六層框架建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是勤誠創(chuàng)業(yè)科技有限公司辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該辦公樓的總建筑面積工程設(shè)計(jì)包括兩部分，即建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建的基礎(chǔ)上完成了平面（底層，標(biāo)準(zhǔn)層）、正立面、側(cè)立其中計(jì)算水平地震力作用下時(shí)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。有進(jìn)行節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)，但是在梁柱截面設(shè)計(jì)時(shí)要采21緒論本設(shè)計(jì)是按照武漢理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院2012年畢業(yè)設(shè)計(jì)要求編寫的畢業(yè)設(shè)地大范圍的使用，其結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，使用空間大。構(gòu)件的正截面和斜截面計(jì)算都有應(yīng)用。本結(jié)構(gòu)計(jì)算選用一榀用手算的簡化計(jì)算方法，其中計(jì)算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時(shí)使用的分層法和彎矩了解設(shè)計(jì)總過程，通過查閱大量的相關(guān)設(shè)計(jì)資料，提高自己有限，設(shè)計(jì)書中還存在不少缺點(diǎn)甚至錯(cuò)誤，31畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及任務(wù)4)風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓0.60kPa；地面粗糙程度類別C類7)本工程建筑場地劃分為Ⅱ類。地表以下1.1m內(nèi)為雜填土，承載力設(shè)計(jì)值4組l建筑設(shè)計(jì)部分：建筑方案及初步設(shè)計(jì)，建筑物平面、立面和剖面設(shè)計(jì)，主要部位的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)及材料做法。完成建筑設(shè)計(jì)說明2建筑設(shè)計(jì)本辦公樓主要依據(jù)任務(wù)書所提要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮了滿足使用功能上的需求，給辦公創(chuàng)造良好條件；其次，考慮到結(jié)構(gòu)5根據(jù)任務(wù)書要求，本辦公樓為鋼筋混凝土框＞）-2001）平面設(shè)計(jì)首先考慮滿足使用功能的需求，為辦公和交通組織、采光、通風(fēng)的良好配置，同時(shí)還要合在正立面處理上，大門采用了不銹鋼玻璃彈外墻裝飾方面，勒腳為燒毛面花崗巖石板面層，與室外臺(tái)階的面層相統(tǒng)一，既美觀，選用了仿石涂料，顏色為淡黃色和銀灰色相間，由63結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)結(jié)果，本辦公樓樓結(jié)構(gòu)平面布3.2.計(jì)算簡圖及構(gòu)件選型7度應(yīng)取柱中心線之距離，故某些梁的計(jì)算跨度與定DD屋面板厚度取為h＝100mm，樓面板厚度取h＝120mm。均滿足“規(guī)范”要求。8框架梁柱的相對線剛度如圖所示，作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩分配的依據(jù).在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓板的樓可以作為梁的有效翼緣，：＝9梁柱5555775757573.3.荷載計(jì)算因活荷載小于雪荷載，故舍恒載：g邊'=4.91+(1-2?2+?3）5.06×4.5=4.91+(1-2×0.32+0.33)×22.77=24.26kN/m11=22.62kN/m活載：g邊'=(1-2?2+?3=27.76kN/m活載：g邊'=(1-2?2+?3=6.89kN/m=18.38kN/m活載：g邊'=(1-2?2+?3=9.56kN/mμs本辦公樓樓基本風(fēng)壓：Wk＝0.60kN/m2,風(fēng)荷載體型系數(shù)：迎風(fēng)面μ=0.8,背風(fēng)面s=-0.5,地面粗糙度類別為C類；女兒墻高19.9515.00.25μμsz水平風(fēng)力F(kN)3.4.豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算采用分層法進(jìn)行近似計(jì)算。因屋面活荷載很小載計(jì)算，在后面的內(nèi)力組合中，屋頂?shù)摹昂爿d+活載”總值按恒載處理；其余樓層按恒載C 24 124244.7226.046324i2一7.035.2812.8242.1931.36735510132742.1931.367355-9702-54.34-54.34-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-73.55-73.55-9702-54.34-54.34-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-73.55-73.55///6.11-56.11-9702\-970209.96-101.3-23.86-42.32-42.3201.397.08-101.3//-18.62-42.32-42.3297.08-101.3970////-18.62970-101.3970-101.3////-18.62970-101.3-42.32-42.32-42.32970//-18.62-42.