多層框架結構辦公樓畢業(yè)設計

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文(設計)</p><p><b>　　某辦公樓設計（二）</b></p><p>　　院 系： 城市與環(huán)境學院 </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

2、p>　　本設計為某辦公樓設計（二），采用現(xiàn)澆框架結構。在建筑設計完成之后進行結構設計。在建筑設計時先進行建筑方案設計，在建筑方案通過后進行建筑施工圖的繪制。完成建筑施工圖繪制之后，根據(jù)建筑施工圖確定結構布置方案，在確定框架布局后，選取橫向一榀框架作為代表進行計算，本設計以7軸線為代表進行計算。</p><p>　　在進行結構設計時，先對水平地震荷載和風荷載、豎向恒荷載和活荷載進行內(nèi)力計算，水平地震荷載和風荷

3、載的內(nèi)力計算采用D值法計算，豎向的恒荷載和活荷載的內(nèi)力計算采用分層法進行計算。在計算出各種內(nèi)力之后，然后進行內(nèi)力組合，內(nèi)力組合時要考慮地震的作用，之后找出最不利的內(nèi)力組合，選取最安全的結果計算配筋，設計時先算上部結構，再進行下部基礎設計。最后進行施工圖的繪制。</p><p>　　施工的繪制要依據(jù)混凝土制圖規(guī)范和混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖。</p><p>　　關鍵

4、詞：框架結構，結構設計，辦公樓設計，抗震設計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design for the second office building design, is used cast-in-place framework structure. In the architectural design for

5、the first building project design, construction scheme in after the construction plans drawn. Completion of construction drawing, according to the construction drawings to determine the layout of the structure, after det

6、ermining the frame layout, selection of transverse frame as a representative of calculation, the design has been selected 7 axis as the representative to c</p><p>　　In structural design, first on the horizon

7、tal seismic load and wind load, vertical dead load and live load inner force calculation, horizontal seismic load and wind load calculation of internal forces calculated using D values, vertical dead load and live load c

8、alculation using hierarchical method. After the calculation of the various forces, then the combination of internal force, internal force combination to consider when earthquake, then identify the most unfavorable combin

9、ation of internal </p><p>　　Construction drawing should be relied on the concrete drawing rule and concrete construction diagram representation of the whole plane and construction drawings detailing the rule

10、s.</p><p>　　Key Words： Frame structure, structural design, office design, seismic design</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，在大學幾年的理論學習后，要結合社會的實際情況，檢驗一下所

11、學習的專業(yè)知識是否專業(yè)和完善。畢業(yè)設計恰好就是一種最好的檢驗，可以使五年中所學習的知識得到綜合利用，使得各方面的知識系統(tǒng)化和實踐化。通過獨立完成畢業(yè)設計，可以培養(yǎng)獨立思考、獨立工作的能力，以及調(diào)查、分析和查閱資料的能力。</p><p>　　本次畢業(yè)設計題目為《某辦公樓設計》，結構形式采用全現(xiàn)澆框架結構。在熟悉本課題設計任務書的基礎上，結合當?shù)氐淖匀粭l件，施工技術水平，并查閱相關建筑設計的書籍和規(guī)范，獨立完成辦公

12、樓工程的建筑方案設計，并最終繪制出建筑施工圖。</p><p>　　通過建筑方案的設計，對框架結構進行柱網(wǎng)布置和結構選型，并確定材料類型和截面尺寸。首先，通過現(xiàn)行規(guī)范選定房間作法，并以此計算框架結構各層的重力荷載代表值；其次，采用合適的計算方法對豎向荷載作用下框架結構的內(nèi)力、水平地震荷載作用下框架結構內(nèi)力及側移進行計算；最后，通過以上的結構計算，對框架結構進行截面設計（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、樓板設計（樓板尺

13、寸及配筋）、樓梯設計（平臺板、樓梯梁、梯段板截面尺寸及配筋）、基礎設計（柱下獨立基礎的截面設計及配筋），使得截面的配筋滿足構造要求。最后通過框架結構的結構設計及計算結果，繪制出框架結構的結構施工圖。</p><p><b>　　工程概況 </b></p><p><b>　　1.1 概況介紹</b></p><p>　　

14、建筑介紹：辦公樓建筑面積約4000平方米，五層，采用內(nèi)廊式布置，層高為3600mm，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。</p><p>　　地質(zhì)條件：基本設防烈度為7度，設計地震分組為第三周，此建筑場地類別為二類場地</p><p><b>　　1.2 柱網(wǎng)布置</b></p><p>　　柱網(wǎng)與層高

