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文檔簡介
土木狗論壇土木工程畢業設計大全免費下載(海量樣板,本CAD附圖上論壇免費下載)十年老店,品牌信譽,超低價按任務書定做學姐QQ765476453微信tmgbbs畢業設計定做/職稱論文發表/工作注冊考試交流企鵝學姐Q765476453微信tmgbbs摘要本工程為寶雞公路局綜合辦公樓,采用框架結構,主體為六層,本地區抗震設防烈度為7度,場地類別為II類場地。主導風向為西南,基本風壓0.35KN/M,基本雪壓0.20KN/M。樓﹑屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土結構。本設計貫徹“實用、安全、經濟、美觀”的設計原則。按照建筑設計規范,認真考慮影響設計的各項因素。根據結構與建筑的總體與細部的關系。本設計主要進行了結構方案中橫向框架第12軸抗震設計。在確定框架布局之后,先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期,進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小,進而求出在水平荷載作用下的結構內力(彎矩、剪力、軸力)。接著計算豎向荷載(恒載及活荷載)作用下的結構內力。是找出最不利的一組或幾組內力組合。選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內樓梯的設計。完成了平臺板,梯段板,平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。對樓板進行了配筋計算,本設計采用十字交梁基礎。整個結構在設計過程中,嚴格遵循相關的專業規范的要求,參考相關資料和有關最新的國家標準規范,對設計的各個環節進行綜合全面的科學性考慮。總之,適用、安全、經濟、使用方便是本設計的原則。設計合理可行的建筑結構方案是現場施工的重要依據。關鍵詞:框架結構,抗震設計,荷載計算,內力計算,配筋ABSTRACT征T顫h徑i語s奸怖e當n鏡g喊i植n午e槳e敗r而i鵲n吸g只庫i究s劣精c持o礎m臣p填r向e地h塑e懷n朗s堡i標v芒e響詳f涼o礦r旺券t暮h婦e疏撫c祖i銷t終y襖略o到f橡萬b芽a憐o脊j寫i跑準h盤i滿g晌h撥w廁a禽y乞擇b裙u功r墻e褲a進u饑付t敘o啦辜t仍r否a芬n搏s慣a塔c茫t堅奶b屑u蟲i即l那d飽i伴n編g拴,挺嫁a倦糖f微r甚a攪m悅e燈w紡o價r唇k末繡s使t銀r焰u俗c幻t貼u全r棗e胖蕉f垃o銅r相閃a追崗s殼i大x跑-血s越t遣o詢r租e突y局梨m豐a叢i飯n單,班猾i過n男喘t拼h笑e谷煩r鉛e扶g棕i仆o烈n駛懼e鋼a捧r庫t哥h耕q偉u微a銹k候e餅庫i圣n茂t匠e欺n除s啟i翼t遭y早形o翅f問灑7剩撈d暴e為g哲r保e端e腹s悟狼,緞晶s粉i載t變e咳懂c構l慌a擦s膨s陜i游f啊i宰c棚a悶t鏡i峽o代n爸板a畏s鍛乓C蹤l離a藍s蟲s查俗I每I室全v率e封n槍u挨e糊s炒.求唇L籮e悄d柄遵t送o頓境t您h影e貫嗎s如o遺u哥t求h避w吃e呢s舅t纖貌d琴i部r貫e變c巖t奸i換o敘n連,波餓t憂h閉e鍬唯b纏a妙s坦i迷c幻龍P抖r劣e萄s旗s炸u漫r之e褲集0往.水4美0裁瑞K刮N購/刪M屬,老贈b暑a亦s挨i窩c夸擇s類n員o裝w膛粘p蠟r夠e輔s筆s么u蛛r祥e弄頂0陡.尿2襯0贏K映N孟/獅M帶.靠庸F龜l隊o薦o輩r期慌r遷o秒o恩f章作w班e劣r豆e牧獨u蔬s間i張n抬g主語c塞a埋s越t載-己i麻n茅-望p未l惑a筋c額e戲必r紹e繼i擦n榨f刺o溜r壞c出e廉d揀雹c駝o銜n短c偽r撿e辰t斯e眼眨s會t稠r豎u頸c謊t貸u京r筋e嫂.泳T捏h徒e牛眼d擋e朽s葉i禍g很n使瞇a劃n良d茂臥i花m智p熔l乖e翅m厲e景n狡t全悼"彎p膏r再a幟c儲t冬i洲c減a袍l率,焦貝s乎e則c查u母r鍵i壇t丟y講,紙筋e宋c薯o任n佳o禁m逢i臘c占,紛赴a右e跑s顧t校h收e病t笛i類c意,帶"訊臭t紡h股e產遺d虧e怖s嶼i議g震n步墾p永r跡i擇n士c洽i艙p細l羊e欺s呢.臣屆W島i槽t柱h剃互t抽h訓e組蓄a鍛r毯c尿h華i辟t鐘e末c口t填u弱r埋a便l石扁d介e象s誼i內g戀n招,紙日d駛e秤s屋i四g汽n巧詢s土e棒r送i竟o臭u浮s統l認y屑鹽c但o隱n重s鵝i掌d清e醒r呢勵t姜h橫e中市i餓n殺f響l莫u版e昌n渴c貴e深禽o泉f宰殘t武h覽e貫森v載a繼r眼i列o谷u重s掌稱f鋪a潛c念t艷o少r微s裳.扇男A竄c壽c尺o型r百d鹿i迫n躍g首財t沈o弦曬t崖h昂e算免s憐t睛r盛u軟c冒t憑u恨r飛a逃l仔壞a州n島d北雄a四r打c五h痛i詠t斗e戴c費t法u貼r清a霧l莖逢d紋e允t致a悼i驅l膛崇a寄n紐d碑中t衫h秒e母沙o椅v那e肝r執a射l認l撇搜r題e能l莫a徑t桐i茫o容n事s注h蝴i獅p徐.位T論h根e絞霧d蹲e豆s雷i純g匯n楚聯o椒f遣癥t忙h蛾e疼呢m孝a絞i慢n誰擺s考t稀r苗u泰c限t賢u購r朗e狀楊o笨f光費t漆h葡e撥樸p慈r運o綱g辭r睜a附m苗撫h敞o材r節i糖z膝o新n膨t柜a死l信烤f擁r敗a堪m跡e性w液o品r丘k違登1糖2司-累a雨x關i查s遭大s覆e射i欄s浴m膊i諷c睛葡d泥e隨s抵i鍛g覆n灑.倉鋼I誼n紐果d芝e玩t跳e招r替m霜i邁n藏i匯n緞g狐盤t扮h灘e撥諒d墾i奪s鐮t絹r吉i粉b臉u射t鍋i塌o導n辮摩f扯r柔a癢m嫁e通w艇o英r賓k肌,斃兼t鉗h奉e度逃f瓦i泰r冰s吉t糖修l你a今y炕e墳r巨聰o拳f津修r鳴e餓p婆r即e倦s味e弦n沒t享a專t純i會v稍e閉底v煤a剛l頓u版e件妙o址f羨盜t徹h渡e摔休l導o本a屬d資,善激T董h反e須n耐加u罪s訪e督忽v蔬e第r綠t犯e靠x給宗f主r晴o汽m制品t軌h繡e崗琴d康i束s倚p伏l惑a餐c五e饅m纏e師n蝴t玩崗m周e寬t前h棕o賢d盆繁f匹o起r嗎期e具a塘r儲t袍h頸q腥u愿a土k儲e敏侵c舉y售c浸l混e相,眼賞a誰n訊d板喜t蝶h積e震n芒佳a孔t堵可t嘩h辰e期杰b答o洪t組t猛o鴿m恐吧o補f央扶s土h秧e涂a乒r治忙h辦o狡r鋒i鍬z召o眾n肥t吩a劑l炭背s朵e詞i慎s鼻m須i先c側筑l休o瓶a替d附趴c止a巷l漏c歐u槐l叔a乘t慨i桿o膨n蹄瀉u清n膜d鏟e翁r著北s段i友z火e灶,漁云t賀h感e僻n徹耀c旅a后l中c裳u費l搏a饞t景e業d招醬t蝕h帝e柄仍l僚e哪v委e母l效鵝o喂f程蛙l劫o不a鼠d言族u屆n安d縣e場r呢探t井h濱e廉召I分n虜t掛e矩r傻n初a利l申雜F夫o繩r辨c戶e形s狐易(茂b池e熄n筋d朗i濫n齊g兩匪m走o宇m喜e哭n翁t擊,著砌s限h攔e牙a會r厭魔a章n化d菌廚a標x餐i翼a淺l織糧f僻o責r叨c破e昂)覺.使乳T賊h躬e毀n互詞c援a墨l界c鹿u燕l威a離t汽e頂料v刪e煉r旨t級i角c絕a遍l軍市l抗o功a憑d哥突(孟c貫o傻n熟s拔t拜a葡n免t徹走l數o辦a飛d傲閉a逃n海d僵枕l灘i脆v衛e敞始l杰o輛a印d卷)伍詞u狠n誰d叉e竿r眉朱t糊h證e吩宵I屋n濱t祖e摩r餓n乘a身l漂逐F但o庭r莫c僅e鉗s手.籃逗I搖d伸e匪n回t擇i各f程y充炮t展h冶e密斯m堪o雜s穿t斧狹d被i警s命a灶d緊v鄰a噸n猛t英a議g菠e階d萌葬g妖r貌o麻u牽p賞僅o辦r捕惱a轉n遭違i測n關t拘e礎r愛n刪a旱l詞箏f忘o亭r栗c欲e詠尋s服e添v肯e炸r按a錯l筋漫c冬o明m遺b傅i息n鋒a響t言i漠o暖n勢s臟.挎動S滅e欄l殼e瓶c捎t逐里t太h仙e近氧b袍e碌s烏t傲足s悲a測f偽e徐t挺y袍四r便e舅s霧u沿l迷t語s理臂o燕f蓄私t暑h舟e聯來r憐e凝i絕n宮f專o毀r紐c獅e絹m腹e帽n括t院青a暈n遲d依雹M途a霸p籌p藏i埋n鋤g振.