办公楼建筑设计

综合办公楼建筑设计、结构设计摘要敏行办公楼是一栋七层的钢筋混凝土框架结构的办公楼建筑，总用地面积628.32m2，建筑高度为26.1m，建筑面积4398.24m2，建筑防火等级二级，安全等级二级，设计使用年限50年，环境类别一类，屋面防水等级二级，乙类建筑。地震设计烈度为7度，场地类别为Ⅱ类。是按照先建筑、后结构、最后基础的设计过程，严格遵照任务书和指导书的要求完成的建筑和结构设计。建筑设计包括了建筑方案和施工图设计，其中施工图设计包括总平面图和说明，首层、标准层和屋顶平面图，正立面、侧立面和背立面图，楼梯和主体的剖面图，以及若干详图。设计时充分考虑了周围环境及已有建筑物的情况，与周围环境完美融合为一体，将建筑物的人文与环境、物质和精神的特性完整体现出来。结构设计以手工计算为主，主要完成一层现浇楼板局部板的设计（包括荷载计算、内力分析及配筋计算）、刚度计算、水平地震作用效应分析、竖向荷载作用下框架计算、荷载效应组合、截面设计与配筋计算、楼梯设计、梁板设计和基础设计。即选取一榀框架进行受力计算，根据结果对其最不利的截面和最不利的内力分析设计，包括水平荷载（风荷载及地震作用内力分析）、竖向荷载内力分析、水平荷载与竖向荷载的组合、截面配筋；最后根据建筑要求完成其它楼层结构布置并应用PKPM软件完成结构的分析和设计，并对比分析电算、手算结果。关键词：多层建筑；框架结构；办公楼；内力组合Minxingofficebuildingdesign,structuredesignAbstract:ThisOfficeBuildingisaseven-storyreinforcedconcreteframestructureofficebuildingwithatotallandareaof628.32m2,abuildingheightof26.1m,abuildingareaof4398.24m2,abuildingfireratingoftwo,asafetyleveloftwo,andadesignlifeof50.Intheyear,theenvironmentalcategoryisoneclass,theroofwaterprooflevelisGradeII,andtheClassBbuilding.Theseismicdesignintensityis7degreesandthesitecategoryisClassII.Itisinaccordancewiththedesignprocessofthefirstbuilding,therearstructureandthefinalfoundation,andstrictlyfollowstherequirementsofthetaskbookandtheguidebooktocompletethearchitecturalandstructuraldesign.Thearchitecturaldesignincludesthearchitecturalplanandtheconstructiondrawingdesign,whereintheconstructiondrawingdesignincludesthegeneralplananddescription,thefirstfloor,thestandardfloorandtheroofplan,thefacade,thesidefaçadeandthebackelevation,thesectionalviewofthestairsandthemainbody,Andanumberofdetails.Thedesigntakesintoaccountthesurroundingenvironmentandtheexistingbuildings,andintegratesperfectlywiththesurroundingenvironmenttofullyreflectthehumanitiesandenvironment,materialandspiritual,rhythmandrhythmofthebuilding.Thestructuraldesignismainlybasedonmanualcalculation.Itmainlycompletesthedesignofalayerofcast-in-placefloorslab(includingloadcalculation,internalforceanalysisandreinforcementcalculation),stiffnesscalculation,horizontalseismiceffectanalysis,framecalculationunderverticalload,loadEffectcombination,sectiondesignandreinforcementcalculation,stairdesign,beamandslabdesignandbasicdesign.Thatis,aframeisselectedforforcecalculation,andthemostunfavorablesectionandthemostunfavorableinternalforceanalysisdesignareincludedaccordingtotheresults,includinghorizontalload(windloadandseismicforceinternalforceanalysis),verticalloadinternalforceanalysis,horizontalloadandverticaldirection.Loadcombination,sectionreinforcement;finally,accordingtothebuildingrequirements,otherfloorstructurelayoutandPKPMsoftwaretocompletetheanalysisanddesignofthestructure,andcomparativeanalysisofcomputerandhandcalculationresults.Keywords:Multistorybuildings;Framestructure;Comprehensiveofficebuilding;Internalforcecombination

目录摘要 I目录 III1.结构设计说明 11.1本毕业设计结构计算书主要内容 11.2工程概况 11.3材料 12.标准层楼板设计 22.1标准层楼面板布置 22.2荷载计算 22.3楼板配筋计算 42.3.1双向板配筋计算 43.连续梁的计算 93.1连续梁（KL-1）计算（采用弹性理论算法） 93.2连续梁（KL-2）计算（采用塑性内力重分布法） 164.框架结构计算 214.1计算单元 214.2设计资料 214.3梁柱截面及计算简图 224.3.1梁截面尺寸 224.3.2柱截面尺寸 224.3.3计算简图 234.4横向框架结构侧向刚度计算及侧向刚度比验算 234.4.1框架梁、柱线刚度计算 234.4.2框架侧向刚度计算 254.4.3横向框架侧向比验算 274.5重力荷载计算 284.5.1恒载计算 284.5.2活荷载计算 314.5.2重力荷载代表值 324.6水平荷载作用下框架结构内力和侧移计算 344.6.1风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 344.6.2水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 424.7竖向荷载作用下框架结构内力计算 504.7.1计算单元 504.7.2竖向荷载计算 511）屋面活载 532）楼面活载 534.7.3内力计算 56⑶ 计算杆端弯矩 594.8横向框架内力组合 714.9框架结构梁、柱截面设计 894.9.1梁截面设计 894.9.2框架柱配筋计算 955.基础设计 1095.1基础设计资料 1095.2工程地质条件： 1095.3基础计算 1095.3.1A柱下独立基础结构计算 1105.3.2初步确定基础高度 1105.3.3初步估计所需的基础底面尺寸A0 1105.3.4基础受冲切承载力验算 1115.3.5基础底板配筋 1125.4C柱下独立基础结构计算 1155.4.1确定基础底面宽度 1155.4.2按静定梁计算基础内力 1165.4.3确定基础高度 1165.4.4配筋计算 1185.4.5基础配筋大样图：见施工图 1196.楼梯设计 1206.1楼梯设计资料 1206.2楼梯计算 1206.2.1楼梯板计算 1206.2.2平台板计算 1216.2.3平台梁计算 1227.手算及电算对比分析 124参考文献 132结论 133致谢 1341.结构设计说明1.1本毕业设计结构计算书主要内容（1）楼盖结构计算本设计采用了弹性理论方法对楼盖的梁进行结构分析和计算，根据计算结果进行配筋构造设计。（2）连续梁计算本设计采用了弹性理论方法和塑性内力重分布方法两种计算方法对一连续梁结构进行了结构分析和计算，并根据计算结果进行配筋构造设计。（3）框架结构计算本设计采用人工计算的方法对所选取的一榀框架进行了结构计算，主要进行了框架荷载计算、框架内力计算、框架荷载效应组合和框架截面设计等。混凝土连续主、次梁进行受弯承载力计算时，梁跨内截面按T型截面计算，支座截面按矩形截面计算，不考虑位于受拉区翼缘参与工作。（4）基础结构计算本设计基础选用柱下独立基础，主要对框架结构计算中所选取的一榀框架的柱下独立基础进行了结构计算和设计。（5）楼梯结构计算本设计楼梯选用板式楼梯，其是由梯段板、平台板和平台梁组成。斜板支承在平台梁上，进行内力分析时，将其简化为斜向简支板，斜板内力转为水平简支板计算，计算跨度取斜跨度水平投影长度。梯段斜板按矩形截面计算，截面计算高度取垂直于斜板的最小高度。注：本结构计算和设计除某些方面具体注明外，其余均按新规范要求进行计算和设计。1.2工程概况本次设计工程是一栋综合办公楼，7层框架结构，建筑总高25.95m，每层层高均为3.6m。建筑自然地表1.5m内为填土，填土下4米厚为硬塑性状粘土，再下为砾石层。粘土允许承载力为210KN/m2，砾石层允许承载力为320KN/m2。地下水位：地表以下2.2米，水质对混凝土无侵蚀。地震信息：地震设计烈度7度，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.45s，基本风压0.40kN／m2，基本雪压0.25kN／m2，地面粗糙度为C类。1.3材料一、二层梁、板、柱的混凝土均采用C35，其余层梁、板、柱的混凝土均采用C30，梁、柱的主筋选用HRB400，箍筋选HPB335，板受力钢筋选用HRB335。2.标准层楼板设计2.1标准层楼面板布置各层楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板结构，梁系把楼盖分为一些双向板和单向板。区格板的边长比为，按双向板计算，楼板厚度按构造要求，走廊板厚取80mm，标准层楼面板的布置如下图2-1所示(图中尺寸单位为mm)：图2-1标准层楼面板布置2.2荷载计算楼面荷载取1m板宽计算，活荷载：按《建筑结构荷载规范》取值：办公楼面活荷载标准值取2.0KN/㎡，走廊板、门厅取2.5KN/㎡,不上人屋面取0.5KN/㎡。楼面板（不包括卫生间）（120mm）10mm厚地面砖0.01×28=0.28KN/㎡

