土木工程畢業(yè)設(shè)計計算書

1、<p>　　學(xué) 號：200912050115</p><p>　　HEBEI UNITED UNIVERSITY</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　GRADUATE DESIGN</p><p>　　設(shè)計題目：唐山建設(shè)集團(tuán)有限公司辦公樓設(shè)計</p><p

2、><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p>　　專業(yè)班級：09土木1班</p><p>　　學(xué) 院：建筑工程學(xué)院</p><p>　　指導(dǎo)教師：葛楠 副教授</p><p><b>　　王文秋 副教授</b></p><p>　　2013年5月31

3、日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計為唐山市建設(shè)集團(tuán)有限公司辦公樓設(shè)計，總建筑面積為2602 。耐久年限為50年，設(shè)防烈度按8度設(shè)計，結(jié)構(gòu)體系是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，用加氣混凝土砌塊做填充墻。</p><p>　　本設(shè)計分為三部分：建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織設(shè)計。</p><p>

4、;　　建筑設(shè)計應(yīng)滿足規(guī)范要求和用戶需求，另外，還要有藝術(shù)的美感，要有時代氣息。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架3軸框架的抗震設(shè)計。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了重力荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自振周期，按底部剪力法計算水平地震作用下地震力大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合

5、。選取最安全的結(jié)果計算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算。還進(jìn)行了基礎(chǔ)和樓板的設(shè)計。</p><p>　　施工組織設(shè)計：科學(xué)的依據(jù)分項工程，依次施工的方法，合理安排施工順序，注意安全措施，力求經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震設(shè)計；建筑設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計；施工設(shè)計</p><p>

6、<b>　　Abstract</b></p><p>　　This graduation design is the design of Tangshan City Construction Group Limited company office building, with a total construction area of 2602 . Durable life of 50 ye

7、ars, the seismic fortification intensity of 8 degree in design, architecture is the frame structure of reinforced concrete, aerated concrete block filler wall to do.</p><p>　　The design is divided into three

8、 parts: organization design architectural design, structure design, construction. </p><p>　　The architectural design should meet the requirements of the standards and requirements of the user, in addition, b

9、ut also has the beauty of art, must have the spirit of the times.</p><p>　　Major structural design of the horizontal seismic design of frame structure scheme of 3 axis framework. In determining the distribut

10、ion framework, first calculate the representative value of the gravity load, and then obtained from vibration cycle use vertex from the displacement method, calculation of horizontal earthquake size according to the bott

11、om shear method, then calculate the internal force of the structure under the horizontal loads (bending moment, shear, axial force). Then calculate </p><p>　　The construction organization design: the scienti

12、fic basis sub-item project, flow construction method, the reasonable arrangement of construction schedule, safety first, strive for economic benefits.</p><p>　　Keywords: frame structure seismic design; archi

13、tectural design; structure design; construction design目錄</p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章緒論1</b></p><p><b>　　1.1

14、前言1</b></p><p>　　1.2建筑設(shè)計概況1</p><p>　　1.2.1題目：唐山市建設(shè)集團(tuán)有限公司辦公樓設(shè)計1</p><p>　　1.2.2結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)1</p><p>　　1.2.3目的要求：1</p><p>　　1.2.4應(yīng)完成的設(shè)計工作量2<

15、;/p><p>　　1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計概況2</p><p>　　1.3.1設(shè)計資料2</p><p>　　1.3.2設(shè)計內(nèi)容3</p><p>　　1.3.3圖紙內(nèi)容3</p><p>　　1.3.4計算書3</p><p>　　第二章建筑部分設(shè)計5</p><p>

16、;　　2.1總平面設(shè)計5</p><p><b>　　2.2平面設(shè)計5</b></p><p>　　2.2.1使用房間設(shè)計5</p><p>　　2.2.2輔助房間設(shè)計5</p><p>　　2.2.3交通聯(lián)系空間的設(shè)計6</p><p>　　2.2.4門窗的設(shè)計6</p>

17、<p><b>　　2.3立面設(shè)計6</b></p><p>　　第三章結(jié)構(gòu)部分設(shè)計7</p><p><b>　　3.1工程概況7</b></p><p>　　3.1.1基本數(shù)據(jù)7</p><p>　　3.1.2建筑環(huán)境7</p><p>　　3.2

18、結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖7</p><p>　　3.3重力荷載計算9</p><p>　　3.3.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值9</p><p>　　3.3.2梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算10</p><p>　　3.3.3各質(zhì)點重力荷載代表值13</p><p>　　3.4框架側(cè)移剛度計算14</p&g

19、t;<p>　　3.4.1橫向框架側(cè)移剛度計算14</p><p>　　3.4.2橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算15</p><p>　　3.5豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算20</p><p>　　3.5.1計算單元20</p><p>　　3.5.2荷載計算21</p><p&

20、gt;　　3.5.3內(nèi)力計算24</p><p>　　3.5.4橫向框架內(nèi)力組合30</p><p>　　3.5.5框架柱內(nèi)力組合38</p><p>　　3.6截面設(shè)計38</p><p>　　3.6.1框架梁38</p><p>　　3.6.2框架柱42</p><p>　　3.

