七层钢筋混凝土框架结构体系图书馆设计

论文编号:TM005  字数:39545.页数:182

摘要
 
 本设计为七层钢筋混凝土框架结构体系图书馆，主要包括建筑部分和结构部分设计两大部分。
 建筑面积约10000，抗震设防要求7度。结构形式采用框架结构，屋盖及楼盖采用主次梁楼盖，当需要无遮挡大空间时，采用井字梁楼盖。基础形式采用桩基础。建筑防火等级为二级。
 设计包括框架的设计、结构构件的设计、基础部分的设计等。结构设计以结构设计规范为依据，框架主体部分的设计满足构造要求、抗震要求，竖向荷载及水平荷载内力分别采用弯矩分配法和D值法计算，结合电算PKPM程序校正手算结果的偏差；基础设计包括基础方案的选择、基础的计算等。
 
关键词 图书馆；框架；D值法；弯矩分配法；

Abstract
 The subject of this design thesis is College Multifunctional Library，which is a seven-story reinforced concrete frame structure. Its include the design of structure and architecture.
 The architectural area is about 10,000 Square meters, and the anti-seismic intensity is 7 degrees. The structure form adopts the frame structure. The floors adopt principal beams and secondary beams to cover. When it needs no shelter from the large space, the floors adopt well beams to cover. The base adopts the pile-foundation. The fire resistance rating is 2.
 It basically consists of frame structure design and member design. Structure design is based on GB Structure Design Code；main frame is satisfied with conformation and anti-seismic design requirements. Vertical loads are calculated with Moment Distributed Twice Method, while horizontal loads are calculated with D Value Method. Most internal force is firstly calculated manually；after that it is recalculated with PKPM ；and then the results are compared to make sure the manual result acceptable.Foundation design include the choice of foundation pattern and calculation.
 Key words： library； frame structure； D Value Method ；Bending Moment Distributed；
 

