土木工程綜合樓畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

PAGEIV土木工程與建筑系本科畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書題目：院系：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：時(shí)間：目錄摘要 IVABSTRACT V1前言 12建筑設(shè)計(jì) 12.1建筑概況 12.2采光、通風(fēng)、防火設(shè)計(jì) 22.3建筑細(xì)部設(shè)計(jì) 22.4方案構(gòu)思 22.5設(shè)計(jì)過程 22.6建筑做法 23結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33.1結(jié)構(gòu)選型布置及計(jì)算簡圖 43.1.1結(jié)構(gòu)選型 43.1.2柱網(wǎng)布置 43.1.3梁板柱的截面尺寸 43.1.4計(jì)算簡圖 53.2荷載計(jì)算 63.2.1恒荷載計(jì)算 63.2.2活荷載計(jì)算 113.2.3.風(fēng)荷載計(jì)算 123.3.內(nèi)力計(jì)算 133.3.1恒載作用下的內(nèi)力分析 133.3.2活荷載作用下的內(nèi)力分析 183.3.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析 233.4框架的內(nèi)力組合 273.5.截面設(shè)計(jì) 303.5.1框架梁 303.5.2框架柱 373.5.3樓梯的計(jì)算 433.5.4板和次梁的計(jì)算 463.5.5基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 514施工設(shè)計(jì) 584.1工程概況 584.1.1總體概況 584.1.2建筑設(shè)計(jì) 584.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 594.2施工部署 594.2.1總體部署 594.2.2工程的管理組織 604.3施工準(zhǔn)備 614.4施工順序 614.4.1施工原則 614.4.2基礎(chǔ)工程施工順序 614.4.3主體工程施工順序 614.4.4屋面工程施工順序 614.5分項(xiàng)工程施工技術(shù)及參數(shù) 614.5.1土方與基礎(chǔ)工程施工方案 614.5.2主體結(jié)構(gòu)施工方案 684.5.3主要裝飾工程施工方案 784.6施工進(jìn)度計(jì)劃 824.7主要機(jī)具表 834.8施工平面圖布置 834.8.1施工平面圖布置原則 834.8.2平面布置 844.9施工措施 844.9.1安全技術(shù)措施 854.9.2文明施工措施 874.9.3雨季施工措施 88謝辭 93參考文獻(xiàn) 94摘要本文為某綜合辦公樓設(shè)計(jì)計(jì)算書。該樓建筑面積5500平方米左右，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面的要求，確定合理的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置方案，確定基礎(chǔ)的形式。根據(jù)要求采用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中選取一榀主框架以及樓面及屋面板進(jìn)行截面設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算。首先根據(jù)框架布局確定各構(gòu)件尺寸，進(jìn)行恒載、活載及風(fēng)荷載的統(tǒng)計(jì)。然后采用分層法進(jìn)行豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，水平荷載采用D值法進(jìn)行計(jì)算。之后進(jìn)行內(nèi)力組合分析，找出最不利的一組內(nèi)力，進(jìn)行構(gòu)件計(jì)算。樓板采用彈性理論設(shè)計(jì)，并進(jìn)行柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的配筋設(shè)計(jì)。除此之外，還進(jìn)行了樓梯的設(shè)計(jì)計(jì)算。最后，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，按照相應(yīng)的構(gòu)造要求，繪制了結(jié)構(gòu)施工圖，并寫出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)說明。本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一，運(yùn)用了大學(xué)四年所學(xué)過的很多理論，計(jì)算中多種計(jì)算方法得到體現(xiàn)，如D值法，彎矩分配法，分層法等，使自己掌握了多方面的知識(shí)。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；內(nèi)力計(jì)算；彈性理論；荷載；鋼筋混凝土DesignationforaSupermarketBuilding（SchemeFour）ABSTRACTAbuildingofsupermarketwasdesignedinthispaper.Thebuildingareaisabout5492.Accordingtothesupermarketdesignandtheearthquakeresistance,thereasonablestructuralschemeandstructuralfoundationplanwasdetermined.Onelateralframeandslabwasselectedandcalculated.First,depthandwidthofsectionsweredetermined,anddeadload,liveload,windloadweredetermined.Thentheinternalforcesofthestructureunderverticalloadwerecalculated.TheD-methodwasusedforcaculatingthewindload.Afterthecombinationofinternalforces,themostunfavorablecombinationofinternalforceswasidentified.Thenthenecessaryreinforcementinbeamsandcolumnswasdetermined.Theelastictheorywasusedforcalculatingslab.Inaddition,thesingle-foundationandcombinedfoundationweredesigned.Thestairwayandcanopywerealsodesigned.Finallyaccordingtothecalculatedresultsanddetail,blueprintsofthestructurehadbeencompleted.Theadvantageinthisdesignwasthatmanytheoriesstudiedinuniversityinfouryearswasused.Themanykindsofcomputationalmethodswasmanifestedinthecomputation,likeD-method,themomentassignment-method,delaminationandsoon,sowhichcausedmyselftograspthevariousknowledge.KeyWords:frame；structuraldesign；internalforce；elastictheory；lateralloads；reinforcedconcrete

1前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以將以前學(xué)過的知識(shí)重溫回顧，對疑難知識(shí)再學(xué)習(xí)，對提高個(gè)人的綜合知識(shí)結(jié)構(gòu)有著重要的作用，通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們在資料查找、設(shè)計(jì)安排、分析計(jì)算、施工圖繪制、口頭表達(dá)等各個(gè)方面得到綜合訓(xùn)練,具備從事相關(guān)工作的基本技術(shù)素質(zhì)和技能。目前，我國建筑中仍以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，鋼筋混凝土造價(jià)較低，材料來源豐富，且可以澆筑成各種復(fù)雜斷面形狀，節(jié)省鋼材，承載力也不低，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)可以獲得較好的抗震性能。今后幾十年，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍將活躍在我國的建筑業(yè)上?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的主要特點(diǎn)是平面布置比較靈活，能提供較大的室內(nèi)空間，對于自選商場類樓房是最常用的結(jié)構(gòu)體系。多層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，除了要根據(jù)建筑高度、抗震設(shè)防等級(jí)等合理選擇結(jié)構(gòu)材料、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系外，要特別重視建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面；結(jié)構(gòu)總體布置指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置對結(jié)構(gòu)的抗震性能有決定性的作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫以及圖紙繪制，加深了對規(guī)范等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識(shí)，提高了綜合分析、解決問題的能力。并熟練掌握了AutoCAD和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPMCAD，基本上達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，后面采用建筑結(jié)構(gòu)軟件PKPMCAD進(jìn)行電算,并將電算結(jié)果與手算結(jié)果進(jìn)行了誤差分析對比。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。2建筑設(shè)計(jì)2.1建筑概況該科技開發(fā)公司綜合辦公樓位于新鄉(xiāng)市郊區(qū)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟稀⑽髂巷L(fēng)，冬季為東北風(fēng)，抗震設(shè)防烈度為6度（0.05g），第二組；建筑為五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約5500m2。標(biāo)準(zhǔn)層高3.6m，室內(nèi)外高差0.45m。建筑等級(jí):耐火等級(jí)為Ⅱ級(jí)抗震等級(jí)為四級(jí)設(shè)計(jì)使用年限50年2.2采光、通風(fēng)、防火設(shè)計(jì)1.采光、通風(fēng)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中選擇合適的門窗位置，取得良好的效果以便于通風(fēng)。2.防火設(shè)計(jì)本工程耐火等級(jí)為二級(jí)，建筑的內(nèi)部裝修、陳設(shè)均應(yīng)做到難燃化，以減少火災(zāi)的發(fā)生及降低蔓延速度，公共安全出口設(shè)有兩個(gè)，可以方便人員疏散。在疏散門處應(yīng)設(shè)有明顯的標(biāo)志。各層均應(yīng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)報(bào)警器及高壓滅火水槍。2.3建筑細(xì)部設(shè)計(jì)1、建筑熱工設(shè)計(jì)應(yīng)做到因地制宜，保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境要求，發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。2、建筑體型設(shè)計(jì)應(yīng)有利于減少空調(diào)與采暖的冷熱負(fù)荷，做好建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱，以利節(jié)能。