-42.8970-101.3\-19.1:///\\\////\////\/\///\根據(jù)分層法計(jì)算結(jié)果，把同一開口框架按恒載和考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，將豎向荷載β ————————————————————————————與Nmax對應(yīng)的————————一層邊柱：求邊柱柱底內(nèi)側(cè)和柱頂外側(cè)產(chǎn)生的最大3.5.風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算在計(jì)算K時(shí)，為計(jì)算方便，仍采用相對剛度，框架柱修正側(cè)移剛度D計(jì)算過程及結(jié)果構(gòu)件名稱22邊底層柱其余層中底層柱其余層D根據(jù)已算得的框架柱抗剪剛度相對值，由公式Vjk=可求得每根柱所承受的底頂?shù)醉敇菍恿鶎游鍖铀膶尤龑佣右粚觽?cè)移在總側(cè)移中所占比例相當(dāng)小，故不予考慮，僅框架的頂點(diǎn)側(cè)移量可近似地看作由各樓層處層間側(cè)VΔuj=求得；層間柱總剛度由前面已算得的框架柱修正剛度D值求得，混凝土強(qiáng)度層uj3.6.水平地震作用下的框架內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算取值為0.5。計(jì)算結(jié)果見下圖所示（單位—kNuTj樓層六層五層四層三層二層一層層間總剪力底頂?shù)醉攗j3.7.框架內(nèi)力組合對于需考慮地震作用的組合項(xiàng)，已按“規(guī)范”要求①②③六層———— 中跨梁———中跨梁四層中跨梁中跨梁中端中跨梁端層端端中跨梁端構(gòu)件名稱截面位置值①②③六層邊柱[M{l[M{=87.54=1158.42——[M{l[M{=81.91=182.42——[M{l[M{[M{l[M{=70.82=205.38=49.30=207.54——[M{l[M{[M{l[M{=67.89=230.88=51.03=233.04——五五層[M{l[M{=88.88=400.65[M{l[M{=86.34=424.633[M{l[M{=-79.0=331.26[M{l[M{[M{l[M{=-79.0=350.38=-55.07=554.73[M{l[M{=99.89=490.12[M{l[M{=93.0=645.4[M{l[M{[M{l[M{=97.8=509.32=92.28=669.4[M{l[M{[M{l[M{=102.36=559.33=60.28=877.5034三邊層柱層[M{l[M{[M{l[M{=109.77=679.84=97.66=892.65[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{=721.0=55.07[[M[M{l[M{{lN{=116.29=741.4=55.07=1200.27邊[[M[M{l[M{{lN{=117.90=874.2=103.43=1142.39[[M{lN{[M{[M{=893.40中柱[[M[M{l[M{{lN{=126.56=900.44=55.9=1497.55[[M[M{l[M{{lN{=127.91=920.84=58.1=1523.05頂[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{[[M[M{l[M{{lN{=136.89=1077.01=39.65=1821.59[[M[M{l[M{{lN{=148.60=1105.21=1856.833.8.截面設(shè)計(jì)÷300＝0.21，所以框架梁跨中受拉筋最小配筋率取0.21%;=55×1.43÷300＝0.26，所以框架梁支座處受拉筋最小配筋率取0.26％。＇＝“規(guī)范”要求：①三、四級(jí)抗震等級(jí)，沿梁全長頂面和底面至②框架梁抗震要求ξb≤0.35；③框架梁梁端載面的底部和頂部縱向受力鋼筋截asξξb————————————————————————————————————————————————————————層———————————————— ②考慮地震作用組合，當(dāng)跨高比l0/h＞2.5時(shí)，應(yīng)有V≤0.2fcb由框架梁內(nèi)力組合表可以看出，在考慮gRE后，地震組合的剪力并不起控制作用，故Psv,min梁肢肢梁肢梁肢肢梁肢梁肢肢四四梁肢梁肢肢梁肢梁肢肢梁肢層梁肢肢梁肢角柱：0.9%;②其余柱0.7%;③每一側(cè)的配筋百分率0.2％。慮抗震等級(jí)，選定所有箍筋直徑均為當(dāng)對稱配筋時(shí)，受壓區(qū)高度當(dāng)≤ξb=0.550時(shí)，為大偏心受壓，當(dāng)'對于大偏心受壓狀態(tài)，當(dāng)x≥2as時(shí)，由公式'此處，對于C30混凝土，a1＝1.0，b1＝0.8。