6層辦公樓畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書正文 某高校辦公樓設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　某高校辦公樓設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著時(shí)代的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)樓硬件設(shè)施也必須跟得上時(shí)代的步伐，因此，相應(yīng)的對實(shí)驗(yàn)樓建設(shè)的要求也越來越高。實(shí)驗(yàn)樓是一所學(xué)校形象的重要代表，也是我們非常熟悉的建筑物，實(shí)驗(yàn)樓辦公樓的建筑設(shè)計(jì)美不僅要外觀符合時(shí)代的需要大方、得體、體現(xiàn)時(shí)代

2、特色，此外還必須有較高的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、以滿足學(xué)校老師及其他工作人員的實(shí)際需要為根本目的。</p><p>　　通過查閱相關(guān)資料，并將資料進(jìn)行總結(jié)和研究，發(fā)現(xiàn)混凝土框架結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：框架結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)、抗腐蝕能力強(qiáng)、經(jīng)久耐用，并且房間的開間，進(jìn)深相對較大能為建筑提供靈活的使用空間，空間分割較自由，建筑主體大都采用框架結(jié)構(gòu)，或框架剪力墻結(jié)構(gòu)，以滿足現(xiàn)代公共建筑的布置靈活、大開間、大進(jìn)深的要求。</p>

3、<p>　　實(shí)驗(yàn)樓建筑面積較大，使用人員眾多，流動性大，一般布置為內(nèi)廊式建筑，必須考慮對消防、防火的要求，保證進(jìn)出建筑的通暢。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要的步驟包括：方案設(shè)定階段、建筑施工圖階段、結(jié)構(gòu)施工圖階段、整理階段。</p><p>　　到建筑的美觀、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)等基本要求，宿舍樓的采光、通風(fēng)、人體舒適要求等等需對原方案作進(jìn)一步的改正。</p><p

4、>　　建筑施工圖階段：此階段主要將方案中的平、立、剖面圖加以細(xì)化，并增加在前三者中無法表示清楚的詳圖。對窗、門、電梯、樓梯等按規(guī)范要求設(shè)置。</p><p>　　結(jié)構(gòu)施工圖階段：此階段分兩部分：一、根據(jù)建筑圖、結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面尺寸的確定(包括混凝土強(qiáng)度等級的選配)、結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)件根據(jù)計(jì)算產(chǎn)生的內(nèi)力、得出構(gòu)件的配筋、再考慮構(gòu)造要求、繪制施工圖等，其中特別要注意的是合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置，選用鋼

5、筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。；二、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：要保證圖紙完整表達(dá)。只有采用電算來提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需的基本數(shù)據(jù)(主要是柱底的內(nèi)力值)。在此情況下，根據(jù)內(nèi)力值選擇基礎(chǔ)型式。通過JCCAD進(jìn)行計(jì)算，繪制的基礎(chǔ)圖包括基礎(chǔ)平面圖和基礎(chǔ)詳圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)樓；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；</p><p>　　Design of a university office</p><p>&l

6、t;b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of the hardware facilities of the laboratory building must also keep up with the pace of the times, therefore, the corresponding requirements on the

7、construction of laboratory building is also getting higher and higher. The laboratory building is an important representative of a school image is also meet the needs of the times we are very familiar buildings, the arch

8、itectural design of the teaching building of the laboratory building, not only to the appearance of generosity</p><p>　　Keywords: laboratory building; structure; design;</p><p><b>　　目 錄&l

9、t;/b></p><p>　　引言 ……………………………………………………………………………………1</p><p>　　第1章 緒論 ………………………………………………………………………………2</p><p>　　1.1工程概論…………………………………………………………..……………….............2</p><p&

10、gt;　　1.2建筑與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)型式……………………………...........……………….....………...........2</p><p>　　1.3框架計(jì)算方法 ………………………....…………………………………………...........2</p><p>　　1.4主要進(jìn)程安排 …………………………………………………................………........

11、...2</p><p>　　第2章 建筑結(jié)構(gòu)布置與荷載計(jì)算……………………………………..............................…4</p><p>　　2.1結(jié)構(gòu)布置 ……………………………………………………………………….............4</p><p>　　2.2梁柱截面尺寸 ………………………………………………………………

12、……...........4</p><p>　　2.3材料強(qiáng)度等級………………………………………………………………………...........4</p><p>　　2.4荷載計(jì)算……………………………………………………………………………...........4</p><p>　　第3章 橫向框架內(nèi)力計(jì)算 ……………………………………………………………12&l

13、t;/p><p>　　3.1恒載作用下的框架內(nèi)力 ………………………………………………………….........12</p><p>　　3.2活載作用下的框架內(nèi)力 ………………………………………………………….........19</p><p>　　3.3風(fēng)荷載作用下的位移、內(nèi)力計(jì)算 ……………………………………………….........34</p>

