辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目：唐山市水務(wù)局辦公樓設(shè)計</p><p>　　2012年06月01日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　該工程位于唐山地區(qū)，地震設(shè)防烈度為8度。本工程采用框架結(jié)構(gòu)。該樓為四層，層高3.3

2、米，總高14.1米，總建筑面積為2649.6平方米。該設(shè)計包括三部分：建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工設(shè)計。其中，建筑設(shè)計主要是建筑物的平、立、剖面設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置及構(gòu)件尺寸的初定，統(tǒng)計荷載，內(nèi)力計算（橫向水平地震作用下內(nèi)力計算采用D值法，豎向荷載作用下內(nèi)力計算采用彎矩二次分配法），內(nèi)力組合，配筋設(shè)計，樓梯設(shè)計，樓板設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)計等；施工設(shè)計主要有施工組織設(shè)計說明書，施工進度計劃安排，施工平面布置和主要分部工程施工方案設(shè)計。設(shè)計過

3、程中，計算部分使用手算，繪圖部分使用CAD、以及PKPM2005繪圖軟件。設(shè)計成果有設(shè)計說明書一份，建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙共21張。該辦公樓采用雙向?qū)ΨQ布置的內(nèi)廊式框架結(jié)構(gòu)形式，使用安全。</p><p>　　關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，施工設(shè)計。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This engi

4、neering lies in the region of TangShan.The seismic fortification intensity is 8. The type of that structure is frame structure. That building has four stories, 3.3 meters of the story height; the total story height is 14

5、.1 meters. The construction area of building is 2649.6square meters. The design procedure consists of three steps: The building design, the structure design and construction design. Among them, the building design is mai

6、nly to design and draw plan, elevation and section;</p><p>　　Key Words：Frame structure, building design, structure design, and construction design.</p><p><b>　　目錄</b></p><

7、p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第一章 緒 論- 1 -</p><p>　　第二章 建筑設(shè)計- 2 -</p><p>　　2.1工程概況- 2 -</p><p>　　2.2建筑平面設(shè)計- 2 -</p

8、><p>　　2.3建筑剖面設(shè)計- 2 -</p><p>　　2.4建筑立面設(shè)計- 2 -</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明- 4 -</p><p>　　3.1工程概況：- 4 -</p><p>　　3.2 初選構(gòu)件尺寸:- 5 -</p><p>　　3.2.1構(gòu)件截面尺

9、寸:- 5 -</p><p>　　3.3荷載統(tǒng)計- 6 -</p><p>　　3.3.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值- 6 -</p><p>　　3.3.2梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算- 7 -</p><p>　　3.3.3樓面恒活載統(tǒng)計- 9 -</p><p>　　3.4 水平荷載下內(nèi)力計算-

10、10 -</p><p>　　3.5橫向框架內(nèi)力和位移計算- 12 -</p><p>　　3.5.1水平地震作用及樓層地震剪力的計算：- 13 -</p><p>　　3.5.2多遇水平地震作用下的位移驗算：- 15 -</p><p>　　3.6.豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算- 18 -</p><p>　

11、　3.6.1橫向框架內(nèi)力計算- 18 -</p><p>　　3.7用彎矩分配法計算框架彎矩- 22 -</p><p>　　3.7.1固端彎矩計算- 22 -</p><p>　　3.7.2分配系數(shù)計算- 23 -</p><p>　　3.7.3傳遞系數(shù) - 23 -</p><p>　　3.8 梁端剪力及

12、柱軸力計算- 26 -</p><p>　　3.8.1恒載作用下：- 26 -</p><p>　　3.8.2活載作用下：- 27 -</p><p>　　3.9 內(nèi)力組合- 27 -</p><p>　　3.9.1框架梁內(nèi)力組合- 27 -</p><p>　　3.9.2框架柱內(nèi)力組合- 28 -<

13、/p><p>　　3.10截面設(shè)計- 31 -</p><p>　　3.10.1梁正截面強度設(shè)計- 31 -</p><p>　　3.10.2 柱截面設(shè)計- 34 -</p><p>　　3.10.3框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震驗算：- 38 -</p><p>　　3.11樓板設(shè)計- 39 -</p>

14、<p>　　3.11.1.荷載計算：- 40 -</p><p>　　3.11.2內(nèi)力計算：- 40 -</p><p>　　3.11.3.截面強度計算- 43 -</p><p>　　3.12平行雙跑樓梯設(shè)計- 44 -</p><p>　　3.12.1踏步板計算- 44 -</p><p>

15、　　3.12.2平臺板計算- 44 -</p><p>　　3.12.3平臺梁計算- 45 -</p><p>　　3.13基礎(chǔ)設(shè)計- 46 -</p><p>　　3.13.1、初選設(shè)計參數(shù)- 46 -</p><p>　　3.13.2確定基底面積和基底反力- 47 -</p><p>　　3.13.3抗沖

