论文总字数：70326字

摘 要

本毕业设计题目是“H15教学楼结构设计”。该教学楼的建筑总高度为23.5 米，共六层，底层层高4.5米，其他层层高均为3.8米，总建筑面积为7800平方米。本建筑采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，抗震设防烈度为7度，基础采用柱下独立基础 ，场地土类别为Ⅱ类，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为Ⅰ组。

本设计主要是进行框架结构设计，两部分内容包括施工图绘制和结构计算。其中结构计算包括电算、

手算和两种算法结果的对比分析。电算内容包括：先用PMCAD 进行建模，输入荷载，再用SAT-8 进

行框架的空间结构内力分析和计算及配筋计算，最后用PKPM 软件输出标准层楼面梁平面配筋图、屋

面梁平面配筋图、、详图等施工图、屋面板配筋图、标准层楼板配筋图、框架柱平面配筋图。

手算内容包括：确定结构体系及构件尺寸，楼板设计，进行结构平面布置，计算横向框架在竖向荷

载作用下的内力，计算横向框架在风荷载作用下的内力，结构构件截面设计、计算横向框架在水平地震作用下的内力和位移，并且进行框架梁柱内力组合、楼梯设计和基础设计。画出楼梯结构图、基础平面布置图及基础详图。

最后再进行手算和电算两种结果的对比分析。施工图共八张，包括：结构施工总说明，顶层梁配筋图，基础施工图，楼梯结构施工图，顶层板配筋图，标准层梁配筋图，标准层板配筋图，柱平法施工图。

关键词：结构设计；内力计算钢筋混凝土；框架结构

The Structural Design of B H14 Teaching Building

Abstract

The graduation project is “The structural design of  H15 teaching building”. It is a six-floor building and the overall height of the building is 23.5 meters.The bottom storey is 4.5 meters and the other storeys are 3.8meters.The teaching building"s total construction area is 7800 square meters. The building is cast reinforced concrete frame system, based on independent basis and joint basis under column.The seismic intensity is 7 degrees, the basic design earthquake acceleration is 0.15g, site soil category is Ⅱand group design earthquake is I.

The design is primarily for frame design, including structural calculations and construction drawings of

two parts.Structure calculations include computing, hand calculation and comparing the results of two

algorithms.Computing includes: make a model with PMCAD, input load firstly, then use SAT-8 to computate

the internal forces of spatial structure and reinforcement, finally output of the standard layer of floor beam

reinforcement plans, the roof layer of floor beam reinforcement plans,standard floor slab reinforcement plans,

roof reinforcement plans, frame column reinforcement drawings and other construction plans with PKPM

Software.

Hand calculation include: determine the size of structural systems and components, the structure layout,

floor design, horizontal frame under vertical load calculation diagram and force calculation, horizontal frame

under wind load calculation diagram and the force calculation, horizontal frame under horizontal earthquake

calculation of internal forces and displacements, internal force combination beam frame, frame beam and

column design, stair design and basic design. And draw stair structural reinforcement plan ,basic floor plan and

the basis detailing plan.

Finally, during the hand count and computing comparative analysis of two results.A total of nine working drawings, including: construction specifications, the standard layer of floor beam reinforcement plans, the roof layer of floor beam reinforcement plans,standard floor slab reinforcement plans, roof reinforcement plans,basic floor plan, large sample base, column reinforcement plans and layout of the staircase structure and

reinforcement plans.

Keywords: Structural Design; Reinforced Concrete;Frame Structures;Calculation of Internal Forces

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.2 课题研究方案 1

第二章 工程概况和设计资料 3

2.1 工程名称 3

2.2 工程概况 3

2.3 建筑场地的工程地质资料 3

2.3.3 抗震设防要求 4

第三章 结构平面布置 5

3.1 结构平面布置图 5

3.2 框架梁柱尺寸确定 5

3.2.1 框架梁尺寸截面初估 5

3.2.2 框架柱的截面尺寸初步估算 6

第四章 楼板荷载及板厚计算 8

4.1楼板荷载传递分布 8

4.2楼板荷载 8

4.2.1 屋面恒荷载标准值 8

4.2.2 楼面恒荷载标准值 8

4.2.3梁间荷载标准值 9

4.2.4 屋面及楼面活荷载标准值 9

第五章 横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算 11

5.1 计算单元及线刚度 11

5.1.1 计算单元选取 11

5.1.2 线刚度计算 11

5.2荷载简图 12

5.2.1 屋面恒荷载 12

5.2.2 楼面恒荷载 13

5.2.3 屋面活荷载 14

5.2.4 楼面活荷载 14

5.3横向框架在恒荷载作用下的内力计算： 15

5.3.1竖向荷载作用下内力计算 15

5.3.2 16

5.3.3内力计算 18

5.3.4 绘制内力图 18

5.4横向框架在活荷载作用下的内力计算： 20

5.4.1竖向荷载作用下内力计算 20

竖向内力计算采用弯矩二次分配法计算，固端内力由结构力学求得。如图5.4 1 20

5.4.2 21

5.4.3 内力计算 22

5.4.4 绘制内力图 22

5.5横向框架在雪荷载作用下的内力计算： 24

第六章 横向框架在风荷载作用下的计算简图及内力计算 27

6.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图 27

6.1.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算 27

6.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算 28

6.2.1 框架梁柱线刚度计算 28

6.2.2 侧移刚度D计算 29

6.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算 31

6.3.1 反弯点高度计算 31

6.3.2 柱端弯矩及剪力计算 31

6.3.3 梁端弯矩及剪力计算 31

6.3.4 反弯点高度计算 32

6.3.5 绘制内力图 33

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 35

7.1 重力荷载代表值 35

7.1.1重力荷载代表值计算 35

7.1.2 第六层重力荷载代表值G的计算 35

7.2 横向框架的水平地震作用和位移计算 37

7.2.1 地震力及水平力 37

7.2.2最小地震力验算 38

7.2.3 水平力分配 39

7.3绘制内力图 40

第八章 框架梁注内力组合及截面设计 42

8.1 一般规定 42

8.1.1 梁端负弯矩调幅 42

8.1.2 控制截面 42

8.1.3 荷载效应组合的种类 43

8.2 框架梁内力组合 43

8.2.1 非抗震设计时的基本组合 43

8.2.2 抗震设计时的基本组合 45

8.3非抗震梁截面计算 46

8.3.1 梁正截面设计 46

8.3.2 梁斜截面抗剪设计 48

8.4 非抗震柱截面计算 49

8.4.1 柱截面内力组合 49

8.4.2 非抗震柱正截面设计 50

8 .5抗震梁截面计算 53

8.5.1 抗震梁正截面设计 53

8.5.2 抗震梁斜截面设计 54

8.6 抗震柱截面计算 55

8.6.1 抗震柱截面内力调整 55

8.6.2 抗震柱截面内力组合 56

8.6.3 抗震柱截面配筋 56

8.6.4抗震柱斜截面配筋 58

第九章 楼梯设计 60

9.1 标准层楼梯设计 60

9.1.1楼梯梯段斜板设计 60

9.1.2 平台板设计 62

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