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2015级毕业设计所做的书面成果。本次毕业设计的内容为钢筋混凝土框架结构教学楼，建筑面积约为2000，拟建建筑物共五层，分为建筑和结构两部分。

在“建筑设计部分”中，根据设计任务书的要求，综合考虑使用功能、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等,着重解决建筑布置与各种细部构造。我将设计初期的几个建筑方案分别从各个方面对它们进行比较，然后确定最终的方案，进而确定具体的建筑构造、做法以及材料。

在“结构设计部分”中，首先选定第⑧轴的横向框架作为此计算书手算的任务，并最终选择方案，然后确定具体所受的荷载。荷载包括恒荷载，活荷载，左右风荷载，左右地震作用，根据荷载计算梁柱板的内力，再进行组合后得到各截面的控制内力，最后进行各构件的配筋计算。

此外，还进行了结构方案中的楼梯设计，其中完成梯段板，平台板，平台梁等构件的内力计算、配筋计算以及施工图绘制。根据工程地质资料，结构采用柱下独立基础。

基础部分的设计，根据提供的地质资料，基础形式采用柱下独立基础，并进行了桩身的设计及验算。

关键词：钢筋混凝土框架；建筑设计；结构设计 ；独立基础。

Abstract

This statement is in Wuhan University of Technology Institute of civil engineering and architecture, civil engineering professional 2015 class graduation design written works.The design of the graduation-product content to have reinforced concrete frame building, The construct area is about 2000 ㎡.The building drawing up to set up is total5 floors high .Construction and structure is divided into two parts.

In the "architectural design", according to the design task, considering the functional use, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy,addressing the layout and architectural details of various structures,I will design several construction schemes respectively, from all aspects to compare them, and then determine the final solution, and then determine the concrete building structure, method and materials.

In the "structural design", first select the transverse frame of the axis as the calculations of hand calculation task, and the final option, then determine the specific by load.Load, including dead load, live load, about wind load, about earthquake, according to the load calculation of internal force of plate beam column, and then mix get control of the cross section of the internal forces. Finally, each component of the reinforcement calculation.

In addition, the design of the stairs is also carried out, which completes the internal force calculation, the reinforcement calculation and the drawing of the construction drawing of the ladder section board, the platform plate, the platform beam and so on.According to the engineering geological data, the structure adopts the independent foundation under the column.

Part of the design basis, according to the geological data, the basis for the use of the independent foundation under the column.

Key Word: Reinforced concrete frame；Architectural design；Structure design ；Independent foundation

