摘 要

本设计为中鼎宝源有限公司办公楼，主要包括两部分。一是建筑方案设计，根据任务书的功能要求选择合理的柱网尺寸和结构形式来布置建筑的主要用房，并且选择合理的工程做法；二是结构方案的设计，选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒荷载、屋（楼）面荷载，在此基础上进行框架内力计算（采用D值法计算风荷载作用下的内力，采用弯矩分配法计算竖向荷载作用下的内力）、内力组合、梁、柱和基础等构件的配筋计算。

通过本次毕业设计，我对框架结构设计过程有了更深刻的了解。

关键词：

框架；建筑设计；结构设计；内力计算；配筋计算

Abstract

The design for the zhong ding bao yuan office building, mainly consists of two parts. One is the architectural design, the main room to decorate a building according to the grid size and structure of the functional requirements of the task book selection, and select rational engineering practice; two is the structural design, select a typical framework design. In the explicit calculation diagram under the premise, further determining the frame under load, including dead load, house (floor) surface loads, based on the calculation of internal forces of frame (the D value method to calculate the internal force, wind loads of the moment two methods of distribution to calculate the vertical load of the internal forces, the calculation of reinforcement) the combination of internal forces, beam, column and foundation member.

Through this graduation design, I have a more profound understanding to the frame structure design process.

