土木工程畢業(yè)設(shè)計---某城市辦公樓設(shè)計

1、<p>　　南方某城市辦公樓設(shè)計</p><p>　　摘要：本課題為南方某城市辦公大樓的設(shè)計，總建筑面積4995㎡左右，建筑層數(shù)五層，一至五層層高均為3.6m，長54.00m，寬18.5m，高19.7m。該樓由三大功能區(qū)組成：會議室、市級領(lǐng)導(dǎo)辦公室及其他配套設(shè)施，建筑設(shè)計交通流暢，各類房間滿足使用要求，體形、立面美觀。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。該辦公樓建筑耐久等級為Ⅱ級，防火等級為

2、Ⅰ級，抗震設(shè)防烈度8度（設(shè)計基本地震加速度為0.12g），設(shè)計地震分組為第一組，建筑場地類別為二類場地土，地基持力層為粉質(zhì)粘土土層，持力層地基承載力特征值，基礎(chǔ)埋深定為1.30m，無軟弱下臥層，不考慮地下水影響?；撅L(fēng)壓：0.35kN/㎡，基本雪壓：0.50kN/㎡，最大降雨量60mm/h。</p><p>　　在認(rèn)真貫徹“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則下，研究收集各種辦公樓設(shè)計方案。設(shè)計時根據(jù)辦公樓設(shè)計規(guī)范和其

3、它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)計要求和提供的地質(zhì)資料，按照先建筑后結(jié)構(gòu)，先整體布局后局部結(jié)點(diǎn)設(shè)計步驟設(shè)計。首先，根據(jù)設(shè)計出的建筑方案及所選用的建筑材料及做法，確定結(jié)構(gòu)計算簡圖，進(jìn)行荷載和內(nèi)力計算，繪制了相應(yīng)的內(nèi)力圖；其次，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合，確定結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩、剪力和軸力設(shè)計值。最后，根據(jù)已經(jīng)計算出的結(jié)構(gòu)控制截面的內(nèi)力值，對梁、板、柱、基礎(chǔ)等進(jìn)行配筋計算，并繪制了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工圖。同時，采用PKPM軟件進(jìn)行驗算，以保證計算結(jié)果的可靠性，并達(dá)到同手

4、算結(jié)果對比分析的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 框架結(jié)構(gòu) 荷載計算 內(nèi)力計算 配筋 </p><p>　　An office building of south city</p><p>　　Abstract: this paper is one office building design, with a total construction area o

5、f about 4995 ㎡, construction layer five layers, one to five layers of high are 3.6 m, long 54.00 m, width 18.5 m, high 7 m. By 3 big functions composition: describes the conference room, municipal leadership office and o

6、ther auxiliary facilities, building design fluent, of each room traffic meets the requirement, the figure, elevation and beautiful. Using reinforced concrete frame structure, the foundation for un</p><p>　　S

7、eriously implement the "applicable, safety, economy, beautiful" under the principle of design scheme of building research collection. When the design according to the design code and other related building desi

8、gn requirements and standards, as well as providing geological data structure, according to building, first overall layout design steps after local node design. First of all, according to design a building scheme and cho

9、oses building materials and practices, determine the structure calcul</p><p>　　Keywords: Frame structure Reinforcement load calculation internal force calculation</p><p><b>　　引 言&l

10、t;/b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。</p><p>　　本組畢業(yè)設(shè)計題目為《南方某城市辦公樓設(shè)計》。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土》、《工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》等知識，并借閱了《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》、《建筑設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范。在畢設(shè)

11、中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計，本組在校成員齊心協(xié)力、分工合作，發(fā)揮了大家的團(tuán)隊精神。在畢設(shè)后期，主要進(jìn)行設(shè)計手稿的整理，并用電腦繪圖并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的三個月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合

12、分析、解決問題的能力。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，天正，及PKPM以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。</p><p><b>　　張克志</b></p><p>

13、　　二零一一年五月二十日</p><p>　　第一章 建筑設(shè)計說明部分</p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　本建筑位于南方某市辦公樓，五層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，房間開間4.5米，層高3.6米。長54米，寬18.5米，高19.7米?？偨ㄖ娣e4995平方米。</p><p><

14、b>　　1.2 設(shè)計資料</b></p><p>　　1.2.1． 本建筑設(shè)計使用年限為50年.</p><p>　　1.2.2． 耐火等級為2級.</p><p>　　1.2.3． 基本風(fēng)壓=0.35kN/m2，基本雪壓=0.5 kN/m2.</p><p>　　1.2.4． 最大降雨量60mm/h</p>

15、<p>　　1.2.5．抗震設(shè)防烈度為8度；設(shè)計基本地震加速度為0.20g，設(shè)計地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅱ類，建筑抗震設(shè)防類別為丙類.</p><p><b>　　1.3 總平面設(shè)計</b></p><p>　　1.3.1． 應(yīng)根據(jù)一棟樓或一個建筑群的組成和使用功能，結(jié)合所處位置和用地條件、有關(guān)技術(shù)要求，綜合研究新建的、原有的建筑物、構(gòu)筑物和各項設(shè)施

