姜堰新华书店综合楼结构设计

论文总字数：421753字

摘 要

本次毕业设计的题目是姜堰新华书店综合楼结构设计。项目地址位于泰州市姜堰区，为凤凰姜堰书城。本工程呈矩形，地上八层，局部九层。地上一层层高为4.8米，二到五层层高为3.9米，六层层高为7.8米，七到八层层高为4.8米，九层层高为3.9米。建筑室外地面至主体屋面高度为41.7米。

本工程选取钢筋混凝土框架结构作为结构类型。接下来进行具体的分析计算。主要包括：平面布置、荷载计算、楼盖设计及配筋、框架受力分析、楼梯设计、基础设计。要对其中的一榀框架进行详细的计算，计算主要包括：计算框架在竖向荷载以及风荷载和地震荷载作用下产生的结构内力，在确定各种荷载作用下框架产生的内力之后，进行各种荷载状况下的内力组合，选取最不利的荷载组合进行框架梁、框架柱的正截面受弯及斜截面受剪的计算，并进行合理的配筋及裂缝宽度的验算。楼梯选取双跑及四跑板式楼梯，设计内容包括梯段板、梯段梁、平台梁。

基础采用桩基础，桩型为钻孔灌注桩，设计包括桩及桩承台等的计算。手算工作结束后，运用PKPM工程软件进行整栋建筑的建模及电算分析工作。并将电算结果与手算结果进行比较，通过电算对手算结果进行修正、校核，发现错误并分析误差存在的原因。最后利用手电算计算结果绘制了结构的部分施工图。

关键词：结构设计 钢筋混凝土 框架结构

Frame Structure Design of Xinhua Bookstore Complex in Jiangyan

Student：Yan Yusheng

Number：05113417

Supervisor：Pro.Zhang Zhiqiang Huang Ming

Abstact

The graduation project is the Frame Structure Design of Xinhua Bookstore Complex in Jiangyan. The project address is located in Taizhou, for the Phoenix Jiangyan Bookstore. The plane of this engineering is generally rectangular. The building has 9 floors.Ground layer of 4.8 meters high, two to five layers of 3.9 meters high, six layers of 7.8 meters high, seven to eight layers of 4.8 meters high, nine layers of 3.9 meters high. The exterior of the building is 41.7 meters above the main roof.

The project select reinforced concrete frame structure as the structure type. Calculations include: the structural layout, load calculation, designing and reinforcing of the roof, the analysis of frame stress, the combination of internal forces and reinforcing of the frame, stairs design and foundation design. We should do detailed Icalculation of one frame, including internal force of the frame under the vertical loads and the wind load and the seismic force. After computing the internal force under all sorts of loads, we should combine the internal force under all sorts of load to find the most adverse internal force of members, and use the most adverse situation to design the flexural of normal section and the shear of oblique section，then calculate the reasonable reinforcement and crack width.

After the design of the whole frame is completed ，slab stairs and pile foundation are designed. The design of slab stairs includes designing of step board, landing girder and landing slab. Choose the pile foundation as the type of the foundation, and its’ design includes the calculations of pile and platform on piles. After hand computation is completed, software PKPM is used to compute the part included in hand computation. What’s more, the result of hand computation is checked by software PKPM , find out errors and analysis the causes of those differences between them. Finally, make the stctural drawings based on the calculation results.

Keywords :structural design reinforced concret frame construction

目 录

摘要………………………………………………………………………………………………………………I

Abstact…………………………………………………………………………………………………………..II

第一章 设计资料 1

1.1工程概况 1

1.2工程地质条件 1

1.3气象资料 2

1.4抗震设防要求 2

第二章 结构方案设计 3

2.1结构选型 3

2.2结构布置 3

2.3材料选用 3

2.4初估截面尺寸 3

2.4.1柱截面初估 3

2.4.2梁截面初估 4

2.4.2板截面初估 5

第三章 荷载计算 6

3.1永久荷载 6

3.1.1屋面面荷载 6

3.1.2楼面面荷载 6

3.1.3墙体荷载 6

3.1.4梁自重 6

3.1.5柱自重 6

3.2可变荷载 7

3.2.1楼屋面荷载 7

3.2.2风荷载 7

3.2.3雪荷载 7

第四章 楼盖设计 8

4.1楼板设计 8

4.1.1楼板编号 8

4.1.2楼板内力计算 8

4.1.3楼板截面设计 15

4.2次梁设计 29

4.2.1次梁编号 29

4.2.2次梁计算 29

第五章 竖向荷载下的框架内力计算 53

5.1纵向框架设计 53

5.2永久荷载计算 54

5.2.1第二层至第五层 55

5.2.2第六层 56

5.2.3第七层 57

5.2.4第八层 58

5.2.5第九层 59

5.2.6屋面层 60

5.3可变荷载计算 62

5.3.1第二层至第五层 62

5.3.2第六层 62

5.3.3第七层 63

5.3.4第八层 64

5.3.5第九层 64

5.3.6屋面层 65

5.4永久荷载下内力计算 67

5.4.1分层法计算 67

5.4.2各开口框架计算过程 68

5.4.3. 整体框架内力 78

5.4.4梁跨中弯矩、梁端剪力及柱轴力 81

5.5楼面可变荷载下内力计算 90

5.5.1最不利荷载布置 90

5.5.2各开口框架计算过程 93

5.5.3最不利荷载布置I内力计算 94

5.5.4最不利荷载布置II内力计算 110

5.5.5最不利荷载布置III内力计算 126

第六章 风荷载作用下框架内力计算及变形验算 145

6.1 风荷载作用下框架计算简图 145

6.1.1风荷载标准值 145

6.1.2计算简图 146

6.2内力计算 147

6.2.1梁柱线刚度比 147

6.2.2 修正抗侧刚度 148

6.2.3反弯点高度计算 148

6.2.4柱端弯矩、剪力和轴力 149

6.2.5梁端弯矩及剪力 150

6.3风荷载作用下框架位移计算 154

第七章 水平地震作用下内力计算 155

7.1水平地震作用计算 155

7.1.1重力荷载代表值 155

7.1.2框架柱等效抗侧刚度计算 160

7.1.3结构基本自振周期 162

1.1.4纵向水平地震作用计算及层间位移计算 163

7.2水平地震作用下④号轴线框架内力计算 165

7.2.1 ④号轴线框架地震层剪力标准值 165

7.2.2内力计算过程 166

第八章 内力组合 170

8.1非抗震内力组合 170

8.2抗震内力组合 185

8.2.1组合要求 185

8.2.2框架梁 185

8.2.3框架柱 185

第九章 框架梁柱截面设计 200

9.1框架梁截面设计 200

9.1.1 设计参数 200

9.1.2 正截面承载力设计 200

9.1.3斜截面承载力设计 205

9.1.4框架梁裂缝及挠度验算 211

9.2 框架柱截面设计 214

9.2.1 设计参数 214

9.2.2 挠曲二阶效应 214

9.2.3 正截面承载力设计 215

9.2.4 斜截面承载力设计及剪跨比验算 237

9.3框架结点设计 242

第十章 基础设计 245

10.1 地质条件 245

10.2 基础选型与设计内力 246

10.2.1 基础选型 246

10.2.2 单桩承载力特征值计算 246

10.2.3 设计内力 246

10.3 桩基础计算 247

10.3.1柱3B、5B、4D、5D基础 247

10.3.2柱3A、3D、4B、4C、5E基础 249

10.3.3柱2C、3C、4A、3E、4E、5A、5C基础 251

10.3.4柱1B、2B、1D、2D基础 254

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