论文总字数：40472字

摘 要

本文的毕业设计主要讲述了的住院楼的设计。设计的内容包括建筑设计、结构设计两部分。毕业设计是土木工程专业的必修课程，我的设计为扬州某医院住院楼，设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑层数为四层，建筑总高度14.7m，总建筑面积3631.68m²。根据设计要求，设防烈度为7 度，建筑场地类别为Ⅱ类，地面粗糙度B 类，设计中要考虑抗震设计。设计包括建筑部分、结构部分、楼梯、基础等。根据任务书定出各层平面图及平面布置。在进行荷载计算和构件截面估算后，选取了⑤轴框架进行计算，计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；恒载、活载、地震作用下梁端、柱端弯矩、剪力的计算；框架内力组合；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算及基础配筋计算。框架受力钢筋主要采用Ⅲ级钢筋，箍筋主要采用Ⅱ级钢筋，楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯；由于柱网的限制，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。

通过对住院楼平面图、剖面图、构造图的绘制和结构的设计，熟悉了设计的全过程，掌握了结构设计计算的基本方法，顺利地完成了毕业设计任务。同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。

关键词：框架结构 结构设计 抗震设计

The Design of a Multi-layer Reinforced Concrete Frame

Abstract

The paper mainly presents the design of Building for Training in Nantong．This design includes building design, construction design ．Design project for graduation is civil engineering special field of study required course , It is that the residence community to originally design . This scheme adopts the cast-in-place frame structure of armored concrete . Structure rand order is three layer .Structure total height 21.1 meter and surface area 3788.86 square meter. According to the designing requirement , the earthquake intensity is 2 degrees to set up defence, constructs the location category is II kind, the ground roughness B kind, in the design needs to consider the earthquake resistance design . Design project include structure part、constructure part、stair and foundation ,according to assignment book define every layer blueprline and plare arrange. The agent structure is a two-way bearing frame , horizontal frame ,etc. are stepped. In it is calculate and component section after estimating , choose axis ⑤ frame calculate to load to go on, consideration substarece include select frame column section measurement and thread rigidity ;calculate dead loads and live loads and seismic action produce roof beam extremity and column extremity bending moment 、shear and axle power; Frame interral force make up; Mate steel; Stairs mate steel and foundation mate steel calculate. This office building adoupt L model arrange. Frame be subject to power steel adoptⅡlevel and hoop steel adoptⅠlevel. Staire adopt steel concrete type of meter for chinese and foundation adopt linear leaf. The whole conceptual design accords with the design and structure demand basically, have certain creativity and rationality.

Through the design of Building for Training, and drawing floor plan constructed profile and constructional drawing, I am familiar with the principle design of construction, and controlled the basic methods of computation of the construction design, and my work is creative. at the same time, I have a deeper understanding of the first several years’ profession learning and the foundation knowledge. as a result, My ability that analyzing and solving the actual problems is increased.

Keyword: Frame structure ，structure design ，the anti- earthquake design

目录

摘 要 0

The design of a mulit-layer reinforced concrete frame abstract 2

目录 3

第一章 设计说明及工程概况 1

1.1 建筑设计说明 1

1.2 结构设计说明 1

1.3 工程概况 1

第二章 结构布置及计算简图 2

2.1 结构布置 2

2.2 材料选择 2

2.3构件截面尺寸 2

2.4确定计算简图 3

第三章 荷载计算 4

3.1屋面横梁竖向线荷载标准值 4

3.2楼面横梁竖向线荷载标准值 5

3.3屋面框架节点集中荷载标准值 5

3.4楼面框架节点集中荷载标准值 6

3.5风荷载 7

3.6地震作用 8

3.6.1建筑物总重力荷载代表值G_i的计算 8

3.6.2地震作用计算： 9

第四章 框架内力计算 12

4．1恒载作用下的框架内力 12

4.1.1弯矩分配系数 12

4.1.2杆件固端弯矩 14

4.1.3节点不平衡弯矩 15

4.1.4内力计算 15

4.2活载作用下的框架内力 19

4.2.1梁固端弯矩： 19

4.2.2.纵梁偏心引起柱端附加弯矩：（本例中边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧） 19

