论文总字数：220816字

摘 要

本次毕业设计的题目是东营职业技术学院宿舍楼框架结构设计。该宿舍楼平面呈矩形。宿舍楼总共6层，为纯框架结构。层高为3.2m，柱网为7.8X7.6m，地上总建筑面积5979.6平方米，每层996.6平方米。

首先进行了结构布置方案的确定，初步确定了框架梁、柱及楼板等主要结构构件的截面尺寸。然后对结构楼盖进行设计计算，计算框架在竖向荷载（恒载及活荷载）作用下产生的结构内力，计算框架在风荷载和地震作用下的结构内力。然后在确定各种荷载作用下框架产生的内力之后，利用Excel对各种工况下的内力进行内力组合，从中找出最不利的内力组合进行截面的设计和配筋。

计算书内容包括：结构平面布置、荷载计算、屋楼盖设计及配筋、框架受力分析、框架内力组合及配筋、楼梯设计、基础设计。整榀框架设计完成这后，又进行了板式楼梯和桩基础的设计。板式楼梯设计包括梯段板、平台梁和平台板的设计；基础设计为柱下独立桩基础包括了对桩基础的构造、承载力的验算以及承台的计算和配筋。手算工作结束后，运用PkPM工程软件进行整栋建筑的电算工作，完善手算没有计算的部分的设计工作。同时，通过电算对手算结果进行修正、校核，发现错误并分析误差存在的原因。最后利用手电算计算结果绘制了结构的部分施工图。

关键词：结构设计 框架结构 钢筋混凝土

Abstract

The final year project for me is the structural design of apartment of Dongying vocational and technical college. The shape of the building is rectangle with the total covered area of 5979.6 ㎡. The main building which is purely a frame structure includes 6 floors with . All floors are 3.2 meters high , but the covered area of each floor is 996.6 ㎡. The column grid size is 7.8m×7.6m.

First of all ,we decide the structural arrangement scheme to determine the sectional dimensions of the main structural members, such as the frame beams, the frame columns and the floors. Then we design and calculate the floors including the calculation of the structure forces of the frame produced by the vertical loads (dead loads and live loads), the wind load as well as the earthquake. After we make out the structure forces under every loads, we combine the internal forces of various conditions using Excel to find out the most dangerous combination which is used to design the cross-section.

Calculations include: the structural layout, load calculation, designing and reinforcing of the roof, the analysis of frame stress, the combination of internal forces and reinforcing of the frame, stairs design and foundation design. After the design of the whole frame is completed ，slab stairs and pile foundation are designed. The design of slab stairs includes designing of step board, landing girder and landing slab. The foundation is designed to be an independent pile foundation under column and the calculation includes the construction of the pile foundation, the bearing capacity and of the pile foundation as well as the cap. After hand computation is completed, software PKPM is used to computing to improve the part included in hand computation. What’s more, the result of hand computation is checked by software PKPM , find out errors and analysis the causes of those differences between them. Finally, there are also production drawings based on the calculation results.