16、等相互之間的平面和空間關(guān)系，充分利用土地，合理進(jìn)行總體布局，使場地內(nèi)各組成部分成為有機(jī)的整體，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)而進(jìn)行的設(shè)計。</p><p>　　1.3.2．應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)、氣象條件等自然條件布置，有效組織地面排水，進(jìn)行用地范圍內(nèi)的豎向布置。</p><p>　　1.3.3． 建筑物的布置應(yīng)符合防火、衛(wèi)生等規(guī)范及各種安全要求，并應(yīng)滿足交通要求。</p><p>

17、　　1.3.4． 建筑物周圍布置應(yīng)與城市主干道及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，合理組織場地內(nèi)的各種交通流線（含人流、車流、貨流等），并安排好道路、出入口，并考慮風(fēng)向及人員出入的便利。</p><p>　　1.4 主要房間設(shè)計</p><p>　　主要房間是各類建筑的主要部分，是供人們辦公的必要房間，由于建筑物的類別不同，使用功能不同，對主要房間的設(shè)計也不同。但主要房間設(shè)計應(yīng)考慮的基本因素仍然是一致的，即

18、要求有適宜的尺寸，足夠的使用面積，適用的形狀，良好的采光和通風(fēng)條件，方便的內(nèi)外交通聯(lián)系，合理的結(jié)構(gòu)布置和便于施工等。</p><p>　　因此，本建筑的柱網(wǎng)橫向尺寸8m+2.5m+8m，縱向尺寸4.5m。</p><p>　　1.5 輔助房間設(shè)計</p><p>　　在本建筑中，輔助房間主要為衛(wèi)生間、儲藏室、接待室和會議室等。衛(wèi)生間的設(shè)計在滿足設(shè)備布置及人體活動的前

19、提下，應(yīng)設(shè)在人流交通線上與走道樓梯間相連處，如走道盡端，樓梯間即出入口或建筑物轉(zhuǎn)角處，為遮擋視線和緩沖人流</p><p>　　在本建筑中，每層設(shè)衛(wèi)生間2間。設(shè)在樓梯的兩邊，衛(wèi)生間單間尺寸為4.5m×6.0m.</p><p>　　1.6 交通聯(lián)系空間的平面設(shè)計</p><p>　　主要房間和輔助房間都是單個獨(dú)立的部分，而房間與房間的水平與垂直方向上的聯(lián)系

20、、建筑物室內(nèi)外之間的聯(lián)系，都要通過交通聯(lián)系來實現(xiàn)。交通聯(lián)系空間按位置可分為水平交通空間（走廊），垂直交通空間（樓梯，坡道）和交通樞紐空間（門廳，過廳）。交通聯(lián)系空間形狀、大小、部位主要決定于功能關(guān)系及建筑空間處理的需要，設(shè)計時應(yīng)主意：交通流線簡潔明確，對人流起導(dǎo)向作用。良好的采光、通風(fēng)。安全防火，平時人流暢通，聯(lián)系方便；交通聯(lián)系空間的面積大，要有適當(dāng)?shù)母叨群蛯挾取?lt;/p><p>　　1.6.1． 水平交通空間的

21、平面設(shè)計</p><p>　　走廊起著聯(lián)系各個房間的作用，走廊寬度的確定，應(yīng)符合防火、疏散和人流暢通的要求，本建筑走廊軸線尺寸為2500mm。</p><p>　　走廊要求有良好的采光，本建筑設(shè)計采用內(nèi)廊式，為便于有充足的采光，采?。阂揽孔呃缺M端的開窗（尺寸1500×2100mm）；利用門廳采光；燈光照明。</p><p>　　1.6.2． 垂直交通空間的

22、平面設(shè)計</p><p>　　樓梯是多層房屋的垂直聯(lián)系和人流疏散的主要措施。由于該建筑物是辦公樓，按防火要求和疏散人流，該建筑物設(shè)雙跑樓梯。</p><p>　　1.6.3． 交通樞紐空間</p><p>　　門廳作為交通樞紐，其主要作用是集散人流，轉(zhuǎn)換人流方向，室內(nèi)外空間的過渡或水平與垂直交通空間的銜接等。門廳一般應(yīng)面向主干道，使人流出入方便，有明確的向?qū)裕瑫r

23、交通流線組織應(yīng)間明醒目。本設(shè)計中大廳門取組合門，門開啟方向是里外都可以開的玻璃門，并設(shè)置兩個大門，以滿足防火疏散要求。</p><p>　　所有的窗戶均采用塑鋼窗，門為木門（樓梯防火門和大門除外）。</p><p><b>　　1.7 剖面設(shè)計</b></p><p>　　1.7.1. 層高的確定</p><p>　　層

24、高是剖面設(shè)計的重要依據(jù)，是工程常用的控制尺寸，同時也要結(jié)合具體的物質(zhì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件及特定的藝術(shù)思路來考慮，既滿足使用又能達(dá)到一定的藝術(shù)效果。</p><p>　　本建筑為五層，主要為辦公房間，層高確定為3.6m。</p><p>　　1.7.2． 室內(nèi)外高差的確定</p><p>　　為防止室內(nèi)受室外雨水的流滲，室內(nèi)與室外應(yīng)有一定的高差，且高差不宜過大，若過大便不利