Keywords: Frame Building；Structure Design；Calculation of Internal Force；

Calculation of Reinforcement

目录

摘要 II

Abstract III

第1章 方案论述 1

1.1建筑方案设计论述 1

1.2结构方案设计论述 3

第2章 结构方案设计 6

2.1设计规模 6

2.2结构概况 6

2.3一榀框架选择 7

2.3.1框架梁计算跨度 7

2.3.2框架柱计算高度 7

2.3.3计算简图 7

2.4截面尺寸选取 8

2.4.1框架柱： 8

2.4.2框架梁： 9

2.5结构布置 9

第3章 荷载计算 9

3.1恒荷载 10

3.1.1恒荷载标准值计算 10

3.1.2框架梁的恒荷载计算 11

3.1.3柱节点的的集中荷载计算 13

3.2活荷载 14

3.2.1活荷载标准值计算 14

3.2.2活荷载作用下框架梁荷载计算 15

3.2.3活荷载作用下框架柱节点集中荷载计算 15

3.3风荷载 16

3.4地震作用 17

3.4.1重力荷载代表值计算 17

3.4.2 水平地震作用计算 19

第4章 内力计算 21

4.1地震作用下位移及内力计算 22

4.1.1 地震作用下框架侧移的计算 22

4.1.2 各层柱剪力及各柱反弯点高度比的计算 24

4.1.3 框架梁,柱弯矩的计算 26

4.1.4 框架梁剪力及柱轴力的计算 28

4.2 风荷载作用下位移及内力计算 30

4.2.1 侧移刚度D的计算 30

4.2.2 风荷载作用下框架侧移的计算 31

4.2.3 各层柱剪力及各柱反弯点高度比的计算 32

4.2.4 框架梁,柱弯矩的计算 33

4.2.5 框架梁剪力及柱轴力的计算 35

4.3恒荷载作用下内力计算 37

4.3.1恒荷载作用下框架梁固端弯矩(顺时针弯矩为正值) 38

4.3.2节点弯矩分配系数计算 38

4.3.3恒荷载作用下梁、柱端弯矩计算 39

4.3.4恒荷载作用下梁跨中弯矩计算 40

4.3.5 恒荷载作用下框架剪力计算(使杆件顺时针方向转剪力为正) 42

4.3.6 恒荷载作用下柱轴力计算 46

4.4 活荷载作用下内力计算 47

4.4.1 活荷载作用下框架梁固端弯矩(顺时针弯矩为正值) 48

4.4.2 活荷载作用下梁、柱端弯矩计算 48

4.4.3 活荷载作用下梁跨中弯矩计算 49

4.4.4 活荷载作用下框架剪力计算(使杆件顺时针方向转剪力为正) 51

4.4.5 活荷载作用下柱轴力计算 55

第5章 内力组合 56

5.1 框架梁控制截面处内力计算 57

5.2 框架梁控制截面处内力组合 60

5.2.1 框架梁梁端截面组合剪力设计值调整 62

5.2.2 框架梁控制截面处内力组合 64

5.3框架柱控制截面处内力组合 70

5.3.1框架柱控制截面处组合内力设计值调整 71

5.3.2 框架柱控制截面处内力组合 72

第6章 框架标准层板的设计 78

6.2设计荷载 79

6.3板配筋计算 81

第7章 框架梁柱配筋 82

7.1 框架梁配筋 83

7.1.1跨中最大正弯矩的配筋计算 83

7.1.2梁端最大正弯矩配筋计算 86

7.1.3梁端最大负弯矩配筋计算 87

7.1.4梁斜截面配筋计算 89

7.2框架柱配筋 92

7.2.1柱的正截面配筋计算 92

7.2.2柱的斜截面配筋计算 96

第8章 楼梯的设计 98

8.1梯段板设计 99

8.2平台板设计 100

8.3平台梁设计 100

第9章 基础设计 101

9.1边柱基础设计 102

9.1.1基础地面尺寸设计 102

9.1.2基础荷载汇集及内力计算 103

9.1.3基础冲切承载力验算 103

9.1.4基础底板配筋验算 104

9.2中柱基础设计： 106

9.2.1基础底面尺寸的确定： 106

9.2.2基础荷载计算 106

9.2.3基础内力计算 107

9.2.4地基承载力验算计算 108

9.2.5中柱基础配筋及验算 108

第1章 方案论述

1.1建筑方案设计论述

（1）各种房间的布局，在功能、人流、交通等方面的考虑及处理；

根据办公楼建筑的使用性质、建设规模与标准，确定了各类用房，主要包括：办公室、会议室、报告厅、等组成，从而确定建筑的平面形式，立面外形以及内部的建筑细部参数。

房间的平面组成：

根据使用要求，结合建筑场地面积、结构选型等情况按建筑模数选择，房间沿走到两侧布置。建筑的首层偏右位置设置门厅，本设计设置两部楼梯，门厅的对侧设置主楼梯间、并直接与走道相接，这样做让门厅和服务用房以及水平竖向交通紧密的联系在一起，更好的发挥了门厅的作用；楼梯间旁边是值班室和传达室，并设置了两部电梯，副楼梯设置在建筑物的左侧，满足防火疏散要求，办公室分布在每层，会议室在建筑的右端，与办公区既有分离又联系紧密，办公室分布在每层阳面。

（2）房间面积、高度（层高）及采光通风方面的说明；

本建筑共有四种开间、进深形式的房间，分别是4m×6.6m、5m×6.6m、12m×6.6m，层高设为3.3m，外墙窗上口直接和梁底相接，这样做可以不必设置窗过梁，既减少了施工上的麻烦，又解决了建筑采光的问题，办公室、接待室、打印室、会议室室等各种功能用房的房间窗地比都不应小于1∶6，满足要求。同时本办公楼的外墙窗面积很大，通风效果非常显著。本建筑设计了两部楼梯，到最远端房间的距离不大于22米，从安全疏散的角度来看完全符合多层建筑的防火要求。

（3）主要立面、出入口的考虑；

房间的立面组成：

本建筑的外立面充分考虑了采光、美观、经济方面的因素。另外，外墙采用GRC增强水泥聚合苯复合保温板，外墙装饰材料采用米色涂料，既经济又可以防止瓷砖脱落造成砸伤。本建筑设置了两个个出口，分别位于正立面偏右位置，左侧立面，保证疏散要求，主入口设有雨棚，实用美观。

