建筑工程專業(yè)畢業(yè)論文05544

1、 自考生畢業(yè)（設(shè)計）論文 某綜合辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計專 業(yè)： 建筑工程 摘 要此次設(shè)計主要對框架結(jié)構(gòu)中軸橫向框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、抗震設(shè)計和結(jié)構(gòu)計算。在確定框架結(jié)構(gòu)的承重方案及計算簡圖之后，首先計算框架結(jié)構(gòu)的層間荷載代表值，利用頂點(diǎn)位移法求出橫向框架的自振周期，并使用底部剪力法計算在水平地震荷載作用下橫向框架的層間剪力，進(jìn)而求出在水平地震荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（彎矩、剪力和軸力）；其次，采用彎矩二次分配法對在豎向荷載（恒荷載和活荷載）作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（彎矩、剪力和軸力）；再次，采用d值法計算水平風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（彎矩、剪力和軸力）；最后，對在水平和豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進(jìn)行組合，找

2、出一組或幾組最不利的內(nèi)力組合，并按最不利組合進(jìn)行截面設(shè)計及配筋計算。另外，還對框架結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、樓梯和基礎(chǔ)進(jìn)行截面設(shè)計和配筋計算。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計astr actthe purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis3. when the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .then the

3、vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. the seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. then the intern

4、al force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. after the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the excel software, whose purpose is to

5、 find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. the design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such compone

6、nts as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.key words: frames;structural design;anti-seismic desi目錄第一章 設(shè)計總說明11.1 建筑設(shè)計總結(jié)11.1.1 建筑總平面設(shè)計11.1.2 建筑方案設(shè)計11.2 設(shè)計說明11.2.1 建筑設(shè)計說明1第二章 工程概況32.1 建設(shè)位置32. 2 工程地質(zhì)條件32.3 抗震設(shè)防烈度32.4 材料32.5 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇3第三章 梁、柱截面尺寸的初步確

7、定53.1結(jié)構(gòu)平面布置圖53.2 框架梁柱截面尺寸確定53.2.1框架梁截面尺寸初估53.2.2 框架柱截面初估6第四章 樓板設(shè)計84.1 恒荷載計算84.1.1上人屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.1.2樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值94.1.3衛(wèi)生間樓板恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值94.1.4地面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值94.1.5衛(wèi)生間地面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值104.2 活荷載104.3 樓板類型及選擇104.4 樓板配筋計算114.4.1 a區(qū)格板配筋計算114.4.2 b區(qū)格板配筋計算124.4.3 c區(qū)格板配筋計算134.4.4 d區(qū)格板配筋計算144.4.5 e區(qū)格板配筋計算15第五章 橫向框架在豎向荷載作用下的計算簡圖及內(nèi)力計算175.1橫

8、向框架計算時的計算假定175.1.1結(jié)構(gòu)分析的彈性靜力假定175.1.2平面結(jié)構(gòu)假定175.1.3樓板在自身平面內(nèi)剛性假定185.1.4水平荷載按位移協(xié)調(diào)原則分配195.2橫向框架在恒荷載作用下的計算簡圖195.2.1橫向框架示意圖195.2.2框架橫載計算205.2.3 恒荷載作用下橫向框架的計算簡圖245.3橫向框架在活荷載作用下的計算簡圖265.3.1框架活載計算265.3.2活荷載作用下橫向框架的結(jié)構(gòu)計算簡圖275.4橫向框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖285.4.1第一層框架重力荷載代表值計算。285.4.2第六層框架計算簡圖295.4.3第六層框架在荷載作用的最終計算簡圖305

9、.4.4第六層框架最終計算簡圖305.4.5.橫向框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖31第六章 內(nèi)力計算336.1橫向框架在恒荷載作用下的內(nèi)力計算336.1.1.用彎矩二次分配法計算彎矩336.1.2繪制內(nèi)力圖386.2橫向框架在活荷載作用下的內(nèi)力計算406.2.1、用彎矩二次分配法計算彎矩406.2.2 繪制內(nèi)力圖436.3橫向框架在重力荷載作用下的內(nèi)力計算456.3.1.用彎矩二次分配法計算彎矩456.3.2繪制內(nèi)力圖48第七章 橫向框架在水平荷載作用下的內(nèi)力和位移計算517.1橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力和位移計算517.1.1垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算517.1.2.各層樓

10、面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算517.1.2橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計算537.1.3橫向框架在風(fēng)荷載下的內(nèi)力計算557.2橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算637.2.1重力荷載代表值計算637.2.2橫向框架的水平地震作用和位移計算657.2.3橫向框架在水平地震作用的內(nèi)力計算68第八章 內(nèi)力組合738.1內(nèi)力組合方式738.1.1 最不利內(nèi)力：738.1.2 彎矩調(diào)幅738.2框架梁內(nèi)力組合748.2.1非抗震設(shè)計時的基本組合818.2.2地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合838.3 框架柱內(nèi)力組合858.3.1控制截面內(nèi)力858.3.2 非抗震時的基本組合888.3.3 地震作用