15、：本辦公樓采用柱距為7.8m的內(nèi)廊式小柱網(wǎng)，邊跨為6m，中間跨為2.4m，層高取3.6m，如圖1.1柱網(wǎng)布置圖所示：</p><p>　　1.3 框架結構承重方案的選擇</p><p>　　豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布荷載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再有主梁傳至框架柱，最后傳至地基。</p><p>　　根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本辦公樓框架的承

16、重方案為橫向框架承重方案。</p><p>　　構件截面尺寸的初步確定及計算簡圖</p><p>　　2.1 構件截面尺寸的初步確定</p><p>　　框架結構的主梁截面高度和寬度可有下式確定：</p><p>　　各層梁截面尺寸及混凝土強度等級如下表</p><p>　　表2.1 梁截面尺寸(mm)及各層混凝土

17、強度等級</p><p>　　柱截面尺寸估算 </p><p>　　該框架結構的抗震等級為三級，其軸壓比限值為[]=0.9,各層重力荷載代表值近似取14kN/m2，邊柱及中柱的負荷面積分別為7.83 m2和7.84.2 m2，可得一層柱截面面積為:</p><p><b>　　邊柱</b></p><p>&l

18、t;b>　　中柱 </b></p><p>　　取柱子截面為正方形，則邊柱和中柱截面尺寸分別為450mm450mm和500mm500mm</p><p>　　2.2 結構計算簡圖</p><p>　　框架結構計算簡圖，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂，2～5層高度即為層高，取3.6m；底層柱高度從基礎頂面取至一層板頂，本設計選用柱

19、下獨立基礎，基頂標高為-0.95m,則底層柱高度h1＝3.6+0.45+0.5＝4.55m。見下圖2.1:</p><p>　　圖2.1 結構計算簡圖</p><p>　　（注：圖中數(shù)字為相對線剛度）</p><p>　　3 橫向框架側移剛度計算</p><p>　　梁線剛度計算梁柱混凝土標號均為C30，在框架結構中，現(xiàn)澆樓面可以作為梁的

20、有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側移?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取，對中框架梁取。 </p><p>　　表3.1 橫梁線剛度計算表</p><p><b>　　柱線剛度計算</b></p><p>　　表3.2 柱線剛度Ic計算表</p><p><b>　

21、　計算柱的側移剛度</b></p><p>　　柱的側移剛度D計算公式：</p><p>　　其中為柱側移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。</p><p>　　對于一般層： </p><p>　　對于底層： </p><p&g

22、t;　　表3.3 橫向框架柱側移剛度D計算表</p><p><b>　　荷載計算</b></p><p><b>　　4.1 計算單元</b></p><p>　　取7軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為7.8m，如圖所示，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，計算單元內(nèi)的其余樓面荷

23、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。見圖4.1</p><p>　　圖4.1 橫向框架計算單元</p><p><b>　　4.2 恒載計算</b></p><p>　　4.2.1 屋面的永久荷載標準值</p><p><b>　　屋面</b></p>

24、;<p>　　40厚的細石混凝土保護層 22×0.04＝0.88kN/m2</p><p>　　SBS（3+3）改性瀝青防水卷材 0.4kN/m2</p><p>　　20厚的1：3水泥砂漿找平層 20×0.02＝0.4kN/m2</p>

25、;<p>　　100厚1:8水泥陶粒找坡 0.1×14=1.4 kN/m2</p><p>　　100厚的鋼筋混凝土板 25×0.10=2.5kN/m2</p><p>　　20厚水泥砂漿找平層 20×0.02

26、＝0.4kN/m2</p><p>　　10厚板底抹底 0.170kN/m2</p><p>　　合計 5.75kN/m2</p><p>　　4.2.2 梁自重計算</p><p>　　

27、框架主梁自重： 0.3×0.5×25＝3.75kN/m</p><p>　　粉刷： 2×（0.6-0.1）×0.01×17＝0.17 kN/m</p><p>　　合計 3.9

28、2 kN/m</p><p>　　次梁自重： 0.30.4525＝3.375 kN/m</p><p>　　粉刷： 2×0.45×0.01×17＝0.153 kN/m</p><p>　　合計

29、 3.528 kN/m</p><p>　　4.2.3 女兒墻自重</p><p>　　女兒墻自重(含貼面和粉刷)：</p><p>　　1.20.02217＋0.245.51.2＝2.4 kN/m </p><p>　　4.2.4 屋面恒荷載計算</p><p>　　P1

30、 P2 P2 P1 </p><p>　　q1 q1 </p><p>　　圖4.4 各層梁上作用的荷載</p><p>　　在圖中，、代表橫梁自重，為均布荷載形式，對于第五層，</p>&l

