平米左右五层框架办公楼建筑结构图、计算书

广州市振兴办公楼设计摘要本设计为拟建的的广州市振兴兴办公楼，主主要包括两部部分。一是建建筑方案设计计，根据任务务书的功能要要求选择合理理的柱网尺寸寸和结构形式式来布置建筑筑的主要用房房，并且选择择合理的工程程做法；二是是结构方案的的设计，选取取一榀典型框框架进行设计计计算。在明明确计算简图图的前提下，进进一步确定框框架承受的荷荷载，包括恒恒荷载、屋（楼楼）面荷载，在在此基础上进进行框架内力力计算（采用用D值法计算风风荷载作用下下的内力，采采用弯矩二次次分配法计算算竖向荷载作作用下的内力力）、内力组组合、梁、柱柱和基础等构构件的配筋计计算。通过本次毕业设设计，我对框框架结构设计计过程有了更更深刻的了解解。关键词：框架；；建筑设计；；结构设计；；内力计算；；配筋计算DesignnofOOfficeeBuilldingforGGuangzzhouZZhenxiingAbstracctThedessignfforthherevvitaliizatioonofGuanggzhouCityofficcebuiildingg,maiinlycconsisstsofftwopartss.Oneeistthearrchiteecturaaldessign,themmainrroomttodeccorateeabuuildinngacccordinngtotheggridssizeaandsttructuureoffthefuncttionallrequuiremeentsooftheetaskkbookkseleectionn,anddseleectraationaalenggineerringppractiice;ttwoissthestruccturalldesiign,sselecttatyypicallframmeworkkdesiign.IIntheeexpllicitcalcuulatioondiaagramunderrthepremiise,ffurtheerdetterminningtthefrrameuunderload,,inclludinggdeaddloadd,houuse(ffloor))surffacelloads,,baseedontheccalcullationnofiinternnalfoorcesoffrrame((theDDvaluuemetthodttocallculattetheeinteernalforcee,winndloaadsoffthemomennttwoomethhodsoofdisstribuutiontocaalculaatethheverrticallloaddofttheinnternaalforrces,theccalcullationnofrreinfoorcemeent)tthecoombinaationofinnternaalforrces,beam,,coluumnanndfouundatiionmeember..Throughhthissgradduatioondessign,Ihavveammorepprofouundunndersttandinngtothefframestruccturedesiggnproocess..Keywordds:FrameBuildiing；StructtureDDesign；CalcullationnofIInternnalForce；CalculaationofReinfoorcemeent目录TOC\h\z\t"第二层,2,第三层,3,第一层,1"HYPERLINK\l"_Toc356722112"1方案论述11HYPERLINK\l"_Toc356722113"1.1建筑方案案设计论述11HYPERLINK\l"_Toc356722114"1.2结构方案案设计论述33HYPERLINK\l"_Toc356722115"2结构方案设设计6HYPERLINK\l"_Toc356722116"2.1设计总总说明设计依依据6HYPERLINK\l"_Toc356722117"2.1.1设计计依据6HYPERLINK\l"_Toc356722118"2.1.2设设计概述6HYPERLINK\l"_Toc356722119"2.1.3结构构设计说明66HYPERLINK\l"_Toc356722120"2.1.4各部部分工程构造造6HYPERLINK\l"_Toc356722121"2.1.5建筑筑材料选用77HYPERLINK\l"_Toc356722122"2.2结构方案案设计7HYPERLINK\l"_Toc356722123"2.2.1设计计规模7HYPERLINK\l"_Toc356722124"2.2.2结构构概况7HYPERLINK\l"_Toc356722125"2.3一榀框架架选择9HYPERLINK\l"_Toc356722126"3荷载汇集及及截面尺寸的的选取10HYPERLINK\l"_Toc356722127"3.1截面尺寸寸选取10HYPERLINK\l"_Toc356722128"3.1.1框框架柱：100HYPERLINK\l"_Toc356722129"3.1.2框框架梁10HYPERLINK\l"_Toc356722130"3.2荷载汇集集10HYPERLINK\l"_Toc356722131"3.2.1屋屋面10HYPERLINK\l"_Toc356722132"3.2.2楼楼面11HYPERLINK\l"_Toc356722133"3.3各层重力力荷载代表值值计算如下111HYPERLINK\l"_Toc356722134"4水平地震作作用下的框架架变形验算和和内力分析116HYPERLINK\l"_Toc356722135"4.1横梁线刚刚度16HYPERLINK\l"_Toc356722136"4.1.1中中框架16HYPERLINK\l"_Toc356722137"4.1.2边边框架16HYPERLINK\l"_Toc356722138"4.2柱线刚度度17HYPERLINK\l"_Toc356722139"4.3柱的抗侧侧移刚度D值17HYPERLINK\l"_Toc356722140"4.4水平地震震作用分析（采采用底部剪力力法）18HYPERLINK\l"_Toc356722141"4.4.2水平平地震作用下下的层间位移移和顶点位移移计算20HYPERLINK\l"_Toc356722142"4.4.3水平平地震作用下下框架柱剪力力和柱弯矩（D值法）21HYPERLINK\l"_Toc356722143"4.4.4水平平地震作用下下梁端弯矩计计算22HYPERLINK\l"_Toc356722144"4.4.5水平平地震作用下下梁端剪力和和柱轴力标准准值23HYPERLINK\l"_Toc356722145"4