14、;<p>　　3.4地震作用下橫向框架的內(nèi)力計(jì)算 …………………………………………… ............37</p><p>　　第4章 框架內(nèi)力組合 ………………………………………………………………… 47</p><p>　　第5章 橫向框架梁柱截面設(shè)計(jì) ………………………………………………………61</p><p>　　第6章 樓梯

15、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………………73</p><p>　　6.1 樓體板計(jì)算 ……………………………………………………………………..........73</p><p>　　6.2 休息平臺板計(jì)算 ………………………………………………………………..........74</p><p>　　6.3 梯段梁TL1計(jì)算 ……

16、………………………………………………………….........74</p><p>　　第7章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………76</p><p>　　7.1荷載計(jì)算 ………………………………………………………………………….......... 76</p><p>　　7.2確定基礎(chǔ)面積 …………………………………………………

17、…………………...........76</p><p>　　7.3 地基變形驗(yàn)算……………………………………………………………………............79</p><p>　　7.4 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………..........80</p><p>　　第8章 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 ………………………………………………

18、…………....84</p><p>　　8.1 建筑相關(guān)說明 ……………………………………………………………………......... 84</p><p>　　8.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 ……………………………………………………………………..........85</p><p>　　結(jié)論與展望 …………………………………………………………………………………86<

19、/p><p>　　致謝 ………………………………………………………………………………………87</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………88</p><p>　　附錄 …………………………………………………………………………………………89</p><p>　　附錄A ………………………………

20、……………………………………..............................89</p><p>　　附錄B ……………………………………………………………………..............................96</p><p><b>　　插圖清單</b></p><p>　　圖2-1 計(jì)算簡圖4</p>

21、;<p>　　圖2-2 恒載圖（a）/活載圖（b）5</p><p>　　圖2-3 恒載頂層集中力6</p><p>　　圖2-4 恒載中間層節(jié)點(diǎn)集中力7</p><p>　　圖2-5 橫向框架上的地震作用11</p><p>　　圖3-1 橫向框架承擔(dān)的恒載及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩12</p><p>

22、;　　圖3-2 桿端彎矩方向14</p><p>　　圖3-3 恒載彎矩分配過程17</p><p>　　圖3-4 恒載作用下彎矩圖（KN/m）18</p><p>　　圖3-5 恒載作用下梁剪力、柱軸力、柱剪力18</p><p>　　圖3-6 活載不利布置（a）20</p><p>　　圖3-7 活載不利

23、布置（b）20</p><p>　　圖3-8 活載不利布置（c）20</p><p>　　圖3-9 活載不利布置（d）20</p><p>　　圖3-10 活載（a）彎矩分配過程21</p><p>　　圖3-11 活載（a）彎矩圖（KN.m）22</p><p>　　圖3-12 活載（a）剪力、軸力（KN）

24、22</p><p>　　圖3-13 活載（b）迭代過程23</p><p>　　圖3-14 活載（b）彎矩（KN.m）24</p><p>　　圖3-15 活載（b）剪力、軸力（KN）24</p><p>　　圖3-16 活載（c）迭代過程25</p><p>　　圖3-17 活載（c）彎矩（KN.m）2

25、6</p><p>　　圖3-18 活載（c）剪力、軸力（KN）26</p><p>　　圖3-19 活載（d）迭代過程27</p><p>　　圖3-20 滿跨活載彎矩（KN.m）28</p><p>　　圖3-21 滿跨活載剪力、軸力（KN）28</p><p>　　圖3-22 固端彎矩33</p&

26、gt;<p>　　圖3-23 彎矩分配過程35</p><p>　　圖3-24 梁、柱彎矩圖38</p><p>　　圖3-25 梁剪力、軸力39</p><p>　　圖3-27 地震作用框架彎矩42</p><p>　　圖3-27 地震作用框架梁剪力、柱軸力42</p><p>　　圖6-1

27、樓梯平面布置73</p><p>　　圖6-2 踏步詳圖73</p><p>　　圖6-3 平臺板計(jì)算簡圖74</p><p>　　圖7-1土層分布及埋深77</p><p>　　圖7-2 中柱聯(lián)合基礎(chǔ)埋深78</p><p>　　圖7-3 基礎(chǔ)剖面尺寸示意圖81</p><p>　

28、　圖7-4 沖切驗(yàn)算計(jì)算見圖83</p><p>　　圖7-5 彎矩和剪力的計(jì)算結(jié)果83</p><p><b>　　表格清單</b></p><p>　　表2-1橫梁、柱線剛度8</p><p>　　表2-2 每層框架柱總的抗側(cè)移剛度見9</p><p>　　表2-3 框架頂點(diǎn)假想水平位

29、移9</p><p>　　表2-4 樓層地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表10</p><p>　　表3-1 跨梁端剪力15</p><p>　　表3-2 跨梁端剪力16</p><p>　　表3-3 跨跨中彎矩16</p><p>　　表3-4 柱軸力、剪力16</p><p>　　表