21、6.3框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震驗算45</p><p>　　3.7樓梯設(shè)計46</p><p>　　3.7.1材料46</p><p>　　3.7.2樓梯板的計算46</p><p>　　3.7.3平臺板的計算47</p><p>　　3.7.4平臺梁的計算48</p><p>　

22、　3.8樓板設(shè)計49</p><p>　　3.8.1樓板類型及設(shè)計方法的選擇49</p><p>　　3.8.2基本數(shù)據(jù)50</p><p>　　3.8.3荷載設(shè)計值50</p><p>　　3.8.4計算跨度50</p><p>　　3.8.5彎矩計算51</p><p>　　3.

23、8.6截面設(shè)計51</p><p>　　3.9基礎(chǔ)設(shè)計53</p><p>　　3.9.1修正地基承載力53</p><p>　　3.9.2確定基礎(chǔ)尺寸53</p><p>　　3.9.3驗算承載力53</p><p>　　3.9.4基礎(chǔ)抗沖切驗算54</p><p>　　3.9.5

24、基礎(chǔ)受彎計算及配筋55</p><p>　　第四章 施工部分設(shè)計57</p><p>　　4.1 工程概況57</p><p>　　4.1.1 工程特點57</p><p>　　4.1.2 建筑環(huán)境57</p><p>　　4.1.3工程量計算57</p><p>　　4.2施工部

25、署59</p><p>　　4.2.1施工方案59</p><p>　　4.2.2施工順序60</p><p>　　4.3施工準(zhǔn)備工作60</p><p>　　4.3.1現(xiàn)場準(zhǔn)備60</p><p>　　4.3.2技術(shù)準(zhǔn)備61</p><p>　　4.3.3 施工用水、生活用水、施工

26、用電61</p><p>　　4.3.4勞動力組織61</p><p>　　4.4.2基礎(chǔ)工程62</p><p>　　4.4.3鋼筋工程63</p><p>　　4.4.4混凝土工程65</p><p>　　4.4.5模板工程66</p><p>　　4.4.6砌筑工程66<

27、;/p><p>　　4.4.7屋面工程67</p><p>　　4.4.8裝飾工程67</p><p>　　4.4.9腳手架工程67</p><p>　　4.5質(zhì)量安全措施68</p><p>　　4.5.1質(zhì)量措施68</p><p>　　4.5.2安全措施68</p>

28、<p><b>　　體 會70</b></p><p><b>　　謝 辭71</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)72</b></p><p><b>　　第一章緒論</b></p><p><b>　　1.1前言&l

29、t;/b></p><p>　　本著適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的方針，根據(jù)任務(wù)書的要求，綜合考慮基地環(huán)境、使用功能、建筑造型、建筑經(jīng)濟(jì)等問題，恰當(dāng)確定建筑物的面積、體型、平面、立面、剖面、節(jié)點構(gòu)造等，恰當(dāng)確定結(jié)構(gòu)選型，合理選擇建筑材料故需制定合理的方案。</p><p>　　此建筑是唐山市建設(shè)集團(tuán)有限公司辦公樓設(shè)計，建筑層數(shù)為四層，建筑面積為2602。此建筑的設(shè)防烈度8度，抗震等級二級，

30、建筑物安全等級二級；在設(shè)計中力求通風(fēng)、采光、保溫、防水較好，充分提高面積利用率，特別要做好裝修采光、消防等方面的工作。</p><p>　　通過本框架結(jié)構(gòu)辦公樓的設(shè)計，充分體會了建筑設(shè)計的全過程，通過綜合運用以往所學(xué)的理論和專業(yè)知識，分析和解決土建工程設(shè)計和施工組織等實際問題，自己具備了必備的建筑、結(jié)構(gòu)、施工的全局觀點和經(jīng)濟(jì)觀點，并鍛煉了自己調(diào)查研究、查閱資料、綜合分析的能力。</p><p&

31、gt;<b>　　1.2建筑設(shè)計概況</b></p><p>　　1.2.1題目：唐山市建設(shè)集團(tuán)有限公司辦公樓設(shè)計</p><p>　　1.2.2結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.2.3目的要求：</p><p>　　使學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計，在教師知道下，獨立完成工程項目設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用以往所學(xué)

32、的理論和專業(yè)知識，分析和解決土建工程設(shè)計和施工組織等實際問題能力，培養(yǎng)學(xué)生建立理論聯(lián)系實際、勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實、創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)，以及土建工程技術(shù)人員必備的建筑、結(jié)構(gòu)、施工的全局觀點和經(jīng)濟(jì)觀點，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、查閱資料、綜合分析能力。</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p><p>　　建筑基地：唐山市市區(qū)</p><p>　

33、　主要功能：為唐山建設(shè)集團(tuán)有限公司辦公樓設(shè)計，功能安排見方案圖。</p><p>　　氣象、水文、地質(zhì)資料</p><p>　　溫度：最熱月平均25.4℃，最冷月平均-8.8℃。</p><p>　　最熱日平均29.4℃，極端最高39.6℃。</p><p>　　相對濕度：最熱月平均78%，最冷月平均54%。</p><p

