毕业论文-某综合办公楼建筑结构设计 

某综合办公楼建筑结构设计（方案一）李小强PAGE58某综合办公楼建筑结构设计李小强（甘肃农业大学工学院甘肃兰州730070）摘要：本设计为办公楼设计，属于非生产性公共建筑，为钢筋混凝土框架结构。工程批准总建筑面积，拟建5层。其中设有办公室，会议室，接待室，多功能室等。多功能室考虑适当通风及自然采光。其建筑标准为防火等级Ⅱ级，办公室及会议室采光等级Ш级。抗震设防为8度。计算过程为：通过拟定的截面尺寸与建筑设计确定的形体材料，在计算自重荷载的基础上，组合活荷载，用弯矩二次分配法计算了重力荷载下框架的内力。然后再考虑地震荷载作用水平方向的效应；按八度二组0.2g的加速度用能量法或经验计算公式计算出结构基本周期的近似值，再用底部剪力法计算出作用在结构各楼层上的水平地震力，再以截面和用料为基准计算的框架刚度为分配系数用D值法计算出各个柱上的剪力，又用反弯点法计算出柱的弯矩和各梁的弯矩，在用强柱弱梁、强剪弱弯原则对地震作用效应调整，得出所有内力。在竖向重力荷载与地震水平荷载下，再综合考虑风荷载、雪荷载，进行最不利荷载组合，求出最不利组合下的内力。最后按该内力进行配筋计算。关键词：建筑框架结构荷载内力组合配筋第一部分设计任务书设计题目——某综合办公楼建筑设计建筑部分一、设计条件1、基地条件该工程建于兰州市内（位于北纬，东经）。2、自然气象条件基本风压：50年一遇基本风压基本雪荷载：50年一遇基本雪荷载二、功能要求本工程建筑等级为丙类建筑，总建筑面积为3888，拟建5层。其中会议厅497，会议室、多功能室870，办公部分建筑面积1160，其它部分1361，要求二层以上各层能分别独立使用，首层为公共部分，设有门卫室，接待室，配电室。1、办公室：约30，采用4.2m开间，6.9m进深。2、综合办公室：约60，采用8.4m开间，6.9m进深。3、会议室：约60，采用8.4m开间，6.9m进深，每层设2个。4、接待室、门卫室：约30，设在首层。5、多功能室：约60，二层及以上每层设一个，考虑通风并适当考虑自然采光。6、会议厅：约100，采用14.4m开间，6.9m进深，二层及以上每层设一个。7、层高：均为3.3m。三、装修要求1、外立面要求可参照现有同类做法。2、内部装修为一般水平，可选用标准图集。四、地震设防烈度8度第二组。五、建筑标准1、防火等级：Ⅱ级2、办公室、会议室采光等级：Ⅲ级六、设计要求应完成以下内容：1、中英文摘要2、设计总说明（订于设计计算书前）3、平面图：底层平面图、标准层平面图，1：1004、立面图：正，侧里面各一个，1：1005、剖面图：横剖图，1：1006、楼梯详图：1：50结构部分一、设计资料:1、地形:详见建筑设计部分的资料;2、工程地质及水文资料:（1）地形：拟建场地地形平坦，Ⅱ类场地。（2）土层：自上而下为1）素填土，厚约0.5m;2）砂质粘土，厚约3.0m，地基承载力标准值：1803）砾层，厚约5.0-7.0m，地基承载力标准值：180（3）地下水位：常年地下水位于地面以下，水质对混凝土无侵蚀。3、气象条件:基本风压：50年一遇基本风压基本雪荷载：50年一遇基本雪荷载4、抗震设防烈度:按8度第二组设防.5、材料供应及施工能力均能得到保证.6、不上人屋面活荷载：；上人屋面活荷载：(标准值)；二、设计任务及要求:1、设计计算部分：（1）荷载及重力荷载代表组集（2）在地震荷载作用下弹性层间及整体位移验算（3）在竖向荷载作用下各杆件的内力（M、N、V）（4）在风荷载作用下的框架各杆件的内力（M、N、V）（5）在地震荷载作用下的框架各杆件的内力（M、N、V）（6）内力组合（7）各杆件及现浇楼板的截面设计和配筋计算（8）基础结构形式，柱下独立基础的计算2、图纸部分（1）柱网图（2）框架梁、柱、楼板尺寸及配筋图（3）基础配筋图3、计算部分结构设计计算书中必须注明结构及其构件选型和结构布置的理由及设计依据,对于所选用的标准构件应注名构件的代号、标准图集的代号、构件的自重及详细尺寸,以便为后面的计算作准备.详细列出结构设计计算的各个步骤、全部的计算过程和计算结果.计算书中应附有必要得计算用图(结构及构件的关系图和结构及构件的计算简图).第二部分设计说明书一、建筑设计说明1、设计依据：1）《总图制图标准》GB/T50103—20012）《民用建筑设计通则》JGJ37—873）《建筑设计防火规范》GB16—874）综合办公楼有关方案图选2、工程概况：本设计为综合办公楼设计，属于非生产性公共建筑，为钢筋混凝土框架结构。本工程建筑等级为丙类建筑，总建筑面积为3888，拟建5层。会议厅497，会议室、多功能室870，办公部分建筑面积1160，其它部分1361，要求二层以上各层能分别独立使用，首层为公共部分，设有门卫室，接待室，配电室。其建筑标准为防火等级Ⅱ级，办公室及会议室采光等级Ш级。抗震设防烈度为8度第二组。3、建筑设计：本设计室内外高差为。墙体：外墙为300厚，内墙为200厚墙。4、各房间面积、开间、进深及层高要求：（1）办公室：约30，采用4.2m开间，6.9m进深。（2）综合办公室：约60，采用8.4m开间，6.9m进深。（3）会议室：约60，采用8.4m开间，6.9m进深，每层设2个。（4）接待室、门卫室：约30，设在首层。（5）多功能室：约60，二层及以上每层设一个，考虑通风并适当考虑自然采光。（6）会议厅：约100，采用14.4m开间，6.9m进深，二层及以上每层设一个。（7）层高：均为3.3m。二、建筑设计图纸统计表名称序号图名专业编码建筑施工图1底层平面图建施—12标准层平面图建施—23正立面图建施—34背立面图建施—45侧立面图建施—56楼梯平面图建施—67楼梯剖面图建施—78屋顶排水图建施—8结构施工图9板配筋图结施—110楼梯配筋图结施—211梁柱配筋图结施—312桩及基础梁配筋图结施—4三．门窗统计表型号尺寸（）数量（个）M12100×24008M21800×210020M32100×210010M41200×210050M52100×27002C11800×1800100C21200×15008C32400×18008第三部分设计计算书一、设计资料：1、工程地质及水文资料：（1）地形：拟建场地地形平坦，Ⅱ类场地。（2）土层：自上而下为1）素填土，厚约0.5m;2）砂质粘土，厚约3.0m，地基承载力标准值：1803）砾层，厚约5.0-7.0m，地基承载力标准值：180（3）地下水位：常年地下水位于地面以下，水质对混凝土无侵蚀。2、气象条件:基本风压：50年一遇基本风压基本雪荷载：50年一遇基本雪荷载3、抗震设防烈度：抗震设防烈度为8度4、活荷载标准值：不上人屋面活荷载：;上人屋面活荷载：(标准值)；二、楼板的设计及计算1、基本设计资料：外墙厚为300mm。楼面层为水磨石层面，梁板底面为20mm后混合砂浆抹面，采用C25混凝土（）。钢筋：受力钢筋为HPB235级（），其他构造钢筋为HRB235级（）。活荷载标准值：，荷载系数为1.3。