的结构体系。

在建筑结构设计中，结构是建筑的骨架，是建筑物赖以生存的物质基础。

在一定意义上讲，结构支配着建筑。

一个成功的设计必然以经济合理的结构方案为基础，在决定建筑物平面、立面和剖面时，应当考虑结构方案的选择，使之既满足建筑的使用和美学要求，又照顾到结构的可靠和施工的难易。

由于建筑结构的各构件受力不同，所采用的截面、材料以及计算方法都有较大差异，本设计通过详细的手算方法、形象的图表展示和必要的文字论述，对一个工程进行了建筑、结构设计。

在毕业设计的这段时间，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。

在绘图时熟练掌握了AutoCAD，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，后面采用建筑结构软件PKPMCAD进行电算，并将电算结果与手算结果进行了对比，修改。

由于自己的知识水平有限，难免有很多疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

第52页共64页

第一章 设计说明

本工程为六层的轻工业厂房楼，工程为现浇钢筋混凝土框架结构。

第一节 工程概况

1.工程概况：

平面尺寸为54m×21m，6层，1层层高4.2m，2-6层每层层高3.3m，室内外高差为0.5m，基础顶面离室外地面0.7m，设计使用年限为50年。

2.基本风压：

wk＝0.35kN/m2，地面粗糙程度为C类。

3．基本雪压：

S0＝0.60kN/m2，

4.地质资料：

地基条件较好，场地平坦。

a层：

标高24.50m~23.80m，杂填土，fk＝80kpa；

b层：

标高23.80m~23.00m，亚粘土，fk＝150kpa；

c层：

标高23.00m~17.00m，粘土，硬塑状，fk＝240kpa。

5.该地区地震设防烈度7度，Ⅱ类场地，地震分组为第一组，丙类建筑。

6.场地地下水位较低，对基础混凝土无侵蚀性。

第二节 建筑材料选择

1.混凝土：

柱、梁、板、楼梯的混凝土强度等级采用C30；

2.钢筋：

纵向受力钢筋采用热扎钢筋HRB400，其余采用热扎钢筋HPB235；

3.墙身做法：

墙身为普通机制砖填充墙，用M5混合砂浆砌筑。

内墙粉刷为混合砂浆底，低筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。

外墙粉刷为20mm厚1：

3水泥砂浆底，陶瓷锦砖贴面；女儿墙为1m高240mm砖墙；

4.楼面做法：

楼面为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：

2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；楼板底面为20mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度；

5.屋面做法：

现浇楼板上铺珍珠岩（檐子口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：

2

水泥砂浆找平层厚20mm，三毡四油防水层。

6．门窗：

门厅处为铝合金门窗，其余均为木门，铝合金窗；

7．板：

厚度取为120mm厚。

第二章 结构设计

第一节 布置及梁柱截面初估

本建筑为六层框架结构，要求结构简单规则，所以采用对称结构。

2.1.1布置

为了使结构的整体刚度较好，楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构。

基础选用柱下条形基础。

地基承载力较大采用钢筋混凝土柱下单独基础。

由于结构将承受纵、横向水平地震作用，选用纵、横向承重体系，框架梁柱中心线宜重合，以减少扭转效应。

当房屋长度较大时，为了防止由于温度收缩而使结构产生裂缝，应设伸缩缝，本设计采用后浇带代替伸缩缝，（在施工时，每30m到40m间距离留800到1000的施工后浇带，设后浇带的地方暂时不浇筑混凝土，两个月后，混凝土收缩约完成70%时，在浇筑缝内混凝土，把结构连成整体）。

2.1.2初估梁柱截面尺寸一、梁截面尺寸

本工程边跨横梁跨度l=6000mm，纵梁跨度l=7000mm。

横向hb=hb=（1/12~1/8）l=500~750mm，取600mm，纵向hb=hb=（1/12~1/8）l=583~875mm，取600mm，宽度b=（1/3.5—1/2）h，梁的截面宽度均取b=300mm。

二、柱截面尺寸

框架柱所受的轴向力较大，柱的截面尺寸要根据轴压比限值进行假定，此厂房框架总高度为

21.9m，设防烈度为7度，知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限制[µN]=0.8，选混凝土C30，fc=14.3kN/m2，Ec=3.00×104N/mm2，

