论文总字数：94746字

目 录

第1章 绪论 1

1.1 毕业设计任务书 1

1.1.1 题目 1

1.1.2 建筑地址 1

1.1.3 设计条件 1

1.1.4 建筑设计部分 1

1.1.5 结构设计部分 1

1.1.6 设计其他要求 1

1.2 建筑平面图 1

1.3 建筑立面图 1

14 建筑剖面图 2

1.5 工程概况 2

1.6 结构设计方案及布置 2

第2章 确定计算简图 3

2.1构件初估 3

2.11 柱截面尺寸的确定 3

2.1.2 梁截面尺寸的确定 3

2.1.3 板厚度尺寸的确认 3

2.1.4 次梁布置 3

2.2 计算简图与柱网布置 4

2.2.1 框架结构的计算简图 4

2.2.2 柱网布置 4

2.3 永久荷载标准值 6

2.4可变荷载标准值 7

2.5 梁、柱单位自重计算 7

2.6墙、窗、门单位自重计算 8

2.7 梁自重计算 8

2.8 柱自重计算 9

2.9 墙自重计算 9

2.10 板自重计算 10

2.11 门窗自重计算 11

2.12 其他结构自重计算 12

2.13 集中于各楼层处的重力荷载代表值计算 12

2.14 横梁线刚度的计算 14

2.15 柱线刚度的计算 14

2.16 框架梁柱线刚度图 14

2.17框架梁柱线刚度比和柱侧向刚度修正系数的计算 15

2.18 柱抗侧刚度D值的计算 16

第3章 框架内力计算 17

3.1.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 19

31.1 横向自振周期计算 19

3.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 19

3.1.3 多遇水平地震作用下的位移验算 19

3.1.4 水平地震作用下框架内力计算 19

3.2 横向风荷载作用下框架内力和侧移计算 23

3.2.1 风荷载标准值 23

3.2.2 风荷载作用下的水平位移验算 24

3.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算 25

3.3 计算单元的选择确定 28

3.4 荷载计算 29

3.2.1 恒载作用下柱的内力计算 29

3.2.2 活载作用下柱的内力计算 32

3.5内力计算 34

3.5.1 相对线刚度计算 34

3.5.2 弯矩分配系数的计算(左右对称，仅计算左边的节点） 34

3.5.3 恒载作用下的弯矩图 36

3.5.4 活荷载作用下的弯矩图 42

3.5.5 恒载作用下梁端剪力、柱端剪力及柱轴力计算 47

3.5.6 活载作用下梁端剪力、柱端剪力及柱轴力计算 51

第4章 框架内力组合 56

4.1 框架结构梁内力组合 56

4.1.1 梁控制截面内力调整 56

4.1.2 梁端弯矩调幅及梁跨中弯矩调幅 58

4.1.3 框架结构梁内力组合 62

4.1.4 框架梁控制截面的最不利内力 71

4.1.5 梁端截面组合的剪力设计值调整 72

4.2 框架结构柱的内力组合 74

4.2.1 横向框架柱内力组合 74

4.2.2 框架柱端弯矩和剪力调整 84

第5章 框架梁柱截面设计 88

5.1 框架梁 88

5.1.1 材料及设计参数 88

5.1.2 框架梁正截面受弯承载力计算 88

5.1.3 梁斜截面受剪承载力计算 96

5.2 框架柱 98

5.2.1 材料及设计参数 98

5.2.2 柱截面尺寸验算 98

5.2.3 柱正截面承载力计算 100

5.2.4 柱斜截面受剪承载力计算 115

第6章 楼梯结构计算设计 121

6.1 楼梯设计资料........................................................................................................121

6.2 踏步板设计..........................................................................................................122

6.3 平台板设计.............................................................................................................124

6.4 平台梁设计............................................................................................................125

第7章 现浇楼面板设计 128

7.1 楼盖设计 128

7.1.1 楼面荷载 128

7.1.2 板型划分 128

7.1.3双向板弯矩计算(按塑性铰线法设计) 129

7.1.4 单向板弯矩计算(按塑性铰线法设计) 132

7.2 屋面板设计 133

7.2.1 屋面永久荷载标准值(不上人屋面) 133

7.2.2 板型划分 134

7.2.3 单向板弯矩计算(按塑性铰线法设计) 134

7.2.4 单向板弯矩计算(按塑性铰线法设计) 136

第8章 基础设计 138

8.1 地基情况 138

8.2 基础选型 138

8.3 A柱柱下独立基础计算 138

8.3.1 荷载计算 138

8.3.2 初步选择基底尺寸 138

8.3.3 验算持力层地基承载力 139

8.3.4 抗冲切验算 141

8.3.5 底板配筋计算 143

附录 电算

第1章 绪论

1.1 毕业设计任务书

1.1.1 题目

镇江市某公司1号办公楼设计

1.1.2 建筑地址

镇江市

1.1.3 设计条件

1.自然条件：

(1)经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下：

①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布，约0.5m厚。

②层：中密卵石。该层土场地普遍分布，约5.2m厚。

③层：密卵石，该层土本次钻探未钻穿。

(2)基础型式及持力层：本工程采用桩基础；基础持力层位于第3层密卵石，地基承载力特征值 Fak=260KPa

(3)本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

(4) 建筑场地类别:Ⅱ类（特征周期0.45s）。

1.2 建筑平面图

(除屋顶平面图外)是用一个假想的水平剖切图，在房屋的窗台上方剖开整栋房屋，移去剖切面上面的部分，将留下部分向水平投影面投影所得到的水平剖视图。建筑平面图包含被剖切到的断面、可见的建筑配件的设置情况。它是墙体砌筑、门窗安装和室内装修的重要依据。底层地面需反映出室外台阶、散水(或明沟)等，其他各层除应表示本层情况外，还需反映出下一层平面图未反映的可见建筑物构件。

