土木工程畢業(yè)設計---綜合辦公樓建筑結構設計（含外文翻譯)

1、<p>　　畢業(yè)設計(論文)任務書</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）的主要內(nèi)容及要求:</p><p>　　建筑位于馬鞍山市雨山區(qū)，由主管部門批準擬建基地平面圖見設計指導書，內(nèi)容含門衛(wèi)室、專業(yè)接待室、普通辦公室和會議室，各層設衛(wèi)生間等。建筑物的總層數(shù)應控制在5—6層，其總高度應控制在24m以下；總建筑面積5000-5500m2，根據(jù)具體情況可適當調(diào)整，但是不應超過7000m2

2、。</p><p>　　建筑設計規(guī)模、建筑設計構想與說明在其總平面布置設計中尚需考慮其它內(nèi)容，理解所給的條件，變成自己的想法，書寫自己的建筑設計構想與說明。</p><p>　　結構設計與計算內(nèi)容包括：荷載計算；計算簡圖、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合及變形驗算； 梁、板、柱截面設計及構造措施；基礎設計；樓梯設計（可任選一部樓梯）；其它構件（如雨篷等選懸挑構件）。</p><p&g

3、t;　　圖紙內(nèi)容及要求包括：10~12張A1圖紙（其中一半為CAD繪圖），包括總平面圖（包括建筑設計說明）；平面圖、立面圖和剖面圖；首層平面圖、二層－五層平面圖（任選其中二層）、正立面圖、側立面圖不少于２個；剖面圖２個；建筑節(jié)點詳圖；主外墻大樣圖1個，節(jié)點大樣圖3～4個；基礎平面布置及基礎配筋詳圖；結構平面布置及部分結構節(jié)點構造詳圖；梁、板、柱配筋圖及構造詳圖；樓梯結構布置及配筋詳圖。</p><p>　　論文設

4、計說明書包括任務書、中、外文摘要、目錄、文獻綜述、建筑設計說明書、結構設計計算書、英文資料翻譯等內(nèi)容。</p><p>　　指導教師簽字： 日期： 年 月 日</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　本設計是按照安徽工業(yè)大學工商學院2011屆畢業(yè)設計要求編寫的畢

5、業(yè)設計。題目為“馬鋼廠區(qū)綜合辦公樓建筑、結構設計”。內(nèi)容包括建筑設計、結構設計兩部分。</p><p>　　辦公樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴格，能體現(xiàn)出建筑和結構設計的很多重要的方面，選擇辦公樓和結構設計，從而掌握辦公樓設計的基本原理，妥善解決其功能關系，滿足使用要求。</p><p>　　框架結構的設計始于歐美，二十世紀后得到了世界各地大范圍的使用，其結構建筑平面布置靈活，使用空間大，

6、延性較好。其具有良好的抗震能力。對辦公樓有重要建筑結構非常適用。能滿足其較大的使用面積要求。</p><p>　　框架結構的研究，對于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、簡歷、軸力，然后進行內(nèi)力組合，挑選出最不利的內(nèi)力組合進行截面的承載力計算，保證結構有足夠的強度和穩(wěn)定型。在對豎向荷載的計算中采用了彎矩分配法，對水平荷載采用了D值法，對鋼筋混凝土構件的受力性能，受彎構件的正截

7、面和斜截面計算都有應用。</p><p>　　本結構計算選用一榀框架為計算單元，采用手算的簡化計算方法，其中計算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時使用的彎矩二次分配法，不但使計算結果較為合理，而且計算量較小，是一種不錯的手法。本設計主要通過工程實例來強化大學期間所學的知識，建立一個完整的設計知識體系，了解設計總過程，通過查閱大量的相關設計資料，提高自己的動手能力。</p><p>　　這次設計是在老

8、師的悉心指導下完成的，在此向您表示衷心的感謝！</p><p>　　鑒于水平有限，設計書中還存在不少缺點甚至錯誤，敬請老師批評和指正。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本工程為馬鋼廠區(qū)綜合辦公樓工程，采用框架結構，主體為5層，本地區(qū)抗震設防烈度為7度，場地類別為Ⅱ類場地?；撅L壓0.45kN/m2，基本雪壓0.40

9、kN/m2。 。樓、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。</p><p>　　本設計貫徹“實用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設計原則。按照建筑設計規(guī)范，認真考慮影響設計的各項因素。根據(jù)結構與建筑的總體與細部的關系。</p><p>　　本設計主要進行了結構方案中橫向框架抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算，接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，

10、進而求出在水平荷載作用下的結構內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（橫載及活荷載）作用下的結構內(nèi)力。試找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內(nèi)樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制。對樓板進行了配筋計算，本設計采用樁基礎，對基礎承臺和樁進行了受力和配筋計算。</p><p>　　整個結構在設計過程中，嚴格遵循相關的專業(yè)規(guī)

11、范的要求，參考相關資料和有關最新的國家標準規(guī)范，對設計的各個環(huán)節(jié)進行綜合全面的科學性考慮?？傊m用、安全、經(jīng)濟、使用方便是本設計的原則。設計合理可行的建筑結構方案是現(xiàn)場施工的重要依據(jù)。</p><p>　　關鍵詞：框架結構，抗震設計，荷載計算，內(nèi)力計算，計算配筋</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Thi

