摘 要

本工程为安徽六安天一办公大楼设计，其结构类型为钢筋混凝土框架结构。共五层，除底层层高4.4米外，其余各层层高为3.3米，建筑物总高度为17.600米。

建筑设计部分，根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计；初步确定预设建筑物平面形状，立面外观，侧面外观以及单层平面尺寸。

结构设计部分, 根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图，一榀框架剖面图。结构计算的主要内容包括计算单元的选取，侧移刚度的计算，荷载作用下的内力计算以及柱下独立基础的设计及计算。

本次设计中主要采用PKPM软件对整个结构进行计算，而从中选取具有代表性的一榀框架进行手算。这样既熟悉了工程计算软件的使用方法，也在手算过程中回顾的大学四年所学习到的理论知识，并能结合理论所学解决建筑工程设计与施工中的实际问题。

关键词： 钢筋混凝土；框架结构；结构设计

Abstract

This construction object，which is projected for the design institute of office building in Liuan，Anhui, is a multi-storey reinforced concrete frame structure. This building has five floors. The story height of the first floor is 4.4 meters，and the others are 3.3 meters. Therefore, the overall height of the Building is 17.600 meters.

As for the architectural design，the whole building’s plan、section and elevation are supposed to be designed according to the design task. The building’s floor plan, section and the elevation as well as the single layer plane dimensions of the building are initially determined.

As for the structural design part, we are supposed to choose the structural system, arrange structural components, analyze the internal force ，determine the component reinforcement, draw structural construction drawings and a frame’s section of the structure according to architectural design and design sourcebook. The main contents of the structure calculation include selecting a computing unit, calculating lateral displacement stiffness, internal force calculation under load, design and calculation of independent foundation under single pillar.

This design mainly uses software PKPM to calculate the whole structure, and I should select a representative frame to calculate manually. During this process, I become familiar with the usage of PKPM, as well as reviewing the theoretical kNowledge that I have learned in the university. Meanwhile, I will be able to solve the practical problems in the design and construction of buildings with the theory I learned.

