某百貨商場營業(yè)廳設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計中文摘要某百貨商場營業(yè)廳設(shè)計 摘要：本商業(yè)樓位于某市沿街地段，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約6000m2左右，主體結(jié)構(gòu)共5層，首層層高4.2m，標準層和頂層高3.9m。為滿足商業(yè)樓要求，本商業(yè)樓需設(shè)管理區(qū)、衛(wèi)生間及樓梯等。在建筑設(shè)計階段，按照“適用、安全、美觀”的原則設(shè)計建筑方案，畢業(yè)設(shè)計中建筑造型力求簡潔、結(jié)合功能要求利用重復的韻律，體現(xiàn)建筑特色，整個建筑體形細節(jié)的處理風格也盡量統(tǒng)一、協(xié)調(diào)。依照建筑學基本理論和建筑構(gòu)造的要求，確定出建筑方案，并依照建筑制圖國家標準繪制了建筑施工圖。在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，首先，根據(jù)建筑要求和結(jié)構(gòu)要求確定出結(jié)構(gòu)方案；然后，選取其中一榀框架進行手算，再運用pk

2、pm軟件進行整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計，將二者做一個對比。在該設(shè)計過程中運用到了cad、pkpm、天正軟件等相關(guān)方面的內(nèi)容；最后，依據(jù)結(jié)構(gòu)制圖國家標準繪制了結(jié)構(gòu)施工圖。關(guān)鍵詞：混凝土框架結(jié)構(gòu) pkpm 建筑設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計 目 錄1. 引言12. 工程概況12.1 建筑型式、規(guī)模及平面布置12.2 建筑及場地主要設(shè)計參數(shù)12.3 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件22.4 氣象資料23. 建筑設(shè)計概況23.1 設(shè)計主要依據(jù)23.2 設(shè)計要求23.3 平面設(shè)計33.4 立面設(shè)計33.5 樓梯設(shè)計33.6 防火設(shè)計43.7 建筑做法44. 結(jié)構(gòu)設(shè)計54.1 結(jié)構(gòu)布置方案：54.2 構(gòu)件截面尺寸和材料選擇64.3 荷載統(tǒng)計7

3、4.4 水平風荷載作用104.5 重力荷載代表值的計算114.6 水平地震作用下的框架計算134.7 風荷載作用下的計算（d值法）144.8 框架的側(cè)移驗算164.9 豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算174.10 抗拉剛度ea的計算214.11 框架的荷載效應組合(非抗震組合時)214.12 抗震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合305. 框架結(jié)構(gòu)的計算375.1框架結(jié)構(gòu)的配筋設(shè)計376. 雙向板的配筋計算606.1標準層樓板的配筋計算607. 板式樓梯的配筋計算627.1梯段板的荷載計算627.2平臺板的荷載計算637.3平臺梁的荷載計算637.4 箍筋配置648. 基礎(chǔ)設(shè)計648.1.獨立基礎(chǔ)1設(shè)計648

4、.2 獨立基礎(chǔ)2設(shè)計68結(jié) 論73參 考 文 獻74致謝751. 引言此畢業(yè)設(shè)計是對我們畢業(yè)前進行的一次綜合性考核和鍛煉。其目的主要是培養(yǎng)及提高我們的查閱文獻資料、分析資料及整理資料的能力，是對大學期間所學專業(yè)知識的全面總結(jié)。本次我的畢業(yè)設(shè)計為一百貨商場營業(yè)廳。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)共5層，首層層高4.2m，其余各層層高3.9m，開間6.9 m，各跨軸距8.1 m。本設(shè)計包括多層房屋建筑中的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程，包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計,是對以前所學知識的全面復習和深入。在畢業(yè)設(shè)計前期，我溫習了相關(guān)專業(yè)課本和規(guī)范。在畢業(yè)設(shè)計中通過所學的基本理論、專業(yè)知識進行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計中大家

5、不斷交流，一起解決問題，共同進步。在指導老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內(nèi)力組合的計算時，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以電算為主，并對其中的一榀進行手算。進一步了解了pkpm軟件，并在繪圖時熟練掌握了autocad操作，以上這些從不同方面都達到了畢業(yè)設(shè)計的要求與目的。在畢業(yè)設(shè)計后期，主要進行設(shè)計修改，并得到老師的審批和指正，在此表示衷心的感謝!2. 工程概況2.1 建筑型式、規(guī)模及平面布置本營業(yè)廳采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，5層，底層層高4.2m，其余各層層高3.9m，開間6.9m