25、于施工和通行，故設(shè)計室內(nèi)外高差為0.4m。</p><p>　　1.7.3．屋面排水設(shè)計</p><p>　　本建筑設(shè)計中屋面利用材料找坡（3％），采用有組織排水（女兒墻外排水），為了滿足各個落水管的排水面積不大于200m2, 公設(shè)12個落水管。</p><p>　　1.7.4．樓梯剖面設(shè)計</p><p>　　所有樓梯均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)

26、構(gòu)，其具有整體性好，堅固耐久，剛度好等特點(diǎn)。</p><p>　　樓梯踏步面層要求耐磨、美觀、防滑，便于清掃，踏步高為270mm,寬為150mm。</p><p><b>　　1.8 立面設(shè)計</b></p><p>　　建筑立面可以看成是由許多構(gòu)件組成，如墻體、梁柱、門窗及勒角、檐口等，恰當(dāng)?shù)卮_定立面中這些構(gòu)件的比例、尺寸，運(yùn)用節(jié)奏、韻律、虛

27、實、對比等規(guī)律，已達(dá)到體型完整，形式和內(nèi)容的統(tǒng)一。本結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土框架，具有明快、開朗、輕巧的外觀形象，不但為建筑創(chuàng)造了大空間的可能性，同時各種形式的空間結(jié)構(gòu)也大大豐富了建筑的外部形象，立面開窗自由，既可形成大面積獨(dú)立窗，也可組成帶形窗等。</p><p><b>　　1.8.1．體型</b></p><p>　　建筑體型設(shè)計主要是對建筑物的輪廓形狀、體量大小、組合

28、方式及比例尺的確定。本建筑根據(jù)場地和周圍環(huán)境的限制，整棟建筑物采用“一”字型，結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)方面都容易滿足。</p><p><b>　　1.8.2．墻體</b></p><p>　　外墻做法：200厚非承重空心磚。</p><p>　　內(nèi)墻做法：200厚非承重空心磚。</p><p><b>　　1.8.3．門廳

29、</b></p><p>　　門廳為建筑物的主要出入口，門廳的裝飾要能體現(xiàn)建筑物的性質(zhì)及氣勢。門廳做的與一層同高，所以門廳尺寸為9000mm×10500mm。</p><p><b>　　1.9 構(gòu)造設(shè)計</b></p><p>　　構(gòu)造設(shè)計主要包括樓地面設(shè)計、屋面設(shè)計、女兒墻設(shè)計等。</p><p&g

30、t;　　地面設(shè)計應(yīng)根據(jù)房間的使用功能和裝修標(biāo)準(zhǔn)，選擇適宜的面層和附加層，從構(gòu)造設(shè)計到施工質(zhì)量上確保地面具有堅固、耐磨、平整、不起灰、易清潔、防火、保溫、隔熱、防潮、防水、防腐蝕等特點(diǎn)。</p><p>　　1.9.1． 陶瓷地磚樓面做法</p><p>　?、?0mm厚地磚鋪實拍平，水泥砂漿擦縫</p><p>　　②20mm厚1：4干硬性水泥砂漿</p>

31、;<p>　?、鬯厮嗌皾{結(jié)合層一遍</p><p>　　④鋼筋混凝土樓板（100mm）</p><p>　　1.9.2． 屋面做法，見圖1.1</p><p>　?、俦Ｗo(hù)層:C20細(xì)石混凝土，內(nèi)配φ4@150×150鋼筋網(wǎng)片</p><p>　　②隔離層:干鋪無紡聚酯纖維布一層</p><p>

32、;　?、郾貙?擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板</p><p>　　④防水層:按屋面說明附表1選用</p><p>　?、菡移綄?1:3水泥砂漿，砂漿中摻聚丙烯或錦綸－6纖維0.7～0.90kg/m3</p><p>　　⑥找坡層:1:8水泥膨脹珍珠巖找2％坡</p><p>　?、呓Y(jié)構(gòu)層:鋼筋混凝土屋面板</p><p>　

33、　圖1.1 屋面做法</p><p>　　1.9.3．衛(wèi)生間地面</p><p>　　①8～10厚地磚鋪實拍平，水泥漿擦縫</p><p>　?、?5厚1:4干硬性水泥砂漿</p><p>　?、?.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黃砂，四周沿墻上翻150</p><p><b>　?、芩⒒鶎犹幚韯┮槐?lt;/b

34、></p><p>　?、?5厚1:2水泥砂漿找平</p><p>　　⑥50厚Cl5細(xì)石混凝土找坡不小于0.5％，最薄處不小于30厚</p><p>　?、?00鋼筋混凝土樓板</p><p>　　1.9.4． 散水做法</p><p>　　①100mm厚1：2：3細(xì)實混凝土撒1：1水泥沙子壓實抹光</p

35、><p>　?、?50mm厚3：7灰土</p><p>　　③素土夯實向外坡度5％</p><p><b>　　見圖1.2</b></p><p>　　1.9.5. 屋面泛水做法</p><p><b>　　見圖1.3 </b></p><p>　　圖1-

36、2 散水構(gòu)造做法</p><p>　　圖1.3 女兒墻外排水的雨口構(gòu)造</p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)布置方案選擇及結(jié)構(gòu)選型</p><p>　　根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工的布置圖，本工程確定采用框架承重方案，框架梁、柱布置參見結(jié)構(gòu)平面圖。</p><p>　　2.1、 主要構(gòu)件選型及材料</p><p>　