34、>　　主導(dǎo)風(fēng)向：夏季——東、東南向冬季——西、西北向</p><p>　　降水量：年平均——620毫米年最大——951毫米</p><p>　　最大降雪深度：190毫米</p><p>　　最大冰凍深度：800毫米</p><p><b>　　地震設(shè)防烈度：8度</b></p><p>　　

35、地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：180KN/m2</p><p>　　1.2.4應(yīng)完成的設(shè)計工作量</p><p>　　編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括設(shè)計依據(jù)：建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)方案；綜述；主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和主要裝飾做法及材料等。</p><p><b>　　建筑施工圖</b></p><p>　　A、總平面圖（1：500）</p>&

36、lt;p>　　B、各層平面圖（1：100）</p><p>　　C、屋頂平面圖（1：100）</p><p>　　D、立面圖——正立面圖、側(cè)立面圖（1：100）</p><p>　　E、剖面圖——1-1、2-2剖面（1：100）</p><p>　　F、樓梯詳圖——平面及剖面（1：50）</p><p>　　G、

37、墻身大樣（1：20）</p><p>　　H、衛(wèi)生間大樣圖（1：50）</p><p><b>　　3、圖面要求</b></p><p>　　A、布局勻稱、圖面整潔、線條圓滑、符號正確、符合《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》、尺寸完善。</p><p>　　B、計算正確、說明清楚、詞語簡練、用詞恰當(dāng)、字跡工整。</p>&l

38、t;p><b>　　1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計概況</b></p><p><b>　　1.3.1設(shè)計資料</b></p><p>　　1、設(shè)防烈度8度；抗震等級二級；場地類別二類；抗震設(shè)防類別丙類；建筑物安全等級二級。</p><p>　　2、場地土類型中軟場地土；最大凍結(jié)深度0.6米；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；持力層為粉質(zhì)粘土。&l

39、t;/p><p>　　3、參考資料：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)程》；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)程》。</p><p><b>　　1.3.2設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置及構(gòu)件尺寸的初定。</p><p><b>　　2、統(tǒng)計荷載</b></

40、p><p>　　（1）、面荷載的統(tǒng)計；</p><p>　　（2）、梁上線荷載的統(tǒng)計；</p><p>　　（3）、重力荷載代表值的統(tǒng)計。</p><p><b>　　3、內(nèi)力計算</b></p><p>　　（1）、水平地震作用的計算；</p><p>　　（2）、水平地震作

41、用下的內(nèi)力計算（D值法）；</p><p>　?。?）、豎向荷載作用下的內(nèi)力計算（分層法或彎矩二次分配法），恒載與活載要分別計算。</p><p>　　4、內(nèi)力組合5、配筋設(shè)計6、基礎(chǔ)設(shè)計7、樓梯設(shè)計</p><p><b>　　8、樓板設(shè)計</b></p><p><b>　　1.3.3圖紙內(nèi)容</b&

42、gt;</p><p>　　1、結(jié)構(gòu)平面布置圖，不少于2張；（1：100）</p><p>　　2、框架配筋圖；（立面1：50；截面1：20）</p><p>　　3、基礎(chǔ)布置圖及配筋圖；（平面圖1：100；詳圖1：30）</p><p>　　4、樓梯配筋圖。（1：50）</p><p><b>　　1.3.

43、4計算書</b></p><p>　　1、計算書清晰工整；</p><p>　　2、至少有2篇外文翻譯；</p><p>　　3、要有中英文摘要；</p><p>　　4、要列出參考文獻(xiàn)。</p><p>　　第二章 建筑部分設(shè)計</p><p><b>　　2.1總平面設(shè)

44、計</b></p><p>　　本工程為公司辦公樓，位于唐山市市區(qū)，主體四層?？偨ㄖ娣e約為2602。</p><p>　　在建筑設(shè)計過程中兼顧安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀四個原則，并依據(jù)建筑設(shè)計資料集進(jìn)行詳細(xì)說明。總平面設(shè)計要求綜合總體規(guī)劃，基地環(huán)境等具體條件合理分區(qū)，妥善解決平面各組成部分之間的相互關(guān)系，選擇合適的交通聯(lián)系方式。并且簡捷明快，管理方便，滿足人在心理，視覺和其它各種

45、使用上的要求，按照建筑性質(zhì)，規(guī)劃和基地，確定平面形式，使布局緊湊，節(jié)約用地，并且為立面設(shè)計創(chuàng)造有利條件，考慮合理性及經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　本設(shè)計采用“一”字形平面布置，依據(jù)房間定額面積及合理性布置，并同時考慮走廊交通，采用內(nèi)廊設(shè)計，更加的貼近辦公的特點，讓人更加的舒適。并采用三部樓梯作為垂直交通使用，一個主入口。</p><p><b>　　見建筑施工圖。</b>

46、;</p><p><b>　　2.2平面設(shè)計</b></p><p>　　2.2.1使用房間設(shè)計</p><p>　　根據(jù)《辦公建筑設(shè)計規(guī)范》規(guī)定和任務(wù)書使用要求的具體情況，確定小會議室開間6m；中會議室開間12m；多功能廳開間24m；總裁辦公室和綜合辦公室開間9m,其他普通辦公室按照使用要求開間分別為6m和3m，所有房間進(jìn)深均為7.2m，內(nèi)

