目录目录1 绪论1.1 工程概况1.2 设计内容与方法2 建筑设计2.1建筑构造做法2.2其他建筑设计3 结构设计3.1 设计依据3.2 荷载取值3.3 结构计算原则和方法4. 结构布置4.1 结构布置方案构件尺寸4.2 确定结构计算简图4.3 梁、柱惯性矩、线刚度计算5．荷载计算5.1 恒载标准值计算5.2 活载标准值计算5.3 风荷载标准值计算6．内力计算6.1恒荷载作用下的内力计算6.2活载作用下的内力计算6.3风荷载作用下的内力计算7．内力组合7.1竖向荷载弯矩调幅7.2框架梁内力组合7.3框架柱内力组合8．截面设计8.1框架梁截面设计8.2框架柱截面设计9板的设计9.1板的结构平面布置图9. 2荷载计算9. 3弯矩计算9. 4截面设计10.楼梯设计10.1 梯段板设计10.2 平台板设计10.3 平台梁设计11. 基础设计11.1 基础设计参数11.2 确定基础底面面积11.3 持力层强度验算11.4 基础冲切验算11.5 基础配筋计算1 绪论1.1 工程概况此工程建于江西省南昌市(某企业4#办公楼建筑结构设计)，工程采用框架结构，建筑抗震设防类别丙类，设计使用年限50年，耐火等级为二级，抗震设防烈度6度，地震分组为第二组，类建筑场地；基本雪压0.3kN/m2；基本风压0.45kN/m2，地面粗糙程度为B类；地基允许承载力为f ak=80kPa。

1.2 设计内容与方法1.2.1 建筑设计1．建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案设计，针对工程的使用性质作出具体的设计。

功能分区要细致合理、符合规范，使建筑物发挥出其应有的功能。

2．建筑施工图运用CAD、天正进行绘图，绘出建筑的平、立、剖等图。

1.2.2 结构设计1．结构设计内容（1）结构类型的选择，包括结构的布置及柱网尺寸。

（2）估算结构的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等级。

（3）荷载计算：竖向荷载，水平荷载，包括框架柱侧移刚度计算。

（4）内力计算包括恒载，活载，风荷载，以及地震荷载。

（5）内力组合包括恒荷载，活荷载，风荷载以及地震荷载。

（6）框架梁、柱正截面设计斜截面设计。

（7）板的配筋计算。

（8）楼梯设计，包括楼梯板，平台板，梯梁等设计。

（9）基础的截面尺寸确定，承载力验算，冲切验算，配筋计算。

2．结构设计方法（1）荷载计算：荷载计算包括竖向荷载与水平荷载计算，竖向荷载包括恒荷载与活荷载；水平荷载包括水平风荷载和水平地震作用。

（2）水平荷载作用下的框架结构内力计算：水平荷载作用下的框架结构的位移及内力可采用D值法计算。

（3）竖向荷载作用下的框架结构内力计算：一般取一榀框架单元，按平面计算简图进行内力分析。

（4）内力计算。

（5）通过内力组合求得梁、柱构件各控制截面的最不利内力设计值并进行必要的调整后，即可对其进行截面配筋计算和采取构造措施。

（6）基础设计：根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。

首先要确定基础底面尺寸，按地基持力层承载力和地基软弱层承载力进行验算。

应用地基计算模型计算，然后进行各项配筋计算。

（7）按照制图标准绘制结构施工图。

2 建筑设计2.1建筑构造做法2.1.1屋面做法(顺序均为从上到下)防水层20mm厚1:3水泥砂浆找平层150mm厚水泥蛭石保温层120厚钢筋混凝土板V型轻钢龙骨吊顶2.1.2楼面做法地砖地面120厚钢筋混凝土板V型轻钢龙骨吊顶内墙体为200mm厚的加气混凝土，墙面两侧各20mm厚水泥砂浆抹灰。

外墙体为200mm厚的烧结多孔砖，墙面两侧各20mm厚水泥砂浆抹灰。

2.1.5女儿墙做法女儿墙墙体为200mm厚的烧结多孔砖，墙面两侧各20mm厚水泥砂浆抹灰。

2.2其他建筑设计其他建筑详见建筑施工图。

3 结构设计3.1 设计依据3.1.1 国家标准（1）国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）（2）国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（3）国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）（4）国家标准.高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2010）（5）国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）3.1.2 地质勘察报告建筑场地较平坦，地基土承载力特征值f ak =80kPa ，场地为类。

