六层框架结构写字楼论文模板

框架结构办公楼的建筑设计和结构设计论文

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摘要：

本设计的工程是钢筋混凝土框架综合办公楼，分为建筑设计和结构设计两部分。建筑设计：根据设计任务书的要求和工程技术的条件，在满足总体规划的条件下，综合考虑建筑物场地环境、使用功能、结构、施工、材料、设备、经济及建筑艺术美观等方面因素，在此基础上提出建筑设计方案。按照相关设计规范，确定建筑物的结构形式，完成平立剖面设计。结构设计：首先确定结构方案，选择建筑材料，再进行结构布置并确定结构构件尺寸，最后进行结构计算。在确定框架布局和完成荷载统计后，计算出水平荷载作用（风荷载、地震作用）下的结构内力。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合，按最不利的结果计算配筋，并绘制相关结构施工图。

关键词：

框架结构； 地震； 内力计算； 内力组合； 结构配筋设计；

一、工程概况

工程概况

工程建筑名称：钢筋混凝土框架综合办公楼

工程总建筑面积：8553㎡

建筑层数、高度：六层，每层层高,房屋设备层,女儿墙高,室内外高差,建筑总高度;

建筑结构形式：框架结构；

设计使用年限：50年；

办公楼高度为,满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第条的规定，即房屋高度<50m（8度，）。办公楼宽度为18m,房屋高宽比为<3,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第条规定。

设计资料

1）气候条件：

最冷月平均气温：‐13℃，最热月平均气温℃。

主导风向：基本风压：㎡。主导风向：夏季东南风、冬季西北风。

基本雪压值均为：

2）地震烈度：8度，设计基本加速度.

3）地下水位较深，设计中可不考虑。

4）场地地质资料：II类场地，地势平坦。

二、建筑设计

建筑平面设计

建筑的平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计，单个房间的设计是在整体建筑合理而适用的基础上，确定房间的面积、形状、尺寸、及门窗的大小和位置。平面组合设计实际上是建筑空间在平面上的组合。影响平面组合设计包括以下几个方面：

（1）使用功能：一是要合理分区；二是要有明确的流线组织。

（2）结构类型：目前民用建筑常用的结构类型有三种，即框架结构、框架‐剪力墙结构和剪力墙结构。综合考虑框架结构对于本工程的诸多优点，本设计采用框架结构。

（3）设备管线：设备管线占有一定空间，在设计时应考虑一定的设备位置，恰当的布置相应的房间。

（4）建筑造型：一般来讲，简洁，完整的建筑造型无论对于缩短内部交通流线，还是对于结构的简化，节约用地，降低造价以及抗震性能都是极为有利的。

建筑立面设计

由于不同功能要求的建筑类型具有不同的内部空间组合特点，一幢建筑物的外部形象在很大程度上是其内部空间功能的的表露，因此，采用那些与其功能要求相适应的外部形式，并在此基础上采用适当的建筑艺术处理方法来强调该建筑的性格特征，使其更为鲜明、更为突出。建筑立面设计则偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件，例如门窗、雨篷、遮阳、暴露的梁、柱等等的形式、比例关系和表面的装饰效果等进行仔细的推敲。在设计时，通常是根据初步确定的建筑内部空间组合的平、剖面关系，例如房间的大小和层髙、构部件的构成关系和断面尺寸、适合开门窗的位置等等，先绘制出建筑物各个立面的基本轮廓，作为下一步调整的基础。然后再在进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时，综合考虑立面之间的相互协调，特别是相邻立面之间的连续关系，并且对立面上的各个细部，特别是门窗的大小、比例、位置，以及各种突出物的形状等进行必要的调整。最后还应该对特殊部位，例如出人口等作重点的处理。

建筑剖面设计

剖面设计的主要目的是根据建筑空间的使用特点、造型要求及经济等因素，分析并确定建筑物在垂直方向的剖面形状、建筑层数、高度、建筑竖向方向的空间及利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系。建筑物的剖面形状与功能要求有关，在民用建筑中绝大多数的建筑是属于一般功能要求的，住宅、宿舍楼、旅馆、办公楼等建筑房间的剖面形状多采用规整的矩形。一般进深不大的房间多采用侧光窗，当进深较大时刻提高窗户高度。普通窗台的高度一般为900mm,但有时功能需求不同时可相应变换。

