五层办公楼框架填充墙
结构设计
第一章：工程概况
1.1 设计原始资料:
1.1.1建筑地点：西安
1.1.2建筑类型：五层办公楼框架填充墙结构。
1.1.3安全等级：二级
1.1.4防火等级：二级
1.1.5自然条件：标准冻结深度为1.2m,最大冻结深度为1.5m。
1.1.6工程地质条件：从自然地面向下，依次为人工填土1.5m；粉质黏土3m，e=0.75,
ΙL=0.78,地基土承载力特征值为160kPa；粉质黏土5m，e=0.81
ΙL=0.82，载力特征值为140kPa；第二层与第三层土的压缩模量比为3。地表
滞水距自然地面3.5m，无腐蚀性。场地为二类。
1.1.7建筑介绍：建筑面积约5000平方米，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，
楼板厚度取120mm，填充墙采用空心砖。
1.2 建筑设计说明：
1.2.1 一些主要建筑的做法：
1. 屋面：30厚细石混凝土保护层
SBS改性沥青卷材防水
20厚矿渣水泥找平层
80厚苯板保温层
120厚钢筋混凝土板
V型轻钢龙骨吊顶
（二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层）
2. 1-4层楼面：
木块地面（加防腐油膏铺砌厚76mm）
120厚钢筋混凝土板
V型轻钢龙骨吊顶
3.墙体：
外墙采用240mm黏土空心砖，370厚，外墙包柱120mm，外墙面贴面瓷砖，内墙为20mm抹灰,1：3水泥砂浆底，外墙涂料。内墙采用240mm黏土空心砖，1：25水泥砂浆打底，两侧均采用20mm厚抹灰。
4厕所（从上到下）：瓷砖面砖
20厚1：3水泥砂浆找平层
30厚细石混泥土
SBS改性沥青卷材防水
冷底子油一道
20mm厚水泥砂浆找平
100厚现浇钢筋混凝土板
抹灰15mm
5基础：采用钢筋混凝土柱下独立基础。基础埋深1.5m。
1.3 .结构设计说明及结构体系描述：
框架结构是多高层建筑中常采用一种主要的结构形式。框架结构是由梁，柱，节点及基础组成的一种结构形式。框架结构按照结构布置的不同，主要分为横向框架承重，纵向框架承重及双向承重三种方案。横向框架承重方案中，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制时应沿横向布置，楼板为现浇时一般设次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平地震作用。在纵向框架承重方案中，竖向荷载主要由纵向框架承担，预制楼板布置方式和次梁设置方向与横向承重框架相反。双向承重方案纵横向均为主要受力方向。
本工程为多层钢筋混凝土框架填充墙结构，采用双向框架承重，梁、柱、基础、楼板均为现浇。结构体系确定后，结构总体布置密切结合建筑设计进行，使建筑物具有良好的造型和合理明确的传力路径。
1.4 材料：
梁柱混凝土采用C30,钢筋主筋采用HRB335级钢筋；板、箍筋采用HPB235级钢筋；墙体采用MU10空心砖，砌筑砂浆采用M5混合砂浆。
1.5 主要参数及结构计算方法：
1、结构计算方法：
平面框架是一个多次超静定结构，在竖向荷载作用下不考虑侧移的影响，不考虑柱子的压缩变形，采用弯矩二次分配法。在水平荷载作用下采用D值法计算柱的侧移。D值法是反弯点法的改进，它近似考虑了节点转动对柱子侧移与反弯点的影响。
该工程的设计条件及指标可不考虑竖向地震作用的影响，因此只计算水平地震作用的影响即可，采用底部剪力法。
2、主要参数：
(1)地基承载力特征值f=160kN/㎡，粘性土，覆盖层厚度20m，由场地类别划分
表，属二类场地。
(2)根据《抗震规范》，本建筑物高度不超过40m,以剪切变形为主，且质量和刚度
沿高度变化比较均匀，可采用底部剪力法计算水平地震作用。
(3)本建筑高度为18m，设防烈度为七度，抗震等级为三级，结构安全等级为二级，
建筑防火等级为二级。
(4)由于本建筑物主要持力层范围内无软弱土层，而且为一般民用框假结构，按《地
基基础规范》设计时可不做地基变形计算。
(5)为满足建筑抗震要求，实现延性框架，设计中实现了强柱弱梁，强剪弱弯计算，
强节点弱构件由构造实现，梁柱按弹性理论计算配筋。
1.6 柱网与层高：
本办公楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为7.2m，中间跨为2.4m，层高取3.3m。柱网布置如下图：
1.7梁、柱截面尺寸的初步确定：
1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案：纵向梁截面取1/10×7200=720mm，截面宽度取720×1/2.5=300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300*720；横向梁截面高度取1/11×6600=600，截面宽度取600×1/2.5=240，可得梁截面初步定
为b×h=250×600。
2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：
(1)柱组合的轴压力设计值N=β*F*gE*n
注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。
F按简支状态计算柱的负载面积。
g
折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/m2。
E
n为验算截面以上的楼层层数。
(2)Ac≥N/uNfc
为框架柱轴压比限值，本方案为二级抗震等级，查《抗震规范》可知取为注：u
N
0.8。
为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。
f
c
A=4.8*7.2=34.56
B=3.6*7.2=25.92
1.1 柱网布置图
图1.1 柱网布置图
3、计算过程：
对于边柱：
N=βFgE n=1.3×（3.6×7.2）×14×5=2358.72（kN）
Ac≥N/uNfc=2358.72×103/0.8/14.3=206181.82（mm2）
取600 mm×600 mm
对于内柱：
n=1.25×（4.8×7.2）×14×5=3024（kN）
N=βFg
E
Ac≥N/uNfc=3024×103/0.8/14.3=264335.66（mm2）
取600 mm×600 mm
表1.1 梁截面尺寸（mm）
表1.2 柱截面尺寸（mm）
第二章：框架侧移刚度的计算
2.1、 横梁线刚度i b 的计算：
表2.1 横梁线刚度i b
2.2、纵梁线刚度i b 的计算：
表2.2 纵梁线刚度i b
2.3、柱线刚度i c 的计算：I=bh 3/12
表2.3 柱线刚度i c
2.4、各层横向侧移刚度计算： (D值法)
D=ａc×12×ｉc/ｈ2
式中：D——柱的侧移刚度；
ａ
c
——柱侧移刚度修正系数，对不同情况查表，其中K表示梁柱线刚度比；
ｉc—柱的线刚度，ｉc= Ec× Ic/ｈc，Ic——柱的截面惯性矩
ｈ——框架柱的计算高度。
表2.4 横向侧移刚度
∑D
1
=9945×20+10911×20 =417120
∑D
2
=10171×20+16556×20=534560
由此可知，横向框架梁的层间侧移刚度为：
表2.5 横向层间侧移刚度
∑D
1/∑D
2
=417120/534560=0.78>0.7，故该框架为规则框架。