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摘 要

该建筑为学校实验楼,包括实验室、研究生办公室、教室和库房等。总建筑面积为6000平方米，共6层，层高3.9米。该建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构。设计基准期50年。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，场地土类别为II类。

“H21实验楼结构设计（六）”包括：结构计算及施工图绘制。结构计算先电算再手算，再将结果进行比较。

施工图共八部分，包括结构设计总说明、基础平面布置图、基础大样、柱配筋图、楼（屋）盖板配筋图、楼（屋）盖梁配筋图、楼梯结构布置图及配筋图、必要的施工说明。

总之，结构设计按照安全、经济、适用的原则，严格按照相关专业规范和有关国家最新规范要求及相关资料进行结构设计。

关键词：钢筋混凝土结构设计；框架结构；内力分析；配筋。

H21 Structural Design of Experimental Building (VI )

The building is the school experimental building .Including laboratory , graduate offices , classrooms and warehouses .Total floor area is 6000 square meters and there are 6 floors .The high of layer is 4.8 meter. Other buildings are 3.9 meter. The building structure is in a reinforced concrete frame structure .Design base period is 50 years .The seismic fortification intensity is 7 degrees .Design a basic seismic acceleration value of 0.1g. Design of seismic grouping is the first group. Site soil category is Class II .

" H21 Experimental Building Structural Design (VI) " includes structural calculation and construction drawing .Structure calculation first electric by hand and then compare the results .

The construction drawing has eight parts , including general description of structural design , layout drawing of foundation layout , foundation sample , column reinforcement drawing , building (house) slab reinforcement drawing , building (house) girder reinforcement drawing , stair structure layout , reinforcement drawing , and necessary construction instructions .

In short , the structural design shall be carried out in accordance with the principles of safety , economy and application .In strict accordance with the relevant professional specifications and the relevant latest national norms and requirements and relevant materials .

Key words : reinforced concrete structure design, frame structure, internal force analysis, reinforcement .

目 录

第一章 引 言 1

选题背景和意义 1

课题设计方案 1

第二章 工程概况和设计资料 2

2.1工程名称 2

2.2工程概况 2

2.3建筑场地的工程地质资料 2

2.3.1场地条件 2

2.3.2地下水情况 3

2.3.3气候条件 3

2.3.4抗震设防要求 3

2.3.5其它 3

2.4材料 3

2.5设计依据 4

第三章 计算单元选取 5

3.1建筑平面图 5

3.2结构平面布置 5

3.3截面尺寸估算 6

3.3.1梁截面尺寸的估算 6

3.3.2　柱截面尺寸的估算 7

3.3.3板截面尺寸的估算 7

第四章 竖向荷载计算 9

4.1楼面屋面荷载计算 9

4.1.1屋面层恒载 9

4.1.2楼面层面恒载 9

4.1.3卫生间楼面恒载 10

4.1.4活载取值计算 10

4.2结构构件自重 10

4.2.1梁柱自重荷载 10

4.2.2外墙面荷载 11

4.2.3内墙面荷载 11

4.3横向荷载计算 11

4.4纵向荷载计算： 17

第五章 水平荷载下的内力计算 20

5.1相对刚度的计算 20

5.1.1梁柱刚度计算 20

5.1.2横向侧移刚度计算 20

5.1.3框架横向侧移刚度汇总计算 21

5.2水平地震作用下内力的计算 22

5.2.1重力荷载代表值计算 22

5.2.2结构的基本自振周期计算 24

5.2.3总水平地震作用下剪力计算 25

5.2.4水平地震作用下的位移计算 26

5.2.5水平地震作用下框架内力计算 27

5.3水平风荷载计算 32

5.3.1风荷载下侧移的计算 33

5.3.2风荷载下内力的计算 34

第六章 竖向荷载内力计算 40

6.1相对刚度计算 40

6.2恒荷载下内力计算 41

6.3活荷载下内力计算 49

第七章 框架内力组合 56

7.1荷载组合类别 56

7.2内力转换及计算 56

第八章 结构截面配筋计算 91

8.1框架梁配筋计算 91

8.1.1正截面配筋计算 91

8.1.2斜截面的剪力值计算 98

8.1.3斜截面配筋的计算 100

8.2框架柱配 101

8.2.1轴压比验算 101

8.2.2框架柱正截面弯矩计算 102

8.2.3正截面受弯承载力计算 103

8.2.4柱斜截面受剪承载力计算 115

8.3节点核芯区验算 116

第九章 楼梯计算 118

9.1踏步板计算 118

9.1.1荷载计算 118

9.1.2截面设计及配筋计算 119

9.2平台板计算 119

9.2.1荷载计算 119

9.2.2截面设计及配筋计算 119

9.3平台梁计算 120

9.3.1荷载计算 120

9.3.2截面设计及正截面配筋计算 120

9.3.3斜截面承载力计算 121

第十章 基础计算 122

10.1地勘的地质分析 122

10.2基础承载力特征值计算 122

10.2.1底层柱轴力取值 122

10.2.2基底尺寸验算 123

10.3基础冲切受力验算 123

10.4基础抗弯受力计算 124

第十一章 板的配筋计算 127

11.1板弯矩计算 127

11.2板配筋计算 128

第十二章 手算一榀框架结果与电算结果对比分析 130

12.1用PKPM进行框架结构的整体计算 130

12.1.1框架结构的整体分析 130

12.1.2结构布置 130

12.2电算计算简图与手算计算简图对比 130

12.2.1恒载作用下的框架弯矩电算结果与手算结果的对比 130

12.2.2恒载作用下的框架剪力电算结果与手算结果的对比 131

12.2.3恒载作用下的框架轴力电算结果与手算结果的对比 131

12.3活荷载比较 131

12.4结论与误差分析 132

结束语 133

致 谢 134

参考文献 135

附录 136

引 言

选题背景和意义

背景：

本人的毕业设计是 H21实验楼结构设计（六），总建筑面积为6000平方米，共6层，底层层高4.8米，其它楼层层高3.9米。课题来源于工程实际，具有较强的工程背景和工程应用前景。框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面体型。因此，多高层框架结构体系在实际工程中得到了广泛应用。

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