为了防止室外雨水侵入室内，并防止墙身受潮，首层室内地坪（地面标高为±），一般应高于室外底面至少150mm,室内外高差通常在150~600mm之间，本设计采用室内外高差为750mm.通常对于一些经常使用水的房间，如卫生间、盥洗室、阳台等，为避免溢水，常将地坪设置的比本层地坪低20~50mm,本设计中，卫生间的标高比本层楼面标高低50mm.剖面设计与平面设计时分别从两个不同的方面来反映建筑物内部空间关系。平面设计着重解决空间内部在水平方向上的逻辑关系，而剖面设计则主要针对于内部空间在垂直方向上的组合，主要解决层数、层高和空间组合等问题，它直接表达了不同的建筑空间尺度关系。一般习惯于先进行平面设计，继而进行剖面设计，剖面关系反过来又会影响建筑平面的布局。因而在建筑设计中，必须将剖面与平面设计综合考虑，不断调整，修缮，才能使设计更加完善、合理。综合各方面因素考虑，本设计采用：首层层高层层高 m,屋面为上人屋面，总高为,室内外高差取,女儿墙高度取1200mm.

装饰

外墙颜色应与周围环境保持协调，且装饰上注重质量、和谐。外墙采用浅黄色外墙涂料配上红、白色立面线条，窗户采用本色铝全金窗框料。室内采陶瓷地砖地面，在卫生间内采用防滑地砖地面。

抗震设计

本设计模拟抗震设防烈度8度（）。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011‐2010）第规定：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。

钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。本工程的抗震设防类别为丙类。地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。本设计属于框架结构，8度设防，高度小于24m,抗震等级为二级。

楼梯设计

楼梯作为建筑物垂直交通的主要设施，设计时应满足以下几个方面的要求：

（1）疏散要求：楼梯的.位置，数量，间距及宽度都应满足防火规范的疏散要求，做到人流通行流畅，上下楼层联系便捷。

（2）使用要求：楼梯作为垂直交通主要设施，应位于建筑明显突出的位置，起到引导人流的作用，因使用频率高应充分考虑其造型美观，并有良好的采光条件，给人以舒适的感觉。

（3）安全要求：作为主要的疏散通道，应坚固安全，经久耐磨，受力合理。

（4）构造要求：合理的选择楼的形式、坡度、材料、构造做法，精心的处理好其细部构造。楼梯的形式是多种多样的，对象不同，场合不同，环境部同，角度不同，性质不同，对楼梯的称谓也不同。本设计采用平行双跑楼梯。楼梯属于建筑物中重要的疏散通道和消防通道，因此国家各种现行规范对楼梯的尺度有着明确的构造要求。《民用建筑设计通则》规定每个梯段的踏步不应超过18级，且不应少于3级。《建筑楼梯模数协调标准》规定楼梯踏步不宜高于210mm,并不宜小于140mm,各级踏步高度均应相同。一般楼梯的坡度范围在23°~45°，适宜的坡度为30°。《建筑楼梯模数协调标准》规定楼梯段的最大坡度不宜超过38°。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度为（0‐）m计算，并不应少于两股人流。（0‐为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多应取上限值）。楼梯梯井指四周为梯段和平台的内侧面围绕的空间，实际设计时梯井宽度一般取60~200mm.楼梯栏杆应采取不宜攀登的构造，当采用垂直杆件做栏杆时，其杆件净距不应大于.中间平台的深度不应小于楼梯梯段的宽度，并不得小于,当有搬运大型物件需要时应适量加宽，住宅建筑中的楼梯平台的结构下缘至人行过道的垂直高度不应低于2m.梯段最低、最高踏步的前缘线与顶部凸出物的内边缘线的水平距离不应小于300m.

在本工程中，共有两部楼梯，均采用双跑楼梯，楼梯的开间为,进深.层高为,设计为等跑楼梯，每跑均12级踏步，11个踏面，踏步尺寸为300mm×150mm,中间休息平台尺寸为1950mm×3600mm.