30、3-5 活載（a）作用下1,2跨梁端剪力29</p><p>　　表3-6 活載（a）作用下2,3跨梁端剪力29</p><p>　　表3-7 活載（a）作用下1,2跨跨中彎矩29</p><p>　　表3-8 活載（a）作用下柱軸力30</p><p>　　表3-9 活載（b）作用下1,2跨梁端剪力30</p>&l

31、t;p>　　表3-10 活載（b）作用下2,3跨梁端剪力30</p><p>　　表3-11 活載（b）作用下1,2跨跨中彎矩31</p><p>　　表3-12 活載（b）作用下柱軸力31</p><p>　　表3-13 活載（c）作用下1,2跨梁端剪力31</p><p>　　表3-14 活載（c）作用下2,3跨梁端剪力3

32、2</p><p>　　表3-15 活載（c）作用下1,2跨跨中彎矩32</p><p>　　表3-16 活載（b）作用下柱軸力32</p><p>　　表3-17 滿跨活載作用下1,2跨梁端剪力33</p><p>　　表3-18 滿跨活載作用下2,3跨梁端剪力33</p><p>　　表3-19 滿跨活載作

33、用下1,2跨跨中彎矩33</p><p>　　表3-20 滿跨活載作用下柱軸力34</p><p>　　表3-21 0.5（雪+活）作用下1,2跨梁端剪力34</p><p>　　表3-22 0.5（雪+活）作用下2,3跨梁端剪力35</p><p>　　表3-23 0.5（雪+活）作用下2,3跨梁端剪力36</p>

34、<p>　　表3-24 0.5（雪+活）作用下柱軸力、剪力36</p><p>　　表3-25 地震作用下橫向框架柱剪力及柱端彎矩37</p><p>　　表3-26 地震作用梁端彎矩40</p><p>　　表3-27 地震作用下梁剪力、柱軸力43</p><p>　　表4-1 彎矩條幅計(jì)算47</p>&

35、lt;p>　　表4-2 橫向框架梁內(nèi)力組合50</p><p>　　表4-3 橫向框架梁內(nèi)力組合（考慮地震作用）54</p><p>　　表4-4 橫向框架柱內(nèi)力組合（一般組合）56</p><p>　　表4-5 橫梁框架柱內(nèi)力組合（考慮地震組合）59</p><p>　　表5-1 橫梁12、23跨正截面受彎承載力驗(yàn)算62&l

36、t;/p><p>　　表5-2 橫梁12,23跨正截面抗震驗(yàn)算63</p><p>　　表5-3 橫梁12,23跨斜截面受剪承載力計(jì)算64</p><p>　　表5-4 橫梁12、23跨斜截面受剪抗震驗(yàn)算65</p><p>　　表5-5 框架柱正截面壓彎承載力計(jì)算|Mmax|66</p><p>　　表5-6 框

37、架柱正截面壓彎承載力計(jì)算Nmin67</p><p>　　表5-7 框架柱正截面壓彎承載力計(jì)算Nmax68</p><p>　　表5-8 框架柱正截面壓彎抗震驗(yàn)算|Mmax|69</p><p>　　表5-9 框架柱正截面壓彎抗震驗(yàn)算Nmin70</p><p>　　表5-10 框架柱正截面壓彎抗震驗(yàn)算Nmax71</p>

38、;<p>　　表5-11 層間彈性側(cè)移驗(yàn)算72</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　作為一名即將畢業(yè)的土木工程專業(yè)的本科生，在大學(xué)幾年的理論學(xué)習(xí)后，要結(jié)合社會的實(shí)際情況，檢驗(yàn)一下自己所學(xué)的專業(yè)知識是否專業(yè)和完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)恰好就是一種最好的檢驗(yàn)，可以使四年中所學(xué)的知識得到綜合利用，使得各方面的知識系統(tǒng)化和實(shí)踐化。通過獨(dú)立完成

39、畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力，以及調(diào)查、分析和查閱資料的能力。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《某高校辦公樓設(shè)計(jì)》 ，結(jié)構(gòu)形式采用全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。在熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，并查閱相關(guān)建筑設(shè)計(jì)的書籍和規(guī)范，獨(dú)立完成高校辦公樓工程的建筑方案設(shè)計(jì)，并最終繪制出建筑施工圖。</p><p>　　通過建筑方案的設(shè)計(jì)，對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行柱網(wǎng)布置及結(jié)構(gòu)選型，并確定

40、材料類型及截面尺寸。首先，通過現(xiàn)行規(guī)范選定房間做法，并以此計(jì)算框架結(jié)構(gòu)各層的重力荷載代表值；其次，采用合適的計(jì)算方法對豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、水平地震荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力及側(cè)移進(jìn)行計(jì)算；最后通過以上的結(jié)構(gòu)計(jì)算，對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力組合，進(jìn)行截面設(shè)計(jì)（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、樓板設(shè)計(jì)（樓板尺寸及配筋）、樓梯設(shè)計(jì)（平臺板、樓梯梁、梯段板截面尺寸及配筋）、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的截面設(shè)計(jì)及配筋），使得截面的配筋滿足構(gòu)造要求。最后通過

