圖書館鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)
3.9萬字 177頁
包括詳細(xì)計(jì)算過程和數(shù)據(jù)表格



摘要

本設(shè)計(jì)為七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系圖書館，主要包括建筑部分和結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)兩大部分。
建筑面積約10000 ，抗震設(shè)防要求7度。結(jié)構(gòu)形式采用框架結(jié)構(gòu)，屋蓋及樓蓋采用主次梁樓蓋，當(dāng)需要無遮擋大空間時(shí)，采用井字梁樓蓋?；A(chǔ)形式采用樁基礎(chǔ)。建筑防火等級(jí)為二級(jí)。
設(shè)計(jì)包括框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，框架主體部分的設(shè)計(jì)滿足構(gòu)造要求、抗震要求，豎向荷載及水平荷載內(nèi)力分別采用彎矩分配法和D值法計(jì)算，結(jié)合電算PKPM程序校正手算結(jié)果的偏差；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)方案的選擇、基礎(chǔ)的計(jì)算等。

關(guān)鍵詞 圖書館；框架；D值法；彎矩分配法；



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；


目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
緒 論 - 1 -
第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 - 2 -
1.1 項(xiàng)目名稱 - 2 -
1.2 項(xiàng)目地點(diǎn) - 2 -
1.3 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 - 2 -
1.4 設(shè)計(jì)基本要求 - 2 -
1.5 設(shè)計(jì)條件 - 2 -
1.5.1 自然條件 - 2 -
1.5.2 設(shè)備條件 - 3 -
1.5.3 建筑層數(shù)與層高 - 3 -
1.5.4 房間組成與面積要求 - 3 -
1.6 設(shè)計(jì)內(nèi)容 - 4 -
1.6.1 建筑部分 - 4 -
1.6.2 結(jié)構(gòu)部分 - 4 -
1.6.3 地基基礎(chǔ) - 4 -
1.6.4 施工部分要求完成下列內(nèi)容： - 4 -
1.7 建筑地段 - 5 -
第2章 建筑設(shè)計(jì) - 6 -
2.1 總平面設(shè)計(jì) - 6 -
2.2 建筑平面設(shè)計(jì) - 6 -
2.2.1 主體結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì) - 6 -
2.2.2 書庫的設(shè)計(jì) - 7 -
2.2.3 閱覽室的設(shè)計(jì) - 7 -
2.2.4 防火及疏散的設(shè)計(jì) - 7 -
2.2.5 其他設(shè)計(jì)部分 - 7 -
2.3 建筑立面設(shè)計(jì) - 8 -
2.4 建筑剖面設(shè)計(jì) - 8 -
2.4.1 建筑高度 - 8 -
2.4.2 層高確定 - 8 -
2.5 總說明 - 8 -
第3章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 10 -
3.1 工程概況及設(shè)計(jì)資料 - 10 -
3.1.1 工程概況 - 10 -
3.1.2 設(shè)計(jì)資料 - 10 -
3.1.2.1 自然條件 - 10 -
3.1.2.2 設(shè)備條件 - 10 -
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一些說明 - 11 -
3.3 荷載計(jì)算 - 11 -
3.3.1 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 - 11 -
3.3.2 樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 - 12 -
3.3.3 墻自重 - 12 -
3.3.4 梁自重 - 12 -
3.3.5 柱自重 - 12 -
3.4 結(jié)構(gòu)梁柱板尺寸確定 - 13 -
3.4.1 混凝土材料選擇 - 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 梁柱幾何特性計(jì)算 - 16 -
3.5.1 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖原則 - 16 -
3.5.2 梁柱截面幾何特性 - 16 -
3.5.2.1 框架柱的慣性矩 - 16 -
3.5.2.2 框架梁的慣性矩 - 16 -
3.5.2.3 框架柱桿件長(zhǎng)度及線剛度 - 16 -
3.5.2.4 框架梁桿件長(zhǎng)度及線剛度 - 18 -
3.6 荷載匯集 - 19 -
3.6.1 結(jié)構(gòu)梁格布置 - 19 -
3.6.2 標(biāo)準(zhǔn)層軸③框架梁荷載作用情況 - 19 -
3.6.2.1 板上傳來荷載 - 20 -
3.6.2.2 井字梁傳的集中力荷載 - 22 -
3.6.2.3 標(biāo)準(zhǔn)層軸D-C間框架梁荷載作用情況 - 27 -
3.6.3 屋面層軸③框架梁荷載作用情況 - 29 -
3.6.3.1 板上傳來的荷載 - 29 -
3.6.3.2 井字梁傳來的集中力荷載 - 30 -
3.6.4 縱向框架梁傳來的荷載 - 31 -
3.6.4.1 縱向框架荷載傳到內(nèi)柱 - 32 -
3.6.4.2 縱向框架荷載傳到邊柱 - 34 -
3.7 豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 - 35 -
3.7.1 繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖 - 36 -
3.7.2 梁的固端彎距計(jì)算 - 37 -
3.7.3 線剛度分配系數(shù)計(jì)算 - 40 -
