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PKPM框架结构设计—

摘要该办公楼位于天门市,是五层框架结构。

办公楼总长57.6m,宽16.8m,总高18.3m。

此设计为五层钢筋混凝土框架结构办公楼,分为建筑设计和结构设计两部分。

在总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,采用天正建筑和PKPM 软件进行设计,综合考虑了使用功能、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等因素。

在建筑选型方面,采用“一”字型布置。

在完成结构部分的计算之后,依据建筑方案和结构设计计算结果完成结构部分的施工图设计。

结构设计内容主要是框架设计,首先必须满足水平地震力作用下的框架侧移验算的要求,其次还要满足风荷载作用下的框架侧移验算的要求。

关键词:钢筋混凝土;框架结构;抗震设计;内力组合;AbstractThe office is located in Tianmen: five layers framework structure. The length of office building is 57.6m, the width is 16.8m, the height is 18.3m. The design for a five-layer reinforced concrete frame office building which divided into two parts-- building design and structure design. The architectural design is the premise of the overall plan, according to the requirements of the design mission, use PKPM software to design structure, considering the functional use, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy,using"—" font layout in construction shape.After completing the calculation structure part,structure of the construction design was completed on the basis of the construction scheme and the structure design. This scheme is a business office building, reinforced concrete frame structure is divided into five layers.The main content of structure design is the framework for the design stage,which must satisfy the request of motion checking under the action of horizontal seismic force firstly,secondly,it has to meet the request of motion checking under the action of wind force.Keywords: reinforced concrete; frame structure ; seismic design; the combination of internal force目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)第二章PKPM的认识 (8)2.l PKPM的概况 (8)2.2 结构平面计算机辅助设计软件( PMCAD ) (11)2.3 PMCAD主要功能 (12)2.3.1自动导算荷载 (12)2.3.2提供各类计算模型所需的数据 (12)第三章结构平面布置 (14)3.l 初步设计资料 (14)3.1.1地质资料: (14)3.1.2地震资料 (14)3.1.3 气象条件 (14)3.1.4建筑物层高与层数 (15)3.1.5材料 (15)3.2 结构选型 (15)3.3 结构布置及梁柱截面尺寸的初选 (15)3.3.1梁柱截面尺寸初选 (15)3.3.2 结构布置 (17)3.4框架结构的计算简图 (18)第四章PKPM参数分析与输入 (19)4.1 结构设计参数的合理选取 (19)4.2 地震作用效应计算与调整 (19)4.3 结构扭转周期计算 (20)4.4 错层结构的计 (20)4.5 调整信息 (21)4.6 结构整体性能控制 (22)4.7 一些特殊功能编制原理与应用 (23)4.8 特殊工程分析 (24)第五章PKPM计算参数信息 (26)5.1结构材料信息 (26)5.2风荷载信息 (26)5.3地震信息 (27)5.4活荷载信息 (27)5.5调整信息 (28)5.6 配筋信息 (28)5.7设计信息 (29)5.8荷载组合信息 (29)第六章PKPM计算及结果处理 (31)6.1各层的质量、质心坐标信息 (31)6.2各层构件数量、构件材料和层高 (31)6.3风荷载信息 (32)6.4各楼层等效尺寸 (32)6.5各楼层的单位面积质量分布 (32)6.6计算信息 (33)6.7各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 (34)6.8结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度 (34)6.9抗倾覆验算结果 (36)6.10结构整体稳定验算结果 (36)6.11楼层抗剪承载力、及承载力比值 (37)6.12作用效应组合 (42)6.13 结构整体性能控制 (43)6.14 结构构件设计计算 (43)第七章PKPM板的计算 (45)7.1画结构平面 (45)7.2典型板计算书 (46)7.2.1房间19 (46)7.2.2房间35 (52)7.3计算简图 (58)第八章结构施工图 (59)8.1梁归并 (59)8.2柱归并 (59)8.3板的结构施工图 (59)8.4基础施工图 (59)8.5楼梯施工图 (60)设计心得 (61)致谢 (63)参考文献 (64)附录1 (65)主要符号表 (65)附录2 (66)附录3 (66)附录4 (67)附录5 (68)第一章绪论本工程为天门市某办公楼,采用多层框架结构,建筑设计使用年限为50年,为永久性建筑。

该楼总建筑面积为4838.4㎡,建筑耐火等级为二级,屋面防水等级为Ⅲ级,抗震设防烈度为6度。

该建筑根据天门市总体规划、建筑规模和要求以及现有的气象条件(气温、相对湿度、主导风向、基本雪压)、工程场地地质条件、材料供应和施工条件进行设计。

办公楼的主体为五层,内外装修均为一般装修。

近年来框架结构在世界各地有了很大的发展,许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、酒店、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。

土木工程专业学生毕业后从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。

框架结构,在结构建筑特点方面:它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框,加上楼板、填充墙、屋盖所组成的结构形式。

楼板和横梁连在一起,横梁和柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,力的传递路线比较明确。

对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯框架结构。

框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因房屋布局和空间使用要求等原因,也可能要在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。

墙体是填充墙,仅起围护和分隔作用,所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑物的内外墙处理十分灵活,应用范围很广,能为建筑提供灵活的使用空间。

在结构受力性能方面:框架结构构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越小,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,所以框架结构属于柔性结构。

其自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。

因此,根据框架结构的自身特点,在进行结构设计时,国际上流行采用“三统一”的原则,即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的设计模式。

统一柱面可使住宅楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割,不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约;统一层高可使楼房采光效果好,空气流通顺畅,布局安排合理,水平运输畅通无阻,有利于使用功能的相互替代;统一荷载,打破了会议室和其他部门之间的明显界限。

在这个总原则的指导下,我们要考虑以下几个方面的问题:第一,在体系的选择方面:1、由于在发生地震时,框架柱首当其冲,一旦出现塑性铰,将危及该柱距范围内的上层建筑,并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌,所以框架结构不宜采用单跨形式;且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担,结构应设计成双向框架体系;2、框架结构的柱与梁宜上下左右贯通,不宜采用复式框架;以及砖混框—剪结构。

3、在填充墙的布置方面:宜采用轻质材料,且应避免上、下层刚度变化过大;避免形成短柱;减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。

第二,在结构设计方面:1、首先根据不同的设计要求选取不同的荷载代表值来进行承载力计算。

2、进行变形验算。

3、进行横向水平与纵向水平地震的作用计算。

按照二十一世纪土木工程专业学生的培养规格和要求,从全面提高学生素质和创新能力出发,使建筑结构CAD—PKPM软件应用设计教学为教育教学改革服务,为培养和造就“厚基础、强能力、高素质、广适应”复合型人才服务。

通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用,通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑,查阅、搜集有关设计资料将我所学的知识得以综合的应用和系统的深化,提高综合知识的应用能力,并培养了我独立解决结构设计问题的能力,同时也使我掌握结构施工图绘制的方法,为今后工作打下良好的基础。

毕业设计同时也是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节,是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。

所以我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计,使自己成为社会需要的人才。

第二章 PKPM的认识2.l PKPM的概况PKPM是一个系列,除了建筑、结构、设备(给排水、采暖、通风空调、电气)设计于一体的集成化CAD系统以外,目前PKPM还有建筑概预算系列(钢筋计算、工程量计算、工程计价)、施工系列软件(投标系列、安全计算系列、施工技术系列)、施工企业信息化(目前全国很多特级资质的企业都在用PKPM的信息化系统)。

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