公司辦公樓設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)方案包含建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑的設(shè)計(jì)部分需要經(jīng)過初勘成果，核實(shí)后明確方案，查看有關(guān)規(guī)范，先后進(jìn)行平面圖設(shè)計(jì)、建筑立面設(shè)計(jì)、截面設(shè)計(jì)、連接點(diǎn)設(shè)計(jì)，還應(yīng)當(dāng)滿足防火安全、抗震等級等有關(guān)規(guī)范。設(shè)計(jì)部分的主要內(nèi)容包括通過結(jié)構(gòu)測算及施工圖來表達(dá)整體設(shè)計(jì)意圖。主要基本內(nèi)容水平荷載作用中的側(cè)向位移驗(yàn)算、豎向荷載作用下構(gòu)件內(nèi)力驗(yàn)算和內(nèi)力所組成的架構(gòu)的橫截面設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；內(nèi)力計(jì)算；設(shè)計(jì)圖紙OfficeBuildingDesignofZhongchengConstructionCompanyAbstract：Thedesignschemeincludesarchitecturaldesignandstructuraldesign.Thedesignofthebuildingneedstogothroughthepreliminarysurveyresults,confirmtheplan,checktherelevantspecifications,andsuccessivelycarryouttheplandesign,buildingelevationdesign,sectiondesign,andconnectionpointdesign,whichshouldalsomeetthefiresafety,seismicgradeandotherrelevantspecifications.Themaincontentofthedesignpartincludesexpressingtheoveralldesignintentthroughstructuralmeasurementandconstructiondrawings.Themainbasiccontentsarethecheckingcalculationoflateraldisplacementunderhorizontalload,thecheckingcalculationofinternalforceofmembersunderverticalloadandthedesignofcrosssectionofthestructurecomposedofinternalforce.Keywords:Architecturaldesign;Structuraldesign;Internalforcecalculation;Designdrawings目錄24522第１章前言 前言此次大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于我的論文建筑設(shè)計(jì)。我的大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是眾成建筑公司的綜合辦公樓設(shè)計(jì)。我堅(jiān)信這次大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校畢業(yè)生必經(jīng)之路的過程，也是大學(xué)生檢測自己知識的機(jī)會，對往后的工作有非常大的幫助。通過此次設(shè)計(jì)，基本把握建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般基本原理、流程與方法，綜合應(yīng)用學(xué)過知識，培養(yǎng)綜合分析和處理問題的能力及其相應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)專業(yè)技能，培養(yǎng)設(shè)計(jì)工作求真務(wù)實(shí)、認(rèn)真細(xì)致正確科學(xué)做事態(tài)度風(fēng)格。此次設(shè)計(jì)任務(wù)包含建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。依據(jù)給出的主題和要求，根據(jù)實(shí)際情況，通過調(diào)研研究和有關(guān)技術(shù)材料的收集，我首先分三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)了建筑方案。第一階段是建筑方案的初審，第二階段是連接點(diǎn)橫截面的選擇，第三階段是建筑方案設(shè)計(jì)各個(gè)方面的尺寸最終明確。這幾個(gè)階段，我查看了材料，與同學(xué)探討，聯(lián)系了徐全順的領(lǐng)導(dǎo)。最后滿足了任務(wù)書籍的要求，克服了各種各樣技術(shù)問題，規(guī)范了構(gòu)架方案。以后立即開始了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先明確結(jié)構(gòu)形式，開展載荷、內(nèi)功等結(jié)構(gòu)測算，改正過去建筑方案的不足。最后通過制作的建筑和結(jié)構(gòu)工程施工圖的要求來表達(dá)全部設(shè)計(jì)意圖。在設(shè)計(jì)部分，依據(jù)工程概述，講述了平面圖圖、建筑立面圖、截面圖、連接點(diǎn)設(shè)計(jì)方案及平面圖圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)部分就是指對各設(shè)計(jì)部分計(jì)算方案和思維的選擇的整體表明和表述。以下是我設(shè)計(jì)書面的成果。

