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1、西京学院本科毕业设计（论文）摘要西安是田家炳中学办公楼该办公楼位于西安市蓝田县.办公类型：三层框架结构.办公楼总长50.4m，宽14.4m，总高度11.4m。田家炳中学办公楼设计为三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。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，采用PKPM软件设计结构，综合考虑使用功能、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。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。本方案为一栋中学教师办公楼，主体为三层的钢筋混凝土框架结构。结构设计中主要是框架设计阶段，首先必须满足水平
2、地震力作用下的框架侧移验算的要求，其次就是要满足风荷载作用下的框架侧移验算的要求，在进行地震水平作用计算时采用了底部剪力法，并运用弯矩二次分配法对框架进行内力计算。关键词：钢筋混凝土框架结构（PKPM）；抗震设计；内力组合；AbstractXian TianJiaBing middle school office buildingAbstract: the office is located in xian city LanTianXian. Office type: three-story frame structure. Office chief 50.4 m, width 14.4 m,
3、 total height of 11.4 m. TianGuBing middle school for three layer office design of reinforced concrete frame structure office buildings, divided into building design and structure design two parts. Architectural design is the premise of the overall plan, according to the requirements of the design p
4、lan descriptions, using PKPM software design structure, comprehensive consideration of the use function, construction, materials, construction equipment, construction art and economy etc. In building the selection of a word decorate. Upon completion of the structural part calculation according to th
5、e building scheme after completion and structural design calculation results of construction design structural parts. This scheme is a middle school teacher for building, subject three levels of reinforced concrete frame structure. Structure design is mainly framework design phase, first must satisf
6、y the horizontal seismic forces moved the demand side calculating framework is to meet, then the wind load requirements of lateral move checking framework, earthquake level role in the bottom shear calculated, and the method of using secondary distribution method framework moment internal force calc
7、ulation. Keywords: reinforced concrete frame structure (PKPM); Seismic design; Internal force combination;目录摘要- 1 -Abstract- 2 -目录- 3 -第一章 绪论- 5 -第二章 PKPM的认识- 7 -2.l PKPM的概况- 7 -2.2 结构平面计算机辅助设计软件 ( PMCAD )- 12 -2.3 PMCAD主要功能- 13 -2.3.1自动导算荷载- 13 -2.3.2提供各类计算模型所需的数据- 13 -第三章 结构平面布置- 14 -3.l 初步设计资料- 1