6、，各跨軸距8.1m。2.2 建筑及場地主要設(shè)計參數(shù)2.2.1 工程名稱：某百貨商場營業(yè)廳設(shè)計之三；2.2.2 抗震設(shè)防烈度為7度；2.2.3 建筑場地類別：類場地；2.2.4 建筑等級的耐久等級為等；2.2.5 建筑設(shè)計使用年限為50年；2.2.6 建筑耐火等級為級；2.2.7 建筑環(huán)境類別：上部結(jié)構(gòu)為室內(nèi)正常環(huán)境，環(huán)境類別類，地下部分為a類。2.3 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件根據(jù)某地質(zhì)隊的工程地質(zhì)勘察報告，本設(shè)計場地地基位于沖擊粉質(zhì)粘土、碎石土層上，場區(qū)地勢平坦，地面絕對標高在57.46m至57.65m之間，標準凍深為0.85m。2.4 氣象資料基本風壓w0 = 0.35kn/m2 ，主導風向冬

7、季為北片東，夏季為東南風，粗糙度為b類；雪荷載標準值為0.25 kn/m2 。3. 建筑設(shè)計概況3.1 設(shè)計主要依據(jù)1 gb/t 500012001, 房屋建筑制圖統(tǒng)一標準. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001 2 gb503522005, 民用建筑設(shè)計通則. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005 3 gbj1687（2001 修訂版）, 建筑設(shè)計防火規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001 4 gb500102002, 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 5 gb500112001, 建筑抗震設(shè)計規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001 6 gb500092001,

8、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001 7 gb500072002, 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 8 03g101-1, 混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖. 北京： 中國建筑標準設(shè)計研究所，2003 9 沈蒲生, 蘇三慶. 高等學校建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導. 北京：中國建筑工業(yè)出社，2000 10 梁興文, 史慶軒. 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導. 北京：科學出版社，20023.2 設(shè)計要求堅持“適用、經(jīng)濟、安全、美觀”的設(shè)計原則，所有施工圖圖面要求布置均勻、線條清楚、字體工整、比例正確、干凈整潔，符合相關(guān)規(guī)范要求。3.2.1 建筑

9、設(shè)計根據(jù)所給條件，明確建筑功能分區(qū)，作好人流疏散和防火設(shè)計。采用先進、經(jīng)濟、合理的建筑構(gòu)造形式和建筑技術(shù)，合理進行建筑布置，完成建筑構(gòu)造設(shè)計，繪制建筑施工圖。3.2.2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計資料簡述，統(tǒng)計荷載；地震作用計算；荷載組合；一榀框架內(nèi)力分析；框架梁柱內(nèi)力組合，框架梁、柱配筋計算；框架梁、柱節(jié)點配筋計算；現(xiàn)澆樓板及樓梯的計算；繪制上部結(jié)構(gòu)施工圖。3.2.3 基礎(chǔ)設(shè)計工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件描述，繪制鉆孔柱狀圖；確定柱傳給基礎(chǔ)的荷載；初步確定基礎(chǔ)尺寸和埋深；承載力驗算；地基變形驗算；基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計；基礎(chǔ)配筋計算；繪制基礎(chǔ)施工圖。3.3 平面設(shè)計根據(jù)任務書的要求，綜合建筑面積和營業(yè)廳實際使用功能，布

10、置樓梯間、電梯間、管理室和衛(wèi)生間等，做到滿足使用要求，合理布置。3.3.1 本商業(yè)樓位于某市沿街地段，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。長48.3米，寬24.3米，總建筑面積約為6000m2左右。3.3.2 考慮到商業(yè)樓的用途，墻體設(shè)置較少，商業(yè)區(qū)不設(shè)墻體，以滿足大空間需求，其他其功能性房間開間進深滿足需求即可。3.3.3 每個房間都設(shè)置了門窗，窗體面積大于墻體面積的1/3滿足通風采光的要求。3.3.4 每樓層均設(shè)置盥洗室和廁所，廁所有不向鄰室對流的直接自然風和天然采光，設(shè)有足夠多的衛(wèi)生潔具，數(shù)量滿足使用要求。首層設(shè)有管理室。3.3.5 內(nèi)設(shè)兩部一部自動扶梯、一部貨梯和兩部樓梯，樓梯兼作消防通道。3.4立

11、面設(shè)計3.4.1 建筑立面規(guī)則無過多凹凸，外墻滿足美觀經(jīng)濟的要求。3.4.2 立面采用矩形窗戶，窗采用白色塑鋼推拉窗，裝透明玻璃，既滿足采光的要求，又開啟方便，且比例、尺寸滿足立面的美觀。3.5 樓梯設(shè)計3.5.1 本工程每層設(shè)兩個樓梯，樓梯間尺寸為81003150mm，梯間寬3150mm，梯段寬1525mm，踏步寬度300mm,踏步高度150mm，首層一跑15踏步，二跑13踏步，標準層每跑13踏步。兩個樓梯均作消防和疏散用。3.5.2 根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（gb5004595）規(guī)定，每層疏散樓梯總寬度應按其通過人數(shù)每100人不小于1.00m計算，各層人數(shù)不相等時，其總寬度可分段計算，

