D市五層綜合辦公樓的鋼筋混凝土框架結構設計目錄TOC\o"1-2"\h\u5024D市五層綜合辦公樓的鋼筋混凝土框架結構設計 18613第1章設計資料 3234011.1標高 344331.2氣象信息 3230231.3工程地質與水文地質資料 3177381.4抗震烈度 3263741.5墻身做法 4317701.6樓面做法 474161.7屋面做法 4279651.8門窗做法 4108181.9活荷載 4221201.10所用材料 48774第2章結構布置情況及確定計算簡圖 581732.1結構布置情況 5196142.2結構選型 514669因較低的設防烈度，計算柱截面面積時采用方法為滿足限定軸壓比值。 5122692.2.2確定結構簡圖 65937第3章計算荷載 7154663.1恒荷載 7180213.2活荷載 11234063.3風荷載 12254923.4重力荷載 135328第4章計算內力 1514764.1計算結構在地震作用下內力 15163474.2恒載作用下內力計算 2094934.3計算活載作用下內力 24246214.4計算風荷載作用下內力 2524380第5章內力組合 29325745.1梁內力組合 29320285.2柱內力組合 302436第6章設計框架梁、柱截面 32131046.1框架梁的截面設計 32262846.2框架柱的截面設計 369004第7章板的結構設計 44285507.1計算簡圖 44125047.2樓面板設計 4413808第8章樓梯結構 47222588.1平面圖 471848.2梯段板計算與分析 47173928.3PTB-1平臺板設計 50173728.4平臺梁設計 521482第9章分析設計基礎 55244779.1組合分析荷載效應 551343由承載力特點分別分析由活載和恒載分別控制時A、B柱的受力分析： 5513319.2基礎尺寸設計 55215629.3進行基礎荷載分配 56220609.4設計基礎部分的梁 56123389.5翼板設計 58本設計工程為多層綜合辦公樓，層數(shù)為五層，工程地點為大慶市。本設計辦公樓標高為18.65m，辦公樓的總建筑面積為4200m2。采用鋼筋混凝土多層框架結構進行結構設計。進行設計的主要任務包括用CAD軟件繪制施工圖，主要包括平面圖、立面圖以及刨面圖；用手算的方式對結構內力包括恒活載和活荷載進行精確計算，同時在此基礎上進行內力組合分析；通過上述結果確定鋼筋型號，配筋；并且設計結構所涉及到的板與樓梯，用CAD繪制板和樓梯的結構施工圖；設計計算各基礎構建；用CAD繪制結構施工圖；用PKPM對整體結構進行電算并輸出結果進行分析比對等。關鍵詞：辦公樓；施工圖；電算；理論；配筋第1章設計資料本設計結構：鋼混凝框架結構層數(shù)：五層1.1標高辦公樓室內標高±0.000，室內外高差5001.2氣象信息平均氣溫一月：平均氣溫七月：全年平均地面溫度：歷年平均降水量：613夏季的平均降水量：424.8全年最大降水量：1142.6基本風壓：0.45主導風向：冬季：西北，夏季：東南基本雪壓：0.55最大凍深：5001.3工程地質與水文地質資料地基許用承載力R=80土類型：粉質粘土，Ⅲ類場地自然地面下地下水位最高值：1.0地下水的性質：弱硫酸鹽侵蝕1.4抗震烈度抗震設防烈度：7度地震分組及抗震要求：第一組，三級1.5墻身做法粉煤灰輕渣空心砌塊（外墻厚240，內墻厚200）采用強度為MU3（M5水泥砂漿砌筑）加氣砼砌塊1.6樓面做法采用水泥花磚地面；100厚現(xiàn)澆鋼混樓板1.7屋面做法小瓷磚地面；膨脹珍珠巖找坡2%（100~140厚）100厚現(xiàn)澆鋼混樓板1.8門窗做法底層出入口采用鋁合金門；衛(wèi)生間行政辦公室采用木門；其它采用鐵門、鋁合金窗1.9活荷載屋面：2.0/；走廊、樓梯、資料檔案室：2.5/；其它樓面：2.0/。1.10所用材料C25混凝土:，；C30混凝土:，；HPB235級鋼筋:；HRB335級鋼筋:，。結構布置及計算簡圖第2章結構布置情況及確定計算簡圖2.1結構布置情況結構平面布置情況簡圖見下圖2-1。圖2-1結構布置情況結構混凝土等級選擇：基礎以及底層柱為C30；其余均為C252.2結構選型2.2.1選擇梁柱截面2.2.1.1梁對于結構邊、中、跨梁和次梁來說：h均取～其中邊跨梁尺寸：h=，b=；中跨梁尺寸：h=，b=；次梁尺寸：h=，b=；2.2.1.2柱因較低的設防烈度，計算柱截面面積時采用方法為滿足限定軸壓比值。各層重力代表值近似12/，辦公樓高度不足30m，軸壓比μ=0.9圖2-1：有效面積(邊、中柱)分別為A1=3.16×7.3=23.06，A2=4.33×7.3=59.31邊柱截面積：Nv=1.3×7.3×3.16×12×103×5=1799304/Ac≥165987.6/(0.9×11.9)=165877.8mm2中柱截面積：Nv=1.25×7.3×4.33×12×103×5=2370675/Ac≥2370675/(0.9×11.9)=216986.7mm2選為柱截面尺寸2.2.2確定結構簡圖簡圖如圖2-2所示。