3、采暖地區(qū)的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。4、室內(nèi)應(yīng)盡量利用天然采光。5、為滿足防火和安全疏散要求，設(shè)有兩部樓梯，一部電梯。6、辦公樓內(nèi)的布置與裝修以清新自然為主，衛(wèi)生間的地面鋪有防滑地板磚，墻面貼瓷磚。2.4方案構(gòu)思設(shè)計(jì)采用目前國內(nèi)通用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)充分考慮到總體規(guī)劃提出的要求、建筑高度、抗震設(shè)防烈度和周圍環(huán)境的關(guān)系，確定本結(jié)構(gòu)的建筑平面布置簡單、規(guī)則、對稱、長寬比不大，對抗震有利，結(jié)構(gòu)具有較好的整體性；因建筑物長度較大，且兩邊為局部兩層的建筑，為滿足設(shè)計(jì)要求，設(shè)置了兩條伸縮縫；同時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)不同使用功能的需求，建筑平面布置較為靈活，可以自由分割空間，選用框架結(jié)構(gòu)；立面注意對比與呼應(yīng)、節(jié)奏與韻律，體現(xiàn)建筑物質(zhì)功能與精神功能的雙重特性。2.5設(shè)計(jì)過程建筑設(shè)計(jì)根據(jù)建筑用地條件和建筑使用功能、周邊城市環(huán)境特點(diǎn)，首先設(shè)計(jì)建筑平面，包括建筑平面選擇、平面柱網(wǎng)布置、平面交通組織及平面功能設(shè)計(jì)；其次進(jìn)行立面造型、剖面設(shè)計(jì)；最后設(shè)計(jì)樓梯和衛(wèi)生間。本設(shè)計(jì)滿足建筑單位的使用要求，技術(shù)措施合理，同時(shí)，通風(fēng)、采光、消防等技術(shù)指標(biāo)均滿足相應(yīng)的規(guī)范和規(guī)定。2.6建筑做法1．屋面做法：屋面：10厚鋪地缸磚，干水泥擦縫，每3×6m留10寬縫，1：3石灰砂漿勾縫；防水層：20厚1：3防水水泥砂漿，噴涂2厚合成高分子防水層，4厚高聚物改性瀝青卷材防水層；保溫層：40mm找坡層：1:8水泥膨脹珍珠巖找坡2%最薄處40厚；找平層：20厚1：3水泥砂漿；結(jié)構(gòu)層：100mm厚鋼筋砼屋面板。2．樓面做法：地面：15厚1：2.5水泥白石子磨光，刷草酸打蠟；找平層：20厚1：3水泥砂漿；結(jié)構(gòu)層：90mm現(xiàn)澆砼板。3．墻體做法：內(nèi)墻：噴內(nèi)墻涂料或刷油漆；6厚1：2.5水泥砂漿抹面壓實(shí)抹光；7厚1：3水泥砂漿找平掃毛；7厚1：3水泥砂漿打底掃毛；刷素水泥漿一道。外墻：7厚1:2.5水泥砂漿抹面；7厚1：3水泥砂漿找平掃毛；7厚1：3水泥砂漿打底掃毛；刷素水泥漿一道。3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1結(jié)構(gòu)選型布置及計(jì)算簡圖3.1.1．結(jié)構(gòu)選型本工程選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)選擇此結(jié)構(gòu)的原因：由于設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，要求建筑物使用空間多樣化，能靈活分割，采用框架結(jié)構(gòu)即可最大限度的滿足任務(wù)書中的要求，而且框架結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能好。3.1.2．柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置圖3.1.3．梁板柱的截面尺寸3.1.3.1梁a．框架梁：橫向L=7500mm梁高h(yuǎn)=(1/10-1/15)L=(500-750)mm取h=700mm梁寬b=(1/3-1/2)h=(233-350)mm取b=300mm縱向L=6600mm梁高h(yuǎn)=(1/10-1/15)L=(440-660)mm取h=600mm梁寬b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm取b=300mmb．次梁：梁高h(yuǎn)=(1/12-1/18)L=((1/12-1/18)×7500=(417-625)mm取次梁尺寸：b×h=300×600mm3.1.3.2板跨L=3300通常取板厚h=(l/50-l/35)=(66-94)mm此處板厚取h=90mm3.1.3.3柱柱的尺寸根據(jù)軸壓比公式確定μ=N/fcbha.邊柱，q取10kN/m2μ=0.9,fc=14.3N/mm2A1=7.5×6.6/2=24.75m2N1=A1q=24.75×10=247.5KN設(shè)計(jì)值N1=1.25×N1×n=1.25×247.5×5=1546.88kN柱截面面積A=N/fcμ=120192mm2則b=h=347mm取柱截面尺寸為b×h=450×450mmb.中柱：A2=6.6×（7.5/2+2.4/2）=32.67N2=A2q=32.67×10=326.7KN設(shè)計(jì)值N=1.25×N2×n=1.25×326.7×5=2041.88KN則柱截面積A=N/fcμ=158654mm2則b=h=398mm取柱的截面尺寸為b×h=450×450mm3.1.4.計(jì)算簡圖結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖所示，室內(nèi)外高差為450mm，根據(jù)地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為500mm。因此求得底層計(jì)算高度為0.5+0.45+3.6=4.55m。各梁柱構(gòu)件的線剛度比經(jīng)過計(jì)算后列于圖中其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取I=2Io(Io為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。邊跨梁：ib=2Ec×(1/12)×0.3×0.73/7.5=22.87×中間梁：ib=2Ec×(1/12)×0.25×0.43/2.4=11.11×上部各層柱ic=Ec×(1/12)×0.45×0.453/3.6=9.49×底層柱ic=Ec×(1/12)×0.45×0.453/4.55=7.51×結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖（）3.2荷載計(jì)算3.2.1．