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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书 题 目：内蒙古天彩稀土技术责任有限公 司办公楼建筑结构设计 学生姓名： 学 号： 专 业：土木工程 班 级：土木 指导教师：1内蒙古科技大学毕业设计说明书内蒙古天彩稀土技术责任有限公司办公楼建筑结构设计（方案一）摘 要本工程为内蒙古包头市天彩稀土技术责任有限公司办公楼工程，根据设计任务书以及有关资料，结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，主体结构为5层，总建筑面积约5200。该设计包括建筑、结构两大部分。本册说明书仅为结构部分的设计计算书，主要设计内容有：1 结构选型，确定截面尺寸，计算重力荷载代表值。2 结构抗震计算，利用顶点位移法计算结构自振周期、利用底部剪
2、力法计算水平地震作用以及水平地震作用下该框架结构的内力。3 利用弯矩二次分配法计算该框架结构在竖向荷载作用下的内力。4 内力组合，利用最不利内力组合确定梁柱截面设计。5 楼盖、楼梯、基础设计。6 用PK-PM电算程序对框架结构进行计算。除此之外，根据计算结果还绘制了图纸（框架、基础、楼梯、楼板配筋图），其中两张图纸为手工绘制，其余图纸利用PK-PM电算结果和CAD绘制。关键词：框架结构、 地震作用、 内力组合、 截面设计The architectural and structural design on office building of rare earth day color Techn
3、ologies Ltd in Inner Mongolia ( project 1)AbstractThe design is on the office building of rare earth day color Technologies Ltd in Inner Mongolia. The structure adapts reinforced concrete frame structure according to the design assignment and the relative data, the principal part contains 5 floors,
4、the total architectural areas is about 5200 square meters.This design includes architecture, structure, the explaining book is just about the calculation of the structure part, and the following is the primary content.1 Choose the structure type, confirm the section size, and calculate the represent
5、ation value of gravity load. 2 Seismic calculation of structure, calculate the natural period of vibration with the topic displacement method and calculate the earthquake action and structural internal force with equivalent bottom shear method.3 calculate the internal force of frame structure in the
6、 vertical load by moment distributive method. 4 internal force combination, use the most disadvantageous internal force Combination to design the beam and column. 5 structure design of floor, stair and foundation.6 calculate the frame structure with PK-PM program. In addition, frame, foundation, sta
7、ir and floor configure drawing were plotted according to calculated result, two drawing by plotted by handwork, other drawings by plotted by CAD and PK-PM. Key words: Frame structure, Earthquake action, Internal force combination, Design of section目 录摘 要IAbstractII第一章 工程概况11.1 工程简介11.2 地质、水文及气象资料11.