4.4.3.本工程考虑四种最不利组合。在此，只计算活载满跨布置情况下的内力。 20

4.4.4.各节点不平衡弯矩： 20

4.4.5.内力计算： 20

4.3风荷载作用下的位移、内力计算 25

4.4地震作用下横向框架的内力计算 29

4.4.1 0.5（雪 活）重力荷载作用下横向框架的内力计算 29

4.4.2地震作用下横向框架的内力计算 34

第五章 框架内力组合 39

5.1内力组合 39

5.2控制截面及不利内力

5.3弯矩调幅

5.4框架内力组合

第六章 框架梁柱截面设计 49

6.1梁截面设计 49

第七章 楼梯结构计算设计 61

7.1梯段板计算 61

7.1.1.荷载计算 61

7.1.2.内力计算 61

7.2休息平台板计算 62

7.2.1荷载计算 62

7.2.2内力计算 62

7.3梯段梁TL1计算 63

7.3.1.荷载计算 63

7.3.2.内力计算 63

7.3.3配筋计算 63

第八章 现浇楼面板设计 64

8.1荷载计算 64

8.2 配筋计算 65

第九章 基础设计 68

9.1荷载计算 68

9.2确定基础底面积 68

9.3 地基变形验算 69

9.4基础结构设计（混凝土选用C30） 71

第十章 PKPM软件在框架结构设计中的应用 75

10.1软件分析结果展示 75

10.2软件分析结果与手算结果分析比较 83

第一章 设计说明及工程概况

1.1 建筑设计说明

本次毕业设计的课题为扬州某医院住院楼设计。建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下，根据任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、结构选型、施工、材料、设备、建筑经济及建筑艺术等问题，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、各种外部条件的协调配合。

建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求外，还应考虑建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。

因为拟建建筑物为四层，属于多层，拟采用钢筋混凝土框架结构。框架结构是多层房屋的常用结构形式，常用于体型较规则，刚度较均匀的建筑。框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，框架梁和柱是承重结构，既承受垂直荷载，又承受水平荷载，再将荷载传至基础；框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因工艺和使用要求，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。

框架结构最主要的优点是具有开阔的空间，使建筑平面布置灵活，便于门窗布置，且建筑立面容易处理，结构自重较轻。但是框架结构体系侧向刚度小，水平荷载下的侧移较大，属于柔性结构，即它的自振周期较长，地震反应较小，只有经过合理的结构设计才可以具有较好的延性。

本地区是七度设防区，应考虑地震作用。由于框架结构存在刚度较小的缺点，地震时会有较大的水平变形，易引起非结构构件的破坏，因此在结构设计时要经过抗震计算并采取妥善的抗震构造措施。一般情况下，建筑平面应规则且必要时设置抗震缝。按照结构布置不同，框架结构可以分为横向承重、纵向承重和纵横双向承重三种布置方案。本方案拟采用纵横向承重方案，这时楼面常为现浇双向板楼盖或井字梁楼盖，两个方向的框架同时承受竖向荷载和水平荷载。

建筑是时代的产物，时代与民族地区风格应协调统一。建筑不单要满足各自的使用功能要求，而且还要为人们创造一个舒适的卫生环境，满足人们生理要求的功能。本方案四层，布局合理，立面造型大方、简洁、新颖，充分考虑建筑与环境绿化的融合，从根本上来满足建筑方针——适用、安全、经济、美观的要求。

1.1.1 总平面设计

建筑总平面设计简称总平面设计，又称场地设计，是针对一个建筑项目，根据其组成内容和使用功能的要求，在场地现状条件和城市规划或总体布局基础上，正确处理各建筑物、构筑物与道路交通、工程管线、绿化布置等设施相互之间的平面和空间关系，充分利用地形，有效节约土地，使场地内的各项工程设施有机地组成其与功能协调一致的统一整体，并与其周围环境及建筑相协调而进行的设计。总平面布置应考虑环境与绿化设计，住院楼的房间布置宜有良好的朝向和日照。

1.1.2 平面设计

建筑平面设计是整个建筑设计的关键，它集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相互关系、使用功能的要求、是否经济合理。除此之外，建筑平面与周围环境的关系、建筑是否满足建筑平面设计的要求，同时还不同程度地反映建筑空间艺术构思及结构布置关系等。因此，在进行本方案设计时，我先从平面入手同时也认真分析剖面及立面的可能性和合理性，以及对平面设计的影响。

1、使用部分平面设计

使用部分是指各类建筑物中的主要使用房间和辅助使用房间。在本次毕业设计中主要使用房间的设计充分考虑了以下几点：①房间的面积、形状、尺寸，使得它们满足室内使用活动和仪器、设备合理布置的要求；②合理确定门窗的大小和位置，使得房间出入方便，疏散安全，采光通风良好；③房间的构成使结构布置合理，施工方便，也有利于房间之间的组合，所用材料符合相应的建筑标准；④室内空间、顶棚、地面、各个墙面和构件细部，考虑了人们的使用和审美要求。

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