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摘 要

泰州汽车办公楼位于江苏省泰州市境内，结构选用5层钢筋混凝土框架结构。建筑±0.000标高相当于黄海高程，室内外高差为0.45m,一层层间高度为3.9m，二～五层层间高度均为3.3m，建筑总高度为17.1m。结构形式采用混凝土框架结构，楼面板、屋面板均采用钢筋混凝土结构，内外墙均为砌块墙。建筑设计使用年限为50年。

本次毕业设计内容包括：BIM三维建模，结构计算和施工图的绘制。结构计算又包含PKPM点算和手算，结尾将电算和手算复核对比。

根据建筑功能要求，考虑结构受力合理、施工过程方便，确定结构选型、柱网布置、楼屋盖选型、基础选型；根据跨度和承载力进行框架梁、次梁截面的估算，框架梁截面：750mm×250mm；次梁截面：250mm×450mm，根据估算竖向荷载确定柱子截面，底层柱截面为550mm×550mm，2至5层柱截面边柱400mm×400mm,中柱450mm×450mm，楼板选用混凝土板设计；竖向荷载分为永久荷载和可变荷载；水平荷载包括风荷载和水平地震作用；竖向荷载作用下的框架内力分析采用弯矩二次分配法，水平荷载作用下的框架内力分析采用D值法；对计算所得内力进行内力组合，选取最不利荷载组合；基础采用阶型独立基础，部分采用双柱联合基础。

[关键词]混凝土框架结构，弯矩二次分配法，D值法，阶型基础

N21 Taizhou Bus Station Office Building BIM Modeling and Structural Design

Abstract

The Taizhou Automobile Office Building is located in Taizhou City, Jiangsu Province. It adopts a five-story reinforced concrete frame structure above the ground without a basement. The building's ±0.000 elevation is equivalent to the elevation of the Yellow Sea. The indoor and outdoor height difference is 0.45m, the first floor is 3.9m, the second to fifth floors are both 3.3m, and the total building height is 17.1m. The structural form adopts the concrete frame structure, the floor slab and the roof slab adopt the reinforced concrete structure, and the inner and outer walls are all block walls. The design service life of the building is 50 years.

This graduation project includes: BIM three-dimensional modeling, structural calculation and drawing of construction drawings. Structural calculations also include PKPM counting and hand calculations. At the end, computer calculations and hand calculations are reviewed and compared.

According to the functional requirements of the building, considering the reasonable structural force and the convenient construction process, determine the structure selection, column network layout, floor and roof selection, and foundation selection; estimate the frame beam and secondary beam section according to the span and bearing capacity. Beam section: 750mm×250mm; secondary beam section: 250mm×450mm, the column section is determined according to the estimated vertical load, the bottom column section is 550mm×550mm, the side column of 2 to 5 layers is 400mm×400mm, the center column is 450mm×450mm, The floor slab is designed with concrete slab; the vertical load is divided into permanent load and variable load; horizontal load includes wind load and horizontal earthquake; the internal force analysis of frame under vertical load adopts the method of second distribution of bending moment, and the The internal force analysis of the frame adopts the D value method; the internal force is combined with the calculated internal force, and the most unfavorable load combination is selected; the foundation adopts a stepped independent foundation, and some adopts a double-column joint foundation.

[Keywords] concrete frame structure, second moment distribution method, D value method, stepped foundation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 选题背景和意义 1

1.2 课题设计方案 1

第二章 工程概况和设计资料 2

2.1 工程名称 2

2.2 工程概况 2

2.3 建筑场地的工程地质资料 2

2.3.1 场地条件 2

2.3.2 地下水情况 3

2.3.3 气候条件 3

2.3.4 抗震设防要求 3

2.3.5 其它 3

2.4 设计依据 3

第三章 结构平面布置 4

3.1 结构方案 4

3.2 结构平面布置 4

3.3 初选柱截面尺寸 5

3.3.1 初选柱截面尺寸 5

3.3.2 初选梁截面尺寸 5

3.3.3 初选板厚 5

第四章 框架计算简图以及梁柱线刚度 6

4.1 确定框架的计算简图 6

4.2 框架梁柱的线刚度计算 7

第五章 荷载计算 9

5.1恒载计算 9

5.1.1 屋面恒荷载标准值 9

5.1.2 楼面恒荷载标准值 9

5.1.3 卫生间 9

5.1.4 梁的自重计算 9

5.1.5 墙自重的计算 10

5.1.6 柱自重的计算 11

5.1.7 恒荷载 12

5.1.8 永久荷载作用下横向框架的计算简图 18

5.2 活荷载标准值计算 19

5.3 风荷载 23

5.3.1 风荷载标准值的计算 23

第六章 横向框架在竖向荷载作用下的内力分析 26

6.1 恒荷载作用下的内力分析 26

6.1.1弯矩计算 26

6.1.2 横向框架在恒荷载作用下的内力图绘制 28

6.2 活荷载作用下的内力分析 32

6.2.1 弯矩计算 32

6.2.2 横向框架在活荷载作用下的内力图绘制 32

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 37

7.1 重力荷载代表值计算 37

1.恒荷载 37

2.活荷载 37

3.雪荷载 37

4.重力荷载代表值 38

7.2水平地震作用和位移计算 38

7.2.1 框架梁、柱线刚度计算 38

7.2.2 侧移刚度 D 计算 38

7.2.3 结构基本自震周期的计算 39

7.2.4 横向水平地震作用计算 39

7.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算 42

7.3.1 反弯点高度计算 43

7.3.2 柱端剪力及弯矩计算 43

7.3.3 梁端弯矩及剪力计算 45

7.3.4 柱轴力计算 48

7.3.5 绘制内力图 48

第八章 内力组合 52

8.1 一般规定 52

8.1.1 梁端负弯矩调幅 52

8.1.2 控制截面 52

8.1.3 内力换算 54

8.1.4 荷载效应组合种类 54

8.2 框架梁内力组合 54

8.2.1 内力换算和梁端弯矩调幅 54

8.2.2 设计时的基本组合与抗震时的基本组合 59

8.3 框架柱内力组合 62

第九章 框架梁柱截面设计 67

9.1 框架梁截面设计 67

9.1.1 框架梁非抗震截面设计 67

9.1.2 框架梁抗震截面设计 74

9.2 框架柱截面设计 84

9.2.1 框架柱非抗震截面设计 84

9.2.2 框架柱抗震截面设计 95

第十章 基础设计 110

11.1 边柱下基础设计 110

1.材料选取 110

2.地基承载力特征值修正 110

3.确定基础地面尺寸（标准组合） 111

4.计算基底净反力（基本组合） 111

5.基础高度验算 112

6.配筋计算 112

11.2 中柱下基础设计 114

1.材料选取 114

2.地基承载力特征值修正 115

3.确定基础地面尺寸（标准组合） 115

4.计算基底净反力（基本组合） 115

5.基础高度验算 116

6.配筋计算 116

11.3基础梁 118

1.基本信息 118

2.荷载计算 118

3.内力计算 118

第十一章 楼梯设计 119

11.1 标准层楼梯设计 119

11.1.1 楼梯梯段斜板设计 119

11.1.2 平台板设计 121

11.1.3 平台梁设计 122

11.2 底层楼梯设计 123

11.1.1 楼梯梯段斜板设计 124

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