某高校综合实验楼框架结构设计

1.设计资料

1.1 基本条件：

1 本工程结构采用框架结构,一区层数为五层，二区层数为二层，三区层数为五层。

2 本工程±0.000相当于绝对标高为21.000。

3 本建筑结构的安全等级为二级，合理使用年限为50年。

4 本工程建筑场地类别为Ⅱ类。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组；建筑抗震设防类别为丙类。一区三区框架的抗震等级为三级，二区四区框架的抗震等级为二级。

5 环境类别：室外地面以下为二a类环境；室外地面以上为一类环境。

6 本工程采用\U+201C建筑结构施工图平面整体设计方法\U+201D，施工图未交待处均按《混凝土结构施工图平面整体表示制图规则和构造详图》（03G101-1）执行。

7 本工程地基基础设计等级为丙级。

1.2 设计荷载：

基本风压值：0.40KN/ m2 ;基本雪压值：0.65KN/m2,活荷载标准值（使用时注意不要超过此值）：

1.3 材料：

1 钢筋：HPB235级，HRB335级，HRB400级，型钢及钢板均采用Q235

2 焊条：HPB235级钢筋和Q235号钢材及HPB235 、HRB335级钢筋相焊用E43焊条，HRB335及HRB400级钢筋用E50焊条。

3 混凝土：各层柱、梁、板混凝土强度等级:

4 基础梁采用C30砼。

5 半地下室底板、屋面、挡土墙面采用密实性混凝土,掺10%（水泥重量）的膨胀剂。

6 构造柱、过梁、压顶梁、栏板等采用C20砼。

7 基础垫层: 100厚用C10素混凝土垫层。

8 填充墙砌体：建筑物±0.000以下砌体采用MU15砼普通砖、M10水泥砂浆；±0.000以上砌体:内、外墙均采用MU10KM1多孔砖，砂浆为M5.0混合砂浆。1区局部地方用加气混凝土砌块，砂浆为M5.0混合砂浆，具体平面位置见板图。

1.4 钢筋混凝土构件：

1 混凝土保护层厚度见表一

2 框架梁柱中的纵向钢筋的选用应符合下列要求:

钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值的比值不应大于1.30。

1.5 地基基础设计与施工要求：

1.采用3层粉质粘土为基础持力层，桩极限端阻力标准值pk=2000(h<10m),2200KPa(h>10m)。

2. 人挖桩开挖至设计基底标高时，建设单位应及时通知有关人员验槽，进一步查清地质构造，核实地基的实际承载力特征值；如发现地质条件与地质勘察报告不符，设计部门将根据地质勘察部门提供的新地质报告重新设计。

3. 由于3层粉质粘土遇水后易软化，强度降低，基础施工时应及时铺筑垫层，并做好防水、排水措施，以防止基础持力层遇水后降低工程地质性能。

1.6 结构构件的施工要求：

本建筑结构的钢筋混凝土楼、屋面板按下述要求施工：

（1）现浇板中未注明分布筋均为 8@200;分布筋在周边支座中仍应锚固。 （2）现浇板内底筋不得在跨中搭接，应伸至梁或墙的中心线，且锚固长度＞10d ，负筋不得在支座搭接，；板上预留孔洞直径或边长不大于300时，板中受力钢筋直接绕过洞边，不需切断，边长大于300时，需加强。 （3）现浇板支座钢筋表示法:

2 .结构布置 2.1 截面尺寸估算

1．横向框架梁 (1) 截面高度

框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=11

(~)128

L h=)81~121(

L=)8

1

~121(×8000＝667~1000mm 取h=700mm (2) 截面宽度

b=)21~31(h=)2

1~31(×700＝233~350mm 取b=300mm 2．纵向框架梁 (1) 截面高度

h=)81~121(

L=)8

1

~121(×8000＝667~1000mm

取h=700mm (2) 截面宽度

b=)2

1~3

1(h=)2

1~3

1(×700＝233~350mm 取b=300mm 3．横向次梁 (1) 截面高度

h=11(

~)1812L 1=11

(~)1812

×8000＝444~667mm 取h=600mm (2) 截面宽度

b=)2

1~3

1(h=)2

1~3

1(×600＝200~300mm 取b=300mm 4．框架柱

按轴压比限值公式

N c N

f bh

μ≤计算 N = [ 1.2*14*4*4.25+1.4*(2*4*3+2.5*4*1.25) ]*4 = 1367 KN

以1.4N 按轴压受压估算截面尺寸。取配筋率为1%，则所需截面积：

21.4/[0.9*()20950c y A N f f mm ρ=+= 取柱截面500×600mm 。 5．楼板、屋面板

h≥L 1/50=4000/50=80mm ，考虑到预埋管道的布置，取板厚120mm

2.2结构平面布置图

3.横向框架内力计算

3.1 水平地震荷载下横向框架(KJ-8)的内力计算

3.1.1 地震作用计算

1，建筑物总重力荷载代表值Gi的计算

1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G5的计算

50%雪载0.5*0.65*17.9*64.3=374.1KN

屋面恒载 6.36*64.3*17.9=7320.2 KN

横梁 4.91*8*9+4.91*7.2*10+4.09*2.7*8=795.4 KN

次梁 4.09*8*14+4.09*7.2*14+4.09*2.7*10=980.8 KN

纵梁 4.91*（3+8*14+4.3+4）*2=605.4 KN

女儿墙 1.3*3.9*（64.3+17.9）*2=833.5 KN

柱重8.25*1.95*38=611.3 KN

横墙 5.6*【8*7.2*1.95+6*8*1.95+(2.7*1.95-1.6*2.1/2)*2】=213.1 KN 纵墙【8*1.95-(2.2*2.9/2)*2】*12*5.6+8*1.95*5.6*15=1930 KN

钢窗22*2.2*2.9*1/2*0.4=28.1 KN

G5=13691.9 KN