防火设计

为减少火灾和降低火灾损失，在建筑内部采用防火墙、耐火楼板。本工程耐火等级为二级。民用建筑必须满足耐火等级和耐火极限的要求，为防止着火建筑的辐射热在一定时间内引燃相邻建筑，且便于消防扑救的间隔距离成为防火间距。防火建筑必须满足规范要求。

三、结构设计

进行结构方案的比较，结构布置和构件选型，选取一榀主框架进行设计计算，进行楼梯雨蓬的设计，先进行标准层结构平面布置，然后进行梁柱结构布置，包括梁柱尺寸粗估与验算，然后就是进行现浇楼板的设计与计算，楼梯的设计与计算，接下来就是进行横向框架在竖向荷载作用下的计算简图和计算，为了便于设计计算，在计算模型和受力分析进行不同程度的简化，在手算横向框架时进行的基本假定包括：结构分析的弹性静力假定，一般情况下不考虑结构进入弹塑性状态引起的内力重分布；平面结构假定，在柱网正交布置情况下，可以认为每一方向的水平力只有该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。楼板在自身平面内的刚性假定，由刚性楼板的假定，同一标高处，所有抗侧力结构的水平位移相等。

横向框架在恒荷载作用下的计算，首层单独计算，第二层至第五层所受的荷载一致，由于屋顶的作用另外计算求解。

计算框架在活荷载作用下的计算简图，通过详细的受力分析及荷载折算，求解方法与恒荷载一致。

横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图，在有地震作用的荷载效应组合时要用到重力荷载代表值，对于楼层，重力荷载代表值取全部的荷载和50%的楼面活荷载，对于屋面，重力荷载代表值取全部的恒荷载和50%的雪荷载。

内力的计算与内力组合，通过手算恒荷载产生的弯矩，轴力和剪力，其余内力的计算取用结构力学求解器进行计算加快进度，节省时间。内力组合，选择最不利内力进行配筋计算。

[1] 中华人民共和国国家标准.高层民用建筑防火规范GB5 0045-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2012

[2] 中华人民共和国国家标准.建筑制图标准GB 50104-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2012

[3] 中华人民共和国国家标准.房屋建筑制图统一标准GB 50001-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2011

[4] 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设防分类标准GB 50223-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2012

[5] 中华人民共和国国家建筑标准设计图集.建筑物抗震构造详图GB 50068-2012[M].北京：中国建筑工业出版社，2013

[6] 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范GB 50009-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2012

[7] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范GB 50010-2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2013

[8] 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范GB 50011-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2012

[9] 中华人民共和国国家标准.建筑结构制图标准GB 50079-2010[S].北京：中国建筑工业出版社，2013

[10] 中华人民共和国国家标准.GB50068,建筑结构可靠度设计统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2018