12、下層疏散樓梯總寬度應按其上層人數(shù)最多的一層計算。疏散樓梯的最小凈寬不應小于1.20m。梯段凈寬1.525m，符合規(guī)范要求。3.6 防火設(shè)計3.6.1 每層均設(shè)有雨淋滅火設(shè)備和消防管道，3.6.2 在外墻設(shè)有3個出入口，分散布置，采用外開放式，開啟方便。3.6.3 設(shè)有兩部樓梯，樓梯間設(shè)有窗戶，天然采光，樓梯間無影響疏散的突出物。3.6.4 樓梯出口離出入口較近，便于疏散。3.7 建筑做法3.7.1 屋面做法防水層：4厚改性瀝青防水卷材 找平層：20厚1：2水泥砂漿 找坡層：30厚水泥石灰焦渣砂漿保溫層：80厚水泥珍珠巖制品保溫層 找平層 :20厚1:2水泥砂漿找平結(jié)構(gòu)層：120厚混凝土樓面板抹

13、灰層：20厚板底抹灰 吊頂：v型輕鋼龍骨吊頂3.7.2 樓面做法面層：水磨石地面找平層：20厚1：2水泥砂漿 結(jié)構(gòu)層：120厚混凝土樓面板 抹灰層：20厚板底抹灰 吊頂：v型輕鋼龍骨吊頂3.7.3 衛(wèi)生間樓面做法8厚地磚鋪實拍平，水泥砂漿擦縫 1：3干硬性水泥砂漿結(jié)合層30厚，表面撒水泥粉聚氨酯防水層1.5厚(兩道)c20細石混凝土從門口處向地漏找坡0.5%找平層：20厚1:2水泥砂漿結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 抹灰層：20厚板底抹灰 吊頂：v型輕鋼龍骨吊頂3.7.4 外墻做法120高踢腳水泥粉刷內(nèi)墻面20厚1：2水泥砂漿抹灰300厚陶?；炷量招钠鰤K20厚1：2水泥砂漿抹灰50厚聚苯

14、乙烯泡沫塑料保溫板外墻瓷磚3.7.5 內(nèi)墻做法200厚陶?；炷量招钠鰤K2面水泥粉刷內(nèi)墻面120高踢腳3.7.6 衛(wèi)生間外墻體做法2面瓷磚墻面2道20厚1：2水泥砂漿抹灰300厚陶?；炷量招钠鰤K50厚水泥珍珠巖制品保溫層3.7.7 衛(wèi)生間內(nèi)墻體做法200厚陶?；炷量招钠鰤K1面水泥粉刷內(nèi)墻面1面瓷磚墻面3.7.8 女兒墻做法 20厚1：2水泥砂漿抹灰 300厚陶?；炷量招钠鰤K 外墻瓷磚4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 結(jié)構(gòu)布置方案：某百貨商場營業(yè)廳，其標準層柱網(wǎng)及樓梯平面布置圖如下：該設(shè)計選用井式梁樓蓋，即在縱橫相交的框架上布置井式梁，而框架梁作為井式梁的邊梁。井式梁按簡支形式支承在框架梁上，井式梁支

15、承的樓板也是雙向板。按本結(jié)構(gòu)平面尺寸，可在每跨間各布置2根丼字梁。4.2 構(gòu)件截面尺寸和材料選擇4.2.1 樓板厚度的確定根據(jù)平面布置，雙向板短向跨度l1 = 2.3m，當取構(gòu)造厚度h = 120mm時，板的高跨比h / l = 120 / 2300 = 1 / 19，滿足要求，故可選h = 120 mm。4.2.2 丼字梁截面尺寸選擇丼字梁因其支座介于簡支和連續(xù)之間，據(jù)“梁的高跨比下限值”表查得，選h = l / 20 = 8100 / 20 = 405 mm。按模數(shù)要求，取h = 400 mm，據(jù)梁截面高寬比h / b ，對矩形截面，選2.0 3.5 ，且符合模數(shù)要求，取b = 150 m

16、m，此時，h / b = 2.7。4.2.3 框架梁截面尺寸確定（考慮抗震）橫向框架梁，選h = l / 10 = 810 mm，取h = 800 mm , b = 300 mm，此時，h / b =2.7；縱向框架梁，選h = l / 10 = 690 mm，取h = 650 mm , b = 250 mm，此時，h / b =2.6。4.2.4 框架柱截面尺寸確定對于多層框架，無論從受力角度和柱的凈高而言，都以底層最為不利。在抗震設(shè)計中，框架柱的截面寬度和高度均不宜小于300 mm，且柱截面寬度一般不小于框架主梁截面寬度+100 mm，通常在(1 / 15 1 / 20)h m 之間，其中