邊則I蠟n莊祖a翠d倘d萌i奮t登i堪o舞n街,洋銀t竿h煮e攜糕s茄t邊r掌u尖c痰t手u幅r商e惠輕o橋f住混t鑰h岸e繞曉p銳r冶o濁g睬r達a柔m轟查i竿n述d交o鉗o治r殘臨s吵t抹a評i饅r陪c慣a餡s欄e歸筋d逮e串s萄i妨g伶n身.蠢劣C場o稼m盯p汁l君e翁t從i背o韻n艙順o錫f險宮t籠h言e捕小p慣l詠a匙t彩f喜o閣r席m創替b啊o筋a虜r吉d游s允,延瞞b妄o淘a堡r抵d分s牢質o虹f皇避t犁h霜e姿摸l膽a悔d命d包e辦r陸,葉光p蹈l弊a健t娘f構o粥r例m共咽b斃e恰a書m栽棵c蒼o股m肆p詳o口n鎖e摔n獨t勇輝a垮n蜜d賓欲t郵h規e漲戚r衛e惕i爛n從f嶄o滿r鏟c念e判m學e科n狂t葡稻o暑f企念i脂n房t符e工r冊n廉a亮l摩直f損o勻r蘇c漲e宮s贈碌c攏a無l幟c醉u租l也a鄰t列i川o慎n鋒歷a差n場d門鐮c觸o斧n雁s究t美r子u仁c皮t咬i悟o夠n會騙m飼a湯p志p閥i噴n塞g嘴.廚勸O越n衫累t旱h刃e列千f于l艦o勸o剪r溪徐r謙e替i保n請f抖o躁r回c尸e爬m奏e膨n征t太什c傲a尤l吸c湯u禍l痰a哀t花i姥o暫n宇,否見t皂h修i午s偽曲d嚴e詳s蒼i長g孩n縮仔a豬d域o挨p警t顛i儉o艱n私負t猶e促n窄卻w催o過e介d右s黑丹h鈴a玩n領d曾逐o版v油e界r銳判址b丘e逆a剩m怖部f專o給u層n典d竄a遇t除i綢o樂n們.Thewholestructureofthedesignprocess,instrictcompliancewiththerelevantprofessionalstandard,referencetorelevantinformationandthelatestnationalstandardsandspecifications,anddesignofthevariouscomponentsofacomprehensivescientificconsiderations.Inshort,application,security,economicanduser-friendlydesignistheprinciple.Designreasonableandworkablestructureoftheprogramistheconstructionsiteoftheimportantbasisfortheconstruction.KEYWORDS:FrameStructure,SeismicDesign,LoadCalculation,Internalforcecalculation,Calculationreinforcement符號-混凝土彈性模量;C30-表示立方體強度標準值為30N/的混凝土強度等級;N-軸向力設計值;M-彎矩設計值;V-剪力設計值;A-構件截面面積;I-截面慣性矩;-永久荷載標準值;-可變荷載標準值;-永久荷載分項系數;-可變荷載分項系數;-結構總水平地震作用標準值;-地震時結構的重力荷載代表值、等效總重力荷載代表值;T-結構自振周期;-承載力抗震調整系數;-構件長細比;-地基承載力特征值;-基礎高度;d-基礎埋置深度,樁身直徑;-土的重力密度;-風荷載標準值;-結構頂部附加水平地震作用標準值;-樓層層間位移;e-偏心距;-箍筋面積;B-結構迎風面寬度;-截面有效高度;-受拉區、受壓區縱筋面積。目錄TOC\o"1-3"\u前言1建筑設計說明2結構設計說明8第1章工程概況11第2章結構布置及計算簡圖13§2.1結構布置及梁,柱截面尺寸的初選13梁柱截面尺寸初選13結構布置16§2.1.3梁的計算跨度16§2.2框架計算簡圖17第3章荷載計算18§3.1荷載計算18§屋面及樓面恒荷載計算18§3.1.2梁,柱,墻,門窗重力荷載的計算19§3.1.3墻自重20§3.2梁,柱,墻,板,門窗重力值匯總22§3.3集中于各樓層處重力荷載代表值計算24第4章框架梁柱的線剛度計算27§4.1橫向框架梁柱的線剛度計算27§框架梁柱的線剛度計算27§4.1.2梁柱的線平均剛度比29§4.2橫向框架梁柱的線剛度計算30§4.2.1框架梁柱的線剛度計算30§梁柱的線平均剛度比31第5章橫向水平荷載作用下的框架內力和側移計算33§5.1水平地震作用下結構各層的總重力荷載代表值計算33水平地震作用下框架側移驗算33§5.2水平地震作用下框架內力計算36§5.3橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算41風荷載標準值41風荷載作用下的水平位移驗算43§5.3.3風荷載作用下的框架結構的內力計算44第6章豎向荷載作用下內力計算48§6.1框架結構的荷載計算48§6.1.1計算單元48§6.1.2荷載計算49§6.2恒荷載作用下的內力54§6.2.2彎矩分配及傳遞57§6.3活荷載作用下框架的內力59活載作用下的框架內力59§6.4梁端剪力及柱軸力計算61第7章框架結構的內力組合63§7.1結構抗震等級63§7.2框架內力組合63§7.2.1框架結構梁的內力組合63§7.2.2框架結構柱的內力組合72§7.2.3框架結構柱端組合彎矩設計值的調整78§7.2.4柱端剪力值的調整79第8章框架柱正、斜截面配筋計算84§8.1框架柱的截面設計84§8.1.1框架柱截面設計84§8.1.2柱斜截面受彎承載力計算96§8.2框架梁的正,斜截面配筋計算99§8.2.1正截面受彎承載力計算99§8.2.2截面受彎承載力計算107第9章板配筋計算109§9.1板的配筋109§9.1.1設計資料109§9.1.2荷載計算109§9.1.3板的計算109第10章樓梯計算117§10.1樓梯的設計117§10.1.1樓梯設計資料117§10.2踏步板(TB-1)計算118§10.2.1荷載計算118§10.2.2內力計算119§10.2.3配筋計算119§10.3平臺板設計119§10.3.1荷載計算119§10.3.2內力計算120§10.3.3配筋計算120§10.4平臺梁計算121§10.4.1荷載計算121§10.4.2內力計算121§10.4.3正截面承載力計算122§10.4.4斜截面承載力計算123第11章雨篷設計124§11.1截面設計124§11.1.1雨篷尺寸的確定124§11.2內力計算124§11.2.1抗彎強度計算124§11.3配筋計算126§11.4雨篷的抗傾覆驗算127第12章基礎設計127§12.1基礎形式的確定129§12.1.1設計資料129§12.1.2基礎形式128§12.2基礎設計128§12.2.1基礎埋深的確定128§12.2.2縱橫梁端部外伸長度128§12.2.3肋梁高度的確定128§12.2.4肋梁寬度的確定128§12.2.5基礎墊層材料及砼強度等級128§12.2.6翼緣高度的確定128§12.2.7翼緣底部寬度的確定129§12.2.8截面特征值131§12.2.9節點荷載分配132§12.2.10地基強度驗算134§12.2.11地基變形驗算135§12.2.12基礎配筋計算135第13章結論141致謝143參考文獻144外文資料譯文145附錄162附件162PAGE畢業設計定做/職稱論文發表/工作注冊考試交流企鵝學姐Q765476453微信tmgbbs前言本設計是按照長安大學建筑工程學院2007年畢業設計要求編寫的畢業設計。題目為“寶雞公路局綜合辦公樓設計”。內容包括建筑設計、結構設計兩部份。辦公樓是公共建筑,其規范要求比較嚴格,能體現處建筑和結構設計的很多重要的方面,選擇辦公樓建筑和結構設計,從而掌握辦公樓設計的基本原理,妥善解決其功能關系,滿足使用要求。框架結構的設計始于歐美,二十世紀厚得到了世界各地大范圍的使用,其結構建筑平面布置靈活,使用空間大。延性較好。其具有良好的抗震能力。對辦公樓有重要建筑結構非常適用。能滿足其較大的使用面積要求。