畢業設計(論文)題目：九江文理學院辦公樓設計學院：土木建筑學院專業名稱：土木工程班級學號：11111137學生姓名：柴琦琛指導教師：張慧華鐘延芬二O一五年六月九江文理學院辦公樓設計學生姓名：柴琦琛班級：111111指導老師：張惠華摘要：該工程為矩形建筑東西長26.4m南北長14.7m，總建筑面積約2400m2，建筑高度16.7m，6層高，層高3.3m，該辦公樓滿足辦公、會議、娛樂等要求。建筑設計部分包括建筑平面圖、立面圖、剖面圖以及建筑說明圖。結構設計時取一榀具有代表性的框架進行設計。結構計算內容有荷載計算、內力計算、內力組合、截面計算等幾方面。在確定計算簡圖之后，按照有關設計規范和規定，采用彎矩分配法計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力，再進行重力荷載代表值的計算，用D值法求出在水平地震作用和風荷載作用下的結構內力。此外還進行了框架外的樓梯和基礎的設計：對樓梯采用的是板式樓梯；對基礎采用了獨立基礎與聯合基礎，基礎設計包括荷載計算、基礎承載力計算、沖切計算、基礎配筋計算等等。關鍵詞：辦公樓鋼筋混凝土框架結構體系彎矩二次分配法抗震設計基礎設計指導老師簽名：TheofficebuildingDesignofJiujiangCollegeofArtsandSciences.Ltd.StudentName:chaiqichenClass:11111137Supervisor:zhanghuihuaAbstract:Thisprojectisarectangularbuilding.Theofficeofthetotalconstructionareaisabout2400m2andownsatotalofsixlayers,theheightofeachlayeris3.3m.Thetotalheightofthebuildingis20.75.Theofficebuildingsatisfiedoffice,meeting,andotherrequirements.Architecturaldesignportionincludesfloorplans,elevations,sectionsandarchitecturaldescription.Structuredesignisdonewitharepresentationalframeworkdesign.Structurecalculationcontentsincludeloadcalculation,internalforcecalculation,internalforcecombination,crosssectioncalculationetc.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayoftheDvaluemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforceinthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Alsoconductedthestaircaseoutsidetheframeworkandfoundationdesign:usetheplatestaircase,calculatethebenchinclinedbeam,benchplate,flatbeam,theplatformplate;useanjointfoundationandanindependentbasis.Thedesignoffoundationincludethecalculationofloadcalculation,thecalculationofbearingcapacityoffoundation,punchingcalculationandthecalculationoffoundationreinforcementetc..Keywords:officebuilding,loadcalculation,seismicdesign,internalforcecombination；SignatureofSupervisor:目錄1.工程概況21.1工程名稱21.2建筑設計資料21.3設計依據21.4基本數據22.結構布置及計算簡圖42.1確定結構體系42.2梁柱截面確定42.3框架的跨度與柱高52.4框架梁布置圖53.屋蓋、樓蓋設計63.1屋面板設計63.2樓面板的設計84.重力荷載計算124.1屋面及樓面的永久荷載標準值124.2屋面及樓面的可變荷載標準值124.3梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算124.4重力荷載代表值135.框架測移剛度計算155.1梁和柱的線剛度計算156.橫向水平地震荷載作用下框架結構的內力和側移計算176.1橫向自振周期的計算176.2水平地震作用及樓層地震剪力的計算176.3水平地震荷載作用下的唯一驗算186.4地震荷載作用下框架內力計算197.橫向風荷載作用下框架結構的內力237.1風荷載標準值237.2風荷載下的橫向框架內力計算247.3柱端彎矩計算（設風荷載從左向右作用）257.4根據節點力平衡來計算257.5作水平風荷載作用下框架的內力圖268.豎向荷載作用下框架結構的內力計算288.1計算單元288.2橫載計算288.3活載豎向荷載計算359.荷載組合及調整409.1無地震組合409.2有地震組合409.3無地震組合計算409.4有地震組合計算429.5梁端剪力計算4310.截面設計4810.1.梁的配筋計算4810.2框架柱配筋計算5110.3基礎設計5310.4樓梯設計：57（1）平臺梁設計（PB-1）57（2）梯段板設計（TB-1）58（3）平臺梁設計（PB-2）58結論60參考文獻61致謝62前言本設計是按照南昌航空大學2015年畢業設計要求編寫的畢業設計。