论文总字数：117130字

摘 要

该课题为南京宏泰宿舍楼A2结构设计。该宿舍楼的建筑总高度为14.1米.共四层，一层层高4.2米，其余楼层层高3.3米，总建筑面积约为3000平方米。本建筑采用钢筋混凝土现浇框架结构，基础采用独立基础，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，场地类别为II类，设计地震分组为组I，特征周期0.35s。框架抗震等级为三级。

属于实际工程应用课题。

本次框架结构宿舍楼的设计，要解决的基本问题首先是方案的确定，和结构施工图的完善，最终达到满足建筑物安全性和耐久性要求；手算与PKPM电算的误差分析比较。框架结构的内力计算是此次设计的难点。其中关键在于结构构件尺寸的正确选取，荷载计算，充分考虑强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件；一榀框架的受力分析，用近似方法计算(手算)框架结构在水平荷载和竖向荷载作用下的结构内力并与PKPM 结构设计软件的计算结果进行比较，需要考虑恒载、活载、风荷载、地震作用；框架结构的内力组合和荷载最不利布置；框架内构件的配筋计算；楼梯的设计计算；基础的设计计算。

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，楼面梁平面整体配筋图，屋面梁平面整体配筋图，楼面板平面整体配筋图，屋面板平面整体配筋图，基础平面布置图，基础施工详图，楼梯结构施工图，柱平法施工图。

关键词：结构设计；钢筋混凝土；框架结构；内力计算

The Structural Design of Dormitory Building A2 in Nanjing Hongtai

Abstract

The graduation project topic is " The Structural Design of Dormitory Building A2 in Nanjing Hongtai" Building a total height of 14.1 meters of school buildings, a total of four, the bottom height is 4.2 meters, other height are 3.3 meters , with a total construction area of about 3000 square meters. The building is cast concrete frame structure, using an independent foundation, seismic intensity of 7 degrees, the basic design earthquake acceleration is 0.1g, site category of II, designed to earthquake grouped into group I, characteristic period 0.35 s. Framework for the three seismic level.

The main of this design is framework, including structural calculations, construction drawings in two parts. Structural calculations which include computing, hand calculations and comparative analysis of the results of the two algorithms. First PMCAD modeling, and then enter the load, and then use SATWE framework for the calculation of the spatial structure of internal forces and reinforcement calculation. Finally, the output of standard software layer PKPM floor beam plane reinforcement diagram, roof beams plane reinforcement drawing, standard floor slab reinforcement diagram, roof reinforcement diagram, plane frame column reinforcement chart, detailing and engineering construction drawings. Hand count include: member sizing, structural layout, calculation longitudinal internal force under vertical loads, internal forces and displacements calculated transverse frame under horizontal seismic action, and a framework of internal force beams , section design, staircase design and foundation design. Draw a staircase structure diagram, basic floor plan and basic detail.

Finally, compared hand calculations and computing analysis of two outcomes. A total of eight construction plans, including: General information structure construction, floor beams in plane reinforcement diagram, roof reinforcement beams in plane maps, floor panel flat overall reinforcement diagram, roof flat overall reinforcement diagram, basic floor plan foundation construction details, stairs construction drawing, column flat construction method diagram .

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

目录

第一章 引 言 1

1.1 课题背景与意义 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抗震设防烈度 3

2.3.4材料 3

2.3.5其他 3

第三章 结构平面布置 4

3.1 结构选型 4

3.2 部分主要建筑构件做法 4

3.3 材料选择 6

3.4结构平面布置 6

3.5 梁柱截面的确定 6

3.5.1 梁截面设计 6

3.5.2柱截面设计 7

3.5.3 板厚度的确定 8

3.6 横梁的计算跨度和梁柱线刚度 8

3.6.1 横梁的计算跨度 8

3.6.2横梁线刚度 8

3.6.3 柱的线刚度 8

第四章 荷载计算 9

4.1荷载计算 9

第五章 横向框架在竖向荷载作用下的荷载计算简图及内力计算 12

5.1横向框架在恒荷载作用下的荷载计算简图 12

5.1.1横向框架计算简图 12

5.2横向框架梁承受的恒荷载设计值（以⑤轴线所在框架进行计算） 12

5.2.1第一层框架恒荷载计算简图 12

5.2.2 第二层框架恒荷载计算简图 17

5.2.3第三层框架恒荷载计算简图 22

5.2.4 恒荷载作用下横向框架荷载计算简图 26

5.3 横向框架梁承受的活荷载设计值（以⑤轴线所在框架进行计算） 27

5.3.1第一层、第二层框架活荷载计算简图 27

5.3.2 第三层框架活荷载计算简图 29

5.3.3 活荷载作用下横向框架荷载计算简图 31

5.4 横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图 31

5.4.1 第一层框架计算简图 31

5.4.2第二层框架荷载计算简图 32

5.4.3第三层框架荷载计算简图 33

5.4.4 重力荷载代表值作用下横向框架荷载计算简图 34

5.5横向框架在恒荷载作用下的内力计算 34

5.5.1用弯矩二次分配法计算弯矩 34

5.5.2 按剪肢梁求各框架梁的固端弯矩 36

5.5.3弯矩二次分配法计算弯矩和弯矩调幅 40

5.5.4恒荷载作用下的梁跨中弯矩剪力计算 42

5.5.5内力计算 43

5.6 横向框架在活荷载作用下的内力计算 44

5.6.1用弯矩二次分配法计算弯矩 44

5.6.2 按剪肢梁求各框架梁的固端弯矩： 45

5.6.3 弯矩二次分配法计算弯矩和弯矩调幅 48

5.6.4 活荷载作用下的梁跨中弯矩剪力计算 50

5.6.5内力计算 51

第六章 横向框架在风荷载作用下的计算简图及内力计算 53

6.1 横向框架在风荷载作用下的荷载计算简图 53

6.1.1 风荷载主要参数 53

6.1.2 各层楼面处集中风荷载标准值计算 53

6.1.3 风荷载作用下的荷载计算简图 54

6.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算 54

6.2.1 框架梁柱线刚度计算 54

6.2.2 侧移刚度D计算 55

6.2.3 风荷载作用下框架侧移计算 55

6.3.1反弯点高度计算 56

6.3.2 柱端弯矩及剪力计算 57

6.3.3 梁端弯矩及剪力计算 58

6.3.4 柱轴力计算 59

6.3.5 绘制内力图 59

第七章 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算 62

7.1重力荷载代表值计算 62

7.1.1 第四层重力荷载代表值计算 62

7.1.2 第三层重力荷载代表值计算 63

7.1.3 第二层重力荷载代表值计算 64

7.1.4第一层重力荷载代表值计算 65

7.2 横向框架的水平地震作用和位移计算 66

7.2.1 框架梁柱线刚度计算 66

7.2.3 结构基本自振周期的计算 67

7.2.4 横向水平地震作用计算 68

7.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算 69

7.3.1 反弯点高度计算 70

7.3.2 柱端弯矩及剪力计算 70

7.3.3 梁端弯矩及剪力计算 70

7.3.4 柱端轴力的计算 71

7.3.5 地震荷载内力图 72

第八章 框架梁柱内力组合 74

8.1 一般规定 74

8.1.1 梁端负弯矩调幅 74

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