30mm厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.60KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.00KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡

7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料恒载标准值 =4.14KN/㎡恒载设计值 g=4.14×1.2=4.97KN/㎡活载设计值 q=2.00×1.4=2.80KN/㎡合计 p=g+q=7.77KN/㎡(2)走廊楼面板（80mm）8mm厚地面砖0.008×28=0.22KN/㎡30mm厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.60KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡80mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.08×25=2.00KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料恒载标准值 =3.08KN/㎡恒载设计值 g=3.08×1.2=3.70KN/㎡活载设计值 q=2.50×1.4=3.50KN/㎡合计 p=g+q=7.20KN/㎡（3）卫生间楼面板（120mm）

10mm厚防滑地面砖0.01×28=0.28KN/㎡30mm厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.60KN/㎡1.5mm厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.00KN/㎡蹲位折算荷载1.5KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料恒载标准值 =5.59KN/㎡恒载设计值 g=5.59×1.2=6.71KN/㎡活载设计值 q=2.50×1.4=3.50KN/㎡合计 p=g+q=10.21KN/㎡(4)屋面（120mm）不上人屋面：30mm厚C20细石混凝土2%找坡层0.03×25=0.75KN/㎡20mm厚水泥砂浆0.02×20=0.40KN/㎡4mm厚SBS改性沥青防水卷材0.3KN/㎡5mm厚白灰砂浆隔离层0.005×17=0.085KN/㎡100mm厚泡沫玻璃保温层0.1×5=0.5KN/㎡120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.00KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料恒载标准值=5.25KN/㎡恒载设计值g=5.25×1.2=6.30KN/㎡活载设计值q=0.5×1.4=0.7KN/㎡合计p=g+q=7.00KN/㎡2.3楼板配筋计算在楼盖平面，梁系把楼盖分为一些单向板和双向板。下面按单独一块板的计算方法计算单向板和双向板。为计算简便，板块的计算跨度近似取轴线之间的距离。2.3.1双向板配筋计算求各区格板跨内正弯矩时，按恒载均布、活载棋盘式布置计算。取荷载为：在作用下，各内支座视为固定；在作用下，各区格板四边视为简支，为方便计算认为跨内最大弯矩在跨中，求中间支座最大负弯矩时，按恒载均布各区格板计算，取荷载。计算跨中弯矩时，考虑泊松比的影响，混凝土的泊松比,为长边方向，为短边或简支边方向。（1）荷载设计值1）楼面板 2）卫生间楼面板3）走廊楼面板4）屋面板（2）双向板内力计算下面以楼面板B1为例，板的计算示意图如图所示(两邻边嵌固，其余两边简支)：，通过查《混凝土结构设计》附录8可得：当混凝土泊松比μ=0时，弯矩=表中系数×ql2，（式中l0）取用l0x和l0y中的较小值。mx=(0.0386×6.37+0.0820×1.40)×3.32=3.93km/m2my=(0.0105×6.37+0.0242×1.40)×3.32=1.10km/m2当混凝土泊松比μ=0.2时，mx(u)=3.93+1.10×0.2=4.15km/m2my(u)=1.10+3.93×0.2=1.87km/m2支座弯矩：对各区格板分别计算弯矩值，详见下表2-4。表2-4双向板弯矩计算区格B1B2跨内计算简图支座计算简图区格B3跨内计算简图支座计算简图附注：楼梯平台板计算在楼梯设计中另详。B1-B2支座B1-B3支座B2-B3支座（3）截面设计板截面的有效高度:因为双向板短向板带弯矩值比长向板带大，所以短向钢筋应放在长向钢筋外侧，截面有效高度取：短边方向:hox＝h-20=120-20=100mm；长边方向:hoy＝h-30=120-30=90mm；支座截面:hox＝80mm。