（4）防火及安全等措施；

本建筑设计了两部楼梯，到最远端房间的距离不大于22米，从安全疏散的角度来看完全符合多层建筑的防火要求。建筑设置了两个入口，满足安全疏散的要求。

（5）立面装饰材料作法及颜色的选用；

主立面开窗面积适中，即满足通风采光要求，又起到较好的保温效果，主立面采用米色涂料进行装饰，涂料既经济，又可以防止脱落砸伤，而米黄色带给人轻松简约的感觉。

（6）建筑构造说明；

屋面构造：4mm厚BBS改性沥青防水卷材防水层20厚；1:2水泥找平层；1:10厚水泥砂浆珍珠岩找坡，最薄处30厚；100厚阻燃型苯乙烯泡沫塑料保温板；100厚现浇钢筋混凝土板；100厚现浇钢筋混凝土板

女儿墙和保温层间留50毫米缝隙，内添岩棉条以避免保温层变形对女儿墙产生水平推力。

楼地面：地面素土夯实、素混凝土、找平层、面砖；楼面：钢筋混凝土板、水泥砂浆找平、面砖；卫生间：钢筋混凝土板、找平层、防水层、找平层、面砖。

（7）本建筑设计的主要特点

以上的方案充分考虑到建筑的适用、安全、经济和美观。

首先从建筑功能方面考虑。任何建筑物都是人们为了一定的目的、满足某种具体的适用要求而建造的，因此就要各具特点、因地制宜、因时制宜。本教学楼设计充分考虑到了这一点，对建筑的保温、隔热、隔声等问题都有所考虑。比如在保温的问题中，充分考虑到沈阳的气候条件，本办公楼采用非承重空心砖墙，另外又外挂100厚保温苯板，来保证建筑的冬季保温。

从物质技术条件方面考虑。物质技术条件是实现建筑的物质条件和技术手段，是建筑物由图纸付诸实施的根本保证。在一定程度上，物质技术条件决定了建筑方案和结构方案的选择。本办公楼设计考虑到物质的市场供给和现有施工技术问题，比如：从物质基础角度说，本设计采用的C30,C40混凝土、HPB300、HRB400等主体建筑材料都是市场上比较普遍的建材产品，可以说完全具备了物质基础；从技术角度说，外墙涂料、外挂保温苯板、等技术已经比较成熟，现浇钢筋混凝土施工工艺生产效率也已经相当之高，可以说技术方面不存在问题。所以物质技术条件是非常充分的。

从经济条件方面考虑。基本建设的投资相当大，建造一栋建筑物需要消耗相当大的人力、物力和财力，因此经济因素始终是影响建筑设计的重要因素。一位的追求高标准、高质量、立体美，建筑的成本将会让设计变成纸上谈兵，无法实现；然而为了降低成本而降低建筑标准、失去建筑的审美价值和质量要求也是不合适的。应此要掌握好一个度的问题，因此建筑设计应根据建筑物的等级与国家制定的相应经济指标及建造者本身的经济能力来进行。本建筑在经济性问题上，严格按照这一标准合理选用建筑方案和建筑材料，选择现浇钢筋混凝土框架结构本身都是建筑结构和建筑材料上的一种经济。

从审美的角度考虑。建筑不仅仅供人们使用，他又具有一定的欣赏价值，追求建筑美观的水准是随着人们经济水平的提高而提高的，因此建筑的审美也要考虑经济性。

以上就是本办公楼设计方案选择的论述，可以说本办公楼设计充分考虑了建筑设计的一些基本要求和毕业设计任务书的要求，从适用、安全、经济、美观的角度出发选择建筑设计的整体框架和细部构造，并且考虑了二次改造的问题，应该说是十分合理的建筑方案。

1.2结构方案设计论述

本次结构设计内容中主要包括：结构形式和基础形式的选择、荷载的汇集及其组合、水平和竖向作用的计算、结构内力分析以及结构的配筋计算。这里只论述结构型式和基础型式的选择，其他部分只简单介绍，在后面的结构设计中将详加论述。

本次结构设计采用现浇混凝土框架结构，柱下现浇混凝土独立基础。从经济和技术的角度来考虑，这种选择是最具可行性的。