12、s works for the city of Maanshan City Magang factory office building ,a framework structure for a five-storey main,in the region earthquake intensity of 7 degrees as Class Ⅱvenues. the basic Pressure 0.45kN/m2,basic snow

13、 pressure0.40kN/m2. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.</p><p>　　The design and implement “practical, security, economic, aesthetic,” the design principles. With the architectu

14、ral design, design seriously consider the influence of the various factors.According to the structural and architectural detail and the overall relationship.</p><p>　　The design of the main structure of the

15、 program horizontal framework axis -seismic design. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and t

16、hen at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then caiculated the level of load under the Internal Forces (bending moment,shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load a

17、nd live load) under t</p><p>　　The whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and

18、 specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Design reasonable and workable srru

19、cture of the program is the constraction site of the important basis for the construction.</p><p>　　KEY WORDS: Frame Structure, Seismic Design, Load Calculation, Internal force calculation, Calculation rein

20、forcement.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　文獻綜述8</b></p><p>　　第1章 結構布置及計算簡圖11</p><p>　　1.1 初步設計資料11</p><p>　　1.2 結構布置及梁、柱截面尺寸的初

21、選12</p><p>　　1.2.1 梁截面尺寸的初選12</p><p>　　1.2.2 柱截面尺寸的估算13</p><p>　　1.3 結構布置14</p><p>　　1.4框架結構的計算簡圖16</p><p>　　1.5 框架梁柱的線剛度計算16</p><p>　

22、　1.5.1橫梁線剛度計算17</p><p>　　1.5.2 柱的線剛度計算17</p><p>　　第2章 重力荷載代表值的計算19</p><p>　　2.1 屋面及樓面恒荷載計算19</p><p>　　2.2 屋面及樓面活荷載計算20</p><p>　　2.3 梁、柱、墻、門、窗重力荷載的

23、計算20</p><p>　　第3章 板和次梁的計算22</p><p>　　3.1 板的計算22</p><p>　　3.1.1 設計資料22</p><p>　　3.1.2 荷載計算23</p><p>　　3.1.3板的配筋24</p><p>　　3.2 次梁的計算

24、29</p><p>　　第4章 樓梯計算31</p><p>　　4.1 設計參數(shù)31</p><p>　　4.2 梯段板計算31</p><p>　　4.3 平臺板計算32</p><p>　　4.4 平臺梁計算33</p><p>　　第5章 水平荷載作用下框架內(nèi)力

25、和側移計35</p><p>　　5.1 側移剛度D35</p><p>　　5.2 外墻、內(nèi)墻、女兒墻、梁、板、柱自重的計算35</p><p>　　5.3 各樓層重力代表值的計算39</p><p>　　5.4橫向框架自震周期計算40</p><p>　　5.5 地震作用及各樓層地震剪力計算41

26、</p><p>　　5.6 水平地震作用的位移驗算42</p><p>　　5.7 地震作用下的內(nèi)力計算43</p><p>　　第6章 豎向荷載作用下的內(nèi)力計算47</p><p>　　6.1 確定節(jié)點處各桿件的分配系數(shù)47</p><p>　　6.2 框架結構的荷載計算48</p>

27、<p>　　6.3 荷載作用下框架的內(nèi)力53</p><p>　　6.3.1 恒荷載作用下框架的彎矩計算53</p><p>　　6.3.2 活荷載作用下框架的彎矩計算54</p><p>　　6.4 梁端剪力及柱軸力計算59</p><p>　　第7章 框架結構的內(nèi)力組合61</p><

28、p>　　7.1 框架梁內(nèi)力組合61</p><p>　　7.2 框架柱內(nèi)力組合63</p><p>　　第8章 框架梁、柱截面配筋計算66</p><p>　　8.1 框架梁的截面設計66</p><p>　　8.1.1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE66</p><p>　　8.1.2 框架梁的

29、正截面設計66</p><p>　　8.1.3 框架梁的斜截面設計76</p><p>　　8.2 框架柱的截面設計82</p><p>　　8.2.1框架柱正截面設計82</p><p>　　8.2.2框架柱斜截面設計84</p><p>　　第9章 基礎設計89</p><p&

30、gt;　　9.1 設計資料89</p><p>　　9.2 柱獨立基礎設計89</p><p>　　9.2.1 初步確定基礎底面尺寸90</p><p>　　9.2.2地基承載力驗算91</p><p>　　9.2.3 沖切驗算91</p><p>　　9.2.4 配筋計算92</p>

31、;<p>　　9.3 柱聯(lián)合基礎設計94</p><p>　　9.3.1 初步確定基礎底面尺寸94</p><p>　　9.3.2 地基承載力的驗算95</p><p>　　9.3.3 沖切驗算95</p><p>　　9.3.4 配筋計算96</p><p><b>　　英