31、t;p>　　q1==3.92KN/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形荷載，由圖所示的幾何關系可得，</p><p>　　=5.75×3.9=22.425KN/m</p><p>　　=5.75×2.4=13.8KN/m</p><p>　　、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，

32、它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的自重荷載，計算過程如下：</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p><b>　　(a)板重 </b></p><p>　?。?.5×3.9×0.5×3.9×5.75）×2+0.5×（12-3.9）×

33、;0.5×3.9×5.75=89.14KN</p><p>　　(b)次梁自重 6×3.528=21.168KN</p><p>　　(c)縱梁自重： 3.92×（7.8-0.5）=29.616KN</p><

34、p>　　合計： ＝ 141.276kN</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p>　　(a)板重 136.22KN</p><p>　

35、　(b)次梁自重 （2.4+6）×3.528=30KN</p><p>　　(c)縱梁自重 21.168KN</p><p>　　合計：

36、＝ 194.83kN</p><p>　　4.2.5 樓面永久荷載標準值</p><p>　　水磨石地面 0.65kN/m2</p><p>　　100厚的鋼筋混凝土板 25×0.10=2.5kN/

37、m2</p><p>　　10厚板底抹底 0.170kN/m2</p><p>　　合計 3.33kN/m2 </p><p>　　4.2.6 柱自重計算<

38、/p><p>　　邊柱自重： 0.45×0.45×3.6×25＝18.225kN/m</p><p>　　粉刷： (0.45×4-0.24×3) ×3.6×0.02×17=1.322kN/m</p><p>　　合計

39、 19.547kN/m</p><p>　　中柱自重： 0.5×0.5×3.6×25＝22.5kN/m</p><p>　　粉刷： (0.5×4-0.24×3) ×3.6&

40、#215;0.02×17=1.57kN/m</p><p>　　合計 24.07kN/m</p><p>　　內(nèi)縱墻自重(含貼面和粉刷)： 6.0kN/m</p><p>　　外縱墻自重(含貼面和粉刷)：

41、 4.04kN/m</p><p>　　4.2.7 樓面恒荷載計算</p><p>　　對于1～4層，計算的方法基本與第五層相同，計算過程如下：</p><p>　　q1=3.92+6=9.92KN/m</p><p><b>　　=3.92KN/m</b></p><p>　　=

42、3.22×3.9=12.558KN/m</p><p>　　=3.22×2.4=7.728KN/m</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b></p><p><b>　　(a)板重 </b></p><p>　　[（0.5×3.9×3.9）+0.5&

43、#215;（12-3.9）×0.5×3.9]×3.32=51.47KN</p><p>　　(b)次梁自重 6×(3.528+6)=57.168KN</p><p>　　(c)縱梁自重 (3.92+4.04)×（7.8-0.5）=5

44、8.108KN</p><p>　　(d)柱重 19.547KN</p><p>　　合計： ＝ 141.276kN</p><p><b>　　節(jié)點集中荷載：</b&g

45、t;</p><p>　　(a)板重 136.22/5.75×3.32=78.65KN</p><p>　　(b)次梁自重 6×(3.528+6)+2.4 3.528=65.64KN</p><p>　　(c)縱梁自重

46、 (3.92+4.04)×（7.8-0.5）=58.108KN</p><p>　　(d)柱重 24.07KN</p><p>　　合計： ＝ 221.945k

47、N</p><p><b>　　4.3 活載計算</b></p><p>　　4.3.1 樓面可變荷載標準值</p><p>　　屋面均布活荷載標準值 2.0kN/m2</p><p>　　樓面活荷載標準值

48、 2.0kN/m2</p><p>　　走廊活荷載標準值 2.5kN/m2</p><p>　　屋面雪荷載標準值 Sk=μrs0=1.00.5=0.5kN/m2</p><p>　　式中：μr為屋面積雪分布系數(shù)，取

49、μr＝1.0</p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖：</p><p>　　P1 P2 P2 P1 </p><p>　　圖4.5 各層梁上作用的活載</p><p><b>　　對于屋面，</b&

50、gt;</p><p>　　=2.5×3.9=9.75KN/m</p><p>　　=2.5×2.4=6KN/m</p><p>　　節(jié)點集中荷載=15.51×2.5=38.775KN</p><p>　　節(jié)點集中荷載=23.69×2.5=59.225KN</p><p>　　對

51、于1～4層， </p><p>　　=2×3.9=7.8KN/m</p><p>　　=2.5×2.4=6KN/m</p><p>　　節(jié)點集中荷載=15.51×2=31.02KN</p><p>　　節(jié)點集中荷載=23.69×2.5=59.225KN</p><p>&l

