某五層框架辦公樓設(shè)計（方案一）【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　土木工程</b></p><p>　　某五層框架辦公樓設(shè)計（方案一）</p><p>　　The design of A five-layer framework office building （plan one）</p>&l

2、t;p>　　某五層框架辦公樓設(shè)計（方案一）</p><p>　　摘要：本設(shè)計的主要內(nèi)容為辦公樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)形式選用的是五層混凝土框架結(jié)構(gòu)。該辦公樓每層780㎡,共3900㎡，1層層高為4.2m,2至5層層高為3.6m。</p><p>　　本設(shè)計包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計為主體部分。建筑設(shè)計包括方案確定，建筑施工圖繪制，而結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是以PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件電算和

3、一榀框架手算相結(jié)合的方式進行。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容為荷載計算，梁、板、柱配筋計算，樓梯設(shè)計計算、柱下樁基礎(chǔ)設(shè)計計算。</p><p>　　此次設(shè)計運用到了不少知識，包括準確使用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進行結(jié)構(gòu)分析計算；應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識進行手算；運用Excel軟件進行內(nèi)力組合計算以及運用Word軟件對手算結(jié)果進行整理、排版等等。通過本多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的完整設(shè)計，使我能系統(tǒng)總結(jié)，勤于思考，綜合地運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和專

4、業(yè)知識來解決實際的工程設(shè)計問題，并能進一步加強我的建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。</p><p>　　關(guān)鍵詞：辦公樓；框架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　The design of A five-layer framework office building</p><p>　　Abstract : The design of the main

5、content for the office building structural design, structure form chooses is five layers of concrete frame structure. The office of each layer of 780 ㎡, 3900㎡, 1 layer upon layer height is 4.2 m, 2 to 5 layers of high is

6、 3.6 m.</p><p>　　The design includes architectural design and structural design ,and the main part is the structural design . Architectural design includes program identification and building construction dr

7、awing. Structural design is the combination of the calculation of software PKPM and the hand-counting of one frame.The chief content s of this structural design conclude the calcuculation of load ,reinforcement of beams,

8、 slabs and columns, the design for stairs and the design for pile foundations under the po</p><p>　　This design uses much knowledge ,which concludes precise using of software PKPM, the application of specia

9、lty knowledge which have learned to the hand-counting, the application of software Excel to calculate combination of internal forces and the use of software Word to collate the calculation results and so on.. Through the

10、 graduation design, I learn to use the basic knowledge and expertise to solve practical engineering design problems, and I further strengthen the architectural design and st</p><p>　　Key words：residential bu

11、ildings; framed structure; architectural design ;structural design</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計資料1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計資料1</p><p>　　1.2

12、 水文,地質(zhì)條件1</p><p>　　2 建筑設(shè)計說明2</p><p>　　2.1 設(shè)計依據(jù)2</p><p>　　2.2 工程概況2</p><p>　　2.3 設(shè)計標高2</p><p>　　2.4 建筑做法3</p><p>　　2.4.1 墻體材料3</p>

13、<p>　　2.4.2 外墻面3</p><p>　　2.4.3 內(nèi)墻面3</p><p>　　2.4.4 地面3</p><p>　　2.4.5 樓面3</p><p>　　2.4.6 屋面4</p><p>　　2.4.7 雨水管4</p><p>　　2.4.8

14、油漆工程5</p><p><b>　　2.5 其他5</b></p><p>　　3 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明6</p><p>　　3.1 工程概況6</p><p>　　3.2. 設(shè)計依據(jù)6</p><p>　　3.2.1 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用規(guī)范6</p><p>　　

15、3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件6</p><p>　　3.3 主要設(shè)計條件6</p><p>　　3.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)6</p><p>　　3.4.1 混凝土保護層厚度6</p><p>　　3.4.2 混凝土強度等級7</p><p>　　3.4.3 鋼筋7</p><p>　　3.

16、4.4鋼筋錨固長度7</p><p>　　3.4.5 鋼筋的搭接長度7</p><p><b>　　3.4.6 板7</b></p><p><b>　　3.4.7 梁8</b></p><p>　　3.5 砌體結(jié)構(gòu)8</p><p><b>　　3.6

17、其他8</b></p><p>　　4 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算9</p><p>　　4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計電算部分9</p><p>　　4.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計PKPM軟件簡介9</p><p>　　4.1.2 建模步驟9</p><p>　　4.1.3 生成荷載信息10</p><p&

18、gt;　　4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計手算部分10</p><p>　　4.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置10</p><p>　　4.2.2 荷載計算11</p><p>　　5 一榀框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算15</p><p><b>　　5.1 總則15</b></p><p>　　5.2 框架在水平作用下的內(nèi)

19、力計算16</p><p>　　5.3 框架在豎向作用下的內(nèi)力計算19</p><p>　　5.3.1 恒載作用下內(nèi)力計算19</p><p>　　5.3.2 活載作用下內(nèi)力計算22</p><p>　　5.4 框架梁柱內(nèi)力組合25</p><p>　　5.4.1 框架梁內(nèi)力組合25</p>

20、<p>　　5.4.2 框架柱內(nèi)力組合28</p><p>　　6 梁柱截面設(shè)計1</p><p>　　6.1 梁截面設(shè)計1</p><p>　　6.1.1 相關(guān)參數(shù)1</p><p>　　6.1.2 梁正截面配筋計算1</p><p>　　6.1.3 梁斜截面受剪配筋計算2</p>

21、;<p>　　6.2 柱截面設(shè)計3</p><p>　　6.2.1 相關(guān)參數(shù)3</p><p>　　6.2.2 柱正截面承載力計算3</p><p>　　6.2.3 判別偏心受壓情況4</p><p>　　6.2.4 正截面配筋計算4</p><p>　　6.2.5斜截面承載力計算4<