3.7.4 分層法解恒荷作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力 - 41 -
3.7.5 恒荷載下彎距 - 41 -
3.7.6 恒荷載下梁端剪力值計(jì)算 - 41 -
3.7.7 恒荷載下柱軸力計(jì)算 - 43 -
3.7.8 活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 - 43 -
3.7.8.1 分層法計(jì)算內(nèi)力 - 43 -
3.7.8.2 活荷載下彎距 - 46 -
3.7.8.3 活荷載下梁端剪力計(jì)算 - 46 -
3.7.8.4 活荷載下柱軸力計(jì)算 - 48 -
3.8 水平荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 - 50 -
3.8.1 柱的側(cè)移剛度計(jì)算 - 51 -
3.8.1.1 柱的線剛度計(jì)算 - 51 -
3.8.1.2 框架梁線剛度計(jì)算 - 51 -
3.8.1.3 側(cè)移剛度計(jì)算 - 51 -
3.8.2 風(fēng)荷載框架內(nèi)力計(jì)算 - 52 -
3.8.2.1 單位面積上的風(fēng)荷載值-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 - 52 -
3.8.2.2 D值法計(jì)算 - 55 -
3.8.2.3 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算 - 61 -
3.8.3 地震荷載框架內(nèi)力計(jì)算 - 62 -
3.8.3.1 計(jì)算原則 - 62 -
3.8.3.2 所需的計(jì)算參數(shù) - 62 -
3.8.3.3 重力荷載代表值計(jì)算 - 63 -
3.8.3.4 框架橫向抗側(cè)剛度D值計(jì)算 - 67 -
3.8.3.5 結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算 - 67 -
3.8.3.6 多遇水平地震作用計(jì)算 - 69 -
3.8.3.7 地震荷載作用下水平位移限制和舒適度驗(yàn)算 - 72 -
3.8.3.8 水平力作用下重力二階效應(yīng)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算 - 72 -
3.8.3.9 最小剪力原則驗(yàn)算 - 72 -
3.8.3.10 框架地震內(nèi)力計(jì)算 - 75 -
3.8.3.11 地震作用下反彎點(diǎn)高度計(jì)算 - 76 -
3.8.3.12 地震作用下梁端、柱端彎距計(jì)算 - 77 -
3.8.3.13 地震作用下框架產(chǎn)生柱軸力與梁端剪力 - 78 -
3.9 內(nèi)力組合 - 80 -
3.9.1 跨中彎距計(jì)算 - 82 -
3.9.2 梁端彎距調(diào)幅計(jì)算 - 84 -
3.9.3 梁端控制截面處彎距剪力計(jì)算 - 86 -
3.9.4 內(nèi)力組合計(jì)算 - 89 -
3.10 構(gòu)件配筋計(jì)算 - 89 -
3.10.1 框架梁的配筋設(shè)計(jì)計(jì)算 - 90 -
3.10.1.1 梁正截面受彎承載力 - 90 -
3.10.1.2 梁支座截面受彎承載力 - 94 -
3.10.1.3 框架梁斜截面受剪承載力 - 100 -
3.10.2 框架柱的配筋設(shè)計(jì)計(jì)算 - 108 -
3.10.2.1 結(jié)構(gòu)的軸壓比和剪跨比驗(yàn)算 - 108 -
3.10.2.2 框架柱的正截面受壓承載力 - 111 -
3.10.2.3 框架柱的斜截面受剪承載力 - 124 -
3.10.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) - 129 -
3.11 樓梯及各種小構(gòu)件配筋計(jì)算 - 130 -
3.11.1 井字梁設(shè)計(jì) - 130 -
3.11.1.1 荷載分析 - 131 -
3.11.1.2 內(nèi)力計(jì)算 - 132 -
3.11.1.3 最大撓度控制 - 134 -
3.11.1.4 配筋計(jì)算 - 134 -
3.11.2 樓蓋設(shè)計(jì) - 136 -
3.11.3 樓梯設(shè)計(jì) - 140 -
3.11.3.1 設(shè)計(jì)資料 - 140 -
3.11.3.2 踏步板設(shè)計(jì) - 141 -
3.11.3.3 平臺(tái)板計(jì)算 - 143 -
3.11.3.4 平臺(tái)梁計(jì)算 - 143 -
3.11.4 雨蓬設(shè)計(jì) - 145 -
3.11.4.1 雨蓬板計(jì)算 - 146 -
3.11.4.2 YL1梁配筋計(jì)算 - 147 -
3.11.4.3 YL2梁配筋計(jì)算 - 148 -
第4章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) - 149 -
4.1 基礎(chǔ)方案選擇 - 149 -
4.2 地質(zhì)資料 - 149 -
4.3 確定樁的類型和尺寸 - 149 -
4.4 單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值 - 149 -
4.4.1 樁側(cè)摩擦力 - 150 -
4.4.2 樁端承載力 - 151 -
4.5 初步確定樁數(shù)、間距和承臺(tái)布置 - 151 -
4.5.1 初步確定樁數(shù) - 151 -
4.5.2 初步確定承臺(tái)尺寸和間距 - 152 -
4.6 樁的實(shí)際承載力驗(yàn)算 - 153 -
4.6.1 實(shí)際軸力確定 - 153 -
4.6.2 樁身承載力計(jì)算 - 157 -
4.7 承臺(tái)設(shè)計(jì) - 158 -
4.7.1 承臺(tái)抗沖切驗(yàn)算 - 158 -
4.7.1.1 柱邊沖切 - 158 -
4.7.1.2 角樁沖切 - 160 -
4.7.2 承臺(tái)抗剪驗(yàn)算 - 161 -
4.7.3 承臺(tái)抗彎驗(yàn)算 - 162 -
4.7.4 承臺(tái)局壓驗(yàn)算 - 164 -
4.8 連系梁設(shè)計(jì) - 164 -
結(jié)論 - 166 -
致謝 - 167 -
參考文獻(xiàn) - 168 -