題目為“九江文理學院辦公樓設計”。內容包括建筑設計、結構設計兩部份。在畢設前期，我溫習了《結構力學》、《鋼筋混凝土》、《建筑結構抗震設計》等知識，并借閱了《抗震規范》、《混凝土規范》、《荷載規范》等規范。在畢業設計中，我通過所學的基本理論、專業知識和基本技能進行建筑、結構設計并積極請教指導老師。特別是畢業設計期間工作比較忙，在畢業設計方面存在的一些問題沒有及時的處理。在畢設后期，主要進行設計手稿的電腦輸入，并得到老師和同學們在畢設中的指導批正，使我在自我所學的基礎上完成了任務，在此表示衷心的感謝。在畢業設計將近二個月的時間里，在指導老師的幫助下，經過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規范、規程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內力組合的計算時，進一步了解了Excel、Word。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，以上所有這些從不同方面達到了畢業設計的目的與要求。框架結構設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。九江文理學院辦公樓設計1.工程概況1.1工程名稱九江文理學院辦公樓1.2建筑設計資料建筑面積約2400平方米；建筑層數6層，層高3.3米，室內外高差0.45米，建筑物總體呈長方形。1.3設計依據現行的設計規范，規程及標準：《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068-2001）《建筑結構荷載規范》（GB50009-2001）《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）《混凝土設計規范》（GB50010-2010）《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）1.4基本數據（1）工程地質報告摘要采用柱下獨立基礎和柱下聯合基礎，持力層為一層。（2）地質條件場地平坦，土質均勻，無不良地質發育；地基土為深厚的粘性土層，地基土承載力fak=190kPa，地下水埋藏較深，不考慮地下水影響。（3）抗震要求抗震設防烈度為7度，場地類別為II類，設計地震分組為第一組，設計使用年限為50年，安全等級為二級。1.5氣象條件、基本風壓0.35KN/m2基本雪壓0.4KN/m21.6活載屋面為不上人屋面，活載為0.5KN/m2；樓面：辦公室2KN/m2，走廊2.5KN/m2。2.結構布置及計算簡圖2.1確定結構體系本工程采用框架結構，樓蓋及屋蓋均采用現澆整體式鋼筋混凝土樓板；框架梁柱混凝土強度采用C40（fc=19.1N/mm2，=1.71N/mm2），墻體采用240mm厚的粘土磚，樓板混凝土強度采用C30（fc=14.3N/mm2，=1.43N/mm2）。采用橫向結構布置。2.2梁柱截面確定（1）框架梁a.截面高度框架梁的高度可按照高跨比來確定，即梁高h=(1/15~1/10)L=(1/15~1/10)×600=333~600(mm)故取h=450mmb.截面寬度b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×450=150~225(mm)考慮墻厚240且根據建筑抗震設計規范b≥200，故取b=250mm次梁a.截面高度h=(1/18~1/12）=(1/18~1/12)×3300=183.3~275(mm)故取h=400b.截面寬度b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×400=133.3~200(mm)根據建筑抗震設計規范b≥200，故取b=250mm（3）框架柱按軸心受壓公式≤[軸壓比]計算該框架結構的抗震等級為三級，其軸壓比限值為0.85；各層的重力荷載代表值近似取14KN/m2。中柱:N=1.25×14×3.3×6×6=2079KNb根據建筑抗震設計規范b≥400mm,故取b=500mm.邊柱：N=1.3×14×3.3×6/2×6=1081.08KNb≥2.3框架的跨度與柱高框架的跨度應取柱型心間的距離。框架的底層柱高去基礎頂面至二層樓面頂面間的距離。根據地質資料綜合分析，假定基礎頂面到室外地面的距離為0.50m,室內外高差為0.45m。所以底層柱高為4.25m。除底層外的其余各柱的柱高均取層高，故本設計2-6層層高為3.3m。2.4框架梁布置圖圖2-1框架梁布置圖3.屋蓋、樓蓋設計3.1屋面板設計屋面板厚度，取屋面板厚度（1）屋面荷載結構層：100mm厚現澆混凝土屋面板25x0.10=3KN/m2保護層：20mm厚1：3水泥砂漿0.02x20=0.4KN/m2保溫層：60mm礦渣水泥0.06x14.5=0.87KN/m2找平層：20mm厚1：3水泥砂漿0.02x20=0.4KN/m2防水層：三油四氈1.0KN/m2抹灰層：10厚混合砂漿0.01x17=0.17KN/m2找坡層：40厚水泥石灰焦渣0.02x14=0.56KN/m2∑∑=5.9KKN/m2荷載設計值由永久荷載控制S=1.335x55.9+1..4x0.77x0.5==8.4555KN/m22由可變荷載控制SS=1.2x5.9++1.4xx0.5==7.78KN/m22故去較大值F=88.455KKN/m2屋面板設計由極限平衡法求各各區格板的彎彎矩，計算中中以個區格板板的短邊為,,長跨為。區格板A==3000--250=22750mmm==3300--250=33050mmmN=30550/27550=1.111==0.811取=2..0根據極限平衡條件件可得b.