水磨石自重标准值：，混凝土标准值：，混合沙浆自重标准值：。单向板按塑性理论计算，双向板按弹性理论计算。2、设计计算：（1）.确定板厚和荷载设计值：经计算：A、B、C、D、F板为双向板，E板为单向板。按板的构造厚度，取荷载计算：恒荷载标准值：水磨石版面层100mm厚钢筋混凝土板自重20mm厚混合砂浆抹面合计恒载设计值活载标准值活载设计值总荷载设计值（2）.板的计算跨度及区格划分板划分为A、B、C、D、E、F六种区格，跨度及划分方案见图1图1板的区格划分及计算跨度其中，A、B、C、D、F板为双向板，E板为单向板。A、B、C、D、F双向板按弹性理论计算：荷载分组：计算每一区格板的跨内正弯矩时，恒荷载进行满布而活荷载采用棋盘式布置计算取荷载为：计算各中间支座最大负弯矩时，恒荷载及活荷载均满布在各区格板考虑。即荷载取计算跨度：中间跨：(轴线间距离)边跨：各区格板的计算跨度及弯矩计算见下表：表1区格ABCDF0.610.610.580.570.88固定情况两简支两固定一简支三固定一简支三固定四固定一简支三固定0.04890.04460.03900.03780.02360.01330.01570.00520.00640.02270.08060.08060.08490.08630.04760.02480.02480.02300.02230.0354-0.1085-0.1020-0.0820-0.0806-0.0676-0.0781-0.0771-0.0571-0.0571-0.0667表2区格AB4.15/6.85=0.614.20/6.85=0.61计算简图跨内支座计算简图区格CD2.40/4.15=0.582.40/4.20=0.57计算简图跨内支座计算简图区格F6.0/6.85=0.88计算简图跨内支座计算简图E区格板为单向板按塑性理论计算：取.计算跨度:代入公式：由于区格板E为四边连续板，内力折减系数为0.8，则22.6+20.6+25.2+21.2=[0.87.4382.25(35.85-2.25)]/125.2+1.2+10.4+2.4=16.386319.2=16.3863=0.8533、配筋计算：截面有效高度:支座截面有效高度取，跨中截面短跨方向取，在长跨方向取。考虑到连续板的内拱作用，对D、E区格板及D-D、E-E支座弯矩减少20%，其余均不予折减。为便于计算，近似取则。截面配筋计算结果及实际配筋列于下表。表3截面()选配钢筋实配面积跨中A区格方向方向7.5563.4568070473247φ10@160φ8＠200491251B区格方向方向7.3483.6988070460265φ10＠160φ8＠180491279C区格方向方向2.1780.809807013658φ6＠200φ6＠200141141D区格方向方向2.158*0.8=1.7260.838*0.8=0.670807010848φ6＠200φ6＠200141141E区格方向方向0.853*0.8=0.6820.512*0.8=0.41080704329φ6＠200φ6＠200141141F区格方向方向9.0878.3668070569597φ12＠200φ6＠180565628支座B-A支座-13.89980871φ10＠90872C-A支座-10.00580627φ10@120654B—B支座-10.11680634φ10@120654D—B支座-13.38380839φ10@90872B--F支座-18.101801134φ12@1001131D—C支座-2.44680153φ8@200251D--D支座-2.446*0.8=-1.95780123φ6@200141E--D支座-2.44680153φ8@200251E--F支座-18.101801134φ12@10011314、板的配筋图：见结施-1三、楼梯的设计与计算1、楼梯布置图2楼梯设计按板式楼梯设计，其标准平面布置如上图所示。2、楼梯的设计楼梯踏步尺寸的设计：楼梯梯段长度：由于标准层高为3.3m，所以每跑为，按每跑11步则设踢面高。取踏面宽，则梯段长度为。3、楼梯的计算（1）基本设计资料根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定，楼梯活荷载标准值为，组合值系数，准永久值系数为.（2）基本设计参数的确定采用C25混凝土（），钢筋为HPB235级（）和HRB335级（）。板面为水磨石面层：自重标准值为，板底为厚混合砂浆：自重标准值为。踏步板厚：取板厚。保护层厚度，则。板倾斜角。（3）踏步板TB—1设计取板宽进行计算1）荷载计算水磨石面层三角形踏步混凝土斜板板底抹灰恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载标准值活荷载设计值荷载总设计值2）内力计算由于则踏步板的荷载效应由永久荷载效应控制。水平投影计算跨度为：跨中弯矩设计值：3）配筋计算板有效高度：选配另外每踏步配一根分布钢筋（配筋图见结施-2）。（4）平台板TB—2设计1）确定板厚

取板厚h=80mm.板跨度：取1m宽板带进行计算2）荷载计算恒荷载水磨石面层平台板自重板底抹灰恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载标准值活荷载设计值荷载总设计值3）内力计算跨中弯矩：4）配筋计算板有效高度：选配（配筋图见结施-2）。（5）平台板TB—3设计1）确定板厚

取板厚h=80mm.板跨度：取1m宽板带进行计算2）荷载计算恒荷载水磨石面层平台板自重板底抹灰恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载标准值活荷载设计值荷载总设计值3）内力计算跨中弯矩：4）配筋计算板有效高度：选配（配筋图见结施-2）。（6）平台梁TL-1设计1）确定梁尺寸平台梁截面选梁跨度：取较小者2）荷载计算梯段板传来平台板传来平台梁自重平台梁底部侧面粉刷重荷载总设计值3）内力计算跨中弯矩设计值支座剪力设计值4）配筋计算按倒L形截面计算：故取受压翼缘计算宽度平台梁有效高度：所以属于第一类T形截面选配325，实配斜截面受剪承载力计算：截面尺寸满足要求。需配置腹筋,选用双肢箍筋，则符合要求。由于，需配置架立钢筋。（7）平台梁TL-2设计1）确定梁尺寸平台梁截面选梁跨度：取较小者2）荷载计算梯段板传来平台板传来平台梁自重平台梁底部侧面粉刷重荷载总设计值3）内力计算跨中弯矩设计值支座剪力设计值4）配筋计算按倒L形截面计算：故取受压翼缘计算宽度。平台梁有效高度：所以属于第一类T形截面选配225+122，实配斜截面受剪承载力计算：截面尺寸满足要求。需配置腹筋,选用双肢箍筋，则符合要求。由于，需配置架立钢筋。4、楼梯的配筋图详见结构施工图—2。四、框架结构的设计及计算图3框架计算单元（一）、水平地震作用下内力计算1、基本设计资料：混凝土采用C25（）。