唐山松下電器公司辦公樓設(shè)計(jì)說明書

1、 I / 62摘 要該工程位于地區(qū)，地震設(shè)防烈度為 8 度。本工程采用框架結(jié)構(gòu)。該樓為五層，層高 3.6 米，總高 19.2 米，總建筑面積為 3528 平方米?？偟脑O(shè)計(jì)思路：在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)。采用框架結(jié)構(gòu)計(jì)算的近似法求解力，即：求豎向荷載作用下的力按無側(cè)移框架用彎距二次分配法，求水平地震作用下的力按三角形分布用 D 值法。最后利用鋼筋混凝土的相關(guān)原理進(jìn)行構(gòu)件配筋計(jì)算與校核。具體設(shè)計(jì)步驟分十步：第一步：荷載統(tǒng)計(jì)，包括各層恒載、活載，計(jì)算各樓層重力荷載代表值。第二步：剛度計(jì)算，包括各梁、柱的線剛度，柱的抗側(cè)剛度 D，按

2、框架分析的 D 值法計(jì)算。第三步：框架自震周期的計(jì)算。第四步：驗(yàn)算側(cè)移，包括頂部位移和層間位移。第五步：力計(jì)算，用反彎點(diǎn)法求得各柱端彎矩、梁端彎矩和梁端剪力。第六步：豎向力作用下框架力計(jì)算。采用彎矩二次分配法，對(duì)梁端彎矩調(diào)幅。 第七步：綜合配筋計(jì)算。將水平地震力與豎向力作用下分別求出的力進(jìn)行不利組合，再根據(jù)得到的幾組不利組合分別進(jìn)行框架梁、柱的配筋計(jì)算，取其中的最大值來配筋。第八步：使用 CAD 軟件繪制一榀框架配筋圖、樓板配筋圖以與梁柱截面配筋圖。第九步：樓梯設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)中確定的樓梯參數(shù)，對(duì)樓梯的梯段板、平臺(tái)板和平臺(tái)梁配筋進(jìn)行計(jì)算，并繪制樓梯各處配筋圖。第十步：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，首先對(duì)所給的工

3、程地質(zhì)條件進(jìn)行地基處理，然后對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行布置和截面配筋計(jì)算。具體的設(shè)計(jì)容和設(shè)計(jì)進(jìn)程將在正文中作詳細(xì)說明關(guān)鍵詞 框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)分析；抗震 AbstractIt locates the region of TangShan， the earthquake establishes to defend strong degree as 8 degree.The project adopts frame structure.There are three storys in the building.The height of the floor is3.6 m. The general height i

4、s 19.2m and the general area of the building is 3528 square meter.The general design thinking:The two directions of main shaft in building structure difference consideration horizontal seismic role，the horizontal seismic role of each direction should fight side force structure completely by this dir

5、ection to understake.With the approximation of frame structural calculation beg to take affact untie force.Beg to erect under load role force press without side move rigid frame use curved distance twice distribution law，beg horizontal earthquake to take affact under force press triangle distributio

6、n use D value method.The related principle that uses reinforced concrete finally carries out component to match tendon calulation and school nucleus.The concrete design stage divides into ten steps:The first step :Load statistics，including each layer permanent year and work to carry，each building la

7、yer gravity load representative of calculation worth.The second step:rigidity calculation include the line rigidity of each beam and colume，colume fight the D value law calculation that side rigidity D analyses according to frame.The third step:Frame from the calculation of the earthquake period.The

8、 fourth step:the side of Checking computation is moved，includs top displacement between layer displacement.The fifth step:Force calcultion get each colume end with on the contrary curved a litter method to bend distance and beam end curved distance and beam end cut force.The sixth step:Erect to the

9、force calculation in force role sill frame.With curved rules，distribute law twice，and bend rules III / 62amplitude modulation for beam end， the coefficient of amplitude modulation take 0.8.The seventh step:Synthesize to match tendon calculation.Face with horizontal seismic force with erect under for

10、ce role difference beg make force carry out unfavorable combination，some groups of unfavorable combinations that basis gets again carries out frame beam respectively， column match tendon calculation， take the biggest value in which is last match tendon.The eighth step:Use CAD software to draw one pi

11、n frame match tendon picture and floor match tendon picture as well as beam colume section match tendon picture.The ninth step:Stairs design matches tendon according to the definite staris parameter in building design，for platform beam，platform board and the ladder section board of stairs to carry o

12、ut calculation， and draw each place of stairs to match tendon pictureThe tenth step:Basic design frist carries out foundation handling for the project geological condition given，is then arranged for foundation with section match tendon calculation.specific design content and design course will make