11、效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合89第九章 框架梁柱截面設(shè)計929.1框架梁截面設(shè)計929.1.1框架梁正截面受彎承載力計算929.1.2 框架梁斜截面受剪承載能力計算949.2 框架柱截面設(shè)計979.2.1 框架柱正截面受彎承載能力計算979.2.2框架柱斜截面受剪承載能力計算102第十章 基礎(chǔ)設(shè)計10510.1 確定基礎(chǔ)的埋置深度10510.2確定地基承載力設(shè)計值10510.3 外柱（a、b、c、d軸）基礎(chǔ)設(shè)計10510.3.1外柱基底尺寸確定10510.3.2考慮偏心10610.3.3 驗(yàn)算基底壓力10610.4外柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計10610.4.1基礎(chǔ)臺階設(shè)計10610.4.2底板配筋1071

12、0.5內(nèi)柱（c、d柱）雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計10810.5.1確定基礎(chǔ)的合力和合力作用點(diǎn)10810.5.2 確定基底寬度10910.5.3 按靜定梁計算基礎(chǔ)壓力10910.5.4 基礎(chǔ)高度10910.5.5 配筋計算11010.6 地梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計11010.6.1 地梁上荷載的確定11010.6.2 計算地梁內(nèi)力11110.6.3 配筋111第十一 樓梯設(shè)計11211.1樓體斜板設(shè)計11211.1.1荷載計算11211.1.2配筋計算11211.2 平臺板的設(shè)計11311.2.1荷載計算11311.2.2配筋計算11311.3平臺梁設(shè)計11311.3.1 荷載及內(nèi)力計算11311.3.2 配筋計算1

13、14參考文獻(xiàn)115第一章 設(shè)計總說明1.1 建筑設(shè)計總結(jié)1.1.1 建筑總平面設(shè)計在建筑總平面設(shè)計過程中，依據(jù)擬建位置、建筑物的使用功能、道路交通等情況進(jìn)行綜合考慮。在地段條件方面，擬建位置的東面、南面都臨近城市主干道，可以說地理位置非常優(yōu)越。在擬建辦公樓南面為臨時停車區(qū)，西面為沿街商鋪，辦公樓與商鋪中間通道為12m，北面建有停車區(qū)，噴泉及休閑健身區(qū)，整個建筑區(qū)域布置美觀大方，使得建筑與綠化相得益彰，使整個建筑區(qū)域安靜、和諧，是休閑、辦公的理想場所。1.1.2 建筑方案設(shè)計由于此建筑物為商場辦公綜合樓工程，建筑物在使用功能上主要滿足辦公樓的使用功能。建筑物上部的辦公樓部分采用內(nèi)廊式，由于辦公樓

14、對采光的要求很高，因而辦公室的進(jìn)深不能太大，以免影響辦公室的采光，因此辦公室的進(jìn)深控制在以內(nèi)?？紤]建筑物辦公樓的使用，建筑物橫向跨度為和，縱向跨度為和。根據(jù)辦公建筑設(shè)計規(guī)范，辦公樓設(shè)置了開水間、強(qiáng)電室、弱電室等房間，使得辦公樓由使用部分（辦公室）、輔助房間（會議室、開水間、檔案室）和設(shè)備用房（強(qiáng)電室、弱電室）三部分組成；辦公樓在使用功能上進(jìn)行了合理分區(qū)，將建筑物采光好的南面全部用作辦公室，將輔助房間和設(shè)備用房全設(shè)置的建筑物北面。由于擬建建筑屬于公共建筑的范疇，所以充分考慮了無障礙設(shè)計、節(jié)能設(shè)計、緊急疏散等方面。在無障礙設(shè)計方面：按建筑設(shè)計規(guī)范，建筑物內(nèi)設(shè)置了殘疾人專用衛(wèi)生間，入口處設(shè)置了專用防

15、滑坡道等。在節(jié)能設(shè)計方面，各個主入口設(shè)置了門斗，建筑物并無突出和縮進(jìn)，因而外墻墻體比較規(guī)整，并采用了eps聚苯乙烯泡沫保溫板，窗洞的大小控制在其占墻體總面積的0.40.7范圍之內(nèi)等。在緊急疏散方面，主入口的門口凈寬達(dá)到了以上；建筑物辦公樓部分任何一點(diǎn)至最近的安全出口的直線距離都小于；樓梯間全部采用封閉式，且設(shè)置了的防火門，樓梯梯井寬度為。1.2 設(shè)計說明1.2.1 建筑設(shè)計說明1.2.1.1 建筑平面設(shè)計說明一幢建筑物的平、立、剖面圖，是這幢建筑物在不同方向的外形及剖切面的投影，這幾個面之間是有機(jī)聯(lián)系的，平、立、剖面綜合在一起，表達(dá)了一幢三度空間的建筑整體。建筑平面的組合就是建筑空間在水平方向