區格板=33000-2250=27750mm=33300-2250=30050mmN=30550/27550=1.111==0.811取=2..0根據極限平衡條件件可得C.區格板=22700-2250=24450mm=33300-2250=30050mmN=30550/24550=1.2225==0.644取=2.00根據極限平衡條條件可得(3）截面配筋筋計算=1\*GB3①確定截面有效高度度板底鋼筋選用B88短邊方向跨中截面面：長邊方向跨中截面面：板定鋼筋選用B88，擇支座截截面：=2\*GB3②截面彎矩設計值由于樓蓋四周板的的支撐按照簡簡支考慮，故故中央區格板板B與的邊區區格板跨中截截面彎矩與支支座彎矩可折折減20%=3\*GB3③受拉鋼筋的：近似似取內力臂系系數=0.99，按照下式式計算受拉鋼鋼筋截面面積積：截面配筋計算結果果見表3-1截面（mm)M(knm)()配筋實配跨中A區格長方向730.9480.88=0.755842.72B8@200251短方向811.1700.88=0.933647.55B8@200251B區格長方向730.9480.88=0.755842.72B8@200251短方向811.1700.88=0.933647.55B8@200251C區格長方向730.7160.88=0.577332.3B8@200251短方向811.1180.88=0.899545.7B8@200251支座A-A812.340.8==1.872295.1B8@200251A-B811.8950.88=1.511696.3B8@200251B-B812.340.8==1.872295.1B8@200251B-C811.8950.88=1.511696.3B8@200251C-C812.2360.88=1.7889113.6B8@200251表3-1屋面板配筋表表=截面配筋計算結果果見配筋圖3.2樓面板的設設計樓面板厚厚度，取樓面面板為樓面荷載結構層：100mmm厚現澆混混凝土屋面板板25xx0.10==2.5KNN/m2抹灰層：10mmm厚混合砂漿漿20xx0.01==0.2KKN/m210mm厚大理石石配水泥砂漿漿擦縫288x0.011=0.288KN/mm2面層：30mmm厚1:33干硬性水泥泥砂漿，面上上撒2mm厚厚素水泥20x00.03+00.002xx14.5==0.6300KN//m2∑=33.61KKN/m2樓面活載：辦公室室2.0KKN/m2走廊廊2.5KKN/m2荷載設計值由永久荷載控制的的荷載效應組組合值S=11.35x3.61++1.4x00.7x2==6.8366KN/m（室室內）S=11.35x33.61+11.4x0..7x2.55=7.3224KN//m（走廊）由可可變荷載控制制的荷載效應應組合值S=11.2x3..61+1..4x1.00x2=7..132KKN/m（室室內）S=11.2x3..61+1..4x1.00x2.5==7.8322KN/mm（走廊）由由可變荷載控控制F=77.132（室室內）F==7.8322（走廊）樓面板設計a.區格板A=30000-2500=27500mm=33000-2500=30500mmN=30550/27550=1.111==0.811取=2..0根據極限平衡條件件可得b.區格板B=30000-2500=27500mm=33000-2500=30500mmN=30550/27550=1.111==0.811取=2..0根據極限平衡條件件可得C.區格板=22700-2250=24450mm=33300-2250=30050mmN=30050/24450=1..225===0.644取=2.00根據極限平衡條條件可得(3）截面配筋筋計算=1\*GB3①確定截面有效高度度板底鋼筋選用B88短邊方向跨中截面面：長邊方向跨中截面面：板定鋼筋選用B88，擇支座截截面：=2\*GB3②截面彎矩設計值由于樓蓋四周板的的支撐按照簡簡支考慮，故故中央區格板板B與的邊區區格板跨中截截面彎矩與支支座彎矩可折折減20%=3\*GB3③受拉鋼筋的：近似似取內力臂系系數=0.99，按照下式式計算受拉鋼鋼筋截面面積積：=截面配筋計算結果果見表3-2截面（mm)M(knm)()配筋實配跨中A區格長方向730.9480.88=0.755842.72B8@200251短方向811.1700.88=0.933647.55B8@200251B區格長方向730.9480.88=0.755842.72B8@200251短方向811.1700.88=0.933647.55B8@200251C區格長方向730.7160.88=0.577332.3B8@200251短方向811.1180.88=0.899545.7B8@200251支座A-A812.340.8==1.872295.1B8@200251A-B811.8950.88=1.511696.3B8@200251B-B812.340.8==1.872295.1B8@200251B-C811.8950.88=1.511696.3B8@200251C-C812.2360.88=1.7889113.6B8@200251表3-2樓面板配筋表表4.