【S集团办公楼结构设计14000字（论文）】

摘要 工程概况 6第一章板的计算 8一、双向板的计算 8二、楼面板的计算及配筋 8(一)标准楼面做法及荷载计算 8(二)计算跨度 8(三)弯矩计算 8(四)板的配筋计算 9三、屋面板的计算及配筋 (一)屋面做法及荷载计算 (二)计算跨度 (三)弯矩计算 (四)板的配筋计算 第二章次梁的计算 一、初估次梁的截面尺寸 二、次梁8(轴号为8的)的计算 (一)次梁的计算跨度 (二)次梁的荷载计算 (三)次梁正截面受弯承载力及配筋计算 (四)次梁正截面受剪承载力及配筋计算 三、次梁3(轴号为10)的计算 (一)次梁的计算跨度 (二)此两单荷载计算 (三)弯矩计算 (四)板的配筋计算 第三章框架的计算 2一、框架计算简图及梁柱截面估计 2(一)计算简图 (二)框架梁，框架柱的截面估计 (三)梁柱线刚度计算 二、荷载计算 三、恒载作用下框架的内力计算 (一)恒载作用下框架弯矩计算 (二)恒载作用下框架的剪力计算 3四、框架梁柱的配筋 (一)框架横梁配筋 (二)框架柱配筋 第四章楼梯的计算 41楼梯的计算 4(一)踏步板的计算 44(二)平台板的计算 43(三)平台梁的计算 46(四)楼梯配筋图 48第五章基础的计算 荷载的设计值 49(一)外柱基础承受的上部荷载 (二)中柱基础承受的上部荷载 (四)外柱独立基础的计算 49(五)中柱独立基础的计算 参考文献 摘要关键词：高层住宅抗震技术发展本办公楼设计采用普通框架结构，为长方形，其中东西走向的柱网布置为7200mm*4700mm,为内廊式结构，走廊宽度为2400mm,南北走向的柱网布置为6900mm*4700mm及3600mm*4700mm,为外廊式结构，走廊悬挑，宽度为1800mm,本本办公楼设计的框架梁的截面尺寸为：240mm*720mm,次梁的截面尺寸为座截面的弯矩可予以折减，设计中取0.7的折减系数。次梁的支座为框架梁，由于平泰办公楼设计中的次梁的相邻跨度差小于8%,忽略框架梁的抗扭刚度，连续梁的计算简图取为以框架为铰支座的多跨连续梁，按塑性内力重本办公楼设计中框架的柱网尺寸为(7200加上7200)*4700mm,层高为4200mm。框架柱的截面尺寸为420mm*530mm。在计算内力前先计算梁柱线刚度，然后求出框架算，根据所得弯矩值可求算得到剪力，由于在框架梁上作用有集中承载力，所以在集中承载力处，剪力会有突变。由所求得的剪力，再根据结构的简图和计算公式算出集中力(二)内力组合及内力控制值的计算恒载加上活载，恒载加上风载，恒载加上0.85*(活加风)在进行内力组合时，要先对活载进行不利的组合。在对框架柱进行内力组合时，由于对活荷载作用下的内力用分层法进行计算，因此，在组合弯矩时，只考虑在柱相邻层布置由于内力分析的结果是框架柱轴线处梁的弯矩和剪力，因此，在截面配筋计算时，须将根据所算出的内力值，对框架梁和框架柱分别进行配筋，配筋要满足规范，必须满足最(四)楼梯的计算本办公楼设计采用现浇板式楼梯，楼梯开间为3000mm,踏步宽为300mm,高为140mm,休息平台的净距为1400mm,平台梁的尺寸为220mm*420mm,踏步板按简支斜梁计算，(一)标准层楼面做法及荷载计算(二)计算跨度(三)弯矩计算下的跨中弯矩值和内支座铰支时±Q/2作用下的跨中弯矩值两者之和。取泊松比双向板界定LOX(长跨方向)/LOY(短跨方向)小于等于3,按双向板计算，查《混凝土与砌体结构》表8-3,计算板的跨中弯矩和支座负弯矩截面有效高度：选用不小于Φ8的钢筋作为受力主筋LOX(长跨方向)跨中截面的HOX等于H-20等于100mmLOY(短跨方向)跨中截面的HOY等于H-30等于80mm支座截面处为HO等于80mm对于周边与梁整体连接的双向板，考虑周边支承梁对板的有利影响，故弯矩设计值应进行一定的折减，对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的折减系数为板一计算跨度LY=4700mm板的厚度H=120mmA1SX=242mm,A1S=30mm,ζ=0.265,p=0.35%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)A1SY=286mm,A1S=21mm,ζ=0.266,p=0.72%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MX’K=-6.44KN●m,MX'Q=-5A1SX'=544mm,A1S'=30mm,ζ=0.443,pMY’K=-7.42KN●m,MY'Q=-5MY’=MA1X{MY'(L),MY’(D}=MA1X{-9.34,-8.99}=A1SY'=597mm,A1S'=30mm,ζ=0.434,p实配纵筋：φ10@2202.4.2计算跨度LX=4700mm