17、h 為底層柱株高。由于框架主梁bb = 300 mm，故截面初選不小于400 mm，內(nèi)柱截面初選bc hc = 500500 mm；外柱的寬度與內(nèi)柱截面相同，其高度可選寬度的1.2 1.5 倍，初選為bc hc = 500600 mm。4.2.5 混凝土強度等級除基礎(chǔ)墊層混凝土選用c10外，基礎(chǔ)及以上各層混凝土等級均選為c30。4.2.6 鋼筋級別框架梁、柱等主要構(gòu)件縱向受力鋼筋選擇hrb400級、hrb335級鋼筋；構(gòu)造鋼筋、箍筋及板內(nèi)鋼筋等，選擇hpb235級鋼筋。4.3 荷載統(tǒng)計4.3.1 屋面荷載(不上人屋面)1) 恒荷載標準值防水層：4厚改性瀝青防水卷材 0.00410=0.04 k

18、n/m找平層：20厚1：2水泥砂漿 0.02020=0.4 kn/m找坡層：30厚水泥石灰焦渣砂漿0.03014=0.42 kn/m保溫層：80厚水泥珍珠巖制品保溫層 0.0803.5=0.28 kn/m找平層 :20厚1:2水泥砂漿找平0.02020=0.4 kn/m結(jié)構(gòu)層：120厚混凝土樓面板0.12025=3 kn/m抹灰層：20厚板底抹灰 0.02020=0.4 kn/m吊頂：v型輕鋼龍骨吊頂0.12 kn/m合計： 5.06 kn/m2) 活荷載標準值 不上人屋面，考慮雪荷載，取0.25 kn/m。4.3.2 樓面荷載1) 恒荷載標準值面層：水磨石地面 0.65kn / m2找平層：

19、20厚1：2水泥砂漿 0.02020=0.4 kn/m結(jié)構(gòu)層：120厚混凝土樓面板 0.12025=3 kn/m抹灰層：20厚板底抹灰 0.02020=0.4 kn/m吊頂：v型輕鋼龍骨吊頂0.12 kn/m合計： 4.57 kn/m2) 活荷載標準值查規(guī)范，按“商店”一欄，取3.5 kn/m。4.3.3 衛(wèi)生間樓面荷載(防滑鋪地磚)1）恒荷載標準值8厚地磚鋪實拍平，水泥砂漿擦縫 1：3干硬性水泥砂漿結(jié)合層30厚，表面撒水泥粉聚氨酯防水層1.5厚(兩道)c20細石混凝土從門口處向地漏找坡0.5%1.4 kn/m找平層：20厚1:2水泥砂漿0.02020=0.4 kn/m結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋

20、混凝土樓板 0.12025=3 kn/m抹灰層：20厚板底抹灰 0.02020=0.4 kn/m吊頂：v型輕鋼龍骨吊頂0.12 kn/m合計： 5.32 kn/m2） 活荷載標準值查規(guī)范，取2.5 kn/m。4.3.4 外墻體荷載做法首層標準層、頂層120高踢腳19.80.080.12=0.19 kn/m19.80.080.12=0.19 kn/m水泥粉刷內(nèi)墻面4.20.36=1.51 kn/m3.90.36=1.40 kn/m20厚1：2水泥砂漿抹灰0.020204.2=1.68kn/m0.020203.9=1.56kn/m300厚陶?；炷量招钠鰤K4.20.305=6.3 kn/m3.90

21、.305=5.85 kn/m20厚1：2水泥砂漿抹灰0.020204.2=1.68kn/m0.020203.9=1.56kn/m50厚聚苯乙烯泡沫塑料保溫板1.130.054.2=0.24 kn/m1.130.053.9=0.22 kn/m外墻瓷磚0.54.2=2.1 kn/m0.53.9=1.95 kn/m合計13.7 kn/m12.73 kn/m由于門窗洞口，對外墻進行折減13.70.6=8.22 kn/m12.730.6=7.64 kn/m4.3.5 內(nèi)墻體荷載做法首層標準層、頂層200厚陶粒混凝土空心砌塊4.20.205=4.2 kn/m3.90.205=3.9 kn/m2面水泥粉刷內(nèi)

22、墻面4.20.362=3.02 kn/m3.90.362=2.81 kn/m120高踢腳19.80.080.122=0.38 kn/m19.80.080.122=0.38 kn/m合計7.6 kn/m7.09 kn/m4.3.6 衛(wèi)生間外墻體荷載做法首層標準層、頂層2面瓷磚墻面4.20.52=4.2 kn/m3.90.52=3.9 kn/m2道20厚1：2水泥砂漿抹灰0.020204.22=3.36kn/m0.020203.92=3.12kn/m300厚陶?；炷量招钠鰤K4.20.305=6.3 kn/m3.90.305=5.85 kn/m50厚水泥珍珠巖制品保溫層4.20.053.5=0.7