内力臂系数近似取rs=0.90，计算配筋。详见表2-5。表2-5各双向板内力及配筋汇总表h0(mm)M(KN﹒m)As(mm2)配筋实配钢筋As(mm2)跨中B1lx1004.151548@200251ly901.87778@200251B2lx1006.352358@120251ly903.211328@200251B3lx803.711378@200251ly801.06448@200251支座B1-B2803533538@120393B1-B3805.202148@120251B2-B3807.842908@120322Asmin=max(0.215%bh0)=max[0.215%×1000×100=max215mm此表所有As>215mm2；满足要求。3.连续梁的计算3.1连续梁（KL-1）计算（采用弹性理论算法）此计算选择三层A轴线梁进行计算，布置图如上图3-1所示。此梁为等跨连续梁，但是作用于每一跨梁上的荷载不完全相等，不能按照等跨连续梁进行计算，故用弯矩分配法来计算梁内力。不考虑活载最不利布置，可以看出次梁是对称结构，取半结构来进行计算，为方便计算，取轴线间距作为计算跨度。即（1）梁截面尺寸取，，次梁截面尺寸：次梁取，（2）荷载计算1）次梁传来的集中荷载恒载设计值由板传来梯形荷载（B1板）4.97KN/m2×(3.3/2)m=8.20KN/m等效均布荷载 α=1.65/5.5=0.3（1-2×0.32+0.33）×8.20KN/m2=7.46KN/m次梁自重1.2×25KN/m3×0.25m×(0.5－0.12)m=2.85KN/m20厚梁侧抹灰1.2×(0.5－0.12)m×2×0.02m×17KN/m3=0.31KN/mg1=7.46+2.85+0.31=10.62KN/mg2=7.46×2+2.85+0.31=18.08KN/m活载设计值由板传来梯形荷载（B1板）2.8KN/m2×(3.3/2)m=4.62KN/m等效均布荷载 α=1.65/3.3=0.3（1-2×0.32+0.33）×4.62KN/m2=4.20KN/m q1=4.20KN/mq2=4.20×2=8.40KN/m合计： g1+q1=10.62+4.20=14.82KN/mg2+q2=18.08+8.40=27.22KN/m次梁传来的集中力F1=14.82×（5.5/2）=40.76KNF2=27.22×（5.5/2）=74.86KN均布荷载设计值恒载设计值由板传来三角形荷载（B1板）4.97KN/m2×(3.3/2)m=8.20KN/m等效均布荷载 8.20KN/m×（5/8）=5.13KN/m240多孔粘土砖墙(ρ=28%，需考虑墙侧抹灰和洞口折减）1.2×18×（1-28%）KN/m3×(3.6-0.6)m×0.24m×0.8=8.96KN/m梁自重1.2×25KN/m3×0.25m×(0.6－0.12)m=3.6KN/m20厚梁侧抹灰1.2×(0.6－0.12)m×2×0.02m×17KN/m3=0.39KN/mg1=8.96+3.6+0.39=12.95KN/mg2=5.13+8.96+3.6+0.39=18.08KN/m活载设计值由板传来三角形荷载（B1板）2.8KN/m2×(3.3/2)m=4.62KN/m等效均布荷载 4.62KN/m×（5/8）=2.89KN/m q=2.89KN/m合计p1=g1+q=12.95+4.62=17.57KN/mp2=g2+q=18.08+2.89=20.97KN/m连续梁（KL-1）计算见图如图3-2所示。图3-2KL-1计算简图（3）内力计算1）计算梁的线刚度(当梁的截面材料相同，尺寸相同时，可设EI=1)由于等跨，各跨线刚度均相同，即各跨相同。2）弯矩分配系数节点B：，节点C：节点D：，3）计算固端弯矩：查结构力学表5-1，计算结果见下表3-1表3-1各截面固端弯矩计算简图固端弯矩⑵力矩分配法计算梁内力取半结构用弯矩分配法计算连续梁弯矩，计算过程详见下图3-3。图3-3力矩分配法下KL-1弯矩计算过程5）计算跨中弯矩和支座剪力跨中弯矩：支座剪力：6)截面承载力计算a、正截面承载力计算梁跨内按倒L形截面计算，翼缘计算宽度取取有效翼缘宽度，翼缘高度判别T行截面的类型；先按第一类T形截面进行试算跨内截面，所以属于第一类T行截面支座截面按矩形截面计算，（，，，，）表3-2KL-1梁正截面承载力计算截面AB跨中B支座BC跨中C支座CD跨中D支座DE跨中M(KN·m)89.91-146.02103.73-121.9379.95-193.57148.45(mm)11002501100250110025011000.0200.1400.0230.1170.0170.1860.0320.0200.1510.0230.1250.0170.2080.0334948475687014201167815选配钢筋220320320420220420320实配钢筋面积(mm2)62894294212566281256942经过查表得，表中数据都没超过0.517，满足要求；，满足要求。