實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)--畢業(yè)論文

1、 存檔編號(hào)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 xx市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓 學(xué) 院專(zhuān) 業(yè) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師完成時(shí)間教務(wù)處制獨(dú)立完成與誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立工作所取得的成果并撰寫(xiě)完成的，鄭重確認(rèn)沒(méi)有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為。文中除已經(jīng)標(biāo)注引用的內(nèi)容外，不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 指導(dǎo)導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 簽字日期：畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本人完全了解xx大學(xué)有關(guān)保管、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)定。

2、特授權(quán)xx大學(xué)可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部或部分內(nèi)容公開(kāi)和編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)提供檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段復(fù)制、保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)設(shè)計(jì)原件或復(fù)印件和電子文檔（涉密的成果在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）。畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 導(dǎo)師簽名：簽字日期： 簽字日期：目錄摘要1Abstract2第1章 設(shè)計(jì)資料31.1 工程概況31.2 氣象資料31.3 地質(zhì)條件31.4 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)4第2章 結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)件截面尺寸估算52.1 結(jié)構(gòu)選型52.2構(gòu)件截面尺寸估算5第3章 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定9第4章 荷載統(tǒng)計(jì)104.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算104.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算134.3豎向荷載作用

3、下框架承受荷載計(jì)算134.4 水平風(fēng)荷載代表值計(jì)算174.5 地震作用18第5章 內(nèi)力計(jì)算255.1豎向荷載下的框架內(nèi)力計(jì)算255.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算325.3水平荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算366.1 荷載基本組合466.2 內(nèi)力轉(zhuǎn)換466.3 控制截面及最不利內(nèi)力類(lèi)型47第7章 框架梁、柱截面設(shè)計(jì)517.1 框架梁截面設(shè)計(jì)517.2 框架柱截面設(shè)計(jì)617.3 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震驗(yàn)算747.4 構(gòu)件的裂縫的寬度的驗(yàn)算77第8章 次梁截面設(shè)計(jì)828.1 基本信息828.2 荷載統(tǒng)計(jì)828.3 內(nèi)力計(jì)算848.4 內(nèi)力的組合858.5 正截面受彎承載力計(jì)算868.6 斜截面受剪承載

4、力計(jì)算87第9章 板的配筋899.1 屋面板設(shè)計(jì)899.2 樓面板的設(shè)計(jì)91第10章 樓梯設(shè)計(jì)9210.1 設(shè)計(jì)資料9210.2 梯段板設(shè)計(jì)9310.3 平臺(tái)板計(jì)算(PTB1)9510.4平臺(tái)梁設(shè)計(jì)95第11章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)9711.1 荷載統(tǒng)計(jì)9811.2 基礎(chǔ)的底面的尺寸的設(shè)計(jì)9811.3 地基的變形的驗(yàn)算10111.4 地基抗震承載力驗(yàn)算10111.5 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)101致 謝6附錄7附錄1：開(kāi)題報(bào)告7附錄2：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)8 xx市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓設(shè)計(jì)摘要 現(xiàn)如今，大量的鋼筋混凝土應(yīng)用在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式當(dāng)中，尤其是在住宅、辦公、學(xué)校、醫(yī)院等等公共建筑當(dāng)中表現(xiàn)尤為明顯。我們最初在對(duì)這些建筑

5、進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)先進(jìn)行荷載統(tǒng)計(jì)，荷載統(tǒng)計(jì)包括有恒荷載、活荷載、風(fēng)荷荷載以及地震荷載等等，其中在計(jì)算豎向荷載時(shí)一般采用彎矩二次分配法、水平地震應(yīng)用D值法等方法進(jìn)行計(jì)算，然后求出結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)用選取最不利內(nèi)力組合的方法對(duì)各內(nèi)力進(jìn)行組合，進(jìn)而按照規(guī)范的相應(yīng)要求對(duì)內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整和換算，最后利用組合出來(lái)的最不利內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)最終選取能夠使結(jié)構(gòu)安全的結(jié)果去進(jìn)行配筋計(jì)算。本設(shè)計(jì)中包括有對(duì)梁、板、柱、基礎(chǔ)、樓梯等等進(jìn)行了組合設(shè)計(jì)，并且根據(jù)這些組合設(shè)計(jì)繪出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工圖。另外，除了對(duì)本框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行手算之外，還利用了PKPM工程計(jì)算軟件對(duì)本框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電算校核來(lái)完成了本結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵字： D值法、彎矩二