8、4 -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- 14 -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- 18 -3.4框架结构的计算简图- 19 -第四章 PKPM参数分析与输入- 20 -4.1 结构设计参数的合理选取- 20 -4.2 地震作用效应计算与调整- 20 -4.3 结构扭转周期计算- 21 -4.4 错层结构的计- 21 -4.5 调整信息- 22 -4.6 结构整体性能控制- 2
9、3 -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- 34 -6.1荷载计算- 34 -6.1.1屋面及楼面恒荷载计算- 34 -6.1.2屋面及楼面活荷载计算- 35 -6.1.3梁，柱重力荷载的计算- 35 -6.2 风荷载- 36 -6.5 结构整体性能
10、控制- 41 -6.6 结构构件设计计算- 42 -第七章 PKPM板的计算- 44 -7.1 画结构平面- 44 -7.2典型板计算书- 45 -7.3计算简图- 62 -第八章 结构施工图- 63 -8.1 梁归并- 63 -8.1.1梁平法施工图- 63 -8.2柱归并- 63 -8.2.1柱施工图- 63 -8.3 板的结构施工图- 63 -设计心得- 64 -参考文献- 67 -附录- 69 -主要符号表- 69 -详图- 70 -第一章 绪论本工程为“西安市田家炳中学办公楼”采用多层框架结构，位于西安市蓝田县，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1632.96。
11、该建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为级，抗震设防烈度为7度。根据城市及田家炳中学总体规划、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、及材料供应和施工条件进行设计。办公楼的主体为三层，内外装修均为一般装修。近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、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参加或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
12、，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，因此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，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所
13、以框架结构属于柔性结构，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”的模式设计。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，读者来往便利，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
14、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，且应避免形成上、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
15、生素质和创新能力出发，使建筑结构CADPKPM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、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决结构设计的内容和步骤，及掌握结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。同时毕业设计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
16、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） PKPM在国内设计行业占有绝对优势，拥有用户上万家，市
17、场占有率达90%以上，现已成为国内应用最为普遍的CAD系统。它紧跟行业需求和规范更新，不断推陈出新开发出对行业产生巨大影响的软件产品，使国产自主知识产权的软件十几年来一直占据我国结构设计行业应用和技术的主导地位。及时满足了我国建筑行业快速发展的需要，显著提高了设计效率和质量，为实现建设部提出的“甩图板”目标做出了重要贡献。 软件所近年来在建筑节能和绿色建筑领域做了多方面拓展，在节能、节水、节地、节材、保护环境方面发挥重要作用。我们开发的建筑节能类设计、鉴定分析软件已推广覆盖全国大部分地区，是应用最早、最广泛的节能设计软件。2005年获华夏科技进步二等奖。在规划、节地方面有三维居住区规划设计软件