重力荷載計算算4.1屋面及樓面面的永久荷載載標準值屋面（不上人）結構層：100mmm厚現澆混混凝土屋面板板25xx0.10==2.5KNN/m2防水層11.02KNN/m2保護層：20mmm厚水泥砂漿漿0.022x20==0.4KKN/m2找平層：20mmm厚1：3水水泥砂漿找平平層0.002x200=0.4KN/m22保溫層：60mmm礦渣水泥泥0.066x14..5=0.887KN//m240mm厚水泥石石灰焦渣找坡坡層0..04x114=0.556KN//m210mm混合砂漿漿抹灰層0.01x17=00.17KKN/m2∑∑=5.966KN/mm2樓面10mm厚大理石石面層，水泥泥砂漿擦縫2.88x0..01=0..28KNN/m230mm水泥砂漿漿面上撒素水水泥200x00.03+00.02xx14.55=0.6330KN//m2100mm厚現澆澆混凝土樓板板25xx0.10==2.5KNN/m210mm厚混合砂砂漿抹灰00.01xx17=0..17KNN/m2∑=3..61KN//m24.2屋面及樓面面的可變荷載載標準值屋面上人屋面面2.0KN/m22樓面：辦公室2..0KN//m2走廊2..5KN//m2屋面雪荷載標準準值4.3梁、柱、墻墻、窗、門重重力荷載計算算450mm高框架架梁:0..25x0..45x255+2x0..02x177x（0.440-0.110）=3..05KNN/m2次梁：0.25xx0.40xx25+2xx0.02xx17x（00.40-00.10）==2.6022KN/m22框架柱：0.4xx0.4x225+0.44x4x0..02x177=4.5444KN//m2墻重量：18x00.24+00.02x22x17=55KN/mm2木門重量：0.22KN/mm24.4重力荷載代代表值決定多層框架的地地震荷載時，結結構的計算簡簡圖可以認為為是一多質點點體系。產生生地震荷載的的建筑物重量量集中于各層層的樓蓋處，各各質點質量還還應包括上下下各半層范圍圍的恒載，550%的樓面面等效均布活活載。所有墻墻體門窗開洞洞均不考慮，作作為安全儲備備。=1\*GB3①集中于屋蓋平面處處的質點質量量G5樓面活載（50%%）00.5x0..5x3777.9=944.75KNN屋面恒載6.4xx377.99=22522.3KN450mm橫向框框架梁33.05x114.7x88=358..68KN450mm縱向框框架梁33.05x1126x4==317.22KN次梁2.006x（366.4+9..8）=1220.21KN填充墻11/2x5xx(23.66x(3.33-0.455)x3+22x(14..7-0.44x3)x((3.3-00.45)++(6-0..4)x(33.3-0..45)x112+4x((3.3-00.4)x((3.3-00.45)))=12588.28KNN柱1/2x336x(3..3-0.112)x5..67=3225KN合計==4633..8KN=2\*GB3②集中于五、四、三三、二層頂蓋蓋處的質點質質量、G4、G3、G2樓面活載0.55x2x3777.9=3377.9KKN樓面恒載3.661x93777.9-((6-0.44)x3)==1303..57KN450mm橫向框框架梁3..05x144.7x8==358.668KN450mm縱向框框架梁33.05x226x4=3317.2KKN次梁2.6002x(266.4+199.8)=1120.211KN填充墻5x((23.6xx(3.3--0.45))x3+2xx(14.77-0.4xx3)x(33.3-0..45)+((6-0.44)x(3..3-0.445)x122+4x(33.3-0..4)x(33.3-0..45))==2516..56KN柱32xx(3.3--0.1)xx4.5444=465..3KN合計G4=G3=G2=54599.4kN=3\*GB3③集中于一層頂蓋平平面處的質點點質量G1樓面活載（50%%）0.5xx2x3777.9=3777.9KNN樓面恒載33.61x((377.99-(6-00.4)x33)=13003.57KKN450mm橫向框框架梁3.05xx14.7xx8=3588.68KNN450mm縱向框框架梁3.05xx26x4==317.22KN次梁22.602xx(26.44+19.88)=1200.21KNN填充墻11/2x5xx(23.66x(3.33-0.455)x3+22x(14..7-0.44x3)x((3.3-00.45)++(6-0..4)x(33.3-0..45)x112+4x((3.3-00.4)x((3.3-0.445)+1//2x5x4420.3==2489..76KN柱子32x（33.3-0..1）x4..544=4465.3KKN合計GG1=54322.62KNN5.框架測移剛度度計算本工程采用程混凝凝土采用C440，Ec=3.255x107KN/m225.1梁和柱的線線剛度計算（1）梁的線剛度度計算在計算框架梁的慣慣性矩時，考考慮梁為矩形形截面。計算算框架梁界面面的折算慣性性距時，對于于現澆整體式式結構，中框框架的折減系系數為2，邊邊框架的折減減系數為1..5。(2)柱的線剛度度計算一般層柱i=Eccx1/122x0.444/3.3==0.65xx10-3Ec底層柱i=EEcx1/122x0.444/4.255=0.5xx10-3Ec(2)柱的側移剛剛度D值的計計算=1\*GB3①邊框架側移剛度DD值如下圖邊跨橫向框架梁i1=1.5Ec3/6=4..7x10--4EcI2=1.5Ec33/2.4==1.63xx10-3Ec中跨橫向框架梁i1=2Ec3/6=8..7x100-4EcI2=2Ec3/22.4=2..17x100-3EcKaD/(KN/m))一般層邊柱0.72a=k/2+k=00.2650.617x1004中柱1.45a=k/2+kk=0.4220.98x1004底層邊柱0.94a=0.5+k/2++k=0.4490.53x1004中柱1.88a=0.5+k/2++k=0.660.66x1004表5-1邊框架D值表表KaD/(KN/m))一般層邊柱0.96a=k/2+k=00.330.768x1004中柱1.94a=k/2+kk=0.4991.14x1004底層邊柱1.26a=0.5+k/2++k=0.5540.583x1104中柱2.52a=0.5+k/2++k=0.6670.723x1104中框架測移剛度DD值表③各層柱側移剛度度之和的計算算2~6層第一層6.