6、次分配、框架結(jié)構(gòu)、荷載組合Luoyang city middle school Orchid Design AbstractModern reinforced concrete structure is widely used in various forms, especially in the application ,such as residential, office , schools and many other public buildings. When calculate the load, including the constant load and live load

7、, wind load and earthquake load, we used bending moment secondary distribution method to calculate the vertical load , applicated D value method and other methods to calculate the horizontal seismic, and then calculate the internal force of members of the structure , then apply the most adverse inte

8、rnal force to make force combination, and then according to the corresponding requirement of the specification to adjust the internal forces and conversion, the use of the most unfavorable combination design, internal force on cross section selection can make the result of the structural safety of r

9、einforcement calculation, the including beam, slab, column, foundation, stair design, and drew the structure construction drawing. In addition, besides calculate this framework by myself, also using the PKPM software to make the comparison of the result.Key words: he bending moment secondary distrib

10、ution、frame structure,、load combination第1章 設(shè)計(jì)資料1.1 工程概況1.工程名稱(chēng)：xx市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中部教學(xué)樓2.設(shè)計(jì)信息：建筑總高為20.10m，共5層，每層層高為3.90m,室內(nèi)外高差0.45m，L型布局，東側(cè)折角處設(shè)150mm寬抗震縫。取軸上的一榀框架進(jìn)行計(jì)算，具體情況見(jiàn)圖1.1圖1.1 防震縫單元結(jié)構(gòu)平面布置圖1.2 氣象資料x(chóng)x市位于河南省西部，黃河中游，處于北溫帶，復(fù)雜的地形促使氣候表現(xiàn)為顯著的大陸性多樣性等氣候特征。冬季盛行偏北風(fēng)，寒冷干燥，夏季盛行偏南風(fēng)，炎熱多雨，總體來(lái)說(shuō)，春季干旱大風(fēng)多，夏季炎熱雨集中，秋季晴和日照長(zhǎng)，冬季寒冷雨雪少，

11、四季分明。1.3 地質(zhì)條件場(chǎng)地平坦、無(wú)障礙物，地下無(wú)古代建筑，經(jīng)地質(zhì)、文物勘探地質(zhì)良好，地基土以粘性土為主，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為二類(lèi)，其工程地質(zhì)情況良好，地基承載力特征值為200kPa，場(chǎng)地足夠大。1.4 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)使用年限為50年，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)，防水等級(jí)為二級(jí)，抗震等級(jí)為三級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，抗震措施按二級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 墻體：內(nèi)外墻體采用砌塊磚，尺寸為200mm250mm600mm，女兒墻采用普通磚：尺寸為240mm115mm53mm。重度均取。窗：。第2章 結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)件截面尺寸估算2.1 結(jié)構(gòu)選型整體采用現(xiàn)澆鋼筋混

12、泥土框架結(jié)構(gòu)體系，屋面結(jié)構(gòu)全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，卷材防水：樓面結(jié)構(gòu)全部采用現(xiàn)澆混凝土肋形樓蓋。樓梯結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土梁式樓梯。2.2構(gòu)件截面尺寸估算 2.2.1框架梁框架梁的截面尺寸應(yīng)根據(jù)承受豎向荷載大小，梁的跨度、框架的間距，是否考慮抗震設(shè)計(jì)要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等多種因素綜合考慮確定。一般情況下，考慮抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁截面尺寸可按（2-1）和（2-2）估算： （2-1） （2-2）式中： 梁的計(jì)算跨度，mm梁的截面高度，mm梁的截面寬度，mm梁凈跨與截面高度之比不宜小于4，梁截面高度不宜小于200mm和柱截面寬度的二分之一。框架梁KL-1最大跨度為7800，由式（2-1）知

