工程力学毕业论文

摘要 (3)

第一章结构方案 (4)

1.1 结构方案的选择 (1)

1.2 主要设计依据和资料.................................. 错误!未定义书签。

1.3 构件尺寸确定 (2)

第二章荷载统计............................................. 错误!未定义书签。

2.1 恒荷载.............................................. 错误!未定义书签。

2.2 活荷载 (8)

2.3 风荷载作用下框架受荷载计算.......................... 错误!未定义书签。

2.4 地震作用 (15)

第3章水平侧移验算 (18)

第4章内力计算............................................. 错误!未定义书签。

4.1 结构荷载效应计算.................................... 错误!未定义书签。

4.2 风荷载作用下的内力计算…………………………………………………………………….

4.2 地震作用下的框架内力（D值法）....................... 错误!未定义书签。第5章内力组合............................................. 错误!未定义书签。

5.1 非抗震设计时的组合 (41)

5.2 抗震设计时的组合 (45)

第6章框架梁柱的配筋计算 (46)

6.1 横向框架梁的配筋 (53)

6.2 框架柱的配筋计算 (56)

6.3 楼板计算 (59)

第7章基础设计 (62)

7.1 地质条件 (62)

7.2 地基的承载力计算 (62)

7.3 柱底荷载的计算 (62)

7.4 确定基底尺寸 (62)

7.5 承载力验算 (63)

7.6 抗冲切验算 (64)

7.7 基础底面的配筋计算（除垫层外其他用C30） (65)

第八章楼梯设计 (67)

8.1 设计说明 (67)

8.2 梯段板的计算 (67)

8.3 平台板的计算 (69)

8.4 平台梁的计算 (69)

结束语...................................................... 错误!未定义书签。致谢. (71)

参考文献 (73)

摘要

本设计是博雅园F栋（混凝土框架结构）设计。该工程占地8976m2，共5层，层高均为3.5m；结构形式为钢筋混凝土框架结构。结构设计的顺序为：结构方案的选择，内力计算，包括恒荷载、活荷载、风荷载和地震荷载，内力组合，框架梁柱的配筋计算，楼板配筋计算，基础配筋的计算，楼梯配筋的计算。并且针对不同荷载特点采用多种不同计算方法。

本结构设计只选取一榀有代表性的框架（8轴对应的框架）进行计算。而且在框架计算中即运用了理论公式计算又运用了当前工程设计中常用的近似计算方法。

关键词：框架结构梁柱混凝土钢筋分层法

第一章结构方案

1.1 工程概况

博雅园F栋（混凝土框架结构），设计要求建筑面积约8976m2，4层。建筑高度20.000m,建筑结构型式为框架结构，抗震设防烈度为6度。

1.2 设计主要依据和资料

1.2.1 设计依据

a) 国家及湖北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。

1.2.2 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 地基与基础武汉工业大学出版社

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 基础工程同济大学出版社

7 工程结构抗震中国建筑工业出版社

8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社

9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社

10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社

11 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001）中国建筑工业出版社

12 建筑结构制图标准（BG50105-2001）中国建筑工业出版社

13 建筑设计防火规范（GBJ16—87）中国建筑工业出版社

16 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87）中国建筑工业出版社

17 建筑结构荷载规范（GB5009-2001）中国建筑工业出版社

18 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）中国建筑工业出版社

19 混凝土结构设计规范（GB50010—2002）中国建筑工业出版社

1.3 结构设计方案及布置

钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。

按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。

本次设计的博雅园居民楼竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。

1.4变形缝的设置

在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。

当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。

1.5框架计算简图及梁柱线刚度

1.5.1确定框架计算简图[8][3]

框架的计算单元如图，取轴上的一品框架计算。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，故梁跨等于轴截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件，室内外高差，定位-1.10m，二层楼面标高为3.50m，故底层标高为4.60m。其余各层住高从楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.50m。由此可得出框架的计算简图。

图1框架计算简图

1i =EI/l=3.0×710kn/2m ×2×12

1×0.3m ×()37.0m /7.8m=6.5×410kn.m 2i =EI/l=3.0×710kn/2m ×2×12

1×0.3m ×()3.70m /7.8m=6.5×410kn.m 3i =EI/l=3.0×710kn/2m ×2×12

1×0.3m ×()3.70m /7.5m=6.83×410kn.m 底5i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 6.0/4.6m=5.2×410kn.m 底8i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 6.0/4.6m=5.2×410kn.m 底10i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 6.0/4.6m=5.2×410kn.m 底12i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 4.0/4.6m=1.39×410kn.m 其他5i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 6.0/3.5m=6.8×410kn.m 其他8i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 6.0/3.5m=6.8×410kn.m 其他10i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 6.0/3.5m=6.8×410kn.m 其他12i =EI/l=3.0×710kn/2m ×12

1×()4m 4.0/3.5m=1.82×410kn.m

1.5.2相对线刚度

令其他5i =1.0.，则其余各杆件的相对线刚度为：

'1i =6.5×410/6.8×410=0.95

2i =6.5×410/6.8×410=0.95

'3i =6.83×410/6.8×410=1.00

'5i 底=5.2×410/6.8×410=0.76

'8i 底=5.2×410/6.8×410=0.76

'10i 底

=5.2×410/6.8×410=0.76 '12i 底=1.39×410/6.8×410=0.20

'8i 其他=6.8×410/6.8×410=1

'10i 其他=6.8×410/6.8×410=1

'12i 其他=1.82×410/6.8×410=0.26

框架梁相对线刚度作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。

1.6荷载计算

1.6.1恒载标准值计算[10]

（1）屋面

防水层（刚性）30厚c20细石砼防水 1.0kn/2m

防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4kn/2m

找平层：15厚水泥砂浆 0.015m ×20kn/3m =0.30kn/2m

找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆千分之3找平 0.04m ×14kn/3m =0.56kn/2m

保温层：80厚矿渣水泥 0.08m ×

14.5kn/3m =1.16kn/2m

结构层;120厚现浇钢筋砼板 0.12m ×25kn/3m =3kn/2m

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×17kn/3m =0.17kn/2m

_____________________________________________________________________ 合计： 6.89kn/2m

（2）各层走廊楼面

10mm 面层

水磨石地面 20mm 水泥砂浆打底 0.65kn/2m