【正文】 次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用PKPM，PKPM系列CAD軟件，歷經(jīng)多年的推廣應(yīng)用，目前已經(jīng)發(fā)展成為集建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、概預(yù)算及施工為一體的集成系統(tǒng)。 3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（PKPM設(shè)計(jì)）目前的結(jié)構(gòu)計(jì)算程序主要有：PKPM系列（TAT、SATWE）、TBSA系列（TBSA、TBWE、TBSAP）、BSCW、GSCAD、SAP系列。 工程做法本的工程做法主要依照中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院組織編制的《工程做法（自重計(jì)算）》07G120[20]，其主要包括屋面做法、樓面做法、外墻面做法、內(nèi)墻面做法、室外工程做法、墻體及防水防潮做法等。屋面采用剛性防水，防水效果好、耐久性好，屋面同時(shí)設(shè)有抗裂措施?？紤]到機(jī)房設(shè)備的檢修所以屋面采用上人屋面，上人屋面的標(biāo)準(zhǔn)做法可見施工說明。（3）有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)建筑也不宜采用有組織排水。排水方式的選擇應(yīng)該滿足下列要求：（1）高度較低的建筑為了控制造價(jià)，宜采用無組織排水。 屋面設(shè)計(jì)屋頂一般可以分為平屋頂和坡屋頂。考慮書庫和非書資料庫內(nèi)應(yīng)防止地面、墻身返潮，不得出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，因此采用水磨石地面，因?yàn)樗ナ孛婢哂辛己玫哪途眯?、耐腐蝕、耐污損、防潮，并具有質(zhì)地美觀、表面光潔、不起塵、易清洗等優(yōu)點(diǎn)，而且經(jīng)濟(jì)性好。樓板層的設(shè)計(jì)要求：（1）具有足夠的剛度和強(qiáng)度；（2）滿足隔聲、防火、熱工的要求；（3）滿足建筑經(jīng)濟(jì)的要求。具體見建施10。具體見建施08～建施—09。在尋求“知識(shí)”的環(huán)境中最重要的要素就是“光”。 立面設(shè)計(jì)建筑的設(shè)計(jì)的宗旨是滿足使用功能需求的同時(shí)，運(yùn)用制圖原理創(chuàng)造出給人以美和感染力的建筑形象。平面體形上采用L形。底層是一個(gè)圖書館的主要部分，包括服務(wù)中心、目錄廳、藏書館、復(fù)印室、采編室、辦公室，二～五層以各種開架閱覽為主體，設(shè)有閱覽室、學(xué)生自習(xí)室、報(bào)告廳、電子閱覽室等。圖書館各空間柱網(wǎng)尺寸、層高、荷載設(shè)計(jì)應(yīng)有較大的適應(yīng)性和使用的靈活性。因此本設(shè)計(jì)在進(jìn)行建筑布局時(shí)，據(jù)我國的自然條件，圖書館采用坐北朝南，并且設(shè)置大面積窗戶來解決采光通風(fēng)問題。 平面設(shè)計(jì)光線和通風(fēng)條件是創(chuàng)造良好閱覽環(huán)境和藏書環(huán)境的必要條件。 建筑功能及其設(shè)計(jì)理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了選擇合理的結(jié)構(gòu)體系外，還有恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)和選擇建筑物的平面形狀、剖面和形體。就本設(shè)計(jì)而言：圖書館的總體規(guī)劃上要因地制宜，結(jié)合具體的現(xiàn)狀，使功能分區(qū)明確，布局合理，各分區(qū)聯(lián)系要方便，動(dòng)靜結(jié)合，并且互不干擾；功能上要求是多層次，靈活性，綜合性，高效性；結(jié)構(gòu)施工上要符合相關(guān)規(guī)范要求；材料上應(yīng)貫徹國家關(guān)于節(jié)能、環(huán)保等方針政策，并且符合國家現(xiàn)行有關(guān)要求，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、實(shí)用可靠。 本設(shè)計(jì)的預(yù)期成果本次畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)期達(dá)到的成果主要有：設(shè)計(jì)說明計(jì)算書、建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖和PKPM建模文件。（3）結(jié)合PKPM生成結(jié)果和手算結(jié)果書寫完整的計(jì)算書，通過對計(jì)算結(jié)果的分析選擇最優(yōu)方案來進(jìn)行計(jì)算。本設(shè)計(jì)主要采用的技術(shù)路線：（1）前期準(zhǔn)備：去圖書館查閱相關(guān)資料，翻譯相關(guān)的文獻(xiàn)資料，復(fù)習(xí)三大力學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)使用PKPM、AutoCAD、天正建筑等軟件。 