.4.6水平平地震作用下下的框架内力力图如下233HYPERLINK\l"_Toc356722146"5风作用下的的框架内力分分析26HYPERLINK\l"_Toc356722147"5.1风作用下下荷载汇集226HYPERLINK\l"_Toc356722148"5.2风作用下下内力分析27HYPERLINK\l"_Toc356722149"5.3风作用下下框架内力图图29HYPERLINK\l"_Toc356722150"6框架在竖向向荷载作用下下的内力分析析31HYPERLINK\l"_Toc356722151"6.1竖向荷载载计算31HYPERLINK\l"_Toc356722152"6.1.1恒载载31HYPERLINK\l"_Toc356722153"6.1.2活荷荷载31HYPERLINK\l"_Toc356722154"6.2竖向荷载载下框架计算算简图32HYPERLINK\l"_Toc356722155"6.3竖向荷载载作用下梁固固端弯矩333HYPERLINK\l"_Toc356722156"6.3.1恒载载33HYPERLINK\l"_Toc356722157"6.3.2活载载33HYPERLINK\l"_Toc356722158"6.4内力分配配系数计算334HYPERLINK\l"_Toc356722159"6.4.1转动动刚度S及相对转动动刚度计算34HYPERLINK\l"_Toc356722160"6.4.2分配配系数计算335HYPERLINK\l"_Toc356722161"6.5弯矩分配配与传递355HYPERLINK\l"_Toc356722162"6.5.1恒载载作用下弯矩矩分配36HYPERLINK\l"_Toc356722163"6.5.2活载载作用下弯矩矩分配37HYPERLINK\l"_Toc356722164"6.5.3恒载载作用下的弯弯矩38HYPERLINK\l"_Toc356722165"6.5.4活载载作用下的弯弯矩39HYPERLINK\l"_Toc356722166"6.6梁端剪力力42HYPERLINK\l"_Toc356722167"6.6.1恒载载作用下梁端端剪力42HYPERLINK\l"_Toc356722168"6.6.2活载载梁端剪力443HYPERLINK\l"_Toc356722169"6.7柱轴力和和剪力43HYPERLINK\l"_Toc356722170"6.7.1恒载载作用下的柱柱轴力和剪力力43HYPERLINK\l"_Toc356722171"6.7.2活载载作用下的柱柱轴力和剪力力45HYPERLINK\l"_Toc356722172"7内力组合447HYPERLINK\l"_Toc356722173"7.1框架梁内内力组合488HYPERLINK\l"_Toc356722174"7.1.1组合合前弯矩的调调整48HYPERLINK\l"_Toc356722175"7.1.2框架架梁内力组合合（过程见表表）54HYPERLINK\l"_Toc356722176"7.2框架柱内内力组合599HYPERLINK\l"_Toc356722177"7.2.1无地地震作用时的的组合59HYPERLINK\l"_Toc356722178"7.2.2有地地震作用时的的组合60HYPERLINK\l"_Toc356722179"7.2.3框架架柱组合过程程（见表）661HYPERLINK\l"_Toc356722180"8结构构件设设计66HYPERLINK\l"_Toc356722181"8.1框架梁的的设计66HYPERLINK\l"_Toc356722182"8.1.1梁的的正截面配筋筋计算66HYPERLINK\l"_Toc356722183"8.1.2梁的的斜截面配筋筋计算73HYPERLINK\l"_Toc356722184"8.2框架柱的的设计77HYPERLINK\l"_Toc356722185"8.2.1柱的的正截面配筋筋计算77HYPERLINK\l"_Toc356722186"8.2.2柱的的斜截面配筋筋计算81HYPERLINK\l"_Toc356722187"8.3框架标准准层板的设计计84HYPERLINK\l"_Toc356722188"8.3.1设计计荷载84HYPERLINK\l"_Toc356722189"8.3.2计算算跨度84HYPERLINK\l"_Toc356722190"8.3.3弯矩矩计算84HYPERLINK\l"_Toc356722191"8.3.4板配配筋计算877HYPERLINK\l"_Toc356722192"8.4楼梯的设设计88HYPERLINK\l"_Toc356722193"8.4.1梯段段板设计888HYPERLINK\l"_Toc356722194"8.4.2平台台板设计899HYPERLINK\l"_Toc356722195"8.4.3平台台梁设计900HYPERLINK\l"_Toc356722196"8.5基础的设设计91HYPERLINK\l"_Toc356722197"8.5.1中柱柱基础92HYPERLINK\l"_Toc356722198"8.5.3基础础梁配筋计算算96HYPERLINK\l"_Toc356722199"参考文献98致谢 99附录 10001方案论述1.1建筑方案案设计论述（1）各种房间间的布局，在在功能、人流流、交通等方方面的考虑及及处理；根据办公楼建筑筑的使用性质质、建设规模模与标准，确确定了各类用用房，主要包包括：办公室室、会议室、报报告厅、等组组成，从而确确定建筑的平平面形式，立立面外形以及及内部的建筑筑细部参数。房间的平面组成成：根据使用要求，结结合建筑场地地面积、结构构选型等情况况按建筑模数数选择，房间间沿走到两侧侧布置。建筑筑的首层偏右右位置设置门门厅，门厅开开间6.6米，进深7.2米，本设计计设置两部楼楼梯，门厅的的对侧设置主主楼梯间、并并直接与走道道相接，这样样做让门厅和和服务用房以以及水平竖向向交通紧密的的联系在一起起，更好的发发挥了门厅的的作用；楼梯梯间旁边是值值班室和接待待室，副楼梯梯设置在建筑筑物的左侧，满满足防火疏散散要求，办公公室分布在每每层，会议室室在建筑的右右端，与办公公区既有分离离又联系紧密密，办公室分分布在每层阳阳面。（2）房间面积积、高度（层层高）及采光光通风方面的的说明；本建筑共有四种种开间、进深深形式的房间间，分别是8.1m××7.2m、8.1m××13.2mm、4.2m××7.2m、3.9m××7.2m，考虑到房间间的采光问题题，层高均采采用3.9m，走道净高高也远高于2.10m，贮藏间净净高远高于2.00m。外墙窗上上口直接和梁梁底相接，这这样做可以不不必设置窗过过梁，既减少少了施工上的的麻烦，又解解决了建筑采采光的问题，办办公室、接待待室、打印室室、陈列室和和复印机室等等各种功能用用房的房间窗窗地比都不应应小于1∶6，满足要求求。