8、3 施工技术条件及建筑材料供应1第二章 结构布置及梁柱截面尺寸确定22.1 结构布置及计算简图22.2 梁柱截面尺寸初定32.2.1 主梁尺寸32.2.2 次梁尺寸42.2.3 柱截面尺寸42.2.4 楼板尺寸6第三章 荷载计算73.1 屋面及楼面的永久荷载73.1.1 屋面荷载（不上人）73.1.2 楼面荷载73.2 墙、门窗重力荷载73.2.1 外墙荷载83.2.2 内墙荷载83.2.3 门窗荷载83.3 梁柱荷载93.4 屋面及楼面可变荷载9第四章 重力荷载代表值计算10第五章 框架侧移刚度计算16第六章 水平地震作用下框架结构内力和侧移计算196.1 横向自振周期计算196.2 水平地
9、震作用及楼层地震剪力计算196.3 水平地震作用下的位移验算206.4 水平地震作用下框架内力计算216.4.1 柱剪力及柱端弯矩计算216.4.2 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算22第七章 竖向荷载作用下框架结构的内力计算267.1计算单元267.2 恒载计算277.3 活载计算287.4 内力计算307.4.1 分配系数计算307.4.2 节点弯矩计算327.4.3 弯矩二次分配33第八章 框架内力组合408.1 结构抗震等级418.2框架梁内力组合428.3 梁跨间最大弯矩计算438.4 梁跨间剪力调整448.5 框架柱内力组合458.6 柱端弯矩及柱剪力调整498.6.1 柱端弯矩调整49
10、8.6.2 柱端剪力调整50第九章 框架梁的截面设计和构造要求519.1 梁的正截面受弯承载力计算519.2 梁斜截面受剪承载力计算559.3 框架柱截面设计569.3.1 剪跨比和轴压比验算569.3.2 柱正截面承载力计算569.3.3 柱的斜截面承载力计算589.4 框架梁柱节点设计59第十章 楼板设计6210.1 设计资料6210.1.1 截面尺寸6210.1.2 荷载计算6210.2 板的计算6210.2.1 双向板设计6210.2.2 单向板设计66第十一章 次梁设计6811.1 荷载及内力计算6811.1.1 荷载设计值6811.1.2 内力计算6811.2 截面设计6811.2
11、.1 正截面受弯承载力计算6811.2.2 斜截面受剪承载力计算69第十二章 楼梯设计7112.1 梯段板设计7112.1.2 配筋计算7212.2 平台板设计7212.2.1 荷载及内力计算7212.2.2 配筋计算7212.3 平台梁设计7312.3.1 荷载 及内力计算7312.3.2 配筋计算7312.3.3 斜截面受剪承载力验算74第十三章 基础设计7513.1 设计资料7513.2 独立基础设计7513.2.1 基础埋深的确定7513.2.2 基础底面尺寸的确定及地基承载力验算7613.2.3 基础抗冲切验算7813.2.4 基础配筋计算8113.3 联合基础设计8313.3.1
12、基础底面尺寸确定8313.3.2 地基承载力验算8513.3.3 基础抗冲切验算8513.3.4 基础配筋计算86第十四章 电算部分88外文翻译92参 考 文 献108致 谢109第一章 工程概况1.1 工程简介内蒙古天彩稀土技术责任有限公司办公楼工程，建筑面积约为5200平方米，根据包头市规划部门及甲方要求，本工程拟建层数为五层，框架结构,总高度不超过24m,建筑总面允许有10%增减。1.2 地质、水文及气象资料拟建工程所在地地形较为平坦。自然地坪以下1.6m2.3m为细砂层，承载能力标准值f = 180kN/（KPa）；2.3m3.9m为砾砂层，承载能力特征值f = 280kN/（KPa）
13、；3.9m6.9m为圆砾层，承载能力特征值f = 350kN/（KPa），类场地。地下水位在自然地面以下9.5511m，地下水对各种混凝土无侵蚀性。土壤冻结深度为1.6m。地震烈度：8度（0.2g）、第一组。最热平均温度：27.3（绝对最高温度39）最冷平均温度：-10（绝对最低温度-25）主导方向：北风，西北风。基本风压值：0.55kN/基本雪压值：0.25kN/1.3 施工技术条件及建筑材料供应施工技术条件及预制构件的能力，按包头市地区条件，建筑材料供应，以本地区原材料为主，外地材料为辅。第二章 结构布置及梁柱截面尺寸确定 2.1 结构布置及计算简图结构平面形状宜简单、规则、对称，刚度和承
14、载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面形状。结构的主要抗侧力构件应对称布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部应力集中。结构平面布置如下图所示。图2.1 结构平面布置图结构的竖向布置应使体型规则、均匀，避免有较大的外挑和内收，质量沿高度方向均匀分布，结构的承载力和刚度宜自下而上逐渐的减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。结构整体采用L型，在L型转角处设置变形缝，将结构分为两个一字型。横向、竖向均较为简单、规则。计算简图用框架的轴线表示，框架柱的底部与基础顶面固接。25层柱的计算高度即为层高，取3.6m；底层柱的计算高度从基础顶面到一层楼板底面，室内外高差为0.45m，基础埋深1.7m，阶梯形基础每阶高度取0.40m，即h=3.6+0.45+0.5-0.1=4.45 m。 图2.2 横向框架计算简图2.2 梁柱截面尺寸初定根据建筑抗震设计规范第6.3.1，梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：1、截面宽度不宜小于200mm
