畢業(yè)論文--辦公樓框架結(jié)構(gòu)設計

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文 （設 計）</p><p>　　題 目 華宇辦公樓框架結(jié)構(gòu)設計 </p><p>　　英文題目 Hua Yu frame structure </p>

2、;<p>　　office building design </p><p>　　院 系 土木工程與城市建設學院 </p><p>　　專 業(yè) 土木工程 </p><p>　　姓 名

3、 </p><p>　　年 級 2010級土A1014 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　二零一四年六月 </b></p><p&g

4、t;<b>　　摘 要 </b></p><p>　　本工程為華宇辦公樓的結(jié)構(gòu)設計，采用混凝土框架結(jié)構(gòu)， 該辦公樓為五層鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)體系，底層層高為3.9m，其它層層高為3.6m，建筑面積約3100。本工程地震烈度為7度，設計分組為第一組，場地類別為Ⅱ類，框架抗震等級為三級。基本風壓為0.35kN/，基本雪壓為0.40kN/。樓、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。</p>&l

5、t;p>　　本設計是以“簡單、實用、經(jīng)濟、安全”為核心的設計原則。按照設計規(guī)范來完成本工程的結(jié)構(gòu)設計。</p><p>　　本設計方案根據(jù)設計資料先畫出建筑施工圖，先進行荷載的標準值計算，接著采用彎矩二次分配法，做出彎矩圖，剪力圖，軸力圖。橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算，橫向框架在風荷載作用下的內(nèi)力和位移計算，然后進行內(nèi)力組合計算，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合，進行安全結(jié)構(gòu)計算配筋并繪圖。<

6、;/p><p>　　整個設計過程中，遵循設計資料和相關的最新規(guī)范，對設計的各個環(huán)節(jié)進行全面的分析。始終圍繞著設計的核心原則進行設計。</p><p>　　【關鍵詞】: 框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)力組合、結(jié)構(gòu)配筋</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　For hua yu office building

7、 structure design of this project, the adoption of concrete frame structures, the office building for five layer reinforced concrete structure system, the underlying the height of 3.9 m, other layers of high of 3.6 m, bu

8、ilding area of about 3100. This design engineering seismic intensity of 7 degrees, grouped into the first group, site category for Ⅱ, frame aseismic levels for level 3. The basic wind pressure is 0.35 kN /m2, basic snow

9、pressure is 0.40 kN /m2. Floor, ro</p><p>　　This design is based on \"simple, practical, economic and security\" as the core design principles. According to the design specification to complete the

10、 project structure design.</p><p>　　This design according to the design data to draw the construction plan, load standard values calculated first, and then USES the bending moment secondary distribution meth

11、od, make the bending moment diagram and shear diagram, shaft trying to. Transverse frame under horizontal seismic action of internal force and displacement calculation, horizontal framework under the wind load of the int

12、ernal force and displacement calculation, and then the combination of internal force calculation, find out th</p><p>　　The whole design process, follow the latest specification, design data and related to th

13、e design of each link to conduct a comprehensive analysis. Always surround the core principles of design.</p><p>　　key words ： frame structure, internal force combination, structure reinforcement</p>

14、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要(Abstract)I</p><p>　　第一章 設計資料1</p><p>　　1.1工程概況 1</p><p>　　1.2地質(zhì)水文條件 1</p><p>　　1.3氣象條件 1</p>&l

15、t;p><b>　　1.4材料使用1</b></p><p>　　第二章 結(jié)構(gòu)設計2</p><p>　　2.1 結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)選型2</p><p>　　2.1.1 結(jié)構(gòu)布置2</p><p>　　2.1.2梁柱截面尺寸初估2</p><p>　　2.1.3結(jié)構(gòu)選型4</

16、p><p>　　2.2 框架的計算簡圖4</p><p>　　2.2.1 計算簡圖說明4</p><p>　　2.2.2 框架梁柱的線剛度計算5</p><p>　　2.3 荷載計算6</p><p>　　2.3.1.恒載標準值計算6</p><p>　　2.3.2活荷載標準值計算8&l

17、t;/p><p>　　2.3.3橫向框架在恒荷載和活荷載作用下的計算簡圖9</p><p>　　2.3.4橫向框架在重力荷載代表值作用下計算簡圖12</p><p>　　2.4內(nèi)力計算15</p><p>　　2.4.1恒載作用下的內(nèi)力計算15</p><p>　　2.4.2 活載作用的內(nèi)力計算21</p&

18、gt;<p>　　2.4.3重力荷載代表值作用下的內(nèi)力計算26</p><p>　　第三章 橫向框架在風荷載作用下的內(nèi)力和位移計算31</p><p>　　3.1橫向框架在風荷載作用下的計算31</p><p>　　3.2 風荷載作用下框架位移計算31</p><p>　　3.3 風荷載作用下框架內(nèi)力的計算33<

19、;/p><p>　　第四章 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算38</p><p>　　4.1 水平地震作用下結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值計算38</p><p>　　4.2橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算40</p><p>　　4.3水平地震作用下框架內(nèi)力計算42</p><p>　　第五章 內(nèi)力組

20、合47</p><p>　　5.1內(nèi)力換算47</p><p>　　5.2框架梁、柱的內(nèi)力組合50</p><p>　　第六章 框架梁、柱配筋63</p><p>　　6.1 框架柱配筋計算63</p><p>　　6.2 框架梁設計66</p><p>　　第七章 樓板配筋計算

