摘 要

在多层和高层建筑中，结构在竖向荷载和水平荷载的共同作用下，随着建筑物的高度和体型的不同，应选用不同的结构体系来满足强度、刚度、延性和稳定的需要。现代建筑中常用的结构体系大致有如下几种：砌体结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构以及板柱-剪力墙结构等。

本次选题为综合楼设计，综合楼总高度不大且需要较大的建筑空间，根据各种结构体系的特点和本建筑功能的需求，将本综合楼结构体系设计为框架结构。

本次设计包含两大部分：建筑设计和结构设计。建筑设计主要设计内容为根据规范和图集要求布置好要求设计的主要房间并绘制平面图、立面图、剖面图及详图。结构设计主要内容为结构计算及结构施工图的绘制。其中结构计算包括；梁、柱截面尺寸估算，荷载计算，内力计算，内力组合，框架梁柱设计，板和楼梯设计，以及基础设计。计算过程中使用的方法有底部剪力法，弯矩二次分配法以及D值法等。

本设计严格依照我国现行规范进行计算，最终获得办公楼各个构件的所有设计内容及其成果。

关键词: 框架结构；内力计算；钢筋混凝土；抗震设计；柱下条形基础

Abstract

In multi-layer and high-rise buildings, under the action of vertical load and horizontal load, different structure systems should be chosen to meet the needs of strength, stiffness, ductility and stability. The structure system commonly used in modern architecture is as follows: masonry structure, frame structure, frame-shear wall structure, shear wall structure, cylinder structure and slab column-shear wall structure.

This topic for the Office design, office building total height is small and need larger building space, according to the characteristics of various structural systems and the needs of this building function, the office building structure system design as a frame structure.

The design consists of two parts: architectural design and structure designing. The main design content of the architecture is to design the main room according to the requirements of the specification and Atlas, and to draw the floor plan, elevation, profile and detail. The main contents of structural design are structural calculation and drawing of structure construction drawing. The structure calculation includes: Beam, column section size estimation, load calculation, internal force calculation, internal force combination, frame beam and column design, board and stair design, and basic design. The methods used in the calculation are the bottom shear method, bending moment two distribution method and D value method.

This design is in strict accordance with the current norms in China to calculate, and finally get all the design content of the building blocks and its results.

Keywords: frame-structure；calculation of internal force；seismic design；strength of concrete；under column strip foundation

目 录

第1章 绪论 1

1.1选题综述 1

1.2设计内容 1

第2章 结构布置和选型 3

2.1 自然条件 3

2.1.1.基本风压 3

2.1.2.雪荷载 3

2.1.3.地震影响 3

2.1.4.工程地质条件 3

2.2柱网布置和计算单元选取 3

2.3框架梁截面尺寸的确定 5

2.3.1梁截面尺寸估算 5

2.3.2柱截面尺寸初步估算 6

2.3.3构件刚度计算 6

第3章 荷载计算 9

3.1构件恒载计算 9

3.2 活载、雪荷载计算 10

3.3竖向荷载倒算 11

3.4风荷载计算 17

3.5风荷载作用下（左向）的位移验算 17

3.6地震作用（左向）计算 19

3.6.1各层重力荷载代表值计算 19

3.6.2水平地震作用标准值的计算 22

3.6.3地震作用力下的水平侧移计算 23

第4章 内力分析 25

4.1 节点的弯矩分配系数计算 25

4.2 梁的固端弯矩计算 26

4.3 恒载作用下框架内力计算 27

4.4 恒载作用下框架内力图 32

4.5活荷载作用下的框架内力图 37

4.5.1节点的弯矩分配系数计算 37

4.5.2梁的固端弯矩计算 37

4.5.3活载作用下框架内力计算 38

4.5.4活载作用下框架内力图 43

4.6风荷载作用下框架内力图 47

4.7地震作用（左向）框架内力计算 53

第5章 内力组合 58

5.1弯矩调幅计算 58

5.2内力换算 58

5.3荷载基本组合和控制截面最不利内力组合 59

5.4框架梁、柱剪力设计值计算 75

第6章 框架构件设计 77

6.1框架柱设计实例 77

6.1.1 梁配筋计算 77

6.1.2 柱配筋计算 88

第7章 楼屋面板和楼梯设计 103

7.1整体式双向屋面板设计 103

7.1.1荷载计算 103

7.1.2内力计算 103

7.2楼梯设计 113

7.2.1 梯段板设计 113

7.2.2 平台板设计 115

7.2.3 平台梁设计 118

第8章 基础设计 121

8.1基础设计 121

8.1.1基本慨况 121

8.1.2 基础埋置深度及尺寸的确定 121

8.2 地基承载力验算 121

8.2.1地基承载力特征值修正值计算 121

8.2.2地基承载力计算 122

8.2.3地基承载力抗震验算 123

8.2.4地基变形验算 123

8.3基础内力计算 123

8.4基础梁设计 126

8.5基础底板设计 127

8.5.1柱与基础交接处斜截面受剪承载力的验算 127

8.5.2翼缘抗弯强度计算 127

8.5.3底板分布筋设计 128

参考文献 129

致 谢 130

第1章 绪论

1.1选题综述

随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，虽说它的钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。人们可以根据自己的喜好充分利用其使用空间，满足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。

框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和连系梁沿纵向布置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。

随着城市经济的发展，人民生活水平的不断提高，对办公环境的要求也越来越高，办公楼已成为城市建设中最为重要的建筑类型之一，伴着城市化的发展和扩大，各式各样的办公场所的需求量也随之增大。