圖2-2結構計算示意圖荷載計算第3章計算荷載3.1恒荷載計算梁的恒荷載：計算柱的恒荷載：計算墻體的恒荷載：門：其他：3.1.1計算屋面框架梁上作用的線荷載計算屋面恒載：地面磚2％找坡膨脹珍珠巖（厚）100厚現(xiàn)澆鋼混屋面板0.1×25=2.5房屋吊頂荷載_________________________________________________________恒荷載結構頂層框架梁線荷載3.1.2計算樓面框架梁線上作用的線荷載計算樓面恒載地磚澆筑混凝土樓板厚房屋吊頂荷載_________________________________________________________恒荷載結構中間層線荷載：3.1.3屋面集中荷載分析計算邊柱集中荷載：連系梁自重+女兒墻自重+集中傳荷載（次梁傳連系梁）+集中傳荷載（次梁傳連系梁）________________________________________________________屋面邊節(jié)點荷載：分析計算中柱集中荷載:連系梁的自重+次梁傳連系梁集中荷載+連系梁傳給板的荷載________________________________________________________屋面中間節(jié)點荷載3.1.4樓面框架梁集中荷載分析計算邊柱集中荷載：窗、墻及粉刷+集中傳荷載（次梁傳連系梁）+連系梁傳給板的荷載+框架柱的自重及粉刷___________________________________________________________樓面集中荷載：分析計算中柱集中荷載:連系梁的自重+內縱墻的自重、粉刷及門重+次梁傳連系梁集中荷載+連系梁傳給板的荷載+框架柱的自重及粉刷___________________________________________________________樓面中節(jié)點集中荷載：圖3-1恒荷載示意圖3.2活荷載考慮地震作用：圖3-2活荷載示意圖3.3風荷載（3-1）由上公式可計算得到風荷載等效的面荷載其中本建筑物高度，同時高寬比不足1.5＝1.0；＝1.3；圖3-3風荷載作用示意圖（）3.4重力荷載本工程所設計到的設計信息見第一章。計算每層集中荷載：屋面恒：0.5屋面雪：屋面下半層的柱及墻體：屋蓋縱橫梁：女兒墻：；；；。圖3-4地震作用示意圖內力分析PAGEPAGE21第4章計算內力4.1計算結構在地震作用下內力4.1.1計算框架剛度混凝土采用C25（）。下表表示的是梁與柱各自線剛度邊跨框架梁；中跨框架梁表4-1梁線剛度砼截面跨度邊框梁中框梁I/I/0.23×0.56.44.606.743.209.204.200.23×0.46.42.8003.801.755.242.330.23×0.32.61.552.242.392.683.174.1.2結構基本自振周期計算采用底部剪力法計算結構基本自振周期，需本結構質量分布均勻，剛度分布在高度方向也幾乎無變化。計算水平地震作用時采用底部剪力法。還需在使用此方法前提前計算出結構的自振周期。計算自振周期時用頂點位移法。調和系數(shù)；表4-2柱線剛度柱高/慣性矩線剛度150045551.043.2125003.8051.044.60表4-3橫向柱側向剛度D值層柱Kα剛度D根數(shù)底邊框邊0.920.8591856邊框中1.620.58107586中框邊1.250.521068914中框中2.350.661258614∑D375885標準邊框邊1.460.44185786邊框中1.250.37168746中框邊1.970.591776014中框中1.720.461862814∑D556614表4-4橫向框架的頂點位移層位移五663566355560000.01070.2239四7183134285560000.02350.2139三7183206465560000.03360.1883二7183275155560000.04890.1543一7841355233486460.10320.10364.1.3水平地震高發(fā)標準值由上述抗震7度，場地III類知分析結構得到,根據(jù)規(guī)范得到,。根據(jù)，本設計不需要考慮頂部地震作用效果現(xiàn)計算本設計結構底層剪力值由上述結果可帶入下公式求本結構各層地震作用（4-1）表4-5地震作用標準值及地震剪力標準值層五627318.53119357.5580580四715314.53109752.85661158三715315.8384758.64651596二71539.3558964.32751886一71535.6734758.519220387339--409662.52214--4.1.4驗算橫向框架變形根據(jù)，符合要求。