工程概況該項(xiàng)目為某公共建筑公司綜合寫字樓，建筑平面圖圖如圖1.1所顯示。樓高3.6m，室內(nèi)外落差0.45m，頂部距室外地面600。現(xiàn)階段，建議選用混凝土結(jié)構(gòu)架構(gòu)結(jié)構(gòu)作為載重體系。圖1-1建筑平面圖基本設(shè)計(jì)資料2)本工程抗震設(shè)防烈度為7度，地震災(zāi)害瞬時(shí)速度為0.1g，場地類別為一類建筑場所，丙類建筑，設(shè)計(jì)級別為丙類。3)氣候數(shù)據(jù)：基本氣壓：0.4KN/m2，基本雪載：0.4kN/m2；(4)地質(zhì)資料：工程地質(zhì)環(huán)境條件由上而下。雜填土，層厚1.2m，地基承載力fk=100KpaEs=6.0Mpa黃土層狀砂土，層厚4m，F(xiàn)K=130kPaes=9.0mpa，該層作為本工程褥墊層；粉質(zhì)粘土，厚2m，fk=150KpaEs=12.0Mpa，5)水文材料：勘查區(qū)未發(fā)現(xiàn)地表水，較大凍土深度為1.03米，不顧及地下水的影響。主要建筑做法平屋面方式(自上而下)30030025水泥砂漿粘結(jié)層，薄厚20(1:2.5水泥砂漿粘結(jié)層，高分子材料改性材料瀝青防水卷材，底層處理劑，薄厚20)1:3水泥砂漿抹灰層，混凝土澎漲管道分層次方式(自上而下)13厚磚混結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，1個(gè)2厚純水泥漿，20厚1:2水泥砂漿粘結(jié)層，100厚建筑鋼筋鋼結(jié)構(gòu)樓板，15厚混合砂漿基礎(chǔ)。墻面主體實(shí)踐(自上而下)190厚混泥土中空小砌塊砌體、1:2.5水泥砂漿壘墻、內(nèi)外墻混合砂漿路面、低筋面灰、20厚'803'內(nèi)墻刷二遍。外墻涂料為20133603水泥砂漿路面、外墻涂料。窗門訓(xùn)練窗扇采用塑鋼窗戶，入屋門采用夾板門，東莞虎門采用夾層玻璃兩層打開門。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖確定構(gòu)件截面尺寸的確定梁的截面規(guī)格應(yīng)滿足承載能力、彎曲剛度和延性的要求。截面高度一般為梁跨度的1/12~1/8。當(dāng)梁的載荷總面積比較大或載荷較大時(shí)，應(yīng)選上限值。為了避免梁的裁切延性破壞，梁的凈跨與截面高度比例不可小于4。梁的截面寬度應(yīng)是梁寬的1/3~1/2，且不可小于柱寬1/2，且不可小于250mm?？蚣芰海哼吙纾ˋB、CD跨）梁L=6000mm取取次梁取h=400mmb=200mm柱截面的尺寸原始選擇需要同時(shí)滿足最少截面、側(cè)向位移限值和軸壓比。對于低抗裂纖維區(qū)域多層民用型架構(gòu)結(jié)構(gòu)，可通過滿足軸壓比限值來估計(jì)截面。取底層：H=3600+450+600=4650mm初選柱截面尺寸：b×h=400×400=160000QUOTE驗(yàn)算框架軸壓比：由λ=QUOTE可推出A≥QUOTE查《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，知[λ]=0.9QUOTE=1.0梁柱混凝土取用C30，QUOTE=14.3N/QUOTEQUOTE=1.43N/QUOTE中柱最大負(fù)荷面積：4800QUOTE4500QUOTE故全部框架柱截面尺寸為QUOTE板厚樓蓋及層蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)要求：板跨L=4800mm板厚h≥QUOTE×4800=120mm取h=120mm（二）結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖假定梁的截面慢性矩I沿軸線不變。本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆樓蓋。求梁截面慢性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆板的作用，取I=2I。AB、CD跨梁：BC跨梁：上部各層柱：底層柱：結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如下圖所示圖3-1結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖荷載計(jì)算恒荷載計(jì)算屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1\*GB3①屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算300×300×25水泥磚0.025×19.8=0.5kN/QUOTE20mm厚1:2.5水泥砂漿結(jié)合層0.02×20=0.4kN/QUOTE高聚物改性瀝青防水卷材0.35kN/QUOTE20mm厚1:3水泥砂漿找平層0.02×20=0.4kN/QUOTE50~150mm水泥膨脹珍珠巖2%找坡QUOTE×7=0.7kN/QUOTE120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.12×25=3kN/QUOTE15mm厚混合砂漿粉底0.015×17=0.26kN/QUOTE屋面恒荷載匯總5.61kN/QUOTE=2\*GB3②框架梁及粉刷自重a.邊跨（AB、CD）自重：0.5×0.25×25=3.125kN/m梁側(cè)粉刷：2×（0.05-0.12）×0.02×17=0.258kN/mb.中跨（BC）自重：0.5×0.25×25=3.125kN/m梁側(cè)粉刷：2×（0.5-0.12）×0.02×17=0.258kN/m=3\*GB3③邊跨（AB、CD）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面邊跨梁其自重傳來（均布）QUOTE=5.116kN/m屋面恒荷載傳來（梯形）QUOTE=5.61×4.2=23.562kN/m=4\*GB3④中跨（BC）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面中跨梁其自重傳來（均布）QUOTE=4.769kN/m屋面恒荷載傳來（三角形）QUOTE=5.61×3=17.01kN/m樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1\*GB3①樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算13mm厚缸磚面層0.013×21.5=0.28kN/QUOTE20mm厚水泥漿0.02×16=0.32kN/QUOTE20mm厚1:2水泥砂漿結(jié)合層0.02×20=0.4kN/QUOTE120mm厚現(xiàn)澆混凝土樓板0.12×25=3kN/QUOTE15mm厚混合砂漿0.015×17=0.26kN/QUOTE樓面恒荷載匯總4.26kN/QUOTE=2\*GB3②邊跨框架梁及粉刷自重5.116kN/m=3\*GB3③邊跨填充