一． 桥梁结构1. 大题条件：5根主梁间距2m，行车道板宽7m，人行道宽,桥总宽10m。桥跨度25m, 人行荷载3kn/m2，汽－20计算。1> 用偏心受压法求1号梁汽车横向分布系数。1号梁横向影响线坐标，近端远端，按两车道布载后得> 求人行荷载横向分布系数。边端,里端，宽，得。3> 已知横向分布系数，求汽车荷载下梁中最大弯距。4> 已知横向分布系数，求人行荷载下的最大弯距。2. 已知跨度25m及横活下的计算弯距，求弯距设计值。3. 已知横活下的计算剪力及梁材料及腹板最小处厚度及梁高，求梁端极限剪力值。4. 已知剪力设计值及梁有效高及材料，求梁腹板最小宽度。5. 已知跨度为12m宽度为9m与垂直方向呈30度角的棱形梁板桥，汽车行进方向为跨度方向，跨度方向每边有三个橡胶支座。判断哪组支座在静载下反力最大或最小。二． 地基基础1. 大题条件：埋深的条基，已知材料,地基承载力标准值等一些条件，有弱下卧层。1> 基底有弯距，求上部结构荷载有多大偏心时，基底反力均匀分布。2> 已知基底宽度，求附加应力。3> 已知上部荷载，求基底宽度。4> 求弱下卧层上附加应力。5> 求弱下卧层上自重应力。2. 概念题，相同宽度，埋深及基底附加应力的独基和条基础，判断哪个的沉降量大。3. 大题条件：重力式挡土墙，墙后土重度20，墙体材料重度24 ，挡土墙高上截面宽，下截面宽，墙后有堆载，主动土压力系数,摩擦系数(好象是)，墙背垂直。主动土压力与水平面呈10度角。1> 墙后堆载为零时求主动土压力。2> 墙后堆载为20求堆载产生的主动土压力。3> 已知主动土压力求挡土墙抗倾覆稳定系数。4> 已知主动土压力求挡土墙抗滑移稳定系数。三、算梁柱体积配箍率四、求二级框架梁（C45，28钢筋）边支座锚固长度，要熟悉构造,陷阱：C>40,d>25五、求100米高建筑求80米（平地，山顶）处风载，难点：求风振系数，阵风系数六、已知恒载下柱M，N，第一活载下M，N，第二活载下M，N，风载下M，N1）求最大柱弯矩的基本组合，2）恒载控制下的最小轴力基本组合，考点：恒载起控制时不考虑水平荷载。七、超过150米的框架、剪力墙、框剪框筒的层间位移限值，考点：按150米时位移值和250米的1/550插值八、装配式屋面砌体结构求墙和壁柱高厚比九、木结构屋架下弦杆螺栓抗剪设计承载力十、4层框架结构底层中间柱节点上下弯距分配。梁支座处剪力。十一、（1）四层框架结构底部剪力法求其中一楼层的剪力（2）同样条件，钢框架（阻尼比0。35）求楼层剪力，考点α计算公式 5>桩身配筋长度的概念题。三．高层1.大题条件：混凝土六层框架，一层G=7200KN层高5m，二层至五层G=6000KN层高，六层G=4800KN层高，T=，8度三类土。用底部剪力法计算。1> 求此底部剪力。2>求屋顶附加水平力。3>求第五层地震力。4>若为钢结构，阻尼比为,求底部剪力。2.大题条件：某100m高25x25m方形高层，100m处顶部有集中水平力P及弯距M，在城市郊区。基本风压>已知P,M及100m处的风压标准值，假设风压呈倒三角形分布，求楼底部弯距设计值。2>求80m高度处风压标准值。3>若此楼位于45m高的山坡上，求100m高度处的风压标准值。4>求100m高度处计算围护结构时的风压标准值。3.带转换层的框支剪力墙约束边缘构件设置的高度。形剪力墙承载力计算及约束边缘构件LC长度选择。四．砌体及木结构1. 带壁柱的单层，壁柱间距4m，长20m，窗,宽12m，居中一个门洞3m,纵墙高，山墙带壁柱处最高为。2.蒸压灰砖的承载力.3.多层房屋的局布每米承载力。4.构造柱墙的承载力。5.顶层挑梁下局压计算，及挑梁伸入墙长度的选择。6.木结构大题条件：TC11西北云衫屋架下玄，宽x高140x160，双夹板连接螺栓16，每边螺栓10个，两个一排五排，排间距120mm.夹板厚度100mm(不确定)1>求下玄承载力。2>已知力N求需要的螺栓数。五．钢结构1.抗震时梁柱节点域柱腹板最小厚度的计算。2.高强螺栓抗拉，抗剪。3.角焊缝正应力抗压。4.轴压构件平面内外不同计算长度时合理布置截面方向。5.大题条件：吊车梁下变截面双肢柱，柱高14m，吊车梁高,柱上截面宽,下柱 截面宽3m，吊车梁传递竖向力Q2=20kn,Q3=30kn(不确定)，P=,水平力 T=(作用在梁上翼缘),柱自重60kn,与下柱截面的偏心为向右偏，柱右边线垂直。荷载均为标准值，吊车为两台16t,中级工作制。1>双肢柱的内力计算（其中有吊车梁简支，两台吊车折减）缀条的内力计算,腹杆计算长度的选取等。6.支撑容许长细比的计算。7.概念题哪种螺栓布置方式承载力大。8 .型钢b/h<两轴分属不同类型，计算长度也不同,求轴压时柱的承载力。六．钢筋混凝土1.大题条件：四层混凝土框架在水平力作用下按反弯点法计算内力，已知一，二两层梁柱线刚度比及每层水平力值，一层层高6m,反弯点2/3H,二层层高5m,反弯点1/2H。框架一至三层跨数为三跨。1>求一层边柱上端弯距。2>抗震等级为二级，已知一层中柱顶梁柱节点处梁柱弯距计算值，求中柱上端弯距设计值。3>抗震等级为二级，已知二层楼面梁两端弯距计算值及重力荷载代表值下的剪力Vgb,求梁内剪力设计值。2.单筋梁，已知bxh及柯西值，混凝土材料，受拉钢筋,外界环境，求受弯承载力。3.混凝土耐久性有一道概念题。