13、detailed explanation in text.KeywordsKeywordsframe structure;Structural analysis;anti-seismis design V / 62 目 錄第 1 章 緒論 1第二章.建筑設(shè)計(jì)部分 22.1 工程概況 22.2 建筑平面設(shè)計(jì) 22.2.1 使用部分的平面設(shè)計(jì) 22.2.2 交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì) 22.3 建筑剖面設(shè)計(jì) 32.4 建筑立面設(shè)計(jì) 3第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 43.1 工程概況：43.2 初選構(gòu)件尺寸:53.2.1 構(gòu)件截面尺寸:53.3 荷載統(tǒng)計(jì) 63.4 水平荷載下力計(jì)算 93.5 橫向框架力和位移計(jì)

14、算 103.5.1 水平地震作用與樓層地震剪力的計(jì)算：103.5.2 多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算：123.5.3 水平地震作用下框架力計(jì)算：123.6.豎向荷載作用下框架的力計(jì)算 153.6.1 橫向框架力計(jì)算 153.6.1.1 計(jì)算單元簡(jiǎn)圖 153.7 用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩 193.7.1 固端彎矩計(jì)算 193.7.2 分配系數(shù)計(jì)算 193.7.3 傳遞系數(shù) ：193.7.4 彎矩分配 193.8 梁端剪力與柱軸力計(jì)算 233.8.1、恒載作用下：233.8.2 活載作用下：243.9 力組合 243.9.1 框架梁力組合 243.9.2 框架柱力組合 263.10 截面設(shè)計(jì) 313

15、.10.1 梁正截面強(qiáng)度設(shè)計(jì) 313.10.2 柱截面設(shè)計(jì) 333.10.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算：373.11.樓板設(shè)計(jì) 383.11.1.荷載計(jì)算：383.11.2 力計(jì)算：38 VII / 623.11.3.截面強(qiáng)度計(jì)算 413.12 雙分平行式樓梯設(shè)計(jì) 423.12.1 踏步板計(jì)算 423.12.2 平臺(tái)板計(jì)算 433.12.3 平臺(tái)梁計(jì)算 433.13 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 443.13.1、初選設(shè)計(jì)參數(shù) 443.13.2、基礎(chǔ)截面尺寸確定 443.13.3 確定基底面積和基底反力 453.13.4 抗沖切驗(yàn)算 46體 會(huì) 50參考文獻(xiàn) 51 辭 52 1 / 62第 1 章 緒論根據(jù)

16、設(shè)計(jì)材料提供場(chǎng)地的地質(zhì)條件與所在地區(qū)的抗震烈度，確定出擬建筑物的抗震等級(jí)三級(jí)。建筑物的設(shè)計(jì)過程包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。建筑設(shè)計(jì)部分：綜合了幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)，考慮可影響建筑的各種因素，采用了既能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的多方面要求，又較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分：分別從結(jié)構(gòu)的體系選擇、各構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)總體的布置、樓屋蓋的結(jié)構(gòu)方案與基礎(chǔ)方案的選擇等多方面進(jìn)行了論述。結(jié)構(gòu)計(jì)算大致分為以下幾個(gè)步驟：荷載統(tǒng)計(jì)：荷載統(tǒng)計(jì)是在初選截面的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其計(jì)算過程是按從上到下的順序進(jìn)行的，荷載的取值按各層房間的使用功能與位置的不同，查荷載規(guī)確定。 按建筑方案中的平、立、剖面設(shè)計(jì) ，選定計(jì)算見圖，并初選柱截面

17、?？蚣茏冃悟?yàn)算：驗(yàn)算了框架在水平地震作用下橫向變形。此過程中，采用了頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)的自震周期，按底部剪力法計(jì)算水平地震作用。橫向框架的力分析：分別分析了橫向框架在水平地震作用方向荷載作用下的力，用彎矩二次分配法計(jì)算梁端、柱端彎矩。力組合：對(duì)恒載、活載與地震荷載進(jìn)行組合，造出最不利力，并以此為依據(jù)對(duì)框架梁、柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。板的設(shè)計(jì)： 用彈性理論進(jìn)行計(jì)算。樓梯設(shè)計(jì)： 采用雙分平行式樓梯。設(shè)計(jì)成果： 平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯平剖面一，樓屋蓋的結(jié)構(gòu)布置、配筋圖、基礎(chǔ)平剖面施工圖與建筑總說明和結(jié)構(gòu)總說明等。此外，本設(shè)計(jì)采用了 AutoCAD 軟件的應(yīng)用 第二章.建筑設(shè)計(jì)部分2.1 工程概況本工程

18、為松下電器公司辦公樓，位于市，框架結(jié)構(gòu)，共五層，建筑面積3528m2，建筑物東西總長 42m，總寬 16.8m，建筑物最大高度為 19.2m。室外高差 0.45m。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為 50 年，抗震設(shè)防烈度八度。 裝修：墻面：抹灰刷涂料和貼地磚；地面為水泥砂漿地面、磨光花崗巖樓面與鋪地轉(zhuǎn)樓面。頂棚為抹灰刷涂料。屋面做法：保溫層為聚苯乙烯泡沫塑料板，防水層為 SBS 高聚物防水卷材。2.2 建筑平面設(shè)計(jì)2.2.1 使用部分的平面設(shè)計(jì)對(duì)于使用房間平面設(shè)計(jì)的要求主要有：房間的面積、形狀和尺寸要滿足室使用活動(dòng)和家具、設(shè)備合理布置的要求；門窗的大小和位置，應(yīng)該考慮房間的出入方便，疏散安全，采光通風(fēng)

