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摘要：
本設計的工程是鋼筋混凝土框架綜合辦公樓，分為建築設計和結構設計兩部分。建築設計：根據設計任務書的要求和工程技術的條件，在滿足總體規劃的條件下，綜合考慮建築物場地環境、使用功能、結構、施工、材料、裝置、經濟及建築藝術美觀等方面因素，在此基礎上提出建築設計方案。按照相關設計規範，確定建築物的結構形式，完成平立剖面設計。結構設計：首先確定結構方案，選擇建築材料，再進行結構佈置並確定結構構件尺寸，最後進行結構計算。在確定框架佈局和完成荷載統計後，計算出水平荷載作用（風荷載、地震作用）下的結構內力。接著計算豎向荷載（恆載及活荷載）作用下的結構內力，找出最不利的一組或幾組內力組合，按最不利的結果計算配筋，並繪製相關結構施工圖。
關鍵詞：
框架結構； 地震； 內力計算； 內力組合； 結構配筋設計；
一、工程概況
1.1工程概況
工程建築名稱：鋼筋混凝土框架綜合辦公樓
工程總建築面積：8553㎡
建築層數、高度：六層，每層層高3.6m,房屋裝置層2.5m,女兒牆高1.2m,室內外高差0.75m,建築總高度22.35m;
建築結構形式：框架結構；
設計使用年限：50年；
辦公樓高度為22.35m,滿足《建築抗震設計規範》（GB50011-2010）第6.1.1條的規定，即房屋高度22.35<50m（8度，0.20g）。辦公樓寬度為18m,房屋高寬比為22.35/18=1.24<3,滿足《高層建築混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）第3.3.2條規定。
1.2設計資料
1）氣候條件：
最冷月平均氣溫：‐13℃，最熱月平均氣溫23.1℃。
主導風向：基本風壓：0.40kN/㎡。主導風向：夏季東南風、冬季西北風。
基本雪壓值均為：0.35kN/m2
2）地震烈度：8度，設計基本加速度0.20g.
3）地下水位較深，設計中可不考慮。
4）場地地質資料：II類場地，地勢平坦。
二、建築設計
2.1建築平面設計
建築的平面設計包括單個房間平面設計及平面組合設計，單個房間的設計是在整體建築合理而適用的基礎上，確定房間的面積、形狀、尺寸、及門窗的大小和位置。平面組合設計實際上是建築空間在平面上的組合。影響平面組合設計包括以下幾個方面：
（1）使用功能：一是要合理分割槽；二是要有明確的流線組織。
（2）結構型別：目前民用建築常用的結構型別有三種，即框架結構、框架‐剪力牆結構和剪力牆結構。綜合考慮框架結構對於本工程的諸多優點，本設計採用框架結構。
（3）裝置管線：裝置管線佔有一定空間，在設計時應考慮一定的裝置位置，恰當的佈置相應的房間。
（4）建築造型：一般來講，簡潔，完整的建築造型無論對於縮短內部交通流線，還是對於結構的簡化，節約用地，降低造價以及抗震效能都是極為有利的。
2.2建築立面設計
由於不同功能要求的建築型別具有不同的內部空間組合特點，一幢建築物的外部形象在很大程度上是其內部空間功能的的表露，因此，採用那些與其功能要求相適應的外部形式，並在此基礎上採用適當的建築藝術處理方法來強調該建築的性格特徵，使其更為鮮明、更為突出。建築立面設計則偏重於對建築物的各個立面以及其外表面上所有的構件，例如門窗、雨篷、遮陽、暴露的樑、柱等等的形式、比例關係和表面的裝飾效果等進行仔細的推敲。在設計時，通常是根據初步確定的建築內部空間組合的平、剖面關係，例如房間的大小和層髙、構部件的構成關係和斷面尺寸、適合開門窗的位置等等，先繪製出建築物各個立面的基本輪廓，作為下一步調整的基礎。然後再在進一步推敲各個立面的總體尺度比例的同時，綜合考慮立面之間的相互協調，特別是相鄰立面之間的連續關係，並且對立面上的各個細部，特別是門窗的大小、比例、位置，以及各種突出物的形狀等進行必要的調整。最後還應該對特殊部位，例如出人口等作重點的處理。