1.3 建筑立面图

它是房间各个方向的外墙面以及按投影方向可见的构配件的正投影图。有定位轴线的建筑物，宜根据两端定位轴线号编注立面图名称。建筑物立面是用来反映房屋的体型和外貌、门窗形式和位置、墙面装饰·材料等的图样。

1.4 建筑剖面图

它是假想用一个垂直于横向或纵向轴线的竖直平面剖切房屋所得正投影图，反映门窗洞口及窗口高度以及简要的结构形式和构造方式等情况。剖切面的剖切位置，应选在能反映房间全貌构造特征以及有代表性的部位，一般应显示楼梯，并在底层平面图中表示。

具体设计图详细见附录中的建筑图。

1.5 工程概况

镇江市某公司1号办公楼设计，设计要求建筑总面积约4590.00m²，建筑层数5层，首层高为4.2 m，2～5层结构形式为钢筋混凝土框架结构。建筑物所在地区抗震设防烈度为7度，2类建筑场地，设计地震分组为第一组。基本风压为0.40km/m²，地面粗糙度为B类。

1.6 结构设计方案及布置

钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业等民用建筑。

按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。

本次设计的办公楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，现浇楼板一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要考虑承受横向地震作用。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些连系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。

第2章 确定计算简图

2.1 构件初估

2.1.1 柱截面尺寸的确定

该框架结构抗震等级为三级，查表轴压比限值近似[u_N]=0.85；单位负荷面积上的重力荷载代表值近似取12KN·mm^-2，柱采用现浇混凝土浇筑，混凝土强度等级采用C30(f_c=14.3N·mm^-2，f_t=1.43N·mm^-2)。

柱截面高度可取h=(1/15~1/20)H，H为层高；柱截面宽度可以取为b=(1~2/3)h，并按下述方法进行初步估算。

边柱：A_CN/[μ_N]f_c=[1.3×(7.2×3.6) ×12×5×10³]/(0.85×14.3)=152470.6 mm²

中柱：A_CN/[μ_N]f_c=[1.3×(7.2×4.9) ×12×5×10³ ]/(0.85×14.3)=200983.9mm²

N=βFg_en

柱的截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为390.5mm和448.3mm。又框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。

经综上分析，本工程各层柱的截面尺寸皆取为b×h＝600mm×600mm。

根据地质条件及层数等的条件,基础选用柱下独立基础，基础埋深取2m,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，则底层柱高h₁=4.2 0.45 0.2=4.85m，二～五 层柱高等于层高，即h₂=3.6m。

2.1.2 梁截面尺寸的确定

框架梁的梁高h=(1/8～1/12)l,其中l为梁的跨度；梁的截面宽度可取为b=(1/2～1/3)h。次梁的梁高h=(1/10～1/14)l,其中l为梁的跨度；梁的截面宽度可取为b=(1/2～1/3)h。为了防止梁发生剪切脆性破坏，h不宜大于1/4梁净跨，且为了保证梁的侧向稳定性，梁截面的高宽比(h/b)不宜大于4。横向框架梁跨度为6.6m,次梁跨度为6.6m，走道梁跨度为2.4m。故框架梁、走道梁、次梁的截面可初步分别取为300mm×700mm，300mm×700mm，250mm×550mm，250mm×500mm。

2.1.3 板厚度尺寸的确认

走道单向板h=l₀/35=2100/35=60.00mm,双向板h=l₀/45=3600/45=80mm, 考虑到保证结构的整体性以及防水要求和埋设管线等原因，板厚做如下选择：屋面板、楼面板厚均为 100mm。

2.1.4 次梁布置

在两道横向框架梁中间布置一道次梁，故双向板跨为3.6m。

2.2 计算简图与柱网布置

2.2.1 框架结构的计算简图

计算简图见图3-1：

图2-1 框架结构横向计算简图

2.2.2 柱网布置

柱网布置图见图3-2：

图2-2 柱网布置图

2.3 永久荷载标准值

1～5层楼面永久荷载标准值：

30m厚现制水磨石 0.65km/m²

120m厚钢筋混凝土 0.12×25=3.0km/m²

20m厚石灰砂浆 0.02×17=0.34km/m²

合计： 3.99km/m²

卫生间楼面永久荷载标准值：

5mm厚水泥砂浆贴10mm厚300×300防滑地砖 0.34km/m²

油毡防水层 0.4km/m²

20mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×15=0.3km/m²

120m厚钢筋混凝土 0.12×25=3.0km/m²

合计： 4.04km/m²

楼梯休息平台永久荷载标准值：

30mm厚现制水磨石 0.65km/m²

120m厚钢筋混凝土 0.12×25=3.0km/m²

20m厚石灰砂浆 0.02×17=0.34km/m²

合计： 3.99km/m²

首层踏步板永久荷载标准值：

30m厚水磨石面层 (0.3 0.163)×0.65/0.3=1.00km/m²

三角形踏步 0.5×0.3×0.163×25/0.3=2.03km/m²

120mm厚钢筋混凝土 0.12×25/0.879=3.410km/m²

20mm厚板底抹灰 0.02×17/0.879=0.387km/m²

合计： 6.83km/m²

其他层踏步板永久荷载标准值：

30m厚水磨石面层 (0.3 0.15)×0.65/0.3=0.975km/m²

三角形踏步 0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.875km/m²

120mm厚钢筋混凝土 0.12×25/0.894=3.356km/m²

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