纵向受力钢筋采用热扎钢筋HRB400（），其余钢筋采用HPB235（）。墙体采用蒸压加气混凝土砌块，其尺寸为，重度。窗采用铝合金窗，重度。门采用钢铁门，重度。2、梁柱尺寸的初步确定：框架横梁截面尺寸：高度，取宽度2）柱截面尺寸定为3、计算简图（为简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变），现以第五轴线框架进行计算。框架柱嵌固于基础顶面，框架柱与梁连接。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，基础顶面至室外地坪取，故底层柱高为，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面为。4、框架梁柱的线刚度计算由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇筑，对于中框架梁取。边跨梁中跨梁底层柱其余各层柱令，则其余各杆件的相对线刚度为：图4计算简图5、荷载计算（1）恒载标准值计算1）屋面找平层：厚水泥砂浆防水层（刚性）：厚细石混凝土防水防水层（柔性）：三毡四油铺小石子找平层：厚水泥砂浆找坡层：厚水泥石灰焦渣砂浆找平保温层：厚矿渣结构层：厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：厚混合砂浆合计：2）各层走廊楼面厚面层水磨石地面水泥砂浆打底素水泥浆结合层一道结构层：厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：厚混合砂浆合计：3）标准层楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝厚干硬性水泥砂浆，面上撒厚素水泥水泥浆结合层一道结构层：厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：混合砂浆合计：4）梁自重自重：抹灰层：厚混合砂浆合计：5）柱自重自重：抹灰层：厚混合砂浆合计：6）外纵墙自重标准层纵墙：铝合金窗：水刷石外墙面：水泥粉刷内墙面：合计：底层纵墙：铝合金窗：水刷石外墙面：水泥粉刷内墙面：合计：7）内纵墙自重标准层内纵墙：水泥粉刷内墙面：合计：底层内纵墙：水泥粉刷内墙面：合计：8）内隔墙自重标准层内隔墙：水泥粉刷内墙面：合计：底层内隔墙：水泥粉刷墙面：合计：9）女儿墙自重女儿墙：水泥粉刷内墙面：合计：（2）活荷载标准值计算1）屋面和楼面活荷载标准值由《荷载规范》查得：不上人屋面：楼面：走廊：2）雪荷载标准值：（3）水平地震作用计算该建筑高度为，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可用底部剪力法计算。1）重力荷载代表值的计算屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×雪荷载标准值楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上、下各半层高范围内（屋面处取顶层一半）的结构及构配件的自重。屋面处的重力荷载标准值计算女儿墙的重力荷载代表值：屋面板结构及构造层自重标准值：顶层墙重：2>其余各层楼面处重力荷载标准值的计算3>底层楼面处重力荷载标准值的计算4>屋顶雪荷载标准值的计算5>楼面板活荷载标准值的计算6>总重力荷载代表值的计算屋面处；屋面处结构和构件自重雪荷载标准值楼面处：楼面处结构和构件自重活荷载标准值底层处：底层楼面处结构和构件自重活荷载标准值故各质点的重力荷载代表值如图5图5重力荷载代表值图（二）、框架柱抗侧刚度D和结构基本自震周期计算1）横向抗侧刚度D值计算表4横向2-5层D值的计算构件名称A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱表5横向底层D值的计算构件名称A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱表6横向2-5层总D值的计算构件名称D值数量A轴柱2082610208260B轴柱3185510318550C轴柱3185510318550D轴柱2082610208260表7横向底层总D值的计算构件名称D值数量A轴柱13028.5710130285.7B轴柱20228.5710202285.7C轴柱20228.5710202285.7D轴柱13028.5710130285.72）结构基本自振周期计算用能量法计算：表8能量法计算结果层号59742.59849742.598410536200.0090.1681636.76274.9849854.475619597.07410536200.0190.1591566.86249.1339854.475629451.549610536200.0280.1401379.63193.1529854.475639306.025210536200.0370.1121103.70123.61110581.894849887.92665142.80.0750.075793.6459.526480.59900.39结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数，则结构的基本自振周期为：3）多遇水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为8度第二组，场地为Ⅱ类，由《建筑抗震设计规范》查得：，由于，故不必考虑顶部附加水平地震作用，即。结构总水平地震作用标准值：图6楼层水平地震作用标准值图质点的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移的计算见表9，表9和的计算层号()(m)()()(m)59742.598417.4169521.21533250.190.3181887.861887.8610536200.001849854.475614.1138948.11533250.190.2611549.473437.3310536200.003339854.475610.8106428.34533250.190.2001187.334624.6610536200.004429854.47567.573908.57533250.190.139825.205449.8610536200.0052110581.89484.244443.96533250.190.083492.745942.60665142.80.0075楼层最大位移与楼层层高之比：，满足位移要求。