21、73</p><p>　　7.1樓板配筋計算73</p><p>　　7.2板的配筋計算74</p><p>　　第八章 樓梯配筋計算76</p><p>　　8.1樓梯板配筋計算76</p><p>　　8.2 平臺板設計77</p><p>　　8.3 平臺梁設計78</p

22、><p>　　第九章 基礎設計80</p><p>　　9.1 A柱基礎設計：80</p><p>　　9.2 B柱基礎設計：82</p><p>　　參 考 文 獻85</p><p><b>　　謝 辭86</b></p><p><b>　　第一章 設

23、計資料</b></p><p>　　1.1工程概況（1）工程名稱：華宇辦公樓框架結(jié)構(gòu)設計；建設地點：九江市郊區(qū)（2）建筑概況:該辦公樓為五層鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)體系，底層層高為3.9m，其它層層層高為3.6m，室內(nèi)外高差為0.45m。具體情況可參見平面布置圖和剖面圖，建筑面積約3100，采用室內(nèi)樓梯，使用年限為50年。</p><p>　　1.2地質(zhì)水文條件（1）水文資料：九江

24、地區(qū)屬亞熱帶季風氣候區(qū)，經(jīng)勘測發(fā)現(xiàn)地下穩(wěn)定水位距地坪-7m。（2）工程地質(zhì)條件：本工程地震烈度為7度，設計分組為第一組，場地類別為Ⅱ類，框架抗震等級為三級。地質(zhì)資料：土層深度由自然地坪算起，見下表1-1 表 1-1</p><p>　　1.3氣象條件（1）基本風壓：0.35kN/，地面粗糙度為B類。（2）基本雪壓：雪荷載為0.40kN/</p&

25、gt;<p><b>　　1.4材料使用</b></p><p>　　混凝土：梁柱板均采用C30混凝土,混凝土墊層的為C15。</p><p>　　鋼筋：鋼筋采用熱軋鋼筋HRB400，HRB335，其余采用熱軋鋼筋HRB235。</p><p><b>　　第二章 結(jié)構(gòu)設計</b></p>&l

26、t;p>　　2.1 結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)選型</p><p>　　2.1.1 結(jié)構(gòu)布置</p><p>　　本工程結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置如下圖2-1所示</p><p>　　圖2-1結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖</p><p>　　2.1.2梁柱截面尺寸初估</p><p><b>　　1.柱的截面尺寸</b></

27、p><p>　　依據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011—2010）的規(guī)定，框架柱的截面尺寸應滿足最小尺寸要求、最小剛度以及軸壓比要求。初步選取各層柱截面為500mm×500mm。然后進行驗算。</p><p><b>　　底層最小剛度驗算：</b></p><p><b>　　滿足最小剛度要求。</b></p

28、><p><b>　　軸壓比驗算：</b></p><p>　　[說明] 根據(jù)抗震設防烈度、結(jié)構(gòu)形式、房屋的高度。(軸壓比)，其中由于抗震等級為三級，故=0.9，G為單位建筑面積上的重力荷載值，近視取15kN/，i為層數(shù)。</p><p>　　所以， 本設計中所有柱子截面尺寸都取500mm500mm。</p><p>&l

29、t;b>　　2．梁截面尺寸初選</b></p><p><b>　?。?）AB,CD跨</b></p><p><b>　　h=</b></p><p><b>　　取h=600mm</b></p><p><b>　　b=</b><

30、;/p><p><b>　　取b=250mm</b></p><p>　　故AB,CD跨橫向框架尺寸為250mm600mm</p><p><b>　?。?）BC跨</b></p><p><b>　　h=</b></p><p>　　考慮到剛度因素，取h=

31、500mm</p><p><b>　　b=</b></p><p><b>　　取b=250mm</b></p><p>　　故BC跨橫向框架尺寸為250mm500mm</p><p><b>　?。?）縱向框架</b></p><p><b&g

32、t;　　h=</b></p><p><b>　　取h=700mm</b></p><p><b>　　b=</b></p><p><b>　　取b=300mm</b></p><p>　　故縱向框架梁的尺寸為300mm700mm</p><p

33、><b>　?。?）橫向次梁</b></p><p><b>　　h=</b></p><p><b>　　取h=600mm</b></p><p><b>　　b=</b></p><p><b>　　取b=250mm</b>

34、</p><p>　　故橫向次梁的尺寸為250mm600mm</p><p><b>　　(5)縱向次梁</b></p><p><b>　　h=</b></p><p><b>　　取h=400mm</b></p><p><b>　　b=&

35、lt;/b></p><p>　　根據(jù)規(guī)范要求b200mm，取b=200mm</p><p>　　故縱向次梁的尺寸為200mm400mm</p><p>　　[說明]梁柱的截面尺寸應滿足《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）中6.3.1條以及6.3.6條的要求。</p><p><b>　　2.1.3結(jié)構(gòu)選型<

36、/b></p><p>　　根據(jù)建筑辦公樓的要求，為使平面布置靈活，獲得較大的使用空間，本結(jié)構(gòu)采用混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，屋面結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆混凝土肋型屋蓋剛?cè)嵝越Y(jié)合的屋面。內(nèi)外墻都是200mm，樓面結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)澆混凝土肋型樓蓋。樓梯結(jié)構(gòu)，采用混凝土板式樓梯?，F(xiàn)澆板的厚度；[說明]①判別現(xiàn)澆樓板是單向板還是單向板；②按最小剛度原則確定板厚；</p><p>　　h=，所以板厚取h=120mm