18、、三维日照分析软件、场地工程和土方计算软件。在环境方面有园林设计软件、风环境计算模拟软件、环境噪声计算分析系统。还有中国古典建筑设计软件、三维建筑造型大师软件、建筑装修设计软件。 概预算软件是承前启后的关键环节。它上可以接力设计软件，下接施工和项目管理。PKPM概预算软件完成工程项目的工程量统计、钢筋统计、造价分析报表等。我们配备了全国各省地市的建筑、安装、市政、园林、装修、房修、公路、铁路等方面的最新定额库，建立了工程材料信息价网站，并适应各地套价、换算、取费的地方化需求。从2003年起，我们与建设部标准定额研究所合作，率先在全国推出工程量清单计价软件。 在建筑工程的工程量统计和钢筋统计上，
19、软件可以接力PKPM设计软件数据自动完成统计计算。还可以转化图纸的AutoCAD电子文件，从而大大节省了用户手工计算工程量的巨大工作量，并使从基础、砼、装修的工程量统计到梁、板、柱、墙等的钢筋统计效率和准确性大大提高。 施工系列软件面向施工全过程中的各种技术、质量、安全和管理问题，提供高效可行的技术解决方案。主要产品包括有项目进度控制的施工计划编制，工程形象进度和建筑部位工料分析等；有控制施工现场管理的施工总平面设计，施工组织设计编制、技术资料管理、安全管理、质量验评资料管理等；有施工安全设施和其他设施设计方面的深基坑支护设计、模板设计、脚手架设计、塔吊基础和稳定设计、门架支架井架设计、砼配合
20、比计算、冬季施工设计，工地用水用电计算及常用计算工具集、常用施工方案大样图集图库等等。 本所为各类企业和项目管理提供信息化解决方案。在系统提供的协同工作平台上完成项目的四控制四管理，即成本控制、进度控制、质量控制、安全控制和合同管理，生产要素（人、材、机、技术、资金）管理，现场管理，项目信息管理，同时完成收发文等OA项目的管理。PKPM的施工企业和项目的管理信息系统正在被中建一局、二局、三局、四局以及北京建工、上海建工、浙江省建投、华西集团等一批国内最大、最有影响、最有代表性的施工企业采用，并成功应用在国家体育场、上海环球金融中心等国家重点项目的建设上。和中国建筑总公司等合作完成的国家“十五”
21、科技攻关课题“建筑业企业信息化应用软件开发”获2006年度华夏建设科学技术一等奖。 PKPM系统在提供专业软件的同时，提供二维、三维图形平台的支持，从而使全部软件具有自主知识版权，为用户节省购买国外图形平台的巨大开销。跟踪AutoCAD等国外图形软件先进技术，并利用PKPM广泛的用户群实际应用，在专业软件发展的同时，带动了图形平台的发展，成为国内为数不多的成熟图形平台之一。 软件所在立足国内市场的同时，积极开拓海外市场。目前已开发出英国规范、美国规范版本，并进入了新加坡、马来西亚、韩国、越南等国家和香港、台湾地区市场，使PKPM软件成为国际化产品，提高了国产软件在国际竞争中的地位和竞争力。现在
22、，PKPM已经成为面向建筑工程全生命周期的集建筑、结构、设备、节能、概预算、施工技术、施工管理、企业信息化于一体的大型建筑工程软件系统，以其全方位发展的技术领域确立了在业界独一无二的领先地位。 多年来，软件所先后承担了国家六五、七五、八五、九五、十五科技攻关课题和863项目，始终站在建筑业信息化的最前沿。目前正承担着国家十一五攻关和863课题十几项。由于在推动行业技术进步中的显著作用，软件所共获得国家科技进步二等奖一项，三等奖三项，建设部科技进步奖一到三等共二十几项，主要产品连续几年被中国软件行业协会评为全国优秀软件。 软件所以向用户提供优质、高效的技术服务作为企业发展的根本宗旨。我们通过遍布
23、全国的技术服务网络和广大用户建立了密切的联系，我们关注行业发展动态，听取用户意见，每年都向用户提供更新内容的版本，及时的满足了市场的需要。. PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能: 模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件，适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构，剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁，拱形结构，桁架等。 规模在30层，20跨以内。 在整个PKPM系统中，PK承担了钢筋混凝土梁、柱施工图辅助设计的工作。除接力PK二维计算结果，可完成钢筋混凝土框架、排架、连续梁的施工图辅助设计外，还可接力多高层三维分析软件TAT、SATWE、PM
24、SAP计算结果及砖混底框、框支梁计算结果，可为用户提供四种方式绘制梁、柱施工图，包括梁柱整体画、梁柱分开画、梁柱钢筋平面图表示法和广东地区梁表柱表施工图，绘制100层以下高层建筑的梁柱施工图。 2PK软件可处理梁柱正交或斜交、梁错层，抽梁抽柱，底层柱不等高，铰接屋面梁等各种情况，可在任意位置设置挑梁、牛腿和次梁，可绘制十几种截面形式的梁，可绘制折梁、加腋梁、变截面梁，矩型、工字梁、园型柱或排架柱，柱箍筋形式多样。 3. 按新规范要求作强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、柱轴压比，柱体积配箍率的计算与验算，还进行罕遇地震下薄弱层的弹塑性位移计算、竖向地震力计算、框架梁裂缝宽度计算、梁挠度计算。 4.