16、切驗算- 48 -</p><p>　　3.13.4地基凈反力計算：- 49 -</p><p>　　第四章 施工組織設(shè)計- 53 -</p><p>　　4.1工程概況- 53 -</p><p>　　4.1.1工程特點- 53 -</p><p>　　4.2施工部署- 59 -</p>

17、<p>　　4.2.1施工方案- 59 -</p><p>　　4.2.2施工順序- 60 -</p><p>　　4.3施工進度計劃表- 60 -</p><p>　　4.4施工總平面圖布置- 60 -</p><p>　　4.5施工準(zhǔn)備工作- 61 -</p><p>　　4.5.1現(xiàn)場準(zhǔn)備-

18、 61 -</p><p>　　4.5.2技術(shù)準(zhǔn)備- 61 -</p><p>　　4.5.3 施工用水、生活用水- 61 -</p><p>　　4.5.4施工用電- 61 -</p><p>　　4.5.6施工機械- 62 -</p><p>　　4.5.7勞動力組織- 62 -</p>&

19、lt;p>　　4.6主要施工方法- 63 -</p><p>　　4.6.1土方工程- 63 -</p><p>　　4.6.2基礎(chǔ)工程- 63 -</p><p>　　4.6.3鋼筋工程- 64 -</p><p>　　4.6.4混凝土工程- 67 -</p><p>　　4.6.5模板工程- 68

20、 -</p><p>　　4.6.6砌筑工程- 69 -</p><p>　　4.6.7屋面工程- 69 -</p><p>　　4.6.8裝飾工程- 69 -</p><p>　　4.6.9腳手架工程- 70 -</p><p>　　4.7質(zhì)量安全措施- 70 -</p><p>　

21、　4.7.1質(zhì)量措施- 70 -</p><p>　　4.7.2安全措施- 71 -</p><p>　　結(jié) 論……………………………………………………………………………-72- </p><p>　　參考文獻- 73 -</p><p><b>　　謝辭- 74 -</b></p><p&

22、gt;<b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計材料提供場地的地質(zhì)條件及所在地區(qū)的抗震烈度，確定出擬建筑物的抗震等級二級。建筑物的設(shè)計過程包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計部分。</p><p>　　建筑設(shè)計部分：綜合了幾個方案的優(yōu)點，考慮可影響建筑的各種因素，采用了既能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的多方面要求，又較經(jīng)濟、實用、美觀的方案。</p><

23、;p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計部分：分別從結(jié)構(gòu)的體系選擇、各構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)總體的布置、樓屋蓋的結(jié)構(gòu)方案及基礎(chǔ)方案的選擇等多方面進行了論述。</p><p>　　結(jié)構(gòu)計算大致分為以下幾個步驟：</p><p>　　荷載統(tǒng)計：荷載統(tǒng)計是在初選截面的基礎(chǔ)上進行的，其計算過程是按從上到下的順序進行的，荷載的取值按各層房間的使用功能及位置的不同，查荷載規(guī)范確定。 按建筑方案中的平、立、剖面設(shè)計 ，選定計

24、算見圖，并初選柱截面。</p><p>　　框架變形驗算：驗算了框架在水平地震作用下橫向變形。此過程中，采用了頂點位移法計算結(jié)構(gòu)的自震周期，按底部剪力法計算水平地震作用。</p><p>　　橫向框架的內(nèi)力分析：分別分析了橫向框架在水平地震作用方向荷載作用下的內(nèi)力，用彎矩二次分配法計算梁端、柱端彎矩。</p><p>　　內(nèi)力組合：對恒載、活載及地震荷載進行組合，造

25、出最不利內(nèi)力，并以此為依據(jù)對框架梁、柱進行截面設(shè)計。</p><p>　　板的設(shè)計： 用彈性理論進行計算。</p><p>　　樓梯設(shè)計： 采用板式樓梯。</p><p>　　設(shè)計成果： 平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯平剖面一張，樓屋蓋的結(jié)構(gòu)布置、配筋圖、基礎(chǔ)平剖面施工圖及建筑總說明和結(jié)構(gòu)總說明等。</p><p>　　此外，本設(shè)計采用了Aut

26、oCAD軟件的應(yīng)用。</p><p><b>　　第二章 建筑設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1工程概況</b></p><p>　　本工程為唐山市水務(wù)局辦公樓工程，位于唐山市，框架結(jié)構(gòu)，共四層，建筑面積2649.6m2，，建筑物東西總長46m，總寬14.4m ,建筑物最大高度為14.1m。室內(nèi)外高差0.45

27、m。</p><p>　　建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度八度。 </p><p>　　內(nèi)裝修：內(nèi)墻面：抹灰刷涂料和貼地磚；地面為水泥砂漿地面、磨光花崗巖樓面及鋪地轉(zhuǎn)樓面。頂棚為抹灰刷涂料。</p><p>　　屋面做法：保溫層為聚苯乙烯泡沫塑料板，防水層為SBS高聚物防水卷材。</p><p><b>　　2.2建筑平