32、文譯文97</b></p><p><b>　　致謝：111</b></p><p><b>　　參考資料112</b></p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　建筑是人類最早的生產(chǎn)活動之一，是在一定的歷史條件下，隨著社會生產(chǎn)力發(fā)展而

33、形成發(fā)展的。由于經(jīng)濟的發(fā)展、土地的減少，現(xiàn)代建筑趨向于多高層建筑，而砌體結構存在自重大、砌筑工作相當繁重、抗拉抗彎性能低、粘土磚用量很大，往往占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等缺點，現(xiàn)代建筑多采用框架結構、框剪結構、框筒結構等結構體系。而框架結構是多高層建筑的一種主要結構形式?？蚣芙Y構有鋼筋混凝土框架和鋼框架，而鋼筋混凝土框架在教育建筑中較為常用。隨著建筑行業(yè)迅速發(fā)展，我國混凝土行業(yè)已與世界混凝土技術進程同步。從干性混凝土到大流動性混凝土，再到混

34、凝土建筑砌塊。高強混凝土，混凝土外加劑發(fā)展，各種性能更優(yōu)混凝土，綠色混凝土發(fā)展，混凝土行業(yè)前景一片光明?；炷恋母鞣N優(yōu)越性已充分體現(xiàn)?？蚣芙Y構內(nèi)部可用輕型材料分隔，許多輕型、隔熱、隔音材料不斷出現(xiàn)，綠色建材不斷涌現(xiàn)。</p><p>　　框架結構由梁、柱構件通過節(jié)點連接構成。按施工方法的不同,框架結構可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。在地震區(qū),多采用梁、柱、板全現(xiàn)澆或梁柱現(xiàn)澆、板預制的方案；在非地震區(qū),有時可

35、采用梁、柱、板均預制的方案。</p><p>　　在豎向荷載和水平荷載作用下,框架結構各構件將產(chǎn)生內(nèi)力和變形。水平荷載作用下框架結構的側移限值通?？刂屏骸⒅孛娉叽??？蚣芙Y構的側移一般由兩部分組成:由水平力引起的樓層剪力,使梁、柱構件產(chǎn)生彎曲變形,形成框架結構的整體剪切變形；由水平力引起的傾覆力矩,使框架柱產(chǎn)生軸向框架結構的變形,形成框架結構的整體彎曲變形。當框架結構房屋的層數(shù)不多時,其側移主要表現(xiàn)為整體剪切變形

36、,整體彎曲變形的影響很小。</p><p>　　我的畢業(yè)設計是做框架結構,需要對該結構具有較為深入的了解。該辦公樓的建筑要求設計6000平米左右，五層。建筑設計要求建筑物功能分區(qū)合理，房間布置適宜，滿足各項使用功能要求；結構設計要求結構布置合理，構件設計安全經(jīng)濟合理。 </p><p>　　一：框架結構體系的特點:</p><p><b>　　1、結

37、構自重較輕。</b></p><p>　　2、建筑立面容易處理。</p><p>　　3、計算理論比較成熟。</p><p>　　4、設計時要控制高寬比。</p><p>　　5、建筑平面布置靈活，能獲得較大空間空間,也可按需要做成小房間。</p><p>　　6、整體側向剛度較小，水平荷載作用下側移較大,

38、有時候影響正常使用。</p><p>　　二、框架結構體系選擇的因素及適用范圍:</p><p>　　1、考慮建筑功能的要求。例如多層建筑空間大、平面布置靈活時。</p><p>　　2、考慮建筑高度和高寬比、抗震設防類別、抗震設防烈度、場地條件等因素。</p><p>　　3、非抗震設計時用于多層及高層建筑?？拐鹪O計時一般情況下框架結構多用

39、多層及小高層建筑。</p><p>　　4、框架結構體系是介于砌體結構與框架-剪力墻結構之間的可選結構體系?？蚣芙Y構設計應符合安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理、方便施工的原則。</p><p>　　5、框架結構由于其抗側剛度較差，因此在地震區(qū)不宜設計較高的框架結構。在7度設防區(qū)，對于一般民用建筑，層數(shù)不宜超過7層，總高度不宜超過28米。在8度設防區(qū)，層數(shù)不宜超過5層，總高度不宜超過20米。超過

40、以上數(shù)據(jù)時雖然計算指標均滿足規(guī)范要求，但是不經(jīng)濟。</p><p>　　三：框架結構結構布置原則：</p><p>　　1、結構平面形狀和立面體型宜簡單、規(guī)則，使各部分均勻?qū)ΨQ，減少結構產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。</p><p>　　2、控制結構高寬比，以減少水平荷載下的側移。</p><p>　　3、盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構件種類規(guī)格，簡化設計

41、及施工。</p><p>　　4、建筑的總長度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi)，當長度超過規(guī)定值時，可設伸縮縫將其分成若干溫度區(qū)段。</p><p>　　四：框架結構的承重方案：根據(jù)承重框架布置方向的不同，框架承重體系可分為：</p><p>　　1、橫向框架承重方案：在橫向上布置主梁，在縱向上設置聯(lián)系梁。樓板支撐在橫向框架上，樓面豎向荷載傳給橫向框架主梁。由于橫向框架

