目录第1章设计总说明 ...................................................................... 错误！未定义书签。
1.1工程概况 ............................................................................ 错误！未定义书签。
1.2层面及楼面做法 ................................................................ 错误！未定义书签。
1.2.1 层面做法错误！未定义书签。
1.2.2 楼面做法错误！未定义书签。
1.3结构选型 ............................................................................ 错误！未定义书签。
1.3.1 主体结构错误！未定义书签。
1.3.2 其它结构构件选型错误！未定义书签。
1.4结构布置 ............................................................................ 错误！未定义书签。
1.5设计内容 ............................................................................ 错误！未定义书签。
1.5.1 结构布置的坚向荷载计算 61.5.2 结构上水平地震力计算61.5.3 坚向力及水平作用下的内力分析 61.5.4 内力组合 61.5.5 梁柱载面设计 61.5.6 基础设计 6第2章构件尺寸初定及材料选定 .............................................. 错误！未定义书签。
2.1确定板截面尺寸 ................................................................ 错误！未定义书签。
2.2确定框架梁截面尺寸 ........................................................ 错误！未定义书签。
2.2.1 主梁截面尺寸错误！未定义书签。
2.2.2 次梁截面尺寸错误！未定义书签。
2.3确定框架柱截面尺寸 ........................................................ 错误！未定义书签。
2.4框架结构计算简图 ............................................................ 错误！未定义书签。
2.4.1 梁的计算跨度及柱高度: 错误！未定义书签。
2.4.2 确定框架结构的计算简图错误！未定义书签。
第3章荷载计算 .......................................................................... 错误！未定义书签。
3.1屋面均布恒载标准值 (10)3.1.1 按层面的做法逐项计算均布荷载103.1.2 楼面均布恒载标准值103.2梁柱恒荷载值计算 (7)3.2.1 梁恒荷载标准值计算73.2.2 柱恒荷载标准值计算83.3其他恒荷载标准值计算 (8)3.4活荷载计算 (8)3.5竖向荷载标准值计算 (8)3.5.1 屋面竖向荷载标准值计算203.5.2楼面竖向荷载标准值计算203.6计算简图 (9)3.6.1 恒载计算简图 93.6.2 活载计算简图 93.7重力荷载代表值 (10)3.8地震作用下横向框架侧移 (12)3.8.1 梁柱线刚度计算123.8.2 计算各层D值163.8.3 横向地震作用计算17第4章一榀框架内力分析 (20)4.1竖向荷载下横向框架内力分析 (22)4.1.1 弯矩二次分配法计算框架内力234.1.2 梁端剪力计算 254.1.3 柱轴力计算274.2水平地震作用下横向框架的内力计算 (29)4.2.1 各层柱端弯矩及剪力计算294.2.2 水平地震作用下横向框架剪力计算错误！未定义书签。
第5章框架内力组合 (32)5.1框架内力组合概述 (32)5.2竖向荷载的内力组合 (32)5.2.1 梁的内力组合 325.2.2 柱的内力组合 345.3地震作用下的内力组合 (36)5.3.1 梁的内力组合 365.3.2 柱的内力组合 39第6章框架梁柱截面设计 (46)6.1框架梁截面设计 (46)6.1.1 梁的正截面强度计算466.1.2 斜梁截面抗剪承载力计算506.2框架柱截面设计 (51)6.2.1 柱的正截面强度计算516.2.2 柱的斜截面强度计算558第7章基础设计 (59)7.1基础选型及设计 (59)7.1.1 基础选型 597.1.2 基础设计 59致谢 (60)参考文献 (61)第一章设计总说明1.1 工程概况本办公楼为五层钢筋混凝土框架结构体系，框架梁、板、柱等均为现浇，建筑面积约4618.37平方米，宽度为18.24米，长度为50.64米，层高均为3.3米，室内外高差0.30米，框架平面柱网布置如图所示：计算依据和主要技术指标1．1．1 建筑物位于成都市内。
1．1．2 使用要求及方案平面布置示意图。
1．1．3 地震烈度根据我国地震烈度区划分，成都市为七度设防，三级抗震，场地类别为II级。