19、良好；房間的構(gòu)成應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置合理，施工方便，材料要符合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)。另外，使用房間面積的大小，主要是由房間部活動(dòng)特點(diǎn)、使用人數(shù)的多少、家具設(shè)備的多少等因素決定，對(duì)于辦公建筑，普通辦公室的使用面積不應(yīng)小于 3m2，單間辦公室凈面積不宜小于 10m2，本辦公樓普通辦公室的開間為 3m，進(jìn)深為 6.6m；小型會(huì)議室的使用面積宜為31.68m2，廁所距離最遠(yuǎn)的工作房間不大于 50m，并盡可能布置在建筑物的一側(cè)，此辦公樓設(shè)計(jì)滿足規(guī)要求。2.2.2 交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì)交通聯(lián)系部分涉與的主要要：交通路線簡(jiǎn)捷明確，連系通行方便；人流通暢，緊急疏散時(shí)迅速安全；滿足一定的采光通風(fēng)要求。辦公建筑走道的最小

20、凈寬當(dāng)走道長度大于 40m 時(shí)，走道凈寬在雙面布房時(shí)不小于 1.8m。當(dāng)走道地面有高差且高差不足二級(jí)踏步時(shí)，不得設(shè)置臺(tái)階，應(yīng)設(shè)坡道，其坡度不大于 1/8。對(duì)于樓梯間的設(shè)置應(yīng)靠外墻，并應(yīng)直接天然采光和直接通風(fēng)，每層疏散樓梯的總寬度應(yīng)按照每 100 人不小于 1m 計(jì)算，疏散樓梯的最小寬度不小于 1.2m。對(duì)于出口不應(yīng)小于兩個(gè)，每個(gè)出口的寬度不應(yīng)小于 0.9m，故將此辦公樓的出口設(shè)為兩個(gè)，出口的最小寬度為 2.1m。 3 / 622.3 建筑剖面設(shè)計(jì)房間剖面的設(shè)計(jì)，首先要確定市的凈高。即房間樓地面到頂棚或其它構(gòu)件底面的距離。對(duì)于辦公樓，辦公樓的室凈高不得小于 2.6m，設(shè)空調(diào)的不可低于3.6m，走

21、道凈高不得低于 2.1m，儲(chǔ)藏室凈高不得低于 2m。故將此辦公樓的層高定為 3.6m，為了滿足室采光和通風(fēng)，要將窗戶的位置與高低合理設(shè)置，為了避免在房間的天棚出現(xiàn)暗角，窗戶上沿到天棚的距離盡可能留的小一些。窗的下沿即窗臺(tái)的高度通常為 900mm。2.4 建筑立面設(shè)計(jì)建筑的立面圖反映的是建筑四周的外部形象。立面設(shè)計(jì)師在滿足房間的使用經(jīng)濟(jì)條件下，運(yùn)用建筑造型和里面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密結(jié)合平面、剖面的部空間組合面進(jìn)行的。對(duì)于建筑物的立面的設(shè)計(jì)要求：能反映建筑功能要求和建筑類型的特征；要結(jié)合材料性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工技術(shù)的特點(diǎn)；掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；適應(yīng)基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的群體布置；符合建筑造型

22、和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，如均衡、韻律、對(duì)比、統(tǒng)一等；做到把適用、經(jīng)濟(jì)、美觀三者有機(jī)地結(jié)合起來。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分3.1 工程概況：本工程為松下電器公司辦公樓，擬建辦公樓為五層。其中一層設(shè)置門廳，多功能會(huì)議室，小接待室，值班室，樓梯，衛(wèi)生間等。二至五層設(shè)閱覽室，資料室，打印室，樓梯，衛(wèi)生間，其余為普通辦公室等。 工程所在地：市。地基承載力特征值 fak 按 160Kpa 設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)使用年限：50 年。 抗震設(shè)防：抗震設(shè)防烈度 8 度，設(shè)計(jì)承載力特征值為 0.35g，設(shè)計(jì)地震第一組。工程做法:(1)屋面活荷載: 0.5KN/m2 (不上人屋面)(2)樓面活荷載: 辦公室 2.0 KN/m2 走廊