16、上的組合。根據(jù)功能分析形成的組合方式一般有走廊式組合、套間式組合和大廳式組合幾種。其中，走廊式組合又分為內(nèi)廊式和外廊式。本設(shè)計方案采用了內(nèi)廊式組合方式，這種組合方式平面緊湊，走廊所占面積小，但有一側(cè)的房間朝向差，當(dāng)走廊較長時，采光和通風(fēng)較差，需要開設(shè)高窗或設(shè)置過廳以改善采光通風(fēng)條件。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系。在建筑平面設(shè)計中，始終需要從建筑整體空間組合的效果來考慮，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不斷調(diào)整修改平面，反復(fù)深入。樓梯設(shè)計中要選擇適當(dāng)?shù)臉翘菪问?，考慮整幢建筑的樓梯數(shù)量和樓梯間的平面位置和空間組合。本設(shè)計中，整幢建筑共有兩部樓梯，主樓梯

17、開間7.8m，進(jìn)深4.2m，樓梯梯段凈寬為1.9m，消防樓體開間3.9m，進(jìn)深7.2m，樓體梯段凈寬1.8m。滿足建筑防火規(guī)范的要求。同時，根據(jù)辦公樓設(shè)計規(guī)范，設(shè)有電梯一部。1.2.1.2 建筑立面設(shè)計說明建筑立面是表示房屋四周的外部，并不等于房屋內(nèi)部空間組合的直接表現(xiàn)，建筑體型和立面設(shè)計，必須符合建筑造型和立面構(gòu)圖方面的規(guī)律性，如均衡、韻律、對比、統(tǒng)一等等，把實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀三者有機(jī)地結(jié)合起來。立面上采用橫向橘黃色分隔條，外立面采用乳白色防水涂料粉刷，使得整個辦公樓顯得安靜、莊重、樸實(shí)。立面設(shè)計和建筑體型組合一樣，也是在滿足房屋使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的前提下，運(yùn)用建筑體型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律

18、，緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合下進(jìn)行的。1.2.1.3 建筑剖面設(shè)計建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑層數(shù)、建筑空間的組合和利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。它和房屋的使用、造價和節(jié)約用地等有密切關(guān)系，也反映了建筑標(biāo)準(zhǔn)的一個方面。設(shè)計依據(jù)及主要采用的現(xiàn)行規(guī)范（1）建設(shè)單位同意的建筑設(shè)計方案及對本項目施工圖提出的要求（2）規(guī)劃部門審批同意的規(guī)劃圖及效果圖（3）建筑資料設(shè)計圖集（第二版）（4）建筑設(shè)計防火規(guī)范gb 50016-2006（5）辦公建筑設(shè)計規(guī)范jgj 67-2006（6）外墻外保溫技術(shù)規(guī)程jgj 144-2004

19、第二章 工程概況本辦公樓為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約5756平方米。辦公樓各層建筑平面圖、剖面圖、門窗表等如建筑圖所示。1層的建筑層高為3.9m，26層的層高都為3.3m。1層的結(jié)構(gòu)層高為4.6m（從基礎(chǔ)頂面算起，包括地下部分1.0m），26層的結(jié)構(gòu)層高為3.3m，室內(nèi)外高差0.45m，建筑設(shè)計使用年限50年。2.1 建設(shè)位置本建筑位于西寧市城西區(qū)某處，作為綜合辦公大樓。該場地地勢平坦，場地內(nèi)的水、電、道路等公用條件已具備。2. 2 工程地質(zhì)條件（1） 自然表面0.50.7m內(nèi)為填土，填土以下為1.11.4m厚的砂質(zhì)粘土，其下為砂礫石層（未穿透）。砂質(zhì)粘土允許承載力標(biāo)準(zhǔn)值200kn

20、/m2，砂礫石層允許承載力標(biāo)準(zhǔn)值為400kn/m2?？拐鹪O(shè)防烈度為7度。（2） 地下水位：地表以下3.5m，無侵蝕。（3） 最大凍深：-1.34m，標(biāo)準(zhǔn)凍深：-1.16m。（4） 基本風(fēng)壓：0.35 kn/m2 （5） 基本雪壓：0.3kn/m2 2.3 抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.1kg，建筑場地類別為二類，場地特征周期為0.8s，框架抗震等級為三級，設(shè)計地震分組為第二組。2.4 材料梁、板、柱的混凝土均選用c30，梁柱主筋選用hrb335，箍筋選用hpb235，板受力鋼筋選用hrb335。2.5 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)

21、次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本建筑物的承重方案為橫向框架承重。橫向框架計算簡圖2-1所示：圖2-1 橫向框架承重計算簡圖第三章 梁、柱截面尺寸的初步確定3.1結(jié)構(gòu)平面布置圖豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本建筑物的承重方案為橫向框架承重。橫向框架計算簡圖如圖3-1所示。圖3-1 橫向框架計算簡圖 通過分析荷載傳遞路線確定梁系布置方案，本工程的各層結(jié)構(gòu)平面布置如圖2.2、圖2.3、圖2.4所示。3.2 框架梁柱截