b、斜截面承载力计算表3-3KL-1梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧离端第三支座外侧离端第三支座内侧中间支座外侧中间支座内侧V(KN)59.54108.17123.05118.17111.89129.24127.110.25βcfcbh0(kN)579.15＞V579.15＞V579.15＞V579.15＞V579.15＞V579.15＞V579.15＞V0.7ftbho(kN)162.16＞V162.16＞V162.16＞V162.16＞V162.16＞V162.16＞V162.16＞V选用箍筋2φ82φ82φ82φ82φ82φ82φ8Asv=nAsv1(mm)101101101101101101101按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋实配箍筋间距(mm)200200200200200200200注：查《混凝土设计规范》可知，当，时,箍筋宜采用φ8双肢箍，最大间距不超过350mm，所以可取φ8@200的箍筋。箍筋的配筋率：，满足构造要求。3.2连续梁（KL-2）计算（采用塑性内力重分布法）此计算选择B轴线纵梁计算，此梁每一跨跨度相等，且作用在每跨梁上荷载近似相等，为方便计算，取轴线间距为计算跨度。（1）梁截面尺寸取，，次梁取，（2）荷载计算1）次梁传来的集中荷载恒载设计值由板传来梯形荷载（B1板）4.97KN/m2×(3.3/2)m=8.20KN/m等效均布荷载 α=1.65/5.5=0.3（1-2×0.32+0.33）×8.20KN/m2=7.46KN/m次梁自重1.2×25KN/m3×0.25m×(0.5－0.12)m=2.85KN/m20厚梁侧抹灰1.2×(0.5－0.12)m×2×0.02m×17KN/m3=0.31KN/mG=7.46×2+2.85+0.31=18.08KN/m活载设计值由板传来梯形荷载（B1板）2.8KN/m2×(3.3/2)m=4.62KN/m等效均布荷载 α=1.65/3.3=0.3（1-2×0.32+0.33）×4.62KN/m2=4.20KN/mQ=4.20×2=8.40KN/m合计： G+Q=18.08+8.40=27.22KN/m次梁传来的集中力F=27.22×（5.5/2）=74.86KN2）均布荷载设计值恒载设计值由板传来 三角形荷载（B1板）4.97KN/m2×(3.3/2)m=8.20KN/m等效均布荷载 8.20KN/m×（5/8）=5.13KN/mB4板传来均布荷载3.70KN/m2×(2.6/2)m=4.81KN/m240多孔粘土砖墙(ρ=28%，需考虑墙侧抹灰和洞口折减)1.2×18×（1-28%）KN/m3×(3.6-0.6)m×0.24m×0.8=8.96KN/m梁自重1.2×25KN/m3×0.25m×(0.6－0.12)m=3.6KN/m20厚梁侧抹灰1.2×(0.6－0.12)m×2×0.02m×17KN/m3=0.39KN/mg=5.13+4.81+8.96+3.6+0.39=22.89KN/m活载设计值由板传来三角形荷载（B1板）2.8KN/m2×(3.3/2)m=4.62KN/m等效均布荷载 4.62KN/m×（5/8）=2.89KN/mB4板传来均布荷载3.5KN/m2×(2.6/2)m=4.55KN/m q=7.44KN/m合计g+q=22.89+7.44=30.33KN/mB轴纵梁简化为5跨连续梁计算，计算简图如图3-4所示。（3）内力计算用塑性系数法计算B轴纵梁的弯矩和剪力，各个控制截面内力值按下列公式计算。承受均布荷载时：，承受间距相同、大小相等的集中荷载时：，其中集中荷载修正系数按下表取值。表3-4集中荷载修正系数取值荷载情况截面AⅠBⅡCⅢ当在跨中作用一集中荷载1.52.21.52.71.62.7当在跨三分点作用两集中荷载2.73.02.73.02.93.0.当在跨四分点作用三集中荷载3.84.13.84.54.04.8连续梁各截面弯矩和剪力计算见表3-5、3-6。表3-5KL-2梁弯矩计算（KN·m）截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间支座中间跨跨中弯矩计算系数94.37-120.1182.57-94.3782.5777.64-67.3783.38-56.4783.38172.01-187.48165.95-150.84165.95表3-6KL-2梁剪力计算（KN）截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧中间支座内侧剪力计算系数0.500.550.550.550.55100.09110.10110.10110.10110.1037.4341.1741.1741.1741.17137.52151.27151.27151.27151.27（4）截面承载力计算a、正截面承载力计算梁跨内按T形截面计算翼缘计算宽度取：取，判别T行截面的类型；先按第一类T形行截面进行试算跨内截面，所以属于第一类T行截面支座截面按矩形截面计算，（，，，，表3-7L-2梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间支座中间跨跨内M(KN·m)172.01-187.48165.95-150.84165.95(mm)2200250220025022000.0170.1640.0170.1320.0170.0170.180.0170.1420.0178391010839892839选配钢筋320422320320320实配钢筋面积(mm2)9421256942942942经过查表得，表中数据都没超过0.517，满足要求；，满足要求。