47、廊柱距2.4m。</p><p>　　2.2.2輔助房間設(shè)計</p><p>　　本辦公樓輔助房間主要為衛(wèi)生間。衛(wèi)生間根據(jù)要求，應(yīng)設(shè)置在隱蔽又便于尋找的部位，距最遠(yuǎn)工作點應(yīng)不大于50米，應(yīng)有天然采光和通風(fēng)。男女衛(wèi)生間應(yīng)盡量設(shè)置在一起，且上下樓層盡可能對齊，以便供水和排水。衛(wèi)生間的面積、尺寸大小應(yīng)根據(jù)室內(nèi)衛(wèi)生器具的數(shù)量、布置方式以及人體使用需要的基本尺寸來確定。衛(wèi)生器具數(shù)量要求為：男衛(wèi)生間每

48、40人一具大便器，每30人一具小便器；女衛(wèi)生間每20人一具大便器，每40人要求洗手器具一具。根據(jù)使用要求在辦公樓兩邊分別設(shè)置一座男女衛(wèi)生間。在主樓梯旁邊設(shè)置男女衛(wèi)生間各一座,其中男衛(wèi)生間設(shè)置大便器5個，小便器5個，女衛(wèi)生間設(shè)置大便器5個，單排設(shè)置,男女衛(wèi)生間內(nèi)各設(shè)置洗手盆2個，污水池1個。</p><p>　　2.2.3交通聯(lián)系空間的設(shè)計</p><p>　　交通聯(lián)系部分主要包括走道、樓梯

49、和門廳。</p><p><b>　　（1）走道設(shè)計</b></p><p>　　走道寬度根據(jù)人流通行、安全疏散、走道性質(zhì)、空間感受以及走道側(cè)面門的開啟方向來確定。由規(guī)范及防火、通行等原因綜合考慮，內(nèi)廊走道軸線間的距離設(shè)計為2.4m，凈寬2.2m。并在樓道盡頭開窗以滿足照明要求。</p><p><b>　?。?）樓梯設(shè)計</b

50、></p><p>　　樓梯是建筑中的垂直交通聯(lián)系構(gòu)件，它起著聯(lián)系上下層空間和供人流疏散的作用，在設(shè)計過程中要妥善解決好樓梯的形式、位置、數(shù)量以及樓梯寬度、坡度等問題。本設(shè)計共安置3部樓梯，主樓梯在門廳正前方，兩個側(cè)樓梯分別布置在樓道兩側(cè)盡頭，均為雙跑樓梯。這樣設(shè)計簡單美觀且能滿足防火要求。</p><p>　　樓梯間尺寸確定：樓梯的位置應(yīng)布置均勻，導(dǎo)向明確，顯明易找，樓梯應(yīng)靠外墻設(shè)

51、置，以便采光。各部樓梯踏步寬度300mm，踏步高度150 mm，踏步數(shù)量24級，其中主樓梯梯井200 mm,梯段寬度2350 mm；分樓梯梯井80 mm,梯段寬度1350 mm。梯段長度均為3300 mm，高度均為1800 mm，中間平臺取2100 mm。</p><p>　　2.2.4門窗的設(shè)計</p><p><b>　　門的設(shè)計</b></p>&

52、lt;p>　　根據(jù)規(guī)范要求，小辦公室門、接待室門、衛(wèi)生間外門均設(shè)計為寬1.0、高2.1m的單扇門。中會議室和多功能廳門寬為1.8m的雙扇門，次要出入口為門寬2.4m的雙扇平開門，大門廳為2.4m寬的四扇平開門，開啟方式均為內(nèi)開。</p><p><b>　　窗的設(shè)計</b></p><p>　　充分考慮采光和通風(fēng)的作用，窗設(shè)計為1800×2100，樓梯

53、休息平臺上的窗戶選擇1800×1500。</p><p><b>　　2.3立面設(shè)計</b></p><p>　　本辦公樓設(shè)計簡潔、美觀、大方，外墻裝飾以貼瓷磚為主，門窗布置比較勻稱和規(guī)則，看上去比較明朗美觀。外墻的瓷磚采用暗紅暗黃兩種顏色交替布置，在正門周邊則采用白色瓷磚，讓建筑本身看起來更靈動。</p><p><b>

54、　　第三章結(jié)構(gòu)部分設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1工程概況</b></p><p>　　本辦公樓設(shè)計為四層，建筑面積2602，建筑高度15.1m，層高3.6m,室內(nèi)外高差450mm。</p><p><b>　　3.1.1基本數(shù)據(jù)</b></p><p>　　擬建房屋所在

55、地的設(shè)計地震動參數(shù)，特征周期值；基本雪壓,雪荷載分布系數(shù)；基本風(fēng)壓；地面粗糙度為B類。</p><p><b>　　3.1.2建筑環(huán)境</b></p><p>　　1.建筑基地：唐山市內(nèi)</p><p>　　2.主要功能：為框架結(jié)構(gòu)辦公樓設(shè)計。</p><p>　　3.氣象、水文、地質(zhì)資料：溫度，最熱月平均25.4℃，最