23、 2.5 KN/m2樓梯間 3.0 KN/m2 廁所 3.0 KN/m2(3)樓屋面與其外裝修做法:屋面: (不上人) 0.5 KN/m2樓面: 石樓面 0.65 KN/m2地面：石地面外墻: 女兒墻:250 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 2.22 KN/m2普通外墻：370 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 3.29 KN/m2墻: 240 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊(雙面抹灰) 2.14 KN/m2玻璃幕墻: 0.40 KN/m2塑鋼門窗: 0.40 KN/m2 5 / 623.2 初選構(gòu)件尺寸: 采用中走廊雙開間柱網(wǎng)，根據(jù)使用要求，梁格、柱網(wǎng)尺寸見圖 3.1。3.2.1 構(gòu)件截面尺寸:梁、板、柱

24、混凝土均采用 C30（1）梁截面設(shè)計(jì):縱向框架梁: L=6000mm， h=(1/101/15)L=600400mm， 取 h=600mm L=7800mm， h=(1/101/15)L=780520mm， 取 h=600mm L=7200mm， h=(1/101/15)L=720480mm， 取 h=600mm L=4500mm， h=(1/101/15)L=450300mm， 取 h=600mm橫向框架梁: L=6600mm， h=(1/101/15)L=660440mm， 取 h=500mmL=3600mm， h=(1/101/15)L=360240mm， 取 h=400mm圖 3.1

25、柱網(wǎng)的平面布置梁寬均取 b=300mm次梁: L=6600mm， h=(1/121/18)L=550366.7mm，取 h=400mm，b=250mm板: L=3000mm， h(1/45)L=66.7mm， 取 h=120mm（2）柱截面設(shè)計(jì):根據(jù)建筑物高度、結(jié)構(gòu)類型與設(shè)防烈度，確定該框架的抗震等級(jí)為二級(jí)。查得柱軸壓比限值 Uc =0.8=N/(bhfc)粗估柱軸力:按框架 14 KN/M2，共五層，N=145（2.5+1.2）31.2=933.6KN， fc=14.3N/mm2初步選底層截面為 500mm500mm，其它層柱截面為 500mm500mm底層柱高為：h=3.6m+0.45m+

26、0.68m= 4.73m其中底層層高 3.6m，室外高差 0.45m，基礎(chǔ)頂面至室外地面高度 0.68m。其它層柱高等于層高。由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖圖 3.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖3.3 荷載統(tǒng)計(jì)1.恒荷載計(jì)算（1）屋面恒荷載頂層屋面做法： 100 擠塑聚乙烯塑料板 0.07 KN/m2 SBS 改性瀝青防水卷材 0.5 KN/m2 20 厚 1:3 水泥砂漿摻聚丙烯 200.02=0.4 KN/m21:8 水泥膨脹珍珠巖找 2%坡 140.03=0.42 KN/m2120mm 混凝土現(xiàn)澆板: 250.10=3.0 KN/m2 40 厚細(xì)石混凝土 170.01=0.17 KN/m2合計(jì): gk=4.56

27、KN/m2 7 / 62邊跨（AB，CD 跨）框架梁自重 0.300.525=3.75 KN/m梁側(cè)粉刷 2（0.5-0.12）0.0217=0.26 KN/m 計(jì)：4.01 KN/m中跨（BC)跨框架梁自重 0.30.425=3 KN/m梁側(cè)粉刷 2（0.4-0.12）0.0217=0.204 KN/m 計(jì)：3.19 KN/m因此作用在頂層框架梁上的線荷載為： g3AB1=g3CD1=4.01KN/m；g3AB2=g3CD2=4.466=26.76KN/mg3BC1=3.19KN/m g3BC2=4.466=26.76KN/m g3AB=g3CD=g3AB1+g3AB2=4.01 +26.7

28、6=30.77KN/m g3BC=g3BC1+g3BC2=3.19+26.76=29.965KN/m （2）2 層樓面均布恒荷載:樓面做法:石樓地面: 0.65 KN/m2120mm 厚現(xiàn)澆混凝土板 : 250.12=3.0 KN/m210mm 厚板底抹灰 : 170.01=0.17 KN/m2 -合計(jì) ： gk = 3.82 KN/m2邊跨（AB，CD 跨）框架梁自重與梁側(cè)粉刷 4.01KN/m邊跨填充墻自重 0.24（3.6-0.6)14=10.08KN/m墻面粉刷 （3.6-0.6)0.02217=2.04KN/m中跨（BC)跨框架梁自重與梁側(cè)粉刷 3.19 KN/m 因此作用在中間層框

29、架梁上的線荷載為：g2AB=g2CD=4.01+10.08+2.04=16.13KN/mg2BC=3.19KN/m屋面均布活載:不人屋面取 0.5 KN/m2 雪荷載0.35KN/m2 樓面均布活載：2.0KN/m2 圖 3.6 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖與質(zhì)點(diǎn)重力荷載值荷載分層匯總:頂層重力荷載代表值包括，屋面恒載，50%屋面雪荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻自重。其它層重力荷載代表值包括，樓面恒載，50%樓面均布活載，縱、橫梁自重，樓面上、下各半層柱自重，與縱、橫墻自重。第一層:樓板恒載: 2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN縱橫墻: 1516.24KN 梁重: 1795.61K