于是由ξ可求得'當(dāng)計(jì)算所得As或As小于構(gòu)造要求的最小配筋面積時(shí)，按構(gòu)造要求選配鋼筋，并考構(gòu)件名稱截面位置[M{l[M{=87.54=158.42心[M{l[M{=81.91=182.42心[M{l[M{=70.82=205.38心[M{l[M{=49.30=207.54心[M{l[M{=67.89=230.88心[M{l[M{=51.03=233.04心五層[M{l[M{=88.88=400.65心[M{l[M{=86.34=424.60心[M{l[M{=86.90=331.26心[M{l[M{=55.07=529.23心[M{l[M{=86.90=350.38心[M{l[M{=55.07=554.73心心[M{l[M{=93.0=645.4心[M{l[M{=107.58=509.32心[M{l[M{=92.28=669.4心[M{l[M{=112.60=538.93心[M{l[M{=60.28=852.0心[M{l[M{=112.60=559.23心[M{l[M{=60.28=877.50心[M{l[M{=120.75=679.84心[M{lN=97[M{lN=892.65心[M{l[M{=120.75=699.04心43[M{l[M{=97.66=916.65心[M{l[M{=127.92=721.0心[M{l[M{=55.07=1174.71心[M{l[M{=127.92=741.4心[M{l[M{=55.07=1200.27心 [M{l[M{=129.69=874.2心[M{l[M{=103.43=1142.39心[M{l[M{=131.04=893.40心[M{l[M{=105.42=1166.39心[M{l[M{=139.22=900.44心[M{l[M{=55.9=1497.55心[M{l[M{=140.70=920.84心[M{l[M{=58.1=1523.05心層[M{l[M{=137.75=1016.32心[M{l[M{=89.88心[M{l[M{=158.24=1100.92心[M{l[M{=79.44=1428.85心44[M{l[M{=157.42=1077.01心[M{l[M{=39.65=1821.59心[M{l[M{=170.89=1105.21心[M{l[M{=1856.83心?、邁⑧軸線間的板帶計(jì)算。板的計(jì)算跨度取軸線間距，示意圖如下：5Lx）＝MxMyM0xM0y考慮到結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布，對現(xiàn)澆板支座負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，此處取調(diào)幅系數(shù)為MxMyM0xM0y）＝）＝Lx）＝MxMyM0xM0y考慮到結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布，對現(xiàn)澆板支座負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，此處取調(diào)幅系數(shù)為MxMyM0xM0y）＝）＝仍?、摺噍S線間的板帶計(jì)算。板的計(jì)算跨5）＝MxMyM0xM0y考慮到結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布，對現(xiàn)澆板支座負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，此處取調(diào)幅系數(shù)為MxMyM0x）＝）＝）＝MxMyM0xM0y考慮到結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布，對現(xiàn)澆板支座負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，此處取調(diào)幅系數(shù)為MxMyM0xM0y）＝）＝3.9.樓梯設(shè)計(jì)本辦公樓共兩部樓梯，但結(jié)構(gòu)形式及受力完全一樣，故只梯梁兩端支承在梯柱上，梯段板兩端支承在梯梁和樓梯段斜板與高端平臺(tái)板是作為一個(gè)整體受力，計(jì)傾角tga＝150/300＝0.5，a＝26.6。，cosa＝0.894，取1米板寬作為計(jì)算單元。22222088PTL6021704500水平計(jì)算跨度：l0=ln=3.6+0.9=4.5m則As=a1fcbh0ξ/fy=1382mm2低端平臺(tái)板兩端支承于梯梁及平臺(tái)梁上，屬單向板。板厚h＝則As=a1fcbh0ξ/fy=279mm22250as＝0.0755，ξ=0.0786，計(jì)算As＝274mm2as＝0.046，ξ=0.0471，計(jì)算As＝574mm2V=pl=×40.86×4.2=85.8(kN)0.25fcbh0=0.25×14.3×200×365=261>85.8(kN)0.7ftbh0=0.7×1.43×200×365=73<85.8(kN)）＝aei=e0+ea=180+20=200(mm)55=30<2a=80，且x<ξbh0故為大偏'esaei=e0+ea=12.56+0.020=12.58(m)=0.44<2a=80，且x<ξbh0故為大偏心受壓柱'es'ss=434(mm2)選配218，實(shí)配As'=As=509(mm2)。由于梯柱所受剪力很小，柱箍筋按構(gòu)造配置即3.10.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2727根據(jù)框架柱內(nèi)力組合表可知，基礎(chǔ)頂面所承受的MbcMbcMbcMbc礎(chǔ)合并做成一個(gè)雙柱基礎(chǔ)，故中柱處基礎(chǔ)梁傳遞來的豎向荷載所產(chǎn)生的偏心彎矩總值為將柱端剪力乘以基礎(chǔ)高度可得剪力對基礎(chǔ)底部產(chǎn)生的第一組荷載值78.92kN.m第二組荷載值3942.04kNfa=fak+η