毕业设计计算书图书馆框架结构设计.docx

图书馆框架结构设计建筑部分1.绪论1.1工程背景本项目为四层（局部三层）钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为1746.28 总建筑面积约为6155.68 m 2；层高4.2 m ,平面尺寸为28.8秫乂57.6农采用 桩基础，室内地坪为±0.000 m ,室外内高差0.45 m o框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇1.1.1设计数据1、 气象资料夏季最高气温42.3° C,冬季室外气温最低-9° Co冻土深度25cm,基本风荷载Wo =0.35^/ m 2；基本雪荷载为0.2 kN/ m\年降水量680m o2、 地质条件建筑场地地形平坦，II类场地土：场地内土层分布情况（从自然地坪往下算）1） 、杂填土层:层厚0.8〜1.0 m ,重度y = 16kN / 2 ,地基承载力特征值fak = 90kPa ；2） 、质粘土层：层厚0.3-0.6 m ,重度y = 19kN / M ,地基承载力特征值 九=150机，瓦=6.0梆；3） 、粉土层：厚度0.7〜1.1m ,重度/ = 18印/冰，地基承载力特征值么=120史， Es = 4.5晚;4） 、中砂层：层厚0.5 m,重度y = 17kN质,地基承载力特征值fak =150kPa；5） 、中密卵石层：层厚3.1〜5.4m,重度y = 20kN/m3 ,地基承载力特征值 fak =300切,该层顶板埋深为2.5〜3.8m ；6） 、其下为密实卵石层，参数不详。

地下水位标高为：-4.2川3、 地基土指标自然容重1.90g/c^2-液限25.5%,塑性指数9.1,空隙比0.683,计算强度 150kp/m 2o4、 地震设防烈度7度设防，设计基本地震加速度值为0.15g5、 抗震等级三级6、 设计地震分组场地为II类一组Tg (s) =0.25s (表3.8《高层建筑结构》)1.1.2材料柱采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,梁采用C30,纵筋采用 HRB400,箍筋采用HPB235o基础采用C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB2351.2工程特点本工程为四层，主体高度为17.4米，属多层建筑多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结 构等类型根据不同结构类型的特点，正确选用材料，就成为经济合理地建造多 层建筑的一个重要方面经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑 自身的特点，决定采用钢筋混凝土结构在多层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题高层建筑 中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合多层建 筑随着层数和高度的增加水平作用对多层建筑机构安全的控制作用更加显着，包 括地震作用和风荷载，多层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和 造价高低，与其所采用的机构体系又密切的相关。

不同的结构体系，适用于不同 的层数、高度和功能框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受 竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系这种体系适用于多层建筑及高度不大的 多层建筑本建筑采用的是框架机构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活, 框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少， 易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型范本而做成现浇结构， 本建筑采用的现浇结构由于本次设计是办公楼设计，要求有灵活的空间布置，和较高的抗震等级， 故采用钢筋混凝土框架结构体系1.3本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计数据、多层建筑的一些特 点以及综合本次设计所确定的结构体系类型结构部分2结构设计说明1、 建筑结构设计应重视结构的选型、结构计算和结构构造，根据建筑功能的 要求选用安全适用、经济合理，便于施工的结构方案2、 民用建筑结构设计尚应符合《建筑设计防火规范（GB16-87）》相关条文的 要求，应根据建筑的耐火等级、燃烧性能和耐火极限，正确选择结构与构件的防火 与抗火措施，诸如混凝土的保护层厚度等其中，抗震设计要求在结构设计中，应该得到充分的考虑，要求如下：设防标准：抗震设防烈度为6度及以上地区的民用建筑，必须进行抗震设计。

建筑体形和刚度：（1） 、建筑的平面形状及其抗侧力构件的布置宜简单、规则、对称2） 、建筑的立面形状及其抗侧力构件的布置宜简单、规则对称，结构的侧向 刚度和水平承载力沿高度均匀变化，自下而上逐渐减小，避免出现突变结构体系：（1） 、应能制定出明确的平面或空间计算简图2） 、应具有合理的、直接的或基本直接的传力途径3） 、应避免少数脆弱构件或节点等薄弱环节的破坏而导致整个结构传力路线 的中断4）、应具有足够的侧向刚度、较强的水平承载力、良好的变形能力、能吸收 和耗散较多的地震能量5） 、宜采用具有多道防线的剪切型和弯曲型构件并用的双重结构体系6） 、宜具有尽可能多的超静定次数，确保结构具有较大安全储备和内力重分 配能力，在地震作用下结构能形成总体屈服机制而非楼层屈服机制如强柱型框架 属总体屈服机制构件7） 、沿结构平面和竖向，各抗侧力构件宜具有合理的刚度和承载力分布，避 免因局部消弱或者突变形成弱搂层或者薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形 集中结构在纵、横两个主轴方向的动力特性宜相近结构构件的设计：钢筋混凝土框架设计宜符合“四强、四弱”准则1） 强节点弱杆件一使杆件破坏先于节点破坏2）强柱弱梁一使梁端破坏先于 柱端破坏。