恒荷載計(jì)算3.2.1.1屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值10厚地缸磚0.01×21=0.21kN/m225厚水泥砂漿結(jié)合層0.025×20=0.5kN/m21:8水泥膨脹珍珠巖找坡2%最薄處40厚7×0.19=1.33kN/m220厚1：3防水水泥砂漿找平層0.02×20×2=0.8kN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板0.12×25=3kN/m2屋面恒荷載5.24kN/m2邊跨框架梁自重：0.7×0.3×25=5.25kN/m梁側(cè)粉刷：2×(0.7-0.09)×0.02×17=0.42kN/m中跨框架梁自重：0.25×0.4×25=2.5kN/m梁側(cè)粉刷：2×(0.4-0.09)×0.02×17=0.21kN/m因此作用在屋頂框架梁上的線荷載為：==5.67kN/m=2.71kN/m==5.24×3.3=17.29kN/m=5.24×2.4=12.58kN/m·均布荷載傳遞圖3.2.1.2樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石樓面：0.70KN/m290厚現(xiàn)澆混凝土樓板0.09×25=2.25KN/m2樓面恒荷載2.95KN/m2邊跨框架梁自重：0.7×0.3×25=5.25kN/m梁側(cè)粉刷：2×(0.7-0.09)×0.02×17=0.42kN/m邊跨填充墻自重：0.24×(3.6-0.7)×19=13.22kN/m墻面粉刷：(3.6-0.7)×0.02×2×17=1.97kN/m中跨框架梁自重：0.25×0.4×25=2.5kN/m梁側(cè)粉刷：2×(0.4-0.09)×0.02×17=0.21kN/m因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為：==5.67+15.19=20.86kN/m=2.71kN/m==2.95×3.3=9.74kN/m=2.95×2.4=7.08kN/m3.2.1.3屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值a.B軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：女兒墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：1400mm高240mm厚1.4×6.6×0.24×19粉刷：1.4×0.02×2×6.6×17=6.28KN邊柱縱向框架梁自重：0.3×0.6×6.6×25=29.7KN粉刷：0.02×(0.6-0.09)×2×6.6×17=2.28KN次梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：0.6×0.3×25×7.5/2=16.88KN粉刷：0.02×(0.6-0.09)×2×7.5/2×17=1.30KN屋面恒載傳來：7.5×6.6/4×5.24=64.85KN頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載==163.43KN由建筑圖知，=75mm得=163.43×0.075=12.26kN.mb.C軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重：0.3×0.6×6.6×25=29.7KN粉刷：0.02×(0.6-0.09)×2×6.6×17=2.28KN次梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：0.6×0.3×25×7.5/2=16.88KN粉刷：0.02×(0.6-0.09)×2×7.5/2×17=1.30KN屋面恒荷載傳來：64.85+1/2×6.6×2.4×5.24=64.85+41.5=106.35KN頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載==156.51KN=156.51×0.075=11.74kN.m集中荷載傳遞圖3.2.1.4樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值a：B軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊柱縱梁自重及粉刷：29.7+2.28=31.98KN次梁自重及粉刷：16.88+1.30=18.18KN鋼窗自重：2.4×1.8×2×0.45=3.89KN窗外墻體自重：[(6.6-0.45)×3.0-2.4×1.8×2]×0.24×19=44.73KN粉刷：(6.15×3.0-2.4×3.6)×0.02×2×17=6.67KN框架柱自重：0.45×0.45×3.6×25=18.23KN縱向框架梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：0.3×0.6×25=4.5kN/m粉刷：(0.45×4-0.24×2)×0.02×3.6×17=1.62KN樓面?zhèn)鱽砗奢d：7.5×6.6/4×2.95=36.51KN中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載==161.81KN=161.81×0.075=12.14kN.mb.C軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重及粉刷：29.7+2.28=31.98KN次梁自重及粉刷：16.88+1.30=18.18KN內(nèi)縱墻自重：(6.15×3.0-2.4×1.0)×0.24×19=73.19KN粉刷：(6.15×3.0-2.4)×0.02×2×17=10.91KN門重：2.4×1.0×0.2=0.48KN框架柱自重：0.45×0.45×3.6×25=18.23KN粉刷：(0.45×4-0.24×2)×0.02×3.6×17=1.62KN樓面?zhèn)鱽砗奢d：36.51+1/2×6.6×2.4×2.95=59.87KN中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載==214.46KN=214.46×0.075=16.08kN.m恒荷載圖3.2.2活荷載計(jì)算3.2.2.1屋面活荷載計(jì)算：屋面為上人屋面，查得屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0kN/m2=2.0×3.3=6.6KN/m=1/4×6.6×7.5×2.0=24.75KN=1/2×2.4×6.6×2.0+1/4×6.6×7.5×2.0×1/2=40.59KN24.75×0.075=1.86kN.m40.59×0.075=3.04kN.m3.2.2.2樓面活荷載計(jì)算樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0kN/m2=2.0×3.3=6.6KN/m=1/4×6.6×7.5×2.0=24.75KN=1/2×2.4×6.6×2.0+1/4×6.6×7.5×2.0=44.55KN24.75×0.075=1.86kN.m44.55×0.075=3.34kN.m活荷載圖3.2.3.