框架結構的研究,對于建筑的荷載情況,分析其受力,采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力,然后進行內力組合,挑選出最不利的內力組合進行截面的承載力計算,保證結構有足夠的強度和穩定性。在對豎向荷載的計算種采用了彎矩分配法,對水平荷載采用了D值法,對鋼筋混凝土構件的受力性能,受彎構件的正截面和斜截面計算都有應用。本結構計算選用一榀框架為計算單元,采用手算的簡化計算方法,其中計算框架在豎向荷載下的內力時使用的彎距二次分配法。本設計主要通過工程實例來強化大學期間所學的知識,建立一個完整的設計知識體系,了解設計總過程,通過查閱大量的相關設計資料,提高自己的動手能力。這次設計是在李芳老師的悉心指導下完成的,在此向李老師表示衷心的感謝!建筑設計說明一:設計依據1.畢業設計任務書;2.國家及地方有關規范及法規。二:建筑概括1.名稱:寶雞公路局綜合辦公樓設計2.建筑面積:50403.建筑類別:丙類4.抗震設防烈度:七度5.耐火等級:二級6.耐久年限:50年7.結構形式:鋼筋混凝土現澆框架(六層)8.建設地點:寶雞市三:建筑平面設計1.平面形狀為了增強房屋的整體性,利于抗震,建筑物的平面宜規則,簡單,對稱。2.房間功能劃分1)1層為辦公樓,傳達室,接待室,打字復印室與值班休息室;2)2—6層為辦公室,建議開間3.6m進深6.0m,走廊寬2.4m,要求在二層設一間70左右電話總機室,在三層設一間70左右的閱覽室;3)樓內布置70左右中型會議室3間,資料室4間,每層布置男女衛生間。出入口,門廳,走廊,樓梯等交通部分,按建筑設計有關規范,規定類設置;根據以上的建筑使用功能要求,綜合布置如下:(1)辦公室設計成單間式,并宜設置在朝向較好的位置且相對集中;(2)傳達室,接待室應靠近使用部門,行政辦公建筑的主要入口,這樣使用方便且便于管理。(3)會議室的設置,應考慮所在的層數和距安全出口的位置均應符合防火規范的要求,并應有隔聲,吸音和遮光措施,考慮這些方面,本設計將會議室在主樓梯的對面,這樣有利于安全疏散。(4)檔案資料室,應采取防火,防潮,防蛀,防紫外線等措施,地面應不起塵,易清潔的面層,因此在本設計中,將檔案室,資料室放在遠離廁所的地方且設置于建筑背面。(5)閱覽室應光線充足,通風良好,避免陽光直射及眩光。(6)打字復印室,考慮到現代辦公條件的不斷提高,幾乎各個辦公室都有專用電腦,打字復印室只做一些輔助之用,因此可設計為一個單間,且光線充足,通風良好,避免日曬,因此可將其防于高層端部,減少污染。(7)廁所,盥洗室設計,廁所距離最遠的工作點不應大于50m,應有自然通風,衛生潔具數量應符合系列規定:男廁所所有40人設大便器一具,每三十人設小便器一具;女廁所每20人設大便器一具,洗臉盆每40人設一具,根據此要求,本設計將廁所設于樓梯邊,男女衛生間各設大便器4具,布置有前室并設隔墻,不僅顯得比較隱蔽,雅觀,而且前室還可作為公共交通之間與廁所的緩沖帶,既有利于保持衛生,又能減少臭氣對公共交通空間的影響。3.防火設計根據《建筑設計防火規范》GBJ16-87規定,一個房間的面積不超過60且人數不超過50人時,可設一個門,位于走道盡端的房間內右最遠一點到房間門口的直線距離不超過14m,且人數不超過80人時,也可設一個向外開啟的門,但門凈寬不應小于1.4m。本設計中對于房間面積大于60的房間均設2道門,滿足防火要求。房門到外部出口或封閉樓梯間的距離,位于兩個外出口或樓梯間之間的房間,當為非封閉樓梯間時,對于耐火等級為二級的辦公樓為35m,位于袋形走道兩側或盡端的房間小于20m。本設計中設兩部樓梯,均滿足要求。4.采光通風設計根據《建筑設計常用數據手冊》中辦公建筑的天然采光標準的規定,窗地比≥1:6,小辦公室面積21.6,故窗面積不小于3.6。為解決走廊的采光和通風問題,對于大房間可在墻上開高窗以保證通風效果,且采用高門,通過亮子采光。5.屋面排水設計根據房屋建筑學中的規定,為了有利于建筑物外立面處理,可采用有組織外排水,排水設計做到排水線路簡捷,雨水負荷均勻,排水順暢,避免屋頂積水而引起的滲漏,為避免水流路線過長,由于雨水沖刷使防水層損壞,應合理地確定屋面排水坡面的數目,當寬度大于18時,宜采用雙坡排水,為合理布置落水管應劃分排水區,每一根落水管的屋面最大匯水面積不宜大于200,一般民用建筑最常用的落水管直徑100mm,落水管應在實墻面處,據此,不知8個落水管,雙面排水,用落水管,上裝濾水口,滿足條件。四:建筑立面設計1.設計構想建筑立面應在整體形象上取得完整統一,并與內部空間相協調,建筑外形應立足于運用建筑物構件的直接效果,入口的重點處理以及少量裝飾設計等,該建筑設計構想應力求簡潔,樸素,大方,避免繁瑣裝飾,立面圖詳見建施立面圖.2.具體措施(1)針對框架結構的特點,利用外露的梁柱形成節奏鮮明的構圖,顯示處框架結構房屋的外形特點,給人以挺拔的感覺,而不至于因建筑物過長而顯得低短。(2)使整個建筑立面的窗戶規格統一,協調,統一采用鋁合金窗。(3)利用建筑的局部突出,門廳處重點處理,上部結合建筑設計(4)大廳外歐式建筑風格設計門廳以上各種措施使可以使該辦公樓的立面既具有沉穩的氣勢,又不乏明朗,舒展的感覺。五:工程做法1.散水(i=3%)10mm厚混凝土砂漿找平60mm厚混凝土C1080mm厚碎石磚素土夯實2.屋面3.樓面4.踢腳8mm厚1:2.5水泥砂漿罩面壓實打光12mm厚1:3水泥砂漿打底5.墻裙刷乳膠漆5mm厚1:2.5水泥砂漿壓實或打光8mm厚1:3水泥砂漿打毛或劃出12mm厚1:3水泥砂漿打底6.內墻裝飾噴107膠大白漿10mm厚1:2.5水泥砂漿罩面壓實打光10mm厚1:3水泥砂漿打底7.外墻飾面采用水刷石墻面10mm厚1:2.5水泥砂漿罩面壓實打光10mm厚1:3水泥砂漿打底8.室外踏步10mm厚花崗巖地面磚素水泥砂漿結合層以道60mm厚C10混凝土,表面向外10mm300厚3:7灰土素土夯實9.室內樓梯詳見建筑詳圖10.勒腳同外墻飾面11.衛生間詳見建筑詳圖結構設計說明一:概述1.本建筑為六層現澆鋼筋混凝土框架結構,抗震等級為三級;2.本建筑抗震設防類別為丙類,安全等級為二級,使用年限為50年;3.抗震設防烈度為7度,設計基本加速度為0.15g,場地類別為二類;4.全年主導風向為東北風,基本風壓為0.355.基本血壓為0.2;6.活荷載,樓面均布活荷載對辦公樓一般取2.0,資料室,走廊,門廳,樓梯為2.5,廁所,盥洗室,閱覽室,會議室等處為2.0,此設計偏安全地統一取均布活荷載為2.5;7.有關冬季施工的組織及措施,施工單位應根據有關規范自定,施工單位在整個施工工程中應嚴格遵守國家現行的各項施工及驗收規范進行施工;8.本說明與國家圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101互為補充的結構說明。本工程所設計的框架,柱構造按圖集中抗震為三級構件采用;9.其余有關沉降觀測點設置要求及后砌墻的要求,應按陜標圖集《陜97G202》《框架,框架-剪力墻,剪力墻結構總說明》中相應部分進行構造。當圖集中規定的要求與本說明中規定的構造要求又出入時,以本說明及各圖中說明為準。二:基礎1.工程地質條件;詳見設計任務書;2.本工程基礎形式采用十字交梁基礎;3基礎埋深為室內地面以下1.4m,基底為C10混凝土墊層100mm厚,墊層下為45mm厚3:7灰土,分三層夯實。±0.000以下墻體采用MU10標準的粘土磚,砌筑水泥砂漿強度等級不低于M5。三:墻體±0.000以上墻體選用加氣混凝土砌塊,外墻采用普通磚四:材料1.