南京市地矿大厦结构设计

论文总字数：219022字

摘 要

本次毕业设计的对象是南京地矿大厦。该项目位于南京市玄武区，5层办公楼，主楼5层，1层为大厅集中办公，2-5层为自用办公，总高18米。

本设计主要是对南京地矿大厦框架结构进行设计。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。

首先进行结构分析，完成合理的结构布置。优选构件截面尺寸进行屋盖、楼盖、主梁和次梁和柱的设计。然后，选取结构中比较具有代表性的一榀框架进行设计，对框架受力进行分析，再应用计算软件对所算出的荷载标准值进行组合，选取最不利组合的内力值为框架的设计值，由此完成框架的截面设计。最后需要对结构中的楼梯和基础进行设计，完成一整栋建筑的手算部分。

手算结束后，借助专业的结构设计软件——PKPM 对整个建筑进行电算，完善手算中没有涉及的部分，并对比手算结果，查找手算误差并分析其原因。最后结合手算和电算的结果绘制结构的部分施工图。

关键词：结构设计，框架结构，钢筋混凝土结构

Nanjing Mine Building Structural Design

Name:Xu Yicai Student ID:05113224

Supervisor: Dr.Qin Ying

Abstract

My subject of the graduation project is Nanjing mine building structural design. The project is located in Nanjing Xuanwu District, and is a 5-story office building, the main building includes 5 stories , 1st floor is used for the centralized office, 2-5 floors are Office for personal use.The height of the building is 18 meters.

The design is mainly on the Nanjing mine building frame structure design. Subsequent calculations include: structural plane layout, load calculation, roof design, frame stress analysis (including constant load, live load, wind load, seismic load), frame internal force combination, frame cross-section design, stair design and foundation Design and other parts.

After getting the project's building plan, first of all the building need to be structural analysis to come up a reasonable structure. On the basis of the structure of the layout, the roof, floor and floor of the floor design. Then, we choose the framework of the representative structure of the structure, and then analyze the force of the frame, and then use Excel and other computing software to combine the calculated load standard values, select the most unfavorable combination of internal force as the framework Of the design value, thus completing the framework of the cross-section design. Finally, the need for the structure of the stairs and the basis of the design, complete the manual part of the building.

After the calculation, with the help of professional structure design software - PKPM on the entire building computer, improve the hand count which does not involve in, and compare the results with hand calculation, find the operator error and analyze the reasons. Finally, combined with the results of the calculation and calculation of the structure draw part of the construction drawings.

KEY WORDS: structural design,framework, reinforced-concrete structure

目 录

第一章 设计条件 4

1.1工程名称 4

1.2建筑设计资料 4

第二章 结构方案的选型及布置 5

2.1确定结构体系 5

2.2结构布置 5

2.3主要构件截面尺寸 7

2.3.1板厚估计 7

2.3.2梁截面尺寸估算 7

2.3.3框架柱截面尺寸估算 8

第三章 荷载计算 9

3.1恒荷载计算 9

3.1.1屋面荷载 9

3.1.2楼面荷载 9

3.1.3墙荷载 9

3.1.4梁自重荷载 10

3.1.5柱自重荷载 10

3.2活荷载 11

3.2.1屋面及楼面活荷载 11

3.2.2屋面雪荷载 11

3.2.3风荷载 11

第四章 屋盖、楼盖设计 12

4.1屋盖设计 12

4.1.1.荷载组合设计值 12

4.1.2向板弯矩设计值计算 13

4.1.3双向板正截面受弯承载力计算 13

4.2标准层楼板设计 14

4.2.1双向板弯矩设计值 16

4.2.2双向板正截面受弯承载力计算 17

4.3屋盖次梁设计 18

4.3.1井字梁屋盖次梁设计 18

4.3.2非井字屋盖次梁设计 22

4.4、标准层次梁设计 25

4.4.1、井字楼盖次梁设计 26

4.4.2、非井字楼盖次梁设计 28

第五章 竖向荷载下框架内力 32

5.1框架计算简图 32

5.2框架恒荷载计算 33

5.2.1屋面恒荷载计算 33

5.2.2标准层（1）恒荷载计算 34

5.2.3标准层（2）恒荷载计算 35

5.3恒载下内力计算 37

5.3.1杆件分配系数计算 37

5.3.2固端弯矩计算 38

5.3.3 分层法计算梁、柱端弯矩 38

5.3.4跨中弯矩计算 40

5.3.5剪力计算 41

5.3.6柱轴力计算 42

5.5框架活荷载计算 42

5.5.1、屋面层活荷载计算 42

5.5.2标准层（1）活荷载计算 43

5.6活荷载下框架内力计算 45

5.6.1、可变荷载布置方式Ⅰ下 46

5.6.2可变荷载布置方式Ⅱ下内力计算 50

第六章 风荷载作用下框架内力 54

6.1内力计算 54

6.2风荷载下侧移计算 55

第七章 水平地震作用下框架内力计算 56

7.1、重力荷载代表值 56

7.2、水平地震作用计算 57

7.2.1、框架梁柱线刚度计算 57

7.2.2柱的侧移刚度D值计算 58

7.2.3、结构基本自振周期计算 58

7.2.4、横向水平地震作用计算 59

7.2.5、横向水平地震作用下内力计算 59

第八章 内力组合 61

8.1 框架梁内力组合 61

8.1.1、框架梁内力换算 61

8.1.2、框架梁内力调幅 65

8.1.3框架梁效应组合 67

8.2框架柱内力组合 70

8.2.1框架柱内力值 70

8.2.2框架柱荷载效应组合 73

第九章 截面设计 79

9.1框架梁截面设计 79

9.1.1设计条件 79

9.1.2构造要求 79

9.1.3 正截面受弯承载力计算 79

9.1.4框架梁斜截面设计 81

9.2框架柱截面设计 85

9.2.1框架柱正截面设计 85

9.2.2框架柱斜截面设计 96

第十章 楼梯设计 99

10.1梯段板设计 99

10.1.1梯段ATb1设计 99

10.1.2梯段ATb2设计 100

10.1.3梯段ATb3设计 101

10.2、平台板设计 101

10.2.1、平台板PTB1，2，3设计 101

10.3平台梁设计 102

10.3.1平台梁TL1设计 102

10.3.2平台梁TL2设计 103

第十一章 桩基础设计 105

11.1设计条件 105

11.3、单桩承载力特征值 105

11.4、桩基础计算 106

11.4.2、单桩承载力验算 107

11.4.3、桩承台计算 108

11.4.4、桩身强度验算 109

11.5基础连梁设计 109

第十二章 手算与PKPM电算比较 111

12.1结构基本周期比较 111

12.2层间位移比较 111

12.3底层柱轴力设计值比较 111

12.4框架梁配筋面积比较 112

致 谢 114

参考文献 115

附 录 116

一、设计信息 116

二、周期，位移，地震力 129

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