论文总字数：208907字

摘 要

本次毕业设计的题目是东台市车站办公楼。该工程主体结构共5层，底层层高3.9m，其余各层层高3.3m。建筑高度17.1m，采用混凝土框架结构。

本设计主要是对办公楼框架结构进行设计。计算书内容包括：结构平面布置、荷载计算、屋盖设计及配筋、框架内力计算、框架内力组合及配筋、楼梯设计、基础设计、手算电算比较分析。在通过PKPM电算确定结构布置方案的合理性之后，首先对结构屋盖进行设计。然后，计算框架在竖向荷载（恒载及活荷载）作用下产生的结构内力，计算框架在风荷载和地震作用下的结构内力。在确定各种荷载作用下框架产生的内力之后，利用Excel对各种工况下的内力进行内力组合，从中找出最不利的内力组合进行截面的设计和配筋。整榀框架设计完成后，再进行板式楼梯和独立基础及联合基础的设计。手算部分结束后，根据PKPM电算结果，完善手算没有涉及部分的设计工作。同时，比较手算与电算结果的误差，并分析原因。最后利用手电算计算结果绘制结构的施工图。

关键词：结构设计 钢筋混凝土 框架结构

Concrete Frame Structure Design of Dongtai

Railway Station Office Building

Name：Wang Kun Student ID：05111312

Supervisor Prof: Lu Jinyu

Abstract：

The final year project for me is the design of the Office Building of Dongtai Railway Station. The main structure of this project includes 5 floors. The story height of total floors is 3.9m, 3.3m, 3.3m, 3.3m, 3.3m respectively. The building height is 17.1m, reinforced concrete framestructure is applied in this project.

The purpose of the design is mainly to do the design in the frame construction of the south building of Information Centreproject. Calculations include: the structural layout, load calculation, designing and reinforcing of the roof, the analysis of frame stress, the combination of internal forces and reinforcing of the frame, stairs design and foundation design. After the array of the structure is determined by the PKPM software, the roof designis commenced firstly. Secondly, the internal force of the frame under the vertical loads (dead load and live load) will be calculated, then calculate the internal force under the wind load and the seismic force. After computing the internal force under all sorts of loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find the most adverse internal force of members. Then the cross-section design of the frame will be madeout. After the design of the whole frame is completed, slab stairs and single footingare and joint footingare designed. After manual calculation is completed, software PKPM is used to improve the part ignoredin manual calculation. What’s more, the result of hand computation is checked by software PKPM , find out errors and analysis the causes of those differences between them. Finally, working drawings based on the calculation results will be finished.

