【《宁波市某6层办公楼的框架结构设计》22000字（论文）】

宁波市某6层办公楼的框架结构设计摘要本次毕业设计的课题是宁波市某办公楼，钢筋混凝土框架结构，总共六层，建筑面积为4024.92m2，每层占地面积为670.82m2，标准层层高为3.60m，建筑高度为22.050m，建筑物设计使用年限为50年，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为 0.10g，场地类别为Ⅱ类。主体设计包括建筑设计和结构设计两个部分。建筑设计内容包括建筑的平面设计、立面设计、剖面设计以及部分工程构造设计，结构设计包括结构选型，构件尺寸初选、荷载统计、地震作用的内力计算、风荷载作用下的内力计算、竖向荷载作用下的内力计算、内力组合和梁、板、等构件的配筋计算。根据计算结果，框架受力钢筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋，楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯，基础采用柱下独立基础和柱下联合基础。关键词：框架结构；建筑设计；结构设计；配筋计算目录TOC\o"1-3"\h\u10776摘要 LXXXV楼盖结构设计设计依据楼面板厚为h=100mm，根据不同的支承情况，梁把楼盖分为B1~B7七种区格板。如下图：楼面板区格划分图荷载设计值计算永久荷载分项系数取1.3；可变荷载分项系数取1.5（1）楼面：（2）走廊：（3）卫生间：弯矩计算1、B1区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/6.60=0.5455，邻边简支，查表得，m1=0.0532，m2=0.0102，m1＇=-0.1144，m2＇=-0.0785；周边简支时，查表得，m1=0.0899，m2=0.0207。m1=(0.0532+0.2×0.0102)×6.13×3.62+(0.0899+0.2×0.0207)×1.50×3.62=6.21kN·mm2=(0.0102×0.2+0.0532)×6.13×3.62+(0.0207+0.2×0.0899)×1.50×3.62=2.40kN·mm1＇=-0.1144×7.63×3.62=-11.30kN·mm2＇=-0.0785×7.63×3.62=-7.76kN·m2、B2区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/6.60=0.5455，三边固定一边简支，查表得，m1=0.0399，m2=0.0041，m1＇=-0.0828，m2＇=-0.0570；周边简支时，查表得，m1=0.0899，m2=0.0207。m1=(0.0399+0.2×0.0041)×6.13×3.62+(0.0899+0.2×0.0207)×1.50×3.62=5.06kN·mm2=(0.0041×0.2+0.0399)×6.13×3.62+(0.0207+0.2×0.0899)×1.50×3.62=1.71kN·mm1＇=-0.0828×7.63×3.62=-8.18kN·mm2＇=-0.0570×7.63×3.62=-5.63kN·m3、B3区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=2.70/7.20=0.375，取0.50，三边固定一边简支，查表得，m1=0.0408，m2=0.0028，m1＇=-0.0836，m2＇=-0.0569；周边简支时，查表得，m1=0.0965，m2=0.0174。m1=(0.0408+0.2×0.0028)×6.50×2.72+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×2.72=3.33kN·mm2=(0.0028×0.2+0.0408)×6.50×2.72+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×2.72=1.02kN·mm1＇=-0.0836×8.38×2.72=-5.11kN·mm2＇=-0.0569×8.38×2.72=-3.48kN·m4、B4区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=2.70/7.20=0.375，取0.50，四边固定，查表得，m1=0.0400，m2=0.0038，m1＇=-0.0829，m2＇=-0.0570；周边简支时，查表得，m1=0.0965，m2=0.0174。m1=(0.04+0.2×0.0038)×6.50×2.72+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×2.72=3.30kN·mm2=(0.0038×0.2+0.04)×6.50×2.72+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×2.72=1.06kN·mm1＇=-0.0843×8.38×2.72=-5.06kN·mm2＇=-0.0569×8.38×2.72=-3.48kN·m5、B5区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/4.20=0.8571，邻边简支，查表得，m1=0.0326，m2=0.0216，m1＇=-0.0821，m2＇=-0.0731；周边简支时，查表得，m1=0.0499，m2=0.0349。