框架结构设计计算书.doc

第一章绪论

第一节工程概况

一、工程设计总概况：

1.规模：本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼，使用年限为50年,抗震设防烈度为8度；建筑面积约3000㎡，建筑平面的横轴轴距为6.5m和2.5m，纵轴轴距为4.5m；框架梁、柱、板为现浇；内、外墙体材料为混凝土空心砌块，外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料，内墙装修喷涂乳胶漆，教室内地面房间采用水磨石地面，教室房间墙面主要采用石棉吸音板，门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。

2.结构形式：钢筋混凝土四层框架结构。

3.气象、水文、地质资料：

1）气象资料

A.基本风压值：0.35kN/㎡，

B.基本雪压值：0.25kN/㎡。

C.冻土深度：最大冻土深度为1.2m;?

D.室外气温：年平均气温最底-10℃，年平均气温最高40℃;

2)水文地质条件

A.土层分布见图1-1，地表下黄土分布约15m，垂直水平分布较均匀，可塑状态，中等压缩性，弱湿陷性，属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。地基承载力特征值fak=120kN/㎡。

B.抗震设防等级8度，设计基本地震加速度值为0.20g，地震设计分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。

C.常年地下水位位于地表下8m，地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。

D.采用独立基础，考虑到经济方面的因素，在地质条件允许的条件下，独立基础的挖土方量是最为经济的，而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的，整体性好，抗不均匀沉降的能力强。因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较多。

二、设计参数：

（一）根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物，破坏后果严重，故建筑结构的安全等级为二级。

（二）建筑结构设计使用年限为50年，耐久等级二级(年)，耐火等级二级，屋面防水Ⅱ级。

（三）建筑抗震烈度为8度，应进行必要的抗震措施。

（四）设防类别丙类。

（五）本工程高度为15.3m，框架抗震等级根据GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》，幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过24m的混凝土框架的抗震等级为二级。

（六）地基基础采用柱下独立基础。

图1-1土层分布

第二章结构选型和结构布置

第一节结构设计

*建施图（见图纸）

一、结构体系选型

（一）结构体系和结构形式的分析比较

结构体系是指结构抵抗外部作用的构件组成方式。一般有框架结构体系、剪力墙结构体系、框架--剪力墙结构体系、筒体结构体系等。

建筑结构形式，主要是以其承重结构所用的材料来划分，一般可以分为钢结构、钢筋混凝土结构、砖混结构、砖木结构等。

（二）多层建筑的结构体系及选择

1．框架结构体系

框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。??

由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。?

框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。

2．剪力墙结构体系

利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。

3．框架--剪力墙结构体系

在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，这就是框架－剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体，可称为框架－筒体结构体系。

4．筒体结构体系

1）筒中筒结构，筒体分实腹筒、框筒及桁架筒。由剪力墙围成的筒体称为实腹筒，在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒；筒体四壁由竖杆和斜杆形成的衍架组成则称为衍架筒。筒中筒结构由上述筒体单元组合，一般心腹筒在内，框筒或桁架筒在外，由内外筒共同抵抗水平力作用。

2）多筒体系，成束筒及巨型框架结构。由两个以上框筒或其他筒体排列成束状，称为成束筒。巨形框架是利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。这种多筒结构可更充分发挥结构空向作用，其刚度和强度都有很大提高，可建造层数更多、高度更高的高层建筑。

综合上述选择框架结构体系最宜。

（三）承重体系的选择

框架结构的承重方案分为以下几种：

横墙承重体系，横墙承重体系类型的房屋的楼板