四层钢筋混凝土框架结构卫生中心楼设计

中文摘要
本课题为社区卫生中心楼的设计，4层，第一层层高3.9米、其余层层高3.6米，总高14.70米，为钢筋混凝土框架结构。本框架抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度。本说明书包括如下部分：
1．工程概况；
2．荷载计算；
3．框架结构的受力分析、计算和设计；
4．屋盖、楼盖设计；
5．楼梯设计；
6．基础设计。
本设计包括建筑设计和结构设计，完成13张建筑施工图和11张结构施工图。结构设计主要对⑤轴横向框架进行了抗震设计：根据结构设计方案，采用底部剪力法求水平地震荷载作用大小，用D值法计算水平荷载作用下框架结构的内力、用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下的结构内力，根据内力组合找出最不利内力，对框架梁、柱进行配筋计算并绘图。此外，还进行了结构侧移验算、标准层楼盖及屋盖设计、楼梯设计和基础设计。

关键词  框架结构    结构设计    抗震设计

毕业设计说明书外文摘要
Title     The building design of community health center of  Qing heou along the beijing-shanghai road in huaian city.
Abstract
This project is to design of community health center of Qingheou along the     beijing-shanghai road in huaian city. It has four stories, the height of the first story is 3.9 meters ,the others is 3.6 meters and the whole building is 14.70 meters.Anti-seismic grade of the structure is 3,and its seismic fortification intensity is 7. The design includes the following components:
1. project overview；
2. load calculation；
3. Analysis of the frame structure，including calculation and design；
4. roof，floor design；
5. the staircase design；
6. the foundation design.
The architectural and structural designs of the building are performed.13 structural and 11 architectural shop drawings are finished.The major purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 5.According to the structural scheme, the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The internal forces under the horizontal loads are analysied in terms of D value method and the internal forces under the vertical loads are calculated by means of second moment distribution method. One set of the most adverse internal forces of the frame structure are found out after internal forces combination, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components.Moreover,the lateral deformation of the structure, the floor designs of the standard layer and the roof layer、the stairs and the foundation are also be approached by calculating and anaylsing.

Keywords  frame structure,  structural design,  anti-seismic design

工程简介
建筑类型：四层卫生中心楼，钢筋混凝土框架结构，结构抗震等级为三级。
建筑介绍：建筑面积3500m2左右，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土板，楼板厚度取120mm（走廊板厚取100），外墙采用200厚页岩模数砖，内墙采用200厚MU10混凝土砌块。
门窗使用：大门采用玻璃门，大门洞尺寸为3.6m×2.4m，其它门均为木门，窗户为铝合金窗，主要窗洞口尺寸为3.0m×3.3m。其他门窗洞口尺寸见门窗表。
地震条件：该地区的抗震设防烈度为7度。
地质条件：拟建场地地势较平坦，交通便利，现大部为农田。该场地地面，标高在2.70～3.50m之间，地下水位在地表以下3.5m，无侵蚀性。场地土类别为II类，根据钻探所揭示，地基土层自上而下分布如下： 
I、素填土：灰色，湿，主要成份为粉质粘土，夹较多植物根茎，土层厚度约为0.7米，地基承载力特征值为80kPa；
II、粉质粘土：灰黄色，饱和，可塑，局部夹稍密状粘质粉土薄层，见少量铁猛氧化物斑点，无摇震反应，切面光滑，干强度高，韧性高，土质较均匀，土层厚度约为5米,地基承载力特征值为160kPa；
III、粉砂：黄色－灰黄色，饱和，中密－密实，见少量云母碎屑，颗粒级配良好，平均粘粒含量为6.9％，土质欠均匀，土层厚度约为7米, 地基承载力特征值为180kPa；
柱网与层高：本卫生楼采用柱距为7.2m的内廊式柱网，局部采用3.6m和6m柱距，边跨为6.0m，中间跨2.4m。卫生楼首层层高3.9m,2～4层层高3.6 m。
 

