摘 要

此计算书所展现的成果是针对武汉理工大学土木工程与建筑学院土木工程专业2016级毕业设计“朱河中学女生宿舍楼设计”。本宿舍楼是5层钢筋混凝土框架结构。整个设计过程分为建筑设计部分和结构设计部分，这次的重点部分是结构设计部分。

在建筑设计部分里，我通过比较初期提供的各个建筑方案，依照规范要求，并且结合自身对结构的认识，定下了现在的方案，再根据相应的使用要求决定相应的的建筑构造、做法同时还有材料。

而在结构设计部分里，我最后选定第1-9轴的横向框架作为这次手算计算书的任务，然后再确定具体的各种荷载。其中荷载包括恒荷载、活荷载、左右风荷载、左右地震作用，然后依照荷载计算相应的梁、柱、板的内力，接着进行内力组合，求出各截面的控制内力，最后就是各构件的具体配筋计算。

除此之外，还要对楼梯进行分结构设计，其中就包括梯段板、平台板、梯梁、平台梁等各构件的内力计算、配筋计算以及施工图绘制。当然，基础设计计算也是必须的，根据工程地质资料和建筑具体情况，最终选定了柱下独立基础。

在结构设计部分，先是用60天的时间通过建筑结构设计软件PKPM对整体的结构进行电算，依照电算结果，然后通过画图软件探索者TSSD来进行结构平法施工图的绘制，最后的任务就是在后面一个月的时间内选出一榀具有代表性的框架，通过手算计算。这样不仅仅掌握了PKPM、TSSD等各种软件的基本应用，还能对我们整个大学期间所学的知识进行一次很好、很全面的检查。

关键词：土木工程；毕业设计；钢筋混凝土框架结构；建筑设计；结构设计

Abstract

This calculation book is the written result of the 2016 graduation project of civil engineering major of school of civil engineering and architecture, wuhan university of technology, "design of girls' dormitory building of zhuhe middle school".This residential building is a 5-story reinforced concrete frame structure.The design process is divided into architectural design and structural.designStructural design is the key part of this.

In the "architectural design part", I compared several architectural plans given in the early stage, determined the final plan according to the code requirements and combined with my own perception of the structure, and then determined the specific building structure, practices and materials according to the specific use requirements.

In the "structural design part", the transverse frame of axes 1-9 is first selected as the manual task of this calculation book, and then the specific load is determined.The load includes constant load, live load, left and right wind load and left and right earthquake action. The internal force of the beam and column plate is calculated according to the load, and then the internal force combination is carried out to obtain the control internal force of each section. Finally, the reinforcement calculation of each component is carried out.

In addition, the stair design in the structural scheme is also carried out, in which the internal force calculation, reinforcement calculation and construction drawing of the members such as ladder slab, platform slab, ladder beam and platform beam are completed.According to the engineering geological data and economy, the structure adopts the independent foundation under the column.

During the first 60 days of the structural design process, the architecture design software PKPM was used to calculate the entire structure by computer. According to the calculation results, the construction drawings of the structure were drawn by drawing software explorer TSSD, and then a representative frame was selected for manual calculation in the following month.In this way, I can not only master the basic application of PKPM and TSSD software, but also summarize and apply the knowledge I have learned in the four years of university.

Key Word: civil engineering；Graduation design；reinforced concrete frame structure；Architectural design；Structure design

