论文总字数：142777字

摘 要

本工程位于安徽省合肥市，主要由办公室和宿舍组成，采用钢筋混凝土框架结构，主体结构共6层，底层层高4.5m，其余层层高3.2m，底层设有入口雨棚。建筑总长72m，总宽25m，总建筑高度20.5m。

计算书内容包括：结构平面布置、荷载计算、屋盖设计及配筋、框架受力分析、框架内力组合及配筋、楼梯设计、基础设计。在结构布置方案确定之后，首先对结构屋盖进行设计。然后，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。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。整榀框架设计完成这后，又进行了板式楼梯和独立基础的设计。板式楼梯设计包括梯段板、平台梁和平台板的设计；独立基础的设计包括了对基础主体和基础拉梁的设计。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。最后利用手算电算计算结果，使用CAD绘制了9张结构施工图。

关键词：框架结构 钢筋混凝土 结构设计

Frame Structure Design of Teachers

Training Center of Hefei

Student：Chen Cheng Number：05111133

Supervision：Huang Zhen

Abstract

The project is located in hefei,anhui province.It is a reinforced concrete frame structure with six stories.The bottom layer-story is 4.5m high and all the others are 3.2m high.There is a canopy entrance at the bottom layer-story.The total length is 72m, total width 25m,total height 20.5m.

Calculation sheet contains the structural layout, load calculation, roof design and reinforcement,analysis of frame stress, the combination of internal forces and reinforcement of the frame, stairs design and foundation design. After determining the structural layout,firstly I design the roof. Secondly, I calculate the internal force of the frame under the vertical loads (dead load and live load), then calculate the internal force under the wind load and the seismic force. After computing the internal force under all sorts of loads, I combine of internal force by using the Excel software, whose purpose is to find the most adverse internal force of all the combination,according to which I can design the cross-section of the frame. After the design of the whole frame is completed,thenI design the slab stairs and pilefoundation. The design of slab stairs contains step board, landing girder andlanding slab; the design of pilefoundation includes designing of the main foundationand foundation connecting beam. After hand computation is completed, software PKPM is used to computing the part which is not contained in hand computation. What’s more,it can check the result of hand computation in order to find out errors and analysis the causes of those differences. Finally, I draw 9 structural construction drawings by CAD based on the calculation results.

Keywords:

Frame Construction;Reinforced Concrete;Structure Design

目录

第一章 设计任务及基本要求 5

1.1 设计原始资料 5

1.1.1 工程概况 5

1.1.2 设计条件 5

1.2结构设计任务及要求 5

1.3建筑设计说明 6

1.3.1屋面、楼面、地面构造说明 6

7、V型轻钢龙骨吊顶 6

二、楼面构造说明（从上到下） 6

4、V型轻钢龙骨吊顶 6

1.3.2墙体构造说明 6

第二章 结构方案的选型及布置 8

2.1结构选型 8

2.2结构布置 8

2.3初估截面尺寸 9

2.3.1框架梁 9

2.3.2框架柱 9

2.3.3板 10

2.3.4材料选择 11

第三章 荷载标准值计算 12

3.1竖向荷载计算 12

3.1.1板面荷载计算 12

3.1.2梁柱自重 13

3.1.3门窗自重 13

3.2风荷载计算 14

第四章 混凝土楼盖设计 16

4.1单向板的内力及配筋计算 16

4.1.1屋面单向板 16

4.1.2楼面单向板 17

4.2双向板的内力及配筋计算 19

4.2.1屋面双向板 19

4.2.2楼面双向板 21

4.3次梁内力及配筋计算 28

4.3.1屋面次梁CL1-4内力及配筋计算 28

第五章 框架内力计算 36

5.1框架计算简图 36

5.1.1计算简图 36

5.1.2框架梁柱截面特征值 36

5.2竖向荷载计算 38

5.2.1恒荷载计算 38

5.2.2楼面可变荷载计算 40

5.3竖向荷载作用下的内力计算 41

5.3.1永久荷载作用下的内力计算 41

5.3.2可变荷载作用下的内力计算 50

5.4风荷载作用下的内力计算 58

5.4.1柱的修正抗侧刚度计算 58

5.4.2风荷载作用下的内力计算 58

5.4.3风荷载作用下的侧移计算 60

5.4.4风荷载作用下内力图 61

5.5地震作用下的内力计算 63

5.5.1重力荷载代表值计算 63

5.5.2框架水平地震作用计算 65

5.5.3框架水平地震作用下的内力计算 67

5.5.4地震作用下内力图 69

第六章 梁柱内力组合 72

6.1 框架梁内力组合 73

6.1.1框架梁非抗震内力组合 73

6.1.2框架梁抗震内力组合 77

6.2 框架柱内力组合 82

6.2.1框架柱非抗震内力组合 82

6.2.2框架柱抗震内力组合 87

第七章 梁柱截面设计 93

7.1框架梁截面设计 93

7.1.1设计条件 93

7.1.2构造要求 93

7.1.3正截面受弯承载力计算 94

7.1.4斜截面受剪承载力及剪压比验算 97

7.2框架柱截面设计 98

7.2.1设计条件 98

7.2.2构造要求 98

7.2.3正截面受弯承载力验算 98

7.2.4斜截面受剪承载力及剪压比验算 104

第八章 楼梯设计 106

8.1设计资料 106

8.2一层楼梯结构设计 106

8.2.1梯段板设计 106

8.2.2平台板设计 107

8.2.3平台梁设计 109

8.3二至六层楼梯结构设计 112

第九章 基础设计 113

9.1基础设计资料 113

9.2基础设计 113

9.2.1基础选型 113

9.2.2桩顶荷载作用效应计算 113

9.2.3单桩承载力计算 114

9.2.4柱基础设计 114

9.2.4基础拉梁设计 120

第十章 手算与电算的比较 122

10.1结构基本周期 122

10.2地震作用下位移 122

10.3底层柱轴力 122

10.4 框架梁配筋 122

致谢 124

参考文献 126

附录 127

1.建筑结构总信息 127

3.结构位移 149

4.各层配筋信息 155

第一章 设计任务及基本要求

1.1 设计原始资料

1.1.1 工程概况

建筑为六层混凝土框架，底层为办公场所，其余层用作老师宿舍。底层高为4.5m,其余层均为3.2m。室内外高差为500mm。建筑设计使用年限50年，结构安全等级为II级，建筑耐火等级为二级，环境类别为一类，考虑抗震设防。培训中心楼内设有两个电梯三个楼梯，主、次楼梯开间均为4m，进深均为8m，楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。

1.1.2 设计条件

一、抗震设防烈度：7度设防，抗震设计分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.1g；

二、基本风压： 0.30KN/m²，C类粗糙度；

三、雪荷载标准值：0.6KN/m²；

四、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。

五、工程地质条件：拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表，II类场地土。地下稳定水位距地表-9m，表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑地点冰冻深度-0.5m。

1.2结构设计任务及要求

一、基本要求：

在建筑方案设计的基础上，正确选择合理的结构形式，结构体系和结构布置，掌握高层建筑结构的计算方法和基本构造要求，绘制施工详图。

二、规定绘制的结构施工图为：

基础平面布置图；基础大样；楼（屋）盖结构平面布置图（两张）；一榀框架详图；平法配筋图（三张）；楼梯结构布置图和详图。

三、结构设计计算书内容：

结构布置；荷载计算；楼盖计算（板、主梁、次梁）设计；框架计算和设计；楼梯计算和设计；基础计算和设计；上部结构电算和复核。

1.3建筑设计说明

1.3.1屋面、楼面、地面构造说明

一、屋面构造说明（从上到下）

1、保护层；现浇40厚细石混凝土

2、防水层：捷罗克防水层（厚8mm）

3、找平层：20厚1：3水泥砂浆找平

4、保温兼找坡层：膨胀珍珠岩砂浆找坡（平均厚140mm）

5、结构层：130厚钢筋混凝土屋面板

6、10厚纸浆石灰泥粉平

7、V型轻钢龙骨吊顶

二、楼面构造说明（从上到下）

1、面层：水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底）

2、结构层：120厚钢筋混凝土楼面板

3、10厚纸浆石灰泥粉平

4、V型轻钢龙骨吊顶

三、地面构造说明（从上到下）

1、面层：水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底）

2、结构层：100厚钢筋混凝土楼面板

3、70厚碎石或碎砖

4、素土夯实

1.3.2墙体构造说明

一、外墙面

1、外刷防水涂料

2、8厚混合砂浆找平

3、12厚水泥砂浆打底

4、240厚墙体层（采用粉煤灰空心砌块）

5、相对标高 1.050以上外墙面用12厚水泥砂浆打底，8厚混合砂浆找平，外墙防水涂料二度，颜色为粉蓝色，线脚颜色为褐色。

6、相对标高 1.050至室外地面间外墙用12厚水泥砂浆打底，外贴300×300的仿大理石墙面砖。

二、内墙

以普通轻钢龙骨单层石膏板为隔墙（0.25）。

第二章 结构方案的选型及布置

2.1结构选型

考虑到现浇钢筋混凝土框架结构建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房屋造型，故本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。

2.2结构布置

根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，柱网布置呈长方形，采用纵横向框架双向承重方案，这种方案具有较好的整体工作性能。本结构横向三跨，纵向九跨，柱网布置较规则。框架主梁根据柱网布置，跨度为8m、8.2m、8.6m不等；楼板大部分为双向板。结构平面布置见图2.1。

图2.1 结构平面布置

2.3初估截面尺寸

2.3.1框架梁

2.3.1.1框架主梁

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