同时本教教学楼的外墙墙窗面积很大大，通风效果果非常显著。非非常适合教学学楼的要求，营营造舒适得到到学习环境。本本建筑设计了了两部楼梯，到到最远端房间间的距离不大大于22米，从安全全疏散的角度度来看完全符符合多层建筑筑的防火要求求。（3）主要立面面、出入口的的考虑；房间的立面组成成：本建筑的外立面面充分考虑了了采光、美观观、经济方面面的因素。另另外，外墙采采用GRC增强水泥聚聚合苯复合保保温板，外墙墙装饰材料采采用蓝色涂料料，既经济又又可以防止瓷瓷砖脱落造成成砸伤。本建建筑设置了三三个出口，分分别位于正立立面偏右位置置，侧立面两两侧，保证疏疏散要求，主主入口设有雨雨棚，实用美美观。（4）防火及安安全等措施；；本建筑设计了两两部楼梯，到到最远端房间间的距离不大大于22米，从安全全疏散的角度度来看完全符符合多层建筑筑的防火要求求。建筑设置置了三个入口口，满足安全全疏散的要求求。（5）立面装饰饰材料作法及及颜色的选用用；主立面开窗面积积适中，即满满足通风采光光要求，又起起到较好的保保温效果，主主立面采用蓝蓝色涂料进行行装饰，涂料料既经济，又又可以防止脱脱落砸伤，而而蓝色带给人人精神清新的的感觉。（6）建筑构造造说明；屋面构造：二级级防水，采用用改性沥青防防水卷材（六六层做法），100厚GRC增强水泥聚聚合苯复合板板保温，女儿儿墙和保温层层间留50毫米缝隙，内内添岩棉条以以避免保温层层变形对女儿儿墙产生水平平推力，排水水坡度2%。楼地面：地面素素土夯实、素素混凝土、找找平层、面砖砖；楼面：钢钢筋混凝土板板、水泥砂浆浆找平、面砖砖；卫生间：：钢筋混凝土土板、找平层层、防水层、找找平层、面砖砖。（7）本建筑设设计的主要特特点以上的方案充分分考虑到建筑筑的适用、安安全、经济和和美观。首先从建筑功能能方面考虑。任任何建筑物都都是人们为了了一定的目的的、满足某种种具体的适用用要求而建造造的，因此就就要各具特点点、因地制宜宜、因时制宜宜。本教学楼楼设计充分考考虑到了这一一点，对建筑筑的保温、隔隔热、隔声等等问题都有所所考虑。比如如在保温的问问题中，充分分考虑到沈阳阳的气候条件件，本办公楼楼采用非承重重空心砖墙，另另外又外挂100厚保温苯板板，来保证建建筑的冬季保保温。从物质技术条件件方面考虑。物物质技术条件件是实现建筑筑的物质条件件和技术手段段，是建筑物物由图纸付诸诸实施的根本本保证。在一一定程度上，物物质技术条件件决定了建筑筑方案和结构构方案的选择择。本办公楼楼设计考虑到到物质的市场场供给和现有有施工技术问问题，比如：：从物质基础础角度说，本本设计采用的的C25,CC30混凝土、HPB300、HRB3335等主体建筑筑材料都是市市场上比较普普遍的建材产产品，可以说说完全具备了了物质基础；；从技术角度度说，外墙涂涂料、外挂保保温苯板、等等技术已经比比较成熟，现现浇钢筋混凝凝土施工工艺艺生产效率也也已经相当之之高，可以说说技术方面不不存在问题。所所以物质技术术条件是非常常充分的。从环境问题考虑虑。环境问题题主要考虑建建筑与环境的的融合，我国国幅员辽阔，各各地气候差别别悬殊，建筑筑设计必须要要同各地的特特点相适应。改改地区的气候候条件属于寒寒冷地区，建建筑设计应该该满足保温、防防冻、防止冷冷风渗透等要要求，平面形形式采用有利利于保温防寒寒的集中式布布置，外窗的的大小、层数数及墙体材料料与墙厚都受受到限制。因因此本办公楼楼采用苯板保保温屋面和墙墙面，基础埋埋深选择在冰冰冻线-1.2米以下来防防冻，整个建建筑采用变形形不大的小“一”型，虽然在在造型上面不不具备什么特特点，但是结结构布置较为为规整，给施施工带来较大大方便，同时时结构安全性性得到保证。从经济条件方面面考虑。基本本建设的投资资相当大，建建造一栋建筑筑物需要消耗耗相当大的人人力、物力和和财力，因此此经济因素始始终是影响建建筑设计的重重要因素。一一位的追求高高标准、高质质量、立体美美，建筑的成成本将会让设设计变成纸上上谈兵，无法法实现；然而而为了降低成成本而降低建建筑标准、失失去建筑的审审美价值和质质量要求也是是不合适的。应应此要掌握好好一个度的问问题，因此建建筑设计应根根据建筑物的的等级与国家家制定的相应应经济指标及及建造者本身身的经济能力力来进行。本本建筑在经济济性问题上，严严格按照这一一标准合理选选用建筑方案案和建筑材料料，选择现浇浇钢筋混凝土土框架结构本本身都是建筑筑结构和建筑筑材料上的一一种经济。从审美的角度考考虑。建筑不不仅仅供人们们使用，他又又具有一定的的欣赏价值，追追求建筑美观观的水准是随随着人们经济济水平的提高高而提高的，因因此建筑的审审美也要考虑虑经济性。以上就是本办公公楼设计方案案选择的论述述，可以说本本办公楼设计计充分考虑了了建筑设计的的一些基本要要求和毕业设设计任务书的的要求，从适适用、安全、经经济、美观的的角度出发选选择建筑设计计的整体框架架和细部构造造，并且考虑虑了二次改造造的问题，应应该说是十分分合理的建筑筑方案。1.2结构方案案设计论述本次结构设计内内容中主要包包括：结构形形式和基础形形式的选择、荷荷载的汇集及及其组合、水水平和竖向作作用的计算、结结构内力分析析以及结构的的配筋计算。这这里只论述结结构型式和基基础型式的选选择，其他部部分只简单介介绍，在后面面的结构设计计中将详加论论述。本次结构设计采采用现浇混凝凝土框架结构构，柱下现浇浇混凝土独立立基础。从经经济和技术的的角度来考虑虑，这种选择择是最具可行行性的。首先结构型式的的选择可以从从几种建筑中中常用的材料料和结构形式式的比较中得得出这一结论论。多层建筑筑中常见结构构有：砌体结结构、钢筋混混凝土结构、钢钢结构、木结结构。木结构可以做成成“板-梁-柱”式或“板-屋架-柱”式的传统结结构体系，也也可以做成木木刚架、木拱拱、木网状筒筒拱、或木薄薄壳式的新型型结构体系。木木结构跨度可可达8—10米，木屋架架、木刚架的的跨度可以达达到18—30米，木网状状拱筒、壳体体结构的跨度度可达80—150米。由于木木材是一种再再生资源，对对于木材并不不丰富的国家家来说，节约约木材，合理理使用木材资资源是建筑工工程中的当务务之急。至于于木结构的发发展方向是采采用胶合木代代替整体木材材做成的结构构。砌体结构通常由由砖和钢筋混混凝土混合砌砌筑，这种结结构以砖墙为为主体，加配配钢筋混凝土土圈梁和构造造柱，因此可可根据各地情情况的特点因因地制宜、就就地取材、降降低造价，是是理想的多层层建筑结构形形式。但是由由于砌体结构构由砖墙承重重决定了他的的开间型式受受到限制，不不适合多层教教学楼建筑，并并且7度抗震设防防的情况下普普通砖房屋最最高21米，对于横横墙较少的办办公建筑还要要降低3米，因此本本教学楼设计计不选择砌体体结构。混凝土是一种原原材料资源丰丰富，能消纳纳工业废渣，成成本和能耗较较低，可以与与钢筋、型钢钢粘结使用的的材料。