風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為wk=βzμzμsw0因結(jié)構(gòu)高度H=18m<30m,可取βz=1.0,對于矩形平面μs=1.3;μz查荷載規(guī)范，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)的集中荷載，計(jì)算過程列于下表，表中z為框架節(jié)點(diǎn)離室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積表3.1風(fēng)荷載計(jì)算層次βzμsZ(m)μzW0A(m2)PW(KN)51.01.318.451.2160.4521.1215.0241.01.314.851.1360.4523.7615.7931.01.311.251.0350.4523.7614.3921.01.37.651.000.4523.7613.9011.01.34.051.000.4525.2514.77注：地面粗糙程度為B類風(fēng)荷載圖3.3.內(nèi)力計(jì)算3.3.1恒荷載作用下的內(nèi)力分析恒載（豎向荷載）作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法，結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用力矩分配法計(jì)算，并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。3.3.1.1頂層各跨：==×22.96×=107.63kN.m==×2.71×=1.30kN.m==×2.71×=0.65kN.m其余層：==×30.6×=143.44kN.m==×2.71×=1.30kN.m==×2.71×=0.65kN.m3.3.1.2求各節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)頂層：標(biāo)準(zhǔn)層：底層：3.3.1.3彎矩的計(jì)算過程如下圖，將相鄰兩層由分層法求得的內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，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柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加而得?？蚣芰涸趯?shí)際恒荷載分布荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩如下：頂層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖中跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖標(biāo)準(zhǔn)層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖恒載彎矩圖（括號(hào)內(nèi)為梁在柱邊緣出彎矩值）恒載軸力圖恒載剪力圖（括號(hào)內(nèi)為梁在柱邊緣處剪力值）調(diào)幅后柱邊緣處彎矩圖3.3.2.活荷載作用下的框架內(nèi)力分析本工程采用滿布荷載近似法考慮活荷載不利布置的影響，內(nèi)力分析方法采用分層法計(jì)算，分層法除底層以外，其余各層柱的線剛度應(yīng)乘以0.9的修正系數(shù)，且傳遞系數(shù)，由1/2改為1/3，以考慮假設(shè)的柱上下端與實(shí)際情況的出入。3.3.2.1梁固端彎矩頂層/樓層：==×6.6×=30.94kN.m求各節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)各節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)同活荷載作用下的相同直接應(yīng)用即可。3.3.2.3內(nèi)力計(jì)算彎矩的計(jì)算過程如下圖，將相鄰兩層由分層法求得的內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，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柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加而得?？蚣芰涸趯?shí)際活荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩如下：框架梁彎矩圖活荷載彎矩圖（KNm）（括號(hào)內(nèi)為梁在柱邊緣的彎矩值）活荷載作用下的軸力圖（KN）活荷載框架梁的剪力圖（括號(hào)內(nèi)為梁在柱邊緣處剪力值）活載作用下調(diào)幅后柱邊彎矩圖3.3.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算及側(cè)移驗(yàn)算3.3.3.1柱的側(cè)移剛度計(jì)算過程如下底層柱的側(cè)移剛度柱\DK=∑ib/icαc=(0.5+k)/(2+k)Dz=αc×12ic/hj2(N/mm)邊柱（2根）22.87/7.51=3.050.70314665中柱（2根）（22.87+11.11）/7.51=4.520.77016063注：剛度見第6頁計(jì)算框架Ec=3.0×104底層∑D=14665×2+16063×2=61456N/mm上層柱的側(cè)移剛度柱\DK=∑ib/（2ic）αc=k/(2+k)Dz=αc×12ic/hj2(N/m)邊柱（2根）22.87×2/（2×9.49）=2.410.54614393中柱（2根）（22.87×2+11.11×2）/（2×9.49）=3.580.64216924∑D=14393×2+16924×2=62634N/mm3.3.3.2水平荷載作用下的層間側(cè)移可按下式計(jì)算μj=Vj/∑Djk各層的層間位移求得后，頂點(diǎn)位移為各層層間位移之和，框架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算如下表；框架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算表層次各層風(fēng)載Pj(KN)層間剪力Vi(KN)側(cè)移剛度∑D(N/mm)層間側(cè)移△μj(mm)△μj/hj515.0215.02626340.2401/15000415.7930.81626340.4921/7317314.3945.20626340.7221/4986213.9059.10626340.9441/3814114.7773.87614561.2021/3785層間側(cè)移最大值1/3785<1/550,滿足要求，=∑△μj=3.6mm3.3.33風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析用D值法求解，以頂層計(jì)算為例，其余各層列于表中。