1、 东 海科学技术学院本科毕业设计 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 某高校实验室结构设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 土木工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 目 录 摘要 . 4 第 1 章 方案说明 . 5 1、建筑设计说明 . 5 2、结构设计说明 . 6 第 2 章 结构布置 . 7 2.1 柱网布置 . 7 2.2 框架结构承重方案的选择 . 8 2.3 框架结构的计算简图 . 8 2.4 梁、柱截面尺寸的初步确定 . 9 第 3 章 侧移刚度的计算 . 11 3.1 梁线刚度 ib的计算（ I=2I0) . 11 3.2 柱
2、线刚度 ic的计算 (I=I0) . 11 3.3 相对线刚度计算 . 11 第 4 章 恒荷载作用下 内力计算 . 12 4.1 恒荷载标准值计算 . 12 4.2 恒载作用下框架的所受荷载 . 14 4.3 恒载作用下框架的内力计算 . 18 第 5 章 活荷载标准值计算 . 22 5.1 活荷载标准值 . 23 5.2 活载作用下框架所受荷载 . 23 5.3 活载作用下框架的内力计算 . 26 第 6 章 风荷载作用 . 35 6.1 风荷载标准值 . 35 6.2 侧移刚度 D . 37 6.3 风荷载作用下框架侧移计算 . 37 6.4 风作用下框架内力计算（ D 值法） . 39
3、 第 7 章 水平地震荷载作用 . 45 7.1 重力荷载代表值的计算： . 46 7.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） . 47 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 7.3 水平地震作用下框架的侧移验算 . 49 7.4 水平地震作用下框架内力计算（ D 值法） . 49 第 8 章 荷载和内力组合 . 57 8.1 梁的内力组合表 . 57 8.2 柱的内力组合表 . 66 第 9 章 框架梁、柱配筋 . 74 9.1 框架横梁配筋 . 74 9.2 框架柱配筋 . 76 第 10 章 板的配筋 . 80 10.1 荷载设计值 . 80 10.2 内力计算 . 81 第 11
4、 章 楼梯设计 . 85 11.1 设计参数 . 85 11.2 楼梯板（ TB-1）计算 . 85 11.3 平台板计 算 . 86 11.4 平台梁计算 . 87 第 12 章 基础设计 . 90 12.1 柱基础设计（以 -B 轴中柱为例） . 90 参考 文献 . 95 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 某高校实验室结构设计 【摘要】 此毕业设计包括建筑 设计和结构设计两部分。本综合楼为 六 层钢筋混凝土框架结构，长 81.90m，宽 16.80m，高 24.60m。本工程以手算优先，用结构专业辅助软件 PKPM 计算整体结构的配筋面积。根据配筋面积进行绘图。第轴横向框架为本
5、次手算的任务，明确其计算简图与各个计算参数；然后根据建筑做法确定其所受的恒载、活载、风载、地震作用，计算梁、柱、板与基础的内力进行内力组合后得到各截面的控制内力；最后进行各构件的配筋计算。根据工程地质资料，结构采用独立基础。 【 关键词 】 毕业设计，钢筋混凝土框架，独立基础，楼梯计算 。 Structure design of a laboratory in Colleges and Universities AbstractThis graduate design consists of architectural design and structural design of two p
6、arts. The building is six storey reinforced concrete frame structure, length 81.90m, width 16.80m, high 24.60m. This project is preferred to hand, with professional structure of auxiliary software PKPM to calculate the overall structure of the reinforcement area. According to the reinforcement area
7、mapping. Article4axis transverse to the frame for hand calculation tasks, make clear its calculation diagram and various parameters; then according to the construction practice to determine its by dead load, live load, wind load, earthquake action, calculation of beam, column, slab and foundation of
8、 the internal force combination of internal forces obtained after each section of the control force; finally, each member reinforcement calculation. According to the engineering geological data, the structure is an independent foundation. Key WordsGraduation design, reinforced concrete frame, indepe
9、ndent foundation, stair calculation . 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 第一章 方案说明 1、建筑设计说明 1.1 工程名称 某高校实验室结构设计。 1.2 建设地点 Xxx 省 xxx 市 xxx 大学 。 1.3 工程概况 建筑总高度为 24.60m，六层，楼梯上屋面，各层层高均为 3.6m。室内外高差为 0.45mm，底层室内设计标高 0.000。建筑总面积为 8255.52m2。 1.4 建筑等级 建筑物耐久等级为二级，耐火等级为 二级，防水等级为二级。 1.5 材料选用 （ 1）混凝土：采用 C30。 （ 2）墙体：框架填充墙采用加气混
