唐山市路北區(qū)綜合辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第1章前言1.1設(shè)計(jì)背景隨著科技進(jìn)步的推進(jìn)，人類(lèi)對(duì)于生活的品質(zhì)要求也在不斷提升，盡管食物、衣服、住房和交通等四個(gè)主要需求已經(jīng)得到充分保障，但是由于人口密集導(dǎo)致的城市土地緊張問(wèn)題使得一些城市的建筑設(shè)施難以達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)，因此，土木工程的研究重點(diǎn)是：如何在確保建筑物安全的條件下，盡可能多地建造住宅樓。土木工程分為多種類(lèi)型，其中包括建筑工程等建筑類(lèi)項(xiàng)目，以及道路工程、橋梁工程、鐵路工程、隧道工程等交通類(lèi)項(xiàng)目，還有給排水工程、環(huán)境工程等基礎(chǔ)建設(shè)類(lèi)項(xiàng)目。學(xué)校主要對(duì)建筑工程進(jìn)行學(xué)習(xí)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在這個(gè)時(shí)代，高樓大廈和多層工廠的數(shù)量逐漸增加，導(dǎo)致磚墻無(wú)法滿足承載需求。因此，我們選擇使用框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，即將所有的房屋負(fù)荷由梁和柱構(gòu)成的框架來(lái)承擔(dān)。由于鋼筋混凝土框架具有出色的空間隔離能力和輕質(zhì)自身，因此可以節(jié)約大量材料。這種方式非常有利于平面規(guī)劃的設(shè)計(jì)。為了加速工程進(jìn)度，我們可以按照需要來(lái)定制材料并應(yīng)用預(yù)制混凝土構(gòu)架以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固程度。然而，任何事物都有兩面性，框架結(jié)構(gòu)也有明顯的缺陷：如節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集聚容易導(dǎo)致問(wèn)題;在大規(guī)模強(qiáng)烈地震的影響下，它的橫向移動(dòng)量較大;建設(shè)高度較高的建筑時(shí)并不適用等等。我們應(yīng)該充分運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，減少劣勢(shì)所產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行這個(gè)辦公室樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保它滿足相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)歷了一個(gè)項(xiàng)目的全面設(shè)計(jì)后，我有能力自主決定材料挑選、構(gòu)件選取和內(nèi)部壓力評(píng)估等問(wèn)題，這使得四年的學(xué)科學(xué)習(xí)得以應(yīng)用于實(shí)踐中，同時(shí)也加深了對(duì)各類(lèi)工具軟件的熟練度，這是為了將來(lái)就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這種做法與學(xué)校致力于培育實(shí)際操作能力的理念相符，因?yàn)橐坏┊厴I(yè)進(jìn)入職場(chǎng)，我們既能勝任任務(wù)又能出色完成它。1.2文獻(xiàn)綜述伴隨著社會(huì)的進(jìn)步與民眾生活的提升，對(duì)于建筑物的需求也在不斷增加。在此前提下，確保建筑物安全的條件下，怎樣實(shí)現(xiàn)最大的房屋建造效益成為了土木科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵議題。土木科學(xué)涵蓋了各種類(lèi)型的研究項(xiàng)目，如建筑設(shè)計(jì)、公路規(guī)劃、橋梁施工、鐵道構(gòu)建、地下通道修建、供水系統(tǒng)管理及環(huán)保設(shè)施等等。在這個(gè)時(shí)代，高樓大廈和多層工廠的數(shù)量逐漸增加，導(dǎo)致磚墻無(wú)法滿足負(fù)載需求。因此，使用框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)顯得尤為重要。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)大的劃分空間功能、低重量特性及節(jié)約資源等優(yōu)勢(shì)而被廣泛用于辦公室建設(shè)中，同時(shí)它也具備出色的地震抵抗性能以符合唐山的防震要求。該種設(shè)計(jì)的構(gòu)建過(guò)程包含手動(dòng)與計(jì)算機(jī)兩種方式，其中一部分由人手完成，其余部分通過(guò)PKPM軟件自動(dòng)處理。