论文总字数：77943字

摘 要

我的毕业设计题目为阳泉地测有限公司图书馆设计，考虑到本建筑高度、地质条件、气候条件以及建筑物当地抗震设防信息，本工程采用钢筋混凝土框架结构。

本文借助Cad等软件的辅助，依据任务书指定的规范及国家现行的相关规范进行设计，为手算和电算两种计算方式中的手算部分。

结构设计的初步步骤：首先要选择适宜的结构体系，常见的结构体系有筒中筒结构、框筒结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构体系等。根据任务书要求以及建筑布局，确定本设计采用框架结构体系。根据墙柱以及建筑轴网确定结构平面布置图，根据梁柱布置确定构件截面尺寸，计算梁柱线刚度大小以及框架柱抗侧刚度。

而框架结构荷载分为水平荷载与竖向荷载，竖向荷载包括恒载和活载，根据荷载传递规则计算框架梁上的线荷载、现浇板传递给框架梁上的线荷载、框架节点处或者梁相交处的集中荷载。水平荷载包括风荷载以及地震作用下的荷载，风荷载计算将框架节点受荷范围的风荷载集中到框架节点处，并确定层间剪力，地震作用下的层间剪力采用底部剪力法，水平荷载作用下的层间侧移比小于1/550。

具体来说竖向荷载计算方法有迭代法、分层法、弯矩分配法，依次计算梁柱弯矩、剪力、轴力。水平荷载计算有反弯点法和修正反弯点法（D值法），依次计算梁柱剪力、弯矩、轴力。

本文也是整个毕业设计中最为关键的步骤之一，因此在计算过程中也必须额外小心并及时与电算结果进行比对。

关键词：D值法；钢筋混凝土框架结构；图书馆设计；建筑与结构设计

目录

目录 4

第一章 设计说明 5

1.1 工程设计概况 5

1.2 建筑设计说明 5

1.3 结构设计说明 6

第二章 计算简图截面确定 8

2.1 确定梁柱布置选取计算单元 8

2.2构件初估 9

2.3 框架计算简图 11

2.4 线刚度和抗侧刚度 11

第三章 荷载计算 13

3.1 恒载计算 13

3.2 活载计算 20

3.3 横向水平风荷载计算 23

3.4横向水平地震作用计算 25

第四章 横向框架内力计算 30

4.1横向框架恒载内力计算 30

4.2横向框架活载内力计算 42

4.3横向框架风荷载内力计算 50

4.4横向框架地震内力计算 57

第五章 框架梁柱内力组合 64

5.1竖向荷载弯矩调整 65

5.2梁内力组合 67

5.3柱内力组合 72

第六章 框架截面设计 79

6.1框架梁设计 79

6.2框架柱设计 84

第七章 现浇混凝土板设计 90

7.1 混凝土屋面设计 90

7.2混凝土楼面设计 93

第八章 楼梯设计 95

8.1设计资料 95

8.2踏步板设计 96

8.3平台板设计 97

8.4平台梁设计 97

第九章 基础设计 99

9.1 A柱基础设计（锥形基础） 99

参考文献 102

致 谢 103

第一章 设计说明

1.1 工程设计概况

本工程名称：阳泉地测有限公司图书馆设计

本工程地址：山西阳泉市

建筑设计使用年限：50年

1.2 建筑设计说明

1.建筑设计基本要求

建筑设计是指在总体规划的前提下，根据建筑任务书要求和工程技术条件进行房屋的空间组合设计和构造设计，并以建筑设计图的形式表示出来。建筑设计是整个设计工作的先行工作，常处于主导地位。其中，空间组合设计包括总体设计、建筑平面设计、副面设计、立面设计，构造设计即为建筑各组成的细部设计。