56、冷月平均－8.8℃；最熱日平均29.4℃，極端最高39.6℃；相對濕度，最熱月平均78%，最冷月平均54%；主導(dǎo)風(fēng)向，夏季——東、東南向，冬季——西、西北向；降水量，年平均——620毫米，年最大——951毫米；最大降雪深度，190毫米；最大冰凍深度，800毫米；地震設(shè)防烈度，8度；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：180Kpa。</p><p>　　4.設(shè)防烈度8度，第一組；抗震等級二級；場地類別II類；</p>

57、<p>　　5.抗震設(shè)防類別為丙類；建筑物安全等級為二級。</p><p>　　6.場地土類型中軟場地土；最大凍結(jié)深度0.6米；</p><p>　　7.地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=160Kpa；持力層為粉質(zhì)粘土。</p><p>　　8.設(shè)計使用年限50年。</p><p>　　3.2結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖</p><p

58、>　　根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計，其標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面示意圖見圖3-1。主體結(jié)構(gòu)共四層，層高均為3.6m。填充墻外墻采用250mm厚的加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻為200厚加氣混凝土砌塊。</p><p>　　樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm。梁截面高度按照梁的跨度的1/12-1/8估算，由此估算的梁截面尺寸見表3-1，表中還給出了各層梁、柱和板的混凝土

59、強度等級。其設(shè)計強度C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）。</p><p>　　圖3-1 標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖</p><p>　　表3-1梁截面尺寸（mm）及各層混凝土強度等級</p><p>　　柱截面尺寸根據(jù)下面式（3.1），（3.2）估算：</p><p><b>　?。?.1）</b><

60、;/p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　由題意知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級，軸壓比限值=0.8；各層的重力荷載代表值近似值取為12kN/。由圖3-1可知邊柱及中柱的負(fù)荷面積分別為6×3.6和6×4.8，由上面公式得第一層柱截面面積為：</p><p>　　邊柱：=155520</p>&

61、lt;p><b>　　中柱：159508</b></p><p>　　若柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為394mm和399mm。</p><p>　　根據(jù)以上結(jié)果并綜合考慮其他因素，本設(shè)計柱截面尺寸為</p><p>　　1層600×600,2至4層500×500</p><p>　　

62、本設(shè)計基礎(chǔ)選用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.95m（室外地坪以下0.5m）。?、圯S上的一榀框架計算，假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱截面尺寸不變，梁的跨度等于柱截面形心軸線之間的距離。一層層高為3.6+0.95-0.12=4.43m，2到4層層高為3.6m。計算簡圖見圖3-2</p><p>　　圖3-2 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p><b>　　3.

63、3重力荷載計算</b></p><p>　　3.3.1屋面及樓地面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　1.屋面（上人）：</b></p><p><b>　　10厚地磚</b></p><p>　　25厚1:4水泥砂漿結(jié)合層</p><p><b&

64、gt;　　4厚高分子卷材</b></p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層</p><p><b>　　100厚聚苯保溫板</b></p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層</p><p>　　80厚1:6水泥焦渣找坡層</p><p>　　120厚鋼筋混凝土樓板</

65、p><p>　　板底20厚粉刷抹平 </p><p><b>　　合計6.50kN/</b></p><p><b>　　2.1-3層樓面：</b></p><p><b>　　10厚地磚面層</b></p><p>　　20厚1：4水泥砂漿結(jié)合層&l

66、t;/p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找平層</p><p>　　120厚鋼筋混凝土樓板</p><p><b>　　板底20厚粉刷層</b></p><p><b>　　合計4.34kN/</b></p><p>　　3.屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p>&l

67、t;p>　　上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0kN/</p><p>　　樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0kN/</p><p><b>　　屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p>　　3.3.2梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算</p><p>　　梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載；對墻、門、窗等

68、可計算出單位面上的重力荷載。具體計算過程從略，計算結(jié)果見表3-2如下：</p><p>　　表3-2梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　注：1.表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其荷載的增大系數(shù)；g表示單位長度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量；</p><p>　　2.梁長度取凈長；柱長度取層高。</p><p>　　墻體外墻為250mm

69、厚加氣混凝土空心砌塊（11.8kN/m3）,外墻面貼瓷磚（0.5kN/），內(nèi)墻面為30mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：0.5+11.8×0.25+0.03×17=3.842kN/。</p><p>　　內(nèi)墻為200mm厚加氣混凝土空心砌塊，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：11.8×0.2+0.02×17×2=3.04kN/。</p&g

70、t;<p>　　木門單位面積重力荷載為0.2kN/；鋁合金窗戶單位面積重力荷載取0.4kN/。</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：C1，24個，1800×2100，1.8×2.1×24=90.72<

71、;/p><p>　　C2，2個，1200×1500，1.2×1.5×2=3.6</p><p>　　合計：（90.72+3.6）×0.4=37.728KN</p><p>　　第2-4層：C1，28個，1800×2100，1.8×2.1×28=105.84</p><p>　　

72、C2，2個，1200×1500，1.2×1.5×2=3.6</p><p>　　C3，4個，1800×1800,1.8×1.8×4=12.96</p><p>　　合計：（105.84+3.6+12.96）×0.4=48.96KN</p><p><b>　?。?）門荷載：</b&

