论文总字数：136945字

摘 要

本次毕业设计的题目为舞蹈学校宿舍楼结构设计。本项目位于江苏省南京市，主要使用功能为学生宿舍。地上6层，房屋高度21.6米，（指室外地面至主要屋面高度），室内外高差为0.3米。结构初步方案定为框架结构体系，基础形式为桩基础。

本设计主要是对此舞蹈学校宿舍楼进行结构设计。后续计算书中包括：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、结构变形验算、楼梯设计、基础设计和抗震构造等部分。

在进行结构设计的时候，首先要对建筑图进行深入分析，并根据建筑图完成结构分析，从而进行合理的结构布置。在结构布置合理的基础上，再对屋、楼盖的楼板和次梁进行结构设计。接着，选结构比较具有代表性的一榀框架进行设计，包括框架结构的内力计算以及内力组合，最后选取最不利组合的计算值进行后续的框架梁、柱的截面设计。最后再对楼梯和基础进行设计，由此完成框架结构分析的手算工作。

在得到手算的结果后，再将手算结果与PKPM结构分析软件所分析出来的结果进行对比，对比手算与电算结果的误差并且对误差进行原因分析。最后结合电算和手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

Structure Design of Dormitory

in Dancing School

Name: Tang Cheng Number: 05114128

Supervisor: Pro. Lu Fei

Abstract

The subject of my graduation project is the structural design of the dancing school dormitory. This dormitory is located in Nanjing, Jiangsu Province, and its main function is students’ dormitories. 6 floors above the ground, the height of the house is 21.6 meters (refers to the height from the outside ground to the main roof), and the difference between indoor and outdoor is 0.3 meters. The preliminary structure of the structure is defined as a framework structure system. The preliminary scheme of the structure is the framework structure system, and the foundation form is the independent foundation.

The main purpose of the project is to do the structure design of the concrete frame of dormitory calculations include: layout of the structure, calculation of the load, designing and reinforcing of the floors and roofs, the analysis of stress, the combination of internal forces of the frame, stairs design, foundation design and earthquake resistant construction.

First, we should give a reasonable structure layout according to the architectural. Based on this work, we can design the floor, roof and the secondary beam. Then we choose one representative frame to design. During the design of this frame, we need to analysis the internal force of framework, and then calculate the combination of internal force. Among various kinds of combination, we should choose the most adverse one as the design value of the internal force. Based on this, we can then do design of sections of the structure members. In addition, we need to design the slabs of stairs and the pile function.

After the hand computation of the structure design, we have tu use PKPM, which is a software mainly for structure design to conduct the analysis of the frame again, and check out if our hand analysis has any errors. Finally, we should also complete the productions drawings based on the calculation results.