相關(guān)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)目前國內(nèi)對于框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)有一套相當(dāng)成熟的理論體系，同時(shí)也制定了多種規(guī)范來約束施工行為，本次工程設(shè)計(jì)主要用到以下幾本規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)：《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T501032010《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB/T500012010《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T501052010《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB500162014《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB503522005《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092012《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500102010《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500072010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500112010《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB500682001 本設(shè)計(jì)主要的研究工作畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究工作可以概況為采用的技術(shù)路線及預(yù)期成果。由于對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有要求使框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不在梁柱之前破壞。為了防止梁塌，柱端在彎曲屈服前出現(xiàn)脆性剪切破壞，則要使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力。由于框架柱受軸向壓力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出現(xiàn)塑性鉸，就會(huì)產(chǎn)生較大的層間位移，甚至形成同層各柱上下端同時(shí)出現(xiàn)塑性鉸的“柱鉸結(jié)構(gòu)”，從而危及結(jié)構(gòu)承受豎向荷載的能力而造成結(jié)構(gòu)的倒塌。本圖書館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的柱與梁上下左右貫通，以確保傳力途徑的完整，避免地震及荷載作用下局部應(yīng)力集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。（2）多道防線。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：（1）剛?cè)岵?jì)?；狙海?。建筑結(jié)構(gòu)安全等級：三級，設(shè)計(jì)使用年限：50年?？拐鹪O(shè)防烈度：7度（）；抗震設(shè)防分類：丙類。建筑面積：。 工程概況工程名稱：河海大學(xué)江寧校區(qū)圖書館。 工程研究背景圖書館是人類智慧的結(jié)晶，它真實(shí)的記錄了人類自從有文字以來改造自然，改造社會(huì)的歷史，現(xiàn)狀以及對未來的需求；圖書館是人類知識(shí)的寶庫，對廣大學(xué)生來說，它是知識(shí)之源，是良師益友，是大學(xué)學(xué)習(xí)的重要場所之一。本圖書館設(shè)計(jì)只有五層且屬于公共建筑，要求空間大且布置靈活。綜合考慮各方面因素本，本圖書館建筑設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，框架空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省材料；可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)施工工期短、內(nèi)部空間大，結(jié)構(gòu)安全合理而被廣泛采用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用也越來越廣泛。一般情況下多層住宅建筑可采用砌體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的薄弱部位一般出現(xiàn)在剛度突變，如轉(zhuǎn)換層、豎向有較大的內(nèi)收和外突、材料強(qiáng)度放生突變部位，對這些部位都要采取措施進(jìn)行加強(qiáng)。（3）應(yīng)具備必要的抗震能力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力。（2）應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)和構(gòu)件破壞而導(dǎo)致喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。當(dāng)前結(jié)構(gòu)體系主要有砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。我們可以通過該畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉和掌握建筑的的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路、流程和框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，熟練運(yùn)用AUTOCAD、PKPM、天正、探索者等軟件，復(fù)習(xí)了大學(xué)所學(xué)習(xí)的知識(shí)，同時(shí)也提高了解決實(shí)際問題的能力，為畢業(yè)后能適應(yīng)復(fù)雜的工作打下良好的基礎(chǔ)。