22、/p><p>　　6.3 節(jié)點設(shè)計5</p><p>　　6.3.1 節(jié)點核心區(qū)剪力設(shè)計值計算5</p><p>　　6.3.2 節(jié)點核心區(qū)截面強度驗算5</p><p>　　6.3.3 節(jié)點核心區(qū)截面驗算6</p><p><b>　　7 樓梯設(shè)計7</b></p>&l

23、t;p>　　7.1 樓梯布置圖7</p><p>　　7.2 樓梯板設(shè)計8</p><p>　　7.3 平臺板設(shè)計10</p><p>　　7.4 平臺梁設(shè)計11</p><p><b>　　8 樓板計算13</b></p><p>　　8.1 板的荷載計算13</p&g

24、t;<p>　　8.2 板的內(nèi)力計算13</p><p>　　8.3 板的配筋計算14</p><p>　　9 基礎(chǔ)設(shè)計15</p><p>　　9.1 單樁承載力特征值計算15</p><p>　　9.2 初選樁的根數(shù)和承臺尺寸16</p><p>　　9.2.1 初選樁的根數(shù)16<

25、/p><p>　　9.2.2 初選承臺尺寸16</p><p>　　9.3 計算樁頂荷載16</p><p>　　9.4 承臺受沖切承載力驗算18</p><p>　　9.4.1 柱邊沖切18</p><p>　　9.4.2 承臺角樁沖切驗算18</p><p>　　9.5 承臺受剪承載力

26、計算18</p><p>　　9.6 承臺受彎承載力計算19</p><p>　　9.6.1 截面配筋19</p><p>　　9.6.2 驗算鋼筋間距19</p><p>　　9.7 基礎(chǔ)梁計算19</p><p>　　9.7.1基礎(chǔ)梁承受荷載19</p><p>　　9.7.2

27、基礎(chǔ)梁截面尺寸20</p><p>　　9.7.3 基礎(chǔ)梁配筋20</p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附 錄23</b></p><p><b>　　1 設(shè)計

28、資料</b></p><p><b>　　設(shè)計資料</b></p><p>　　設(shè)計一五層辦公樓，結(jié)構(gòu)形式是為框架結(jié)構(gòu)，每層780㎡，共3900㎡。</p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　　認真貫徹“安全、經(jīng)濟、適用、美觀”的設(shè)計原則。</p>&

29、lt;p>　　a)該工程位于某市市區(qū)內(nèi)，學(xué)生可以考慮辦公樓若干需求來進行設(shè)計，尺寸自行選用；</p><p>　　b)根據(jù)周圍環(huán)境，合理選擇建筑體型，合理安排主入口、樓梯位置，平面布置應(yīng)滿足建筑功能要求和防火要求；</p><p>　　c)運用建筑造型和立面構(gòu)圖的規(guī)律，結(jié)合平面剖面的空間組合進行建筑立面設(shè)計。</p><p><b>　　水文,地質(zhì)條

30、件</b></p><p>　　工程位于某市市區(qū),抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計地震基本加速度為0.05g,設(shè)計地震分組為第一組，建筑場地特征周期為0.35s;基本風(fēng)壓為0.50kN/m2,地面粗糙程度為C類;基本雪壓為0.5kN/m2。</p><p><b>　　2 建筑設(shè)計說明</b></p><p><b>　　2.1

31、設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　相關(guān)建筑設(shè)計的規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定：</p><p>　　《民用建筑設(shè)計通則》 JG37—87</p><p>　　《建筑防火設(shè)計規(guī)范》 JG16—87</p><p>　　《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB50011—2001<

32、;/p><p>　　《屋面工程技術(shù)規(guī)范》 GB50345—2004</p><p>　　《建筑地面工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB50209—2002</p><p>　　《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB20201—2001</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50010—2002<

33、/p><p>　　《辦公建筑設(shè)計規(guī)范》 JGJ67-2006</p><p>　　《屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB50208—2002</p><p>　　《塑鋼門窗安裝及驗收規(guī)范》 JGJ103—96</p><p>　　《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 JGJ113—2003</

34、p><p>　　其他現(xiàn)行的國家有關(guān)建筑設(shè)計的規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定。</p><p><b>　　2.2 工程概況</b></p><p>　　本工程為五層辦公樓設(shè)計，每層780㎡，共3900㎡。</p><p><b>　　建筑層數(shù)：五層</b></p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)類型：框

35、架結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　建筑安全等級：二級</b></p><p>　　設(shè)計使用年限：50年</p><p>　　建筑場地類別：Ⅱ類設(shè)計耐火等級：二級</p><p><b>　　屋面防水等級：Ⅲ類</b></p><p><b>　　抗震設(shè)防類別：丙

36、類</b></p><p><b>　　抗震設(shè)防烈度：6度</b></p><p><b>　　建筑抗震等級：四級</b></p><p><b>　　地面粗糙程度：C類</b></p><p><b>　　2.3 設(shè)計標高</b></p

37、><p>　　本工程室內(nèi)地坪標高為±0.000，室外地坪標高－0.450m。</p><p><b>　　2.4 建筑做法</b></p><p>　　2.4.1 墻體材料</p><p>　　外墻標高－0.06m處，做30mm厚防水砂漿防潮層（摻水泥重量的3%~5%防水劑）。</p><p&g

38、t;　　防潮層以下墻體采用水泥磚，M7.5水泥砂漿砌筑，防潮層以上墻體采用多孔磚，M5混合砂漿砌筑。</p><p><b>　　2.4.2 外墻面</b></p><p>　?。?）彈性涂料外墻：</p><p><b>　　外墻涂料兩遍罩面</b></p><p>　　10厚1：2.5水泥砂漿找