2.3建築剖面設計
剖面設計的主要目的是根據建築空間的使用特點、造型要求及經濟等因素，分析並確定建築物在垂直方向的剖面形狀、建築層數、高度、建築豎向方向的空間及利用，以及建築剖面中的結構、構造關係。建築物的剖面形狀與功能要求有關，在民用建築中絕大多數的建築是屬於一般功能要求的，住宅、宿舍樓、旅館、辦公樓等建築房間的剖面形狀多采用規整的矩形。一般進深不大的房間多采用側光窗，當進深較大時刻提高窗戶高度。普通窗臺的高度一般為900mm,但有時功能需求不同時可相應變換。
為了防止室外雨水侵入室內，並防止牆身受潮，首層室內地坪（地面標高為±0.000），一般應高於室外底面至少150mm,室內外高差通常在150~600mm之間，本設計採用室內外高差為750mm.通常對於一些經常使用水的房間，如衛生間、盥洗室、陽臺等，為避免溢水，常將地坪設定的比本層地坪低20~50mm,本設計中，衛生間的標高比本層樓面標高低50mm.剖面設計與平面設計時分別從兩個不同的方面來反映建築物內部空間關係。平面設計著重解決空間內部在水平方向上的邏輯關係，而剖面設計則主要針對於內部空間在垂直方向上的組合，主要解決層數、層高和空間組合等問題，它直接表達了不同的建築空間尺度關係。一般習慣於先進行平面設計，繼而進行剖面設計，剖面關係反過來又會影響建築平面的佈局。因而在建築設計中，必須將剖面與平面設計綜合考慮，不斷調整，修繕，才能使設計更加完善、合理。綜合各方面因素考慮，本設計採用：首層層高4.35m,2~6層層高3.6 m,屋面為上人屋面，總高為22.35m,室內外高差取0.75m,女兒牆高度取1200mm.
2.4裝飾
外牆顏色應與周圍環境保持協調，且裝飾上注重質量、和諧。外牆採用淺黃色外牆塗料配上紅、白色立面線條，窗戶採用本色鋁全金窗框料。室內採陶瓷地磚地面，在衛生間內採用防滑地磚地面。
2.5抗震設計
本設計模擬抗震設防烈度8度（0.20g）。根據《建築抗震設計規範》（GB50011‐2010）第1.0.2規定：抗震設防烈度為6度及以上地區的建築，必須進行抗震設計。
鋼筋混凝土房屋應根據設防類別、烈度、結構型別和房屋高度採用不同的抗震等級，並應符合相應的計算和構造措施要求。本工程的抗震設防類別為丙類。地震作用和抗震措施均應符合本地區抗震設防的要求。本設計屬於框架結構，8度設防，高度小於24m,抗震等級為二級。
2.6樓梯設計
樓梯作為建築物垂直交通的主要設施，設計時應滿足以下幾個方面的要求：
（1）疏散要求：樓梯的.位置，數量，間距及寬度都應滿足防火規範的疏散要求，做到人流通行流暢，上下樓層聯絡便捷。
（2）使用要求：樓梯作為垂直交通主要設施，應位於建築明顯突出的位置，起到引導人流的作用，因使用頻率高應充分考慮其造型美觀，並有良好的採光條件，給人以舒適的感覺。
（3）安全要求：作為主要的疏散通道，應堅固安全，經久耐磨，受力合理。
（4）構造要求：合理的選擇樓的形式、坡度、材料、構造做法，精心的處理好其細部構造。樓梯的形式是多種多樣的，物件不同，場合不同，環境部同，角度不同，性質不同，對樓梯的稱謂也不同。本設計採用平行雙跑樓梯。樓梯屬於建築物中重要的疏散通道和消防通道，因此國家各種現行規範對樓梯的尺度有著明確的構造要求。《民用建築設計通則》規定每個梯段的踏步不應超過18級，且不應少於3級。《建築樓梯模數協調標準》規定樓梯踏步不宜高於210mm,並不宜小於140mm,各級踏步高度均應相同。一般樓梯的坡度範圍在23°~45°，適宜的坡度為30°。