22、面尺寸確定3.2.1框架梁截面尺寸初估3.2.1.1橫向框架梁ab、cd跨：，??；，取。bc跨：，為滿足構(gòu)造要求，取，。3.2.1.2縱向框架梁a、b、c、d軸：，；，?。?，取。3.2.1.3橫向次梁，取；，取。3.2.1.4其它小梁皆為。3.2.2 框架柱截面初估框架柱選用混凝土，?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，框架高度：，則該框架的抗震等級為三級，軸壓比。由軸壓比初估框架柱截面尺寸時，按下式計算，即： 柱軸向壓力設(shè)計值n按下式初估，即 式中： 豎向荷載分項系數(shù) 每個樓層上單位面積的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值 柱一層的受荷面積， 柱承受荷載的樓層數(shù) 考慮水平力產(chǎn)生的附加系數(shù)，三級抗震時，取 邊柱、角柱軸向力增大系

23、數(shù)，邊柱為1.1，角柱為1.2，中柱為1.0 柱有框架梁與剪力墻連接時，柱軸向折減系數(shù)。3.2.2.1選取軸壓比最大的柱計算 ，取考慮到邊柱與角柱承受偏心荷載，故所有的柱截面尺寸都為3.2.2.2校核框架柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求。 (1)按構(gòu)造要求，框架住截面高度不宜小于，寬度不宜小于。 (2)為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4。 取二層較短柱高，： (3)框架柱截面高度和寬度一般可取層高的 ，滿足要求。第四章 樓板設(shè)計樓板平面布置圖4-1。圖4-1 樓板平面布置圖 按剛度條件板厚為，辦公室板厚取為，衛(wèi)生間、水房、雨篷板厚取為。4.1 恒荷載計算4.1.1上人屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（

24、板厚）屋面做法為：02j01-172-屋ii18厚瓷面磚 25厚水泥砂漿找平層 3厚麻刀灰 1.2厚高分子卷材兩道 25厚水泥砂漿找平層 80厚憎水膨脹珍珠巖板（） 最薄處30厚水泥焦渣 120厚鋼筋混凝土板 10厚天棚抹灰 合計 故取屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為。4.1.2樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（板厚） 樓面做法為：02j01-74-樓42 8厚地磚，干水泥擦縫 5厚1：2.5水泥砂漿粘結(jié)層 30厚干硬性水泥砂漿 40厚聚苯乙烯泡沫板（） 10厚水泥砂漿 120厚鋼筋混凝土板 10厚天棚抹灰 合計 故取樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為。4.1.3衛(wèi)生間樓板恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（板厚）廁所樓面做法為：02j01-73-樓41 8厚

25、地磚 ，感水泥擦縫 30厚干硬性水泥砂漿 1.5厚合成高分子涂膜 最薄處20厚水泥砂漿 100厚鋼筋混凝土板 10厚天棚抹灰 合計 故衛(wèi)生間取樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4.1.4地面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面做法為：02j01-47-地28 8厚地磚 5厚水泥砂漿 20厚干硬性水泥砂漿 水泥漿一道 60厚c15混凝土墊層 150厚灰土 素土夯實(shí)合計 4.1.5衛(wèi)生間地面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面做法為：02j01-48-地29 8厚地磚 撒素水泥面 30厚干硬性水泥砂漿 1.5厚合成高分子涂膜 最薄處20厚水泥砂漿 60厚c15混凝土墊層 素土夯實(shí) 合計 4.2 活荷載活荷載取值見表4-1。表4-1 活荷載取值類別活

26、荷載標(biāo)準(zhǔn)值（）上人屋面活荷載2.0辦公樓一般房間活荷載走廊、門廳、樓梯活荷載2.5雨篷活荷載0.5衛(wèi)生間活荷載2.0 4.3 樓板類型及選擇樓板平面布置圖如圖4-2所示。圖4-2 樓板平面布置圖 對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，根據(jù)塑性理論，時，荷載作用下，在縱橫兩個方向受力且都不能忽略；而在本設(shè)計方案中，屬于雙向板，因此樓板按彈性理論進(jìn)行設(shè)計。跨中最大正彎矩發(fā)生在活載為棋盤式布置時，它可以簡化為當(dāng)內(nèi)支座固支時作用下的跨中彎矩值與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時作用下的跨中彎矩值兩者之和。支座最大負(fù)彎矩可以近似按活載滿布時求得，即為內(nèi)支座固支作用下的支座彎矩。在本設(shè)計中，由于梁板整澆在一起，周邊梁對板的作用視為固定支座

