论文总字数：38325字

摘 要

先根据CAD建筑图纸、建筑做法，利用尺寸设计原则，在PKPM建立结构模型并进行受力分析，地震模拟，确定结构尺寸。然后计算竖向、横向荷载下混凝土框架多层结构内力分析。再考虑不利组合下，进行梁柱配筋。最后对比手算电算结果，展示结构设计成果。

关键词：混凝土框架结构；手算；

Structural design of building C of S21 plant

abstract

First, according to CAD architectural drawings and architectural practices, using the dimensional design principle, establish a structural model and build in PKPM for force analysis, seismic simulation, to determine the structure size. Then we calculate the internal force analysis of multi - layer structure of concrete frame under vertical and horizontal load. Consider the unfavorable combination, perform the beam and column reinforcement. Finally, compare the manual electrical calculation results and show the structural design results.

Key words: Concrete frame structure; hand computation ;

目录

第一章 引言 5

第二章 梁柱板尺寸设计 7

第三章 竖向荷载计算 9

3.1面荷载标准值 9

3.1.1内墙面荷载标准值 9

3.1.2外墙面荷载标准值 10

3.2一品框架下双向板传递荷载标准值 15

三角板: （3.1） 15

第四章 一品框架竖向荷载内力计算 19

4.1一品框架梁柱线刚度计算 19

4.2恒荷载分层法计算内力 19

4.2.1三层弯矩分配 19

4.2.2二层弯矩分配 20

4.2.3一层弯矩分配 21

4.3活荷载分层法计算内力 22

4.3.1三层弯矩分配 22

4.3.2二层弯矩分配 24

4.3.3一层弯矩分配 24

4.4竖向荷载下的一品框架内力图 25

4.4.1弯矩图 26

4.4.2剪力图 26

4.4.3轴力图 27

第五章 横向地震作用内力计算 28

5.1重力荷载代表值计算 28

5.1.1第三层重力荷载代表值 28

5.1.2第二层重力荷载代表值 28

5.1.3第一层重力荷载代表值 29

5.2框架柱横向侧移刚度计算 29

5.2.1计算梁柱相对线刚度 29

5.2.2根据相对线刚度计算D值 30

5.3结构基本周期T1计算 31

5.4地震作用计算 31

5.4.1相应于水平地震影响系数的计算 31

5.4.2结构底部总水平作用标准值 32

5.4.3第i个质点的水平地震作用标准值 32

5.5地震位移验算 33

5.6地震作用下内力计算 34

5.7地震作用下一品框架内力图 35

5.7.1弯矩图 35

4.7.2剪力图 35

4.7.3轴力图 36

第六章 横向风荷载内力计算 37

6.1风载计算 37

6.2框架柱的剪力分配 37

6.3风荷载下内力计算 38

6.4水平位移u弹性位移验算 39

6.5风荷载下一品框架内力图 39

第七章 内力组合 41

7.1梁的内力组合 41

7.2柱内力组合 44

第八章 框架梁截面设计 49

框架梁非抗震截面设计（三层） 49

内力换算 49

9.1.4荷载效应组合种类 49

1. 引言

1.1随着技术经济的快速发展，钢筋混凝土框架结构的建筑越来越普遍。从建筑安全性、实用性、耐久性分析，钢筋混凝土框架结构具有承载力大、结构自重轻、平面布置灵活、分隔方便、整体性与抗震性良好等优点。结合厂房的室内需要提供一个大生产空间，在使用功能上有一些特殊要求，多层框架结构体系在厂房实际工程中得到了广泛应用。本文来源于工程实际，运用BIM技术帮助结构设计，模拟混凝土多层在地震、风等作用下的内力，根据结构稳定性、安全性、经济性原理设计厂房。具有较强的工程背景和工程应用前景。

1.2本文采用手算设计为主，结合PKPM电算辅助的研究方法。

根据强柱弱梁、强剪弱弯等统一性原则，进行一定的简化计算（分层法、D值法、顶点位移法、底部剪力法），设计整体建筑的结构主体，并进行验算。为熟练运用原理知识，掌握设计方法，参与实际工程打下了良好基础。

1.3工程概况

本工程坐落于江苏省南京市，为三层框架结构房屋，横向跨度为7.5m，纵向跨度为7.5 m，总建筑面积约为6909 平方米。层高均为4.5m。基本风压0.40KN/m² ，基本雪压0.65KN/m² ，场地类别为二类土，抗震设防烈度7 ，基本地震加速度值加速度0.10g， 设计地震分组为第一组。

表1.1 设计资料

1.4场地条件

表1.2 拟建场地工程地质情况

1.5结构布置图

图1标准层结构平面布置图

1. 梁柱板尺寸设计

梁、板、柱、楼梯、基础的混凝土均选用 C30，钢筋均选用HRB400。

2.1估算柱截面尺寸

边柱的最大承载面积：

中柱的最大承载面积：

2.1.1柱轴心受压估计柱尺寸

估算荷载:恒荷载标准值为，

活荷载标准值为。

注:根据“GB50009-2012建筑结构荷载规范”表D.0.1-2取值。

中柱柱底承受的轴向力设计值

假定柱的纵向配筋率为1％，

（2.1）

取 实际

2.1.2按轴压比估算柱尺寸

本工程抗震设防烈度为7度，建筑总高度为22.6m＜24m，

抗震等级为三度，注:根据“GB50001-2011建筑抗震设计规范”，轴压比限值为0.85。

取楼面荷载为。

（2.2）

综上取（满足抗震要求大于300mm） 实际

2.2估算梁尺寸

2.2.1框架梁尺寸

取750mm（满足抗震要求）

取300mm

2.2.2次梁尺寸

取500mm

取200mm

2.3板厚

采用双向板 ,楼面板取100mm

考虑上人屋面，则屋面板取120mm

1. 竖向荷载计算

3.1面荷载标准值

表3.1屋面恒荷载标准值（）

恒荷载合计:

活荷载标准值:

表3.2楼面荷载标准值（）

恒荷载合计:

活荷载标准值:

3.1.1内墙面荷载标准值

表3.3内墙面荷载标准值（KN/m）

恒荷载合计:

表3.3.1内墙面荷载折算（FM-1）

表3.3.1（续）

注:查网络资料“铝合金框容重17.25N/m，窗玻璃容重80.36N/，铝合金门容重78.4N/”

表3.3.2内墙面荷载折算（M-3）

注:查网络资料“铝合金框容重17.25N/m，窗玻璃容重80.36N/，铝合金门容重78.4N/”

3.1.2外墙面荷载标准值

表3.4外墙面荷载标准值 （KN/m）

表3.4.1二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.2二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.3二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.3（续）

表3.4.4二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.5二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.6二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.7二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.8二楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.4.9二楼外墙面荷载折算（幕墙）（KN/m）

表3.4.10二楼外墙面荷载折算（实墙）（KN/m）

表3.5.1一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.2一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.3一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.4一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.5一楼外墙面荷载折算（卷帘门）（KN/m）

表3.5.6一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.7一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.8一楼外墙面荷载折算（） （KN/m）

表3.5.9一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.10一楼外墙面荷载折算（）（KN/m）

表3.5.11一楼外墙面荷载折算（实墙）（KN/m）

表3.6卫生间楼面荷载标准值（）

表3.6（续）

恒荷载合计:

活荷载标准值:

表3.7女儿墙面荷载标准值（KN/m）

恒荷载合计:

3.2一品框架下双向板传递荷载标准值

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