41、框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算結(jié)果，繪制出結(jié)構(gòu)施工圖。</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 工程概論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是一棟六層框架結(jié)構(gòu)高校辦公樓，該工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，三跨，總建筑面積約為5054.4 m2。設(shè)計(jì)使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，環(huán)境

42、類別為一類，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.2g，第三組，建筑室內(nèi)外高差為600m，室外標(biāo)高即為現(xiàn)在自然地面標(biāo)高。</p><p>　　自然地表以下1m內(nèi)為雜填土，重度γ=17kN/m3；雜填土下為3m厚可塑性粘土，重度為γ=18kN/m3，液性指數(shù)IL=0.62,含水率ω=23.1%，天然孔隙比e=0.8，ES=10MPa，ck=20kpa，φk=12度；再下為礫石土層，重度為γ=20kN/m3，

43、液性指數(shù)IL=0.50,含水率ω=15.2%，天然孔隙比e=0.8，ES=20MPa，ck=15kpa，k=18度。未修正前粘土承載力特征值為180kN/m2，礫石土層承載力特征值為300kN/m2。場地土類別為Ⅲ類，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為丙級?；A(chǔ)埋深范圍內(nèi)無地下水。</p><p>　　主體結(jié)構(gòu)工程采用現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，肋梁樓蓋。混凝土強(qiáng)度等級為C30，鋼筋采用HPB300級（箍筋、樓板鋼筋）和HRB400級鋼

44、筋（梁、柱縱向受力鋼筋）。</p><p>　　內(nèi)外墻均采用小型混凝土空心砌塊，厚度200mm，重量參見最新《結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》。需根據(jù)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)承重、抗震方面的要求及場地地質(zhì)條件，合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)整體布置，統(tǒng)一構(gòu)件編號及各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的定位尺寸，繪制出結(jié)構(gòu)布置圖。</p><p>　　1.2 建筑與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)型式</p><p>　　本工程為五層框架結(jié)構(gòu)，

45、結(jié)構(gòu)平面形狀為“工字”型，立面體型簡單規(guī)則，剛度均勻?qū)ΨQ，減小偏心和扭轉(zhuǎn)，盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，減少構(gòu)件種類和規(guī)格，簡化梁柱的設(shè)計(jì)及施工。</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置方式為內(nèi)廊式，見建筑平面圖，主梁跨度為6.6m,連系梁跨度為4.5m，房屋總長度不超過55m，詳圖見底層平面圖、屋頂平面圖、立面圖。</p><p>　　基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)，初步估算基礎(chǔ)頂面的位置，根據(jù)地基土層的分布情

46、況，初步確定位置，計(jì)算可以采用h1=底層層高+0.5m進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　1.3 框架計(jì)算方法</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)的主要有恒載，使用活荷載，地震作用，其中恒載活載一般為豎向作用，地震則采用水平方向作用。在豎向荷載時(shí)無側(cè)移框架的彎矩分配法，水平荷載作用下用D值法。</p><p>　　框架內(nèi)力組合，必須找出各構(gòu)件的控制截面及其不利內(nèi)力組合。&

47、lt;/p><p>　　在豎向荷載作用下，可考慮框架梁端塑性變形產(chǎn)生的內(nèi)力重分布，對梁端負(fù)彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行調(diào)幅。</p><p>　　框架梁的截面設(shè)計(jì)包括正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)和斜截面抗剪承載力設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)構(gòu)造要求統(tǒng)一調(diào)整和布置縱向鋼筋和箍筋。</p><p>　　框架柱在壓（拉）力、彎矩、剪力的作用下，縱筋按正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)，箍筋按斜截面抗剪承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)，

48、此外為使柱具有一定的延性，要控制柱的軸壓比。</p><p>　　1.4 主要進(jìn)程安排</p><p>　　（0）外文資料翻譯、調(diào)研、復(fù)習(xí)相關(guān)主干課程——寒假；</p><p>　?。?）建筑設(shè)計(jì)，繪制建筑施工圖——第5～6周；</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)平面布置（樓蓋布置、估算構(gòu)件截面尺寸）和荷載計(jì)算——第7周；</p>

49、<p>　?。?）豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算（采用彎矩二次分配法）、計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)程序核算——第8周；</p><p>　?。?）水平地震荷載作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算及側(cè)移計(jì)算（采用D值法）、計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)程序核算——第9～10周；</p><p>　?。?）橫向框架梁、柱內(nèi)力組合（列表進(jìn)行）和截面設(shè)計(jì)——第11～12周；</p><p>　?。?）主樓梯的

50、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——第13周；</p><p>　?。?）柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)——第14周；</p><p>　?。?）繪制橫向框架、主樓梯、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖——第12～14周；</p><p>　　（9）用PKPM軟件對整棟框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行SATWE電算并繪制出標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖（板配筋圖）和梁配筋平面圖——第15～16周；</p><p>　?。?0）電子版畢業(yè)

