土木工程框架结构设计毕业论文答辩.ppt

1、江西省乐安县第一中学教学楼框架江西省乐安县第一中学教学楼框架结构设计结构设计院系：专业：学生姓名：学号：指导教师：工程概况工程概况工程名称：江西省乐安县第一中学教学楼工程名称：江西省乐安县第一中学教学楼建设地点：江西省抚州市乐安县建设地点：江西省抚州市乐安县建筑面积：建筑面积：4528.324528.32建筑特征：建筑长建筑特征：建筑长42.4m42.4m、宽、宽17.8m;17.8m;建筑总高为建筑总高为22.2m,22.2m,主体大楼为六层主体大楼为六层,层高一至六层为层高一至六层为3.3m3.3m，室，室内外高差为内外高差为0.45m0.45m结构类型：钢筋混凝土框架结构结构类型：钢筋混

2、凝土框架结构基础形式：柱下独立基础基础形式：柱下独立基础抗震设防烈度：六度抗震设防烈度：六度设计流程设计流程1、建筑、建筑设计设计2、结结构构设计设计（手算部分）（手算部分）3、PKPM电电算算建筑设计建筑设计设计原理：工程构造：1.1.平面设计、立面设计、剖面设平面设计、立面设计、剖面设计计 2.2.建筑防火设计建筑防火设计1.1.基础基础 2.2.墙体墙体 3.3.楼、地、屋面楼、地、屋面构造构造 4.4.门窗门窗1.1.自然条件自然条件 2.2.地基承载力地基承载力 3.3.抗抗震设防烈度震设防烈度 4.4.场地类别场地类别 5.5.建筑建筑面积及层数面积及层数 6.6.房间组成房间组成

3、设计资料：设计资料：序号序号房间名称房间名称数量数量单个面积单个面积1 1大教室大教室353564.864.82 2小教室小教室6 643.243.23 3教师休息室教师休息室6 643.243.24 4门房门房1 110.810.85 5储藏室储藏室1 110.810.86 6洗手间洗手间6 643.243.2房间设置表房间设置表标准层平面图标准层平面图正立面图正立面图结构设计结构设计3.3.竖向荷载计算竖向荷载计算4.4.风荷载计算风荷载计算7 7.梁、柱、板截面设计梁、柱、板截面设计8.8.楼梯、基础设计楼梯、基础设计2.2.框架侧移刚度的计算框架侧移刚度的计算5 5.水平地震作用计算水

4、平地震作用计算6 6.框架的内力计算框架的内力计算1 1.构件尺寸构件尺寸1.1.结构尺寸结构尺寸初步估算梁柱截面尺寸：初步估算梁柱截面尺寸：框架梁的截面尺寸按下式估算框架梁的截面尺寸按下式估算梁高：梁高：h=（1/81/12）L，其中，其中L为为梁的跨度梁的跨度梁梁宽宽：b=（1/21/3）h 故框架横梁的截面尺寸故框架横梁的截面尺寸为为bh=300700 框架框架纵纵梁的截面尺寸梁的截面尺寸为为bh=20040 框架柱按框架柱按轴压轴压比初步估比初步估计计截面尺寸，截面尺寸，计计算公式如下算公式如下：通过计算通过计算取柱子尺寸取柱子尺寸为为450mm450mm2.2.框框架侧移刚度的计算架

5、侧移刚度的计算1 1、梁的线刚度计算、梁的线刚度计算2 2、柱的线刚度计算、柱的线刚度计算3 3、梁柱的线平均刚度比、梁柱的线平均刚度比采用采用D D值法：值法：式中式中cc为柱侧移刚度修正为柱侧移刚度修正系数系数c=K/(2+K)c=K/(2+K)对于底层对于底层c=(0.5+K)/(2+K)c=(0.5+K)/(2+K)，其中其中K K表示梁柱的线刚度比。表示梁柱的线刚度比。3.3.竖向荷载计算（恒载及活载竖向荷载计算（恒载及活载)取第取第5 5轴横向框架进行内力计算轴横向框架进行内力计算1 1、计算简图如右图所示：、计算简图如右图所示：2 2、采用分层法计算，假定上下、采用分层法计算，假

6、定上下柱的远端为固定时与实际情况柱的远端为固定时与实际情况有出入。因此，除底层外，其有出入。因此，除底层外，其余各层的线刚度应乘以余各层的线刚度应乘以0.90.9的修的修正系数，其传递系数由正系数，其传递系数由0.50.5改为改为0.330.33。3 3、梁端剪力及柱轴力的计算。、梁端剪力及柱轴力的计算。恒载作用下弯矩分配图及弯矩图恒载作用下弯矩分配图及弯矩图活荷载作用下弯矩分配图及弯矩图活荷载作用下弯矩分配图及弯矩图4.4.风荷载计算风荷载计算2.2.水平风荷载作用水平风荷载作用（1 1）计算参数的确定）计算参数的确定（2 2）位移验算）位移验算 最大层间位移角为最大层间位移角为 1/403

