论文总字数：82738字

摘 要

本设计为银川市第一中学综合教学楼设计。占地面积约2000m²，长度不超过65m，宽度不超过30m，建筑面积7000m²左右，地震烈度为八度。

该设计主要流程为建筑设计、结构电算、结构手算以及结构施工图绘制。

1. 建筑设计方面主要考虑的是建筑的功能性和实用性，本建筑采用了一字型的简单形式。

2. 结构设计上采用了框架结构横向承重方式，边柱基础采用了独立基础，两个中柱由于距离较近共用一个基础，

3. 结构电算部分采用PKPM软件计算，要完成楼层标准层的建模组装，并将荷载施加在其结构上，最后完成SATWE计算，生成结构施工图，用于对结构的检验与手算的对比。

4. 结构手算部分主要是取一榀框架进行计算，荷载主要包括竖向的恒载和活载，水平方向的风荷载和地震荷载，在计算竖向荷载时主要采用弯矩二次分配法，在计算横向荷载时主要采用底部剪力法和D值法。完成内力计算后，对内力进行组合，找出危险截面，完成手算配筋。

5. 结构施工图纸主要包含板配筋图、梁平法施工图、柱平法施工图、楼梯配筋图、基础配筋图等相应施工图纸。

关键词：钢筋混凝土；框架结构；综合教学楼；内力计算

Abstract

The design is a comprehensive teaching building of a secondary school in Yinchuan. It covers an area of 1500 square kilometers, with the length of no more than 65 meters and a width of no more than 30 meters. it`s construction area is about 7000 square kilometers. And the seismic fortification is 8 degrees fortification.

The main process of the design is architectural design, structural computer calculation, structural manual calculation and structural construction drawing.

1. In terms of architectural design, the main consideration is the function and practicability of the building. This building adopts a simple form with one font.

2. In the structural design, the transverse load-bearing mode of the frame structure is adopted, and independent foundation is adopted for the side column foundation. Due to the close distance between the two middle columns, they share the same foundation.

3. PKPM software is used in the computer calculation. The modeling and assembly of the standard floor shall be completed, and the load shall be applied to the structure.

4. The manual calculation of the structure is mainly carried out on a single frame. The load mainly includes vertical constant load and live load, horizontal wind load and seismic load.After the internal force calculation is completed, the internal force is combined to find out the dangerous section, and the manual calculation and reinforcement are completed.

5. Construction drawings of structure mainly include construction drawings of slab reinforcement, construction drawings of beam plain method, construction drawings of column plain method, reinforcement drawings of stairs, reinforcement drawings of foundation and other relevant construction drawings.

Key Words：reinforced concrete; frame structure; comprehensive teaching building; internal force calculation.

