五層辦公樓全現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1、山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 摘 要本工程名稱為某辦公樓樓，結(jié)構(gòu)為全現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，5層。工程所在地區(qū)為濟(jì)南，抗震設(shè)防等級(jí)為6度。設(shè)計(jì)過(guò)程遵循先建筑后結(jié)構(gòu)再施工的順序進(jìn)行。建筑設(shè)計(jì)，依據(jù)建筑總體規(guī)劃要求、建筑用地條件和基地周邊的環(huán)境特點(diǎn)，首先設(shè)計(jì)建筑平面， 其次進(jìn)行立面造型、剖面設(shè)計(jì)?？紤]到建筑等級(jí)和防火要求，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足使用功能和造型藝術(shù)的要求，并適應(yīng)未來(lái)發(fā)展與靈活改造的需要?？拐鸾Y(jié)構(gòu)在地震作用下，為了有良好的耗能能力以及在強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)不倒塌，其構(gòu)件應(yīng)有足夠的延性。要設(shè)計(jì)延性框架結(jié)構(gòu)，需滿足“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的要求，并進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)力調(diào)整，然后由調(diào)整后的內(nèi)力值進(jìn)行配筋計(jì)算。

2、本次設(shè)計(jì)主要包括結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置、確定計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算單元、荷載計(jì)算、側(cè)移控制、內(nèi)力組合、構(gòu)件設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等內(nèi)容 。本工程采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)體系（橫向承重），選擇了有代表性的一榀框架進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于豎向荷載作用采用彎矩二次分配法，水平荷載作用采用反彎點(diǎn)法。設(shè)計(jì)計(jì)算整個(gè)過(guò)程中綜合考慮了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和施工工業(yè)化的要求。 關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工組織設(shè)；荷載計(jì)算abstractthis project is designed for office building use with a style of cast-in frame work. the building ha

3、s five floors.the structure locates jinan with an anti-earthquake degree of 6. the design process follows the order: firstly, the architectural design; secondly, the structural design; lastly, the foundation design. the architectural design, according to the master plan of the building, the site con

4、ditions, peripheral urban environment, and characteristic of the base, the building plain design goes first. the elevation design is carried out secondly. considering the building classification and fire prevention demands. the architectural design should meet the needs of the function requirement,

5、the use requirement and development and flexible transformation in the future.in order to prevent the building from collapsing, we must insure the inducity of the members.the structure needs to meet the demand of “strong columns with weak beams, strong anti-shear to weak anti-bending, strong joints

6、with weak members”,.the calculation goes under the adjusted inner stress values . structural design maintains close ties with the architectural design, which is based on current relevant codes. it includes the structure style, the preliminary estimation for the structural members, confirmation of th

7、e sketch and unit for calculation, sideway control, load calculation, component design, slab-stairs design, floor overlay design and foundation design. this project adopts reinforced concrete frame (transverse bearing), which has chosen a representative frame to calculate. vertical load function ado

8、pts moment distribution method, level load function adopts d value method, and seismic load function adopts equivalent base shear method. during the design process earthquake-resistant design, technical economy index and construction industrialized request are synthetically considered.keywords: arch

9、itectural design;structural design;construction management design; load calculation- 37 -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(guò)程,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),可以將以前學(xué)過(guò)的知識(shí)重溫回顧,對(duì)疑難知識(shí)再學(xué)習(xí),對(duì)提高個(gè)人的綜合知識(shí)結(jié)構(gòu)有著重要的作用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們?cè)谫Y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(guó)高層建筑中仍以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

10、為主，鋼筋混凝土造價(jià)較低，材料來(lái)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(guò)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(guó)的建筑史上?？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，在辦公類建筑中也是較常用的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(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)總體布置是指結(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(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能有決定性的作用。高層建筑中, 風(fēng)荷載和地震荷載等水平方向作用引起的內(nèi)力和位移已

11、成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素，高層結(jié)構(gòu)抗側(cè)移力體系成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、安全而經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵，所以要求高層建筑結(jié)構(gòu)有較大的抗側(cè)移剛度。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(guò)查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫(xiě)以及圖紙繪制，加深了對(duì)規(guī)范、手冊(cè)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(wèn)題的能力。在繪圖時(shí)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(guò)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(duì)比。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。