28、面設(shè)計</b></p><p>　　該辦公樓的平面設(shè)計采用內(nèi)廊式，成一字形，功能房間對稱布置，各個房間的開間和進深比較均勻協(xié)調(diào)。根據(jù)該樓的建筑面積和人流量，在建筑中部設(shè)計了可以從一層到達四層的樓梯。</p><p>　　考慮到該建筑物的辦公功能，對于一些辦公室、活動室、資料室、閱覽室等的開間設(shè)計得比較大，讓人感覺寬敞舒服，有利于員工提供一個較好的工作環(huán)境。為了使該辦公樓給人一種

29、比較氣派的感覺，在首層中部設(shè)有較大的門廳，并在辦公樓大門外設(shè)有較寬廣的臺階</p><p><b>　　2.3建筑剖面設(shè)計</b></p><p>　　房間剖面的設(shè)計，首先要確定市內(nèi)的凈高。即房間內(nèi)樓地面到頂棚或其它構(gòu)件底面的距離。對于辦公樓，辦公室的室內(nèi)凈高不得小于2.6m，設(shè)空調(diào)的不可低于2.4m，走道凈高不得低于2.1m,儲藏室凈高不得低于2m。故將此辦公樓的層

30、高定為3.3m,為了滿足室內(nèi)采光和通風(fēng)，要將窗戶的位置及高低合理設(shè)置，為了避免在房間的天棚出現(xiàn)暗角，窗戶上沿到天棚的距離盡可能留的小一些。窗的下沿即窗臺的高度通常為900mm。</p><p><b>　　2.4建筑立面設(shè)計</b></p><p>　　建筑的立面圖反映的是建筑四周的外部形象。立面設(shè)計師在滿足房間的使用經(jīng)濟條件下，運用建筑造型和里面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密

31、結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合面進行的。對于建筑物的立面的設(shè)計要求：能反映建筑功能要求和建筑類型的特征；要結(jié)合材料性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工技術(shù)的特點；掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的經(jīng)濟指標(biāo)；適應(yīng)基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的群體布置；符合建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，如均衡、韻律、對比、統(tǒng)一等；做到把適用、經(jīng)濟、美觀三者有機地結(jié)合起來。</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明</p><p><b>

32、　　3.1工程概況：</b></p><p>　　本工程為唐山市水務(wù)局辦公樓，擬建辦公樓為四層。建筑面積共2649.6 m2，建筑高度為14.1m，層高3.3m，室內(nèi)外高差為450mm。</p><p><b>　　工程所在地：唐山市</b></p><p>　　氣象條件: 全年氣溫差值30℃。</p><p&g

33、t;　　主導(dǎo)風(fēng)向：夏季：東向；冬季：北、西向；</p><p>　　年平均降水量：620mm；</p><p>　　最大降水量：951mm。</p><p>　　水文、地質(zhì)資料：場地地勢平坦，勘察深度內(nèi)未見地下水，建筑場地土類別</p><p>　　為Ⅱ類 ?；A(chǔ)持力層為粉質(zhì)粘土層，地基承載力特征值為160Kpa</p><

34、;p>　　自然條件：地震基本烈度：8度，本工程設(shè)防烈度8度。</p><p>　　風(fēng)荷載（10m高處）：0.35KN/㎡</p><p>　　雪荷載:0.4 KN/㎡</p><p>　　凍土深度：唐山最大凍土深度為800mm</p><p>　　設(shè)計使用年限：50年。 </p><p>　　抗震設(shè)防：抗震設(shè)防

35、烈度8度，設(shè)計承載力特征值為0.2g，設(shè)計地震第一組。</p><p><b>　　工程做法:</b></p><p>　　(1)屋面活荷載: 0.5KN/m2 (上人屋面) </p><p>　　(2)樓面活荷載: 辦公室2.0 KN/m2 走廊 2.5 KN/m2</p><p>　　樓梯間 3

36、.0 KN/m2 廁所 3.0 KN/m2</p><p>　　(3)樓屋面及其內(nèi)外裝修做法:</p><p>　　屋面: (不上人) 0.5 KN/m2</p><p>　　樓面: 大理石樓面 0.65 KN/m2</p><p><b>　　地面：大理石地面</b></p><

37、;p>　　外墻: 女兒墻:250厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 2.22 KN/m2</p><p>　　內(nèi)墻: 200厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊(雙面抹灰)1.78 KN/m2</p><p>　　玻璃幕墻: 0.40 KN/m2</p><p>　　塑鋼門窗:

38、 0.40 KN/m2</p><p>　　3.2 初選構(gòu)件尺寸: </p><p>　　采用中走廊雙開間柱網(wǎng)，根據(jù)使用要求，梁格、柱網(wǎng)尺寸見圖3-1。</p><p>　　3.2.1構(gòu)件截面尺寸:</p><p>　　梁、板、柱混凝土均采用C30</p><p><

39、b>　　（1）梁截面設(shè)計:</b></p><p>　　縱向框架梁: L=7200mm, h=(1/10~1/12)L=720~480mm, 取h=600mm</p><p>　　橫向框架梁: L=6000mm, h=(1/10~1/12)L=600~400mm， 取h=600mm</p><p>　　L=2400mm, h=(1/10~1/12