27、。計算彎矩時考慮泊松比的影響，取。按，計算板的跨中正彎矩。4.4 樓板配筋計算4.4.1 a區(qū)格板配筋計算 ，按雙向板計算。4.4.1.1荷載計算 恒荷載設(shè)計值： 活荷載設(shè)計值： 4.4.1.2內(nèi)力計算 ，單位板寬跨中彎矩：單位板寬支座彎矩：4.4.1.3截面設(shè)計 板的保護(hù)層厚度取為厚，選鋼筋作為受力鋼筋，則短跨方向跨中截面有效高度（短跨方向鋼筋放置在比長跨方向鋼筋的外側(cè)，以獲得較大的截面有效高度）：長跨方向跨中截面有效高度：支座處均為計算配筋量時取內(nèi)力臂系數(shù)，0板筋選用，板a：，且梁與板整澆，故彎矩設(shè)計值折減為20%配筋計算結(jié)果如下所示： 表4-2 a區(qū)格板配筋計算位置截面選配鋼筋實(shí)配鋼筋跨

28、中方向96254279方向8849251支座a邊支座（）96275457a邊支座（）961983354.4.2 b區(qū)格板配筋計算 ，按單向板計算。4.4.2.1荷載組合設(shè)計值由可變荷載效應(yīng)控制的組合： 由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 故取由可變荷載效應(yīng)控制的組合 4.4.2.2內(nèi)力計算取1m板寬作為計算單元，按彈性理論計算，取b板的計算跨度為，b格板兩端與梁整澆在一起，則各截面的彎矩計算如下表所示. 表4-3 b板的彎矩計算截面跨中支座彎矩系數(shù)4.4.2.3截面設(shè)計板的保護(hù)層厚度取20mm，選用鋼筋作為受力鋼筋。 混凝土采用c30，則，鋼筋采用，配筋如下： 表4-4 b區(qū)格板配筋計算截面選配鋼筋實(shí)

29、配鋼筋跨中7.700.05840.970276279支座5.140.03900.9801822514.4.3 c區(qū)格板配筋計算 ，按雙向板計算。4.4.3.1荷載計算 恒荷載設(shè)計值： 活荷載設(shè)計值： 4.4.3.2內(nèi)力計算 ，單位板寬跨中彎矩：單位板寬支座彎矩：4.4.3.3截面設(shè)計板的保護(hù)層厚度取為厚，選鋼筋作為受力鋼筋，則跨中截面有效高度支座處均為96mm計算配筋量時取內(nèi)力臂系數(shù)，板筋選用，板a：，梁與板整澆，故彎矩折減20配筋計算結(jié)果如下所示： 表4-5 c區(qū)格板配筋計算位置截面選配鋼筋實(shí)配鋼筋跨中方向96228251方向96228251支座c邊支座（）96438457c邊支座（）964

30、384574.4.4 d區(qū)格板配筋計算 ，按單向板計算。4.4.4.1 荷載組合設(shè)計值由可變荷載效應(yīng)控制的組合： 由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 故取由可變荷載效應(yīng)控制的組合 ： 4.4.4.2 內(nèi)力計算取1m板寬作為計算單元，按彈性理論計算，取b板的計算跨度為，b格板兩端與梁整澆在一起，則各截面的彎矩計算如下表所示。表4-6 b板的彎矩計算截面跨中支座彎矩系數(shù)4.4.4.3 截面設(shè)計板的保護(hù)層厚度取，選用鋼筋作為受力鋼筋。 混凝土采用c30，則，鋼筋采用，配筋如下：表4-7 b區(qū)格板配筋計算截面選配鋼筋實(shí)配鋼筋跨中3.260.02420.988114189支座2.330.01730.990811

31、414.4.5 e區(qū)格板配筋計算 ，按雙向板計算。4.4.5.1荷載計算 恒荷載設(shè)計值： 活荷載設(shè)計值： 4.4.5.2內(nèi)力計算 ，單位板寬跨中彎矩：單位板寬支座彎矩：4.4.5.3截面設(shè)計 板的保護(hù)層厚度取為厚，選鋼筋作為受力鋼筋，則短跨方向跨中截面有效高度（短跨方向鋼筋放置在比長跨方向鋼筋的外側(cè)，以獲得較大的截面有效高度）：長跨方向跨中截面有效高度：支座處均為。計算配筋量時取內(nèi)力臂系數(shù)，板筋選用，截面彎矩設(shè)計不考慮折減。配筋計算結(jié)果如下所示： 表4-8 e區(qū)格板配筋計算位置截面選配鋼筋實(shí)配鋼筋跨中方向76322335方向682.18113229支座c邊支座（）76-12.27567629c

32、邊支座（）76-8.86409419 第五章 橫向框架在豎向荷載作用下的計算簡圖及內(nèi)力計算多層建筑結(jié)構(gòu)時一個復(fù)雜的三維空間受力體系，它時由垂直方向的抗側(cè)構(gòu)件、與水平方向剛度很大的樓板相互連結(jié)所組成的。計算分析時應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選取能較準(zhǔn)確地反映各結(jié)構(gòu)中的實(shí)際手里狀況的力學(xué)模型。框架結(jié)構(gòu)一般有按空間結(jié)構(gòu)分析和簡化成平面結(jié)構(gòu)分析兩種方法。近年來隨著微型計算機(jī)的日益普及和應(yīng)用程序的不斷出現(xiàn)，框架結(jié)構(gòu)分析時更多是采用空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行變形、內(nèi)力的計算，以及構(gòu)件截面承載力計算。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（jgj3-2002）規(guī)定：對于平面和立面布置簡單規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)宜采用空間分析模型，可采用平面框架空間協(xié)

