论文总字数：279458字

摘 要

本工程为南京市江宁开发区的正欣和大厦一幢主楼的建筑施工设计。该工程位于南京江宁开发区董村路以南，临淮街以西地块。本工程共十五层，总建筑面积9131.6m²。设计年限为50年，乙类建筑，安全等级为二级，建筑场地为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，按7度抗震设防。建筑高度超过7度区框架结构的最大适用高度（50m），须采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，其中框架抗震等级二级，剪力墙抗震等级二级。

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E轴线框架进行了结构设计计算（手算），计算框架在竖向荷载（恒载及满布活荷载）、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钻孔灌注桩基础，桩基础设计包括了对桩以及承台的设计验算。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13张施工图。

关键词：钢筋混凝土、框架剪力墙结构、结构设计

Abstract

This project is a building construction design of one of the main house of Zhengxinhe,which located at Jiangning development zone in Nanjing.This building has a total of 15 layers,and its construction area is 9131.6 m².The design life of this building is 50 years,security level is secondary,construction sites is classes two and designed earthquake are grouped into the first group.The total height of this project is 56.4 m,and frame-shear wall structure was selected.The seismic grade of the frame and the shear wall is both secondary.

This design mainly includes the following aspects: firstly,do the structural arrangement design,and tentatively identify the cross-section dimensions of major structural elements of the framework,such as beams, columns and slabs,and the form of basis.Then the horizontal structural system was calculated.Next,calculate 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).After computing the internal force under all sorts of loads,the combination of internal force can be made by using the Excel software,whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of members.Then the cross-section design of beams and columns was make 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 13 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 结构设计基本资料 7

1.1工程概况 7

1.2工程地质条件 7

1.3气象资料 8

1.4抗震设防 8

1.5材料选用 9

第二章 结构方案 10

2.1结构选型 10

2.2 结构平面布置 10

2.3 截面尺寸估算 11

2.3.1楼板厚度估算 11

2.3.2 柱尺寸估算 11

2.3.3 梁尺寸估算 13

2.3.4 剪力墙尺寸估算 15

第三章 荷载计算 16

3.1 工程做法概况 16

3.2 荷载计算 16

3.2.1 部分荷载标准值 16

3.2.2 恒荷载计算 16

3.2.3 活荷载计算 18

第四章 楼盖设计 20

4.1 标准层楼面荷载计算 20

4.2 计算跨度的选取 21

4.3 单向板设计 21

4.3.1 单向板B2、B24、B25的设计 21

4.3.2 单向板B19设计 23

4.4 双向板设计 24

4.4.1 板弯矩基本组合值 24

4.4.2 双向板的正截面受弯承载力计算与配筋 26

4.4.3 次梁设计 30

第五章 竖向荷载下的内力分析 54

5.1 计算简图 54

5.2 恒载作用下的框架内力计算 54

5.2.1屋面层恒载计算 54

5.2.2 楼层恒载计算 56

5.2.3恒载作用下框架内力计算 58

5.2.4 内力图的绘制 71

5.3 活载作用下的框架内力计算 76

5.3.1 活载计算 76

5.3.2 活载下的框架内力计算 78

5.3.3 内力图绘制 85

第六章 水平荷载下的内力分析 90

6.1 水平地震作用下的内力计算 90

6.1.1 重力荷载代表值 90

6.1.2 地震作用计算 94

6.1.3 内力图绘制 114

6.2 横向风荷载计算 119

6.2.1 风荷载及内力计算 119

6.2.2 内力图绘制 124

第七章 内力组合 129

7.1 框架梁、柱内力组合 129

7.1.1各工况下E轴框架梁、框架柱内力标准值（已修正） 129

7.1.2 框架梁非抗震内力组合 139

7.1.3 框架梁抗震内力组合 143

7.2 框架柱内力组合 147

7.2.1 框架柱非抗震内力组合 148

7.2.2 框架柱抗震内力组合 153

第八章 构件设计 160

8.1框架梁截面设计 160

8.1.1 设计条件 160

8.1.2 构造要求 160

8.1.3 正截面受弯承载力 161

8.1.4 斜截面受剪承载力 164

8.1.5 主梁裂缝宽度验算 166

8.2 框架柱截面设计 169

8.2.1 设计条件 169

8.2.2 构造要求 169

8.2.3 正截面受弯承载力 170

8.2.4 斜截面受剪承载力 183

8.3 剪力墙截面设计 187

8.3.1 设计条件 187

8.3.2 截面设计 187

8.2 框架节点设计 189

8.2.1 框架节点截面尺寸验算 189

8.2.2 框架节点承载力验算 191

第九章 楼梯设计 195

9.1 设计资料 195

9.2 梯段板的设计 195

9.2.1 计算简图 195

9.2.2 荷载计算 195

9.2.3 内力计算 195

9.2.4 截面设计 195

9.3 平台板设计 196

9.3.1 计算截面的确定 196

9.3.2 荷载计算 196

9.3.3 内力计算 196

9.3.4 截面设计 196

9.4 平台梁设计 197

9.4.1 计算截面的确定 197

9.4.2 荷载计算 197

9.4.3 内力计算 197

9.4.4 截面设计 198

第十章 基础设计 199

10.1 基础设计 199

10.1.2 单桩竖向承载力特征值计算 200

10.1.3 桩基础设计 201

10.1.4 承台受冲切承载力计算 203

10.1.5 承台受剪承载力计算 204

10.1.6 承台受弯承载力计算 204

10.1.7 桩身强度验算 205

第十一章 手算与PKPM电算比较 208

11.1 结构周期比较 208

11.2 水平作用力比较 208

11.3 水平作用下手、电算层间位移比较 210

11.4 底层柱手、电算内力标准值比较 211

11.5 框架梁、柱配筋比较 212

致 谢 214

参考文献 215

附录 216

第一章 结构设计基本资料

1.1工程概况

本工程为南京市江宁开发区的正欣和大厦一幢主楼的建筑施工设计。主网格为8400×4000、和8400×11500。主体结构为14层框架剪力墙结构(不包含机房层)，1-2层层高4.8m，3-14层层高3.9m，总高56.4m（室内地面到主要屋面板），机房层层高表4.6m。建筑面积9131.6m²。主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构体系。设计使用年限为50年，设计基准期为50年。框架柱可为钢筋混凝土柱、楼面板、屋面板均为现浇，基础采用桩基。具体平面布置见建筑平面图。

1.2工程地质条件

经分析，本工程场地为第Ⅱ类场地。且由勘探资料可知，场地勘探深度内地基土主要为冲积形成的黏性土层，各地层工程特性差异较大，具体分述如下：

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