37、　2.1.1． 主要構(gòu)件選型</p><p>　?。?） 梁﹑板﹑柱結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。</p><p>　　（2） 墻體采用：粉煤灰輕質(zhì)砌塊。</p><p>　?。?） 墻體厚度：外墻:200mm，內(nèi)墻:200mm。</p><p>　?。?） 基礎(chǔ)采用：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。</p><p>　　（5） 主要用

38、料：梁、板、柱和基礎(chǔ)均采用C35混凝土，墊層采用C15混凝土，梁、柱受力鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋。</p><p>　　2.1.2 、梁﹑柱截面尺寸估算</p><p>　?。?）橫向框架梁AB跨、CD跨:</p><p>　　梁的最大跨度,可取其跨度進(jìn)行計算.</p><p>　　取L=8000mm h=(

39、1/8～1/12)L=1000mm～670mm 取h=800mm. </p><p>　　取b=300mm 滿足b>200mm</p><p>　　故主要框架梁初選截面尺寸為：b×h=300mm×800mm。</p><p>　　BC跨取250mm×400mm</p><p>　?。?） 縱向連系

40、梁：</p><p>　　取L=4500mm h=(1/8～1/12)L=560mm～375mm 取h=500mm</p><p><b>　　取b=250mm</b></p><p><b>　　滿足b>200mm</b></p><p>　　故次要框架梁初選截面尺寸為：b×

41、;h=250mm×400mm 。</p><p>　　2.1.3、框架柱：</p><p>　　按柱高考慮： 柱高。</p><p>　　所以取400mm×600mm。 </p><p>　　2.1.4. 現(xiàn)澆板厚度：</p><p>　　板取120mm </p><p&

42、gt;　　2.1.5.基礎(chǔ)頂面高度確定</p><p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的土層分布情況，選定可塑性粉質(zhì)粘土作為基礎(chǔ)持力層，初選基礎(chǔ)頂面相對標(biāo)高為-1.7m。</p><p>　　框架柱高度：底層：H=3600+1700-500=4800mm （初步假設(shè)基礎(chǔ)高度為0.5m）</p><p>　　2.1.6.確定結(jié)構(gòu)計算方法</p><p>　

43、?。?） 三個基本假定：</p><p>　?、倨矫娼Y(jié)構(gòu)假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力；</p><p>　?、跇前逶谧陨砥矫鎯?nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移；</p><p>　　③不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。 </p><p><

44、b>　　第三章 荷載計算</b></p><p>　　3.1、屋面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　3.1.1、屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　35厚架空隔熱板： 0.035×25=0.875</p><p>　　防水層：

45、 </p><p>　　20厚1:3水泥水泥砂漿找平： 0.020×20=0.4</p><p>　　120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板： 0.120×25=3 </p><p>　　12厚紙筋石

46、灰粉平頂： 0.01216 =0.192</p><p>　　合計： </p><p><b>　　梁自重</b></p><p>　　邊跨AB、CD跨： </p><p>　　梁側(cè)粉刷：

47、 2×（0.8-0.12）×0.02×17=0.46kN/m </p><p><b>　　6.46kN/m</b></p><p>　　中跨BC跨 0.20×0.5×25=2.5kN/㎡<

48、/p><p>　　梁側(cè)粉刷 2×（0.5-0.1）×0.02×17=0.19kN/㎡</p><p>　　合計 2.69kN/㎡</p><p>　　作用在頂層框架梁上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)

49、值為</p><p>　　梁自重 </p><p>　　板傳來的荷載 </p><p><b>　　活載</b></p><p>　　作用在頂層框架梁上的線活荷載標(biāo)準(zhǔn)

50、值為：</p><p>　　3.2、樓面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　(1)恒載</b></p><p>　　25厚水泥砂漿面層 0.025×20=0.50kN/㎡</p><p>　　120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板：

51、 0.12×25=3</p><p>　　12厚板底粉刷： 0.012×16=0.19kN/m2</p><p>　　樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 3.69 kN/m2 </p><p

52、>　　邊跨（AB、CD）框架梁自重： 6.46kN/m </p><p>　　中跨（BC跨）梁自重： 2.69kN/m2</p><p>　　作用再樓面層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為</p><p>　　梁自重

53、 </p><p>　　板傳來的荷載 </p><p><b>　?。?）活載</b></p><p><b>　　樓面活載</b></p><p>　　3.3、屋面

54、框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　圖2.1 恒載頂層集中力</p><p><b>　?。?） 恒載 </b></p><p>　　邊跨連系梁自重 0.25×0.5×4.5×25=14.06 kN</p><p>　

55、　粉刷 2×（0.5-0.12）×0.02×4.5×17=1.16kN</p><p>　　1.3m高女兒墻 1.3×4.5×3.6=21.06 kN</p><p>　　粉刷

56、 1.3×2×4.5×0.02×17=3.98 kN</p><p>　　連系梁傳來屋面自重 0.5×4.5×4.5×0.5×4.87=24.65 kN</p><p>　　頂層邊節(jié)點(diǎn)