33、同模型。也就是說采用手算計算規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)時，允許在縱、橫兩個方向?qū)⑵浒雌矫婵蚣苡嬎?，但要考慮空間協(xié)同作用，在手算一個方向的平面框架時，要考慮另一個方向框架的傳力。采用平面結(jié)構(gòu)的近似的手算方法雖然計算精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，因此設(shè)計中也常利用手算的結(jié)果來定性地校核判斷電算結(jié)果的合理性。5.1橫向框架計算時的計算假定5.1.1結(jié)構(gòu)分析的彈性靜力假定多層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移均按彈性體靜力學(xué)計算方法，一般情況下不考慮結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)所引起的內(nèi)力重分布。其實(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是具有明顯彈塑性的結(jié)構(gòu)，即使在較低應(yīng)力情況下也有明顯的彈塑性性質(zhì)，當(dāng)荷載增大，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或鋼筋出現(xiàn)屈服

34、，塑性性質(zhì)更為明顯。但在目前，國內(nèi)設(shè)計仍沿用按彈性方法計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，按彈塑性極限狀態(tài)進(jìn)行截面設(shè)計。5.1.2平面結(jié)構(gòu)假定在柱網(wǎng)正交布置情況下，可以認(rèn)為每一個方向的水平力只有該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。當(dāng)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)與主軸斜交時，在簡化計算中，可將抗側(cè)力構(gòu)件的抗側(cè)剛度轉(zhuǎn)換到主軸方向上再進(jìn)行計算。見圖5-1。圖5-1 平面布置圖 5.1.3樓板在自身平面內(nèi)剛性假定各個平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)之間，是通過樓板聯(lián)系在一起而作為一個整體的。建筑的進(jìn)深一般較大，框架相距較近，可視為水平放置的深梁，在水平平面內(nèi)有很大的剛度，并可按樓板在平面內(nèi)不變形的剛性隔板考慮。所以樓板常假定在其自身平面內(nèi)

35、的剛度為無限大，建筑物在水平荷載作用下產(chǎn)生側(cè)移時，樓板只有剛性位移平移和轉(zhuǎn)動，而不必考慮樓板的變形。當(dāng)不考慮結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，根據(jù)剛性樓板的假定，在同一標(biāo)高處，所有抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的水平位移都相等。由于計算中采用了樓板在其自身平面內(nèi)剛度無限大的假定，所以必須采用構(gòu)造措施，加強(qiáng)樓板的剛度。當(dāng)樓面有大的開洞或缺口、剛度受到削弱、樓板平面有較長的外伸段等情況時，應(yīng)考慮樓板變形對內(nèi)力與位移的影響，對簡化計算的結(jié)果給與修正。5.1.4水平荷載按位移協(xié)調(diào)原則分配將空間內(nèi)簡化為平面結(jié)構(gòu)后，整體結(jié)構(gòu)上的水平荷載應(yīng)按位移協(xié)調(diào)原則，分配到各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上，當(dāng)結(jié)構(gòu)只有平移而無扭轉(zhuǎn)發(fā)生時，根據(jù)剛性樓板的假定，在同一標(biāo)高處的所

36、有抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的水平位移都相等。5.2橫向框架在恒荷載作用下的計算簡圖5.2.1橫向框架示意圖選取第八榀框架（kl-8）進(jìn)行內(nèi)力計算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面上，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故框架梁的跨度等于柱截面形心之間的距離。故建筑圖a、b、c、d軸線間的距離是按墻體定義的，取框架簡圖時框架梁的跨度等于柱截面形心之間的距離，所以，ab之間的跨度為7200mm，bc之間的跨度為2400mm。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二樓樓面。根據(jù)地址條件，室內(nèi)外高差為-0.45m，基礎(chǔ)頂面至室外地坪通常取-0.5m，為便于計算。本設(shè)計取基礎(chǔ)頂面至室外地坪的近距離是-0.55m，二樓樓面標(biāo)高為+3.6

37、m，故底層柱高為3.6+0.45+0.55=4.6m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），詳見下圖5-2。圖5-2 橫向框架示意圖 為便于荷載效應(yīng)組合（內(nèi)力組合），以下所有計算簡圖中的荷載均為標(biāo)準(zhǔn)值。5.2.2框架橫載計算第一層樓面梁布置如圖5-3，第一層樓面板布置如圖5-4所示，為方便荷載整理，在梁布置圖中分別標(biāo)出梁和板。圖5-3 第一層梁布置簡圖圖5-4 第一層樓面板布置雙向板沿兩個方向傳給支承梁的荷載劃分是從每一區(qū)格的四角與板邊成的斜線，這些斜線與平行與長邊的中線相交，每塊板都被劃分為四小塊。假定每小塊板上的荷載就近傳給其支承梁，因此板傳給短跨梁上的荷載為三角形，長跨梁上的荷載為

