1、 密级：学号：本 科 生 毕 业 论 文 （ 设 计 ）沈阳市建筑学校 4 号教学楼上部结构设计学 院： 土木工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 江西科技学院本科生毕业论文（设计）I摘 要现代工程实中框架结构是建筑常采用的结构体系。它平面布置灵活.墙体只分隔与围护的作用，门窗开置的大小、形状都比较自由。所以，框架结构多适用于教室、教学楼等房屋建筑。本毕业设计工程为沈阳市建筑学校 4 号教学楼上部结构设计，主体建筑为四层框架结构体系。本文教学楼楼进行结构设计。结构设计主要综合考虑了结构在恒载、活载、风荷载和地震荷载作用下的情形，载分析结构在风荷载和地震荷载
2、作用下横向的各种性能。结构计算过程主要采用手算，包括弯矩二次分配法进行竖向荷载作用下弯矩、轴力和剪力的计算、竖向荷载和水平地震作用下内力的组合。具体计算了结构的梁柱弯矩、轴力及剪力，进行相应的内力组合，由此进行了截面设计。现浇楼板屋盖采用双向板布置，最后完成楼梯的设计，楼梯采用板式楼梯。 关键词：框架结构；内力组合；双向板；板式楼梯江西科技学院本科生毕业论文（设计）IIAbstractModern engineering construction in the solid frame structure is often adopts the structure of the system.
3、It flexible layout. The wall space and the role of the palisade, only the size of the doors and Windows open place, shapes are free. So, the frame structure more suitable for classroom, office buildings and other buildings.This graduation design project for the shenyang architectural schools teachin
4、g building 4 upper structure design, the main building for four layers framework structure system. In this paper, the building floor for structural design. Were considered in structure design of main structure under dead load, live load, wind load and earthquake loads, load analysis of the structure
5、 under wind load and earthquake load properties of the transverse. Structure calculation process by hand, including the bending moment secondary distribution method for vertical load under the action of bending moment and axial force and shear force calculation, vertical load and horizontal earthqua
6、ke under the action of internal force combination. Concrete structure are calculated by beam bending moment and axial force and shear force, internal force of the corresponding combination, cross section design. Cast-in-place floor roof use bidirectional board layout, finally completed the design of
7、 stair, stairs using plate stairs.Key words: frame structure; Internal force combination; Two-way slab; Plate stairs江西科技学院本科生毕业论文（设计）III目 录第 1 章 工程概况说明 .11.1 建筑概况 .11.2 设计资料 .11.2.4 工程地质条件 .11.2.2 气象资料 .11.3 建筑内容 .11.3.1 平面功能设计: .11.3.2 房间布置： .11.3.3 安全设施： .21.4 建筑要求 .2第 2 章 结构选型说明 .32.4 结构选型 .32.4.
8、1 结构体系选型： .32.4.2 其它结构选型 .32.2 框架结构计算 .3第 3 章 框架截面尺寸的初步确定 .53.1 标准层平面布置图 .53.2 确定框架计算简图 .53.3 梁柱截面初步确定 .63.4 框架柱截面尺寸 .6第 4 章 荷载计算 .74.1 屋面横梁竖向线荷载标准值 .74.2 楼面横梁竖向线荷载标准值 .84.3 架节点的集中荷载的标准值 .84.4 楼面的框架节点的集中荷载的标准值 .94.5 风荷载 .104.6 地震作用荷载统计 .114.7 地震作用计算 .13江西科技学院本科生毕业论文（设计）IV第 5 章 框架内力计算 .165.1 节点分配系数计算