42、跨數(shù)較少，主梁沿框架橫向布置有利于增加房屋橫向抗側移剛度。由于豎向荷載主要通過橫梁傳遞，所以縱向聯(lián)系梁往往截面尺寸較大，對于給定的凈空要求使結構層高增加。</p><p>　　2、縱向框架承重方案：在縱向上布置框架主梁，在橫向上布置聯(lián)系梁。樓面的豎向荷載主要沿縱向傳遞。由于聯(lián)系梁截面尺寸較小，這樣對于大空間房屋，凈空較大，房屋布置靈活。不利的一面是進深尺寸受到板長度的限制，同時房屋的橫向剛度較小。</p&g

43、t;<p>　　3、縱橫向框架混合承重方案：框架在縱橫兩個方向上均布置主梁。樓板的豎向荷載沿兩個方向傳遞。柱網(wǎng)較小的現(xiàn)澆樓蓋，樓板可以不設井字梁直接支撐在框架主梁上。由于這種方案沿兩個方向傳力，因此各桿件受力較均勻，整體性也較好，通常按空間框架體系來進行內(nèi)力分析。</p><p>　　五、變形縫的設置。在框架結構總體布置中,考慮到沉降、溫度變化和體型復雜對結構的不利影響,可用沉降縫、伸縮縫和防震縫將

44、結構分成若干獨立的部分?？蚣芙Y構設縫后,給建筑、結構和設備的設計和施工帶來一定的困難,基礎防水也不容易處理.因此,目前的總趨勢是避免設縫,并從整體布置或構造上采取相應的措施來減小沉降、復雜溫度變化或體型復雜造成的不利影響。當必須設縫時,應將框架結構劃分為獨立的結構單元。</p><p>　　該畢業(yè)設計是綜合應用我們四年來所學基礎知識、專業(yè)知識和技術知識來解決具體的土木工程問題，使我能夠在指導老師的指導下，比較獨立

45、地完成辦公樓的設計，可以熟悉相關的設計規(guī)范、手冊、標準圖集，掌握AutoCAD、Office等辦公軟件技術，為我以后工作打下堅實的基礎。</p><p>　　第1章 結構布置及計算簡圖</p><p>　　1.1 初步設計資料 </p><p>　　一、工程名稱：馬鋼廠區(qū)綜合辦公樓。</p><p>　　二、工程概況：建筑面積6268.46

46、m2 ，建筑總高19.95m，主體大樓為五層，室內(nèi)外高差為0.45m. </p><p>　　三、風壓：基本風壓0.45kN/m2</p><p>　　四、雨雪條件：基本雪壓0.40kN/m2。</p><p>　　五、水文資料：地下穩(wěn)定水位距地坪－6m以下</p><p><b>　　六、地質(zhì)條件：</b><

47、;/p><p>　　建筑場地類別：Ⅱ類場地土；地震設防烈度：7度。</p><p>　　地質(zhì)資料：見表1-1</p><p>　　表1-1 建筑地層一覽表（標準值）</p><p><b>　　材料使用：</b></p><p>　　混凝土：梁板柱均使用C30混凝土，基礎為C25混凝土</p&g

48、t;<p>　　鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋HRB400，其余采用熱軋鋼筋HPB235.</p><p><b>　　墻體：</b></p><p>　　外縱墻采用370厚粉煤灰輕渣空心砌塊</p><p>　　內(nèi)隔墻、衛(wèi)生間隔墻、女兒墻采用240厚蒸壓加氣混凝土砌塊</p><p><b>　

49、　窗：均為鋼框玻璃窗</b></p><p>　　門：除大門為玻璃門，辦公室、會議室、衛(wèi)生間均為木門。</p><p>　　1.2 結構布置及梁、柱截面尺寸的初選</p><p>　　1.2.1 梁截面尺寸的初選</p><p>　　主體結構共5層，層高為3.9m，內(nèi)外墻的做法：外墻砌370厚空心砌塊磚，內(nèi)墻砌240厚空心砌塊

50、磚，門窗見門窗表，樓層屋蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。</p><p>　　板厚取h=120mm.</p><p><b>　　梁截面尺寸的估算：</b></p><p><b>　　AB跨：</b></p><p>　?。?）主梁：L1=7200mm</p><p>　　h=(

51、1/10~1/15)L=720mm~480mm, 取650mm</p><p>　　b=(1/2~1/3)h， 取300mm</p><p>　　主梁：L2=7800mm</p><p>　　h=(1/10~1/15)L=780mm~520mm, 取650mm</p><p>　　b=(1/2~1/3)h， 取300mm<

52、;/p><p>　　故框架橫梁的截面尺寸為b×h=300mm×650mm</p><p>　　（2）次梁：L=7200mm</p><p>　　h=(1/18~1/12)L=400mm~600mm, 取500mm</p><p>　　b=(1/2~1/3)h， 取250mm</p><p>　

53、　故框架次梁的截面尺寸為b×h=250mm×500mm</p><p><b>　　BC跨：</b></p><p>　　主梁：L=3000mm</p><p>　　h=(1/15~1/10)L=200mm~300mm， 取500mm</p><p>　　b=(1/3~1/2)h, 取25

