论文总字数：25706字

摘 要

本设计题目为保利心语二期A栋结构设计，全楼采用框架结构，建筑层数为 6 层，建筑总高 18.6m。

本设计主要是负责简单建筑结构布置和设计。因为本次结构设计任务为小区住宅楼设计，建筑结构设计部分主要任务有：结构平面布置（包括顶层，底层，标准层）；以及初步的荷载统计计算；各工况作用下的框架内力计算；按照不利情况对内力进行组合；

完成各构件的设计（梁，板，柱，楼梯，基础等）包括结构选型和配筋计算；还有就是完成各构件施工图的绘制。

关键词：小区住宅结构设计；截面尺寸；竖向荷载；水平荷载；内力组合；配筋计算

Abstract

The design title is the structural design of Building A in The second phase of Poly Xinyu. The whole building adopts frame structure with 6 floors and A total height of 18.6m.

This design is mainly responsible for the layout and design of simple building structures. Because this structural design task is residential building design, the main tasks of architectural structure design part are: structural plane layout (including the top floor, the bottom floor, the standard floor); And preliminary load statistical calculation; Calculation of internal forces in the frame under various working conditions; Combine internal forces according to adverse conditions;

Complete the design of each member (beam, plate, column, stair, foundation, etc.) including structure selection and reinforcement calculation; There is to complete the construction drawing of each component.

Key words: residential district structure design; Section size; Vertical load; Horizontal load; Combination of internal forces; Reinforcement calculation

第1章 绪论 1

第 2 章 荷载统计及内力计算与组合 2

2.1基础设计资料统计 2

2.2建筑结构初步选型 2

2.3梁柱截面尺寸初估 3

2.4计算简图的确定 3

2.5各工况荷载统计 5

2.5.1恒载计算过程 5

2.5.2活载标准值计算过程 7

2.6恒荷载，活荷载作用下的框架内力 7

2.7风荷载作用 11

2.7.1风荷载标准值 12

2.7.2 计算抗侧移刚度D 13

2.8地震力作用计算 15

2.9 内力计算过程 18

2.9.1 计算框架内力 18

2.9.1.1分配系数 18

2.9.1.2节点弯矩计算 20

2.9.1.3跨中弯矩计算 22

2.9.1.4框架梁柱剪力计算及剪力图 24

2.9.1.5框架轴力计算 29

2.9.2横向风荷载作用下的框架内力计算 29

2.9.2.1剪力计算（反弯点处） 29

2.9.2.2高度计算（反弯点处） 32

2.9.2.3杆端、梁端弯矩计算 34

2.9.2.4柱轴力与梁端剪力(风荷载作用下） 36

2.9.3 活载作用下内力计算 40

2.9.4 地震内力计算 42

2.10 内力组合过程 44

2.10.1 竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅计算 44

2.10.2 控制控制截面处内力值的计算 45

第 3 章 构件截面设计与配筋计算 47

3.1梁柱截面设计与配筋计算 48

3.1.1 框架柱截面设计 48

3.1.2 框架梁截面设计 50

3.2 楼面板设计 52

3.2.1 荷载计算 52

3.2.2 配筋计算 52

3.3 楼梯设计 54

3.3.1 踏步计算 54

3.3.2 平台板计算 55

3.3.3平台梁设计 56

3.3.4 斜梁计算 57

3.4 基础设计 57

3.4.1 作用于基础顶面上的荷载计算 57

3.4.2 基础底面尺寸及埋置深度 58

3.4.3基础结构设计 60

第4章 结束语 62

参考文献 63

致谢 64

第1章 绪论

小区住宅楼是目前城镇居民主要的居住地点，住宅楼的设计要做的就是人们带来一个舒适的环境，还需要做好与自然的融合。所以我们设计住宅楼除了美观、居住舒适，还要考虑到经济高效、符合节能、节约材料、保护环境的因素。就我国目前阶段而言，一般住宅楼还是以钢筋混凝土框架结构设计为主。