57、 </p><p>　　中柱連系梁自重 0.25×0.5×4.5 ×25 =14.06kN</p><p>　　粉刷 [(0.50-0.12)+(0.5-0.1)]×0.02×4.5×17=1.19 kN

58、</p><p>　　連系梁傳來屋面自重 24.65 kN</p><p>　?。?.5+4.5-2.5）×2.5×0.5×0.5×4.87=19.78 kN</p><p>　　頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載

59、 </p><p><b>　　（2）活載</b></p><p>　　3.4、樓面框架集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　圖2.2 恒載中間層節(jié)點(diǎn)集中力</p><p><b>　?。?） 恒載</b></p><p>　　邊跨連系梁自重

60、 14.06 kN</p><p>　　粉刷 1.16 kN</p><p>　　連系梁傳來的樓面自重 4.5×4.5×0.5×0.5×

61、;3.69=18.69 kN</p><p>　　中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p><p>　　框架柱自重 </p><p>　　中柱連系梁自重 1

62、4.06 kN</p><p>　　粉刷 1.19kN</p><p>　　連系梁傳來樓面自重： 0.5×4.5×4.5×0.5×3.69=18.69 kN</p><p>　　粉刷

63、 0.5×（4.5+4.5-2.5）×2.5×0.5×3.69=14.4kN</p><p><b>　　48．94kN</b></p><p>　　中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p><p>　　柱傳來集中荷載

64、 </p><p><b>　?。?）活載</b></p><p><b>　　3.5、地震作用</b></p><p>　?。?）建筑物總重力荷載代表值的計算</p><p

65、>　　1）集中于屋蓋處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值</p><p>　　50%雪載 0.5×0.5×19×54.5=258.88kN</p><p>　　屋面恒載 4.87×18.5×54.5=4910.18kN

66、</p><p>　　橫梁： （6.46×8×2+2.69×2.5）×13=1431.11kN</p><p>　　縱梁： （14.06+1.16）×12×2+（14.06+1.19）×13×2=731.28kN</p><p&

67、gt;　　1.3m女兒墻 3.6×1.3×（54.4+18.9）×2=686.09kN</p><p>　　柱重： 0.4×0.6×25×1.8×52=561.6kN</p><p>　　橫墻：

68、3.6×【18×8×1.8+（2.5×1.8-1.5×2.1/2）×2】=954.18kN</p><p>　　縱墻： （4.5×1.8-3×2.1/2）×24×3.6+4.5×1.8×3.6×18=952.56kN</p><p>　?。ê雎詢?nèi)縱墻的

69、門窗按墻重量計算）</p><p>　　鋼窗： 24×3×2.1×0.5×0.4=30.24kN</p><p>　　=10507.12kN</p><p>　　2）集中于三、四、五層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值</p><p>　　50%的

70、樓面荷載 0.5×2.0×18.9×54.4=1028.16kN</p><p>　　樓面恒載 3.69×18.5×54.4=3715.63kN</p><p>　　橫梁：

71、 1431.11kN</p><p>　　縱梁： 731.28kN</p><p>　　柱重： 561.6×2=1123.2kN</

72、p><p>　　橫墻： 3.6×【21×8×3.6+（2.5×3.6-1.5×2.1）×2】=2219.4kN</p><p>　　縱墻： 4×4.5×3.6×3.6+952.56×2=2138.4kN</p>&

73、lt;p>　?。ê雎詢?nèi)縱墻的門窗按墻重量計算）</p><p>　　鋼窗： 30.24×2=60.48kN</p><p>　　=12444.66kN</p><p>　　3）集中于二層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值</p><p>　　50%樓

74、面荷載 1028.16kN</p><p>　　樓面恒載 3715.63kN</p><p>　　橫梁：

75、 1431.11kN</p><p>　　縱梁： 731.28kN</p><p>　　柱重： 0.4×0.6×4.2×25×52=1310.4kN</p>&l

76、t;p>　　橫墻： 3.6×【21×8×4.2+（2.5×4.2-1.5×2.1）×2】=2593.08kN</p><p>　　縱墻(4.5×4.2-3×2.1)×24×3.6+4.5×4.2×3.6×20-2×3.6×2.1=2434.32

77、kN</p><p>　?。ê雎詢?nèi)縱墻的門窗按墻重量計算）</p><p>　　鋼窗： 30.24×2=60.48kN</p><p><b>　?。?）地震作用計算</b></p><p>　　1）框架柱的抗側(cè)移剛度&l

78、t;/p><p>　　在計算梁、柱線剛度時，應(yīng)考慮樓蓋對框架梁的影響，在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架梁的抗玩慣性距取I=2;在裝配整體式樓蓋中，中框架梁的抗彎慣性距取I=1.5；邊框架梁I=1.2，為框架梁按矩形截面計算的截面慣性矩。橫梁、柱線剛度見下表2.2所示。</p><p>　　橫梁、柱線剛度 表2.2</p><p&

79、gt;　　每層框架柱的抗側(cè)移剛度見表2.3所示。</p><p>　　框架柱抗側(cè)移剛度表 </p><p>　　注：為梁的線剛度，為梁的線剛度。</p><p><b>　　底層：</b></p><p><b>　　二~五層：</b></p>