13、：故取為650mm由（2-2）知：故取為250mm框架梁截面尺寸為同理可得，框架梁KL-2截面尺寸取為框架梁KL-3截面尺寸取為2.2.2框架柱框架柱截面一般采用矩形或方形截面。在多屋建筑中，框架柱的截面尺寸可按式（2-3）和（2-4）估算： （2-3） （2-4）式中：第層層高，mm柱截面寬度，mm柱截面高度，mm在高層框架中，可先根據(jù)前期所受軸力大小按軸心受壓構(gòu)件估算，再乘以適當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)來(lái)考慮彎矩影響。可按式（2-5）和（2-6）估算： （2-5） （2-6）式中：考慮地震作用組合后柱的軸力增大系數(shù)，角柱取1.5-1.6，其他取1.3-1.5。 F按照簡(jiǎn)支梁狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積折算在單

14、位建筑面積上的重力荷載代表值，近似的取1.2-1.5框架柱軸壓比限，非抗震設(shè)計(jì)和四級(jí)時(shí)取0.9-0.95：一、二、三級(jí)分別取0.65、0.75、0.85。本設(shè)計(jì)采用高層框架中的框架柱截面估算法。由式(2-6)知：由式（2-5）知：框架柱截面采用方截面，所以框架柱截面邊長(zhǎng)為：故取為500mm。2.2.3次梁次梁在框架結(jié)構(gòu)中是次要構(gòu)件，一般不做剛度驗(yàn)算的最小截面尺寸，按式（2-7）（2-7）估算： （2-7） （2-8）式中： 次梁的計(jì)算跨度，mm次梁的截面高度，mm次梁的截面寬度，mm本設(shè)計(jì)中次梁計(jì)算跨度，由式（8-7）可知：故取為550mm繼而由式（2-8）可知：故取為200mm次梁的截面尺寸

15、為本設(shè)計(jì)中次梁為單跨梁，梁端支座可按簡(jiǎn)支座來(lái)考慮。2.2.4現(xiàn)澆板 由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）中規(guī)定，混凝土板按以下原則計(jì)算：（1） 兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算。（2） 四邊支承的板按下列規(guī)定計(jì)算：1） 當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比不大于2.0時(shí)，按雙向板計(jì)算。2） 當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于2.0時(shí)，但小于3.0時(shí)，按雙向板計(jì)算。3） 當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比不小于3.0時(shí)，宜按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算，并應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置構(gòu)造鋼筋。（3） 板的跨厚比：鋼筋混凝土單向板不大于30，雙向板不大于40。（4） 板的最小厚度：?jiǎn)蜗驅(qū)用姘?，民用建筑樓板?0，雙向板為80。本設(shè)計(jì)中板的長(zhǎng)邊與短邊之

16、比均小于2.0，均按雙向板來(lái)設(shè)計(jì)，其厚度分別根據(jù)屋、樓面板的最小跨度按上述原則進(jìn)行計(jì)算。屋面板厚：，取為120。樓面板厚：，取為100。 第3章 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與框架柱剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，所以梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱從基礎(chǔ)頂面算起至二層樓面，基頂標(biāo)高根據(jù)室內(nèi)外高差、地質(zhì)條件，定為-0.95，二層樓面標(biāo)高為3.90，故底層柱高為4.85，其余各層柱高從樓面算起至上一層樓面（即層高）均為3.90，由此繪出框架簡(jiǎn)圖，如下圖3.1所示圖3.1框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖第4章 荷載統(tǒng)計(jì)本設(shè)計(jì)中所涉及到的荷載分別有豎向的荷載和水平的荷載兩種類(lèi)型，其中，豎向

