1、 新余市高新区第二小学教学楼结构设计 设计方法及过程介绍2016.5.24 标题主标题：新余市高新区第二小学教学楼结构设计院系：建筑工程学院学生姓名：朱传久学号：1207213026指导老师:答辩时间:2016年5月24号简 介本次毕业设计课题为新余市高新区第二小学教学楼结构设计，工程主体采用六层框架结构。框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、竖向 荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。本毕业设计是将大学所学的多方面专业知识运用到实际工程设计中，是大学习生涯的一个全面总结。选题的依据及意义 由于框
2、架结构据具有内墙可有可无，房间可以灵活布置；整体性要比砖混结构好，可形成大的空间结构；施工方便，经济适用等特点。因此本办公楼设计采用采用框架结构。由于本工程是教学楼，建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求，以便于结构设计。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之 有关的的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。对于培养我初步的科学研究能力，分析解决问题能力有重要意义。在完成毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。
3、同时积极、独立的完成本次毕业设计也为今后的实际工作做出的必要的准备。设计内容及设计方案结构设计部分：要解决的主要问题：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图，一榀框架剖面图。设计方案 1）确定基础类型与建筑物的抗震等级。2）进行结构布置。3）根据建筑物的抗震等级确定:构件的截面尺寸；建筑物的计算与构造要求。4）计算出建筑物的周期,地震系数,并对以上数值进行分析。5）进行结构内力分析及计算:高厚比的验算；荷载和水平地震作用的计算；内力计算；配筋计算；基础设计等。6）一榀框架剖面 采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用二
4、次弯矩分配法；求水平荷载作用下的内力时，有D值法等。7)完成基础平面布置图及基础详图，标准层结构布置图及配筋图 1 设计资料五层混凝土框架填充墙结构，建筑面积5000m2，楼板及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板120mm，填充墙采用加气混凝土砌块。建筑总高为19.20m，底层层高4.20 m，其余各层层高3.6m。本设计中建筑长50.400m，盥洗室地面低于同层教室地面20mm。室内外高差-0.60m，首层室内地坪标高0.000m.2 结构的选型和布置为使结构有较大的刚度本设计中楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构，基础为现浇柱下独立基础。根据结构布置，走道楼板属于单向板，其余楼板属于双向板。由
5、于楼面活荷载较大，楼面板厚度取值100mm,屋面板厚度取120mm 纵向框架梁：h=(1/81/12)L=(1/81/12)7200=600900KL1：h=(1/81/12)L=(1/81/12)7500=625938 KL2:h=(1/81/12)L=(1/81/12)2400=200300 次梁：h=(1/121/15)L=(1/121/15)7500=500625 3 框架计算简图及梁柱线刚度 假定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，故梁跨等于轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼层，基顶的标高根据 地址条件室内外高差定为-0.60m，二层楼面标高为3
6、.60m 故底层的为4.20 m，其余各层柱高楼面算至上一层楼 面(即层高)故均为3.60m 对于边框架横梁：i=EcI/L=3x104x1.43x1010/7500=5.72x1010mm4 中框架横梁：i=EcI/L=3x104x2.66x109/2400=3.33x1010mm4 4 荷载计算 分别计算屋面板、楼面板、外墙面荷载、内墙面荷载、女儿墙面、自重 屋面和楼面荷载标准值计算、雪荷载 竖向荷载下框架受荷总图 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载 水平地震作用重力荷载代表值的计算、框架柱抗侧 移刚度和结构基本自震周期计算 5 内力计算 恒载作用下框架的弯矩计算、恒载作用下框架的梁端
7、 剪力和轴力计算 活载作用下框架的内力 水平地震作用下框架内力计算 6 内力组合 梁端截面组合的剪力设计值调整，防止梁在弯曲屈服 前发生剪切破坏，即保证“强剪弱弯”截面设计 框架结构柱的内力组合，柱上端控制值截面在梁底，下端在梁顶，应按轴线计算简图所得的柱端内力值换 成控制截面的相应值，此计算为简化起见，采用轴线 处内力值 7 构件配筋计算 框架梁截面设计 框架柱截面设计、柱端剪力设计值调整、柱配筋计算 板的截面设计 楼梯设计，踏板、平台板、平台梁设计 基础配筋计算、确定桩的规格数量及初定承台的尺寸、边柱承台的设计 弯矩调幅的运用 对梁端进行弯矩调幅的原因是考虑塑性内力重分布，因为在梁端形成塑
8、性铰之后，仍然具有一定的承载能 力。因而可调幅让梁端弯矩调小一点，而增大梁跨中 弯矩。这样做还有一个优点就是梁端弯矩减小后，可 以让梁柱节点的配筋减少点，不会因配筋过密而致混 凝土无法浇筑。调幅的方法是，梁端的弯矩乘于0.85框架内力组合 本方案采用三种内力组合方案：1.2恒+1.4活1.35恒+1.4*0.7活1.2恒+1.35活根据荷载规范规定荷载分项系数按下列规定采用：永久荷载分项系数：对结构结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合取1.2；对由永久荷载效应控制的组合取1.35。当永久荷载效应对结构有利取1.0.可变荷载分项系数：一般情况取1.4，对工业建筑楼面结构，当活荷载标准值大于4K
9、N/m2时取1.3。对于有多个可变荷载时，对于框架结构梁、柱的最不利内力组合：梁端截面：+Mmax,-Mmax梁跨中截面：+Mmax柱端截面：Mmax 及相应的N和V Nmax及相应的M Nmin及相应的M框架梁截面设计 抗震设计中，对于楼面现浇的框架结构，梁支座负弯矩按矩形截面计算纵筋数量。跨中正弯矩按T形截面计算纵筋数量，跨中截面的计算弯矩，应取该跨的跨间最大正弯矩或支座弯矩与1/2简支梁弯矩之中的较大者。当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。验算是否超筋：b框架柱设计 判断N和Nb的关系；当NNb时，初步判定为大偏心受压，即框架柱为受弯破坏，则选定最不利组合的Mmax和Nmin 需要验算承载力)9.0AfAfNcsy
