摘 要

本工程为实际应用课题，结构为五层钢筋混凝土框架，本地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g，属抗震设计地震分组第一组；场地土类别为Ⅱ类。基本风压：0.40kN/m²,地面粗糙度为B类，基本雪压0.35kN/m²。屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。

本设计案例是通过简化为合理的力学模型进行内力计算与配筋计算，并导出结构施工图。选择一榀横向框架，进行竖向荷载与水平荷载计算，并配合PKPM进行验算。

整个结构在设计过程中,严格遵循相关的专业规范的要求,参考相关资料和有关最新的国家标准规范,对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。

关键词:框架结构,内力计算,荷载计算，PKPM

Design of staff dormitory building in Yangzhou electronics factory

ABSTRACT

This project is a practical application subject. The structure is five layers of reinforced concrete frame, the seismic fortification intensity of the local area is 7 degrees, the basic seismic acceleration is 0.15g, which belongs to the first group of seismic design group, and the category of site soil is class II. The basic wind pressure is 0.40kN/m², the surface roughness is B, and the basic snow pressure is 0.35kN/m². The roof of the roof all adopts the cast-in-place reinforced concrete structure.

The design case is simplified to a reasonable mechanical model for internal force calculation and reinforcement calculation, and the structural construction drawing is derived. Select a transverse frame for vertical load and horizontal load calculation, and check with PKPM.

The whole structure in the design process, strictly follow the requirements of the relevant professional standards, referring to the relevant information and the latest national standards and standards, to carry out comprehensive and comprehensive scientific consideration of the various aspects of the design. In short, application, safety, economy and convenience are the principles of this design.