耐火等级II级。
1．1．4 自然气候条件成都地区属于第五建筑区，气候日温差较小，夏季闷热持续时间长，冬季极少雪，平均相对湿度在70～80%。
（1）最冷平均气温：5～70C，最热平均气温25.50C，夏季极端最度气温：37.30C冬季极端最低度气温：零下4.60C（2）基本风压值为0.25KN（3）风速(平均)夏季1.1米/秒（4）降水量：年总量998.1毫米一日最大量为195.2毫米；一小时最大量为76.5毫米；最大降雪深度为2厘米；最小冻土深度为0；1．1．5 自工程地质条件本结构位于对结构抗震有利地段密实均匀中硬土，地基为砂质粘土,静承载力设计值2500KN/m2，地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层及液化土层。
1．1．6 混凝土强度等级框架梁、板、柱、楼梯等结构件均为C30混凝土；墙体构造柱、过梁、女儿墙压顶等小型构件为C25混凝土；符号Ф表示HPB235级钢筋, 符号Ф表示HRB335级钢筋。
1.2 屋面及楼面做法1.2.1 屋面做法架空小板二毡三油防水层冷底子油二道200mm厚水泥蛭石保温层200mm厚水泥砂浆找平层100mm厚钢筋混凝土现浇板吊顶和粉底1．2．2 楼面做法水泥石地面100mm厚钢筋混凝土现浇板吊顶或粉底1.3 结构选型1．3．1 主体结构对于一般的多层工业与民用建筑，根据使用或工艺要求，材料供应情况，施工技术条件，技术经济指针和抗震要求等，选择合理的机构方案。
对有抗震要求的建筑物，按施工方法的不同，本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。
1．3．2 其他结构、构件选型屋面结构采用现浇钢筋混凝土屋面板,按不上人屋面的使用荷载选用,楼面结构、楼梯、门窗过梁等采用现浇钢筋混凝土结构。
1.4 结构布置柱网布置:柱网7.2m×7.5m层高布置:均为3.3m；结构布置:横向布置1.5 设计内容1．5．1 结构布置的竖向荷载计算1．5．2 结构上水平地震力计算1．5．3 竖向力及水平作用下的内力分析1．5．4 内力组合1．5．5 梁、柱载面设计1．5．6 基础设计第二章结构尺寸的初定及材料选定2.1 确定板截面尺寸按刚度要求，楼板为现浇单向板,根据简支公式:h/l ≥1/40 即h ≥401×跨L =401×3600=90mm 取h=100mm2.2 确定框架梁截面尺寸梁板均为现浇,可看成Ｔ型截面2．2．1 主梁截面尺寸h=(101～181)×L 跨=(101～181)×7500=750～417mm 取h=600mm ≦400mm 且≧ln/4b=(21～31)×h=(21～31)×600=300～200mm取b=300mm ≦200mm 。
2．2．2 次梁截面尺寸h=(101～201)L 跨=(101～201)×7500=750~375mm 取h=600mm b=(21~31)h=(21~31)×600=300~200mm 取b=250mm2．3 确定框架柱截面尺寸框架柱设计为方形截面框架柱截面尺寸由下列公式估算由轴压比A C ≥cf N 9.0=()3.149.0105122.75.175.32.13⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=211469㎜2b=h=cA =460㎜取b=h=500㎜为避免产生剪切破坏应满足hH n＞4，层高3.3m，则600)6003300(=4.5＞4；满足规范要求。
截面尺寸设计如下：2.4 框架结构计算简图2．4．1 梁的计算跨度及柱高度梁的计算尺寸取柱网尺寸,各层柱高均取3300mm. 2．4．2确定框架结构的计算简图第3章荷载计算3.1 楼面、屋面均布恒载标准值3．1．1 按层面的做法逐项计算均布荷载架空小板： 0.5KN/m2二毡三油防水层： 0.35KN/m2冷底子油二道： 0.05KN/m2200mm水泥蛭石保温层： 1.3KN/m220mm水泥砂浆找平层： 0.4KN/m2100mm钢筋混凝土现浇板：2.5KN/m2吊顶和粉底： 0.5KN/m2合计： 5.6KN/m23．1．2 楼面均布恒载标准值按楼面的做法逐项计算荷载水泥石地面： 0.65KN/m2100mm钢筋混凝土现浇板：2.5KN/m2吊顶或粉底： 0.5KN/m2合计： 3.65KN/m23.2 梁柱恒荷载标准值计算3．2．1 梁恒荷载标准值计算（1）主梁自重:梁结构自重：0.6×0.3×25=4.5KN/m梁粉刷自重：2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34KN/m合计: 4.84KN/m（2）次梁自重：梁结构自重：0.6×0.25×25=3.75KN/m次梁粉刷重：2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34KN/m合计： 4.09KN/m注:式中粉刷容重17KN/m33．2．2柱恒荷载标准值计算标准层柱自重：0.5×0.5×3.3×25=20.63KN/m粉刷：0.02×0.5×(3.3-0.6)×17×2=0.92KN/m 总计：21.55KN/m3．3 其他恒荷载标准值计算实心砖女儿墙高500mm，容重：5.24KN/m2窗户单位面积上重量：0.45KN/m23．