目录

第1章 工程概况 1

1.1 工程概述 1

1.2 结构设计依据 1

1.3 设计中的关键问题 2

第2章 建筑设计 3

2.1 建筑方案设计要点 3

2.2 平面设计 3

2.3 立面设计 4

2.4 剖面设计 4

2.5 屋顶设计 4

2.6 建筑施工图 4

第3章 结构方案的选择和结构布置 5

3.1 结构方案 5

3.2 结构布置 5

3.3 基础选型 7

3.4 构件材料选择 7

3.5 梁、柱截面尺寸的初步确定 7

3.5.1 梁截面尺寸的初步确定 7

3.5.2 柱截面尺寸的初步确定 8

第4章 荷载计算 10

4.1 重力荷载计算 10

4.1.1 屋面及楼面的重力荷载标准值 10

4.1.2 屋面及楼面可变荷载标准值 10

4.1.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 10

4.2 重力荷载代表值 13

第5章 框架侧移刚度计算 15

5.1 梁线刚度计算 15

5.2 柱线刚度计算 15

5.3 柱抗侧移刚度 16

5.3.1 第1层边柱和中柱侧向刚度 16

5.3.2 第2-6层边柱和中柱侧向刚度 17

5.4 纵向框架侧移刚度计算 18

5.5 重力二阶效应计算 19

第6章 横向水平荷载作用下框架的内力和侧移计算 20

6.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 20

6.1.1 横向自振周期计算 20

6.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 21

6.1.3 水平地震作用下的位移验算 22

6.1.4 水平地震作用下框架内力计算 23

6.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 28

6.2.1 风荷载标准值 28

6.2.2 柱的侧移刚度计算 29

6.2.3 风荷载作用下的水平位移验算 29

6.2.4 风荷载作用下框架结构内力计算 30

第7章 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 35

7.1 计算单元 35

7.2 荷载计算 36

7.2.1 恒载计算 36

7.2.2 活荷载计算 38

7.3 内力计算 41

7.3.1 计算方法及其原理 41

7.3.2 荷载的等效换算 41

7.3.3 弯矩分配系数计算 43

7.3.4 恒荷载弯矩分配计算 44

7.3.5 计算恒载作用下梁端剪力和柱轴力 46

7.3.6 活荷载作用下内力计算 48

7.3.7 活荷载弯矩分配计算 49

7.3.8 计算活载作用下梁端剪力和柱轴力 52

第8章 框架内力组合 55

8.1 结构抗震等级 55

8.2 框架梁内力组合及其调整 55

8.2.1 梁端跨中弯矩计算 55

8.2.2 框架梁弯矩调幅 56

8.2.3 框架梁内力调整 58

8.2.4 框架梁内力组合 60

8.2.5 框架梁剪力设计值抗震调整 64

8.3 框架柱内力组合及其调整 65

8.3.1 框架柱内力调整 65

8.3.2 框架柱内力组合 66

8.3.3 框架柱内力设计值抗震调整 71

第9章 截面设计 73

9.1 框架梁截面设计 73

9.1.1 截面设计相关资料 73

9.1.2 梁截面设计 74

9.2 框架柱截面设计 81

9.2.1 柱轴压比及剪跨比验算 82

9.2.2 柱正截面设计 83

9.2.3 柱斜截面设计 87

9.3 框架梁柱节点、核芯区截面抗震验算 89

第10章 楼板设计 91

10.1 荷载计算 91

10.1.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 91

10.1.2 屋面及楼面的可变荷载标准值 91

10.1.3 其他荷载标准值 91

10.1.4 设计荷载 91

10.2 楼板设计 91

10.2.1 计算跨度 92

10.2.2 弯矩计算 92

10.2.3 配筋计算 93

10.3 屋面板设计 94

10.3.1 弯矩计算 94

10.3.2 配筋计算 95

第11章 基础设计 97

11.1 设计资料 97

11.2 基础梁截面尺寸的选取 97

11.3 A柱独立基础设计 97

11.3.1 荷载计算 97

11.3.2 基础底面尺寸确定 98

11.4 B、C双柱联合基础设计 102

11.4.1 荷载计算 102

11.4.2 双柱联合基础尺寸确定 103

第12章 楼梯设计 106

12.1 设计资料 106

12.2 梯段板计算 107

12.2.1荷载计算 107

12.2.2 截面设计 107

12.3 平台板计算 107

12.3.1 荷载计算 108

12.3.2 截面设计 108

12.4 平台梁设计 108

12.4.1 荷载计算 108

12.4.2 截面设计 109

12.5 构造措施 110

12.5.1 锚固长度 110

12.5.2 平台梁构造 110

第13章 电算分析 111

13.1 电算配筋结果 112

13.2 电算与手算结果对比分析 115

13.2.1 水平力作用下的侧移计算分析 115

13.2.2 内力计算分析 115

13.2.3 结构配筋分析 115

13.3 结构施工图 115

结束语 116

参考文献 117

致谢 119

第1章 工程概况

1.1 工程概述

建筑地点：银川市

建筑类型：七层教学楼，现浇钢筋混凝土框架结构

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