51、設(shè)計(jì)文件的輸入、打印和裝訂——第8～16周</p><p>　　第2章 建筑結(jié)構(gòu)布置與荷載計(jì)算</p><p><b>　　2.1 結(jié)構(gòu)布置</b></p><p>　　取工程橫向框架⑥號軸線為一品框架計(jì)算單元，框架的計(jì)算簡圖假定底層住下端固定于基礎(chǔ)，按工程地質(zhì)資料提供的數(shù)據(jù)，場地土類別為Ⅱ類，初步確定工程基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，挖去所有雜土，基

52、礎(chǔ)置于第二層可塑性黏土層上，基地標(biāo)高為–1.800m（假定基礎(chǔ)高度為0.5m），柱子的高度底層為h1=3.6+1.8–0.5=4.9m，二～六層柱高為3.6m。主節(jié)點(diǎn)剛接橫梁的計(jì)算跨度取柱中心間距離，三跨分別為l=6600、2400、6600 。計(jì)算簡圖見圖2–1 </p><p>　　2.2 梁柱截面尺寸</p><p>　　框架柱： 700mm×700mm</p>

53、;<p>　　梁：橫向框架梁300mm×700mm，縱向連系梁：250mm×500mm</p><p><b>　　圖2-1 計(jì)算簡圖</b></p><p>　　2.3 材料強(qiáng)度等級</p><p>　　混凝土：均為C30級</p><p>　　鋼筋：縱向受力筋均為HRB400 ，板筋

54、及箍筋采用HPB300</p><p><b>　　2.4 荷載計(jì)算</b></p><p>　　以⑦軸線橫向框架為計(jì)算分析對象。</p><p>　　屋面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　恒載（圖2.2a）</b></p><p>　?。╝）恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)

55、算簡圖 （b）活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖</p><p>　　圖2-2 荷載計(jì)算簡圖</p><p><b>　　屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： </b></p><p>　　查《荷載規(guī)范》可?。?lt;/p><p>　　屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不上人）</p><p>　　4厚SBS改性瀝青防水卷材(著色涂

56、料保護(hù)層) 0.35×0.004=0.0014 KN/m2 </p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4KN/m2</p><p>　　1:6水泥焦渣找2%坡(最薄處30厚) 14.3×0.03=0.42 KN/m2</p><p>

57、;　　60厚聚苯乙烯泡沫板 0.5×0.0.06=0.03 KN/m2</p><p>　　鋼筋混凝土板120厚 25×0.12=3 KN/m2</p><p>　　20厚板底抹灰 0.02×17=0.35 KN/m2&

58、lt;/p><p>　　合計(jì) 4.2 KN/m2</p><p><b>　　梁自重：</b></p><p>　　邊跨AB、CD跨 0.3×0.6×25=4.5

59、kN/m</p><p>　　梁側(cè)粉刷 2×(0.6–0.12)×0.02×17=0.33 kN/m</p><p><b>　　4.83 kN/m</b></p><p>　　中跨BC跨

60、 0.25×0.4×25=2.5 kN/m</p><p>　　梁側(cè)粉刷 2×(0.6–0.12)×0.02×17=0.33 kN/m</p><p><b>　　2.83 kN/m</b>&

61、lt;/p><p>　　作用在頂層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　梁自重： g6AB1=g6CD1=4.83 kN/m，g6BC1=2.83 kN/m </p><p>　　板傳來的荷載

62、 g6AB2=g6CD2=4.2×4.05=17.01 kN/m</p><p>　　合計(jì) g6AB=g6CD=4.83+17.01=21.84kN/m</p><p>　　g6BC=2.83kN/m </p><p><b>　　活載（圖2–2b

63、）</b></p><p>　　作用在頂層框架梁上的線活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　q6AB=q6CD= 0.5×4.05=2.025 kN/m</p><p>　　樓面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　1-5層樓面：</b></p><p>　　瓷磚

64、地面（包括水泥,粗砂打底） 0.55 KN/m2</p><p>　　120厚鋼筋混凝土板 25×0.12=3 KN/m2</p><p>　　20厚板底抹灰 0.02×17=0.34 KN/m2 </p&g

65、t;<p>　　合計(jì) 3.89KN/m2</p><p>　　邊跨（AB、CD跨）框架梁自重 4.83 kN/m</p><p>　　中跨（BC跨）框架梁自重

66、 2.83 kN/m</p><p>　　作用在樓面層框架梁上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　梁自重 gAB1 =gCD1=4.83 kN/m</p><p>　　gBC1=2.83 kN/m</p>

67、<p>　　板傳來荷載 gAB2= gCD2=3.89×4.05=15.75 kN/m</p><p>　　填充墻自重 1.78×2.7=4.806 kN/m</p><p>　　合計(jì)

68、 gAB1=gCD=4.83+15.75+4.806=25.386 kN/m</p><p>　　gBC=2.83 kN/m</p><p><b>　?。?）活載 </b></p><p>　　樓面活載