40、)L=240~160mm， 取 h=500mm</p><p>　　圖3-1 柱網(wǎng)的平面布置</p><p>　　梁寬均取b=300mm</p><p>　　板: L=3600mm, h≥(1/45)L=80mm, 取h=120mm</p><p><b>　?。?）柱截面設(shè)計:</b></p

41、><p>　　根據(jù)建筑物高度、結(jié)構(gòu)類型及設(shè)防烈度,確定該框架的抗震等級為二級。</p><p>　　粗估柱軸力:根據(jù) (1)</p><p>　　式中；A——柱橫截面面積，m2，取方形時邊長為a；n——驗算截面以上樓層層數(shù)；F——驗算柱的負荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定，m2；fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；ω——框架柱最大軸壓比限值，一級框架取0.7，二級框

42、架取0.8，三級框架取0.9。φ——地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)，7度中間柱取1、邊柱取1.1，8度中間柱取1.1、邊柱取1.2；G——結(jié)構(gòu)單位面積的重量(豎向荷載)，根據(jù)經(jīng)驗估算鋼筋混凝土高層建筑約為12～18kN／m2。</p><p>　　有中柱F=7.2×4.2=30.24 m2 </p><p>　　邊柱F=7.2×3=21.6 m2 </p>

43、<p>　　按框架豎向荷載14 KN/M2,共四層 ,fc=14.3N/mm2</p><p>　　由公式得A1=186092 mm2</p><p>　　A2=145006 mm2</p><p>　　初步選截面為600mm×600mm</p><p>　　底層柱高為：h=3.3m+0.45m+0.68m=4.43m

44、</p><p>　　其中3.3m為底層層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.68m為基礎(chǔ)頂面至室外地面高度。</p><p>　　其它層柱高等于層高。由此得框架計算簡圖（圖3.2）</p><p><b>　　3.3荷載統(tǒng)計</b></p><p>　　3.3.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p

45、>　　1.屋面（不上人）：30厚細石混凝土保護層 22×0.03=0.66 kN/㎡</p><p>　　4厚高聚物改性瀝青卷材防水層 0.4 kN/㎡</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4 kN/㎡</p><p>　　50厚聚苯乙烯泡沫塑料保溫層 5×0.1

46、5=0.75 kN/㎡</p><p>　　120厚現(xiàn)澆混凝土樓板 0.12×25=3 kN/㎡</p><p>　　合計 5.21 kN/㎡</p><p><b>　　2.2-4層樓面：</b></p><p>　　大理石樓面 0.65 KN/m2</

47、p><p>　　10厚地磚鋪實拍平水泥砂漿 0.65×1=0.65 kN/㎡</p><p>　　20厚1：4干硬性水泥砂漿 0.02×20=0.4 kN/㎡</p><p>　　120厚現(xiàn)澆混凝土樓板 0.12×25=3 kN/㎡</p><p>　　合計 4.

48、7 kN/㎡</p><p>　　AB跨框架梁自重： 0.3×0.6×25=4.72 KN/m</p><p>　　BC跨框架梁自重： 0.3×0.5×25=3.94 KN/m</p><p><b>　　屋面均布活載:</b></p&

49、gt;<p>　　不上人屋面取0.5 KN/m2 雪荷載0.4 KN/m2 </p><p><b>　　樓面均布活載: </b></p><p>　　辦公樓一般房間2.0 KN/m2 走廊、門廳2.5 KN/m2 </p><p>　　樓梯3.0 KN/m2

50、 </p><p>　　圖3-2 框架計算簡圖及質(zhì)點重力荷載值</p><p>　　3.3.2梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算</p><p><b>　　荷載分層匯總:</b></p><p>　　墻體為250mm厚加氣混凝土空心砌塊（11.8 kN/m3）,外墻面貼瓷磚（0.5 kN/㎡），內(nèi)墻面為30mm厚抹灰

51、，則外墻單位墻面重力荷載為：0.5+11.8×0.25+0.03×17=3.96 kN/㎡。</p><p>　　內(nèi)墻為200mm厚加氣混凝土空心砌塊，兩側(cè)均為30mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：11.8×0.2+0.03×17×2=3.38kN/㎡。</p><p>　　木門單位面積重力荷載為0.2 kN/㎡；鋁合金窗單位面積重力荷

52、載取0.4 kN/㎡。</p><p>　　1.以下是門、窗、墻的荷載統(tǒng)計：</p><p><b>　?。?）窗荷載：</b></p><p>　　第1層：C1， 6個， 1500×1700， 2.55×6=15.3㎡</p><p>　　C2， 19個， 2100×1700，

53、 3.57×19=67.83㎡</p><p>　　C4， 4個， 1200×1700， 2.04×4=8.16㎡ </p><p>　　合計：（15.3+67.83+8.16）×0.4=91.29×0.4=36.51 kN</p><p>　　第2-3層： C1， 6個， 1500&#