主要涉及的內(nèi)容有荷載分析、應(yīng)力評(píng)估、應(yīng)力綜合、梁板柱設(shè)定以及地基基礎(chǔ)等等。本文旨在對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在建筑規(guī)劃中的運(yùn)用、架構(gòu)設(shè)計(jì)及其利弊點(diǎn)等問(wèn)題展開(kāi)深入研究。1.2.1鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用隨著城市化的推進(jìn)，城市建筑正逐漸朝著更高、更復(fù)雜的方向發(fā)展。作為現(xiàn)代建筑中廣泛使用的結(jié)構(gòu)形式之一，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、寬敞的空間以及出色的抗震性能等優(yōu)勢(shì)，因此在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中被廣泛采用。在構(gòu)建鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)時(shí)，首要任務(wù)是確保其整體性。各個(gè)部件通過(guò)節(jié)點(diǎn)相互聯(lián)系，形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮各個(gè)構(gòu)件的受力情況以及相互之間的關(guān)系，確保結(jié)構(gòu)在承受荷載時(shí)能夠保持穩(wěn)定。再者，框架結(jié)構(gòu)的隔離性也是其優(yōu)勢(shì)之一。這種結(jié)構(gòu)能夠靈活地劃分建筑空間，以滿足各種功能需求。在設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整梁、柱的尺寸和布置方式，使建筑內(nèi)部的空間布局更加合理。此外，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的自重輕、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)也使其在建筑設(shè)計(jì)中有廣泛的應(yīng)用?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的自重輕，可以減少地基的負(fù)擔(dān)，降低建筑物的重心，提高建筑物的穩(wěn)定性。同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)采用預(yù)制構(gòu)件拼裝而成，可以大大縮短施工周期，降低成本。1.2.2鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其關(guān)鍵步驟是手工計(jì)算與電子計(jì)算兩方面。其中，手工計(jì)算涉及到每個(gè)部件的大小、材質(zhì)及承受壓力的情況等細(xì)節(jié)問(wèn)題，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算和驗(yàn)證。而電子計(jì)算則依賴于電腦設(shè)計(jì)的工具來(lái)完成，它能針對(duì)復(fù)雜的構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確的研究，從而提升了設(shè)計(jì)的速度和品質(zhì)。首先，我們需要選擇一個(gè)框架進(jìn)行手算。根據(jù)建筑物的用途和負(fù)載狀況，我們可以確定框架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和大小。然后，對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，包括梁、柱的截面尺寸、配筋情況等。在計(jì)算過(guò)程中需要考慮材料的力學(xué)性能、荷載情況等因素，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。電算則是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)算和分析。目前常用的PKPM軟件可以進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算和分析。在電算過(guò)程中，需要根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求輸入相關(guān)參數(shù)，如荷載情況、結(jié)構(gòu)形式等。然后，利用軟件進(jìn)行建模和分析，得到各個(gè)構(gòu)件的內(nèi)力和位移情況。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。