B軸線柱：D/∑D=14393/62634=0.230,則=0.230×15.02=3.45KN反彎點(diǎn)的高度由K=2.41查表得因I=1,1，所以,,頂層不考慮，則=+=0.421柱端彎矩：柱頂=(1-0.421)×3.6×3.45=7.19kN.m柱底=0.421×3.6×3.45=5.23kN.mC軸線柱：D/∑D=16924/62634=0.27,則=0.27×15.02=4.06KN反彎點(diǎn)的高度由K=3.58查表的因I=1,1所以,,頂層不考慮，則=+=0.45柱端彎矩：柱頂=(1-0.45)×3.6×4.06=8.04KNm柱底=0.45×3.6×4.06=6.58KNm柱端彎矩表層數(shù)B軸C軸D/∑DV(KN)y(m)(KNm)(KNm)D/∑DV(KN)y(m)(KNm)(KNm)50.2303.450.4217.195.230.2704.060.458.046.5840.2307.090.45014.0411.490.2708.320.4815.5814.3830.23010.400.5018.7218.720.27012.200.5021.9621.9620.23013.590.5024.4624.460.27015.960.5028.7328.7310.23917.650.5532.1739.320.26119.280.5535.1442.95求梁端彎矩：兩端的剪力由梁端的彎矩求得。梁端彎矩剪力及柱的軸力計(jì)算表層次邊跨（BC、DE）中跨BC柱軸力Mb左Mb右L(m)Vb(KN)Mb左Mb右L(m)Vb(KN)B、E柱C、D柱57.195.417.51.682.632.632.42.19±1.68±0.51419.2714.917.54.567.257.252.46.04±6.24±1.99330.2124.467.57.2911.8811.882.49.9±13.53±4.60243.1834.127.510.3116.5716.572.413.81±23.84±8.10156.6342.997.513.2820.8820.882.417.4±37.12±12.22“±”號(hào)表示風(fēng)荷載可能左右兩個(gè)方向作用于框架，當(dāng)風(fēng)荷載反方向作用于框架是軸力將變號(hào)。計(jì)算梁內(nèi)剪力時(shí)，以各梁為脫離體，將梁的左右端彎矩之和除以該梁的跨度即得。計(jì)算柱內(nèi)軸向力時(shí)，自上而下逐項(xiàng)疊加節(jié)點(diǎn)左右的梁端剪力。當(dāng)風(fēng)荷載從A側(cè)作用時(shí)，梁柱的剪力軸力如下圖。風(fēng)載引起的剪力圖左風(fēng)荷載作用下柱的軸力圖風(fēng)載引起的柱的軸力圖左風(fēng)荷載作用下梁柱的彎矩圖：左風(fēng)載引起的柱的彎矩圖（括號(hào)內(nèi)為梁在柱邊緣處彎矩）3.4框架的內(nèi)力組合可以考慮四種內(nèi)力組合形式，即：1.2SGK+1.4SQK,1.2SGK+1.4SWK,1.2SGK+1.40.9(SQK+SWK)，1.35SGK+0.98SQK。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果如下表所示，表中SGKSQK兩列中的梁彎矩是柱邊梁的彎矩。對于支座負(fù)彎矩按相應(yīng)的組合形式進(jìn)行計(jì)算，求跨間最大正彎矩時(shí)，由于組合下左右梁端彎矩不同，在梁上荷載與左右梁端彎矩的作用下，垮內(nèi)最大正彎矩往往不在跨中，而是偏向梁端彎矩較小的一側(cè)，在水平荷載參與組合是有其明顯。此時(shí)可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計(jì)值由平衡條件確定垮內(nèi)最大正彎矩的位置及數(shù)值。（由于本工程中水平荷載作用較小，左右梁端的彎矩相差不懸殊，垮內(nèi)最大正彎矩可近似取跨中彎矩，以減小計(jì)算量。）取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制截面，內(nèi)力組合形式見框架柱內(nèi)組合表。3.5.截面設(shè)計(jì)3.5.1框架梁（以5層AB跨梁為例，說明計(jì)算過程）3.5.1.1梁的正截面受彎承載力計(jì)算從梁的內(nèi)力組合表中選出AB跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力（支座截面的內(nèi)力為支座邊緣控制截面的內(nèi)力）支座邊緣處：MA=57.05KN.mMB=88.10KN.m跨內(nèi)彎矩：M=195.12KN.m梁跨內(nèi)截面下部受拉，可按T形截面進(jìn)行配筋計(jì)算，支座邊緣截面梁上部受拉，可按矩形截面計(jì)算。翼緣的計(jì)算寬度：按梁的計(jì)算跨度lo考慮：邊跨bf’＝l/3=7500/3=2500mm;中間跨bf’＝l/3=2400/3=800mm按梁（縱肋）凈距考慮：bf’=b+Sn=300+3000=3300mm按翼緣高度考慮：ho=h-as=700-35=665mm；ho=h-as=400-35=365mm因?yàn)閔f’/ho=90/665=0.14>0.1此種情況下不起控制作用,所以取bf’=2500mm和800mm。梁內(nèi)縱向鋼筋選用HRB400(fy=fy’=360N/mm2)ξb=0.518下部跨間截面按單筋T形截面計(jì)算，因?yàn)椋害?fchf’bf’(ho-hf’/2)=1.0×14.3×90×2500×(665-90/2)=1994.85KN.M＞195.12KNM

