论文总字数：174919字
摘 要
本次毕业设计内容是南京浦口中科创新广场项目。该广场位于江苏省南京市浦口区，地上主要功能为办公。整体为钢筋混凝土框架结构，结构高度为20.3m，总长43.3m，总宽21.5m，地上5层，第一层层高4.7m，第二层及以上楼层层高均为3.9m。
本论文的主要内容是对南京浦口中科创新广场框架结构进行设计。计算书包含设计场地条件、结构方案的选型和布置、荷载计算、屋面楼面设计、框架内力计算（包括恒载、活载、风荷载、地震荷载）、框架内力组合、截面设计、楼梯设计和基础设计等内容。
本文首先对结构布置进行方案设计，初选框架梁、柱和楼板等主要结构构件的截面尺寸和基础形式，然后在此基础上对结构屋面板和相应次梁、楼面板及其次梁进行设计计算。本文重点是对框架中的一榀框架进行手算设计以及电算验算。在计算出框架在竖向荷载和水平荷载下的内力基础上，利用Excel软件对荷载标准值进行组合，找出最不利的组合作为设计值对梁、柱进行截面设计。进而对楼梯和基础进行了设计。
最后，利用PKPM软件对整体结构建模进行电算，完善手算中没有涉及的部分，相关部分与手算结果进行比较，查找误差析其原因，并在此基础上绘制施工图。
关键词：结构设计；钢筋混凝土框架结构；PKPM
Frame Structure Design of Nanjing Pukou Zhongke Innovation Square
Student: Bian Yifan Number: 05111613
Supervisors：Sun Zeyang, Wu Dong
Abstract
This graduation project is the frame structure design of Nanjing Pukou Zhongke Innovation Square. This project is located in Pukou, Nanjing, Jiangsu province. This square is mainly used as offices. It is a reinforced concrete frame structure.The total height of the building is 20.3m, total length is 43.3m and total width is 21.5m. It has 5 stories, the first storey height is 4.7m and the others are all 3.9m.
This paper is mainly do the structure design for the frames of the square. The calculations include: design conditions, the structural arrangement, load calculation, designs of the roof and floors, the analysis of frame stress (under the effect of dead load, live load, wind load and earthquake load), combination of internal forces, frames reinforcing, stairs design and foundation design.
First we do the design of structural arrangement, preliminarily determine the size of beams, columns and plates. On that basis, we design the roof, the floors and their secondary beams. And the key point is the hand computation of one frame. After calculating the internal forces of the frame under the effect of vertical load and lateral load, we combine the forces by using Excel and find the most unfavorable load for the frames reinforcing. After that, we will design the stairs and foundations.
In the end, PKPM is used to computing the frame. And the hand computation is checked by PKPM and then we can find out errors analysis the causes of those differences between them. On that basis, we get working drawings.
