论文总字数：195440字

摘 要

该写字楼位于山东省菏泽市境内，为地上5层混凝土结构，无地下室。建筑±0.000标高相当于黄海高程19.000米，室内外高差为0.35m。一～四层层高均为3.3m，五层层高为4.2m，建筑总高为17.400m。结构形式采用钢筋混凝土框架结构，设计使用年限为50年,建筑结构的安全等级为二级。

首先进行了结构布置方案设计，初步确定了框架梁、柱和楼板等主要结构构件的截面尺寸和基础形式,然后对楼盖等水平结构体系进行设计计算。重点对结构中轴线4框架进行了手算结构设计计算，计算框架在竖向荷载（恒载、活荷载不同布置、重力荷载代表值）、风荷载和地震作用下的结构内力。计算出各种荷载作用下的内力之后，对框架进行内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合，进而对该榀框架的梁、柱截面进行截面设计与配筋。该建筑中的楼梯采用现浇板式楼梯，在对楼梯的设计中对平台板，梯段板，平台梁构件的进行内力和配筋计算。结构基础采用十字型条形基础，设计内容包括了肋梁和翼板的设计。然后，运用 PKPM 软件对手算结果进行电算校核，并分析了手算与电算误差的产生原因。最终，在计算结果之上，绘制施工图。

关键词：框架、多层、混凝土、结构设计

Structure Design of Electronics Technology Office Building In Heze

Abstract

The project is located in Heze, Shandong Province, which has five stories and no basement. The height of each floor is 3.3m except the fifth floor which is 4.2m. The total height of building is 17.4m, with a indoor and outdoor height difference which is 0.35m. It is a reinforced concrete frame structure, which has 50 years design life. The safety classes of building structures is two.

Firstly do the structural arrangement design, and tentatively identified the major structural elements of the framework of beams, columns and slab cross-section dimensions and form the basis.Secondly calculate the horizontal structural system such as the floor. The purpose of the design is mainly to do the structure design for the frames of axis 4.Then I calculate the internal force of the frame under the vertical loads (dead load, live load and gravity load), the wind load and the seismic force. After computing the internal force under all sorts of loads, the combination of internal force will be made, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of members. Then I make out the cross-section design of beams and columns. Slab stairs is used in this structure. The design of the stairs includes calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder. In the end, the basis of the structure which is set as a cross strip foundation needs designing, which contains the design of rib beam and wing plate. Then, the results is checked by software PKPM, including analyzing the causes of the differences between them. There are several construction drawings based on the calculation results in all results.

KEY WORDS：Frame, Multilayer, Concrete, Structural Design

目录

第一章 设计资料 6

1.1工程概况 6

1.2设计资料 6

1.2.1气象资料 6

1.2.2工程地质资料 6

1.2.3 抗震设防要求 6

1.2.4 工程结构防火要求 6

1.2.5材料及做法 7

第二章 结构选型及布置 8

2.1 结构选型 8

2.2结构平面布置 8

2.3结构构件截面尺寸估算 14

2.3.1框架梁截面尺寸估算 14

2.3.2柱截面尺寸估算 15

第三章 水平结构体系设计 17

3.1楼盖设计 17

3.1.1楼面及屋面永久荷载： 17

3.1.2楼面可变荷载 18

3.1.3板计算编号 18

3.1.4楼面荷载组合 20

3.1.5板分类 20

3.1.6双向板弯矩计算 20

3.1.7单向板弯矩计算 26

3.1.8阳台板弯矩计算 26

3.1.9板配筋计算 26

3.1.10板裂缝宽度验算 28

3.1.11板挠度验算 30

3.2次梁计算 32

3.2.1次梁计算编号 32

3.2.2次梁荷载传递 34

3.2.3次梁永久荷载计算 36

3.2.4次梁内力计算 36

3.2.5次梁配筋 64

3.2.6次梁斜截面受剪承载力计算 65

3.2.7次梁裂缝宽度验算 66

3.2.8次梁挠度验算 67

3.3屋盖设计 68

3.3.1板计算编号 68

3.3.2楼面荷载组合 70

3.3.3板分类 70

3.3.4双向板弯矩计算 70

3.3.5单向板弯矩计算 74

3.3.6板配筋计算 74

3.3.7板裂缝宽度验算 75

3.3.8板挠度验算 75

3.4屋盖次梁设计 76

3.4.1次梁计算编号 76

3.4.2次梁荷载传递 78

3.4.3次梁永久荷载计算 78

3.4.4次梁内力计算 78

3.4.5次梁配筋 82

3.4.6次梁斜截面受剪承载力计算 82

3.4.7次梁裂缝宽度验算 83

3.4.8次梁挠度验算 83

第四章 上部结构分析 84

4.1计算简图 84

4.2竖向荷载计算 85

4.3竖向荷载作用下的内力计算 90

第五章 水平风荷载计算 111

5.1风荷载计算 111

5.2风荷载作用下的内力计算 112

5.3风荷载作用下的侧移计算 116

第六章 地震作用计算 117

6.1水平地震作用计算 117

6.1.1重力荷载代表值计算 117

6.1.2结构自振周期计算 119

6.1.3楼层地震剪力计算 120

6.2水平地震作用下内力计算 121

6.2.1地震作用下柱剪力 121

6.2.2横向地震作用下梁、柱内力 121

6.2.3重力荷载下 122

第七章 主框架梁、柱内力组合 128

7.1基本原则 128

7.1.1梁端负弯矩调幅 128

7.1.2梁柱控制截面确定 128

7.1.3内力换算 128

7.1.4框架柱抗震设计时考虑强柱弱梁的柱端弯矩修正 129

7.1.5梁柱强剪弱弯的剪力修正 129

7.1.6荷载效应组合种类 129

7.1.7侧移二阶效应 130

7.2框架梁非抗震内力组合 131

7.3框架柱非抗震内力组合 131

7.4框架梁抗震内力组合 131

7.5框架柱抗震内力组合 131

第八章 框架梁、柱截面设计 149

8.1基本参数 149

8.1.1框架梁设计参数 149

8.2框架梁设计 149

8.2.1框架梁非抗震设计 149

8.2.2框架梁抗震设计 151

8.3框架柱设计 152

8.3.1挠曲二阶效应 152

8.3.2轴向力初始偏心距 152

8.3.3框架柱非抗震设计 152

8.3.4框架柱抗震设计 153

第九章 基础设计 165

9.1基础布置 165

9.2地基计算 166

9.3基础梁内力计算 166

9.3.1非抗震内力计算 166

9.3.2抗震内力计算 169

9.4基础梁截面设计 171

第十章 楼梯设计 174

10.1楼梯平面布置 174

10.2楼梯梯段斜板设计 174

10.3平台板设计 176

10.4平台梁设计 178

第十一章 手算与电算校核 180

11.1结构自振周期分析 180

11.2地震作用下位移分析 180

11.3内力与配筋分析 181

11.3.1跨中配筋分析 181

11.3.2底层柱底轴力分析 181

参考文献 182

附录 183

设计资料

1.1工程概况

工程名称：菏泽市电子科技写字楼

该科技写字楼位于山东省菏泽市境内，为地上5层混凝土结构，无地下室。建筑±0.000标高相当于黄海高程19.000米，室内外高差为0.35m。一～四层层高均为3.3m，五层层高为4.2m，建筑总高为17.400m。

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