1、1毕业设计（论文）任务书系 ： 专 业 ： 建筑工程技术学 生 姓 名 ： 学 号：设计 (论文 )题目 ： 某高校院系综合楼的设计建 筑 设 计 ，横 向 边 框 架 组 合 荷 载 计 算 及 结 构 设 计起 迄 日 期 : 设计 (论文 )地点 : 指 导 教 师 : 专 业 负 责 人 : 发任务书日期: 2目录1 摘要 32 前言 43 结构设计说明 53.1 工程概况 53.2 设计主要依据和资料 53.3结构方案的选型及布置 74 结构设计计算说明书 94.1竖向恒载作用下的横向框架内力计算 94.2竖向活荷载作用下横向框架内力计算 214.3 内力组合计算 315 框架梁的配
2、筋计算 386 框架柱的配筋计算 446 结论 487 致谢 49参考文献 503摘要本结构计算选用横向边框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。关键词：框架、梁、柱、结构设计、配筋4前言结构设计是土木工程毕业设计的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为某高
3、校院系综合楼的设计。在结构前期,我温习了结构力学、土力学与基础工程、混凝土结构、并借阅了混凝土规范、荷载规范、砌体规范、地基规范等规范。在网上搜集了不少资料,并做了笔记。在结构设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行计算和分析。本组在成员齐心协力,发挥了大家的团队精神。在结构设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入和计算出图(并有一张手画基础图),并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。结构设计的八周里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、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
4、进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel;在绘图时熟练掌握了AutoCAD,等专业软件。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,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。53.结构设计说明 3.1 工程概况本工程为某高校院系综合楼的建筑及结构设计（包括建筑设计，横向边框架组合荷载计算及结构设计） ，该建筑为框架结构，层数为五层，建筑面积约8000 平方米。根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了平立面及剖面的设计，主体结构为 5 层，层高均为 4m。填充墙采用蒸压粉煤灰混凝土砌块，
5、外墙 300mm，内墙 200mm；门为实木门，门洞尺寸 1.0m2.1m；窗为铝合金窗，窗洞尺寸 1.8m2.4m。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚 120mm。3.2 设计主要依据和资料3.2.1 设计依据 a) 国家及江苏省现行的有关结构设计规范、规程及规定。b) 本工程各项批文及甲方单位要求。c) 本工程的活载取值严格按建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）执行。3.2.2 设计资料 1 房屋建筑学 武汉工业大学出版社2 混凝土结构（上、下） 武汉理工大学出版社3 基础工程 同济大学出版社4 建筑结构设计 东南大学出版社5 结构力学 人民教育出版社6 地基与基础 武汉工
6、业大学出版社7 简明建筑结构设计手册 中国建筑工业出版社8 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社9 实用钢筋混凝土构造手册 中国建筑工业出版社10 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001） 中国建筑工业出版社11 建筑结构制图标准（BG50105-2001） 中国建筑工业出版社12 建筑设计防火规范（GBJ1687） 中国建筑工业出版社13 民用建筑设计规范（GBJI0I8-7） 中国建筑工业出版社614 综合医院建筑设计规范（JGJ49-88） 中国建筑工业出版社15 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87） 中国建筑工业出版社16 建筑结构荷载规范（GB5009-2001） 中国
