句容疾控中心结构设计

论文总字数：406832字

摘 要

本次毕业设计的任务是完成句容市疾控中心业务办公楼的结构设计。本工程采用钢筋混凝土框架结构，主体结构（不包括机房）共6层，第六层层高4.5m，其余层层高3.8m。建筑总长56.6m，总宽30.7m，总建筑高度23.95m，总建筑面积6313.80m²。

首先进行了结构布置方案设计，初步确定了框架梁、柱和楼板等主要结构构件的截面尺寸和基础形式，然后对结构楼盖进行设计计算，重点对框架结构中11轴框架进行了结构设计计算（手算），计算框架在竖向荷载（恒载及活荷载）、风荷载和地震作用下的结构内力。其中，采用底部剪力法和振型分解反应谱法两种方法计算整体结构地震作用，并进行了比较。在确定各种荷载作用下框架产生的内力之后，利用Excel软件进行内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合,从而对该榀框架的梁柱截面进行截面设计与配筋。该建筑中的楼梯采用现浇板式楼梯，在对楼梯的设计中完成了对平台板，梯段板，平台梁、柱等构件的内力和配筋计算。结构基础采用的是柱下独立基础，基础设计包括了对独立基础、联合基础以及基础梁的设计。另外，运用PKPM对手算结果进行电算校核，并分析了手算与电算误差的产生原因。最终，在计算结果之上，绘制了8张以上的施工图。

关键词： 钢筋混凝土 框架结构 结构设计

Frame Structural Design Of The Business Office building for Jurong Centers for Disease Control

Student：Cui Changhui Number：05111504

Supervisor：Zhang Zhiqiang Huangming

Abstract

The project is the frame structural design of the business office building for Jurong CDC. It is a reinforced concrete frame structure, which has six stories(excluding the computer room). The sixth layer-storey is 4.5 m and the others are all 3.8m. The total length is 56.6m, total width 30.7m, total height 23.95, total construction area 6313.80m².

The purpose of the design is mainly to do the structure design for the frames of axis 11. When the array of the structure is determined, firstly do the roof design. Secondly, I calculate the internal force of the frame under the vertical loads (dead load and live load) and the wind load, also the seismic force.I calculate and compare the earthquake response of the overall structure with the base shear method and modal response spectrum method. After computing the internal force under all sorts of loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of members. Then I make out the cross-section design of beams and columns. Slab stairs is used in this structure. The design of the stairs includes calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder.

In the end, independent foundation for a column needs designing, which contains the design of foundation beam, independent foundation and Combined Foundation. Then, the results is checked by software PKPM, including analyzing the causes of those differences between them. There are more than 8 construction drawings based on the calculation results in all.

Keywords：Reinforced concrete, Frame Construction, Structure Design

目录

第一部分 设计资料 8

1.1工程概况 8

1.2设计资料 8

1.2.1工程地质条件 8

1.2.2气象资料 9

1.2.3抗震设计资料 9

第二部分 结构方案的选型及框架布置 9

2.1结构平面布置 9

2.2框架梁柱及楼板截面尺寸确定 10

2.2.1.框架梁截面尺寸初步估计 10

2.2.2.框架柱截面尺寸初步估计 12

2.3楼板厚度取值 14

第三部分 荷载标准值计算 15

3.1竖向永久荷载标准值计算 15

3.1.1屋面荷载 15

3.1.2楼面荷载 15

3.1.3梁自重 16

3.1.4柱自重 17

3.1.5墙自重 18

3.1.6其他 19

3.2竖向可变荷载标准值计算 19

3.2.1屋面荷载 19

3.2.2楼面荷载 19

3.2 水平荷载计算 20

3.2.1 风荷载计算 20

第四部分 楼盖设计 22

4.1楼面资料 22

4.2楼面板设计 22

4.2.1楼面板计算简图 22

4.2.2楼面板弯矩计算 24

4.2.2.单向板 28

4.2.3楼面板配筋 28

4.3楼面板次梁设计 32

4.3.1 CL-1 32

4.3.2 CL-2（CL-6 ） 34

4.3.3 CL-3 36

4.3.4 CL-4 38

4.3.5 CL-5 41

4.3.7 CL-7 42

4.3.8 CL-8 44

4.3.9 CL-9 48

4.3.10 CL-10 49

4.3.10 CL-11 51

4.3.12 CL-12 52

4.3.13 CL-13 54

4.3.14 CL-14 55

4.3.17 CL-17 60

4.3.18 CL-19（CL-18） 61

4.3.19 CL-21 62

4.3.20 CL-20 64

4.3.21 CL-22 66

第五部分 框架内力计算 67

5.1框架计算简图 67

5.1.1计算简图说明 67

5.1.2框架梁柱截面特征值 67

5.1.3计算简图 70

5.2竖向荷载计算 70

5.2.1楼梯及设备间屋顶层 71

5.2.2屋顶层 73

5.2.3五层 82

5.2.4四层 93

5.2.5一至三层 105

5.2.6框架柱自重 109

5.2.7竖向荷载分布 110

5.3竖向荷载作用下的内力计算 112

5.3.1永久荷载作用下 112

5.3.2可变荷载作用下 126

5.4风荷载作用下的内力计算 159

5.4.1柱修正抗侧刚度 159

5.4.2修正反弯点高度计算 159

5.4.3风荷载作用下内力计算 160

5.4.4风荷载作用下的侧移计算 165

5.5 地震作用下的内力计算 166

lt;一gt;底部剪力法计算 166

5.5.1 重力荷载代表值计算 166

5.5.2框架柱等效抗侧刚度计算 169

5.5.3结构自振周期计算 176

5.5.4横向水平地震作用计算 176

5.5.5 11轴横向框架所受水平地震作用 177

5.5.6 横向框架水平地震作用下内力计算 178

lt;二gt;振型分解反应谱法 182

5.5.8结构自振周期、振型计算 182

5.5.9楼层地震剪力计算 183

5.5.10底部剪力法和振型分解反应谱法对比分析 185

第六部分 梁、柱内力组合 187

6.1 框架梁柱内力非抗震组合 187

6.1.1框架梁内力非抗震组合 187

6.1.2框架柱内力非抗震组合 188

6.2框架梁柱内力抗震组合 188

6.2.1框架梁内力抗震组合 189

6.2.2框架柱内力抗震组合 189

第七部分 梁、柱截面设计 212

7.1 框架梁截面设计 212

7.1.1设计条件 212

7.1.2构造要求 212

7.1.3内力取值 214

7.1.4正截面受弯承载力计算 214

7.1.4斜截面受剪承载力计算 215

7.2 框架柱截面设计 220

7.2.1设计条件 220

7.2.2构造要求 220

7.2.3内力取值 222

7.2.4正截面受弯承载力及轴压比验算 222

7.2.5斜截面受剪承载力及剪压比验算 232

7.3框架节点承载力计算 237

7.3.1设计条件 237

7.3.2构造要求 237

7.3.3计算要点 237

第八部分 楼梯设计 241

8.1设计资料 241

8.2结构布置 241

8.3 2号楼梯的结构设计 243

8.2.1梯段板 243

8.2.2平台板 244

8.2.3平台梁 246

8.2.3平台柱 250

第九部分 基础设计 251

9.1地质勘查资料 251

9.2基础设计 252

9.2.1基础选型 252

9.2.2基顶设计内力及基础埋深 252

9.2.3初步确定基础底面尺寸 252

9.2.4确定基础高度 253

9.2.5配筋计算 254

9.2.6其他基础设计 254

9.2.7双柱D2-D3矩形联合基础设计 256

9.2.8双柱C6-C7联合基础设计 257

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