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摘 要

本毕业设计题目是“国电南瑞研发办公楼结构设计”。办公楼的建筑总高度为30.0米，共有七层，一层和七层高4.5米，其它层层高均为4.2米，总建筑面积约40559平方米，呈E字型。本建筑采用钢筋混凝土现浇框架结构，基础采用独立基础，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，场地类别为II类，设计地震分组为第一组，建筑抗震等级为二级。

本设计主要进行框架设计，内容包括结构计算、施工图绘制两部分。其中结构计算包括电算、手算及两种算法结果的对比分析。电算内容包括：先用 PMCAD 进行建模，再输入荷载，然后用 SATWE 进行框架空间结构内力的计算和配筋的计算，最后利用 PKPM 软件输出标准层楼面梁平面配筋图、屋面梁平面配筋图、标准层楼板配筋图、屋面板配筋图、框架柱平面配筋图、详图等施工图。 手算内容包括：构件尺寸确定，结构平面布置，计算纵向框架在竖向荷载作用下的内力，计算横向框架在竖向荷载，风荷载和水平地震作用下的内力和位移，进行框架梁柱的内力组合，构件截面设计，楼梯设计和基础设计。画出楼梯结构图、基础平面布置图及基础详图。

最后再进行手算和电算两种结果的对比分析。施工图共八张，包括：结构施工总说明，楼面梁平面整体配筋图，屋面梁平面整体配筋图，楼面板平面整体配筋图，屋面板平面整体配筋图，基础平面布置图，楼梯结构施工图，柱平法施工图。

关键词：结构设计；钢筋混凝土；框架结构；内力计算

Guodian south ramp;d office building structure design

The graduation project topic is "Guodian south ramp;d office building structure design" .Building a total height of 30.0 meters of buildings, a total of seven the bottom and the top height is 4.5 meters, other height are 4.2 meters , with a total construction area of about 40559 square meters. The building is cast concrete frame structure, foundation and joint basis using an independent foundation, seismic intensity of 7 degrees, the basic design earthquake acceleration is 0.1g, site category of II, designed to earthquake grouped into group I.Framework for the second seismic level.

The main of this design is framework, including structural calculations, construction drawings in two parts. Structural calculations which include computing, hand calculations and comparative analysis of the results of the two algorithms. First PMCAD modeling, and then enter the load, and then use SATWE framework for the calculation of the spatial structure of internal forces and reinforcement calculation. Finally, the output of standard software layer PKPM floor beam plane reinforcement diagram, roof beams plane reinforcement drawing, standard floor slab reinforcement diagram, roof reinforcement diagram, plane frame column reinforcement chart, detailing and engineering construction drawings. Hand count include: member sizing, structural layout, calculation longitudinal internal force under vertical loads, internal forces and displacements calculated transverse frame under horizontal seismic action, and a framework of internal force beams , section design, staircase design and foundation design. Draw a staircase structure diagram, basic floor plan and basic detail.

Finally, compared hand calculations and computing analysis of two outcomes. A total of eight construction plans, including: General information structure construction, floor beams in plane reinforcement diagram, roof reinforcement beams in plane maps, floor panel flat overall reinforcement diagram, roof flat overall reinforcement diagram, basic floor plan foundation construction details, stairs construction drawing, column flat construction method diagram .

Keywords: Structural Design; Reinforced Concrete; Frame Structures; Calculation of Internal Force.

目录

摘要 I

第一章 引言 1

1.1 课题背景与意义 1

1.2 课题研究方案 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 设计资料 2

2.3.1 工程地质资料 2

2.3.2 气候条件 2

2.3.2 抗震设防要求 3

2.3.4 材料 3

2.3.5 其他 3

2.4 设计依据 3

第三章 结构平面布置 4

3.1 结构平面布置图 4

3.2框架梁柱尺寸确定 4

3.2.1框架梁尺寸截面初估 4

3.2.2框架柱尺寸截面初估 5

第四章 楼板荷载及板的计算 6

4.1 楼板荷载 6

4.1.1恒荷载 6

4.1.2 活荷载 6

4.2 板的计算 6

4.2.1 双向板 7

4.2.2 单向板 8

第五章 横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算 10

5.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图 10

5.1.1 横向框架单线图 10

5.1.2 第一~六层框架计算简图 11

5.1.3 第七层框架计算简图 13

5.1.4 恒荷载作用下横向框架的计算简图 15

5.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图 16

5.2.1 第一~六层框架计算简图 16

5.2.2 第七层框架计算简图 16

5.2.3 恒荷载作用下横向框架的计算简图 17

5.3 横向框架在恒荷载作用下的内力计算 17

5.3.1用弯矩二次分配法计算弯矩 17

5.3.2 绘制内力图 20

5.4 横向框架在活荷载作用下的内力计算 23

5.4.1用弯矩二次分配法计算弯矩 23

5.4.2 绘制内力图 24

第六章 横向框架在风荷载作用下的计算简图及内力计算 27

6.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图 27

6.1.1 计算主要承重结构 27

6.1.2 各层楼面处集中风荷载标准值计算 27

6.1.3 风荷载作用下的计算简图 28

6.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算 28

6.2.1框架梁柱线刚度计算 28

6.2.2侧移刚度D计算 28

6.2.3风荷载作用下框架侧移计算 29

6.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算 29

6.3.1 反弯点高度计算 29

6.3.2 柱端弯矩及剪力计算 30

6.3.3 梁端弯矩及剪力计算 31

6.3.4柱轴力计算 33

6.3.5绘制内力图 33

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 35

7.1 重力荷载代表值计算 35

7.1.1 第七层重力荷载代表值计算 35

7.1.2 第二~六层重力荷载代表值计算 36

7.1.3 第一层重力荷载代表值计算 36

7.2 横向框架在水平地震作用下的位移计算 37

7.2.1 框架梁柱线刚度计算 37

7.2.2 侧移刚度D计算 37

7.2.3 结构基本自振周期的计算 38

7.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算 38

7.3.1 反弯点高度计算 38

7.3.2 柱端弯矩及剪力计算 39

7.3.3 梁端弯矩及剪力计算 40

7.3.4 柱轴力计算 41

7.3.5 绘制内力图 41

第八章 框架梁柱内力组合及截面设计 43

8.1 一般规定 43

8.1.1 梁端负弯矩调幅 43

8.1.2 控制截面 43

8.1.3 荷载效应组合的种类 44

8.2 框架梁内力组合 44

8.2框架柱的内力组合 47

8.4 梁的配筋计算 50

8.4.1 梁的正截面计算 50

8.5 柱的配筋计算 52

8.5.1 框架柱非抗震截面计算 52

第九章 楼梯设计 55

9.1 楼梯梯段斜板设计 55

9.2 平台板设计 56

9.3 平台梁设计 57

第十章 基础设计 59

10.1 设计参数 59

10.2 基础设计 59

10.2.1 柱下基础设计 59

第十一章 结构设计软件与近似计算法计算结果的比较与分析 62

11.1 采用结构设计软件PKPM进行整体结构计算 62

11.1.1 框架结构分析 62

11.1.2 结构布置 62

11.2 结构设计软件与近似计算法对框架内力的计算结果的比较与分析 62

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