寧波市某6層辦公樓的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是寧波市某辦公樓，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總共六層，建筑面積為4024.92m2，每層占地面積為670.82m2，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.60m，建筑高度為22.050m，建筑物設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為?0.10g，場(chǎng)地類別為Ⅱ類。主體設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑的平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)以及部分工程構(gòu)造設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)選型，構(gòu)件尺寸初選、荷載統(tǒng)計(jì)、地震作用的內(nèi)力計(jì)算、風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算、豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合和梁、板、等構(gòu)件的配筋計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，框架受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋，樓梯采用鋼筋混凝土板式樓梯，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和柱下聯(lián)合基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；配筋計(jì)算目錄TOC\o"1-3"\h\u10776摘要 LXXXV樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)樓面板厚為h=100mm，根據(jù)不同的支承情況，梁把樓蓋分為B1~B7七種區(qū)格板。如下圖：樓面板區(qū)格劃分圖荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3；可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.5（1）樓面：（2）走廊：（3）衛(wèi)生間：彎矩計(jì)算1、B1區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/6.60=0.5455，鄰邊簡(jiǎn)支，查表得，m1=0.0532，m2=0.0102，m1＇=-0.1144，m2＇=-0.0785；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0899，m2=0.0207。m1=(0.0532+0.2×0.0102)×6.13×3.62+(0.0899+0.2×0.0207)×1.50×3.62=6.21kN·mm2=(0.0102×0.2+0.0532)×6.13×3.62+(0.0207+0.2×0.0899)×1.50×3.62=2.40kN·mm1＇=-0.1144×7.63×3.62=-11.30kN·mm2＇=-0.0785×7.63×3.62=-7.76kN·m2、B2區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/6.60=0.5455，三邊固定一邊簡(jiǎn)支，查表得，m1=0.0399，m2=0.0041，m1＇=-0.0828，m2＇=-0.0570；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0899，m2=0.0207。m1=(0.0399+0.2×0.0041)×6.13×3.62+(0.0899+0.2×0.0207)×1.50×3.62=5.06kN·mm2=(0.0041×0.2+0.0399)×6.13×3.62+(0.0207+0.2×0.0899)×1.50×3.62=1.71kN·mm1＇=-0.0828×7.63×3.62=-8.18kN·mm2＇=-0.0570×7.63×3.62=-5.63kN·m3、B3區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=2.70/7.20=0.375，取0.50，三邊固定一邊簡(jiǎn)支，查表得，m1=0.0408，m2=0.0028，m1＇=-0.0836，m2＇=-0.0569；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0965，m2=0.0174。m1=(0.0408+0.2×0.0028)×6.50×2.72+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×2.72=3.33kN·mm2=(0.0028×0.2+0.0408)×6.50×2.72+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×2.72=1.02kN·mm1＇=-0.0836×8.38×2.72=-5.11kN·mm2＇=-0.0569×8.38×2.72=-3.48kN·m4、B4區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=2.70/7.20=0.375，取0.50，四邊固定，查表得，m1=0.0400，m2=0.0038，m1＇=-0.0829，m2＇=-0.0570；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0965，m2=0.0174。m1=(0.04+0.2×0.0038)×6.50×2.72+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×2.72=3.30kN·mm2=(0.0038×0.2+0.04)×6.50×2.72+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×2.72=1.06kN·mm1＇=-0.0843×8.38×2.72=-5.06kN·mm2＇=-0.0569×8.38×2.72=-3.48kN·m5、B5區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/4.20=0.8571，鄰邊簡(jiǎn)支，查表得，m1=0.0326，m2=0.0216，m1＇=-0.0821，m2＇=-0.0731；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0499，m2=0.0349。