摘 要

这是“朱河中学男生宿舍楼”的计算部分成果，是武汉理工大学2016级毕业设计的一部分。本住宅楼为6层钢筋混凝土框架结构。

我比对了初期给出的几个建筑方案，根据规范要求，结合自身对结构的感知，确定了最后的方案，再结合具体的使用要求确定具体的建筑构造、做法以及材料。

结构设计过程中前30天的时间先用建筑结构设计软件PKPM对整个结构进行电算，根据电算结果，利用画图软件探索者TSSD进行结构施工图的绘制，然后在后面的时光里选一榀框架进行手算。这样既掌握了相关设计软件的基本应用，同时可以让自己再一次检测一下所学知识的成果。

关键词：土木工程；毕业设计；钢筋混凝土框架结构；建筑设计；结构设计

Abstract

This calculation book is the written results for the topic, civil engineering professional 2016 graduate design "Chu Ho middle school boys'dormitory", in Civil Engineering and Architecture institute of Wuhan University of Technology. This teaching building is a seven storey reinforced concrete frame structure. Architectural design and structural design can be combine into design process.

In the "architectural design", I will compare several given construction schemes respectively, then determine the final solution by the architecture codes and my own perceived structure concept, and then determine the concrete building details, method and materials.

In the "structural design", first select the transverse frame of the 6th axis as the calculations of hand calculation task, then determine the specific by load.Finally lead to each component of the reinforcement calculation.

Furthermore, the design of the stairs is also carried out, in which the internal force is calculated. The reinforcement calculation and the drawing of the construction drawing of the ladder section board, the platform plate, the platform beam and so on.According to the engineering geological data and economic, the structure adopts the independent foundation under the column.

Eearly 30 days of the design process building structure design software PKPM is firstly used to compute the entire structure.Also,the calculation is used to draw structural construction drawings by Tssd,the drawing software. And in the month ahead of time a selected pin which is representative of the framework are count by hand.Consequently, I will not only mastered the basic application of PKPM and Tssd software, but also make a good summarize of the knowledge in my university of four years.

Key Word: civil engineering；Graduation design；reinforced concrete frame structure；Architectural design；Structure design