25、按新规范和构造手册自动完成构造钢筋的配置。 5. 具有很强的自动选筋、层跨剖面归并、自动布图等功能，同时又给设计人员提供多种方式干预选钢筋、布图、构造筋等施工图绘制结果。 6. 在中文菜单提示下，提供丰富的计算模型简图及结果图形，提供模板图及钢筋材料表。 7. 可与“PMCAD”软件联接，自动导荷并生成结构计算所需的平面杆系数据文件。 8. 程序最终可生成梁柱实配钢筋数据库，为后续的时程分析、概预算软件等提供数据 巨大影响的软件产品，使国产自主知识产权的软件十几年来一直占据我国结构设计行业应用和技术的主导地位。及时满足了我国建筑行业快速发展的需要，显著提高了设计效率和质量，为实现建设部提出的“
26、甩图板”目标做出了重要贡献。 软件所近年来在建筑节能和绿色建筑领域做了多方面拓展，在节能、节水、节地、节材、保护环境方面发挥重要作用。我们开发的建筑节能类设计、鉴定分析软件已推广覆盖全国大部分地区，是应用最早、最广泛的节能设计软件。2005年获华夏科技进步二等奖。在规划、节地方面有三维居住区规划设计软件、三维日照分析软件、场地工程和土方计算软件。在环境方面有园林设计软件、风环境计算模拟软件、环境噪声计算分析系统。还有中国古典建筑设计软件、三维建筑造型大师软件、建筑装修设计软件。 概预算软件是承前启后的关键环节。它上可以接力设计软件，下接施工和项目管理。PKPM概预算软件完成工程项目的工程量统计
27、、钢筋统计、造价分析报表等。我们配备了全国各省地市的建筑、安装、市政、园林、装修、房修、公路、铁路等方面的最新定额库，建立了工程材料信息价网站，并适应各地套价、换算、取费的地方化需求。从2003年起，我们与建设部标准定额研究所合作，率先在全国推出工程量清单计价软件。 在建筑工程的工程量统计和钢筋统计上，软件可以接力PKPM设计软件数据自动完成统计计算。还可以转化图纸的AutoCAD电子文件，从而大大节省了用户手工计算工程量的巨大工作量，并使从基础、砼、装修的工程量统计到梁、板、柱、墙等的钢筋统计效率和准确性大大提高。 施工系列软件面向施工全过程中的各种技术、质量、安全和管理问题，提供高效可行的
28、技术解决方案。主要产品包括有项目进度控制的施工计划编制，工程形象进度和建筑部位工料分析等；有控制施工现场管理的施工总平面设计，施工组织设计编制、技术资料管理、安全管理、质量验评资料管理等；有施工安全设施和其他设施设计方面的深基坑支护设计、模板设计、脚手架设计、塔吊基础和稳定设计、门架支架井架设计、砼配合比计算、冬季施工设计，工地用水用电计算及常用计算工具集、常用施工方案大样图集图库等等。 本所为各类企业和项目管理提供信息化解决方案。在系统提供的协同工作平台上完成项目的四控制四管理，即成本控制、进度控制、质量控制、安全控制和合同管理，生产要素（人、材、机、技术、资金）管理，现场管理，项目信息管理
29、，同时完成收发文等OA项目的管理。PKPM的施工企业和项目的管理信息系统正在被中建一局、二局、三局、四局以及北京建工、上海建工、浙江省建投、华西集团等一批国内最大、最有影响、最有代表性的施工企业采用，并成功应用在国家体育场、上海环球金融中心等国家重点项目的建设上。和中国建筑总公司等合作完成的国家“十五”科技攻关课题“建筑业企业信息化应用软件开发”获2006年度华夏建设科学技术一等奖。 PKPM系统在提供专业软件的同时，提供二维、三维图形平台的支持，从而使全部软件具有自主知识版权，为用户节省购买国外图形平台的巨大开销。跟踪AutoCAD等国外图形软件先进技术，并利用PKPM广泛的用户群实际应用，
30、在专业软件发展的同时，带动了图形平台的发展，成为国内为数不多的成熟图形平台之一。 软件所在立足国内市场的同时，积极开拓海外市场。目前已开发出英国规范、美国规范版本，并进入了新加坡、马来西亚、韩国、越南等国家和香港、台湾地区市场，使PKPM软件成为国际化产品，提高了国产软件在国际竞争中的地位和竞争力。 现在，PKPM已经成为面向建筑工程全生命周期的集建筑、结构、设备、节能、概预算、施工技术、施工管理、企业信息化于一体的大型建筑工程软件系统，以其全方位发展的技术领域确立了在业界独一无二的领先地位。 多年来，软件所先后承担了国家六五、七五、八五、九五、十五科技攻关课题和863项目，始终站在建筑业信息