1.2.3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)盡管鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在空間分隔、自身重量輕和材料使用方面表現(xiàn)出色，但它也有一些不足之處。首先，框架結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出優(yōu)秀的抗震能力。這是因?yàn)樗褂昧汉椭鳛橹?，從而具有很高的剛度和韌性，可以有效地應(yīng)對(duì)地震的沖擊。其次，框架結(jié)構(gòu)的施工相對(duì)簡(jiǎn)單。由于采用預(yù)制構(gòu)件拼裝而成，框架結(jié)構(gòu)的施工周期相對(duì)較短，且易于維修和改造。此外，框架結(jié)構(gòu)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。由于采用預(yù)制構(gòu)件拼裝而成，可以大幅度縮短施工周期和降低成本。

第2章設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2.1基本計(jì)算條件（1）設(shè)計(jì)使用年限50年；（2）地表區(qū)域被歸為一種類(lèi)型的環(huán)境，而地下則屬于二級(jí)b環(huán)境。（3）抗震設(shè)防烈度：8度；（4）設(shè)計(jì)基本地震加速度：0.20g（5）設(shè)計(jì)地震分組:首個(gè)小組;（6）建筑場(chǎng)地類(lèi)別：Ⅱ類(lèi)；（7）類(lèi)別丙的建筑防震設(shè)計(jì)（8）阻尼比為0.05的建筑結(jié)構(gòu)。（9）框架構(gòu)造對(duì)抗震的等級(jí)為：次級(jí)；（10）基本風(fēng)壓：0.40kN/m2（11）基本雪壓：0.35kN/m2設(shè)計(jì)高度：內(nèi)部的設(shè)計(jì)高度為+-0.000m，室內(nèi)外的高差是0.450m。工程地質(zhì)條件：首先，我們需要了解的是，地面以下的填充材料有0.6米的厚度;其次，這下面覆蓋著一層3.0米深、具有260kn/m2承壓特性的亞粘土層;接下來(lái)，還有一層1.8米深的粗砂層，它的承壓能力達(dá)到了360kn/m2;最后，最底下的那層冰凍土壤深度達(dá)到0.73米。而對(duì)于第三層來(lái)說(shuō)，它又是一層1.8米深的粗砂層，同樣具備360kn/m2的承壓性能;至于最后的冰凍土壤部分，則有著0.73米的深度。在此過(guò)程中，我們將不會(huì)考慮到任何關(guān)于地下水的因素。2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1梁柱截面尺寸eq\o\ac(○,4)軸線上的一榀框架進(jìn)行設(shè)計(jì)以及計(jì)算，如圖2-1所示。圖2-1確定框架梁柱截面尺寸1.確定eq\o\ac(○,4)軸線eq\o\ac(○,A)eq\o\ac(○,B)、eq\o\ac(○,C)eq\o\ac(○,D)跨：，取，取2.確定eq\o\ac(○,B)eq\o\ac(○,C)跨：取，3.確定縱向框架梁：，取，取4.確定次梁：，取，取1、確定框架柱截面尺寸1.通過(guò)層高確定框架柱截面尺寸底層柱高：第二層柱高：2.按照柱軸壓比估算框架柱截面尺寸。中柱：故邊柱：故3.按構(gòu)造要求選定框架柱截面尺寸尺寸不宜小于300mm。初選框架柱截面尺寸為。2.2.2荷載計(jì)算依據(jù)地形特征，戶外基準(zhǔn)點(diǎn)高度設(shè)定為負(fù)零點(diǎn)四五米，冰雪覆蓋的土壤厚度達(dá)到七三米，考慮到需要使建筑物的基礎(chǔ)部分高于這個(gè)數(shù)值(即0.730m)，我們選擇將其提高到一一點(diǎn)五一米，而第二層屋面的海拔高度是三九零米，所以第一層柱子的垂直高度就是三九米加上零點(diǎn)四五米再加上一一點(diǎn)五一米等于五點(diǎn)五米。第二層柱高為3.9m，如圖2-2所示。圖2-2辦公樓框架計(jì)算簡(jiǎn)圖2、恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算1.屋面05YJ1屋1（）防護(hù)層為C20的混凝土，內(nèi)依次添加了鋼筋網(wǎng)。干鋪無(wú)紡聚脂纖維巾被用作隔離層。絕熱層：采用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板。""""防水材料高分子改性瀝青防水板需要使用1:3的水泥砂漿來(lái)達(dá)到平坦地面，同時(shí)還需要在砂漿中加入聚丙烯或錦綸—6纖維。尋找斜率為1:8的水泥膨脹珍珠巖，確保其具有2%的傾斜度。構(gòu)造層：鋼筋混凝土屋頂板。 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板12厚水泥砂漿頂棚合計(jì)：2.標(biāo)準(zhǔn)層樓面05YJ1樓10鋪設(shè)陶瓷地磚時(shí)，需將厚地磚鋪平，再使用水泥砂漿進(jìn)行擦縫。20厚干硬性水泥砂漿素水泥漿結(jié)合層一遍總厚度28~30，自重100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板12厚水泥砂漿頂棚合計(jì)：3.