m1=(0.0326+0.2×0.0216)×6.71×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×3.62=4.59kN·mm2=(0.0216×0.2+0.0326)×6.71×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×3.62=3.54kN·mm1＇=-0.0836×8.59×3.62=-9.14kN·mm2＇=-0.0569×8.59×3.62=-8.13kN·m6、B6區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=2.40/3.60=0.6667，三邊固定一邊簡(jiǎn)支，查表得，m1=0.0362，m2=0.0082，m1＇=-0.0789，m2＇=-0.0572；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0728，m2=0.0279。m1=(0.0362+0.2×0.0082)×6.71×2.42+(0.0728+0.2×0.0279)×1.875×2.42=2.31kN·mm2=(0.0082×0.2+0.0362)×6.71×2.42+(0.0279+0.2×0.0728)×1.875×2.42=1.05kN·mm1＇=-0.0789×8.59×2.42=-3.90kN·mm2＇=-0.0572×8.59×2.42=-2.83kN·m7、B7區(qū)格板：混凝土泊松比取0.2，l01/l02=3.60/4.20=0.8571，鄰邊簡(jiǎn)支，查表得，m1=0.0326，m2=0.0216，m1＇=-0.0821，m2＇=-0.0731；周邊簡(jiǎn)支時(shí)，查表得，m1=0.0499，m2=0.0349。m1=(0.0326+0.2×0.0216)×6.50×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×1.875×3.62=4.50kN·mm2=(0.0216×0.2+0.0326)×6.50×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×1.875×3.62=3.46kN·mm1＇=-0.0836×8.38×3.62=-8.92kN·mm2＇=-0.0569×8.38×3.62=-7.93kN·m截面設(shè)計(jì)1、有效高度一類環(huán)境類別板的最小混凝土保護(hù)層厚度為15mm，假定選用8鋼筋，則l01方向跨中截面：h01=100-15-8/2=81mml02方向跨中截面：h02=81-8=73mm支座截面h0=81mm2、配筋計(jì)算根據(jù)下列公式進(jìn)行截面設(shè)計(jì)：，，，配筋表如下：樓面板配筋計(jì)算截面板號(hào)(mm)(kN·m)(mm2)配筋面積跨中B1l01816.210.06620.9657224.28@200251l02732.400.03150.984096.38@200251B2l01815.060.05390.9723178.58@200251l02731.710.02240.988765.88@200251B3l01813.330.03550.9819116.28@200251l02731.020.01340.993339.18@200251B4l01813.300.03520.9821115.28@200251l02731.060.01390.993040.78@200251B5l01814.590.04900.9749161.68@200251l02733.540.04650.9762138.08@200251B6l01812.310.02460.987580.28@200251l02731.050.01380.993040.48@200251B7l01814.500.04790.9754158.08@200251l02733.460.04550.9767135.08@200251支座B1l0181-11.300.12050.9356408.110@190413l0281-7.760.08270.9568280.210@200393B2l0181-8.180.08720.9543294.110@200393l0281-5.630.06010.9690199.410@200393B3l0181-5.110.05440.9720180.110@200393l0281-3.480.03700.9811121.510@200393B4l0181-5.060.05400.9722178.610@200393l0281-3.480.03710.9811121.710@200393B5l0181-9.140.09740.9487330.410@200393l0281-8.130.08660.9546292.010@200393B6l0181-3.900.04160.9788136.710@200393l0281-2.830.03020.984798.510@200393B6l0181-8.920.09510.9500322.010@200393l0281-7.930.08450.9558284.610@2003933、最小配筋率驗(yàn)算配筋率>>=0.2%滿足要求。