框架结构具有易于空间布置，建筑材料自重小，节约资金的优点。可以较灵活地配合结构布置，让设计师充分发挥想象力，利于设计出大空间布置的结构方法；框架结构的梁、柱构件在设置时，有标准化的流水作业方式，建筑建造师可以整体构件安装方式，减少工程用时；另外钢混结构具有良好的稳定性和以及不错的刚度。在我们设计所需的抗震方面有着卓越的表现，同时钢筋混凝土构件的可塑性也很好，可以适应不同设计需要。只不过缺点也是不可避免的，在结构中由于都是刚接结构会在节点处产生和大的内力；与其他建筑结构相比，钢混结构的抗侧向移动能力很弱，属于侧向移动很大的建筑。在水平地震作用力下，建筑会产生较大的水平位移容易产生人员和财产损伤损伤。因此，应调整框架梁的截面尺寸和形状，以满足建筑物的安全要求。本次设计的主要内容是保利心语二期A栋的建筑结构设计，建筑总高 18.5m，建筑层数为 6 层，底层层高 3.6m，标准层高 3m，室内外高差 0.15m。

基本风压 0.35 kN/m² ，地面粗糙度类别为 B 类，基础场地类别为 III 类，抗震烈度为 7度，建筑重要性类别为丙类，使用年限为 50 年。结构采用整体现浇钢筋混凝土框架结构， 基础位置下独立基础。

设计过程中我用到了很多理论书籍。此外，还用到了许多辅助设计软件， AUTOCAD、天正建筑、PKPM、结构力学求解器等相关计算机辅助软件在设计中也大量使用。本次设计会让我对建筑工程设计有了更全面的认识，为今后的工作打下了坚实的基础。

第 2 章 荷载统计及内力计算与组合

2.1基础设计资料统计

工程名称：武汉保利心语二期A栋

建设地点：河北省武汉市。

建筑高度：本居民楼总高 18.6m，总计层数为6 层， 设计底层层高 3.6m，其他层层高3m，室内外高差 0.15m。具体情况如图 2.1^[1]所示。

图2.1 建筑平面布置图

气象资料：武汉市基本风压^[2] 。

地质条件：武汉市区地面粗糙度类别为 B 类，基础场地类别为 ш 类。

抗震设防等级：抗震烈度为 7 度。

材料选用：混凝土：框架梁柱和楼面板使用C30 混凝土,基础和楼梯采用 C20 混凝土；钢筋：框架梁柱纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB400,楼梯斜梁、平台梁中纵向受力钢筋和基础底板受力钢筋采用 HRB400 级,其余采用热轧钢筋 HPB300；墙体：200 厚空心砌块填充墙，用 1:2.5 水泥砂浆砌筑，重度 γ=11.8kN/m3。

2.2建筑结构初步选型

在进行结构设计之前的准备工作里，排在首位的就是要选择结构布置方式，为此我们就要考虑设计成果是否合理，是否充分满足业主需求，是否安全可靠等方面因素，而且关系到结构是否存在浪费，是否易于施工，原则如下：

各类力学指标良好；

符合业主要求；

易于施工方施工；

不存在浪费现象；

根据以上结构选型的基本原则，本工程选用以下结构型式：

主体采用钢筋混凝土现浇钢架结构，楼梯采用钢筋混凝土梁式楼梯，基础采用柱下独立基础。

2.3梁柱截面尺寸初估

梁的最小截面高度 h=1/8~1/14l ^[3]，其中l 为柱与柱或柱与墙之间的距离。根据结构计算简图，l0 最大值为 5400mm，因此选取梁高度 h=500mm，矩形截面梁的高宽比 h/b一般取 2.0~2.5，据此选取梁宽度 b=250mm。

0

框架柱截面一般采用方形，截面尺寸一般取 b=(1/12 ~ 1/18)H，其中 H 为层高。根据结构计算简图，H 最大值为 3450mm。

又考虑到轴压比因素

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