39、平</p><p>　　10厚1：3水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道</p><p><b>　?。?）勒腳</b></p><p>　　外墻上室內(nèi)地坪至室外地坪外貼石材，應(yīng)與散水、墻身水平防潮層形成閉合的整體</p><p><b>　　2.4.3 內(nèi)墻面</b></p><p>

40、;<b>　　（1）涂料內(nèi)墻：</b></p><p><b>　　內(nèi)墻涂料兩遍罩面</b></p><p>　　6厚1：0.3：2.5水泥石灰膏砂漿壓實趕光</p><p>　　7厚1：0.3：3水泥石灰膏砂漿找平掃毛</p><p>　　7厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底掃毛或劃出紋道</p

41、><p><b>　?。?）踢腳：</b></p><p>　　一層：10厚花崗巖石板</p><p>　　二～五層：6厚1：2.5水泥砂漿罩面壓實趕光。</p><p><b>　　2.4.4 地面</b></p><p>　　40厚C20細石混凝土隨搗隨抹平面層</p&

42、gt;<p><b>　　60厚C10混凝土</b></p><p>　　150厚3：7灰土夯實</p><p><b>　　素土夯實</b></p><p><b>　　2.4.5 樓面</b></p><p><b>　?。?）一般樓面：</b

43、></p><p>　　40厚C20細石混凝土隨搗隨抹平面層</p><p><b>　　素水泥漿一道</b></p><p><b>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板</b></p><p><b>　　20厚板底抹灰</b></p><p><b&

44、gt;　　（2）衛(wèi)生間樓面：</b></p><p><b>　　10厚地面磚</b></p><p>　　30厚1：3干硬性水泥砂漿結(jié)合層</p><p>　　1.5厚合成高分子防水涂料</p><p>　　30厚C20細石混凝土隨打隨抹找坡抹平</p><p><b>　

45、　現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板</b></p><p>　　20厚1:3水泥砂漿板底抹灰</p><p><b>　　（3）樓梯踏步：</b></p><p><b>　　嵌銅質(zhì)防滑條</b></p><p>　　40厚C20細石混凝土隨搗隨抹平面層</p><p><

46、;b>　　素水泥漿一道</b></p><p><b>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板</b></p><p><b>　　20厚板底抹灰</b></p><p><b>　　2.4.6 屋面</b></p><p><b>　　（1）平屋面：</b&

47、gt;</p><p>　　35厚C20細石混凝土面層A4@200雙向隨搗隨抹</p><p>　　1.5厚聚合物水泥涂料</p><p>　　50厚聚苯乙烯泡沫塑料板</p><p>　　3厚SBS改性瀝青防水卷材</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找平</p><p>　　最低處30厚

48、爐渣找坡，坡度3%</p><p><b>　　鋼筋混凝土屋面板</b></p><p><b>　　20厚板底抹灰</b></p><p><b>　?。?）雨篷：</b></p><p>　　1:3水泥砂漿保護層</p><p>　　3厚SBS改性瀝

49、青防水卷材</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找坡</p><p><b>　　鋼筋混凝土板</b></p><p><b>　　20厚板底抹灰</b></p><p><b>　?。?）內(nèi)檐溝：</b></p><p>　　C20細石混凝土找坡，

50、坡度0.5%</p><p>　　SBS改性瀝青防水卷材</p><p><b>　　現(xiàn)澆混凝土板</b></p><p><b>　　2.4.7 雨水管</b></p><p>　　水斗均為UPVC制品，雨水管規(guī)格為100，雨水口。</p><p>　　2.4.8 油漆工程

51、</p><p>　?。?）木材面聚氨酯清漆，有用室內(nèi)所有木構(gòu)件，做法見L96J002-118頁-油7</p><p>　?。?）黑色金屬面調(diào)和漆，用于樓梯鐵欄桿、鐵爬梯，做法見L06J002-165頁-涂7</p><p><b>　　2.5 其他</b></p><p>　　1、兩種材料交接處，應(yīng)根據(jù)飾面材質(zhì)在做飾面

52、前加釘金屬網(wǎng)或在施工中加貼玻璃絲網(wǎng)格布，防止裂縫。</p><p>　　2、樓板預(yù)留洞口應(yīng)用于樓板相同混凝土強度等級的混凝土封堵，樓板為安裝管線鉆洞，可用C20細石混凝土封堵。</p><p>　　3、外墻窗窗臺需粉出滴水線；</p><p>　　4衛(wèi)生間地坪低于室內(nèi)標高30mm，并均以1%坡度坡向地漏；所有門窗洞、柱腳四周做20mm厚1：3水泥砂漿抹面護腳線，高1

53、80mm。</p><p><b>　　3 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明</b></p><p><b>　　3.1 工程概況</b></p><p>　　本工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共5層。設(shè)計使用年限為50年，建筑安全等級為二級。建筑抗震等級為四級。</p><p><b>　　3.2. 設(shè)計依據(jù)&l

54、t;/b></p><p>　　3.2.1 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用規(guī)范</p><p>　　《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009—2001</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50010—2002</p><p>　　《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 GB50007—2002&l

55、t;/p><p>　　《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》 GB50007—2002</p><p>　　《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB50011—2001</p><p>　　《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 JGJ94—94</p><p>　　《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁圖集》 圖集號：2010浙G22<

56、/p><p><b>　　地質(zhì)勘查報告</b></p><p>　　3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件</p><p>　　PK PMCAD SATWE TAT-8 LTCAD</p><p>　　3.3 主要設(shè)計條件</p><p>　?。?）、基本雪壓：0.3 kN/m2</p>&l