,计算跨度LY=3900mm,板的厚度H=120mmA1SX=146mm,A1S=32mm,ζ=0.232,p=0.48%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MY=MA1X{MY(L),MY(D)}=MA1X{2.93,2.72}A1SY=193mm,A1S=22mm,ζ=0.244,p=0.70%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MX’K=-3.99KN·m,MX'Q=-3MX’=MA1X{MX'(L),MX'(D)}=MA1X{-4.97,-4.95}=A1SX'=341mm,A1S'=22mm,ζ=0.295,p实配纵筋：φ8@200MY’K=-4.92KNm,MY'Q=-3MY’=MA1X{MY'(L),MY'(D)}=MA1X{-6.99,-5.95}=A1SY'=392mm,A1S'=30mm,ζ=0.292,p实配纵筋：φ8@1503.4.2计算跨度LX=4700mm,计算跨度LY=3900mm,板的厚度H=120mmMX=MA1X{MX(L),MX(D)}=MA1X{2.68,2.48A1SX=193mm,A1S=33mm,ζ=0.270,p=0.73%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)A1SY=247mm,A1S=22mm,ζ=0.297,p=0.77%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200A1S=299)3.4.3沿LX方向的支座弯矩MX’MX’K=-4.96KN●m,MX'Q=-3.MX’=MA1X{MX'(L),MX’(D)}=MA1X{-6.34,-6.45}=A1SX'=397mm,A1S'=30mm,ζ=0.296,p=3.4.4沿LY方向的支座弯矩MY’MY’K=-6.40KN●m,MY'Q=-4MY’=MA1X{MY'(L),MY’(D)}=MA1X{-7.95,-7.44}=-A1SY'=487mm,A1S'=22mm,ζ=0.444,p实配纵筋：φ8@120(A1S=543)30厚1:3水泥砂浆找平0.23*17等于0.51KN/m2(二)计算跨度(三)弯矩计算(四)板的配筋计算LOX(长跨方向)跨中截面的HOX等于H-30等于100mm,LOY(短跨方向)跨中截面的HOY等于H-30等于80mm,弯矩设计值应进行一定的折减，对于连续板的中间区格，其跨中A1-F(表1-4),G-M(表1-5),O-T(表1-6)。板一1.4.2计算跨度LX=4900mm,计算跨度LY=4700mm,板的厚度H=120mmMX=MA1X{MX(L),MX(D)}=MA1X{3.44,3.39A1SX=234mm,A1S=29mm,ζ=0.258,p=0.33%;pMINMY=MA1X{MY(L),MY(D)}=MA1X{4.43,4.47A1SY=291mm,A1S=22mm,ζ=0.279,p=0.33%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MXK=-6.54KN●m,MX'Q=-A1SX'=543mm,A1S'=30mm,ζ=0.449,p=实配纵筋：φ10@210MY’K=-7.44KN·m,MY'Q=-7MY’=MA1X{MY'(L),MY’(D)}=MA1X{-9.46,-9.81}=A1SY'=647mm,A1S'=30mm,ζ=0.448,p实配纵筋：φ10@1902.4.2计算跨度LX=4700mm,计算跨度LY=3900mm,板的厚度H=120mmA1SX=143mm,A1S=33mm,ζ=0.233,p=0.77%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MY=MA1X{MY(L),MY(D)}=MA1X{2.66,2.87}A1SY=192mm,A1S=22mm,ζ=0.247,p=0.34%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MXK=-3.99KN●m,MX'Q=-3MX’=MA1X{MX'(L),MX’(D)}=MA1X{-4.92,-5.21}=A1SX'=347mm,A1S'=22mm,ζ=0.279,p实配纵筋：φ8@150(A1S=397)MY’K=-4.79KN·m,MY'Q=-4MY’=MA1X{MY'(L),MY’(D)}=MA1X{-5.93,-6.32}=A1SY'=393mm,A1S'=30mm,ζ=0.296,p3.4.2计算跨度LX=4700mm,计算跨度LY=3900mm,板的厚度