由公式 μc＝N／Acfc [µN]=0.8 （2-1）

N=βFgEn （2-2）

其中F为按简支状态计算的柱的负荷面积；gE为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，根据经验荷载为15kN/m2；β为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3；n为验算截面以上楼层层数；Ac为柱截面面积。

底层边柱和中柱负荷面积分别为3.5×6.0m2，7×6.0m2，代入计算式中

1.边柱Ac

1.3

3.5615

103

6=214772.7mm2

14.30.8

2.中柱Ac

7615103

6=330419.6mm2

14.30.8

为安全起见，取柱截面尺寸为650mm×650mm，各层柱截面不变。

D

C

B

A

图

2-1柱网布置图（阴影部分为计算单元）

第二节 框架计算简图及梁柱刚度计算

2.2.1确定框架计算简图

本工程为横向承重体系，跨度均为7m，所受的荷载基本相同，选一榀框架进行计算配筋（阴影部分为计算单元），其余参考此框架进行配筋。

框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。

由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。

底层柱高从基础顶面算至二楼，基础标高根据地质条件，室内外高差为0.5m，初步设计基础顶面离室外地面0.7m，地层层高为4.2m，故底层柱高为h1=4.2+0.7+0.5=5.4m。

其余各层柱高从板底算至上一层板底（即层高），为3.3m。

框架计算简图如下图2-2。

2.2.2框架梁柱的线刚度计算

EI

线刚度公式为 ib=

l

一、梁的线刚度

（2-3）

由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑，中框架梁取I=2I0，边框架梁取I=1.5I0，

E=3.0×104N/mm2。

b

1．中框架梁的截面惯性矩I=2×1bh3=2×1×300×6003=1.08×1010mm4

EI E

线刚度ib= =



1.08

12

1010

12

=1.8×106Emm3=5.4×104kN·m

l 6000

b

2．边框架梁的截面惯性矩I=1.5×1bh3=2×1×300×6003=8.1×109mm4

12 12

EI E 8.1109

线刚度ib=

=

l 6000

=1.35×106Emm3=4.05×104kN·m

二、柱的线刚度

1．底层柱 i=E×1×6504/5400=2.75×106Emm3=8.25×104kN·m

12

2．上部各层柱i=E×1×6504/3300=4.51×106Emm3=13.53×104kN·m

12

梁柱的线刚度为标于下图2-2中：

4.05

5.40

4.05

8.25

8.25

8.25

8.25

4.05

5.40

4.05

8.25

8.25

8.25

8.25

4.05

5.40

4.05

8.25

8.25

8.25

8.25

8.25

4.05

8.25

5.40

8.25

4.05

8.25

8.25

4.05

8.25

5.40

8.25

4.05

8.25

13.53

4.05

13.53

5.40

13.53

4.05

13.53

A

B

C

D

图2-2 框架计算简图及构件相对线刚度

第三章 荷载计算

荷载计算包括重力荷载的计算，风荷载，地震荷载的计算。

第一节 竖向荷载计算

竖向荷载包括恒载和活载。

3.1.1恒荷载计算

一、屋面（不上人）框架梁线荷载标准值

20厚水泥砂浆找平 0.02×20=0.40kN/m2

100~140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩 （0.10+0.14）÷2×7=0.84kN/m2

三毡四油防水层 0.40kN/m2

100mm厚钢筋混凝土楼板 0.1×25=2.50kN/m2

20mm厚石灰砂浆抹底 0.02×17=0.34kN/m2

屋面恒荷载 4.48kN/m2

边跨梁自重 0.3×0.6×25=4.50kN/m

边跨梁粉刷 2×（0.6-0.1）×0.02×17=0.34kN/m

中跨梁自重 0.3×0.6×25=4.50kN/m

中跨梁粉刷 2×（0.6-0.1）×0.02×17=0.34kN/m

则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：

G6AB1（自重，均布） GAB1=4.84kN/m

G6BC1（自重，均布） GBC1=4.84kN/m