38、梯形。對于梁的自重或直接作用在梁上，其他荷載按實(shí)際情況考慮。為了便于計算，通常需要將三角形或梯形荷載換算成等效均布荷載。等效均布荷載是按照支座固端彎矩等效的原則來確定的。三角形荷載（圖5-5）作用時：梯形荷載（圖5-6）作用時： 圖5-5 三角形荷載等效轉(zhuǎn)化示意圖圖5-6 梯形荷載等效荷載示意圖分析圖5-3和圖5-4的荷載傳遞，軸線第一層的框架簡圖5-7所示，在ab和cd跨作用有梯形荷載和均布荷載，bc跨有均布荷載。圖5-7 第一層框架計算簡圖5.2.2.1計算（1）板a傳遞荷載。板a的面荷載為，由圖可知，傳遞給ad段為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載：因?yàn)樽笥覂蛇叞錫都傳遞荷載，故板a傳遞荷載為

39、（2）梁自重及抹灰。梁（）自重：，抹灰層（10厚混合砂漿，只考慮梁兩側(cè)抹灰）：合計： （3）荷載小計：5.2.2.2計算部分只有梁自重及抹灰：由于選定的一榀框架對稱，故。5.2.2.3 計算（1）自重：a板傳來荷載等效轉(zhuǎn)化為：圖5-8 梁荷載等效轉(zhuǎn)化圖 （2）自重：承擔(dān)傳來集中荷載：圖5-9 梁荷載等效轉(zhuǎn)化圖 等效荷載為：故5.2.2.4 計算b區(qū)格板傳來荷載：圖5-10 b區(qū)格板荷載等效轉(zhuǎn)化圖 三角形等效荷載：全部等效荷載：故， 因?yàn)樗x一榀框架各層樓面恒荷載及屋面恒荷載全部相等，故只需計算第一層即可。5.2.3 恒荷載作用下橫向框架的計算簡圖如圖5-11圖5-11 恒荷載作用下橫向框架的計

40、算簡圖 5.3橫向框架在活荷載作用下的計算簡圖5.3.1框架活載計算第一層樓面梁布置見圖5-3，第一層樓面板布置見圖5-4，分析其荷載傳遞方式如下：圖5-12 第一層框架計算圖 5.3.1.1 計算為板a傳遞荷載，板a的活荷載為，由圖可知，傳遞給ab段為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載：因?yàn)樽笥覂蛇叞錫傳遞荷載，故板a傳遞荷載為：，所選框架結(jié)構(gòu)對稱，5.3.1.2 計算承擔(dān)的活荷載與相同，為承擔(dān)傳來集中活荷載為圖5-13 梁荷載等效轉(zhuǎn)化圖 等效荷載為：故5.3.1.3 計算承擔(dān)傳來集中活荷載為,其承擔(dān)a和b區(qū)格傳來活荷載簡圖如下：圖5-14 梁荷載等效轉(zhuǎn)化圖 b區(qū)格板的面活荷載值為：三角形等效荷載

41、：承擔(dān)均布荷載為：承擔(dān)傳來集中活荷載：故，。因?yàn)樗x框架各層活荷載全部相同，只需要計算第一層即可。5.3.2活荷載作用下橫向框架的結(jié)構(gòu)計算簡圖因?yàn)槭巧先宋菝妫菝婊詈奢d與樓面活荷載相同。故各層活荷載作用下橫向框架的計算簡圖5-15。 5.4橫向框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖在“有地震作用的荷載效應(yīng)組合”時需要用到重力荷載代表值。對于樓層，重力荷載代表值取全部的恒荷載和的樓面活荷載；對于屋面，重力荷載代表值取全部的恒荷載和的雪荷載（基本雪壓為）。下面依據(jù)橫向框架在恒荷載作用下和或荷載作用下的計算結(jié)果，詳細(xì)求出重力荷載代表值作用下的計算見圖。5.4.1第一層框架重力荷載代表值計算。計算第一層

42、框架。（1）計算：（2）計算：（3）計算：（4）計算：（5）計算：（6）計算：（7）計算：由于各樓層恒荷載與活荷載均相同，故一五層只需計算第一層即可。圖5-16 第一至五層框架最終計算簡圖5.4.2第六層框架計算簡圖屋面活荷載取基本雪壓為的雪荷載，不計入屋面活荷載。下面為軸線屋面的框架在雪荷載作用下的計算簡圖5-17。圖5-17 第六層框架計算簡圖 5.4.2.1 計算板a的雪荷載為，梯形荷載等效轉(zhuǎn)化為均不荷載：因?yàn)樽笥覂蛇叞錫傳來荷載，故板a傳來荷載為：5.4.2.2 計算：5.4.2.3 計算：5.4.2.4 計算承擔(dān)等效均布荷載為承擔(dān)傳來集中荷載為承擔(dān)均布荷載計算簡圖：圖5-18 梁荷載