57、t;p>　?。?）、基本風(fēng)壓：0.50kN/m2</p><p>　?。?）、抗震設(shè)防烈度：6度</p><p>　?。?）、屋面活荷載：0.50kN/m2</p><p>　　（5）、建筑場地類別：Ⅱ類</p><p>　?。?）、樓面活荷載：0.20kN/m2</p><p>　?。?）、衛(wèi)生間活荷載：0.2

58、0kN/m2</p><p>　?。?）、樓梯間活荷載：0.35kN/m2</p><p>　　3.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.4.1 混凝土保護層厚度</p><p>　　板：20mm 柱子：30mm</p><p>　　梁：25mm 承臺：40mm</p>&l

59、t;p>　　3.4.2 混凝土強度等級</p><p>　　柱承臺：C20；鋼筋混凝土柱：C30;墊層：C10</p><p>　　鋼筋混凝土梁：C30; 鋼筋混凝土板：C30;樓梯：C20</p><p><b>　　3.4.3 鋼筋</b></p><p>　　柱承臺：HPB235、HRB335；鋼筋混凝土柱：

60、HPB235、HRB335;墊層：HPB235</p><p>　　鋼筋混凝土梁：HPB235、HRB335; 鋼筋混凝土板：HPB235;樓梯：HPB235、HRB335</p><p>　　3.4.4鋼筋錨固長度</p><p>　　3.4.5 鋼筋的搭接長度</p><p><b>　　3.4.6 板</b><

61、;/p><p>　?。?）現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的板底鋼筋不得在跨中搭接，其在支座的錨固長度為10d，且應(yīng)伸入梁中心線。板頂鋼筋（負筋）不得在支座搭接，兩端設(shè)彎鉤，彎鉤長度比板厚小15mm。</p><p>　?。?）雙向板之底筋，其短向筋放在下層，長向筋放在短向筋之上；</p><p>　?。?）端跨板板角處均需正交放置長度1/4短向板跨，直徑為8且不小于該板負筋直徑的雙

62、向面筋，面筋間距為100mm；</p><p>　?。?）在同一斷面的接頭鋼筋截面面積不得超過鋼筋總截面面積的1/4；</p><p>　?。?）配有雙層鋼筋的一般樓板，均應(yīng)加設(shè)支撐鋼筋，每平米設(shè)置一個；</p><p>　?。?）跨度大于4m的板，要求板起拱L/400；</p><p>　　（7）開洞樓板除注明做法外，當開洞小于300時不設(shè)

63、附加筋，板筋繞過洞邊，不需切斷。</p><p><b>　　3.4.7 梁</b></p><p>　　（1）跨度L≥6m的支撐梁，應(yīng)按施工規(guī)范要求起拱；</p><p>　?。?）設(shè)備管線需要在梁側(cè)開洞，或埋件時應(yīng)嚴格按設(shè)計圖紙要求配置，空洞不得后鑿；</p><p>　?。?）梁上立柱及樓梯平臺梁支柱位置見結(jié)構(gòu)平面

64、圖或結(jié)構(gòu)詳圖，柱主筋錨入梁內(nèi)40d。</p><p>　　3.5 砌體結(jié)構(gòu) </p><p>　?。?）砌體用料，防潮層以下墻體采用水泥磚，防潮層以上墻體采用多孔磚，M5混合砂漿砌筑；</p><p>　?。?）砌體墻的水平長度大于5m或墻端部設(shè)有鋼筋混凝土柱時，應(yīng)在墻中間或墻端部加設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱具體位置見建筑圖。構(gòu)造柱的混凝土強度等級為C20，豎筋用414，

65、箍筋用6@200，其柱腳及柱頂在主體結(jié)構(gòu)中預(yù)埋412豎筋，該豎筋伸出主體結(jié)構(gòu)500mm。施工時需先砌墻體后澆柱，墻與柱的拉接筋應(yīng)在砌墻時預(yù)埋。</p><p>　?。?）鋼筋混凝土柱與后砌的非承重隔墻交接用26@500鋼筋連結(jié)，該鋼筋沿鋼筋混凝土墻或柱高度每隔500mm預(yù)埋，錨入混凝土墻或柱外伸1000mm(抗震設(shè)計)，500mm（非抗震設(shè)計）。</p><p>　?。?）砌體墻中的門窗洞

66、及設(shè)備預(yù)留洞，其洞頂均需設(shè)過梁，統(tǒng)一按下述處理：</p><p>　　根據(jù)國家建筑標準設(shè)計圖集浙G100—94選用，荷載為1級；</p><p>　　當洞與結(jié)構(gòu)梁底的距離小于上述各類過梁的高度時，過梁須與結(jié)構(gòu)梁（板）澆成整體。</p><p><b>　　3.6 其他</b></p><p>　?。?）防雷接地：沿建筑物

67、周圍基礎(chǔ)梁，梁內(nèi)兩根主筋與樁身主筋焊接。防雷接地，必須有兩根主筋焊接接地，上與屋面避雷帶焊接，下與承臺主筋焊接。</p><p>　　（2）本工程尺寸單位：標高以米計，其余均以毫米計。</p><p>　　4 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要采用PK PMCAD SATWE TAT-8 LTCAD ，然后取出一榀框架進行手算。

68、</p><p>　　4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計電算部分</p><p>　　4.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計PKPM軟件簡介</p><p>　　PMCAD程序采用人機交互方式，引導(dǎo)用戶逐層地布置各層平面和各層樓面，再輸入層高就建立起一套描述建筑物整體結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。PMCAD具有較強的荷載統(tǒng)計和傳導(dǎo)計算功能，除計算結(jié)構(gòu)自重外，還自動完成從樓板到次梁，從次梁到主梁，從主梁到柱子，最后從柱子

