多层框架办公楼的结构设计

【摘要】

　　本文的毕业设计主要讲述了办公楼设计。设计的内容包括建筑设计、结构设计两 部分。毕业设计是土木工程专业的必修课程，我的设计是办公楼设计，设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑层数为三层，建筑总高度 13.2m,总建筑面积2072 ㎡，底层占地面积为 673㎡。根据设计要求，设防烈度为 7 度，抗震等级为三级，设计中要考虑抗震设计。设计包括建筑部分、结构部分、楼梯、基础等。根据任务书定出各层平面图及平面布置。本方案主体结构为双向承重框架。在进行荷载计算和构件截面估算后，选取了一榀框架进行计算，计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；恒载、活载、地震作用下梁端、柱端弯矩、剪力的计算；框架内力组合；框架梁柱配筋计算；楼梯配筋计算及基础配筋计算。框架受力钢筋采用Ⅱ级钢筋，箍筋采用Ⅰ级钢筋，楼梯采用钢筋混凝土板式楼梯；由于柱网的限制，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的合理性。

　　通过对办公楼楼层平面图、剖面图、构造图的绘制和结构的设计，熟悉了设计的全过程，掌握了结构设计计算的基本方法，创造性地完成了毕业设计任务。同时，对这些年所学的专业知识和基本概念有了更深的理解，从而提高了分析和解决实际问题的能力。

　　【关键词】土木工程、钢筋混凝土结构、框架结构、楼梯、独立基础、恒载、活载、地震作用、建筑面积、荷载设计值、荷载效应、概念设计、结构

Abstract

　　The graduation design of this paper mainly talks about the office building design. The content of design includes architectural design and structural design. Graduation design is a compulsory course for civil engineering major. My design is office building design. The design adopts reinforced concrete cast-in-place frame structure, with three floors, total height of 13.2m, total floor area of 2072 ㎡， and floor area of 673 ㎡。 According to the design requirements, the fortification intensity is 7 degrees, and the seismic grade is 3. The seismic design shall be considered in the design. The design includes architectural part, structural part, stair, foundation, etc. The floor plan and layout shall be determined according to the assignment. The main structure of the scheme is a two-way bearing frame. After load calculation and member section estimation, a frame is selected for calculation. The calculation contents include the selection of section size of frame beam and column and calculation of linear stiffness; calculation of bending moment and shear force of beam end and column end under dead load, live load and earthquake; combination of internal force of frame; calculation of reinforcement of frame beam and column; calculation of reinforcement of stair and foundation. The level II reinforcement is used for the frame stress reinforcement, the level I reinforcement is used for the stirrup, and the reinforced concrete slab stair is used for the stair; due to the limitation of the column network, the foundation adopts the independent foundation under the reinforced concrete column. The design of the whole scheme basically meets the design and structural requirements, and has certain rationality.

　　Through the drawing of floor plan, sectional drawing and structural drawing of office building and the design of structure, I am familiar with the whole process of design, master the basic method of structural design calculation, and creatively complete the graduation design task. At the same time, we have a deeper understanding of the professional knowledge and basic concepts learned in these years, so as to improve the ability to analyze and solve practical problems.

　　[Key words] civil engineering, reinforced concrete structure, frame structure, stair, independent foundation, dead load, live load, seismic action, building area, load design value, load effect, conceptual design, structure

目录

　　第一章 前言

　　毕业设计是土木工程专业本科培养的一个学习、实践、探索和创新相结合的实践性教学 环节，是土木工程专业人才培养过程中的一个重要阶段，其基本要求是：

　　1. 加强基本功：巩固、深化、综合大学前几年的基础理论和专业知识；2. 培养创新能力：提高面向工程实际提出问题、分析问题、解决问题的能力，创新性 的完成毕业设计工作；3. 学习正确的工作方法和基本技能：学会课题调研、文献检索和工具书、标准及规范 的使用，掌握工程制图、设计计算、计算机应用等；4. 树立吃苦耐劳精神和团队精神：形成认真踏实、刻苦钻研的学习态度，善于组织、 协调一致；5. 接受较为完整的职业教育：通过毕业设计，对建筑设计、施工、科研工作的全过程 有相对完整的认识，为毕业后从事工程领域的设计、施工、研究、管理等方面的工 作奠定良好的基础。