4）框架地震内力计算框架柱剪力和柱端弯矩计算采D值法表10A轴框架柱反弯点位置层号53.30.480.240000.240.79243.30.480.340000.341.12233.30.480.400000.401.3223.30.480.5000-0.0250.4751.567514.20.220.750-0.02500.7253.045表11B轴框架柱反弯点位置计算层号53.31.850.390000.391.28743.31.850.440000.441.45233.31.850.490000.491.61723.31.850.500000.501.6514.20.840.5650-0.02500.542.268表12C轴框架柱反弯点位置计算层号53.31.850.390000.391.28743.31.850.440000.441.45233.31.850.490000.491.61723.31.850.500000.501.6514.20.840.5650-0.02500.542.268表13D轴框架柱反弯点位置计算层号53.30.480.240000.240.79243.30.480.340000.341.12233.30.480.400000.401.3223.30.480.5000-0.0250.4751.567514.20.220.750-0.02500.7253.045公式：；；表14横向水平地震荷载作用下A轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号51887.861053620208260.02037.760.2494.7029.9143437.331053620208260.02068.750.34149.7477.1434624.661053620208260.02092.490.40183.13122.0925449.861053620208260.020109.000.475188.84170.8615942.60665142.813028.570.020118.850.725137.27361.90表15横向水平地震荷载作用下B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号51887.861053620318550.03056.640.39114.0272.9043437.331053620318550.030112.120.44207.20162.8034624.661053620318550.030138.740.49233.50224.3425449.861053620318550.030163.500.50269.78269.7815942.60665142.820228.570.030178.280.54344.44404.34表16横向水平地震荷载作用下C轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号51887.861053620318550.03056.640.39114.0272.9043437.331053620318550.030112.120.44207.20162.8034624.661053620318550.030138.740.49233.50224.3425449.861053620318550.030163.500.50269.78269.7815942.60665142.820228.570.030178.280.54344.44404.34表17横向水平地震荷载作用下D轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号51887.861053620208260.02037.760.2494.7093.6843437.331053620208260.02068.750.34149.7477.1434624.661053620208260.02092.490.40183.13122.0925449.861053620208260.020109.000.475188.84170.8615942.60665142.813028.570.020118.850.725137.27361.90框架梁端弯矩和梁剪力以及柱轴力的计算过程和计算结果见表18公式：梁端弯矩：梁剪力：柱轴力：表18框架梁端弯矩和梁剪力以及柱轴力标准值层号AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力56.994.7093.6818.012.484.4684.4670.38-18.01-52.3746.9179.6572.6236.562.4207.48207.48172.87-54.57-188.6836.9260.27102.7452.612.4293.56293.56244.63-107.18-380.726.9310.93128.1163.632.4366.01366.01305.01-170.81-622.0816.9308.13159.2467.732.4454.98454.98379.15-238.54-933.5横向水平地震作用下的弯矩，剪力和轴力图分别为图7，图8，图9。图7横向水平地震作用下的弯矩图图8横向水平地震作用下的剪力图图9横向水平地震作用下的轴力图（三）、竖向荷载作用下内力计算确定板传给梁的荷载时，要一个区格板一个区格板的考虑。本设计中均为双向板，沿四角点作线，将区格板分为四个小块，每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁。本结构中所选框架的屋面荷载传递示意图见图10所示。图10（1）A轴-B轴间框架梁的荷载为：屋面板传给梁的荷载：恒载：活载：楼面板传给梁的荷载：恒载：活载：梁自重标准值：A轴～B轴间框架梁的荷载为：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=活载=板传荷载=楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=活载=板传荷载（2）B轴～C轴间框架梁屋面板传给梁的荷载：恒载：活载：楼面板传给梁的荷载：恒载：活载：梁自重标准值：B轴～C轴间框架梁的荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=活载=板传荷载楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载（3）C轴～D轴间框架梁的计算同A轴～B轴梁的计算（4）A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=顶层柱活载=板传活载==标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=标准层柱活载=板传活载==基础顶面恒载=底层外纵墙自重=（5）B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载==顶层柱活载=板传活载==标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载==标准层柱活载=板传活载==基础顶面恒载=底层内隔墙自重=(6)A、D轴纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=69.03顶层柱活载=11.03标准层柱荷载=78.62标准层柱荷载=11.03基础顶层恒载=53.57(7)B、C轴纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=81.68顶层柱活载=19.56标准层柱荷载=82.57标准层柱荷载=21.72基础顶层恒载=51.32（8）C柱纵向集中荷载的计算同B柱，D柱同A柱。