H=120mmMX=MA1X{MX(L),MX(D)}=MA1X{2.31,2.5A1SX=192mm,A1S=30mm,ζ=0.244,p=0.74%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@210(A1S=299)MYK=2.98KN·m,MYQ=2.74KNmA1SY=249mm,A1S=22mm,ζ=0.253,p=0.78%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)MXK=-5.44KN●m,MX'Q=-A1SX'=444mm,A1S'=40mm,ζ=0.297,p=实配纵筋：φ10@210(A1S=476)3.4.4沿LY方向的支座弯矩MY’MY’K=-6.49KN·m,MY'Q=-5MY’=MA1X{MY'(L),MY’(D)}=MA1X{-7.74,-8.46}=A1SY'=545mm,A1S'=30mm,ζ=0.443,pN板的跨中最大弯矩MmA1X等于Q12/12,支HO等于100-20等于80mm,FCM等于13.5N/mm2,fY等于210N/mm21.4.2计算跨度LX=7500mm,计算跨度LY=2400mm,板的厚度H=120MX=MA1X{MX(L),MX(D)}=MA1X{0.73,0.72}A1SX=18mm,A1S=33mm,ζ=0.214,p=0.42%;pMINMY=MA1X{MY(L),MY(D)}=MA1X{0.98,0.97}A1SY=60mm,A1S=22mm,ζ=0.217,p=0.29%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)MX’K=-1.45KN●m,MX'Q=-0A1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)A1SX'=80mm,A1S'=22mm,ζ=0.219,p=0.42%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)1.4.4沿LY方向的支座弯矩MY’MY’K=-1.74KN●m,MY'Q=-1.A1SY'=146mm,A1S'=22mm,ζ=0.245,p=0.74%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)屋面单向板一1.4.2计算跨度LX=7500mm,计算跨度LY=2400mm,板的厚度H=120mmMXK=0.78KNm,MXQ=0.77KNm;MX=MA1X{MX(L),MX(D)}=MA1X{0.72,0.74}A1SX=20mm,A1S=33mm,ζ=0.207,p=0.24%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)MYK=0.98KN·m,MYQ=0.74KNmA1SY=70mm,A1S=22mm,ζ=0.243,p=0.29%;pMIN=A1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)MX’K=-1.46KN●m,MX'Q=-1MX’=MA1X{MX'(L),MX’(D)}=MA1X{-1.49,-1.4}=-A1SX'=90mm,A1S'=22mm,ζ=0.248,p=0.44%;pMINA1S,MIN=292mm;实配纵筋：φ8@200(A1S=299)1.4.4沿LY方向的支座弯矩MY’MY’K=-1.75KN●m,MY'Q=-1MY’=MA1X{MY'(L),MY’(D)}=MA1X{-1.99,-2.45}=-A1SY'=130mm,A1S'=22mm,ζ=0.246,p=0.45%;pMINH等于(1/81/14)1等于(1/81/14)*4700等于572331mm,取H等于420mm故取H等于270mm二、次梁9(轴号为9)的计算(一)次梁的计算跨度因跨度差(4.775-4.45)/4.45等于2.99%<12%,故可按等跨计算。(二)次梁的荷载计算图2-1板传给次梁的荷载载板的荷载图见图2-1,α等于(2700/2)/4700等于0.772、次梁的自重：1.4*0.3*(0.7-0.4)*25等于3.45KN/mG等于11.8加上1.48加上0.375加上14.7等于28.26KN/m(三)次梁正截面受弯承载力及配筋计算因为次梁按内力塑性重分布方法计算，且可看成是受均布荷载作用的五跨等截面等跨连续梁，所以可以查对应的表格，查得弯矩系数。