m1=(0.0326+0.2×0.0216)×6.71×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×3.62=4.59kN·mm2=(0.0216×0.2+0.0326)×6.71×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×3.62=3.54kN·mm1＇=-0.0836×8.59×3.62=-9.14kN·mm2＇=-0.0569×8.59×3.62=-8.13kN·m6、B6区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=2.40/3.60=0.6667，三边固定一边简支，查表得，m1=0.0362，m2=0.0082，m1＇=-0.0789，m2＇=-0.0572；周边简支时，查表得，m1=0.0728，m2=0.0279。m1=(0.0362+0.2×0.0082)×6.71×2.42+(0.0728+0.2×0.0279)×1.875×2.42=2.31kN·mm2=(0.0082×0.2+0.0362)×6.71×2.42+(0.0279+0.2×0.0728)×1.875×2.42=1.05kN·mm1＇=-0.0789×8.59×2.42=-3.90kN·mm2＇=-0.0572×8.59×2.42=-2.83kN·m7、B7区格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/4.20=0.8571，邻边简支，查表得，m1=0.0326，m2=0.0216，m1＇=-0.0821，m2＇=-0.0731；周边简支时，查表得，m1=0.0499，m2=0.0349。m1=(0.0326+0.2×0.0216)×6.50×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×3.62=4.50kN·mm2=(0.0216×0.2+0.0326)×6.50×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×3.62=3.46kN·mm1＇=-0.0836×8.38×3.62=-8.92kN·mm2＇=-0.0569×8.38×3.62=-7.93kN·m截面设计1、有效高度一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度为15mm，假定选用8钢筋，则l01方向跨中截面：h01=100-15-8/2=81mml02方向跨中截面：h02=81-8=73mm支座截面h0=81mm2、配筋计算根据下列公式进行截面设计：，，，配筋表如下：楼面板配筋计算截面板号(mm)(kN·m)(mm2)配筋面积跨中B1l01816.210.06620.9657224.28@200251l02732.400.03150.984096.38@200251B2l01815.060.05390.9723178.58@200251l02731.710.02240.988765.88@200251B3l01813.330.03550.9819116.28@200251l02731.020.01340.993339.18@200251B4l01813.300.03520.9821115.28@200251l02731.060.01390.993040.78@200251B5l01814.590.04900.9749161.68@200251l02733.540.04650.9762138.08@200251B6l01812.310.02460.987580.28@200251l02731.050.01380.993040.48@200251B7l01814.500.04790.9754158.08@200251l02733.460.04550.9767135.08@200251支座B1l0181-11.300.12050.9356408.110@190413l0281-7.760.08270.9568280.210@200393B2l0181-8.180.08720.9543294.110@200393l0281-5.630.06010.9690199.410@200393B3l0181-5.110.05440.9720180.110@200393l0281-3.480.03700.9811121.510@200393B4l0181-5.060.05400.9722178.610@200393l0281-3.480.03710.9811121.710@200393B5l0181-9.140.09740.9487330.410@200393l0281-8.130.08660.9546292.010@200393B6l0181-3.900.04160.9788136.710@200393l0281-2.830.03020.984798.510@200393B6l0181-8.920.09510.9500322.010@200393l0281-7.930.08450.9558284.610@2003933、最小配筋率验算配筋率>>=0.2%满足要求。