框架在竖向荷载作用下的受荷总图如11。由于A，C两轴的纵梁外边线分别与该两柱的外边线齐平，故此二轴上的竖向荷载与柱轴线偏心，A、D轴的偏心距为，B、C轴的偏心距为。图11竖向荷载作用下的受荷总图2重力荷载代表值的计算（1）作用于屋面处均布重力荷载代表值的计算恒载：活载：（2）作用于楼面处均布重力荷载代表值的计算恒载：活载：（3）由均布荷载代表值在屋面处引起的固端弯矩恒载：活载：（4）由均布何载代表值在楼面处引起的固端弯矩恒载：活载：(5)分配系数的计算本结构采用二次弯矩分配法计算框架梁、柱端弯矩值,将不平衡弯矩分配两次传递一次。由于框架对称，固截取框架一半作为计算单元，截取位置转化为定向支承。表19分配系数的计算层号相对线刚度i分配系数uA(D)轴B(C)轴A(D)轴B(C)轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁顶层—0.730.350.35—0.730.35—0.680.320.24—0.520.24标准层0.730.730.350.350.730.730.350.400.400.200.160.340.340.16底层0.730.800.350.350.730.800.350.390.430.180.160.320.360.16图12恒载作用下横向框架弯矩的二次分配图图13活载作用下横向框架弯矩的二次分配图（6）梁端剪力及柱轴力的计算表20竖向恒载作用下AB跨梁端剪力的计算层号534.186.9117.921.87116.05117.79423.246.980.180.07110.2280.25323.246.980.180.4479.7480.62223.246.980.180.4479.7480.62123.246.980.180.3079.8880.48表21竖向恒载作用下BC跨梁端剪力的计算层号517.172.420.60020.6020.60412.562.415.07015.0715.07312.562.415.07015.0715.07212.562.415.07015.0715.07112.562.415.07015.0715.07表22竖向恒载作用下CD跨梁端剪力的计算层号534.186.9117.921.87116.05117.79423.246.980.180.07110.2280.25323.246.980.180.4479.7480.62223.246.980.180.4479.7480.62123.246.980.180.3079.8880.48表23竖向活载作用下AB跨梁端剪力的计算层号59.956.934.330.4833.8534.8149.956.934.330.1134.2234.4439.956.934.330.1934.1434.5229.956.934.330.1934.1434.5219.956.934.330.1234.2134.45表24竖向活载作用下BC跨梁端剪力的计算层号54.202.45.0405.045.0445.252.46.3006.306.3035.252.46.3006.306.3025.252.46.3006.306.3015.252.46.3006.306.30表25竖向活载作用下CD跨梁端剪力的计算层号59.956.934.330.4833.8534.8149.956.934.330.1134.2234.4439.956.934.330.1934.1434.5229.956.934.330.1934.1434.5219.956.934.330.1234.2134.45表26重力荷载代表值下各轴柱剪力计算层号恒载活载A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱551.0443.6843.6851.0416.4614.3514.3516.46422.9122.0222.0222.9110.579.919.9110.57326.3224.0124.0126.3211.2710.3010.3011.27228.1724.6424.6428.1712.0610.5710.5712.06112.3911.1511.1512.395.314.784.785.31表27恒载作用下A、D柱轴向力的计算层号柱端横梁传剪力纵向集中荷载柱自重柱轴力5上端116.0569.0331.05185.08185.08下端216.13216.134上端80.1178.6231.05158.73343.81下端189.78374.863上端79.7478.6231.05158.36502.17下端189.41533.222上端79.7478.6231.05158.36660.53下端189.41691.581上端79.8878.6239.52158.50819.03下端198.02858.55表28恒载作用下B、C柱轴向力的计算层号柱端横梁传剪力纵向集中荷载柱自重柱轴力左梁右梁5上端119.7920.6081.6831.05222.07222.07下端253.12253.124上端80.2515.0782.5731.05177.89399.96下端208.94431.013上端80.6215.0782.5731.05178.26578.22下端209.31609.272上端80.6215.0782.5731.05178.26756.48下端209.31787.531上端80.4815.0782.5739.52178.12934.60下端217.64974.12表29活载作用下A、D柱轴向力的计算层号柱端横梁传剪力纵向集中荷载柱自重柱轴力5上端33.8511.0331.0544.8844.88下端75.9375.934上端34.2211.0331.0545.2590.13下端76.30121.183上端34.1411.0331.0545.17135.30下端76.22166.352上端34.1411.0331.0545.17180.47下端76