Keywords :structural design frame construction reinforced concrete

目录

第一部分 设计资料 1

1.1工程概况 1

1.1.1工程名称 1

1.1.2建设地点 1

1.2建筑设计资料 1

1.3基本数据 1

1.3.1抗震要求 1

1.3.2气象条件 1

1.3.3岩土工程勘察层报告 1

第二部分 结构方案的选型及框架布置 3

2.1结构选型 3

2.2结构布置 3

2.3初估截面尺寸 4

2.3.1框架梁 4

2.3.2框架柱 4

2.3.3板 5

第三部分 荷载标准值计算 7

3.1竖向荷载计算 7

3.1.1永久荷载计算 7

3.1.2活荷载计算 8

3.2水平荷载计算 9

3.2.1风荷载计算 9

第四部分 楼盖、屋盖设计 11

4.1设计资料 11

4.2楼面板设计 11

4.2.1双向板计算 11

4.2.2单向板计算 14

4.3屋面板设计 15

4.3.1双向板计算 16

4.3.2单向板设计 18

4.4板配筋计算 19

4.5楼面次梁设计 22

4.5.1 CL-1 23

4.5.2 XL 25

4.5.3 CL-2 27

4.5.4 CL-3 29

4.5.5 CL-4 31

4.5.6 CL-5 33

4.5.7 CL-6 34

4.6屋面次梁设计 36

4.6.1 CL-1 37

4.6.2 CL-2 39

4.6.3 CL-3 41

4.6.4 CL-4 44

4.6.5 CL-5 46

第五部分 框架内力计算 48

5.1框架计算简图 48

5.1.1计算简图说明 48

5.1.2框架梁柱截面特征值 48

5.2竖向荷载计算 50

5.2.1恒荷载计算 50

5.2.2活荷载计算 53

5.3竖向荷载作用下的内力计算 55

5.3.1 永久荷载作用下 55

5,3.2可变荷载作用下 62

5.4风荷载作用下的内力计算 76

5.4.1柱的修正抗侧刚度表 76

5.4.2修正反弯点高度计算 77

5.4.3内力计算 77

5.5地震作用下的内力计算 80

5.5.1重力荷载代表值计算 80

5.5.2水平地震作用计算 83

5.5.3框架水平地震作用下内力计算 85

第六部分 梁、柱内力组合 87

6.1框架梁内力组合 87

6.1.1框架梁内力非抗震组合 88

6.1.2框架梁内力抗震组合 88

6.2 框架柱内力组合 95

6.2.1 柱内力非抗震组合 95

6.2.2 框架柱内力抗震组合 99

第七部分 梁、柱截面设计 103

7.1 框架梁截面设计 103

7.1.1 设计条件 103

7.1.2 构造要求 103

7.1.3 正截面受弯承载力计算 103

7.1.4 斜截面受剪承载力及剪压比验算 104

7.2 框架柱截面设计 110

7.2.1 设计条件 110

7.2.2构造要求 110

7.2.3 正截面受弯承载力验算及轴压比验算 111

7.2.4 斜截面受剪承载力及剪压比验算 117

第八部分 基础设计 119

8.1 基础设计资料 119

8.2 基础设计 119

8.2.1 基础选型 119

8.2.2 柱顶荷载效应 119

8.2.3 轴边柱基础设计 120

8.2.4 轴中柱基础设计 121

第九部分 楼梯设计 123

9.1 设计资料 123

9.2 底层楼梯的结构设计 123

9.2.1 梯段板设计 123

9.2.2 平台板设计 124

9.2.3 平台梁计算 125

9.2.4 平台柱设计 127

9.3 标准层楼梯的结构设计 127

9.3.1 梯段板设计 127

9.3.2 平台板设计 128

9.3.3 平台梁计算 129

9.3.4 平台柱设计 131

第十部分 手算与电算的比较 132

10.1 结构基本周期 132

10. 2 位移 132

10.3底层柱轴力设计值 132

10.4底层梁配筋面积 133

致 谢 134

参考文献 135

附 录 136

1. 建筑设计信息 136

2. 周期、地震力与振型 145

3. 结构位移 154

第一部分 设计资料

1.1工程概况

1.1.1工程名称

东台市车站办公楼

1.1.2建设地点

东台市车站

1.2建筑设计资料

该车站办公楼位于江苏省东台市境内，采用钢筋混凝土框架结构，地上5层，无地下室。±0.000标高相当于黄海高程12.80米，室内外高差为0.45m。一层层高为3.9m，二～五层层高均为3.3m，建筑总高为17.100m。

1.3基本数据

1.3.1抗震要求

此建筑抗震设防烈度为7度，设计地震分组第1组，基本地震加速度值为0.10g，建筑场地土类别为Ⅲ类，框架抗震等级为三级。

1.3.2气象条件

基本风压

基本雪压

1.3.3岩土工程勘察层报告

本工程的场地条件属稳定性场地，无液化，地质条件详见表1.1所示。

表1.1 拟建场地工程地质情况

第二部分 结构方案的选型及框架布置

2.1结构选型

根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。

2.2结构布置

根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，柱网布置呈长方形,采用横向框架承重方案。这种方案可以提高结构的横向抗侧刚度，纵向较小的连系梁也有利于房屋室内的采光与通风。具体布置详见图2.1。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。

图2.1 楼面布置图

2.3初估截面尺寸

根据本项目房屋的结构类型、抗震设防烈度和房屋的高度查抗震规范，得本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。各层梁柱板混凝土等级均为C30，纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，板构造钢筋采用HRB400级钢筋。

2.3.1框架梁

2.3.1.1框架主梁

框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高，梁宽。

主梁跨度有5种，分别为L=2.1m，4.5m ，5.5m，6.0m，7.0m，8.0m（1.6m）；考虑到支座处布置钢筋的需要，截面尺寸可取；；；；；（）。即框架主梁尺寸初选三种：；；与。满足地震区b≥200mm的要求。

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