12、第一部分 建筑設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.1 建筑平面設(shè)計(jì)（1） 依據(jù)建筑功能的要求，確定柱網(wǎng)的尺寸，然后，再逐一定出各房間的開(kāi)間和進(jìn)深；（2） 根據(jù)交通、防火與疏散的要求，確定樓梯間的位置和尺寸；（3） 確定墻體所用的材料和厚度，以及門窗的型號(hào)與尺寸；1.2 建筑立面設(shè)計(jì)（1） 確定門窗的立面形式。門窗的立面形式一定要與立面整體效果相協(xié)調(diào)；（2） 與平面圖對(duì)照，核對(duì)雨水管、雨篷等的位置及做法；（3） 確定墻體立面裝飾材料做法、色彩以及分格藝術(shù)處理的詳細(xì)尺寸；1.3 建筑剖面設(shè)計(jì)（1） 分析建筑物空間組合情況，確定其最合適的剖切位置。一般要求剖到樓梯及有高低錯(cuò)落的部位；（2） 進(jìn)一步核實(shí)外墻窗臺(tái)、過(guò)梁

13、、圈梁、樓板等在外墻高度上的構(gòu)造關(guān)系，確定選用哪種類型的窗臺(tái)、過(guò)梁、圈梁、樓板及其形狀和材料；（3） 根據(jù)平面圖計(jì)算確定的尺寸，核對(duì)樓梯的在高度方向上的梯段的尺寸，確定平臺(tái)梁的尺寸。2、建筑平面設(shè)計(jì)該教學(xué)樓雖位于抗震設(shè)防烈度為 6 度的區(qū)域，但按要求在計(jì)算時(shí)需要考慮抗震的影響進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以平面上力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，把整個(gè)建筑劃分為“一”字形建筑平面，有利于自然采光和自然通風(fēng)，中間走廊形成水平交通通道，同時(shí)又利于抗震。主樓“一”字形平面為南北朝向，建筑物主入口的朝向?yàn)楸边?，為框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件的定位軸線在建筑平面上所形成的網(wǎng)格，是框架結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)。柱網(wǎng)布置既要滿

14、足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)件種類少，施工方便。柱網(wǎng)布置還應(yīng)與建筑分隔墻布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱橫建筑墻交叉點(diǎn)上，以盡量減少柱網(wǎng)對(duì)建筑使用功能的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)常見(jiàn)的柱網(wǎng)布置方式有：內(nèi)廊式、外廊式、等跨式、對(duì)稱不等跨式等。本框架結(jié)構(gòu)研發(fā)樓采用內(nèi)廊式柱網(wǎng)布置，也就是中間為走廊，兩邊為辦公區(qū)域?？紤]到走廊長(zhǎng)度大于 40m，兩面布置房間時(shí)，走廊最小凈寬度為 1.8m，所以中間走廊的跨度取為2.1m。兩邊房間的開(kāi)間和進(jìn)深均采用常用的開(kāi)間和進(jìn)深尺寸，（根據(jù)所需辦公室的大小可靈活分隔成大、小辦公室）縱向柱跨度總長(zhǎng)度為48.6m，總寬度為15.9m。其長(zhǎng)寬比為3.1，滿足6度

15、設(shè)防區(qū)建筑物長(zhǎng)寬比不宜超過(guò) 4 的要求（gb50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范6.16條）。該辦公樓根據(jù)使用功能的要求，首層設(shè)有門廳、值班室、辦公室、會(huì)議室、資料室、男女衛(wèi)生間等。3、建筑立面設(shè)計(jì)該辦公樓在建筑立面上采用寬大而明亮玻璃窗，特別是采用柱間凸窗造型窗，有效的滿足教學(xué)采光的要求，同時(shí)可以表現(xiàn)簡(jiǎn)潔和現(xiàn)代感，還增加了立面的美觀效果。建筑立面和豎向剖面上力求規(guī)則，避免立面的凹進(jìn)或突出，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震。4、建筑剖面設(shè)計(jì)建筑物的剖面圖要反映出建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。在建筑物