Keywords: structure design; concrete reinforced frame; PKPM
目录
一、设计条件 1
1.1 工程概况 1
1.2 其他设计资料 1
二、结构方案的选型和布置 2
2.1竖向承重结构 2
2.2水平承重结构 2
2.3基础结构 3
2.4主要构件的截面尺寸估算 3
2.4.1柱 3
2.4.2梁 3
2.4.3板 3
三、荷载计算 4
3.1 恒载计算 4
3.1.1屋面荷载 4
3.1.2楼面荷载 4
3.1.3梁自重 4
3.1.4墙自重 5
3.1.5柱自重 5
3.2活载计算 6
3.2.1屋面及楼面活荷载 6
3.2.2屋面雪荷载标准值 6
3.2.3风荷载 6
四、屋面、楼面设计 8
4.1屋面设计 8
4.1.1 板类别的确定 8
4.1.2 板厚的确定 9
4.1.3 单向板计算 10
4.1.4 双向板计算 11
4.2楼面设计 16
4.2.1 板类别的确定 16
4.2.2 板厚的确定 18
4.2.3 单向板计算 18
4.2.4 双向板计算 20
4.3屋面次梁设计 24
4.4楼面次梁设计 33
五、竖向荷载下框架内力计算 42
5.1框架计算简图 42
5.2 恒荷载计算 43
5.2.1屋面恒荷载计算 43
5.2.2五层恒荷载计算 45
5.2.3二三四层恒荷载计算 46
5.3恒载下框架内力计算 49
5.3.1杆件的分配系数计算 50
5.3.2固端弯矩计算 52
5.3.3分层法计算梁、柱端弯矩 53
5.3.4跨中弯矩计算 59
5.3.5框架梁剪力计算 61
5.3.6柱轴力计算 61
5.4 活荷载计算 62
5.4.1屋面活荷载计算 62
5.4.2五层活荷载计算 63
5.4.3二三四层活荷载计算 64
5.5活载下框架内力计算 67
5.5.1可变荷载布置方式Ⅰ 70
5.5.1.1分层法计算梁、柱端弯矩 70
5.5.1.2跨中弯矩计算 77
5.5.1.3框架梁剪力计算 78
5.5.1.4柱轴力计算 79
5.5.2可变荷载布置方式Ⅱ 80
5.5.2.1分层法计算梁、柱端弯矩 80
5.5.2.2跨中弯矩计算 87
5.5.2.3框架梁剪力计算 88
5.5.2.4柱轴力计算 89
六、风荷载作用下框架内力计算 90
6.1 风荷载作用下的内力计算 90
6.2 风荷载作用下的侧移计算 91
七、地震作用下的框架内力计算 93
7.1 重力荷载代表值计算 93
7.2 水平地震作用计算 97
7.2.1框架梁柱线刚度计算 97
7.2.2柱等效抗侧刚度D计算 97
7.2.3结构基本自振周期计算 98
7.2.4纵向水平地震作用计算 99
7.2.5纵向水平地震作用下内力计算 100
八、内力组合 102
8.1框架梁内力组合 102
8.1.1框架梁内力非抗震组合 103
8.1.2框架梁内力抗震组合 103
8.2框架柱内力组合 111
8.2.1框架柱内力非抗震组合 111
8.2.2框架柱内力抗震组合 111
九、截面设计 120
9.1框架梁截面设计 120
9.1.1框架梁正截面设计 120
9.1.2框架梁斜截面设计 122
9.2框架柱截面设计 123
9.2.1框架柱正截面设计 123
9.2.2框架柱斜截面设计 127
十、楼梯设计 129
10.1梯段板设计 129
10.1.1计算简图确定 129
10.1.2荷载计算（取1m宽板带计算，沿水平投影面分布） 130
10.1.3内力计算 130
10.1.4截面设计 130
10.1.5构造配筋 130
10.2平台板设计 131
10.2.1计算简图确定 131
10.2.2荷载计算（取1m板宽计算） 131
10.2.3内力计算 131
10.2.4截面设计 131
10.3平台梁设计 132
10.3.1计算简图确定 132
10.3.2荷载计算 132
10.3.3内力计算 132
10.3.4截面设计 132
10.3.4.1正截面受弯承载力计算 132
10.3.4.2斜截面受剪承载力计算 133
10.4平台柱设计 133
十一、基础设计 134
11.1基础设计资料 134
11.2基础设计 134
11.2.1基础选型 134
11.2.2桩顶作用效应计算 134
11.2.3单桩承载力计算15m 135
11.2.4柱基础设计 135
11.2.4.1柱C基础设计 135
11.2.4.2柱B基础设计 138
11.3基础连梁设计 142
11.3.1梁高的估算 142
11.3.2基础连梁正截面计算 142
十二、手算与电算比较 143
12.1结构基本周期比较 143
12.2层间位移比较 143
12.3底层柱轴力设计值比较 143
12.4框架梁配筋面积比较 144
致谢 146
参考文献 147
附录 148
WMASS文件 148
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