论文总字数：69870字

2010届毕业设计(论文)

2014 年 6 月

目录

第一章 结构选型与布置 - 1 -

1.1 工程概况及设计资料 - 1 -

1.1.1 工程概况 - 1 -

1.1.2 设计资料 - 1 -

1.2 结构选型与结构布置 - 4 -

第二章 计算简图及荷载计算 - 6 -

2.1 确定计算简图 - 6 -

2.2 构件材料选择 - 7 -

2.3 构件截面尺寸估算 - 7 -

2.3.1 框架柱截面初估 - 7 -

2.3.2 梁截面尺寸初选 - 7 -

2.3.3 楼板厚度初选 - 8 -

2.4 荷载计算 - 8 -

2.4.1 恒荷载计算 - 8 -

2.5 风荷载计算 - 11 -

2.6 地震作用计算 - 12 -

2.6.1 建筑物总重力荷载代表值计算 - 12 -

2.6.2 地震作用计算 - 13 -

第三章 框架内力计算 - 16 -

3.1 恒载作用下的框架内力 - 16 -

3.1.1 弯矩分配系数 - 16 -

3.1.2 杆件固端弯矩 - 18 -

3.1.3 节点不平衡弯矩 - 19 -

3.1.4 内力计算 - 19 -

3.2 活载作用下的框架内力 - 23 -

3.2.1 梁固端弯矩 - 23 -

3.2.2 纵梁偏心引起柱端附加弯矩 - 24 -

3.2.3 本工程考虑如下四种最不利组合： - 24 -

3.2.4 各节点不平衡弯矩： - 25 -

3.2.5 内力计算： - 25 -

3.3 风荷载作用下内力计算 - 37 -

3.4 地震作用下横向框架的内力计算 - 40 -

3.4.1 0.5（雪 活）重力荷载作用下横向框架的内力计算 - 40 -

3.4.2 地震作用下横向框架的内力计算 - 45 -

第四章 框架内力组合 - 49 -

4.1 框架梁弯矩调幅计算 - 49 -

4.2 横向框架梁内力组合（一般组合） - 51 -

4.3 横向框架梁内力组合（考虑地震组合） - 54 -

4.4 横向框架柱内力组合（一般组合） - 56 -

4.5 横向框架柱内力组合（考虑地震组合） - 58 -

第五章 框架楼柱截面设计 - 60 -

第六章 楼梯结构计算设计 - 78 -

6.1 梯段板计算 - 78 -

6.1.1 荷载计算 - 78 -

6.1.2 截面设计 - 78 -

6.2 休息平台板计算 - 79 -

6.2.1 荷载计算 - 79 -

6.2.2 截面设计 - 80 -

6.3 梯段梁TL1计算 - 80 -

6.3.1 荷载计算 - 80 -

6.3.2 截面设计 - 81 -

第七章 现浇楼面板设计 - 83 -

7.1 荷载计算 - 84 -

7.2 配筋计算 - 87 -

第八章 基础设计 - 89 -

第九章 PKPM软件计算 - 102 -

9.1 软件分析结果与手算结果比较 - 102 -

1. 结构选型与布置
   1. 工程概况及设计资料
      1. 工程概况

本课题名称为“中石化某技术研究院江宁基地单身公寓”，建筑功能要求满足职工住宿、生活、学习等需求，房间设置可按标准公寓设计、配置少量管理房等。地点位于南京市江宁区上高路西侧、中石化某技术研究院江宁基地院内。建筑平面外包尺寸：长×宽为48.6×13.7m，总建筑面积约3400m²，建筑高度17.2m。轴网尺寸为5.6m×4m，建筑层数5层，层层高3.3m，室内外高差450mm，女儿墙高700mm。

根据建筑设计方案，本工程结构采用全现浇钢筋混凝土框架结构。

• • 1. 设计资料
       1. 气象资料

基本风压值：=0.40kN/ m²。

基本雪压值：=0.65kN/ m²。

• • • 1. 水文地质资料

据区域气候区有关资料，南京纬度为32^o，多年平均最低气温为-10^oC（标准差：2)，多年平均最高气温为35^oC（标准差：1)，最高气温为 37^oC(98％保证率），最低气温为-14^oC(98％保证率），多年平均冻结指数为15%，极大值为3％。

据南京市气象历史记载，各项主要气象资料如下：

1）、气温

年平均气温15^oC；最热月7月份平均气温28.2^oC，极端最高气温43^oC。全年日照在1989.2～2212.8小时，无霜约230天。

2）、降水

南京地处亚热带湿润气候区，属海洋性气候，冬夏温差显著，年平均降雨量1038.7～1124mm，降雨日124.2天，降雨量多集中在6～9月，占年降雨量的50％以上，6～7月为梅雨季节；冬季最大积雪深度约50cm；年蒸发量1400～1500mm。年平均相对湿度13～80％。