b、斜截面承载力计算表3-8KL-2梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧中间支座内侧V(KN)137.52151.27151.27151.27151.270.25βcfcbh0(KN)482.62＞V482.62＞V482.62＞V482.62＞V482.62＞V0.7ftbho(KN)135.13＜V135.13＜V135.13＜V135.13＜V135.13＜V选用箍筋2φ82φ82φ82φ82φ8Asv=nAsv1(mm)101101101101101按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋实配箍筋间距s(mm)200200200200200注：查《混凝土设计规范》可知，当，时,箍筋宜采用φ8双肢箍，且最大间距不超过250mm，所以取φ8@200的箍筋。箍筋的配筋率:，满足构造要求。4.框架结构计算4.1计算单元 本设计选取建施图中⑤轴的一榀框架计算，标准层计算单元示意如下图4-1。图4-1标准层平面计算单元示意图4.2设计资料计算所选取的框架计算单元结构共7层，底层层高3.6，标准层层高为3.6m，室内外高差为0.45m，本工程楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚除标明外，其余均为100mm，办公楼内外墙均采用多空粘土砖（ρ=28%）。一层混凝土采用C35，其余层混凝土采用C30，梁、柱受力钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm2），其余采用HPB335级（fy=300N/mm2）。a.气象：（1）温度：最热月平均32.5℃，最冷月平均5.3℃；（2）夏季最高39.8℃，冬季最低-4℃。（3）相对湿度：最热月平均75%。（4）主导风向，冬季多西北风，平均风速2.0m/s，夏季多东南风，平均风速2.8m/s（5）由全基本风压分布图查出基本风压值为0.4KN/m2、（0.45KN/m2）（6）雨雪条件：年降雨量1700mm，月最大降雨量320mm,小时最大降雨量70mm,雨季在6至8月。b.工程地质条件：(1)自然地表1.5m内为填土，填土下4米厚为硬塑性粘土，再下为砾石层。粘土允许承载力为210KN/m2；砾石层允许承载力为320KN/m2。(2)地下水位：地表以下2.2米，水质对混凝土无侵蚀。(3)地震信息：地震设计烈度7（8）度，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.45s，基本风压0.4kN／m2，基本雪压0.25kN／m2、（0.30kN／m2）地面粗糙度为C类。c.材料供应和施工条件：（1）三材由建筑公司供应，品种齐全。（2）墙体可选用普通粘土砖、粘土多孔砖或水泥空心砌块。（3）施工条件良好，设备齐全，技术力量配备合理。4.3梁柱截面及计算简图4.3.1梁截面尺寸框架结构主梁截面高度及宽度可由下式确定：，其中横梁跨度为，纵梁跨度为6.6m。横向框架梁：b×h=250×600mm(LAB=LCD)，b×h=300×400mm(LBC)纵向框架梁：b×h=250×600mm次梁：b×h=250×500mm4.3.2柱截面尺寸 柱的轴压比应小于轴压比限值要求，取各层重力荷载gE=12KN/㎡，取=0.75边柱的负载面积：F=6.6×2.75㎡中柱的负载面积：F=6.6×（2.75+1.3）㎡边柱：中柱：如果取柱截面正方形，则边柱和中柱截面为398mm和483mm。为满足水平地震作用下框架侧移刚度的要求，柱截面取值如下：底层：600×600mm2～7层：550×550mm4.3.3计算简图一榀框架计算简图如图4-2所示，梁跨度等于柱截面形心轴之间的距离，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线。底层柱从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，拟定为-1.4m。二层楼面标高为3.6m，故底层柱高为5.0m，其余各层柱高为3.6m。图4-2横向框架计算简图4.4横向框架结构侧向刚度计算及侧向刚度比验算4.4.1框架梁、柱线刚度计算计算框架梁截面惯性矩时，考虑楼面板与梁连接使得惯性矩增加的有利影响，查《混凝土结构设计》表3.3.1，取中框架梁：，边框架梁：，柱的线刚度，其中I0按矩形截面惯性矩计算，计算结果见下表4-1，表4-2。横框架梁、柱线刚度比的计算结果见图4-3。表4-1梁线刚度（N·mm）楼层梁跨Ec(N/mm)b×h(mm)计算跨度lb(mm)截面惯性矩Io（mm4）2～7AB、CD3.0×104250×60055004.500×1094.910×10103.681×1010BC3.0×104300×40026001.600×1093.692×10102.769×10101AB、CD3.15×104250×60055004.500×1095.155×10103.866×1010BC3.15×104300×40026001.600×1093.877×10102.908×1010表4-2柱线刚度（N·mm）楼层层高hi(mm)Ec(N/mm)b×h(mm)截面惯性矩Io（mm4）2～736003.0×104550×5507.626×1096.355×1010150003.15×104600×6001.080×10106.804×1010图4-3框架梁、柱线刚度（×1010N·mm）4.4.2框架侧向刚度计算柱的侧向刚度按计算，为柱的侧向刚度修正系数，首层，2～6层。