52、t;b>　　4.4風荷載計算</b></p><p>　　4.41 風荷載標準值</p><p>　　垂直于建筑物表面上的風荷載標準值當計算主要承重結構時按下式來計算：</p><p>　　式中，—風荷載標準值（kN/m2）</p><p>　　—高度Z處的風振系數(shù)</p><p><b>

53、　　—風荷載體型系數(shù)</b></p><p><b>　　—風壓高度變化系數(shù)</b></p><p>　　—基本風壓（kN/m2）</p><p>　　基本風壓：=0.4KN/m，地面粗糙度為B類。風載體型系數(shù)由《荷載規(guī)范》第7.3節(jié)查得： =0.8（迎風面）和=-0.5（背風面）。本設計中，房屋高度H=18.95 < 30m

54、，則不需要考慮風壓脈動的影響，取=1.0。</p><p>　　將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表4.1：</p><p>　　表4.1 風荷載計算</p><p>　　其中，A為一榀框架各層節(jié)點的受風面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計算高度應從室外地面開始取。</p><

55、p>　　圖4.6 等效節(jié)點集中風荷載計算簡圖(kN)</p><p>　　5 水平地震作用下的內(nèi)力計算和側移計算</p><p>　　5.1 計算重力荷載代表值</p><p>　　5.1.1 第5層的重力荷載代表值：</p><p>　　屋面恒載： </p><p>　　

56、屋面板自重 5.7514.47.8＝645.84 kN</p><p>　　女兒墻： 0.247.821.25.5＝20.592 kN</p><p>　　梁自重： 24.75×2+8.55+4×（33.75+23.51）+2×8.66＝3

57、04.41 kN</p><p>　　半層柱自重： 2×(18.225+22.5) ×0.5＝69.70 kN</p><p>　　橫墻自重： 6×0.24×(6-0.3) ×3×5.5=135.432 KN</p><p>

58、;　　窗洞 4×1.5×1.8+4×1.2×1.5=18m2</p><p>　　縱墻重 [8×0.24×（3.6-0.3）×3-18×0.24] ×5.5=90.288KN</p><p>　　屋面活載

59、 2.0×14.4×7.8=224.64KN</p><p>　　雪載 0.514.47.8=56.16 kN</p><p>　　G5=恒載+0.5活載=1267.527KN</p><p>　　5.1.2

60、2～4層的重力荷載代表值</p><p>　　樓面恒載： </p><p>　　板自重 14.47.83.32＝372.90kN</p><p>　　上下半層墻重： （135.432+90.288）KN</p&

61、gt;<p>　　縱橫梁自重： 304.41 kN</p><p>　　上半層柱+下半層柱： 81.45kN</p><p>　　樓面活荷載：

62、 224.64kN</p><p>　　G=恒載+0.5活載=1102.2KN </p><p>　　5.1.3 一層的重力荷載代表值：</p><p>　　G1=恒載+0.5×樓面活載=372.90+40.725+304.41+（90.288+5.4）/4=854.77kN </p><p>　　圖5.1 結構

63、重力荷載代表值</p><p>　　5.2 結構自振周期</p><p>　　對于框架結構，采用經(jīng)驗公式計算 T=0.085n=0.085×5=0.425s </p><p>　　5.3 水平地震作用及樓層地震剪力計算</p><p>　　該建筑結構高度遠小于40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切

64、為主，因此用底部剪力法來計算水平地震作用。</p><p>　　首先計算總水平地震作用標準值即底部剪力。</p><p>　　式中，——相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；</p><p>　　——結構等效總重力荷載，多質(zhì)點取總重力荷載代表值的85％；</p><p>　　查規(guī)范得特征周期Tg=0.45s</p><

65、p>　　查表得，水平地震影響系數(shù)最大值</p><p>　　由水平地震影響系數(shù)曲線來計算，</p><p>　　T=0.425s< Tg=0.45s 故α=</p><p>　　因為T<1.4 Tg，所以不需要考慮頂部附加水平地震作用 </p><p>　　FEK=αGEq=0.85αGE=0.85×0.08

66、15;（1267.527+3×1102.2+854.277）=369.13 </p><p>　　則質(zhì)點i的水平地震作用為：</p><p>　　式中：、分別為集中于質(zhì)點i、j的荷載代表值；、分別為質(zhì)點i、j的計算高度。</p><p>　　具體計算過程如下表，各樓層的地震剪力按 來計算，一并列入表中，</p><p>　　表5

67、.1 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5.2</p><p>　　圖5.2 橫向水平地震作用及層間地震剪力 </p><p>　　5.4 水平地震作用下的位移驗算</p><p><b>　　用D值法來驗算</b>