17、的荷載包括恒荷載和活荷載；水平的荷載包括水平的地震作用的和水平的風(fēng)荷載，四種荷載應(yīng)該分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。4.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算4.1.1屋樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（1）屋面保護(hù)層：25厚1：2.5水泥砂漿保護(hù)層 防水層：二道3.0厚高聚物改性瀝青防水卷材 找坡層：20厚1：8水泥憎水膨脹珍珠巖2%找坡保溫層：50厚擠塑聚苯乙烯泡沫料板 結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆混凝土板 25kN/m20.12m=3.00kN/m2抹灰層：10厚水泥砂漿板底抹灰 合計(jì) （2）各層教室、走廊、活動(dòng)室、辦公室樓面裝飾層：20厚1:2.5水泥砂漿 0.45kN/結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚水泥砂漿板底抹灰 合計(jì)

18、（3）各層衛(wèi)生間樓面裝飾層：30厚水磨石樓面 找平層：15厚1：3水泥砂漿找坡層抹平 防水層：1.2厚合成高分子防水涂料結(jié)構(gòu)層： 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚水泥砂漿板底抹灰 合計(jì)4.1.2梁荷載關(guān)于梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重、粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載。 （1）主梁梁尺寸 (KL-1) bh=250mm650mm梁自重 25 kN/m30.25（0.65-0.1）=3.44kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.02kN/m320（0.25+0.552）=0.54kN/m合計(jì)： 3.98kN/m2梁尺寸 (KL-3) bh=250mm450mm梁自重 25 kN/m30.25

19、（0.45-0.1）=2.19kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.02kN/m320（0.25+0.352）=0.38kN/m合計(jì)： 2.57kN/m2（2）次梁次梁尺寸 bh=200mm500mm梁自重 25 kN/m30.25（0.5-0.1）=2.25kN/m16厚水泥砂漿抹灰層 0.3kN/m3（0.2+0.5 2）=0.32kN/m合計(jì)： 2.565kN/m2（3）走廊梁（KL-2）走廊梁尺寸 bh=250mm450mm梁自重 25 kN/m30.25（0.45-0.1）=2.81kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.0220kN/m3（0.25+0.35 2）=0.46kN/m合計(jì)： 3

20、.27kN/m24.1.3 雨棚雨棚采用輕質(zhì)玻璃雨棚4.1.4 柱荷載柱尺寸 bh=500mm500m柱自重 25 kN/m30. 50.5=6.25kN/m20厚水泥砂漿抹灰層 0.0220kN/m3（0.5 4）=0.8kN/m合計(jì)： 7.05kN/m24.1.5過(guò)梁自重25 kN/m3 0.250.15（3+0.5）2=3.281kN/m4.1.6墻的重力荷載（1）內(nèi)墻自重（標(biāo)準(zhǔn)層）內(nèi)墻 （3.9-0.65）0.27.0 kN/m3 =4.55kN/m水泥砂漿墻面 0.3kN/m32（3.9-0.65）=2.275kN/m合計(jì)： 6.825kN/m2（2）外縱墻自重（標(biāo)準(zhǔn)層）縱墻（扣除窗

21、） =（3.9-0.65）0.25（4.8-0.5）7.0 kN/m3-2.10.2537.0 kN/m3-3.281 =10.151kN塑鋼窗：0.4kN/m2 32.1=2.52kN外墻涂料重：0.41（3.9-0.65）（4.8-0.5）-2.132 =6.294kN合計(jì)： 18.965kN4.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算4.2.1屋面及樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面 0.50kN/m2教室2.50 kN/m2走廊樓梯間 3.50 kN/m2衛(wèi)生間 2.50kN/m24.2.2雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 雪荷載： Sk=1.00.40 kN/m2=0.40 kN/m2注：屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)，兩者中取大值4