橫向水平地震震荷載作用下下框架結構的的內力和側移移計算6.1橫向自振周周期的計算地震作用的計算即即地震荷載的的計算。按《建建筑抗震設計計規范》（GGB500111-20110）規定，本本設計的結構構底部總剪力力（即總地震震荷載）可以以按公式FEEK=a1Geq來計算，其其中a1=amax(Tg/T1)0.9,橫向自振周周期計算見表表6-1層次各層重量/KN總量/KN層間剛度∑Di//（kN/mm）Ui=∑G/∑DD∑um=∑ui64633.84633.829200000.0160.42355459.410093.22920000.0350.40745459.415552.629200000.0530.37235459.4210122920000.0720.31925459.426471.42920000.0910.24715432.6231904.0222040000.1560.156表6-1橫向自震周期期表T1=1.7ψT（UUT）1/2=0..774s>>Tg=1.4xx0.45==0.49((s)注：上式中，對于于民用建筑ψψT=0.6~~0.8，本本設計取ψTT=0.7；；對于第一組組地震分組和和Ⅲ類場地取取特征周期TTg=0.355s。6.2水平地震作作用及樓層地地震剪力的計計算本設計的建筑為77度地震烈度度，地震影響響系數amaax=0.008,則相應應于基本自振振周期的a11值為：a1=amax（TTg/T1）0.9=0..08x(11.4x0335/0.7774)0..9=0.0053所以結構總水平地地震作用值：：FEK=a1Geqq=0.0553x0.885x319904.022=14377.28KNN因為T1>1.44Tg，故需要考考慮頂部附加加地震作用。對于多層鋼筋筋混凝土房屋屋，頂部附加加作用系數可可以按特征周周期級結構的的基本周期來來確定當0..35S時故附加加的集中水平平地震作用為為則各質點的水平地地震按下式計計算剪力分配見表6--2層次層高/m高度/m重量/KNGiHi/∑GjHjjFi剪力Vi63.320.754633.80.235293.18293.1853.317.455459.40.233290.68583.8643.314.155459.40.189235.79819.6533.310.855459.40.145180.801000.4523.37.555459.40.101126.031126.4814.254.255432.620.05669.861196.34表6-2剪力分配表6.3水平地震荷荷載作用下的的唯一驗算根據《建筑抗震設設計規范》（GGB500111-20110）的要求求，本結構需需進行多遇地地震作用下的的抗震變形驗驗算，要對結結構的變形加加以限制，使使其層間彈性性位移以及結結構頂點位移移不超過一定定的限值，其其結構變形驗驗算。對于鋼筋混凝土框框架結構，其其層間彈性位位移限值為△△U/△hii≤1/5550層次剪力Vi剛度Di△Ui=Vi/DDi△Ui/△hi∑△Ui6293.182920000.00100441/32870.005355583.862920000.00200001/16500.005044819.652920000.00280771/11790.0044331000.452920000.00342661/9700.0035821126.482920000.00385991/8560.0025511196.3420400000.00586441/7260.00138表6-3抗震變形驗算算表由上表可知，結構構層間相對位位移△Ui/△hi均小于1//550=11.82x110-3。故其層層間彈性為以以滿足要求。頂頂點位移，滿滿足要求。6.4地震荷載作作用下框架內內力計算（1）由底部剪力力法計算出來來的每層的地地震剪力，按按照每榀框架架的剛度比值值分配到每榀榀框架上，現現以KJ-77為例，其內內力計算如下下：每層地震剪力分配配如下表一般層Di/∑D=（77680+111400）xx2/2922000=00.131底層DDi/∑D=（55830+77230）xx2/204400=0..128層次Vim=Vi/DDi/∑DA、D柱B、C柱638.417.7311.47576.4915.3922.854107.3721.6132.0753131.0626.3839.152147.5729.7044.0851153.1334.1842.385表6-4層間剪力分配配表(2)柱的反彎點點高度計算及及柱端彎矩計計算見表6-5層次柱號KY0YY2Y3YViM下M上6n=6,j=6AD0.960.350000.357.738.9316.58BC1.940.400000.4011.4715.1422.715n=6,j=5AD0.960.450000.4515.3922.8527.94BC1.940.450000.4522.8533.9341.484n=4,j=4AD0.960.450000.4521.6132.0939.22BC1.940.500000.5032.0852.9252.923n=3,j=3AD0.960.480000.4826.3841.7845.27BC1.940.500000.5039.1564.6069.892n=2,j=2AD0.960.500000.5029.704949BC1.940.500000.5044.0972.7472.741n=1,j=1AD1.260.650000.6534.1894.4250.85BC2..520.600000.6040.3983.92155.95表6-5柱反彎點高度度計算表（3）梁端彎矩計計算—根據節節點平衡來計計算框架的剪力根據框框架彎矩，通通過對梁或柱柱取脫離體，求求某一點，則則可求得梁端端的柱端剪力力。框架的軸力圖即柱柱軸力圖，根根據框架剪力力，取節點脫脫離體，求，則則可求得柱的的軸力。