目  录
1引言    1
2工程概况    1
2.1工程简介    2
2.2框架结构承重方案的选择    3
2.2.1竖向荷载的传力途径    3
2.3梁、柱截面尺寸的初步确定    3
2.3.1框架梁的截面尺寸    3
2.3.2框架柱的截面尺寸    3
2.3.3框架结构计算简图    4
3框架侧移刚度的计算    5
3.1横梁线刚度IB的计算    5
3.2柱线刚度IC的计算    6
3.3各层横向侧移刚度计算    6
3.3.1底层    6
3.3.2 二～四层    7
4重力荷载代表值的计算    9
4.1荷载统计    9
4.1.1恒载标准值统计    9
4.1.2墙体荷载标准值统计    10
4.1.3活载标准值统计    11
4.2　重力荷载代表值的计算    11
4.2.1第一层    11
4.2.2第二～三层    15
4.2.3顶部    17
4.2.4各层重力荷载代表值    17
5地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算    18
5.1横向自振周期的计算    18
5.2水平地震作用计算    19
5.2.1结构等效总重力荷载代表值    19
5.2.2水平地震影响系数    19
5.2.3结构总水平地震作用标准值    19
5.3多遇水平地震作用下的位移验算    20
5.4水平地震作用下框架内力计算    21
5.4.1框架柱端剪力及弯矩    21
5.4.2梁端弯矩、剪力及柱轴力    22
6竖向荷载作用下框架结构的内力计算    23
6.1计算单元的选择    23
6.2荷载计算    24
6.2.1框架恒载计算    24
6.2.2框架活载计算    24
6.2.3框架结构荷载计算简图    25
6.3竖向荷载作用下框架弯矩计算    25
6.3.1恒荷载作用下梁的固端弯矩计算    26
6.3.2活荷载作用下梁的固端弯矩计算    26
6.3.3竖向荷载作用下框架弯矩二次分配    27
6.4竖向荷载作用下梁端剪力和柱轴力计算    31
6.4.1恒载作用下    31
6.4.2活载作用下    31
6.5框架梁的内力    32
6.5.1结构抗震等级    32
6.5.2框架梁内力组合    33
6.6跨间最大弯矩的计算    35
6.7梁端剪力的调整    36
7内力组合    36
7.1框架柱的内力组合    37
7.1.1结构抗震等级    37
7.1.2框架柱内力组合    37
7.2柱端弯矩设计值的调整    41
7.2.1 B柱    41
7.2.2 C柱    42
7.3 柱端剪力组合和设计值的调整    43
8截面设计    44
8.1梁截面设计    44
8.1.1正截面受弯承载力计算    44
8.1.2斜截面受剪承载力计算    47
8.2柱截面承载力计算    49
8.2.1框架柱的构造要求    49
8.2.2  正截面设计    50
8.2.3柱的轴压比和剪跨比验算    54
8.2.4柱斜截面受剪承载力计算    54
8.3偏心受压构件裂缝验算    56
8.3.1基本参数    56
8.3.2最大裂缝宽度验算    56
9框架变形验算    57
9.1梁的极限抗弯承载力计算    57
9.2柱的极限抗弯承载力计算    58
9.3确定柱端截面有效承载力     59
9.4各柱的受剪承载力 的计算    60
9.5楼层受剪承载力 的计算    60
9.6罕遇地震下弹性楼层剪力 的计算    61
9.7楼层屈服强度系数 的计算    61
10楼梯设计    61
10.1梯段板TB1设计    62
10.2平台板PTB1设计    63
10.3平台梁TL1设计    64
10.4梯段板TB2设计    65
10.5平台板PTB2设计    66
10.6平台梁TL2设计    67
10.7平台板PTB3设计    68
10.8平台梁TL3设计    68
11基础设计    69
11.1边柱基础设计    69
11.1.1确定基础尺寸    70
11.1.2轴心作用下地基承载力验算    71
11.1.3偏心作用下地基承载力验算    71
11.1.4基础冲切验算    71
11.1.5基础配筋计算（按基本组合）    72
11.2中柱基础设计    73
11.2.1确定基础尺寸    73
11.3 基础梁设计    75
11.3.1恒载作用下梁的荷载统计    75
11.3.2荷载设计值    75
11.3.3由荷载引起的弯矩设计值    76
11.3.4由荷载引起的剪力设计值    76
11.3.5截面设计    76
12楼板设计    77
12.1楼板类型及设计方法的选择    77
12.2设计参数    77
12.2.1设计荷载    77
12.2.2计算跨度    78
12.2.3板厚确定    78
12.3弯矩计算    78
12.3.1标准层荷载    78
12.3.2屋面荷载    79
12.4截面设计    84
12.5 次梁设计    86
13PKPM计算书    88
结论    96
致谢    97
参考文献    98