某中学学生宿舍楼进行建筑和结构设计毕业论文第一章工程概况1.1 工程背景本项目为5层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为454.45 m2，总建筑面积约为2272.25 m2；层高3.3m,平面尺寸为12.3m×36.0m。
采用柱下条形基础，室地坪为±0.000m，室外高差0.6m。
框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。
1.1.1 设计资料气象资料：基本风荷载W。
=0.45kN/ m2 基本雪荷载为0.4 kN/ m2。
地质条件：钻孔深度12米，未发现地下水。
不考虑地下水影响。
建筑地点冰冻深度：室外天然地面以下200mm。
地震设防烈度：8度设计地震分组：场地为П类一组Tg（s）=0.35s, a max=0.081.1.2 建筑材料柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。
基础采用C30，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。
1.2 工程特点本工程为五层，主体高度为16.5米，属多层建筑。
经过结构论证和设计任务书等实际情况，以及本宿舍楼有较单一的空间布置，和较高的抗震等级等特点，决定采用钢筋混凝土框架结构体系。
1.3 本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料以及综合本次设计所确定的结构体系类型。
第二章结构设计2.1框架结构设计计算2.1.1 工程概况本项目为5层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为454.45 m2，总建筑面积约为2272.25 m2；层高3.3m平面尺寸为12.3m×36.0m。
采用柱下条形基础，室地坪为±0.000m，室外高差0.6m。
框架平面同柱网布置如下图：图2-1 框架平面柱网布置框架梁柱现浇，屋面及楼面采用100mm厚现浇钢筋混凝土。
2.1.2 设计资料气象条件：基本风荷载W。
=0.45kN/ m2;基本雪荷载为0.4 KN/ m2。
恒荷载：楼面装修荷载1KN/ m2,屋面恒荷载2.5KN/ m2,活荷载：除楼梯间3.5KN/ m2,外其余均为2KN/ m2。
200厚填充墙容重7KN/ m3。
钻孔深12米，未发现地下水。
不考虑地下水影响。
第一层：素填土，厚0.6m.(f ak=8 0 KN/m2)第二层：粉质黏土，厚2.5m.(f ak=180 KN/m2)第三层：粉土，厚5.5m.(f ak=180 KN/m2)场地为П类一组Tg（s）=0.35s, a max=0.08屋面做法：20mm厚1：2水泥砂浆找平；100～140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩；100mm厚现浇钢筋混凝土楼板；15mm 厚纸筋石灰抹灰。
楼面做饭：25mm 厚水泥砂浆面层； 100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm 纸筋石灰抹灰2.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定(1)初估截面尺寸：柱 b×h=400mm×400mm ，梁编号如下图：L1L2L32-2 框架梁编号L1: h=(1/12～1/8)×4800=400～600 取h=500mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×500=167～250 取b=200mm L2: h=(1/12～1/8)×2700=225～338 取h=400mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×400=～ 取b=200mm L3: h=(1/12～1/8)×3600=300～450 取h=400mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×400=～ 取b=150mm（2）梁的计算跨度以上柱形心为准，由于建筑轴线与柱轴线重合，故计算跨度如下：图2-3 梁的计算跨度（3）柱高度底层柱 h=3.3+0.6+0.3=4.2m其他层 h=3.3m图2-4 横向框架计算简图及柱编号2.1.4 荷载计算(1)屋面均布恒载二毡三油防水层 0.35 kN/ m2冷底子有热玛蹄脂 0.05 kN/ m2 20mm厚1：2水泥砂浆找平0.02 ×20=0.4 kN/ m2100～140厚(2%坡度)膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)×7/2=0.84 kN/ m2 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5 kN/ m215mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24 kN/ m2共计 4.38 kN/ m2屋面恒载标准值为：（36+0.24）×（12.3+0.24）×4.38=1990.49 kN(2)楼面均布恒载装修荷载 1 kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5 kN/ m2共计 3.5 kN/ m2楼面恒载标准值为：（36+0.24）×（12.3+0.24）×3.5=1590.57 kN(3)屋面均布活载计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载：0.4×（36+0.24）×（12.3+0.24）=181.78 kN(4)楼面均布活荷载活荷载除楼梯间3.5KN/ m2,外其余为2KN/ m2。