7、建筑工业出版社17 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001） 中国建筑工业出版社18 混凝土结构设计规范（GB500102002） 中国建筑工业出版社19 地基与基础设计规范（GB5007-2002） 中国建筑工业出版社20 砌体结构 中国建筑工业出版社21 简明砌体结构设计施工资料集成 中国电力出版社22 土木工程专业毕业设计指南 中国水利水电出版社23 土建工程图与 AutoCAD 科学出版社24 简明砌体结构设计手册 机械工业出版社25 砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社26 砌体结构设计规范（GB500102002） 中国建筑工业出版社全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以
8、毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。73.3结构方案的选型及布置3.3.1 确定结构体系本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋砼楼板，墙体 200 厚 KP1空心砖墙。3.3.2 梁柱截面的确定梁、柱截面尺寸的初步确定：(1)梁截面尺寸估算梁截面高度一般取梁跨度的 1/121/8 进行估算，梁宽取梁高的1/31/2。本方案中边横梁高为72001/12=600mm ， 截面宽度取6001/2=300mm ， 可得梁的截面初步定为bh=300600。各种梁截面见表4.1表3.1 梁截面尺寸表（mm）横梁（ bh）混凝土等级AB 跨、CD 跨 BC 跨 纵梁（ bh） 次梁（ bh）C30
9、300600 300400 300600 300500(2)柱的截面尺寸估算根据柱的轴压比限值按下列公式计算:a)柱组合的轴压力设计值 N=FgEn1gE为折算在单位面积上的重力荷载代表值，近似的取（1215）kN/m2；n 为验算截面以上的楼层层数。b)计算过程：对于边柱：N=FgEn=1.325.92145=2358.72 KNAc=N/Nfc=2358.72103/(0.814.3)=206181.82 mm对于中柱：N=FgEn=1.2534.56145=3024.00 KNAc=N/Nfc= 26433.66 mm 综合以上计算结果并考虑其它因素取边柱和中柱截面为600mm600mm
10、 。表3.2 柱截面尺寸（mm）层次 混凝土等级 bh1-5 C30 60060083.3.3 结构布置及计算简图 图 3-194.结构设计计算说明书4.1 竖向恒载作用下的横向框架(KJ-1)内力计算4.1.1 竖向恒载计算1、屋面框架梁线载标准值屋面恒载为 4.18kN/m2边跨框架梁自重(含粉刷) 为： 3.2kN/m中跨框架梁自重(含粉刷) 为： 1.78kN/m屋面板传给边跨梁的线载为： 4.18（5+1）/22/5=5.02kN/m屋面板传给中跨梁的线载为： 4.1821/2/2=2.09kN/m女儿墙自重： 0.20.514=1.4 kN/m2、楼面框架梁线载标准值楼面恒载为 4
11、.31KN/m2边跨框架梁自重(含粉刷) 为： 3.2kN/m中跨框架梁自重(含粉刷) 为： 1.78kN/m楼面板传给边跨梁的线载为： 4.31（5+1）/22/5=5.17kN/m楼面板传给中跨梁的线载为： 4.3121/2/2=2.16kN/m墙自重： 0.22.914+0.022.9220=10.44 kN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值(1)、边柱 纵向框架梁传来的屋面板自重 4.184/2=8.36kN边柱纵向框架梁自重(含粉刷) 5.022=10.04kN0.5m 高女儿墙自重 0.50.2214=2.8kN女儿墙粉刷 0.50.022220=0.8kNGA= GD=22kN(
12、2)、中柱纵向框架梁传来的屋面板自重 8.36+4.183/2=14.63kN中柱纵向框架梁自重(含粉刷) 5.022=10.04kNGB=GC=24.67kN4、楼面框架节点集中荷载标准值(1)、边柱边柱纵向框架梁自重(含粉刷) 10.04kN楼面板自重 4.184/2=8.36kN纵向框架梁传来的墙自重 0.222.914=16.24kN墙粉刷 20.021/242.920=4.64kN框架柱自重(含粉刷) 4.0642.9=11.79kN10GA=GD=51.07kN(2)、中柱中柱纵向框架梁自重(含粉刷) 10.04kN楼面板自重 8.36+4.313/2=14.83kN纵向框架梁传来
13、的墙自重 16.24kN墙粉刷 4.64kN框架柱自重(含粉刷) 25.38kNGA=GD=71.13kN5、竖向恒载作用下的结构计算简图图 4-14.1.2 竖向荷载作用下横向框架(KJ-1)内力计算1、求各梁端的固端弯矩第五层 MAB= -MBA= MCD= -MDC= - ql2= - 9.6252= -20.04kNm1MBC= -MCB = MCD= -MDC= - ql2= - 5.2722= -1.76kNm第一四层 MAB= -MBA= - ql2= - 16.4952= -34.35kNm1MBC= -MCB = - ql2= - 12.0622= -4.02kNm2、计算各梁和柱的分配系数各梁柱的线刚度及相对线刚度如下图所示：