目录

第1章 设计资料 2

1.1 设计选题 2

1.2 工程概况 2

1.3 建筑等级 2

1.4 地质资料 2

1.5 气候特征 2

1.6 设计荷载 3

1.7 抗震设防 3

第2章 结构选型 3

2.1柱网布置 3

2.2计算单元的选取 4

2.3梁柱截面尺寸的初步估算 5

2.3.1梁柱的材料选择 5

2.3.2梁截面尺寸的初步估算 5

2.3.3柱截面尺寸的初步估算 5

第3章 侧移刚度的计算 6

3.1梁的线刚度计算 6

3.2柱的线刚度计算 6

3.3相对线刚度计算 6

第4章 荷载计算 7

4.1恒荷载标准值计算 7

4.2活荷载标准值计算 9

4.3竖向荷载下框架受荷 9

4.3.1 A—B轴间框架梁（C—D轴间框架梁） 10

4.3.2 B—C轴间框架梁 10

4.3.3 A或D轴柱纵向集中荷载的计算 10

4.3.4 B或C轴柱纵向集中荷载的计算 11

4.4 风荷载计算 12

4.4.1 风荷载计算 13

4.4.2 风荷载作用下的位移验算： 13

4.5 地震荷载计算 15

4.5.1 各层重力荷载代表值计算 15

4.5.2水平地震作用力的计算（基底剪力法） 16

4.5.3 水平地震作用下框架的侧移验算 17

第5章 恒荷载作用下内力计算 18

5.1 节点分配系数计算 18

5.2 梁的固端弯矩 18

5.3框架柱纵向集中荷载在柱端产生的弯矩 19

5.4弯矩分配 19

5.4.1固端弯矩第一次分配 19

5.4.2 节点不平衡弯矩二次分配 20

5.5 恒荷载作用下框架内力图 21

第6章 活载作用下的内力计算 26

6.1 计算分配系数 26

6.2 梁的固端弯矩 26

6.3框架柱纵向集中荷载在柱端产生的弯矩 26

6.4 活荷载作用下框架内力计算 27

6.4.1固端弯矩第一次分配 27

6.3.2 节点不平衡弯矩二次分配 28

第7章 风荷载、地震荷载作用下的内力计算 33

7.1风荷载作用下内力计算（D值法） 33

7.1.1 框架柱反弯点计算 33

7.1.2框架柱端的剪力弯矩及梁端的弯矩计算 34

7.1.3 框架梁端剪力及柱轴力计算 35

7.2水平地震作用下内力计算（D值法） 37

7.2.1 框架柱反弯点计算 37

第八章 荷载与内力组合 42

8.1 梁截面弯矩调幅 42

8.2内力组合 43

8.2.1 组合方法 43

8.2.2 梁内力组合计算 44

8.2.3梁端剪力设计值计算 50

8.2.4柱的内力组合计算 50

8.2.5柱截面剪力设计值计算 59

第九章 配筋计算 60

9.1 材料选择 60

9.2梁配筋计算 60

9.2.2梁斜截面配筋计算 62

9.2.3裂缝宽度验算 64

9.3柱配筋计算 66

9.3.1柱轴压比验算 66

9.3.2截面尺寸复核 67

9.3.3正截面受弯承载力计算 67

9.3.4斜截面受弯承载力计算 71

9.3.5柱裂缝宽度验算 71

第10章 整体式双向板肋梁楼盖设计 72

10.1 设计资料 72

10.2 荷载计算 72

10.2.1楼面均布恒荷载计算 72

10.2.2 活荷载计算 72

10.2.3 荷载合计 72

10.3 内力计算（按塑性理论计算） 72

10.3.1 双向板内力计算 74

10.3.2单向板计算 74

10.4 配筋计算 75

10.4.1楼盖双向板配筋计算 75

10.4.2楼盖单向板配筋计算 75

第11章 整体式双向板肋梁屋盖设计 76

11.1 设计资料 76

11.2 荷载计算 76

11.2.1屋面均布恒荷载计算 76

11.2.2 活荷载计算 76

11.2.3 荷载合计 76

11.3 内力计算（按塑性理论计算） 76

11.3.1 双向板内力计算 76

10.3.2单向板计算 77

11.4 配筋计算 77

11.4.1楼盖双向板配筋计算 77

11.4.2楼盖单向板配筋计算 78

第12章 楼梯设计 79

12.1设计参数 79

12.2梯段板计算 79

12.2.1梯段板荷载计算： 79

12.2.2 内力计算 80

12.2.3配筋计算 80

12.3 平台板计算 80

12.3.1 确定板厚 80

12.3.2 荷载计算 81

12.3.3 内力计算 81

12.4 平台梁设计 81

12.4.1 荷载计算 81

12.4.2 内力计算 81

12.4.3 配筋计算 82

第13章 柱下独立基础设计 83

13.1地基基础设计等级 83

13.2基本概况 83

13.3 A、D轴柱下独立基础设计 83

13.3.1材料强度 83

13.3.2 荷载设计值 83

13.3.3 初步确定基底尺寸 83

13.3.4基础抗冲切验算 85

13.3.5 地基承载力抗震验算 86

13.3.6 地基变形验算 86

13.3.7 配筋计算 86

13.4 B、C柱联合基础设计 88

13.4.1 材料选择 88

13.4.2 确定基础尺寸 88

13.4.3 梁的弯矩和剪力计算（采用倒梁法） 89

13.4.4 梁板部分计算 90

13.4.5 肋梁部分计算 90

14章 PKPM电算与手算差别分析 92

结论 93

参考文献 94

绪论

土木工程是一门理论与实践紧密联系的学科，它不仅需要我们牢固地掌握基础知识，更需要我们能结合自己的理论所学，进行一些列的设计实践。本次毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。此次设计对于培养我初步的科学研究能力，分析解决问题能力有重要意义。在完成毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。同时积极、独立的完成本次毕业设计也为今后的实际工作做出的必要的准备。

本次选题为安徽六安天一办公大楼设计，分为建筑设计和结构设计两个部分。其中建筑部分包括平立剖面设计，结构部分包括计算单元的选取，柱网布置，梁柱截面初选，侧移刚度的计算，荷载作用下的内力计算以及楼梯及基础设计几大部分组成。本次设计的手算任务为挑选出具有代表性的一榀框架进行内力计算以及荷载组合，最后使用PKPM软件进行建模验算。本次毕业设计巩固了大学期间所学习到的理论知识，并能结合理论所学解决建筑工程设计与施工中的实际问题。熟悉建筑结构设计中的常用规范，以及掌握建筑设计软件cad，结构设计软件PKPM的性能及其操作方法，提高自己的工作技能。