69、到基礎(chǔ)的全部計算，加上局部的外加荷載，PMCAD可方便地建立整棟建筑的荷載數(shù)據(jù)。</p><p>　　PK程序是二維結(jié)構(gòu)（平面桿系）的結(jié)構(gòu)計算軟件，以一榀框架或其他平面結(jié)構(gòu)作為分析對象。PK程序可單獨使用完成平面框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，也可以完成三維結(jié)構(gòu)分析后梁柱配筋圖的繪制。</p><p>　　SATWE 是專門為高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計而研制的空間組合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，適用于各種復(fù)雜體型的高

70、層鋼筋混凝土框架、框架-剪力墻、剪力墻、筒體等結(jié)構(gòu)，以及鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)和高層鋼結(jié)構(gòu)。其主要功能有：（1）可完成建筑結(jié)構(gòu)在恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載以及地震作用下的內(nèi)力分析、動力時程分析和荷載效應(yīng)組合計算；可進行活荷載不利布置計算；可將上部結(jié)構(gòu)與地下室作為一個整體進行分析。（2）對于復(fù)雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)，可進行耦聯(lián)抗震分析和動力時程分析；對于高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，考慮了P —Δ效應(yīng)；具有模擬施工加載過程的功能。（3）空間桿單元除了可以模擬一般的

71、梁、柱外，還可模擬鉸接梁、支撐等桿件；梁、柱及支撐的截面形狀不限，可以是各種異形截面。（4）結(jié)構(gòu)材料可以是鋼、混凝土、型鋼混凝土、鋼管混凝土等。（5）考慮了多塔樓結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換層及樓板局部開大洞等情況，可以精細的分析這些特殊結(jié)構(gòu)；考慮了梁、柱的偏心及剛域的影響。</p><p>　　梁柱施工圖程序是在完成三維結(jié)構(gòu)計算（TAT、SATWE或PMSAP）之后，執(zhí)行的結(jié)構(gòu)計算命令，來繪制混凝土結(jié)構(gòu)梁柱施工圖。梁柱

72、施工圖可以用梁立面、剖面施工圖、梁平法施工圖、柱立面、剖面施工圖、柱平法施工圖等方式之一表示。</p><p>　　4.1.2 建模步驟</p><p>　?。?）各層平面的軸線網(wǎng)格，各層網(wǎng)格平面可以相同，也可以不同；</p><p>　?。?）柱、梁、墻、洞口和斜柱支撐的截面數(shù)據(jù)；</p><p>　　（3）柱、梁、墻、洞口和支撐在平面網(wǎng)格

73、和節(jié)點上的布置；</p><p>　?。?）各層結(jié)構(gòu)主要參數(shù)，如樓板厚度、混凝土強度等級等；</p><p><b>　　（5）各層層高；</b></p><p>　　（6）總層數(shù)，結(jié)構(gòu)標準層數(shù)，荷載標準層數(shù)；</p><p>　?。?）各荷載標準層上的樓面恒、活荷載；</p><p>　?。?）

74、抗震設(shè)計信息；</p><p><b>　?。?）繪圖參數(shù)；</b></p><p>　　（10）對上一步所建模型進行檢查，發(fā)現(xiàn)錯誤并提示用戶。根據(jù)上下層結(jié)構(gòu)布置狀況做上下層構(gòu)件邊接；</p><p>　　(11)各層樓板樓面的詳細布置，如樓板開洞、修改板厚等。</p><p>　　4.1.3 生成荷載信息</p&

75、gt;<p>　　(1)人機交互輸入和修改除外加荷載，主要有梁、柱、墻、節(jié)點、次梁上的荷載，也可修改各房間恒、活荷載；</p><p>　　(2)樓面荷載傳導(dǎo)計算，生成各梁與墻及各梁之間的內(nèi)力；</p><p>　　(3)恒、活荷載向底層基礎(chǔ)的傳導(dǎo)計算。</p><p>　　4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計手算部分</p><p>　　4.2.

76、1 結(jié)構(gòu)平面布置</p><p><b>　　(1) 梁截面初選</b></p><p>　　最大跨：L=7500，h=1/10L=h=750mm，</p><p>　　b=(1/2～1/3)h，取b=250mm；</p><p><b>　　(2) 柱截面選取</b></p><

77、;p>　　框架內(nèi)柱子有角柱、邊柱、中柱之分，往往是中柱受力最大，故取中柱估算柱截面尺寸</p><p>　　柱子截面尺寸選取時，b、h至少取層高的1/15~1/10,因此，b、h必須大于或等于300mm</p><p>　　故取b×h=350mm×450mm=157500</p><p>　　標準層結(jié)構(gòu)平面布置如圖4-1所示：</p&

78、gt;<p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　（3）確定結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p><b>　　三個假設(shè)：</b></p><p>　?、倨矫娼Y(jié)構(gòu)假定：認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?/p>

79、平面內(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><b>　?、朴嬎愫唸D</b></p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定⑦號軸線作為計算單元. 如圖4-2所示：</p><p><b>　　圖4-2</b></p&g

80、t;<p><b>　?。?） 柱高度</b></p><p>　?、?底層柱高度h=4.2+0.45+1.0=5.65m，其中：4.2m為底層層高，0.45m為室內(nèi)外高差，1.0m為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度；</p><p>　?、?二、三、四、五層柱高度為3.60m；</p><p>　　4.2.2 荷載計算</p>

81、;<p><b>　?。?）恒載計算：</b></p><p><b>　　不上人屋面：</b></p><p>　　35厚C20細石混凝土找平層 </p><p>　　1.5厚聚合物水泥涂料 </p><p>　　3厚SBS改性瀝青防水卷材

