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摘 要

本次设计题目为宿迁某工厂宿舍楼，根据要求进行建筑设计，确定轴网，划定功能区布置，画出建筑图。在本次课题中，我采用了Revit 2016建立建筑模型，从而达到优化设计的目的。而后根据建筑图进行结构设计。结构设计首先确定计算简图，采用D值法和弯矩分配法算出结构内力，从而进行荷载组合，得到各个位置的不利荷载。并根据不利荷载进行梁柱配筋。在框架整体配筋完成后，进行楼梯，楼板和基础进行设计。同时，利用计算机进行验算，通过对比PKPM软件算得的结果，使本课题计算更加准确。

关键词：土木工程；框架结构；混凝土；结构设计

Abstract:

The design topic for a factory dormitory in Suqian, according to the requirements of architectural design, to determine the axis network, delineation of functional areas layout, drawing a building plan. In this topic, I used Revit 2016 to build the building model, so as to achieve the purpose of optimization design. Then according to the building plan for structural design. In the structural design, the calculation diagram is first determined. The internal forces of the structure are calculated by the D value method and the moment distribution method, thus the load combinations are carried out to obtain the unfavorable loads at each location. The reinforcement of beam column is carried out according to unfavorable load. After the overall reinforcement of the frame has been completed, the stairs, floors and foundations shall be designed. At the same time, using computer to check, through comparing the results of PKPM software, the calculation of this subject is more accurate.

Key words：Civil engineering; frame structure; concrete; structure design

一、设计资料

1、工程概况

工程位于江苏省宿迁市，为宿迁某工厂宿舍楼设计（方案2）。建筑场地长宽约长50m 宽16m，各层层高均为3.2m，室内外高差0.35m。本工程建筑层数为四层，结构形式为3跨的钢筋混凝土框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为三级，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度(基本地震加速度为0.3g) ，地震分组为第一组。

2、工程地质资料

(1) 经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下：

①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布。0.8m

②层：粉质粘土，褐色、褐黄色。该层土场地普遍分布。4m

③层：粉质粘土，棕黄色，坚硬。该层土本次钻探未钻穿。

(2) 基础型式及持力层：本工程采用柱下独立基础；基础持力层位于第2层粉质粘土，地基承载力特征值 Fak=220KPa

(3) 本工程地下水埋深为15米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

(4) 建筑场地类别：Ⅲ类。

3、气象资料

基本风压：0.4；地面粗糙度为B类；

基本雪压：0.40 kN/m²

4、活荷载

不上人屋面活荷载：0.5 kN/m²

走廊、楼梯、宿舍活荷载：2.0 kN/m²，卫生间活荷载：3.0 kN/m²。

二、确定计算简图

1.确定计算简图

本工程取②轴线横向框架为研究对象，三跨的计算跨度分别为l=4670mm、2400mm、4670mm，采用柱下独立基础，置于第二层黏土层中，基底标高-1.6m，基础顶部标高为-1m，则底层柱高度为4.3m。计算简图如下。

2.梁柱截面尺寸确定

（1）框架柱：500mm*500mm

（2）梁：横向框架梁AB，CD跨250mm*500mm，BC跨250mm*500mm；次梁200mm*400mm

纵向框架梁350mm*700mm

（3）板厚取120mm

3.材料强度等级

混凝土采用C30，受力筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。

三、荷载计算

通过以上计算可以看出，各层弹性侧移均满足要求。

四、框架内力计算

永久荷载计算简图

永久荷载作用下弯矩图

永久荷载作用下梁剪力柱轴力

不利活荷载布置1

不利活荷载布置2

不利活荷载布置3

不利活荷载布置4

五、内力组合

一般组合采取三种组合形式

1. 可变荷载效应控制时；

1.2恒k 1.4活k 0.6*1.4风k

1.2恒k 1.4*0.7活k 1.4风k

1. 永久荷载控制时

1.35恒k 0.7*1.4活k

六、梁柱配筋

本工程在地震作用下进行梁柱的配筋时需要对梁柱内力进行调整，为了增大梁强剪弱弯的程度，抗震设计中对其梁端截面组合的剪力设计调整

V=ηvb（M_b^l M_b^r）/l_n V_Gb

Mb=γ_GM_bG±γ_EhM_bE

弹性计算分析时可以不考虑重力二阶效应的不利影响，具体计算如下:

七、楼梯结构设计

八、楼板设计

本工程为现浇整体楼面板，布置如下

=

九、基础设计

十、PKPM软件在框架结构设计中的应用

共输入以下几种荷载或作用：楼（屋）面恒载、活荷载、风荷载和地震作用，分别与手算结果进行比较：

例如恒载：恒载包括楼（屋）面板自重、建筑面层自重、天花板自重等，恒载一般为满布布置。手算中采用弯矩分配法，并且由于结构对称，荷载分布对称，故取半计算。机算中建整跨模型。比较该榀框架在恒载（标准值）作用下的弯矩值，差值如下表所示，软件分析结果与手算结果间的平均差（Σ/n）≤10％，吻合情况一般。

参考文献

[1] 梁兴文, 史庆轩．土木工程专业毕业设计指导[M]. 北京: 科学出版社, 2005

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