摘 要

根据建筑方案图，本工程结构为四层现浇钢筋混凝土多层框架结构，工程建筑平面长宽约49m×15m，。设计使用年限为50年；结构安全等级为二级；抗震设防烈度为7度；设计基本地震加速度值为0.15g；建筑室内外高差450mm，室外标高即为现有自然地面标高。

为结构设计，确定梁、板、柱的截面尺寸。计算各楼层集中风荷载标准值；计算柱的抗侧刚度，计算地震作用下结构的水平内力；计算竖向荷载作用下结构的内力，并与水平力进行内力组合；由内力组合得出的结构各构件的最不利内力，对结构各构件进行截面和配筋设计；根据建筑结构及场地地质条件确定采用桩基础，并对一榀框架进行桩基础设计。

关键词：结构设计；框架；内力组合；抗震

目录

摘 要 I

第一章 结构选型与布置 1

第二章 计算简图和荷载计算 3

2.1确定计算简图 3

2.2梁柱截面尺寸 5

2.3材料强度等级 5

2.4荷载计算 5

2.5风荷载 9

2.6地震作用 10

第三章 框架内力计算 15

3.1恒载作用下的框架内力 15

3.2活载作用下的框架内力 15

3.3风荷载作用下的位移、内力计算 15

3.4地震作用下横向框架梁的内力计算 15

第四章 框架内力组合 16

4.1弯矩调幅计算 16

4.2 横向框架梁内力组合（一般组合） 19

表4.3 横向框架梁内力组合（考虑地震组合） 21

表4.4横向框架柱内力组合（一般组合） 23

表4.5 横向框架柱内力组合（考虑地震组合作用） 25

第五章框架梁柱截面设计 27

5.1横向框架AB,BC正截面受弯承载力计算 27

5．2横向框架梁AB,BC斜截面受剪抗震验算 29

第六章楼梯设计 36

9.1设计参数 36

9.2 楼梯板计算 36

9.3 平台板计算 37

9.4 平台梁计算 37

第七章楼面板的设计 40

第八章基础设计 43

第十章PKPM电算内力图 49

参考文献 52

致 谢 53

1. 结构选型与布置

题目：镇江市某服装工厂办公楼设计（方案3）

根据建筑方案，设计建筑总面积约为4145m²，建筑总高度为18.9m。采用钢筋混凝土框架结构，建筑层数为四层，建筑主体长为49m，宽为15m。

1.1气象资料

(1)基本风压值：0.4kN/m²

(2)基本雪压值：0.35kN/m²

1.2工程地质资料

根据勘察院提供的资料，地表下土层分布自上而下为：

第（1）层—粉土，层厚为2.0～3.6m，f_ak=220Kpa；

第（2）层—粉土，层厚为2.0～5.0m，f_ak=230Kpa；

第（3）层—粉土，层厚为2.0～4.0m，f_ak=240Kpa。

拟建场地无液化土层，地下水无侵蚀性。

1.3抗震设防烈度

本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。

场地类别：Ⅱ类场地。

设计地震分组：第二组。

1.4.荷载资料

（1）办公楼楼面活载

查《建筑结构荷载规范》GB5009-2012，确定办公楼面活载标准值为2.0kN/m2，办公楼走廊为2.5kN/m2，楼梯楼面活载标准值为3.5kN/m2；

（2）不上人屋面：活载标准值为0.7 kN/m2；

（3）屋面构造：

防水层（刚性）15厚细石混凝土防水 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 找平层：15厚水泥砂浆 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平 保温层：40厚聚乙烯泡沫塑胶 结构层：120厚现浇混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆

(4)楼面构造见图

围护墙：维护墙采用200厚混凝土空心小砌块（容重2.36 kN/m2），M5混合砂浆砌筑，M5混合砂浆砌筑，双面粉刷(重度3.6 kN/㎡)。

（5）主要构件选型

（1） 梁﹑板﹑柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构。

（2） 墙体采用：粉煤灰轻质砌块。

（3） 墙体厚度：外墙:200mm，内墙:200mm。

（4） 基础采用：柱下独立基础。

（5） 主要用料：梁、板、柱和基础均采用C30混凝土，垫层采用C20混凝土，梁、柱受力钢筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。

1. 计算简图和荷载计算

2.1确定计算简图

本工程横向框架计算单元图取建筑图中的6轴斜线所示范围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供数据，查《建筑抗震设计规范》可判断该场地为Ⅱ类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基地标高设计相对标高-1.700m。柱子的高度底层为：h1=3.6 1.7-0.5=4.8(初步假设基础高度0.5m)，二～四层柱高h2～h4=3.6m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别：l=6300、2400、6300。柱网布置图见图2.1，计算简图见图2.2。

图2.2 计算简图

图2.1 柱网布置图

2.2梁柱截面尺寸

1.框架柱：

本设计中房屋高度Hlt;30，抗震等级为三级，轴压比μ取0.85，为使结构在两个主轴方向的动力特性相近，柱截面采用方柱，柱的轴力设计值N_c按下式估算。

最大负载的柱为5C、5D处，则其最大轴力估算为：

=1.25×14×(6.0×4.8)×5×1.05×1.0×1.0=2646 kN

Ac≥2646000/(0.85×14.3)=217690mm2

因此，主楼框架柱截面尺寸确定为：550×550。

2.梁：（1）纵向框架梁：

h=(1/8~1/12)l =(1/8~1/12)×6000 =750~500，取h=650mm，b=250mm；

（2）横向框架梁：

h=(1/8~1/12)l =(1/8~1/12)×6300 =785~525，取h=650mm，b=250mm；

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