论文总字数：101296字

摘 要

本毕业设计题目是“J14某实验楼结构设计”。本工程为五层框架结构房屋，总建筑面积约为6900 平方米。本工程建筑图详见附件。层高，基本风压值，抗震设防烈度，设计基本地震加速度值，场地土类别，设计地震分组等均见表1。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。施工图共七张，包括：结构施工设计总说明，基础平面布置图及基础施工详图，柱平法施工图，标准层楼面板平面整体配筋图及楼面梁平面整体配筋图，顶层屋面板平面整体配筋图及屋面梁平面整体配筋图，结构平面布置图，楼梯结构施工图。

关键词：结构设计；钢筋混凝土；框架结构；内力计算

The Structural Design C of Administration Buinding

Abstract

The graduation project is “the structural design C of Administration Buinding”. It is a five-floor building and the overall height of the building is 18 meters.The bottom storey is 3.6 meters and the other storeys are 3.6 meters.The teaching building"s total construction area is 4000 square meters. The building is cast reinforced concrete frame system, based on pile foundation.The seismic intensity is 7 degrees, the basic design earthquake acceleration is 0.10g, site soil category is group I and design earthquake is groupⅡ.

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, the two results are during the hand count and computing comparative analysis. A total of eight working drawings, including: the general information of the structure construction design, the basic floor plan and foundation construction plans, the column flat construction plans, the standard layer of floor beam and slab reinforcement plans, the roof layer of floor beam and slab reinforcement plans, the structure floor plans and the staircase structure construction plans.

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

目录

摘 要 I

Abstract II

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

2.4 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 框架梁注尺寸确定 5

3.2.1框架梁尺寸截面初估 5

3.2.2框架柱尺寸截面初估 5

第四章 楼板荷载及板厚计算 7

4.1楼板荷载传递分布 7

4.2楼板荷载 8

4.2.1 恒荷载 8

4.2.2活荷载部分： 13

4.3梁端弯矩计算： 16

4.3.1恒荷载部分： 16

4.3.2活荷载部分： 17

4.4横向框架在活荷载作用下的内力计算 18

4.4.1 用弯矩二次分配法计算弯矩 18

4.5竖向荷载作用下的恒活荷载内力图 19

第五章 横向框架在风荷载作用下的计算简图及内力计算 23

5.1 横向框架在风荷载作用下的计算 23

5.1.1各层楼面处集中风荷载标准值计算 23

5.1.2框架梁线刚度计算 23

5.1.3框架柱线刚度及侧移刚度D计算 23

5.1.4风荷载作用下框架侧移计算 24

5.2 横向框架在风荷载作用下的内力计算 24

5.2.1反弯点高度计算 24

5.2.2 柱端弯矩及剪力计算 24

5.3.3 梁端弯矩及剪力计算 24

5.3.4 绘制内力图 26

第六章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 29

6.1重力荷载代表值计算 29

6.1.1第5层自重荷载代表值计算： 29

6.1.2第2-4层自重荷载代表值计算： 29

6.1.3第1层自重荷载代表值计算： 30

6.2 横向框架的水平地震作用和位移计算 30

6.2.2结构基本自振周期的计算 31

6.2.3横向水平地震作用计算 31

6.2.4最小水平地震剪力标准值验算 32

6.3水平地震作用下框架内力计算 32

6.3.1水平地震作用下的柱内力计算 32

6.3.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算 33

6.3.2绘制内力图 34

第七章 框架梁注内力组合及截面设计 36

7.1 一般规定 36

7.1.1 梁端负弯矩调幅 36

7.1.2 控制截面 36

7.1.3 荷载效应组合的种类 37

7.2 框架梁内力组合 37

7.2.1 梁端负弯矩调幅 37

7.2.2 非抗震设计时的基本组合 37

7.3 框架柱内力组合 43

7.3.2 非抗震设计时的基本组合 43

7.3.3地震作用效应和其他荷载效应的基本组合 44

7.4梁的配筋计算 48

7.4.1 梁的正截面计算 48

7.4.2 梁的斜截面验算 50

7.5柱的配筋计算 50

7.5.1 已知条件 50

7.5.2 构造要求 50

7.5.3 截面验算 50

7.5.4 配筋计算 51

7.5.5 框架柱的抗剪承载力计算 60

7.5.6 柱的抗裂度验算 61

第八章 楼梯设计 62

8.1 标准层楼梯设计 62

8.1.1 楼梯梯段斜板设计 62

8.1.2 平台板设计 64

8.1.3 平台梁设计 66

8.2 底层楼梯设计 67

8.2.1 楼梯梯段斜板设计 67

8.3 梯柱设计 69

8.3.1 设计原则 69

8.3.2 荷载计算 69

8.3.3 内力计算 69

8.3.4 配筋计算 69

第九章 基础设计 70

9.1基本参数 70

9.2计算过程 70

第十章 电算结果分析以及与手算的比较 73

10.1 采用结构设计软件PKPM进行整体结构计算 73

10.1.1 框架结构分析 73

10.1.2 结构布置 73

10.2 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 74

10.2.1恒荷载作用下的弯矩值对比 74

10.2.2活荷载作用下的弯矩值对比 75

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