37、</p><p>　　2.2 框架的計算簡圖</p><p>　　2.2.1 計算簡圖說明</p><p>　　本設計選用柱下獨立基礎，基礎頂面標高為-1.0m（室外地坪以下0.55m）取3-3軸上的一榀框架計算，假定框架柱嵌固于基礎頂，框架梁與柱剛接，由于各層柱截面尺寸不變，故25層的計算高度為3.6m，第一層的計算高度為4.9m計算簡圖如下圖2-2所示。<

38、/p><p>　　圖 2-2橫向框架計算簡圖</p><p>　　2.2.2 框架梁柱的線剛度計算</p><p>　　1.框架梁線剛度計算</p><p>　　由于現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架測移。 所以對邊框架梁取I=1.5,對中框架梁I=2。</p><p><b>　　邊跨

39、梁： </b></p><p><b>　　中跨梁: </b></p><p>　　2.框架柱的線剛度計算</p><p><b>　　柱： </b></p><p><b>　　3.相對線剛度計算</b></p><p>　

40、　取，則其余桿件相對線剛度為：</p><p>　　相對線剛度表如下圖2-3所示：</p><p>　　圖 2-3梁柱相對線剛度</p><p><b>　　2.3 荷載計算</b></p><p>　　2.3.1.恒載標準值計算</p><p><b>　　屋面：</b>&

41、lt;/p><p>　　防水層（剛性）30厚C20細石混凝土防水 1.0</p><p>　　防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4</p><p>　　找平層：15厚水泥砂漿 </p><p>　　找坡層：40厚水泥石灰焦砂漿3‰找平 &l

42、t;/p><p>　　保溫層：80厚礦渣水泥 </p><p>　　結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土 </p><p>　　抹灰層：10厚混合砂漿 </p><p>　　合計： 6.59&l

43、t;/p><p><b>　　各層樓面（含走廊）</b></p><p>　　水磨石地面（10mm面層，20mm水泥砂漿打底） 0.65</p><p>　　結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 </p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂漿 </p><p&

44、gt;　　合計： 3.82</p><p><b>　　梁自重：</b></p><p><b>　　4.柱自重</b></p><p><b>　　外縱墻自重</b></p><p><

45、b>　　底層：</b></p><p>　　縱墻； </p><p>　　10mm水泥粉刷墻面： </p><p>　　1.35m高的貼瓷磚外墻面： </p><p>　　塑鋼窗（2.4×2.3）： </p&

46、gt;<p>　　合計： 63.97</p><p><b>　　標準層；</b></p><p>　　縱墻： </p><p>　　10mm水泥粉刷墻面： </p><p>　　塑鋼窗

47、（2.4×2.0）： </p><p>　　合計： 39.95</p><p><b>　　6.內(nèi)縱墻自重：</b></p><p>　　底層： </p><p&

48、gt;　　縱墻： </p><p>　　塑鋼門（2.1×1.2）： </p><p>　　10mm水泥粉刷墻面：</p><p>　　合計： 77.39</p><p><b

49、>　　標準層：</b></p><p>　　縱墻： </p><p>　　塑鋼門（2.1×1.2）： </p><p>　　10mm水泥粉刷墻面：</p><p>　　合計：

50、 48.39</p><p><b>　　內(nèi)橫墻自重：</b></p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　橫墻： </p><p>　　10mm水泥粉刷墻面： </p><p>　　

51、合計： 68.81</p><p><b>　　標準層：</b></p><p>　　橫墻： </p><p>　　10mm水泥粉刷墻面： </p><p>　　合計：

52、 49.68</p><p><b>　　8.BC墻重：</b></p><p><b>　　標準層：</b></p><p><b>　　橫墻：</b></p><p>　　10mm水泥粉刷墻面

53、：</p><p><b>　　窗：</b></p><p>　　合計： 9.71</p><p>　　2.3.2活荷載標準值計算</p><p>　　屋面與樓面活荷載標準值：</p><p><b>

54、;　　不上人屋面：0.5</b></p><p>　　樓面：辦公室：2.0：走廊：2.5</p><p><b>　　2雪荷載：0.40</b></p><p><b>　　雪荷載標準值：</b></p><p>　　屋面活荷載和雪荷載不同時考慮，二者中取大值。</p>&

55、lt;p>　　2.3.3橫向框架在恒荷載和活荷載作用下的計算簡圖</p><p><b>　　屋面板傳荷載：</b></p><p>　　板傳至梁上的三角形或梯形荷載為均布荷載，荷載的傳遞示意圖，如下圖2-4</p><p>　　圖2-4板荷載傳遞示意圖</p><p><b>　　恒載：</b&g

56、t;</p><p>　　由雙向板轉(zhuǎn)來的梯形荷載的等效均布荷載為：</p><p>　　由雙向板傳遞來的三角形荷載的等效均布荷載為：</p><p>　　由單向板傳遞來的荷載</p><p><b>　?。?）活載：</b></p><p>　　由雙向板傳遞來的梯形荷載的等效均布荷載為：</

57、p><p>　　由雙向板傳遞來的三角形荷載的等效均布荷載為：</p><p>　　由單向板傳遞來的荷載：</p><p><b>　　樓面板傳荷載</b></p><p><b>　　恒載：</b></p><p>　　由雙向板傳遞來的梯形荷載的等效均布荷載為：</p>

