摘 要

本工程为湖北东升能源科技有限公司办公楼设计，该楼为7层，总高23.1米，总建筑面积约为8000m²。本设计分为建筑设计和结构设计两个部分。设计依据设计任务书，结合各类规范，运用从结构力学、混凝土结构设计、房屋建筑学等课本中学到的知识，遵守设计规范，保证了建筑体型以及结构受力的合理美观性等特点。

建筑设计满足了建筑的“三要素”的要求：建筑功能、建筑技术和建筑形象，不仅在外观上符合人们的审美观，而且在心理上满足了人们安全、舒适度的要求。

结构设计采用的钢筋混凝土框架结构，结构设计满足结构的刚度、强度和延性的要求，同时要结合建筑设计，进行荷载和强度分析，符合结构受力上的各种要求。

关键词：框架；结构设计；内力计算

Abstract

This project is The Design of the Office of the Hubei Dongsheng company, There are seven storys in the building.The general height is 23.1m and building area is 8000 square meters. This design is divided into architectural design and structural design. The design is according to the design task book, combining with all kinds of standards, using the knowledge from structural mechanics textbook, concrete structure design textbook, housing architecture textbook, complies with design specifications to ensure the construction and has the advantages of reasonable structure stress characteristic.

Architectural design meets the requirements of the building of "three elements": building function, building technology and building image, not only in appearance to meet the people's aesthetic ,but meet the requirements of people's safety and comfort.

Structure design use concrete frame structure.The structure design meets the structural stiffness, strength and ductility requirements, at the same time to combination of architectural design, load and strength analysis and meet the requirements of the structure by the force of the various requirements.

Keywords : frames; structural design; intevnalforce calculation

目 录

1 绪论 1

1.1办公楼建筑大况 1

1.1.1建筑背景概况 1

1.1.2 办公楼建筑设计条件 2

1.2办公楼建筑设计方案 2

1.2.1对办公楼建筑方案进行设计 2

1.2.2建筑施工图 3

1.3课题研究的意义 3

2 结构布置 4

2.1 结构布置 4

2.2办公楼框架结构计算 5

2.3确定梁和柱的截面尺寸 6

2.3.1梁截面尺寸 6

2.3.2柱截面尺寸 6

3 竖向荷载作用下横向框架结构内力计算 8

3.1 选取横向框架单元计算 8

3.2荷载统计 9

3.2.1恒载统计 9

3.2.2活载统计 11

注:表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用的情况。 12

3.3荷载作用下梁的内力计算 12

3.3.1恒载作用下梁固端弯矩计算 12

3.3.2活载作用下梁固端弯矩计算 13

3.3.3内力计算 15

3.3.4梁端剪力和柱轴力的计算 23

4 框架结构侧移刚度计算 26

4.1梁和柱计算线刚度 26

4.2计算每层横向侧移刚度（D值法） 27

5 风荷载计算 31

5.1风荷载标准值计算 31

5.2风荷载作用下位移验算 32

5.3风荷载作用下框架内力计算 33

6 重力荷载计算 40

7 水平荷载下计算横向框架侧移和内力 46

7.1横向自振周期的计算 46

7.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算 47

7.2.1结构等效总重力荷载代表值 47

7.2.2计算水平地震影响系数 47

7.2.3结构总的水平地震作用标准值 48

7.3 多遇水平地震作用下的位移验算 49

7.4 水平地震作用下框架内力计算 50

7.4.1框架柱端剪力及弯矩计算 50

7.4.2水平地震作用下框架梁内力计算 52

8 内力组合 60

8.1 抗震等级的确定 60

8.2框架梁、柱的内力组合 60

8.2.1内力组合种类 60

8.2.2计算跨间最大弯矩 60

9 构件截面设计 81

9.1框架梁 81

9.1.1梁正截面承载力计算 81

9.1.2梁斜截面承载力计算 83

9.2框架柱 90

9.2.1柱截面尺寸验算 90

9.2.2柱正截面承载力计算 91

9.2.3柱斜截面承载力计算 99

10 楼板设计 100

10.1设计参数 100

10.2荷载计算 100

10.3弯矩计算 101

10.4 配筋计算 107

11 楼梯设计 113

12 基础设计 116

13软件计算结果与手算计算结果的对比分析 120

13.1内力计算结果的对比分析 120

13.1.1恒载作用下内力计算结果对比 120

13.1.2活载作用下内力计算结果相比 120

13.1.3地震作用下内力计算结果对比 121

13.2配筋结果对比分析 121

13.3软件计算结果与手算结果差别分析 122

14 结论 123

参考文献 124

致 谢 125

1 绪论

本办公楼是设立在武汉市地区，根据武汉市的场地条件以及其抗震烈度，得出该办公楼为三级抗震等级。该办公楼设计总体包括建筑设计和结构设计两大部分。

建筑设计：该办公楼的设计依据办公楼设计规范等，根据办公楼的外形要求、房间布置、功能要求、防火要求等等，使得本办公楼既外形美观漂亮，又功能齐全使用。

结构设计：本办公楼的结构设计从结构的总体布置类型、结构的选择体系、梁板柱的布置方案以及基础的布置方案等等方面进行了叙述。

结构计算大致分为以下几个步骤：

1. 结构的设计条件：7层办公楼，采用钢筋混凝土框架结构
2. 承重方案和结构布置：采用纵横框架承重方案，柱网应用6.9m×7.2m，部分为

6.9m×3.6m

1. 竖向荷载作用下框架内力计算：将楼面的恒载和活载以及主梁和次梁的自重以集中

力的形式传递给柱，得出柱的内力统计

1. 横向框架侧移验算：应用了D值法进行计算
2. 风荷载作用下框架内力计算：计算过程大致与水平地震作用下框架内力计算相同
3. 水平地震作用下框架内力计算：应用了顶点位移和底部剪力法进行计算
4. 内里组合：对梁和柱的恒载和活载内力进行组合，选出其中最不利的内力组合进行

计算

1. 楼板设计：应用了塑性铰线法进行楼板的配筋计算
2. 楼梯设计：应用了板式楼梯
3. 基础设计：应用了独立基础设计

1.1办公楼建筑大况

1.1.1建筑背景概况

本文题目：湖北东升能源科技有限公司办公楼设计

办公楼层数：七层