31、化的最前沿。目前正承担着国家十一五攻关和863课题十几项。由于在推动行业技术进步中的显著作用，软件所共获得国家科技进步二等奖一项，三等奖三项，建设部科技进步奖一到三等共二十几项，主要产品连续几年被中国软件行业协会评为全国优秀软件。 软件所以向用户提供优质、高效的技术服务作为企业发展的根本宗旨。我们通过遍布全国的技术服务网络和广大用户建立了密切的联系，我们关注行业发展动态，听取用户意见，每年都向用户提供更新内容的版本，及时的满足了市场的需要。. PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能: 模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件，适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构
32、、框排架结构、排架结构，剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁，拱形结构，桁架等。 规模在30层，20跨以内。 在整个PKPM系统中，PK承担了钢筋混凝土梁、柱施工图辅助设计的工作。除接力PK二维计算结果，可完成钢筋混凝土框架、排架、连续梁的施工图辅助设计外，还可接力多高层三维分析软件TAT、SATWE、PMSAP计算结果及砖混底框、框支梁计算结果，可为用户提供四种方式绘制梁、柱施工图，包括梁柱整体画、梁柱分开画、梁柱钢筋平面图表示法和广东地区梁表柱表施工图，绘制100层以下高层建筑的梁柱施工图。 2PK软件可处理梁柱正交或斜交、梁错层，抽梁抽柱，底层柱不等高，铰接屋面梁等各种情况，可在任意位置设
33、置挑梁、牛腿和次梁，可绘制十几种截面形式的梁，可绘制折梁、加腋梁、变截面梁，矩型、工字梁、园型柱或排架柱，柱箍筋形式多样。 3. 按新规范要求作强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、柱轴压比，柱体积配箍率的计算与验算，还进行罕遇地震下薄弱层的弹塑性位移计算、竖向地震力计算、框架梁裂缝宽度计算、梁挠度计算。 4. 按新规范和构造手册自动完成构造钢筋的配置。 5. 具有很强的自动选筋、层跨剖面归并、自动布图等功能，同时又给设计人员提供多种方式干预选钢筋、布图、构造筋等施工图绘制结果。 6. 在中文菜单提示下，提供丰富的计算模型简图及结果图形，提供模板图及钢筋材料表。 7. 可与“PMCAD”软件联接，自动
34、导荷并生成结构计算所需的平面杆系数据文件。 8. 程序最终可生成梁柱实配钢筋数据库，为后续的时程分析、概预算软件等提供数据。2.2 结构平面计算机辅助设计软件 ( PMCAD ) PMCAD是整个结构CAD的核心，它建立的全楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理部分，也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软件和基础CAD的必备接口软件。 PMCAD也是建筑CAD与结构的必要接口。 用简便易学的人机交互方式输入各层平面布置及各层楼面的次梁、预制板、洞口、错层、挑檐等信息和外加荷载信息，在人机交互过程中提供随时中断、修改、拷贝复制、查询、继续操作等功能。 自动进行从楼板到次梁、次梁到承
35、重梁的荷载传导并自动计算结构自重，自动计算人机交互方式输入的荷载，形成整栋建筑的荷载数据库，可由用户随时查询修改任何一部位数据。由此数据可自动给PKPM系列各结构计算软件提供数据文件，也可为连续次梁和楼板计算提供数据。 绘制各种类型结构的结构平面图和楼板配筋图。包括柱、梁、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线，画出预制板、次梁及楼板开洞布置，计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。2.3 PMCAD主要功能 2.3.1自动导算荷载 具有较强的荷载统计和传导计算功能，除计算结构自重外，还自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到承重的柱和墙，再从上部