58、;<p>　　由雙向板傳遞來的三角形荷載的等效均布荷載為：</p><p>　　由單向板傳遞來的荷載：</p><p><b>　?。?）活載：</b></p><p>　　由雙向板傳遞來的梯形荷載的等效均布荷載為：</p><p>　　由雙向板傳遞來的三角形荷載的等效均布荷載為：</p>&

59、lt;p>　　由單向板傳遞來的荷載：</p><p>　　A―B,C―D軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載</p><p><b>　　=</b></p><p>　　活載=板傳荷載=1.68</p><p>　　樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載<

60、/p><p><b>　　=</b></p><p>　　活載=板傳荷載=6.72</p><p>　　B―C軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　屋面梁：恒載=梁自重</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　活

61、載=0</b></p><p>　　樓面梁：恒載=梁自重</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　活載=0</b></p><p>　　A、D軸柱縱向集中荷載的計算：</p><p><b>　　頂層柱：</b>&

62、lt;/p><p>　　女兒墻自重（做法：墻高800mm，100mm的混凝土壓頂）</p><p>　　恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳給梁的荷載</p><p><b>　　=</b></p><p>　　活載=板傳給梁的荷載</p><p><b>　　=</b></p&

63、gt;<p><b>　　標準層柱：</b></p><p>　　恒載=梁自重+板傳給梁的荷載</p><p><b>　　= </b></p><p>　　活載=板傳給梁的荷載</p><p><b>　　=</b></p><p>　　

64、B、C軸柱縱向集中荷載的計算：</p><p><b>　　頂層柱：</b></p><p>　　恒載=梁自重+板傳給梁的荷載</p><p><b>　　= </b></p><p>　　活載=板傳給梁的荷載</p><p><b>　　=</b>

65、</p><p><b>　　標準層柱：</b></p><p>　　恒載=梁自重+板傳給梁的荷載</p><p><b>　　= </b></p><p>　　活載=板傳給梁的荷載</p><p><b>　　=</b></p><

66、;p>　　由上可作出框架分別在恒、活荷載作用下的受荷總圖，如下圖2-5,2-6所示</p><p>　　圖2-5恒荷載作用下的受荷圖</p><p>　　圖2-6活荷載作用下受荷圖</p><p>　　2.3.4橫向框架在重力荷載代表值作用下計算簡圖</p><p>　　屋面重力荷載代表值=屋面恒荷載標準值+0.5雪荷載標準值</

67、p><p>　　樓面重力荷載代表值=樓面恒荷載標準值+0.5樓面活荷載標準值</p><p>　　1.第四層框架重力荷載代表值</p><p>　　（1）AB梁的均布荷載：3.16</p><p>　?。?）板傳給AB梁的梯形線荷載：25.30+0.51.34=25.97</p><p>　?。?）BC梁的均布荷載：2.5

68、1</p><p>　　（4）CD梁的均布線荷載：3.16</p><p>　?。?）板傳給CD梁的梯形線荷載：25.30+0.51.34=25.97</p><p>　?。?）A節(jié)點處的集中荷載：=209.39+0.59.96=214.37</p><p>　　(7) B節(jié)點處的集中荷載：=245.53+0.512.24=251.65<

69、;/p><p>　　(8) C節(jié)點處的集中荷載：=251.65</p><p>　?。?）D節(jié)點處的集中荷載：=214.37</p><p>　　2.標準層框架重力荷載代表值</p><p>　?。?）AB梁的均布荷載：3.16</p><p>　　（2）板傳給AB梁的梯形線荷載：16.00+0.56.72=19.36&l

70、t;/p><p>　?。?）BC梁的均布荷載：2.51</p><p>　　（4）CD梁的均布線荷載：3.16</p><p>　?。?）板傳給CD梁的梯形線荷載：16.00+0.56.72=19.36 </p><p>　?。?）A節(jié)點處的集中荷載：=238.02+0.551.59=263.82</p><p>　　(7

71、) B節(jié)點處的集中荷載：=259.11+0.565.84=292.03</p><p>　　(8) C節(jié)點處的集中荷載：=292.03</p><p>　?。?）D節(jié)點處的集中荷載：=263.82</p><p>　　由上可作出橫向框架在重力荷載代表值作用下的受荷圖，如下圖2-8所示</p><p>　　圖2-8重力荷載作用下的受荷圖<

72、/p><p><b>　　2.4內(nèi)力計算</b></p><p>　　2.4.1恒載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　由于在豎向恒載作用下，忽略結(jié)構(gòu)變形，即無未知的節(jié)點線位移，因此采用彎矩二次分配法進行計算，而框架為對稱結(jié)構(gòu)，因此可利用其對稱性進行計算。</p><p><b>　　1.計算分配系數(shù)</b

73、></p><p>　　梁柱傳遞系數(shù)：由為遠端固定，因此傳遞系數(shù)C=1/2，分配系數(shù)按進行計算。</p><p>　　圖 2-9分配系數(shù)圖</p><p><b>　　2.梁的固端彎矩</b></p><p>　　均布荷載引起是固端彎矩構(gòu)成節(jié)點不平衡彎矩，利用一下公式進行計算。</p><p&g