.22211.521上端34.2111.0339.5245.24225.71下端84.76256.76表30活载作用下B、C柱轴向力的计算层号柱端横梁传剪力纵向集中荷载柱自重柱轴力左梁右梁5上端34.815.0419.5631.0559.4159.41下端90.4690.464上端34.446.3025.7231.0566.46125.87下端97.51156.923上端34.526.3025.7231.0566.54192.41下端97.59223.462上端34.526.3025.7231.0566.54258.95下端97.59290.001上端34.456.3025.7239.5266.47325.42下端105.99364.94图14恒载作用代表值下M图图15活载作用代表值下M图某综合办公楼建筑结构设计（方案一）李小强五、内力组合及梁柱配筋计算各种荷载情况下的内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合前对竖向荷载下的内力进行调幅。当有地震作用时应当考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制组合，有永久荷载控制效应的组合，并比较三种内力的组合，取得最不利由于构件控制截面的内力值应取自支左边缘处，为此在进行许和前应先计算各控制截面处的内力值。具体组合方法见下表：PAGE59PAGE59某综合办公楼建筑结构设计（方案一）李小强层号截面位置内力→←五层M-92.23-27.5794.7012.82-171.84-119.80-123.44111.92V116.0533.8518.0182.17117.29149.90154.73M-103.17-30.3693.68-180.102.58-133.53-137.74V119.7934.8118.01120.4685.34154.60159.62M-24.55-6.4684.4661.51-103.18-31.01-32.2331.08V20.605.0470.38-51.2885.9625.6426.77M-24.55-6.4684.46-103.1861.51-31.01-32.23V20.605.0470.3885.96-51.2825.6426.77M-103.17-30.3693.682.58-180.10-133.53-137.74111.92V119.7934.8118.0185.34120.46154.60159.62DM-92.23-27.5794.70-171.8412.82-119.80-123.44V116.0533.8518.01117.2982.17149.90154.73四层M-78.36-33.13179.65103.97-246.35-111.49-111.8190.96V80.1134.4436.5637.35108.64114.55114.71M-78.78-3.4172.62-131.1710.44-82.19-91.06V80.256.3036.5698.2026.9086.5594.78M-6.68-3.41207.48196.00-208.58-10.09-9.9516.02V15.076.30172.87-154.88182.2121.3721.45M-6.68-3.41207.48-208.58196.00-10.09-9.95V15.076.30172.87182.21-154.8821.3721.45M-78.78-3.4172.6210.44-131.17-82.19-91.0690.96V80.256.3036.5626.9098.2086.5594.78DM-78.36-33.13179.65-246.35103.97-111.49-111.81V80.1134.4436.56108.6437.35114.55114.71表31弯矩剪力组合PAGE65PAGE65某综合办公楼建筑结构设计（方案一）李小强层号截面位置内力→←三层M-73.66-31.54260.27186.69-320.84-105.20-105.3998.31V79.7434.1452.6121.31123.90113.88114.08M-76.28-32.67102.74-169.6330.71-108.95-109.14V80.6234.5252.61124.7022.12115.14115.34M-9.18-3.88293.56277.88-294.56-13.06-13.1017.56V15.076.30244.63-224.85252.1821.3721.45M-9.18-3.88293.56-294.56277.88-13.06-13.10V15.076.30244.63252.18-224.8521.3721.45M-76.28-32.67102.7430.71-169.63-108.95-109.1498.31V80.6234.5252.6122.12124.70115.14115.34DM-73.66-31.54260.27-320.84186.69-105.20-105.39V79.7434.1452.61123.9021.31113.88114.08二层M-73.58-31.50310.93236.16-370.15-105.08-105.27101.50V79.7434.1463.6310.57134.65113.88114.08M-76.16-32.61128.11-194.2655.56-108.77-108.96V80.6234.5263.63135.4511.37115.14115.34M-9.31-3.93366.01348.40-365.32-13.24-13.2817.65V15.076.30305.04-283.75311.0821.3721.45M-9.31-3.93366.01-365.32348.40-13.24-13.28V15.076.30305.04311.08-283.7521.3721.45M-76.16-32.61128.1155.56-194.26-108.77-108.96101.50V80.6234.5263.6311.37135.45115.14115.34DM-73.58-31.50310.93-370.15236.16-105.08-105.27V79.7434.1463.63134.6510.57113.88114.08层号截面位置内力→←一层M-73.64-30.80308.13233.65-367.21-104.44-104.8493.07V79.8834.2167.736.70138.78114.09114.29M-36.04-31.53159.24-194.11116.41-67.57-63.06V80.4834.4567.73139.327.24114.93115.14M-11