论文总字数：81511字

摘 要

关键词：框架 抗震 地基基础 建筑结构安全

Design Of An Office Building In A Primary School In Nanjing

Abstract

Key words: frame; seismic; foundation; building structure safety

目录

第一章 结构选型与结构布置 1

1.1 结构选型 1

1.2 结构布置 1

第二章 确定计算简图 3

2.1 确定计算简图 3

2.2 梁、柱截面尺寸 4

2.3 材料强度等级 5

2.4 荷载计算 7

第三章 框架内力计算 25

3.1 竖向荷载作用下框架内力计算 25

3.1.1框架节点分配系数 25

3.1.2竖向荷载作用下框架恒载固端弯矩 27

3.1.3竖向荷载作用下横向框架恒载弯矩 27

3.1.4竖向荷载作用下横向框架恒载梁柱剪力 31

3.2 框架活载不利布置 36

3.2.1横向框架活载固端弯矩 36

3.2.2横向框架活载弯矩计算 37

3.2.3横向框架活载梁柱剪力 40

3.2.4横向活载柱子轴力 43

3.3 水平荷载作用下框架内力计算 45

3.3.1横向框架风荷载柱子剪力 45

3.3.2横向框架风荷载柱子弯矩 46

3.3.3横向框架风荷载梁端弯矩 48

3.3.4横向框架风荷载梁端剪力、柱轴力 50

3.4 横向框架地震内力计算 53

3.4.1横向框架地震柱剪力 53

3.4.2横向框架地震柱子弯矩 54

3.4.3横向框架水平地震梁端弯矩 57

3.4.4横向框架地震梁剪力、柱轴力 58

第四章 框架内力组合 62

4.1 荷载组合 62

4.2 控制截面及最不利内力 62

4.2.1 控制截面 62

4.2.2 最不利内力组合 64

4.3 弯矩调幅 76

第五章 框架梁柱截面设计 78

5.1 框架梁设计 78

5.2 框架柱设计 83

第六章 楼梯结构设计 89

6.1 设计资料 89

6.2 踏步板设计 89

6.3 平台板设计 90

6.4 平台梁设计 91

第七章 现浇楼面板设计 93

7.1 楼板布置 93

7.2 跨中最大弯矩 93

7.3 支座中点最大弯矩 94

7.4 A区格 95

7.5 B区格 96

7.6 C区格 97

7.7 D区格 98

7.8配筋计算 101

第八章 基础设计：柱下独立基础设计 103

8.1 荷载计算 103

8.2 确定基础底面积 104

8.3 抗震验算 106

8.4 基础结构设计 107

参考文献 111

致谢 113

第一章 结构选型与结构布置

1.1 结构选型

考虑到本建筑高度、地质条件、气候条件以及建筑物当地抗震设防信息，本工程采用钢筋混凝土框架结构。

1. 根据任务书要求以及建筑布局，确定本设计采用框架结构体系。根据墙柱以及建筑轴网确定结构平面布置图，根据梁柱布置确定构件截面尺寸，计算梁柱线刚度大小以及框架柱抗侧刚度。

5）现浇板板区格长边/短边≥3时按单向板计算内力和配筋，其他情况按双向板进行计算，单向板计算方法使用塑性法，双向板计算方法分为弹性法和塑性法。

6）现浇楼梯设计中楼梯踏步设计近似按简支梁设计。

7）包括基础尺寸估算，地基承载力验算，基础高度估算以及冲切验算，基础板配筋计算。

1.2 结构布置

根据房屋的使用功能及建筑的设计要求，梁柱以及轴网结构布置图如下图

2.建筑使用活载标准值

不上人屋面：0.5kN/m²

楼面活荷载：办公室、会议室2kN/m2，卫生间、办公楼走廊2.5kN/m2。

楼梯间：3.5kN/m²

第二章 确定计算简图

2.1 确定计算简图

框架梁计算跨度取轴线之间的距离，柱高度除底层外均取层高进行计算，底层柱高度从基础顶面算至一层楼板板顶面。一层柱计算高度h1= 一层高 室内外高差 基础顶面到室外地坪的高度，建筑室内外高差450mm，基础顶面到室外地坪的高度为550mm，则h1=3.9 0.45 0.55=4.9m。

本设计计算简图如图2-2，选取③轴线横向框架进行计算分析，结构计算单元如图2-3。

图2-2 结构计算简图

图2-3 结构计算单元

2.2 梁、柱

截面尺寸

1.框架梁初估

主梁截面高度

按照梁跨度的1/8~1/12估算，次梁截面高度按照梁跨度的1/12~1/18估算，梁宽度按照梁高度的1/2~1/3估算，跨度比较小的梁或者高震地区，为考虑工程的合理性，梁截面尺寸不一定在以上估算范围。

A~B跨梁l₀=6600，取h=700，取250

B~C跨梁l₀=2700，取h=500，取250

C~D跨梁l₀=6600，取h=700，取250

纵梁l₀=7200，取h=700，取250

次梁l₀=6600，取h=600，取250

2.框架柱初估

A轴柱受荷面积6.6×0.5×14.4×0.5=23.76

柱底轴力1.3×12×23.76×5×1.1×1.10=2242

184451mm²≈429.5mm×429.5mm

分别估算各柱子截面A、B、C、D均为600mm×600mm

——竖向荷载分项系数，1.30

——单位面积楼面荷载，12.0

——框架柱受荷面积

——计算单元楼层层数

——水平力增大系数，1.05

——边柱增大系数，边柱1.1，中柱1.0

——框架柱轴压比限值，0.85

——框架柱混凝土轴心抗压强度设计值14.3

3.板厚度确定

考虑到经济以及结构安全，屋面板厚度取120mm，楼面板厚度取120mm。

2.3 材料强度等级

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