浦江智谷基地工程3#楼结构设计
摘 要本设计工程为上海市浦江智谷基地中的3#厂房，无特殊工业要求。该厂房为标准通用厂房，采用现浇钢筋混凝土框架结构，建筑总面积4384.21m2，厂房高五层，层高3.9m，室内外高差为0.600m，室内地坪标高为±0.000m，设计使用年限为50年。本次结构设计主要分为手算和电算（盈建科）两部分。在手算结构部分中，主要设计内容包括结构方案的选择、结构构件尺寸的确定、荷载计算、选一榀框架进行手算、楼盖设计以及楼梯设计；在电算结构部分，使用盈建科软件进行结构设计建模，并绘制相应的结构施工图，以保证计算结果的可靠性。
目 录
第一章 设计资料 1
1.1工程概况 1
1.2设计依据 1
1.3设计原则 1
1.4主要结构材料 2
第二章 结构布置 3
2.1结构平面布置 3
2.2截面初估 3
第三章 荷载计算 7
3.1楼面恒荷载 7
3.2屋面恒荷载 8
3.3梁间荷载 8
3.4活荷载取值 10
3.5荷载简图 10
第四章 盈建科软件应用 12
4.1建模分析 12
4.2设计参数输出 16
4.3设计送审报告 22
第五章 竖向荷载作用下框架内力计算 23
5.1框架计算简图 23
5.2荷载计算 23
5.3内力计算 27
第六章 水平地震作用下框架内力计算 37
6.1重力荷载代表值 37
6.2柱侧移刚度D值计算 38
6.3框架自振周期的计算 39
6.4地震作用标准值和位移计算 40
6.5水平地震作用下框架内力计算 41
第七章 内力组合 43
7.1框架梁柱荷载组合和控制截面 44
第八章 截面设计 50
8.1框架梁截面设计 50
8.2框架柱截面设计 65
第九章 楼盖设计 80
9.1设计资料 80
9.2设计原则 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
80
9.3设计计算过程 81
第十章 板式楼梯设计 89
10.1设计资料 89
10.2梯段板TB设计 90
10.3平台板PTB设计 90
10.4平台梁TL设计 91
第十一章 基础设计 94
11.1 设计资料 94
11.2 独立基础设计 94
11.3 基础底板配筋验算 97
结束语 99
致 谢 100
参考文献 错误！未定义书签。
附录A 设计送审报告 101
第一章 设计资料
1.1工程概况
本工程为浦江智谷基地3#厂房，地点位于浦江智谷基地内部中，基地位于主干道联航路北侧。建筑总面积4384.21m2，层数4层，无地下室，建筑最大高度15.6m。本厂房结构形式为钢筋混凝土框架结构，结构的安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震等级为三级，抗震设防烈度7度，设计地震加速度为0.1g，地基基础设计等级为丙级，耐火等级为Ⅱ级，该厂房设计使用年限为50年。
1.2设计依据
本次毕业设计遵照以下相关规范标准进行：
《建筑结构荷载规范》（GB500092012）
《混凝土结构设计规范》（GB500102010）
《建筑抗震设计规范》（GB500112010）
《建筑设计防火规范》 （GB500162006）
《建筑抗震设计规程 》 （DGJ08112010）
《建筑工程抗震设防分类标准》（GB502232008）
《建筑地基基础设计规范》（GB500072011）
《工业建筑防腐蚀设计规范》 （GB500462008）
《房屋建筑制图统一标准》 （GB500682001）
1.3设计原则
伴随着社会经济的飞速发展，人们对建筑的设计使用要求也逐渐提升，建筑性能也逐渐提高，这让很多传统建筑大大不能满足现代人们的使用要求。近几年钢筋混凝土框架结构的出现突破了以往建筑设计中许多局限性：例如由于框架结构特别的承重方式使得其在结构布置方面变得灵活多变；再如其结构构件的选择也可以多样化，因为构件中的柱子可以选用不规则形状，可以使得建筑的立面看起来更加丰富多彩；如果通过合理的结构设计，框架结构也可以变成延性框架，延性框架可以承受更大的侧向变形，因此它的抗震性能更加优越。所以钢筋混凝土框架结构在多、高层办公楼、厂房中得到了广泛的使用。?