80、<p>　　（3）框架自振周期的計算</p><p><b>　　則自振周期為</b></p><p>　　其中未考慮結(jié)構(gòu)非承重磚墻影響的折減系數(shù)，對于框架取0.6；為框架頂點(diǎn)假想水平位移，計算見表2.4。</p><p>　　框架頂點(diǎn)假想水平位移計算表 表2.4 <

81、/p><p><b>　?。?）地震作用計算</b></p><p>　　根據(jù)本工程設(shè)防烈度8度，設(shè)計地震加速度0.20g，設(shè)計地震分組為第一組，擬建場地土類型為中軟場地土，Ⅱ類建筑場地，查《建筑抗震規(guī)范》特征周期，</p><p><b>　　等效重力荷載代表值</b></p><p>　　又由于，需

82、考慮框架頂部附加集中力作用。</p><p>　　框架水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)底部: </b></p><p>　　各樓層的地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值見下表2.5所示</p><p>　　樓層地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值計算表 表2.5</p><p>

83、;　　第四章 荷載作用下框架的內(nèi)力</p><p>　　4.1、恒荷載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　4.1.1、彎矩分配系數(shù)</p><p>　　所取的框架為對稱結(jié)構(gòu)，可取一半進(jìn)行計算，計算簡圖見下圖2.5所示 ：

84、 </p><p><b>　　圖2.5 恒載圖</b></p><p>　　用如下方法對以上非均布荷載進(jìn)行等效變換，使荷載變成均布荷載的方法如下所2.6示：</p><p>　　等效后的計算簡圖如下圖2.7所示：</p><p>　　節(jié)點(diǎn)A1: </p><p>　　(相對

85、線剛度見表2-2)</p><p><b>　　。</b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)B1: </p><p>　　節(jié)點(diǎn)A2: 同理 </p><p>　　節(jié)點(diǎn)B2: </p>

86、<p>　　節(jié)點(diǎn)A5: </p><p>　　節(jié)點(diǎn)B5: </p><p>　　4.1.2、桿件固端彎矩</p><p>　　計算時桿件固端彎矩應(yīng)帶符號，桿端彎矩一律以順時針方向為正，如下圖所示：</p><p><b>　

87、　固端彎矩</b></p><p>　?。?）、梁的固端彎矩</p><p>　　圖2.8 固端彎矩計算圖</p><p><b>　　頂層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用：</b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用&l

88、t;/b></p><p><b>　　二~五層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用：</b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用：</b></p><p>　?。?）縱梁引起的柱端附加彎矩</p><p><b&g

89、t;　　頂層外縱梁 </b></p><p><b>　　頂層中縱梁 </b></p><p><b>　　樓層外縱梁 </b></p><p><b>　　樓層中縱梁 </b></p><p>　　4.1.3、節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><

90、p>　　橫向框架的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩為通過該節(jié)點(diǎn)的個桿件在節(jié)點(diǎn)處的固端彎矩與通過該節(jié)點(diǎn)的縱梁引起柱端橫向附加彎矩之和，根據(jù)平衡原則，節(jié)點(diǎn)彎矩的正方向與桿端彎矩方向相反，一律一逆時針方向為正。</p><p>　　例如節(jié)點(diǎn)A4的不平衡彎矩：</p><p>　　節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的不平衡彎矩如下圖2.10所示：</p><p>　　4.1.4、根據(jù)結(jié)構(gòu)的對稱性，可以只計算AB

91、、CD跨。在進(jìn)行彎矩分配時，應(yīng)將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩反號以后在進(jìn)行桿件彎矩分配。</p><p>　　節(jié)點(diǎn)彎矩使相交于該節(jié)點(diǎn)桿件的近端產(chǎn)生彎矩，同時也使各桿件的遠(yuǎn)端產(chǎn)生彎矩，近端產(chǎn)生的彎矩通過節(jié)點(diǎn)彎矩分配確定，遠(yuǎn)端產(chǎn)生的彎矩有傳遞系數(shù)C確定。</p><p>　　利用二次彎矩分配法對上述的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行分配，計算過程所需的固端彎矩及分配系數(shù)見前文所述。</p><p>

92、;　　荷載彎矩分配過程如下圖2.10所示：</p><p>　　恒載作用下的彎矩圖見2.11所示</p><p>　　節(jié)點(diǎn)分配順序：（A4、B3、A2、B1）;(B4、A3、B2、A1)</p><p>　　圖2.10 恒載彎矩分配過程</p><p>　　圖2.11 恒載作用下的彎矩圖 </p><p>　　4

93、.1.5、根據(jù)所求出的梁端彎矩，再通過平衡條件，可求出恒載作用下的梁剪力、柱軸力。如下所示：</p><p>　　圖2.12 固端剪力計算圖</p><p>　　計算結(jié)果見下表2.6</p><p>　　AB跨梁端剪力 表2.6</p><p>　　BC跨梁端剪力

94、 表2.7</p><p>　　AB、BC跨剪力見下圖2.13所示：</p><p>　　圖2.13 恒載作用下梁剪力圖 單位:kN</p><p>　　柱軸力計算結(jié)果見下表2.8所示：</p><p>　　柱軸力 表2.8</p><p>　　圖2.1