　　毕业设计是教学计划的最后一个教学环节，通过毕业设计可以培养学生综合运用所学的 基础理论和专业知识以及分析并解决实际工程技术问题的能力，让学生熟悉设计全过程，掌 握设计方法和设计技能。因此，毕业设计指导老师和学生都非常重视。

　　本次毕业设计的重点在方案设计（建筑部分），概念设计（结构部分），着重理解在结构设计中的结构方案选择、荷载计算、荷载组合、抗震设计要求、内力组合、框架结点构造、基础设计要点等。

　　在毕业设计的过程中，熟悉了相关的书籍、规范、程序使用手册如《民用建筑设计通则》、、《建筑设计防火规范》、》、《建筑结构荷载规范》等通用性规范。

　　在设计的过程中注意的问题是正确处理建筑设计和结构设计的关系： 建筑设计主要解决以下问题：

　　1. 环境、场地、体形；

　　2. 与人的活动有关的空间组织；

　　3. 建筑技术问题；

　　4. 建筑艺术问题。

　　第二章 设计依据
　　第一节 设计条件
　　1.1 建筑设计内容及规模
　　1.2 面积分配

　　第二节 设计内容
　　2.1 建筑设计
　　2.2 结构设计
　　2.3 说明书

　　第三节 设计资料
　　3.1 地震资料
　　3.2 工程地质资料

　　第三章：混凝土现浇框架设计
　　第一节 结构布置及计算简图
　　第二节：材料选用及截面尺寸初步估算
　　第三节 荷载计算
　　3.3.1 恒载标准值计算
　　3.3.2 活荷载标准值计算
　　3.3.4 重力荷载代表值计算

　　第四节 板的计算
　　3.4.1 设计荷载
　　3.4.2 计算跨度 0l 的求解
　　3.4.3 截面设计
　　第五节 水平地震作用计算
　　3.5.1 横向框架侧移刚度计算
　　3.5.2 横向自振周期计算
　　3.5.3 横向水平地震力计算
　　3.5.4 水平地震作用下的位移验算
　　3.5.5 水平地震作用下框架内力计算

　　第六节 竖向荷载作用框架内力计算
　　3.6.1 恒载、活载的取值
　　3.6.2 梁柱端的弯矩计算
　　3.6.3 梁端剪力和轴力计算
　　第七节 风荷载内力计算
　　3.7.1 风荷载集中力计算
　　3.7.2 风荷载作用下的位移验算

　　第八节 框架内力组合
　　3.8.1 框架梁内力组合
　　3.8.2 框架柱内力组合
　　第九节 框架配筋
　　3.9.1 框架梁配筋
　　3.9.2 框架柱配筋

　　第四章 柱下独立基础设计

　　【参考文献】
　　[1]. 李必瑜：房屋建筑学，武汉理工大学出版社，2000
　　[2]. 熊丹安：钢筋混凝土框架结构设计与实例，武汉理工大学出版社，2005
　　[3]. 滕智明，朱金铨：混凝土结构及砌体结构（上册）（第二版），中国建筑工业出版社，2003
　　[4]. 罗福午，方鄂华，叶知满：混凝土结构及砌体结构（下册）（第二版），中国工业出版社，2003 [5].
　　商店建筑设计规范（JGJ 48-88）
　　[6]. 建筑设计防火规范（GB 50016-2006）
　　[7]. 民用建筑设计通则（GB 50352-2005）
　　[8]. 建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）
　　[9]. 混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）
　　[10]. 建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）
　　[11]. 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）

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