E14某综合楼结构设计

论文总字数：42902字

摘 要

本次毕业设计题目是“E14某综合楼结构设计”。该综合楼的建筑总高度为21.4米，共5层，层高均为3.6米，顶层电梯间层高3.4米，总建筑面积约4300平方米。本建筑采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，基础采用独立基础，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为，场地土类别为Ⅱ类，设计地震分组为一组，框架抗震等级为三级。

本设计主要是进行框架结构设计，内容包括结构计算和施工图绘制两部分。其中结构计算包括电算、手算和两种算法结果的对比分析。电算内容包括：先用PMCAD 进行建模，输入荷载，再用SATWE进行框架的空间结构内力计算及配筋计算，最后用PKPM 软件输出标准层楼面梁平面配筋图、屋面梁平面配筋图、标准层楼板配筋图、屋面板配筋图、框架柱平面配筋图、详图等施工图。

手算内容包括：确定结构体系及构件尺寸，进行结构平面布置，楼板设计，计算横向框架在竖向荷载作用下的内力，计算横向框架在风荷载作用下的内力，计算横向框架在水平地震作用下的内力和位移，并且进行框架梁柱内力组合、结构构件截面设计、楼梯设计和基础设计。画出楼梯结构图、基础平面布置图及基础详图。

最后再进行手算和电算两种结果的对比分析。施工图共9张，包括：结构施工总说明， 标准层梁平面整体配筋图，屋面梁平面整体配筋图，标准层板平面整体配筋图，屋面板平面整体配筋图，基础平面布置图，基础详图，楼梯布置图和详图，柱平法施工图。

关键词：结构设计；钢筋混凝土；框架结构；内力计算

Abstract

The main task of this graduation design  is structural design of a comprehensive building (No.14) . This five-floor comprehensive building is of a total height of 21.4m——height of each floor is 3.6m and a total construction area of about 4300 square meters. Cast-in-place reinforced concrete frame structure is adopted in this design and individual base was used in foundation.  Seismic fortification intensity is seven degree, design basic earthquake acceleration is 0.1g, site soil classification is class 2,classification of design earthquake for group one.  The framework of seismic level three.

The main content of the graduation design is to complete structural design of the building, which includes two parts——carrying out structural computation and finishing construction drawing design .The computational results will be compared with results coming from structural design software PKPM in the former part.Computerized content includes: using  PMCAD to build model of the architecture, inputing actual load, using SATWE to finish internal spatial structure calculation and reinforcement calculation and finally using PKPM software to output beam reinforcement drawing of  standard floor and roof,  slab reinforcement drawing of standard floor and roof, frame column reinforcement drawing and detailed drawings etc.

Process of computation that carried out by human includes: choosing the kind of structue and determining the size of each structural member, finishing slab structional design, completing internal force calculation of transverse frame under three kinds of load——vertical load, wind load and horizontal earthquake , accomplishing the internal force combination of frame beam and column ,  finishing design of cross section of each member, achieving stair design and foundation design and drawing the stairs structure,as well as detailed drawing of base.

Finally the results coming from different ways will be compared. 9 construction drawing will be finished in the end, including  total specification of construction, beam reinforcement drawing of  standard floor, beam reinforcement drawing of  roof, slab reinforcement drawing of standard floor , slab reinforcement drawing of roof, plane layout drawing of foundatin, detailed drawing of base, stair layout and detailed drawing, plane reinforcement drawing of column.

Keywords: structural design; reinforced concrete; frame structure; internal force calculation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1课题背景与意义 1

1.2课题研究方案 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 工程设计资料 2

2.3.1 工程地质资料 2

2.3.2 气候条件 3

2.3.3 抗震设防要求 3

2.3.4 材料 3

2.3.5 施工条件 3

第三章 结构平面布置方案 4

3.1 结构平面布置方案 4

3.2 框架梁柱截面尺寸 5

3.2.1 框架梁截面尺寸初估 5

3.2.2 框架柱截面尺寸初估 6

第四章 楼板荷载及板厚计算 8

4.1 楼面和屋面荷载 8

4.1.1 楼面和屋面恒荷载计算 8

4.1.2楼面和屋面活荷载 9

4.1.3梁间荷载 9

4.2 板厚 10

第五章 横向框架竖向荷载作用下内力计算 12

5.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图 12

5.1.1 横向框架构件几何尺寸简图 12

5.1.2 标准层（2－4层）框架恒载计算简图 12

5.1.3 第一层框架恒载计算简图 15

5.1.4 第五层（顶层）框架计算简图 18

5.1.5整体横向框架在恒荷载作用下的计算简图 21

5.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图 21

5.2.1 标准层（1－4层）框架活载计算简图 21

5.2.2 第五层（顶层）框架计算简图 22

5.2.3整体横向框架在活荷载作用下的计算简图 24

5.3 横向框架线刚度计算 24

5.3.1 各跨框架梁线刚度计算 24

5.3.2 框架柱计算线刚度 25

5.3.3 ②轴框架线刚度简图 25

5.4 横向框架在恒荷载作用下的内力计算 26

5.4.1弯矩计算 26

5.4.2 弯矩调幅和内力计算 27

5.4.3 绘制内力图 29

5.5 横向框架在活荷载作用下的内力计算 31

5.5.1弯矩计算 31

5.5.2 弯矩调幅和内力计算 33

5.5.3 绘制内力图 34

第六章 横向框架在风荷载作用下的内力计算 37

6.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图 37

6.1.1 作用于框架的分布风荷载标准值计算 37

6.1.2 作用于各层楼面处风荷载集中力标准值计算 39

6.1.3 作用于各层楼面处风荷载集中力标准值计算简图 39

6.2 ②轴框架在风荷载作用下的位移计算 40

6.2.1 各柱侧移刚度D计算 40

6.2.3 风荷载作用下框架侧移计算 41

6.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算 42

6.3.1 反弯点高度计算 42

6.3.2 柱端弯矩与剪力计算 42

6.3.3 梁端弯矩及剪力计算 43

6.3.4 柱轴力计算 44

6.3.5 绘制内力图 44

第七章 横向框架在横向水平地震作用下的内力计算 48

7.1 重力荷载代表值计算 48

7.1.1 2－4层恒荷载总值 48

7.1.2 1层恒荷载总值 48

7.1.3 5层恒荷载总值 49

7.1.4 顶层电梯间恒荷载总值 50

7.1.5 1－4层活荷载总值 50

7.1.6 5层活荷载总值 50

7.1.7 顶层电梯间活荷载总值 50

7.1.8 各层重力荷载代表值 51

7.2 地震作用计算 51

7.2.1 重力和荷载代表值作用下顶点侧移计算 51

7.2.2 自振周期计算 52

7.2.3 地震剪力作用计算 52

7.3 多遇地震下变形验算 53

7.4 横向水平地震作用下的内力计算 54

7.4.1 反弯点高度计算 54

7.4.2 柱端弯矩与剪力计算 54

7.4.3 梁端弯矩及剪力计算 55

7.4.4 柱轴力计算 55

7.4.5 绘制内力图 56

第八章 框架梁柱内力组合及截面设计 59

8.1 一般规定 59

8.1.1 梁端负弯矩调幅 59

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