54、0mm</p><p>　　故框架梁的截面尺寸為b×h=250mm×500mm</p><p>　　表1-2 估算梁的截面梁尺寸（mm）及各層混凝土強度等級</p><p>　　1.2.2 柱截面尺寸的估算</p><p>　　框架柱截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限制，按下式計算：</p><p>　　

55、1、柱組合的軸壓比設計值按照公式1-1計算：</p><p><b>　　( 1-1 )</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　β ：地震作用組合后柱軸力增大系數(shù)，邊柱取1.3，等跨內(nèi)柱取1.2，不等跨取1.25；</p><p>　　F：為按照簡支狀態(tài)計算柱的負荷

56、面積；</p><p>　　g:為折算后在單位面積上的重力荷載代表值，近似取14 kN/m2</p><p>　　n:為驗算截面以上樓層層數(shù)。</p><p><b>　　2、框架柱驗算</b></p><p><b>　　(1-2)</b></p><p>　　由計算簡圖1

57、-1可知邊柱和中柱的負載面積可知：</p><p>　　圖1-1 邊柱和中柱的負荷面積簡圖</p><p>　　中柱：（7.8+7.8）/2×（3+7.2）/2=7.8×5.1=39.78 m2</p><p>　　邊柱：（7.8+7.8）/2×(7.2/2)=7.8×3.6=28.08 m2</p>&l

58、t;p>　　中柱：Ac>1.2N / fc =（1.25×39.78×14×1000×5）/（14.3×0.9）=270454mm2</p><p>　　邊柱：Ac>1.2N / fc=（1.3×28.08×14×1000×5）/（14.3×0.9）=198546 mm2</p>&

59、lt;p>　　根據(jù)上述計算結果，并綜合考慮其他因素，取柱截面為正方形，初步估計柱的尺寸為600mm×600mm=4360000 mm2 >270454 mm2,為計算簡便中柱和邊柱的尺寸相同，均為600mm×600mm。</p><p>　　故初選柱的尺寸為600mm×600mm。</p><p><b>　　1.3 結構布置</b

60、></p><p>　　圖1-2 結構平面布置圖</p><p><b>　　注：梁的尺寸</b></p><p>　　L1=300mm×650mm</p><p>　　L2=250mm×500mm</p><p>　　L3=300mm×650mm</p

61、><p>　　L4=250mm×500mm</p><p>　　邊柱、內(nèi)柱的尺寸均為：600mm×600mm</p><p>　　1.4框架結構的計算簡圖</p><p>　　圖1-3 框架結構梁、柱尺寸 </p><p>　　注：室內(nèi)外高差為0.45m</p><p>

62、　　基礎頂面距天然地坪0.5m</p><p>　　則底層計算高度: h=0.45m+0.5m+3.9m=4.85m</p><p>　　1.5 框架梁柱的線剛度計算</p><p>　　框架梁柱的相對線剛度如圖1-4所示，作為計算各節(jié)點彎矩分配的依據(jù)。</p><p>　　在框架結構中，現(xiàn)澆樓板的樓板可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效翼緣

63、，增大梁的有效剛度，減少框架的側移。為考慮這一有利的作用，在計算梁的截面慣性矩的時候，對邊框架取1.5I0，對于中框架取2 I0（I0為梁的截面慣性矩）</p><p>　　梁采用C30混凝土，Ec=3.0×107 kN/m2</p><p>　　1.5.1橫梁線剛度計算</p><p><b>　　AB跨梁：</b></p&g

64、t;<p>　　=EI /L=3.0×107×1.5×1/12×0.3×(0.65) 3 / 7.2=4.29×104 kN.m</p><p><b>　　BC跨梁：</b></p><p>　　=EI /L=3.0×107×2×1/12×0.25

65、15;(0.5) 3 / 3=5.21×104 kN.m</p><p><b>　　CD跨梁：</b></p><p>　　= iAB =4.29×104 kN.m</p><p>　　1.5.2 柱的線剛度計算</p><p>　　二~五層：Zi= EI /L=3.0×107×

66、;1/12×(0.6) 4/ 3.9=8.31×104 kN.m</p><p>　　底層：Z1= EI /L=3.0×107×1/12×(0.6) 4/ 4.85=6.68×104kN.m</p><p>　　令二~五層Zi=1.0，則其余各桿件的相對線剛度為：</p><p>　　iAB=4.29

67、15;104/8.31×104=0.516</p><p>　　iBC=5.21×104/8.31×104=0.627</p><p>　　iCD= iAB=0.516</p><p>　　底層Z1=6.68×104/8.31×104=0.804</p><p>　　由此可知框架相對剛度如圖1

68、-4所示：</p><p>　　圖1-4 框架梁柱的相對線剛度</p><p>　　第2章 重力荷載代表值的計算</p><p>　　2.1 屋面及樓面恒荷載計算</p><p><b>　　一、屋面</b></p><p>　　防水層：（剛性）30厚C20細石混凝土