目录
摘要 I
Abstract II
目录 III
绪 论 - 1 -
第1章 设计任务书 - 2 -
1.1 项目名称 - 2 -
1.2 项目地点 - 2 -
1.3 项目简介 - 2 -
1.4 设计基本要求 - 2 -
1.5 设计条件 - 2 -
1.5.1 自然条件 - 2 -
1.5.2 设备条件 - 3 -
1.5.3 建筑层数与层高 - 3 -
1.5.4 房间组成与面积要求 - 3 -
1.6 设计内容 - 4 -
1.6.1 建筑部分 - 4 -
1.6.2 结构部分 - 4 -
1.6.3 地基基础 - 4 -
1.6.4 施工部分要求完成下列内容： - 4 -
1.7 建筑地段 - 5 -
第2章 建筑设计 - 6 -
2.1 总平面设计 - 6 -
2.2 建筑平面设计 - 6 -
2.2.1 主体结构平面设计 - 6 -
2.2.2 书库的设计 - 7 -
2.2.3 阅览室的设计 - 7 -
2.2.4 防火及疏散的设计 - 7 -
2.2.5 其他设计部分 - 7 -
2.3 建筑立面设计 - 8 -
2.4 建筑剖面设计 - 8 -
2.4.1 建筑高度 - 8 -
2.4.2 层高确定 - 8 -
2.5 总说明 - 8 -
第3章 结构设计 - 10 -
3.1 工程概况及设计资料 - 10 -
3.1.1 工程概况 - 10 -
3.1.2 设计资料 - 10 -
3.1.2.1 自然条件 - 10 -
3.1.2.2 设备条件 - 10 -
3.2 结构设计一些说明 - 11 -
3.3 荷载计算 - 11 -
3.3.1 屋面荷载标准值计算 - 11 -
3.3.2 楼面荷载标准值计算 - 12 -
3.3.3 墙自重 - 12 -
3.3.4 梁自重 - 12 -
3.3.5 柱自重 - 12 -
3.4 结构梁柱板尺寸确定 - 13 -
3.4.1 混凝土材料选择 - 13 -
3.4.2 板截面估算 - 13 -
3.4.3 梁截面估算 - 13 -
3.4.4 柱截面估算 - 14 -
3.5 梁柱几何特性计算 - 16 -
3.5.1 框架结构计算简图原则 - 16 -
3.5.2 梁柱截面几何特性 - 16 -
3.5.2.1 框架柱的惯性矩 - 16 -
3.5.2.2 框架梁的惯性矩 - 16 -
3.5.2.3 框架柱杆件长度及线刚度 - 16 -
3.5.2.4 框架梁杆件长度及线刚度 - 18 -
3.6 荷载汇集 - 19 -
3.6.1 结构梁格布置 - 19 -
3.6.2 标准层轴③框架梁荷载作用情况 - 19 -
3.6.2.1 板上传来荷载 - 20 -
3.6.2.2 井字梁传的集中力荷载 - 22 -
3.6.2.3 标准层轴D-C间框架梁荷载作用情况 - 27 -
3.6.3 屋面层轴③框架梁荷载作用情况 - 29 -
3.6.3.1 板上传来的荷载 - 29 -
3.6.3.2 井字梁传来的集中力荷载 - 30 -
3.6.4 纵向框架梁传来的荷载 - 31 -
3.6.4.1 纵向框架荷载传到内柱 - 32 -
3.6.4.2 纵向框架荷载传到边柱 - 34 -
3.7 竖向荷载作用下的框架内力计算 - 35 -
3.7.1 绘制计算简图 - 36 -
3.7.2 梁的固端弯距计算 - 37 -
3.7.3 线刚度分配系数计算 - 40 -
3.7.4 分层法解恒荷作用下结构内力 - 41 -
3.7.5 恒荷载下弯距 - 41 -
3.7.6 恒荷载下梁端剪力值计算 - 41 -
3.7.7 恒荷载下柱轴力计算 - 43 -
3.7.8 活荷载作用下内力计算 - 43 -
3.7.8.1 分层法计算内力 - 43 -
3.7.8.2 活荷载下弯距 - 46 -
3.7.8.3 活荷载下梁端剪力计算 - 46 -
3.7.8.4 活荷载下柱轴力计算 - 48 -
3.8 水平荷载作用下的框架内力计算 - 50 -
3.8.1 柱的侧移刚度计算 - 51 -
3.8.1.1 柱的线刚度计算 - 51 -
3.8.1.2 框架梁线刚度计算 - 51 -
3.8.1.3 侧移刚度计算 - 51 -
3.8.2 风荷载框架内力计算 - 52 -
3.8.2.1 单位面积上的风荷载值-风荷载标准值 - 52 -
3.8.2.2 D值法计算 - 55 -
3.8.2.3 风荷载作用下的位移验算 - 61 -
3.8.3 地震荷载框架内力计算 - 62 -
3.8.3.1 计算原则 - 62 -
3.8.3.2 所需的计算参数 - 62 -
3.8.3.3 重力荷载代表值计算 - 63 -
3.8.3.4 框架横向抗侧刚度D值计算 - 67 -
3.8.3.5 结构基本自振周期计算 - 67 -
3.8.3.6 多遇水平地震作用计算 - 69 -
3.8.3.7 地震荷载作用下水平位移限制和舒适度验算 - 72 -
3.8.3.8 水平力作用下重力二阶效应及结构稳定验算 - 72 -
3.8.3.9 最小剪力原则验算 - 72 -
3.8.3.10 框架地震内力计算 - 75 -
3.8.3.11 地震作用下反弯点高度计算 - 76 -
3.8.3.12 地震作用下梁端、柱端弯距计算 - 77 -
3.8.3.13 地震作用下框架产生柱轴力与梁端剪力 - 78 -
3.9 内力组合 - 80 -
3.9.1 跨中弯距计算 - 82 -
3.9.2 梁端弯距调幅计算 - 84 -
3.9.3 梁端控制截面处弯距剪力计算 - 86 -
3.9.4 内力组合计算 - 89 -
3.10 构件配筋计算 - 89 -
3.10.1 框架梁的配筋设计计算 - 90 -
3.10.1.1 梁正截面受弯承载力 - 90 -
3.10.1.2 梁支座截面受弯承载力 - 94 -
3.10.1.3 框架梁斜截面受剪承载力 - 100 -
3.10.2 框架柱的配筋设计计算 - 108 -
3.10.2.1 结构的轴压比和剪跨比验算 - 108 -
3.10.2.2 框架柱的正截面受压承载力 - 111 -
3.10.2.3 框架柱的斜截面受剪承载力 - 124 -
3.10.3 框架梁柱节点设计 - 129 -
3.11 楼梯及各种小构件配筋计算 - 130 -
3.11.1 井字梁设计 - 130 -
3.11.1.1 荷载分析 - 131 -
3.11.1.2 内力计算 - 132 -
3.11.1.3 最大挠度控制 - 134 -
3.11.1.4 配筋计算 - 134 -
3.11.2 楼盖设计 - 136 -
3.11.3 楼梯设计 - 140 -
3.11.3.1 设计资料 - 140 -
3.11.3.2 踏步板设计 - 141 -
3.11.3.3 平台板计算 - 143 -
3.11.3.4 平台梁计算 - 143 -
3.11.4 雨蓬设计 - 145 -
3.11.4.1 雨蓬板计算 - 146 -
3.11.4.2 YL1梁配筋计算 - 147 -
3.11.4.3 YL2梁配筋计算 - 148 -
第4章 基础设计 - 149 -
4.1 基础方案选择 - 149 -
4.2 地质资料 - 149 -
4.3 确定桩的类型和尺寸 - 149 -
4.4 单桩竖向承载力设计值 - 149 -
4.4.1 桩侧摩擦力 - 150 -
4.4.2 桩端承载力 - 151 -
4.5 初步确定桩数、间距和承台布置 - 151 -
4.5.1 初步确定桩数 - 151 -
4.5.2 初步确定承台尺寸和间距 - 152 -
4.6 桩的实际承载力验算 - 153 -
4.6.1 实际轴力确定 - 153 -
4.6.2 桩身承载力计算 - 157 -
4.7 承台设计 - 158 -
4.7.1 承台抗冲切验算 - 158 -
4.7.1.1 柱边冲切 - 158 -
4.7.1.2 角桩冲切 - 160 -
4.7.2 承台抗剪验算 - 161 -
4.7.3 承台抗弯验算 - 162 -
4.7.4 承台局压验算 - 164 -
4.8 连系梁设计 - 164 -
结论 - 166 -
致谢 - 167 -
参考文献 - 168 -

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