23、4 kn/m3.90.053.5=0.68 kn/m合計14.6 kn/m1355 kn/m4.3.7 衛(wèi)生間內(nèi)墻體荷載做法首層標準層、頂層200厚陶?；炷量招钠鰤K4.20.205=4.2 kn/m3.90.205=3.9 kn/m1面水泥粉刷內(nèi)墻面4.20.36=1.51 kn/m3.90.36=1.40 kn/m1面瓷磚墻面4.20.5=2.1 kn/m3.90.5=1.95 kn/m合計7.81 kn/m7.25 kn/m4.3.8 女兒墻20厚1：2水泥砂漿抹灰 0.020200.9=0.36 kn/m300厚陶?；炷量招钠鰤K 0.90.305=1.35 kn/m外墻瓷磚 0.50

24、.9=0.45 kn/m合計： 2.16kn/m4.3.9 樓梯荷載統(tǒng)計1) 梯段板的荷載計算(取板厚h = 120 mm，板傾斜角的tana = 0.5 ，cosa = 0.894，取1m 寬板帶進行計算)荷載種類荷載標準值(kn/m)恒荷載水磨石面層( 0.3 + 0.15 ) 0.65 / 0.3 = 0.98三角形踏步0.5 0.3 0.15 25 / 0.3 = 1.88120厚混凝土板0.12 25 / 0.894 = 3.3620厚板底抹灰0.02 17 / 0.894 = 0.38小計6.6活 荷 載3.52) 平臺板的荷載計算(設(shè)平臺板厚h = 80 mm，取1m 寬板帶進行

25、計算)荷載種類荷載標準值(kn/m)恒荷載水磨石面層0.6580厚混凝土板0.08 25 = 2.020厚板底抹灰0.02 17 = 0.34小計2.99活 荷 載3.53) 平臺梁的荷載計算(設(shè)平臺梁截面尺寸為200 mm350 mm )荷載種類荷載標準值(kn/m)恒荷載梁自重0.2 ( 0.35 0.07 ) 25 = 1.4梁側(cè)粉刷0.02 ( 0.35 0.07 ) 2 17 = 0.19平臺板傳來2.99 1.8 / 2 = 2.70梯段板傳來6.6 3.9 / 2 = 12.9小計17.19活 荷 載3.5 (3.9 / 2 + 1.8 / 2) = 10.04.3.10 梁柱自

26、重1) 橫向框架梁 0.3 ( 0.8 0.08 ) 25 = 5.4 kn/m。2) 縱向框架梁 0.25 ( 0.65 0.08 ) 25 = 3.56 kn/m。3) 丼字梁 0.15 ( 0.40 0.08 ) 25 = 1.2 kn/m。4) 框架內(nèi)柱（考慮裝修重0.5 kn/m2 ,算到柱底處位置 ） 首層：0.5 0.5 4.2 25 + 0.5 4 0.5 4.2 = 30.5 kn； 標準層：0.5 0.5 3.9 25 + 0.5 4 0.5 3.9 = 28.28 kn。5) 框架外柱(裝修近似按內(nèi)柱) 首層：0.5 0.6 4.2 25 + ( 0.5 + 0.6 )

27、2 0.5 4.2 = 36.1 kn；標準層：0.5 0.6 3.9 25 + ( 0.5 + 0.6 ) 2 0.5 3.9 = 33.54 kn。4.4 水平風荷載作用4.4.1 作用在橫向框架上的風荷載現(xiàn)澆框架每榀橫向框架側(cè)移剛度均同，故各榀都承受同樣風力，即每榀框架承受風載的范圍在水平方向是76.9 / 8 =6.04 m。取一榀中間框架受荷范圍進行計算。4.4.2 基本參數(shù)由設(shè)計條件w0 = 0.35 kn/m2 ，b類粗糙度，據(jù)混凝土課本按差分法可查得風壓高度系數(shù)mz在20.4、16.5、12.6、8.7、4.8 m處分別為1.257、1.173、1.073、1.0、1.0；風荷

28、載體型系數(shù)ms由相關(guān)規(guī)定可知(混凝土課本p214)，矩形平面ms = 1.3。4.4.3 風荷載標準值計算(左風)由公式fk = w0msmza確定，a為相應高度范圍的受荷面積。f5 = 0.35 1.3 1.257 6.04 1.95 = 6.7 kn；f4 = 0.35 1.3 1.173 6.04 3.9 = 12.6 kn；f3 = 0.35 1.3 1.073 6.04 3.9 = 11.5 kn；f2 = 0.35 1.3 1.0 6.04 3.9 = 10.7 kn；f1 = 0.35 1.3 1.0 6.04 ( 2.4 + 1.95 ) = 12.0 kn。4.5 重力荷載代

29、表值的計算4.5.1 屋面恒載標準值( 6.970.3 ) ( 8.130.3 )5.06 = 5829.12 kn。4.5.2樓面恒載標準值 (忽略開洞情況) ( 6.970.3)( 8.130.3 )6.98.1 4.57 + 6.98.15.32 = 5306.55 kn。4.5.3 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。雪荷載標準值為：( 6.970.3 )(8.130.3 )0.25 = 288 kn。4.5.4 樓面均布活荷載標準值 ( 6.970.3) ( 8.130.3 )6.98.1 3.5 + 6.98.12.5 = 3976.11 kn。4.5.5 梁柱自

