摘 要

本设计是天山区财政局综合办公楼设计，采用钢筋混凝土六层框架结构。 基本的设计内容和方法如下：第一部分是建筑设计，在参观类似建筑并去工地实习之后，根据自身对办公楼建筑的理解进行设计，并绘出建筑施工图；第二部分 是结构设计，选取设计中的一榀框架进行结构计算，主要包括恒荷载、活荷载、风 荷载、地震荷载；第三部分即根据内力计算结果 对梁、柱、楼梯以及基础进行配筋计算，并绘出结构施工图。

关键词：框架结构；荷载；配筋

Abstract

The structure of Design of Comprehensive Office Building of TianShan District Finance Bureauthe is a reinforced concrete six-story frame .

The basic design content and methods are as follows: the first part is the architectural design, after visiting the similar building and practicing at a site, according to my understanding of the building,I design the building, and draw the construction drawings.The second part is the structure design, select a framework in the design of the structure for calculation, including constant load, live load, wind load and seismic load.The third part is reinforcement calculation,basing on internal forces of the beam, column, staircase and the basis,and then draw the structural construction plans.

Keywords: Framework；Load；Reinforcemen

目 录

1 绪论 1

1.1 工程名称 1

1.2 建设地点 1

1.3 工程概况 1

1.4 建筑等级 1

1.5 抗震设防 1

1.6 气象资料 1

1.7 地质资料 2

2. 结构布置及计算简图 3

2.1结构的选型与布置 3

2.1.1结构选型 3

2.2框架计算简图及梁柱线刚度 4

3. 荷载统计 7

3.1恒荷载标准值计算 7

3.2活荷载标准值计算 9

3.3竖向荷载下的框架受荷总图 9

3.4风荷载标准值计算 16

3.5风荷载作用下的位移验算 17

3.5.1侧移刚度D 17

3.5.2风荷载作用下框架侧移计算 18

4.内力计算 20

4.1恒荷载标准值作用下的内力计算 20

4.1.1恒荷载作用下的弯矩计算 20

4.1.2恒载作用下剪力及轴力计算 24

4.2活荷载标准值作用下的内力计算 29

4.2.1活荷载作用下的弯矩计算 29

4.2.2活载作用下剪力及轴力计算 34

4.3风荷载标准值作用下的内力计算 40

4.4水平地震作用下的内力计算 48

4.4.1重力荷载代表值的计算 48

4.4.2框架柱抗侧刚度和结构基本自振周期计算 51

5. 内力组合 58

5.1框架结构梁内力组合 62

5.2框架结构柱内力组合 71

6. 计算单元中轴框架梁、柱配筋计算 84

6.1框架柱的截面设计 84

6.1.1柱（A轴）截面设计 84

6.1.2柱（B轴）截面设计 87

6.1.3柱（C轴）截面设计 89

6.1.4柱（D轴）截面设计 92

6.2柱斜截面受弯承载力计算 95

6.3框架梁的正、斜截面配筋计算 96

7. 楼梯计算 100

7.1楼梯设计资料 100

7.2梯段板设计 100

7.3平台板设计 101

7.4平台梁设计 102

8. 基础计算 104

8.1地质情况及基础结构 104

8.2初步确定基础尺寸 106

8.3基础受冲切承载力验算(采用荷载基本组合) 108

8.4配筋计算(采用荷载基本组合) 109

9. 楼面设计 112

结 论 117

致 谢 119

绪论

1.1 工程名称

天山区财政局综合办公楼设计

1.2 建设地点

天山区

1.3 工程概况

建筑总高度为24.0m，共6层，层高3.6m，室内外高差为400mm，底层室内设计 标高±0.000。建筑总面积为4336m2。

1.4 建筑等级

建筑物耐久等级为二级，耐火等级为二级，建筑物等级为二级，设计使用年限 50年。

1.5 抗震设防

本工程建筑抗震设防类别均为丙类,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值 为0.1g,设计地震分组为第一组，建筑场地类别为3类s。框架抗震等级为三级，抗 震构造措施为三级，内力调整及其他为三级。

1.6 气象资料

（1）温度：年平均气温16.7℃，极端最高气温41.3℃，最低-18.1℃；

（2）相对湿度：年平均相对湿度75.7%；

（3）基本风压：基本风压：0.35kN/m²，主导风向：夏季南风和西南风，冬季 西北风和东北风，采用50年一遇的风压值 ,地面粗糙度C类。

（4）基本雪压：0.5kN/m²，采用50年一遇的雪压值。

（5）降雨量：年平均降雨量1269mm

1.7 地质资料

地质水文情况：场地平坦，周围无相邻建筑物。自上而下土层分布情况为：粉质黏土（Qal pl）, 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透， fak=250kPa，Es=7.7Mpa。场地土15m 深度范围内无液化土层。地面下深度20m范围 内土层的等效剪切波速Vse=205m/s，覆盖层厚度超过50m。