95、4 恒載作用下的軸力圖 單位: KN</p><p>　　4.2、活荷載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　本設(shè)計中各不利荷載布置時計算簡圖不一定是對稱形式，為方便，近似采用對稱結(jié)構(gòu)對稱荷載形式簡化計算。</p><p>　　由于樓面活荷載<3.5KM/m2，故按活荷載滿布的情況計算。</p><p>　　4.2.1、梁的固端彎

96、矩</p><p><b>　　頂層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用：=</b></p><p><b>　　二~五層橫梁：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　4.2.2、縱梁引

97、起的柱端附加彎矩</p><p><b>　　頂層外縱梁 </b></p><p><b>　　頂層中縱梁 </b></p><p><b>　　樓層外縱梁 </b></p><p><b>　　頂層中縱梁 </b></p><

98、p>　　4.2.3、節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p>　　橫向框架的節(jié)點(diǎn)不平衡</p><p>　　彎矩為通過該節(jié)點(diǎn)的個桿件在節(jié)</p><p>　　點(diǎn)處的固端彎矩與通過該節(jié)點(diǎn)的</p><p>　　縱梁引起柱端橫向附加彎矩之和，</p><p>　　根據(jù)平衡原則，節(jié)點(diǎn)彎矩的正方向</p><p

99、>　　與桿端彎矩方向相反，一律一逆時</p><p><b>　　針方向為正</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　4.2.4、內(nèi)力計算 </p><p>　　利用二次彎矩分配法對上述的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行

100、分配，計算過程所需的固端彎矩及分配系數(shù)見前文所述。</p><p>　　荷載彎矩分配過程如下圖2.18所示：</p><p>　　滿跨活載作用下的彎矩圖見2.19所示</p><p>　　節(jié)點(diǎn)分配順序：（A4、B3、A2、B1）;(B4、A3、B2、A1)</p><p>　　圖2.18 滿跨活載分配過程</p><p&

101、gt;　　圖2.19 滿跨活載彎矩圖 單位：</p><p>　　4.2.5、根據(jù)所求出的梁端彎矩，再通過平衡條件，可求出滿跨活載作用下的梁剪力、柱軸力。計算結(jié)果見下表：</p><p>　　滿跨活荷載作用下AB跨梁端剪力 表2.9</p><p>　　滿跨活荷載作用下BC跨梁端剪力 表2.10&

102、lt;/p><p>　　圖2.20 滿跨活載作用下剪力圖 單位：kN</p><p>　　滿跨活載作用下的軸力 表2.11</p><p>　　各層柱反彎點(diǎn)位置 表2.13</p><p>　　4.3、（0.5雪+活）荷載作用下位移、內(nèi)力計算</p>

103、;<p>　　4.3.1．0.5（雪+活）重力荷載作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，計算重力荷載代表值時，頂層去用荷載，其他各層取用活荷載。當(dāng)雪荷載于活荷載相差不大時，可近似按滿跨活荷載布置。</p><p>　　（1）橫梁線荷載計算</p><p>　　頂層橫梁：雪載 </p><p

104、>　　邊跨 0.5×4.5×0.5=1.13 kN/m</p><p>　　中間跨 0.5×2.5×0.5=0.63 kN/m</p><p><b>　　二～四層橫梁：活載</b></p><p>　　邊跨 9.0×0.5=4.5kN/m</p><p>

105、　　中間跨 5.0×0.5=2.5 kN/m</p><p>　　（2）縱梁引起柱端附加彎矩</p><p>　　頂層外縱梁 0.5×0.5×4.5×4.5×0.5×0.5×0.075=0.095 </p><p>　　樓層外縱梁 0.5×2×4.5×

106、;4.5×0.5×0.5×0.075=0.38 </p><p>　　頂層中縱梁 -0.5×0.5×〔4.5×4.5×0.5×0.5+（4.5+4.5-2.5）×2.5×0.5×0.5〕×0.075=-0.17 </p><p>　　樓層中縱梁 -0.5&#

107、215;2〔4.5×4.5×0.5×0.5+（4.5+4.5-2.5）×2.5×0.5×0.5〕×0.075=-0.68 </p><p><b>　　（3）固端彎矩</b></p><p><b>　　頂層橫梁：</b></p><p><b&g

108、t;　　=</b></p><p><b>　　二～五層橫梁：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?。?）不平衡彎矩</b></p><p>　　4.3.2、計算簡圖</p><p>　　計算簡圖見下圖

109、2.25所示</p><p>　　圖2.25 計算簡圖</p><p>　　由于此荷載也不是均布荷載，為了計算簡便把荷載化成等效的均布荷載。等效后的荷載布置圖見下圖2-26所示:</p><p>　　節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩圖見下圖2.26所示：</p><p>　　圖2.26 等效后的荷載圖</p><p>　　4.3.3

110、、彎矩分配過程</p><p>　　彎矩分配過程如下圖2-27所示，0.5（雪+活）作用下梁、柱彎矩見圖2-27所示，梁剪力、柱軸力見圖2.28所示。</p><p>　　根據(jù)所求出的兩端彎矩，再通過平衡條件，即可求出0.5（雪+活）作用下的梁剪力、柱軸力，計算結(jié)果見下表2.17～2.19所示。</p><p>　　0.5（雪+活）作用下AB跨梁端剪力

