西安工程大学校医院结构设计

论文总字数：254625字

摘 要

本工程为西安工程大学校医院设计，采用纵横向框架共同承重的现浇钢筋混凝土结构体系。本课题着重进行框架结构设计，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、楼梯设计和基础设计等部分。

首先进行结构平面布置方案的设计，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，然后对结构楼盖进行设计计算，重点对框架中⑬ 轴框架进行了结构设计计算（手算），计算框架在竖向荷载（恒荷载及活荷载）、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，利用Excel软件进行内力组合，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。楼梯设计采用板式楼梯，在对楼梯的设计中完成了对平台板、梯段板、平台梁、梯柱等构件的内力和配筋计算。基础设计结合地质勘探报告以及工程实际情况，采用桩基础，主要包括桩基和承台的设计。另外，运用PKPM软件对手算结构进行电算校核，完善手算没有涉及部分的设计工作。同时比较手算与电算的误差，并分析原因。最终，绘制13张施工图。

关键词：结构设计 预制框架结构 混凝土

Structural Design of Hospital of Xi'an Engineering University

Name: Yangfei Li Student ID: 05113405

Instructor: Zhaodong Xu

Abstract

The project is designed for the Xi'an University Hospital, the use of vertical and horizontal framework of the common load-bearing reinforced concrete structure of the system. This paper focuses on the design of the frame structure. The follow-up calculations include structural plane layout, load calculation, roof design, frame force analysis (including constant load, live load, wind load, seismic load), frame internal force combination, Frame cross-section design, stair design and basic design and other parts.

Firstly, the design of the structural planar arrangement is carried out. The cross-sectional dimensions and basic forms of the main structural members such as frame beams, columns and slabs are determined. Then, the structural floor design is calculated. The structural design and calculation of the frame (Constant load and live load), wind load and earthquake under the action of the internal force. After determining the internal force generated by the frame under various load, the internal force combination of Excel software is used to find the most unfavorable group or group of internal force combinations, so as to cross section design and reinforcement of the beam and column section of the frame. Stair design using plate staircase, in the design of the stairs to complete the platform board, ladder board, platform beam, ladder and other components of the internal force and reinforcement calculation. The foundation design combined with the geological prospecting report and the engineering actual situation, adopts the pile foundation, mainly including the pile foundation and the design of the pile cap. In addition, the use of PKPM software counterparts to calculate the structure of computer calibration, improve the hand count does not involve part of the design work. At the same time compared with the calculation of computer error, and analyze the reasons. Finally, draw 13 construction drawings.

KEY WORDS: structural design; prefabricated frame structure; concrete

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 工程设计资料 1

1.1 工程概况 1

1.2自然条件 1

第二章 结构选型与布置 2

2.1结构选型 2

2.2结构布置 2

2.3截面尺寸初估 3

2.3.1框架柱截面尺寸估算 3

2.3.2梁截面尺寸初估 5

2.3.3板厚度的估算 6

第三章 荷载计算 7

3.1永久荷载 7

3.1.1板面荷载 7

3.1.2 梁、柱自重 8

3.1.3 墙自重 8

3.1.4楼梯恒载 9

3.2活载计算 9

3.2.1．屋面活载 9

3.2.2屋面雪荷载标准值 9

3.2.3楼面活载 9

3.2.4风荷载标准值 9

第四章 楼盖设计 10

4.1 楼面设计资料 10

4.2 楼面板设计 10

4.2.1 楼面板计算简图 10

4.2.2 弯矩计算 11

4.2.3 板配筋计算 16

4.2.4 挠度验算 19

4.3 楼面次梁设计 21

4.3.1 CL1设计 21

4.3.2 CL2~CL7设计 25

第五章 框架内力计算 26

5.1 框架计算简图 26

5.2竖向荷载计算 27

5.2.1顶层塔楼竖向荷载计算 27

5.2.2八层竖向荷载计算 27

5.2.3七层竖向荷载计算 28

5.2.4六层竖向荷载计算 28

5.2.5四五层竖向荷载计算 29

5.2.6三层竖向荷载计算 29

一二竖向荷载计算 29

5.3 竖向荷载作用下的内力计算 31

5.3.1 恒载作用下 31

5.3.2 活荷载作用下 38

5.3.3重力荷载代表值作用下 57

5.4 风荷载作用下的内力计算 65

5.4.1 风荷载计算 65

5.4.2柱的修正抗侧刚度 65

5.4.3 修正反弯点高度计算 66

5.4.4 内力计算 68

5.4.5风荷载作用下框架侧移计算 70

5.5地震作用下的内力计算 71

5.5.1 重力荷载代表值计算 71

5.5.2 横向框架水平地震作用计算 75

5.5.3 横向框架水平地震作用下内力计算 80

第六部分 梁、柱内力组合 83

6.1框架梁内力组合 83

6.1.1 框架梁内力非抗震组合 90

6.1.2 框架梁内力抗震组合 95

6.2框架柱内力组合 100

6.2.1 框架柱内力非抗震组合 101

6.2.2框架柱内力抗震组合 108

第七章 梁柱截面设计 115

7.1框架梁截面设计 115

7.1.1设计条件 115

7.1.2构造要求 115

7.1.3正截面受弯承载力计算 116

7.1.4斜截面受剪承载力及剪压比验算 125

7.1.5裂缝宽度验算 128

7.1.6挠度验算 131

7.2框架柱截面设计 133

7.2.1设计条件 133

7.2.2构造要求 133

7.2.3正截面受弯承载力及轴压比验算 133

7.2.4斜截面受剪承载力及剪压比验算 146

第八章 基础设计 151

8.1 基础设计资料 151

8.2 基础设计 152

8.2.1 单桩承载力计算 152

8.2.2 桩顶作用效应计算 153

8.2.3 桩基础设计 153

8.3 基础连梁设计 157

8.3.1 连梁尺寸估算 157

8.3.2 连梁正截面计算 157

第九章 楼梯设计 159

9.1 设计资料 159

9.2 梯段板设计 159

9.3 平台板设计 160

9.3 平台梁设计 162

第十章 手算与电算结果比较 164

10.1 结构基本周期 164

10.2 层间位移角 164

10.3 底层柱轴力设计值（⑬ 轴线）及梁配筋 164

致 谢 166

参考文献 167

附录 168

第一章 工程设计资料

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