由于于混凝土的可可模性、整体体性、刚性均均较好，体内内能按照受理理需要配置钢钢筋等优点，可可用于各种受受力构件，做做成各种结构构体系，建造造各种建筑。有有由于能做成成预应力混凝凝土、高性能能混凝土和轻轻骨料混凝土土，大大增强强了应用范围围，如超高层层建筑、巨型型大跨度建筑筑、海洋工程程建筑、原子子能工程建筑筑，以及高达达1300、低达-160的高高低温工程建建筑，都可以以采用混凝土土结构。有由由于钢筋混凝凝土骨料可以以就地取材，耗耗钢梁少，加加之水泥原料料丰富，造价价较便宜，防防火性能和耐耐久性能好，而而且混凝土构构件即可现浇浇又可预制，为为构件生产的的工厂化和机机械化创造了了条件。所以以混凝土实质质上已经成为为现代工程建建设中的主要要结构型式。他他在我国建设设中的地位也也是这样。钢结构通常由型型钢、钢管、钢钢板等制成的的钢梁、钢柱柱、钢桁架等等构件组成，各各构件之间采采用焊缝、螺螺栓、锚栓连连接。它具有有强度高、构构件重量轻、平平面布置灵活活、抗震性能能好施工速度度快等特点。但但由于我国钢钢产量不多，且且造价高，因因此目前钢结结构通常用于于跨度大、高高度大、荷载载大、动力作作用大的各种种建筑及其他他土木工程结结构中。由以上几种材料料结构的经济济技术比较中中可以发现现现浇钢筋混凝凝土结构最适适合本设计的的要求。从结构形式的角角度说，混凝凝土材料的常常用结构有框框架结构、框框剪结构、剪剪力墙结构，后后两者是用于于50米左右的高高层建筑，框框架结构使用用于多层建筑筑，柱网形势势也比较灵活活适用于本次次设计的教学学楼。另外从从施工角度说说，钢筋混凝凝土框架结构构有分层现浇浇和装配式两两种。其中，装装配式框架结结构在一段时时间里由于其其适合大规模模工业化生产产，生产速度度快，建筑周周期短而受到到推崇；但近近一时期，由由于商品混凝凝土、钢模板板和一些新的的施工工艺的的涌现，现浇浇框架结构的的建筑周期极极大缩短、施施工质量明显显提高、建筑筑造价不断降降低，而且现现浇框架整体体性好对于结结构抗震相当当有利，所以以本次结构设设计选择现浇浇框架结构。综合以上诸多因因素本次结构构设计选择现现浇钢筋混凝凝土框架结构构。本次结构构设计中，框框架柱布置采采用大柱网，柱柱网尺寸均为为是8.1米×7.2米，楼梯间间分别为6.6米×7.2米和3.9米×7.2米，框架梁梁采用纵横双双向承重方案案，横向框架架梁截面尺寸寸是A-B轴550mmm×300mmm、B-C轴400mmm×300mmm、C-D轴550mmm×300mmm，纵向框架架梁是600mmm×300mmm，考虑到楼楼板的经济性性在纵向框架架梁上设次梁梁450mmm×200mmm；楼板的尺尺寸选择：标标准的是4.05mm×7.2mm，走廊楼板3m×8..1m，所有板厚厚均是110mm。同样，基础型式式的选择也是是从经济技术术这个角度出出发来考虑的的：基础可以分成深深基础和浅基基础。考虑到到本建筑自重重较小，地质质条件良好，从从技术需要的的角度考虑选选择天然地基基上的浅基础础。浅基础又又分成无筋扩扩展基础、扩扩展基础、柱柱下十字交叉叉基础、筏板板基础。显然然，采用柱下下十字交叉基基础和筏板基基础是一种浪浪费；而无筋筋扩展基础是是刚性基础，所所选材料抗拉拉强度大但抗抗拉和抗弯强强度很低，设设计时，要求求一定的刚性性角，以免基基础被拉坏，所所以基础相对对很高，基坑坑深度加大，基基底压力增加加，也不利于于抗震；扩展展基础包括柱柱下钢筋混凝凝土单独基础础、墙下钢筋筋混凝土单独独基础、柱下下钢筋混凝土土条形基础、墙墙下钢筋混凝凝土条形基础础。柱下单独独基础是柱基基础最常用、最最经济的一种种类型，它是是用于柱距4—12米，荷载不不大且均匀、场场地均匀、对对不均匀沉降降有一定适应应能力的结构构的柱做基础础；墙下单独独基础考虑上上部和在较小小或者浅层土土较差时的情情况；钢筋混混凝土条形基基础用于处理理地基软弱而而荷载又较大大时的工程问问题。因此综综合各种因素素本次结构设设计选择了柱柱下钢筋混凝凝土独立基础础。由于建筑物长度度超过限制长长度，故设置置后浇带，后后浇带是为防防止现浇钢筋筋混凝土结构构由于温度，收收缩不均匀可可能产生的有有害裂缝，按按照设计或施施工规范要求求，在板，墙墙，梁相应位位置留设的临临时施工缝。本结构的主要结结构构件有梁梁、板、柱，构构件连接节点点有梁柱节点点、主次梁节节点、墙柱节节点等；荷载载种类有水平平地震作用、风风荷载、竖向向荷载，其组组合考虑有震震和无震两种种情况，分别别考虑恒载和和活载控制的的组合，并且且分截面和组组合目标考虑虑。地震作用用计算采用底底部剪力法；；风荷载计算算取一品框架架作为计算单单元；结构内内力按照塑性性理论分析，考考虑梁的塑性性调幅；构件件截面、节点点、楼梯、楼楼板、基础等等设计计算方方法，抗震设设计与措施等等问题见具体体结构计算。2结构方案设设计2.1设计总总说明设计依依据设计依据（1）依据毕业业设计任务书书。（2）遵照国家家规定的现行行各种设计规规范、有关授授课教材、建建筑设计资料料集、建筑结结构构造资料料集等相关资资料。2.1.2设设计概述（1）本次设计计的题目目为“广州振兴办公公楼设计”。（2）建筑面积积：50000m2左右，场地地面积：1550×12200m，建筑共共五层，层层高高3.9m（3）室内外高高差0..450m，室室外地面标标高高为-0.4450m，±0.0000相当于绝绝对标高+440.10000m。结构设计说明（1）本工程为为钢筋混混凝土现浇浇框框架结构。外外外墙200mmm厚空心砖砖墙，内墙墙（除除楼梯间外外）均均为120mmm厚空心砖砖墙。（2）本工程抗抗震设防防烈度为7度，设计地地震分组为为第第二组，设设计计基本地震震加加速度值为为00.10g。各部分工程构造造（1）屋面：为为不上人人屋面300mmm细石混凝凝土保护层层防水层：改性沥沥青青防水卷材材（六六层做法）30mm细石混混凝凝土保护层层120mm厚GGRRC增强水泥泥聚合苯复复合合保温板20mm厚细石石混混凝土保护护层层焦渣找坡3%（最最薄处30mmm厚）20mm厚1：：33水泥沙浆找找平层110mm厚钢钢筋筋混凝土板板20mm厚板下下抹抹灰（2）楼面：水磨石地面（含含220mm水泥泥砂浆打底底）110mm厚钢钢筋筋混凝土板板20mm厚石灰灰沙沙浆抹灰（3）厕所：10mm厚地面面陶陶瓷砖50mm厚防水水沙沙浆100mm厚钢钢筋筋混凝土板板20mm厚水泥泥沙沙浆抹灰建筑材料选用外墙：空心砖窗:采用塑钢窗窗2.2结构方案案设设计2.2.1设计计规规模该工程位于广州州市市，为永久久性性建筑，共共五五层。总建建筑筑面积：45500M2，建筑占地地面积：10000m2,楼内2部楼梯。建建筑场地面面积积150×1120㎡，柱柱网尺寸见见建建筑图。结构概况（1）自然条件件：基本风风压：0.33KN/MM2。（2）地质条件件：拟建场场地地形平平坦坦，土质分分布布具体情况况见见表1，Ⅱ类场地，7度设防。