衛(wèi)生間05YJ1樓10防水層100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板12厚水泥砂漿頂棚合計(jì)：4.梁自重梁尺寸梁自重20厚水泥砂漿抹灰層合計(jì)：梁尺寸梁自重20厚水泥砂漿抹灰層合計(jì)：梁尺寸梁自重20厚水泥砂漿抹灰層合計(jì)：5.柱自重柱尺寸柱自重20厚水泥砂漿抹灰層合計(jì)：6.外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層縱墻（外縱墻窗臺(tái)下部墻重+外縱墻窗間墻重）面磚外墻面水泥砂漿內(nèi)墻面保溫層合計(jì)：7.內(nèi)墻自重標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)墻水泥砂漿抹面合計(jì)：3、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算1.活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（屋面及樓面）不上人屋面上人屋面會(huì)議室、辦公室樓面走廊、門(mén)廳衛(wèi)生間2.雪荷載的計(jì)算雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（屋面的水平投影面）式中屋面積雪分布系數(shù)基本雪壓雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值4、框架荷載的計(jì)算（豎向荷載作用下）1.框架梁（eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)軸）從板傳到梁的三角形以及梯形荷載，近似等效為均布荷載。荷載的傳遞如圖所示。屋面板傳荷載：恒荷載：活荷載：樓面板傳荷載：恒荷載：活荷載：梁自重：eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒荷載=梁自重+屋面板傳恒荷載=活荷載=屋面板傳活荷載=樓面梁：恒荷載=梁自重+樓面板傳恒荷載+內(nèi)墻自重=活荷載=樓面板傳活荷載=圖2-3板荷載傳遞及框架計(jì)算單元2.框架梁（eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,C)軸）屋面板傳荷載：恒荷載：活荷載：樓面板傳荷載：恒荷載：活荷載：梁自重：eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,C)軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒荷載=梁自重+屋面板傳荷載=活荷載=屋面板傳活荷載=樓面梁：恒荷載=梁自重+樓面板傳恒荷載=活荷載=樓面板傳活荷載=3.eq\o\ac(○,C)-eq\o\ac(○,D)軸間框架梁計(jì)算過(guò)程同eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)軸間框架梁屋面梁：恒荷載=活荷載=樓面梁：恒荷載=活荷載=4.縱向集中荷載的計(jì)算（eq\o\ac(○,A)軸柱）女兒墻的制作方法是，使用1200mm高的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊搭建，且在頂部還需要覆蓋一層厚度為100mm的混凝土。女兒墻自重=頂層柱：女兒墻自身重量以及梁的自身重量加上屋面板所傳遞的恒定荷載，等于女兒墻自身重量加上外縱梁和次梁的自身重量。屋頂板承受兩個(gè)三角形的負(fù)載以及樓梯的梯形負(fù)載)以及屋面板傳兩個(gè)三角形荷載和樓梯梯形荷載）=活荷載=屋面板傳活荷載（屋面板傳三角形荷載和梯形荷載）=標(biāo)準(zhǔn)層柱：恒定荷載等于墻體自重、梁體自重以及樓板傳遞的恒定負(fù)荷（包括隔墻和外縱墻的自重，再加上外縱梁和次梁）。自身的重量加上樓面板承受的三角形和梯形負(fù)荷)=活荷載=樓面板傳活荷載=5.縱向集中荷載的計(jì)算（eq\o\ac(○,B)軸柱）頂層柱：恒定荷載等于梁的自重乘以屋面板傳遞的恒定荷載（包括縱向梁和次級(jí)梁的自重再加上屋面板傳遞給三角形和梯形）。將形狀負(fù)載與走道板的梯形負(fù)載相結(jié)合)=活荷載等于屋面板傳遞的三角形和梯形負(fù)荷加上走道板所承受的梯形負(fù)荷。=活荷載=屋面板傳活荷載（屋面板傳三角形和梯形荷載加上走道板傳梯形荷載） = 標(biāo)準(zhǔn)層柱：恒荷載=內(nèi)墻自重加梁自重加樓面板傳恒荷載（隔墻和內(nèi)墻自重加上內(nèi)縱梁和次梁自 重加上樓面板傳三角形和梯形荷載加上走道板傳梯形荷載）=活荷載=樓面板傳活荷載（樓面板傳三角形和梯形荷載加上走道板傳梯形荷載） =6.縱向集中荷載的計(jì)算（eq\o\ac(○,C)軸柱）頂層柱：恒荷載=梁自重+屋面板傳恒荷載=活荷載=屋面板傳活荷載=標(biāo)準(zhǔn)層柱：內(nèi)墻和樓板的自重加上梁的自重再加上樓面板傳給隔墻和內(nèi)縱梁和次梁的恒荷載。