计算本办公楼设计为现浇混凝土梁和板，次梁跨中截边跨：B1f等于1/3等于4390/3等于1463mm中间跨：B1f等于1/3等于4450/3等于1483mm梁高H等于420mm,H₀等于420-35等于385mm表2-1次梁正截面配筋截面座边跨中中间跨中C支座弯矩系数α加上Q)1²/2ro等于(1加上选配2φ14加上2φ182φ14加上2φ14加上2φ14加上实配表2-2次梁斜截面配筋截面B1支座(左)B1支座(右)C支座剪力系数βV等于β(G加上Q1肢箍φ6@220双肢箍φ6@220双肢箍φ6@30双肢箍选配箍筋69.99加上34.54等于69.99加上34.54等于69.99加上34.54等于69.99加上34.54等于三、次梁3(轴号为10)的计算边跨：4.7-0.44-0.45/2等于4.24m中间跨：4.7-0.45等于4.25m因跨度差(4.775-4.45)/4.45等于2.9%<12%,故可按等跨计算。恒载G等于5.86加上3.78加上0.50加上7.49等于17.63KN/m(三)次梁正截面受弯承载力及配筋计算计算同次梁9,计算结果见表2-3。梁高H等于420mm,H₀等于420-35等于385mm(四)次梁正截面受剪承载力及配筋计算截面座边跨中中间跨中弯矩系数α加上Q)1²/2A1₀等于A1S等于选配实配表2-4次梁斜截面配筋截面B1支座(左)B1支座(右)C支座剪力系数βV等于β(G加上Q)1φ6@220双肢箍φ6@220双肢箍肢箍肢箍选配箍筋69.99加上34.54等于69.99加上34.54等于69.99加上34.54等于69.99加上34.54等于杆件用轴线表示，跨度方向取柱的截面的型心线，高度方向用横梁截面的型心线。框架层高除底层外为建筑的层高，底层从基础顶面至一层楼盖梁截面型心处，为确定基础埋深之前，假设定底层高度等于4.2加上1等框架计算简图见图3-1取梁高H等于750mm,取梁宽B1等于270mm。框架梁的截面B1*H等于750mm*270mm按层高确定柱截面尺寸，取底层H等于4700mm,B1等于(1/221/25)等于(1/221/25)*4700等于240347mm(三)梁柱线刚度计算梁柱线刚度表见表3-1表3-1梁柱线刚度表构件杆件线刚度相对线刚度梁B1H³/12等于1柱底层B1H³/14等于—非底层B1H³/12等于一i₀等于EI/I框架梁柱的相对线刚度见图3-2)))))图3-2框架梁柱的相对线的刚度求集中力时，次梁传递给框架梁柱的集中力等于主梁的支座反力，由于恒载作用下框架的计算见表3-2活载作用下框架的计算见表3-3恒载分布图见图3-3活载分布图见图3-4表3-2恒载计算荷载类别荷载计算均屋面板传来A1-D3*(1-3*0.972*0.973)*6.49*3.9/2等于B1-C3*5/9*6.429*3.9/2等于14.B1-D3*5/8*4.39*2.4/2等于9.框架梁自重1.7*0.35*(0.7-0.4)*梁底抹灰1.7*(0.7-0.4)*2*0.24小计A1-D18.77加上3加上0.43等于22.20KN/mB1-C14.47加上3加上0.43等于17.90B1-D9.47加上3加上0.43等于12.90集力中均布荷载楼面板传来A1-D3*(1-2*0.97²*0.973)*4.49*4.7/2等于B1-C3*5/9*4.49*3.7/2等于9.B1-D3*5/9*4.49*2.7/2等于6.7框架梁自重1.4*0.35*(0.7-0.4)*梁底抹灰1.4*(0.7-0.4)*2*0.23小计A1-D13.48加上3加上0.43加上17.45等于B1-C9.20加上3加上0.43等于12.B1-D6.787加上3加上0.43等于10.集力中E2*(1-2*0.7²加上0.7³)*4.49*3.7/2等于14.77KN/m(14.77加上1.9加上0.445)*4.7等于14.97KN表3-3活载计算荷载类别荷载计算均布荷载屋面板传来A1-D3*(1-2*0.972*0.973)*0.9*3.7/2等于B1-C3*5/9*0.7*3.9/2等于1.7B1-D3*5/9*0.7*2.4/2等于1.集力中D[(1-2*0.97²加上0.97³)*0.9*2.7/2加上0.98]*4.7等于均布荷载楼面板传来A1-D3*(1-2*0.97²*0.973)*2.9*4.7/2等于B1-C3*5/9*2.9*4.2/2等于7.975B1-D3*5/9*2.9*2.7/2等于4集力中E2*(1-2*0.72加上0.7³)*2.9*3.7/2等于7.79KN/mAB口BE恒载分布图见图3-3活载分布图见图3-4因作用在梁上的荷载不能直接查表计算，须进行叠加。