（3）工程地质质资料：岩土名称土层厚度（m）层底高程（m）承载力特征值ƒƒaaka（Kpa）杂填土0.6-0.670粉质粘土14.0-14.6300（4）建筑场地地所在地区区的标准冻冻深深（天然地地面面以下）为为11.2m。（5）结构环境境类别为二二类，地面面粗粗糙度为C类。（6）材料情况况：梁、板、柱的混混凝凝土均选用C30，梁、柱主主筋选用HRB4000，箍筋选HPB3000，板受力钢钢筋选用HRB3335（7）抗震设防防要求：设设防基本烈烈度度为7度，设计地地震分组为为第第一组，设计基基本地震加加速速度值为0..10g。（8）结构体系系：现浇钢钢筋混凝土土框框架结构。（9）施工：梁梁、板、柱柱均现浇。2.3一榀框架架选选择图2.1计算单单元选选择选择轴号2，横横向向框架进行行计计算。3荷载汇集及及截面尺尺寸的选取取3.1截面尺寸寸选选取3.1.1框框架架柱：根据轴压比公式式初初步估定柱柱截截面尺寸：：N/fcbh≤≤00.85（三级框框架）（框框架架柱的负荷荷面面积内每平平米米按15kkN/m2初估）N=1.2×1155×一根柱子子的单层负负荷荷面积×层数=1.22×15××88.1×55..1×5==33717..99kN选定柱截面尺寸寸：：bc×hc=550××550mmmm3.1.2框框架架梁：h=（1/8～～11/12）L；b=（1/2～～11/3）h；且b不应小于0..5h=22775mm选定横向框架梁梁截截面尺寸为为：：A-B跨：b××hh=3000××550mmmmB-C跨：b××hh=3000××400mmmmC-D跨：b××hh=3000××550mmmm；选定横向次梁截截面面尺寸为：：bb×h=22000×45500mm；选定纵向框架梁梁截截面尺寸选选定定为：b×hh=3000××600mmmm。3.2荷载汇集集3.2.1屋屋面面（1）恒载30mm细石混混凝凝土保护层层25××00.03==00.75kkNN/m2改性沥青防水卷卷材材（六层做做法法）0.3kkNN/m230mm细石混混凝凝土保护层层25××00.03==00.75kkNN/m2100mmGRRCC增强水泥聚聚合苯复合合保保温板00.35××00.10==00.0355kkN/m220mm厚细石石混混凝土保护护层层225×0..002=0..775kN//mm220mm厚1：：33水泥砂浆找找平20××00.02==00.4kNN//m2焦渣找坡最薄处处330mm1100×0.0033=0.33kkN/m2110mm厚钢钢筋筋混凝土板板255××0.111==2.755kkN/m220mm厚板下下抹抹灰117×0..002=0..334kN//mm2合计=5..889kN//mm2（2）活载（不不上人屋屋面）0..550kN//mm2合计=恒+0..55活=6..24kNN//m23.2.2楼楼面面（1）恒载水磨石地面（含含220mm水泥泥粗砂打底底）0.655kN/m22110mm厚钢钢筋筋混凝土板板2.7755kN/mm2220mm厚石灰灰砂砂浆抹灰0.344kkN/m2合计=3..775kN//mm2（2）活载教学楼22..0kN//mm2楼梯2..55kN/mm22合计=恒+00..5活=3.744+0.55××2.0==4.744kkN/m23.3各层重力力荷荷载代表值值计计算如下梁重：横梁255××0.555××0.3==44.1255kN/mm22纵梁25×0..66×0.33==4.5kkNN/m2次梁25×0..445×0..22=2.2255kN/mm22墙重：外墙100××0.2==22kn//mm2内墙10×00.12==11.2kkNN/m2抹灰：外墙外：：220mm水泥泥砂浆0.44kn//mm2外墙内及内内墙20mmm石灰砂浆0..34kkNN/m2总墙重：外墙：：22+0.44++0.344==2.744kN/mm22内墙：1.22+0.3344×2=11..88kkNN/m2五层上半层屋面：5.899××[(8..11×6+66..6)(77..2×2++33)+8..11×(7..22×2+33++6)]==66733..66kN纵梁:4.5××88.1×2288+4.55××6.6××44=112299.5kkNN横梁:4.12255×7.22××18+44..125××66×2+44..125××33×9==6665.11kN次梁：2.255××7.2××114+2..225×1××113.2==2256.55kN女儿墙:10××11×0.22××174..22=3488..4kNN柱总:1.955××0.555××0.555××25×3388=5600..38kNN内纵墙:1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×0..115×266--3.9××11.95--66.6×11..95）=405..76kkNN内横墙：1.8888×(7..22×1.9955×16))++(2+00..34×22))(7.22××1.955))=4599..95kkNN外墙:2.744××（174.22×1.9955-2.11××1.8××110-1..88×1.88××28-11..8×1..22×3-11..2×2..11×2-11..5×2.1×2--11.5×11..8×3）=721..39kkNN窗重:0.455××（76.411+29..448）=47.665kN门重：0.7kkNN合计1133228.9kkN五层下半层柱总:1.9955×0.5555×0.5555×25××338=56600.38kkNN内横墙:1..888×(77..2×1..995×166))+(2++00.34××22)(7..22×1.9955)=45599.95kkN内纵墙：1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×1..88×26--33.9×11..95-66..6×1..995）=333..18kkNN外墙：2.744××（174.22×1.0055-2.11××1.055××10-11..8×1..005×288--1.8××11.05××33-1.22××1.055××2-1..55×1.05×22--1.5××00.45××33）=688..7kN外墙窗:71..993kN门：9.48kkNN合计221123.4444kN三层、四层上半半层层楼面:(17..77×63..66+6×88..3)××44.99++22×（3.9+66.6+44..2+8..11）×8.1-（4.2+88.1）×8.1××4.999==59500kkN纵梁:4.55××8.1××228+4..55×6.66××4=111229.