第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書
1.1 項(xiàng)目名稱
大學(xué)圖書館
1.2 項(xiàng)目地點(diǎn)
xxx
1.3 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
某綜合類大學(xué)圖書館
建筑規(guī)模：建筑面積10000mm2左右（設(shè)計(jì)允許誤差±5%）
建筑類別：二類建筑
1.4 設(shè)計(jì)基本要求
1.認(rèn)真貫徹“適用，經(jīng)濟(jì)，安全，美觀”的設(shè)計(jì)原則；
2.進(jìn)一步掌握建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容，方法和步驟，充分考慮影響設(shè)計(jì)的各種因素；
3.明確結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系；
4.了解和運(yùn)用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程和規(guī)范；
5.認(rèn)真選擇結(jié)構(gòu)形式及進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置，掌握高層結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法和構(gòu)造要求；
6.撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文及繪制施工圖。
1.5 設(shè)計(jì)條件
1.5.1 自然條件
（1）地勢(shì)平坦
（2）土壤凍結(jié)深度：-1.9m
（3）場(chǎng)地土質(zhì)條件與地基承載力：場(chǎng)地土類型為Ⅱ類，地面粗糙度為C類
（4）抗震設(shè)防要求：按7度區(qū)考慮
1.5.2 設(shè)備條件
（1）給水、排水、供熱、煤氣、電力等與城市系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)（設(shè)計(jì)時(shí)不必考慮）
（2）電梯依據(jù)設(shè)計(jì)和防火規(guī)范要求設(shè)置
1.5.3 建筑層數(shù)與層高
（1）層數(shù)：6—8層
（2）層高：首層層高3.6—5.0m，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.0—3.3m
1.5.4 房間組成與面積要求
圖書館分別配備藏書、借書、閱覽、內(nèi)部業(yè)務(wù)、技術(shù)設(shè)備、公共行政和輔助等各種空間和用房。主要如下：
科技閱覽室 1000
人文閱覽室 800
期刊閱覽室 800
電子閱覽室 600
借閱、目錄廳 200
報(bào)告廳 400 /個(gè)，共2個(gè)
會(huì)議室 200 /個(gè)，共2個(gè)
自習(xí)室 500 /個(gè)，共2個(gè)
書庫 900
門廳、走廊、樓梯間
廁 所

1.6 設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.6.1 建筑部分
（1）總平面圖 1：500
（2）首層平面圖 1：100～150
（3）標(biāo)準(zhǔn)層平面圖 1：100
（4）剖面圖（1—2個(gè)） 1：100
（5）立面圖（1—2個(gè)） 1：100
（6）主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖（3—4個(gè)） 1：20
（7）設(shè)計(jì)說明書
1.6.2 結(jié)構(gòu)部分
（1）基礎(chǔ)平面圖布置圖及剖面詳圖，1：100及1：20
（2）柱平法施工圖1：100
（3）梁平法施工圖1：100
（4）標(biāo)準(zhǔn)層板施工圖1：100
（5）樓梯施工圖1：100
（6）雨蓬施工圖1：100
（7）設(shè)計(jì)計(jì)算書
1.6.3 地基基礎(chǔ)
見地質(zhì)資料一
1.6.4 施工部分要求完成下列內(nèi)容：
（1）設(shè)計(jì)說明書。
（2）施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖。
（3）結(jié)構(gòu)吊裝圖。
（4）模板配板圖。


參考文獻(xiàn)
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