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摘 要

本设计为浙江工业大学行政办公楼设计，建筑主体为现浇混凝土5层框架结构。设计内容包括建筑设计部分、结构设计部分和施工组织设计部分。建筑设计部分包括建筑平面图、立面图、剖面图以及建筑说明图。结构设计时取一榀具有代表性的框架进行设计。结构计算内容有荷载计算、内力计算、内力组合、截面计算等几方面。在确定计算简图之后，按照有关设计规范和规定，采用弯矩分配法计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，再进行重力荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期，按底部剪力法计算水平地震荷载作用大小，用D值法求出在水平地震作用和风荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。由所得的内力进行内力组合，再找出最不利的一组或几组内力组合进行梁、柱的截面设计。截面设计时考虑“强柱弱梁、强剪弱弯”的原则进行内力调整。接着进行楼板、基础的设计，楼板的设计采用双向板设计。基础采用柱下独立基础，基础设计包括荷载计算、基础承载力计算、冲切计算、基础配筋计算等等。  

关键词 框架结构；建筑设计；结构设计；抗震设计；基础设计 

Abstract

This is a really really perfect design of office building of Zhejiang University of technology, the main building is 5 story frame structure. The design content includes architectural design and structural design. Architectural design portion includes floor plans, elevations, sections and architectural description. Structure design is done with a representational framework design. Structure calculation contents include load calculation, internal force calculation, internal force combination, cross section calculation etc.. After determining the calculation diagram, according to relevant design standards and regulations, The internal force of the structure under vertical load (dead load and live load) is calculated by moment distribution method, the representative value of gravity load is calculated, the free vibration period is solved by vertex displacement method, the horizontal seismic load is calculated by equivalent base shear method, the structural internal forces (moment, shear, axial force) under the action of horizontal earthquake and wind load are solved by the D value method. The internal forces are combined, then the section of beam and column is designed according to the most disadvantaged group or several groups of internal force. The internal forces are adjusted according to the principle of "strong column and weak beam, strong shear and weak bending". Then the floor slab and foundation are designed. Slab is designed according to two-way slabs. The single foundation under column is used. The design of foundation include the calculation of load calculation, the calculation of bearing capacity of foundation, punching calculation and the calculation of foundation reinforcement etc..

Keywords: frame structure; architectural design; structural design; seismic design; foundation design 

第一章 设计基本资料 2

1.1工程概况 2

1.2 设计资料 2

第二章 结构选型和布置 4

2.1柱网布置 4

2.2确定计算简图 4

2.3 结构构件截面尺寸和材料的选择 4

2.4 框架荷载计算 5

2.4.1屋面荷载 5

2.4.2楼面横梁竖向线荷载标准值 5

2.4.3屋面框架节点集中荷载标准值 6

2.4.4楼面框架节点集中荷载标准值 6

2.4.5风荷载： 7

2.4.6 地震作用 8

第三章 横向平面框架的内力计算 12

3.1恒载作用下的框架内力 12

3.2 活荷载作用下框架的内力计算 20

3.3 风荷载作用下内力计算 24

3.4地震作用下框架内力 27

3.4.1 0.5（雪加活）重力荷载作用下框架内力计算 27

3.4.2 地震作用下横向框架的内力计算 31

第四章 框架内力组合 33

第五章 梁柱截面设计 39

第六章 楼梯结构计算设计 46

6.2 楼梯板计算 46

1.荷载计算 46

6.2休息平台板计算 47

6.3梯段梁计算 47

第七章 现浇楼面板设计 49

7.1跨中最大弯矩 49

7.2求支座中点最大弯矩 49

7.3 A区格 50

7.4 B区格 51

第八章 柱下独立基础设计 53

8.1荷载计算 53

8.2确定基础底面积 54

8.3抗震验算 55

8.4地基变形验算 56

8.5基础结构设计 56

第一章 设计基本资料

1.1工程概况

本工程位于浙江省杭州市，为四跨五层钢筋混凝土框架行政办公楼，结构安全等级为二级，工程场地为Ⅱ类，设计使用年限50年。

1.2 设计资料

1、抗震设防烈度：7度设防，设计基本地震加速度值为0.1g；

2、基本风压： 0.45KN/m²；

3、雪荷载标准值：0.45KN/m²；

4、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。

5、工程地质条件：

(1)层：素填土，主要成分为粉质粘土，约0.5m厚；

(2)层：中密卵石，约5.2m厚；

(3)层：密卵石,厚度未知。

地下水埋深10m左右，不具有侵蚀性。本工程采用柱下独立基础，位于(2)层中密卵石层，地基承载力特征值=260KPa。

建筑场地类别为Ⅱ类，（特征周期0.45s）

1.荷载资料

(1)教学楼面活荷载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），确定办公楼面活荷载标准值为2.0,办公室走廊、门厅、楼梯活荷载标准值为3.5。

(2)不上人屋面：活荷载标准值为0.5

(3)屋面构造：

保护层：20mm厚1：25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聚酯无纺布。

防水层：1.2厚合成高分子防水卷材两道。

找平层：200厚1:2.5水泥砂浆。

保温层：7.5厚挤塑板。

找坡层：膨胀珍珠岩，坡度宜为3%，最薄处不得小于30。

(4)楼面构造：

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

(5)围护墙：围护墙采用200厚混凝土空心小砌块（容重2.36），m5混合砂浆砌筑，双面粉刷（容重3.6）。

本工程采用全现浇框架结构，由于开间较小，双向板的跨度超过经济跨度不多，同时考虑使用要求，在楼面不设次梁。

第二章 结构选型和布置

2.1柱网布置

柱网布置为等跨式，共四跨，每跨4m。

图2-1 柱网布置图

2.2确定计算简图

本工程横向框架计算单元，取图2-1斜线所示部分。由一直条件知：工程场地条件为Ⅱ类，采用柱下独立基础，基础置于第二层密卵石上，基地标高为相对设计标高。柱子高度底层为（初步假设基础高3.6m），二至五层柱高。柱节点刚接，横梁的计算长度取中心到中心的距离。四跨相等，，计算简图见图2-2。

图2-2 计算简图

图2-3 荷载计算简图

2.3 结构构件截面尺寸和材料的选择

1.楼板厚度的确定

根据平面布置，双向板的短边跨度为3m，

按刚度条件，板厚为/40=3000/40=75mm；

按构造要求，现浇钢筋混凝土双向板的最小厚度为80mm；

综合荷载等情况考虑，取板厚h=100mm。

2.框架梁截面尺寸确定

横向框架梁尺寸定为。

纵向框架梁尺寸定为。

3.框架柱截面尺寸确定

综合考虑框架柱截面选为。

4.材料选择

(1)混凝土强度等级：

混凝土均选用C30。

(2)钢筋级别：

框架梁、柱等主要构件的纵向受力钢筋选择HRB400级钢筋；构造钢筋、箍筋及板内钢筋选用HPB300。

2.4 框架荷载计算

选取结构平面布置图中第③轴线处框架KJ3作具体计算。

2.4.1屋面荷载

1)恒荷载标准值：

35厚架空隔热板 0.035×25=0.875KN/㎡

防水层 0.40KN/㎡

20厚1：2.5水泥砂浆找平层 20×0.02=0.40KN/㎡

100厚钢筋混凝土屋面板 25×0.10=2.50KN/㎡

12厚纸浆石灰泥粉平顶 16×0.012=0.192KN/㎡

合计 4.37KN/㎡

梁自重

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