5kkN横梁：4.12255×7.22××18+44..125××66×2+44..125××33×9==6665.11kN次梁：2.255××7.2××114+2..225×1××113.2==2256.55kN柱总：1.955××0.555××0.555××25×3388=5600..38kNN内纵墙:1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×0..115×266--3.9××11.95--66.6×11..95）=405..76kkNN内横墙：1.8888×(7..22×1.9955×16))++(2+00..34×22))(7.22××1.955))=4599..95kkNN外墙:2.744××（174.22×1.9955-2.11××1.8××110-1..88×1.88××28-11..8×1..22×3-11..2×2..11×2-11..5×2.1×2--11.5×11..8×3）=721..39kkNN窗重:0.455××（76.411+29..448）=47.665kN门重：0.7kkNN合计101966..93kNN三层、四层下半半层层柱总:1.9955×0.5555×0.5555×25××338=56600.38kkNN内横墙:1..888×(77..2×1..995×166))+(2++00.34××22)(7..22×1.9955)=45599.95kkN内纵墙：1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×1..88×26--33.9×11..95-66..6×1..995）=333..18kkNN外墙：2.744××（174.22×1.0055-2.11××1.055××10-11..8×1..005×288--1.8××11.05××33-1.22××1.055××2-1..55×1.05×22--1.5××00.45××33）=688..7kN外墙窗:71..993kN门：9.48kkNN合计221123.4444kN二层上半层楼面:(17..77×63..66+6×88..3)××44.99++22×（3.9+66.6+44..2+8..11）×8.1-（44..2+8..11）×8.1××4.999==59500kkN纵梁:4.55××8.1××228+4..55×6.66××4=111229.5kkN横梁：4.12255×7.22××18+44..125××66×2+44..125××33×9==6665.11kN次梁：2.255××7.2××114+2..225×1××113.2==2256.55kN柱总：1.955××0.555××0.555××25×3388=5600..38kNN内纵墙:1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×0..115×266--3.9××11.95--66.6×11..95）=405..76kkNN内横墙：1.8888×(7..22×1.9955×16))++(2+00..34×22))(7.22××1.955))=4599..95kkNN外墙:2.744××（174.22×1.9955-2.11××1.8××110-1..88×1.88××28-11..8×1..22×3-11..2×2..11×2-11..5×2.1×2--11.5×11..8×3）=721..39kkNN窗重:0.455××（76.411+29..448）=47.665kN门重：0.7kkNN合计1100196..993kN二层下半层柱总:1.9955×0.5555×0.5555×25××338=56600.38kkNN内横墙:1..888×(77..2×1..995×166))+(2++00.34××22)(7..22×1.9955)=45599.95kkN内纵墙：1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×1..88×26--33.9×11..95-66..6×1..995）=333..18kkNN外墙：2.744××（174.22×1.0055-2.11××1.055××10-11..8×1..005×288--1.8××11.05××33-1.22××1.055××2-1..55×1.0055×2-1.5××00.45××33）=688..7kN外墙窗:71..993kN门：9.48kkNN合计221123.4444kN一层上半层楼面:(17..77×63..66+6×88..3)××44.99++22×（3.9+66.6+44..2+8..11）×8.1-（44..2+8..11）×8.1××4.999==59500kkN纵梁:4.55××8.1××228+4..55×6.66××4=111229.5kkN横梁：4.12255×7.22××18+44..125××66×2+44..125××33×9==6665.11kN次梁：2.255××7.2××114+2..225×1××113.2==2256.55kN柱总：1.955××0.555××0.555××25×3388=5600..38kNN内纵墙:1.8888×（63.8××2×1..995-1..55×0.7755×8-00..9×0..115×266--3.9××11.95--66.6×11..95）=405..76kNN内横墙：1.8888×(7..22×1.9955×16))++(2+00..34×22))(7.22××1.955))=4599..95kkNN外墙:2.744××（174.22×1.9955-2.11××1.8××110-1..88×1.88××28-11..8×1..22×3-11..2×2..11×2-11..5×2.1×2--11.5×11..8×3）=721..39kkNN窗重:0.455××（76.411+29..448）=47.665kN门重：0.7kkNN合计1001196.9933kN（偏于安全）=5924.33m2=10.48kkNN/m2图3.1质点重重力荷荷载值4水平地震作作用下的的框架变形形验验算和内力力分分析4.1横梁线刚刚度度在计算梁线刚度度时时，考虑楼楼板板对梁刚度度的的有利影响响，即即板作为翼翼缘缘工作。在在工工程上，为为简简化计算，通通通常梁均先先按按矩形截面面计计算某惯性性矩矩I0，然后乘以以增大系数数。