keywords: structural design, frame structure, reinforced concrete

第一章 设计资料 8

1.1 工程概况 8

1.1.1 工程名称 8

1.1.2 工程地点 8

1.2 建筑资料 8

1.3.1 气象资料 8

1.3.2 抗震设防烈度 8

1.3.3 材料 9

第二章 结构方案分析 9

2.1 结构选型 9

2.2 结构布置 9

2.3 初估截面尺寸 9

2.3.1 板厚估算 9

2.3. 2主梁截面尺寸估算 9

2.3.3 次梁截面尺寸估算 9

2.3.4 柱子截面尺寸估算 10

第三章 荷载计算 10

3.1 恒载计算 10

3.1.1 屋面荷载 10

3.1.2 楼面荷载 10

3.1.3 梁自重 10

3.1.4 柱自重 10

3.1.5 墙自重 12

3.2 活荷载计算 12

3.2.1 屋面活载 12

3.2.2 楼面活载 12

3.2.3 雪荷载 13

3.2.5 风荷载 13

第四章 屋盖、楼盖设计 15

4.1 设计资料 15

4.2 楼面板的设计 15

4.2.1 楼面板计算简图 15

4.2.2 弯矩计算 15

4.3 楼面次梁设计 20

4.4 屋面板的设计 30

4.5 屋面次梁设计 32

第五章 竖向荷载下框架内力分析 51

5.1 框架计算简图 51

5.1.1 计算简图说明 51

5.1.2 框架梁柱截面特征值 51

5.2 竖向恒荷载计算 51

5.2.1 屋面恒荷载计算 53

5.2.2 二~六层标准层恒荷载计算 53

5.2.3 柱子自重 53

5.3 恒荷载下框架内力计算 53

5.3.1 杆件分配系数计算 53

5.3.2 固端弯矩计算 53

5.3.3 分层法计算梁柱端弯矩 53

5.3.4 两端剪力求解 53

5.3.5 柱轴力计算 53

5.3.6 恒荷载下框架内力图绘制 54

5.4 竖向活荷载计算 58

5.4.1 屋面层活荷载计算 58

5.4.2 二~六层标准层活荷载计算 59

5.5 活荷载下框架内力计算 61

5.5.1 分层法计算梁、柱端弯矩 64

5.5.2 框架梁剪力计算 69

5.5.4 可变荷载布置下框架内力图 72

第六章 风荷载作用下内力计算 76

6.1 柱的修正抗侧刚度 76

6.2 修正反弯点高度 78

6.3 内力计算 79

6.4 风荷载作用下侧移计算 81

6.5 风荷载作用下的内力图 82

6.5.1 框架柱剪力图 82

6.5.2 框架梁弯矩图 84

6.5.2 框架柱弯矩图 85

6.5.3 框架梁剪力图 86

6.5.4 框架柱轴力图 87

第七章 水平地震作用下框架结构内力分析 86

7.1 重力荷载代表值的计算 88

7.1.1 屋顶层重力荷载代表值计算 88

7.1.2 二~五层重力荷载代表值 89

7.1.3 底层楼面重力荷载代表值 89

7.2 水平地震作用计算 90

7.2.1 框架梁、柱线刚度计算 90

7.2.2 抗侧刚度D的计算 91

7.2.3 结构基本自震周期的计算 92

7.2.4 横向水平地震作用计算 92

7.2.5 横向水平地震作用下内力计算 93

7.3 水平地震作用下框架的内力图 96

7.3.1 框架梁弯矩图 96

7.3.2 框架柱弯矩图 97

7.3.3 框架梁剪力图 98

7.3.4 框架柱轴力图 99

7.3.5 框架柱剪力图 100

第八章 内力组合 99

8.1 框架梁内力组合 101

8.1.1 框架梁内力修正及梁端弯矩调幅 101

8.1.2 荷载效应组合 109

8.2 框架柱内力组合 112

8.2.1 框架柱在各种荷载下的内力值 112

8.2.2 框架柱荷载组合 115

第九章 截面设计 118

9.1 框架梁截面设计 120

9.1.1 设计资料 120

9.1.2 框架梁斜截面受剪承载力计算 122

9.1.3 框架梁裂缝宽度验算 127

9.2 框架柱截面设计 130

9.2.1 框架柱正截面设计 130

9.2.2 框架柱斜截面设计 145

第十章 楼梯设计 147

10.1 梯段板设计 150

10.1.1 斜板的厚度 150

10.1.2 荷载计算 150

10.1.3 荷载效应组合 150

10.1.4 内力计算 150

10.1.5 配筋计算 151

10.2 平台板设计 151

10.2.1 荷载计算 151

10.2.2 荷载效应组合 152

10.2.3 内力组合 152

10.2.4 配筋计算 152

10.3 平台梁设计 152

10.3.1 荷载计算 152

10.3.2 内力计算 153

10.3.3 正截面配筋计算 153

10.3.4 斜截面配筋计算 153

第十一章 基础设计 151

11.1 设计资料 154

11.1.1 地勘资料 154

11.1.2 内力计算 154

11.2 桩基础设计 157

11.2.1 桩的构造 157

11.2.2 桩的承载力 157

11.3 承台设计 158

11.3.1 承台构造 158

11.3.2 承台验算 159

11.3.3 承台配筋 159

11.4 基础拉梁设计 159

第十二章 手算与电算结果比较 161

12.1 结构周期比较 161

12.2 层间位移比较 161

12.3 底层柱轴力设计值比较 162

12.4 框架梁配筋面积比较 162

【参考文献】 164

致谢 165

【附录】：电算结果 166

附录1 结构设计信息 166

附录2 周期、振型、地震力 176

附录3 结构位移 190

第一章 设计资料

1.1 工程概况

1.1.1 工程名称

东营职业学院宿舍楼框架结构设计

1.1.2 工程地点

东营职业学院

1.2 建筑资料

本工程呈矩形，总建筑面积约5979.6㎡，占地面积约996.6㎡。共6层，采用钢筋混凝土框架结构。房屋总高度19..2m，层高3.2m。

1.3 其他设计资料

1.3.1 气象资料

基本风压：w₀=0.50kN/m²，地面粗糙度为C类；

基本雪压：S₀=0.35kN/m²

1.3.2 抗震设防烈度

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