1、2.3.工程地质条件场地各层土的特征见表2.1.岩土的野外特征和埋藏条件 表2.1地层编号地质年代及成因岩 土 的 野 外 特 征层厚 （mm）层底深度高程Qml杂填土：主由黄褐色的粘性土和砖块碎屑等建筑垃圾组成。该层仅分布于3#楼（厂房）、4#楼（厂房）东侧勘探点6、12、22、25、32一带，结构松散，处于松散稍密状态7.6011.10404.96408.52Q32eol黄土：黄褐、褐黄色，大孔结构，虫孔较发育，含钙质白色条纹和少量钙质结核，处于坚硬可塑状态，以硬塑状态为主1.7010.5010.00405.60406.01Q31el古土壤：褐红色，具针状孔隙，含钙质白色条纹和粒径为204
2、0mm的钙质结核，底部为0.200.30m的钙质结核层，处于坚硬可塑状态，以硬塑状态为主3.204.2013.8014.50401.67402.25Q3al+pl粉质粘土：黄褐色，含氧化铁条纹和少量的钙质结核，岩性局部相变为粉土，处于坚硬软塑状态，以可塑状态为主0.602.0014.6016.00405.05405.92中砂：黄褐色，石英、长石质，单粒结构，粒度均匀，颗粒级配不良，处于饱和、密实状态该层未穿透最大揭露厚度4.70m 拟建场地未发现影响场地稳定性的活动性断裂，也未发现地裂缝及其它不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。场地各层岩土的承载力特征值可采用表2.2中数值。拟建场地为自重湿陷性
3、黄土场地，地基湿陷等级为级（中等）。场地地下水稳定水位埋深为14.3014.70m，对应的高程介于401.54 401.66m之间，属潜水类型，主要受大气降水补给。场地地下水位年变化幅度大于2.0m，勘察期间，场地地下水处于较高水位期。 地基土承载力特征值及压缩模量 表2.2地层及编号层黄土层古土壤层粉质粘土层中砂fak（kPa）150190180320Es（MPa）30.03、设计内容要求 3.1 建筑设计部分 本次毕业设计的建筑设计要求完成以下内容：（1） 建筑设计说明书；（2） 建筑设计施工图：总平面图、底层、二层平面图（1：100），主立面图（1：100），剖面图（1：100）。（3）
4、 图纸要求一张为手绘，其余可采用CAD绘制。3.2 结构设计部分本次毕业设计的结构设计，要求完成主楼的结构设计，裙楼不考虑。对于主楼，要求手算完成一榀框架的的结构设计，建议用PK或TBSA结构计算软件进行电算。完成现浇楼板、基础及一部楼梯的结构设计。具体内容如下：（1） 结构设计计算书；应包括结构设计提纲、主体结构电算结果分析报告（结构的自振周期、侧移、地震力及构件超筋等）。（2） 结构设计施工图：基础平面布置图及基础梁配筋图，二层及标准层结构平面布置图，一榀横向框架配筋图，楼板配筋图，楼梯设计图。除结构设计总说明外，其余结构施工图要求手绘。 3.3. 外文资料翻译要求两篇与本专业有关的外文资
5、料（20003000字）3.4. 中英文摘要（600个印刷符号）关键词：3-5个4、论文格式要求4.1 整个论文字数不少于20000字，书写方式须用计算机打印。4.2 论文格式要求a） 论文采用A4版面b） 正文小四号字c） 每章大标题小二号字d） 每小结标题三号字论文统一格式，封面统一采用西工大毕业设计（论文）封皮，并交电子版一份。论文要求按照以下次序排列：封面、任务书、摘要（毕业论文题目、中英文摘要、关键词）、目录、正文、致谢、参考文献。附录（程序清单，流程图，数据表及它图表）摘要该建筑物为陕西华秦科技园4#楼，坐落在西安高新技术开发区。4#实验楼总建筑面积7487，层数5层，总高度22.