74、t;　　可求得各梁端彎矩，具體如下表</p><p>　　3.彎矩的二次分配過程如下圖2-10所示 </p><p>　　圖 2-10恒載的二次彎矩分配圖</p><p><b>　　4. 繪制內(nèi)力圖</b></p><p>　

75、?。?）彎矩圖如下圖所示</p><p><b>　　跨中彎矩</b></p><p>　　圖2-11恒載作用下框架彎矩圖</p><p><b>　?。?）剪力圖</b></p><p>　　根據(jù)彎矩和剪力的關系，可采用隔離體方法計算剪力</p><p><b>

76、　　如下圖所示</b></p><p>　　圖 2-12 橫向框架在恒載作用下的剪力圖</p><p><b>　　(3)軸力圖</b></p><p>　　橫向框架作用于柱子軸力值即為梁端剪力值，再加上縱梁傳來的軸力值及柱自重，可得出柱軸力圖，如下圖所示</p><p>　　圖 2-13橫向框架在恒載作用下

77、是軸力圖</p><p>　　2.4.2 活載作用的內(nèi)力計算</p><p><b>　　1.梁的固端彎矩</b></p><p>　　均布活載引起的固端彎矩構(gòu)成了節(jié)點不平衡彎矩，利用一下公式進行計算，可求得各梁端彎矩。</p><p>　　2.彎矩的二次分配過程如下圖所示</p><p>　　圖

78、2-14活載的二次彎矩分配圖</p><p><b>　　3.繪制內(nèi)力圖</b></p><p>　?。?）彎矩圖，如下圖所示</p><p>　　圖2-15橫向框架活載作用下的彎矩圖</p><p><b>　　（2）剪力圖</b></p><p>　　根據(jù)彎矩和剪力的關系

79、，可采用隔離體方法計算剪力</p><p><b>　　繪制剪力圖如下</b></p><p>　　圖2-16橫向框架活載作用下的剪力圖</p><p><b>　?。?）軸力圖</b></p><p>　　橫向框架作用于柱子軸力值即為梁端剪力值，再加上縱梁傳來的活載軸力值可得出活載作用下的軸力圖，

80、如下圖所示。</p><p>　　圖2-17橫向框架在活載作用用下的軸力圖</p><p>　　2.4.3重力荷載代表值作用下的內(nèi)力計算</p><p><b>　　1.梁的固端彎矩</b></p><p>　　2.彎矩二次分配過程</p><p>　　采用彎矩二次分配法計算框架的重力荷載作用下的

81、彎矩分配過程如下圖所示</p><p>　　圖 2-18 橫向框架重力荷載代表值作用下的二次彎矩分配圖</p><p><b>　　3.繪制內(nèi)力圖</b></p><p>　　（1）彎矩圖如下圖所示</p><p>　　圖2-19橫向框架在重力荷載代表值作用下的彎矩圖</p><p><b&

82、gt;　　（2）剪力圖</b></p><p>　　根據(jù)彎矩和剪力的關系，可采用隔離體方法計算剪力</p><p><b>　　繪制剪力圖如下</b></p><p>　　圖2-20橫向框架在重力荷載代表值作用下的剪力圖</p><p><b>　?。?）軸力圖</b></p>

83、;<p>　　橫向框架作用于柱子軸力值即為梁端剪力值，再加上縱梁傳來的活載軸力值可得出活載作用下的軸力圖，如下圖所示。</p><p>　　圖 2-21橫向框架在重力荷載代表值作用下的軸力圖</p><p>　　第三章 橫向框架在風荷載作用下的內(nèi)力和位移計算</p><p>　　3.1橫向框架在風荷載作用下的計算</p><p&g

84、t;　　作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值：</p><p>　　為了簡化計算，通常將計算單元范圍內(nèi)外墻面分布荷載轉(zhuǎn)化為等量的作用于樓面的集中荷載，式中：</p><p>　　-- 基本分壓，九江為0.35kN/</p><p>　　--分壓高度變化系數(shù)，因建設地點處于城市郊區(qū)，地面粗糙度為B類，由荷載與結(jié)構(gòu)設計方法查得。</p><p

85、>　　--風荷載體型系數(shù)，由荷載與結(jié)構(gòu)設計方法表3-9查得。</p><p>　　-- 風振系數(shù)，由于結(jié)構(gòu)高度小于30m，且高寬比19.3/15.4<1.5</p><p>　　則取=1.0（混凝土結(jié)構(gòu)設計）</p><p>　　B–-計算單元的迎風面寬度（B=8.0m）</p><p>　　計算過程如下3-1表</p>

86、;<p>　　表3-1風荷載標準值計算</p><p>　　3.2 風荷載作用下框架位移計算</p><p>　　1.側(cè)移剛度D的計算（見下表）</p><p>　　表3-2橫向框架2-5層D值的計算</p><p>　　表3-3橫向框架底層D值的計算</p><p>　　2.風荷載作用下框架側(cè)移驗算&l

87、t;/p><p>　　水平荷載作用下框架層間側(cè)移驗算可以按下式計算：</p><p>　　式中： --第j層的剪力</p><p>　　--第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和</p><p><b>　　j層側(cè)移：</b></p><p><b>　　頂層側(cè)移：</b></p&g

88、t;<p>　　框架在風荷載下側(cè)移的計算（見下表3-4）</p><p><b>　　表3-4</b></p><p><b>　　側(cè)移驗算：</b></p><p>　　層間最大側(cè)移值為：<,滿足要求，且頂點側(cè)移為,滿足要求。</p><p>　　3.3 風荷載作用下框架內(nèi)力的