樓梯設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料本工程采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板式樓梯，層高為3.60m，兩跑樓梯，梯段高度為1.90m。每個(gè)梯段12級(jí)踏步，踏步尺寸為150mm×300mm。采用C30混凝土，受力鋼筋采用HRB400，均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=3.50kN/m2。樓梯標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖樓梯標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖梯段板設(shè)計(jì)1、板厚確定梯段板的水平投影凈長(zhǎng)：=3300mm梯段板厚度：=110mm~132mm，取=120mm設(shè)計(jì)2、荷載計(jì)算（對(duì)梯段板取1m寬計(jì)算）（1）恒荷載磨光花崗巖面層(0.15+0.30)×0.65/0.30=0.975kN/m三角形踏步0.5×0.15×0.30×25/0.30=1.875kN/m混凝土斜板0.12×25×0.8944=2.683kN/m板底抹灰0.02×17×0.8944=0.304kN/m合計(jì)：5.837kN/m（2）活荷載3.50kN/m3、荷載組合取γG=1.3，γQ=1.5P=1.3×5.837+1.5×3.50=12.839kN/m4、內(nèi)力計(jì)算跨中最大彎矩可?。?、配筋計(jì)算選用鋼筋10@200（As=393mm2），分布筋選用8@200。平臺(tái)板設(shè)計(jì)1、尺寸取值平臺(tái)板厚度取100mm，取1m寬板帶計(jì)算。2、荷載計(jì)算（1）恒荷載磨光花崗巖面層0.65kN/m100mm厚混凝土斜板0.10×25=2.50kN/m板底抹灰0.02×17=0.34kN/m合計(jì)：3.49kN/m（2）活荷載3.50kN/m3、內(nèi)力組合取γG=1.3，γQ=1.54、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：=1.375+0.1/2+0.2/2=1.525m。彎矩設(shè)計(jì)值：。5、配筋計(jì)算。選配8@200，6、最小配筋率驗(yàn)算,同時(shí)大于0.2%，滿足要求。平臺(tái)梁設(shè)計(jì)1、計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)梁的計(jì)算跨度取：l=3600mm，平臺(tái)梁的截面尺寸為b×h=200mm×400mm。2、荷載計(jì)算（1）恒荷載梁自重0.2×（0.4-0.1）×25=1.50kN/m梁側(cè)粉刷0.02×（0.4-0.10）×2×17=0.204kN/m平臺(tái)板傳來3.49×1.75/2=3.05kN/m梯段板傳來5.837×3.3/2=9.63kN/m合計(jì)：14.38kN/m（2）活荷載kN/m3、荷載組合取γG=1.3，γQ=1.5P=1.3×14.38+1.5×8.84=31.95kN/m4、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：l0=1.05ln=1.05×(3.6-0.2)=3.57m<ln+a=3.60m，所以取l0=3.57m最大彎矩：最大剪力：5、配筋計(jì)算（1）正截面受彎承載力計(jì)算按倒L形截面計(jì)算：bf/=1/6lo=1/6×3570=595mm＜b+sn/2=200+1500/2=950mm故取受壓翼緣計(jì)算寬度bf/=595mm平臺(tái)梁有效高度ho=400-35=365mm=244.73kN·m>42.39kN·m所以屬于第一類T形截面?？v向受力鋼筋選用316，As=603mm2>329.48mm2（2）斜截面受剪承載能力計(jì)算=365mm-100mm=265mm：因?yàn)?265/200=1.325<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：=0.25×1×14.30×200×365=260.98kN>=52.01kN截面尺寸滿足需求。0.7ftbh0=0.7×1.43×200×365=73.07kN<=52.01kN按構(gòu)造配箍筋即可。配置φ8@200箍筋，則斜截面受剪承載力=0.7×1.43×200×365+270×50.3/100×365=122.64kN>52.01kN，滿足要求。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料地形情況表面為1.6m厚的雜填土，均勻性差，雜填土下為粘土層，其承載力為180kN/m2荷載取值1、邊柱：標(biāo)準(zhǔn)組合值：Mk=195.67kN·m，F(xiàn)k=1867.90kN，Vk=62.97kN；基本組合值：M=251.56kN·m，F(xiàn)=2259.31kN，V=80.20kN。2、中柱：標(biāo)準(zhǔn)組合值：Mk=214.71kN·m，F(xiàn)k=2372.27kN，Vk=75.44kN；基本組合值：M=277.35kN·m，F(xiàn)=2874.87kN，V=97.01kN。邊柱獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選擇基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)地址資料確定：基礎(chǔ)埋深d=1.00+0.60=1.60m。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖：基礎(chǔ)剖面示意圖求地基承載力特征值fak1、按照下式對(duì)特征值進(jìn)行修正：ηb=0.3、ηd=1.62、假設(shè)，故只對(duì)基礎(chǔ)埋深進(jìn)行修正：=180+1.6×18×(1.6-0.5)=211.68kpa上式中d按室外地面算起。初步選擇基底尺寸Mk=195.67kN·m，F(xiàn)k=1867.90kN，Vk=62.97kN；基礎(chǔ)底面尺寸為=1.1×7.25=11.24m2，n=l/bn為基礎(chǔ)的長(zhǎng)寬比，一般對(duì)于矩形截面n取1.2~2.0，初步選定。因?yàn)榛A(chǔ)尺寸b>3m時(shí)，根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范需要考慮基礎(chǔ)寬度對(duì)地基承載力的修正作用，故需要重新對(duì)地基承載力進(jìn)行修正，修正過程如下：=180+0.3×18.0×（3.4-3）+1.6×18.0×(1.60-0.5)=213.84kPa驗(yàn)算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為：Gk=γGdA=20×1.60×11.56=369.92kN偏心距為：，符合要求。<1.2=1.2×213.84=256.61kpa，故持力層強(qiáng)度滿足要求。計(jì)算基底反力柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值：M=251.56kN·m，F(xiàn)=2259.31kN，V=80.20kN。