楼面均布活荷载标准值为：（36+0.24）×（4.8+0.24）×3.5=67.74 kN（36.24−3.84）×（12.54−5.04）×2=486 kN(5) 梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量）L1：b×h=0.2m×0.5m 长度4.4m每根重量 4.4×（0.02×2+0.2）×（0.5+0.02）×25=13.73 kN根数 11×2×5=110根L2：b×h=0.2m×0.4m 长度2.3m每根重量 2.3×（0.02×2+0.25）×（0.4+0.02）×25=5.80 kN根数 11×5=55根L3：b×h=0.15m×0.4m 长度2.3m每根重量 3.2×（0.15+0.04）×（0.4+0.02）×25=6.38 kN根数 10×4×5=200根Z1：截面 0.4×0.4 m2长度4.2m每根重量（0.4+0.02×2）²×4.2×25=20.33 kN根数 11×4=44根Z2：截面 0.4×0.4 m2长度3.3m每根重量（0.4+0.02×2）²×3.3×25=15.97 kN根数 11×4×4=176根表2-1 梁柱自重(6)墙体自重外墙墙厚240mm，采用瓷砖贴面；墙墙厚120mm，采用水泥砂浆抹面，外墙均采用加气混凝土砌块砌筑。
单位面积外墙体重量为：7.0×0.24=1.68 kN/ m2单位面积外墙贴面重量为：0.5 kN/ m2单位面积墙体重量为：7.0×0.12=0.84 kN/ m2单位面积墙贴面重量为（双面抹面）：0.36×2=0.72 kN/ m2表2-2 墙体自重(7) 荷载总汇顶层重力荷载代表值包括屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重。
顶层恒载1Q ：1990.49kN 顶层活载2Q ：181.78kN 顶层梁自重3Q ：1L +2L +3L=13.73×22+5.8×11+6.38×40 =621.06kN顶层柱自重4Q ：15.97×44=702.68kN顶层墙自重5Q ：404.61+260.58+136.51+326.73=1128.43 kN G 5'=1Q +1/22Q +3Q +1/24Q +1/25Q =3618.0 kN其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。
G 4'=1590.57+553.74/2+621.06+702.68+1128.43=4319.61 kNG4'=G3'=G2'=4319.61 kNG1'=1590.57+553.74/2+621.06+702.68/2+894.52/2+1128.43/2+1445.5/2=4574.07kN 门窗荷载计算M-3采用钢框门，单位面积钢框门重量为0.4kN/ m2M-1、M-2采用木门，单位面积木门重量为0.2 kN/ m2C-1、C-2均采用钢框玻璃窗，单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/㎡表2-3 门窗重量计算（1）底层墙体实际重量：G1= G1'−168.93=4405.14kN（2）二至九层实际重量：G4=G3=G2=4319.61−172.46=4147.15kNG5= G5'−172.46=3445.54 kN建筑物总重力荷载代表值G1 =G2= G3 =G4 =G5=20292.13kN2.1.5 水平地震作用下框架的侧向位移验算 (1) 横向线刚度混凝土 C30 7310C E =⨯ kN/ m 2在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。
而现浇板的楼面，板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。
为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I =1.50I （0I 为梁的截面惯性矩）。
对中框架取I =2.00I 。
若为装配楼板，现浇层的楼 图2-5 质点重力荷载值面，则边框架梁取I =1.20I ，对中框架取I =1.50I 。
横向线刚度计算见表2-4。
(2) 横向框架柱的侧移刚度D 值柱线刚度列于表2-5，横向框架柱侧移刚度D 值计算见表2-6。
(3) 横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。
顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。
将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基本公式。
表2-4 横向刚度计算表2-5 柱线刚度表2-6横向框架柱侧移刚度D 值计算这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期：1 1.7T α=式中0α——基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.6；T ∆——框架的顶点位移。
在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移；T ∆是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。
然后由T ∆求出1T ，再用1T 求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。