（4）水平地震作作用下的框架架內力圖彎矩圖、剪力圖及及柱軸力圖如如下所示（內內力是對稱的的）圖6-1地震作用剪力力圖圖6-2地震作用彎矩矩圖圖6-3地震作用周力力圖7.橫向風荷載作作用下框架結結構的內力7.1風荷載標準準值基本風壓是W0==0.35KN/m22,由《建筑筑結構荷載規規范》查得uus=0.8((迎風面)和和us=0.5（背背風面）。地地面粗糙程度度為C類，HH/B=.77520/114.7=11.4<1..5。《建筑筑結構荷載規規范》規定，對對于高度大于于30m且高高寬比大于11.5的房屋屋結構，應采采用風振系數數來考慮風壓壓脈動的影響響。本設計房房屋高度小于于30m，所所以可以不考考慮風壓脈動動。取3軸橫橫向框架，其其負載寬度為為3.3m。沿房屋高度分布風風荷載標準值值為Wk=βzusuzwo,為了簡化化計算，作用用在外墻面上上的風荷載可可近似用作在在屋面梁和樓樓面梁處的等等效集中荷載載替代。作用用在屋面梁和和樓面梁節點點處的集中風風荷載標準值值Wk=βzusuzwwo（hi+hj）B/2式中wo———基本風壓，wwo=0.355KN/m22uz——風壓高高度變化系數數us——風荷載體型型系數βz——風振系數，基基本自振周期期對于混凝土土框架結構可可用T1=0.088n（n為建建筑層數）估估算，由于hh＜30m,,所以不考慮慮風壓脈動，統統一取βz=1.0hi——下層柱高hji——上層柱高B——迎風面寬度度，取B=33.3m層次uzβzuswo(KN/m2)Z/mA/m2Wk/KN60.751.01.30.3520.2510.893.7250.71.01.30.3516.9510.893.4740.651.01.30.3513.6510.893.2230.651.01.30.3510.3510.893.2220.651.01.30.357.0510.893.2210.651.01.30.353.7511.633.44表7-1各層風荷載標標準值計算7.2風荷載下的的橫向框架內內力計算每榀框架的風剪力力按柱的剛度度比值分配到到每一根柱上上，最后以DD值法求結構構內力。層次柱號Ky0y1y2Y3yViM下M上6n=6,j=6AD0.960.350000.350.740.851.59BC1.940.400000.401.121.482.225n=6,j=5AD0.960.450000.451.431.892.83BC1.940.450000.452.173.223.944n=6,j=4AD0.960.450000.452.073.073.76BC1.940.500000.503.144.665.73n=6,j=3AD0.960.480000.482.714.024.92BC1.940.500000.504.116.786.782n=6,j=2AD0.960.500000.503.355.535.53BC1.940.500000.505.088.388.381n=6,j=1AD1.260.650000.654.319.244.83BC2..520.600000.606.0410.968.97表7-2D值法結構內力計算算表7.3柱端彎矩計計算（設風荷荷載從左向右右作用）柱下端彎矩Mbij=yhVV柱下端彎矩Muij=(1--y)hV根據節點力平衡可可求的梁端彎彎矩Mlb=ilb/illb+irb(Mbc+Mtc)Mrb=irb/illb+irb(Mbc+Mtc)7.4根據節點力力平衡來計算算框架剪力根據框架架彎矩，通過過對梁或柱取取脫離體，求求某一點∑MM=0，則可可以求出梁端端彎矩框架軸力圖即柱的的軸力圖，根根據框架剪力力，取節點脫脫離體，求∑∑Y=0，即即可求出柱的的軸力。7.5作水平風荷荷載作用下框框架的內力圖圖圖7-2風荷載作用剪剪力圖表7-3風荷載作用軸軸力圖8.豎向荷載作用用下框架結構構的內力計算算8.1計算單元取3軸橫向框架進進行計算，計計算單元寬度度為6m，如如下圖所示。直直接傳給該框框架的樓面荷荷載應為三角角形荷載，為為簡化計算按按線的方法等等效為均布荷荷載，荷載傳傳遞的示意見見圖。圖8-1橫向框框架計算單元元8.2橫載計算梁截面慣性矩考慮慮現澆樓板作作用，邊跨，中中間跨AB、CD跨梁（邊邊跨）BC跨梁（中跨）頂層柱、中間層柱柱底層柱8.2恒載計算（見見重力荷載計計算部分）=1\*GB3①恒載豎向荷載計算算a．屋面框架梁線線荷載標準值值屋面恒恒荷載5..96框架梁梁自重0..25x00.45xx25+2x（0.445-0.110）x00.02xx17=3..05b．屋面框架梁線線荷載標準值值屋面板傳來的荷載載次梁自重框架梁集中荷載12.14+1..95）3..3=46..50KNC、樓面框架梁集集中荷載標準準值板傳來荷載框架梁自重框架梁跨中集中荷荷載（77.43+11.95）33.3=300.95KN/mm___________________________________________________________________________________E屋面框架節點集集中荷載A柱、D柱邊跨縱向框架梁自自重00.250..453.3325=9..28KN縱向框架梁側粉刷刷0.002（0.445-0.110）23.317==0.79KKN縱向框架梁傳來屋屋面自重5..96集集中荷載B柱、C柱中跨縱向框架梁自自重0.2250.4553.325==9.28KKN中跨縱向框架梁側側粉刷00.02（00.45-00.10）223.317==0.79KKN縱向框架梁傳來屋屋面自重5.96__________________________________________________________________________________集中荷載F樓面框架節點集集中荷載A柱、D柱邊跨縱向框架梁自自重00.250..453.3325=9..28KN縱向框架梁側粉刷刷0.002（0.445-0.110）23.317==0.79KKN縱向填充墻自重縱向框架梁傳來樓樓面自重3.661集中荷載B柱、C柱中跨縱向框架梁自自重0.2250.4553.325==9.28KKN中跨縱向框架梁側側粉刷00.02（00.45-00.10）223.317==0.79KKN縱向填充墻自重縱向框架梁傳來屋屋面自重3.61__________________________________________________________________________________集中荷載荷載等效：=2\*GB3②恒載內力計算a．