4 活荷载计算3．4．1 不上人层面活载 0.5KN/m23．4．2 楼面活载办公室,教室：2.0KN/m2卫生间：2.5KN/m2过道,楼梯：2.5KN/m23．5 竖向荷载标准值计算3．5．1 屋面竖向荷载标准值计算（1）恒载标准值计算:结构层自重5.6N/m2×3.6m=20.16KN/m梁自重4.81KN/m（2）活载标准值计算:按不上人的承重钢筋混凝土层面：0.5KN/m2不上人层面：0.5KN/m2×3.6m=1.80KN/m23．5．2 楼面竖向荷载标准值计算（1）恒载标准值计算结构层自重：3.65KN/m2×3.6m=13.14KN/m梁自重：4.81KN/m隔墙自重：2.6KN/m2×3.3m=8.58KN/m粉刷自重：(3.2-0.6)×0.02×2×17=1.84KN/m总计:28.37KN/m注:式中隔墙单位面积上重量：2.6KN/m2（2）活载标准值计算楼面均布活载标准值由《规范》查得各均布活载标准值：办公室：2.0KN/m2走道，楼梯：2.5KN/m2办公室：2.0KN/m2×3.6m=7.2KN/m走道：2.5KN/m2×3.6m=9KN/m3．6计算简图:3．6．1恒载计算简图3．6．2 活载计算简图3．7重力荷载代表值计算各层重力荷载代表值(按集中质量法计算) ，计算简图如下所示：（1）计算G5全部板重:5.6×(7.2×7+0.24)×(7.5×2+3+0.24)=5172.57(KN)女儿墙全部:5.24×(7.2×7+7.5×2+3)×0.5×2=358.42(KN)半层柱:0.5×0.5×(3.3/2)×32×25=330(KN)半层窗:0.45×(3.3/2-0.6)×7.2×7×2=47.63(KN)隔墙自重:横向2.6×(3.3/2)×7.5×30=965.25(KN)纵向2.6×(3.3/2)×3.6×(28-2)=401.54(KN)框架梁自重:［0.6×0.3×7.2×7×4+0.6×0.3×(7.5×2+3)×8］×25=1555. 2(KN)合计:8830.61KN(2)计算G4～G1由于4层～1层层高相同,结构相同,荷载形式相同,即G4=G3=G2=G1=100%(恒载)+50%(活载)恒载:全部板重: 3.65×(7.2×7+0.24)×(7.5×2+3+0.24)=3371.41KN一层柱重:0.5×0.5×3.3×32×25=660(KN)一层窗重:0.45×(3.3-0.6)×7.2×7×2=122.47(KN)隔墙自重:横向:2.6×3.3×7.5×30=1930.50(KN)纵向:2.6×3.3×3.6×(28-2)=803.09(KN)框架梁自重(同第5层): 1555. 2(KN)次梁自重:3.75×7.5×14=393.75(KN)活载:办公楼:2×7.5×3.6×28=1512(KN)走道:2.5×3×7.2×7=378(KN)合计:1890KN重力荷载标准值G4～G1G4=G3=G2=G1=1×8836.42+0.5×1890=9781.42(KN)3．8 地震作用下横向框架侧移计算3．8．1 梁、柱线刚度计算（1）梁线刚度计算①,⑧轴线上梁线刚度（边框架梁）②～⑦轴线上梁线刚度(中框架梁)梁相对线刚度如下图所示：（2）柱线刚度计算柱相对线刚度如下图所示：②～⑦轴线梁、柱相对线刚度如下图所示：①，⑧轴线梁、柱相对线刚度如下图所示：3．8．2 计算各层D值计算根据公式:边柱:楼层k=（i2+i4）/2i c ，а=k/（2+k）底层k=i2/i c ，а=（0.5+k）/（2+k）中柱:楼层k=（i1+i2+i3+i4）/2i c ，а=k/（2+k）底层k=（i1+i2）/i c ，а=（0.5+k）/（2+k）D=аc×i c×12/h2中框架柱侧移刚度D值: (N/mm)边框架柱侧移刚度D值: (N/mm)楼梯间框架柱侧移刚度D 值: (N/mm)将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度∑D ，如下表所示：框架层间侧移刚度 (N/mm)3．8．3 横向地震作用计算（底部剪力法）（1）基本自震周期计算结构顶点的假想侧移计算计算基本周期T 1，其 中U t 的量纲为m 根据公式:T 1=1.7×0.7×t U =1.7×0.7×2291.0=0.57S(2)水平地震作用及楼层地震剪力计算：本结构高度不超过40m ，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即G eq =0.85∑Gi =0.85×(9781×4+8831)=40761.75KN а1=9.01)(T T g аmax =08.0)57.04.0(9.0⨯=0.058 F EK =а1 G eq =0.058×40761.75=2364.18KN因1.4Tg=1.4×0.4=0.56 S ＜T1=0.57 S, 所以应考虑顶部附加水平地震作用,即 δn =0.08T1+0.01=0.08×0.57+0.01=0.0556△ F 5=δn F EK =0.0556×2364.18=131.45KN 各质点水平地震作用为F i =2232.73×∑=nij jjii HG H G各质点水平地震作用及楼层地震剪力计算表：各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布，如下图所示：（3）水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的位移验算由上表可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为△U i/ h i=1/858<1/550，满足要求第4章一榀框架内力分析4．