《建築樓梯模數協調標準》規定樓梯段的最大坡度不宜超過38°。作為主要交通用的樓梯梯段淨寬應根據樓梯使用過程中人流股數確定，一般按每股人流寬度為0.55+（0‐0.15）m計算，並不應少於兩股人流。（0‐0.15m為人流在行進中人體的擺幅，公共建築人流眾多應取上限值）。樓梯梯井指四周為梯段和平臺的內側面圍繞的空間，實際設計時梯井寬度一般取60~200mm.樓梯欄杆應採取不宜攀登的構造，當採用垂直杆件做欄杆時，其杆件淨距不應大於0.11m.中間平臺的深度不應小於樓梯梯段的寬度，並不得小於1.20m,當有搬運大型物件需要時應適量加寬，住宅建築中的樓梯平臺的結構下緣至人行過道的垂直高度不應低於2m.梯段最低、最高踏步的前緣線與頂部凸出物的內邊緣線的水平距離不應小於300m.
在本工程中，共有兩部樓梯，均採用雙跑樓梯，樓梯的開間為3.6m,進深7.2m.層高為3.6m,設計為等跑樓梯，每跑均12級踏步，11個踏面，踏步尺寸為300mm×150mm,中間休息平臺尺寸為1950mm×3600mm.
2.7防火設計
為減少火災和降低火災損失，在建築內部採用防火牆、耐火樓板。本工程耐火等級為二級。民用建築必須滿足耐火等級和耐火極限的要求，為防止著火建築的輻射熱在一定時間內引燃相鄰建築，且便於消防撲救的間隔距離成為防火間距。防火建築必須滿足規範要求。
三、結構設計
進行結構方案的比較，結構佈置和構件選型，選取一榀主框架進行設計計算，進行樓梯雨蓬的設計，先進行標準層結構平面佈置，然後進行樑柱結構佈置，包括樑柱尺寸粗估與驗算，然後就是進行現澆樓板的設計與計算，樓梯的設計與計算，接下來就是進行橫向框架在豎向荷載作用下的計算簡圖和計算，為了便於設計計算，在計算模型和受力分析進行不同程度的簡化，在手算橫向框架時進行的基本假定包括：結構分析的彈性靜力假定，一般情況下不考慮結構進入彈塑性狀態引起的內力重分佈；平面結構假定，在柱網正交佈置情況下，可以認為每一方向的水平力只有該方向的抗側力結構承擔，垂直於該方向的抗側力結構不受力。樓板在自身平面內的剛性假定，由剛性樓板的假定，同一標高處，所有抗側力結構的水平位移相等。
橫向框架在恆荷載作用下的計算，首層單獨計算，第二層至第五層所受的荷載一致，由於屋頂的作用另外計算求解。
計算框架在活荷載作用下的計算簡圖，通過詳細的受力分析及荷載折算，求解方法與恆荷載一致。
橫向框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖，在有地震作用的荷載效應組合時要用到重力荷載代表值，對於樓層，重力荷載代表值取全部的荷載和50%的樓面活荷載，對於屋面，重力荷載代表值取全部的恆荷載和50%的雪荷載。
內力的計算與內力組合，通過手算恆荷載產生的彎矩，軸力和剪力，其餘內力的計算取用結構力學求解器進行計算加快進度，節省時間。內力組合，選擇最不利內力進行配筋計算。
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[2] 中華人民共和國國家標準.建築製圖標準GB 50104-2010[S].北京：中國建築工業出版社，2012
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[7] 中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規範GB 50010-2012[S].北京：中國建築工業出版社，2013
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[10] 中華人民共和國國家標準50068,建築結構可靠度設計統一標準[S].北京：中國建築工業出版社，2018