北京某综合办公楼框架结构的设计

1、北 京 某 综 合 办 公 楼框 架 结 构 设 计专业： 土木工程 姓名：学号：指导教师：- 1 -目 录第一部分：工程概况 . 5 第二部分：结构计算单元确定及框架侧移刚度的计算 . 6 第三部分：荷载计算 . 9 第四部分：水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 .16 第五部分：竖向荷载作用下框架结构的内力计算 .23 第六部分：截面设计 .42 第七部分：楼板设计 .57 第八部分：楼梯设计 .61 第九部分：框架变形验算 .65 第十部分：基础设计 .71 参考资料： .76- 2 -前 言毕业设计是大学继续教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和

2、学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为北京某综合办公楼框架结构设计。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕设中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计并积极请教指导老师。特别是毕业设计期间工作比较忙，在毕业设计方面存在的一些问题没有及时的处理。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师和同学们在毕设中的指导批正，使我在自我所学的基础上完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的将近四个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加

3、深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel、Word。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。2005年6月- 3 -内容摘要本设计主要进行了结构方案中典型横向框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作

4、用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力， 是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词： 框架 结构设计 抗震设计毕业设计进度计划安排第1、2周 建筑方案确定第3、4周 各层平面图第 5 周 立面、剖面图第 6 周 楼梯平、剖面图、节点详图第7、8周 荷载计算；楼盖与屋盖设计；框架刚度计算第 9 周 地震作用计算；地震作用下内力计算 第 10 周 重力荷载作用下框架计算第11、12周 框架内力组合；框架梁与柱配筋计算

5、；基础设计第 13 周 构件设计；绘首层、标准层结构平面图 第 14 周 绘框架梁，柱配筋图；基础结构平面图 第 15 周 绘制楼梯配筋图；整理设计成果- 4 -第一部分：工程概况1.1 毕业设计概况建筑地点：北京市建筑类型：六层综合办公楼，框架填充墙结构。建筑概况：建筑面积约7153.02平方米，室内外高差450mm，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压白砂砖砌块。门窗使用：门厅大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.5m³2.5m，窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.5m³2.1m，和1.2m³1.8m地质条件：根据设计任务说明

6、地震设防烈度为8度。地基承载力标准值为200KN/M2。结构概况:结构体系框架结构,基础为柱下独立基础,基础混凝土C20,其余混凝土为C30.- 5 -第二部分：结构计算单元确定及框架侧移刚度的计算柱网与层高：本办公楼采用柱距为6.0m的内廊式小柱网，边跨为6.0m，中间跨为2.7m，层高取首层为4.5m,其余为3.3m，如下图所示：框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经梁框架柱，再由框架柱传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。框架结构的计算简图：- 6

7、-典型结构单元梁、柱、板截面尺寸的初步确定：1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/10³6000=600mm，截面宽度取600³1/2=250mm，可得梁的截面初步定为b³h=250*600。楼板取120mm，楼梯板及休息平台板为100mm,平台梁250³400。2、框架柱的截面尺寸1.横梁线刚度i b的计算：- 7 -3- 8 -第三部分：荷载计算1.恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：20厚1：2水泥砂浆找平 0.02³200.4 KN/m2 100-140厚（2找坡）膨胀珍珠岩 (0.10+0.14)/2³

8、70.80 KN/m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12³253 KN/m2 15厚石灰抹底 0.015³160.24 KN/m2 屋面恒载 3.98 KN/m2 边跨框架梁自重 0.25³0.6³253.75 KN/m 梁侧粉刷 2³（0.60.1）³0.02³170.34 KN/m 中跨框架梁自重 0.25³0.4³252.5 KN/m 梁侧抹灰 2³（0.40.1）³0.02³170.204 KN/m 因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为g6AB! =g6cd1= 4

9、.09KN/mg6BC= 2.704 KN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值25厚水泥砂浆面层 0.025³20 0.5 KN/m 120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12³253 KN/m 15厚板底石灰抹底 0.015³160.24 KN/m 楼面恒载 3.24 KN/m 边跨框架梁及梁侧粉刷 4.09 KN/m 边跨填充墙自重 0.25³（3.3-0.6）³19=12.825 KN/m 墙面粉刷 （3.3-0.6）³0.02³2³17=1.836 KN/m 中跨框架及梁侧粉刷 2.704 KN/m 因此，作用在中间

10、层框架梁上的线荷载为gAB! =gcd1=18.75 KN/mgBC1=2.704 KN/mgAB2 =gcd2=19.44 KN/mgBC2=8.748 KN/m(3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 0.25³0.6³6³25=22.5 KN 粉刷 0.02³（0.6-0.1）³2³6³17=2.04 KN1.2m高女儿墙 1.2³6³0.25³19=34.2 KN- 9 -粉刷 1.2³0.02³2³6³17=4.896 KN 连系梁传来屋面

11、自重 0.5³6³0.5³6³3.98=35.82 KN 顶层边节点集中荷载 99.46 KN 中柱连系梁自重 0.25³0.6³6³25=22.5 KN 粉刷 0.02³（0.6-0.1）³2³6³17=2.04 KN 连系梁传来屋面自重 0.5³（6+6-2.7）³1.35³3.98=24.98 KN 0.5³6³3.98³3=35.82 KN 顶层中节点集中荷载 85.34 KN(4)楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁

12、自重 22.5 KN 粉刷 2.04 KN 钢窗自重 2³1.2³1.8³0.45=1.944 KN 窗下墙体自重 0.25³0.85³(6-0.5)³19=22.2 KN 粉刷 2³0.02³0.85³5.5³17=3.179 KN 窗边墙体自重 0.25 ³(6-2³1.2-0.5)³1.8³19=26.51 KN 粉刷 2³3.1³1.8³17³0.02=3.79 KN 框架柱自重 0.5³0.6&#

13、179;3.3³25=24.75 KN 粉刷 1.7³0.02³3.3³17=1.907 KN 连系梁传来楼面自重 0.5³6³0.5³6³3.24=29.16 KN 中间层边节点集中荷载 137.98 KN 中柱连系梁自重 22.5 KN 粉刷 2.04 KN 内纵墙自重 6³（3.3-0.6）³2³0.25³19=153.9 KN 粉刷 6³2.7³2³0.02³17=11.02 KN 扣除门洞重加上门重 -2.1³0.8³(5.24-0.2)