论文总字数：193522字
摘 要
本工程为南京新天时运动用品有限公司研究中心的结构设计。该工程位于江苏省南京市雨花台区。本工程为钢筋混凝土框架结构，共六层（不含顶部突出屋面的电梯间），总建筑面积7081.52平米。房屋高度为22.9米（室外地面至主要屋面高度），室内外高差为0.454米。设计使用年限50年。结构安全等级为二级。
本工程设计主要包含以下几个方面：首先进行了结构布置方案设计，初步确定了框架梁、柱和楼板等主要结构构件的截面尺寸和基础形式，其次对楼盖等水平结构体系进行设计计算。重点对结构中⑦轴线框架进行了结构设计计算（手算），计算框架在竖向荷载（恒载及活荷载）、水平作用（风荷载和地震作用）下的结构内力。在确定各种荷载作用下框架产生的内力之后，进行内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合，从而对该榀框架的梁柱截面进行截面设计与配筋。该建筑中的楼梯采用现浇板式楼梯，在对楼梯的设计中完成了对平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算。结构基础采用的是混凝土管桩基础，桩基础设计包括了对基础连梁、桩以及桩承台的设计。另外，运用PKPM软件对手算结果进行电算校核，并分析了手算与电算误差的产生原因。最终，在计算结果之上，绘制了8张施工图。
关键词：钢筋混凝土、框架结构、结构设计
Abstract
The project is a Research Center of Nanjing Xintianshi Sports Goods Co., Ltd., which is located at Yuhuatai zone in Nanjing Jiangsu Province.It is a reinforced concrete frame structure, which has six stories. Its construction area is 7081.52m2 . The height of building is 22.9m , with a 0.45m height difference of indoor and outdoor .The design life is 50 years and security level is secondary.
This design mainly includes the following aspects: firstly, the structural arrangement design, and then the cross-section dimensions of major structural elements of the framework was tentatively identified, such as beams, columns and slabs, and the form of basis. Then the horizontal structural system was calculated. Next, the internal force of the frame under the vertical loads (dead load and live load) and the horizontal effects (wind load and the seismic force) were calculated. After computing the internal force under all sorts of loads, the combination of internal force can be made whose purpose was to find one or several sets of the most adverse internal force of members. Then the cross-section design of beams and columns was made out. Slab stairs is used in this structure. The design of the stairs includes calculating the internal force and reinforcing of components as landing slab, step board and landing girder. In the end, concrete pile foundation is designed, which contains the design of foundation beam, pile and platform on piles. Then, the results is checked by software PKPM, including analyzing the causes of those differences between them. There are 11 construction drawings based on the calculation results in all.
KEY WORDS:Reinforced Concrete,Frame Structure,Structural Design
目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章 结构设计基本信息 1
1.1工程概况 1
1.2工程地质条件 1
1.3气象资料 1
1.4抗震设防 2
1.5材料选用 2
第二章 结构选型与布置 3
2.1结构选型 3
2.2 结构平面布置 3
2.3初估结构尺寸 3
2.3.1柱截面初估 3
2.3.2 梁截面初估 4
2.3.3 楼板厚度初估 5
第三章 荷载计算 6
3.1恒载计算 6
3.1.1 楼面荷载 6
3.1.2 屋面荷载 6
3.1.3 梁自重 6
3.1.4 柱自重 7
3.1.5 墙自重 7
3.2活载计算 7
3.2.1 楼面、屋面活载 7
3.1.2 雪荷载 7
第四章 楼盖设计计算 8
4.1 楼板资料 8
4.2 楼板设计 8
4.2.1 楼板计算简图 8
4.2.2弯矩计算 9
4.2.3配筋计算 13
4.3 屋面板计算 16
4.3.1 屋面板计算简图 16
4.3.2 屋面板弯矩计算 18
4.3.3 屋面板配筋计算 20
4.4楼盖次梁计算 23
4.4.1 次梁CL1计算 24
4.4.2 次梁CL2计算 26
4.4.3 次梁CL3计算 27
4.4.4 次梁CL4计算 29
4.4.5 次梁CL5计算 30
4.4.6 次梁CL6计算 31
4.4.7 次梁CL7计算 31
4.4.8 次梁CL8计算 33
4.4.9次梁CL9计算 35
第五章 框架内力计算 38
5.1 框架计算简图 38
5.2 竖向荷载计算 39
5.2.1永久荷载计算 39
5.2.2 活荷载计算 45
5.3 竖向荷载作用下的内力计算 49
5.3.1恒载作用下的弯矩分配法计算 49
5.3.2活载作用下的弯矩分配法计算 57
5.4 风荷载作用下的内力计算 63
5.4.1风荷载计算 64
5.4.2柱的修正抗侧刚度 64
5.4.3修正反弯点计算 64
5.4.4内力计算 64
5.4.5风荷载内力图 67
5.5 地震作用下的内力计算 68
5.5.1重力荷载代表值计算 68
5.5.2横向框架水平地震作用计算 72
5.5.3横向框架水平地震作用下内力计算 74
第六章 梁柱内力组合 79
6.1框架梁内力组合 79
6.2框架柱内力组合 85
第七章 框架梁、柱截面设计 93
7.1框架梁截面设计 93
7.1.1设计条件 93
7.1.2构造条件 93
7.1.3正截面受弯承载力计算 93
7.1.4斜截面受剪承载力及减压比验算 94
7.1.5框架梁裂缝宽度验算 99
7.2框架柱截面设计 102
7.2.1设计条件 102
7.2.2构造要求 102
7.2.3正截面受弯承载力计算及轴压比验算 102
7.2.4斜截面受弯承载力计算及剪压比验算 103
第八章 楼梯设计 112
8.1设计资料 112
8.2梯段板设计 112
8.2.1斜板厚度 112
8.2.2荷载计算 112
8.2.3内力计算 112
8.2.4配筋计算 112
8.3平台板设计 113
8.3.1平台板厚度 113
8.3.2荷载计算 113
8.3.3内力计算 113
8.3.4配筋计算 113
8.4平台梁设计 113
8.4.1计算简图确定 113
8.4.2荷载计算 113
8.4.3内力计算 114
8.4.2配筋计算 114
第九章 基础设计 115
9.1 设计资料 115
9.2基础设计 115
9.2.1基础选型 115
9.2.2桩顶作用效应 115
9.2.3单桩承载力计算 116
9.2.4桩基础设计 116
9.3基础连梁设计 120
9.3.1梁高的估算 120
9.3.2正截面计算 120
第十章 手算与电算PKPM比较 121
10.1结构基本周期比较 121
10.2位移比较 121
10.3底层柱轴力设计值比较 121
10.4框架梁配筋面积比较 122
致 谢 123
参考文献 124
附录 125
第一章 结构设计基本信息
1.1工程概况
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