Keywords: Structure design, Reinforced concrete, Frame construction

目 录

第一章 设计条件 1

1.1 工程名称 1

1.2 建筑设计资料 1

第二章 结构方案选型及布置 2

2.1 确定结构体系 2

2.2 主要构件截面尺寸估计 2

2.2.1 板厚估计 2

2.2.2 梁截面尺寸估计 2

2.2.3 框架柱截面尺寸估计 3

2.3 平面结构布置图 3

第三章 荷载计算 5

3.1 恒荷载计算 5

3.1.1 屋面荷载 5

3.1.2 楼面荷载 5

3.1.3 墙自重 6

3.1.4 梁自重 7

3.1.5 柱自重 8

3.2 活荷载计算 8

3.2.1 屋面及楼面活荷载标准值 8

3.2.2 屋面雪荷载标准值 9

3.3 风荷载 9

第四章 屋盖及楼盖设计 10

4.1 屋面层设计 10

4.1.1 双向板设计 11

4.1.2 屋面板综合配筋 14

4.1.3 屋盖次梁设计 15

4.2 标准层设计 19

4.2.1 弯矩计算 19

4.2.2 标准层板综合配筋 25

4.2.3 标准层次梁设计 25

第五章 框架内力计算 42

5.1 框架计算简图 42

5.2 竖向荷载计算 43

5.2.1 已知荷载 43

5.2.2 屋面恒荷载计算 44

5.2.3 1-5层楼面恒荷载计算 45

5.2.4 屋面活荷载计算 46

5.2.5 1-5层楼面活荷载计算 47

5.3 竖向荷载下的内力计算 47

5.3.1 计算理论 47

5.3.2 恒荷载作用下 48

5.3.3 活荷载作用下 54

5.3.4 重力荷载代表值作用下 66

5.4 风荷载作用下的内力计算 70

5.4.1 风荷载计算 70

5.4.2 柱的修正抗侧刚度 71

5.4.3 修正反弯点计算 71

5.4.4 内力计算 72

5.4.5 层间位移计算 74

5.5 地震作用下的内力计算 74

5.5.1 重力荷载代表值计算 74

5.5.2 横向框架水平地震作用 76

5.5.3 横向框架水平地震作用下内力计算 79

第六章 梁、柱内力组合 81

6.1 框架梁内力组合 81

6.2 框架柱内力组合 92

第七章 梁、柱截面设计 103

7.1 框架梁截面设计 103

7.1.1 设计条件 103

7.1.2 构造要求 103

7.1.3 正截面受弯承载力计算 104

7.1.4 斜截面受剪承载力计算 108

7.1.5 框架梁裂缝宽度验算 113

7.2 框架柱截面设计 117

7.2.1 设计条件 117

7.2.2 构造要求 117

7.2.3 正截面受弯承载力计算及轴压比验算 117

7.2.4 斜截面受剪承载力计算及剪压比验算 125

第八章 楼梯设计 129

8.1 梯段板设计 129

8.1.1 梯段板TB-1设计 130

8.1.2 梯段板TB-2设计 131

8.1.3 梯段板TB-3设计 132

8.2 平台板设计 133

8.2.1 平台板PB-1设计 133

8.2.2 平台板PB-2设计 134

8.3 平台梁设计 135

8.3.1 平台梁TL-1设计 135

8.3.2 平台梁TL-2设计 136

8.3.2 平台梁TL-3设计 137

8.3.2 平台梁TL-4设计 138

8.4 平台柱设计 139

第九章 基础设计 140

9.1 概述 140

9.2 荷载效应计算 140

9.3 单桩承载力特征值 141

9.4 桩基础计算 142

9.4.1 桩数和承台确定 142

9.4.2 单桩承载力验算 142

9.4.3 承台计算 143

9.4.4 桩身强度计算 144

9.5 基础连梁设计 145

9.5.1 梁高估算 145

9.5.2 正截面计算 145

第十章 手算与PKPM电算比较 147

10.1 结构基本周期比较 147

10.2 层间位移比较 147

10.3 底层柱轴力设计值比较 147

10.4 框架梁配筋面积比较 148

致 谢 149

参考论文 150

附录 151

第一章 设计条件

1.1 工程名称

舞蹈学校宿舍楼结构设计

1.2 建筑设计资料

该舞蹈学校宿舍楼位于江苏省南京市。主要使用功能为学生宿舍。

地上6层。房屋高度21.90米（指室外地面至主要屋面高度），室内外高差为0.30米。结构初步方案定为框架结构体系，基础形式为桩基础。

舞蹈学校宿舍楼的设计使用年限为50年；建筑结构的安全等级为二级；建筑抗震设防类别为乙类；框架抗震等级为二级；地基基础设计等级为丙级；建筑物耐火等级为二级。

基本风压：²（50年一遇）；基本雪压：（50年一遇）；地面粗糙程度：B类。

抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组；水平地震影响系数最大值0.08，特征周期值0.45s；建筑场地类别为Ⅲ类。

场地的工程地质及地下水条件：本工程根据相关《岩土工程勘察报告》进行设计。

结构初步方案定为钢筋混凝土框架结构，基础采用桩基础。框架柱、框架梁及次梁采用C40混凝土，钢筋主筋采用HRB400，箍筋采用HPB335。

第二章 结构方案选型及布置

2.1 确定结构体系

对于6层普通房屋结构，从经济性的角度出发选择框架结构比较适宜。本方案有如下特点：

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