1、扬州大学本科生毕业设计 1 扬州大学环境科学与工程学院 B 座楼设计 摘 要 本工程为扬州大学环境科学与工程学院 B 座楼，主体五层，局部六层。 经过细致的方案论证，本工程上部结构采用钢筋混凝土框架结构 ,基础采用钢筋混凝土柱下条形基础。地震作用计算采用底部剪力法；水平地震作用下的内力计算采用 D值法；竖向恒载和活载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。内力组合考虑结构构件的地震作用效应与其它荷载效应的基本组合及无地震作用效应的其它荷载效应的基本组合两种情况，得出框架梁柱的控制内力，进而完成了梁柱截面的配筋计算。同时还进行了基础的设计及零星构件的设计。利用 PKPM 软件对本工程进行了结构校核设
2、计。 关键词：建筑设计 结构设计 地震作用 框架结构 弯矩二次 分配法 内力组合 截面设计 ABSTRACT The Yangzhou City, a project for Yangzhou University ,College of Environmental Science and Engineering,Building B.the main five, six local. After complicated analysis,the frame structure of reinforced concrete is adopted for the superstructure o
3、f this building.The horizontal earthquake is calculated by the bottom-shear method, the D method is applied to calculate the stress of a frame under horizontal earthquake. Considering the two cases: the basic combination of the earthquake and the load and the basic combination of the load and no ear
4、thquake , the load effect combination is carried off. So according to the stress and of beams and columns , the section design is finished .The design of foundation and other member are carried on. The software of PKPM is applied to design and to check the pictures of the structure construction. KEY
5、WORD: architectural design， structural design， earthquake action，扬州大学本科生毕业设计 2 frame structure,double-moment-divided method , load effect combination， section design 第一章 工程概况 本工程是扬州大学环境科学与工程学院 B 座楼。主体五层，局部六层。层高为一层 4.2m,二、三、四、五、六层 4.2m,总高度为 25.2m。 根据建筑结构可靠度设计统一标准（ GB50068 2001） 1.0.5 本工程属于普通房屋和构筑物，结构
6、的设计使用年限为 50年。 1.0.8 建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。本工程按 建筑物类型属于一般的房屋，破坏结果严重，安全等级属于二级。 一 、设计资料 1.工程名称：扬州大学环境科学与工程学院 B座楼 2.面积： 6202.03 平方米 3.层数：六层 4.结构型式：现浇混凝土框架结构 5.工程地点：扬州市 6.设计方案见附图 7.气象资料：（ 1）、基本风压值： 0.4 2k/Nm （ 2）、基本雪压值： 0.4 2k/Nm （ 3）、主导风向： 东南风 8.工程地质资料： 第层为杂填土、耕表土、软
7、弱土， fak=80 2k/Nm,厚 0.9-2.6m; 第层为粉土夹粉砂，黄灰色、灰色、灰褐色，偶夹薄层粉质粘土，含云母片，湿 -很湿，稍密 -中密，无光泽，摇震反应中等，干强度低，韧性低，中压缩性，场地普通分布， fak=130 2k/Nm,厚度 3.6-5.3m； 第层为粉土夹粉砂，深灰色，局部夹细砂、粉质粘土，含云母片，湿-很湿，稍密 -中密，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，中压缩性，场地普通分布。 fak=140 2k/Nm,厚度 3.9-7.5m; 扬州大学本科生毕业设计 3 第层为粉砂夹粉土，深灰色，偶夹粉质粘土，矿物成分主要为长石、石英及云母，中密，饱和，中 -低压缩性
8、，场地普通分布， fak=180 2k/Nm,厚度 0-8.0m; 第层为粉砂夹粘土，深灰色，矿物成分主要为长石、石英及云母，中密 -密实，饱和，中 -低压缩性， fak=200 2k/Nm,该层未钻穿，最大揭示厚度10.95m; 场地近 3-5年最高地下水位 5.30m. 地下水和混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构具弱腐蚀性。因此，对混凝土结构可进行常规设计。 拟建建筑物可采用柱下交叉条形基础，以第层粉土夹粉砂层作为建筑物的持力层 ,层粉土夹粉砂层及下部粉砂层为下卧层。 本工程室外地坪 -0.300m. 9.楼面活载 （ 1）、楼面荷载按建筑结构荷载规范使用； （ 2）、非