22、.3豎向荷載作用下框架承受荷載計(jì)算4.3.1 軸間框架梁（線性荷載）（板傳至梁上的三角形荷載或者梯形荷載等效為均布荷載）屋面板傳來(lái)的荷載：恒荷載：4.51kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =16.769kN/m 活荷載：0.5kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =1.776kN/m樓面板傳來(lái)的荷載：恒荷載：3.19 kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =11.084kN/m 活荷載：2.5kN/m2 （1-20.2292 +0.2293）3.95/22 =8.882kN/m梁自重：4.615kN/m軸間

23、框架梁均布荷載為：屋面梁：恒荷載= 梁自重+屋面板傳來(lái)的恒荷載= 4.615+16.769=21.384kN/m 活荷載= 屋面板傳來(lái)的活荷載= 1.776 kN/m樓面梁：恒荷載= 梁自重+樓面板傳來(lái)的恒荷載+內(nèi)墻自重= 4.615+11.084+6.825=22.524 kN/m 活荷載= 樓面板傳來(lái)的活荷載= 8.882kN/m4.3.2軸間框架梁（線性荷載）屋面板傳來(lái)的荷載：恒荷載：4.51kN/m2 5/81/2（3-0.25）2 =8.113kN/m 活荷載：0.5kN/m2 5/81/2（3-0.25）2 =0.859kN/m樓面板傳來(lái)的荷載：恒荷載：3.19 kN/m2 5/8

24、1/2（3-0.25）2 =5.363kN/m 活荷載：2.5kN/m25/81/2（3-0.25）2=4.297kN/m梁自重：2.565kN/m軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒荷載= 梁自重+屋面板傳來(lái)的恒荷載= 2.565+8.113=10.678kN/m 活荷載= 屋面板傳來(lái)的活荷載= 0.859kN/m樓面梁：恒荷載= 梁自重+樓面板傳來(lái)的恒荷載= 2.565+5.363=7.928 kN/m 活荷載= 樓面板傳來(lái)的活荷載= 4.297 kN/m4.3.3 軸間框架梁計(jì)算過(guò)程和結(jié)果同軸間框架梁屋面梁：恒荷載：21.384kN/m 活荷載：1.776kN/m樓面梁：恒荷載：22.524

25、kN/m 活荷載：8.882kN/m4.3.4軸框架柱縱向集中荷載的計(jì)算女兒墻做法：600mm蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊女兒墻自重：7.0kN/m3 0.60.2=0.84kN/m頂層柱：恒荷載= 女兒墻自重+梁自重+屋面板傳來(lái)的恒荷載（女兒墻自重+外縱梁自重+次梁自重+屋面板傳三角形荷載+屋面板傳梯形荷載）=0.84kN/m7.8+3.98(4.8-0.5)+4.51kN/m25/83.95/23.952+ 4.51kN/m2（1-20.2292 +0.2293）3.95/2（7.8+0.45）1/22=6.552+17.114+46.027+69.170=138.863kN 活荷載= 屋面板

26、傳來(lái)的活荷載（屋面板傳三角形荷載+屋面板傳梯形荷載） =0.5kN/m25/83.95/23.952+0.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22 =4.876+7.793 =12.669 kN 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載=墻自重+梁自重+樓面板傳來(lái)的恒荷載（外縱墻自重+次梁自重+樓面板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載 =18.965+3.98kN/m(4.8-0.5)+3.19kN/m5/83.95/23.952+3.19kN/m（1-20.2292+0.2293）3.95/2（7.8+0.45）1/22=141.388kN活荷載= 樓面板傳來(lái)的活荷載（樓面