10、凝土砌块， 0.000 以下墙体采用灰砂砖。 外墙采用 250 加气混凝土砌块，内墙采用 200 加气混凝土砌块。 1.6 构造做法 1.6.1 屋面做法： 序 号 工 艺 名 称 1 SBS 防水层 2 30mm 厚细石混凝土找平 3 陶粒混凝土找坡（ 2） 4 120mm 厚保温层 5 120mm 厚现浇钢筋混凝土板 6 板底吊顶 1.6.2 楼面做法： 序 号 工 艺 名 称 1 防滑耐磨地 转 2 100mm 厚现浇钢筋混凝土板 3 板底吊顶 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 1.6.3 墙体做法： 序 号 名 称 工 艺 1 外 墙 250mm 厚加气混凝土砌块 外墙白色涂
11、料粉刷 2 内 墙 200mm 厚加气混凝土砌块 内墙白色涂料粉刷 16.4 建筑装修 a、 室内地面铺设防滑耐磨地转； b、 顶棚装修材料采用涂料粉刷。 2、结构设计说明 2.1 抗震设防 抗震设防烈度为 6 度；设计抗震分组为第一组；设计地震基本加速度为 0.05g，建筑场地类别为 2 类场地。 2.2 气象条件： （ 1）温度：最 热月平均 360C,最冷月平均 2.80C,夏季极端最高 39.80C,冬季极端最低 -80C。 （ 2）相对湿度：最热月平均 78%。 （ 3）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压见方案表。 （ 4）风雪条件：年降雨量 1876mm,日最大降水强度
12、 361mm/日，暴雨降水强度 3.31s/100m2,最大积雪深 8.9cm。 （ 5）基本风压： 0.45KN/m2。 2.3 地质资料 (1) 0.0 0.60 回填土含腐殖质 : r=16KN/m3 fak=80KN/m2 E=2MPa -0.6 -1.70 粘性回填土 : r=18KN/m3 fak=120KN/m2 E=6MPa -1.7 -2.5 残积亚粘土 : r=20KN/m3 fak=200KN/m2 E=8MPa -2.5 -4.0 一般亚粘土 : r=20KN/m3 fak=230KN/m2 E=8MPa 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - -4.0m 以下风化
13、混合岩 : fak=300KN/m2 E=12MPa (2)地下水位标高： -5m 2.4 分隔缝或者后浇带的说明 由于本 实验 楼的长方向的最长为 81.90m，按照规范上的说明框 架结构温度长度超过 55m 时，需设置温度缝的原则，本工程设置后浇带，后浇带的设置的大小和方位详见结构施工图。 第 2 章 结构布置 根据建筑的使用功能要求，工程采用混凝土框架结构，楼板、屋盖、楼梯均采用钢筋混凝土现浇。 0.000 以上内外墙采用加气混凝土砌块。 2.1 柱网布置 标准层柱网布置图 2.1 所示：（由于在横向方向上长度为 81.90 米，故柱子的布置图只列举一半，其余是对称布置） 图 2.1 标
14、准层柱网布置图 2.2 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 传至主梁，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，本实验楼框架的承重方案为横向框架承重。 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 2.3 框架结构的计算简图 框架结构的计算单元如图所示，取轴上的一榀框架计算。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，故框架梁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层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为 0.950m，二层楼面标高为 3.600m，故底层柱高为 4.5
15、50m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，故均为 3.600m。 框架结构的计算单元简图 2.2 所示： 图 2.2 框架结构的计算单元平面图 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 图 2.3 计算单元立面示意图 2.4 梁、柱截面尺寸的初步确定 2.4.1 梁截面初选（轴） AB、 BC、 CD 跨： L=6900mm 主梁 h=(1/81/12)L=862.50mm575mm,取 h=700mm; b=(1/21/3)h=350mm233.33mm,取 b=250mm; BC 跨： L=3000mm 主梁 h=(1/81/12)L=375mm250mm,取 h=400mm; b=(1
16、/21/3)h=200mm133.33mm,取 b=250mm; 、轴线： L=4200mm 主梁 h=(1/81/12)L=525mm350mm,取 h=400mm; b=(1/21/3)h=200mm133.33mm,取 b=250mm; 2.4.2 柱截面初选（轴） 东海科学技术学院本科毕业设计 毕业论文 - 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： （ 1）柱组合的轴压力设计值 N= FgEn （ 2-1） 式中： 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。此处取 1.0。 F 按简支状态计算柱的负载面积。 gE 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取 14KN/m2。
17、 n 验算截面以上的楼层层数。 （ 2）柱受压截面面积 Ac N/uNfc （ 2-2） 式中： uN 框架柱轴压比限值，本方案为四级抗震等级，查抗震规范可知取为 0.95。 fc 混凝土轴心抗压强 度设计值，对 C30，查得 14.3N/mm2。 计算过程如下：（按内柱计算） N= Fg E n=1.0 3.9 4.95 14 6=1621.62（ KN） Ac N/uNfc=1621.62 103/（ 0.95 14.3） =119368.42（ mm2） 取 500mm 500mm 梁柱截面尺寸如表 2.1、 2.2 所示： 表 2.1 柱截面尺寸 层次 混凝土等级 边柱 中柱 1-6 C30 500 500 500 500 表 2.2 梁截面尺寸 方向 主梁（ b h） 纵向 AB、 CD 跨 BC 跨 主梁 主梁 250 700 250 400 横向 轴线间 轴线间 主梁 主梁 250 400 250 400