地震剪力取標準值即可。表4-6層間彈性位移驗算層五5805568000.00183.81/32851/560四11575568000.00263.81/182500273.81/125800313.81/1041一20773485840.00524.541/7124.1.5分析橫向框架內力圖4-1地震作用彎矩圖圖4-2地震作用內力圖4.2恒載作用下內力計算根據(jù)結構特點可將均布荷載從體形等效為矩形進行下列計算。根據(jù)結構框架梁固定端彎矩相等可計算下列均布荷載：梯形：(4-2)三角形：(4-3)＝＝＝0.286將其帶入上式現(xiàn)計算屋面上荷載：再計算樓面上的均布荷載：圖4-3等效荷載分布圖4-4恒載結構()對各柱線剛度乘以0.9的系數(shù)（二層以上）。內力計算過程。頂層見圖4-5；標準層見圖4-6；底層見圖4-7。圖4-5頂層圖4-6標準層圖4-7底層利用彎矩的疊加原理可以將上述結果疊加，得到最終彎矩結果。由于彎矩疊加結果中存在很多不平衡節(jié)點，所以考慮結構安全性需要將彎矩結果中不平衡的節(jié)點二次分配。這樣就能得到符合要求的修正后的彎矩從而可得恒載作用時的剪力、軸力。圖4-8修正后彎矩（）圖4-9剪力、軸力（）4.3計算活載作用下內力和恒載作用同理，計算活載作用內力情況。圖4-10活載彎矩（）圖4-11活載內力()4.4計算風荷載作用下內力根據(jù)本設計結構的對稱性，在計算內力時可以采用D值法進行計算。下表為計算結果表4-7框架剪力彎矩柱層數(shù)剪力剛度柱剛度A柱五580556000186500.033819.751.961.4828.7842.8642.85--四21195556000186500.033838.851.961.6761.9675.53104.96--三1556556000186500.033852.181.961.8493.9393.89155.36--二1886556000186500.033861.251.961.84121.75113.35205.26--一2089348838102600.033859.751.272.97174.3094.39205.96--B柱五580556000176350.035618.551.731.4926.1841.3917.9723.80四1186556000176350.035635.961.731.7856.3872.4743.0555.56三1568556000176350.035649.851.731.8788.8788.2763.2681.67二1849556000176350.035658.741.731.78104.75105.9684.57109.68一2076348838123860.038869.572.282.56175.85143.75108.08139.67表4-8風荷柱端彎矩層邊中五0.222.491.473.755.380.282.281.983.265.05四0.225.461.678.5410.690.284.961.967.6810.55三0.228.371.8514.8514.960.287.851.8313.6913.52二0.2211.271.8620.2220.240.2810.751.7818.8518.78一0.2012.752.8820.2820.290.2614.862.7837.730.6圖4-12風荷載彎矩()圖4-13風荷載內力()內力組合第5章內力組合5.1梁內力組合梁的內力組合見附錄表A1。最不利組合見表5-1。截面位置Mmax、VMmax、VMmax、VMVMVMVA525.4236.47-91.9373.68-91.9373.68487.8534.49-192.19113.83-192.19113.833155.5918.00-258.48129.34-258.48129.342219.902.18-323.05145.31-323.05145.311223.97-6.22-320.22149.35-320.22149.35B左5-7.935.43-75.5572.43-75.5572.43421.4322.63-133.1099.60-133.1099.60355.937.04-166.41116.18-166.41116.18291.48-8.93-202.14131.97-202.14131.971133.16-13.37-239.07140.77-239.07140.77B右512.10-9.82-36.7030.92-36.7030.92447.16-38.46-66.4856.41-66.4856.41373.27-60.39-93.0578.34-93.0578.342100.92-83.40-120.63101.35-120.63101.351130.49-109.70-152.52127.65-152.52127.65邊跨跨中562.69485.463102.042116.61197.74中跨跨中512.28411.85311.85211.85112.44表5-1梁的最不利內力5.2柱內力組合柱的內力組合附錄表A2和表A3。