论文总字数：160504字

摘 要

本次毕业设计的题目是拉萨中太城市广场10#楼项目。该项目位于拉萨市柳梧新区北组团启动区，东起察古大道，西至北京大道。项目总用地65183.3平方米，总建筑面积329324 平方米，其中10号楼建筑面积3553.92平方米。主要功能为包括现代体验式精品店铺、喜马拉雅传承人店铺以及美食城等的商业中心。工程总建筑面积，1层建筑面积，2层建筑面积，3层建筑面积，4层建筑面积，5层建筑面积。建筑总高度21.4m(室外地坪到主体屋面高度).

本设计主要对拉萨中太城市广场10#楼框架结构进行设计。后续计算书包括：结构平面布置、荷载计算、屋盖楼盖设计、框架受力分析（包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载）、框架内力组合、框架截面设计、楼梯设计和基础设计等部分。

根据建筑图，需要对建筑进行结构分析，完成合理的结构布置，在结构布置的基础上，进行屋盖、楼盖、楼板和次梁设计。然后选取结构中比较具有代表性的一榀框架进行设计，首先对框架受力进行分析，在应用Excel等计算软件对所算出的荷载标准值进行组合，选取最不利组合的内力值为框架的设计值，由此完成框架的截面设计。最后对结构的楼梯和基础进行设计，完成一整栋建筑的手算部分。

手算结束后，借助专业的结构设计软件——PKPM对整个建筑进行电算，完善手算中没有涉及的部分，并对比手算结果，查找手算误差并分析其原因。最后结合手算和电算的结果绘制结构的部分施工图。

关键词：结构设计 钢筋混凝土结构 框架结构

Frame Structure Design of City Square of Zhong Tai #10 Building in Lhasa

Name: Y.Liu Student ID:05112215

Supervised by J.Zhang

Abstract

The final year project for Bechalor degree is the frame structure design of City Square of Zhong Tai #10 Building in Lhasa. It is a reinforced concrete frame structure in four floor with a fifth floor afficiated room.The story height of the first floor is 4.5m, the second floor is 3.6m,the third and fourth floor is 4m and the final floor is 5.3m. The building’s total length is 50.3m and the total width is 19.8m. The total construction area is about 3553.7m².the center is used as a shopping mall. The purpose of the design is mainly to do the structure design for the frames of axis 2. When the array of the structure is determined.the following design include of calculation of loading of dead load and live load, design of roof and floor, frame of a certain axis(No.2), combination of loads, design of the beams and columns, design of stairs and design of foundation. According to the construction plan, we need to analyses the construction and choose the most proper type of the structure and design the floor, roof and beams. By using the excel, we require to pick up the most dangerous condition of the structure. After the calculation, we need to model the structure by PKPM to complete the total calculation. By contrasting the difference, we can complete the final contruction drawings.