36、结构传导到基础的全部计算，加上局部的外加荷载，方便地建立起整栋建筑的数据。 2.3.2提供各类计算模型所需的数据 1.可指定任何一个轴线形成PK数据文件，包括结构简图，荷载数据； 2.可指定任一层平面的任意一组主，次梁形成PK文件； 3.为多，高层建筑结构三维分析软件TAT提供计算数据； 3.为多，高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE提供计算数据。 4.为上部结构的各种绘图CAD模块提供结构构件的精确尺寸。 5.为基础设计CAD模块提供底层结构布置和轴线网格布置，还提供上部结构传下的恒，活荷载。 6.现浇钢筋混凝土楼板结构计算与配筋设计。 7.结构平面施工图辅助设计。 8.砖混结构圈梁布置
37、，画砖混圈梁大样及构造柱大样图。 9.砌体结构和底框上砖房结构的抗震计算及受压高厚比，局部承压计第三章 结构平面布置3.l 初步设计资料西安市田家炳中学教师办公楼为三层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积为2177.28。建筑物平面为“一”字型，受场地限制，作为一个整体总宽度为14.4m，总长度为50.4m。框架梁、柱、楼板均采用现浇混凝土。结构类型选择框架结构，整体采用三跨内廊式框架,边跨6m ,中跨2.4m ,开间4.2m ,建筑规模为多层建筑。3.1.1地质资料：1、场地概况：教师办公楼位于海拔397.5m，场地平整，属于类场地，地表下黄土分布厚度大于14m，土质均匀分布，为可塑性黄土，土的
38、重度为19 kN/,孔隙比为0.75，液性指数0.8，土壤最大冻结深度为0.4 m。2、地下水情况：常年地下水位位于地表下8m，水质对混凝土无侵蚀性。3.1.2地震资料1、该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组2。2、建筑物的安全等级为：级3.1.3 气象条件1、基本风压0.35/，基本雪压0.25 /。2、该地区的地面粗糙类型为B类极端最高气温为+41.8，极端最低气温为-20。3、该地区年降雨量为564mm，日降雨量78mm，1h最大降雨量为43mm。3.1.4建筑物层高与层数1、建筑物主体结构总三层，每层均为3.3m，建筑物总高度11.4m。2、层
39、数为3层3、PKPM软件说明3.1.5材料1、混凝土：框架梁、柱，板，C30、C30、C30； 填充：墙为240mm厚加气混凝土块，M7.5混合砂浆。2、钢筋：框架梁柱中主要受力钢筋为HRB335,其余为HPB235钢筋。3.2 结构选型一. 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。二. 屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，刚柔性结合的屋面，屋面板厚120mm。三. 楼面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，板厚120mm。四. 楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。3.3 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选3.3.1梁柱截面尺寸初选 主体结构共三层，每层楼层高3.3m，内外墙的做法：内墙做法：内外墙均砌
40、240厚加气混凝土，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取120 mm：一.梁截面尺寸的估算：1.15跨：(1).主梁：L=3300,取600，取250故框架横纵梁的截面尺寸为bh=250600(2).次梁：L=3300 ,取400，b取130故框架次梁的截面尺寸为bh=1304002.AB跨：(1).主梁：L=3300,取600，取250故框架梁的截面尺寸为bh=250600表2-1估算梁的截面尺寸（）及各层混凝土强度等级层数混凝土强度等级横梁（bh）纵梁（bh）次梁（bh）A轴、B轴C轴、E轴13C30250600250600250600130400二.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴
41、压比限制，按下式计算：1.柱组合的轴压比设计值按照公式11计算： (11)式中：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14KN/;: 为验算截面以上楼层层数；2.框架柱验算 (12)由计算简图21可知边柱和中柱的负载面积可知：中柱：（55）/2(6+2.4)/2=54.2边柱：（55）/26/2=53边柱： 中柱：根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为450450202500，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为450450。
42、故初选柱的尺寸为450450- 16 -西京学院本科毕业设计（论文）3.3.2 结构布置结构平面布置图（图3.1）注：梁的尺寸： KL-1 250600 LL-1 130400 边柱、内柱的尺寸均为：4504503.4框架结构的计算简图框架立面图图（图3.2）第四章 PKPM参数分析与输入4.1 结构设计参数的合理选取1、 总信息中增加“裙房层数”的参数，是为了0.2Q0的调整。对于立面有变化的多层，程序给出0.2Q0调整可能偏大，可人工干预调整。2、 转换梁由设计人自行定义，转换层所在层号由设计人输入。3、 结构材料信息仅影响风荷载的大小，程序按0.065n给出一个隐含值。如果计算结果中结构
43、的基本周期大于隐含值，应将计算值代替隐含值。4、 结构体系：如为短肢剪力墙结构，应调整结构的抗震等级。5、 模拟施工荷载1，逐层加载；模拟施工荷载2，考虑基础变形，对刚度不很大的框筒、筒体结构适用，目前计算版本暂不能使用。6、 结构温度应力计算信息，目前暂不使用编制人试算8度设防的北京实例，配筋相当于9度设防。原因是未考虑砼的徐变、微裂纹对应力的释放，计算结果偏大。7、 对所有楼层强制采用刚性楼板假定，只有位移控制是在刚性楼板假定条件下计算。执行这一开关地震力、内力计算结果不对一般工程计算二遍，一是强制楼板刚性控制位移；二是真实情况计算内力、地震力。8、 程序风荷载是按高规计算的，对多层偏大3
44、0。新规范风荷载由30年一遇改为50年一遇，基本风压增大2030。4.2 地震作用效应计算与调整 1、 新程序中无论是藕联计算还是非藕联计算，依据的都是藕连矩阵。考虑藕联对任何结构都适用。2、 偶然偏心：对偶然偏心解释抗震规范（5.2.31条）与高规（3.3.3条）不同新程序按高规执行，主要是因为、考虑藕联对任何结构都适用。、依靠程序自行搜索边榀很困难。计算时选取此项，计算内力增大510程序内定考虑X方向：正偏心，负偏心Y方向：正偏心，负偏心。只在内力和位移计算中考虑。（TBSA在周期计算时就考虑了）3、 双向地震作用：根据抗震规范5.1.13条考虑双向地震作用的扭转影响时，柱按单偏压计算时无
45、问题。但按双偏压计算，柱的配筋增加多达3050。因此早期程序考虑双向地震作用时，不考虑柱的双向偏压计算。经程序编写组与规范编写组协商，现程序按下列原则考虑：主方向的弯矩、剪力和轴力按0.85开平方；次方向弯矩、剪力和轴力保持原值不变。4、 多方向地震：程序输出的计算结果中给出了地震作用的最大方向，对于复杂结构应将此方向输入进行计算。5、 一般钢筋混凝土结构可不考虑效应。4.3 结构扭转周期计算计算扭转时应按刚性板假定进行，而不应设置弹性板，否则计算出来的结构扭转周期和结构位移是不真实的。因此，当结构计算中需要指定某些板块为弹性板时，应先按无弹性板模型考查结构扭转是否合格，配筋设计时取两种模型计
46、算的最不利结果作为设计依据。值得注意的是，不论是采用刚性板假定还是弹性板假定的计算，均要求每个方向结构的有效质量系数不小于90%。4.4 错层结构的计SATWE软件可以进行错层结构的计算，方法是在PMCAD建模时按实际情况输入错层平面，即对应每个错层平面应建立两个标准层，并将没有楼板的部分设置为全房间洞，SATWE软件会自动搜索判断错层并计算结构内力。在用PMCAD建模时，“输入次梁楼板”菜单里的两个参数“楼板错层”和“梁错层”，常引起设计者的误会，以为这两个参数就是用来计算错层的，其实这两个参数只影响画图，而不能用来计算错层。建议PMCAD在这里做一个提示，以免设计者因误会而造成错误。工程中有时会遇到剪力墙上因错层而造成门窗洞口被分为上下两部分的情况，此时应在洞口两侧增加节点，使下部墙体成为相互独立的两段墙，并在上部按实际连梁高度输入主梁。对于多塔结构，当各塔层高不同时，有的设计者也将其按错层输入，这是不正确的。对这种情况