69、 1.0 kN/m2</p><p>　　防水層：（柔性）三氈四油油鋪小石子 0.4 kN/m2</p><p>　　找平層：15厚水泥砂漿 0.015m×20 kN/m3=0.3 kN/m2</p><p>　　找坡層：40厚水泥石灰砂

70、漿3%0找平 0.04m×14 kN/m3=0.56 kN/m2</p><p>　　保溫層：80厚礦渣水泥 0.08m×14.5 kN/m3=1.16 kN/m2</p><p>　　結構層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25 kN/m3=3.0kN/m2&l

71、t;/p><p>　　抹灰層：10厚混合砂漿 0.01m×17 kN/m3=0.17kN/m2</p><p>　　合計 6.59 kN/m2</p><p><b>　　二、各層走廊樓面</

72、b></p><p>　　面層：水磨石地面 0.65kN/m2</p><p>　　結構層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25 kN/m3=3.0kN/m2</p><p>　　抹灰層：10厚混合砂漿

73、 0.01m×17 kN/m3=0.17kN/m2</p><p>　　合計 3.82 kN/m2</p><p><b>　　三、標準層樓面</b></p><p>　　面層：水磨石地面

74、 0.65kN/m2</p><p>　　結構層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25 kN/m3=3.0kN/m2</p><p>　　抹灰層：10厚混合砂漿 0.01m×17 kN/m3=0.17kN/m2&l

75、t;/p><p>　　合計 3.82 kN/m2</p><p><b>　　四、樓梯</b></p><p>　　構造層： 0.65 kN

76、/m2</p><p>　　結構層：120厚現(xiàn)澆混凝土板 0.12m×25 kN/m3=3.0kN/m2 抹灰層：10厚混合砂漿 0.01m×17 kN/m3=0.17kN/m2</p><p>　　合計

77、 3.82 kN/m2</p><p>　　2.2 屋面及樓面活荷載計算</p><p>　　一、根據(jù)«荷載規(guī)范»查得：</p><p>　　不上人屋面： 0.5 kN/m2</p><p>　　樓面

78、： 2.0 kN/m2</p><p>　　走廊： 2.5 kN/m2</p><p><b>　　二、雪荷載</b></p><p>　　=

79、1.0×0.40 kN/m2=0.40 kN/m2</p><p>　　屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者取大者,故活荷載取0.5 kN/m2。</p><p>　　2.3 梁、柱、墻重力荷載的計算</p><p><b>　　一、梁自重</b></p><p>　　1、橫梁L1、縱梁L3：

80、 b×h=300mm×650mm</p><p>　　梁自重： 25 kN/m3×0.3m×(0.65m-0.12m)=3.975 kN/m</p><p>　　抹灰層10厚混合砂漿0.01m×[(0.6m-0.12m)×2+0.3m]×17k

81、N/m3=0.214 kN/m</p><p>　　合計 4.187kN/m</p><p>　　2、中橫梁L2、次梁L4： b×h=250mm×500mm</p><p>　　梁自

82、重： 25 kN/m3×0.25m×(0.5m-0.12m)= 2.375kN/m</p><p>　　抹灰層10厚混合砂漿：0.01m×[(0.5m-0.12m) ×2+0.25m] ×17 kN/m3=0.1717kN/m</p><p>　　合計

83、 2.547 kN/m</p><p><b>　　二、柱自重：</b></p><p>　　1、柱： b×h=600mm×600mm</p><p>　　柱自重：

84、 25 kN/m3×0.6m×0.6m=9 kN/m</p><p>　　抹灰層10厚混合砂漿： 0.01m×0.6m×4×17 kN/m3= 0.408kN/m</p><p>　　合計

85、 9.408 kN/m</p><p>　　2、構造柱： b×h=240mm×240mm</p><p>　　柱自重： 25 kN/m3×0.24m×0.24m=1.44kN/m </p

86、><p>　　抹灰層10厚混合砂漿： 0.01m×0.24m×0.24m×2×17 kN/m3= 0.02kN/m</p><p>　　合計 1.46 kN/m</p><p><b>　　三、墻體自重

87、：</b></p><p><b>　　1、外縱墻：</b></p><p>　　370厚粉煤灰輕渣空心砌塊：(3.9m-0.65m) ×7.5kN/m3x0.37m=9.01875kN/m</p><p>　　鋁合金窗: 0.45kN/m2×1.8m×1.8m

88、/3.9m=0.374 kN/m</p><p>　　外墻貼瓷磚： 3.9m×0.5 kN/m2 = 1.95kN/m</p><p>　　內(nèi)墻面20厚白色水泥粉刷： (3.9m-0.6m)× 17 kN/m3x0.02m=1.122kN/m</p><p>　　合計

89、 12.46 kN/m </p><p><b>　　2、內(nèi)墻自重：</b></p><p>　　240厚蒸壓加氣混凝土砌塊： (3.9m-0.65m)×5.5 kN/m3x0.24m=4.29kN/m</p><p>　　內(nèi)墻面20厚白色水泥粉刷：