9、上人屋面均布活载为 0.5 2k/Nm。 10.地震设防烈度： 7 度（ 0.15g） 11、施工技术条件：施工条件比较完善 附：根据建筑结构荷载规范 GB5009-2001（以下简称荷载规范）。 3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值 。 （ 1）民用建筑楼面均布活荷载标准植按规定采用 B座楼楼面取 2.0 2k/Nm 厕所、走廊、楼梯取 2.5 2k/Nm （ 2）荷载规范屋面均布活荷载规定采用 不上人屋面 0.5 2k/N
10、m 上人屋面 2.0 2k/Nm 雨蓬 0.5 2k/Nm 扬州大学本科生毕业设计 4 二、结构方案确定 抗震规范 6.1.1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度： 7度 (0.15g)抗震设防地区框架结构最大高度为 50m ，本工程平面、立面规则，高度 25.20m选用框架结构比较适宜。楼（ 屋）盖采用现浇板肋梁体系，柱下条形基础。 1、根据抗震规范 3.1.1 本建筑工程抗震设防类别为丙类。 2、抗震规范 6.1.2丙类建筑的抗震等级三级。 选用材料： 根据抗震规范 3.9.2 第二条选用材料如下： 1、混凝土强度等级的选用：主体框架、楼梯和楼板，基础均采用强度等级为 C30混凝土； 2、钢
11、筋的选用：柱梁的受力钢筋为 HRB400级钢，箍筋为 HRB400级钢，现浇板的受力钢筋为 HRB400级钢； 3、墙体选用：内、外墙均用 200加气混凝土砌块。 第二章 梁柱截面估算 一、梁柱截面估算 （ 1）梁： hb=(1/8 1/12)l bb=(1/2 1/3) hb 建筑抗震设计规范规定： 梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求： 1、 截面宽度不宜小于 200mm； 2、 截面高宽比不宜大于 4； 3 、净跨与截面高度之比不宜小于 4。 （ 2） 柱：柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。 Ac cc fN 柱轴压力设计值： nFgN e ：考虑地震作用组合柱轴力增大系数，边柱
12、 1.3，不等跨内柱 1.25，等跨内柱 1.2 扬州大学本科生毕业设计 5 F：按简支状态柱的受荷面积 ge：楼面荷载近似取值 12 15KN/m2 n：验算截面以上楼层层数 Ac：柱估算截面面积 c ：柱轴压比限值，按抗震等级确定。 建筑抗震设计规范规定： 柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求： 1、截面的宽度和高度均不宜小于 300mm；圆柱直径不宜小于 350mm。 2、 剪跨比宜大于 2。 3、截面长边与短边的边长比不宜大于 3。 二、柱网尺寸 ,层高和梁柱截面尺寸的确定 1、框架结构柱网布置图 图 2.1 柱网布置图 2.计算高度确定 计算简图中的杆件以计算轴线表示，柱取截面形心线，梁
13、取截面形心 线。框架计扬州大学本科生毕业设计 6 算 高度：除底层外的其余各层都取建筑层高。底层高度取基础顶面到二层楼面梁顶的距离，框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。 3、梁柱界面尺寸的确定 （ 1）柱 中柱的截面估算 按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力： 恒载 1 2 0 . 5 0 . 5 7 . 8 7 . 2 7 . 8 3 . 0 5 2 4 3 0kN 活载 2 0 . 5 0 . 5 7 . 8 7 . 2 7 . 8 3 . 0 5 4 0 5kN 估算柱轴力设计值 1 . 2 2 4 3 0 1 . 4 4 0 5 3 4 8 3vN k N Ac 3 521 . 2 1 . 2
14、 3 4 8 3 1 0 3 . 4 4 1 00 . 8 5 1 4 . 3vccN mmf 中柱的截面尺寸为 600mm 600mm 边柱的截面估算： 1 轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力： 恒载 1 2 0 . 5 7 . 2 0 . 5 8 . 0 3 . 0 5 1 1 8 8kN 活载 2 0 . 5 7 . 2 0 . 5 8 . 0 3 . 0 5 1 9 8kN 3 521.3 1.2 118 8 1.4 198 101.3 1.68 100.85 14.3ccNAc m mf 边柱的截面尺寸为 600mm 600mm A 轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力： 恒载 1
15、 2 0 . 5 8 . 0 3 . 6 3 . 9 5 1 8 0 0kN 活载 2 0 . 5 8 . 0 3 . 6 3 . 9 5 3 0 0kN Ac 3 521.3 1.2 180 0 1.4 300 101.3 2.55 100.85 14.3ccN mmf 边柱的截面尺寸为 600mm 600mm 角柱的截面估算： 按角柱的负荷面积估算底层柱的轴力： 恒载 1 2 0 . 5 7 . 8 3 . 6 5 8 4 2 . 4kN 活载 2 0 . 5 7 . 8 3 . 6 5 1 4 0 . 4kN 扬州大学本科生毕业设计 7 估算柱轴力设计值 1 . 2 8 4 2 . 4
16、1 . 4 1 4 0 . 4 1 0 1 0 . 8 8vN k N Ac 3 521 . 3 1 . 3 1 0 1 0 . 8 8 1 0 9 . 9 8 1 00 . 8 5 1 4 . 3vccN mmf 考虑角柱受作用复杂等因素，暂取角柱截面尺寸为 600mm 600mm （ 2）梁 纵向框架梁 1（跨度 L=8000mm） 1 1 1 1( ) ( ) 8 0 0 0 6 6 6 .7 1 0 0 08 1 2 8 1 27501 1 1 1( ) ( ) 7 5 0 2 5 0 3 7 52 3 .0 2 3 .0250h l m m m mh m mb h m m m mb