7、23 1/40323远小远小于于1/5501/550，满足要求，满足要求（3 3）框架内力计算）框架内力计算 风荷载示意图风荷载示意图风荷载作用下弯矩图、剪力及轴力图风荷载作用下弯矩图、剪力及轴力图5.5.水平地震作用的内力计算水平地震作用的内力计算（1 1）横向自振周期的计算）横向自振周期的计算 采用顶点假想位移法采用顶点假想位移法 ，得结构自振周期，得结构自振周期为：为：T1=0.243sT1=0.243s（2 2）水平剪力计算）水平剪力计算 由于建筑物总高度不超过由于建筑物总高度不超过40m,40m,质量和刚度质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，沿高度分布比较均匀，变形以剪切

8、型为主，故采用底部剪力法。故采用底部剪力法。（3 3）多遇水平地震下的位移验算）多遇水平地震下的位移验算 各层间弹性位移角均小于各层间弹性位移角均小于u/h=u/h=1/5501/550，满足的要求。，满足的要求。（4 4）框架内力计算）框架内力计算地震作用下框架的弯矩图、剪力及轴力图地震作用下框架的弯矩图、剪力及轴力图 结结构抗震等构抗震等级级：根据建筑抗震根据建筑抗震设计规设计规范（范（GB 50011-2010），），方案方案为为四四级级抗震等抗震等级级。框架梁内力框架梁内力组组合：合：本方案考本方案考虑虑了五种内力了五种内力组组合，即合，即1.2SGk+1.4SQk，1.2SGk+1.

9、4SWk，1.2SGk+1.40.9(SQk+SWk)，1.2SGk+1.3SEk，1.35SGk+1.4(0.7SQK+0.6SWK)；考；考虑虑到到钢钢筋混凝土筋混凝土结结构具有塑性内力重分布的性构具有塑性内力重分布的性质质，在，在竖竖向荷向荷载载下可以适当降低梁端弯矩，下可以适当降低梁端弯矩，进进行行调调幅（幅（调调幅幅系数取系数取0.8），以减少），以减少负负弯矩弯矩钢钢筋的筋的拥挤现拥挤现象。象。6.6.框架内力组合框架内力组合7.7.梁、柱、板截面设计与配筋梁、柱、板截面设计与配筋1.1.框架梁的正截面及斜截面设计框架梁的正截面及斜截面设计（1 1）正截面承载力计算）正截面承载力计

10、算（2 2）斜截面受剪承载力计算）斜截面受剪承载力计算2.2.框架柱的正截面及斜截面设计框架柱的正截面及斜截面设计（1 1）轴压比验算）轴压比验算（2 2）正截面承载力计算）正截面承载力计算（3 3）斜截面受剪承载力计算）斜截面受剪承载力计算3.3.楼板楼板（1 1）划分区格）划分区格（2 2）荷载设计值）荷载设计值（3 3）计算跨度及有效高度）计算跨度及有效高度（4 4）配筋计算）配筋计算1.1.楼梯（采用板式楼梯）楼梯（采用板式楼梯）（1 1）梯段板设计）梯段板设计（2 2）平台板设计）平台板设计（3 3）平台梁设计）平台梁设计2.2.基础（采用柱下独立基基础（采用柱下独立基础）础）（1

11、1）初步确定基础尺寸）初步确定基础尺寸（2 2）地基承载力验算）地基承载力验算（3 3）冲切验算）冲切验算（4 4）配筋计算）配筋计算8.8.楼梯及基础设计与配筋楼梯及基础设计与配筋楼梯示意图楼梯示意图基础平面图基础平面图基础抗冲切验算简图基础抗冲切验算简图PKPM电电算算具体步骤如下：具体步骤如下：（1 1）PM交互式数据输入，绘制轴线，构交互式数据输入，绘制轴线，构件定义，楼层定义，荷载定义，楼层组装件定义，楼层定义，荷载定义，楼层组装（2 2）输入梁、楼、板信息，楼板开洞，梁）输入梁、楼、板信息，楼板开洞，梁布置，改楼板厚度等。布置，改楼板厚度等。（3 3）输入荷载信息，楼板、梁荷载）输

12、入荷载信息，楼板、梁荷载（4 4）形成）形成PKPK文件文件（5 5）接）接PMPM生成生成SATWESATWE文件文件（6 6）结构内力，配筋计算）结构内力，配筋计算（7 7）生成结构平面图、配筋图）生成结构平面图、配筋图 最后，感谢学校学院的培养，感谢各位最后，感谢学校学院的培养，感谢各位老师的悉心教导，在这四年里，传授给了我老师的悉心教导，在这四年里，传授给了我很多知识，使我掌握土木工程的基本专业技很多知识，使我掌握土木工程的基本专业技能，并能在设计中得以体现，谢谢老师，谢能，并能在设计中得以体现，谢谢老师，谢谢你们，谢谢你们四年的辛勤栽培！感谢张谢你们，谢谢你们四年的辛勤栽培！感谢张老师和李老师对我的监督和帮助，让我们能老师和李老师对我的监督和帮助，让我们能够顺利完成设计。够顺利完成设计。此致此致 敬礼敬礼 衷心地感谢各位老师在百忙之衷心地感谢各位老师在百忙之中评阅论文和参加答辩！中评阅论文和参加答辩！由于水平有限，设计中有不妥由于水平有限，设计中有不妥之处，恳请各位老师批评指正！之处，恳请各位老师批评指正！谢谢！谢谢！