屬于一類T形截面＜0.002取=0.02，則Asmin=0.02×300×700=420mm2實(shí)配316（As＝603mm2>Asmin=420mm2）將下部跨間截面的鋼筋全部伸入支座。則支座截面可按已知受壓鋼筋的雙筋截面計(jì)算受拉鋼筋，因本工程梁端彎矩較小，簡化計(jì)算，仍可按單筋矩形截面設(shè)計(jì)。A支座截面：實(shí)配：316（＝603>Asmin=420mm2）滿足要求。B支座截面：實(shí)配316（As＝603mm2>Asmin=420mm2）滿足要求。其他層的配筋計(jì)算結(jié)果見下表配筋計(jì)算結(jié)果見下表3.5.1.2梁斜截面受剪受彎承載力計(jì)算：箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋，BC跨：V=138.09KN由屬厚腹梁﹥V截面尺寸滿足要求。按構(gòu)造要求配筋，取雙肢筋φ8@200,則%﹥%，滿足要求。 其他層梁的斜截面受剪承載力配筋計(jì)算結(jié)果見下表梁的斜截面受剪承載力配筋計(jì)算表斜截面受剪承載力配筋計(jì)算層次截面剪力（KN）0.25βcfcbho實(shí)配鋼筋實(shí)際5B-C左138.09731.21﹥V﹤0雙肢Ф8﹫2000.530C右-D左6.23326.22﹥V﹤0D右-E138.09713.21﹥V﹤04B-C左173.34713.21﹥V﹤0C右-D左11.62326.22﹥V﹤0D右-E左173.34713.21﹥V﹤03B-C左173.39713.22﹥V﹤0C右-D左17.03326.22﹥V﹤0D右-E173.39713.22﹥V﹤02B-C左176.43713.23﹥V﹤0C右-D左22.50326.22﹥V﹤0D右-E左176.43713.23﹥V﹤01B-C左181.00713.24﹥V﹤0C右-D左27.53326.22﹥V﹤0D右-E181.00713.23﹥V﹤03.5.1.3撓度及裂縫的驗(yàn)算：1.撓度的計(jì)算以5層BC跨梁為例說明計(jì)算過程（1）荷載的計(jì)算梁左所承受的彎矩（標(biāo)準(zhǔn)值）：，，梁內(nèi)所承受的彎矩（標(biāo)準(zhǔn)值）：，，梁右所承受的彎矩（標(biāo)準(zhǔn)值）：，，屋面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，風(fēng)荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，樓面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，風(fēng)荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)。梁左：梁內(nèi)：梁右：（2）計(jì)算相關(guān)系數(shù)梁左：﹤0.2取﹤0.2ho=133mm，取同樣求得梁內(nèi)：﹤0.2ho=133mm，取梁右：取0.2﹥0.2ho=133mm，取由于，，可取跨中剛度B計(jì)算。（3）撓度驗(yàn)算由結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)求得S=0.043,得：查表得：，故﹤滿足要求。2.驗(yàn)算最大裂縫寬度（以跨中計(jì)算為例）梁內(nèi)：﹤,取,,C=24mm,,得：滿足要求。其他驗(yàn)算見下表：梁的撓度及裂縫計(jì)算表（下頁）3.5.2.框架柱3.5.2.1軸壓比驗(yàn)算：底層柱:=2520.64KN,=0.87﹤[1.05]滿足要求3.5.2.2截面尺寸復(fù)核：取ho＝450-40＝410mm。Vmax＝37.62KN則，滿足要求。3.5.2.3框架柱正截面承載力計(jì)算以底層中間柱為例。由C柱內(nèi)力組合表，考慮到柱端彎矩較小，支座中心處的彎矩與支座邊緣的彎矩偏差不大，且按支座中心算是偏于安全的，故采用對稱配筋。B軸柱：(=0.518)選最不利組合：柱頂:①，②，③柱底：①，②，③以第一種不利組合為例計(jì)算：柱頂：﹤N為小偏心受壓，，取ζ2=1.0（﹥）（）柱底：﹤N為小偏心受壓，，取ζ2=1.0（﹥）（）﹤0Asmin=0.002bh=0.002×450×450=405mm其他各柱正截面受彎承載力計(jì)算如下表：柱正截面受彎承載力計(jì)算表3.5.2.4垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗(yàn)算按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：查表：0.9×0.979×（14.3×450×450+360×8×254.5）=3197.3KN﹥滿足要求。3.5.2.5斜截面受彎承載力計(jì)算以C軸柱為例一層最不利組合剪跨比﹥3(取)=868.7KN﹤N取N=868.7KN﹤0按構(gòu)造配筋。取井字形復(fù)式箍其余各柱斜截面受剪承載力計(jì)算如下表表3.12柱斜截面受剪承載力計(jì)算表柱斜截面受剪承載力計(jì)算柱號(hào)控制內(nèi)力斜截面抗剪承載力計(jì)算V（KN）N(KN)HnhoλAsv/s實(shí)配鋼筋B5-B442.07379.97360041030Ф8@200B4-B344.49775.32360041030Ф8@200B3-B248.721174.06360041030Ф8@200B2-B154.381582.61360041030Ф8@200B1-B037.321993.85405041030Ф8@200C5-C435.72404.43360041030Ф8@200C4-C339.72893.47360041030Ф8@200C3-C244.6213818@200C2-C150.541867.67360041030Ф8@200C1-C037.081921.43405041030Ф8@2003.5.3．樓梯的計(jì)算踏步面層為20厚水泥砂漿抹面，樓梯底面為20厚水泥砂漿抹灰，金屬欄桿重0.1KN/m。樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.5KN/m，混凝土C30,鋼筋HRB235。取板厚120mm,約為板斜長的1/30,板傾斜角tanα=150/300=0.5,cosα=0.894取1m寬板帶計(jì)算。圖3.21樓梯圖(1)荷載計(jì)算恒荷載:水磨石面層：(0.3+0.15)×0.65/0.3=0.98KN/m三角形踏步：1/2×0.3×0.15×25/0.3=1.88KN/m砼板自重：0.12×25/0.894=3.36KN/m板底抹灰自重：0.02×17/0.894=0.38KN/m金屬欄桿自重0.1×=0.09KN/m恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值=6.99KN/m恒荷載設(shè)計(jì)值g=1.2×6.99KN/m=8.39KN/m活荷載設(shè)計(jì)值q=1.4×3.5KN/m=4.2KN/m恒荷載活荷載合計(jì)q+g=13.89KN/m(2)內(nèi)力計(jì)算水平投影計(jì)算跨度為lo=3300mm跨中最大彎矩M=(3)截面計(jì)算ho=h-=120-20=100mm（=215）選用Ф12@150實(shí)配As=754mm22.