柱的最不利組合表5-2和5-3。表5-2A柱最不利內力表5-3B柱最不利內力表5-4調整框架柱柱端彎矩設計值柱號層次四層三層二層底層截面頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)譈柱171.6101.1141.4132154.2341.6341.6654.6654.6920.6--C柱167.3151.1188.4189.3204.9379.5379.5594.4594.4802.4--框架梁、柱截面設計第6章設計框架梁、柱截面6.1框架梁的截面設計6.1.1正截面受彎承載力計算為保證結構安全，先分析最不利彎矩出現(xiàn)情況，以最不利彎矩情況進行分析，對頂邊梁進行分析。。查：；；；；。設，則根據(jù)上述結果分析，若梁下部受拉，則截面應假設為T形；上部受拉則應取矩形。下面分析翼緣寬計算跨度梁凈距翼緣高：/=100/560=0.18>0.1由此截面應假設為T形=實配，符合。支座負彎矩作用下，下部跨間的插入支座，即受壓鋼筋，先計算受拉鋼筋。，=。=，符合。6.1.2斜截面受剪承載力計算為使結構穩(wěn)定性符合安全要求，在計算斜截面受剪承載力時要分析最不利剪力，先考慮頂層梁情況進行分析，找出最不利剪力：，，，7，，。層截面///五支座A-68.964064850.38-56.684063560.38AB跨中65.69--3780.25支座-27.582222580.36BC跨中-13.75--1270.27四支座A-144.765089860.9-99.675088580.9AB跨中83.67--5890.38支座-49.422278570.38BC跨中-13.39--1240.27三支座A-193.5650813581.07-124.355088301.07AB跨中85.85--5530.38支座-69.932238180.86BC跨中-13.75--1290.27二支座A-242.5862917531.6-154.26299311.6AB跨中91.88--5861.08支座-90.683039791.07BC跨中-13.63--1930.36一支座A-240.876081885+1.26-179.66081196+1.26AB跨中87.76--530.65支座-114.684071294+1.2BC跨中-13.68--1290.9表6-1梁正截面配筋計算層梁/加密非加密實配實配5AB72.680.060.7BC28.930.080.54AB113.30.260.7BC52.560.380.53AB120.970.360.7BC73.270.650.52AB135.880.470.7BC94.780.860.51AB139.740.580.7BC119.651.070.5表6-2梁斜截面配筋計算6.2框架柱的截面設計6.2.1剪跨比和軸壓比驗算柱層次//A五46043011.7117.7335.89237.58.070.059四127.5347.99364.87.080.426三136.8854.73588.06.070.266二163.9968.45847.45.850.362一211.6778.8611726.680.448B五46043011.7119.7746.99279.86.270.162四148.7664.21450.26.030.214三161.5073.54668.85.450.274二171.0591.4814415.170.433一230.1593.5614356.380.583表6-3柱剪跨比軸壓比驗算6.2.2正截面承載力計算在分析正截面承載力時，同樣要考慮最不利內力組合，先分析第二層B柱：，，,，。根據(jù)下式計算結果值得正截面為大偏心受壓，根據(jù)，故第一組或第二組為該柱的最不利組合。分別進行分析得出最不利組合。。第一組：=,=ea。因。第二組：。因（），符合。6.2.3斜截面承載力計算。該結構剪跨比，與相對的軸力，分析結果對柱端箍筋選進行加密區(qū)配箍當體積可以取到最小時得配筋率，滿足要求。