目录

第一章绪论 4

第二章工程概况 5

2.1基本信息 5

2.2地区地震信息 5

2.2.1、抗震等级 5

2.2.2、地震影响系数 5

2.3参考资料 6

第三章框架结构主要构件尺寸初步估算 7

3.1梁、柱截面尺寸的初步确定 7

3.1.1梁的截面尺寸初估 7

3.1.2框架柱截面尺寸初估 8

第四章荷载统计 9

4.1恒荷载计算 9

4.1.1屋面、楼面恒荷载计算 9

4.1.2梁自重 10

4.1.3柱自重 11

4.1.4墙自重 11

4.2恒活荷载标准值计算 12

4.2.1均布活荷载计算 12

4.2.2均布恒荷载计算 12

4.2.3荷载分层汇总 13

第五章水平地震力作用下框架的侧移验算 14

5.1横梁线刚度及柱线刚度计算 14

5.1.1横梁线刚度 14

5.1.2柱线刚度 14

5.2横向框架自振周期 15

5.3横向地震作用计算 16

5.4横向框架抗震变形验算 18

第六章竖向荷载作用下的内力分析 20

6.1恒活荷载作用下各层框架梁板柱上的荷载计算 20

6.1.1板传荷载等效计算： 20

6.1.2柱的集中荷载计算： 21

6.1.3梁的均布荷载计算： 22

6.1.4恒、活荷载计算简图 22

6.2竖向荷载作用下的弯矩计算 24

6.2.1梁的固端弯矩 24

6.2.2梁、柱线刚度的调整 24

6.2.3节点分配系数 25

6.2.4弯矩二次分配 25

6.2.5梁端弯矩、柱端弯矩汇总 28

6.3弯矩调幅及梁柱控制截面内力计算 29

6.3.1梁端剪力计算 29

6.3.2跨中弯矩计算 30

6.3.3梁内力调整 34

6.3.4柱剪力计算 35

6.3.5柱轴力计算 36

6.3.6柱内力调整 37

6.4竖向荷载作用下的弯矩图、剪力图、轴力图 39

第七章水平地震作用下横向框架的内力分析 45

7.1水平地震作用下横向框架内力分析 45

7.2水平地震作用下弯矩图、剪力图、轴力图 48

第八章风荷载作用下横向框架的内力分析 52

8.1风荷载标准值计算 52

8.2风荷载作用下的水平位移验算 52

8.3风荷载作用下框架结构内力计算 53

8.4风荷载作用下弯矩图、剪力图、轴力图 56

第九章内力组合计算 60

第十章截面配筋设计 71

10.1承载力抗震调整系数 71

10.2框架梁截面设计 71

10.2.1框架梁正截面配筋计算 71

10.2.2框架梁的斜截面配筋计算 76

10.3框架柱截面设计 80

10.3.1轴压比验算 80

10.3.2框架柱正截面配筋计算 81

10.3.3斜截面承载能力计算 90

第十一章楼板设计 95

11.1楼板类型及设计方法的选择： 95

11.2计算 95

11.2.1弯矩计算 95

11.2.2截面设计 96

第十二章楼梯设计 97

12.1设计资料 97

12.2楼梯板计算 97

12.2.1荷载计算 97

12.2.2截面设计： 98

12.3平台板计算： 99

12.3.1荷载计算： 99

12.3.2截面设计： 99

12.4平台梁计算： 100

12.4.1荷载计算： 100

12.4.2截面设计： 100

第十三章基础设计 102

13.1地质资料 102

13.2工程概况 102

13.3边柱独立基础设计 103

13.3.1尺寸计算 103

13.3.2地基承载力验算 104

13.3.3基础冲切承载力验算 104

13.3.4基础配筋计算 106

结束语 108

参考文献 109

致谢 110

第一章 绪 论

随着框架结构的发展，建筑物的高度也在不断的升高，当建筑物高度增加时，水平荷载对结构起的作用将越来越大，普通的砌体结构已经不能满足高度要求，因此，框架结构就出现了，框架结构的材料主要是钢筋和混凝土，通过把钢筋和混凝土粘接在一起，形成承重的框架结构。通过梁、柱组成的结构体系作为建筑的竖向承重结构，并同时承受水平荷载，它平面布置灵活，能形成较大的空间，受到大家的关注。

土木工程这个学科本身有很强的实践性，本次毕业设计能让我们将大学所学的知识运用到实际中，从而得到锻炼。虽然说目前计算机的应用很广泛，且各类设计程序也不断更新，使设计周期变得越来越短，计算也越来越方便简单，但是电脑毕竟只是一个工具，其中的程序只会按照原有的设定逐步计算，而实际工程往往情况各不相同，所以电算结果还要联系实际进行调整和复核，这样就要求设计者必须了解每一个计算步骤，能根据情况随机应变。所以本次毕业设计不仅要求我们掌握PKPM建模计算的基本操作，还需要手算一榀框架，从而对所学的专业知识有更好地了解。

本次结构形式采用钢筋混凝土框架结构，由上述基本条件进行方案设计。在结构设计时先进行结构选型，柱网布置，梁柱各截面的估算，再用PKPM软件建模计算整体的受力，根据初定模型进行手算，手算时选取一榀有代表性的框架进行计算，包括荷载计算、内力计算、内力组合及配筋计算。