七层钢筋混凝土框架结构体系图书馆设计
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；
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 -
