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1、 河 北 农 业 大 学毕 业 设 计题 目： 四层教学楼设计 四层教学楼设计2目 录1. 工程概况 .22. 设计资料 .33. 结构布置及计算简图 .34. 重力荷载计算 .54.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 .54.2 屋面及楼面可变荷载标准值 .54.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 .64.4 重力荷载代表值 .65. 框架侧移刚度计算 .75.1 横向框架侧移刚度计算 .75.2 纵向框架侧移刚度计算 .106. 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 .136.1 横向自振周期计算 .136.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 .136.3 水平地震作用下的位移验算 .1
2、46.4 水平地震作用下框架内力计算 .147. 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 .167.1 横向框架内力计算 .167.1.1 计算单元 .177.1.2 荷载计算 .177.1.3 内力计算 .19参考文献 .40四层教学楼设计3四层教学楼设计摘要：四层教学楼，建筑平面为矩形，建设用地面积为 489.0 米15.0 米，主体为地上 4 层钢筋混凝土框架结构.本工程室内标高0.00，施工时可根据实际情况再做调整。建筑耐火等级为 C，设计使用年限 50 年；地上部分为一类环境，地下部分为二 b 类环境;地震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.1g，建筑场地类别为类，分一组，建筑抗
3、震设防类别为丙类，建筑结构的阻尼比=0.05，框架结构的抗震等级为三级。屋面防水等级为三级，防水层耐用年限为 10 年；地基承载力设计值 fak=120kpa，冻土层的厚度 600mm。关键词：框架，结构，内力组合。Four-story teaching building designAbstract: A four-storey building, architectural plane as the rectangle, construction land area of 48.0 m x 15.0 m, subject to the 4 layer reinforced concrete
4、 frame structure. The project interior elevation 0.00, when the construction can be adjusted according to actual condition to do. Architectural fireproof rank for C, use fixed number of year for 50 years; Part is the kind of environment on the ground, underground part is 2 b class environment; Seism
5、ic fortification intensity is 7 degrees, design basic earthquake acceleration of 0.1 g, construction site categories for class, points, a group of buildings for seismic fortification category c class, the damping ratio of structures zeta = 0.05, the frame structure of the seismic grade for level 3.
6、Roofing waterproof level for level 3, waterproof durability for 10 years; The foundation bearing capacity design value fak (= 120 kpa, permafrost thickness is 600 mmKeyword: Frame, structure, force combination.四层教学楼设计41. 工程概况四层教学楼，建筑平面为矩形，建设用地面积为48.0米15.0米，主体为地上4层钢筋混凝土框架结构.本工程室内标高0.00，施工时可根据实际情况再做调整
7、。建筑耐火等级为C，设计使用年限50年；地上部分为一类环境，地下部分为二b类环境;地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，建筑场地类别为类，分一组，建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构的阻尼比=0.05，框架结构的抗震等级为三级。屋面防水等级为三级，防水层耐用年限为10年；地基承载力设计值f ak=120kpa，冻土层的厚度600mm。2. 设计资料（一）根据国家规范（1） 建筑结构荷载规范GB50009（2） 混凝土结构设计规范GB50010（3） 建筑抗震设计规范GB50011（二） 屋面板计算基本条件（1） 建筑结构的安全等级：二级（2） 设计使用年限 50 年， 0=1.0（3）
8、 一类环境（三） 框架结构梁柱计算的基本条件（1）设计使用年限 50 年；（2）地上部分为一类环境，地下部分为二 b 类环境；（3）地震设防烈度：7 度；（4） 设计基本地震加速度：0.1g；（5） 建筑场地类别：类；（6） 建筑抗震设防类别：丙类；（7） 建筑结构的阻尼比 =0.05；（8） 框架结构的抗震等级：三级。（四） 基础计算条件（1）地基承载力设计值 fak=120kpa；（2）冻土层的厚度 600。3. 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其建筑平立面和剖面示意图分别另见图，结构平面布置图见图 1。主体结构共 4 层，层高均为
9、3.6m。四层教学楼设计5本设计中柱距为 9m。根据结构布置，本建筑平面均为双向板。本建筑由于楼面活荷载较大，楼面板和屋面板厚度取 100mm。材料选用：墙体：内外墙均采用 MU5 加气混凝土砌块，M5 混合砂浆，重度 =6.5kN/m3。门：木门，18002700窗：30002100具体情况见结构布置图 1。图 1 结构平面布置图表 1 梁截面尺寸（）及各层混凝土强度等级横梁（bh）层次混凝土强度等级AB 跨、CD 跨 BC 跨纵梁( bh）次梁（bh）24 C35 250500 250500 300600 2505001 C35 250500 250500 300600 250500柱截面
10、尺寸可根据式 AcN/（ Nfc）估算。该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值 N=0.9；各层的重力荷载代表值近似取 12KN/。由结构平面布置图可知边柱及中柱的负载面积分别为 6.03.0和 6.04.5。所以得第一层柱截面面积为： 边柱 Ac1.36.03.01210 34/（0.916.7）=74731 2四层教学楼设计6中柱 Ac1.256.04.51210 33/（0.916.7）=82336 2如取正方形为柱截面，则边柱和中柱截面高度分别为 274和 287。根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下：14 层 450450基础选用柱下独立基础，基础埋深取 0
11、.6m。框架结构计算简图如图 2 所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，24 层柱高即为层高，取 4.2 m；底层柱高度从基础顶板至一层板底，即h1=4.2+0.6+0.45-0.1=5.15 m图 2 框架结构计算简图（横向框架）4. 重力荷载计算4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）：30 厚细石混凝土保护层 220.03=0.66KN/三毡四油防水层 0.4 KN/四层教学楼设计720 厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/150 厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 KN/100 厚钢筋混凝土板 250.1=2.5 KN/V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/合计 4.96 KN/14 层楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/100 厚钢筋混凝土板 250.1=2.5 KN/V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/合计 3.30 KN/4.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/楼面活荷载标准值 2.0KN/屋面雪荷载标准值 s k= rs0=1.00.2=0.2 KN/