30、N柱子: 1979.39 KN 門窗: 66.77 KN第二層:樓板恒載:2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 689.34 KN柱子: 1979.39 KN 門窗： 51.2 KN第三層:樓板恒載:2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 1463.22 KN柱子: 1979.39 KN 門窗： 52.04KN 第四層:樓板恒載:2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 1581.36KN柱子: 1979.39 KN 門窗： 52.8

31、8 KN第五層：樓板恒載:2695.40 KN 樓板活載: 1145.73 KN縱橫梁：1516.24 KN 縱橫墻： 1517.25KN 9 / 62柱子: 1979.39 KN 門窗： 53.66 KN屋面恒載：3587 KN 屋面活載：348.93 KN女兒墻：22.58 KN將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力代表值如下圖 2：G5=6505.64 KN G4=8404.56 KN G3=78286.42 KN G2=8201.54 KN G1=8339.44 KN總重 G= G1 +G2 +G3 =39737.6KN 3.4 水平荷載下力計(jì)算梁柱線剛度計(jì)算混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30

32、，Ec =3.0107。在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板，但有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效高度 ，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性距時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取 I=1.5I0(I0為梁的截面慣性距)；對(duì)中框架梁取 I=2.0I0表表 3-13-1 橫梁線剛度計(jì)算表橫梁線剛度計(jì)算表 類別層次Ec（N/mm2）bh（mm2）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）邊橫梁 1-53.01043005005.410966002.710104.0510105.41010走道梁 1-53.0104300400

33、3.1310936003.9110104.6410107.811010表表 3-23-2 框架柱的線橫向剛度框架柱的線橫向剛度層次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）147303.01045005002.001101014.0010102-536003.01045005001.080101010.721010表表 3-33-3 中框架柱側(cè)移剛度中框架柱側(cè)移剛度 D D 值（值（N/mmN/mm） 邊柱(8 根) 中柱(24 根)層次KcDi1 KcDi2D 2-5 0.8860.307332141.3450.40243491654748 11.2

34、290.535401151.0680.61245889711128 表表 3-43-4 邊框架柱側(cè)移剛度邊框架柱側(cè)移剛度 D D 值（值（N/mmN/mm） 邊柱（8 根） 中柱（24 根）層次KcDi1 KcDi2D2-50.4130.171185000.5500.21523260353120 10.5730.417312670.7630.45734267536272將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度D，見下表。由此可知，橫向框架梁的層間側(cè)移剛度為： 表表 3-53-5 橫向框架梁的層間側(cè)移剛度橫向框架梁的層間側(cè)移剛度 層次12345Di（N/mm）124740

35、01007868100786810078681007868D1/D2=1247400/10078680.7，故該框架為規(guī)則框架。3.5 橫向框架力和位移計(jì)算按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自震周期。（3.1）TijiiuTDV017 . 1/u橫向框架頂點(diǎn)位移的計(jì)算過程見表 3.6。表表 3-63-6 橫向框架頂點(diǎn)位移橫向框架頂點(diǎn)位移 層次Gi(KN)VGi (KN)Di(KN)ui(mm)ui（mm）56505.646505.6410078686.45107.2848404.5614910.210078684.79100.8338286.4223196.62100786823.0286.0428201

36、.5431398.26100786831.1663.0218339.5439737.60124740031.8631.8637. 009744. 07 . 07 . 11T 11 / 623.5.13.5.1 水平地震作用與樓層地震剪力的計(jì)算：水平地震作用與樓層地震剪力的計(jì)算：本結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，即：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值 GeqGeq=0.85Gi=0.8539737.6=33776.76（KN）計(jì)算水平地震影響系數(shù) 1查表得設(shè)防烈度為 8 度的 max=0.161=（Tg/T1）0.9max=（0.3

37、5/0.37）0.90.16=0.172結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEkFEk=1Geq =0.17233776.96=5809.64（KN）因 1.4Tg=1.40.35=0.49sT1=0.37s，所以不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算：Fi=GiHiFEk/（GkHk） （3.2）地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi為 Vi=Fk（i=1，2，n） （3.6）計(jì)算過程如下表表表 3-73-7 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用與樓層地震剪力計(jì)算表各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用與樓層地震剪力計(jì)算表 層次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KNm）GiHi/GjHjFi（KN）Vi（K

38、N）519.136505.64124452.90.301566.361566.36415.538404.56130522.820.291642.763209.12311.938286.4298857.000.221244.214453.3328.338201.5468318.830.15859.865313.1914.738339.4439445.560.086496.465809.65各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用與樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖： 圖 3.4 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用與樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖3.5.23.5.2 多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算：多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算：水平地震

39、作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（u）i和頂點(diǎn)位移 u i分別按下列公式計(jì)算：（u）i = Vi/D ij （3.4）ui=（u）k （3.5）各層的層間彈性位移角 e=（u）i/hi，根據(jù)抗震規(guī) ，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值e1/550。計(jì)算過程如下表:表表 3-83-8 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi（KN）D i（N/mm）（u）i（mm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi51566.3610078681.5619.1136000.000043443209.1210078683.1917.5536000.000088634453.

