论文总字数：49264字

摘 要

本毕业设计题目是“J14某宿舍楼结构设计”。该教学楼的建筑总高度为19.9 米，共五层，底层层高5.5米，其他层层高均为3.6 米，总建筑面积为6500平方米。本建筑采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，基础采用柱下独立基础及联合基础，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，场地土类别为Ⅱ类，设计地震分组为Ⅱ组。

本设计主要是进行框架结构设计，内容包括结构计算和施工图绘制两部分。其中结构计算包括电算、手算和两种算法结果的对比分析。电算内容包括：先用PMCAD 进行建模，输入荷载，再用SAT-8 进行框架的空间结构内力分析和计算及配筋计算，最后用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：确定结构体系及构件尺寸，进行结构平面布置，楼板设计，计算横向框架在竖向荷载作用下的内力，计算横向框架在风荷载作用下的内力，计算横向框架在水平地震作用下的内力和位移，并且进行框架梁柱内力组合、结构构件截面设计、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。施工图共九张，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，基础梁施工详图及基础施工详图，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

J14 A Dormitory Building Structure Design

Abstract

The graduation project is “J14 a dormitory building structure design”. It is a five-floor building and the overall height of the building is 19.9 meters.The bottom storey is 5.5 meters and the other storeys are 3.6 meters.The teaching building"s total construction area is 6500 square meters. The building is cast reinforced concrete frame system, based on independent basis and joint basis under column.The seismic intensity is 7 degrees, the basic design earthquake acceleration is 0.10g, site soil category is Ⅱand group design earthquake isⅡ.

The design is primarily for frame design, including structural calculations and construction drawings of two parts.Structure calculations include computing, hand calculation and comparing the results of two algorithms.Computing includes: make a model with PMCAD, input load firstly, then use SAT-8 to computate the internal forces of spatial structure and reinforcement, finally output of the standard layer of floor beam reinforcement plans, the roof layer of floor beam reinforcement plans,standard floor slab reinforcement plans,roof reinforcement plans, frame column reinforcement drawings and other construction plans with PKPM software.

Hand calculation include: determine the size of structural systems and components, the structure layout,floor design, horizontal frame under vertical load calculation diagram and force calculation, horizontal frame under wind load calculation diagram and the force calculation, horizontal frame under horizontal earthquake calculation of internal forces and displacements, internal force combination beam frame, frame beam and column design, stair design and basic design. And draw stair structural reinforcement plan ,basic floor plan and the basis detailing plan.

Finally, during the hand count and computing comparative analysis of two results.A total of nine working drawings, including: construction specifications, the standard layer of floor beam reinforcement plans, the roof layer of floor beam reinforcement plans,standard floor slab reinforcement plans, roof reinforcement plans,basic floor plan, large sample base, column reinforcement plans and layout of the staircase structure and reinforcement plans.

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

J14某宿舍楼结构设计 I

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

2.3.2 气候条件 3

2.3.3 抗震设防烈度 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 框架梁柱截面尺寸确定 4

3.2.1 框架梁截面尺寸初估 4

3.2.2 框架柱截面尺寸初估 6

第四章楼板荷载及板厚计算 7

4.1 楼板荷载 7

4.1.1 恒荷载 7

4.1.2 活荷载 8

4.1.3 梁间荷载 8

4.2 板厚 9

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 横向框架简图 10

5.1.2 底层框架计算简图 10

5.1.3 第二、三、四层框架计算 15

5.1.4 第五层框架计算 16

5.1.5 恒荷载作用下横向框架计算简图 19

5.2 横向框架在活荷载作用下计算简图 20

5.2.1 底层框架的计算简图 20

5.2.2 第二、三、四层的框架计算 22

5.2.3 第五层的框架计算 22

5.2.4 活荷载作用下的横向框架计算简图 22

5.3 在恒荷载作用下横向框架的内力计算 23

5.3.1 弯矩二次分配法来计算弯矩 23

5.3.2 绘制内力图 26

5.4 在活荷载作用下横向框架的内力计算 27

5.4.1 采用弯矩二次分配法来计算弯矩 27

5.4.2 内力计算 29

5.4.3 绘制内力图 29

第六章 横向框架在风荷载作用下的计算简图及内力计算 31

6.1 在风荷载作用下横向框架的计算简图 31

6.1.1 垂直建筑物表面的风荷载的标准值计算 31

6.1.2 各层楼面集中风荷载标准值的计算 32

6.1.3 风荷载作用下的计算简图 32

6.2 在风荷载作用下横向框架的位移计算 32

6.2.1 框架柱梁线刚度的计算 32

6.2.2 侧移刚度D值的计算 34

6.2.3 在风荷载作用下的框架侧移计算 34

6.3 在风荷载作用下横向框架的内力计算 35

6.3.1 反弯点的高度计算 35

6.3.2 柱端弯矩以及剪力的计算 35

6.3.3 梁端弯矩以及剪力的计算 35

6.3.4 柱端剪力的计算 37

6.3.5 柱轴力的计算 38

6.3.6 绘制内力图 39

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计 41

7.1 重力荷载代表值的计算 41

7.1.1 顶层重力荷载代表值的计算 41

7.1.2 第四层重力荷载代表值的计算 42

7.1.3 第二、三层重力荷载代表值的计算 43

7.1.4 底层重力荷载代表值的计算 43

7.2 横向框架水平地震作用计算以及位移计算 43

7.2.1 框架柱梁线刚度的计算 43

7.2.2 抗侧刚度D的计算 44

7.2.3 结构的基本自振周期计算 44

7.2.4 横向水平地震作用下的计算 45

7.3 在水平地震作用下横向框架的内力计算 47

7.3.1 反弯点高度的计算 47

7.3.2 柱端弯矩以及剪力的计算 47

7.3.3 梁端弯矩以及剪力的计算 48

7.3.4 柱端剪力的计算 49

7.3.5 柱轴力的计算 49

7.3.6 绘制内力图 49

第八章 框架梁注内力组合及截面设计 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 荷载效应组合的种类 53

8.2 框架梁的内力组合 53

8.2.1 梁端负弯矩调幅 53

8.2.2 非抗震设计时的基本组合 53

8.2.3 地震作用效应以及其他荷载效应的基本组合 54

8.2.4 荷载效应的标准组合 55

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