73、gt;</p><p>　　第1層：M1，14個，1000×2100，1×2.1×14=29.7</p><p>　　M2，2個，900×2100，0.9×2.1×2=3.78</p><p>　　M3，4個，1200×2400，1.2×2.4×4=11.52</p>

74、;<p>　　合計：（29.7+3.78+11.52）×0.2=45×0.2=9kN</p><p>　　第2-3層：M1，15個，1000×2100，1×2.1×15=31.5</p><p>　　M2，2個，900×2100，0.9×2.1×2=3.78</p><p>

75、;　　合計：(31.5+3.78)×0.2=35.28×0.2=7.056kN</p><p>　　第4層：M1，14個，1000×2100，1×2.1×14=29.4</p><p>　　M2，2個，900×2100，0.9×2.1×2=3.78</p><p>　　合計：(29.4+

76、3.78)×0.2=33.18×0.2=6.636kN</p><p><b>　?。?）墻體荷載：</b></p><p>　　第1層：外墻:3.6×（45.24+17.04）×2=448.416，</p><p>　　448.416-94.32-11.52=342.576，342.576×3

77、.842=1316.177kN</p><p>　　內(nèi)墻:（7.2×16+3×24）×3.6=673.92，</p><p>　　673.92-29.7-3.78=604.44，604.44×3.04=1837.498kN</p><p>　　合計：3153.675kN</p><p>　　第2-3層外

78、墻:448.416-122.4=326.016，326.016×3.842=1252.553kN</p><p>　　2層內(nèi)墻:691.2-35.28=655.92，655.92×3.04=1993.997kN</p><p>　　合計：3246.55kN</p><p>　　3層內(nèi)墻:717.12-35.28=681.84，681.84

79、5;3.04=2072.794kN</p><p>　　合計：3325.347kN</p><p>　　第4層：外墻:448.416-122.4=326.016，326.016×3.842=1252.553kN</p><p>　　內(nèi)墻:639.36-33.18=606.18，606.18×3.04=1842.787kN</p>&

80、lt;p>　　合計：3095.34kN</p><p><b>　　2.樓面恒活載統(tǒng)計</b></p><p><b>　　1-3層樓面：</b></p><p>　　恒載：16.8×48×4.34=806.4×4.34=3499.776kN</p><p>　　

81、活載：衛(wèi)生間7.2×6×2.5=43.2×2.5=108kN</p><p>　　樓梯3×7.2×4×3.5=302.4kN</p><p>　　走廊（2.4-0.2）×（48.24-0.48）×2.5=105.072×2.5=262.68kN</p><p>　　其它樓面（8

82、06.4-43.2-105.072-3×7.2×4）×2.0</p><p>　　=571.728×2.0=1143.456kN</p><p>　　活載合計：108+302.4+262.68+1143.456=1816.536kN</p><p><b>　　4層屋面：</b></p>&

83、lt;p>　　恒載：806.4×6.5=5241.6kN</p><p>　　女兒墻0.7×（48.24+17.04）×2×11.8×0.24=258.822kN</p><p>　　恒載合計：5241.6+258.822=5500.422kN</p><p>　　活載：上人2×806.4=1612.

84、8kN，雪荷載0.35×806.4=282.24kN</p><p>　　活載合計：1612.8+282.24=1895.04kN</p><p>　　3.3.3各質(zhì)點重力荷載代表值</p><p>　　集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi結(jié)果如圖3-3所示.</p><p>　　圖3-3 重力荷載代表值</p>&

85、lt;p>　　3.4框架側(cè)移剛度計算</p><p>　　3.4.1橫向框架側(cè)移剛度計算</p><p>　　橫梁線剛度ib計算過程見表3-3；柱線剛度ic計算過程見表3-4。</p><p>　　表3-3橫梁線剛度ib計算表</p><p>　　表3-4柱線剛度ic計算表</p><p>　　柱的側(cè)移剛度按下式

86、計算：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　式中，為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，對不同情況按規(guī)定所列公式計算。根據(jù)梁、柱線剛度比的不同，圖3-1結(jié)構(gòu)平面布置圖中的柱子分為中框架柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱等?，F(xiàn)以第二層C-3柱的側(cè)移剛度為例，說明計算過程，其余柱的計算過程從略，計算結(jié)果見表3-5、3-6、3-7。</p><p

87、>　　第二層C-3柱及與其相連的梁的相對線剛度如圖3-4所示，圖中的數(shù)據(jù)取自表3-3和表3-4。由柱側(cè)移剛度修正系數(shù)表可查得：</p><p><b>　　由得：</b></p><p>　　圖3-4 柱及與其相連梁的線剛度</p><p>　　表3-5中框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm）</p><p>　　注：4層

88、的邊柱和中柱均為18根。</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</p><p>　　∑Di，見表3-6。</p><p>　　表3-6橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）</p><p>　　由表可見，∑D1/∑D2=902310/736326=1.23〉0.7，故該框架為規(guī)則框架。</p&g

89、t;<p>　　3.4.2橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算</p><p>　?。?）橫向自振周期計算</p><p>　　表3-7結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算</p><p>　　按下式計算基本周期T1，其中uT的量綱為m，取ψT＝0.7，則</p><p>　?。?）水平地震作用及樓層地震剪力的計算：</p>