加上樓面板傳遞的三角形和梯形負(fù)載，再加上走道板傳遞的梯形負(fù)荷。=活載荷=樓面板承受的活載荷(包括三角形和梯形負(fù)載以及走道板傳遞的梯形負(fù)載)=活荷載=樓面板傳荷載=7.縱向集中荷載的計(jì)算（eq\o\ac(○,D)軸柱）頂層柱：恒荷載=女兒墻自重加梁自重加屋面板傳恒荷載=活荷載=屋面板傳活荷載=標(biāo)準(zhǔn)層柱：恒荷載=墻自重+梁自重+樓面板傳恒荷載（隔墻自重+外縱墻自重+外縱梁自重+次梁自重+樓面板傳三角形荷載和梯形荷載）=活荷載=樓面板傳活荷載=5、風(fēng)荷載計(jì)算作用在屋面梁以及樓面節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：式中 風(fēng)振系數(shù)；風(fēng)荷載體型系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本辦公樓建設(shè)地點(diǎn)位于市區(qū)，地面粗糙度為C類(lèi)；基本風(fēng)壓，本辦公樓=；下層柱高；上層柱高，對(duì)頂層為女兒墻高度的2倍；迎風(fēng)面的寬度，本計(jì)算實(shí)例取。，本設(shè)計(jì)的風(fēng)荷載體型系數(shù)。由于本設(shè)計(jì)高度為9.4m，即。集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值各數(shù)值以及計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表。表2-1集中風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值離地高度z(m)8.250.651.01.30.40664.350.651.03.911.4386、地震作用1.重力荷載代表值（1）頂層的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值屋面荷載：50%雪荷載：梁自重（外縱梁和橫梁自重+走道梁自重+次梁自重）：半層柱自重：半層墻自重（半墻窗間墻自重+半墻窗自重+縱橫向內(nèi)墻和隔墻自重）：女兒墻全重：合計(jì)：（2）底層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值樓面荷載：50%活荷載：梁自重：上下各半層柱自重：上下各半層墻自重：合計(jì)：2.計(jì)算方法3.采用能量法計(jì)算自振周期（1）抗側(cè)移剛度的計(jì)算（框架梁柱）見(jiàn)表2-2、2-3、2-4。表2-2橫梁和框架柱線的剛度桿件截面尺寸混凝土的彈性模量相對(duì)剛度b(mm)h(mm)邊框架梁AB、CD跨2506003066000.369BC跨2504003030000.241中框架梁AB、CD跨2506003066000.492BC跨2504003030000.321框架柱底層6006003055000.709其他層6006003039001表2-3橫向側(cè)移剛度D值（第二層框架柱）構(gòu)件名稱eq\o\ac(○,A)軸0.4920.19812981eq\o\ac(○,B)軸0.8130.28918947eq\o\ac(○,C)軸0.8130.28918947eq\o\ac(○,D)軸0.4920.19812981表2-4橫向側(cè)移剛度D值（底層框架柱）構(gòu)件名稱eq\o\ac(○,A)軸0.6940.44310351eq\o\ac(○,B)軸1.1470.52312220eq\o\ac(○,C)軸1.1470.52312220eq\o\ac(○,D)軸0.6940.44310351（2）樓層假想位移的計(jì)算。，。樓層假想位移的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-5。表2-5樓層假想位移的計(jì)算層數(shù)2901.688901.6886385614.12162.41711278.4812081.1694514248.29648.296（3）基本自振周期。式中。4.計(jì)算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，水平地震影響系數(shù)最大值，則對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)為：故不需考慮高階振型影響的頂部附加地震作用。，計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表2-6。表2-6框架側(cè)移的計(jì)算（在左向水平地震作用下）層數(shù)23.9901.6888475.8670.547201.720201.723.15911.32815.51278.4817031.6480.453167.055368.788.1698.169橫向框架在水平地震作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及層間地震剪力如圖5所示（單位：kN）。5.