40、3310078684.4214.3636000.00012325313.1910078685.289.9436000.00014715809.6512474004.664.1547300.0000986由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，0.000147228.39 KNm 33 / 62屬第一類 T 形截面。下部跨間截面按單筋 T 形截面計(jì)算：as=M/（a1fcmbf，h02）=215.92106/(1.014.316704652)=0.024=1-=0.024a21As=fcmbf，h0/fy=0.02414.71670465/360=1077.27 mm2實(shí)配鋼筋 420，As=

41、1256 mm2。=1256/(300465)=0.73%min=0.25%，滿足要求。梁端截面受壓區(qū)相對(duì)高度：=fyAs/（fcmbf，h0）=3601256/(14.31670465)0.35，符合二級(jí)抗震設(shè)計(jì)要求?？紤]兩支座處：將下部跨間截面的 420 鋼筋伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋，As，=1256mm2，再計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋 As，即支座 A 上部，as=M- fy， As，(h0-a，)/（fcmbf，h02）=309.6106-3601256(465-35) /（14.33004652）=0.008=1-=0.008min=0.3%，又 As，/ As =1256/

42、1701=0.740.3，滿足梁的抗震構(gòu)造要求。梁斜截面受剪承載力計(jì)算：驗(yàn)算截面尺寸： 0.2fcbh0=0.214.3300465=484.77KNV=188.5KN，截面符合要求。箍筋選擇與梁斜截面受剪承載力計(jì)算：梁端加密區(qū)箍筋取四肢 8100，箍筋 HPB235 級(jí)鋼筋，fyv=210N/mm，則 0.42ftbh0+1.25fyvnAsv1h0/s=0.4214.3300465+1.25210450.3465/100=399.91KN188.5KN加密區(qū)長度取 1.5hb+50=0.91m，故取 1m。非加密區(qū)箍筋取四肢 8200 箍筋配置，滿足構(gòu)造要求。表表 3-273-27 其它梁

43、的配筋計(jì)算見下表其它梁的配筋計(jì)算見下表 層次截面M（KNm）As，（mm2）計(jì)算As（mm2）實(shí)配 As（mm2）As/As，（%）A-127.50.014509627318(763)0.670.45支座Bl-85.960509423318(763)0.670.45AB 跨間86.370.01449218(509)0.36支座 Br-60.040509359318(763)0.670.455BC 跨間52.190.021310.3218(509)0.36A-255.6407631256420(1256)0.610.74支座Bl-174.460763858220+218(1137)0.750.6

44、5AB 跨間141.210.016718318(763)0.45支座 Br-140.660941840418(1017)0.930.653BC 跨間139.590.058857320(2941)0.67A-309.6012561622320+222（1701）0.740.1支座Bl-215.92012561132420(1256)1.00.74AB 跨間228.390.0241077420(1256)0.74支座 Br-175.27REV-0.21REV0.02雙肢 8100雙肢 8100A、Bl147.89484.77REV0.31雙肢 8100雙肢 81503Br236.03398.97R

45、EV1.25三肢 8100三肢 8100A、Bl188.50484.77REV0.58四肢 8100四肢 81501Br296.46398.97REV1.74四肢 8100四肢 81503.10.2 柱截面設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30（fc=14.3N/mm2） ，縱筋為級(jí)（fy=300N/ mm2） ，箍筋為級(jí)（fy=210N/ mm2） 。軸壓比驗(yàn)算軸壓比限值見下表表表 3-293-29 柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算 柱號(hào)層次B（mm）h0（mm）fc（N/mm2）Mc（KNm）Vc（KN）N（KN）Mc/Vch0N/fcmbh0550046014.3142.0958.42

46、307.554.3020.0620.2120.2920.0620.1720.195，故應(yīng)考慮偏心矩增大系數(shù) 。1=0.5fcmA/N=0.514.36002/（809.87103）=3.181.0 取 1=1.0 又 l0/h15，取 2=1.0 得 =1+ l0212h0/1400eih2=1+8.172560/(1400350.88)=1.08 軸向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋 As合力點(diǎn)之間的距離e=ei+h/2-as=1.076280.96+700/2-40=612.31 mm對(duì)稱配筋：=x/h0=N/fcmbh0=809.87103/(14.3600560)=0.1695，故應(yīng)考慮偏心矩增大系