54、215;1700， 2.55×6=15.3㎡</p><p>　　C2， 21個， 2100×1700， 3.57×21=74.97㎡</p><p>　　C3, 1個， 3600×3300， 11.88×1=11.88㎡ </p><p>　　C4， 4個， 1200×1700

55、， 2.04×4=8.16㎡ </p><p>　　合計:（15.3+74.97+11.88+8.16）×0.4=110.31×0.4=44.12 kN</p><p>　　第4層： C1， 6個， 1500×1700， 2.55×6=15.3㎡</p><p>　　C2， 20個，

56、2100×1700， 3.57×20=71.4㎡</p><p>　　C3, 1個， 3600×3300， 11.88×1=11.88㎡ </p><p>　　C4， 4個， 1200×1700， 2.04×2=8.16㎡ </p><p>　　合計:（15.3+71.

57、4+11.88+8.16）×0.4=106.74×0.4=42.7 kN</p><p><b>　?。?）門荷載：</b></p><p>　　第1層：M1，2個， 1800×2400， 4.32×2=8.64㎡</p><p>　　M2，2個， 1200×2100， 2.52&#

58、215;2=5.04㎡ </p><p>　　M3，10個，1000×2100， 2.1×10=21㎡ </p><p>　　M4，5個， 1800×2100， 3.78×5=18.9㎡ </p><p>　　M5，1個， 1800×2100， 3.78×1=3.7

59、8㎡</p><p>　　合計：（8.64+5.04+21+18.9+3.78）×0.2=57.36×0.2=11.47kN</p><p>　　第2-4層：M3，10個， 1000×2100， 2.1×10=21㎡ </p><p>　　M4，5個， 1800×2100， 3.78×5=18.9㎡

60、</p><p>　　M5，1個， 1800×2100， 3.78×1=3.78㎡</p><p>　　合計： (21+18.9+3.78)×0.2=43.68×0.2=8.74 kN</p><p><b>　?。?）墻體荷載：</b></p><p>　　第1層：外墻: 3.

61、3×（46+14.4） ×2=398.64㎡，</p><p>　　398.64-91.29-8.64=298.77㎡ ,</p><p>　　298.77×3.96=1183.13 kN</p><p>　　內(nèi)墻:（6×16+46×2-3.6×2）×3.3=596.64㎡，</p>

62、<p>　　596.64-(57.36-5.04-8.64)=552.96㎡,</p><p>　　552.96×3.38=1869 kN </p><p>　　合計： 3052.13 kN</p><p>　　第2-4層：外墻: 398.64-110.31=288.33㎡，288.33×3.96=1141.79

63、 kN</p><p>　　內(nèi)墻: 596.64-43.68=552.96㎡，552.96×3.38=1869kN </p><p>　　合計： 3010.79kN</p><p><b>　　第4層</b></p><p><b>　　2.梁柱荷載</b></p>&l

64、t;p>　　1-4層 縱梁自重 (20×7.2+8×5)×(0.3× 0.6)× 25=828 kN </p><p>　　橫梁自重 ( 8×2.4×(0.3×0.5)+16×6×(0.3× 0.6)) × 25=504kN</p><p>　　梁重合計 828+

65、504=1332kN </p><p>　　1-4層柱 （8×4）×（0.6×0.6）×3.3×25=950.4 kN</p><p>　　3.3.3樓面恒活載統(tǒng)計</p><p><b>　　1層樓面：</b></p><p>　　恒載：15×46.6

66、15;4.05=2830.95 kN</p><p><b>　　活載：活載：</b></p><p>　　樓梯 3.3×6×3.6×2.5=178.2 kN</p><p>　　走廊 （2.4-0.6）×（46-0.6）×2.5=81.72×2.5=204.3 kN</p&

67、gt;<p>　　資料室 12.2×6×2.5=183 kN</p><p>　　其它樓面 （699-71.28-81.72-73.2）×2.0</p><p>　　=554.52×2.0=1109.04 kN </p><p>　　活載合計：178.2+204.3+183+1109.04=1674

68、.54 kN</p><p><b>　　2-3層樓面：</b></p><p>　　恒載：15×46.6×4.05=2830.95 kN</p><p><b>　　活載：</b></p><p>　　樓梯 3.3×6×3.6×2.5=178.2

69、 kN</p><p>　　走廊 （2.4-0.6）×（46-0.6）×2.5=81.72×2.5=204.3 kN</p><p>　　其它樓面 （699-71.28-81.72）×2.0=546×2.0=1092 kN </p><p>　　活載合計：178.2+204.3+1092=1474.5 kN&

70、lt;/p><p><b>　　4層屋面：</b></p><p>　　恒載：15×46.6×5.21=3641.79kN</p><p>　　女兒墻 0.9×（46+14.4） ×2×11.8×0.2=342.1 kN</p><p>　　恒載合計：3641.79

71、+342.1=3983.89 kN </p><p>　　活載：不上人 0.5×15×46.6 =349.5 kN</p><p>　　雪荷載 0.4×15×46.6 =279.6 kN</p><p>　　活載合計：349.5+279.6=629.1kN</p><p>　　3.3.4各質(zhì)點重力荷載代