目 录

绪 论 - 1 -

第一章 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 - 3 -

1.8材料选用 - 3 -

第二章 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计算单元的选取 - 4 -

2.4梁、柱截面尺寸的初步估计 - 8 -

2.4.1梁截面初选（⑥轴） - 8 -

2.4.2柱截面初选（⑥轴） - 9 -

第三章 侧移刚度的计算 - 11 -

3.1梁线刚度i_b的计算（I=2I₀） - 11 -

3.2 柱线刚度i_c的计算(I=I₀) - 11 -

3.3 相对线刚度计算 - 12 -

第四章 恒荷载作用下内力计算 - 14 -

4.1恒荷载标准值计算 - 14 -

4.2恒载作用下框架的所受荷载 - 16 -

4.2.1框架梁的恒载 - 17 -

4.2.2柱纵向集中恒荷载计算 - 22 -

4.3恒载作用下框架的内力计算 - 25 -

第五章 活荷载标准值计算 - 38 -

5.1活荷载标准值 - 38 -

5.2活载作用下框架所受荷载 - 38 -

5.2.1屋面与楼面活载 - 38 -

5.2.2 柱的集中力 - 40 -

5.3活载作用下框架的内力计算 - 42 -

5.3.1采用力矩分配法计算活载作用框架弯矩 - 42 -

第六章 风荷载作用 - 51 -

6.1风荷载标准值 - 51 -

6.2 抗侧刚度D - 54 -

6.3风荷载作用下框架侧移计算 - 55 -

6.4 框架柱的剪力分配计算 - 57 -

6.5 框架柱反弯点高度的计算 - 59 -

6.6 框架柱端的剪力、弯矩及梁端的弯矩的计算 - 61 -

第七章 水平地震荷载作用 - 67 -

7.1重力荷载代表值的计算 - 67 -

7.1.1顶层重力荷载代表值 - 67 -

7.1.2三~五层重力荷载代表值 - 67 -

7.1.3二层重力荷载代表值 - 68 -

7.1.4底层重力荷载代表值 - 68 -

7.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） - 69 -

7.3 水平地震作用下框架的侧移计算 - 72 -

7.4 水平地震作用下框架内力计算（D值法） - 73 -

第八章 荷载和内力组合 - 81 -

8.1 梁的内力组合 - 83 -

8.1.1梁的内力组合计算 - 83 -

8.1.2框架梁组合的剪力设计值 - 90 -

8.2 柱的内力组合表 - 90 -

8.2.1 柱的内力组合计算 - 90 -

8.2.2柱的剪力设计值 - 97 -

第九章 框架梁、柱配筋 - 98 -

9.1 框架横梁配筋 - 98 -

9.2 框架柱配筋 - 102 -

第十章 板的配筋 - 117 -

10.1双向板按极限平衡法的计算 - 117 -

10.2双向板的截面设计与构造要求 - 118 -

10.2.1双向板厚度 - 118 -

10.2.2截面的弯矩设计值 - 118 -

10.2.3截面有效高度 - 118 -

10.2.4配筋计算 - 119 -

第十一 章 楼梯设计 - 125 -

11.1计算说明 - 125 -

11.1.1梯段板 - 125 -

11.1.3平台梁 - 126 -

11.2梯段板设计 - 127 -

11.2平台板计算（PTB1） - 128 -

11.4平台梁计算（TL1） - 131 -

第十二章 地基基础设计 - 133 -

12.1地基设计原则 - 133 -

12.1.2地基设计的基本要求 - 133 -

12.1.3设计荷载取值规定 - 133 -

12.2地基基础设计等级 - 133 -

12.3确定基础尺寸（以边柱⑥-A、⑥-D为例） - 134 -

12.3 地基承载力验算 - 134 -

12.4 基础受冲切承载力验算 - 135 -

12.5 基础底板配筋计算 - 136 -

12.6 确定基底尺寸 - 139 -

12.7 地基承载力验算 - 139 -

12.8 基础受冲切承载力验算 - 140 -

12.9 基础底板配筋计算 - 141 -

十三 手算电算分析对比 - 144 -

十四 结语 - 145 -

参考文献 - 146 -

绪 论

土木工程这个学科本身有很强的实践性，本次毕业设计能让我们将大学所学的知识运用到实际中，从而得到锻炼。目前结构计算已经广泛使用PKPM、盈建科等计算软件，计算也越来越方便、精确，但是电脑毕竟只是一个工具，其中的程序只会按照原有的设定逐步计算，而实际工程往往情况各不相同，电脑始终不能代替人进行设计，国家规范里也没有条文可以允许设计者依赖软件，而实际中也有因电算出现问题导致的工程事故。电算结果还要联系实际进行调整和复核，这样就要求设计者必须掌握结构设计原理，清楚计算的步骤，拥有对结构的整体概念。

本次毕业设计的题目是朱河中学男生宿舍楼设计，在设计过程中，建筑图的绘画，将建筑外观和构造设计这些是第一要务，设计这些，最后是计算书部分。由于pkpm的计算是用整个结构受力的，而手写计算书部分是单个框架受力，所以pkpm所计算的结构会明显小于手算结构，而按照手算的配筋会明显安全。在手算计算书时，会用到各种各样的方法，力矩分配法、D值法这些都是会用到的，然后各个构件的配筋计算会用到内力组合，毕业设计的所有任务涵盖了大学四年学到的所有知识，需要我们进行系统的总结和应用。

第一章 设计资料

1.1 工程名称

朱河中学男生宿舍楼

1.2 工程概况

建筑总高度为21.6m，共6层，首层层高为3.6m，其余各层层高为3.6m，楼梯间出屋面高3.6m。室内外高差为450mm，底层室内标高为±0.000.建筑总面积为5086.3㎡。

1.3 建筑等级

1.4 设计荷载

1.5 抗震设防

1.6 气象资料

1.7 地质资料

1.8 材料选用

（1）混凝土：梁、柱、板、基础均为C30