Key Words：Frame structure；Internal force calculation ; Load calculation; PKPM

目录

第一章 基本设计资料 1

1.1 工程概况 1

1.1.1 建筑设计说明 1

1.1.2 工程地质资料 1

1.1.3 填充墙 2

1.1.4 材料 2

第二章 结构布置 2

2.1结构布置图 2

图2-1 结构布置图 2

第三章 楼板，框架梁，柱与板的截面尺寸初步估计 2

3.1 结构布置说明 2

3.2 楼板厚度 3

3.3 框架梁截面高度hb与截面宽度bb 3

3.4 框架柱 3

第四章 受力简图 4

4.1. 柱高确定 4

4.2. 受力简图 4

图4-1 框架结构受力简图 5

第五章 横向框架侧移刚度计算 5

5.1 横梁线刚度计算 5

表5-1 横梁线刚度 5

5.2. 柱线刚度计算 5

表5-2 柱线刚度 5

5.3. 各层侧移刚度计算 6

表5-3 αc和K计算公式 6

5.3.1 首层计算 6

5.3.2 标准层计算 7

第六章 重力荷载代表制计算 8

6.1 屋面及楼面永久荷载计算 8

6.1.1 上人屋面做法及永久荷载标准值 8

6.1.2 楼面做法及荷载 9

6.2 上人屋面及楼面可变荷载标准值 9

6.3 墙体与门窗重力荷载计算 9

6.3.1 墙体荷载 9

1.5厚聚合物防水涂料： 0.0015×10=0.02KN/m2 9

6.3.2 门窗荷载 10

6.4 梁柱自重 10

6.4.1 梁自重荷载 10

6.4.2 柱自重荷载 10

6.4.3 梁柱重力荷载计算表 10

表6-1 梁柱重力荷载计算表 10

6.5 洞口面积计算 11

2.0×2.1×4=16.8m2 11

6.6 重力荷载代表值计算 11

6.6.1 顶层重力荷载标准值计算： 11

6.6.2 二至四层重力荷载标准值计算： 12

6.6.3 底层重力荷载标准值计算： 13

第七章 横向水平荷载作用下框架内力和侧移计算 14

7.1 横向自振周期计算 14

7.1.1 假想层间剪力计算 14

表7-1 假想层间剪力 14

7.1.2 结构顶点的假想位移计算 14

表7-2 结构顶点假想侧移计算 14

7.1.3 基本周期计算 14

7.2 水平地震作用及楼层剪力计算 15

7.2.1 地震影响系数计算 15

7.2.2 等效重力荷载代表值计算 15

7.2.3 水平地震力计算 15

7.2.4 顶部附加地震作用力计算 15

7.2.5 水平地震力计算及各层剪力计算 15

表7-4 横向地震荷载作用下的层间剪力 15

7.3 水平地震作用力下结构位移 16

表7-5 横向地震荷载作用下的位移计算 16

7.4 一榀横向框架内力计算 16

7.4.1 受力简图 16

图7-1 受力简图 17

7.4.2 参数计算 17

表7-6 A柱剪力计算 17

表7-7 A柱弯矩计算 18

表7-6 B柱剪力计算 18

表7-7 B柱弯矩计算 18

表7-8 C柱剪力计算 18

表7-9 C柱弯矩计算 18

表7-8 梁内力计算 19

表7-9 柱轴力计算 19

7.5 地震作用下一榀框架内力图 19

图7-2 构件弯矩图KN∙m 20

图7-3 构件剪力图KN 21

图7-4 柱轴力图KN 22

第八章 竖向荷载作用下框架内力计算 22

8.1 计算单元 22

图8-1 单元传力示意图 23

8.2 计算简图 23

图8-2 永久荷载受力简图 23

图8-3 可变荷载受力简图 24

8.3 荷载计算 24

8.3.1 顶层永久荷载计算 24

8.3.2 顶层可变荷载计算 25

8.3.3 标准层永久荷载计算 26

8.3.4 标准层可变荷载计算 27

表8-1 横向框架永久荷载汇总表 27

表8-2 横向框架可变荷载汇总表 27

8.4. 内力计算 27

第4轴线上一榀横向框架受力简图如下所示： 27

图8-4 受力简图 28

8.4.1 永久荷载作用下固端弯矩 28

图8-5 永久荷载下顶层BC梁固端弯矩 29

图8-6 永久荷载下标准层BC梁固端弯矩 29

8.4.2 可变荷载作用下固端弯矩 29

图8-6 可变荷载下顶层BC梁固端弯矩 30

图8-7 可变荷载下标准层BC梁固端弯矩 31

8.5 计算结果 31

8.5.1 弯矩二次分配法 31

图8-5 永久荷载内力计算 32

图8-6 永久荷载弯矩图 32

图8-7 可变荷载内力计算 32

图8-8 可变荷载弯矩图 33

8.5.2. 剪力计算 33

表8-3(a) 永久荷载下剪力计算 34

表8-3(b) 永久荷载下剪力计算 34

表8-4(a) 可变荷载下剪力计算 34

表8-4(b) 可变荷载下剪力计算 34

8.5.3 轴力计算 34

表8-5 永久荷载下轴力计算 35

表8-6 可变荷载下轴力计算 35

第九章 横向框架内力组合 35

9.1 结构抗震等级 35

9.2 框架梁内力组合 35

9.2.1 梁跨中最大弯矩 35

图9-1 地震荷载下构件弯矩图 36

图9-2 梯形荷载示意图 36

图9-3 受力简图 37

图9-4 受力简图 37

9.2.2 梁强剪弱弯调整 38

表9-1(a) 横向框架弯矩组合表 39

表9-1(a) 横向框架弯矩组合表 40

表9-2(a) 横向框架剪力组合表 41

9.3 柱内力组合 43

表9-3(a) 横向框架弯矩组合表 44

表9-3(b) 横向框架弯矩组合表 45

表9-3(c) 横向框架弯矩组合表 46

表9-3(a) 横向框架剪力组合表 47

表9-3(b) 横向框架剪力组合表 48

表9-3(c) 横向框架剪力组合表 49

表9-3(a) 横向框架轴力组合表 50

表9-3(b) 横向框架轴力组合表 51

表9-3(c) 横向框架轴力组合表 52

第十章 截面设计 53

10.1 框架梁 53

10.1.1 梁正截面受弯承载力计算 53

10.1.2 梁斜截面受剪承载力计算 55

表10-1 框架梁纵向钢筋汇总表 56

10.2 框架柱 57

10.2.1.剪跨比和轴压比验算 57

表10-2 剪跨比与轴压比验算 58

10.2.2柱正截面承载力计算 58

表10-3 柱钢筋汇总表 60

10.2.3 柱斜截面受剪承载力计算 60

10.3 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 61

第十一章 楼板配筋 62

11.1 材料信息 62

图11-1 楼板归并示意图 63

11.2 配筋计算 63

11.2.1 单向板计算 63

图11-2 单向板受力简图 63

图11-3 单向板楼面弹性弯矩图 64

图11-4 单向板楼面调幅后弯矩图 64

表11-1 单向板楼面配筋计算 64

11.2.2 双向板配筋计算 64

表11-2 楼面双向板弹性内力计算 65

表11-5 楼面双向板折减内力与配筋计算 65

第十二章 楼梯计算 66

12.1 梯段板设计 66

12.1.1. 荷载计算 66

12.1.2 截面设计 66

12.2 平台板设计 67

12.2.1 荷载计算 67

12.2.2 截面设计 67

12.3 平台梁设计 68

12.3.1 荷载计算 68

12.3.2 截面设计 68

第十三章 基础计算 69

13.1 设计方案 69

13.2 A柱基础设计 69

13.2.1. 基础布置与桩数确定 69

图13-1 承台尺寸与桩布置示意图 70

13.2.2 单桩承载力校核 70

13.2.3 承台设计 71

13.3 B柱基础设计 71

13.3.1 基础布置与桩数确定 72

图13-2 承台尺寸与桩布置示意图 73

13.3.2 单桩承载力校核 73

13.3.3 承台设计 73

第十四章 PKPM电算 74

14.1 PMCAD建模 74

图14-1 结构布置图 74

图14-2 荷载传导 75

图14-3 整楼模型 75

14.2 SATWE 76

图14-4 SATWE设计信息 76

图14-5 SATWE 地震信息 77

图14-6 板弯矩计算 78

表14-1 楼面双向板弹性内力手算结果 78

表14-2 楼面双向板弹性内力电算结果 78

图14-7 板配筋 79

表14-3 楼面双向板折减内力与配筋计算 79

图14-8 恒载弯矩 80

图14-9 恒载剪力 81

图14-10 恒载轴力 82

图14-11 活载弯矩 83

图14-12 活载剪力 84

图14-13 活载轴力 85

参考文献 86

致谢 89

第一章 基本设计资料

1.1 工程概况

1.1.1 建筑设计说明

本设计主体结构高5层，各层层高均为3.2m，无裙房等附属结构。因为有电梯，故设计为上人屋面，女儿墙高度选为1.2m。

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