例如，第一层的边柱和中柱侧向刚度计算过程如下：第一层边柱：第一层中柱：第一层一榀横向中框架的总侧向刚度为：其余过程省略，一榀横向中框架侧向刚度及一榀横向边框架侧向刚度计算结果见表4-3和4-4。表4-3一榀横向中框架的侧向刚度（N/mm）楼层ic层高hi(mm)中框架边柱中框架中柱∑D3～76.355×101036000.7730.279164171.3540.404237728037826.355×101036000.7920.284167111.3870.410241258167216.804×101050000.7580.456148931.3270.5491793065646表4-4一榀横向边框架的侧向刚度（N/mm）楼层ic层高hi(mm)边框架边柱边框架中柱∑D3～76.355×101036000.5790.225132401.0150.337198306614026.355×101036000.5940.229134751.0400.342201246719816.804×101050000.5680.416135861.0000.50016330598324.4.3横向框架侧向比验算由图4-1可见，结构平面内有2榀边框架和6榀中框架，则各层总侧向刚度等于2榀边框架与6榀中框架的侧向刚度之和。如第一层，由表4-3和表4-4数据可得：框架结构，各楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比，各楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比验算结果见表4-5。表4-5楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比验算楼层12345675135406244286145486145486145486145486145480.8221.0161.0001.0001.0001.0001.000由上表可得，各层侧向刚度比均大于0.7，且与上部相邻三层侧向刚度比γ的平均值均大于0.8，满足要求，本框架为规格框架。4.5重力荷载计算4.5.1恒载计算⑴不上人屋面不上人屋面：30mm厚C20细石混凝土2%找坡层0.03×25=0.75KN/㎡20mm厚水泥砂浆0.02×20=0.40KN/㎡4mm厚SBS改性沥青防水卷材0.3KN/㎡5mm厚白灰砂浆隔离层0.005×17=0.085KN/㎡100mm厚泡沫玻璃保温层0.1×5=0.5KN/㎡120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.00KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料∑=5.25KN/㎡⑵1～7层楼面板（100mm）10mm厚地面砖0.01×28=0.28KN/㎡

30mm厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.60KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.00KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡

7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料∑=4.14KN/㎡⑶各层走廊板（80mm）8mm厚地面砖0.008×28=0.22KN/㎡30mm厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.60KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡80mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.08×25=2.00KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料∑=3.08KN/㎡⑷卫生间楼板（100mm）10mm厚防滑地面砖0.01×28=0.28KN/㎡30mm厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.60KN/㎡1.5mm厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3.00KN/㎡蹲位折算荷载1.5KN/㎡素水泥浆一道0.05KN/㎡7mm厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.007×12=0.08KN/㎡7mm厚1：0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平0.007×12=0.08KN/㎡内墙涂料∑=5.59KN/㎡计算楼面板及屋面板重楼面板重：{(3.3×12+0.24)×(5.5+0.24)+(3.3×3+0.24)×(5.5+0.24)+(3.3×6+0.24)×(5.5+0.24)×4.14+{(3.3×2+0.12)×(5.5+0.24)×2}×5.59+{(6.6×7+0.24)×(2.6-0.24)}×3.08=2615.92KN屋面板重：（14×3.3+0.24）×5.5+2.6+5.5+0.24）×5.25=3374.33KN梁柱自重根据梁、柱的材料重度、截面尺寸等计算出单位长度的重力荷载，由于在计算楼、屋面的永久荷载时，已经考虑了板的自重，所以在计算梁的自重时，从梁截面高度中减去板的厚度，只考虑梁两侧抹灰的重量。