六层框架某中学学生公寓楼设计

摘    要
本设计主要进行了结构方案中类似的横向框架3轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
关键词： 框架    结构设计    抗震设计  

Abstract
   The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 3When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.
Keywords :  frames,  structural design,  anti-seismic design

本课题的研究目的及意义：
通过此次的毕业设计，充分的了解和掌握理论知识；并通过把理论与实践相结合的方式，使自己对土木工程结构设计有一个更为深入的认知。
本设计由建筑部分和结构部分两大部分组成。
一、建筑部分
    应满足建筑专业标准规范的相关要求。
二、结构部分
本设计是设计一个多层中学学生宿舍楼，为框架结构选型。框架结构是一个空间结构体系，沿房屋的长向和短向可分别视为纵、横向框架分别承受纵向和横向水平荷载。
框架计算是本设计的主要组成部分，包含：①、确定计算简图，②、确定截面尺寸，③、荷载计算，④、内力计算，⑤、内力组合。
结构施工图设计亦是本设计的一个重要组成部分，①、多层房屋结构布置施工图，结构布置施工图包括基础、各楼面及屋面结构平面布置图，对于某些标高复杂的结构，还应该出结构剖面布置图；②、现浇柱下基础施工图；应包括模板图和配筋图；③、框架施工图，应包括模板图和配筋图。
总而言之，毕业设计是我在毕业之前，一次将理论知识运用到实际工作中去的大练兵；对于自身素质的提高多有裨益，也可以为今后的工作积累一定的经验。

工程概况
建筑地点：武汉市
建筑类型：六层某中学学生公寓楼，现浇框架填充墙结构。
建筑介绍：建筑面积约4000平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。
门窗使用：大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为0.9m×2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.5m×2.4m。
地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为7度。
柱网与层高：本学生宿舍楼采用柱距为6.9m的内廊式小柱网，边跨为6.9m，中间跨为2.4m，层高取3.6m
框架结构承重方案的选择：
竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本宿舍楼框架的承重方案为横向框架承重方案，可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。













目   录
前   言………………………………………………………………………………………1
第一章 设计说明
1.1  工程概况……………………………………………………………………………2
1.2  梁、柱截面尺寸的初步确定……………………………………………………4
第二章 框架侧移刚度的计算
2.1横梁线刚度i b的计算………………………………………………………………6
2.2纵梁线刚度i b的计算………………………………………………………………6
2.3柱线刚度i c的计算…………………………………………………………………6
2.4各层横向侧移刚度计算……………………………………………………………6
2.5各层纵向侧移刚度计算……………………………………………………………7
第三章 重力荷载代表值的计算
3.1资料准备………………………………………………………………………………8
3.2重力荷载代表值的计算……………………………………………………………9
第四章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
4.1横向自振周期的计算………………………………………………………………16
4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算…………………………………………16
4.3多遇水平地震作用下的位移验算…………………………………………………18
4.4水平地震作用下框架内力计算……………………………………………………18
第五章 竖向荷载作用下框架结构的内力计算
5.1计算单元的选择确定………………………………………………………………23
5.2荷载计算………………………………………………………………………………23
5.3内力计算………………………………………………………………………………28
5.4框架梁的内力组合…………………………………………………………………34
5.5框架柱的内力组合…………………………………………………………………40
5.6柱端弯矩设计值的调整……………………………………………………………42
5.7柱端剪力组合和设计值的调整……………………………………………………44
第六章 截面设计
6.1框架梁…………………………………………………………………………………46
6.2框架柱…………………………………………………………………………………49
6.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算……………………………………………57
第七章 楼板设计
7.1楼板类型及设计方法的选择……………………………………………………60
7.2设计参数……………………………………………………………………………60
7.3弯矩计算……………………………………………………………………………61
7.4截面设计……………………………………………………………………………63
第八章 楼梯设计
8.1设计参数……………………………………………………………………………66
8.2楼梯板计算…………………………………………………………………………66
8.3平台板计算…………………………………………………………………………67
8.4平台梁计算…………………………………………………………………………68
第九章 框架变形验算
9.1梁的极限抗弯承载力计算………………………………………………………70
9.2柱的极限抗弯承载力计算………………………………………………………71
9.3确定柱端截面有效承载力Mc…………………………………………………71
9.4各柱的受剪承载力Vyij的计算…………………………………………………72
9.5楼层受剪承载力Vyi的计算……………………………………………………73
9.6罕遇地震下弹性楼层剪力Ve的计算…………………………………………73
(毕业设计)
9.7楼层屈服承载力系数ξyi的计算………………………………………………74
9.8层间弹塑性位移验算（第二层）………………………………………………75
第十章 基础设计
10.1设计资料…………………………………………………………………………76
10.2确定基顶荷载……………………………………………………………………76
10.3确定基础底面积…………………………………………………………………76
10.4地基承载力验算…………………………………………………………………76
10.5基础受冲切承载力验算…………………………………………………………77
10.6基础底版配筋计算………………………………………………………………77
设计心得……………………………………………………………………………………79
参考资料……………………………………………………………………………………81
广厦结构CAD计算书（附）…………………………………………………………………82