16、的層高上，考慮到建筑空間比例要求，又考慮到提供足夠的房間凈高度，以避免凈高低的房間給人壓抑的感覺(jué)。因此，綜合考慮標(biāo)準(zhǔn)層的層高均為辦公樓常用的 3.6m，底層層高為4.2m，并門廳采用共享空間使樓層更加美觀。室內(nèi)外高差采用 0.45m。根據(jù)總建筑面積等各方面的要求，總建筑高度為18.6m，其高寬比為 3.1m。另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮，窗臺(tái)的高度取 0.9m。屋頂不上人，取屋頂女兒墻高度為 1.1m。5、建筑說(shuō)明（1）本圖除特別注明外，標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。（2）本圖根據(jù)任務(wù)書(shū)要求按6度地震區(qū)抗震要求設(shè)防，可不進(jìn)行抗震計(jì)算。樓面（辦公室、會(huì)議室等）允許活荷載 2.0kn/m2，樓面（走

17、廊、廁所）允許活荷載 2.5kn/m2，樓梯允許活載2.5kn/m2。房屋正常使用年限為50 年。（3）放樣：以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際為放樣依據(jù)。（4）設(shè)計(jì)標(biāo)高：室外地坪標(biāo)高-0.450 根據(jù)工程地質(zhì)資料設(shè)為第一層土粉質(zhì)粘土的頂面，室內(nèi)外高差為 0.450m。（5）墻身：240mm灰砂磚，水泥砂漿砌筑外粉刷及裝修：外墻：用水泥沙漿打底后， 瓷磚貼面，共厚25mm。窗臺(tái)：用水泥砂漿打底后貼瓷磚，同外墻做法。入口雨棚：用瓷磚貼面，縫寬 10mm。內(nèi)粉刷及裝修：平頂：水泥砂漿打底，10厚抹灰，刷白。（部分根據(jù)實(shí)際使用功能做吊頂）內(nèi)墻：水泥砂漿打底，10厚抹灰，刷白。踢腳：除門廳及各層走廊、廁所、盥洗間外，均做深暗

18、紅色瓷磚踢腳門廳、走廊做 1200 高 200×300 白色瓷磚墻裙。廁所、盥洗間做 1800 高白瓷磚墻裙：防水砂漿打底，純水泥漿粘貼層，200×300 白瓷磚，白水泥漿擦縫。（6）樓面：130 結(jié)構(gòu)層上，素水泥漿結(jié)合層一道+30 厚1：3硬性水泥砂漿結(jié)合層+大理石面層（7）屋面：130 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板上，80厚礦渣水泥保溫層，20 厚1：2水泥砂漿找平層，40厚水泥石灰焦渣砂漿3找坡層，10厚混合砂漿頂棚抹灰，三氈四油上鋪小石子防水層?，F(xiàn)澆的柱、梁、板、樓梯等均用 c30 混凝土。（8）其它： pvc 落水管、水斗、彎頭等直接從建材市場(chǎng)購(gòu)得。 欄桿等鐵制構(gòu)件涂防銹漆。

19、門窗五金等配件按按要求配齊。 樓梯、門廳臺(tái)階面層貼 50 厚預(yù)制水磨石板。（9） 未盡事宜按國(guó)家規(guī)范和有關(guān)規(guī)定辦理。第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為采用以多層建筑為主體的對(duì)稱布局形式，采用框架結(jié)構(gòu)。鑒于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間不多，根據(jù)指導(dǎo)老師意見(jiàn)，僅自選一榀框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1、一般說(shuō)明1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)的主要現(xiàn)行設(shè)計(jì)及施工規(guī)范：（1）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) （gb50068-2001）（2）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （gb50009-2010）（3）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （gb50010-2010）（4）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （gb50011-2010）（5）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （gb50002-201

20、1）（6）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （gb50003-2011）（7）建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) （gb50223-2008）（8）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 （gb50204-2011）（9）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 （gb50016-2006）1.2 本工程為六層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度為15.45米，按抗震設(shè)防烈度 6度設(shè)防，設(shè)計(jì)地震分組第三組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0.05g。建筑物重要性為丙類?？蚣芸拐鸬燃?jí)為四級(jí)，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)正常使用年限為 50 年。1.3 本工程之-0.450 相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高根據(jù)工程地質(zhì)資料設(shè)為第一層土粉質(zhì)粘土的頂面，室內(nèi)外高差為 0.450m。1.4 圖紙中除特別注明外