69、 qAB =qCD=2×4.05=8.1 kN/m</p><p>　　屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值（圖2–3）</p><p><b>　?。?）恒載</b></p><p>　　邊跨連系梁自重 0.3×0.6×

70、4.05×25=18.225 kN</p><p>　　粉刷 2×(0.6–0.12)×0.02×4.05×17=1.32kN</p><p>　　1.5m高女兒墻

71、 2.25×4.05=9.11 kN</p><p>　　粉刷 1.5×2×0.02×4.05×17=4.131KN </p><p>　　連系梁傳來屋面（含次梁）自重 0.5×4.05×0.5×4

72、.05×4.2+4.83×6.9=50.55KN </p><p>　　圖2-3 恒載頂層集中力</p><p>　　頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載： G6A = G6D=83.32 kN</p><p>　　中跨連系梁自重

73、 4.83 ×4.05=19.56KN</p><p>　　粉刷 2×(0.6–0.12)×0.02×4.05×17=1.32kN</p><p>　　連系梁傳來屋面（含次梁）自重 0.5×4.05×0.5

74、15;4.05×4.2+4.83×6.9+2.83×1.5+0.5×4.2×3.0×4.05=80.31KN </p><p>　　頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載： G6B =G6C=101.19 kN</p>

75、<p><b>　　(2) 活載 </b></p><p>　　Q6A=Q6D=0.5×4.05×0.5×4.05×0.5=2.05 kN</p><p>　　Q6B=Q6C=0.5×4.5×0.5×4.5×0.5+0.5×(4.05+4.05–3.0)×

76、3.0/2×0.5=3.96 kN</p><p>　　樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值（圖2–4）</p><p>　　圖2-4 恒載中間層節(jié)點(diǎn)集中力</p><p><b>　?。?）恒載</b></p><p>　　邊柱連系梁自重+粉刷 18.225

77、+1.32=19.545 kN</p><p>　　連系梁傳來樓面（含次梁）自重 50.55 kN</p><p>　　邊柱自重 0.6×0.6×3.3×25=29.7 kN</p><p

78、>　　A柱外填充墻 2.49×(2.7×4.05-2.1×1.8)=17.82kN</p><p>　　A柱內(nèi)填充墻 1.78×6.9×2.7=33.16kN</p><p>　　窗

79、 1.8×2.1×0.4=1.512kN</p><p>　　D柱玻璃幕墻 1.2×2.7×4.05=13.12kN</p><p>　　D柱內(nèi)填充墻 1.78×6.9×2.7 ×0

80、.5=16.58kN</p><p>　　A合計(jì) 152.29 kN</p><p>　　D合計(jì) 129.50 kN</p><p>　　中框架柱自重：

81、 29.7 kN</p><p>　　中柱連系梁自重 19.56+1.32=20.88 kN</p><p>　　連系梁傳來樓面（含次梁）自重 </p><p>　　0.5

82、×4.05×0.5×4.05×3.89+4.83×6.9+2.83×1.5+0.5×3.89×3.0×4.05=77.15KN</p><p>　　C柱填充墻 1.78×2.7×（3.45+4.05）=36.045kN</p><p>　　

83、B柱填充墻 1.78×2.7×（3.45+3.45）+1.78×（2.7×8.1-2×1×2.1）=64.61KN</p><p>　　B柱門 0.2×1.0×2.1=0.42kN</p><p>　　

84、B柱合計(jì) 190.76kN</p><p>　　C柱合計(jì) 163.775kN</p><p><b>　　活載</b></p><p&

85、gt;　　Q6A=Q6D=0.5×4.05×0.5×4.05×2=8.2 kN</p><p>　　Q6B=Q6C=0.5×4.5×0.5×4.5×2+0.5×(4.05+4.05–3.0)×3.0/2×2=15.85 kN</p><p><b>　　風(fēng)荷載</b

86、></p><p>　　已知基本風(fēng)壓=0.4 kN/m2，本工程為市區(qū)辦公樓，地面粗燥度為B類，那荷載規(guī)范ωk=z</p><p>　　風(fēng)載體型系數(shù)：迎風(fēng)面為0.8，背風(fēng)面為–0.5；因結(jié)構(gòu)高度H=23.5m<30m（從室外地面算起），取風(fēng)震系數(shù)z=1.0，計(jì)算結(jié)果如下表2–1所示，風(fēng)荷載圖見圖2–5</p><p>　　表2–1 風(fēng)荷載計(jì)算</p

87、><p><b>　　地震作用</b></p><p>　　建筑物總重力荷載代表制值Gi的計(jì)算</p><p>　　集中于屋蓋處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G6:</p><p>　　50%雪載 0.5×0.65×16.8×5

88、4=294.84 kN</p><p>　　屋面恒載 5.62×54×（7.2×2+2.4）=5098.46 kN</p><p>　　橫梁 (5.62×7.2×2+5.62×2.4)×

89、13=1227.41kN</p><p>　　縱梁 (14.06+1.07)×12×2×2=726.24 kN</p><p>　　女兒墻 1.3×3.6×（54+16.8）×2=

90、662.69 kN</p><p>　　柱重 0.7×0.7×25×1.8×52=1146.6 kN</p><p>　　橫墻 3.6×[7.2×1.8×23+(2.4×1.8–1.