目录

内容摘要 2

Abstract 3

第一部分 设计条件 7

1.1工程名称 7

1.2建筑设计资料 7

第二部分 结构方案的选型及布置 8

2.1确定结构体系 8

2.3主要构件截面尺寸估计 8

2.3.1 板厚估计 8

2.3.2 梁截面尺寸估计 9

2.3.3 框架柱截面尺寸估计 10

第三部分 荷载计算 11

3.1 恒荷载计算 11

3.1.1 屋面荷载 11

3.1.2 楼面荷载 11

3.1.3 墙自重 12

3.1.4 梁自重 13

3.1.5 柱自重 13

3.2 活荷载计算 14

3.2.1 屋面及楼面活荷载标准值 14

3.2.2 屋面雪荷载标准值 14

3.2.3 风荷载 14

第四部分 屋盖、楼盖设计 15

4.1屋盖设计 15

4.1.1双向板设计 15

4.2 屋盖次梁设计 18

4.3.1 次梁CL1 18

4.3.2 次梁CL2 21

4.3.3 次梁CL3 21

第五部分 竖向荷载下框架内力计算 25

5.1 框架计算简图 25

5.2 框架恒荷载计算 26

5.2.1 屋面恒荷载计算 26

5.2.2 标准层（第二、三层）恒荷载计算 27

5.2.3 标准层（第一层）恒荷载计算 28

5.3 恒荷载作用下的内力计算 29

5.3.1 各杆件分配系数 30

5.3.2 固端弯矩计算 31

5.3.3 跨中弯矩计算 33

5.3.4 各杆件固端弯矩及其分配传递 33

5.3.5 框架梁剪力计算 35

5.3.6 柱轴力计算 35

5.3.7 框架恒载下内力图绘制 37

5.4 框架可变荷载 38

5.3.1 屋面可变荷载计算 39

5.3.2 标准层（第二、三层）可变荷载计算 40

5.3.3 可变荷载布置方式Ⅰ下 42

5.3.3 可变荷载布置方式Ⅱ下 45

第六部分 风荷载作用下框架内力计算 48

6.1 风荷载作用下内力计算 48

6.2 风荷载作用下内力图绘制 49

6.3 风荷载作用下的侧移计算 50

第七部分 水平地震作用下框架内力计算 51

7.1 重力荷载代表值计算 51

7.1.1 第五层屋顶层重力荷载代表值计算 51

7.1.2 第四层重力荷载代表值计算 51

7.1.3 第三层重力荷载代表值计算 52

7.1.4 第二层重力荷载代表值计算 52

7.1.5 第一层重力荷载代表值计算 52

7.2 水平地震作用计算 53

7.2.1 框架梁柱线刚度计算 53

7.2.2 柱的侧移刚度D值计算 54

7.2.3 结构基本自振周期计算 55

7.2.4 纵向水平地震作用下内力计算 60

7.2.5 水平地震作用下内力计算 62

7.2.6 水平地震作用下内力图绘制 63

第八部分 内力组合 65

8.1 框架梁内力组合 65

8.1.1 框架梁内力换算 65

8.1.2 框架梁内力调幅 69

8.1.3 框架梁荷载效应组合 72

8.2 框架柱内力组合 73

8.2.1 框架柱内力值 77

8.2.2 框架柱荷载效应组合 81

第九部分 截面设计 90

9.1 框架梁截面设计 90

9.1.1 框架梁正截面设计 90

9.1.2 框架梁斜截面设计 92

9.1.3 框架梁裂缝宽度验算 94

9.2 框架柱截面设计 96

9.2.1 框架柱正截面设计 96

9.2.2 框架柱斜截面设计 106

第十部分 楼梯设计 111

10.1 梯段板设计 112

10.1.1 梯段板TB-1设计 112

10.1.2 梯段板TB-2设计 113

10.1.2 梯段板TB-3设计 114

10.2 平台板设计 115

10.2.1平台板PB-1设计 115

10.2.2 平台板PB-2设计 116

10.2.2 平台板PB-3设计 116

10.3 平台梁设计 117

10.3.1 平台梁TL-1设计 117

10.3.2 平台梁TL-2设计 118

第十一部分 桩基础设计 120

11.1概述 120

11.2荷载效应计算 120

11.3单桩承载力特征值 121

11.4 桩基础计算 121

11.4.1 桩数和承台的确定 121

11.4.2 单桩承载力验算 122

11.4.3 桩承台计算 123

11.4.4 桩身强度验算 123

11.5、基础连梁设计 124

11.5.1 梁高的估算 124

11.5.2 正截面计算 124

第十二部分 手算与电算PKPM比较 125

12.1 结构基本周期比较 125

12.2 层间位移比较 125

12.3底层柱轴力设计值比较 126

12.4框架梁和底层柱配筋面积 126

致谢 128

附录 129

结构设计信息 129

分层法弯矩分配过程 147

永久荷载下二、三层弯矩分配 147

永久荷载下底层弯矩分配 148

活荷载Ⅰ下顶层弯矩分配 148

活荷载Ⅰ下二、三层弯矩分配 149

活荷载Ⅰ下底层弯矩分配 150

活荷载Ⅱ下顶层弯矩分配 150

活荷载Ⅱ下二、三层弯矩分配 151

活荷载Ⅱ下底层弯矩分配 152

第一部分 设计条件

1.1工程名称

拉萨中太城市广场10#楼设计

1.2建筑设计资料

拉萨中太城市广场10#楼项目。该项目位于拉萨市柳梧新区北组团启动区，东起察古大道，西至北京大道。项目总建筑面积3553.92 平方米主要功能为包括现代体验式精品店铺、喜马拉雅传承人店铺以及美食城等的商业中心。工程总建筑面积，1层建筑面积，2层建筑面积，3层建筑面积，4层建筑面积，5层建筑面积。建筑总高度21.4m(室外地坪到主体屋面高度).

设计技术基本要求：设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，地基基础设计等级为甲级，建筑物耐火等级为二级。工程所在地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第三组，抗震设防类别为标准设防类别，场地类别为II类，框架抗震等级为一级，水平地震影响系数最大值0.16，特征周期0.45s.

基本风压:W₀=0.30 KN/m²(50年一遇)，地面粗糙度为B类；基本雪压为：S₀=0.15 KN/m²(50年一遇)

场地地下水位稳定水位深度为0.40～1.20m，地下水年变幅1.0m左右，设计基准期内最高水位埋深按拟建场区整平标高下0.50m进行考虑。场地地下水、土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

拟建场地为岗地地貌，除填土外浅部地基土工程地质性能较好。场地覆盖层厚度较薄，主要由填土、可塑状态粘土、硬塑状态粘性土及砾石层组成。中风化泥质粉砂岩呈块状结构，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级，工程地质条件好，可作为桩基础的桩端持力层。据钻探结果，场地内无液化土层存在。

结构初步方案定为钢筋混凝土框架结构，基础采用桩基础。

本工程上部结构采用C30混凝土，钢筋采用HRB400。

第二部分 结构方案的选型及布置

2.1确定结构体系

根据本工程的建筑物高度、结构整体形状和使用功能的要求，本工程主体结构决定采用现浇钢筋混凝土框架结构。这样结构布置灵活，便于设置大的整体使用空间，而本工程房间墙体布置较为对称规整，采用框架结构便于布置。

根据本工程地质情况，基础采用桩基础形式。因为地质条件良好，节约成本，结构简单，适于地基承载力较好。

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