鋼筋:表示HPB235鋼筋;表示為HPB335鋼筋(1)鋼筋錨固長度見下表:縱向受拉鋼筋最小錨固長度(抗震構件)縱向受拉鋼筋最小錨固長度(非抗震構件)C30C35C25C30C35HPB235鋼筋25d23d27d24d22dHPB335鋼筋31d29d34d30d27d注:除圖中注明錨固長度外,有關鋼筋的錨固長度均按本表執行,抗震構件包括;框架梁,柱,混凝土連梁,梁上混凝土柱,除此外均按非抗震構件構造(2)梁、柱中鋼筋接頭采用電渣壓力焊焊接,當結構構件采用綁扎接頭時應符合下列要求:受力鋼筋接頭應互相錯開,在任以接頭中心至1.3的區段內,有接頭的受拉鋼筋截面積百分率對梁,板不得超過25%,對柱不得超過50%;在任何情況下,縱向受拉鋼筋的搭接長度不得小于300mm,對縱向受壓鋼筋,當采用搭接時,其受壓搭接長度不應小于受拉鋼筋搭接長度的0.7倍,在任何情況下,受壓鋼筋的搭接長度均不小于200mm。縱向受拉鋼筋最小錨固長度(抗震構件)縱向受拉鋼筋最小錨固長度(非抗震構件)C30C35C25C30C35HPB235鋼筋37d35d36d32d30dHPB335鋼筋48d44d46d41d38d2.混凝土:除圖中注明外,混凝土等級按如下采用(1)基礎:C30,墊層C10;1—6層梁,板,柱C30(2)受力鋼筋保護層厚度(mm)見下表:環境條件構件類別C30混凝土室內正常環境板15梁25柱30室內潮濕環境或與土壤直接接觸的環境及露天環境板25(b)20(a)梁35(b)30(a)柱35(b)30(a)基礎40(有墊層)五:框架梁,柱,樓面,屋面板及其他構件構造和要求1.板底短向鋼筋在長向鋼筋之下,板面短向鋼筋在長向鋼筋之上;2.板在上部支座的錨固長度為,在下部伸至支座中心線并大于5d,圖中未注明的板的分布鋼筋為8@200;3.板面留洞;當洞口尺寸小于300時,鋼筋繞過即可,當洞口尺寸為300—1000mm時,應在洞口加筋,除注明者外每側212,其中一個方向鋼筋錨入支座,另一方向鋼筋長度=洞口尺寸+70d;4.懸挑構件模板比尋待混凝土達到100%強度方可拆除;5.梁,柱內的箍筋末端應做成不小于1350彎鉤,彎鉤平直段長度不應小于10d;6.凡未盡事宜按現行有關施工驗收規范及規程執行。第1章工程概括§1.l初步設計資料一.工程名稱:寶雞公路局綜合辦公樓。二.工程概況:建筑面積5000~5500㎡,投資約為700萬元,建筑總高為22.70m,建筑為六層,室內外高差為0.45m.三.溫度:最熱月平均27.3℃,最冷月平均-1.7℃;絕對最高溫度41.7℃,絕對最低溫度為-20.6℃.四.相對濕度:年最熱月平均72%,最冷月70%。五.相對風向:東北風,基本風0.35KN/㎡,地面粗糙度B類.六.雨雪條件:全年雨季8~9月份,基本雪壓0.20KN/㎡。七.水文資料:經勘探未發現地下水八.地質條件:1.抗震設防:本工程地震設防烈度為7度,設計基本地震加速度0.15g,設計地震分組第一組,場地類別為Ⅱ類2.地質資料:見表1-1表1-1地質資料基底埋深(m)土層厚度(m)巖土名稱地基土靜荷載標準值(Kpa)1.201.20素填土908.006.80粉質粘土200125.20粉砂250九.材料使用:1.混凝土:梁柱板均使用C30混凝土。2.鋼筋:縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋HRB335,其余采用熱軋鋼筋HPB235。3.墻體:a.外縱墻采用240厚灰砂磚(18KN/m3),一側墻體為水刷石墻面(0.5KN/㎡),一側為20㎜厚抹灰(17KN/㎡);b.內隔墻采用200厚蒸壓粉煤灰加氣砼砌塊(5.5KN/m3),兩側均為20mm厚抹灰。c.衛生間隔墻采用200厚蒸壓粉煤灰加氣砼砌塊(5.5KN/m3),兩側貼瓷磚(0.5KN/㎡)。d.女兒墻采用240厚加氣砼砌塊(5.5KN/m3)兩側均為200厚抹灰,墻高700mm。4.窗:均為鋁合金窗(0.45KN/m2)5.門:除大門為鋁合金門(0.45KN/m2),辦公室均為木門(10.2KN/m2).§1.2結構選型一.結構體系選型:采用鋼筋混凝土現澆框架結構體系。二.屋面結構:采用現澆混凝土肋型屋蓋,剛柔性結合的屋面,屋面板厚100mm。三.樓面結構:采用現澆混凝土肋型屋蓋,板厚100mm。四.樓梯結構:采用鋼筋混凝土梁式樓梯。五.天溝:采用現澆天溝。第2章結構布置及計算簡圖§2.1結構布置及梁,柱截面尺寸的初選§梁柱截面尺寸初選主體結構共6層,層高均為3.6m,內外墻的做法:內墻做法:內外墻均砌240厚空心砌塊磚,門窗詳見門窗表,樓層屋蓋均為現澆鋼筋砼結構。板厚取100mm:一.梁截面尺寸的估算:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/12×6000=500mm,截面寬度取500×1/2=250mm,可得梁的截面初步定為b×h=250*500。1.BC,DE跨:(1).主梁:L=6000㎜,取600㎜,取300㎜故框架橫縱梁的截面尺寸為b×h=300㎜×600㎜2.CD跨:(1).主梁:L=2400㎜,取400㎜,取250㎜故框架梁的截面尺寸為b×h=250㎜×400㎜2、框架柱的截面尺寸根據柱的軸壓比限值,按下列公式計算:(1)柱組合的軸壓力設計值注::考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數。:按簡支狀態計算柱的負載面積。:折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值,可近似的取14KN/m2。:為驗算截面以上的樓層層數。(2)框架柱驗算注:為框架柱軸壓比限值,本方案為三級抗震等級,查《抗震規范》可知取為0.8。fc為混凝土軸心抗壓強度設計值,對C30,查得14.3N/mm2。3、計算過程:對于邊柱:=1.3×10.8×14×6=1179.36(KN)=1179.36×103/0.8/14.3=198411.84(mm2)取6000mm×6000mm對于內柱:=1.25×15.12×14×6=1587.6(KN)=1587.6×103/0.8/14.3=138776.22(mm2)取6000mm×600mm梁截面尺寸(mm)層次混凝土等級橫梁(b×h)縱梁(b×h)BC跨、DE跨CD跨1C30300×600300×400300×5002-6C30300×500300×400300×500柱截面尺寸(mm)層次混凝土等級b×h1C30600×6002-6C30500×500圖2-1邊柱和中柱的負荷面積簡圖§結構布置如圖2-2所示:圖2-2結構平面布置圖注:圖中括號內為底層梁編號,括號外為其他層梁編號。若只有一個編號,表示底層與其他層梁相同。§梁的計算跨度框架梁的計算跨度以上柱形心為準,由于建筑軸線與柱軸線重合,故計算跨度如下:(a)二、三、四、五、六(b)一§2.2框架結構的計算簡圖圖2-3框架結構梁,柱尺寸注:室內外高差0.45m,基礎埋深0.5m,h=0.45+0.5+3.6=4.55m第3章重力荷載代表值的計算§3.1荷載計算§屋面及樓面恒荷載計算一.屋面防水層:20厚1:2.5水泥砂漿保護層0.02m×20=0.40KN/㎡找平層:4mmSBS改性瀝青0.3KN/㎡找平層:25厚1:3水泥砂漿0.025m×20=0.5KN/㎡找坡層:30厚1:6水泥石灰焦渣砂漿0.03m×14=0.42KN/㎡保溫層:220厚加氣混凝土砌塊0.22m×5.5=1.21KN/㎡結構層:100厚現澆鋼筋混凝土板0.1m×25=2.5KN/㎡頂棚層:v型輕鋼龍吊頂0.25KN/㎡合計5.58KN/㎡屋面恒載為[(15×3.6+0.24)×(6×2+2.4+0.37)+7.2×2×2]×5.58=4631kN二.樓面均布恒載:會議室、閱覽室為防滑瓷磚,設吊頂;走廊、樓梯地面為彩色水磨石;辦公室地面為普通水磨石;衛生間、盥洗室地面鋪馬賽克。辦公樓、展廳、會議室、閱覽室、走道參《樓地面建筑構造》(01J304)42頁25號,具體做法見下表在荷載計算時統一采用水磨石荷載,各層均設吊頂。