3.1.3 结构设计参数结构计算参数表3-13.2 荷载取值风、雪荷载取值表3-23.3 结构计算原则和方法 3.3.1 手算采用简化方法选取横向一榀框架计算结构内力和位移。

3.3.2 电算1．软件名称：PKPM 2．版 本：20103．编制单位：中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部 4. 结构布置4.1 结构布置方案构件尺寸 4.1.1 结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工布置图，本工程确定采用框架方案，框架梁、柱布置如图2.1所示。

4-1 结构布置图4.1.2 梁截面尺寸估算 1. 横向框架梁AB 跨梁：=0l 7300mm ，==0)12/1~8/1(l h 912.5mm~608.33mm ，取=h 550mm==)3/~2/(h h b 275mm~183.33mm ，取=b 250mmBC 跨梁：=0l 2400mm ，==0)12/1~8/1(l h 300mm~200mm ，取=h 400mm ==)3/~2/(h h b 200mm~133.33mm ，取=b 250mmCD 跨梁：=0l 7300mm ，==0)12/1~8/1(l h 912.5mm~608.33mm ，取=h 550mm ==)3/~2/(h h b 275mm~183.33mm ，取=b 250mm 2 纵向框架梁=0l 4500mm ，==0)12/1~8/1(l h 562.5mm~375mm ，取=h 400mm ==)3/~2/(h h b 200mm~133.33mm ，取=b 250mm 4.1.3 柱截面尺寸估算按轴压比要求初估框架柱截面尺寸，以B 柱(C30混凝土)为例。

==βααγ21qsn N G 1.2×14×21.83×4×1.05×1.1×1=1694kN===cN C f Nh b A μc c 1694×10000.9×14.3 = 131623.93mm=362.8mm×362.8mmμN ——框架柱的轴压比一级抗震0.65；二级抗震0.75；三级抗震0.85； 四级抗震0.9Ac?——框架柱的截面面积? f ?c ——柱混凝土抗压强度设计值 N ——柱轴向压力设计值? γG ——竖向荷载分项系数?q ——每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14kN/m2???? S ——柱一层的受荷面积?? n ——柱荷载楼层数?α——考虑水平力产生的附加系数，四级抗震时α1=1.05，三~一级抗震时 α1=1.05~1.15?α2——边角柱轴向力增大系数，边柱α2?=1.1，角柱α2?=1.2? β——柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8柱子截面尺寸 表4-14.1.3 板厚度确定根据现行《混凝土结构设计规范 GB50010-2010》板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于30，双向板不大于40，综合考虑取屋面板厚为100mm ，楼面板厚为100mm 。

4.2 确定结构计算简图三个假设:(1) 平面结构假设：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；(2) 板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； (3) 考虑水平荷载作用下的扭转作用；根据结构平面布置图以第④轴作为计算单元如图4-2所示。

4.2.1 水平框架结构计算简图图4-2 水平框架计算简图4.2.2 垂直框架结构计算简图图4-3 垂直框架计算简图(底层柱高从基础顶面算起)基础埋深1.5m ，基础假设高度0.5m4.3 梁、柱惯性矩、线刚度计算构件惯性矩公式：123bh I =，其中平行于弯矩平面的截面宽度定义为h 。

AB 跨梁：I b = bh 312 =0.25×0.553/12=0.00347m 4BC 跨梁：I b = bh 312 =0.25×0.43/12=0.00133m 4CD 跨梁：I b =bh 312=0.25×0.553/12=0.00347m 4 柱：I c = bh 312 =0.4×0.43/12=0.00213m 44.3.2 梁、柱线刚度计算中框架梁取I=2I b ，线刚度计算公式l /EI i =。

