论文总字数：402316字

摘 要

本工程位于江苏省南京市，名称为金九汇大厦2#楼裙房，采用钢筋混凝土框架结构，属于丙类建筑，结构的设计使用年限为50年，安全等级为二级。主体结构一共为四层，建筑总长56.15m，总宽41.9m；室内外高差0.1m，一层层高6m，二层层高4.8m，三层层高5.2m，四层层高7.65m，结构标高23.65m。

计算书内容包括：设计资料、结构平面布置、荷载计算、标准层楼盖计算(板、次梁)设计、一榀框架计算和设计、楼梯计算和设计、基础计算和设计、上部结构电算和复核。

首先通过PKPM进行方案的比选和优化，在结构平面布置确定后，对构件的截面尺寸进行估算，然后计算各构件的自重。计算楼盖在永久荷载和活载下的内力，并进行楼板的配筋和各次梁的配筋。一榀框架的计算和设计包括竖向荷载和水平荷载产生的内力，其中地震作用采用了考虑扭转耦联的振型分解反应谱法进行计算，然后进行内力组合并选出最不利内力进行梁、柱截面的配筋。楼梯的计算和设计包括梯段板、平台板、平台梁。基础的计算和设计为桩基础，其中包括承台的设计和基础梁的设计。在整个计算过程不断和电算结果进行校核，发现其中的错误并及时改正，最后利用手算和电算结果进行结构的施工图的绘制。

关键词：框架结构、钢筋混凝土、方案比选、内力组合

The Structure Design of the Podium Affiliated to 2# Jinjiuhui Building

Name: Dexi Yang Student number: 05115516

Instructor: Hongxing Qiu

Abstract

The project named of Podium affiliated to 2# Jinjiuhui Building is located in Nanjing, Jiangsu province. It is a frame-structure building that made of reinforced bar and concrete under the secondary security level control and its design working life is 50 years. The structure which is 56.15meters long and 41.9 meters wide includes 4 layers. Its indoor and outdoor altitude difference is 0.1m. The first layer of the building is 6 meters high, with 4.8 meters, 5.2 meters and 7.65 meters high layers follow. And the structure elevation of the building is 23.65 meters.

This calculation sheet includes design information, structural layout, load calculation, calculation of standard floor slab (plate, secondary beam) design, calculation and design a framework, stairs calculation and design, calculation and design of the foundation, ICC review.

Firstly, program comparison and selection by PKPM and optimization of the structure after the layout is determined, then estimate the cross-sectional dimension member and calculate the weight of each member. After that, calculate the internal forces of the floor and beam under dead and live load, conduct reinforcement of floor and beam. The calculation and design of single frame include the calculation of internal forces of frame-beam and frame-column under vertical load and horizontal load, the combination of internal forces, the selection of the most unfavorable internal forces of beam and column sections and the reinforcement of frame-beam and frame-column. And in this part, the decomposition response spectrum method including torsion effect is used to calculate the seismic load. Stairs calculation and design include bench board, board platform, the platform beams. Calculation and design of the pile foundation includes the bearing platform and foundation beam. Throughout the process, continuously check the calculation result with the computing outcome, find errors and correct them. Finally, complete the structural construction drawing according to the manual calculations and computer calculation result.

Keywords: frame structure, reinforced concrete, scheme comparison, a combination of internal forces

目 录

摘 要 II

Abstract II

第一章 设计资料 1

1.1 工程概况和结构设计标准 1

1.2 气象信息 1

1.3 抗震设防信息 1

1.4 工程地质条件 1

1.5 建筑做法 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 构件尺寸估算 4

2.3.1 楼板厚度估算 4

2.3.2 柱截面尺寸估算 5

2.3.3 梁截面尺寸估算 6

第三章 荷载计算 8

3.1 永久荷载计算 8

3.1.1 楼面永久荷载 8

3.1.2 屋面永久荷载 9

3.1.3 墙体自重 9

3.1.4 梁自重标准值 12

3.1.5 柱自重标准值 12

3.2 活荷载计算 13

3.3 屋面雪荷载标准值 13

3.4 风荷载 14

第四章 楼、屋盖设计 15

4.1 二层楼盖板设计 15

4.1.1 板的分类 16

4.1.2 板的内力计算 17

4.1.3 截面设计 19

4.2 二层楼盖梁设计 29

4.2.1 梁XL1的设计 29

4.2.3 梁CL1的设计 33

4.2.3 梁XL2的设计 36

4.2.4 梁CL2的设计 39

4.2.5 梁CL3的设计 42

4.2.6 梁CL4的设计 46

4.2.7 梁CL5的设计 49

4.3 屋盖板设计 53

4.3.1 板的分类 54

4.3.2 板的内力计算 55

4.3.3 截面设计 57

4.4 屋盖梁设计 65

4.4.1 梁XL1的设计 65

4.4.2 梁CL1的设计 69

4.4.3 梁CL2的设计 73

4.4.4 梁CL3的设计 77

4.4.5 梁CL4的设计 80

4.4.6 梁CL5的设计 84

第五章 竖向荷载下框架的内力计算 89

5.1 计算简图 89

5.2 框架恒荷载计算 91

5.2.1 屋面层永久荷载计算 91

5.2.2 三层楼面层永久荷载计算 92

5.2.3 二层楼面层永久荷载计算 94

5.2.4 一层楼面层永久荷载计算 95

5.3 永久荷载作用下的框架内力计算 97

5.3.1 固端弯矩计算 97

5.3.2 弯矩分配系数计算 98

5.3.3 弯矩分配求解 99

5.3.4 梁跨中叠加弯矩计算 110

5.3.5 框架梁跨中弯矩和梁端剪力计算 110

5.5.6 框架柱的内力计算 111

5.4 框架活荷载计算 112

5.4.1 屋面层活载计算 112

5.4.2 一、二、三层楼面层活载计算 114

5.5 活载作用下的框架内力计算 116

5.5.1 固端弯矩的计算 116

5.5.2 弯矩分配系数计算 117

5.5.3 弯矩分配求解 117

5.5.4 梁跨中叠加弯矩计算 135

5.5.5 框架梁跨中弯矩和梁端剪力计算 135

5.5.6 框架柱的内力计算 137

第六章 水平荷载下的内力分析 140

6.1 水平风荷载作用下的内力分析 140

6.1.1 横向框架柱的修正抗侧刚度和楼层抗侧刚度计算 140

6.1.2 修正反弯点高度比计算 142

6.1.3 水平风荷载作用下的内力计算 143

6.2 计入扭转效应的振型分解反应谱法分析地震作用 144

6.2.1 重力荷载代表值计算 144

6.2.2 横向和纵向各层各柱抗侧刚度计算 151

6.2.3 计算模型 154

6.2.4 自振周期和振型计算 172

6.2.5 地震作用计算 174

6.2.6 地震作用下的柱剪力计算 178

6.2.7 地震作用下框架柱和框架梁的内力计算 184

6.2.8 楼层弹性层间位移验算 191

6.2.9 剪重比验算 191

第七章 内力组合 192

7.1 框架梁内力组合 192

7.1.1 框架梁内力标准值整理 192

7.1.2 框架梁内力标准值修正和调幅 194

7.1.3 框架梁非抗震内力基本组合 197

7.1.4 框架梁抗震内力基本组合 200

7.1.5 框架梁弯矩准永久值计算 202

7.2 框架柱内力组合 205

7.2.1 框架柱内力标准值整理 205

7.2.2 框架柱非抗震内力基本组合 205

7.2.3 框架柱抗震内力基本组合 206

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