水磨石地面(包括10mm面層,20mm水泥砂漿打底)0.65KN/㎡結構層:100厚現澆鋼筋混凝土板0.1m×25=2.5KN/㎡頂棚層:v型輕鋼龍吊頂0.25KN/㎡合計:3.4KN/㎡樓面恒載為[(15×3.6+0.24)×(6×2+2.4+0.37)+7.2×2×2]×3.4=2822kN三.屋面均布活荷載:計算重力荷載代表值時,僅考慮屋面雪荷載。雪荷載為[(15×3.6+0.24)×(6×2+2.4+0.37)+7.2×2×2]×0.2=166kN四.樓面均布活荷載樓面均布活荷載對辦公室的一般房間為1.5KN/㎡,會議室、走廊、門廳等處為2.5KN/㎡,為計算簡便,此處偏安全地統一取均布活荷載為2.5KN/㎡。[(15×3.6+0.24)×(6×2+2.4+0.37)+7.2×2×2]×2.5=2075kN§3.1.2.梁,柱,墻,門窗重力荷載的計算一.梁柱自重:編號截面長度m根數密度重量L1300×6005.303225758.88L2300×5005.50160253222L3300×6001.4042524.84L4300×5001.52025112.5L5250×4001.909625514.8L6300×5003.1360254185Z1550×5504.5568252339.84Z2500×5003.6340257650§.墻自重外墻:采用240厚灰砂磚18KN/m3,一側水刷石墻面0.5KN/m3,另一側為20mm厚的抹灰(17KN/m3),則墻面單位面積的重力荷載為:一.底層:1.A軸線上縱墻的面積:2.B軸線上的縱墻面積:3.E軸線上縱墻的面積:4.1-16軸線上橫墻的面積合計:49.41+44.388+130.75+100.04=324.59則底層外墻自重為:5.16×324.59=1674.88KN二.標準層:1.B軸線上的縱墻面積:2.E軸線上縱墻的面積:3.A軸線上縱墻的面積:4.1-16軸線上橫墻的面積合計:38.44+64.13+89.61+101.25=293.43則標準層外墻自重為:5.16×293.43=1514.10KN四.內隔墻采用200厚蒸壓加氣砼砌塊(5.5KN/m3),兩側均為20mm厚抹灰,墻面單位面積荷載為:1.底層:1.C軸線上的縱墻面積:2.D軸線上縱墻的面積:3.1~16軸線上橫墻的面積:合計;131.43+137.6+264.87=533.9則底層內隔墻自重為:1.78×533.9=950.34KN2.標準層:(1).C軸線上的橫墻面積:(2).D軸線上橫墻的面積:(3).B~E軸線上橫墻的面積:合計;98.52+67.93+396.648=563.10則標準層內隔墻自重為:1.78×563.10=1002.31KN五.衛生間隔墻:采用200厚蒸壓粉煤灰加氣砼砌塊(5.5KN/m3),兩側貼瓷磚(0.5KN/m3),墻面單位面積重力荷載為為:1.底層:則底層衛生間隔墻自重為:1.6×88.29=141.26KN2.標準層:則標準層衛生間隔墻自重為:1.6×68.2=109.12KN六.女兒墻自重:采用240厚加氣砼砌體,5.5KN/m3,兩側均為200mm厚抹灰,墻高700mm,墻面單位面積的重力荷載為:六層頂女兒墻:女兒墻的自重:2×101.00=202.00KN§3.2..梁,柱,墻,板,門窗重力荷載標準值匯總一.梁重力荷載標準值匯總表:表5-1梁重力荷載標準值匯總構件層次編號重量橫梁1層L1,L3783.722~6L2,l4666.9走道梁1層L586.42~6L586.4縱梁1層L6697.52~6L6697.5二.門重力荷載標準值匯總表:(除大門為鋁合金門,辦公室為木門)表5-2門重力荷載標準值匯總底層:門標號尺寸數量荷載標準值M12.4m×3.1m1個GM1=0.45×2.4m×3.1m×1=3.348KNM21.8m×3.1m2個GM2=0.45×1.8m×3.1m×2=5.022KNM31.0m×2.4m16個GM3=0.2×1.0m×2.4m×16=7.68KNM41.5m×2.1m2個GM4=0.45×1.5m×2.1m×2=2.835KN∑=18.89KN標準層:門標號尺寸數量荷載標準值M31.0m×2.4m15個GM3=0.2×1.0m×2.4m×15=7.2KN∑=7.2KN三.窗自重:均為鋼框玻璃窗表5-3窗重力荷載標準值匯總底層:門標號尺寸數量荷載標準值C11.8m×2.1m25個GC1=0.45×1.8m×2.1m×25=42.525KNC31.8m×1.8m1個GC5=0.45×1.8m×1.8m×1=1.458KNC41.5m×1.8m2個GC6=0.45×1.5m×1.8m×2=2.43KN∑=46.41KN標準層:門標號尺寸數量荷載標準值C11.8m×2.1m30個GC1=0.45×1.8m×2.1m×30=51.03KNC21.5m×2.4m2個GC3=0.45×1.5m×2.4m×2=3.24KN∑=54.27KN§3.3.集中于各樓層標高處的重力荷載代表值Gi根據《抗震規范》(GB50011—2001)第條:,頂層的荷載代表值包括:屋面荷載、50%的屋面雪荷載、頂層縱墻框架自重、頂層半層墻柱自重。其它層重力荷載代表值包括:樓面恒載、50%樓面均布荷載、該層縱墻框架橫梁自重、該層上下各半層柱及墻體自重。各樓層重力荷載代表值Gi確定如下:頂層:梁:G=橫梁+縱梁+走道梁=86.4+666.9+697.5=1450.8KN柱:G=承重柱/2=1530/2=765KN墻:外墻/2+內隔墻/2+衛生間隔墻/2=202.00+1514.10/2+1002.31/2+109.12=1514.77KN板:G=4631KN門:G=7.2KN窗:G=54.27KN雪荷載:166KN雪荷載組合系數為0.5,則頂層重力荷載代表值為:∑=1450.8KN+765KN+1514.77KN+4631KN+7.2KN+54.27KN+0.5×166=8506.04KN合計:∑=8506.04KN標準層:梁:G=橫梁+縱梁+走道梁=86.4+666.9+697.5=1450.8KN柱:G=(承重柱/2)×2=(1530/2)×2=1530KN墻:女兒墻+外墻/2+內隔墻/2+衛生間隔墻/2=(1514.10/2+1002.31/2+109.12/2)×2=2625.54KN板:G=2822+0.5×2075=3859.5KN門:G=7.2KN窗:G=54.27KN∑=1450.8KN+1530KN+2625.54KN+3859.5KN+7.2KN+54.27KN=9527.31KN合計:∑=9527.31KN底層:梁:G=橫梁+縱梁+走道梁=86.4+783.72+697.5=1567.62KN柱:G=承重柱/2=1530.2/2+2339.84/2=1934.92KN墻:外墻/2+內隔墻/2+衛生間隔墻/2=1674.88/2+1514.10/2+950.34/2+1002.31/2+109.12/2+=2696.01KN板:G=2822+0.5×2075=3859.5KN門:G=18.89KN窗:G=46.41KN∑=1567.62KN+1934.92KN+2696.01KN+3859.5KN+18.89KN+46.41KN=10123.35KN合計:∑=10123.35KN質點重力荷載見圖3-1:圖3-1結構質點重力荷載(單位:KN)第4章框架側移剛度的計算橫向框架梁柱的線剛度計算§4.1橫向框架梁柱的線剛度計算§框架梁柱的線剛度計算框架梁柱的相對線剛度如圖4-1所示,作為計算各節點彎矩分配的依據.在框架結構中,現澆樓板的樓可以作為梁的有效翼緣,增大梁的有效翼緣,增大梁的有效剛度,減少框架的側移。為考慮這一有利的作用,在計算梁的截面慣性矩的時候,對于中框架取I=2Io(Io為梁的截面慣性矩)對于邊框梁取I=1.5Io(4-1)梁采用C30混凝土,。