土木工程专业。
高层建筑结构设计课程设计。
指导书。湖北文理学院建筑工程学院。
摘要5一、 建筑设计5
1、 设计资料5
2、结构方案评价6
二、 结构布置及有关尺寸的初步估算………6
1、结构布置及梁，柱截面尺寸的初选………6
2、荷载计算9
三、结构的线刚度与横向侧移刚度计算………13
1、结构的线刚度计算13
2、结构的横向侧移刚度计算15
四、框架的风荷载、**荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值gi15
1、**荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值15
2、风荷载标准值计算及位移验算22
五、风荷载计算24
六、竖向荷载内力计算25
七、 水平荷载作用下内力计算28
1. 水平**荷载作用下28
2. 水平风载作用下的内力计算31
八、 三四层内力算至柱边缘处32
九、 竖向荷载作用下弯矩调幅后梁控制截面内力值33
十、 三四层内力组合如下表33
十一、 截面配筋计算33
1. 梁跨中截面配筋计算33
2. 计算柱弯矩设计值36
十。二、参考文献39
摘要：现建一栋整体式钢筋混凝土六层框架结构的建筑物，建筑高度为20.4m，基本风压0.35kn/m。设计内容包括建筑与结构设计两部分。
这个设计项目的建筑设计，进行了建筑物的平、立、剖的三方面的设计。办公楼属于公共建筑，既要求满足建筑布局，也要有抗震、采风通光等各方面的要求。结构设计，主要进行了结构布置及选型、荷载计算、内力计算、内力组合、按最不利内力进行各杆件配筋计算。
关键词：框架结构；办公楼；建筑设计；结构设计
一、 建筑设计。
1. 设计资料
1） 某六层办公楼，采用整体式钢筋混凝土结构，标准层平面图详见附图1 。
2） 建筑物层高：底层层高为3.9m，2～6层层高为3.3m。
3） 抗震设防烈度为7度，ⅰ类场地土，特征周期分区为二区。
4） 基本风压：w0＝0.35 kn/m2，地面粗糙度为b类。
5） 其他条件可参照相关教材中有关框架结构的设计例题。
6） 恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。
7） 材料选用：混凝土采用c30；
钢筋梁、柱中受力纵筋均采用hrb335或hrb400，箍筋及构造钢筋采用hpb235。
附图1 标准层平面图。
其他： 室内外高差450mm；基顶标高为-1.200m。
屋面做法：不上人屋面（活荷载0.5 kn/m2），卷材防水（有保温层，二道防水），水泥膨胀珍珠岩找坡。（注：屋面保温、防水、找坡层总重按2.5 kn/m2计算。）
女儿墙： 240 mm厚，采用实心砖（自重按18 kn/m3）砌筑，墙高0.5m，100mm混凝土压顶。
外墙饰面：20 mm厚水泥砂浆打底、找平，面刷乳胶漆（外墙用）。
内墙饰面：混合砂浆刷乳胶漆（总厚度22mm）。
外纵墙上开窗高度：底层为2.6m，2～4层为2.0m。
内纵墙自重计算可以不扣除门洞，外纵墙自重计算必须扣除窗洞，然后再计算窗重。（塑钢窗自重按0.4 kn/m3计算）
纵向框架梁及基础梁均按照250×400设计。
2. 结构方案评价。
该建筑为常见的一般建筑物，即属于a级框架结构体系，查表2-2得：抗震设防烈度为7度时，最大适用高度为50m，该设计方案建筑高度为（3.9+3.
3×5）m=20.4m﹤50m，故满足要求。
查表2-6得：最大高宽比为4，该设计方案高宽比为h/b=，故满足要求。
查表2-10得长宽比限值为6.0，该设计方案长宽比为故满足要求。
该方案设计的建筑物立面规则，均匀，从上到下外形不变，沿高度布置连续均匀；建筑平面形状为矩形，规则，简单，对称；长宽比不大，有利于抗震。综上所述：该结构方案合理。
二、 结构布置及有关尺寸的初步估算。
1、结构布置及梁，柱截面尺寸的初选。
项目情况：该工程为办公楼设计。建筑总共6层，底层层高为3.
9m，2～6层层高为3.3m。室内外高差450mm；基顶标高为-1.
200m。框架平面与柱网布置图如下图2-1。
图2-1 结构平面布置图。
板厚取120 mm，。
一． 确定计算简图。
假定框架柱与基础顶面接触，框架梁与柱刚接，设计时为了计算的方便，使每个柱子的尺寸不变，于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。将基础距离室外地坪的高度设为1.2m，室内外高差为0.
45m，所以底层的柱子高度为h=3.9+1.2+0.
45=5.55m，其余各层竹篙从露面算到上一层楼面，所以都是3.3m,于是框架的计算见图为下图2-2表示。
图2-2 框架计算简图。
二。梁、柱截面尺寸的估算：
1）梁截面。
跨：主梁：l =7200mm
h=（~l=600mm~900mm,取 h=700mm
b=（~h=233mm~350mm，取b=300mm
故该框架的横梁与纵梁的初步设计截面尺寸为b×h=300mm×700mm
次梁：l=7200㎜
h=（~l=400mm~600mm,取h=500mm
b=（~h=200mm~300mm ，取b=300mm
故框架的次梁初步设计截面尺寸为b×h=300mm×500mm
跨：主梁：l=3000mm
h=（~l=250mm~375mm,取h=500mm
b=（~h=167mm~250mm，取b=300mm
故框架梁的初步设计截面尺寸为b×h=300mm×500mm。于是计算结果归纳于下表2-1：
表2-1估算梁的截面尺寸，单位为mm
2)柱截面尺寸的估算。
框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：
公式（2-1）
式中：为考虑**作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；
为按照简支状态计算柱的负荷面积；
为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14kn/;
为验算截面以上楼层层数；
则底层中柱的轴力设计值为。
n=1.2×14×7.2×(7.2+3)/2×5=3084.48kn
该项目工程全部使用c30的混凝土， 查表的fc =14.3n/mm2 ，首先假定该层柱截面尺寸b×h=500mm×500mm，则柱的轴压比为：
满足要求。故该框架柱的估计尺寸符合要求，确定为b×h=500mm×500mm。并且为了施工的方便性，可以使得各层的所有柱子的截面尺寸都保持不变。
2.1 屋面与楼面的恒荷载标准值计算。
一。屋面。防水层（刚性）30厚c20细石混凝土1.0
防水层（柔性）三毡四油上面铺小石子0.4
找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20＝0.3
找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 0.04m×14＝0.56
保温层：80厚矿渣水泥0.08m×14.5＝1.16
结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25＝3
抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17＝0.17
合计6.59
二。标准层楼面：
大理石面层0.02m×28＝0.56
20厚1：3干硬性水泥砂浆0.02m×20＝0.4
结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25＝3
抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17＝0.17
合计4.13
三．卫生间楼面。
2厚水泥砂浆贴10厚300 ×300防滑地砖0. 34
20厚水泥细砂浆面层0.02m×20＝0.4
30厚水泥砂浆找坡 （0.03+3.4×0.01/2）m×20＝0.96
15厚水泥砂浆找平0.015m×20＝0.3
结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m×25＝3
抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17＝0.17
合计5.17
2.2 屋面与楼面活荷载计算。
一。 根据《荷载规范》查得 ：
楼面：2.0
走廊： 2.5
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