建筑法规、规范和一些相应的建筑标准是对该行业行为和经验的不断总结，具有指导性的意义，尤其是其中一些强制性的规范和标准，具有法定意义。建筑设计除了应满足相关的建筑标准、规范等要求之外，原则上还应符合围绕建筑三要素展开的要求:(1)必须满足功能要求;(2)应采用合理的技术措施;(3)考虑建筑美观。此外，还应符合总体规划，即与四周的建筑物环境相协调，并应具有良好的经济效果，尽量节省工程造价。

2.建筑设计步骤

1）根据任务书要求确定建筑层数，单层面积，轴网柱子布置。

2）根据房间功能要求绘制每层平面图的墙柱轮廓线，绘制楼梯、台阶、卫生间等细部。

3）根据各层平面图绘制建筑前后左右立面图外墙轮廓、室外地坪，画出立面图中门窗洞、檐口、雨篷、雨水管等细部的外形轮廓，画出门扇、墙面分格线、雨水管等细部。

4）根据平面图剖切线位置绘制剖面图外墙轮廓线、室外地平线，画出楼板屋面的构造厚度，确定门窗位置及细部，画出剖面楼梯踏步平台板平台梁。

5）楼梯平面详图绘制，画出楼梯间的开间、进深轴线和墙厚、门窗洞位置。确定平台宽度、楼梯宽度和长度，绘制踏步位置，画出栏杆上下行箭头等细部。

6）根据任务书要求以及相关建筑构造规范做法编制建筑设计总说明，分项列出屋面楼面墙面构造做法，标识建筑单层面积、建筑总面积、建筑总高度等信息。

2．建筑构造做法

1.3 结构设计说明

1.结构设计步骤

考虑到本建筑高度、地质条件、气候条件以及建筑物当地抗震设防信息，本工程采用钢筋混凝土框架结构，确定本结构的建筑平面布置简单、规则、长宽比不大对抗震有利，结构设计步骤方法如下。

1）选择适宜的结构体系，常见的结构体系有筒中筒结构、框筒结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构体系等。根据任务书要求以及建筑布局，确定本设计采用框架结构体系。根据墙柱以及建筑轴网确定结构平面布置图，根据梁柱布置确定构件截面尺寸，计算梁柱线刚度大小以及框架柱抗侧刚度。

2）框架结构荷载分为水平荷载与竖向荷载，竖向荷载包括恒载和活载，根据荷载传递规则计算框架梁上的线荷载、现浇板传递给框架梁上的线荷载、框架节点处或者梁相交处的集中荷载。水平荷载包括风荷载以及地震作用下的荷载，风荷载计算将框架节点受荷范围的风荷载集中到框架节点处，并确定层间剪力，地震作用下的层间剪力采用底部剪力法，水平荷载作用下的层间侧移比小于1/550。

3）竖向荷载计算方法有迭代法、分层法、弯矩分配法，依次计算梁柱弯矩、剪力、轴力。水平荷载计算有反弯点法和修正反弯点法（D值法），依次计算梁柱剪力、弯矩、轴力。

4）最不利截面处相对的竖向荷载和水平荷载作用下的内力进行组合，选出最不利截面处的最不利组合进行框架梁柱配筋，其中柱的配筋取三组最不利内力计算配筋结果最大值。

5）现浇板板区格长边/短边≥3时按单向板计算内力和配筋，其他情况按双向板进行计算，单向板计算方法使用塑性法，双向板计算方法分为弹性法和塑性法。

6）现浇楼梯设计中楼梯踏步设计近似按简支梁设计，楼梯平台板按单向板计算，平台梁按简支梁计算。

7）基础设计包括基础尺寸估算，地基承载力验算，基础高度估算以及冲切验算，基础板配筋计算。

2.结构设计规范

1）

2）

3）

4）

5）

3.建筑使用活载标准值

不上人屋面：0.5kN/m²

楼面活荷载：教室、卫生间2.5kN/m2，教学楼走廊3.5kN/m2。

楼梯间：3.5kN/m²

4.设计使用材料

框架梁：混凝土C30，钢筋HRB400，箍筋HRB400

框架柱：混凝土C30，钢筋HRB400，箍筋HRB400

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