中框架梁I=22..0I0边框架梁I==1.5II00梁采用C30混混凝凝土，横向框架：边跨梁：A-BB轴轴300×5550mmmB--CC轴300×4400mmmC-DD轴轴300×5550mmm；；中跨梁：A-BB轴轴300×5550mmmB--CC轴300×4400mmmC-DD轴轴300×5550mmm；；4.1.1中中框框架中跨：边跨：——中跨、边跨跨梁梁的线刚度度——混凝土弹性性模模量、梁截截面面惯性矩、梁梁梁长度4.1.2边边框框架中跨：边跨：=1.5EI//LL=4.2柱线刚度度柱采用C30混混凝凝土Ec=3.0××N/，层高3.99m柱截面：5500mmm×55500mm——首层柱柱的线刚刚度——顶层柱的线线刚刚度——二至四层柱柱的的线刚度4.3柱的抗侧侧移移刚度D值计算公式如下一般层：=D=首层：=D=计算过程见表44..1表4.1柱的侧侧移刚刚度柱的侧移刚度柱的侧移刚度种类数量h(m)(kNm)(kNm)D顶层中框架中柱143.9133322586581.1360.36216768234758471422边柱143.969323586580.5910.22810554147761边框架中柱43.999992586580.8520.2991383055322边柱43.951992586580.4430.1818395335812～4层中框架中柱143.9133322586581.1360.36216768234758471422边柱143.969323586580.5910.22810554147761边框架中柱43.999992586580.8520.2991383055322边柱43.951992586580.4430.181839533581首层中框架中柱143.966661466871.4280.56220715290004659880边柱143.934662466870.7420.45316686233601边框架中柱44.949996466871.0710.5121884375371边柱44.925996466870.5570.4131522660904求∑D：659880//447142222=1.4﹥0.7满足要求——梁柱相对线线刚度比比——与柱两端相相接的梁梁的线刚度度之之和——柱的线刚度度——柱侧移刚度度修正系系数——修正后的柱柱抗侧移移刚度——一层柱子的的抗侧移移刚度总和和4.4水平地震震作作用分析（采采采用底部剪剪力力法）表4.2质点点i水平平地震作用用标标准值层511624116244714220.02470.3533412616242404714220.0514312616368564714220.0782212616494724714220.1049112616620886598800.0941结构顶点侧移场地Ⅱ类，Tgg=0.355S,,T1﹥1.4Tg=0.499s=0.08×11..07+00..07=00..155查得：=0.029=0.85×6620088=5522774..88kN0.029×5522774==11530..44kN0.155×115530=2237.11kN>——结构基本自自震周期期——结构的高度度、宽度度——建筑结构的的特征周周期——地震影响系系数最大大值——顶部附加地地震作用用系数——建筑结构的的阻尼比比——地震影响系系数曲线线下降段的的衰衰减指数——阻尼调整系系数，，当当小于0.05时，应取0.05。——相应于结构构基本自自震周期的的水水平地震影影响响系数值——结构等效总总重力荷荷载，单质质点点应取总重重力力荷载代表表值值，多质点点可可取总重力力荷荷载代表值值的的85%——总重力荷载载代表值值——结构总水平平地震作作用标准值值——顶部附加水水平地震震作用——质点i的水水平地震作用用标标准值——建筑结构在在水平地地震作用下下的的层剪力——集中于质点点i的重重力荷载代代表表值——质点i的计计算高度——抗震验算时时的水平平地震剪力力系系数表4.3水平地地震作作用下内力力计计算质点(m)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kNm)(kNm)520.5116241530.40.155237.1394.68631.786208852774780780238292416.612616346.87978.64209425..66312.712616265.371244.022160223..2228.812616183.881427.900111020..8814.912616102.391530.29961818.444.4.2水平平地地震作用下下的的层间位移移和和顶点位移移计计算：表4.4水平地地震作作用下结构构层层间位移层数(kN)(m)(kN/m)(m)5631.783.94714220.0013440.0003444978.643.94714220.0020880.00053331244.0223.94714220.0026440.00068821427.9003.94714220.0030330.00078811530.2994.96598800.0023220.000477﹤，满足要求。=0.01144mm——水平地震作作用下的的层间位移移——建筑结构在在水平地地震作用下下的的顶点位移移——建筑结构层层高所以满足规范规规定定的弹性位位移移要求。图4.1地震作作用下下层间剪力力4.4.3水平平地地震作用下下框框架柱剪力力和和柱弯矩（D值法）—反弯点到柱下下端结结点的距离离，即即反弯点高高度度。—标准反弯点高高度比比，查倒三三角角形荷载表表。—上下横粱线刚刚度比比对标准反反弯弯点高度比比的的修正系数数。—上层层高变化化修正正值。—下层层高变化化修正正值。根据框架总层数数，该该柱所在层层数数和梁柱线线刚刚度比查表得得。表4.5边柱柱（中中框）反弯弯点点计算(A轴、D轴)层h(m)53.90.5910.30000.343.90.5910.40000.433.90.5910.450000.4523.90.5910.50000.514.90.7420.6790000.679表4.6中柱柱（中中框）反弯弯点点计算（B轴、C轴）层h(m)53.91.1360.3570000.35743.91.1360.450000.4533.91.1360.4570000.45723.91.1360.50000.514.91.4280.650000.65表4.7边柱柱（中中框）剪力力和和弯矩计算算（A轴、D轴）层h(m)(Kn/m)D(Kn/m))(Kn)(Kn)(Knm)(Knm)53.9471422105540.022647.5414.500.316.9639.5843.9471422105540.0221000.21122.390.434.9352.4033.9471422105540.0221270.03328.430.4549.9060.9923.9471422105540.0221456.99932.620.563.6163.6114.9659880166860.0251561.09939.470.679131.