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摘 要

本毕业设计为江苏省连云港市实验中学教学楼（A）的结构设计。在该建筑设计中，上部结构采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼屋盖均采用整体现浇，下部基础采用柱下独立基础和联合基础。本设计的内容包括：结构计算和施工图绘制。结构计算包括电算与手算，先进行电算再进行手算，两种算法的结果要进行对比分析，

电算内容：结构建模，SATWE分析计算，输出施工图并调整。

手算内容：结构布置，根据已给的图纸建立BIM模型，根据规范进行荷载计算并确定计算简图，根据计算简图进行内力分析（竖向荷载：恒载，活载，重力荷载；水平荷载：风荷载，地震作用），将已得的内力进行荷载效应组合，根据组合后的内力进行构件的配筋设计、楼梯的结构设计以及基础的设计，最后将手算和电算结果作对比分析。

绘制施工图：内容包括基础平面布置图，基础大样，柱配筋图，楼、屋盖板配筋图，楼、屋盖梁配筋图，楼梯结构布置图及配筋图及必要的施工说明。

关键词：教学楼结构设计；钢筋混凝土框架结构；内力分析；配筋设计

D21 structural design of teaching building of Lianyungang experimental middle school in Jiangsu Province (A)

Abstract

This graduation project is the structural design of the teaching building (a) of Lianyungang experimental middle school in Jiangsu Province. In the design of the building, the upper structure adopts cast-in-place reinforced concrete frame structure, the roof adopts integral cast-in-place, and the lower foundation adopts independent foundation and combined foundation under column. The content of this design includes: structure calculation and construction drawing. The structure calculation includes computer calculation and manual calculation. The results of the two algorithms should be compared and analyzed,

Computer calculation content: structure modeling, SATWE analysis and calculation, output construction drawing and adjustment.

Manual calculation contents: structural layout, load calculation, determination of calculation diagram, internal force analysis (vertical load: dead load, live load, gravity load; Horizontal load: wind load, earthquake action), load effect combination, component reinforcement design, stair structure design, foundation design, comparison and analysis of manual calculation and computer calculation results.

Drawing construction drawings: including foundation layout, foundation detail, column reinforcement, floor and roof slab reinforcement, floor and roof beam reinforcement, stair structure layout and reinforcement, and necessary construction instructions.

Key words: structural design of teaching building; Reinforced concrete frame structure; Internal force analysis; Reinforcement design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题背景与意义 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工程概况 2

2.2工程概况 2

2.3建筑场地的工程地质资料 2

第三章结构平面布置 3

3.1结构方案 3

3.2结构平面布置方案 3

3.3初选梁、板、柱截面尺寸 3

3.3.1楼板尺寸确定 3

3.3.2框架梁尺寸确定 3

3.3.3框架柱尺寸确定 4

3.4Revit模型 4

3.4.1建模过程 4

3.4.2建筑模型 4

第四章 荷载计算 8

4.1恒荷载 8

4.1.1不上人屋面恒载（板厚120mm） 8

4.1.2楼面恒载（板厚100mm） 8

4.1.3墙自重 8

4.2活荷载 9

第五章 横向框架在竖向荷载作用下的计算 10

5.1楼板荷载分布 10

5.2恒荷载计算 10

5.2.1屋面层梁柱 10

5.2.2标准层梁柱 12

5.2.3首层梁柱 13

5.2.4恒荷载作用下横向框架的计算简图 14

5.3活荷载计算 15

5.3.1屋面层梁柱 15

5.3.2标准层梁柱 16

5.3.3首层梁柱 16

5.3.4活荷载作用下横向框架的计算简图 17

5.4重力荷载计算 18

5.4.1屋面层雪荷载计算 18

5.4.2重力荷载计算 19

5.4.3重力荷载作用下的计算简图 20

第六章 横向框架在竖向荷载作用下的内力分析 22

6.1恒荷载作用下的内力分析 22

6.1.1弯矩计算 22

6.1.2横向框架在恒荷载作用下的内力图绘制 25

6.2活荷载作用下的内力分析 27

6.2.1弯矩计算 27

6.2.2横向框架在活荷载作用下的内力图绘制 28

6.3重力荷载作用下的内力分析 30

6.3.1弯矩计算 30

6.3.2横向框架在重力荷载作用下的内力图绘制 30

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 34

7.1计算重力荷载代表值 34

7.2水平地震作用和位移计算 38

7.2.1框架梁、柱线刚度计算 38

7.2.2侧移刚度D计算 38

7.2.3横向自振周期的计算 39

7.2.4横向水平地震作用计算 39

7.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算 40

7.3.1反弯点高度计算 41

7.3.2柱端剪力及弯矩计算 41

7.3.3梁端弯矩及剪力计算 41

7.3.4柱轴力计算 42

7.3.5内力图 42

第八章 横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算 46

8.1 风荷载用下的计算简图 46

8.2横向框架在风荷载作用下的位移计算 46

8.2.1侧移刚度D计算 46

8.2.2 风荷载作用下框架侧移计算 46

8.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算 47

8.3.1反弯点高度计算 47

8.3.2柱端剪力及弯矩计算 47

8.3.3梁端弯矩及剪力计算 47

8.3.4柱轴力计算 48

第九章 内力组合 52

9.1 一般规定 52

9.1.1竖向荷载作用下梁端弯矩调幅 52

9.1.2 控制截面 52

9.2梁柱非抗震设计时的基本组合 52

9.2.1梁非抗震设计时的基本组合 53

9.2.2柱非抗震设计时的基本组合 53

9.3梁柱抗震设计时的基本组合 53

9.3.1梁抗震设计时的基本组合 53

9.3.2柱抗震设计时的基本组合 53

第十章 截面设计 65

10.1内力调整 65

10.1.1内力换算 65

10.1.2强柱弱梁调整 65

10.1.3强剪弱弯调整 65

10.2框架梁截面设计 67

10.2.1不考虑抗震作用的框架梁的截面设计 67

10.2.2考虑抗震作用的框架梁截面设计 68

10.3框架柱截面设计 72

10.3.2考虑抗震作用的框架柱截面设计 73

第十一章 楼梯设计 79

11.1标准层楼梯 79

11.2梯段板设计 79

11.2.1确定板厚： 79

11.2.2荷载计算 79

11.2.3截面设计 80

11.3平台板设计 80

11.3.1荷载计算 80

11.3.2截面设计 81

11.4平台梁设计 81

11.4.1荷载计算 81

11.4.2截面设计 82

第十二章 基础设计 83

12.1基础梁设计 83

12.1.1基础梁尺寸设计 83

12.1.2基础梁上传来荷载 83

12.1.3基础梁的内力及配筋计算 83

12.2边柱独立基础设计 84

12.2.1基础尺寸设计 85

12.2.2基础的立面尺寸的确定 85

12.2.3基底的配筋计算 86

12.3 中柱联合基础设计 87

12.3.1确定荷载的合力和合力作用点 87

12.3.2确定基础底面宽度 87

12.3.3基础纵向净反力 88

12.3.4确定基础高度 88

12.3.5配筋计算 88

第十三章 手算框架结构内力计算结果与PKPM电算结果的对比分析 90

13.1 PKPM电算内容 90

13.1.1总结构信息 90

13.1.2 电算内容 90

13.2手算框架结构内力结果与电算结果的比较 90

13.2.1恒荷载的比较 90

13.2.2地震作用的比较 92

13.3手算框架结构内力结果与电算结果误差分析 93

结 束 语 94

致 谢 95

参考文献 96

附录 97

一. 设计依据 97

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