.06-4.66454.98433.56-453.65-15.72-15.7718.84V15.076.30379.15-356.01383.3421.3721.45M-11.06-4.66454.98-453.65433.56-15.72-15.77V15.076.30379.15383.34-356.0121.3721.45M-36.04-31.53159.24116.41-194.11-67.57-63.0693.07V80.4834.4567.737.24139.32114.93115.14DM-73.64-30.80308.13-367.21233.65-104.44-104.84V79.8834.2167.73138.786.70114.09114.29表32A、D轴柱弯矩和轴力组合表层号截面内力NMM→←5柱顶M108.5132.4494.701.30198.27140.95145.24198.271.30145.24N185.0844.8818.01147.29184.75229.96240.26184.75147.29240.26柱底M-59.93-21.8729.21-26.31-87.07-81.80-83.04-83.04-26.31-83.04N216.1375.9318.01184.55222.01292.06297.36297.36184.55297.364柱顶M32.2616.34150.44-124.11188.8048.6047.96188.80-124.1147.96N343.8190.1354.57254.35367.85433.94451.14367.85254.35451.14柱底M-43.33-18.5577.1438.14-122.31-61.88-61.99-122.3138.14-61.88N121.1834.8654.57167.6454.14156.04161.2254.14167.64156.043柱顶M43.3318.55204.33-170.42254.5961.8861.99254.59-170.4261.99N502.17135.30107.18344.39567.32637.47661.55567.32344.39661.55柱底M-43.51-18.63122.0984.71-169.23-62.14-62.25-169.2384.71-62.25N533.22166.35107.18381.65604.58699.57718.65604.58381.65718.652柱顶M43.0518.43188.84-154.58238.2161.4861.59238.21-154.5861.59N660.53180.47170.86422.92778.31841.00871.95778.31422.92871.95柱底M-49.90-21.37170.86129.23-226.16-71.27-71.40-226.16129.33-71.40N691.58211.52170.81460.23815.51903.10929.05815.51460.23929.051柱顶M34.6814.86137.27-109.07176.4549.5449.63176.45-109.0749.63N819.03225.71238.54497.43993.591044.741082.57993.59497.431082.57柱底M-17.34-7.43361.90359.53-393.22-24.77-24.81-393.22359.53-24.81N858.55256.76238.54541.461037.631115.311149.201037.63541.461149.20表33B、C轴柱弯矩和轴力组合表层号截面内力NMM→←5柱顶M-92.50-28.13114.02-203.8333.33-120.63-124.15-203.83-203.83-124.15N222.0759.1452.37146.85255.78281.21292.05146.85146.85292.05柱底M51.6619.2172.90124.83-26.8070.8771.83124.83124.8371.83N253.1290.4652.37184.22293.14343.58349.35184.22184.22349.354柱顶M-33.19-15.76207.20-248.34182.63-48.95-48.59-248.34-248.34-48.59N399.96125.87188.68174.09566.54525.83539.83174.09174.09539.83柱底M39.4716.93162.80207.66-130.9656.4056.49207.66207.6656.49N431.01156.92188.68211.35603.80587.93596.93211.35211.35596.933柱顶M-39.47-16.93233.50-281.19204.49-56.40-56.49-281.19-281.19-56.49N578.22192.41380.70143.61935.47770.63787.88143.61143.61787.88柱底M39.7517.06224.34271.94-194.6956.8156.90271.94271.9456.90N609.27223.46380.70180.87972.73832.73844.98180.87180.87844.982柱顶M-38.90-16.69269.78-318.37242.78-55.59-55.68-318.37-318.37-55.68N756.48258.95622.08618.021355.731015.431035.93618.0261.801035.93柱底M42.4018.19269.78321.77-239.3860.5960.69321.77321.7760.69N787.53290.00622.08990.601392.991077.531093.03990.699.061093.031柱顶M-31.22-13.39344.44-388.55327.89-44.61-44.68-388.55-388.55-44.68N934.60325.42933.15926.301848.321260.021283.77926.32926.301283.77柱底M15.616.695404.34435.68-405.3522.3122.34435.68435.6822.34N974.12364.94933.151045.201895.751339.061356.451045.201045.201356.45表34横向框架A轴柱、D轴柱剪力得组合层号→←5-51.04-16.4637.76-8.15-86.69-67.50-69.1730.334