68、;</p><p>　　框架第層的層間剪力、層間位移及結構頂點位移分別按下式來計算：</p><p>　　計算過程見下表，表中計算了各層的層間彈性位移角。</p><p>　　表5.2 橫向水平地震作用下的位移驗算</p><p>　　由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/1173<1/550,滿足要求。</p&g

69、t;<p>　　5.5 水平地震作用下框架內(nèi)力計算</p><p>　　將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點高度來求柱上、下端的彎矩。</p><p>　　柱端剪力按下式來計算：</p><p>　　柱上、下端彎矩、按下式來計算</p><p><b>　　式中：</b>

70、;</p><p>　　—i層j柱的側移剛度；h為該層柱的計算高度；</p><p><b>　　y-反彎點高度比；</b></p><p>　　—標準反彎點高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度，和柱的相對線剛度的比值，總層數(shù)，該層位置查表確定。</p><p>　　—上下梁的相對線剛度變化的修正值，由上下梁相對線剛度比值 及查

71、表得。</p><p>　　—上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值及查表。</p><p>　　—下層層高對該層層高的比值及查表得。</p><p>　　查表y1 = y2 =y3 =0</p><p>　　表5.3 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　表5.4 各層中柱柱端彎矩及剪

72、力計算</p><p>　　注：表中彎矩單位為,減力單位為KN</p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計算</p><p>　　水平地震作用下框架的彎矩圖5.3、梁端剪力圖及柱軸力圖5.4</p><p>　　橫向風荷載作用下框架結構內(nèi)力和側移計算</p><p>　　6.1 風荷載作用下框架結構內(nèi)

73、力計算</p><p>　　計算方法與地震作用下的相同,都采用D值法。</p><p>　　在求得框架第I層的層間剪力后，I層j柱分配到的剪力以及柱上、下端的彎矩、分別按下列各式計算：</p><p><b>　　柱端剪力計算公式為</b></p><p>　　柱端彎矩計算公式為 </p><p&g

74、t;<b>　　， </b></p><p>　　需要注意的是，風荷載作用下的反彎點高比是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各層標準反彎點高度比查得。</p><p>　　表6.1 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　表6.2 各層中柱柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　注：表中彎矩單位為KN.M,剪力單

75、位為KN。</p><p>　　梁端彎矩、剪力以及柱軸力分別按照下列公式計算：</p><p><b>　　； </b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　??； </p><p>　　橫向框架在風荷載作用下彎矩、梁端剪力及柱軸力見

76、圖6.1和6.2</p><p>　　6.2風荷載作用下的水平位移驗算 </p><p>　　根據(jù)水平荷載，計算層間剪力，再依據(jù)層間側移剛度，計算出各層的相對側移和絕對側移。計算過程如下表，</p><p>　　表6.3 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算</p><p>　　由表可以看出，風荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的1/105

77、81，小于1/550，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　7 豎向荷載作用下橫向框架結構的內(nèi)力計算</p><p>　　7.1 恒荷載作用下內(nèi)力計算</p><p>　　荷載作用下得計算簡圖如圖4.2所示，恒載作用下的內(nèi)力計算采用分層法，取中間層任一層進行分析，中柱的線剛度取框架柱實際線剛度的0.9倍。</p><p>　　對于邊節(jié)點，與

78、節(jié)點相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉動剛度，為桿件的線剛度，分配系數(shù)為；對于中間節(jié)點，與該節(jié)點相連的走道梁的遠端轉化為滑動支座，因此轉動剛度，其余桿端。</p><p>　　梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計算公式如圖所示。</p><p><

79、;b>　　，（三角形荷載）</b></p><p>　　圖7.1 荷載的等效</p><p>　　頂層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p>　　=3.92+(1-2×0.3252+0.3253) ×22.425=22.38KN/m</p><p>　　=3.92+5/8×13.8=12.5

80、45KN/m</p><p>　　結構內(nèi)力可用彎矩分配法計算并可利用結構對稱性取一半結構計算，則頂層各桿的固端彎矩為</p><p>　　=-1/12×22.38×62=-67.14KN.m</p><p>　　=-1/3×12.545×1.22=-6.02KN.m</p><p>　　=-1/6

81、15;12.545×1.22=-3.01KN.m</p><p>　　其余層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p>　　=9.92+(1-2×0.3252+0.3253) ×12.558=20.26KN/m</p><p>　　=3.92+5/8×7.728=8.75KN/m</p><p>　　同理

82、，其余層各桿的固端彎矩為：</p><p>　　=-1/12×20.26×62=-60.78KN.m</p><p>　　=-1/3×8.75×1.22=-4.2KN.m</p><p>　　=-1/6×8.75×1.22=-2.1KN.m</p><p>　　梁端和柱端彎矩采用彎矩