47、數(shù) 。1=0.5fcmA/N=0.514.36002/（1596.3103）=1.611.0 取 1=1.0 又 l0/h15，取 2=1.0得 =1+ l0212h0/1400eih2=1+6.8752560/(140039.54) =1.48ei=1.4839.54=58.52mmbfcmbh0與 Ne0.43fcmbh02. 因?yàn)?N=1596.3KN0.8%柱斜截面受剪承載力計(jì)算：以第 1 層柱為例，上柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值：Mct=391.15-224.320.12=364.23 KNm對(duì)于二級(jí)抗震等級(jí)，柱底彎矩設(shè)計(jì)值 Mcb=1.25700.38=875.47 KNm則框架柱的剪力設(shè)計(jì)值

48、：V=1.2( Mct+Mcb)/Hn=1.2(364.23+875.47)=373.78KN rREV/（fcbh0）=0.85373.78103/(14.3700660)=0.0480.2(滿足要求) N=1040.18KN0.3 fcbh0=0.314.3700700=2102.1KN ASV/S=(0.853737800-1.05/41.43700660-0.0561040180)/(210660)0，故應(yīng)該按構(gòu)造配置箍筋。柱端加密區(qū)的箍筋選用 4 肢 10100，則最小配筋率vmin=vfcm/fyv=0.10514.3/210=0.715%ASV/S（0.715650650）/（1

49、008650）=0.581取 10 的箍筋，根據(jù)構(gòu)造要求，取加密區(qū)箍筋為 4 肢 10100，加密區(qū)位置，按規(guī)要求確定，非加密區(qū)還應(yīng)該滿足 s10d=220mm，故取 4 肢 10200。表表 3-303-30 其它各層柱的配筋計(jì)算表其它各層柱的配筋計(jì)算表柱A 柱B 柱層次135135截面尺寸500500500500500500500500500500500500N（KN）2102.1966.89268.82102.1734.67257.91V（KN）270.8159.4581.5317.7318.3123.650.2fcbh0（KN）1321.32960.96960.961321.32960

50、.96960.96 39 / 62s0.991.120.910.991.120.91實(shí)配單側(cè)選422（1520）選 420(1256)選 418（1017）選 422(1520)選420（1256）選 418(1017)vfcm/fyv0.6790.6010.5330.7150.6380.533配箍加密區(qū) 4 肢10100，非加密區(qū)410150加密區(qū) 4 肢8100，非加密區(qū) 4 肢8150加密區(qū) 4 肢8100，非加密區(qū) 4 肢8150加密區(qū) 4 肢10100，非加密區(qū) 4 肢10150加密區(qū) 4 肢8100，非加密區(qū) 4 肢8150加密區(qū) 4肢 8100，非加密區(qū) 4肢 81503.10.

51、3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算：以第 1 層中節(jié)點(diǎn)為例，由節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁的受彎承載力計(jì)算節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的剪力設(shè)計(jì)值，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)兩側(cè)梁不等高，計(jì)算時(shí)取兩側(cè)梁的平均高度，即hb=(500+400)/2=450mmhb0=(465+365)/2=415mm二級(jí)框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計(jì)值 Vj按下式計(jì)算：Vj=(Mb)1-(hb0-as，)/(Hc-hb)/ (hb0-as)注：Hc為柱的計(jì)算高度，可采用節(jié)點(diǎn)上、下柱反彎點(diǎn)之間的距離，即Hc=0.503.6+0.354.73=3.25 mMb為節(jié)點(diǎn)左右梁端逆時(shí)針或順時(shí)針方向組合彎矩設(shè)計(jì)值之和，即 Mb=373.66+296.55=1387.67 KN

52、m可知，剪力設(shè)計(jì)值Vj=(Mb)1-(hb0-as，)/(Hc-hb)/ (hb0-as)=1.2669.91103(1-)/（690-35）550325035415=1387.67 KN 節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面的抗震驗(yàn)算是按箍筋和混凝土共同抗剪考慮的，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先按下式對(duì)截面的剪壓比予以控制： Vij0.30jfcmbjhj/RE 注：j為正交梁的約束影響系數(shù)，樓板為現(xiàn)澆，梁柱中心重合，可取 1.5。 bj、hj分別為核芯區(qū)截面有效驗(yàn)算寬度、高度。為驗(yàn)算方向柱截面寬度。 bj=bc=700mm， hj=700mm可知，0.30jfcmbjhj=0.301.514.3700700/0.85=3709

53、.59KNVj=1387.67KN，滿足要求節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的受剪承載力按下式計(jì)算：Vj1.1jftbjhj+0.05jNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as，)/s/RE注：N 取第 2 層柱底軸力 N=1012.34KN 和 0.5fcmA=0.514.36002=2574KN二者中的較小值，故取 N=1012.34KN。該節(jié)點(diǎn)區(qū)配箍為 410100，則1.1jftbjhj+0.05jNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as，)/s/RE=1.11.51.43700700+0.051.51012.34103+210478.5/0.85=1821.87KNVj=1012.34KN100354