由于左跨梁=右跨梁:i邊梁=EI/L=中跨梁:i中跨梁=EI/L=底層柱:(B~E軸)i底柱=EI/L=其余各層柱:(B~E軸)i余柱:=EI/L=令i余柱=1.0,則其余各桿件的相對線剛度為:i邊梁=i中跨梁=i底柱=圖4-1框架梁柱的相對線剛度§4.1.2.橫梁柱的線平均剛度比一.底層(4-2)(4-3)由公式(4-2)、(4-3)可求梁柱線剛度為:1.B,E梁柱線剛度為:(KN/M)2.C,D梁柱的線剛度為:(KN/M)二.標準層:(4-4)(4-5)由公式(4-4)、(4-5)可求梁柱線剛度為:1.B,E梁柱的線剛度為:(KN/M)2.C,D梁柱的線剛度為:(KN/M)故橫向框架的側移剛度見表4-1,4-2表4-1橫向框架2~6層D值·構件名稱D值(KN/M)數量D(KN/M)B柱12778.88916204462.22C柱15310.55616244968.90D柱15310.55616244968.90E柱12778.88916204462.22898862.24表4-2橫向框架首層D值構件名稱D值(KN/M)數量D(KN/M)B柱17170.88916274734.22C柱18780.65916300490.54D柱18780.65916300490.54E柱17170.88916274734.221150449.53由表可見,故該框架為規則框架。§4.2橫向框架梁柱的線剛度計算§4.2.1框架梁柱的線剛度計算縱向框架亦可分為中框架中柱和邊柱,邊框架中柱和邊柱等i邊梁=EI/L=中跨梁:i中跨縱梁=EI/L=底層柱:(1~16軸)i底柱=EI/L=其余各層柱:(1~16軸)i余柱:=EI/L=令i余柱=1.0,則其余各桿件的相對線剛度為:i邊梁=i中跨梁=i底柱=§4.2.3.梁柱的線平均剛度比一.底層(4-2)(4-3)由公式(4-2)、(4-3)可求梁柱線剛度為:1.B,E梁柱線剛度為:(KN/M)2.C,D梁柱的線剛度為:(KN/M)二.標準層:(4-4)(4-5)由公式(4-4)、(4-5)可求梁柱線剛度為:1.B,E梁柱的線剛度為:(KN/M)2.C,D梁柱的線剛度為:(KN/M)表4-2橫向框架2~6層D值構件名稱D值(KN/M)數量D(KN/M)1柱12457.407787201.8492~15柱20574.815541111010.0116柱12457.407787201.8491285443.708表4-2橫向框架首層D值構件名稱D值(KN/M)數量D(KN/M)1柱16964.508711871.5562~15柱22371.687541208071.098柱16964.5087118751.5561445574.21由表可見,故該框架為規則框架。第5章橫向水平作用下荷載作用下框架內力和側移計算§5.1水平地震作用下結構各層的總重力荷載代表值計算§水平地震力作用下框架的側移驗算按頂點位移法計算框架的自振周期頂點位移法是求結構基本頻率的一種近似方法。將結構按質量分布情況簡化為無限質點的懸臂直桿,導出以直桿頂點位移表示的基頻公式。這樣,只要求出結構的頂點水平位移,就可以按下式求得結構的基本周期:結構頂點假想位移可以由下列公式計算,計算過程,如表5-4:表5-4結構頂點的假想側移計算層次Gi(KN)Vai∑Di△UiUi68506.048506.04898862.249.46202.6159527.3118033.35898862.2420.06193.1549527.3127560.66898862.2430.66173.0939527.3137087.97898862.2441.26142.4329527.3146615.28898862.2451.86101.17110123.3556738.631150449.5349.3149.31(5-1)(5-1)(5-3)(5-2)式中::基本周期調整系數。考慮填充墻對框架自振周期影響的折減系數,框架結構取0.6—0.7,該框架取0.6。:框架結構的頂點假想位移。在未求出框架的周期前,無法求出框架的地震力及位移,是將框架的重力荷載視為水平作用力,求得的假想框架頂點位移。然后由求出,再用求出框架結構的底部剪力。進而求出框架各層剪力和結構真正的位移。:第i層第j跟柱的抗側移剛度;按公式(5-2)計算基本周期T,其中Ut量綱為m,取3.橫向地震作用計算根據《建筑設計抗震規范》(GB50011—2001)第條規定,對于高度不超過40米,以剪切變形為主,且質量和剛度沿著高度方向分布比較均勻的結構,以及近似于單質點體系的結構,可以采用底部剪力法等簡化方法計算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法計算抗震作用。在Ⅱ類場地,7度設防區,設計地震分組為第一組情況下,由《建筑設計抗震規范》(GB50011—2001)表——2可查得:結構的特征周期和水平地震影響系數最大值(8度,多遇地震作用)為:=0.35s=0.12(1).結構總水平地震作用標準計算:(5-5)式中::結構基本自振周期的水平地震影響系數值;:結構等效總重力荷載,多質點可取總重力荷載代表值的85%;:結構總水平地震作用標準值;:分別為質點i,j的計算高度;結構等效總重力荷由公式(5-5)計算得:因為,所以不考慮頂部附加水平地震作用因大多實際建筑結構的阻尼比在0.05左右,故取,所以各質點的水平地震作用按公式(5-6)計算:將,入式:,各樓層地震剪力按:計算:各質點橫向水平地震作用,各樓層地震剪力及樓層間位移計算表表5-5各質點橫向水平地震作用,各樓層地震剪力及樓層間位移計算表層)(KN)68506.0422.55191811.201347.331347.33898862.240.001759527.3118.95180542.521279.532626.86898862.240.002549527.3115.35146244.211036.453663.31898862.240.003239527.3111.75111945.89793.384456.69898862.240.003729527.318.1577647.58550.305006.99898862.240.0041110123.54.5546061.24326.445333.431150449.530.0047最大位移發生在第二層,其樓層最大位移與樓層高之比:,小于《建筑設計抗震規范》(GB50011—2001)第條規定的位移極限值[]=1/550滿足位移要求。§.水平地震作用下框架內力計算一.框架第Ⅰ層J柱分配盜的剪力Vij以及該柱上,下端的彎矩和分別按下列各式計算:(5-5)(5-6)(5-7)(5-8)其中,為標準反彎點高度比,可由查表得。本設計中,底層柱只需考慮修正值;第二層柱需考慮修正值,其余各柱均無修正,具體計算過程及結果見表5-7,表5-8。表5-6所查反彎點高度表摘要mnk0.91.02.0660.350.30.4550.40.450.450.450.450.540.450.450.450.450.450.530.450.450.450.450.450.550.650.650.55從上表可得各層反彎點高度比y,由于K值界于二者之間,則可以由插值取值。二.框架柱剪力和柱端彎矩計算采用D值法,計算過程見下表5-7表5-7框架柱K值和y值表層B柱C柱D柱E柱kykykyky60.9330.401.2330.410.9330.401.2330.4150.9330.451.2330.460.9330.451.2330.4640.9330.451.2330.460.9330.451.2330.4630.9330.451.2330.460.9330.451.2330.4620.9330.51.2330.50.9330.51.2330.510.5690.70.7510.6850.5690.70.7510.685表5-8各層中柱B(E))柱端彎矩及剪力計算層次y63.61347.33898862.2412778.8919.150.9030.4027.5841.3653.62626.86898862.2412778.8937.350.9030.4560.5173.9543.63663.31898862.2412778.8952.020.9030.4584.27103.033.64456.69898862.2412778.8963.280.9030.45102.51125.323.65006.99898862.2412778.8971.100.9030.5127.98127.9814.555333.431150449.517170.8979.600.5690.7253.53108.65三.