91、8×2.1/2)×2]=1092.85 kN</p><p>　　縱墻 (4.5×1.8–3.3×2.1/2)×24×3.6+4.5×1.8×3.6×20=983.66 kN</p><p>　　(忽略內(nèi)縱墻的門窗按墻重量算)</p><p&

92、gt;　　鋼窗 24×3.3×2.1×1/2×0.4=33.26 kN</p><p>　　G6=11266.01 kN</p><p>　　集中于三、四、五、六層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G5～G2：</p><p>　　50%樓面活載

93、 0.5×2.0×16.8×54=907.2 kN</p><p>　　樓面恒載 4.44×54×7.2×2+4.44×54×2.4=4027.97 kN</p><p>　　橫梁

94、 1227.41 kN</p><p>　　縱梁 726.24 kN</p><p>　　柱重

95、 1146.6×2=2293.2 kN</p><p>　　橫墻 1092.85×2=2185.7 kN</p><p>　　縱墻 983.66

96、15;2=1967.32 kN</p><p>　　鋼窗 33.26×2=66.52 kN</p><p>　　G5=G4=G3=G2=13401.56kN</p><p>　　集中于二層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值G1： </p><p&

97、gt;　　50%樓面荷載 907.2kN</p><p>　　樓面恒載 4027.97 kN</p><p>　　橫梁

98、 1227.41 kN</p><p>　　縱梁 726.24 kN</p><p>　　柱重 0.7×0.7×25×(2.45

99、+1.8)×52=2707.25 kN</p><p>　　橫墻 1092.85+1092.85×2.45/1.8=2580.34 kN</p><p>　　縱墻 983.66+983.66×2.45/1.8=2322

100、.53 kN</p><p>　　鋼窗 33.26×2=66.52 kN</p><p>　　G1=14565.46 kN</p><p><b>　　地震作用</b></p><p>　　1) 框架柱的抗側(cè)移

101、剛度：</p><p>　　在計(jì)算梁、柱線剛度時(shí)，應(yīng)考慮樓蓋對框架梁的影響，在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架梁的抗彎慣性矩取I=2I0；邊框架梁取I=1.5I0；I0為框架梁按矩形截面計(jì)算的截面慣性矩。橫梁、柱線剛度見表2–2。 </p><p>　　表2–2 橫梁、柱線剛度</p><p>　　每層框架柱總的抗側(cè)移剛度見表2–3 </p><p>　

102、　表2–3 框架柱橫向側(cè)移剛度D值</p><p>　　底層： ∑D=4×(24.13+39.23)+22×(23.15+27.02)=1357.18kN/mm</p><p>　　二～六層： ∑D=4×(22.17+60.36)+22×(19.32+62.06)=2120.48 kN/mm</p&g

103、t;<p>　　2) 框架自振周期的計(jì)算：</p><p><b>　　自振周期為： </b></p><p>　　其中а0為考慮結(jié)構(gòu)非承重磚墻影響的折減系數(shù)，對于框架取0.6；Δ為框架定點(diǎn)假想水平位移，計(jì)算見表2–4</p><p>　　表2–4 框架定點(diǎn)假想水平位移Δ計(jì)算表</p><p>　　表2–5

104、 樓層地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表</p><p><b>　　地震作用計(jì)算</b></p><p>　　本工程設(shè)防烈度為8度，Ⅲ類場地土，第三組，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，特征周期Tg=0.65 аmax=0.16</p><p>　　а1=(Tg/T1)0.9аmax=(0.65/0.372)0.9×0.16=0.265<

105、/p><p>　　結(jié)構(gòu)等效總重力荷載：</p><p>　　Geq=0.85×∑Gi=0.85×72425.53=61561.7kN</p><p>　　T1＜1.4 Tg=1.4×0.65=0.91，</p><p>　　故不需考慮框架頂部附加集中力作用</p><p>　　框架橫向水平地震

106、作用標(biāo)準(zhǔn)值為： </p><p>　　結(jié)構(gòu)底部： FEK=а1Geq=0.265×61561.7=16313.85 kN</p><p>　　∑GiHi=747329.9 kN</p><p>　　各樓層的地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值見上表，圖示見下圖2–6</p><p>　　圖2-5 橫向框架上的風(fēng)荷載

107、 圖2-6 橫向框架上的地震作用</p><p>　　第3章 橫向框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　3.1 恒載作用下的框架內(nèi)力</p><p><b>　　1.彎矩分配系數(shù)</b></p><p>　　首先計(jì)算出本工程橫向框架的桿端彎矩分配系數(shù)，由于該框架為對稱結(jié)構(gòu)，去框架的一般進(jìn)行簡化計(jì)算，

108、如下圖3–1</p><p>　?。╝）恒載 （b）恒載產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p>　　圖3-1 橫向框架承擔(dān)的恒載及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p>　　節(jié)點(diǎn)A1： SA1A0=4iA1A0=4×0.585=2.340</p><p>　　SA1B1=4iA1B1=4×1.