90、(3.9m-0.65m)×17 kN/m3×2×0.02m=2.21kN/m</p><p>　　合計 6.5kN/m</p><p><b>　　3、女兒墻</b></p><p>　　370厚粉煤灰輕渣空心

91、砌塊： 0.5m ×0.37m×7.5 kN/m3 = 1.3875 kN/m</p><p>　　100mm高混凝土壓頂: 25 kN/m3×0.1m ×0.37m = 0.925 kN/m</p><p>　　20厚抹灰17 kN/m3： 0.5m× 17 kN/

92、m3x0.02m=0.17 kN/m</p><p>　　瓷磚外貼0.5 kN/m2 : 0.5m ×0.5kN/m2 = 0.25kN/m </p><p>　　合計 2.7325 kN/m</p><

93、;p>　　第3章 板和次梁的計算</p><p><b>　　3.1 板的計算</b></p><p>　　3.1.1 設計資料</p><p>　　板結構布置如圖3-1、3-2所示，板厚選用120mm，30mm厚水泥混凝土面層，15mm厚混合砂漿天棚抹灰，不上人屋面活荷載標準值q=0.5 KN/m2，樓面活荷載標準值q=2.0 K

94、N/m2，走廊活荷載：q=2.5 KN/m2，混凝土為C30。</p><p>　　圖3-1 屋面板區(qū)格劃分</p><p>　　圖3-2 樓板區(qū)格劃分</p><p>　　3.1.2 荷載計算</p><p>　　樓面： 恒載：g =1.2×3.82kN/m2 =4.584 kN/m2</p><p&g

95、t;　　活載：q =1.4×2.0 kN/m2 =2.8 kKN/m2</p><p>　　合計 P=g+q=7.384 kN/m2</p><p>　　走廊： 恒載：g =1.2×3.82kN/m2 =4.584 kN/m2</p><p>　　活載：q =1.4&

96、#215;2.5kN/m2 =3.5 kN/m2</p><p>　　合計 P=g+q=8.084 kN/m2</p><p>　　屋面： 恒載：g =1.2×6.59 kN/m2 =7.908kN/m2</p><p>　　活載：q =1.4×0.5kN/m2 =0

97、.7 kN/m2</p><p>　　合計 P=g+q=8.608kN/m2</p><p><b>　　3.1.3板的配筋</b></p><p>　　由計算簡圖可知，將樓板劃分為A、B、C、D、E五種板塊，A、B按照雙向板計算，C、D、E按單向板計算

98、。</p><p><b>　　一、屋面：</b></p><p><b>　　1、荷載計算值</b></p><p>　　g+q/2=7.908 kN/m2+0.7/2kN/m2=8.258kN/m2</p><p>　　q/2=0.7/2kN/m2=0.35kN/m2</p>&l

99、t;p>　　g+q=7.908 kN/m2+0.7 kN/m2=8.608kN/m2</p><p><b>　　2、板彎矩計算</b></p><p>　　跨中最大彎矩為當內(nèi)支座固定時在g+q/2作用下的跨中彎矩值與內(nèi)支座鉸支時在q/2作用下的跨中彎矩值之和。本題計算時混凝土的泊松比取0.2；支座最大負彎矩為當支座固定時g+q作用下的支座彎矩。</p&g

100、t;<p><b>　　板的計算跨度：</b></p><p>　　邊跨：L0 = Ln +h/2</p><p>　　中間跨：L0 = Ln （Ln為板的凈跨）</p><p>　　A區(qū)格板，按彈性理論計算：</p><p>　　計算跨度：=3.9m - 0.145m – 0.3

101、m/2 + 0.12m/2= 3.665m</p><p>　　=7.2m -0.145m - 0.3m/2 + 0.12m/2= 6.965m</p><p>　　=0.53,查表得：</p><p>　　M1 =（0.0541 + 0.2×0.0094×（g + q/2）2 +（0.09212 + 0.2×0.01956）

102、15;q/2×2</p><p>　　=0.05598×8.258×3.6652+0.096032×0.35×3.6652 </p><p>　　=6.660 kN.m</p><p>　　M2 =（0.0094 + 0.2×0.0541）×（g + q/22 +（0.01956 + 0.2

103、×0.09212）×q/2×2</p><p>　　=0.02022×8.258×3.6652+0.037984×0.35×3.6652 </p><p>　　=2.442 kN.m</p><p>　　M1´ = - 0.11556（g + q）×2 = - 12.818

104、kN.m</p><p><b>　　M1´´ = 0</b></p><p><b>　　M2´ = 0</b></p><p>　　M2´´ = - 0.0785（g + q）×2 = -8.707 kN.m</p><p>　　( 對

105、邊區(qū)格板的簡支邊，取 M´ 或 M´´= 0 )</p><p>　　同理計算B區(qū)格板，得：</p><p>　　= 3.9m - 0.3m/2 - 0.25m/2 = 3.625m </p><p>　　= 7.2m - 0.145m - 0.3m/2 + 0.12m/2 = 6.965m </p><p&