111、 表2.17</p><p>　　0.5（雪+活）作用下BC跨梁端剪力 表2.18</p><p>　　0.5（雪+活）作用下的軸力 表2.19</p><p>　　節(jié)點(diǎn)分配順序：（A4、B3、A2、B1）;(B4、A3、B2、A1)</p><p&g

112、t;　　圖2.27 0.5(雪+活)作用下分配過程</p><p>　　圖2.28 0.5（雪+活）作用下的桿端彎矩</p><p>　　圖2.29 0.5（雪+活）作用下框架柱軸力、梁剪力 單位:kN</p><p>　　4.4、地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　地震作用下的框架柱剪力及柱端彎矩計算方法和相應(yīng)系數(shù)與風(fēng)

113、荷載作用下的內(nèi)力計算相同；根據(jù)各柱剪力和反彎點(diǎn)高度，可得水平地震作用下的框架內(nèi)力。計算結(jié)果見下表2-20所示。地震作用下的梁端彎矩計算結(jié)果見下表2.21所示。</p><p>　　地震作用下的橫向框架柱剪力及柱端彎矩 表2.20</p><p>　　地震作用下梁端彎矩 表2.21</p><p>　　地震作

114、用下的彎矩圖見下圖2.30所示：</p><p>　　圖2.30 地震作用下的框架彎矩圖 單位：</p><p>　　地震作用下的梁剪力、柱軸力計算結(jié)果見下表2.22所示：</p><p>　　地震作用下柱軸力 表2.22</p><p>　　地震作用下的柱軸力、梁剪力見下圖2.31所示：<

115、/p><p>　　圖2.31 地震作用下柱軸力、梁剪力圖 單位：kN</p><p>　　第五章 框架內(nèi)力組合</p><p>　　5.1、　框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　取β=0.9對梁進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅計算過程見表21。</p><p>　　彎矩調(diào)幅計算 表21<

116、;/p><p>　　橫向框架梁內(nèi)力組合（一般組合） 表22</p><p>　　橫向框架梁內(nèi)力組合（考慮地震組合） 表23</p><p>　　橫向框架柱內(nèi)力組合（一般組合） 表24</p><p>　　橫向框架柱內(nèi)力組合（考慮地震組合） 表

117、25</p><p>　　第六章 框架梁、柱截面設(shè)計</p><p><b>　　6.1、框架梁 </b></p><p>　　抗震設(shè)計中，為了保證梁“強(qiáng)剪弱彎”的要求，需對梁端截面組合的剪力設(shè)計值進(jìn)行調(diào)整。因本工程設(shè)防烈度為8度且高度小于24m，故抗震等級為二級。</p><p>　　梁端剪力增大系數(shù)取1.2。<

118、/p><p>　　二層橫梁AB左右端剪力V左、V右計算如下：</p><p><b>　　梁左端：左震</b></p><p><b>　　右震</b></p><p><b>　　梁右端：左震</b></p><p><b>　　右端</b

119、></p><p>　　取梁端順時針或逆時針方向彎矩組合的絕對值大者計算梁端剪力。</p><p><b>　　左震</b></p><p><b>　　右震</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　ln為凈跨，此處近

120、似按計算跨度計算，其余梁端剪力計算過程略，具體計算結(jié)果見表26-表29。</p><p>　　橫梁AB、BC跨正截面受彎承載力計算 表26</p><p>　　橫梁AB、BC跨正截面抗震驗算 表27</p><p>　　橫梁AB、BC跨斜截面受剪承載力計算 表28</

121、p><p>　　注:表28、表29中剪力應(yīng)取柱邊處梁截面剪力，此次近似取柱軸線處剪力。</p><p>　　橫梁AB、BC跨斜截面受剪抗震驗算 表29</p><p><b>　　6.2、框架柱</b></p><p>　　為了保證框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”的要求，在抗震設(shè)計中采用增大柱端彎矩設(shè)計

122、值的方法，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求：</p><p>　　二層A柱下端和底層A柱上端彎矩，計算過程如下：</p><p>　　考慮地震組合時二層橫梁AB左端彎矩最大值為344.14kN·m</p><p>　　上下柱端的彎矩設(shè)計值按柱線剛度分配。<

123、/p><p><b>　　二層A柱下端彎矩</b></p><p><b>　　底層A柱上端彎矩</b></p><p>　　取以上調(diào)整后的數(shù)值與考慮地震組合的橫向框架柱內(nèi)力組合中相應(yīng)彎矩數(shù)據(jù)的最大者即可。其余節(jié)點(diǎn)計算過程略。具體計算結(jié)果見表30-表35。</p><p>　　框架柱正截面壓彎承載力計算

124、（Mmax） 表30</p><p><b>　　續(xù)表30</b></p><p>　　框架柱正截面壓彎承載力計算（Nmin） 表31</p><p><b>　　續(xù)表31</b></p><p>　　框架柱正截面壓彎承載力計算（

125、Nmax） 表32</p><p><b>　　續(xù)表32</b></p><p>　　框架柱正截面壓彎抗震驗算（Mmax） 表33</p><p><b>　　續(xù)表33</b></p><p>　　注：按柱實際配筋（As+As′+A