楼梯设计设计资料本工程采用钢筋混凝土现浇板式楼梯，层高为3.60m，两跑楼梯，梯段高度为1.90m。每个梯段12级踏步，踏步尺寸为150mm×300mm。采用C30混凝土，受力钢筋采用HRB400，均布活荷载标准值qk=3.50kN/m2。楼梯标准层平面布置图楼梯标准层平面布置图梯段板设计1、板厚确定梯段板的水平投影净长：=3300mm梯段板厚度：=110mm~132mm，取=120mm设计2、荷载计算（对梯段板取1m宽计算）（1）恒荷载磨光花岗岩面层(0.15+0.30)×0.65/0.30=0.975kN/m三角形踏步0.5×0.15×0.30×25/0.30=1.875kN/m混凝土斜板0.12×25×0.8944=2.683kN/m板底抹灰0.02×17×0.8944=0.304kN/m合计：5.837kN/m（2）活荷载3.50kN/m3、荷载组合取γG=1.3，γQ=1.5P=1.3×5.837+1.5×3.50=12.839kN/m4、内力计算跨中最大弯矩可取：5、配筋计算选用钢筋10@200（As=393mm²），分布筋选用8@200。平台板设计1、尺寸取值平台板厚度取100mm，取1m宽板带计算。2、荷载计算（1）恒荷载磨光花岗岩面层0.65kN/m100mm厚混凝土斜板0.10×25=2.50kN/m板底抹灰0.02×17=0.34kN/m合计：3.49kN/m（2）活荷载3.50kN/m3、内力组合取γG=1.3，γQ=1.54、内力计算计算跨度：=1.375+0.1/2+0.2/2=1.525m。弯矩设计值：。5、配筋计算。选配8@200，6、最小配筋率验算,同时大于0.2%，满足要求。平台梁设计1、计算简图平台梁的计算跨度取：l=3600mm，平台梁的截面尺寸为b×h=200mm×400mm。2、荷载计算（1）恒荷载梁自重0.2×（0.4-0.1）×25=1.50kN/m梁侧粉刷0.02×（0.4-0.10）×2×17=0.204kN/m平台板传来3.49×1.75/2=3.05kN/m梯段板传来5.837×3.3/2=9.63kN/m合计：14.38kN/m（2）活荷载kN/m3、荷载组合取γG=1.3，γQ=1.5P=1.3×14.38+1.5×8.84=31.95kN/m4、内力计算计算跨度：l0=1.05ln=1.05×(3.6-0.2)=3.57m<ln+a=3.60m，所以取l0=3.57m最大弯矩：最大剪力：5、配筋计算（1）正截面受弯承载力计算按倒L形截面计算：bf/=1/6lo=1/6×3570=595mm＜b+sn/2=200+1500/2=950mm故取受压翼缘计算宽度bf/=595mm平台梁有效高度ho=400-35=365mm=244.73kN·m>42.39kN·m所以属于第一类T形截面。纵向受力钢筋选用316，As=603mm²>329.48mm²（2）斜截面受剪承载能力计算=365mm-100mm=265mm：因为=265/200=1.325<4，截面尺寸按下式验算：=0.25×1×14.30×200×365=260.98kN>=52.01kN截面尺寸满足需求。0.7ftbh0=0.7×1.43×200×365=73.07kN<=52.01kN按构造配箍筋即可。配置φ8@200箍筋，则斜截面受剪承载力=0.7×1.43×200×365+270×50.3/100×365=122.64kN>52.01kN，满足要求。

基础设计设计资料地形情况表面为1.6m厚的杂填土，均匀性差，杂填土下为粘土层，其承载力为180kN/m2荷载取值1、边柱：标准组合值：Mk=195.67kN·m，Fk=1867.90kN，Vk=62.97kN；基本组合值：M=251.56kN·m，F=2259.31kN，V=80.20kN。2、中柱：标准组合值：Mk=214.71kN·m，Fk=2372.27kN，Vk=75.44kN；基本组合值：M=277.35kN·m，F=2874.87kN，V=97.01kN。边柱独立基础设计选择基础埋置深度根据地址资料确定：基础埋深d=1.00+0.60=1.60m。由此得基础剖面示意图：基础剖面示意图求地基承载力特征值fak1、按照下式对特征值进行修正：ηb=0.3、ηd=1.62、假设，故只对基础埋深进行修正：=180+1.6×18×(1.6-0.5)=211.68kpa上式中d按室外地面算起。初步选择基底尺寸Mk=195.67kN·m，Fk=1867.90kN，Vk=62.97kN；基础底面尺寸为=1.1×7.25=11.24m2，n=l/bn为基础的长宽比，一般对于矩形截面n取1.2~2.0，初步选定。因为基础尺寸b>3m时，根据基础设计规范需要考虑基础宽度对地基承载力的修正作用，故需要重新对地基承载力进行修正，修正过程如下：=180+0.3×18.0×（3.4-3）+1.6×18.0×(1.60-0.5)=213.84kPa验算持力层地基承载力基础和回填土重为：Gk=γGdA=20×1.60×11.56=369.92kN偏心距为：，符合要求。<1.2=1.2×213.84=256.61kpa，故持力层强度满足要求。计算基底反力柱底荷载效应基本组合设计值：M=251.56kN·m，F=2259.31kN，V=80.20kN。