54、15 故承載力滿足要求。3.11.樓板設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料：樓面恒載 3.82KN/m2，活載 2.0 KN/m2，板厚 h=120mm，板的混凝土均用 C30，鋼筋采用級(jí)鋼.板按彈性理論計(jì)算設(shè)計(jì)。按彈性理論計(jì)算樓蓋，將樓蓋劃分為 A、B、C、D 區(qū)格板。3.11.1.荷載計(jì)算：樓板：恒載 g=1.23.82=4.73KN.m2活載 q=1.32.0=2.6 KN.m2荷載設(shè)計(jì)值 g+q/2=4.73+2.6/2=5.88 KN.m2屋面板：恒載 g=1.24.46=5.352KN.m2活載 q=1.30.5=0.65 KN.m2荷載設(shè)計(jì)值 g+q/2=5.352+0.65/2=5.677 KN.m2

55、3.11.2 力計(jì)算：板的彎矩計(jì)算： 41 / 62 跨中最大彎矩為當(dāng)支座固定時(shí)在 g+q/2 作用下的跨中彎矩值邊） ，與支座在 q/2 作用下的跨中彎矩之和，支座最大負(fù)彎矩為當(dāng)支座固定時(shí)在 g+q 作用下的支座彎矩，混凝土泊桑比取 0.2。樓板：A、B;C/D 軸之間：（單向板）跨中：M=1.98 KN.ma=1.98106/(14.31001001000)=0.017=1-=0.018a21As=bh0fc/fy=0.018100010014.3/210=122.57mm2實(shí)際配筋：8200 As=251 mm2支座：M=-2.26 KN.m同理：As=136.19 mm2實(shí)際配筋：82

56、00As=251 mm2B 區(qū)格：（四邊固定）l01=3.6m，l02=5.65m，l01/l02=0.65，查附錄彎矩系數(shù)，則可求得區(qū)格板的跨中彎矩和支座彎矩如下：Mmax+計(jì)算：M1=(0.035+0.2 0.0091) 5.883.03.0+(0.0835+0.20.0236) 1.33.03.0=6.839M2=(0.0091+0.0350.2) 3.03.05.88+（0.0236+0.08350.2）3.03.01.3=1.907KN.mMmax-計(jì)算：M1=-0.05713.03.07.184=-5.312KN.mM2=-5.312 KN.m/mC 區(qū)格：（四邊固定）l01=2.

57、40m，l02=4.45m，l01/l02=054，查附錄彎矩系數(shù)，則可求得區(qū)格板的跨中彎矩和支座彎矩如下：Mmax+計(jì)算：M1=（0.0388+0.20.0051）2.42.44.88)+（0.0905+0.20.0204）1.32.42.4=2.058KN.mM2=(0.0051+0.03880.2) 2.42.44.88+(0.20.0905+0.0204) 1.32.42.4=0.724KN.mMmax-計(jì)算：M1=-0.08175.8842.42.4=-2.359KN.m M2=-2.359KN.m D 區(qū)格： l01/l02=0.79Mmax+計(jì)算：M1=（0.0276+0.20.

58、0141）4.884.454.45+（0.05730.2+0.0337）1.3=5.193KN.mM2=（0.0141+0.02760.2）4.454.454.88+（0.03370.2+0.0573）1.3=3.449KN.mMmax-計(jì)算M1=-0.0565.8844.454.45=-7.967KN.m/mM2= -7.967KN.m屋面板：A 區(qū)格：（單向板）跨中：M=1.88 KN.ma=1.88106/(14.31001001000)=0.013=1-=0.014a21As=bh0fc/fy=0.16100010014.3/210=105.3mm2實(shí)際配筋：8200 As=251 m

59、m2支座：M=-2.15 KN.m同理：As=129.39 KN.m實(shí)際配筋：8200 As=251 mm2B 區(qū)格：（四邊固定）l01=3.0m，l02=4.65m，l01/l02=0.65，查附錄彎矩系數(shù)，則可求得區(qū)格板的跨中彎矩和支座彎矩如下：Mmax+計(jì)算：M1=(0.035+0.20.0091) 6.1683.03.0+(0.0835+0.20.0236) 0.3253.03.0=6.35 KN.mM2=(0.0091+0.0350.2) 6.168 3.03.0+（0.0236+0.08350.2）3.03.00.325=1.457KN.mMmax-計(jì)算：M1=-0.05713.0

60、3.06.818=-6.263KN.mM2=-6.263 KN.m/mC 區(qū)格：（四邊固定）l01=2.40m，l02=4.45m，l01/l02=054，查附錄彎矩系數(shù)，則可求得區(qū)格板的跨中彎矩和支座彎矩如下： 43 / 62Mmax+計(jì)算：M1=（0.0388+0.20.0051）2.42.46.168+（0.0905+0.20.0204）0.3252.42.4=1.61KN.mM2=(0.0051+0.03880.2) 2.42.46.168+(0.20.0905+0.0204) 0.3252.42.4=0.375KN.mMmax-計(jì)算：M1=-0.08176.8182.42.4=-2.