墻自重：0.19×（3.6-0.75）×11.8=6.39kN/m填充墻面粉刷自重：2×（3.6-0.75）×0.02×17=1.938kN/m=4\*GB3④中跨框架梁及粉刷自重：3.383kN/m=5\*GB3⑤樓面邊跨框架梁上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面邊跨梁自重傳來（均布）QUOTE=13.444kN/m樓面恒荷載傳來（梯形）QUOTE=4.26×4.2=17.892kN/m=6\*GB3⑥樓面中跨框架梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面中跨梁自重傳來（均布）QUOTE=3.383kN/m樓面恒荷載傳來（三角形）QUOTE=4.26×3=12.78kN/m屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1\*GB3①頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載邊柱縱向框架梁自重：0.25×0.5×4.8×25=15kN粉刷：2×（0.5-0.12）×0.02×4.8×17=1.24kN1.5m高女兒墻自重：0.6×4.8×0.19×11.8=6.46kN粉刷：2×0.02×4.8×17=3.26kN縱向框架梁傳來層面自重：5.61×（0.5×4.8×0.5×4.8）=29.74kN匯總55.7kN=2\*GB3②頂屋中節(jié)點(diǎn)集中載荷：中柱縱向框架梁自重：0.25×0.5×4.8×25=15kN粉刷：2×（0.5-0.12）×0.02×4.8×17=1.24kN縱向框架梁傳來層面自重：0.5×（4.8+4.8-3）×1.5×5.61=27.76kN0.5×4.8×2.4×5.61=32.31kN匯總：65.81kN樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1\*GB3①中間層邊節(jié)點(diǎn)集中載荷邊柱縱向框架梁自重：22.05kN粉刷：1.66kN塑鋼窗自重2.1×1.5×1=3.15kN窗下墻體自重：0.2×0.9×1.8×11.8=3.8kN粉刷：2×0.02×0.9×1.8×17=1.1kN窗邊墻體自重：（1.05×2-0.5）×0.19×（0.4-0.17）×11.8=9.95KN粉刷：2×0.02×（1.05×2-0.5）×1.7×17=1.85KN框架柱自重：0.5×0.5×3.6×25=22.5kN粉刷：（0.45×4-0.19×3）×0.02×（3.6-0.3）×17=1.38kN匯總：QUOTE=QUOTE=73.54kN=2\*GB3②中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載中柱縱向框架梁自重：19.69kN粉刷：1.8kN內(nèi)縱墻自重：0.19×（3.6-0.3）×（4.2-0.5）×11.8=27.37kN粉刷：2×0.02×（3.6-0.3）×（4.2-0.5）×11.8=5.76kN框架柱自重：22.5kN粉刷:1.38kN中柱縱向框架梁出樓面自重：0.5×（4.2+4.2-3）×1.5×4.26=17.25kN0.5×4.2×4.2/2×4.26=18.79kN匯總QUOTE=QUOTE=114.54Kn恒荷載作用下計(jì)算簡圖圖4-1恒載作用下計(jì)算簡圖樓面活荷載計(jì)算樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)簡圖QUOTE=QUOTE=2.0×4.8=9.6kN/mQUOTE=2.0×3=6.0kN/mQUOTE=QUOTE=0.5×4.8×4.8/2×2=11.52kN/mQUOTE=QUOTE=0.5×(4.8+4.8-3)×3/2+0.5×4.8×4.8/2×2=16.47kN/mQUOTE=QUOTE=2.0×4.8=9.6kN/mQUOTE=2.0×3=6.0kN/mQUOTE=QUOTE=0.5×4.8×4.8/2×2=11.52kN/mQUOTE=QUOTE=0.5×(4.2+4.2-3)×3/2×2+0.5×3/2×3×2=9.45kN/m圖4-2活荷載作用下的計(jì)算簡圖風(fēng)荷載計(jì)算基本風(fēng)壓QUOTE=0.4kN/QUOTE風(fēng)震系數(shù)因房屋高度小于30m，所以QUOTE=1.0風(fēng)載體型系數(shù)QUOTE=0.8-（-0.5）=1.3風(fēng)壓高度系數(shù)QUOTE，查《建筑結(jié)構(gòu)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。有可計(jì)算將如下表所示結(jié)果表4-1風(fēng)荷載計(jì)算層次z(m)(KN/)A()41.01.315.451.1700.413.868.4331.01.311.251.0350.415.128.1421.01.37.651.0000.415.127.8611.01.34.051.0000.416.3658.35按靜力等效原理，將分布荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖所示圖4-3等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算框架側(cè)移剛度計(jì)算框架側(cè)移剛度按D值法計(jì)算，在計(jì)算梁的線剛度ib時(shí)，考慮到樓板對框架梁截面慣性矩的影響，中框架梁取Ib=2.0I0，邊框架梁取Ib=1.5I0。邊框架梁的線剛度為中框架梁的線剛度的1.5/2.0=0.75倍。