白云亭文化艺术中心二期结构设计

 2022-02-13 18:15:28

论文总字数:274773字

摘 要

本工程为白云亭文化艺术中心二期,项目位于江苏省南京市浦口区,主要功能为办公及档案馆。结构体系为钢筋混凝土框架结构,共七层(含顶部突出屋面的电梯间),房屋设计高度为23.4m(室外地面至主要屋面高度),室内外高差0.1m,基础形式为桩基础。设计使用年限50年,抗震设防烈度七度,结构重要性等级三级,设计地震分组一,特征周期0.35,属II类建筑场地。地面粗糙度为B类。

本工程设计主要包含以下几个方面: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,其次对楼盖等水平结构体系进行设计计算。重点对结构中④轴线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)、水平作用(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,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,平台梁等构件的内力和配筋计算。结构基础采用的是混凝土管桩基础,桩基础设计包括了对基础连梁、桩以及桩承台的设计。另外,运用PKPM软件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10张施工图。

关键词:钢筋混凝土;框架结构;结构设计

Structure Design of Nanjing Baiyunting Cultural Center

Name: Zhang Ruidong Student ID: 05112205 Tutor:Sun Zeyang

Abstract

Nanjing Baiyunting cultural center, which is located in pukou, Nanjing Jiangsu Province. It is a reinforced concrete frame structure with 6 stories, the structural height is 23.4 m, with a 0.1 m height difference between indoor and outdoor .The design life is 50 years and Criticality Class is III. The terrain roughness class is B.

This design mainly includes the following parts: firstly, the structural arrangement design is conducted, and the corresponding cross-section dimensions of major structural elements of the framework can be tentatively identified, including beams, columns and slabs, and also the foundation type can be selected. Then calculate the horizontal structural system, the internal force of the frame under the vertical loads (dead load and live load) and the horizontal effects (wind load and the seismic force) are maily calculated. After computing the internal force under all sorts of loads, the combination of internal force can be obtained, whose purpose is to find one or several sets of the most unfavourable internal force of members. Then the cross-section design of beams and columns can be given out. Slab stairs is used in this structure, the design of the stairs includes calculating the internal force and reinforcing of components as landing slab, step board and landing girder. In the end, concrete pile foundation is designed, which contains the design of foundation beam, pile and platform on piles. Then, the results is checked by PKPM, the causes of those differences between manual calculation results and PKPM is analyzed. At last, 10 construction drawings are presented based on the calculation results.

Keywords:Reinforced Concrete , Frame Structure , Structural Design

目录

第一章 结构设计基本信息 8

1.1工程概况 8

1.2工程地质条件 8

1.3气象资料 9

1.3抗震设防 9

1.4材料选用 9

第二章 结构平面布置 10

2.1结构平面布置图 10

2.2框架梁柱板截面尺寸初步确定 10

2.2.1框架柱截面尺寸估算 10

2.2.2框架梁截面尺寸估算 11

2.2.3楼板厚度初步确定 11

第三章 水平结构体系设计 12

3.1楼盖设计(以第四层楼盖为例) 12

3.1.1楼板荷载计算 12

3.1.2楼板配筋计算 13

3.3次梁设计 23

3.3.1次梁CL1设计 23

3.3.2次梁CL2设计 25

3.3.3次梁CL3设计 27

3.3.4次梁CL4设计 29

3.3.5次梁CL5设计 31

3.3.6次梁CL6设计 32

3.3.7次梁CL7设计 35

第四章 框架设计 38

4.1计算单元 38

4.1.1计算假定 38

4.1.2轴线尺寸 38

4.1.3截面特征 39

4.2永久荷载 39

4.2.1荷载计算 39

4.2.2荷载分跨汇总 40

4.2.3荷载分布 42

4.2.4内力计算 43

4.3可变荷载 67

4.3.1荷载计算 67

4.3.2荷载分跨汇总 67

4.3.3荷载分布 69

4.3.4内力计算 69

4.4风荷载 82

4.4.1荷载计算 82

4.4.2抗侧刚度 83

4.4.3内力计算 84

4.5地震作用 90

4.5.1重力荷载代表值计算 90

4.5.2 结构抗侧刚度计算 93

4.5.3结构基本周期计算 104

4.5.4横向水平地震作用和位移计算 105

4.5.5横向框架在水平地震作用下的内力计算 106

4.6内力组合及截面设计 110

4.6.1框架梁柱内力组合的一般规定 110

4.6.2框架梁内力组合 112

4.6.3框架柱内力组合 122

4.6.4框架梁截面设计 133

4.6.5框架柱截面设计 146

第五章 楼梯设计 183

5.1梯段板设计 183

5.2平台板设计 184

5.3平台梁设计 185

第六章 基础设计 187

6.1设计条件 187

6.2基础设计 187

6.2.1基础选型 187

6.2.2桩顶作用效应计算 188

6.2.3单桩承载力计算 188

6.2.4桩基础设计计算 188

6.2.5承台受冲切承载力验算 189

6.2.6承台受弯承载力计算 190

6.2.7承台受剪承载力计算 190

6.2.8基础连梁设计 190

第七章 电算校核 192

7.1电算结构设计信息 192

7.2手算结果与电算结果的比较 196

7.2.1结构的自振周期 197

7.2.2水平地震作用及层间位移 198

7.2.3底层柱轴力对比 198

7.2.4底层梁配筋对比 198

第八章 施工图绘制说明 200

致谢 201

参考文献 202

附件:PKPM结构设计信息及计算结果文本输出 203

1.结构设计信息 203

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