90、<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，結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　式中，α１為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值；Geq為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點應(yīng)取總重力荷載

91、代表值的85％。即：</p><p>　　因，所以不用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及樓層地震剪力具體計算過程見表3-8。</p><p>　　表3-8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圖3-5。</p>&l

92、t;p>　　圖3-5 橫向水平地震作用和樓層地震剪力</p><p>　?。?）水平地震作用下的位移驗算。</p><p>　　水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移Δui和定點位移ui分別按下式計算：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b>&

93、lt;/p><p>　　計算過程見表3-9。表中還計算了各層間彈性位移角。</p><p>　　表3-9橫向水平地震作用下的位移驗算</p><p>　　由表3-9可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為1/609＜1/550，滿足的要求，其中［Δu/h］=1/550由規(guī)定查得。</p><p>　?。?）水平地震作用下框架內(nèi)力計算</

94、p><p>　　以圖3-2中③軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算方法，其余框架內(nèi)力計算從略。</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩分別按下式計算：</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　　（3.8）</b></p><p><b>

95、　　（3.9）</b></p><p>　　其中，取自表3-5，取自表3-6，層間剪力取自表3-8。</p><p>　　各柱反彎點高度比y按下式確定：</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　其中可查表得出，為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比；位上、下層梁線剛度變化時反彎點高度的修正值

96、；、為上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值。在此，底層柱需考慮修正值，第2層柱需考慮修正值和，其余柱均無修正。具體計算過程及結(jié)果見表3-10。</p><p>　　表3-10各層柱端彎矩及剪力計算</p><p><b>　　表3-10續(xù)表</b></p><p>　　注：表中M量綱為kN·m，V量綱為kN。</p>

97、<p>　　兩端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式計算：</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　　（3.13）</b></p><p><b>　?。?.14）</b&g

98、t;</p><p>　　其中，梁線剛度取自表3-3，具體計算過程見表3-11。</p><p>　　表3-11梁端彎矩、剪力及柱軸力計算</p><p>　　注：1.柱軸力中的負(fù)號表示拉力，當(dāng)為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。</p><p>　　2.表中M單位為kN·m，V單位為kN，N單位為kN，l單位

99、為m。</p><p>　　水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖3-6所示。</p><p>　　水平地震作用下框架彎矩圖</p><p><b>　　梁端剪力及軸力</b></p><p>　　圖3-6 左地震作用下框架彎矩圖（單位：kN·m）</p><p>　　3.

100、5豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算</p><p><b>　　3.5.1計算單元</b></p><p>　　取圖3-2中③軸線橫向框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為6m，如圖3-7所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，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。由于縱向框架梁的

101、中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。</p><p>　　圖3-7 橫向框架計算單元</p><p><b>　　3.5.2荷載計算</b></p><p>　　圖3-8 各層梁上作用的恒載和活載</p><p><b>　　1.恒載計算</b></p><p>

102、　　在圖3-10中，和代表橫梁自重，為均布荷載形式。</p><p><b>　　對于第4層：</b></p><p>　　=5.119kN/m，=3.15kN/m。</p><p>　　和分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角荷載，由圖3-9所示幾何關(guān)系可得：</p><p>　　=6.5×3=19.5k

103、N/m，=6.5×2.4=15.6kN/m</p><p>　　、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的荷載，計算如下：</p><p>　　=[（3×2.4×0.5）×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5]×6.5+4.725×6+3.94×</p>

104、<p>　　7.2×0.5+3.842×0.7×6=152.27kN</p><p>　　=[（3×2.4×0.5）×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5+（3+1.8）×0.5×1.2</p><p>　　×2]×6.5+4.725×6+3.93

105、8×7.2×0.5=173.57kN</p><p>　　集中力矩：=152.27×（0.5-0.3）×0.5=15.23kN·m</p><p>　　=173.57×（0.5-0.3）×0.5=17.36kN·m</p><p>　　對于2-3層，包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。

106、其它荷載計算方法同第4層，結(jié)果為：</p><p>　　=5.119+3.04×（3.6-0.65）=14.09kN/m，</p><p><b>　　=3.15kN/m</b></p><p>　　=4.34×3=13.02kN/m，</p><p>　　=4.34×2.4=10.42kN

107、/m</p><p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5]×4.34+4.725×6+3.938×</p><p>　　3.6+3.842×（5.5×3.6-1.8×2.1×4）+0.4×1.8×2.1×4=1

108、28.96kN</p><p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5+（3+1.8）×0.5×1.2×2]×</p><p>　　4.34+3.938×3.6+4.725×6+3.04×（5.5×3.6-1×2.1

109、5;3）+0.2×1×2.1</p><p>　　×3=172.32kN</p><p>　　=128.96×（0.5-0.3）×0.5=12.9kN·m</p><p>　　=172.32×（0.5-0.3）×0.5=17.23kN·m</p><p>

110、;<b>　　對1層：</b></p><p>　　=5.972+3.04×（3.6-0.65）=14.94kN/m，</p><p>　　=3.675kN/m</p><p>　　=4.34×3=13.02kN/m，</p><p>　　=4.34×2.4=10.42kN/m</p&