89、計算</p><p>　　1.應用D值法進行計算</p><p>　　（1）求各柱的反彎點位置</p><p><b>　　計算公式：Y==</b></p><p>　　表3-5 A、D軸柱的反彎點位置</p><p>　　表3-6 B、C軸柱的反彎點位置</p><p>

90、　　2.左風作用下的內(nèi)力</p><p>　　框架柱的桿端彎矩和梁端彎矩按以下公式計算</p><p><b>　　邊柱節(jié)點：</b></p><p><b>　　中柱節(jié)點： , </b></p><p>　　則左風作用下框架柱內(nèi)力計算如下表3-7</p><p>　　表3-

91、7 風荷載作用下A、D軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計算表</p><p>　　表3-8 風荷載作用下B、C軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計算表</p><p>　　表3-9 風荷載作用下框架柱與梁端剪力</p><p><b>　　2.繪制內(nèi)力圖</b></p><p>　　(1)彎矩圖，風荷載作用下的彎矩圖如下圖所示</p

92、><p>　　圖3-10橫向框架在風荷載作用下的彎矩圖</p><p><b>　?。?）剪力圖</b></p><p>　　根據(jù)彎矩和剪力的關系，可采用隔離體方法計算剪力</p><p>　　圖3-11橫向框架在風荷載作用下的剪力圖</p><p><b>　?。?）軸力圖</b&g

93、t;</p><p>　　根據(jù)梁端剪力可以求出框架柱在風荷載作用下的軸力圖。</p><p>　　圖3-12橫向框架在風荷載作用下柱的軸力圖</p><p>　　第四章 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算</p><p>　　本設計建筑總高度為19.2m，沒有超過40m，以剪切變形為主，且是質(zhì)量和剛度分布比較均勻的建筑物，可采用底部剪力

94、法的簡化方法計算水平地震作用。結(jié)構(gòu)底部總剪力與地震影響系數(shù)及各質(zhì)點重力荷載代表值有關，為計算各質(zhì)點的重力荷載代表值，本設計分別計算各樓面層的重量，然后上下各半的形式分配并集中與樓面層的原則計算各質(zhì)點的重力荷載的代表值。結(jié)構(gòu)自振周期采用能量法進行計算，水平地震作用下內(nèi)力及位移分析均采用D值法進行。</p><p>　　4.1 水平地震作用下結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值計算</p><p>　　

95、1.頂層重力荷載代表值</p><p><b>　　（1）女兒墻自重：</b></p><p><b>　?。?）屋面板自重：</b></p><p>　　（3）縱墻框架梁自重：</p><p>　?。?）橫墻框架梁自重：</p><p><b>　　（5）次梁自重

96、：</b></p><p><b>　?。?）柱自重：</b></p><p><b>　　（7）縱墻自重：</b></p><p><b>　?。?）橫墻自重：</b></p><p><b>　　（9）雪荷載：</b></p>

97、<p>　?。?0）重力荷載代表值匯總：+++++ </p><p>　　+++=6752.21kN</p><p>　　2.標準層重力荷載代表值</p><p><b>　　（1）樓面板自重：</b></p><p>　?。?）縱墻框架梁自重：=682.50kN</p><p>　　

98、（3）橫墻框架梁自重：=256.10kN</p><p>　?。?）次梁自重：=205.40kN</p><p><b>　　（5）柱自重：</b></p><p>　?。?）縱墻自重：=417.52×2=835.04kN</p><p>　　（7）橫墻自重：=49.68×16+9.71×2

99、=814.30kN</p><p><b>　?。?）活荷載：=</b></p><p><b>　?。?）樓梯：</b></p><p>　?。?0）重力荷載代表值匯總：=++++ ++++</p><p>　　3.底層重力荷載代表值</p><p><b>　　

100、（1）樓面板自重：</b></p><p>　?。?）縱墻框架梁自重：=682.50kN</p><p>　　（3）橫墻框架梁自重：=265.10kN</p><p>　　（4）次梁自重：=205.40kN</p><p><b>　?。?）柱自重：</b></p><p><b

101、>　　（6）縱墻自重：=</b></p><p><b>　?。?）橫墻自重：=</b></p><p>　?。?）活荷載：=546.10kN</p><p><b>　　（9）樓梯：</b></p><p>　?。?0）重力荷載代表值匯總：=++++ ++</p>

102、<p>　　++=6927.11kN</p><p>　　4.集中于各樓層高處的重力荷載代表值的計算簡圖如下</p><p>　　圖4-1 各層重力荷載代表值</p><p>　　4.2橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算</p><p>　　1.框架線剛度計算（前面已計算）</p><p>　　2.柱的

103、側(cè)移剛度D計算</p><p>　?。?）2-5層：=（12974+22103）26=420924kN×m</p><p>　　（2）首層：=（5149+6778）26=143124kN×m</p><p>　　3.橫向框架自振周期計算（計算過程見下表4-2）</p><p><b>　　表4-2</b&g

104、t;</p><p>　　由結(jié)構(gòu)的自振周期公式</p><p>　　式中：--基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減小，</p><p>　　取=0.6（經(jīng)驗值）。</p><p>　　--各質(zhì)點承受相當于其重力荷載代表值的水平節(jié)點力作</p><p>　　用時質(zhì)點產(chǎn)生的側(cè)移量。</p><p

