摘 要

本设计为实际应用课题，工程位于江苏省南京市，为扬州市某食品厂办公楼设计（方案2）。建筑场地长宽约长52m 宽15m，建筑面积约4145m²，底层层高4.5m，其余层层高均为3.6m，最高层为4.5m，室内外高差0.45m。本工程建筑层数为五层，结构形式为3跨的钢筋混凝土框架结构。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年；建筑场地类别为Ⅰ类，地基基础设计等级为丙级；建筑抗震设防类别为标准设防类（即丙类），抗震设防烈度为7度(基本地震加速度为0.10g)。

该设计分为两部分：

第一部分是建筑部分，总平面设计，建筑的平面、立面、剖面设计。主要解决建筑的平面布局和立面设计。

第二部分为结构设计，确定梁、板、柱的截面尺寸。计算各楼层集中风荷载标准值；计算柱的抗侧刚度，计算地震作用下结构的水平内力；计算竖向荷载作用下结构的内力，并与水平力进行内力组合；由内力组合得出的结构各构件的最不利内力，对结构各构件进行截面和配筋设计；根据建筑结构及场地地质条件确定采用桩基础，并对一榀框架进行桩基础设计。

关键词：框架；内力组合

目录

1. 、结构选型与布置…………………………………………………………………………1

1.1结构选型……………………………………………………………………………………1

1. 、计算简图与荷载计算……………………………………………………………………3

2.1确定计算简图………………………………………………………………………………3

2.2梁柱截面尺寸………………………………………………………………………………3

2.3材料强度等级………………………………………………………………………………3

2.4荷载计算……………………………………………………………………………………3

1. 、框架内力计算……………………………………………………………………………13

3.1恒载作用下的框架内力………………………………………………………………… 13

3.2活载作用下框架内力………………… …………………………………………………18

3.3风荷载作用下内力计算……………… …………………………………………………25

3.4地震作用下横向框架的内力计算……… ………………………………………………30

1. 、框架内力组合… ………………………………………………………………………34

4.1荷载组合……………………… …………………………………………………………34

1. 、框架梁柱截面设计………………………… …………………………………………40
2. 、楼梯结构设计…………… ……………………………………………………………57

6.1梯段板设计…………………………………………………………… …………………57

6.2休息平台板计算………………………………… ………………………………………58

6.3梯段梁TL1计算………………… ………………………………………………………59

1. 、现浇楼面板设计……… ………………………………………………………………61

7.1跨中最大弯矩……………… ……………………………………………………………61

7.2支座中点最大弯矩……………… ………………………………………………………62

1. 、基础设计………………………………… ……………………………………………67

8.1荷载计算…………… ……………………………………………………………………67

8.2确定基础底面积……………………………… …………………………………………67

8.3地基变形验算………………………………………………………… …………………70

8.4基础结构设计………………………… …………………………………………………70

参看文献………………………………………………………………… ………………………75

致谢………………………………………………………………………… ……………………76

扬州市某食品厂办公楼设计

第一章 结构选型与布置

题目：扬州市某食品厂办公楼设计

1、气象资料

1）基本风压

2）基本雪压值

2、水文地质资料

（1）场地条件：场地平整，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下可划分为三层，各土层描述如下：

1. 层：素填土，灰褐色，主要成分是粉质粘土，该土层普遍分布。
2. 粉质粘土，褐色，褐黄色，该土层普遍分布。
3. 粉质粘土，棕黄色，坚硬。

（2）基础型式及持力层：本工程采用桩基础，基础持力层位于第二层粉质粘土，地基承载力特征值fak=220kPa。

（3）拟建场地无液化土层，地下水无侵蚀性。

（4）建筑场地类别：Ⅱ类（特征周期为0.35s）。

3、抗震设防烈度

抗震设防烈度7度，基本地震加速度值为0.15g。

4、荷载资料

（1）办公楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012），确定办公楼荷载标准值为2.5KN∕m² 。办公走廊，楼梯楼面活荷载标准值为3.5KN∕m² 。

（2）不上人屋面：活载标准值为0.5KN∕m²。

（3）屋面构造：

保护层：20mm厚1:2.5或M15水泥砂浆，表面应抹平压光，并设分隔缝，分隔面积宜为1。

隔离层：200 g∕m²聚酯无纺布。

防水层：1.2mm厚合成高分子防水卷材两道。

找平层：20mm厚1:2.5水泥砂浆

保温层：75厚挤塑板

找坡层：膨胀珍珠岩，坡度宜为3%，最薄处不得小于30mm。

1. 楼面构造

水泥楼面：10mm厚1:2水泥砂浆面层压实抹光，15mm厚1:3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土楼板面，12mm厚纸筋石灰粉平顶。

（5）围护墙：

内外墙均采用200厚粘土空心砖（容重2.36），M₅混合砂砌筑，双面粉刷（容重3.6）。每开间采用通长塑钢窗。

1. 本工程采用全现浇框架结构，双向板，在跨度大的地面布置次梁。

第二章 计算简图与荷载计算

2.1确定计算简图

根据结构平面布置图选具有代表性的4计算单元,框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，挖去所有的素填土，基础置于第二层粉质粘土层上，建筑场地类别Ⅲ类，初步确定本工程基础用柱下独立基础，柱子的高度为h₁=4.5 0.9=5.4m，基础标高为设计相对标高-1.6m，初步假设基础高度为0.5m。二，三，四层柱高为h₂∽h₄=3.6m，五层柱高h5=4.5m,柱节点钢接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l=6300mm，2400mm，6300mm，由此，计算简图见图2－1。

2.2 梁、柱截面尺寸

1. 框架柱: 查《建筑抗震设计规范》，此工程框架抗震等级为三级，柱轴压比限值为0.85， ，，初选截面。

2.梁:横向框架梁AB跨，CD跨 ：250mm*600mm，BC跨：250mm*400mm。

纵向框架梁：250mm*500mm。次梁：250mm*500mm

3. 板厚:AB,CD跨板取120mm;BC跨取100mm。

2.3 材料强度等级

1.混凝土：采用C30级。

2.受力钢筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。

2.4 荷载计算

以2轴线横向框架为计算分析对象。

1.屋面横梁竖向线荷载标准值

图2-2 荷载计算图

1. 永久荷载作用下结构计算简图 ；（b）活载作用下结构计算简图

（1）恒载（图2-2a）

屋面恒载标准值：

35mm厚架空隔热板 0.035×25=0.875 kN/m

防水层 0.4 kN/m²

20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.02×20 = 0.4 kN/m²

120（100）mm厚钢混凝土现浇板 0.12×25 = 3 kN/m²

（0.1×25=2.5 kN/m²

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16 = 0.192 kN/m²

屋面恒载标准值： 4.87 kN/m²

（4.37 kN/m²）

梁自重

边跨AB,CD跨： 0.25×0.6×25 = 3.75kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17 = 0.33kN/m

4.08 kN/m

中跨BC跨： 0.25×0.4×25=2.5 kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.4-0.1）×0.02×17=0.19 kN/m

2.69 kN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重 g_5AC1=g_5CD1=4.08 kN/m g_5BC1=2.69 kN/m

板传来的荷载： g_5AB2=g_5CD2=4.87*4=19.48kN/m

g_5BC2=4.37*2.4=10.49kN/m

（2）活载（图2-2b）

作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：

q_4AB=q_4CD=0.5×4=2kn/m

q_4BC=0.5×2.4=1.2kN/m

2、楼面横梁竖向线荷载标准值

（1）恒载（图2-2a）

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