頂層固端彎矩計算分配系數計算b．中間層固端彎矩計算（2）分配系數計計算C．底層（1）固端彎矩計計算（2）分配系數計計算表8-1橫載彎矩二次次分配表③通過分配系數，可可求得恒荷載載彎矩圖、剪剪力圖及軸力力圖如下：圖8-2橫載彎矩圖圖8-3橫載剪力圖圖8-4橫載軸力圖8.3活載豎向荷荷載計算①經驗表明，對對樓面活荷載載標準值不超超過5KN//m2的一般工業業與民用建筑筑框架結構，采采用滿布荷載載的計算精度度可滿足設計計要求，但對對跨中彎矩乘乘以1.1~~1.2的系系數。本建筑筑樓面活荷載載標準值不大大于5KN//m2,故可以采采用滿布荷載載計算。框架梁線荷載標準準值B框架節點集中荷荷載標準值D柱B、C柱荷載等效=2\*GB3②活載內力計算a．頂層（1）固端彎矩計計算（2）分配系數計計算b．中間層（1）固端彎矩計計算（2）分配系數計計算C．底層（1）固端彎矩計計算（2）分配系數計計算表8-2活載彎矩二次次分配表③活載下的內力圖圖8-5活載彎矩圖圖8-6活載剪力圖圖8-7活載軸力圖9.荷載組合及調調整根據以上內力計算算結果，即可可進行各梁柱柱各控制截面面上的內力組組合。其中梁梁的控制截面面為梁端及跨跨中，柱每層層有兩個控制制截面，即柱柱頂與柱底。根根據《建筑抗抗震設計規范范》規定，多多層結構的風風荷載與地震震作用不同時時考慮。設計計地震作用比比風荷載大很很多，考慮有有地震作用參參與組合，同同時為了簡化化計算，荷載載組合值取軸軸線處的內力力值，所計算算配筋會稍偏偏大。考慮鋼筋混凝土框框架結構塑性性內力重分布布的性質，對對梁端彎矩進進行條幅。根根據規范的相相關規定，本本算例調幅系系數取0.885，另外，活活荷載由于為為考慮最不利利位置，因此此活荷載跨中中彎矩在計算算結果的基礎礎乘以1.22的增大系數數。按照《建筑結構荷荷載規范》（GGB20099—20122）第3.22.3條，荷荷載基本組合合的效應設計計值計算時，可可變荷載應乘乘以考慮設計計使用年限的的調整系數。因因為本設計使使用年限為550年，=11.0，故在在下面荷載組組合中不再寫寫出。框架在各種荷載作作用下，其組組合為9.1無地震組合合（1）恒載起控制制作用Sd=1.35GkQQKWK（2）活載起控制制作用的組合合Sd=1.2Gk+11.4SQKKWKSd=1.2GkQKK+1.4SSWK9.2有地震組合合SU=rGSGEK++rEhsEhk9.3無地震組合合計算按照上述的組合原原則計算梁端端內力，柱端端內力，其結結果列于下列列表1，表22；表9-1無地震組合合梁端截面組組合計算表表9-2無地震組合合A，軸柱端端截面組合計計算表9.4有地震組合合計算表9-3震組合的梁梁端彎矩計算算表9.5梁端剪力計計算在進行梁端剪力調調整前需要先先計算出梁端端的順時針和和逆時針的彎彎矩組合值，表9-4抗震組合的的梁端剪力調調整彎矩計算算表有了上述調整需要要用到的順時時針和逆時針針彎矩，便可可進行梁端剪剪力的調整，5表9-5梁端剪力力調整表說明：重力荷載代代表值為“恒恒+0.5活活”V=η((Mlb+Mrb)/ln+VGb,抗震等等級ηvb=1.11。柱端彎矩計算在進行柱端彎矩計計算前需要先先算出柱所在在節點的梁的的順時針和逆逆時針的彎矩矩組合值，以以及該柱的順順時針和逆時時針的彎矩組組合值，見下下表；表6用于柱端彎矩矩調整的梁端端彎矩計算表表表9-6用于柱端彎彎矩調整的梁梁端彎矩計算算表表9-7用于柱端彎彎矩調整的AA軸柱彎矩計計算表9-8用于柱端彎彎矩調整的BB軸柱彎矩柱內力調整有了上上述調整需要要用到的順時時針和逆時針針彎矩，便可可進行梁端剪剪力的調整，見見下表表9-9第一層柱內力力調整表表9-10第二層柱內內力調整表10.截面設計10.1.梁的配配筋計算框架梁混凝土采用用縱向受力鋼鋼筋采用HRRB400級級，箍筋采用用HRB3335級鋼筋保保護層厚度225mm并可可求得縱向受受力鋼筋合力力點到混凝土土外邊緣的距距離所以求得得其他參數另根據《建筑抗震震設計規范》本本工程抗震等等級為二級，需需滿足：a.x≤0..35h0b.AS底//AS頂≥0.33c.如果梁端縱向向受拉鋼筋率率大于2%，箍箍筋配筋最小小直徑應比抗抗震規范最小小值大2mmmd.抗震調整系數數rRE=0.775,受剪rrRE=0.88510.2第一層AAB跨計算配配筋。計算公式非地震作用組合：：地震作用組合：跨中正截面受彎承承載力計算（按按照雙筋T形形截面計算上上部通常鋼筋筋假定2Φ220）不考慮地震作用：：M=1099.85KKN.m支座負彎矩：考慮慮地震作用：：M=1988.1KN..m（左右支支座兩者去大大值）由于跨中彎矩不考考慮地震作用用的組合大于于地震作用的的組合應乘以以折減系數00.75以后后的值所以計計算結果是不不考慮地震作作用的組合大大。因此本設設計計算不考考慮地震作用用的組合計算算.判斷受壓區是否在在翼緣高度范范圍內故可按寬度為bff,矩形截面梁梁計算。由于，所以受壓鋼鋼筋不屈服，按按照《混凝土土規范》公式式和單鋼筋截截面分別計算算并取最大值值。按照規范公式按照單筋截面計算算：，下部選用4CC18（10017）左邊支座截面（按按照雙筋截面面矩形截面計計算）。按考考慮地震作用用組合值計算算。