對(duì)抗震變形進(jìn)行驗(yàn)算由表2-6可知，多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的最大彈性層間位移與計(jì)算樓層層高之比，滿足房屋抗震變形的要求。2.2.3內(nèi)力計(jì)算1、恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法對(duì)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。架梁剪力圖（恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下）如圖2-4所示，框架軸力圖如圖2-5所示。圖2-4框架梁剪力圖（在恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，單位：kN）圖2-5框架柱軸力圖（在恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，單位：）2、內(nèi)力計(jì)算（活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下）圖2-6框架彎矩圖（在活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，單位：kN·m）圖2-7框架梁剪力圖（在活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,單位：kN）圖2-8框架柱軸力圖（在恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，單位：）3、框架內(nèi)力計(jì)算（風(fēng)荷載作用下）采用D值法計(jì)算框架在左風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力。；；;；框架柱的反彎點(diǎn)位置,表2-7eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,D)軸框架的柱反彎點(diǎn)位置計(jì)算層數(shù)h（m）23.90.4920.3500-0.050.31.1715.50.6940.650-0.02800.6223.421表2-8eq\o\ac(○,B)、eq\o\ac(○,C)軸框架的柱反彎點(diǎn)位置計(jì)算層數(shù)h（m）23.90.4920.3500-0.050.31.1715.50.6940.650-0.02800.6223.42表2-9eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,D)軸框架柱剪力和梁柱彎矩計(jì)算（在風(fēng)荷載作用下）層數(shù)層間剪力側(cè)移剛度之和（kN/m）第j柱側(cè)移剛度（kN/m）柱剪力反彎點(diǎn)高度（m）上柱彎矩（kN·m）下柱彎矩（kN·m）梁端彎矩（kN·m）27.6763856129811.524.25111.4445142103512.623.425.458.977.28表2-10eq\o\ac(○,B)、eq\o\ac(○,C)軸框架柱剪力和梁柱彎矩計(jì)算（在風(fēng)荷載作用下）層數(shù)層間剪力第j柱側(cè)移剛度（kN/m）柱剪力反彎點(diǎn)高度（m）上柱彎矩（kN·m）下柱彎矩（kN·m）梁左端彎矩（kN·m）梁右端彎矩（kN·m）27.67189472.271.3655.773.103.492.28111.44122203.103.1357.329.716.314.11左風(fēng)荷載作用下，框架彎矩圖、剪力圖及軸力圖如圖2-9和圖2-10所示。。圖2-9框架彎矩圖（在左向風(fēng)荷載作用下，單位：kN··m）圖2-10框架梁剪力和柱軸力圖（左向風(fēng)荷載作用下，單位：）4、框架內(nèi)力計(jì)算（地震作用下）表2-11eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,D)軸框架柱剪力及梁柱彎矩計(jì)算（左向水平地震作用下）層數(shù)層間剪力側(cè)移剛度之和（kN/m）第j柱側(cè)移剛度（kN/m）柱剪力反彎點(diǎn)高度（m）上柱彎矩（kN·m）下柱彎矩（kN·m）梁端彎矩（kN·m）2201.72638561298141.011.17111.9547.98111.951368.78451421035184.563.42175.80289.27223.77表2-12eq\o\ac(○,B)、eq\o\ac(○,C)軸框架柱剪力和梁柱彎矩計(jì)算（在風(fēng)荷載作用下）層數(shù)層間剪力第j柱側(cè)移剛度（kN/m）柱剪力反彎點(diǎn)高度（m）上柱彎矩（kN·m）下柱彎矩（kN·m）梁左端彎矩（kN·m）梁右端彎矩（kN·m）2201.726385659.851.365151.7381.791.8659.881368.784514299.833.135236.09312.96192.39125.41側(cè)移的近似計(jì)算（水平荷載作用下）表2-13框架側(cè)移計(jì)算（在風(fēng)荷載作用下）層數(shù)層高23.97.677.67638560.120.5415.511.4419.11451420.420.42。