72、表值：</p><p>　　G1 =G恒+0.5G活</p><p>　　=2830.95+36.51+11.47+3052.13+1332+950.4+0.5×1674.54</p><p>　　=9050.73 KN</p><p>　　G2 = G3 = G恒+0.5G活 </p><p>　　=317

73、3.11+44.12+8.74+3010.79+1332+950.4+0.5×1474.5=9256.41 KN</p><p>　　G4 =G恒+0.5G活 </p><p>　　=3641.79+42.7+8.74+3010.79+1570.8+950.4+0.5×629.1 </p><p>　　=9300.97 KN</p>

74、<p>　　3.4 水平荷載下內(nèi)力計算</p><p><b>　　梁柱線剛度計算</b></p><p>　　混凝土強度等級C30，Ec =3.0×107。在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板，但有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效高度 ，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計算梁的截面慣性距時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取I=1.5I0(

75、I0為梁的截面慣性距)；對中框架梁取I=2.0I0</p><p>　　表3-1橫梁線剛度計算表 </p><p>　　表3-2框架柱的線橫向剛度</p><p><b>　　框架側(cè)移剛度的計算</b></p><p><b>　?。?）底層<

76、/b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　（3-5）</b></p><p><b>　?。?） 標(biāo)準(zhǔn)層：</b></p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>&

77、lt;b>　　(3-7)</b></p><p>　　表3-3中框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm） </p><p>　　表3-4邊框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm） </p><p>　　將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度∑D，見下表。由此

78、可知，橫向框架梁的層間側(cè)移剛度為：</p><p>　　表3-5橫向框架梁的層間側(cè)移剛度 </p><p>　　∑D1/∑D2=736140 /1007868>0.7，故該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　3.5橫向框架內(nèi)力和位移計算</p><p>　　橫向自振周期的計算采用

79、結(jié)構(gòu)頂點的假想位移法</p><p>　　基本自振周期（s）可按下式計算：</p><p><b>　?。?.4.1）</b></p><p><b>　?。?..4.2）</b></p><p><b>　?。?.4.3）</b></p><p>&l

80、t;b>　　式中：</b></p><p>　?。夯局芷谡{(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻對框架自振周期影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取0.6—0.7，該框架取0.7。</p><p>　　：框架結(jié)構(gòu)的頂點假想位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點位移。然后由求出，再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)

81、真正的位移。</p><p><b>　　（公式3-1）</b></p><p>　　橫向框架頂點位移的計算過程見表3-6。</p><p>　　表3-6橫向框架頂點位移 </p><p>　　3.5.1水平地震作用及樓層地震剪力的計算：</p>

82、<p>　　本結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即：</p><p>　　結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值Geq</p><p>　　Geq=0.85∑Gi=0.85×36864.52=31334.84（KN）</p><p>　　計算水平地震影響系數(shù)а1</p><

83、;p>　　查表得設(shè)防烈度為8度的аmax=0.16</p><p>　　а1=（Tg/T1）0.9аmax=（0.35/0.37）0.9×0.16=0.172</p><p>　　結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk</p><p>　　FEk=а1Geq =0.172×31334.84=5389.59（KN）</p><p

84、>　　因1.4Tg=1.4×0.35=0.49s>T1=0.37s，所以不考慮頂部附加水平地震作用。</p><p>　　各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算：</p><p>　　Fi=GiHiFEk/（∑GkHk） （公式3-2）</p><p>　　地震作用下

85、各樓層水平地震層間剪力Vi為</p><p>　　Vi=∑Fk（i=1，2，…n） </p><p>　　：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　?。悍謩e為質(zhì)點i,j的計算高度 （公式3-3）</p><p><b>　　計算過程如下表：</b&

86、gt;</p><p>　　表3-7各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 </p><p>　　各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖：</p><p>　　圖3-3各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖</p><p>　　3.5.2多遇水平地震作用下的位移驗算：</p

87、><p>　　水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△u）i和頂點位移u i分別按下列公式計算：</p><p>　?。ā鱱）i = Vi/∑D ij （公式3-4）</p><p>　　u i=∑（△u）k

88、 （公式3-5）</p><p>　　各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]<1/550。</p><p><b>　　計算過程如下表：</b></p><p>　　表

89、3-8橫向水平地震作用下的位移驗算 </p><p>　　由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/605<1/550，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　3.5.3水平地震作用下框架內(nèi)力計算：</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：</p><p>　　Vi

90、j=DijV i /∑Dij （公式3-6）</p><p>　　M bij=Vij ×yh （公式3-7） </

91、p><p>　　M uij=Vij（1-y）h （公式3-8） </p><p>　　y=yn+y1+y2+y3

92、（公式3-9）</p><p>　　注：yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比。</p><p>　　y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。</p><p>　　y2、y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。</p><p>　　y框架柱的反彎點高度。</p><p>　　下面以③軸線橫向框架內(nèi)力的計算為例<

