南京市玄武区四牌楼居民生活馆

 2021-12-02 08:12

论文总字数:169994字

摘 要

本次毕业设计的工程是南京市玄武区四牌楼居民生活馆。本次工程主体结构共5层,一层至五层层高均为4.5m,建筑高度22.5m,建筑面积6329。采用钢筋混凝土框架结构

本设计主要是对生活馆框架结构进行设计。计算书的内容包括:结构平面布置、各层荷载计算、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、手算电算结果比较分析。在用PKPM2010软件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。在计算出各种荷载作用下框架产生的内力之后,利用Excel软件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,再进行板式楼梯和桩基础及连梁的设计。楼梯设计包括梯段板(梯段梁)、平台梁和平台板的设计;基础的设计包括了对基础及基础梁的设计。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

Structure Design Of the Life House In

Xuanwu District, Nanjing

Name:Zong Han Student ID:05111103

Supervisor Pro: XU Zhao Dong

Abstract

The final year project for me is the design of the Life House in Xuanwu District, Nanjing. The main structure of this project includes 5 floors. The story height of total floors is 4.5m, 4.5m, 4.5m, 4.5m, 4.5m, respectively. The building height is 22.5m while the area is 6329. Reinforced concrete frame structure is applied in this project.

The purpose of the design is mainly to do the design in the frame construction of the Life House project. 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 design is 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 made out. After the design of the whole frame is completed, slab or beam stairs and single footing are designed. The design of slab(beam) stairs includes designing of step board(step beam), landing girder and landing slab; The design of pile foundation includes designing of the footing and the foundation beam. After hand computation is completed, software PKPM is used to improve the part ignored in hand computation. 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, production 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 8

1.1 工程概况 8

1.1.1 工程名称 8

1.1.2 建设地点 8

1.1.3 建设单位 8

1.2 建筑设计资料 8

本工程各层层高为4.5m,4.5m,4.5m,4.5m,4.5m。底层为商业层,二层为商业餐饮层,三层至五层是运动层。 8

1.3 基本数据 8

1.3.1抗震要求 8

1.3.2气象条件 8

1.3.3 岩土工程勘察土层报告 8

1.4设计荷载 9

1.5材料 9

第二部分:结构选型与布置 10

2.1结构体系 10

2.2截面尺寸 10

2.2.1板厚度估算 10

2.2.2梁截面尺寸估算 10

2.2.3柱截面尺寸估算 11

第三部分 荷载标准值计算 12

3.1 竖向荷载计算 12

3.1.1 屋面恒载 12

3.1.2 楼面恒载 12

3.1.3 梁自重 13

3.1.4 柱自重 13

3.1.5 墙自重 13

3.2可变荷载计算 14

3.2.1 屋面活载 14

3.2.2 楼面活载 14

3.1.2.3雪荷载 14

3.3水平荷载计算 14

3.3.1 风荷载计算 14

第四部分 楼盖设计 16

4.1 楼面资料 16

4.2 楼面板,屋面板设计 16

4.2.1 楼面板计算简图 16

4.2.2弯距计算 18

4.2.2.1单向板A15的计算 18

4.2.2.2双向板: 18

4.2.3配筋计算 24

4.2.3.1双向板 24

4.3 楼盖,屋盖次梁设计 31

4.3.1 CL-1至CL-8 31

4.3.1.1 CL-1计算资料 31

4.3.1.2 正截面受弯承载力验算 32

4.3.1.3斜截面受剪承载力验算 33

4.3.2 CL-2计算资料 33

4.3.2.2 内力计算 33

4.3.2.3 正截面受弯承载力验算 34

4.3.2.4斜截面受剪承载力验算 35

4.3.3 CL-3计算资料 35

4.3.1.2 内力计算 36

4.3.1.3 正截面受弯承载力验算 38

考虑到跨中弯矩过大,重新选取CL-3截面尺寸为400mm×800mm 38

4.3.1.4斜截面受剪承载力验算 39

4.3.4 CL-4计算资料 39

4.3.4.2 内力计算 40

4.3.4.3 正截面受弯承载力验算 40

4.3.4.4斜截面受剪承载力验算 41

4.3.5 CL-5计算资料 42

4.3.5.2 内力计算 42

4.3.5.3 正截面受弯承载力验算 43

4.3.5.4斜截面受剪承载力验算 44

4.3.6 CL-6计算资料 44

4.3.6.2 内力计算 45

4.3.6.3 正截面受弯承载力验算 45

4.3.6.4斜截面受剪承载力验算 46

4.3.7.1 CL-7计算资料 46

4.3.7.2 正截面受弯承载力验算 47

4.3.7.3斜截面受剪承载力验算 48

4.3.7.1 CL-8计算资料 48

4.3.7.2 正截面受弯承载力验算 49

4.3.7.3斜截面受剪承载力验算 49

4.3.1 CL-1至CL-8 50

4.3.1.1 CL-1计算资料 50

4.3.1.2 正截面受弯承载力验算 51

4.3.1.3斜截面受剪承载力验算 51

4.3.2 CL-2计算资料 52

4.3.2.2 内力计算 52

4.3.2.3 正截面受弯承载力验算 53

4.3.2.4斜截面受剪承载力验算 53

4.3.3 CL-3计算资料 54

4.3.1.2 内力计算 54

4.3.1.3 正截面受弯承载力验算 56

考虑到跨中弯矩过大,重新选取CL-3截面尺寸为400mm×800mm 56

4.3.1.4斜截面受剪承载力验算 56

4.3.4 CL-4计算资料 57

4.3.4.2 内力计算 57

4.3.4.3 正截面受弯承载力验算 58

4.3.4.4斜截面受剪承载力验算 59

4.3.5 CL-5计算资料 60

4.3.5.2 内力计算 60

4.3.5.3 正截面受弯承载力验算 61

4.3.5.4斜截面受剪承载力验算 61

4.3.6 CL-6 同CL-5设计 62

4.3.7.1 CL-7计算资料 62

4.3.7.2 正截面受弯承载力验算 62

4.3.7.3斜截面受剪承载力验算 63

4.3.7.1 CL-8计算资料 63

4.3.7.2 正截面受弯承载力验算 64

4.3.7.3斜截面受剪承载力验算 65

第五部分 框架内力计算 66

5.1框架计算简图 66

5.1.1 计算简图说明 66

5.1.2 框架梁柱截面特征值 66

由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度,利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面的特性。 66

