南京三宝科技2号楼框架结构设计

论文总字数：104861字

摘 要

本次设计的是南京市三宝科技二号楼，该楼为混凝土框架结构，总共5层，层高均为3.6m，该楼分为三大功能区，办公室，会议室，展厅，其总建筑面积约为5566.5m²。现选取其中一榀框架（五号轴）进行分析设计计算，主要设计步骤和内容：估算梁，板，柱的截面尺寸，进行板和梁的平面布置，计算与配筋，然后计算重力荷载代表值，用顶点位移法计算结构的自震周期，进而进行地震作用计算，求出水平力作用下的内力，包括弯矩，剪力和轴力，风荷载计算方法大致和地震荷载相同。然后计算结构在竖向恒载和活载下的作用内力，并计算雪荷载作用下的内力，用于参与地震作用组合。全部内力算完后进行内力组合，共有四种组合，然后根据组合值选用合理匹配的数据进行截面配筋设计，包括主梁和柱的配筋，内容包括跨中和支座的正截面配筋设计以及斜截面配筋设计，最后进行基础和楼梯设计。

关键词： 框架结构 结构设计 抗震设计

Abstract

The design I do this time is Sanbao N0.2 building in Nanjing.This building is of reinforced concrete frame structure which has 5 floors and consists of three function areas: office, meeting room and exhibition hall. The total building area is about 5566.5m². The purpose of the design is to do the structure design in the frames of number 5. The main contents of the design are: The beams and floor plates arrangement and calculation of the steel;the analysis of the frame under forces; calculation of the steel in frame beams and colunms; the design of the foundation and stairs and a comparison between computer and human calculate. The main design process is: firstly the weight of each floor is calculated; then the vibrate cycle is calculated by using the peak-displacement method; then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live 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 the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.

Keywords : frames, structural design, anti-seismic design

目录

1 工程概况 4

1.1 引言 4

1.2 建筑做法 4

1.3 工程地质条件 5

1.4 气象资料 5

1.5 抗震设防烈度 5

2 结构平面布置 6

2.1结构平面布置图 6

2.2 初步估算截面尺寸 7

2.3 计算简图 8

3 荷载计算 10

3.1恒荷载标准值计算 10

3.2 活载标准值计算 12

4 竖向作用下框架荷载计算 13

4.1 计算单元确定 13

4.2 框架在恒载作用下的荷载计算 14

4.3 框架在恒载作用下的内力计算 18

4.4 框架在活载作用下的荷载计算 28

4.5 框架在活载作用下的内力计算 32

5 水平地震作用计算及内力、位移分析 33

5.1重力荷载代表值计算 33

5.2框架的水平地震作用和位移计算 37

5.3 框架在水平地震作用下的内力计算 42

6 风荷载作用下的位移验算及内力计算 48

6.1 风荷载作用下的内力计算 49

7 内力组合 53

7.1 梁内力组合 53

7.2 柱内力组合 64

8 构件截面设计 76

8.1框架梁设计 76

8.2 框架柱设计 97

9 楼、屋盖设计 143

9.1 楼板设计 143

9.2 2~4层次梁设计 149

9.3 屋面板设计 151

9.4 顶层次梁设计 155

10 基础设计 158

10.1 基顶内力组合 158

10.2 桩基础设计 163

11 楼梯设计 169

11.1 楼梯梯段斜板设计 169

11.2 平台板设计 170

11.3 平台梁设计 171

12 手算与电算的比较 173

12.1 结构基本周期 173

12.2 地震基地剪力 173

12.3 地震作用柱底弯矩 173

12.4 位移 174

12.5 底层柱轴力设计值 174

参考文献： 175

1. 工程概况

1.1引言

本次毕业设计的任务是完成三宝科技2号楼的结构设计。该综合楼地上5层，层高3.6m，总高度为18.0m（指室外地坪至主要屋面高度），室内外高差为0.45m。结构初步方案定为框架结构体系，基础形式为桩基础。

本工程总建筑面积5566.5m²，本设计中主要平面尺寸为42.3m ×30 m。建筑等级为Ⅱ级，耐久年限为50 年，建筑的结构形式为框架结构，建筑结构的类别为乙类，抗震设防烈度为7 度。防火设计的建筑分类为二类，其耐火等级为二级。本工程地质情况，本地区抗震设防烈度为7度，设计地震分组为一组，场地类别为Ⅱ类土。

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