研发办公楼设计专业：土木工程学生：XX指导教师：XXX摘要：钢筋混凝土框架结构因其具有较好的可模型、耐久性、耐火性和整体性，且易 于就地取材、造价低廉而广泛应用。对于全现浇钢筋混凝土框架结构房屋，无论是多层房 屋还是高层房屋，其设计理论和计算方法都已比较成熟，因此本毕业设计选题为成都市高 新区研发结构设计。其内容包括建筑设计与结构设计。本次毕业设计的结构部分主要是采 用手算（一榀框架）和电算相结合的方法，手算主要是取一榀框架来进行荷载清理、内力 分析、荷载组合和梁柱等构件的截面设计，最后任取一个基础来进行基础的设计。而电算 部分，则是采用 PKPM 结构设计软件来对整栋建筑物进行建模、内力计算和截面的配筋计 算，然后与手算部分相比较，并绘制各部分的结构平面布置图和相关构件的施工图。关键词：框架结构，结构设计，内力分析，截面设计，施工图Research and development office building designMajor: Civil engineeringStudent: XX Supervisor: XXXAbstract: Reinforced concrete frame structure is widely used because of its can easy model, durability, resistant to fiery, integrity, and it is easy to use local materials and low cost. No matter the all the cast-in-place reinforced concrete frame structure housing is multilayer house or in a high-rise building, its design theory and calculation methods are mature. So this graduation designs topic is Chengdu high-tech zone development structure design. Its contents include architectural design and structure design. The graduation design structure part mainly calculate by hand count and the method of combining computing. Hand count investigated one is mainly take to load checking, internal force analysis, load combinations and the section the component such as design of beam-column take a last, based on any based design. And computing part is using PKPM structure design software to model the entire building, internal force calculation and section, reinforcement. Then calculated compared with the hand count, and drawing each part of structure layout and related components of construction drawings.Keywords: Frame structure, structure design, internal force analysis, section design, construction drawing.目录第一章：研发办公楼设计41.设计基本资料和设计任务41.1 设计概况 41.2设计基本资料41.3设计任务42建筑结构说明52.1 结构布置 52.2 荷载清理 62.3 内力分析 62.4 荷载组合 72.5 截面设计 72.6基础设计83 .电算部分 8第二章：外文翻译说明 9附录 10参考文献 11致谢 12第一章 研发办公楼设计1设计基本资料和设计任务1.1设计概况研发办公楼由四川大学工程设计研究院设计，该工程由一栋办公用房组成，层数 4F， 规划总用地面积为1250 m?,建筑面积为3584 ,建筑高度19.825m。建筑基本呈规则的 矩形布置，为框架填充墙结构。1.2设计基本资料1）、地质条件：经地质勘查部门确定，场地土属中软场地土，11类建筑场地。基础持 力层为稍密碎石土，重度为21KN/m3，承载力特征值为160KPa。2）、设计等级：该建筑物工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级， 岩土工程勘察等级为乙级。建筑设计使用年限为50年，抗震设防烈度7度，设计地震分 组为第一组，设计基本地震加速度值为 0.10g。3）、气象条件：场地地下水位丰、枯水期年变幅约为2.003.00m，勘察期间处于丰 期，历史最高地下水位埋深约-25.00m。