106、gt;<b>　　= 0.52</b></p><p>　　M1 =（0.0404+0.2×0.00336）×（g+q/2）×2+（0.09358 + 0.2×0.01884）×q/2×2</p><p>　　=0.041072×8.258×3.6252+0.097348×0.3

107、5×3.6252 </p><p>　　=4.905 kN.m</p><p>　　M2 =（0.00336 + 0.2×0.0404）×（g+q/2）2+（0.01884 + 0.2×0.09358）×q/2 2</p><p>　　=0.01144×8.258×3.6652+0.03755

108、6×0.35×3.6652</p><p>　　= 1.414 kN.m</p><p>　　M1´ = - 0.08324（g + q）×2 = - 0.8324×8.608×3.6652</p><p>　　=- 9.416 kN.m</p><p><b>　　M1&

109、#180;´ = 0</b></p><p>　　M2´ =- 0.0569（g + q）×2 = - 0.0569×8.608×3.6652</p><p>　　=- 6.436kN.m</p><p>　　M2´´ = M2´ = - 6.436 kN.m</p&g

110、t;<p>　　表3-1 屋面板按彈性理論計算的彎矩值</p><p>　　C 、D、E區(qū)格板；</p><p>　　均為單向板，按內(nèi)力重分布設計，取1m寬板帶作為計算單元</p><p>　　查表得板的彎矩系數(shù)為1/16，則跨中彎矩設計值：</p><p>　　= （g + q）2 / 16 = 8.258×1.2

111、52 /16 = 0.81 kN.m</p><p>　　= （g + q）2 / 16 = 8.256×2.72 /16 =3.76 kN.m</p><p>　　= （g + q）2 / 16 = 8.256×2.72 /16 = 3.76 kN.m</p><p><b>　　3、板的配筋</b></p>

112、<p>　　對于A、B區(qū)格板，截面有效高度的確定：選用8鋼筋作為跨中受力鋼筋，則L01(短跨)方向跨中截面的 = 101mm， (長跨)方向跨中截面的</p><p>　　=93mm，支座截面=101mm。</p><p>　　截面設計用的彎矩：樓蓋周邊未設圈梁，故只能將區(qū)格A的跨中彎矩及A-A支座彎矩減少20%，其余均不折減。為便于計算，近似取γ=0.95, 。。

113、</p><p>　　則屋面板配筋見下表：</p><p>　　鋼筋的間距一般為（70 - 200）mm，當板厚≤150mm，不宜大于200mm,當板厚 h > 150mm，不宜大于1.5h，且不應大于250mm。</p><p>　　表3-2 屋面板截面配筋計算</p><p>　　對于C 、D、E區(qū)格板：</p>

114、<p>　　正截面受彎承載力計算</p><p>　　板厚120mm，h0 = 120-20 = 100mm，板寬b = 1000mm。C30混凝土，a1 = 1.0,fc = 14.3 N/mm2;HPB235鋼筋，fy = 210 N/mm2。</p><p>　　表3-3 屋面板截面配筋計算</p><p>　　計算結果表明，符合內(nèi)力重分布的原則，

115、 = 335/1000×100 = 0.335%,大于= 0.45×1.43/210 = 0.31% ,可以；同時此值大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。</p><p><b>　　二、樓面</b></p><p>　　表3-4 樓面板按彈性理論計算的彎矩值</p><p>　　表3-5樓面板截面配筋計算</p&g

116、t;<p>　　表3-6樓面板截面配筋計算</p><p>　　計算結果表明，符合內(nèi)力重分布的原則，= 335/1000×100 = 0.335%,大于= 0.45×1.43/210 = 0.31% ,可以；同時此值大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。</p><p>　　3.2 次梁的計算</p><p>　　按考慮內(nèi)力重分布設

117、計。樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。</p><p><b>　　（1）荷載設計值</b></p><p>　　板傳來恒荷載： 6.59×1.2×3.9=30.84kN/m</p><p>　　次梁自重： 0

118、.25×（0.5-0.12）×25×1.2=2.85 kN/m</p><p>　　次梁粉刷： 0.02×（0.5-0.12）×17×1.2=0.16 kN/m</p><p>　　合計 g = 33

119、.85 kN/m</p><p>　　活荷載設計值 q = 2.0×1.4 ×3.9 = 10.92 kN/m</p><p>　　荷載總設計值 g + q = 44.77 kN/m</p><p><b>　　

120、（2）計算簡圖</b></p><p>　　次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為300mm×650mm。計算跨度： = 7200-120-300/2 + 240/2 = 7050mm < 1.025 Ln = 7103mm ,取L0 = 7050mm</p><p><b>　?。?）內(nèi)力計算</b></p><

121、;p>　　查表可知彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。</p><p><b>　　跨中彎矩設計值：</b></p><p>　　= 202.29 kN·m</p><p><b>　　剪力設計值：</b></p><p>　　VA = 0.45（g + q）L0 = 0.45×44.77

122、×7.05 = 142.03 kN</p><p><b>　　（4）承載力計算</b></p><p>　　1）正截面受彎承載力 </p><p>　　正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度取b´f = L/3 = 7200/3 = 2400 mm 。</p><p>　　C30混凝土