82、 </p><p>　　30厚1：3水泥砂漿找平 </p><p>　　100厚鋼筋混凝土屋面板 </p><p>　　20厚板底抹灰 </p><p>　　不上人屋面恒載值 合計 </p><p&g

83、t;<b>　　一般樓面：</b></p><p>　　40厚C20細石混凝土隨搗隨抹平 </p><p>　　120厚鋼筋混凝土板 </p><p>　　20厚板底抹灰 </p><p>　　樓面恒載值

84、 合計 </p><p><b>　　衛(wèi)生間：</b></p><p>　　20厚板底抹灰 </p><p>　　100厚鋼筋混凝土板 </p><p>　　30厚C20細石混凝土隨搗隨抹平 </p><p>

85、　　1.5厚合成高分子防水涂料 </p><p>　　30厚1：3干硬性水泥砂漿 </p><p>　　10厚地面磚 </p><p>　　衛(wèi)生間恒載 合計 </p><p><b>　　外墻：</b&

86、gt;</p><p>　　240厚水泥空心磚 </p><p>　　外墻面20厚水泥砂漿 </p><p>　　內(nèi)墻面20厚水泥石膏混合砂漿 </p><p>　　涂料內(nèi)外墻面各一度 </p&g

87、t;<p>　　外墻身恒載 合計 </p><p><b>　　內(nèi)墻： </b></p><p>　　240厚加氣混凝土墻 </p><p>　　每面各20厚水泥石膏混合砂漿 </p><p>　　

88、內(nèi)墻涂料每面各一度 </p><p>　　內(nèi)墻身荷載 合計 2.52kN/m2</p><p>　　鋼筋混凝土柱子350mm×450mm：</p><p>　　木門： </p><p>　　鋼

89、鐵門： </p><p>　　塑鋼玻璃窗： </p><p><b>　　鋼筋混凝土主梁：</b></p><p>　　（2） 梁間墻體自重</p><p

90、>　?、?由前面計算恒載計算可知外墻面荷載為，內(nèi)墻面荷載為。</p><p>　?、?梁間墻體荷載計算（線荷載），見表4-1</p><p><b>　　表4-1</b></p><p><b>　?。?）活載計算</b></p><p>　　荷載規(guī)范中活荷載標準值表4-2：</p>

91、;<p><b>　　表4-2</b></p><p><b>　?。?）風(fēng)荷載計算</b></p><p>　　風(fēng)壓標準值計算公式為： </p><p>　　因結(jié)構(gòu)高度 H=19.4m<30m ，可取=1.0；對于矩形平面=1.3；可查荷載規(guī)范，。將風(fēng)荷載換成作用于框架每層節(jié)點上的受風(fēng)面

92、積。</p><p>　　風(fēng)荷載計算如表4-3：</p><p><b>　　表4-3</b></p><p>　　5 一榀框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算</p><p><b>　　5.1 總則</b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)主要承受由風(fēng)、地震產(chǎn)生的水平荷載作用和恒載、活載、重力荷

93、載代表值產(chǎn)生的豎向荷載作用，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時應(yīng)考慮各種荷載組合后產(chǎn)生的最不利內(nèi)力進行配筋，這樣可以保證結(jié)構(gòu)的安全、可靠、適用要求。</p><p>　　這里僅選?、咛栞S線所在框架進行內(nèi)力計算，其他榀框架配筋詳見結(jié)構(gòu)施工圖。各種荷載計算是利用PKPM軟件中PK程序的一榀框架結(jié)構(gòu)計算功能進行計算，這里將計算結(jié)果以彎矩圖、剪力圖、軸力圖的形式呈現(xiàn)。</p><p>　?、咛栞S線框架計算簡圖：

94、</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　由于左邊兩根柱子沿軸線各向右偏心80mm，而右邊柱子向左沿軸線偏心80mm,中間柱子無偏心，結(jié)構(gòu)計算時以柱子中心線為軸，故此框架跨度分別為7500mm、2700mm、7500mm</p><p>　　5.2 框架在水平作用下的內(nèi)力計算</p><p>　

95、　風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計算：</p><p>　　圖5-2 風(fēng)荷載彎矩圖</p><p>　　圖5-3 風(fēng)荷載剪力圖</p><p>　　圖5-4 風(fēng)荷載軸力圖</p><p>　　5.3 框架在豎向作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　5.3.1 恒載作用下內(nèi)力計算</p><p>　　圖5

96、-8 恒載彎矩圖</p><p>　　圖5-9 恒載剪力圖</p><p>　　圖5-10 恒載軸力圖</p><p>　　5.3.2 活載作用下內(nèi)力計算</p><p>　　圖5-11 活載彎矩圖</p><p>　　圖5-12 活載剪力圖</p><p>　　圖5-13 活載軸力

97、圖</p><p>　　5.4 框架梁柱內(nèi)力組合</p><p>　　根據(jù)PKPM計算結(jié)果進行一榀框架梁和柱的內(nèi)力組合，各荷載數(shù)值從圖5-2—5-13中讀取，結(jié)果見于下表：</p><p>　　5.4.1 框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　表5-1 AB框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　注：各內(nèi)力值單位如下：&l

98、t;/p><p><b>　　彎矩M單位為：</b></p><p><b>　　剪力V單位為：</b></p><p><b>　　軸力N單位為：</b></p><p>　　表5-2 BC框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　注：各內(nèi)力值單位如下：<

99、;/p><p><b>　　彎矩M單位為：</b></p><p><b>　　剪力V單位為：</b></p><p><b>　　軸力N單位為：</b></p><p>　　5.4.2 框架柱內(nèi)力組合</p><p>　　表5-4 A框架柱內(nèi)力組合<