所有梁、柱的線剛度見表6-1梁柱線剛度表（10）層次邊框架梁中框架梁柱()()2-41.761.312.341.741.4511.761.312.341.741.12根據(jù)D值法公式，計(jì)算出各框架柱的側(cè)移剛度，現(xiàn)以第二層B-8軸的側(cè)移剛度計(jì)算為例：K==2.81=0.58=0.779按例課計(jì)算出各種類型框架柱的側(cè)移剛度表5-2邊框架柱的側(cè)移剛度D值（10）層次邊柱A-1、A-17、D-1、D-17中柱B-1、B-17、D-1、D-17KK2-41.3130.3960.4804.5880.6960.8445.29611.5390.5760.4725.3660.7960.6524.496表5-3中框架柱的側(cè)移剛度D值（10）層次邊柱（9根）中柱（9根）KK2-43.6340.6450.7822.810.580.77914.0514.260.760.6233.640.7340.60111.02表5-4樓梯間框架柱側(cè)移剛度D值（10）層次邊柱（6根）3-C、15-C軸中柱（2根）KK2-51.1680.3690.4482.4960.5550.6732.6911.3660.5440.4542.9200.6950.5692.5風(fēng)荷載作用下水平位移驗(yàn)算表5-5風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移驗(yàn)算層次1234Fi(KN)8.357.868.148.43Vi(KN)32.7824.4316.578.43Di(10)2.453.123.123.12Di(N/mm)73500936009360093600()(mm)0.450.260.180.09(mm)0.450.710.890.98（1）梁柱混凝土采用C30混凝土，其彈性模量E=3.00×N/（2）因，故風(fēng)荷載側(cè)移驗(yàn)算滿足要求。六、風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力驗(yàn)算現(xiàn)取2軸框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力為代表內(nèi)力計(jì)算采用D值法，框架柱端剪力、彎矩分別按式、、，各柱反彎點(diǎn)高度yh=()h確定，其中由表“規(guī)則框架承受均布水平力作用時(shí)反彎點(diǎn)的高度比”查得，底層柱需考慮修正值，第二層需考慮修正值，其余柱均無需修正。梁端彎矩、剪力分別按下式計(jì)算：柱軸力由其上各層框架剪力累加得到。圖6-1剪力在各柱間分配各柱反彎點(diǎn)及柱端彎矩表6-2梁端彎矩、剪力及軸力計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力ll邊柱中柱44.181.616.00.771.631.6331.09-0.77-0.86310.874.706.02.086.246.2434.16-2.85-2.94218.457.876.03.4710.4310.4336.95-6.82-5.92126.1811.266.06.4416.6316.63311.09-13.26-10.57注：（1）柱軸力中的負(fù)號表示拉力（2）表中M的量綱為KNm，V的量綱為KN，l的量綱為m。為最后內(nèi)力組合做準(zhǔn)備，需要把梁端彎矩、剪力換算到梁端柱邊處的彎矩值。換算按下列公式進(jìn)行：M/=M-V/b/2（柱邊彎矩）V/=V-qb/2（柱邊剪力）本結(jié)構(gòu)有：M’AB=MAB-0.25×V’ABM’BA=MBA-0.25×V’BAM’BC=MBC-0.25×V’BC并注意到AB、BC跨上無豎向荷載，剪力圖的圖形為水平直線段，故有：V’AB=VAB，V’BA=VBA，V’BC=VBC梁的跨中彎矩根據(jù)下式計(jì)算：AB跨MAB0=（MAB-MBA）/2BC跨MBC0=（MBC-MBC）/2表6-3風(fēng)載作用下梁端柱邊彎矩及跨中彎矩計(jì)算結(jié)果層次梁端彎矩梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩跨中彎矩MabMbaMbcV’abV’baV’bcM’abM’baM’bcMaboMbco44.181.611.63-0.77-0.77-1.093.991.421.361.290310.874.706.24-2.08-2.08-4.1610.354.185.23.090218.457.8710.43-3.97-3.97-6.9517.466.888.65.290126.1811.2616.63-6.44-6.44-11.0924.579.6513.867.460地震荷載作用下桿件內(nèi)力計(jì)算各樓層重力荷載代表值計(jì)算地震作用時(shí)，建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。表7-1活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及組合系數(shù)活荷載種類標(biāo)準(zhǔn)值（KN/㎡）組合系數(shù)會議室、閱覽室20.7樓梯間3.50.7辦公室20.7衛(wèi)生間2.50.7走廊、門廳2.50.7上人屋面20.7雪荷載0.40.7水平地震作用下的框架側(cè)移驗(yàn)算框架柱的側(cè)移剛度將計(jì)算風(fēng)荷載作用下得到的各類框架柱的側(cè)翼剛度總結(jié)表7-6各類框架柱的側(cè)翼剛度層次柱型數(shù)量D5樓梯間邊柱60.44813440164340中柱20.673201902～4邊框架柱邊柱40.4814400726480中柱40.84425320中框架柱邊柱90.78223460中柱90.77923370樓梯間邊柱60.44813440中柱20.673201901邊框架柱邊柱40.47214160607440中柱40.65219560中框架柱邊柱90.62318690中柱90.60118030樓梯間邊柱60.45413620中柱20.56917070中柱10.524157207.2.2水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移7.2.2.1重力荷載作用下產(chǎn)生的水平位移多遇地震作用下，設(shè)防烈度為7度，查《規(guī)范》GB50011-2001，水平地震影響系數(shù)最大值=0.08，Ⅱ類場地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，特征周期值=0.35S,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g。本建筑中結(jié)構(gòu)高度不超過40m,質(zhì)量和荷載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。除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05，地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)=1.0。