27、板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載） =2.5kN/m25/83.95/23.952+2.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22 =461.061 kN4.3.5軸框架柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱：恒荷載=梁自重+屋面板傳來(lái)的恒荷載（縱梁自重+次梁自重+屋面板傳三角形荷載+屋面板傳梯形荷載） =3.98(4.8-0.5)+4.515/83.95/23.952+4.51（1-20.2292 +0.2293）3.95/2（7.8+0.45）1/22+3.19(1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8 =195.259kN 活荷載=

28、 屋面板傳來(lái)的活荷載（屋面板傳三角形荷載+走道板傳梯形荷載） =0.5kN/m25/83.95/23.952+0.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22+0.5(1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8 =17.134kN 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載=內(nèi)墻自重+梁自重+樓面板傳來(lái)的恒荷載（內(nèi)墻自重+內(nèi)縱梁重+次梁自重+樓面板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載+走道板傳梯形荷載）=(7.8-0.5)6.825kN/m+3.98(7.8-0.5)+3.195/83.952+3.19（1-20.2292 +0.2293）3.95/2（7.8+0

29、.45）1/22+3.19(1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8=191.115 kN 活荷載= 樓面板傳來(lái)的活荷載（樓面板傳三角形荷載+樓面板傳梯形荷載+走道板傳梯形荷載） =2.5kN/m25/83.95/23.952+2.5kN/m2(1-20.2292+0.2293)3.95/2（7.8+0.45）1/22+3.5kN/m2 (1-20.2172 +0.2173)（3-0.25）/27.8 =95.497 kN4.3.6 軸框架柱縱向集中荷載計(jì)算過(guò)程和結(jié)果同軸 頂層柱：恒荷載：195.259kN/m 活荷載：17.134kN/m 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載：191.115

30、kN/m 活荷載：95.497kN/m4.3.7 軸框架柱縱向集中荷載計(jì)算過(guò)程和結(jié)果同軸 頂層柱：恒荷載：138.863kN/m 活荷載：12.669kN/m 標(biāo)準(zhǔn)層：恒荷載：141.388kN/m 活荷載：61.016kN/m4.4 水平風(fēng)荷載代表值計(jì)算作用在屋面梁和樓面節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： （10-7）式中，z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)；z風(fēng)振系數(shù)；s風(fēng)荷載體型系數(shù)；0基本風(fēng)壓（kN/m2），本辦公樓0=0.45 kN/m2；hi下層柱高；hj上層柱高，對(duì)頂層為女兒墻高度的2倍；B迎風(fēng)面的寬度，本設(shè)計(jì)取B=4.80 m。 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB

31、50009-2012）規(guī)定，此辦公樓的風(fēng)荷載體型系數(shù)z=1.40（L型），其它型為1.30，由于此辦公樓高度為20.10 m，故風(fēng)振的系數(shù)z=1.0。此次設(shè)計(jì)中的集中的風(fēng)的荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的過(guò)程見(jiàn)表4.1，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4.1表4.1集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算離地高度z（m）0（kN/m2)szz（m)（m）(kN)19.9500.451.40.841.003.91.26.4816.0500.451.40.761.003.93.908.9612.1500.451.40.741.003.93.908.738.2500.451.40.741.003.93.908.734.3500.451.40.741.0

32、03.93.909.23注：右風(fēng)的荷載與左風(fēng)的荷載相反，在這里不再計(jì)算了。 4.1水平風(fēng)荷載作用下框架計(jì)算簡(jiǎn)圖4.5 地震作用本設(shè)計(jì)中取右側(cè)防震縫單元進(jìn)行計(jì)算，按整體計(jì)算總水平地震作用，再按平面框架的抗側(cè)移剛度之比分配到每一 榀平面框架。4.5.1重力的荷載的代表值的計(jì)算建筑物的重力的荷載的代表的值是結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件的自重的標(biāo)準(zhǔn)值和各種可變的荷載的組合值的和。屋面板處的重力荷載代表值=本層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.5屋面板的雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。樓板面處的重力的荷載的代表值=本層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.5本層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 計(jì)算時(shí)將各樓層重力荷載集中于屋樓蓋標(biāo)高處（1）集中到頂層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G5的計(jì)算 1.