第 Ⅰ 頁 共 II 頁 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 圖書館建筑設(shè)計(jì)研究畢業(yè)論文目 錄1 緒論 1 結(jié)構(gòu)體系的選擇 1 工程研究背景 2 工程研究現(xiàn)狀 2 本設(shè)計(jì)主要的研究工作 32 圖書館建筑設(shè)計(jì) 5 建筑功能及其設(shè)計(jì)理念 5 工程做法 73 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（PKPM設(shè)計(jì)） 8 確定結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件的截面尺寸 8 荷載計(jì)算 9 PMCAD參數(shù)選取 11 SATWE參數(shù)選取 16 JCCAD參數(shù)選取 16 PKPM電算成果 174 零星構(gòu)件設(shè)計(jì) 18 樓面板的計(jì)算 18 次梁的計(jì)算 19 樓梯的計(jì)算 235 單榀框架設(shè)計(jì) 28 確定框架計(jì)算簡圖 28 豎向荷載計(jì)算 29 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算 29 豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 33 風(fēng)荷載計(jì)算 45 地震作用下的內(nèi)力及位移計(jì)算 51 梁的內(nèi)力組合 59 梁的截面設(shè)計(jì) 65 柱的內(nèi)力組合 70 柱的配筋計(jì)算 73 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 796 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 81 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 82第 II 頁 共 II 頁 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 82 基礎(chǔ)底板配筋驗(yàn)算 84結(jié)束語 86致 謝 87參考文獻(xiàn) 88 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第73頁 共88頁 1 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生完成教學(xué)計(jì)劃規(guī)定全部課程后的學(xué)習(xí)，必須進(jìn)行的最后一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以河海大學(xué)江寧校區(qū)圖書館建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，研究了框架結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題。 結(jié)構(gòu)體系的選擇結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)建筑物的平面布置、抗震設(shè)防類別、建筑高度、場地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料和施工因素等，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用條件綜合比較后再確定。我國現(xiàn)行的《建筑抗震規(guī)范》（GB50011—2010）明確規(guī)定，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合以下各項(xiàng)要求：（1）有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成超靜定結(jié)構(gòu)體系，即使在某些部位遭到破壞時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的失效。（4）對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。建筑的高度是決定結(jié)構(gòu)體系的又一重要因素。而大開間建筑，高層建筑等，多采用框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計(jì)處理好也能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。因此本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)最合適。河海大學(xué)一直致力于培養(yǎng)“艱苦樸素、實(shí)事求是、嚴(yán)格要求、勇于探索”的綜合性人才，為了給莘莘學(xué)子提供一個(gè)舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，河海大學(xué)有必要建立一個(gè)屬于自己的圖書館。建設(shè)地點(diǎn)：江蘇省河海大學(xué)校園內(nèi)。 建筑高度：。防火等級：II 級?；撅L(fēng)壓：。 工程研究現(xiàn)狀本設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)體系，框架結(jié)構(gòu)是目前建筑工程界應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，由于框架結(jié)構(gòu)施工工期短、內(nèi)部空間大，結(jié)構(gòu)安全合理而被廣泛采用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用也越來越廣泛。結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差，強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時(shí)，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。安全的結(jié)構(gòu)是層層設(shè)防的，在荷載的作用下，所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)通力合作。（3）“強(qiáng)柱弱梁”。（4）“強(qiáng)剪弱彎”。