表7-7各樓層重力荷載水平作用于結(jié)構(gòu)時(shí)引起的側(cè)移值層次樓層荷載 樓層剪力樓層側(cè)移剛度層間側(cè)移樓層側(cè)移49802.3612129.747264800.0170.17310832.2722962.017264800.0320.153210832.2733794.287264800.0470.121111269.2445063.526074400.0740.0747.2.2.2框架的自振周期T=1.7，框架結(jié)構(gòu)的=0.6～0.7，取=0.65，此公式為按頂點(diǎn)位移法求結(jié)構(gòu)體系基本周期的近似方法。本結(jié)構(gòu)T=1.7×0.65×=0.478.2.2.3水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：〈T〈5,=×0.08=0.022=0.022×0.85×45063.01=842.68KNT=0.47S〈1.4=0.49S，故不考慮頂部附加地震作用計(jì)算結(jié)果見表8.8表7-8水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移層次49802.3615.45273.92354.097264800.000491/7347310832.2711.85232.17586.267264800.000811/4444210832.278.25161.64747.97264800.001031/3495111269.244.6594.78842.686074400.001391/3345樓層側(cè)移剛度層間側(cè)移各層的相對位移均小于1/550，頂點(diǎn)的相對位移小于1/650，側(cè)移均滿足要求。（三）地震作用下一榀框架上的水平地震作用計(jì)算方法同風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算，采用D值法，剪力、彎矩分別按公式、、，反彎點(diǎn)同風(fēng)荷載所得。表7-9各柱端剪力及彎矩計(jì)算層次邊柱A中柱Byy43.6354.097264802346011.430.4522.6318.522337011.390.4422.9618.0433.6586.267264802346018.930.534.0734.072337018.860.4934.6333.2723.6747.97264802346023.930.543.0743.072337024.060.543.3143.3114.65842.686074401869025.930.5554.2666.321803025.010.5552.3363.96注：表中M量綱為KN·m，V量綱為KN梁端彎矩、剪力分別按下式計(jì)算：柱軸力由其上各層框架剪力累加得到。表7.10各層框架剪力和軸力層次邊梁走道梁柱軸力ll邊柱中柱422.639.797.54.3213.1713.1738.78-4.32-8.85352.5922.467.510.0130.2130.21320.14-14.33-18.98277.1432.667.514.6443.9243.92329.28-28.97-33.62197.3340.797.518.4254.8554.85336.57-47.39-51.77豎向荷載作用下框架各桿件的內(nèi)力恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算方法的選用本方案恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法。取出頂層、中間任一層、以及底層進(jìn)行分析，除底層外的所有柱線剛度取框架柱實(shí)際線剛度的0.9倍。等效均布荷載計(jì)算根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化為等效的均布荷載頂層：g5邊=5.116+[1-2×(3000/7500)+(3000/7500)]×23.562=19.63KN/mg5中=3.383+[1-2×（1/2）+（1/2）]×17.01=14.01KN/m中間層：g邊=13.444+[1-2×(3000/7500)+(3000/7500)]×17.892=24.47KN/mg中=3.383+[1-2×（1/2）+（1/2）]×12.78=11.37KN/m底層：g邊=13.444+[1-2×(3000/7500)+(3000/7500)]×17.892=24.47KN/mg中=3.383+[1-2×（1/2）+（1/2）]×12.78=11.37KN/m圖8-1分層法計(jì)算單元圖彎矩分配法計(jì)算梁、柱端彎矩可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。除底層外，柱的線剛度需要乘以修正系數(shù)0.9，并且除底層外其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)均取1/3，底層柱彎矩傳遞系數(shù)取1/2。表8-1修正后的梁、柱線剛度(10E·m3)層次梁柱iAB(iCD)iBCic2~42.341.741.3112.341.741.12各層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)以及固端彎矩計(jì)算結(jié)果列于表9.2中，現(xiàn)以中間層節(jié)點(diǎn)的計(jì)算示例如下：中間層A節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)：μ上柱=4i上柱/（4i上柱+4i下柱+4iAB）=1.31/(1.31+1.31+2.34)=0.264μ下柱=4i下柱/（4i上柱+4i下柱+4iAB）=1.31/(1.31+1.31+2.34)=0.264μAB=1-0.264-0.264=0.472中間層B節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)：μ上柱=4i上柱/（4i上柱+4i下柱+4iBA+2iBC）=4×1.31/(4×1.31+4×1.31+4×2.34+2×1.74)=0.225μ下柱=4i下柱/（4i上柱+4i下柱+4iBA+2iBC）=4×1.31/(4×1.31+4×1.31+4×2.34+2×1.74)=0.225μBA=4iBA/（4i上柱+4i下柱+4iBA+2iBC）=4×2.34/(4×1.31+4×1.31+4×2.34+2×1.74)=0.401μBC=1-0.225-0.225-0.401=0.149中間層固端彎矩計(jì)算：MAB=g邊l2邊/12=（24.47×7.52）/12=114.7KN·mMBC=g中l(wèi)2中/3=（11.37×1.52）/3=8.53KN·m/MCB=g中l(wèi)2中/6=（11