5.2 竖向荷载计算 68

5.2.1恒荷载计算 68

5.2.2恒荷载下内力计算 70

5.2.3 恒载下的内力图 75

5.2.4活荷载计算 77

5.2.5 活载下内力计算 78

第六部分 风荷载作用下的框架内力计算 96

6.1 风荷载作用下的内力计算及内力图 96

6.2 风荷载作用下的侧移计算 102

第七部分:水平地震作用下的框架内力计算 103

7.1 重力荷载代表值计算 103

7.2 水平地震作用计算 105

7.2.1框架柱等效抗侧刚度计算 105

7.2.3 结构基本自振周期的计算 106

7.2.4横向水平地震作用计算 106

7.2.5横向水平地震作用下内力计算 107

第八部分:内力组合 111

8.1 框架梁内力组合 111

8.1.1 框架梁非抗震组合 111

8.1.2 框架梁抗震组合如上 117

8.1.3 框架柱非抗震组合 117

8.1.4 框架柱抗震组合 124

第九部分:截面设计 128

9.1框架梁截面设计 128

9.1.1框架梁正截面受弯设计 128

9.1.2 框架梁斜截面受剪计算 130

.非抗震截面设计 130

9.2 框架柱截面设计 131

9.2.1 框架柱正截面受弯承载力计算 131

9.2.2构造要求 131

9.2.3 正截面受弯承载力验算及轴压比验算 131

9.2.4 斜截面受剪承载力及剪压比验算 138

②在一定范围以内,箍筋越多,受剪承载力越大,各层柱控制内力均由抗震组合控制。框架柱斜截面受剪承载力按下式计算: 138

柱的斜截面配筋计算及剪压比验算见下表。 138

9.2.5验算体积配箍率 140

第十部分:楼梯设计 141

10.2.1梯段板设计 141

10.2.2平台板设计 143

10.2.3 平台梁 144

第十一部分 基础设计 146

基础设计 146

11.2.1 基础选型 146

11.2.2 桩顶作用效应计算 146

基本组合: 146

A轴柱:N_max= 2366.052kN,相应的M= 19.01 ,V= -14.84kN; 146

B轴柱:N_max=3945.442kN,相应的M= -24.2 ,V=18.04kN; 146

C轴柱:N_max=4884.44kN,相应的M= 45.25 ,V=-33.71kN; 146

D轴柱:N_max=2962.6kN,相应的M= -53.85 ,V=40.37kN; 146

标准组合(基本组合设计值/折减系数1.25) 146

A轴柱:N_max= 1893kN,相应的M=16.48 ,V=-12.88kN; 146

B轴柱:N_max=3156kN,相应的M= -19.36 ,V=14.43kN; 146

C轴柱:N_max=3908kN,相应的M= 36.2 ,V= -26.97kN; 146

D轴柱:N_max= 2370kN,相应的M= -43.08 ,V=32.30kN; 146

11.2.3 单桩承载力计算 146

11.2.4 柱基础设计 147

11.2.4.1 柱A基础设计 147

11.2.4.2 柱B,C基础设计 151

11.2.4.3 柱D基础设计 154

11.3 基础连梁设计 154

11.3.1 梁高的估算 154

11.3.2 基础连梁正截面计算 155

第十二部分:手算与电算PKPM比较 156

12.1 结构基本周期比较 156

12.2 层间位移比较 156

12.3 底层柱轴力设计值比较 156

12.4 框架梁配筋面积 157

12.5 电算书内容 158

致谢 尾页

第一部分 设计资料

1.1 工程概况

1.1.1 工程名称

南京市玄武区四牌楼居民生活馆

1.1.2 建设地点

南京市玄武区四牌楼

1.1.3 建设单位

中建八局三公司

1.2 建筑设计资料

本工程为南京市玄武区四牌楼居民生活馆,共5层,底层为商业层,2-5层为各功能层,室外地面到主屋面建筑高度22.5m。室内设计标高0.000,室内外高差300mm。拟采用钢筋混凝土全现浇框架结构,承台桩基础。

本工程各层层高为4.5m,4.5m,4.5m,4.5m,4.5m。底层为商业层,二层为商业餐饮层,三层至五层是运动层。

1.3 基本数据

1.3.1抗震要求

结构设计使用年限50年,建筑主体结构的安全等级为二级,抗震设防类别为丙类,抗震设防等级为7级,设计基本地震基本加速度值0.10g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为类,框架抗震等级为3级。地基基础的设计等级为丙级。

1.3.2气象条件

基本风压:ω0=0.4kN/m2

基本雪压:S0=0.65 kN/m2

1.3.3 岩土工程勘察土层报告

本工程基础设计的地质资料参照玄武区居民生活馆地质报告,设计执行规范:《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2010)

层号

侧阻力特征值

qsiakPa

端阻力特征值

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