摘 要

本工程为四层框架结构，建筑场地长宽约长66m 宽35m，建筑面积约9000m²，建筑高度约16m，室内外高差0.45m，基础选用柱下独立基础。抗震设计烈度为7度，框架的抗震等级为三级。整个设计包括建筑设计、结构设计和施工设计两部分：

建筑设计部分，首先根据建筑的使用功能确定建筑的初步布局，包括建筑体系及室内空间布置等，然后结合使用的材料、做法进一步确定具体的尺寸和平面立面风格等。

结构设计部分主要包括对结构方案中第8榀框架进行结构设计，按照最初开题报告所探索的计算步骤进行结构设计，步骤大概如下：确定结构布置选型，结构层间荷载计算，竖向荷载计算，D值法进行风荷载和地震荷载运算，结构内力组合，梁和框架柱截面配筋计算，进行独基设计，最后进行PKPM设计并绘制施工图。

关键词：框架 钢筋混凝土 内力计算 结构设计

Abstract

The project is a four-story frame structure, the length and length of the building site is 66m wide and 35m long, the building area is about 9000m², the building height is about 16m, the indoor and outdoor height difference is 0.45m, and the base is based on the independent foundation. Seismic design intensity of 7 degrees, the framework of the seismic rating of three. The whole design includes architectural design, structural design and construction design in two parts:

Part of the architecture design , according to the construction of the first use of function determine the initial layout of the building, including the building shape and layout of the indoor space, and then use a combination of materials, practice further determine the specific size peace, elevation style.

The part of structure design contains the 4th horizontal frame structure is designed in this design.After determining the frame layouts, the standard values of loads acting on the structure are calculated firstly.Then the internal forces of the structure caused by vertical constant load and live load are calculated by stratified sampling method. Then, the structural internal forces (moment,shear force and axial force).due to horizontal wind load is calculated by using a D value method. Secondly, the internal forces under various circumstances are combined. The security results are selected to calculate the reinforcement of frame beams and frame column.Then, the structure of the shallow foundation is designed. Finally, the shop drawing of the frame structure is drawn by PKPM and CAD software.

Key words: Framework;Reinforced concrete;Internal force calculation; Structure design

目 录

摘要…………………………………………………………………………………II

ABSTRACT………………………………………………………………………III

第一章 工程概况………………………………………………………………1

1.1 气象资料……………………………………………………………………1

1.2 水文地质资料………………………………………………………………1

1.3 抗震设防烈度………………………………………………………………2

1.4 荷载资料……………………………………………………………………2

第二章 荷载计算………………………………………………………………3

2.1 框架计算简图……………………………………………………………3

2.2 梁、柱截面初选…………………………………………………………4

2.3 材料强度等级……………………………………………………………5

2.4 荷载计算…………………………………………………………………5

2.4.1屋面横梁竖向线荷载标准值………………………………………5

2.4.2楼面横梁竖向荷载标准值…………………………………………7

2.4.3屋面框架节点集中荷载标准值……………………………………7

2.4.4楼面框架节点集中荷载标准值……………………………………8

2.4.5风荷载………………………………………………………………9

2.4.6地震作用……………………………………………………………10

第三章 内力计算………………………………………………………………16

3.1 恒载作用下的框架内力…………………………………………………16

3.1.1弯矩分配系数……………………………………………………17

3.1.2 杆件固端弯矩……………………………………………………18

3.1.3节点不平衡弯矩…………………………………………………18

3.1.4内力计算…………………………………………………………19

3.2 活载作用下的框架内力…………………………………………………25

3.3 风荷载作用下的框架内力………………………………………………35

3.4 地震作用下横向框架的内力……………………………………………38

3.4.1 0.5（雪 活）作用下横向框架的内力计算……………………38

3.4.2 地震作用下横向框架的内力计算………………………………40

第四章 框架内力组合………………………………………………………43

第五章 框架梁柱配筋………………………………………………………61

5.1 梁截面验算…………………………………………………………61

5.2 柱截面验算…………………………………………………………72

第六章 楼梯结构设计………………………………………………………89

6.1 梯段板计算…………………………………………………………89

6.2 休息平台板计算……………………………………………………92

6.3 梯段梁TL1计算……………………………………………………93

第七章 现浇楼面板设计…………………………………………………94

7.1 单向板计算…………………………………………………………94

7.2次梁的配筋及计算计算……………………………………………94

第八章 基础设计……………………………………………………………97

8.1荷载计算……………………………………………………………97

8.2 确定基础底面积……………………………………………………98

8.3地基变形验算………………………………………………………101

8.2 基础结构设计………………………………………………………101

参考资料……………………………………………………………………105

致谢……………………………………………………………………………106

第一章 工程概况

1.1 气象资料

1. 基本风压值：W₀=0.35kN/m
2. 基本雪压值：S_o=0.4kN/m

1.2水文地质资料

1.2.1工程概况

本设计“扬州广元集团研发大楼框架结构设计”为实际工程，位于江苏省扬州邗江区。建筑场地长宽约长66m 宽35m，建筑面积约9000m²，建筑高度约16m，室内外高差0.45m，本工程建筑层数为四层。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为三级，建筑抗震设防类别为标准设防类，抗震设防烈度为7 度(基本地震加速度为 0.15 g) ，地震分组为第一组。

1.2.2工程地质资料

(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：本工程采用柱下独立基础；基础持力层位于第2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: I类。

1.3抗震设防烈度

7度

1.4荷载资料

1. 招待所楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012），确定办公楼均布活载为2.0kN/m，走道为2.5kN/m；楼梯活载为3.5kN/m；电梯机房楼面活载为7.0kN/m。
2. 不上人屋面：活载标准值为0.5kN/m。
3. 屋面构造：

保护层：20mm 1:2.5水泥砂浆，表面抹平

隔离层：200聚酯无纺布

防水层：1.2厚合成高分子防水卷材两道

找平层：20MM厚 1:2.5 水泥砂浆

保温层：75厚挤塑板

找坡层：水泥砂浆找坡

1. 楼面构造：

100厚1:2水泥砂浆面层压实抹光，15厚1:3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土楼面板，12厚石灰粉平顶。

1. 围护墙：东西山墙采用240厚混凝土空心小砌块（重度为2.36kN/m）。M5混合砂浆砌筑，双面粉刷，南北纵墙采用玻璃幕墙结构（重度2.00kN/m）。本工程采用全现浇框架结构，开间较大（8m*6m），每跨纵向设置两道次梁（除3.3米跨外）,采用单向板肋梁楼盖。楼面顶面设置电梯机房。

第二章 计算简图和荷载计算

2.1框架计算简图

本工程横向框架计算单元取八榀框架部分，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，，本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第三层卵石上，基底标高为设计相对标高–1.85.m。柱子的高度底层为：h₁ = 3.9 1.85-0.5 = 5.25 m（初步假设基础高度0.5 m），二～四层柱高为h₂～h₅ = 3.9 m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：L = 8000、8000、3300、8000、8000。本工程采用横向承重方式，且在8000mm的跨内设置两道次梁（纵向布置）。

2.2梁柱截面初选

AB,BC跨的梁尺寸：

CD跨的梁尺寸：

纵梁尺寸：

次梁尺寸：

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