30、重1）橫向框架梁： ( 8.130.3 )5.48 = 1036.8 kn。2）縱向框架梁： ( 6.970.3 )3.564 = 683.52 kn。3）井字梁： ( 8.130.3 )1.214 + ( 6.970.3 )1.26 = 748.8 kn。4）框架內(nèi)柱： 首層：30.512 = 366 kn；標準層：28.2812 339.36 kn。5）框架外柱： 首層：36.120 = 722 kn；標準層：33.5420 = 670.8 kn。6) 構(gòu)造柱( 350 mm350 mm )：首層：0.350.35254.24 = 51.44 kn；標準層：0.350.35253.94 =

31、 62.4 kn。由以上數(shù)據(jù)可以得出， 首層柱總重：366 + 722 + 51.44 = 1139.44 kn； 標準層柱總重：339.36 + 670.8 + 41.76 = 1057.92 kn。4.5.6 墻體自重1) 首層墻體重g = (8.13 + 6.97)2(6.9 + 8.1 )8.22 + (6.9 + 8.1 )14.6 + (3.15 + 6.9 )37.6 + (6.92 + 8.12)7.81 = 1752.68 kn。2) 標準層墻體重g = (8.13 + 6.97)2(6.9 + 8.1 )7.64 + (6.9 + 8.1 )13.55 + (3.15 +

32、6.9 )37.09 + (6.92 + 8.12)7.25 = 1629.24 kn。3) 女兒墻自重g = (8.13 + 6.97) 22.16 = 313.63 kn。4.5.7 樓梯自重首層恒載：2.993.15 + 6.61.5252 / 1328 + 0.20.353.1525 = 58.29 kn；首層活載：(3.151.8 + 1.5258.4 )3.5 = 64.68 kn。標準層恒載：2.993.15 + 6.61.52522 + 0.20.353.1525 = 55.19 kn；標準層活載：(3.151.8 + 1.5257.8 )3.5 = 61.48 kn。4.5.

33、8 荷載分層總匯1） 頂層重力荷載代表值 = 屋面恒荷載 + 50%屋面雪荷載 + 縱、橫梁、井字梁自重 + 半層柱自重 + 半層墻體自重 + 女兒墻自重其它層重力荷載代表值 = 樓面恒荷載 + 50%樓面均布活荷載 + 縱、橫梁、井字梁自重 + 樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重 + 樓梯自重 + 50%樓梯活載2） 各層重力代表值的計算：頂層：g5= 5829.12 + 0.5288 + 1036.8 + 683.52 + 748.8 + 1057.92 / 2 + 1629.24 / 2 + 313.63 = 10099.45 kn；標準層(二、三、四)：gi = 5306.55 + 0.

34、53976.11 + 1036.8 + 683.52 + 748.8 + 1057.92 + 1629.24 + 55.19 + 0.561.48 = 12536.82 kn；首層：g1 = 5306.55 + 0.53976.11 + 1036.8 + 683.52 + 748.8 + (1139.44 / 2 + 1057.92 / 2 )+ (1752.68 / 2 + 1629.24 / 2 ) + 58.29 + 0.564.68 = 12644.00 kn。3） 集中于各樓層標高處的重力荷載代表值gi 的計算結(jié)果如下圖所示：4.6 水平地震作用下的框架計算該建筑高度為20.7m，質(zhì)

35、量和剛度沿高度均勻分布，可用底部剪力法計算水平地震作用。4.6.1水平地震作用標準值的計算1) 框架的抗震等級由設(shè)計要求，抗震設(shè)防烈度為7度，房屋高度未超過30 m，丙類建筑，查表可知，該框架的抗震等級為三級。2) 場地和特征周期值根據(jù)工程地質(zhì)報告和土的類別劃分，該場地可判定為二類場地。由設(shè)計地震分組為一組，可查得特征周期值tg = 0.35 s。3) 框架自振周期的計算對于多層框架結(jié)構(gòu)，可按下列經(jīng)驗公式計算：t1 = 0.085 n =0.0855 = 0.425 s。4) 求地震影響系數(shù)a設(shè)防烈度為7度，多遇地震，場地為類，查表得：amax = 0.08。由tg = 0.35 s，取t1

36、=0.425 s，則由地震影響曲線，有。5) 計算水平地震作用標準值據(jù)底部剪力法t1 1.4 tg = 0.49 s，故不考慮頂部附加地震作用系數(shù)，即dn = 0。對于多質(zhì)點體系，結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標準值：= 0.0670.85(12644.00 + 12536.823 + 10099.45) = 3437.16 kn。按抗震規(guī)范式算得的作用于各質(zhì)點上橫向水平地震作用標準值如下：由公式： ，可列表計算如下：層數(shù)gi(kn)hi(m)gihi gihifi(kn)510099.4520.8210068.56764756.34944.14412536.8216.9211872.26952.