9、 .175.2 杆件固端弯矩 .185.3 节点固端弯矩 .195.4 内力计算 .195.4.1 恒载作用下框架内力计算 .195.4.2 活载作用下的框架内力 .245.5 风荷载作用下的位移、内力计算 .305.6 地震作用下横向框架的内力计算 .35第 6 章 框架内力组合 .396.1 弯矩调幅计算 .396.2 框架梁内力组合 .406.3 框架柱内力组合 .43第 7 章 框架梁、柱截面设计 .477.1 基本理论 .477.2 梁、柱截面承载力及配筋计算 .47第 8 章 现浇楼面屋面板设计 .648.1 楼面板计算配筋 .658.2 屋面板计算配筋 .68第 9 章 楼梯结构
10、设计计算 .719.1 梯段板计算 .719.2 休息平台板计算 .729.3 梯段梁 TL1 计算 .73参考文献 .74致 谢 .75江西科技学院本科生毕业论文（设计）1第 1 章 工程概况说明1.1 建筑概况该建筑物为四层钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积约 2400m2。首层及底层建筑层高为 3.6m，其余各层建筑层高为 3.6m。室内外高差：450mm。建筑设计使用年限 50 年。1.2 设计资料1.2.4 工程地质条件根据建筑场地的地质钻孔资料，场区杂填土土层厚度=0.5m，层底高程 =-0.5m，承载力特征值 aka=80Kpa；粘土土层厚度=1.3m，层底高程 =-1.8m，承
11、载力特征值 aka=280Kpa；场地土的特征周期（卓越周期）为 0.250s，勘测时间，勘测范围内未见地下水。1.2.2 气象资料气温：气温最热月平均 33，最冷月平均-1，夏季极端最高 41,冬季极端最低10 。雨量：年终雨量 1450mm，日最大降水强度 19mm/d。基本风压：W 0=0.255 kN/m2。基本雪压：0.6 kN/m 2。1.3 建筑内容1.3.1 平面功能设计:本教学楼中间设为走廊，房屋前后均有设采光及兼作通风的窗，走廊宽2.4m，满足师生的通行需求以及疏散需求。教学楼底层一共设有三个入口，一个正前方的正大门，两个两侧的侧门。主体内各楼层均设有三个楼梯，各有单独的入
12、口，具体式详见施工建筑图。1.3.2 房间布置：本教学楼楼主要设有教室；每层有几个较小的教室与适度的男女卫生间；满足每层办公人员的主要需求；房间基本为南北向布置，均在外侧设有高度相等的窗户，满足采光通风美观等设计要求。江西科技学院本科生毕业论文（设计）21.3.3 安全设施：紧急情况疏散人群要求方面：最远房间门楼梯在 5m 左右，三个楼梯加起来最多可让 9 个人并列通过，符合建筑设计规范要求。防火要求方面：在各个楼道口均设有消防栓1.4 建筑要求结构设计正常使用年限为 50 年。江西科技学院本科生毕业论文（设计）3第 2 章 结构选型说明2.4 结构选型2.4.1 结构体系选型：采用钢筋混凝土
13、现浇框架结构体系体系。对于四层的教学楼，可采用钢筋混凝土框架结构、混合结构、底层框架或内框架砖房结构。该建筑要求布置灵活，同时考虑该建筑处于 7 度地震区，选用框架结构。由于结构承受纵横向水平地震作用，因此选纵横向承重框架。2.4.2 其它结构选型1）屋面结构：采用现浇混凝土板作承重结构。屋面为不上人屋面。2）楼层结构：采用现浇混 凝土结构。3）楼梯结构：双跑楼梯。2.2 框架结构计算1)确定框架的计算简图假设框架柱嵌固于基础上，框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸一样，因此梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高 从基础顶面算至二楼楼面，故底层柱高为 4.9m，其余各层的柱高从楼面算至
14、上一层楼面，故均为3.6m。故可绘出计算简图。多层框架为超静定结构，在内力计算之前，预先估算梁、柱截面尺寸与结构所才的材料强度等级，求得框架中各杆件的线刚度与相对线刚度。2)梁柱的截面尺寸大致根据下列公式估算：框架梁：h=L/(812)， b=h/(23)框架柱： cNAf3)荷载计算把板划分为双向板计算。取荷载的标准值均查阅规范而来。4)计算线刚度用公式 I=EI/L 计算，但在计算梁的刚度时，边梁要乘 1.5，中间梁要乘2，这是考虑到楼板对翼缘所起的约束作用。5)内力计算恒荷载和活荷载的内力计算均采用力矩分配法，活荷载选取满跨布置来计算。风荷载以及地震荷载采用反弯点法。6)内力组合江西科技
15、学院本科生毕业论文（设计）4各种框架情况下的内力求和后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。考虑结构塑性内力重分布有利影响时，在内力组合之前应对竖向荷载作用下的内力进行调幅。当有地震作用时，应考虑恒荷载、活荷载的组合以及重力荷载代表值和地震作用进行组合，比较这两种组合内力，取不利者。由于构件控制截面的内力值应取支坐边缘处，为此，先计算各梁的控制截面处的内力值。也可采用轴线处的内力值，这样计算得的钢筋用梁比需要的钢筋用梁略多一点。7)梁柱截面设计：梁主要验算正、斜截面的承载力，柱主要验算轴压比和正、斜截面的承载力。在验算时活荷载按满跨布置。江西科技学院本科生毕业论文（设计）5第 3 章 框架截面尺寸的初步确定3.1 标准层平面布置图图 3.1 标准层平面布置图3.2 确定框架计算简图选一榀框架进行计算，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楼面，故底层柱高为 4.9m 二至四层柱高为 3.6m。由此可绘出框架的计算简图见下所示：图 3.2 计算简图