.37×1.52）/6=4.26KN·m由縱向框架梁在邊柱上的偏心距e0引起的框架邊節(jié)點(diǎn)附加偏心彎矩：頂層：M4e0=G4A×e0=73.54×(0.5-0.3)/2=7.35KN·m中間層：Me0=GA×e0=114.54×(0.5-0.3)/2=11.45KN·m底層：Me0=GA×e0=114.54×(0.5-0.3)/2=11.45KN·m表8-2分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計(jì)算結(jié)果（KN·m）節(jié)點(diǎn)單元ABCAAAB端BA端BBBC端CB端分配系數(shù)頂層0.359——0.6410.5180.290——0.192——中間層0.2640.2640.4720.4010.2250.2250.149——底層0.2350.2750.490.4150.2050.2320.148——固端彎矩頂層————-92.0292.02————-10.51-5.25中間層————-114.7114.7————-8.53-4.26頂層————-114.7114.7————-8.53-4.26跨中彎矩計(jì)算在求得結(jié)構(gòu)單元的兩端彎矩后，如欲求梁的跨中彎矩，則需注意不能按等效分布荷載計(jì)算，須根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實(shí)際荷載分布，按平衡條件計(jì)算?？蚣芰涸趯?shí)際分布荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩M0圖8-5頂層結(jié)構(gòu)計(jì)算單元圖8-6標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)計(jì)算單元在實(shí)際分荷載作用下，框架梁的跨中彎矩M按下式計(jì)算：M=M0-(M左+M右)/2表8-3實(shí)際分布荷載作用下分層法各單元跨中彎矩計(jì)算表（KN·m）位置按簡支梁跨中彎矩按實(shí)際結(jié)構(gòu)跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩AB、CD跨頂層192.8144.0167.59137.01中間層213.6280.3489.85128.525底層213.6278.7289.55129.49BC跨頂層16.5633.2417.48-8.8中間層13.3928.6515.56-8.715底層13.3929.0320.89-11.57由各分層單元計(jì)算整個(gè)結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖將分層法得到的每層彎距圖累加，就可以得到全部框架在豎向荷載作用中的彎距圖。顯而易見，各框架節(jié)點(diǎn)彎距累加后無法達(dá)到均衡，這是分層法數(shù)據(jù)誤差造成的。為了能精準(zhǔn)，節(jié)點(diǎn)扭矩能夠分配和調(diào)整。因此，可以做重合整體的結(jié)構(gòu)的彎折圖。表8-4疊加后框架梁跨中彎矩計(jì)算表（KN·m）位置按簡支梁跨中彎矩按實(shí)際結(jié)構(gòu)跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩AB、CD跨4192.81-48.1970.99133.223213.62-84.195.84123.652213.62-83.4195.82123.811213.62-77.5393.33128.19BC跨416.56-30.5430.54-13.98313.39-24.7524.75-11.36213.39-24.9324.93-11.54113.39-27.427.4-14.01圖8-7恒荷載作用下整體框架彎矩圖梁端剪力、梁端控制截面的彎矩（柱邊）測算梁端剪力后，可將梁從框架中切出來作為隔震器，在均衡條件下測算梁端剪力和梁端柱端剪力。對于AB承重梁，取圖1.15所顯示的信號隔離器，依據(jù)均衡條件梳理后得到：VAB=（28.125gAB1+22.5gAB2+MAB-MBA）/7.5VBA=（28.125gAB1+22.5gAB2+MBA-MAB）/7.5VBC=VCB=1.5gBC1+0.75gBC2②梁端柱邊剪力計(jì)算取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體，由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對AB跨梁，取圖1.16所示隔離體，由豎向力平衡及幾何關(guān)系，整理可得：V’AB=VAB-0.25gAB1-0.021gAB2V’BA=VBA-0.25gAB1-0.021gAB2V’BC=VCB=VBC-0.25gBC1-0.021gBC2③梁端柱邊彎矩計(jì)算為內(nèi)力組合做準(zhǔn)備，需將梁端彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩，本結(jié)構(gòu)按下式進(jìn)行計(jì)算：M’AB=MAB+0.25V’ABM’BA=MBA+0.25V’BAM’BC=MBC+0.25V’BC表8-4梁端剪力、梁端控制截面的彎矩計(jì)算表層次梁荷載板荷載梁端彎矩gab1gbc1gab2gbc2MabMbaMbc45.1163.38323.56217.01-48.1970.99-30.54313.4443.38317.89212.78-84.195.84-24.75213.4443.38317.89212.78-83.4195.82-24.93113.4443.38317.89212.78-77.5393.33-27.4層次梁端剪力梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩VabVbaVbcV'abV'baV'bcM'abM'baM'bc486.83-92.9117.8385.06-91.1416.63-26.9348.205-26.383102.53-105.715.3498.79-101.914.22-58.46870.36-21.202102.44-105.815.3498.7-10214.22-57.870.3175-21.381101.98-106.215.3498.24-98.2414.22-52.03568.77-23.858.1.7柱軸力的計(jì)算柱載荷應(yīng)由端部剪應(yīng)力、側(cè)梁傳達(dá)的剪應(yīng)力和柱自身重量累加故得。