（5）“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程實(shí)踐中已取得豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)中要充分結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)采用的技術(shù)路線本設(shè)計(jì)要求我們掌握框架結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本流程，熟練掌握設(shè)計(jì)中需要用到的各類建筑專業(yè)軟件和辦公軟件。（2）根據(jù)地質(zhì)資料和周邊環(huán)境，建立PKPM模型，了解框架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)。（4）根據(jù)任務(wù)書的要求和計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用探索者軟件畫出完整的結(jié)構(gòu)施工圖。2 圖書館建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)理念的集中體現(xiàn)[2]。本設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，和砌體結(jié)構(gòu)相比較現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)整體性較好，能達(dá)到較好的抗震效果。結(jié)構(gòu)的總體布置要考慮結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)合理性，對于圖書館而言，要按照公共建筑的有關(guān)規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計(jì)[3]。以自然采光通風(fēng)條件為主，充分利用自然資源，節(jié)約能源。柱網(wǎng)布置是平面布置的一部分，應(yīng)滿足建筑使用要求，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的合理性與施工的可行性。根據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB503522005），層數(shù)為五層。根據(jù)《圖書館設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 3899）中的安全疏散要求圖書館的安全出口不應(yīng)少于兩個(gè)，并應(yīng)分散設(shè)置。具體見建施02～建施07。立面設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中很重要的部分，立面的設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括很多，有立面的個(gè)性，立面的輪廓，立面的材料和色彩，門窗的構(gòu)成與組織，立面上各部分的比例等等。在針對這個(gè)巨大空間提供自然采光和通風(fēng)而建造舒適的閱覽環(huán)境的問題上，在立面上設(shè)置了大面積的玻璃窗。 剖面設(shè)計(jì)建筑剖面設(shè)計(jì)主要是確定建筑物在垂直方向上的空間組合關(guān)系，為了確定建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)布置和主要構(gòu)配件的尺寸（如建筑層數(shù)、門窗洞口的尺寸、樓梯的尺寸，梁板的投影關(guān)系等）。 樓地面設(shè)計(jì)樓地層包括樓板層和地平層，是水平方向分隔房間空間的承重構(gòu)件，樓板分割上下樓層的空間，地坪層分隔大地與底層的空間。本設(shè)計(jì)的房間用途主要是閱覽室和藏書室。為了防止衛(wèi)生間的水溢出，衛(wèi)生間樓地面低于外地面30mm，并進(jìn)行找坡，坡度為1%。屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該考慮滿足功能、結(jié)構(gòu)、建筑三方面的要求。（2）積灰多的屋面應(yīng)采用無組織排水。本設(shè)計(jì)為圖書館，地處南京，雨水量一般。屋頂?shù)呐潘捎糜薪M織排水，利用材料進(jìn)行找坡，坡度為2%。具體見建施—07。具體見建施01。其他一些結(jié)構(gòu)計(jì)算程序如ETABS等，雖然功能強(qiáng)大，且在國外也相當(dāng)流行，但國內(nèi)實(shí)際上使用的不多。該軟件及時(shí)滿足了我國建筑行業(yè)快速發(fā)展的需要，顯著提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)建設(shè)部提出的“甩圖板”目標(biāo)做出了重要貢獻(xiàn)。 結(jié)構(gòu)平面布置圖 確定梁柱板截面尺寸 （1）確定梁的截面尺寸主梁的尺寸估算：KL1：取KL2：取次梁的尺寸估算：?。?） 確定柱的截面尺寸：取(3) 確定樓板尺寸：在一般荷載下，雙向板板厚取板跨的，但一般板厚不得小于。 荷載計(jì)算在PKPM建模時(shí)需要先進(jìn)行荷載輸入，荷載主要有屋面恒活載、樓面恒活載、梁間恒載?；钶d：上人屋面、普通閱覽室、會(huì)議室、辦公室,疏散樓梯 ,電梯機(jī)房,衛(wèi)生間、門廳,考慮為可能出現(xiàn)人員密集的公共建筑，走廊為，專業(yè)期刊閱覽室，電子閱覽室，報(bào)告廳，書庫。它的數(shù)據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)消除，不應(yīng)帶入后續(xù)模塊。要在后續(xù)模塊里檢查是否已準(zhǔn)確的傳入。本設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，；對于使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件， ；環(huán)境類別為一類的梁、柱鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度為20mm