摘 要

此计算书是土木工程专业建工方向2014级毕业设计——《南湖佰港城商业楼设计》手算的计算结果，选取的计算结构是该商业楼中的一榀框架，商业楼是六层钢筋混凝土框架结构。

计算书中，确定第J轴的横向框架为一榀框架作为本次手算的结构图形，根据前期建筑结构利用PKPM建立的结构模型数据，初步确定结构中各个构件所受的荷载大小值，荷载值包括恒载，活载，风荷载，地震作用，在计算梁柱板所受内力（轴力，剪力，弯矩）进行荷载组合后得到各截面的内力组合结果，利用荷载内力的组合结果进行各构件的配筋计算，并绘制相应配筋图，与电算结果进行初步对比。

此外，还进行了结构方案中的楼梯设计，计算平台板，平台梁，梯柱等构件的内力大小，根据所得结果，进行配筋计算，将计算结果与探索者软件中自动生成的结果对比，确定最终配筋图并完成配筋施工图的绘制。

结构设计过程中前一个月的时间是先用建筑结构设计软件PKPM对整个结构进行计算。；再利用探索者tssd软件根据PKPM所得到的结果进行配筋，再最后一个月的时间完成相关计算书的计算，计算选取建筑结构图中一榀框架进行手算。对于建筑结构图的绘制，平法绘制施工图配筋图，初步学习了天正，探索者ssd,以及PKPM模型设计，在进行计算书手算过程中，我复习了本科学习过的结构力学，混凝土相关设计知识最终，并把手算与电算的结果进行对比。

关键词：毕业设计，商业楼，混凝土框架结构，结构设计，配筋计算

Abstract

This calculation is the direction of civil engineering construction level 2014 graduation design - the south lake hk harbour city commercial buildings designed by hand calculation results, selection of the calculation of the structure is a cross of the commercial buildings, commercial buildings is six layer reinforced concrete frame structure.

Calculation, determine the first J axis horizontal framework for a common framework for the hand to calculate the structure of the graphics, according to the early stage of the building structure is established by using PKPM structure model data, preliminary determine the structure of each component of the load size, load value, including the constant load, live load, wind load and earthquake action, the internal force calculation Liang Zhuban suffered (axial force, shearing force, bending moment) after load combination of internal force combination of each section as a result, the use of load internal force of each member of the combination results of reinforcement calculation, and draw the corresponding reinforcement figure, a preliminary comparison with available results.

In addition, the structure scheme of the stair design, calculation of flat pallet, platform beam, stair column components such as the size of the internal force, according to the results, reinforcement calculation, the calculation results compared with the results of explorer automatically generated in software, to determine the final reinforcement and complete the reinforcement construction of mapping.

The first month in the process of structural design is to calculate the entire structure with architecture design software PKPM. ; Reuse explorer TSSD software according to the result of PKPM by reinforcement, and finally a month time to finish the calculation of relevant calculations, calculate calculate a common framework for hand selected building structure of the system. For building structure drawing method and map construction reinforcement, the preliminary study was, explorer SSD, and PKPM model design, in the process of calculation by hand, I have reviewed the undergraduate study of structural mechanics and concrete design knowledge in the end, and the handle is compared with the results of the computer

Key Word: graduation design, commercial building, concrete frame structure, structural design, reinforcement calculation