-22.91-10.5768.7548.94-94.06-33.48-33.3225.013-26.32-11.2792.4970.63-121.75-37.59-37.6624.932-28.17-12.06109.0086.00-140.72-40.23-40.307.341-12.39-5.31118.85111.57-135.64-17.70-17.7356.57表35横向框架B轴柱、C轴柱剪力得组合层号→←543.6814.3556.6499.59-18.2258.0359.3922.98422.029.91112.12138.18-95.0231.9331.8515.03324.0110.30138.74167.62-120.9634.3134.372.85224.6410.57163.50193.98-146.1035.2135.270.99111.154.78178.28196.24-174.5815.9315.9617.50某综合办公楼建筑结构设计（方案一）李小强某综合办公楼建筑结构设计李小强某综合办公楼建筑结构设计李小强PAGE92一、梁配筋计算：1.以第一层5～5轴线AB跨框架梁为例，说明计算方法和过程。梁的正截面受弯承载力计算将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算支座弯矩：跨间弯矩：跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩，则支座边缘处本例为边框架梁且一面带悬挑梁，按T型截面设计，纵向受力筋选用HRB400(=360N/mm2)1）.确定翼缘计算宽度按梁跨度考虑＝按梁净距考虑＝按翼缘宽度考虑故翼缘宽度不受此项限制。翼缘宽度取上述两项中的较小值，即＝20002).判别T型截面类型属于第一类T型截面梁，按梁宽为的矩形截面计算3）.计算钢筋截面面积跨中：（满足要求）选配：420>A支座:将下部跨间截面420钢筋伸入支座.作为支座负弯矩作用下的受压钢筋()再计算相应的受拉钢筋<受压钢筋应力不能达到抗压强度设计值则取再取=0.按单筋截面计算.两者中取较小值:选配425.因为该梁.根据构造要求需配置腰筋.可选用212B支座:将下部跨间截面420钢筋伸入支座.作为支座负弯矩作用下的受压钢筋()再计算相应的受拉钢筋<受压钢筋应力不能达到抗压强度设计值则取再取=0.按单筋截面计算.两者中取较小值:选配320.因为该梁.根据构造要求需配置腰筋.可选用2124).斜截面承载力计算截面尺寸验算截面尺寸满足要求确定是否需按计算配箍筋.可以简化计算.按构造要求配箍筋.选双肢箍筋.故取d=8.取故箍筋选配为双肢2.4~4轴线底层BC跨配筋计算支座弯矩:跨间弯矩:按T型截面设计纵向受力筋为1).确定翼缘计算宽度按梁跨度考虑＝按梁净距考虑＝按翼缘宽度考虑故翼缘宽度不受此项限制。翼缘宽度取上述两项中的较小值，即＝8002).判别T型截面类型=故属于第一类T型截面梁,按梁宽为的矩形截面计算.3).计算钢筋截面面积跨中：（满足要求）选配：222+225>B支座:将梁下部跨间截面222+225钢筋伸入支座作为支座负弯矩作用下的受压钢筋.()再计算相应的受拉钢筋假定受拉筋为一排=332.37取对受压钢筋取矩再取即按单筋截面计算取两者中的较小值,即取进行配筋选配:325+122因为故C支座配筋与B相同4).斜截面承载力计算截面尺寸验算截面尺寸满足要求确定是否按计算配箍筋可以简化计算.按构造要求配箍筋.选双肢箍筋.故取d=8.取故箍筋选配为双肢表36梁正截面钢筋计算层号计算项目梁AB梁BC梁CD支座左跨间支座右支座左跨间支座右支座左跨间支座右1层M325.58231.64152.31338.648326.757338.648152.31231.64325.580.0630.0220.1110.0050.0890.0050.1110.0220.0630.9670.9890.9410.9970.9530.9970.9410.9890.96717067967961775168617757967961706实配钢筋425420320325+122225+222325+12232042042519641256942185317421853942125619641.09%0.70%0.52%1.03%0.97%1.03%0.52%0.70%1.09%2层M3302331542722632721542333300.0660.0220.1120.0050.0720.0050.1120.0220.0660.9660.9890.9400.9970.9630.9970.9400.9890.9661730115880614261343142680611581730实配钢筋425420320325220+22232532042042519641256942147313881473942125619641.09%0.70%0.52%0.82%0.77%0.82%0.52%0.70%1.09%5层M13712144774677144121370.0790.0010.1050.0560.0130.0560.1050.0010.0790.9590.9990.9440.9710.9930.9710.9440.9990.959711360750390360390750360711实配钢筋3183143183143143143183143187634617634614614617634617630.42%0.26%0.42%0.26%0.26%0.26%0.42%0.26%0.42%表37框架梁箍筋计算层号截面(KN)(KN)实配钢筋5111.92606-0.39231.08606-0.937111.91606-0.3922101.50606-0.46217.65606-1.03101.50606-0.462193.07606-0.51918.84606-1.0293.07606-0.519二、框架柱配筋计算轴压比验算本框架柱抗震等级为二级.其轴压比限值为0.8以A轴柱为例,由表《柱弯矩和轴力组合表》查得:顶层柱:标准层柱:底层柱:满足轴压比限值的要求.正截面承载力计算以一层A轴柱为例.说明计算方法和过程.1）第一组最不利计算.对底层柱的弯矩设计值应考虑增大系数1.5计算:取则为长柱,需计算所以 判别大小偏心>属于大偏心受压计算2）第二组最不利内力计算计算:取则为长柱,需计算所以判别大小偏心<按大偏心受压计算：取则3）第三组最不利内力计算计算:取为长柱,需计算所以 判别大小偏心属于小偏心则故按最小配筋率可满足4）综上所述,按第一组最不利内力进行配筋,即=2031选配428其余柱配筋见下表：表38柱配筋表层号项目A轴柱B轴柱NMMNMM1层M393.22359.5324.81435.68435.6822.34N1037.63541.461149.201045.201045.201895.7