100、/p><p>　　注：各內(nèi)力值單位如下：</p><p><b>　　彎矩M單位為：</b></p><p><b>　　剪力V單位為：</b></p><p><b>　　軸力N單位為：</b></p><p>　　表5-5 B（C）框架柱內(nèi)力組合<

101、;/p><p>　　注：各內(nèi)力值單位如下：</p><p><b>　　彎矩M單位為：</b></p><p><b>　　剪力V單位為：</b></p><p><b>　　軸力N單位為：</b></p><p><b>　　6 梁柱截面設(shè)計&l

102、t;/b></p><p><b>　　6.1 梁截面設(shè)計</b></p><p>　　這里僅以第一層7號軸線的AB梁為例，說明計算方法和過程，其他梁的配筋見梁配筋圖。</p><p>　　6.1.1 相關(guān)參數(shù)</p><p><b>　?。?）材料</b></p><p&

103、gt;　　混凝土強度等級為C30，=14.30N/，=1.43N/，=1.0；</p><p>　　縱筋為HRB335級， =300 N/mm，箍筋為HPB235級，=210 N/。</p><p><b>　　（2）幾何參數(shù)</b></p><p>　　梁截面尺寸為250×750，梁保護層厚度為25mm，取。</p>

104、<p>　　6.1.2 梁正截面配筋計算</p><p>　　圖6-1 梁AB彎矩、剪力簡圖</p><p><b>　?。?）跨中配筋</b></p><p>　　跨中最大彎矩設(shè)計值為145.68KN，跨中按T形截面設(shè)計，計算簡圖如圖6-2所示：</p><p><b>　　圖6-2</b

105、></p><p><b>　　。</b></p><p>　　故屬于第一類T形截面</p><p><b>　　，</b></p><p>　　,實配218+116（）</p><p><b>　　,滿足要求</b></p><

106、;p><b>　?。?）左邊支座配筋</b></p><p>　　支座截面按矩形截面設(shè)計</p><p>　　實配218+120（）</p><p><b>　?。?）右邊支座配筋</b></p><p><b>　　支座負彎矩為</b></p><p

107、>　　實配218+120（）</p><p>　　6.1.3 梁斜截面受剪配筋計算</p><p>　　最大剪力位于支座柱邊 由于</p><p><b>　　故截面尺寸滿足要求</b></p><p><b>　　可以按構(gòu)造配箍</b></p><p>　　加

108、密區(qū)配置8@100，箍筋加密區(qū)長度： 取1100mm</p><p>　　非加密區(qū)配置8@200。</p><p>　　6.2 柱截面設(shè)計</p><p>　　這里僅以第一層7號軸線與B軸線相交處柱為例，說明計算方法和過程，其他柱配筋計算從略。</p><p>　　6.2.1 相關(guān)參數(shù)</p><p><b&g

109、t;　　材料</b></p><p>　　混凝土強度等級為C30，=14.30N/，=1.43N/，=1.0；</p><p>　　縱筋為HRB335級， =300 N/mm，箍筋為HPB235級，=210 N/。</p><p><b>　　幾何參數(shù)</b></p><p>　　柱截面尺寸為350

110、5;450，保護層厚度為30mm，</p><p>　　取，，底層柱計算長度。</p><p>　　6.2.2 柱正截面承載力計算</p><p>　　由B框架柱內(nèi)力組合表可知，底層柱最不利內(nèi)力為，。計算簡圖如圖6-3所示：</p><p>　　圖6-3 柱計算簡圖</p><p>　　6.2.3 判別偏心受壓情況&

111、lt;/p><p>　　取20mm和兩者中的較大值，，故取取20mm</p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　，因此按小偏心受壓計算</p><p>　　6.2.4 正截面配筋計算</p><p&

112、gt;　　實配 316（），316（）</p><p>　　6.2.5斜截面承載力計算</p><p>　　箍筋加密區(qū)長度，取1000mm</p><p><b>　　剪力設(shè)計值</b></p><p><b>　　截面尺寸檢查： </b></p><p><b&g

113、t;　　滿足要求 </b></p><p>　　由抗剪承載力計算箍筋，剪跨比：</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　可不進行斜截面受剪承載力計算，按構(gòu)造要求配置箍筋，</p><p>　　加密區(qū)配置

114、6@100，三肢箍，</p><p>　　非加密區(qū)配6@200，三肢箍。</p><p><b>　　6.3 節(jié)點設(shè)計</b></p><p>　　這里僅以第一層橫梁與B柱相交的的橫向節(jié)點進行計算</p><p>　　6.3.1 節(jié)點核心區(qū)剪力設(shè)計值計算</p><p>　　根據(jù)規(guī)定：三、四級抗震

115、等級的框架及非抗震框架節(jié)點核心區(qū)，可不進行計算，但應(yīng)符合構(gòu)造措施要求。</p><p><b>　　，</b></p><p>　　節(jié)點兩側(cè)梁高平均值 =600mm</p><p>　　節(jié)點兩側(cè)梁有效高度平均值 =565mm</p><p><b>　　= </b>&

116、lt;/p><p>　　6.3.2 節(jié)點核心區(qū)截面強度驗算</p><p>　　由B框架柱內(nèi)力組合表查得：N=1275kN</p><p>　　取N=1126.1kN</p><p>　　按構(gòu)造要求配筋，與柱端箍筋加密區(qū)相同，取三肢箍，8@100。</p><p>　　6.3.3 節(jié)點核心區(qū)截面驗算</p>