33、女兒墻全重：0.84kN/m4.82=8.064kN 2屋面荷載：4.51kN/m=4026.528kN 3.50%的雪的荷載：50%0.40 kN/m=178.56kN 4.梁的自重：（內(nèi)外縱梁+次梁+橫梁+走廊梁） =2.57kN/m(4.8-0.5)4+(7.8-0.5)3.982+3.27kN/m(3-0.5) =107.427kN 5.半層柱的自重：7.05 kN/m3.91/24=54.99 kN 6.半層墻的自重：（半層窗間墻的自重+半墻窗自重+縱橫向內(nèi)墻自重） =18.965kN2+6.825kN/m(4.8-0.5)2/2=48.313kN 7.過(guò)梁自重：3.28kN/m2=

34、6.562 kN合計(jì)： 4430.444kN(2)集中到24層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G2G4的計(jì)算1.樓面荷載：3.19kN/m2=2848.032 kN2.50%的活荷載：50%(2.5487.82+3.5483)=1188kN3.梁的自重：107.427kN4.上下各半層柱自重：7.05kN/m3.94=109.98 kN5. 上下各半層墻自重：48.3132=96.626 kN6.過(guò)梁自重：6.562kN合計(jì)： 4356.627kN(3)集中到底層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G1的計(jì)算1.樓面荷載：2848.032 kN2.50%的活荷載：1188 kN3.梁的自重：107.427kN4.上下

35、各半層柱自重：7.05 (3.9/2+4.85/2)4=30.844kN5.上下各半層墻自重(標(biāo)準(zhǔn)墻外縱墻整體自重-標(biāo)準(zhǔn)墻外縱墻半墻自重+半外墻自重+半縱內(nèi)墻自重)：=96.626-48.313+18.9652+6.825(4.8-0.5)2=144.938 kN6.過(guò)梁自重：6.562 kN合計(jì)： 4325.803kN4.5.2梁柱線剛度計(jì)算梁的線剛度如下表4.2，柱的抗側(cè)移剛度D值如表4.3表4.2梁的線剛度計(jì)算斷面bh（m2）跨度l（m）矩形截面慣性矩I0（m4）邊 框 架 梁中 框 架 梁Ib=1.5I0（m4）Kb=EcIb/l（kNm）Ib=2.0I0（m4）Kb=EcIb/l（k

36、Nm）0.250.657.8005.7210-38.5810-33.4710411.4410-24.621040.250.453.003.4710-35.2010-35.461046.9310-37.28104表4.3柱的抗側(cè)移剛度D值計(jì)算層次砼bh（m2）h（m）Ic（m4）（kNm）DD值匯總C、G軸邊框架邊柱（14個(gè)/層）1C350.5024.855.2110-33.381041.030.5086223448825C350.5023.905.2110-34.211040.820.29963238528C、G軸中框架邊柱（18個(gè)/層）1C350.5024.855.2110-33.38104

37、1.370.55948417071225C350.5023.905.2110-34.211041.100.3511625209250E、F軸中框架中柱（18個(gè)/層）1C350.5024.855.2110-33.381043.520.731258722656625C350.5023.905.2110-34.211042.8305919597352746E、F軸邊框架中柱（4個(gè)/層）1C350.5024.855.2110-33.381042.640.68117254690025C350.5023.905.2110-34.211042.120.511694067760D147866625668284

38、注：對(duì)于一般層而言，；對(duì)于底層而言，；。4.5.3結(jié)構(gòu)自振周期計(jì)算結(jié)構(gòu)自振周期按照頂點(diǎn)位移法進(jìn)行計(jì)算，考慮到填充墻對(duì)框架剛度的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù)=0.7。計(jì)算公式為式（4-1），式中為頂點(diǎn)位移（單位：m），按D值法計(jì)算，詳見(jiàn)表4.4 （4-1）表4.4 橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算層次Gi（kN）Gi（kN）Dii-i-1=Gi/Di(m)522152221526682840.03310.5560421783439356682840.06570.5229321783657186682840.09830.4572221783875016682840.13090.358912162910913047