93、/p><p>　　表3-9各層柱端彎矩及剪力計算（邊柱） </p><p>　　表3-10各層柱端彎矩及剪力計算（中柱） </p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱的軸力分別按以下的公式計算：</p><p>　　M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i

94、，j）/（i l b+ i r b） （公式3-10）</p><p>　　M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） （公式3-11）</p><p>　　V b=（M l b+ M r b）/ l

95、 （公式3-12）</p><p>　　Ni=∑（V l b- V r b）k （公式3-13）</p><p>　　具體計算過程見下表：</p><p>　　表3-11梁端彎

96、矩、剪力及柱軸力的計算 </p><p>　　水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及軸力圖 如下圖：</p><p>　　圖3-4左地震作用下框架彎矩圖(KN.M)</p><p>　　圖3-5 左震作用下梁端剪力、柱軸力圖（KN）</p><p>　　3.6.豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算<

97、;/p><p>　　3.6.1橫向框架內(nèi)力計算</p><p>　　3.6.1.1計算單元簡圖（見下圖）：</p><p>　　計算單元寬度為7.2m，由于房間內(nèi)布置有次梁（b×h=300mm×500mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由

98、于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。</p><p>　　圖3-6橫向框架計算單元（mm）</p><p>　　3.6.1.2荷載計算：</p><p>　　恒載作用下柱的內(nèi)力計算：</p><p>　　恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖3-7恒

99、載作用下各層梁的荷載分布</p><p><b>　　對于第4層，</b></p><p>　　q1、q1，代表橫梁自重，為均布荷載形式。</p><p>　　q1=25×0.3×0.6×1.05=4.72 KN/m q1，=25×0.3×0.5×1.05=3.94KN/m

100、</p><p>　　q2、和q2，分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2=5.21×3.6=18.76 KN/m q2，=5.21×2.4=12.50KN/m</p><p>　　P1、P2分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重和女兒墻等重力荷載，計算如下：&l

101、t;/p><p>　　P1=[（3.6×1.8/2）×2+（2.4+6.0）×1.8] ×5.21+4.72×7.2</p><p>　　+3.94×6.0/2+2.22 ×1.2×7.2=177.52KN</p><p>　　P2=[（3.6×1.8/2）×2+（2.4

102、+7.2）×1.8+（2.4+3.6）×2×1.2/2] </p><p>　　×5.21+4.72×7.2+3.94×6.0/2=212.79 KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1 =177.52×（0.60-0.3）/2 =26.63 KN·m</p><p>　　M2=

103、P2e2 =212.79×（0.60-0.3）/2=31.92 KN·m</p><p><b>　　對于1-3層，</b></p><p>　　包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載的計算方法同第4層。</p><p>　　q1=9.53 KN/m q1，=3.94KN/m</p>&l

104、t;p>　　q2、和q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2=4.05×3.6=14.58 KN/m q2，=4.05×2.4=9.72 KN/m </p><p>　　P1=（6.48+7.56）×4.05+4.72×7.2+3.94×3+2.22×(6.6

105、15;2.7-1.7×</p><p>　　2.1×2)+0.4×1.7×2.1×2=130.85KN</p><p>　　P2=（6.48+7.56+7.2）×4.05+4.72×7.2+3.94×3+1.78×2.7×(7.2-2.1</p><p>　　

106、5;2)+0.4×2.1×2=147.94KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1=130.85×（0.60-0.3）/2=19.63KN·m</p><p>　　M2=P2e2 =147.94×（0.60-0.3）/2=22.19 KN·m</p><p>　　活載作用下柱的內(nèi)力計算：</p

107、><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：</p><p>　　圖3-8活載作用下各層梁的荷載分布</p><p><b>　　對于第4層，</b></p><p>　　q2=3.6×0.5=1.8 KN/m q2，=2.4×0.5=1.2 KN/m</p>

108、<p>　　P1=（3.6×1.8+4.2×1.8）×0.5=7.02 KN</p><p>　　P2=（3.6×1.8+4.2×1.8+7.2）×0.5=10.52 KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1=7.02×0.15=1.05 KN·m</p><p>

109、　　M2=P2e2=10.62×0.15=1.59 KN·m</p><p>　　同理，在屋面雪荷載的作用下：</p><p>　　q2=0.4×3.6=1.44 KN/m q2，=0.4×2.4=0.96 KN/m</p><p>　　P1=（6.48+7.56）×0.4=5.62 KN</p

110、><p>　　P2=（6.48+7.56+7.2）×0.4=8.50 KN</p><p>　　集中力矩M1=P1e1=5.62×0.15=0.84 KN·m</p><p>　　M2=P2e2=8.50×0.15=1.28 KN·m</p><p><b>　　對于第1-3層，<

111、/b></p><p>　　q2=7.2KN/m q2，=4.8 KN/m</p><p>　　P1=（6.48+7.56）×2=28.08KN </p><p>　　P2=（6.48+7.56+7.2）×2=42.48KN</p><p>　　M1=P1e1=28.08×0