静偏心距为：基础边缘处的最大和最小净反力为：柱边基础截面抗冲切验算假定基础的高度为：h=600mm，h0=600-50=550mm，为锥形基础。b=3.40m>bc+2h0=0.6m+2×0.55m=1.7m=(3.40/2-0.60/2-0.55)×3.40-(3.40/2-0.60/2-0.55)2=2.03m2=(0.60+0.55)×0.55=0.61m2=241.19×2.03=490.67kN<=0.7×1.0×1.43×103×0.61=605.61kN故柱边基础高度满足要求。配筋计算=0.55m，=0.55m，=3.40m，=3.40m，地基净反力：=195.44kN=1/12(3.4/2-0.55/2)2[(241.19+195.44)(2×3.4+0.55)+(241.19+195.44)×3.4]=569.39kN·m，选用14@150实配n=（3400-100）/150+1=23，取n=23，，满足。=1/48×(3.4-0.55)2(2×3.4-0.55)×(241.19+149.69)=486.17kN·m，选用12@200实配n=（3400-100）/200+1=17.5，取n=18，中柱下独立基础设计初步选择基底尺寸Mk=214.71kN·m，Fk=2372.27kN，Vk=75.44kN基础底面尺寸为=1.1×13.41=14.75m2，n=l/b初步选定因为4.00m>2.70m（B-C跨度），所以采用联合基础。联合基础为持力层强度验算基底压力平均值故持力层强度满足要求。基础高度验算1、基底面荷载效应设计值M=277.35kN·m，F=2874.87kN，V=97.01kN。2、柱底对基础抗冲切验算=3.9×184.29=718.72kN/m要求=0.60m，=0.60m所以满足抗冲切要求。弯矩图和剪力图联合基础荷载简图弯矩图剪力图抗剪验算柱边剪力：=1525.94kN>=1525.94kN柱边基础高度满足要求。底板配筋计算实际配16@100，则钢筋根数：，取n=39短边按构造配筋16@200。

复杂工程建筑的体型系数该建筑为宁波市某办公楼，钢筋混凝土框架结构，总共六层，建筑面积为4024.92m2，每层占地面积为670.82m2，标准层层高为3.60m，建筑高度为22.050m。外表面积3970建筑体积15472.87体形系数0.26建筑的体型系数:S=F0/V0=3970/15472.87=0.26（S—建筑体型系数F0—建筑的外表面积V0—建筑体积）各朝向窗墙比朝向立面窗面积(㎡)墙面积(㎡)窗墙比南向南-默认立面352.80958.070.37北向北-默认立面352.80958.070.37东向东-默认立面12.75350.600.04西向西-默认立面12.75350.600.04某一朝向的外窗总面积与同朝向墙面总面积（包括窗面积在内）之比传热系数屋顶材料名称厚度δ导热系数λ蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.K)W/(㎡.K)α(㎡K)/WD=R*SC20防水细石混凝土401.51015.3601.000.0260.4071:8水泥炉渣找坡2%400.0300.3401.201.1110.453水泥砂浆200.93011.3701.000.0220.245平铺膨胀蛭石600.1803.1001.000.3331.032钢筋混凝土屋面板1001.74017.2001.000.0570.980石灰砂浆200.81010.0701.000.0250.249各层之和∑280－－－1.5743.366外表面太阳辐射吸收系数0.75[默认]传热系数K=1/(0.16+∑R)0.58标准依据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015第3.3.2条标准要求K≤0.70结论满足外墙材料名称

（由外到内）厚度δ导热系数λ蓄热系数S修正系数热阻R热惰性指标(mm)W/(m.K)W/(㎡.K)α(㎡K)/WD=R*S水泥砂浆200.93011.3701.000.0220.245蒸压粉煤灰加气混凝土砌块2500.223.591.001.1364.078苯板保温层600.0410.361.001.4630.527石灰砂浆200.81010.0701.000.0250.249各层之和∑350－－－1.4085.099外表面太阳辐射吸收系数0.75[默认]传热系数K=1/(0.16+∑R)0.37外窗1.南向：南-默认立面序号门窗编号楼层数量单个面积（㎡）总面积（㎡）构造编号传热系数1C0011,2245.04120.96182.4002C0023~6465.04231.84182.400立面总面积(㎡)352.80立面平均传热系数2.4002.北向：北-默认立面序号门窗编号楼层数量单个面积（㎡）总面积（㎡）构造编号传热系数1C0011,2245.04120.96182.4002C0023~6465.04231.84182.400立面总面积(㎡)352.80立面平均传热系数2.400东向：东-默认立面序号门窗编号楼层数量单个面积（㎡）总面积（㎡）构造编号传热系数1C0011,215.045.04182.4002C0023~645.0420.16182.400立面总面积(㎡)12.75