目录

摘 要 - 1 -

Abstract - 2 -

绪 论 - 1 -

1 设计资料 - 2 -

1.1 工程名称 - 2 -

1.2 工程概况 - 2 -

1.3 建筑等级 - 2 -

1.4 设计荷载 - 2 -

1.5 抗震设防 - 2 -

1.6 气象资料 - 2 -

1.7 地质资料 - 2 -

1.8 材料选用 - 3 -

2 结构选型 - 4 -

2.1 柱网布置 - 4 -

2.2 框架结构承重方案的选择 - 4 -

2.3 计算单元选取 - 4 -

2.4 梁、柱截面尺寸的初步估计 - 7 -

2.4.1 梁截面初选（J轴） - 7 -

2.4.2 柱截面初选（J轴） - 8 -

3 侧移刚度的计算 - 1 -

3.1 梁线刚度i_b的计算（I=2I₀) - 1 -

3.2 柱线刚度ic的计算(I=I₀) - 1 -

3.3 相对线刚度计算 - 1 -

4 恒荷载作用下内力计算 - 3 -

4.1 恒荷载标准值计算 - 3 -

4.2 恒载作用下框架的所受荷载 - 4 -

4.2.1框架梁的恒载 - 5 -

4.2.2柱纵向集中恒荷载计算 - 9 -

4.3 恒载作用下框架的内力计算 - 12 -

5活荷载标准值计算 - 21 -

5.1活荷载标准值 - 21 -

5.2活载作用下框架所受荷载 - 21 -

5.2.1屋面与楼面活载 - 21 -

5.2.2柱的集中力 - 23 -

5.3 活载作用下框架的内力计算 - 25 -

6 风荷载作用 - 30 -

6.1 风荷载标准值 - 30 -

6.2 侧移刚度D - 32 -

6.3 风荷载作用下框架侧移计算 - 32 -

6.4 框架柱的剪力分配计算 - 34 -

6.5 框架柱反弯点高度的计算 - 35 -

6.6 框架柱端的剪力弯矩及梁端的弯矩计算 - 35 -

7 水平地震荷载作用 - 41 -

7.1 重力荷载代表值的计算 - 41 -

7.1.1顶层重力荷载代表值 - 41 -

7.1.2三~六层重力荷载代表值 - 41 -

7.1.3二层重力荷载代表值 - 41 -

7.1.4底层重力荷载代表值 - 42 -

7.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） - 42 -

7.3 水平地震作用下框架的侧移验算 - 44 -

7.4 水平地震作用下框架内力计算（D值法） - 45 -

8 荷载和内力组合 - 50 -

8.1 梁的内力组合 - 53 -

8.1.1梁的内力组合计算 - 53 -

8.1.2框架梁组合的剪力设计值 - 56 -

8.2 柱的内力组合表 - 56 -

8.2.1 柱的内力组合计算 - 56 -

8.2.2 柱的剪力设计值 - 59 -

9 框架梁、柱配筋 - 60 -

9.1 框架横梁配筋 - 60 -

9.2 框架柱配筋 - 64 -

10 板的配筋 - 70 -

10.1 双向板计算 - 70 -

10.1.1 荷载设计值 - 71 -

10.1.2 内力计算 - 71 -

11 楼梯设计 - 76 -

11.1 示意图： - 76 -

11.2 基本信息： - 76 -

11.3 计算过程 - 77 -

11.4 计算结果：(为每米宽板带的配筋) - 78 -

11.5 跨中挠度计算: - 78 -

11.6 裂缝宽度验算: - 79 -

12 基础设计 - 82 -

12.1 示意图 - 82 -

12.2 计算信息 - 82 -

12.3 计算参数 - 83 -

12.4 计算作用在基础底部弯矩值 - 84 -

12.5 验算地基承载力 - 84 -

12.6 基础冲切验算 - 84 -

12.7 基础受剪承载力验算 - 86 -

12.8 柱下基础的局部受压验算 - 86 -

12.9 基础受弯计算 - 87 -

12.10 计算配筋 - 87 -

结束语 - 89 -

参考文献 - 90 -

致谢 - 91 -

绪 论

土木工程这门学科是一门具有极强实践性的学科，这次毕业设计正好是对我们土木工程专业的学生这四年来专业学习的考察，更是我们可以将所学到的专业知识理论付出实践的机会。虽然，随着当今科技的发展，各类计算机应用软件逐渐成熟，使得建筑结构设计周期变得越来越短，对于结构的计算也变得越来越省力，但是建筑应用软件终究只是程序而已，它只会按照程序员设定的计算步骤进行相关计算，而最终计算的结果是否合理，经济，计算的模型是否符合真实的工程，这就需要认为去调整，去检查，以及去复核，要完成这样的复合，就必须知道程序中计算的原理，了解掌握其原理和过程。故本次毕业设计不但要求掌握PKPM的计算建模的方法，还需要手算一榀框架，进一步掌握和巩固所学的专业知识。