83、二次分配法來計算，計算時先對各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配，向遠端傳遞(傳遞系數(shù)為1/2)，然后對由于傳遞而產(chǎn)生的不平衡彎矩再進行分配，不再傳遞，到此為止，由于結構和荷載均對稱，故計算時可用一半框架。</p><p><b>　　彎矩分配法計算過程</b></p><p>　　頂層彎矩分配法計算過程</p><p>　　標準層彎矩分配法計算過程

84、</p><p>　　底層彎矩分配法計算過程</p><p>　　將各層分層法求得的彎矩圖（圖7.2）疊加，可得整個框架結構在恒荷載作用下得彎矩圖，如圖7.3所示。疊加后框架各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修改，修改后彎矩圖如圖7.5所示，進而可求得框架各梁柱的剪力和軸力，如圖7.4所示。</p><p>　　計算恒載作用下梁端剪力和柱

85、軸力</p><p>　　梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得，而柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算恒載作用時的柱底軸力，要考慮柱的自重。</p><p>　　恒載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算</p><p>　　①梁端剪力由兩部分組成：</p><p>　　a.荷載引起的剪力，計算公式為：&l

86、t;/p><p>　　、分別為矩形和梯形荷載</p><p>　　、分別為矩形和三角形荷載</p><p>　　b.彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即</p><p><b>　　跨 </b></p><p>　　跨 因為跨兩端彎矩相等，故</p><p>

87、<b>　　②柱的軸力計算：</b></p><p>　　頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加上柱的自重。其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。</p><p>　　表 7.1 恒載作用下AB梁端剪力</p><p>　　表7.2 恒載作用下BC梁端剪力</p><p>

88、　　表7.3 柱軸力計算</p><p><b>　　柱的剪力計算</b></p><p><b>　　柱的剪力：</b></p><p>　　式中，、分別為經(jīng)彎矩分配后柱的上、下端彎矩。</p><p><b>　　為柱長度。</b></p><p>

89、;　　圖7.2 分層法彎矩計算結果</p><p>　　7.2活載作用下內(nèi)力計算</p><p>　　活載按照滿布分布考慮，內(nèi)力計算也采用分層法，采用彎矩分配法計算，考慮彎矩調(diào)幅，并且將梁端節(jié)點彎矩算至梁端柱邊彎矩。</p><p>　　梁上分布荷載為梯形荷載，根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載?；钶d作用下，頂層梯形荷載化

90、為等效均布荷載</p><p><b>　　頂層</b></p><p>　　=(1-2×0.3252+0.3253) ×9.7=8.03KN/m</p><p>　　=5/8×6=3.75KN/m</p><p><b>　　標準層</b></p>&l

91、t;p>　　=(1-2×0.3252+0.3253) ×7.8=6.42KN/m</p><p>　　=5/8×6=3.75KN/m</p><p>　　用彎矩分配法并可利用結構對稱性取二分之一結構計算。則頂層各桿的固端彎矩為：</p><p><b>　　頂層</b></p><p>

92、;　　=-1/12×8.03×62=-24.09KN.m</p><p>　　=-1/3×3.75×2.42=-7.2KN.m</p><p>　　=-1/6×3.75×2.42=-3.6KN.m</p><p>　　其余層各桿的固端彎矩為</p><p>　　=-19.26KN.m

93、</p><p>　　=-1/3×3.75×2.42=-7.2KN.m</p><p>　　=-1/6×3.75×2.42=-3.6KN.m</p><p>　　彎矩分配法計算過程：</p><p>　　頂層彎矩分配法計算過程</p><p>　　標準層彎矩分配法計算過程<

94、/p><p>　　底層彎矩分配法計算過程</p><p>　　將各層分層法求得的彎矩圖（圖7.7）疊加，可得整個框架結構在恒荷載作用下得彎矩圖，如圖7.8所示。疊加后框架各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修改，修改后彎矩圖如圖7.10所示，進而可求得框架各梁柱的剪力和軸力，如圖7.9所示。</p><p>　　活載作用下梁的剪力以及柱的軸力、

95、剪力計算</p><p>　　① 梁端剪力由兩部分組成：</p><p>　　a.荷載引起的剪力，計算公式為：</p><p><b>　　為梯形荷載</b></p><p><b>　　為三角形荷載</b></p><p>　　b.彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即

96、</p><p><b>　　跨 </b></p><p>　　跨 因為跨倆端彎矩相等，故</p><p><b>　?、?柱的軸力計算：</b></p><p>　　頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到，柱底軸力等于柱頂軸力。</p><p>　　其余層軸