M=198.1KKNm由于，所以受壓鋼鋼筋不屈服，按按照《混凝土土規范》公式式和單鋼筋截截面分別計算算并取最大值值。按照單筋截面計算算：所以取上述二者較較大值As==1146..4支座鋼筋筋選用4C220(12556）驗算配筋率：。滿足要求。由于梁端縱向受拉拉鋼筋總配筋筋率為1.221%，因此此配置箍筋時時不必再在最最小直徑的基基礎上添加22mm。梁截面配筋圖見詳詳圖斜截面受剪承載力力計算：考慮地震作用組合合的值:調整整過的剪力大大于未精過調調整的剪力1100.888,所以取地地震作用組合合值為1066.82KNN不考慮地震作用組組合的值：1117.222KN根據《混凝土結結構設計規范范》驗算截面面控制條件。,滿足要求。又根據《混凝土結結構設計規范范》，當僅配配置箍筋時，斜斜截面受剪承承載力按下式式計算。故按照構造配筋即即可選用A8@200010.2框架柱配配筋計算柱的混凝土均為CC40柱縱向向鋼筋全部采采用HRB4400級箍筋筋采用HRRB335級級h0=400--45=3555mm以以底層B軸中中柱為例其他參數α=1..0fc=19.11N/mm22ft=1.711N/mm22fy=3600N/mm22考慮地震作用順M1=122.21KKNmM2=661..21KNmmN=12772.82KKNV=1184.333KN逆M1=M2=1311.46KNNmN=3385.466KNV==61.055KN選用彎矩軸力較大大的進行計算算對于B軸底層柱的的組合內力最最大組合為”11.35恒++1.40..7活+1..40.6右右風“其值為1513..16KN軸壓比驗算柱正截面受彎承載載力計算判斷是否考慮二階階效應A=b×h=1660000mmm2I==bh3/12=22.13×1109mm4L0/i=38.833>31.778故需要要考慮二階效效應的影響計算控制界面的彎彎矩設計值所以控制界面的彎彎矩設計值M=?CrM2==1.06××0.7566×661..21=5229.87KKN·m判別大、小偏心受受壓柱且混凝凝土不小于00.15時γγRE=0.88屬于大偏心受壓且且X=ξh0=00.375××355=11331.331>2ass=90計算配筋e0=M/N=6611.21×1106/12722.82×1103=519..48mmei=e0+ea=5519.488+20=5539.488mme=ei+h/22=739..48mm根據規范規定計算算配筋最小總配筋率于是個方向配44C25As=19644總滿足規范范要求柱截面承載力計算算截面尺寸復核取h0=355mmmVVmin=1884.33λλ=M2//Vch0)=10..1>3取取λ=3抗剪截面滿足要求求求柱箍筋加密區箍箍筋的體積配配箍率按照規范規定，抗抗震等級三級級的框架柱箍箍筋最小直徑徑為8mm，本本設計箍筋直直徑為8mmm，結合柱縱縱筋配置情況況箍肢數3××4中間設設拉鉤，根據據上述條件計計算柱箍筋的的體積配箍率率柱的軸壓比為0..469，λλ=0.0778于是柱柱箍筋加密區區箍筋的體積積配箍率不小小于S=171.2mmm即柱箍筋筋直徑8mmm的前提加密密區箍筋間距距不大于1771.2mmm驗算柱斜截面受剪剪承載力按照規范要求柱箍箍筋加密區間間距不大于1100mm，假假定柱的加密密區箍筋配CC8@1000（3×4）按規范公式由于N=12722.82KNN>0.3ffcA=0.33×19.11×400××400=9916.8KKNN取714.411KN所以柱端加密區配配C8@1000（3×44）滿足抗剪剪要求柱截面面配筋如下10.3基礎設計計地質條件：場地平平坦，土質均均勻，無不良良地質發育；；地基土為深深厚的粘性土土層，地基土土承載力fak=1990kPa，地地下水埋藏較較深，不考慮慮地下水影響響A柱采用柱柱下獨立基礎礎，采用C440混凝土fft=1.711N/mm22，基基礎下墊層厚厚度為11000mm,每每邊伸出1000mm采用用C10混凝凝土采用鋼筋筋為HRB4400ffy=3600N/A軸柱下獨立基礎礎設計荷載取值規定地地基基礎設計計時，所用的的荷載應最不不利組合與相相應的抗力限限值應按下列列要求規定取取用按地基承載力確定定基礎地面的的面積及埋深深時，傳至基基礎底面上的的荷載應按照照正常使用極極限狀態下的的荷載控制的的標準組合。相相應的抗力應應采用地基承承載力特征值值計算基礎變形時，傳傳至基礎底面面上的荷載效效應按正常使使用極限狀態態下荷載效應應控制的準永永久組合。不不需要計算風風荷載和地震震荷載，相應應的限值為地地基變形允許許值A軸柱荷載效應基基本組合時的的最不利荷載載恒活左鎮右震恒+0.5活+左左震恒+0.5活+右右震恒+活控制力M(KNm)10.843.32-94.42-81.95106.8914.16106.89N(KN)513.63113.27-76.3376.33493.99646.02627646.02V（KN）-19.1-16.234.18-34.186.98-61.38-35.3-61.38表10-1控制力表則確定基礎地面積地地基基礎承載載力為基礎平均埋深即dd=((0..95+0..8)+(00.5+0..8))/22=1.6225m則驗算底面尺寸是否否合適故取地基尺寸為：：bl=22.66=5.2基礎高度取h=800mmm,配筋計算1-1截面2-2截面比較應按配筋實配14C10@@200，As=10999m2B、C柱下聯合基基礎設計聯合基礎的基本假假定①基礎是剛性的：：一般認為基基礎的高度不不小于柱距的的1/6時基基礎可視為剛剛性.②基礎的壓力線為為線性分布③地基主要的受力力范圍內地質質均勻④不考慮上部結構構剛度的影響響內力計算計算基礎的型心位位置及基礎長長度對稱性性計算基礎地面的寬寬度計算基礎的內力凈凈反力設計值值計算基礎高度取h=11/6=47700/6==783.333取取h=10000mm受沖切計算取一根根中柱計算受剪承載力驗算V=558.044實配14