37、25312536.8213.0162978.66732.50212536.829.1114085.06512.75112644.005.265748.8295.50框架水平地震作用簡圖如下：4.7 風荷載作用下的計算（d值法）4.7.1框架柱的剪力由梁相對線剛度，求出節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)ac ，再求各柱的側(cè)移剛度dji (ji表示第j層i柱)，j層各柱總剪力按該層各柱的側(cè)移剛度比例分配。計算列表進行如下：框架柱剪力標準值計算層數(shù)(sf)柱號 =ac = = acic vi=(kn) 5(sf = 6.7 kn)a5b51.374.760.410.7040.2990.2961.681.674(sf

38、= 12.6 kn)a4b41.374.760.410.7040.2990.2963.173.133(sf = 11.5 kn)a3b31.374.760.410.7040.2990.2962.892.862(sf = 10.7 kn)a2b21.374.760.410.7040.2990.2962.692.661(sf = 12.0 kn)a1b11.856.250.610.820.3290.2623.342.66注：1層，ac = (0.5 +)/ (2 + )。4.7.2 框架柱的反彎點高度計算框架柱反彎點高度計算表層數(shù)第五層(m = 5，n = 5，h = 3.9 m)柱號g0a1g1

39、a2g2a3g3y(m)a51.370.3691.00-1.001.44b54.760.451.00-1.001.76第四層(m = 5，n = 4，h = 3.9 m)a41.370.4191.001.001.001.63b44.760.501.001.001.001.95第三層(m = 5，n = 3，h = 3.9 m)a31.370.4691.001.001.001.63b34.760.501.001.001.001.95第二層(m = 5，n = 2，h = 3.9 m)a21.370.501.001.001.3301.95b24.760.501.001.001.3301.95第一層

40、(m = 5，n = 1，h = 5.2 m)a11.850.565-0.750-2.37b1 6.250.55-0.750-2.314.7.3 風荷載作用下的框架內(nèi)力首層：i = bh3 / 12 = 3503503 / 12 = 1.25109 mm4， i = ei / h = 1.25109 e / 5200 = 2.4105 e。標準層：i = bh3 / 12 = 3503503 / 12 = 1.25109 mm4， i = ei / h = 1.25109 e / 3900 = 3.2105 e。4.8 框架的側(cè)移驗算4.8.1 橫向框架層間側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度按式d = 12

41、ai / h2 計算，式中a 由下表所列公式計算。根據(jù)梁柱線剛度比的不同，框架結(jié)構(gòu)中的柱可分為中框架中柱和邊柱，邊框架中柱和邊柱。柱側(cè)移剛度修正系數(shù)a位置邊柱中柱a簡圖簡圖一般層底層框架柱側(cè)移剛度d值(n / mm)層次邊柱(16根)中柱(16根)diadiadi251.370.4122416.54.760.7042232871591211.850.61140506.250.8210917399472其他結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度d值(n / mm)層次結(jié)構(gòu)中柱邊柱diadiadi2 5樓梯26.330.937043.813.170.876589.327266.2扶梯26.330.937043.8-2817

42、5.2電梯-13.170.876589.36589.3其他26.330.937043.813.170.876589.314087.61樓梯26.330.953035.513.170.902875.711822.4扶梯26.330.953035.5-12142電梯-13.170.902875.72875.7其他26.330.953035.513.170.902875.75911.2上述不同情況下同層框架側(cè)移剛度相加，得框架各層層間側(cè)移剛度di，見下表。橫向框架層間側(cè)移剛度d值(n / mm)層次12345di432223.3792030.3792030.3792030.3792030.34.8.

43、2 水平地震作用下的框架彈性側(cè)移驗算鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進行多遇地震作用下的抗震變形驗算，其樓層內(nèi)的最大彈性層間位移due 應滿足due 的要求。層次fhk (kn)(kn/mm)due (mm)due / hj5944.14792.03031.191 / 3277.311 / 5504952.25792.03031.201 / 32503732.50792.03030.921/ 4239.12512.75792.03030.651 / 60001295.50432.22330.681 / 7647.064.9 豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算根據(jù)所受荷載的情況將框架分為不同的類型并編號。本結(jié)構(gòu)的橫

44、向框架，按照結(jié)構(gòu)平面布置，應分為4類，即、軸線，、軸線，、軸線及、軸線各為一類。它們分別承受相同的豎向荷載，框架編號可分別為kj1、kj2、kj3、kj4。對于縱向框架，也有四種類型，編號分別為kj5、架梁kj3進行計算。4.9.1梁柱相對線剛度值及桿件長度1) 框架柱的慣性矩根據(jù)已選截面尺寸，內(nèi)柱有 i = bh3 / 12 = 5004 / 12 = 5.208 109 mm4； 外柱有i = bh3 /12 = 500 6003 / 12 = 9.00109 mm4。2) 框架梁的慣性矩矩形截面慣性矩：i0 = bh3 / 12 = 300 8003 / 12 = 1.28 1010 m