平臺(tái)板計(jì)算設(shè)平臺(tái)版厚h=70mm，取1m板帶作為計(jì)算單元恒荷載計(jì)算平臺(tái)板自重0.07×25×1.0=1.75KN/m板底抹灰自重0.02×17×1.0=0.34KN/m水磨石面層自重0.65KN/m合計(jì)(恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值)=2.74KN/m恒荷載設(shè)計(jì)值g=1.2×2.74=3.29KN/m活荷載設(shè)計(jì)值q=1.4×3.5=4.9KN/m合計(jì)g+q=8.19KN/m②內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度lo=跨中最大彎矩M=③截面計(jì)算ho=h-as=70-20=50mm（=167）選用Ф8@150實(shí)配As=352mm24.平臺(tái)梁設(shè)計(jì)（1）確定梁尺寸計(jì)算跨度 估算截面尺寸：h=mm梁寬取b=200mm，高取h=400mm。（2）．荷載計(jì)算梯段板傳來：6.99×4.2/2=14.68kN/m平臺(tái)板傳來：2.74×2.2/2=3.01kN/m平臺(tái)梁自重：0.20×(0.4-0.07)×25=1.65kN/m平臺(tái)梁粉刷自重：[(0.4-0.07)×2+0.2]×0.02×17=0.29kN/m恒載標(biāo)準(zhǔn)值：g=19.63kN/m活載：q=2.5×（）=8kN/m合計(jì)P=1.2g+1.4q=34.76kN/m（3）內(nèi)力計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值：剪力設(shè)計(jì)值：（4）配筋計(jì)算平臺(tái)梁按倒L形計(jì)算，受壓翼緣取，梁的有效高度ho=h-ao=400-35=365mm﹥M=75.18KNm，為第一類T形截面。選配316As=603mm2（Asmin=180mm2）受剪承載力計(jì)算0.25βcfcbho=0.25×1.0×14.3×200×365=261KN>V=75.18KN故截面尺寸滿足要求=0.7×1.43×200×365=73.1kN>V=68.82KN按構(gòu)造配箍筋，箍筋選用φ6@200。3.5.4．板的計(jì)算設(shè)計(jì)資料:樓板板厚90mm,屋面板厚100mm,選用C30混凝土,鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋,箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋，屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5.24KN/,屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/,樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.95KN/,樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/。圖3.22板分布圖3.5.4.1以樓面B2區(qū)格板為例計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)值：g=1.2×2.95=3.54q=2.0×1.4=2.8g+q=9.86(2)計(jì)算跨度內(nèi)跨l0=ln=3300-300=3000mm邊跨=3300-150-120+90/2=3075按等跨連續(xù)板進(jìn)行計(jì)算(3)彎矩設(shè)計(jì)值查表11-2得=6.34×3.075/11=5.45kNm=-6.34×3/14=-4.08kNm=6.34×3/16=3.57kNm(4)截面設(shè)計(jì)板厚90mm，h=90-20=70mm，板寬b=1000mmC30混凝土，а=1.0，f=14.3kN/mm,HPB235,f=210kN/mm截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值5.45-5.453.57-4.08а0.0780.0780.0510.058ξ0.0810.0810.0520.060A386．1386.1247.9286實(shí)配Ф8＠120（A=419mm）Ф8＠120（A=419mm）Ф8＠150（A=335mm）Ф8＠150（A=335mm）計(jì)算結(jié)果表明，ξ均小于0.35，符合內(nèi)力重分布的原則；=335/1000×90=0.37%,此值大于0.45=0.45×1.43/210=0.31%，同時(shí)大于0.02%，符合要求因?yàn)榘彘L寬比介于2和3之間，所以長跨方向布置Ф8＠150的分布鋼筋。CD跨：支座彎矩=-6.34×2.4/12=-3.04kNm跨中彎矩=6.34×2.4/24=1.52kNm計(jì)算方法同BC跨，得A=209.7mm，A=104.9mm實(shí)配Ф8＠150（A=335mm）長跨方向布Ф8＠1803.5.4.2屋面板的計(jì)算屋面板的布置如下圖：板分布圖荷載設(shè)計(jì)值：g=1.2×5.24=6.288q=2.0×1.4=2.8g+q=9.1(2)計(jì)算跨度內(nèi)跨l0=ln=3300-300=3000mm邊跨=3300-150-120+90/2=3075按等跨連續(xù)板進(jìn)行計(jì)算(3)彎矩設(shè)計(jì)值查表11-2得=9.1×3.075/11=7.82kNm=-9.1×3/14=-5.85kNm=9.1×3/16=5.12kNm(4)截面設(shè)計(jì)板厚100mm，h=100-20=80mm，板寬b=C30混凝土，а=1.0，f=14.3kN/mm,HPB235,f=210kN/mm截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值7.82-7.825.12-5.85а0.0850.0850.0560.064ξ0.0890.0890.0580.066A484.8484.8316.0359.5實(shí)配Ф8＠100（A=502mm）Ф8＠100（A=502mm）Ф8＠120（A=419mm）Ф8＠120（A=419mm）計(jì)算結(jié)果表明，ξ均小于0.35，符合內(nèi)力重分布的原則；=335/1000×100=0.35%,此值大于0.45=0.45×1.43/210=0.31%，同時(shí)大于0.02%，符合要求因?yàn)?/p>