梁端彎矩,剪力及軸力分別按下式計算:(5.9)(5.10)(5.11)(5.12)由計算簡圖5-3,5-4計算得,具體過程見表5-9表5-8各層中柱C(D柱端彎矩及剪力計算層次層y63.61347.33898862.2415310.55622.901.2330.4133.8048.6453.62626.86898862.2415310.55644.661.2330.4673.96886.8243.63663.31898862.2415310.55662.281.2330.46103.14121.0733.64456.69898862.2415310.55675.761.2330.46125.46147.2823.65006.99898862.2415310.55685.121.2330.5153.22153.2214.555333.331150449.518780.65987.070.7510.69271.38124.79表5-9梁端彎矩,剪力及柱軸力的計算層邊梁走道梁柱軸力LL邊柱中柱641.3636.81613.0311.8311.832.411.26-13.030.575101.5391.27632.1329.3529.352.424.46-45.168.244163.51147.58651.8547.4547.452.439.54-97.0120.553209.56189.49666.5160.9360.932.450.78-163.5236.282230.49210.87673.5667.8167.812.456.51-237.0853.331236.63210.37674.567.6467.642.456.37-311.5871.46注:(1)柱軸力中的負號表示拉力,當為地震作用時候,兩側兩根柱為拉力,對應的右側兩根柱為壓力。(2)表中分別表示節點在左右梁的彎矩單位為KN.m(3).式中,.分別為節點在左,右梁的線剛度,單位為KN.m(4).N單位為單位為KN,L單位為m,單位為KN圖5-2橫向水平地震作用及樓層地震剪力圖5-4梁端彎矩,剪力計算簡圖圖5-5地震作用下的框架彎矩圖注:下端受拉為“+”,圖5-6框架結構梁端剪力,軸力圖注:剪力逆時針為“-”§5.3橫向風荷載作用下框架結構內力和側移的計算§風荷載標準值《荷載規范》規定,對于高度大于30m,且高寬比大于1.5的房屋結構,應采用風振系數未考慮風壓脈動影響,本設計房屋高度H=22.55m<30m,但是H/B=22.55m/14.4m=1.56>1.5。B類地區,H/=22.55/54.24=0.416。由表得,,,查表得。由式得。取平面圖9軸線橫向框架,其負載寬度為6m,則沿高度方向分布的風荷載標準值為:根據各樓層標高處的高度H可以查得各樓層標高處的沿房屋高度分布風荷載標準值,q(z),見表5-7,如圖5-7所示。框架結構分析時,應按靜力等效原理將圖5-7中的分布荷載轉化為節點集中荷載如圖5-8所示。圖5-7風荷載沿房屋高度的分布(單位:KN/m)圖5-8等效節點集中荷載單位:(KN/m)各層的集中荷載F的計算過程如下:表5.7沿房屋高度分布風荷載標準值層次14.550.2021.0928.150.3611.04311.750.5211.051.251.320.83415.350.6810.94518.950.8401.211.351.651.03622.551.01.291.521.981.24§.風荷載作用下的水平位移驗算根據圖5-8等效節點集中荷載所示的水平荷載由公式(5-13)計算層間剪力,然后根據軸線,框架的層間側移剛度,按公式(5-14),(5-15)計算各層的層間位移,相對側移和絕對側移(5-13)(5-14)(5-15)表5-8風荷載作用下的框架層間剪力及側移計算層·68.2088.028898862.240.0090.1851/250000059.92718.135898862.240.0200.1761/94750048.75726.892898862.240.0300.1561/51166737.81234.704898862.240.0390.1261/30128227.02941.733898862.240.0460.0871/17717414.91746.711150449.530.0410.0411/110976由表5-8所示,風荷載作用下框架的最大層間位移角為1/110976遠小于1/550,滿足規范要求!§.風荷載作用下的框架結構的內力計算所取9軸線框架共有2根中柱,2根邊柱,各柱分配到的剪力按公式(5-16),公式(5-17)計算。(5-16)(5-17)具體計算過程結果見表5-9,5-10所示。梁端彎矩,剪力及柱軸力的計算過程和結果見表5-11表5-9各層邊柱柱端彎矩層y63.68.02856178.8912778.8891.8670.9036.7210.402.694.0353.618.13556178.8912778.8894.1280.90314.8610.456.698.1743.626.89256178.8912778.8896.1120.90322.0030.459.9012.1033.634.70456178.8912778.8897.760.90327.9360.4512.5715.3623.641.73356178.8912778.8899.4880.90334.0130.517.0117.0114.5546.7171903.1017170.88911.1520.56950.7410.735.5215.22表5.10各層中柱柱端彎矩及剪力計算層y63.68.02856178.8915310.5562.2371.2338.0530.413.304.7553.618.13556178.8915310.5564.9421.23317.7910.468.189.6143.626.89256178.8915310.5567.3281.23326.3810.4612.1414.2533.634.70456178.8915310.5569.2931.23333.4550.4615.3918.0723.641.73356178.8915310.55611.3721.23340.9390.520.4720.4714.5546.7171903.1018780.65912.7280.75157.9120.68539.6718.24表5-14梁端彎矩,剪力及柱軸力層LL邊柱N中柱N邊梁走道梁柱軸力64.033.5961.20.97-1.270.3510.869.7763.42.62-4.711.12418.7916.9765.965.465.462.44.55-10.672.53325.2622.8668.027.357.352.46.13-18.694.42229.5827.1369.458.738.732.47.28-28.146.59132.2329.29610.259.429.422.47.85-38.398.99注:柱軸力中的負號表示拉力,當左風作用時候,左側兩根柱為拉力,對應的右側兩根柱為壓力。,單位為KN.m;,N單位為KN.m;L單位為m,風荷載作用。