目录

摘 要 1

Abstract 1

绪 论 4

第1章 设计资料 5

1.1 工程名称 5

1.2 工程概况 5

1.3 建筑等级 5

1.4 设计荷载 5

1.5 抗震设防 6

1.6 气象资料 6

1.7 地质资料 6

1.8 材料选用 6

第2章 结构选型 7

2.1 柱网布置 7

2.2 框架结构承重方案的选择 7

2.3 计算单元选取 7

2.4 梁、柱截面尺寸的初步估计 11

2.4.1 梁截面初选（1-9轴） 11

2.4.2 柱截面初选（1-9轴） 11

第3章 侧移刚度的计算 13

3.1 梁线刚度i_b的计算（I=2I₀) 13

3.2 柱线刚度i_c的计算(I=I₀) 13

3.3 相对线刚度计算 13

第4章 恒荷载作用下内力计算 15

4.1 恒荷载标准值计算 15

4.2 恒载作用下框架的所受荷载 16

4.2.1框架梁的恒载 18

4.2.2柱纵向集中恒荷载计算 20

4.3 恒载作用下框架的内力计算 23

第5章 活荷载标准值计算 31

5.1活荷载标准值 31

5.2活载作用下框架所受荷载 31

5.2.1屋面与楼面活载 32

5.2.2柱的集中力 33

5.3 活载作用下框架的内力计算 34

第6章 风荷载作用 41

6.1 风荷载标准值 41

6.2 侧移刚度D 43

6.3 风荷载作用下框架侧移计算 43

6.4 框架柱的剪力分配计算 45

6.5 框架柱反弯点高度的计算 46

6.6 框架柱端的剪力、弯矩及梁端的弯矩的计算 48

第7章 水平地震荷载作用 53

7.1 重力荷载代表值的计算 53

7.1.1顶层重力荷载代表值 53

7.1.2一~四层重力荷载代表值 53

7.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） 53

7.3 水平地震作用下框架的侧移验算 55

7.4 水平地震作用下框架内力计算（D值法） 56

第8章 荷载和内力组合 62

8.1 梁的内力组合 63

8.1.1梁的内力组合计算 63

8.1.2框架梁组合的剪力设计值 70

8.2 柱的内力组合表 70

8.2.1 柱的内力组合计算 70

8.2.2 柱的剪力设计值 76

第9章 框架梁、柱配筋 78

9.1 框架横梁配筋 78

9.2 框架柱配筋 81

第10章 板的配筋 89

10.1 双向板计算 89

10.1.1 荷载设计值 89

10.1.2 内力计算 90

11.1 设计参数 96

11.2 楼梯板计算 97

11.3 平台板计算 99

11.4 楼梯梁计算 101

第12章 基础设计 105

12.1 地基基础设计等级 105

12.2 确定基底尺寸 105

12.3 地基承载力验算 105

12.4 基础受冲切承载力验算 106

12.5 基础底板配筋计算 107

结束语 109

参考文献 110

致谢 111

绪 论

土木工程行业最大的特点就是实践性，而这次的毕业设计就是为了将我们所学到的东西用于实际，充分了解建筑设计的整个过程。现阶段PKPM、盈建科等计算软件已经得到了广泛的应用，设计计算也变得越来越高效、精确，不过实际工程总是会出现一些突如其来的变化，而电脑永远只是按部就班，没办法灵活面对各种情况，这就要求我们工程师必须有着自己过硬的专业素养、理论知识，做到人与工具的完美结合，这样才能尽量避免错误的产生，保证我们的工程高质量、高品质地完成。因此，这次的毕业设计内容涵盖了对PKPM软件、天正建筑软件、探索者软件的使用，同时也有手算一榀框架的内容。

此次毕业设计的题目是朱河中学女生宿舍楼设计，在进行结构设计时首先进行结构选型、布置柱网、估算梁柱的截面，然后通过PKPM软件建模，计算整体的受力情况，并且要不断地调整，整体结构合理后根据PKPM软件的电算结果，利用探索者软件绘制完整的施工图纸。手算部分则选取一榀有代表性的框架来进行近似计算，包括各种荷载的统计和计算、结构内力计算、各种内力组合以及最终的配筋计算，具体为：竖向荷载作用下的框架内力采用分层法计算，风荷载作用下的框架内力采用D值法计算，地震荷载作用下的框架内力计算采用底部剪力法计算，然后进行十种内力组合，求得各控制截面的内力，最后再进行各个构件的配筋计算。毕业设计所覆盖的内容很广泛，包含了大学四年学到的所有东西，我们要灵活地进行使用。

第1章 设计资料

1.1 工程名称

朱河中学女生宿舍楼

1.2 工程概况

宿舍楼总高度19.5m，共5层，每层楼高3.9m，楼梯间屋面标高22.5m。室内外高差450mm，底层室内设计标高±0.000m，建筑总面积5990.4m²。

1.3 建筑等级

耐火等级二级，结构安全等级一级。

1.4 设计荷载

基本风压=0.3KN/m²，采用黄岗地区50年一遇风压，C类地面粗糙度；

基本雪压=0.4KN/m²，采用黄岗地区50年一遇雪压；