摘 要

此计算书是针对武汉理工大学土木工程与建筑学院土木工程专业2013级毕业设计“天津市威力洗涤剂厂综合楼设计”所做的书面成果。本综合楼为五层钢筋混凝土框架结构。

毕业设计内容有建筑设计，结构设计两个方面内容。

建筑设计分为平面设计，立面图设计, 剖面图设计三方面。建筑方案的确定，是通过比对不同方案，根据指导老师的建议选择最适合本设计内容的方案来完成的，这个过程大约需要三个星期的时间。

结构设计有基础设计，框架梁柱设计，板设计，楼梯结构设计。结构设计分为手算与电算两部分，大部分的时间都投入到了结构设计的手算部分当中。手算需先选定一榀框架，进行恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用分别作用下的不同内力情况，并进行内力组合，最终确定结构各构件的配筋。电算则需要依靠软件PKPM的辅助，计算整体框架的受力情况与配筋情况等，主要起验算手算结果的作用。计算完毕还需要绘制结构图。

最终，本毕业设计呈现的是一份完整的钢筋混凝土框架结构设计方案，理论上可以引导一栋建筑的施工。

关键词：土木工程、框架结构、钢筋混凝土、建筑设计、结构设计

Abstract

This calculation book is made for the written result, civil engineering professional 2013 graduate design ‘Tianjin Power plant detergent factory complex building design’,which belongs to Civil Engineering and Architecture College, Wuhan University of Technology. The structure form of the complex building is five-story reinforced concrete frame structure.

The graduation design includes two aspects which are architectural design and structural design.

Architectural design is divided into three aspects in all,including graphic design, elevation design and profile design. The construction plan is done by comparing the different schemes and choosing the program that best suits the design content according to the advice of the instructor. This process takes about three weeks.

Structural design is divided into four aspects in all ,including basic design, frame beam design, board design and staircase structure design. Structural design has two parts of manual design and computer design,while most of the time of the structural design is cost on the manual part.In manual part,it is necessary to select a single frame for the calculation of different internal forces combination under constant load, live load, wind load, earthquake action,and ultimately determine the reinforcement of components of the structure.Computer part needs the support of software PKPM.Computer part includs the overall situation of the framework and the situation of reinforcement, etc.The results of the calculation mainly check the manual results.The drawing of the structure is also necessary.

Finally, this graduation design presents a complete reinforced concrete frame structure design,and can theoretically guide the construction of a building.

目录

绪论 1

第1章 设计资料 2

第2章 结构选型 4

2.1 柱网布置 4

2.2 框架结构承重方案的选择 4

2.3 计算单元选取 5

2.4 梁、柱截面尺寸的初步估计 6

2.4.1 梁截面初选 6

2.4.2 柱截面初选 7

2.5 与电算结果比对 7

第3章 侧移刚度的计算 8

3.1 梁线刚度i_b的计算 8

3.2 柱线刚度i_c的计算 8

3.3 相对线刚度计算 9

第4章 荷载计算 10

4.1 恒荷载标准值计算 10

4.2 活荷载标准值的计算 11

4.3 竖向荷载下框架受荷总图 12

4.4 风荷载计算 17

4.4.1 集中风荷载计算 17

4.4.2 风荷载作用下的位移计算 20

4.5 水平地震荷载计算 22

4.5.1 重力荷载代表值的计算 22

4.5.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） 23

4.5.3 水平地震作用下框架的侧移验算 25

第5章 内力计算 26

5.1 恒荷载作用下框架的内力 26

5.2 活荷载作用下框架的内力 35

5.3 风荷载作用下框架的内力 43

5.4 水平地震作用下框架的内力 49

第6章 荷载和内力组合 55

6.1 梁的内力组合 57

6.2 柱的内力组合 64

第7章 框架梁、柱配筋 73

7.1 框架横梁配筋 73

7.2 框架柱配筋 78

第8章 板的配筋 83

第9章 楼梯设计 88

9.1 设计参数 88

9.2 梯段板计算 89

9.3 平台板计算 90

9.3 梯段梁的计算 91

9.4 平台梁计算 93

第10章 基础设计 95

10.0 地基基础设计等级 95

10.1 确定基底尺寸 95

10.2 地基承载力验算 95

10.3 基础受冲切承载力验算 96

10.4 基础底板配筋计算 97

结束语 99

参考文献 100

致谢 101

绪论

建筑业是我国国民经济建设中重要产业之一，近年来，我国建筑业发展十分迅速。钢筋混凝土框架结构是我国各类型建筑中使用最普遍的结构形式之一。

混凝土结构使用历史较长。钢筋混凝土结构具有造价低，防火性能好，刚度大，可减少侧向位移的特点，它在材料来源的方面也有许多自身优点，发展迅速，应用也最广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转到了近海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短，但目前钢筋混凝土结构在我国的发展势头非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。

框架结构是由梁和柱连接而成的，是如今常用的一种建筑结构，以坚固耐用而著称，还有如下优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架结构时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。