111、gt;<p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5]×4.34+5.513×6+3.938×</p><p>　　3.6+3.842×（5.4×3.6-2.1×1.8×4）+0.4×2.1×1.8×4=132.3kN<

112、;/p><p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5+（3+1.8）×0.5×1.2×2]×</p><p>　　4.34+5.513×6+3.938×3.6+3.04×（5.4×3.6-1×2.1×3）+0.2&#

113、215;1×2.1×3=175.95kN</p><p>　　=132.3×（0.6-0.35）×0.5=16.54kN·m</p><p>　　=175.95×（0.6-0.35）×0.5=21.99kN·m</p><p><b>　　2.活載計算</b><

114、;/p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖3-8所示。</p><p><b>　　對于第4層：</b></p><p>　　=2.0×3=6kN/m，</p><p>　　=2.0×2.4=4.8kN/m</p><p>　　=[3×2.4×0

115、.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5]×2.0=28.8kN</p><p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5+（3+1.8）×0.5×1.2×2]×2.0=40.32kN</p><p>　　=28.8×（0

116、.5-0.3）×0.5=2.88kN·m</p><p>　　=40.32×（0.5-0.3）×0.5=4.03kN·m</p><p>　　3.同理，在屋面雪荷載作用下：</p><p>　　=0.35×3=1.05kN/m，</p><p>　　=0.35×2.4=0.

117、84kN/m</p><p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5]×0.35=5.04kN</p><p>　　=[3×2.4×0.5×2+（2.4+7.2）×0.5×1.5+（3+1.8）×0.5×1.2×2]

118、5;0.35=7.056kN</p><p>　　=5.04×（0.5-0.3）×0.5=0.504kN·m</p><p>　　=7.056×（0.5-0.3）×0.5=0.706kN·m</p><p><b>　　對于2-3層：</b></p><p>　

119、　=6kN/m，=4.8kN/m；</p><p>　　=28.8kN，=40.32kN；</p><p>　　M1=2.88kN·m，M2=4.03kN·m</p><p><b>　　對于1層：</b></p><p>　　=6kN/m，=4.8kN/m；</p><p>

120、　　=28.8kN，=40.32kN；</p><p>　　M1=28.8×（0.6-0.35）×0.5=3.6kN·m，</p><p>　　M2=40.32×（0.6-0.35）×0.5=5.04kN·m</p><p>　　將以上計算結(jié)果匯總，見表3-12和表3-13。</p><

121、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</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><b>　　3.5.3內(nèi)力計算</b></p><p>　　1.梁端、柱端彎矩計算</p><p>　　梁端、柱端彎矩采用

122、二次分配法計算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可采用半框架。彎矩計算過程如圖3-9，所得彎矩圖如圖3-10。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到。計算柱底軸力還需考慮柱的自重，如表3-14和表3-15所列。</p><p><b>　?。╝）恒載作用下</b></p><p><b>　　（b）活載作用下&l

123、t;/b></p><p>　　圖3-9 二次分配法</p><p>　　圖（a）恒荷載作用下 圖（b）活荷載作用下</p><p>　　圖3-10 橫向框架彎矩二次分配法（M單位：kN·m）</p><p>　　2.恒荷載作用下梁的內(nèi)力計算。</p>

124、<p>　　恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖3-11所示：</p><p>　　圖3-11第四層恒載作用圖</p><p>　　等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。</p><p><b>　　α=1/3</b></p><p><b>　　對于第4層：</b></p

125、><p><b>　　對于第2-3層：</b></p><p><b>　　對于第1層：</b></p><p>　　3.活荷載作用下的內(nèi)力計算。</p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖3-12所示：</p><p>　　圖3-12 第四層活載作用圖<

126、/p><p>　　對于第4層有雪荷載情況：</p><p><b>　　=3.7</b></p><p><b>　　對于1-3層：</b></p><p>　　4.恒載作用下梁端剪力計算。</p><p>　?。?）計算由荷載引起的剪力：</p><p>

127、;　　由 （3.15）</p><p>　　′ （3.16）</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　第4層： =5.

128、119+0.815×19.5=21.01，</p><p>　　=3.15+0.625×15.6=12.9；</p><p>　　=0.5l=0.5×21.01×7.2=75.64，</p><p>　　=0.5l=0.5×12.9×2.4=15.48。</p><p>　　第2-3

129、層：=14.09+0.815×13.02=24.7，</p><p>　　=3.15+0.625×10.42=9.66；</p><p>　　=0.5×24.7×7.2=88.92，</p><p>　　=0.5×9.66×2.4=11.592。</p><p>　　第1層：=14.

130、94+0.815×13.02=38.01，</p><p>　　=3.675+0.625×10.42=12.49；</p><p>　　=0.5×25.55×7.2=91.98，</p><p>　　=0.5×10.19×2.4=12.23。</p><p>　?。?）計算由彎矩引起

131、的剪力：</p><p>　　第4層： = =（15.23-17.36）/7.2=-0.296</p><p>　　第2-3層： = =（12.90-17.23）/7.2=-0.601</p><p>　　第1層： = =（16.54-21.99）/7.2=-0.757</p><p>　　同理可得活載作用下的梁端剪力。</p>