105、><b>　　所以</b></p><p>　　4.水平地震作用標準值和位移計算</p><p><b>　?。?）地震影響系數(shù)</b></p><p>　　本工程設防烈為七度，設計地震加速度為0.10g，由表3-4查得</p><p>　　=0.08，類場地，設計地震分組為第一組，由表3-2

106、查得=0.35。</p><p><b>　　所以=0.043s</b></p><p>　　又因為=0.35s，=0.692s>1.4=0.49s，所以得考慮地震作用系數(shù)，=0.08+0.07=0.125。=0.0430.8532960.61=1204.70kN</p><p>　　按式（3-84）計算：=0.1251204.70=15

107、0.60kN</p><p>　　(2)各質(zhì)點水平地震作用標準值，樓層地震剪力及樓層層間位移計算</p><p>　　結(jié)構(gòu)水平地震作用標準值按下式計算</p><p>　　各質(zhì)點的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及樓層間相對側(cè)移量計算如下表4-3</p><p><b>　　表4-3</b></p><

108、;p>　　最大位移發(fā)生在的一層，其層間位移角=</p><p>　　滿足《建筑設計抗震規(guī)范》（GB50011-2010）第5.5.1條規(guī)定的位移限值[]=1/550要求。</p><p><b>　?。?）剪重比驗算</b></p><p>　　為了確保結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，需進行結(jié)構(gòu)剪重比的驗算，具體如下表4-4</p>&l

109、t;p><b>　　表4-4</b></p><p>　　由表可知，各層剪重比均大于1.6%，則滿足抗震設計的剪重比要求。</p><p>　　4.3水平地震作用下框架內(nèi)力計算</p><p><b>　　計算反彎點高度</b></p><p>　　表4-5 A、D軸柱的反彎點位置</p

110、><p>　　表4-6 B、C軸柱的反彎點位置</p><p>　　2.框架柱剪力及柱端彎矩計算，計算過程見下表</p><p>　　表4-7 A、D軸柱框架柱剪力和梁柱端彎矩計算</p><p>　　表4-8 B、C軸柱框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p>　　表4-9 各層框架柱軸力和各跨梁端剪力計算</

111、p><p><b>　　3.繪制內(nèi)力圖</b></p><p><b>　　（1）彎矩圖</b></p><p>　　圖4-10橫向框架在水平地震作用下的彎矩圖</p><p><b>　?。?）剪力圖</b></p><p>　　根據(jù)彎矩和剪力的關系，可采

112、用隔離體方法計算剪力</p><p><b>　　繪制剪力圖如下</b></p><p>　　圖4-11橫向框架在水平地震作用下的剪力圖</p><p><b>　?。?）軸力圖</b></p><p>　　橫向框架在水平地震作用下的柱的軸力就等于梁端傳來的梁端剪力，橫向框架在水平地震作用下的軸力圖

113、如下圖所示。</p><p>　　圖 4-12 橫向框架在水平地震作用下柱的軸力圖</p><p><b>　　第五章 內(nèi)力組合</b></p><p><b>　　5.1內(nèi)力換算</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析所得到的內(nèi)力均為軸線處的內(nèi)力，應將其換算到梁柱邊緣截面，在進行內(nèi)力組合。對于框

114、架柱，為了簡化起見，可采用軸線處內(nèi)力值，這樣算得的配筋偏大，具體計算如下表。</p><p><b>　　公式：</b></p><p>　　橫向框架作用下的內(nèi)力換算</p><p><b>　　表5-1</b></p><p><b>　　表 5-2</b></p>

115、;<p>　　表5-3 橫向框架風荷載作用下梁控制截面的內(nèi)力</p><p>　　表5-4 橫向框架水平地震作用下梁控制截面的內(nèi)力 </p><p>　　2.荷載效應組合的種類</p><p>　　（1）非抗震基本組合</p><p>　　由永久荷載效應控制的組合：1.35恒+1.4×0.7活</p>

116、<p>　　由可變荷載效應控制的組合：1.2恒+1.4活</p><p>　　恒載、活載和風荷載組合時，采用簡化規(guī)則：1.2恒+0.9×1.4×(風+活)</p><p>　　（2）抗震基本組合：1.2×重力荷載代表值+1.3震</p><p>　　5.2框架梁、柱的內(nèi)力組合</p><p>　　取框架

117、梁換算到柱邊截面的內(nèi)力進行組合，非抗震組合考慮到恒載、活載、風荷載，組合過程列于表，抗震設計時，由于對于一般結(jié)構(gòu)，風荷載組合系數(shù)為0，所以地震作用和其它作用效應組合時，只考慮重力荷載代表值和地震效應的組合，組合過程列于表。同理，框架柱也同框架梁一樣，組合過程列于表。</p><p>　　表5-5 框架梁AB的基本組合（非地震）</p><p>　　表5-6 框架梁BC的基本組合</p

118、><p>　　表5-7 框架梁AB的基本組合表（地震）</p><p>　　表5-8 框架梁BC的基本組合表（地震）</p><p>　　表5-9 框架柱A的基本組合（非地震）</p><p>　　表5-10 框架柱B的基本組合（非地震）</p><p>　　表5-11 框架柱A的基本組合表（地震）</p>

