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摘 要

本次设计在确定框架布局之后，进行了层间荷载代表值的计算，利用顶点位移法求出自震周期下的结构弯矩、剪力、以及轴力。然后计算竖向荷载，包括恒载、活载和雪载，在这些荷载作用下结构的内力，找出最不利的组合，然后选出最安全的计算结果配筋并绘图。此外还进行了室内楼梯、楼盖以及基础的设计，并将手算结果与电算结果进行校核、分析。

关键词：建筑设计 框架结构 钢筋混凝土 PKPM

Abstract

After determining the layout of the frame, this design carried out the calculation of the representative value of inter-layer load, and used the vertex displacement method to calculate the bending moment, shear force and axial force of the structure under the seismic period. Then calculate the vertical load, including dead load, live load and snow load, under the action of the internal force of the structure, find out the most unfavorable combination, and then select the safest calculation results reinforcement and plot. In addition, the design of indoor stairs, floor and foundation is also carried out, and the results of hand calculation and computer calculation are checked and analyzed.

Key words ：Architectural design Frames structure Reinforced concrete PKPM

目 录

第一章 结构选型与布置 5

1.1气象资料 5

1.2工程地质资料 5

1.3抗震设防烈度 5

1.4荷载资料....................................................................................................5

第二章 确定计算简图 7

2.1确定计算简图 7

2.2梁柱截面的初步确定 8

2.3确定材料强度等级 8

2.4荷载计算 8

第三章 框架内力计算 17

3.1恒载作用下的框架内力 17

3.2活载作用下的框架内力 25

3.3风荷载作用下的位移、内力计算 41

3.4地震作用下横向框架的内力计算 44

第四章 框架内力组合 54

第五章 框架梁柱截面设计 64

第六章 楼梯结构计算设计 80

6.1梯段板计算 80

6.2休息平台板计算 81

6.3梯段梁计算 82

第七章 现浇楼面板设计 84

7.1跨中最大弯矩 84

7.2求支座中点最大弯矩 85

7.3 A区格 86

7.4 B区格 87

第八章 基础设计 90

8.1荷载计算 90

8.2确定地基面积 90

8.3基础结构设计 93

第九章 PKPM电算图 97

结语 119

致谢 120

参考文献 121

南京某大学综合教学楼设计

第一章 结构选型与布置

工程名称：南京某大学综合教学楼

本设计为实际应用课题，工程位于江苏省南京市，为南京某大学综合教学楼设计。建筑场地长宽约长58m 宽20m，各层层高均为3.8m，室内外高差0.45m。本工程建筑层数为四层，结构形式为3跨的钢筋混凝土框架结构。顶层设有大开间会议室两间（无柱）。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为三级，建筑抗震设防类别为乙类，抗震设防烈度为7度，地震分组为第一组。详见建筑图纸。条件具体如下：

1、气象资料

（1）基本风压

（2）基本雪压值

2、工程地质资料

(1)经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下：

①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布。

②层：粉质粘土，褐色、褐黄色。该层土场地普遍分布。

③层: 粉质粘土，棕黄色，坚硬。该层土本次钻探未钻穿。

(2)基础型式：本工程采用柱下独立基础。

(3)本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

(4)建筑场地类别:Ⅲ类。

3、抗震设防烈度

抗震设防烈度7度，基本地震加速度值为0.15g。

4、荷载资料

（1）教学楼楼面活荷载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012），确定教学楼楼面活荷载标准值为2.5KN∕m² 。教学楼走廊，楼梯楼面活荷载标准值为3.5KN∕m² 。

（2）不上人屋面：活荷载标准值为0.5KN∕m²。

（3）屋面构造：

保护层：20mm厚1:2.5或M15水泥砂浆，表面应抹平压光，并设分隔缝，分隔面积宜为1。

隔离层：200 g∕m²聚酯无纺布。

防水层：1.2mm厚合成高分子防水卷材两道。

找平层：20mm厚1:2.5水泥砂浆。

保温层：75厚挤塑板。

找坡层：膨胀珍珠岩，坡度宜为3%，最薄处不得小于30mm。

1. 楼面构造

水泥楼面：10mm厚1:2水泥砂浆面层压实抹光，15mm厚1:3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土楼面板，12mm厚纸筋石灰粉平顶。

（5）围护墙：

内外墙均采用200mm厚混凝土空心小砌块（重度2.36），M₅混合砂浆砌筑，双面粉刷（容重3.6）。每开间采用通长塑钢窗。

1. 本工程采用全现浇框架结构，双向板，在跨度大的地面布置次梁。

第二章 计算简图与荷载计算

2.1确定计算简图

根据结构平面布置图选具有代表性的轴线2计算单元,框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，挖去所有的素填土，基础置于第二层粉质粘土层上，建筑场地类别Ⅲ类，初步确定本工程基础用柱下独立基础，柱子的高度为h₁=3.8 2.1-0.5=5.4m，基础标高为设计相对标高-2.1m，初步假设基础高度为0.5m。二，三，四层柱高为h₂∽h₄=3.8m，柱节点钢接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l=6900mm，3000mm，6900mm，由此，计算简图见图2－1。

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