圖2-11框架彎矩圖（在左向水平地震作用下，單位：kN··m）圖2-12框架梁剪力及柱軸力圖（在左向水平地震作用下，單位：）2.2.4框架梁及柱的設(shè)計(jì)1、截面設(shè)計(jì)（框架梁）（一）承載力計(jì)算（正截面受彎）。。1.AB梁跨中正彎矩作用下的配筋計(jì)算（1）對(duì)翼緣寬度進(jìn)行計(jì)算：按計(jì)算跨度進(jìn)行考慮按梁凈距考慮故?。?）梁跨中按單筋T形截面計(jì)算:,屬于第一類(lèi)T形截面。最小配筋率： 故取，選配鋼筋2C18，。。2.支座正彎矩作用下的配筋計(jì)算（eq\o\ac(○,A)軸）最小配筋率：故取，選配鋼筋2C18，。eq\o\ac(○,B)軸支座的左側(cè)以及右側(cè)，eq\o\ac(○,C)軸支座的左側(cè)以及右側(cè)，eq\o\ac(○,D)軸支座正彎矩作用下的。3.支座負(fù)彎矩作用下的配筋計(jì)算（eq\o\ac(○,A)軸）使用eq\o\ac(○,A)軸支座正彎矩所配2C18作為受壓鋼筋，。選配鋼筋3C18，。eq\o\ac(○,B)軸支座的左側(cè)以及右側(cè)，eq\o\ac(○,C)軸支座的左側(cè)以及右側(cè)，eq\o\ac(○,D)軸支座負(fù)彎矩作用下的。4.BC梁跨中負(fù)彎矩作用下的配筋計(jì)算故取，選配鋼筋2C18，。5.BC梁跨中正彎矩作用下的配筋計(jì)算翼緣寬度的計(jì)算按梁凈距考慮故取，梁跨中按雙筋T形截面計(jì)算。故取，選配鋼筋2C18，。（二）斜截面受剪承載力計(jì)算表2-14框架梁剪力的設(shè)計(jì)值跨凈跨組合內(nèi)力AB6.125.7394.16169.5273.8241.16139.44103.47147.63BC2.511.1416.7067.8357.6750.2071.9369.3867.79CD6.125.7394.16147.72103.3741.16139.4473.75169.64注：eq\o\ac(○,1)；eq\o\ac(○,2)。1.對(duì)框架梁受剪截面進(jìn)行驗(yàn)算AB、BC梁跨高比：，，滿足要求。BC梁跨高比：，。。AB、BC、CD梁端箍筋的最大間距：，所以取。2.梁端箍筋的加密區(qū)長(zhǎng)度AB和CD梁：BC梁：箍筋最小直徑：。3.箍筋的最大間距AB和CD梁：BC梁：加密區(qū)箍筋配置為：選雙肢箍2A8@100。復(fù)核最小箍筋率：4.非加密區(qū)箍筋的間距AB和CD梁：取BC梁：?。ㄈ┛蚣芰嚎v筋的錨固長(zhǎng)度二級(jí)抗震框架縱筋的錨固長(zhǎng)度為：，具體尺寸詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)施工圖。表2-15框架梁斜截面受剪計(jì)算項(xiàng)目AB梁BC梁CD梁139.4471.93139.44560360560471.06302.82471.0684.0854.0584.080.170.050.17加密區(qū)箍筋最大間距144100144加密區(qū)箍筋實(shí)際間距100100100加密區(qū)實(shí)配箍筋2A8@1002A8@1002A8@100箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度900600900非加密區(qū)實(shí)配箍筋2A8@2002A8@2002A8@2002、框架柱截面設(shè)計(jì)（一）軸壓比的驗(yàn)算表2-16柱的軸壓比驗(yàn)算層柱剪跨比標(biāo)準(zhǔn)值軸壓比2A600x600326.753.32.950.750.0630.75B600x600359.943.32.950.750.0700.75C600x600402.383.32.950.750.0780.75D600x600326.763.32.950.750.0630.751A600x600780.750.1460.75B600x600980.750.1860.80C600x600942.304.94.380.750.1830.80D600x600733.064.94.380.750.1420.75（二）柱端彎矩的調(diào)整“強(qiáng)柱弱梁”原則，。。（三）框架柱正截面承載力計(jì)算。式中下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值 節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和； 1.7、1.5、1.3、1.2。表2-17柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整（eq\o\ac(○,B)軸和eq\o\ac(○,C)軸）軸線B一層152.10356.79309.13137.45669.87200.21469.66C一層152.84357.32151.36196.99522.53156.55365.98二級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層，最下端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5.