论文总字数：109094字

摘 要

本毕业设计题目是“J15某研发楼结构设计”。此研发楼的建筑总高度为13.65米，一共有四层，层高均为3.3米，总建筑面积为3300平方米。该建筑采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，基础采用桩基础，抗震设防烈度为7度，设计地震分组第1组，基本地震加速度值为0.15g，基本风压为0.40kN/m²，基本雪压为0.35kN/m²。

本设计主要是进行框架结构的设计，包括结构计算和施工图绘制两部分。结构计算中包含电算、手算以及两种算法结果的对比分析。电算内容包括：先利用 PMCAD进行建模，输入荷载，然后用 SAT-8进行框架的空间结构内力分析和计算以及配筋计算，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、标准层楼板配筋图、屋面板配筋图、框架柱平面配筋图、详图等施工图。

手算内容：确定结构体系及构件尺寸，进行结构平面布置，楼板设计，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，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、结构构件截面设计、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7张，包括：梁配筋施工图，柱配筋施工图，板配筋施工图，基础平面施工图，楼梯结构施工图。

关键词：结构设计；钢筋混凝土；框架结构；内力计算

Structural design of a research and development building in J15

Abstract

The topic of this graduation project is "the structure design of a research and development building in J15". It is a four-floor building and the overall height of the building is 13.65 meters. All the height is3.3 meters.The office building"s total construction area is 3300 square meters. The building is cast reinforced concrete frame system, based on pile foundation. Seismic fortification intensity of 7 degrees, design earthquake group group 1, basic seismic acceleration value of 0.15 g, the basic wind pressure is 0.40 kN/m2, basic snow pressure of 0.35 kN/m2

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, the two results are during the hand count and computing comparative analysis. A total of six working drawings, including: beam reinforcement construction drawing, column reinforcement construction drawing, plate reinforcement construction drawing, foundation plane construction plans, stair structure construction plans.

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

目 录

摘 要 I

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 2

2.1 工程名称 2

2.2 工程概况 2

2.3 设计资料 2

2.3.1 工程地质资料 2

2.3.2 气候条件 3

2.3.3 抗震设防要求 3

2.3.4 材料 3

2.3.5 其他 3

2.4 设计依据 3

第三章 结构平面布置 4

3.1 结构平面布置图 4

3.2 框架梁注尺寸确定 4

3.2.1框架梁尺寸截面初估 4

3.2.2框架柱尺寸截面 6

3.2.3板厚确定 7

第四章 楼板荷载及板厚计算 8

4.1现浇楼板荷载计算 8

4.1.1 恒荷载 8

4.1.2 活荷载 9

4.1.3 粱间荷载 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 12

5.1 横向框架在恒荷载作用下的计算简图 12

5.1.1 横向框架简图 12

5.1.2 梁、柱线刚度 13

5.1.3 第一层框架计算简图 14

5.1.4 第三层框架计算简图 22

5.1.5 第四层框架计算简图 26

5.1.6 恒荷载作用下横向框架的计算简图 29

5.2 横向框架在活荷载作用下的计算简图 29

5.2.1第一层框架计算简图 29

5.2.2第二层框架计算简图 32

5.2.3第三层框架计算简图 32

5.2 横向框架在恒荷载和活荷载作用下的内力计算 36

5.2.1 横向框架在恒荷载作用下的框架内力计算 37

5.2.2 横向框架在活荷载作用下的框架内力计算 41

第六章 横向框架在风荷载作用下的计算简图及内力计算 44

6.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图 44

6.1.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算 44

6.1.2 各层楼面处集中风荷载标准值计算 45

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计 46

7.1 重力荷载代表值计算 46

7.1.1 第四层重力荷载代表值计算 46

7.1.2 第三层重力荷载代表值计算 47

7.1.3 第一、二层重力荷载代表值计算 48

7.2 横向框架的水平地震作用和位移计算 48

7.2.1 框架梁柱线刚度计算 48

7.2.2 柱抗侧刚度D计算 49

7.2.3 结构基本自振周期的计算 50

7.2.4 横向水平地震作用计算 51

7.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算 53

7.3.1 反弯点高度计算 53

7.3.2 柱端弯矩及剪力计算 53

7.3.3 梁端弯矩及剪力计算 54

7.3.4 柱轴力计算 55

7.3.5 绘制内力图 55

第八章 框架梁柱内力组合及截面设计 58

8.1 一般规定 58

8.1.1 梁端负弯矩调幅 58

8.1.2 控制截面 58

8.1.3 荷载效应组合的种类 59

8.2 框架梁内力组合 59

8.2.1 梁端负弯矩调幅 59

8.2.2 非抗震设计时的基本组合 60

8.2.3 地震作用效应的基本组合 61

8.2.4 荷载效应的标准组合 64

8.3 框架柱内力组合 66

8.3.1 控制截面的内力 66

8.3.2 非抗震设计时的基本组合 66

8.3.3 地震作用效应和其他荷载效应的基本组合 68

8.3.4 荷载效应的标准组合 72

8.4梁的配筋计算 74

8.4.1 梁的正截面计算 74

8.4.2 梁的斜截面验算 76

8.5 柱的配筋计算 77

8.5.1 已知条件 77

8.5.2 构造要求 78

8.5.3 截面验算 78

8.5.4 配筋计算 78

第九章 楼梯设计 94

9.1 标准层楼梯设计 94

9.1.1 楼梯梯段斜板设计 94

9.1.2 平台板设计 97

9.1.3 平台梁设计 98

第十章 基础设计 100

10.1设计参数 100

10.2基础设计 101

10.2.1边柱下基础设计 101

10.2基础设计 101

10.2.1 A柱下基础设计 101

10.2.2 B柱下基础设计 104

10.2.3 C柱下基础设计 107

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