假定縱向框架柱為簡支，即縱向框架柱傳達(dá)給柱平衡力按其受力總面積求取。表8-5軸力計(jì)算表（KN）層次A柱Vab縱梁豎向力F柱自重G每層豎向力P軸力NaVba486.8365.4323.88152.26頂部152.26-92.91底部176.143102.5349.6623.88152.19頂部328.33-105.7底部352.212102.4449.6623.88152.1頂部501.31-105.8底部528.191101.9849.6630.44151.64頂部679.83-106.2底部710.27層次B軸Vbc縱梁豎向力F柱自重G每層豎向力P軸力Nb453.568.9523.88215.36頂部215.36續(xù)表8-5底部239.24343.9890.6623.88240.34頂部479.58底部503.46243.9890.6623.88240.44頂部743.9底部767.78143.9890.6630.44240.84頂部1008.62底部1039.06樓面活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算算方式選擇項(xiàng)活載計(jì)算方法與恒載同樣，選用分層法。等效電路均布荷載測算承重梁上有二種荷載：臺階荷載和三角形荷載。求得固端彎矩時(shí)，依據(jù)固端彎矩相等原則，梯形和三角形遍布荷載可以看作均布荷載。平屋頂設(shè)計(jì)值與恒載設(shè)計(jì)值比例(1.4×7.8)/(1.21×9.63)=0.464，路面活載設(shè)計(jì)值與恒載設(shè)計(jì)值比例)1.4×3.75)/(1.22×4.47)=0.179，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。在此情況下，內(nèi)功只忽視活載最有害的部分，選用全交叉活載分配法(一般活載比較大，超出5KN/，只注重活載不利的分派)。調(diào)節(jié)跨中彎矩寬度后，取1.1。圖8-7活荷載作用下分層法計(jì)算單元簡圖框架梁柱配筋計(jì)算框架梁配筋總體樓層板里的框架柱為T形截面，每條梁的縱向鋼筋包含布置在梁底的彎矩鋼筋和布置在主梁的彎矩鋼筋。其中，基礎(chǔ)梁彎矩筋為梁跨和載荷截面處較大彎矩。依據(jù)鋼筋T形截面計(jì)算，鋼筋一般布置在跨梁長度范圍內(nèi)，兩端支座應(yīng)滿足鋼筋的鋼筋錨固要求。頂層梁的負(fù)彎矩主筋由梁帽的負(fù)彎矩值通過兩層鋼筋的正方形截面測算，邊帽的負(fù)彎矩主筋伸進(jìn)帽內(nèi)滿足鋼筋鋼筋錨固要求；中粱支座的負(fù)彎矩鋼筋必須全程布置。換句話說，固定于中立柱上，不要?jiǎng)?。越過中柱后，按照一定的原則，在梁跨內(nèi)將部分鋼筋斷開。正截面受彎承載力計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù)混凝土：C30混凝土經(jīng)查表得、HRB335級鋼筋，=700-40=660㎜(邊跨)或=500-40=460㎜（中跨）AB跨:按計(jì)算跨度考慮=7500/3=2500㎜，按翼緣高度考慮=250+12×120=1690㎜，故取=1450㎜(2)判別T型截面類型1.0×14.3×1690×120×（660-120/2）=1740kN·m>M=202.35KN·m屬第一類T型截面，同理，BC跨梁也屬第一類T型截面，可按截面尺寸為×h的單筋矩形截面計(jì)算。(3)底層AB跨中截面配筋計(jì)算按截面尺寸為1690×660的單筋矩形截面計(jì)算<=0.399滿足適筋梁的要求查表可知，選用2Φ22+1Φ20，=1074.2，滿足最小配筋率。（3）底層支座A配筋計(jì)算支座彎矩：-187.KN·mb=250,h=700,40mm,Ⅰ.與=1074.2等量的縱向受拉鋼筋=1074.2Ⅱ.除去與所需后所需的受拉鋼筋。查表可知應(yīng)配4Φ22+2Φ18，滿足最小配筋率（4）各框架梁配筋計(jì)算表10-1框架梁配筋計(jì)算截面M實(shí)配鋼筋%支座A-167.789618618041.3B左-75.569617838041.1B右-75.565837328041.05BC跨-17.69——5836280.91AB跨202.35——9619820.86斜截面受剪承載力計(jì)算底層AB跨梁計(jì)算為例：支座最大剪力：166.8KN驗(yàn)證截面尺寸：0.2=471.9KN根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第11.3.4條規(guī)定的一般框架梁計(jì)算配箍：=0.304mm規(guī)范中規(guī)定架構(gòu)梁梁端加密區(qū)結(jié)構(gòu)為箍筋直徑不小于8mm，箍筋間距不得超過縱筋直徑的8倍，1/4和150mm梁寬滿足極小值。故采用8的雙肢窩，估算派出所需較大箍筋間距s==222mm，具體箍筋間距為100mm，滿足要求。加密區(qū)域長度為1.05米.此外，規(guī)范中，在梁側(cè)加密區(qū)之外的非加密區(qū)，箍筋間距不能超過非加密區(qū)間距的2倍，并要求配箍率。實(shí)配非加密區(qū)的箍筋為Φ8雙肢箍，間距為200mm，其=0.201%>=0.148%底層BC跨梁計(jì)算：支座最大剪力：70.98KN驗(yàn)證截面尺寸：0.2=328.9KN根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第11.3.4條規(guī)定的一般框架梁計(jì)算配箍：=0.012規(guī)范中規(guī)定架構(gòu)梁梁端加密區(qū)結(jié)構(gòu)為箍筋直徑不小于8mm，箍筋間距不得超過縱筋直徑的8倍，1/4和150mm梁寬滿足極小值。具體選用100mm的箍筋間距，滿足要求。加密區(qū)域長度是1m。此外，在梁側(cè)加密區(qū)之外的非加密區(qū)范圍內(nèi)，帶鋼間距低于非加密區(qū)兩倍，也要求帶鋼率不高。實(shí)配非加密區(qū)的箍筋為Φ8雙肢箍，間距為200mm，其=0.201%>=0.148%選定8軸一樂框其余層ab(CD)預(yù)制箱梁為8@100/200)2，數(shù)據(jù)加密區(qū)域?yàn)?.05m；BC橋都是8@100/200(2)，數(shù)據(jù)加密區(qū)域1m。(2)框架柱建筑鋼筋柱是軸力受壓預(yù)制構(gòu)件，因?yàn)橛姓?fù)彎矩，一般可采取對稱配筋。在工程實(shí)踐中，框架柱一般采用對稱配筋。明確柱中縱向建筑鋼筋總數(shù)時(shí)，需從配筋計(jì)算出來的內(nèi)力組成中找到最有害的內(nèi)力。