3）强剪弱弯一使梁柱的弯曲破坏先于剪切破坏4）强压弱拉一使梁、 柱截面受拉区钢筋的屈服先于受拉区混凝土的压碎5）有地震作用效应组合时， 仅重力荷载作用下可考虑钢筋混凝土梁端弯矩设计值进行调幅6）为确保结构具 有足够的延性，所采用的高强混凝土的强度等级，8、9度时宜分别不超过C70和 C60,而且在构造方面应符合《抗规》附录B的规定结构选型：1、 结构体系选型：采用钢筋混凝土全现浇框架结构（纵横向承重框架）体系2、 其他结构选型和做法：（1）、屋面结构：20m m厚1： 2水泥砂浆找平；3厚高聚物改性沥青二布四涂防水层；4厚高聚物改性沥青卷材防水层（SBS APP）；1： 8水泥膨胀珍珠岩找坡2%,最薄处100厚；120m m厚现浇钢筋混凝土楼板；15/m m厚纸筋石灰抹灰O（2） 、楼面结构：采用现浇钢筋混凝土楼板楼面做法：8-10厚铺地砖地面稀水泥浆填缝；20厚水泥砂浆找平抹平；120加m厚现浇钢筋混凝土楼板;15/m m纸筋石灰抹灰3） 、楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯4） 、基础：采用独立基础结构布置：⑴结构平面布置：① 在一个独立的结构单元内，结构平面布置应该尽量简单，规则、对称，尽 量使结构的刚度中心和质量中心重合，以减少扭转，避免应力集中的凹角和狭长 的缩颈部位。

② 在民用建筑中，框架结构柱网的布置应与建筑分隔墙布置协调，纵向一般 常设四行柱而成为三跨框架，当建筑平面宽度较小，层数较少时也可设三行柱而 成为二跨框架实验楼房间进深较小可布置成两跨框架可通过在较大跨内设置 纵向隔墙形成内走廊）柱网的布置应使结构受力合理在现今的技术水平条件下, 宜结合使用要求，采用较大柱网（6~9m）的布置方案纵向柱列的布置应与建筑 开间相协调，一般可考虑柱距为两个开间柱网的布置应能使梁板布置简单规则， 方便施工③ 梁柱中心线宜重合④ 楼、电梯间不宜设置载平面凹角部位和端部角区，如果确实非设不可，则 应该采用剪力墙或筒体予以加强框架中楼梯不应该采用砌体墙支承，楼梯转弯 平台宜通过“门”形构件或者构造柱支承在下一层框架梁上，应该避免设置横贯 整个跨度的支承梁，防止在楼梯间框架出现短柱⑵变形缝设置：设计中应尽可能调整平面尺寸和结构布置，采取必要的构 造措施和施工措施，能不设变形缝（抗震缝、沉降缝、伸缩缝）就不设缝，能 少设缝就少设缝当必须设缝时应保证必要的缝宽，以免发生碰撞破坏抗震设计的建筑在下列情况下宜设置防震缝：平面长度和外伸长度尺寸超出了规 范的限值而又没有采取加强措施时；各部分刚度相差悬殊，采取不同材料和不同 结构体系时；各部分质量相差很大时；各部分有较大错层时。

当防震缝不作为沉降缝时，防震缝应在地面以上沿全高设置，基础无须设置防 震缝防震缝两侧应布置承重框架3）框架结构应采用双向刚接的梁柱抗侧力结构体系（即纵、横向均应设置刚 接框架），以分别承受纵横两个方向的水平地震作用而承重框架（即承受竖向荷 载的框架）的布置方案（即横向承重，纵向承重、纵横承重方案），则取决于楼（屋） 盖结构形式（单向板或者双向板肋形楼盖、装配整体式肋形楼盖、预制板楼盖等） 当楼面上作用有较大荷载，或者楼面上有较大开洞，或当柱网布置为正方形或者 接近正方形时，常采用纵横向框架混合承重方案4）楼盖结构的形式和造型应满足房屋的使用功能和建筑造型的需要，合理控 制楼层的净高度楼盖结构布置时，应注意下列问题：楼盖梁格的布置应力求规 整，梁系尽可能连续贯通，板厚与梁截面尺寸尽可能统一；在较大孔洞四周，非 轻质隔墙下和较重的设备下仍应设梁，避免直接防置在楼板上；现浇楼梯可采用 板式楼梯（当楼梯段水平投影长度在3米以内时）或梁式楼梯3.结构设计3.1框架结构设计计算3.1.1工程概况本项目为4层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为1746.28 m2,总建筑 面积约为6155.68 m2-,层高4.2 m平面尺寸为28.8杭*57.6川。

采用桩基础，室内地坪为±0.000m ,室外内高差0.45 m o框架平面同柱网布置如下图：72007200720072007200720072007200 0x1 C\J r—CXI O CxJ r—- 72007200720072007200720072007200CD®®®©©®®®图3-1框架平面柱网布置框架梁柱现浇，屋面及楼面采用120mm厚现浇钢筋混凝土3.1.2设计数据1、 气象条件：基本风荷载W0.35 kN / 基本雪荷载为0.2 kN / m 2o2、 楼、屋面使用荷载：走道：2.5S/ m-y消防楼梯2.5 kN/ "『；办公室2 .OkN/ m 2；机房8. QkN/ m2,为安全考虑，均按2. 5kN / m2计算3、 工程地质条件：建筑物场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层自上而下叙述如下：新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.5-1.0米，岩性特点，团粒状大孔 结构，欠压密粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大 孔结构，厚度约3.0米，q、k=3&〜35kPa粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁镒结核， 可塑状态，厚度3.5米，qsk = 30 ~ 35kPa粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁偏结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk =30-35kPa,qpk =1500 〜2000kPa不考虑。