摘 要

此次毕业设计为三山中学实验楼设计，主要对其进行建筑设计、结构设计以及施工组织设计。其中主体为对其进行结构设计。最主要工作量为对其中一榀框架进行计算，包括计算简图、荷载统计、竖向荷载作用下的内力计算、风荷载作用下的内力计算、地震作用下内力计算、内力组合、框架梁柱配筋计算、框架结构侧移验算等。同时对基础及楼梯进行设计及计算。

设计步骤为：首先，根据设计出的建筑方案及所选用的建筑材料及做法，确定结构计算简图，进行荷载和内力计算，绘制了相应的内力图；其次，进行结构内力组合，确定结构控制截面的弯矩、剪力和轴力设计值。最后，根据已经计算出的结构控制截面的内力值，对梁、板、柱、基础等进行配筋计算，并绘制了相应的结构施工图。同时，采用PKPM软件进行验算，以保证计算结果的可靠性，并达到同手算结果对比分析的目的。

关键词：框架结构；建筑设计；结构设计；施工组织设计

Sanshan Middle School Laboratory Building

ABSTRACT

This graduation project is the design of the experimental building of Sanshan Middle School. It mainly carries out the design of architectural design, structural design and construction organization. Among them, the main body is the structural design. The most important work is to calculate one of the frames, including calculation sketch, load statistics, calculation of internal forces under vertical loads, calculation of internal forces under wind loads, calculation of internal forces under earthquake, combination of internal forces, calculation of reinforcement of frame beams and columns, checking calculation of lateral displacement of frame structures, etc. At the same time, the foundation and staircase are designed and calculated.

The design steps are as follows: firstly, according to the design scheme and the selected building materials and practices, the structural calculation sketch is determined, the load and internal force are calculated, and the corresponding internal force diagram is drawn; secondly, the structural internal force is combined to determine the design values of bending moment, shear force and axial force of the structural control section. Finally, according to the internal force value of the structural control section, the reinforcement of beams, slabs, columns and foundations is calculated, and the corresponding construction drawings are drawn. At the same time, PKPM software is used for checking calculation to ensure the reliability of calculation results, and to achieve the purpose of comparative analysis with manual calculation results.

Key words：Frame structure； Architectural design；Structural design；Construction organization design

目 录

前 言 - 8 -

1 建筑设计 - 1 -

1.1 基本概况 - 1 -

1.1.1 工程概况 - 1 -

1.1.2 工程规模 - 1 -

1.2 工程设计主要内容 - 1 -

1.2.1 地基与基础 - 1 -

1.2.2 主体结构工程 - 1 -

1.2.3 电梯工程 - 1 -

1.2.4 屋面工程 - 1 -

2 结构设计 - 3 -

2.1 结构选型和布置 - 3 -

2.1.1 结构选型 - 3 -

2.1.2 结构布置 - 3 -

2.1.3 初估截面尺寸 - 3 -

2.2 框架计算简图 - 4 -

2.2.1 计算简图说明 - 4 -

2.2.2 梁柱的线刚度计算 - 4 -

2.2.3 横向框架侧移刚度计算 - 5 -

2.3 荷载计算 - 6 -

2.3.1 恒荷载标准值计算 - 6 -

2.3.2 活荷载标准计算 - 8 -

2.3.3 竖向荷载下框架受荷计算 - 9 -

2.3.4 风荷载标准值计算 - 15 -

2.4 水平地震作用计算及内力、位移分析 - 15 -

2.4.1 水平地震作用及楼层地震剪力计算 - 15 -

2.4.2 水平地震作用下的位移验算 - 16 -

2.4.3 水平地震作用下的框架内力计算 - 16 -

2.5 风荷载作用下的位移验算及内力计算 - 19 -

2.5.1 风荷载作用下的位移验算 - 19 -

2.5.2 风荷载作用下的内力计算 - 20 -

2.6 分层总和法计算竖向荷载作用下框架结构内力 - 22 -

2.6.1 计算单元 - 22 -

2.6.2 内力计算 - 22 -

2.7 内力组合 - 27 -

2.7.1 非地震作用下内力组合 - 27 -

2.7.2 地震作用下内力组合 - 40 -

2.8 构件截面设计 - 47 -

2.8.1 梁截面设计 - 47 -

2.8.2 框架柱截面设计 - 51 -

2.9 基础设计 - 53 -

2.9.1 DJ-1设计 - 53 -

2.9.2 DJ-2设计 - 55 -

2.9.3 DJ-3设计 - 56 -

2.9.4 DJ-4设计 - 58 -

2.9.5 DJ-5设计 - 59 -

2.9.6 DJ-6设计 - 61 -

2.9.7 DJ-7设计 - 63 -

2.9.8 DJ-8设计 - 65 -

2.9.9 DJ-9设计 - 67 -

2.9.10 DJ-10设计 - 69 -

2.9.11 DJ-11设计 - 71 -

2.10 楼梯设计 - 73 -

2.10.1 斜板设计 - 73 -

2.10.2 平台板1（单向板）设计 - 74 -

2.10.2 平台板2（双向板）设计 - 75 -

2.10.3 平台梁设计 - 76 -

2.10.4 框架梁设计 - 77 -

2.10.5 梯柱设计 - 78 -

3 施工组织设计 - 79 -

3.1 工程概况及目标 - 79 -

3.1.1 工程概况 - 79 -

3.1.2 工程总目标 - 79 -

3.2 施工总体部署 - 79 -

3.2.1 施工安排的总则 - 79 -

3.2.2 施工顺序 - 79 -

3.2.3 施工段划分 - 80 -

3.3 降水处理 - 80 -

3.4 土方工程 - 80 -

3.4.1 施工工艺流程 - 80 -

3.4.2 施工要点 - 80 -

3.5 钢筋工程 - 80 -

3.5.1 施工准备 - 80 -

3.5.2 钢筋的运输、绑扎 - 80 -

3.6 混凝土工程 - 81 -

3.6.1 混凝土施工 - 81 -

3.6.2 混凝土运输 - 81 -

3.6.3 混凝土浇筑施工工艺 - 81 -

3.7 砌体工程 - 81 -

3.7.1 施工准备 - 81 -

3.7.2 砌块、砂浆的使用 - 81 -

3.8 架子工程 - 81 -

3.9 屋面防水工程 - 82 -

3.10 工程进度保证措施 - 82 -

3.11 工程质量保证措施 - 82 -

3.12 施工进度计划横道图 - 83 -

3.13 施工总平面布置 - 84 -

3.13.1 临时用地表 - 84 -

3.13.2 施工总平面布置图 - 85 -

4 应用PKPM系列软件进行结构设计 - 86 -

4.1 结构计算总信息 - 86 -

4.2结构工作性能及抗震性能评价 - 87 -

4.2.1抗倾覆验算结果 - 87 -

4.2.2结构整体稳定性验算结果 - 87 -

4.2.3楼层抗剪承载力及比值 - 87 -

4.2.4结构位移及变形 - 88 -

结 论 - 93 -