43、等效轉(zhuǎn)化圖 三角形荷載等效轉(zhuǎn)化為：故。5.4.2.5 計算承擔(dān)傳來集中活荷載為承擔(dān)均布荷載計算簡圖：圖5-19 梁荷載等效轉(zhuǎn)化圖 板a傳來為三角形荷載：故。5.4.3第六層框架在荷載作用的最終計算簡圖圖5-20 第六層框架最終雪荷載計算簡圖5.4.3.1計算：5.4.3.2計算：5.4.3.3計算：5.4.3.4計算：5.4.3.5計算：5.4.3.6計算：5.4.3.7計算：5.4.4第六層框架最終計算簡圖圖5-21 第六層框架最終計算簡圖5.4.5.橫向框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖匯總前面各層的計算簡圖，畫出框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖。圖5-22 重力荷載代表值作用下橫向

44、框架的計算簡圖第六章 內(nèi)力計算6.1橫向框架在恒荷載作用下的內(nèi)力計算6.1.1.用彎矩二次分配法計算彎矩根據(jù)恒荷載作用下橫向框架的計算簡圖，用彎矩二次分配法計算軸線框架在恒荷載作用下的彎矩。（1）計算各框架梁柱的截面慣性矩框架梁的截面慣性矩：跨度：跨度：框架柱的截面慣性矩：；（2）計算各框架梁柱的線剛度及相對線剛度考慮現(xiàn)澆樓板對梁剛度的加強(qiáng)作用，故對軸線框架梁（中框架梁）的慣性矩乘以2.0，框架梁柱線剛度計算過程詳見下表。表6-1 梁柱線剛度及相對線剛度計算構(gòu)件線剛度相對線剛度框架梁跨度0.65跨度0.38框架柱二六層1.0一層0.72（1）計算彎矩分配系數(shù)例如：三根桿件交匯于一點(diǎn)，各桿件的分

45、配系數(shù)計算如下： 其他各節(jié)點(diǎn)采用相同計算方法，彎矩分配系數(shù)結(jié)果如圖所示。（2）計算固端彎矩由于框架梁承擔(dān)荷載比較復(fù)雜，故采用疊加計算在復(fù)雜荷載作用下的固端彎矩，每一跨的兩端分布荷載均為滿跨均布荷載。圖6-1 梁柱線相對線剛度及彎矩分配系數(shù)1)均布荷載作用下的固端彎矩：圖6-2 均布荷載作用下的固端彎矩圖2)均布荷載作用下的滑動支座固端彎矩：圖6-3 均布荷載作用下的滑動支座固端彎矩圖（1） 彎矩二次分配圖6-4 恒荷載作用下的彎矩二次分配 6.1.2繪制內(nèi)力圖（1） 彎矩圖根據(jù)彎矩二次分配法的計算結(jié)果，畫出恒荷載作用下的框架梁柱彎矩圖。圖6-5 橫向框架在恒荷載作用的彎矩 （2）剪力圖根據(jù)彎矩

46、圖，取出梁柱脫離體，利用脫離體的平衡條件，求出剪力，并畫出恒荷載作用下的框架梁柱剪力圖。圖6-6 橫向框架在恒荷載作用的剪力 （2） 軸力圖依據(jù)剪力圖，根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡條件，求出軸力，并畫出恒荷載作用下的框架柱軸力圖。圖6-7 橫向框架在恒荷載作用下的軸力圖6.2橫向框架在活荷載作用下的內(nèi)力計算6.2.1、用彎矩二次分配法計算彎矩根據(jù)活荷載作用下的橫向框架的計算簡圖，用彎矩二次分配方法計算軸線框架在活荷載作用下的彎矩。（1） 框架梁柱的線剛度、相對線剛度和彎矩分配系數(shù)與恒荷載作用下的框架相同。（2） 計算固端彎矩，固端彎矩的計算過程見下表。表6-2 活荷載作用下的固端彎矩計算過程固端彎矩位置各樓層

47、產(chǎn)生固端彎矩（）六層五層四層三層二層一層-20.91-20.91-20.91-20.91-20.91-20.9120.9120.9120.9120.9120.9120.91（3） 彎矩二次分配過程采用玩具二次分配法計算框架在活荷載作用下的彎矩分配過程如下：圖6-8 活荷載作用下的彎矩二次分配6.2.2 繪制內(nèi)力圖（1）彎矩圖圖6-9 橫向框架在活荷載作用下的彎矩圖（2）剪力圖圖6-10 橫向框架在活荷載作用下的剪力圖（3）軸力圖圖6-11 橫向框架在活荷載作用下的軸力圖6.3橫向框架在重力荷載作用下的內(nèi)力計算6.3.1.用彎矩二次分配法計算彎矩根據(jù)橫向框架在重力荷載代表值作用下的計算簡圖，用彎矩二次分配法計算軸線框架在重力荷載作用下的彎矩