112、.15=4.21 KN·m</p><p>　　M2=P2e2=42.48×0.15=6.37 KN·m</p><p>　　將計算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀恚?lt;/p><p>　　表3-12橫向框架恒載匯總表 </p><p>　　表3-13橫向框架活載匯總表

113、 </p><p>　　注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。</p><p>　　3.7用彎矩分配法計算框架彎矩</p><p>　　3.7.1固端彎矩計算</p><p>　　將框架梁視為兩端固定梁計算固端彎矩，計算結(jié)果下如。 </p><p>　　梁端彎矩M=q

114、l^2 ×1/12</p><p><b>　　橫載</b></p><p>　　第4層 邊梁等效荷載 4.73+18.6×0.847=20.62kN M=61.86 KN·m</p><p>　　走道梁等效荷載 3.94+12.5×0.625=11.75 kN M=5.64 KN·m&

115、lt;/p><p>　　第1-3層 邊梁等效荷載 9.53+14.58×0.847=21.88kN M=65.64 KN·m</p><p>　　走道梁等效荷載 3.94+9.72×0.625= 10.02 kN M=4.81 KN·m</p><p><b>　　活載</b></p&g

116、t;<p>　　第4層 邊梁等效荷載 1.8+1.44=3.24 kN M=9.72 KN·m</p><p>　　走道梁等效荷載 1.2+0.96=2.16 kN M=1.04 KN·m</p><p>　　第1-3層 邊梁等效荷載 3.6×2=7.2 kN M=21.6 KN·m</p><p&g

117、t;　　走道梁等效荷載 2.4×2=4.8 kN M=2.30 KN·m</p><p>　　3.7.2分配系數(shù)計算</p><p>　　3.7.3傳遞系數(shù) ：遠端固定，傳遞系數(shù)為1/2。</p><p>　　表3-16恒載作用下彎矩的計算過程 </p><p>　　表3-17活載作用下彎矩的計算過程 </p

118、><p>　　圖3-9 恒載作用下框架彎矩圖（KN.m）</p><p>　　圖3-10 活載作用下框架彎矩圖（KN.m）</p><p>　　3.8 梁端剪力及柱軸力計算</p><p>　　3.8.1恒載作用下：</p><p>　　梁端剪力

119、 （公式3-14）</p><p>　　式中：Vq——梁上荷載引起的剪力之和，　　　</p><p>　　Vm——梁端彎矩引起的剪力， </p><p>　　柱軸力 （公式3-15）</p><p>　　式中：Ｖ—— 梁端剪力；　　　　　　</p>

120、<p>　　Ｐ—— 節(jié)點集中力及柱自重</p><p>　　恒載作用下梁端剪力及柱軸力計算見表18；</p><p>　　活載作用下梁端剪力及柱軸力計算見表19。</p><p>　　表3-18恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN） </p><p>　　3.8.2活載作用下：</p>&

121、lt;p>　　表3-19 活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN） </p><p><b>　　3.9 內(nèi)力組合</b></p><p>　　3.9.1框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　在恒載和活載作用下，跨間可近似取跨中Ｍ代替 . </p><p>

122、<b>　　（公式3-16）</b></p><p>　　式中：——梁左右端調(diào)幅后的彎矩 </p><p>　　跨中M若小于應(yīng)取 Ｍ＝ </p><p>　　豎向荷載與地震力組

123、合的計算簡圖見圖。</p><p><b>　　MEAMEB</b></p><p>　　MGA MGB</p><p>　　圖11 </p><p>　　圖中： ——重力荷載作用下梁端彎矩；　　　 </p&

124、gt;<p>　　——水平地震作用下梁的彎矩； </p><p>　　——豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端彎矩。</p><p>　　表3-20框架梁內(nèi)力組合表 </p><p>　　3.9.2框架柱內(nèi)力組合</p><p>　　框架柱取每層柱底和柱頂兩個控制截面，組合結(jié)果見下表。</p>&l

125、t;p>　　表3-21 橫向框架A柱內(nèi)力組合</p><p>　　表3-22橫向框架A柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整 </p><p>　　表3-23橫向框架A柱剪力組合與調(diào)整（KN） </p><p>　　表3-24橫向框架B柱彎矩和軸力組合 </p><p>　　表3-25 橫向框架B柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整

126、 </p><p>　　表3-26 橫向框架B柱剪力組合與調(diào)整（KN） </p><p><b>　　3.10截面設(shè)計</b></p><p>　　3.10.1梁正截面強度設(shè)計</p><p>　　梁的正截面受彎承載力設(shè)計</p><p>　　抗震設(shè)計中，

127、對于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，梁支座負彎矩按矩形截面計算縱筋數(shù)量?？缰姓龔澗匕碩形截面計算縱筋數(shù)量，跨中截面的計算彎矩，應(yīng)取該跨的跨間最大正彎矩或支座彎矩與1/2簡支梁彎矩之中的較大者，依據(jù)上述理論，得：</p><p>　　支座彎矩：MA=476.52-179.2×(0.6-0.6/2)=422.76 KN·m</p><p>　　rRE MA=0.75×422.