表6-4柱正截面配筋計算柱層組合控制偏壓對稱實配A5115.27106.73大1.1070.058117252.34243.02大1.250.107124.4373.54149.67大1.0470.062578.44153.74219.42大1.040.125120245.8540.75大3104.27362.87大1.1200.08560831111.7479.85大1.3110.107253.5240.071045大3115.78375.35大1.08071643.5大1.1210.18261.5240.831046.08大3133.8782.97大1.110.28855911108.8477大1.120.256415.9229.351155大3194.7920.5大1.130.4591053.7B5115.04106.26大1.030.065599252.08243.06大373.74149.65大1.740.0565594153.55219.45大1.350.598658245.4540.47大3104.28362.86大1.270.1529503170.84321.02大1.0590.147725.7245.67838.72大3124.05579.07大1.0650.1751050.72193.57437.84大1.0590.27753.6246.051136.87大柱號層次內力組控制內力偏壓對稱配筋計算實配B柱3142.57857.63大1.0850.25115601182.15550大1.5940.2561057233.551437.56小1.3570.551<03117.51043.57大1.50.3551565續(xù)表6-4表6-5柱斜截面配筋計算柱層控制內力斜截面抗剪實配A530.77158377.0515.05<0442.17352.8385.0317.59<0346.72345.63102.5223.51<0258.05655.63125.5040.590.055166.55950.63123.0545.490.035B539.59145.5351.2310.59<0452.45265.83115.6918.570.355361.46359.53145.5225.570.485276.95595.43173.3540.590.557178.65905.43150.5240.450.257.板的結構設計第7章板的結構設計7.1計算簡圖圖7-1樓面板結構布置圖7.2樓面板設計7.2.1計算樓面涉及到的荷載由計算書前部內容3.68;2.6。荷載；；；7.2.2設計雙向板表7-1雙向板的內力計算續(xù)表7-17.2.2.1彎矩設計值位于跨中的最大彎矩為當內支座處于固定時，在g+q/2作用下產生的跨中彎矩值，和當內支座鉸支時，在q/2作用下產生的的跨中彎矩值的和，砼泊松比取0.2，支座的最大負彎矩值為當內支座固定時，g+q作用下的支座彎矩值。各區(qū)格板的彎矩值計算情況見表7-2。7.2.2.2截面設計表7-2雙向板的配筋計算項目/實配跨中2.761862.261772.951951.97158支座-6.76445-7.85515-7.16476-4.97337-7.45494-5.243447.2.3設計樓面板次梁7.2.3.1計算荷載標準7.2.3.2計算簡圖圖7-2次梁計算簡圖7.2.3.3內力及截面設計支座處跨中處樓梯設計PAGEPAGE61第8章樓梯結構8.1平面圖圖8-1LT-1平面布置8.2梯段板計算與分析8.2.1TB-1板的計算8.2.1.1計算簡圖及截面尺寸：。8.2.1.2荷載計算恒載：樓梯設計圖8-2TB-1板計算簡圖8.2.1.3內力及截面設計正截面承載力：取固結作用在梁與梯段板的兩端，最大彎矩：，樓梯設計縱向筋配滿足要求。斜截面的承載力分析按下式計算得不用對梯段板斜截面驗算。8.2.2TB-2（TB-3）板的計算8.2.2.1計算簡圖及截面尺寸板厚：t=(1/25～1/30)l=160～133，取t=140，圖8-3TB-2板計算簡圖8.2.2.2荷載計算恒載設計值：傾斜段：平直段：荷載設計值：平直段：傾斜段：8.2.2.3內力及截面設計平臺板最大剪力及彎矩值查：時，選配鋼筋考慮梯段板斜截面驗算（原因：梯段板的抗剪承載力比較大）。8.3PTB-1平臺板設計8.3.1計算簡圖及截面尺寸現(xiàn)取PTB-1板厚t=80，8.3.2荷載及內力計算8.3.2.1按第一受力狀態(tài)計算荷載的設計值：p=7.03按單跨簡支考慮對平臺板正彎矩進行計算計算得：取滿足要求。(a)(b)圖8-4PTB-1平臺板計算簡圖8.3.2.2按第二受力狀態(tài)計算分析PTB-1最大負彎矩值，AB跨為PTB-1，AB跨活載為空載，恒載的分項系數(shù)?。籅C跨為活載滿跨布置，計算方法：力矩分配法。固端彎矩：圖8-5PTB-1平臺板最大負彎矩則PTB-1的最大負彎矩值為-7