6、2m，一层为厂房及实验室。 本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，基本步骤为：结构计算简图的确定；荷载计算；内力分析；内力组合；梁、柱截面配筋、板的设计、楼梯的设计、基础的设计以及结构施工图的绘制等。其中，内力计算考虑以下四种荷载作用，即恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用；柱、板的设计采用弹性理论；梁的设计采用塑性理论；楼梯选用板式楼梯；基础选用条形基础。在进行截面抗震设计时，遵循了强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件的设计原则，且满足构造要求。本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程，通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识，把主要课程联系成一个完整的体系，并运用于设计中；本次毕业设计培养了我
7、进行独立设计的基本能力，为毕业后的工作打下了坚实的基础。关键词:框架结构；混凝土；建筑设计；结构设计；配筋ABSTRACT The 4# building of the Shanxi Huaqin Tech Park is located in Xi an high-tech development zone. The building is divided into five-storey, total construction area is 7487square meters, building height is 22.20m. The design consists of the a
8、rchitectural design parts and structural design part. The design of engineering structures using multi-storey reinforced concrete frame structure, the basic steps: the determination of the structure of the calculation diagram; load calculation; internal force analysis; combination of internal forces
9、; beams, reinforced concrete column cross section, board design, the design of the staircases, basic design and structural mapping, such as construction. Among them, the internal force calculation to consider the following four types of loads, namely, Constant load, live load, wind load and seismic
10、action; column, the design uses a flexible plate theory; beam design uses plastic theory; staircase is selection plate ; the basis of selection of cross strip foundation. Seismic design in cross section, following a strong bent weak shear, the weak beam strong column, strong node of the design princ
11、iples of weak components and structures to meet the requirements. From construction to the design of the structure is a more complete design process, through design review and consolidation of graduates of the previous knowledge, to link the main course into a complete system and application design;
12、 The Graduation Project has trained me independent design of the basic ability to work after graduating from a solid foundation. Keywords: frame structure; concrete; architectural design; structure design; reinforcement第一章 设计条件101.1 工程名称101.2 建筑设计资料101.3 基本参数101.4 材料选用11第二章 结构方案的选型与布置122.1 确定结构体系122
13、.2 框架梁截面尺寸估算122.3 框架柱截面估算132.4 板厚估算132.5 基础顶面设计标高的确定13第三章 框架结构的计算简图143.1计算简图的基本假定143.1.1 平面结构基本假定143.1.2 楼板在自身平面内刚性假定143.2计算简图14第四章 荷载（作用）计算154.1 永久荷载计算154.1.2 梁上填充墙计算164.1.3 梁柱自重174.1.4 恒荷载统计184.1.5 恒荷载汇194.2活荷载计算224.3 雪荷载与积灰荷载224.4 风荷载234.4.1基本参数234.4.2风荷载计算（左风）244.5 水平地震作用244.5.1 计算假定254.5.2 重力荷载
14、代表值的计算254.5.3 底部剪力法计算水平地震作用25第五章 内力计算275.1框架侧移刚度计算275.1.1 横梁线刚度275.1.2 柱线刚度275.1.3 柱的侧移刚度295.2竖向恒荷载作用下的框架内力305.2.1 分层法的计算假定305.2.2弯矩的首次分配与传递305.2.3 不平衡弯矩的二次分配355.2.4竖向恒荷载作用下的内力图365.3竖向活荷载作用下的框架内力39计算过程与永久荷载作用计算过程相同，计算结果如下:405.4水平风荷载作用下的框架内力425.5水平地震作用下的框架内力465.5.1地震作用下横向框架的内力计算465.5.2 地震作用下横向框架的内力图4