计算结果见表3-4恒载作用下受荷简图及计算公式见图3-5表3-4恒载作用下梁的固端弯矩(KN/m)分项屋面A11-B11楼面A11-B11①MA₁B1等于-90MB₁A1等于61.61②MB₁A1等于19.77③MA₁B1等于-64.97小计∑MA₁B1等于-134.72∑MB₁A1等于161.61∑MA₁B1等于-190.4∑MB₁A1等于247.4分项屋面B11-C1楼面B11-C1④McB1等于77.61MBIC等于-59.71McB1等于61.61②McB₁等于71.61MBIC等于-57.91McB₁等于57.62小计∑MBIC等于-144.67∑McB₁等于147.61∑MBIC等于-144.61∑MCB1等于127.51qMAB=-qa2/12*[6-8a/1+3MBA=qa2/12*[4-3a/1]q图3-5恒载作用下受荷简图及固端弯矩计算公式梁柱的线的刚度，求出各个节点的弯矩分配系数，μj使用弯矩分配法计算框架内力，传递系数是1/2,各节点传递2次。计算过程、结果见表3-5。表3-5弯矩分配法计算框架弯矩上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱047442281511380213811511-21.8737363844454437616S761667918885(二)恒载作用下框架的剪力计算据图3-6和推导公式进行计算。柱：等于0等于0Qc等于-(Mc加上MD)/H因在横梁D,E处有集中力，故剪力有突变，剪力改变大小即为集中力的大小。框架剪力图见图3-7。再根据所求D,E处的剪力反算D,E处的弯矩。据图3-6恒载作用下框架的剪力计算简图84.3天22.56图3-7恒载作用下的框架剪力图计算简图3-8和推导公式计算。对A1取矩框架弯矩图见图3-92图3-9恒载作用下的框架弯矩图本办公楼设计采用强度等级为C35的混凝土，受力筋为Ⅱ级钢筋fy等于320N/mm²,采用单筋矩形截面公式，取混凝土保护层厚度为35mm15层内力相差不大，可按相同配筋，顶层内力较小，可采用另一种配M=-66.40KN/m,B1*H等于250*700mm有效高度H₀等于H-35等于665mmas等于M/fcmB1Ho²=-66.40/(13.5*25p等于A1S/B1H等于509/(250*665)等于0.31%>0.35%跨中最小配筋率0.3%由表3-27可知，顶层的均按构造配筋，其他层均按计算配筋，A1:其他层A1支座B1:其他层B1支座左A1Sv/S=(2×28.3)/200等于0.383>0.442c:其他层B1支座右A1Sv/S=(2×28.3)/200等于0.383>0.340A1Sv/S=(2×28.3)/150等于0.377>0.358箍筋选用加密区φ6@100其余部分φ6@200表3-26框架梁正截面配筋计算层次杆件M选配实配顶层跨中底层跨中表3-27框架梁斜截面配筋计算层次截面B1左C顶层层V顶层等于494594层顶层等于138486层受力筋为Ⅱ级钢筋fY等于300N/mm²,ζB₁等于0.544,取混凝土保护层厚度为35mm2～6层边柱①内力设计值M等于125.78KN/m②偏心距ee;等于eo加上eA1等于95.7加上5.26等于100.96mm③求偏向距增大系数η按式η=1加上1/(1400e/Ho)*(l₀/H)²ζ1ζ2等于1.41④判断大小偏压⑤求钢筋面积A1S,A1S¹由表3-28可知，按构造配筋即可，查规范，纵向钢筋的最小总配筋率框架角柱：0.8%,框架中柱，边柱：0.6%选用8φ16,A1S=A1S¹=1608mm²表3-28框架柱正截面配筋计算e等于ηei加上H/2-A12～6层底层边柱边柱中柱边柱柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底M8N23552241eo等于069999ηζ判断压小偏压小偏压小偏压小偏压小偏压小偏压小偏压e6=1配筋实配e等于ηei加上H/2-A1V小于等于0.35B1H₀fc,截面尺寸满足要求。由表3-29可知，框架柱的箍筋均按构造配筋，箍筋选用：加密区φ8@100双肢箍，高度600mm纵筋搭接处：φ8@100双肢箍其余部分φ8@100表3-29框架梁斜截面配筋计算边柱中柱底层底层0.35*400*465*11.9等于Vλ3333加上1.5)1.5)等于98.489加上1.5)加上0.27N98.4加上50等于148.4>VVV均按构造配筋据规范，对偏心受压构件，当eo/H₀小于等于0.55时，裂缝宽度较小，均能的主要组成部分有踏步板、平台板、平台梁。本办公楼设计所采用的材料：混凝土强度等级为C35,钢筋为I级钢筋。规范中办公楼楼梯的活载标准值为2KN/m²图4-1踏步板尺寸板的有效高度H₀等于100-20等于8A1S等于M/fyrsH₀等于14.28*10/(0.909*210*80)等于935mm²分布筋采用Φ8@300。A1S等于M/fyrsH₀等于0.621*106/(0.999*210*60)等于49mm²分布筋：Φ6@200。(三)平台梁的计算平台梁的截面尺寸：220*420,计算简图见图4-2(2)荷载计算梁自重1.4*0.3*(0