3462.09表4.8中柱柱（中中框）剪力力和和弯矩计算算（B轴、C轴）层h(m)(Kn/m)D(Kn/m))(Kn)(Kn)y(Knm)(Knm)53.9471422167680.036647.5423.030.35732.0757.7643.9471422167680.0361000.21135.580.4562.4476.3133.9471422167680.0361270.03345.170.45780.5195.6623.9471422167680.0361456.99951.820.5101.06101.0614.9659880207150.0311561.09956.010.65156.0884.05注：（1）;;（2）;（3）4.4.4水平平地地震作用下下梁梁端弯矩计计算算表4.9水平平地震震下梁端弯弯矩矩计算层A轴B轴539.5816.96139.5857.7632.070.520.4830.0315.39452.4034.93169.3676.3162.440.520.4856.3652.02360.9949.90195.9295.6680.510.520.4882.2175.89263.6163.611113.51101.06101.060.520.4894.4287.15162.09131.341125.7084.05156.080.520.4896.2588.854.4.5水平平地地震作用下下梁梁端剪力和和柱柱轴力标准准值值表4.10水水平地地震下梁剪剪力力和轴力计计算算层AB跨梁端剪力力BC跨梁端剪力力柱轴力L(m)L(m)A轴柱(KN))B轴柱(KN))57.239.5830.039.67315.3915.3910.269.670.5947.269.3656.3617.46352.0252.0234.6827.1317.8137.295.9282.2124.74375.8975.8950.5951.8743.6727.2113.5194.4228.88387.1587.1558.1080.7572.8917.2125.7096.2530.83388.8588.8559.23111.57101.30——框架梁宰水水平地震震作用下的的剪剪力——说平地震作作用下的的梁端弯矩矩4.4.6水平平地地震作用下下的的框架内力力图图如下图4.2水平地地震下下结构弯矩矩图图图4.3水平地地震下下框架剪力（单位：KN）图4.4水平地地震下下框架轴力（单单单位：KN）5风作用下的的框架内内力分析风荷载取一榀框框架架来计算，地地地面粗糙类类别别为C类，风压标准准值计算公公式式：因为H<30mm,,,,查表C类——单位面积上上的风荷荷载标准值值——高度Z处的的风震系数——风载体型系系数——风压高度变变化系数数——基本风压——集中于质点点i的风风作用——风作用下第第i层层层剪力5.1风作用下下荷荷载汇集表5.1风作作用下下的结构层层剪剪力计算层Z(m)(KN/m)A(m2)(KN)(KN)51.01.319.950.8390.4531.5918.9518.9541.01.316.050.740.4531.5916.7135.6631.01.312.150.740.4531.5916.7152.3821.01.38.250.740.4531.5916.7169.0911.01.34.350.740.4531.5916.7185.81;5.2风作用下下内内力分析表5.2风作作用求求边柱反弯弯点点（A轴、D轴）层h(m)53.90.5910.2960000.29643.90.5910.350000.3533.90.5910.4460000.44623.90.5910.50000.514.90.7420.6790000.679表5.3风作作用求求中柱反弯弯点点（B轴、C轴）层h(m)53.91.1360.3570000.35743.91.1360.4070000.40733.91.1360.4570000.45723.91.1360.50000.514.91.4280.6360000.636注：是均布荷载载下下查表得到到的的表5.4风作作用下下边柱剪力力和和弯矩计算算（A轴、D轴）层h(m)(Kn/m)D(Kn/m))(Kn)(Kn)(Knm)(Knm)53.954644105540.19318.953.660.2964.2310.0543.954644105540.19335.666.890.359.4017.4633.954644105540.19352.3810.120.44617.6021.8623.954644105540.19369.0913.340.526.0226.0214.974802166860.22385.8119.140.67963.6830.11表5.5风作作用下下中柱剪力力和和弯矩计算算（B轴、C轴）层.h(m)(Kn/m)D(Kn/m))(Kn)(Kn)(Knm)(Knm)53.954644167680.30718.955.820.3578.1014.5843.954644167680.30735.6610.940.40717.3725.3133.954644167680.30752.3816.070.45728.6534.0423.954644167680.30769.0921.200.541.3441.3414.974802207150.27785.8123.760.63674.0542.38表5.6风作作用下下梁端弯矩矩计计算（A轴、B轴）A轴B轴10.054.23110.0514.588.100.520.487.583.8917.469.40121.6925.3117.370.520.4817.3716.0421.8617.60131.2634.0428.650.520.4826.7324.6826.0226.02143.6241.3441.340.520.4836.4033.6030.1163.68156.1342.3874.050.520.4843.5440.19表5.7风作作用下下梁的剪力力和和柱的轴力力计计算层AB跨梁端剪力力BC跨梁端剪力力柱轴力L(m)L(m)A柱(Kn)B柱(Kn)57.210.057.582.4533.893.892.592.450.1447.221.6917.375.42316.0416.0410.697.875.4137.231.2626.738.05324.6824.6816.4515.9313.8027.243.6236.4011.11333.6033.6022.4027.0425.0917.256.1343.5413.84340.1940.1926.7940.8838.045.3风作用下下框框架内力图图风作用下的弯矩矩图图、轴力图图、剪剪力图图5.1风作作用下下结构弯矩矩图图图5.2风作作用下下框架剪力（单位：KN）