15、7第六章 荷载效应组合506.1 梁的内力组合50第七章、 结构主要控制指标验算557.1 轴压比557.2 剪重比557.3 弹性层间位移角56第八章 梁柱截面配筋设计568.1框架梁配筋设计578.1.1 梁正截面配筋计算578.1.2 梁斜截面配筋计算588.2框架柱配筋设计58第九章 现浇板设计679.1 计算简图的确定679.2 荷载计算679.3 板的内力计算及配筋68第十章 楼梯设计7010.1楼梯示意图7010.2楼梯配筋计算70第十一章 基础设计7411.1 设计基本资料7411.2 基础截面尺寸选择7411.3条基内力计算7511.4条形基础配筋计算77参考文献79总结.8
16、0 第 79 页第一章 设计条件 1.1 工程名称 陕西华秦科技园4#楼 1.2 建筑设计资料 本设计为，采用框架结构。楼层为华秦科技园3#厂房，共五层，首层层高4.5m，主体高度22.2m。本建筑总宽25m，总长59.9m，建筑面积7847 。建筑平面如下图所示： 图1.1 建筑平面布置图 1.3 基本参数1） 安全等级： 二级。依据混凝土结构设计规范（GB 500102010），对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，其重要性系数o不应小于1.0，此处取1.0。2） 抗震设防烈度：查抗震规范（GB 500112010）附录A0.1可知，陕西省西安市区的抗震设防烈度为8度，设计地震
17、分组为第一组，设计基本地震加速度为0.20g。本建筑离地裂缝较远。3） 基本风压：查荷载规范（GB500092012）附表D.4知，陕西省西安市50年一遇基本风压为0.30KNm2 ，地面粗糙度为C类。4） 基本雪压：查荷载规范（GB500092012）附表D.4知，陕西省西安市50年一遇基本雪压为0. 3KNm2 。5） 活荷载取值：查荷载规范（GB500092012）表1.1 活荷载取值 单位：KN/活荷载位置活荷载取值实验室2.0生产车间4.0走廊不上人屋面0.5楼梯3.56） 底层柱高：底层柱高应计算至基础顶面H=4.5+0.30+0.60=5.4m7） 房屋建筑高度：H4.5+4.2
18、*3+3.6+0.60=21.3m8） 抗震等级：查抗震规范（GB 500112001），因为场地类别为类，房屋建筑高度小于30m，所以框架抗震等级为二级。9） 轴压比限值：查抗震规范（GB 500112001），得到框架柱轴压比限值为0.8.10） 结构阻尼比：混凝土结构可取 =0.05。11） 结构自震周期估算： 根据多层框架结构的实测统计公式 T1=0.085n=0.085*5=0.425s 式中n房屋层数。12）.场地特征周期：查抗震规范（GB 500112001），因为场地类别为类，可得场地特征周期。1.4 材料选用 结构各构件选用的材料及其强度设计值如表4.1所示。表1.2 选用材
19、料及强度 单位：N/项目强度值C30混凝土（柱、梁，板）轴心抗压强度值14.3轴心抗拉强度值1.43HRB400钢筋 C（梁、柱受力筋）强度设计值360HRB335钢筋B（板受力筋、梁柱箍筋）300第二章 结构方案的选型与布置2.1 确定结构体系本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋砼楼板，墙体240厚，粘土烧结空心砖砌块。沿横向和纵向分别布置框架梁，沿横向每跨之间布置1根次梁。沿横向布置条形基础。结构平面布置如下图所示：图2.1 结构平面布置图2.2 框架梁截面尺寸估算（1）纵向框架梁框架梁的高度可按照高跨比来确定截面高度 h=（1/151/10）l=（1/151/10）*8500=567850
20、，取h=700mm； 截面宽度 b=（1/31/2）h=（1/31/2）*700=233350，取b=300mm。（2）横向框架梁 截面高度，取h=700mm，b=300mm（3） 次梁（沿纵向布置） 截面高度 h=（1/181/12）*l=（1/181/12）*8500=472708，取h=600mm 截面宽度 b=（1/31/2）h=（1/31/2）*600=200300，取b=250mm2.3 框架柱截面估算 按轴心受压公式轴压比计算（1） 中间柱 等跨内柱，取；抗震等级为二级，轴压比； C30混凝土轴力设计值 N=12kN/*S*n*rG=12kN/*4.25*8.2*5*1.25=2
21、767.5kN Ac=N/nfc=（1.2*2767.5*1000）/（0.8*14.3）=290*10取bc=hc=600（2） 边柱轴力设计值 N=12kN/*S*n*rG=12kN/*4.2*8.1*5*1.25=2551.5kN Ac=（N）/（nfc）=（1.3*2551.5*1000）/（0.8*14.3）=290*10 取取bc=hc=600。2.4 板厚估算楼板为现浇板，沿横向每跨之间布置1根次梁。板跨为8500/2=4250mm，4250*（1/45）=94.4mm，取100mm厚。屋面板4250*1/36=118mm，取120mm厚。2.5 基础顶面设计标高的确定 建筑设计
22、室内标高0.000，室外标高为-0.30m。选用条形基础（取高度为柱距的），沿横向布置。因基础顶面到室外地坪的距离不宜小于0.5m，故取基础顶面设计标高为-0.9m。底层柱计算高度H=4.5+0.3+0.6=5.4m。第三章 框架结构的计算简图3.1计算简图的基本假定3.1.1 平面结构基本假定 该工程平面为正交布置，可以认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力的结构不受力。3.1.2 楼板在自身平面内刚性假定 在水平荷载作用下，框架柱顶之间不产生相对位移。 由于本设计结构体型规则，结构在水平荷载的作用下不计扭转的影响。有假定，将空间框架结构分解成纵向和横向两种平面
23、体系。在计算横向框架受力分析时，不考虑纵向框架对它们的作用；在计算纵向框架时，不考虑横向框架对它们的作用。3.2计算简图 选取结构平面布置图（图2.1）中第4轴线处的一榀框架。该榀框架立面尺寸如下图所示：图 3.1框架计算简图第四章 荷载（作用）计算 建筑物所受竖向荷载主要是结构自重（永久荷载）和使用荷载（活载）；水平作用包括风荷载和地震作用。4.1 永久荷载计算查荷载规范（GB500092001）可以得到结构中各部分材料的自重，从而得到作用于结构上的恒荷载。4.1.1永久荷载计算（1） 屋面框架梁线荷载标准值： 20mm厚1:2水泥砂浆保护层: 0.0220=0.40 25mm厚1:2水泥砂浆找平: 0.02520=0.50 3060mm1:6水泥焦渣找坡： （0.03+0.06）210=0.45 120mm厚现浇钢筋混凝土楼板: 0.1225=3.0 塑铝板吊顶： 0.15_ 屋面永久荷载 4.50边跨框架梁自重： 0.700.325=5.25_ 5.25因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：g5AB1=g5BC1=g5CD1=5.25kN/mg5AB2=g5BC2=g5CD2=4.6*4.25=19.55kN/m（2） 楼面框架梁线荷载标准值水磨石面层 0.65kN/20mm厚水泥砂浆面层: 0.020100mm厚现浇钢筋混凝土楼板: 0.1025=2.50塑铝板吊顶：
