镇江市住宅小区输电检修中心综合楼混凝土框架结构设计

论文总字数：136272字

摘 要

：本次建设的工程为镇江市住宅小区输电检修中心综合楼，长度46m，宽度15.1m，选用现浇钢筋混凝土框架结构。一层高3.9m，其余各层高3.3m，室内外高差0.45m。设计使用年限为50年。结构安全等级为二级。本文首先对工程通过估算板、梁、柱的尺寸进行结构布置。然后对一个标准层楼盖的楼板和次梁进行了配筋计算。重点对⑦轴的一榀框架进行了各项计算，包括恒载、活载、风荷载、地震作用下的结构内力。在计算了内力之后进行了内力组合，选择最不利的组合进行梁柱的截面配筋计算。由于建筑的总体荷载较小，故采用了柱下独立基础，计算了基础的尺寸配筋及冲切验算等。最后，楼梯采用现浇板式楼梯。在楼梯部分中对梯段板、平台板和梯梁进行了截面配筋计算。本次毕业设计还运用了PKPM软件对工程进行了电算，在分析误差和结合手算电算结果后，绘制了相应的施工图。

关键词：综合楼；框架结构；内力组合；电算分析

Structure Design of Multi-functional Building in Zhenjiang, Jiangsu Province

05112612 Gao Lixin

Abstract：The construction is a multi-functional building in Zhenjiang, Jiangsu Province. It’s 46 meters in length and 15.1 meters in width. The building uses reinforced concrete structure. The height of 1^st floor is 3.9m, while the others are 3.3m. The building is designed to work for 50 years. The safety classes of the building is second class. In this essay, we’ll arrange the structure by defining the dimensions of slab, beams and columns. The slab and secondary beams of a standard floor will be calculated. Then mainly design the frames of 7 axis including structural internal force under permanent load, variable load, wind load and seismic action calculation. Reinforcement is designed using the combination of internal force. The building uses independent foundation due to its relatively small load. The size of foundation, reinforcement of foundation and checking the punching capacity is calculated. Finally, the essay designs slab stairs including its stair plate, platform board and platform beam. Besides, PKPM is used to analyze the structure. Combining the result of PKPM and manual calculation, the construction drawings are completed.

Key words: multi-functional building; frame structure; combination of internal force; PKPM analyse

第一章 工程设计资料

1.1工程概况

工程名称：镇江市住宅小区输电检修中心综合楼

本工程地上五层，无地下室。采用现浇钢筋混凝土结构。设计基准期50年，结构安全等级为二级。室外地面到主屋面高差17.1m，房屋总长度46m，总宽度15.1m(按照外层轴线)，第一层高3.9m，其余各层高3.3m，底层室内外高差200mm.

1.2工程地质资料

本工程的场地条件属稳定性场地，无液化，地质条件详见下表

岩土层名称	土层深度（m）	稠密度/风化程度	地基承载力特征值（KPa）	混凝土预制桩		人工挖孔灌注桩
				qsa（KPa）	qpa1（KPa）		qsa（KPa）	qpa2（KPa）
①杂填土	0~1.8	松散	/	15
②细砂	1.8~3.5	稍密	180kPa	30
③砂质粘性土	3.5~6.5	硬塑	195kPa	55
④中砂	6.0~10.0	坚硬	210kPa	70
⑤花岗岩	10.0~	全风化	280kPa	55	4000

1.3 防火要求

建筑物等耐火等级为二级；按规范构件的耐火极限要求具体如下：防火墙3.0h，剪力墙2.0h，柱2.5h，梁1.5h，楼屋面板、楼梯板1.0h。

1.4 抗震防震要求

此建筑需要考虑抗震设防要求，根据规范可知当地抗震设防烈度为7度，设计地震分组第1组，基本地震加速度值为0.10g，多遇地震。

1.5 所选材料及板做法

混凝土强度等级：梁板柱均为C30

钢筋等级：HRB400

上人屋面做法(根据苏J01-2005建筑标准图集选用): 40mm厚1:2水泥砂浆粉面，50mm厚细石混凝土，30mm厚水泥石灰砂浆隔离层，20mm厚1:3水泥砂浆找平层，3mm厚沥青防水卷材防水层，20mm厚1:3水泥砂浆找平层，120mm厚钢筋混凝土屋面板，15mm厚混合砂浆板底抹灰。

楼面做法(根据苏J01-2005建筑标准图集选用)：水磨石面层（10mm面层，20mm水泥砂浆打底），120mm厚钢筋混凝土板，15mm厚混合砂浆板底抹灰。

卫生间做法：卫生间采用防滑地砖楼面：20mm厚水泥砂浆抹面，20mm厚细石混凝土保护层，10mm厚聚合物水泥砂浆找平，20mm厚（最薄处）1：3水泥砂浆找坡，蹲坑回填，现浇钢筋混凝土结构层，吊顶、管道。

第二章 结构选型、布置及构件尺寸估算

2.1 结构体系的确定

现实生活中的建筑常用的结构体系有砌体、框架、框剪、剪力墙等结构。

从使用方面来讲，综合楼高17.1m且具有一定的荷载，根据建筑功能的要求，满足建筑平面布置灵活的要求，同时获得较大的使用空间，本结构采用钢筋混凝土框架结构体系。

2.2 结构体系的确定

本结构体系内小房间较多，故柱与柱之间连接的均为主梁，梁下是墙，较大的房间中间布置一道次梁。柱网布置呈长方形，该方案的整体工作性能较好。结构标准层平面布置如图1所示，施工方案采用梁板柱整体现浇，楼梯为板式楼梯。

楼面标准层

屋面层

2.3 结构构件尺寸估算

2.3.1 梁的截面尺寸估算

对于结构框架梁截面尺寸估算，《混凝土结构设计规范》中6.3.1条给出构造要求，梁的截面尺寸宜符合下列各项要求： 截面宽度不宜小于200mm； 截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比值不宜小于4。

(1)框架梁截面尺寸估算

最大框架梁的跨度为8m，则

取

,取

则框架梁尺寸为bxh=300mmx700mm,对其余少数跨度较小的主梁，为了施工方便截面尺寸也取相同规格。

(2)次梁估算

次梁均搭接在主梁上，最大跨度为8m

取

,取

2.3.2 柱截面尺寸估算

本结构采用正方形截面柱，在两个方向能较好地抵抗侧向力。《抗震规范GB50011-2010》中关于柱设计的基本要求如下。

截面的宽度和高度，三级且超过2层时应大于等于400mm；截面长边与短边之比不宜大于3。

按照轴压比对柱截面尺寸进行大概的估算，框架选用C30混凝土，f_c=14.3N/mm²，结构为三级框架，根据抗震规范中6.3.6条确定轴压比限值为0.85，即N/f_cA≤0.85

板1.2x4 1.2x2=7.6kN/m² 7.6x29=220.4kN

主梁 1.2x0.7x0.3x(4 3.5 2.25 1.05)x25=68.04kN

次梁 1.2x0.5x0.2x(4 1.125)x25=15.375kN

总荷载：(220.4 68.04 15.375)x4=1213.66kN

取放大系数1.4

故截面尺寸为bxh=500mmx500mm

对于边柱，负荷面积为中柱的一半且考虑抗扭故尺寸取400mmx400mm

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