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摘 要

本次毕业设计为“D21江苏省常州市现代机械有限公司办公楼结构设计（A）”，根据设计要求，施工建筑面积为7400平方米，层高共六层，底层层高为4.2米，其余各层均为3.3 米。该建筑为丙类建筑，抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级。设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组，场地土类别为Ⅱ类，设计中考虑抗震设计。

此次设计上部的结构采用的是钢筋混凝土框架结构，底部结构则用柱下独立基础。主体结构采用纵横向框架混合承重方案，选取的一榀框架手算为横向框架承重方案。本次设计的主要内容包括手算一榀框架内力，PKPM软件结构建模，CAD软件绘制施工图。

关键词：框架结构；结构设计；抗震设计

D21 structural design of office building of Jiangsu Changzhou Modern Machinery Co., Ltd. (A)

Abstract

The graduation design is located in Changzhou City, Jiangsu Province "D21 Jiangsu Changzhou Modern Machinery rest of the each floor are 3.3 meters. This building is classified as class C building, seismicCo., Ltd. Office building structure design (A)", according to its design requirements, the building area of about 7400 square meters, A total of six floors, the bottom layer is 4.2 meters high, the grade is three, seismic fortification intensity is 7 degrees. Its design of the basic seismic acceleration value is 0.10g, its site soil category is II, the earthquake group is the third group, the design should consider its seismic design.

The superstructure of the design is a reinforced concrete frame, and the bottom structure is an independent foundation under the column. Its main structure adopts the verticalw and horizontal frame hybrid load-bearing scheme, and the frame selected by it is considered as the horizontal frame load-bearing scheme. The design content mainly includes CAD software to draw construction drawings, PKPM software structure modeling, manual calculation of frame internal force.

Key words: frame structure; structural design; seismic design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1选题背景和意义 1

1.2课题设计方案 1

第二章 工程概况和设计资料 2

2.1工程名称 2

2.2工程概况 2

2.3建筑场地的工程地质资料 2

2.4材料 3

第三章 结构平面布置 5

3.1结构方案 5

3.2结构平面布置方案 5

3.3初选柱截面尺寸 5

第四章 荷载计算 8

4.1 恒载计算 8

4.2楼、屋面活荷载标准值 8

4.3梁间荷载 8

第五章 横向框架在竖向荷载作用下的计算 9

5.1计算简图 9

5.2传至节点的集中荷载计算 9

5.3 荷载计算 10

5.4恒荷载和活荷载作用下横向框架的计算简图 12

第六章 横向框架在竖向荷载作用下的内力分析 14

6.1恒荷载作用下的框架内力 14

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 26

7.1重力荷载代表值计算 26

7.2水平地震作用和位移计算 29

7.3横向框架在水平地震作用下的内力计算 34

第八章 框架内力组合 43

8.1一般规定 43

8.2框架梁内力组合 44

8.3 框架柱内力组合 46

第九章 框架梁柱截面设计 50

9.1框架梁截面设计 50

9.2框架柱截面设计 57

第十章 楼梯设计 68

10.1底层楼梯设计 68

10.2 标准层楼梯设计 72

第十一章 基础设计 77

11.1边柱柱下基础设计 77

11.2中柱柱下基础设计 81

十二章 手算一榀框架结果与电算结果对比分析 85

12.1 用PKPM进行框架结构的整体计算 85

12.2 电算计算简图与手算计算简图对比 85

12.3活荷载比较 88

第十三章 BIM建模 90

13.1REVIT背景知识 90

13.2平面建模 90

13.3立面图 92

13.3剖面图 93

13.4三维图 93

结束语 94

致 谢 95

附 录 97

第一章 引 言

1.1选题背景和意义

本课题是D21江苏省常州市现代机械有限公司办公楼结构设计（A），课题来源于工程实际，具有较强的工程背景和工程应用前景。框架结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面体型。因此，多高层框架结构体系在实际工程中得到了广泛应用。通过该结构设计可以使学生巩固在大学里所学过的专业知识和专业基础知识，系统的将大学四年所学的知识联系在一起，做到理论联系实际,掌握建筑工程设计的程序和方法。了解建筑工程中多工种协调、配合的重要性，培养交流、沟通能力和团队协作精神,从而具备工程技术人员应有的基本技能和素质。

1.2课题设计方案

我的课题是D21江苏省常州市现代机械有限公司办公楼结构设计（A），方案采用多层框架结构体系。

框架结构的特点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，结构整体性、刚度较好，而且可以把梁、柱等浇筑成各种需要的截面形状。框架结构是一个较大的空间受力体系，由于纵向和横向的结构布置基本均匀，竖向荷载和水平荷载也基本均匀，在实际工程设计中，常常忽略结构纵横向的联系，将空间结构简化为平面结构进行内力分析。

本次毕业设计的方法步骤如下：

1.确定结构的平面布置图：要正确选择梁、柱截面尺寸。

2.荷载计算：先确定结构的计算简图，再进行荷载计算，包括恒载、活载、风载、地震作用。

3.结构分析：用 PKPM 建模验算结构的各截面尺寸是否符合要求，结构的内力计算采用近似计 算方法分析(手算)一榀框架在水平荷载和竖向荷载作用下的内力，并与 PKPM 结构设计软件的计算结果进行比较和分析。

4.内力组合和截面设计：进行基础、楼梯、梁、柱的截面设计。

5.框架结构内力计算方法：

6.竖向荷载作用下可用分层法、弯矩二次分配法等近似方法计算；水平荷载作用下可用 D 值法、反弯点法等简化方法计算。

7.绘制施工图：用CAD绘图和手绘两种方式完成结构施工图。

8.本次毕业设计，非常感谢我的指导老师吴建霞老师在此期间的悉心指导，帮助我解决了不少难题。

由于本人第一次独立完成一个计算量较大，涉及专业知识较多较杂的结构设计，或多或少存在一些疏漏与误差，敬请各位专业老师批评指正。

第二章 工程概况和设计资料

2.1工程名称

本课题的工程名称为D21江苏省常州市现代机械有限公司办公楼结构设计（A）楼结构设计。

2.2工程概况

本工程为六层框架结构房屋，总建筑面积约为7400平方米。本工程建筑图详见附件。层高，基本风压值，抗震设防烈度，设计基本地震加速度值，场地土类别，设计地震分组等均见表1。立面装修和楼地面等可根据建筑图确定。荷载取值按《建筑结构荷载规范》或建筑实际情况取用。

表1 设计资料

其它：底层层高4.2米。

2.3建筑场地的工程地质资料

2.3.1场地条件

根据工程地质勘察报告，拟建场地工程地质情况如表2-2所示。

注：地基承载力特征值单位均为 。

2.3.2地下水情况

无侵蚀性，最高水位距地表深度见表1。

2.3.3气候条件

本地区主导风向为西南风，基本风压值和基本雪压值见表1。

2.3.4抗震设防要求

详见表1。

2.3.5其它

建筑施工场地较为平整，施工用水、电、路畅通。工程所用的预制构件及建筑材料本地区均能供应，施工单位吊装机械和运输机械均较完备。

2.4材料

梁、板、柱、楼梯、基础的混凝土均选用 C30，，。

钢筋均选用HRB400。

外墙采用 1、刷环保形外墙涂料二度

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