17、m m 取取梁的截面尺寸为 250 750mm2 纵向框架梁 2（跨度 L=3000 mm） 1 1 1 1( ) ( ) 3 0 0 0 2 5 0 3 7 58 1 2 8 1 23501 1 1 1( ) ( ) 3 0 0 1 0 0 1 5 02 3 . 0 2 3 . 0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取考 虑 一 条 轴 线 ， 取梁的截面尺寸为 250 350mm2 纵向框架梁 3（ L=7800 mm） 1 1 1 1( ) ( ) 780 0 650 9758 12 8 127501 1 1 1( ) ( ) 750 250 3752
18、 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 750mm2 横向框架梁 4（跨度 L=7200 mm） 扬州大学本科生毕业设计 8 1 1 1 1( ) ( ) 720 0 600 9008 12 8 127501 1 1 1( ) ( ) 750 250 3752 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 750mm2 横向框架梁 5（ L=3600 mm） 1 1 1 1( ) ( ) 3 6 0 0 3 0 0 4 5 08 1 2 8 1
19、 23501 1 1 1( ) ( ) 3 5 0 1 1 6 .7 1 7 52 3 .0 2 3 .0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 350mm2 横向框架梁 6（ L=7800 mm） 1 1 1 1( ) ( ) 780 0 650 9758 12 8 127501 1 1 1( ) ( ) 750 250 3752 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取1 1 1 1( ) ( ) 780 0 650 9758 12 8 127501 1 1 1( ) ( )
20、750 250 3752 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 700mm2 次梁 1（跨度 L=8000mm） 1 1 1 1( ) ( ) 800 0 444 .4 533 .315 18 15 187001 1 1 1( ) ( ) 700 233 .3 3502 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 700mm2 扬州大学本科生毕业设计 9 次梁 2（跨度 L=3000mm） 1 1 1 1( ) ( ) 300 0 166 .
21、7 20015 18 15 183001 1 1 1( ) ( ) 300 100 1502 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 300mm2 次梁 3（跨度 L=7800mm） 1 1 1 1( ) ( ) 780 0 433 .3 52015 18 15 187001 1 1 1( ) ( ) 700 233 .3 3502 3.0 2 3.0250h l m m m mh m mb h m m m mb m m 取取梁的截面尺寸为 250 700mm2 悬臂梁（ L=1800 mm） h L/6=1800/
22、6=300mm 取 h=300mm 梁的截面尺寸为 250 300mm2 （ 3） 板尺寸的确定 此结构楼层统一采用现浇楼板 a.单向板的截面设计要点： 现浇钢筋混凝土单向板的厚度 h除应满足建筑功能外，还应符合下列要求： 跨度小于 1500mm 的屋面板 h 50mm 跨度大于等于 1500mm的屋面板 h 60mm 民用建筑楼板 h 60mm 工业建筑楼板 h 70mm 行车道下 的楼板 h 80mm 此外，为了保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的 1/40（连续板）、 1/35（简支板）以及 1/12（悬挑板）。 b.双向板的截面设计要点： 双向板的厚度不宜小于 80mm。由于饶度不另
23、作验算，双向板的厚度与短跨跨长扬州大学本科生毕业设计 10 的比值01lh应满足刚度要求： 简支板 45101lh（工程中一般取为 351251 ） 连续板 50101lh综合楼板层强度，刚度等结构要求，以及防水，隔音（声）等建筑功能要求和水电设备安装管道穿越等设计要求。 第三章 抗震设计 根据抗震规范 1.0.2 抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。 5.1.3 计算地震作用时，建筑物的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表 3.1采用。 表 3.1 可变荷载种类 组合值系数 雪荷载 0.5 屋面活荷载 不计入 按
24、实际情况计算的楼面活荷载 1.0 按等效均布荷载计算的楼面活荷载 藏书库、档案库 0.8 其他民用建筑 0.5 5.1.6 结构抗震验算，应符合下列规定： 7度和 7度以上的建筑结构（木结构房屋除外），应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。 5.2.5 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求： nij jEki GV 式中 EkiV 第 i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力； 剪力系数，七度区基本周期小于 3.5s 的结构，基本周期加速度为 0.15g的地区为 0.024，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以 1.15的增大系数。 jG 第 j层的重力荷载代表值。 本工程为 7度，需进行抗震设计。