本次毕业设计的题目是《南湖佰港城商业楼设计》，结构设计部分主要是先进行结构选型，柱网布置，估计梁柱截面，再用PKPM建模计算整体的受力是否合理，该建筑结构为小高层结构，除了要满足梁柱的截面受力要求，还必须考虑整体的平扭比，位移比，进行相关调整，绘制配筋施工图纸，选取一榀框架进行手算，完成内力计算、组合及验算，计算时主要掌握的方法有：分层法，D值法和底部剪力法计算地震荷载和风荷载作用下框架内力，再通过内力组合得出最不利荷载组合，最后计算构件配筋。

1 设计资料

1.1 工程名称

南湖佰港城商业楼

1.2 工程概况

建筑总高度为22.8m，共6层，第一层层高为4.8m，第二层至第六层层高为4.2m。室内外高差为300mm，底层室内设计标高±0.000。

1.3 建筑等级

建筑物耐火等级为二级 ， 防水等级为二级 ， 耐久等级为二级，

1.4 设计荷载

基本风压：0.30KN/m²，采用50年一遇的风压值，地面粗糙程度C类。

基本雪压：0.30KN/m²，采用50年一遇的雪压值。

1.5 抗震设防

本工程为6度抗震设防烈度，丙类建筑抗震设防类别，四级框架抗震等级， 0.35s为结构设计特征周期，第一组为设计地震分组，基本地震加速度值为0.05g，场地土类型为中软场地土,为II类建筑场地类别。

1.6 气象资料

（1）风速：夏季平均2.8 m/s，冬季平均2.9m/s，最大风速22.3m/s。

（2）主导风向：夏季：东南风；冬季：东北风。

（3）相对湿度：最热月平均79％，最冷月平均76％。

（4）极端最高温度为40.8 ^oC，极端最低温度为－13.8 ^oC。

（5）气温：最热月平均温度27.8^oC，最冷月平均温度为2 ^oC。

（6）降水：平均年降雨量1124.6mm，最大暴雨强度51mm/h，最大降雨量327.4mm，最大积雪深度323mm。

1.7 地质资料

本工程建筑场地划分为Ⅱ类，工程建筑场地土层至上而下分述为：素填土：以粘土组成，夹中压缩性土，厚度0.3~1.8m，承载力特征值fak=110kPa；粉质粘土：半干湿，可塑，密实，厚度1.8~15.3m，承载力特征值fak=220kPa。做好施工时的防排水工作，不透水材料分层夯实回填。

1.8 材料选用

（1）混凝土：梁、板为C25，柱、基础为C30

（2）墙体： 外墙、分户墙采用200mm厚加气混凝土砌块

局部隔墙用100mm厚轻质隔墙

（3）钢筋: 柱、梁纵筋:HRB400级（Ⅲ级） 板钢筋：HRB400级（Ⅲ级）

箍筋：HPB300级（Ⅰ级） 基础钢筋：HRB400级（Ⅲ级）

2 结构选型

钢筋混凝土现浇框架结构体系。屋面,楼面均采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,120mm后屋面板,100m厚楼面板，结构材料采用钢筋混凝土板式楼梯。

2.1 柱网布置

本住宅标准层柱网布置图2.1所示：

2.2 框架结构承重方案的选择

竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。

2.3 计算单元选取

图2.1 柱网布置图

图2.2 计算单元选取简图

图2.3 计算单元立面示意图

2.4 梁、柱截面尺寸的初步估计

2.4.1 梁截面初选（J轴）

主梁：HJ跨

,取

JK跨

,

④～⑥轴　　　　　

　　　,取

⑥～⑧轴　　　　　L=8400mm

　　　,

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