39、86660.22800.2280由表4.4可知，頂點(diǎn)位移=0.55560 m，則由式(4-1）可求得：T1=1.70.7=0.89s4.5.4 水平地震作用計(jì)算地震作用按7度設(shè)計(jì)，基本地震加速度0.10g，II類(lèi)場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，則Tg=0.40 s，=0.08，采用底部剪力法進(jìn)行計(jì)算。由于T1 =0.89s1.4Tg=0.56s且0.35Tg0.55，故需考慮附加地震作用，取n=0.08T。水平地震影響系數(shù)為：結(jié)構(gòu)的底部的剪力：頂點(diǎn)附加地震作用為：各層的水平的地震的作用：Fi=FEk（1-n） 計(jì)算結(jié)果列于表4.5表4.5 各層水平地震（左向）作用及樓層地震剪力層次hi（m）Hi（

40、m）Gi（kN）GiHiGiHinFEk(kN)Fi(kN)Vi(kN)53.9020.454430.44490602.58276916.720.3270.0813339.381003.531274.0143.9016.554356.62772102.180.260797.912071.9233.9012.654356.62755111.330.198610.712682.6323.908.754356.62738120.490.137423.513106.1414.854.854325.80320980.140.076233.243339.38注：Fn只加入主體的頂層即第5層。將各層水平地震

41、（左向）作用按各榀橫向框架的抗側(cè)移剛度之比進(jìn)行分配。各榀橫向框架的分配比例計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表4.6，軸上的橫向框架在水平地震（左向）作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.3所示。表4.6 各榀平面框架的分配比例計(jì)算層次平面框架所在軸號(hào)567891011121314求和1406944414244142441424414244142441424414244142406944786662531446244462444 62444 62444 6244462444624446244453144668284353144 6244462444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 5314

42、4 668284453144 6244462444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 53144 668284553144 62444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 62444 53144 668284總和253270293918 2939182939182939182939182939182939182939182532703151802占比0.080.090.090.090.090.090.090.090.090.081.00圖4.3水平地震（左向）作用下的框架計(jì)算簡(jiǎn)圖(單位:kN)4.5.5變形驗(yàn)算依據(jù)建筑抗

43、震設(shè)計(jì)（GB 50011-2010）的規(guī)定，此次設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行多遇的地震的作用下的層間的彈性的位移的驗(yàn)算。多遇地震作用下，框架結(jié)構(gòu)層間的彈性位移的驗(yàn)算，應(yīng)按式（4-5）進(jìn)行，即： （4-5）式中，可依D值法按式（4-6）進(jìn)行計(jì)算： （4-6）式中，h層高；層間彈性位移角限值，取1/550。計(jì)算結(jié)果列于表4.7表4.7 變形驗(yàn)算第5章 內(nèi)力計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算包括豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算和水平荷載下的內(nèi)力計(jì)算,豎向荷載包括恒荷載、活荷載等，水平荷載包括風(fēng)荷載和地震作用。5.1豎向荷載下的框架內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力,即假定某一節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩只對(duì)該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響，而對(duì)其余桿件的影響可忽略不計(jì)。彎矩二次分配法計(jì)算步驟如下：（1） 根據(jù)梁、柱的線剛度計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿件的彎矩分配系數(shù)。（2） 計(jì)算各跨梁的固端彎矩及各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩。（3） 將各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩同時(shí)分配，并向遠(yuǎn)端傳遞，傳遞系數(shù)均為1/2。（4） 第一次分配彎矩傳遞后，再進(jìn)行第二次彎矩分配，分配的結(jié)果不在傳遞。（5） 將各桿端的所