靜偏心距為：基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為：柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算假定基礎(chǔ)的高度為：h=600mm，h0=600-50=550mm，為錐形基礎(chǔ)。b=3.40m>bc+2h0=0.6m+2×0.55m=1.7m=(3.40/2-0.60/2-0.55)×3.40-(3.40/2-0.60/2-0.55)2=2.03m2=(0.60+0.55)×0.55=0.61m2=241.19×2.03=490.67kN<=0.7×1.0×1.43×103×0.61=605.61kN故柱邊基礎(chǔ)高度滿足要求。配筋計(jì)算=0.55m，=0.55m，=3.40m，=3.40m，地基凈反力：=195.44kN=1/12(3.4/2-0.55/2)2[(241.19+195.44)(2×3.4+0.55)+(241.19+195.44)×3.4]=569.39kN·m，選用14@150實(shí)配n=（3400-100）/150+1=23，取n=23，，滿足。=1/48×(3.4-0.55)2(2×3.4-0.55)×(241.19+149.69)=486.17kN·m，選用12@200實(shí)配n=（3400-100）/200+1=17.5，取n=18，中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)初步選擇基底尺寸Mk=214.71kN·m，F(xiàn)k=2372.27kN，Vk=75.44kN基礎(chǔ)底面尺寸為=1.1×13.41=14.75m2，n=l/b初步選定因?yàn)?.00m>2.70m（B-C跨度），所以采用聯(lián)合基礎(chǔ)。聯(lián)合基礎(chǔ)為持力層強(qiáng)度驗(yàn)算基底壓力平均值故持力層強(qiáng)度滿足要求?；A(chǔ)高度驗(yàn)算1、基底面荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值M=277.35kN·m，F(xiàn)=2874.87kN，V=97.01kN。2、柱底對(duì)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算=3.9×184.29=718.72kN/m要求=0.60m，=0.60m所以滿足抗沖切要求。彎矩圖和剪力圖聯(lián)合基礎(chǔ)荷載簡(jiǎn)圖彎矩圖剪力圖抗剪驗(yàn)算柱邊剪力：=1525.94kN>=1525.94kN柱邊基礎(chǔ)高度滿足要求。底板配筋計(jì)算實(shí)際配16@100，則鋼筋根數(shù)：，取n=39短邊按構(gòu)造配筋16@200。

復(fù)雜工程建筑的體型系數(shù)該建筑為寧波市某辦公樓，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總共六層，建筑面積為4024.92m2，每層占地面積為670.82m2，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.60m，建筑高度為22.050m。外表面積3970建筑體積15472.87體形系數(shù)0.26建筑的體型系數(shù):S=F0/V0=3970/15472.87=0.26（S—建筑體型系數(shù)F0—建筑的外表面積V0—建筑體積）各朝向窗墻比朝向立面窗面積(㎡)墻面積(㎡)窗墻比南向南-默認(rèn)立面352.80958.070.37北向北-默認(rèn)立面352.80958.070.37東向東-默認(rèn)立面12.75350.600.04西向西-默認(rèn)立面12.75350.600.04某一朝向的外窗總面積與同朝向墻面總面積（包括窗面積在內(nèi)）之比傳熱系數(shù)屋頂材料名稱厚度δ導(dǎo)熱系數(shù)λ蓄熱系數(shù)S修正系數(shù)熱阻R熱惰性指標(biāo)(mm)W/(m.K)W/(㎡.K)α(㎡K)/WD=R*SC20防水細(xì)石混凝土401.51015.3601.000.0260.4071:8水泥爐渣找坡2%400.0300.3401.201.1110.453水泥砂漿200.93011.3701.000.0220.245平鋪膨脹蛭石600.1803.1001.000.3331.032鋼筋混凝土屋面板1001.74017.2001.000.0570.980石灰砂漿200.81010.0701.000.0250.249各層之和∑280－－－1.5743.366外表面太陽輻射吸收系數(shù)0.75[默認(rèn)]傳熱系數(shù)K=1/(0.16+∑R)0.58標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015第3.3.2條標(biāo)準(zhǔn)要求K≤0.70結(jié)論滿足外墻材料名稱

（由外到內(nèi)）厚度δ導(dǎo)熱系數(shù)λ蓄熱系數(shù)S修正系數(shù)熱阻R熱惰性指標(biāo)(mm)W/(m.K)W/(㎡.K)α(㎡K)/WD=R*S水泥砂漿200.93011.3701.000.0220.245蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊2500.223.591.001.1364.078苯板保溫層600.0410.361.001.4630.527石灰砂漿200.81010.0701.000.0250.249各層之和∑350－－－1.4085.099外表面太陽輻射吸收系數(shù)0.75[默認(rèn)]傳熱系數(shù)K=1/(0.16+∑R)0.37外窗1.南向：南-默認(rèn)立面序號(hào)門窗編號(hào)樓層數(shù)量單個(gè)面積（㎡）總面積（㎡）構(gòu)造編號(hào)傳熱系數(shù)1C0011,2245.04120.96182.4002C0023~6465.04231.84182.400立面總面積(㎡)352.80立面平均傳熱系數(shù)2.4002.北向：北-默認(rèn)立面序號(hào)門窗編號(hào)樓層數(shù)量單個(gè)面積（㎡）總面積（㎡）構(gòu)造編號(hào)傳熱系數(shù)1C0011,2245.04120.96182.4002C0023~6465.04231.84182.400立面總面積(㎡)352.80立面平均傳熱系數(shù)2.400東向：東-默認(rèn)立面序號(hào)門窗編號(hào)樓層數(shù)量單個(gè)面積（㎡）總面積（㎡）構(gòu)造編號(hào)傳熱系數(shù)1C0011,215.045.04182.4002C0023~645.0420.16182.400立面總面積(㎡)12.75