• • • 1. 抗震设防烈度

根据《建筑杭震设计规范》（GBS0011-2010）和国标《中国地震动参数区划图》(GB1806-2001)，南京地区地震基本烈度为7度。

• • • 1. 荷载资料

（1）楼面活载：查《建筑结构荷载规范》GB5009-2012,楼面活荷载标准值为2.0 kN/ m2。

（2）不上人屋面：活荷载标准值取0.5 kN/ m2。

（3）屋面构造：

屋面：10厚铺地缸砖，干水泥擦缝，

每3×6m留10宽缝，1：3石灰砂浆勾缝；

防水层：20mm厚1：3防水水泥砂浆，

喷涂2厚合成高分子防水层，

4mm厚高聚物改性沥青卷材防水层；

保温层：40mm厚现场喷涂硬质发泡聚氨脂；

找坡层：1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚；

找平层：20mm厚1：3水泥砂浆；

结构层：100mm厚钢筋砼屋面板。

（4）楼面构造

地面：15mm厚1：2.5水泥白石子磨光，刷草酸打蜡；

找平层：20mm厚1：3水泥砂浆；

结构层：90mm现浇砼板。

（5）围护墙体

内墙：喷内墙涂料或刷油漆；

6mm厚1：2.5 水泥砂浆抹面压实抹光；

7mm厚1：3 水泥砂浆找平扫毛；

7mm厚1：3 水泥砂浆打底扫毛；

刷素水泥浆一道。

外墙：7mm厚1:2.5水泥砂浆抹面；

7mm厚1：3水泥砂浆找平扫毛；

7mm厚1：3 水泥砂浆打底扫毛；

刷素水泥浆一道。

（6） 门窗：一楼大门采用双开防盗门，各楼层房间采用铝合金单开门。

（7）材料重度：

钢筋混凝土25.0 kN/，防水卷材

表1-1 各层地基土主要物理力学性能指标及其承载力设计参数表

• 1. 结构选型与结构布置

1.2.1结构选型

本工程选用钢筋混凝土框架结构，因为其空间分隔灵活，自重轻，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。

1.2.2结构布置

1. 平面布置

本工程为多层建筑，建筑高度较小，考虑建筑设计方案以及抗震设防要求等因素，本工程的平面现状选为矩形，其优点是简单、规则、对称，有利于抗震和施工。

1. 立面布置

本办公楼共五层，层高为3.3m，女儿墙高0.7m室内地平标高为0.000，室内外高差0.45m。

1. 柱网布置及次梁布置

按设计任务书的要求，考虑到建筑的使用功能和结构的经济型，本工程柱网布置方式为：横向3跨、跨度分别为5.6m、2.4m和5.6m；纵向12跨，跨距4m。可满足公寓休息办公的需求。

1. 缝的设置

本工程地质条件良好，地基均匀，四周不设底层裙房，所以本工程可不设沉降缝。本工程长48m，小于现浇钢筋混凝土框架结构应设伸缩缝的最大间距55m，故可不设伸缩缝。本结构平面为矩形，房屋沿高度方向无错层，房屋各部分的刚度、高度及重量相差不大，故可不设防震缝。

1. 基础方案本工程建设场地和地基条件较好，荷载分布均匀，建筑层数小于7层，根据《建筑地基基础设计规范》第3.0.1条规定，该建筑的地基属于丙级地基。本建筑采用柱下独立桩基础。根据场地的地质条件，取二层粉质粘土层为持力层，地基承载力特征值
2. 楼梯方案

根据建筑结构设计方案以及结构的经济性，本工程采用平行双分双跑的现浇式楼梯。

本工程结构平面布置如下：

1. 计算简图及荷载计算
   1. 确定计算简图

根据结构平面布置图，选定具有代表性的 轴线作为计算单元，如图1-1中的斜线部分所示范围。框架梁柱节点为刚接，框架梁与基础固结；各杆件用轴线定位，框架梁跨度取柱子轴线之间的距离；本工程采用柱下独立基础，根据地质资料初步假定基础顶面到室外地坪的距离为500mm，则底层柱子的计算高度=3.3 0.45 0.5=4.25m，其余各层柱高取下层结构楼面到上层结构楼面的距离，即~为3.3m，由此确定该榀框架KJ-AD计算简图如图2-1所示：

图2-1 框架KJ-AD计算简图

• 1. 构件材料选择

混凝土：均采用C30混凝土（=14.3N/，=1.43 N/）。

钢筋：直径12mm时选用HRB335钢筋，其余采用HPB235钢筋。

• 1. 构件截面尺寸估算
     1. 框架柱截面初估

由于框架公寓荷载较小，按N=12kN/，柱轴压比=0.9。

边柱：A===1.25

a=355mm

中柱：

A===1.79

a=425mm

由此，初步选取柱的截面尺寸：

边柱bh=400400mm，中柱bh=450450mm。

• • 1. 梁截面尺寸初选

各梁尺寸按梁的跨度初步确定如下：

a．框架梁：横向 L=4000mm 梁高 h=(1/8-1/12)L=(335-500)mm

取h=500mm

梁宽b=(1/3-1/2)h=(167-250)mm

取b=250mm

纵向 L=5600 mm 梁高 h=(1/8-1/12)L=(467-700)mm

取h=600 mm

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