1竖向荷载下横向框架内力分析4．1．1弯矩二次分配法计算框架内力:分配系数如下图所示（2）力矩二次分配法计算梁端弯矩恒载弯矩计算如下图所示活载弯矩计算如下图所示所用公式:I. M调=M×βII. M跨中=qL2/8-1/2(M l+M r)1qL2-β/2(M l+M r) III. M跨中调=8恒载调幅计算如下表所示4.1.2梁端剪力计算(1)计算恒载作用下剪力①边跨梁剪力计算:V左=(M b l-M b r+ qL2/2)/l)V右=(M b r-M b l+ qL2/2)/l)5层剪力计算V左=(69.69-113.43+25×7.5×7.5/2)/7.5=87.92KNV右=(113.43-69.69+25×7.5×7.5/2)/7.5=99.58KN4层剪力计算V左=(103.90-123.08+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=103.94KNV右=(123.08-103.90+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=109.06KN 3层剪力计算V左=(101.65-123.17+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=103.63KNV右=(123.17-101.65+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=109.37KN 2层剪力计算V左=(102.22-123.27+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=103.69KNV右=(123.27-102.22+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=109.31KN 1层剪力计算V左=(92.93-122.46+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=102.56KNV右=(122.46-92.93+28.4×7.5×7.5/2)/7.5=110.44KN ②中跨梁剪力计算:5层剪力计算V左=V右=25×3/2=37.5KN4层剪力计算V左=V右=4.84×3/2=7.26KN1层剪力=2层剪力=3层剪力=4层剪力=7.26KN （2）计算活载作用下剪力①边跨梁剪力计算5层剪力计算V左=(6.8-8.63+1.8×7.5×7.5/2)/7.5=6.51KNV右=(8.63-6.8+1.8×7.5×7.5/2)/7.5=6.99KN4层剪力计算V左=(24.8-30.75+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=26.21KNV右=(30.75-24.8+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=27.79KN 3层剪力计算V左=(25.83-31.13+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=26.29KNV右=(31.13-25.83+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=27.71KN 2层剪力计算V左=(25.98-31.16+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=26.31KNV右=(31.16-25.98+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=27.98KN 1层剪力计算V左=(23.62-30.94+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=26.02KNV左=(30.94-23.62+7.2×7.5×7.5/2)/7.5=27.98KN ②跨中梁剪力计算:因为是单向板，所以跨中没有活载，即：V左=V左=V1=V2=V3=V4=V5=0恒载作用下梁的剪力图:活载作用下梁的剪力图:4．1．3 柱轴力计算 计算过程如下所示（1）恒载作用下柱轴力①恒载作用下边柱轴力计算注:纵梁传下荷载:①纵向梁自重+窗自重、墙自重+②楼板传给纵向梁的荷载②恒载作用下中柱轴力计算注:纵梁传下荷载:①纵向梁自重+墙自重+②楼板(教室楼板+走道楼板)传给纵向梁的荷载（1）恒载作用下柱轴力图:（2）活载作用下柱轴力图:4.2 水平地震作用下横向框架的内力计算4.2.1 各层柱端弯矩及剪力计算地震作用下框架弯矩图：（单位：KN. m ）分左震、右震左震右震4.2.2水平地震作用下横向框架剪力计算边跨梁剪力计算.中跨梁剪力计算.剪力图第5章框架内力组合5.1 框架内力组合概述进行构件截面设计或验算时，应考虑荷载效应组合。