梁混凝土等级为C30，弹性模量E b =kPa ，柱混凝土等级为 C30，弹性模量E c =kPa 。

AB跨梁：i b = E b I b/l=kN·mBC跨梁：i b = E b I b/l=kN·mCD跨梁：i b = E b I b/l=kN·m2~4层柱：i c = E c I c/l=kN·m1层柱：i c = E c I c/l==13912.83kN·m图4-4 框架线刚度图(kN·m)5．荷载计算5.1 恒载标准值计算恒载标准值屋面面荷载计算防水层0.4kN/m2 20mm厚1:3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2 150mm厚水泥蛭石保温层0.15×5=0.75kN/m2 120厚钢筋混凝土板0.12×25=3kN/m2 V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/m2 屋面荷载合计 4.8kN/m2 屋面框架梁线荷载计算AB跨梁自重0.25×0.55×25=3.4375kN/m AB跨梁抹灰2×(0.55-0.1)×0.02×20=0.36kN/m 合计 3.7975kN/m BC跨梁自重0.25×0.4×25=2.5kN/m BC跨梁抹灰(2×(0.4-0.1)+0.25)×0.02×20=0.34kN/m 合计 2.84kN/m CD跨梁自重0.25×0.55×25=3.4375kN/m CD跨梁抹灰2×(0.55-0.1)×0.02×20=0.36kN/m合计 3.7975kN/m gab=gcd=4.8×4.5=21.6 kN/mgbc=2.4×4.8=11.52 kN/m恒载标准值楼面面荷载计算地砖地面0.55kN/m2 120厚钢筋混凝土板0.12×25=3kN/m2 V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/m2 楼面荷载合计 3.8kN/m2 楼面框架梁线荷载计算AB跨梁自重0.25×0.55×25=3.4375kN/m AB跨梁抹灰2×(0.55-0.1)×0.02×20=0.36kN/m AB跨梁上墙自重(3.6-0.55)×0.2×7.5=4.575kN/m AB跨梁上墙面抹灰2×(3.6-0.55×0.02×20=3.16kN/m 合计11.5325kN/m BC跨梁自重0.25×0.4×25=2.5kN/m BC跨梁抹灰(2×(0.4-0.1)+0.25)×0.02×20=0.34kN/m 合计 2.84kN/m CD跨梁自重0.25×0.55×25=3.4375kN/m CD跨梁抹灰2×(0.55-0.1)×0.02×20=0.36kN/m CD跨梁上墙自重2×(3.6-0.55×0.02×20=3.16kN/m CD跨梁上墙面抹灰2×(3.6-0.55×0.02×20=3.16kN/m 合计11.5325kN/m楼面线荷载gab=gcd=3.8×4.5=17.1kN/mgbc=2.4×3.8=9.72 kN/m节点集中恒载标准值A、D轴顶层节点集中恒载连系梁自重(4.5+4.5)/2×0.25×0.4×25=11.25kN 连系梁抹灰2×(0.4-0.1)×(4.5+4.5)/2×0.02×20=1.08kN0.6m女儿墙自重(4.5+4.5)/2×0.2×0.6×16=8.64kN女儿墙抹灰2×(4.5+4.5)/2×0.6×0.02×20=2.16kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×4.8/2=12.15kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×4.8/2=12.15kN 合计47.43kNB、C轴顶层节点集中恒载连系梁自重(4.5+4.5)/2×0.25×0.4×25=11.25kN 连系梁抹灰2×(0.4-0.1)×(4.5+4.5)/2×0.02×20=1.08kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×4.8/2=12.15kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×4.8/2=12.15kN 连系梁传来屋面自重(4.5-1.2)×1.2×4.8/2=9.504kN 连系梁传来屋面自重(4.5-1.2)×1.2×4.8/2=9.504kN 合计55.638kN 恒载标准值A、D轴顶层节点集中恒载连系梁自重(4.5+4.5)/2×0.25×0.4×25=11.25kN 连系梁抹灰2×(0.4-0.1)×(4.5+4.5)/2×0.02×20=1.08kN 窗自重2×2.1×2×0.45/2=1.89kN 墙自重((4.5+4.5)×(3.6-0.4)-8.4)×0.2×16/2=32.64kN 墙抹灰((4.5+4.5)×(3.6-0.4)-8.4)×0.02×20=8.16kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×3.8/2=9.619kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×3.8/2=9.619kN 合计74.258kN B、C轴顶层节点集中恒载连系梁自重(4.5+4.5)/2×0.25×0.4×25=11.25kN 连系梁抹灰2×(0.4-0.1)×(4.5+4.5)/2×0.02×20=1.08kN 门自重2×1×2.1×0.45/2=0.945kN 墙自重((4.5+4.5)×(3.6-0.4)-4.2)×0.2×7.5/2=32.64kN 墙抹灰((4.5+4.5)×(3.6-0.4)-4.2)×0.02×20=8.16kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×3.8/2=9.619kN 连系梁传来屋面自重 2.25×2.25×3.8/2=9.619kN 连系梁传来屋面自重(4.5-1.2)×1.2×3.8/2=7.524kN 连系梁传来屋面自重(4.5-1.2)×1.2×3.8/2=7.524kN 合计88.361kN图5-2 恒载作用下结构计算简图5.2 活载标准值计算5.2.1 屋面框架梁线活载标准值根据屋面的使用功能查询《建筑结构荷载规范GB50009-2012》5.1.1，得出屋面均布活载见图5-3活载作用下的结构计算简图。