11.2.1按標(biāo)準(zhǔn)層b柱鋼筋計(jì)算。1)明確混凝土結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度和幾何參數(shù)。C30混凝土、；HRB335級鋼筋；h=b=500,=500-40=460mm;；=1.0，。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M框架柱最不利內(nèi)力組合M=363.48KN·m、M=371.334KN·m，N=1056.37KN。由=0.979，i==144.3mm,則=24.9，故需要考慮附加彎矩的影響。>1，取1，=0.7+0.3=0.994，取20mm和較大值，故取20mm1.049框架柱的設(shè)計(jì)彎矩：M=387.56KN（3）判別大小偏心受壓=0.32<，為大偏心受壓，則=147.2mm>2=80mm求及=387.56/1056.37=0.367m=367mm，=387mm597mm，，受壓區(qū)鋼筋：與其他數(shù)據(jù)一同帶入式==1777mm（5）每邊選6根Φ20（==1884mm），則全部縱向鋼筋配筋率為=1.5%>0.55%10.2.1以標(biāo)準(zhǔn)層B柱受力鋼筋計(jì)算（1）確定鋼筋混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30混凝土、；HRB335級鋼筋；h=b=500,=500-40=460mm;；=1.0，。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M框架柱最不利內(nèi)力組合M=363.48KN·m、M=371.334KN·m，N=1056.37KN。由=0.979，i==144.3mm,則=24.9，故需要考慮附加彎矩的影響。>1，取1，=0.7+0.3=0.994，取20mm和較大值，故取20mm1.049框架柱的設(shè)計(jì)彎矩：M=387.56KN（3）判別大小偏心受壓=0.32<，為大偏心受壓，則=147.2mm>2=80mm求及=387.56/1056.37=0.367m=367mm，=387mm597mm，，受壓區(qū)鋼筋：與其他數(shù)據(jù)一同帶入式==1777mm（5）每邊選6根Φ20（==1884mm），則全部縱向鋼筋配筋率為=1.5%>0.55%10.2.2以標(biāo)準(zhǔn)層A柱受力鋼筋計(jì)算（1）確定鋼筋混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30混凝土、；HRB335級鋼筋；h=b=500,=500-40=460mm;；=1.0，。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M框架柱最不利內(nèi)力組合M=113.56KN·m、M=119.63KN·m，N=757.23KN。由=0.949，i==144.3mm,則=24.9，故需要考慮附加彎矩的影響。>1，取1，=0.7+0.3=0.994，取20mm和較大值，故取20mm1.103框架柱的設(shè)計(jì)彎矩：M=131.95KN（3）判別大小偏心受壓=0.23<，為大偏心受壓，則=105.8mm>2=80mm求及=387.56/1056.37=0.174m=174mm，=194mm404mm，，受壓區(qū)鋼筋：與其他數(shù)據(jù)一同帶入式=<0，取==1500（5）每邊選6根Φ20（==1884mm），則全部縱向鋼筋配筋率為=1.5%>0.55%10.2.3柱的斜截面承載力計(jì)算及箍筋配置=3600/2×460=3.91>3，取30.3=1072.5KN>1056.37KN=217.84KN>=204.11KN因此，依據(jù)結(jié)構(gòu)可選用8@200(2)鋼筋，加密區(qū)可選用8@100(2)鋼筋。XI。設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)工程地質(zhì)環(huán)境條件由上而下。1)濕陷性黃土，層厚1.2m，地基承載力fk=100KpaEs=6.0Mpa2.黃土層狀砂土，層厚4m，fk=130KpaEs=9.0Mpa，為根本工程褥墊層；)3.粉質(zhì)粘土，厚2m，fk=150KpaEs=12.0Mpa，水文材料：勘查區(qū)未發(fā)現(xiàn)地表水，不管地下水怎樣，較大凍土深度為1.03米。(2)選擇為了方便工程施工，樓梯柱下單獨(dú)，混凝土的強(qiáng)度級別C20，HRB400級鋼筋。埋深600mm。基礎(chǔ)墊層厚c10，100mm。地基承載力特征根：=130+1.5×18×（0.6-0.5）=132.7kPa計(jì)算基礎(chǔ)及其上土的重力Gk時(shí)基礎(chǔ)埋深為：d=(0.6+1.05)/2=0.825m，由于埋深范圍內(nèi)沒有地下水，，得基礎(chǔ)底面寬度：=3.51m,取b=3.7m>3,需要進(jìn)行寬度修正=130+0.3×18×0.51+1.5×18×（0.6-0.5）=135.45kPa（三）初估基礎(chǔ)底面積基地面積：=13.38m，可取b=l=3.7m（四）計(jì)算基地凈反力設(shè)計(jì)值1413.13/（3.7×3.7）=104.54kpa凈偏心距=M/F=0.073m基底最大和最小凈反力設(shè)計(jì)值=115.4，=91.04（五）柱邊對基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算（1）柱邊截面：取h=650mm，h0=600，則+2h0=1.7m<b=3.7m沖切力：311.58KN抗沖切力：660.66KN>311.58KN，故抗沖切驗(yàn)算合格。（2）變截面處：下階h1=300mm，h01=250mm，取L1=2.1m，b1=2.1m，則2.1+0.25=2.35m<3.5m沖切力：168.77KN抗沖切力：858.36KN（六）配筋計(jì)算計(jì)算基礎(chǔ)上層階梯截面配筋：=104.87kpa379.6KNm=1953mm基礎(chǔ)下層截面配筋：（方法同上層截面）=110.13kpa114.8KNm=590.53mm比較、，應(yīng)按配筋，應(yīng)配Φ16@200，滿足要求。樓梯設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料如圖1.29所顯示，本工程現(xiàn)澆樓板樓梯踏步尺寸為150300，選用C30混凝