根据以上框架结构自身的特点，在结构设计时，通常采用“三统一原则”，即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的方法来设计。结合这一原则，人们可以根据自身的需要来进行灵活多变的设计，而且统一层高后更利于建筑的采光效果，室内外空气交换更加有效。
1.4主要结构材料
本工程设计中，梁柱使用HRB400钢筋，板使用HPB300钢筋。柱、梁、楼板、楼梯、均使用C30强度等级混凝土。基础使用C30强度等级混凝土，基础垫层使用C20强度等级混凝土。
第二章 结构布置
2.1结构平面布置
结构布置方案首选应能满足厂房生产工艺要求，还要做到尽量力求简单、受力合理、节约材料、降低造价、方便施工等。
图21 结构布置图
2.2截面初估
2.2.1梁截面初估
根据《混凝土结构设计规范》中规定，在框架结构中，主梁截面高度hb可按确定，次梁截面高度hb可按，其中lb为主梁计算跨度，并且梁净跨与截面高度之间的比值不宜小于4。梁高确定之后，梁宽b可按确定。梁高以50递增，一般主梁高度最低为300mm，次梁高度最低为250mm，梁宽最低为150mm，一般以250mm最为常见，主梁一般为250mm以上，次梁一般在150mm以上。因此：
（1）KL1
跨度为9000mm，梁的截面高度h可以取9000×（1/12~1/8）=750~1125mm，取h=800mm；梁的截面宽度b可以取800×(1/3~1/2）=267~400mm，取b=400mm，即b×h=400mm×800mm。
（2）KL2
跨度为8700mm，梁的截面高度h可以取8700×（1/12~1/8）=725~1087mm，
目 录
第一章 设计资料 1
1.1工程概况 1
1.2设计依据 1
1.3设计原则 1
1.4主要结构材料 2
第二章 结构布置 3
2.1结构平面布置 3
2.2截面初估 3
第三章 荷载计算 7
3.1楼面恒荷载 7
3.2屋面恒荷载 8
3.3梁间荷载 8
3.4活荷载取值 10
3.5荷载简图 10
第四章 盈建科软件应用 12
4.1建模分析 12
4.2设计参数输出 16
4.3设计送审报告 22
第五章 竖向荷载作用下框架内力计算 23
5.1框架计算简图 23
5.2荷载计算 23
5.3内力计算 27
第六章 水平地震作用下框架内力计算 37
6.1重力荷载代表值 37
6.2柱侧移刚度D值计算 38
6.3框架自振周期的计算 39
6.4地震作用标准值和位移计算 40
6.5水平地震作用下框架内力计算 41
第七章 内力组合 43
7.1框架梁柱荷载组合和控制截面 44
第八章 截面设计 50
8.1框架梁截面设计 50
8.2框架柱截面设计 65
第九章 楼盖设计 80
9.1设计资料 80
9.2设计原则 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
80
9.3设计计算过程 81
第十章 板式楼梯设计 89
10.1设计资料 89
10.2梯段板TB设计 90
10.3平台板PTB设计 90
10.4平台梁TL设计 91
第十一章 基础设计 94
11.1 设计资料 94
11.2 独立基础设计 94
11.3 基础底板配筋验算 97
结束语 99
致 谢 100
参考文献 错误！未定义书签。
附录A 设计送审报告 101
第一章 设计资料
1.1工程概况
本工程为浦江智谷基地3#厂房，地点位于浦江智谷基地内部中，基地位于主干道联航路北侧。建筑总面积4384.21m2，层数4层，无地下室，建筑最大高度15.6m。本厂房结构形式为钢筋混凝土框架结构，结构的安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震等级为三级，抗震设防烈度7度，设计地震加速度为0.1g，地基基础设计等级为丙级，耐火等级为Ⅱ级，该厂房设计使用年限为50年。
1.2设计依据
本次毕业设计遵照以下相关规范标准进行：
《建筑结构荷载规范》（GB500092012）
《混凝土结构设计规范》（GB500102010）
《建筑抗震设计规范》（GB500112010）
《建筑设计防火规范》 （GB500162006）
《建筑抗震设计规程 》 （DGJ08112010）
《建筑工程抗震设防分类标准》（GB502232008）
《建筑地基基础设计规范》（GB500072011）
《工业建筑防腐蚀设计规范》 （GB500462008）
《房屋建筑制图统一标准》 （GB500682001）
1.3设计原则
伴随着社会经济的飞速发展，人们对建筑的设计使用要求也逐渐提升，建筑性能也逐渐提高，这让很多传统建筑大大不能满足现代人们的使用要求。近几年钢筋混凝土框架结构的出现突破了以往建筑设计中许多局限性：例如由于框架结构特别的承重方式使得其在结构布置方面变得灵活多变；再如其结构构件的选择也可以多样化，因为构件中的柱子可以选用不规则形状，可以使得建筑的立面看起来更加丰富多彩；如果通过合理的结构设计，框架结构也可以变成延性框架，延性框架可以承受更大的侧向变形，因此它的抗震性能更加优越。所以钢筋混凝土框架结构在多、高层办公楼、厂房中得到了广泛的使用。?
根据以上框架结构自身的特点，在结构设计时，通常采用“三统一原则”，即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的方法来设计。结合这一原则，人们可以根据自身的需要来进行灵活多变的设计，而且统一层高后更利于建筑的采光效果，室内外空气交换更加有效。
1.4主要结构材料
本工程设计中，梁柱使用HRB400钢筋，板使用HPB300钢筋。柱、梁、楼板、楼梯、均使用C30强度等级混凝土。基础使用C30强度等级混凝土，基础垫层使用C20强度等级混凝土。
第二章 结构布置
2.1结构平面布置
结构布置方案首选应能满足厂房生产工艺要求，还要做到尽量力求简单、受力合理、节约材料、降低造价、方便施工等。
图21 结构布置图
2.2截面初估
2.2.1梁截面初估
根据《混凝土结构设计规范》中规定，在框架结构中，主梁截面高度hb可按确定，次梁截面高度hb可按，其中lb为主梁计算跨度，并且梁净跨与截面高度之间的比值不宜小于4。梁高确定之后，梁宽b可按确定。梁高以50递增，一般主梁高度最低为300mm，次梁高度最低为250mm，梁宽最低为150mm，一般以250mm最为常见，主梁一般为250mm以上，次梁一般在150mm以上。因此：
（1）KL1
跨度为9000mm，梁的截面高度h可以取9000×（1/12~1/8）=750~1125mm，取h=800mm；梁的截面宽度b可以取800×(1/3~1/2）=267~400mm，取b=400mm，即b×h=400mm×800mm。
（2）KL2
跨度为8700mm，梁的截面高度h可以取8700×（1/12~1/8）=725~1087mm，
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