框架的彎矩圖,梁端的剪力圖,梁端剪力圖及柱軸力見圖5.8,圖5.9所示:圖5-8風荷載作用下框架的彎矩圖圖5-9風荷載作用下框架結構梁端剪力,軸力圖第6章豎向荷載作用下內力計算§6.1框架結構的荷載計算§.計算單元計算單元見下圖所示:因為樓板為整體現澆,本板選用雙向板,可沿四角點沿45°線將區格分為小塊,每個板上的荷載傳給與之相鄰的梁,板傳至梁上的三角形或梯形荷載可等效為均布荷載。圖6-1框架結構計算單元§.荷載計算圖6-2框架結構計算單元等效荷載1.恒載計算在圖6-2中,、代表橫梁自重,為均布荷載形式。對于第6層、分別為房間和走道梁傳給橫梁梯形荷載和三角形荷載,按彈性理論設計計算梁的支座彎矩時,按支座等效的原則,按下式將三角形荷載和梯形荷載等效為均布荷載。三角形荷載作用時:梯形荷載作用時:由圖6-1圖形所示幾何圖形關系可得:、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載,它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的荷載,計算如下:=[(3.6×1.8×)+×1.8]×5.58+3.75×3.6+3.75×+2.0×0.7×3.6=108.13kN=[(3.6×1.8×)×2+×1.8+×1.2×2+1.2×2]×5.58+3.75×3.6+3.75×+2.5×=108.13kN集中力矩:對于2~5層,包括梁自重和其上的橫墻自重,為均布荷載,結果為:=[(3.6×3×)×3.4+3.75×3.6+3.75×+5.16×(3.1××2.1)+0.45×1.8×2.1=93.25kN=[(3.6×4.2)×3.4+3.75×3.6+3.75×+1.78×3.1×[(3.6-0.5)+(6-0.5)]+2.5×=108.13kN集中力矩:對于第一層:=[(3.6×3×)×3.4+3.75×3.6+3.75×+5.16×(3.0×3.95-1.8×2.1)+0.45×1.8×2.1=104.81kN=[(3.6×4.2)×3.4+3.75×3.6+3.75×+1.78×3.95×[(3.6-0.5)+(6-0.5)]+2.5×=139.62kN集中力矩:2.活載計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖6-3對于第6層:=(3.6×3)×0.2=2.16kN=(3.6×4.2)×0.2=3.024kN對于2~5層:=(3.6×3)×2.5=27kN=(3.6×4.2)×2.5=37.8kN對于第一層:=(3.6×3)×2.5=27kN=(3.6×4.2)×2.5=37.8kN將以上計算結果匯總,見表6-1,6-2表6-1橫向框架恒載匯總表層次kN/mkN/mkN/mkN/mkNkNkNmkNm63.752.519.038.37108.13141.1510.8114.152-59.2682.511.595.193.25126.719.3312.67111.532.511.595.1104.81139.8115.7220.94表6-2橫向框架活載匯總表層次kN/mkN/mkNkNkNmkNm619.038.37108.13141.1510.8114.152-511.595.193.25126.719.3312.67111.595.1104.81139.8115.7220.94§6.2恒荷載作用下框架的內力§.恒荷載作用下框架的彎矩計算一.恒荷載作用下框架可按下面公式求得:故:恒荷載作用下框架的受荷簡圖如圖6-4所示:圖6-5豎向受荷總圖:注:1.圖中各值的單位為KN2.圖中數值均為標準值3.圖中括號數值為活荷載圖6-6:恒載作用下的受荷簡圖(2).根據梁,柱相對線剛度,算出各節點的彎矩分配系數:分配系數如圖6-5,圖6-6所示:圖6-7B柱彎矩各層分配系數簡圖B柱:底層:標準層:頂層:圖6-8C柱彎矩各層分配系數簡圖C柱:標準層:頂層:§.彎矩分配及傳遞彎矩二次分配法比分層法作了更進一步的簡化。在分層法中,用彎矩分配法計算分層單元的桿端彎矩時,任一節點的不平衡彎矩都將影響到節點所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分配法假定任一節點的不平衡彎矩只影響至與該節點相交的各桿件的遠端。因此可將彎矩分配法的循環次數簡化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。所以本框架設計采用彎矩分配法計算框架內力,傳遞系數為1/2。各節點分配兩次即可。如表6-3所示:表6-3恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表圖6-6恒荷載作用下的彎矩圖單位(KN.m)§6.3活荷載作用下框架的內力§6.3.1活載作用下的框架內力同恒載作用下用彎矩分配法計算框架內力,折減系數為1/2,各節點分配兩次即可。活荷載作用下框架內力如表6-4所示:表6-4活荷載作用下的彎矩內力二次分配表圖6-8恒載作用下的軸力圖(單位KN)代表壓力,BC軸與DE軸對稱。圖6-8活荷載作用下的彎矩圖§6.4梁端剪力和柱軸力的計算表6—5恒載作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱剪力BC跨CD跨CD跨CD跨BC跨CD跨B柱C柱668.3413.04-1.91066.4370.2513.04176.47203.47220.626562.579.12-0.64061.9363.219.12359.294386.294383.456462.579.12-0.76061.8163.339.12537.68564.618541.786362.579.12-0.76061.8163.339.12715.68742.952700.176262.579.12-0.76061.8163.359.12894.266921.266858.446169.369.12-0.31069.0569.679.121072.591121.731038.916表6—5恒載作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱剪力BC跨CD跨CD跨CD跨BC跨CD跨B柱C柱==62.0460.36-0.401.6462.4460.364.2064.464525.5754.5-0.68024.89526.2554.556.78162.964425.5754.5-0.47025.10526.0454.5109.356121.464325.5754.5-0.47025.10526.0454.5161.931179.964225.5754.5-0.88024.69526.4554.5214.506238.464125.5754.5-0.57025.00526.1454.5267.081296.964橫向框架內力組合§7.1結構抗震等級結構的抗震等級可根據結構類型、地震烈度、房屋高度等因素,查表可得,本工程的框架為三級抗震等級。§7.2框架內力組合§.框架結構梁的內力組合本例考慮了四種內力組合,即,,及。此外,對于本工程,這種內力組合與地震作用的組合相比一般比較小,對結構設計不起控制作用,故不予考慮。各層梁的內力組合結果見表6—7,表中兩列中的梁端彎矩M為經過調幅后的彎矩(調幅系數為0.8),以減少負彎矩鋼筋的擁擠現象。ηvb梁端剪力增大系數,二級取1.2。跨間最大彎矩的計算:以第一層AB跨梁為例,說明計算方法和過程。計算理論:根據梁端彎矩的組合值及梁上荷載設計值,由平衡條件確定。1)均布和梯形荷載下,如下圖:若-(2q1+q2)a/2≤0,說明x≤a,其中x
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