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“天山果园仓库设计”所做的书面成果。本仓库为五层钢筋混凝土框架结构。

在“建筑设计部分”中，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，首先选择第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。

结构设计过程中前30天的时间先用建筑结构设计软件PKPM对整个结构进行电算，然后在后面一个月的时间里选一榀具有代表性的框架进行手算。这样既掌握了PKPM软件的基本应用，同时能对大学四年所学的知识有一个很好的总结应用。最后将手算与电算的结果进行对比，能让自己对框架结构的受力有一个更明确的了解。

关键词：土木工程；毕业设计；钢筋混凝土框架结构；建筑设计；结构设计

Abstract

This calculation book is for Wuhan University of Technology Civil Engineering and Architecture School of Civil Engineering Grade 2015 graduation design "Tianshan Orchard Warehouse Design" written results. The warehouse is five story reinforced concrete frame structure.

In the Architectural Design section, I compare several architectural schemes in the early stages of the design from various aspects, and then determine the final scheme, and then determine the specific architectural structure, practices and materials. 

In the structural Design section, the transverse frame of the first axis is selected as the manual task of this calculation, and the final scheme is selected, and then the specific load is determined. The load includes constant load, live load, left and right wind load, left and right seismic action. According to the load, the internal force of beam and column plate is calculated, and then the control internal force of each section is obtained. Finally, the reinforcement of each member is calculated. 

In addition, the stair design in the structural scheme is carried out, in which the internal force calculation, reinforcement calculation and construction drawing of the ladder plate, platform beam and other members are completed. According to the engineering geological data, the structure adopts the independent foundation under the column. 

In the process of structural design, the whole structure is calculated by computer with the building structure design software PKPM in the first 30 days, and then a representative frame is selected for manual calculation in the following month. This not only grasps the basic application of PKPM software, but also has a good summary and application of the knowledge learned in four years of college. Finally, by comparing the results of manual calculation and computer calculation, we can have a clearer understanding of the force of the frame structure.

Key Word: civil engineering；Graduation design；reinforced concrete frame structure；Architectural design；Structure design