109、333=5.332</p><p>　　SA1A2=4iA1A2=4×0.845=3.380</p><p>　　節(jié)點(diǎn)B1： SB1D1=iB1D1=2×0.703=1.406</p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)A2: </b></p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)B2：</b>&l

110、t;/p><p>　　節(jié)點(diǎn)A3 B3 A4 B4 A5 B5 與 A2 B2相同</p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)A6: </b></p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)B6: </b></p><p>　　2.桿件固端彎矩（順時(shí)針方向?yàn)檎?jì)算）</p><p>

111、;　　圖3-2 桿端及節(jié)點(diǎn)彎矩正方向</p><p><b>　?。?）橫梁固端彎矩</b></p><p><b>　　1)頂層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用：</b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用：</b><

112、/p><p><b>　　2）二～六層橫梁：</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 （邊框架縱梁偏向外側(cè)，中框架縱梁偏向內(nèi)側(cè)）</p>&

113、lt;p>　　頂層外縱梁 MA6= –MD6=22.14 kN·m （逆時(shí)針為正）</p><p>　　樓層外縱梁 MA1= –MD1=13.75 kN·m</p><p>　　頂層中縱梁 MB6= –MC6= 14.78 kN·m</p><p>　　樓層中縱梁 MB1= –MC1=12.11 kN·m

114、</p><p>　　3.節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩 （逆時(shí)針方向?yàn)檎?lt;/p><p>　　節(jié)點(diǎn)A6的不平衡彎矩：</p><p>　　MA6B6+MA6縱梁= 169.79 kN·</p><p><b>　　4.內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)對稱原則，，只計(jì)算AB、BC跨。在進(jìn)行

115、彎矩分配時(shí)，應(yīng)將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩反號后再進(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(shí)也使個(gè)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)生的彎矩由傳遞系數(shù)C（近端彎矩與遠(yuǎn)端彎矩的比值）確定。傳遞系數(shù)與桿件遠(yuǎn)端的約束形式有關(guān)。恒載彎矩分配過程見圖3–3，恒載作用下彎矩見圖3–4，梁剪力、柱軸力見圖3–5。</p><p>　　根據(jù)所求出

116、的兩端彎矩，再通過平衡條件，即可求出恒載作用下梁剪力、柱軸力，結(jié)果見表3–1～3–4。</p><p>　　表3–1 AB跨梁端剪力（kN）</p><p>　　表3–2 BC跨梁端剪力（kN）</p><p>　　表3–3 AB跨跨中彎矩（kN·m）</p><p>　　表3–4 柱軸力（kN）</p><p&

117、gt;　　節(jié)點(diǎn)分配順序：（A6 B5 A4 B3 A2 B1）；（B6 A5 B4 A3 B2 A1）</p><p>　　圖3-3 恒載彎矩分配過程</p><p>　　圖3-4 恒載作用下彎矩圖（kN·m）</p><p>　　圖3-5 恒載作用下梁剪力、柱軸力（kN）</p><p>　　3.2 活載作用下

118、的框架內(nèi)力</p><p><b>　　1.梁固端彎矩</b></p><p><b>　?。?）頂層</b></p><p>　　MA6B6=-MB6A6=-ql²（1-2a²/l²+a³/l³）/12= -21.23KN·m</p><p&

119、gt;　　MB6D6=-5ql²/96= -2.86N·m</p><p>　　MD6B6=-ql²/32= -1.72KN·m</p><p><b>　　（2）二～四層橫梁</b></p><p>　　MA1B1=-MB1A1=-ql²（1-2a²/l²+a³/

120、l³）/12= -60.66KN·m</p><p>　　MB1D1=-5ql²/96= -8.17KN·m</p><p>　　MD1B1=-ql²/32= -4.90KN·m</p><p>　　2.縱梁偏心引起柱端附加彎矩（邊框架縱梁偏向外側(cè)，中框架縱梁偏向內(nèi)側(cè)）</p><p&g

121、t;　　頂層外縱梁 MA6= –MD6=1.42kN·m （逆時(shí)針為正）</p><p>　　樓層外縱梁 MA1= –MD1=4.05 kN·m</p><p>　　頂層中縱梁 MB6= –MC6=1.59 kN·m</p><p>　　MB6= –MC6= 0.64kN·m （僅BC作用活載）</p>

122、<p>　　樓層中縱梁 MB1= –MC1= –4.53kN·m</p><p>　　MB1= –MC1= –1.83 kN·m （僅BC作用活載）</p><p>　　3.本工程考慮如下四種最不利組合</p><p>　　（1）頂層邊跨梁跨中彎矩最大，見圖3–6</p><p>　?。?）頂層邊柱柱頂左