纵梁和横梁长跨（截面尺寸250mm×600mm）梁自重25×0.3×(0.6-0.12)=3.00KN/m20mm厚梁侧抹灰17×0.02×(0.6-0.12)×2=0.33KN/m∑=3.33KN/m横梁短跨(截面尺寸300mm×400mm)梁自重25×0.3×(0.4-0.12)=2.1KN/m20mm厚梁侧抹灰17×0.02×(0.4-0.12)×2=0.19KN/m∑=2.29KN/m次梁(截面尺寸250mm×500mm)梁自重25×0.25×(0.5-0.12)=2.38KN/m20mm厚梁侧抹灰17×0.02×(0.5-0.12)×2=0.26KN/m∑=2.64KN/m首层柱(截面尺寸600mm×600mm)柱自重25×0.6×0.6=9.00KN/m20mm厚柱侧抹灰17×0.02×(0.6×2)×2=0.82KN/m∑=9.82KN/m2～6层柱(截面尺寸500×500mm)柱自重25×0.55×0.55=7.56KN/m20mm厚柱侧抹灰17×0.02×(0.55×2)×2=0.75KN/m∑=8.31KN/m⑹外墙、内墙和女儿墙外墙、内墙和女儿墙:均为240mm厚多空粘土砖墙，容重为；外墙涂料不计重，内外墙面均为20mm厚抹灰。墙单位面积重力荷载12.96×0.24+17×0.02×2=3.79KN/㎡木门单位面积上的重力荷载0.20KN/㎡铝合金窗单位面积上的重力荷载0.35KN/㎡钢框玻璃门单位面积上的重力荷载0.40KN/㎡计算各层墙重1)七层墙重外墙、门窗自重：内墙、门自重：2)二～六层墙重外墙、门窗自重：内墙、门自重：3)首层墙重外墙、门窗自重：内墙、门窗自重：4)女儿墙重5)楼梯楼梯单位面积上的重力荷载6.5KN/㎡4.5.2活荷载计算⑴楼面活载标准值根据《荷载规范》对活荷载取值上人屋面活载0.5KN/㎡楼面活载2.0KN/㎡走廊活载2.5KN/㎡卫生间活载2.5KN/㎡计算楼面活载楼面活载：3.3×5.5×21×2.0+(6.6×5.5×+46.2×2.6)×2.5=1244.10KN⑵雪荷载根据《荷载规范》由公式=μr得雪荷载标准值：=1.0×0.25KN/m2=0.25KN/㎡计算雪荷载雪荷载：13.6×46.2×0.25=157.08KN/㎡4.5.2重力荷载代表值集中在各楼层标高处的重力荷载代表值包括：楼面或屋面自重的标准值，50%楼面活荷载或50%屋面雪荷载，屋面活荷载不计，墙重取上、下各半层墙重的标准值之和。⑴底层重力荷载代表值恒载：首层板重2905.71KN首层梁重[（5.5-0.6）×16+(6.6-0.6)×32]×3.33+(2.6-0.6)×8×2.29+5.5×14×2×2.64=1140.35KN首层柱重5×32×9.82=1571.20KN首层墙重2999.10KN首层楼梯3.3×5.5×3×6.5=353.93KN二层柱重(3.6-0.12)×32×8.31=925.40KN二层墙重2905.59KN二层楼梯353.93KN活载：楼面活载1244.10KN=2615.92+1140.35+353.93+(1571.20+2999.10+930.72+2905.59)/2+0.5×1244.10=8932.90KN⑵二层重力荷载代表值恒载：二层板重2615.92KN二层梁重[（5.5-0.55）×16+(6.6-0.55)×32]×3.33+(2.6-0.55)×8×2.29+5.5×14×2×2.64=1449.26KN二、三层柱重925.40KN二、三层楼梯353.93KN二层墙重2905.59KN三层墙重2905.59KN活载：楼面活载1244.10KN=2615.92+1449.26+925.40+353.93+(2905.59+2905.59)/2+0.5×1244.10=8872.15KN⑶三～六层重力荷载代表值、、、恒载：三、四、五、六层板重2615.92KN三、四、五、六层梁重1449.26KN三、四、五、六层柱重925.40KN三、四、五、六层楼梯353.93KN三、四、五、六层墙重2905.59KN活载：楼面活载1244.10KN=2615.92+1449.26+925.40+353.93+(2905.59+2905.59)/2+0.5×1244.10=8872.15KN⑷顶层重力荷载代表值恒载：顶层板重3374.33KN顶层梁重1449.26KN顶层柱重925.40KN顶层墙重2905.59KN女儿墙411.23KN活载：屋面活载157.08KN=3374.33+1449.26+411.23+(925.40+2905.59)/2+157.08/2=7228.86KN各层重力荷载代表值如下图4-4所示。图4-4各层重力荷载代表值4.6水平荷载作用下框架结构内力和侧移计算4.6.1风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似以作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代。取⑤轴一品框架计算。（1）风荷载标准值风荷载标准值按式计算，基本风压，风荷载体形系数(迎风面)和(背风面)。风振系数计算：，由于本