目录

摘 要 3

Abstract - 4 -

绪 论 1

第1章 设计资料 2

1.1 工程名称 2

武汉天山果园仓库 2

1.2 工程概况 2

1.3 建筑等级 2

1.4 设计荷载 2

1.5 抗震设防 2

1.6 气象资料 2

1.7 地质资料 3

1.8 材料选用 3

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 4

2.4 梁、柱截面尺寸的初步估计 7

2.4.1 梁截面初选（轴） 7

2.4.2 柱截面初选（轴） 8

第3章 侧移刚度的计算 9

3.1 梁线刚度i_b的计算（I=2I₀) 10

3.2 柱线刚度ic的计算(I=I₀) 10

3.3 相对线刚度计算 10

第4章 恒荷载作用下内力计算 12

4.1 恒荷载标准值计算 12

4.2 恒载作用下框架的所受荷载 14

4.2.1框架梁的恒载 16

4.2.2柱纵向集中恒荷载计算 20

4.3 恒载作用下框架的内力计算 22

第5章 活荷载作用下内力计算 31

5.1活荷载标准值计算 31

5.2活荷载作用下框架荷载计算 32

5.2.1活荷载作用下框架主梁荷载计算 32

5.2.2柱纵向集中活荷载计算 36

5.3 活载作用下框架的内力计算 38

第6章 风荷载作用 45

6.1 风荷载标准值 45

6.2 框架柱反弯点位置计算 46

第7章 地震作用 51

7.1 重力荷载代表值的计算 51

7.2 水平地震作用力的计算 52

第8章 内力组合 58

8.1梁端负弯矩调幅 58

8.2内力转换 59

8.3荷载基本组合 60

8.3.1一般荷载组合 60

8.3.2考虑地震作用效应组合 60

第9章 框架梁、柱配筋 74

9.1框架梁截面设计（以第五层为例） 75

9.1.1正截面受弯承载力计算 75

9.1.2斜截面受剪承载力计算 81

9.1.3框架梁纵筋的锚固长度 84

9.2框架柱截面设计 84

9.2.1轴压比验算 84

9.2.2柱端弯矩的调整 85

9.2.3框架柱正截面承载力计算 85

9.2.4框架柱斜截面承载力计算 94

9.3构件裂缝宽度验算 96

9.3.1框架梁 96

9.3.2框架柱 99

第10章 板的计算 100

10.1荷载计算（1-5层） 101

10.2截面设计（1-5层） 102

10.2.1弯矩计算 102

10.2.2配筋计算（1-5层） 104

10.3荷载计算（6层） 105

10.4截面设计（6层） 105

10.4.1弯矩计算 105

10.2.2配筋计算（6层） 108

第11章 楼梯的计算 109

11.1设计资料 109

11.2梯段板设计（2-5层） 110

11.2.1荷载计算 110

11.2.2内力计算 111

11.2.3配筋计算 111

11.3平台板计算（2-5层） 112

11.3.1荷载计算 112

11.3.2内力计算 112

11.3.3配筋计算 112

11.4平台梁（1-5层） 113

11.4.1荷载计算 113

11.4.2内力计算 114

11.4.3配筋计算 114

9.5梯段板设计（1层） 115

11.5.1荷载计算 116

11.5.2内力计算 117

11.5.3配筋计算 117

11.6平台板计算（1层） 118

11.6.1荷载计算 118

11.6.2内力计算 118

11.6.3配筋计算 118

11.7平台梁（1层） 118

11.7.1荷载计算 119

11.7.2内力计算 119

11.7.3配筋计算 119

第12章 地基基础设计 120

12.1基本概况 120

12.2基础埋深及尺寸的确定 121

12.3地基承载力验算 121

12.3.1地基承载力特征值修正值计算 121

12.3.2地基承载力计算 122

12.4地基承载力抗震验算 123

12.5地基变形验算 123

12.6基础内力计算 124

12.6.1计算基底净反力 124

12.6.2基础高度（采用阶梯形基础） 124

12.6.3配筋计算 127

结束语 131

参考文献 132

致谢 132

绪 论

土木工程是一个注重理论与实践相结合的科目，而毕业设计就是让我们将所学与实际相结合，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。

本次毕业设计的题目是天山果园仓库设计，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，不断调整后绘出整套的施工图纸，手算时选取一榀有代表性的框架进行计算，选取有代表性的一榀框架分别运用弯矩分配法、分层法、D值法、底部剪力法计算该框架在竖向荷载、水平荷载、地震作用下的内力并进行内力组合和框架配筋设计，具体为：分层法计算竖向荷载作用下的框架内力，D值法计算风荷载作用下框架内力，底部剪力法计算地震荷载作用下框架内力，然后进行内力组合获得各控制截面的内力，最后进行各个构件的配筋计算。毕业设计的所有任务涵盖了大学四年学到的所有知识，需要我们进行系统的总结和应用。

第1章 设计资料

1.1 工程名称

武汉天山果园仓库

1.2 工程概况

建筑总高度为23.4m，共5层，首层层高为5m，其余各层层高为3.6m，楼梯间出屋面高4m。室内外高差为150mm，底层室内设计标高为±0.000。建筑总面积为5425m²。

1.3 建筑等级

建筑物的耐久等级为二级，耐火等级为一级，防水等级为二级。

1.4 设计荷载

。

1.5 抗震设防

本工程建筑抗震设防类别为乙类,抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，场地土类型为中软场地土,建筑场地类别为类,建筑的设计特征周期为0.25s。框架抗震等级为三级。

1.6 气象资料

（1）主导风向：夏季：东南风；冬季：东北风。

（2）风速：

（3）气温：

（4）

（5）。

（6）降水：平均年降雨量1228.6mm，最大暴雨强度，最大降雨量312.6mm，最大积雪深度360mm。

1.7 地质资料

本工程建筑场地划分为I1类，工程建筑场地土层至上而下分述为：素填土：以粘土组成，夹中压缩性土，厚度0.3~1.8m，承载力特征值fak=130kPa；粉质粘土：半干湿，密实，可塑，厚度1.8~15.3m，承载力特征值fak=300kPa。施工时应该做好防排水，回填时采用不透水材料分层夯实。

1.8 材料选用

（1）混凝土：

（2）墙体：

（3）钢筋:

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