117、<p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　7 樓梯設(shè)計</b></p><p><b>　　7.1 樓梯布置圖</b></p><p>　　圖7-1 標準層樓梯結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖7-2 底層樓梯結(jié)構(gòu)圖</p>&

118、lt;p>　　采用現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)</p><p>　　混凝土采用C25，板梁的縱向受力采用HPB235，HRB335</p><p><b>　　7.2 樓梯板設(shè)計</b></p><p>　　取板厚為120mm，板傾斜角為，取1m寬板帶計算。</p><p><b>　　荷載計算：</b

119、></p><p>　　梯段板的荷載計算列于表7-1。恒荷載分項系數(shù),活載分項系數(shù)為，總荷載設(shè)計值</p><p><b>　　梯段板的荷載</b></p><p><b>　　表7-1</b></p><p><b>　　注：</b></p><p&

120、gt;　　e、d分別為三角形踏步的寬和高</p><p>　　r1、r2、r3 為材料的容重</p><p>　　c1為樓梯踏步面層厚度</p><p><b>　　為樓梯斜板的傾角</b></p><p><b>　　為斜板的厚度</b></p><p><b>

121、　　為板底粉刷層厚度</b></p><p><b>　　截面設(shè)計：</b></p><p>　　圖7-3 標準層梯段板計算簡圖</p><p>　　圖7-4 底層梯段板計算簡圖</p><p><b>　　標準層：</b></p><p><b>

122、　　板水平計算跨度為 </b></p><p><b>　　彎矩設(shè)計值為 </b></p><p><b>　　板的有效高度為 </b></p><p>　　實配12@100，，分布筋8@200。</p><p><b>　　底層：</b></p>

123、<p><b>　　板水平計算跨度為 </b></p><p><b>　　彎矩設(shè)計值為 </b></p><p><b>　　板的有效高度為 </b></p><p>　　選配14@100，，分布筋8@200。</p><p>　　7.3 平臺板設(shè)計</p

124、><p>　　這里僅計算半層平臺板，與層高同高的平臺板配筋已同樓板配筋計算一起用PKPM軟件計算，這里不再計算。</p><p>　　平臺板厚為120mm，取1m寬板帶計算。</p><p><b>　　荷載計算</b></p><p>　　平臺板的荷載計算列于表7-2</p><p><b&g

125、t;　　總荷載設(shè)計值</b></p><p><b>　　表7-2</b></p><p>　　平臺板的計算跨度為 </p><p><b>　　彎矩設(shè)計值為 </b></p><p><b>　　板的有效高度為 </b></p><p>

126、<b>　　，按構(gòu)造配筋 </b></p><p>　　實配8@150，，分布筋為6@250</p><p><b>　　7.4 平臺梁設(shè)計</b></p><p><b>　　該平臺梁截面尺寸為</b></p><p><b>　　荷載計算</b><

127、;/p><p>　　平臺梁的荷載計算列于表7-3</p><p><b>　　總荷載設(shè)計值</b></p><p><b>　　表7-3</b></p><p><b>　　截面設(shè)計</b></p><p>　　梁的計算簡圖見圖7-2</p>

128、<p><b>　　圖7-5</b></p><p><b>　　計算跨度為 </b></p><p><b>　　彎矩設(shè)計值 </b></p><p><b>　　剪力設(shè)計值 </b></p><p><b>　　截面按倒T形計

129、算，</b></p><p><b>　　梁的有效高度 </b></p><p>　　截面類型判別： 故屬于第一類T形截面</p><p><b>　　按構(gòu)造要求配筋</b></p><p><b>　　按構(gòu)造配箍。</b></p><p>

130、;　　縱筋配412 ，箍筋配6@200，配筋詳圖見結(jié)構(gòu)施工圖。</p><p><b>　　8 樓板計算</b></p><p>　　這里以其中典型的一塊板為例子，說明計算方法和計算過程，其他板的配筋見二層板配筋圖。</p><p>　　8.1 板的荷載計算</p><p>　　板的傳荷方式如圖8-1。</p>

131、;<p><b>　　圖8-1</b></p><p><b>　　由前面計算可知，</b></p><p>　　樓面恒荷載設(shè)計值 </p><p>　　樓面活荷載設(shè)計值 </p><p>　　則樓面荷載總設(shè)計值 </p><p>　　8.2 板的

132、內(nèi)力計算</p><p><b>　　按單向板計算：</b></p><p>　　8.3 板的配筋計算</p><p>　　b=1000mm，h=120mm,h0=120-20=100mm，fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,fy=210 N/mm2.</p><p>　　其中均小于0.35.符合塑性內(nèi)力

133、重分布條件，</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　9 基礎(chǔ)設(shè)計</b></p><p>　　這里僅以⑦號軸線與B軸線相交的柱子下面的樁基為例進行設(shè)計計算，說明計算方法和計算過程，其他基礎(chǔ)配筋計算從略。</p><p>　　9.1 單樁承載力特征值計算<

134、;/p><p>　　樁選取PC 500 A 100 a開口混凝土預(yù)制管樁，承臺混凝土等級為C20，，墊層厚為100mm，承臺保護層厚度為40mm，承臺鋼筋選用HRB335，。</p><p><b>　　地質(zhì)勘查報告</b></p><p>　　單樁承載力特征值計算：</p><p>　　9.2 初選樁的根數(shù)和承臺尺寸<

135、;/p><p>　　9.2.1 初選樁的根數(shù)</p><p>　　根據(jù)前面D框架柱的內(nèi)力組合表可得，，。按試算偏心受壓時所需的樁數(shù)n,可按軸心受壓計算并乘以一個增大系數(shù)，取，則，暫取n=2。</p><p>　　9.2.2 初選承臺尺寸</p><p><b>　　按下表選取樁距</b></p><p&g