119、<p>　　表5-12 框架柱B的基本組合表（地震)</p><p>　　第六章 框架梁、柱配筋</p><p>　　本工程使用的混凝土強度等級全部為，經(jīng)查表得：，;縱向受力鋼筋全部使用HRB400，;箍筋使用HPB235, </p><p>　　6.1 框架柱配筋計算</p><p>　　一、柱截面設計（以B柱截面為例）<

120、/p><p>　　(1)、 軸壓比驗算（抗震等級為三級時，框架的軸壓比限值為0.9）</p><p><b>　　底層柱 </b></p><p>　　軸壓比 ，滿足要求</p><p>　　則其他各柱的軸壓比都能滿足要求。</p><p>　　(2)、截面尺寸復核</p>

121、<p><b>　　取因為，滿足要求。</b></p><p>　　(3)、正截面受彎承載力計算</p><p>　　計算前要首先確定柱子是大偏壓還是小偏壓，大偏壓的彎矩M越大，N越小，說明越危險；小偏壓時M越大，N越大越危險。</p><p>　　由于柱子的同一截面分別受正反向彎矩，故采用對稱配筋。取=0.517</p>

122、<p>　　底層： >，所以是小偏壓，故可以使用M大，N大類型的組合。于是最不利組合為：M=11.559 ，N=2668.865</p><p><b>　　柱的計算長度</b></p><p><b>　　，所以</b></p><p><b>　　，取 </b></

123、p><p>　　，所以按小偏心計算。</p><p><b>　　,為小偏壓 </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　由于縱向受力鋼筋采用HRB400,按構(gòu)造配筋，軸心受壓構(gòu)件全部縱筋應大于，同時一側(cè)鋼筋配筋率應大于0.2%。</p><p>

124、<b>　　所以選用418（）</b></p><p>　?。?）、垂直于彎矩作用受力的平面受壓承載力驗算</p><p>　　第1層 </p><p>　　，查表得； </p><p>　　則軸心構(gòu)件受壓承載力設計值：</p><p>&l

125、t;b>　　滿足要求</b></p><p>　?。?）、框架斜截面上的受剪承載力計算</p><p>　　第一層： 最不利內(nèi)力組合</p><p>　　由于：框架的剪跨比，則</p><p><b>　　那么，</b></p><p>　　由內(nèi)力計算中的柱剪力結(jié)果得知，從2

126、層開始，以上每層柱子的柱端剪力都是隨著層數(shù)的增加而逐漸減小的規(guī)律，都能滿足小于的要求，所以按照構(gòu)造配筋，選用復式箍箍筋。</p><p>　　2層及以上A,B柱的斜截面配箍計算詳看下表：</p><p>　　表6-1 框架柱斜截面配筋計算表</p><p><b>　　6.2 框架梁設計</b></p><p>　　1.

127、梁的正截面承載力計算 </p><p><b>　　混凝土強度等級： </b></p><p>　　鋼筋強度等級:縱向HRB400級，</p><p>　　箍筋HPB235級，</p><p>　　2.梁的正截面承載力計算，計算過程見下表</p><p>　　表6-2 框架梁正截面承載力計算<

128、;/p><p>　　3.框架梁斜截面承載力計算 </p><p>　　（1）“強剪弱彎”的調(diào)整</p><p>　　為避免梁的剪力破壞，應按“強剪弱彎”的原則對框架兩端截面的組合的剪力設計值進行調(diào)整，調(diào)整過程詳見下表。</p><p>　　式中：--梁端剪力曾大系數(shù)，抗震等級一級取1.3，二級區(qū)1.2， </p><p&g

129、t;<b>　　三級取1.1。</b></p><p>　　--分別為梁的左、右端截面順時針方向或逆時針方向 </p><p>　　抗震組合的彎矩值。 </p><p><b>　　--梁的凈跨。</b></p><p>　　--梁在重力荷載值作用下，按簡支梁分析兩端截面剪力設</p>

130、<p>　　計值。 </p><p>　　表6-3 經(jīng)“強剪弱彎”調(diào)整后的框架梁AB的梁端剪力組合</p><p>　　表6-4 經(jīng)“強剪弱彎”調(diào)整后的框架梁BC的梁端剪力組合</p><p>　　斜截面受剪承載力計算 </p><p>　　調(diào)整后的剪力值和組合表中的值比較，取剪力大的剪力值進行斜截

131、面計算，斜截面承載力計算見下表。</p><p>　　表6-5 框架梁斜截面承載力計算</p><p>　　非抗震作用下取頂層框架梁AB左截面做斜截面承載力計算:</p><p>　　V=108.2kN＞114.7kN</p><p><b>　　以及 </b></p><p>　　所以箍筋

132、按構(gòu)造要求配置</p><p>　　故對比抗震與非抗震作用下箍筋的配置，應選抗震作用下的組合剪力設計值進行框架斜截面承載力計算。</p><p>　　第七章 樓板配筋計算</p><p><b>　　7.1樓板配筋計算</b></p><p><b>　　一、樓板的材料選用</b></p>

133、;<p>　　樓的板厚度為120mm，施工材料為20厚的水泥砂漿面層，10mm厚混合砂漿抹灰。</p><p>　　圖 7-1樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖</p><p>　　按雙向板計算,按單向板計算</p><p><b>　　計算：</b></p><p><b>　　1.荷載計算：</b>&

134、lt;/p><p><b>　　屋面： 恒載：</b></p><p><b>　　活載：</b></p><p><b>　　樓面： 恒載：</b></p><p><b>　　活載：</b></p><p><b>　　2