97、力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。</p><p><b>　?、?柱端剪力計算：</b></p><p>　　表7.4 活載作用下AB梁端剪力</p><p>　　表7.5 活載作用下BC梁端剪力</p><p><b>　　表7.6 柱軸力</b></p>&

98、lt;p>　　圖7.7 分層法彎矩計算結果</p><p><b>　　8 框架內(nèi)力組合</b></p><p>　　各荷載分別作用下的內(nèi)力分析結果取得后，可進行框架各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。柱的控制截面為柱頂和柱底。</p><p>　　該框架內(nèi)力組合共考慮了三種內(nèi)力組合，,，各層

99、梁柱的內(nèi)力組合結果見框架梁內(nèi)力組合表和框架柱內(nèi)力組合表</p><p><b>　　9 截面設計</b></p><p>　　從梁的內(nèi)力組合表中選出跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。</p><p>　　柱截面尺寸宜滿足剪跨比和軸壓比的要求：</p><p>

100、　　剪跨比 ，其值宜大于2；</p><p>　　軸壓比 ，三級框架大于0.9。</p><p>　　其中、、均不應考慮抗震承載力調(diào)整系數(shù)。</p><p>　　表9.1 柱的剪跨比和軸壓比驗算</p><p><b>　　柱正截面承載力計算</b></p><p>　　根據(jù)柱端截面組合的內(nèi)力

101、設計值及其調(diào)整值，按正截面受壓（或受拉）計算柱的縱向受力鋼筋，一般可采用對稱配筋。</p><p>　　根據(jù)柱內(nèi)力組合表，將支座中心處的彎矩換算至柱邊緣，并與柱端組合彎矩的調(diào)整值比較后，選出最不利內(nèi)力，進行配筋計算</p><p><b>　　10 樓梯設計</b></p><p>　　層高3.6m,踏步尺寸150mm×300mm,

102、采用C25混凝土，板用HPB235級鋼筋，梁縱筋采用HRB335級鋼筋，樓梯上均布活荷載標準值qk=2.5KN/mm2</p><p>　　圖10.1 樓梯結構平面</p><p>　　10.1 樓梯梯段板設計</p><p>　　板厚h=L/30~L/25=120~140,取板厚h=120mm,板的傾斜角為 </p><p>　　tan

103、=150/300=0.5 cos = 0.894</p><p>　　取1m寬板帶計算 </p><p>　　10.1.1 荷載計算 </p><p><b>　　恒載 </b></p><p>　　水磨石面層 （0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98KN/m</p&

104、gt;<p>　　三角形踏步 0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88KN/m</p><p>　　斜板 0.12×25/0.894=3.36KN/m</p><p>　　板抹灰 0.02×17/0.894=0.

105、38KN/m</p><p>　　小計 6.6KN.m</p><p>　　P=1.2×6.6+1.4×2.5=11.425KN/m</p><p>　　10.1.2 截面設計</p><p>　　彎矩設計值M=1/10pL2n=0.1

106、5;11.42×3.62=14.80KN.m</p><p>　　h0=120-20=100mm</p><p>　　=14.80×106/1.0×11.9×1000×1002=0.124</p><p>　　=0.064 rs=0.968</p><p>　　=14.80×106

107、/(0.968×210×100)=728.06mm2</p><p>　　選配A10@100，As=785mm2 每級踏步1A8分布筋</p><p>　　10.2 平臺板計算</p><p>　　h=L/35=1500/35=42.86mm,取h=80mm</p><p>　　10.2.1 荷載計算 </p&g

108、t;<p><b>　　恒載 </b></p><p>　　水磨石面層 0.65KN/m</p><p>　　80厚板 0.08×25=2KN/m</p><p>　　板抹灰 0.02

109、5;17=0.34KN/m</p><p>　　小計 2.74KN.m</p><p>　　P=1.2×2.74+1.4×2.5=6.788KN/m</p><p>　　10.2.2 截面設計</p><p>　　平臺板的計算跨度 L0=1.5+0.12+0.15=1

110、.77m</p><p>　　彎矩設計值M=1/10pL2n=0.1×6.778×1.772=2.127KN.m</p><p>　　h0=80-20=60mm</p><p>　　=2.127×106/1.0×11.9×1000×602=0.050</p><p>　　=0.025

111、3 rs=0.987</p><p>　　=2.127×106/(0.987×210×60)=171.03mm2</p><p>　　選配A6@160，As=177mm2 </p><p>　　10.3 平臺梁設計</p><p>　　平臺梁尺寸 b×h=300mm×400mm</p