结构布置及计算简图

2.1结构的选型与布置

2.1.1结构选型

本建筑只有6层，基础为柱下独立基础，屋面板与楼面板均厚100mm。

2.1.2结构布置

本办公室的结构平面布置如图2.1所示。框架结构房屋中，经济柱距一般为5~8m，本建筑的柱距为3.9m、6.6m和7.8m。根据结构布置，本建筑平面全部为双向板，双向板的板厚h≥0.02L（L为区格短边边长），本建筑由于楼面活荷载不大，为减轻结构自重和节省材料起见，楼面板和屋面板的厚度均取100mm。

本建筑的材料选用如下：

混凝土：采用C30

钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB300；

窗：均为塑钢窗，γ=0.35kN/m³；

门：木门，γ=0.2kN/m³。

图2.1 结构平面布置图

2.2框架计算简图及梁柱线刚度

图2.1所示的框架结构采用纵横向承重体系，是一个空间结构体系，理应按空间结构计算。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算，故手算时只作横向平面框架计算。

1. 梁、柱截面尺寸估算

1）框架横梁截面尺寸

框架横梁截面高度，截面宽度，本结构中：

对主梁：取

对次梁：取

2）框架柱截面尺寸

底层柱轴力估算：假定结构每平米总荷载设计值为12kN，则底层中柱的轴力设计值约为N=12×7.8×4.5×6=2527.2kN

若采用混凝土捣浇，由《混凝土结构设计规范》附表查得。假定柱截面尺寸，则柱的轴压比为：

故该柱截面尺寸的假定可行，柱截面尺寸定为

1. 确定框架计算简图

框架的计算单元如图2.1所示，框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为-0.40m，基础顶面至室外地坪通常取-0.50m，故基顶标高至地面的距离定为-0.90m，二层楼面标高 4.20m，故底层柱高为5.10m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，故均为3.60m。由此可绘出框架的计算简图如图2.2所示。

（3）框架梁柱的线刚度计

由于楼板与框架梁的混凝土一起倒浇，对于中框架梁取

A到D轴的底层柱：

A到D轴的其余各层柱：

A到D轴的顶层柱：

令A到D轴的其余各层柱的线刚度为1.0，则余下杆件的相对线刚度为：

框架梁柱的相对线刚度如图2.2所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。

图2.2 计算简图

荷载统计

3.1恒荷载标准值计算

1. 屋面（上人）

找平层：20厚水泥砂 0.02×20=0.40kN/m²

防水层：（刚性）40厚C20细石混凝土防水 1.0kN/m²

防水层：（柔性）三毡四油铺小石子 0.4kN/m²

找平层：20厚水泥砂浆 0.02×20=0.40kN/m²

找平层：5厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平 0.05×14=0.6kN/m²

保温层：60厚矿渣水泥 0.06×14.5=0.87kN/m²

结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.1×25=2.5kN/m²

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×10=0.1kN/m²

∑=6.27kN/m²

1. 各层走廊楼面

瓷砖地面 0.55kN/m²

30厚水泥砂浆找平层 0.03×20=0.6kN/m²

结构层：100厚现浇混凝土板 0.1×25=2.5kN/m²

抹灰层：15厚混合砂浆 0.015×10=0.15kN/m²

∑=3.8kN/m²

1. 标准层楼面

瓷砖地面 0.55kN/m²
30厚水泥砂浆找平层 0.03×20=0.6kN/m²

结构层：100厚现浇混凝土板 0.1×25=2.5kN/m²

抹灰层：15厚混合砂浆 0.015×10=0.15kN/m²

∑=3.8kN/m²

1. 梁自重

主梁（）

自重 25×0.3×（0.7-0.1）=4.5kN/m

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×[(0.7-0.1)×2 0.3]×17=0.26kN/m

∑=4.76kN/m

次梁（）

自重 25×0.25×（0.5-0.1）=2.5kN/m

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×[(0.5-0.1)×2 0.25]×17=0.1785kN/m

∑=2.68kN/m

1. 柱自重（）

自重 25×0.6×0.6=9kN/m

抹灰层：10厚混合砂浆 0.01×（0.6×4）×17=0.41kN/m

∑=9.41kN/m

1. 外纵墙自重

标准层：

纵墙 （3.6-1.8-0.7）×0.24×18=4.752kN/m

塑钢窗 0.35×1.8=0.63kN/m

抹灰 （3.6-1.8）×（0.45 0.36）=1.458kN/m

∑=5.884kN/m

底层：

纵墙 （5.1-1.8-0.7×2）×0.24×18=8.208kN/m

塑钢窗 0.35×1.8=0.63kN/m

抹灰 （3.6-1.8）×（0.45 0.36）=1.458kN/m

∑=10.296kN/m

1. 内纵（隔）墙自重

纵墙 （3.6-0.7）×0.24×18=12.528kN/m

抹灰 （3.6-0.7）×0.36×2=2.088kN/m

∑=14.616kN/m

3.2活荷载标准值计算

查《建筑结构荷载规范》5.1.1，本综合楼实际按办公楼设计