45、m4，則對中框架kj3取為 i = 2 i0 = 2.56 1010 mm4。4.9.2 梁柱桿件長度及相對線剛度值假定kj3的梁截面各層一樣，柱截面沿高度也不做變化，并取框架梁跨度 l = 8100 mm，2 5 層柱高為3900 mm，底層柱為 5200 mm（按結(jié)構(gòu)標高為 5470 mm）。計算簡圖軸線處的內(nèi)力也是柱截面形心處的內(nèi)力，則各層框架梁線剛度為：e i / l = 2.56 1010 e / 8100 = 3.16 106 e。 各層框架柱線剛度為：首層： 內(nèi)柱：i = e i / h = 5.208 109 e / 5200 = 1.00 106 e。 外柱：i = e i

46、/ h = 9.00 109 e / 5200 = 1.73 106 e。其它層：內(nèi)柱：i = e i / h = 5.208 109 e / 3900 = 1.34 106 e；外柱：i = e i / h = 9.00 109 e / 3900 = 2.31 106 e。以各層框架梁線剛度相對值為 i ，則可算得各柱相對線剛度值，標注于下圖中。4.9.3計算單元的確定取軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為6.9 m。房間內(nèi)既布置有框架梁又有井字梁，結(jié)構(gòu)荷載的傳力路徑如下圖所示。4.9.4 豎向荷載計算1) 標準層恒載計算從雙向板的計算簡圖可知，圖中的板分兩種類型的板，如下圖所示。 等效均布

47、荷載計算如下：對于標準層而言，恒載均布力為q恒 = 4.57 kn / m2。則對于號板(即梯形荷載作用時)，q= q恒 l01 / 2 = 4.572.3 / 2 = 5.26 kn / m，a1 = 0.5 = 0.5 = 0.43。所以等效為均布荷載后 qe = (1-2a12 + a13 )q=(1-20.432 + 0.433)5.26 = 3.73 kn / m。對于號板(即三角形荷載作用時)，q= q恒 l01 / 2 = 4.572.3 / 2 = 5.26 kn / m，等效為均布荷載后 qe = q=5.26 = 3.29 kn / m?？蚣芙Y(jié)構(gòu)恒載統(tǒng)計圖如下：上圖中，p1

48、 p10 是由框架縱梁、井字梁傳到框架上的集中荷載，該集中力作用點間距為該跨度的1/3,即2700 mm?？蚣軝M梁自重荷載為均布荷載，即 q = 0.80.325 = 6 kn / m 。q1 表示號板直接傳給框架橫梁的均布荷載，q1 = 2qe = 2 3.73 = 7.46 kn / m 。p1 = p10 = 縱框架梁 + 井字梁 + 板 + 墻 = 6.93.56 + 8.121.2 / 2 + 3.296.9 + 7.646.9 = 109.70 kn。p2 = p3 = p5 = p6 = p8 = p9 = 板 + 井字梁 =3.2926.9 + 6.91.2 = 53.68 k

49、n。p4 = p7 = 縱向框架梁+板+井字梁 = 6.93.56 + 3.296.92 + 8.141.2 / 2 = 89.41 kn。2) 標準層活載計算對于標準層而言，活載均力為q活 = 3.5 kn / m2板的分類形式同恒載作用下的標準層，則對于號板，q= q活1.25 = 3.51.25 = 4.38 kn / m ，a = 0.43，等效均布力qe = (1-2a12 + a13 )q=(1-20.432 + 0.433)4.38 = 3.11 kn / m。 對于號板，q = q活 = 3.5 = 2.19 kn / m?？蚣芙Y(jié)構(gòu)活載統(tǒng)計圖如下：上圖中，p1 p10 是由框架

50、縱梁、井字梁傳到框架上的集中荷載，該集中力作用點間距為該跨度的1/3,即2700 mm。 q1 表示號板直接傳給框架橫梁的均布荷載，由上述求到的等效荷載可得q1 = 2qe = 2 3.11 = 6.22 kn / m 。p1 = p10 = 板 = 2.196.9 = 15.11 kn；p2 = p3 = p4 = p5 = p6 = p7 =p8 = p9 = 板 = 2.196.92 = 30.22 kn。 3) 頂層恒載計算頂層恒載均布力q恒 = 5.06 kn / m2。 板的分類形式同恒載作用下的標準層，則對于號板，q= q恒1.15 = 5.061.15 = 5.82 kn / m ，a = 0.43，等效均布力qe = (1-2a12 + a13 )q=(1-20.432 + 0.433)5.82 = 4.13 kn / m。 對于號板，q = q恒1.15 = 5.061.15 = 5.82 kn / m，等效均布力qe = q = 5.82 = 3.64 kn / m?？?/p>