如圖2-13所示。圖2-13框架節(jié)點(diǎn)及底層下柱端最不利彎矩值（，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為調(diào)整后值），其余各層柱，。時(shí)大偏心受壓破壞；。（絕對(duì)值較大端彎矩為，較小端彎矩為）。構(gòu)件端截面偏向距調(diào)節(jié)系數(shù),當(dāng)小于0.7時(shí)取0.7。截面曲率修正系數(shù)，當(dāng)計(jì)算值大于1.0時(shí)取1.0。彎矩增大系數(shù)，為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度。故，當(dāng)小于1.0時(shí)取1.0。由得，且時(shí)，時(shí)，架結(jié)構(gòu)中柱和邊柱，鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為0.85%；柱的總配筋率不應(yīng)大于5%。故且2C18。

第3章總結(jié)唐山市路北區(qū)綜合辦公樓設(shè)計(jì)工程是對(duì)一座兩層建筑進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析。這座建筑的占地面積為1399.68平方米，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是按照任務(wù)書(shū)的規(guī)定進(jìn)行精細(xì)的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)階段，主要選擇了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具備出色的隔離效果，同時(shí)自身重量輕，可以節(jié)約大量材料，特別適合用于辦公樓的建造。更為關(guān)鍵的是，它有著強(qiáng)大的抗震性能，能夠滿足唐山市對(duì)抗震的需求。我們采用混合的手動(dòng)與電子方法來(lái)完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的部分工作。特定的步驟中，選擇了一個(gè)框架作為手工處理的對(duì)象，剩余的工作則通過(guò)PKPM軟件進(jìn)行了電子化操作。這樣的策略不僅確保了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，還提升了工作的效率。我們的計(jì)算涵蓋了如負(fù)載評(píng)估、內(nèi)部壓力分析、壓力綜合、梁板柱設(shè)計(jì)及地基基礎(chǔ)等方面，這些都構(gòu)成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素。在完成設(shè)計(jì)計(jì)劃之后，我們會(huì)使用cad圖形工具來(lái)繪制已經(jīng)規(guī)劃好的內(nèi)容。這些圖像涵蓋了總體設(shè)計(jì)說(shuō)明、平面布局圖、配筋圖以及地基基礎(chǔ)的排列圖等。這些圖紙將為施工過(guò)程提供明確的指引，保障施工的精準(zhǔn)性和安全性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也顧及了環(huán)保和節(jié)能這兩方面的因素。舉例來(lái)說(shuō)，會(huì)盡量挑選具備環(huán)保特性的材料，并合理規(guī)劃建筑物的通風(fēng)和采光，不僅滿足了功能需求，同時(shí)也達(dá)到了環(huán)保和節(jié)能的效果。此外，考慮到唐山市的地震風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)中還特別注重了抗震性能。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠有效地吸收地震能量，減輕地震對(duì)建筑物的破壞。同時(shí)，精心設(shè)計(jì)的地基基礎(chǔ)也能夠有效地防止地震引起的地面震動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，唐山市路北區(qū)綜合辦公樓設(shè)計(jì)工程是一個(gè)全面考慮了功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)保和抗震需求的優(yōu)秀設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)將為唐山市的形象增添一抹亮色，同時(shí)也將對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保和抗震工作產(chǎn)生積極的影響。

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