112、><p>　　計算跨度L0=1.05Ln=1.05×(2.7-=0.24)=2.583m</p><p>　　10.3.1 荷載計算</p><p>　　梯段板傳來 6.6×3.6/2=11.88KN/m</p><p>　　平臺板 2.74

113、15;（1.5+0.3）/2=2.47KN/m</p><p>　　梁自重 0.3×（0.4-0.08）×25=2.4KN/m</p><p>　　粉刷 0.02×（0.4-0.08）×2×17=0.2176KN/m</p><p>　　合計

114、 16.9676KN/m</p><p>　　活荷載 </p><p>　　2.5×（3.6/2+1.8/2）=6.75KN/m</p><p>　　P=1.2×16.9676+1.4×6.75=29.81KN/m</p><p

115、>　　10.3.2 截面設計</p><p>　　彎矩設計值M=1/10pL2n=0.1×6.778×1.772=2.127KN.m</p><p>　　剪力設計值V=1/2pLn=0.5×29.81×2.583=38.50KN</p><p><b>　　截面按倒L行梁計算</b></p&

116、gt;<p>　　bf’=b+5hf’=300+5×80=700mm h0=365mm</p><p>　　=700×80×11.9×(365-40)=216.58KN.m>24.86KN.m</p><p><b>　　屬于第一類T行截面</b></p><p>　　=24.86&#

117、215;106/1.0×11.9×700×3652=0.0224</p><p>　　=0.0113 rs=0.994</p><p>　　=24.86×106/(0.994×300×365)=228.40mm2</p><p>　　選配3B10，As=236mm2 </p><p&g

118、t;　　0.7ftbh0=0.7×1.27×300×365=97.3455KN>38.50KN</p><p>　　故斜截面只需按照構造配筋即可，配置A8@200</p><p><b>　　11 樓蓋設計</b></p><p>　　11.1 板區(qū)格布置圖</p><p>　　圖1

119、1.1 樓面梁格布置圖</p><p>　　11.2 荷載設計值</p><p>　　活荷載標準值：qk＝2.0 kN/m2 (室內(nèi))，qk＝2.5 kN/m2 (走廊)</p><p>　　恒荷載標準值：gk=3.32KN/m2</p><p>　　則設計值：q＝1.4×2.0＝2.8 kN/m2 (室內(nèi))，q＝1.2×

120、;2.5＝3.5kN/m2 (走廊)</p><p>　　g＝1.2×3.32＝3.984KN/m2</p><p>　　11.3 彎矩計算</p><p>　　ABC區(qū)格均按雙向板設計</p><p>　　跨中最大彎矩為當內(nèi)支座固定是在g+q/2作用下的跨中彎矩值與內(nèi)支座鉸支時在q/2作用下的跨中彎矩值之和，混凝土的泊松比取0.

121、2，支座最大負彎矩為當內(nèi)支座固定是g+q作用下的支座彎矩。</p><p>　　AB 區(qū)格板L01 /L02=3.9/6.0=0.65查表</p><p>　　滿布荷載時，支撐方式為四邊固定 m1=0.0345,m2=0.0095,m’1=-0.0766, m’2=-0.0571</p><p>　　間隔布置時，支撐方式為三邊簡支，一邊固定 m1=0.0559,m2

122、=0.0133</p><p><b>　　彎矩計算</b></p><p>　　m1=(m1+vm2)(g+q/2)L012+(m2+vm1)L012q/2=3.502KN.m</p><p>　　m1=(m2+vm1)(g+q/2)L012+(m1+vm2)L012q/2=2.590KN.m</p><p>　　m’

123、1=m1”=-0.0766×6.784×3.92=-7.904KN.m</p><p>　　m’2=m2”=-0.0571×6.784×3.92=-5.892KN.m</p><p>　　C 區(qū)格板L01 /L02=2.4/3.9=0.615查表</p><p>　　滿布荷載時，支撐方式為四邊固定 m1=0.036,m2=0.

124、0082,m’1=-0.0785, m’2=-0.0571</p><p>　　間隔布置時，支撐方式為三邊簡支，一邊固定 m1=0.0080,m2=0.0250</p><p><b>　　彎矩計算</b></p><p>　　m1=(m1+vm2)(g+q/2)L012+(m2+vm1)L012q/2=1.51KN.m</p>

125、<p>　　m1=(m2+vm1)(g+q/2)L012+(m1+vm2)L012q/2=0.64KN.m</p><p>　　m’1=m1”=-0.0785 (g+q)L012=-3.384KN.m</p><p>　　m’2=m2”=-0.0571 (g+q)L012=-2.461KN.m</p><p>　　11.4 截面設計</p>