该地区具有山地季风气候特点，气候温差大，灾 害性气候较多。基本风压取0.3KN/m，地面粗糙度为B类。4）、活荷载：活载标准值根据建筑的使用性质根据建筑结构荷载规范确定。其中， 不上人屋面为0.5 KN/m，楼面为2.0 KN/mo5）、材料：梁、板、柱和基础采用C30混凝土，梁柱纵向受力钢筋采用HRB300，箍 筋和板受力钢筋采用HPB235级钢筋，基础垫层采用C20混凝土。1.3设计任务1.3.1手算部分（1）框架计算（选取一榀横向框架）1 ）结构布置 选取框架承重方式，拟定框架梁、柱截面尺寸及其它构件尺寸，确定基础形式及埋置 深度。2）荷载清理 恒载清理 根据结构尺寸、构造做法及内、外墙装修情况计算作用在框架上的永久荷载（恒载），绘制框架结构在恒载作用下的计算简图。 活荷载清理根据房屋的使用性质按规范确定房间的活荷载标准值，计算作用在框架上的活荷载， 绘制框架结构在活荷载作用下的计算简图。 水平地震荷载清理 确定作用在框架上的水平地震荷载，绘制框架结构在水平地震荷载作用下的计算简 图。 水平风荷载清理 确定作用在框架上的水平风荷载，绘制框架结构在水平风荷载作用下的计算简图。（2）荷载作用效应计算 框架的永久荷载（恒载）作用效应计算 框架的可变荷载（活载）作用效应计算 框架的水平地震作用效应计算 框架的风荷载作用效应计算（3）荷载效应组合（4）框架各梁、柱截面设计（5）节点抗震验算（6）基础设计：选定基础持力层，确定基础底层标高并进行基础计算1.3.2电算部分应用 PKPM 相应软件进行整栋楼的平面建模，结构计算，并绘制梁、板、柱和基础的 结构施工图。2建筑结构设计说明2.1结构布置（1）建筑结构类型为框架结构，根据结构体系合理，以及建筑设计计应符合抗震概 念设计，不应采用严重不规则的设计方案，初步选定的结构布置见附件计算书的结构平面 布置图。（2）梁和板的尺寸由规范经验公式，初步选定为，板厚120mm，主梁尺寸350mm X 700mm，次梁为250mmX 700mm,由于坡屋顶的特殊性选取屋顶结构纵向主梁尺寸为 500mmX 1300mm。柱的尺寸则根据公式N/AfcW 口（口为柱轴压比限值）确定为500mm X 500mm，其中中跨柱的尺寸为550mmX 550mmo2.2荷载清理（ 1 ）恒荷载清理取 8号轴线所在的一榀框架为计算单元，根据项目建筑施工图中楼地面作法，清算各 房间面荷载。根据墙体材料和尺寸计算各墙自重，计算梁自重时应计算梁的净截面，即计 算高度为梁高减去楼板厚度，且考虑抹灰（混凝土容重可取为27KN/m3）。然后根据荷载 的传递路径是“板梁柱”，板是按照单向板的传力方式来进行荷载清理，最后根据清 理结果作出恒荷载作用下框架的受荷简图。（ 2）活荷载清理根据建筑结构荷载规范，查出结构上各个功能房间所对应的楼面均布活荷载标准 值，和恒载的清理方法一样，绘制各层计算单元的活荷载传递图，计算框架上的荷载，最 后根据清理结果绘制活荷载作用下框架的受荷简图。（ 3）水平风荷载风压标准值计算公式为：w= 3 Z u S u Z0,计算出各层的w之后，根据作用面积（即 作用高度和作用开间的乘积）可得作用在各层结构上的风载值，根据计算结果绘制框架风 荷载作用简图。（ 4）水平地震作用根据建筑抗震设计规范，查得该项目的抗震设防烈度为7，设计基本地震加速度 值为0.10g,设计地震分组为第一组，场地类别为II类，计算出结构的重力荷载代表值（恒 载+0.5 活载），采用底部剪力法计算各楼层横向水平地震作用，计算详细过程见附件计算 书。2.3内力分析（1）横向框架在恒载作用下的内力计算首先要计算各框架梁柱的线刚度及相对线刚度，根据相对线刚度可计算各节点的 弯矩分配系数，采用叠加法计算在复杂荷载作用下的固端弯矩。横向框架在恒载作用下的 弯矩计算，主要是采用弯矩二次分配法，其计算过程可总结为“分配 传递再分配”， 最后可求得各节点相应处的弯矩，画出恒荷载作用下的框架梁柱弯矩图。恒载作用下的弯 矩二次分配法的具体过程见附件计算书。依据弯矩图，取出梁柱脱离体，利用平衡条件，求出剪力，并画出恒荷载作用下的 框架梁柱剪力图。再根据剪力图，利用节点平衡条件，求出轴力，并画出恒荷载作用下的 框架柱轴力图。（2）横向框架在活荷载作用下的内力计算活荷载作用下的弯矩计算也是采用弯矩二次分配法，线刚度和分配系数的计算同前面 恒载计算过程。弯矩二次分配的过程见附件计算书。梁柱剪力和柱端轴力的计算方法同恒 载作用下，这里不再详细叙述。（3）风荷载作用下的内力分析框架在风荷载作用下的内力计算采用 D 值法（改进的反弯点法）。计算时首先将框架 各楼层的层间总剪力片，按各柱的侧移刚度在该层总侧移刚度所占的比例分配到各柱，即 可求得Vij。根据求得的各柱层间剪力Vij和修正后的反弯点位置y,即可确定柱端弯矩Me和 MC ；由节点平衡条件，将节点左右梁端弯矩之和按线刚度比例分配，可求出各梁端 上C下弯矩,进而由节点的平衡条件求出梁柱端剪力和柱的轴力。（4）水平地震作用下的内力计算横向框架在水平地震作用下的内力计算也是采用D值法，在计算梁柱线刚度的时候， 考虑到现浇楼板对梁刚度的加强作用,对中框架梁的惯性矩乘以 2.0,对边框架梁的惯性 矩乘以1.5。D值法的计算步骤与风荷载作用下的计算步骤相同。