21、，標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。1.5 本工程采用中國(guó)建科院 pkpm 系列設(shè)計(jì)軟件（2002 年 9 月版）進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。1.6 本工程基本風(fēng)壓按 0.45kn/m2采用，地面粗糙度為c 類。1.7 建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。1.8 混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別：為二（a）類環(huán)境1.9 本工程主要樓面屋面設(shè)計(jì)活載標(biāo)準(zhǔn)值：部 位活載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)研究室及實(shí)驗(yàn)室、辦公室、會(huì)議室等2.0廁所、樓梯2.5走廊2.52、地基、基礎(chǔ)2.1 本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求提供工程地質(zhì)資料。2.2根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，本工程所處場(chǎng)地具體情況如下：層號(hào)土的類型地基土靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）土層厚度（m）1粉質(zhì)粘土12

22、00.812含礫中粗砂1802.83.03強(qiáng)風(fēng)化全風(fēng)化片麻巖2002.23.54中等風(fēng)化云母片麻巖2802.3 本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，中間兩柱采用柱下聯(lián)合基礎(chǔ)，以第二層為本工程持力層。2.4 鋼筋混凝土承臺(tái)采用 c30 混凝土， hrb335 級(jí)鋼筋，承臺(tái)下做c15混凝土墊層 100 厚，其每側(cè)比基礎(chǔ)承臺(tái)外邊緣各加寬 100。3、鋼筋混凝土構(gòu)件部分3.1 混凝土等級(jí)：梁為 c30，板為 c30，柱為 c30。3.2 鋼筋強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)值：hpb235 為 f=210n/ mm2；hrb335 為 f=300n/mm2；hrb400 為f=360n/mm2。3.3 縱向受拉鋼

23、筋的錨固長(zhǎng)度 la 若無(wú)特殊注明，均按混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范和建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范要求執(zhí)行受拉鋼筋（抗震）錨固長(zhǎng)度la(lae)鋼筋種類(普通)抗震混泥土強(qiáng)度等級(jí)c20c25c30c35c40d25d25d25d25d25d25d25d25d25d25hpb235非抗震31d31d27d27d24d24d22d22d20d20d一、二級(jí)抗震36d31d27d25d23d三級(jí)抗震33d28d25d23d21dhrb335非抗震39d42d34d37d30d33d27d30d25d27d一、二級(jí)抗震44d49d38d42d34d38d31d34d29d32d三級(jí)抗震41d45d35d39d31d34d29d3

24、1d26d29dhrb400 rrb400非抗震46d51d40d44d36d39d33d36d30d33d一、二級(jí)抗震53d58d46d51d41d45d37d41d34d38d三級(jí)抗震49d53d42d46d37d41d34d38d31d34d注：1、四級(jí)抗震等級(jí)，la=lae, 2、當(dāng)彎錨時(shí)，有些部位的錨固長(zhǎng)度為0.4lae+15d, 3、機(jī)械錨固長(zhǎng)度取本表中錨固長(zhǎng)度的0.7倍, 4、任何情況下錨固長(zhǎng)度不得小于250mm, 5、易受擾動(dòng)時(shí)（如滑模施工）時(shí)，錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1，3.4 鋼筋構(gòu)造措施：按混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范第11條和建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范第6.3條要求執(zhí)行a.梁b.柱c.梁柱d

25、.板 板中通長(zhǎng)鋼筋采用搭接時(shí)應(yīng)在受力較小處搭接，板面鋼筋在跨中 1/3 范圍內(nèi)搭接，板底在支座處 1/3 范圍內(nèi)搭接。 板下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度 la 不應(yīng)小于 5d。 板邊支座負(fù)筋應(yīng)按受拉鋼筋錨雇在梁內(nèi)，柱內(nèi)或鋼筋混凝土內(nèi)。 全部雙向板底筋，短向筋在下，長(zhǎng)向筋在上，板內(nèi)分布筋，除圖中特別注明外均為8200。3.5 混凝土構(gòu)件受力主筋混凝土凈保護(hù)層厚度4.其他4.1 當(dāng)樓板面層小于 30mm 時(shí)，結(jié)構(gòu)所注板面標(biāo)高與建筑標(biāo)高相同。4.2 女兒墻與外墻平齊。4.3 屋面按建筑所示方向建筑找坡。4.4 未盡事宜以現(xiàn)行設(shè)計(jì)及施工規(guī)范為準(zhǔn)。第三部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)書(shū)1.1 工

26、程概況1. 工程名稱：辦公樓設(shè)計(jì)（方案九）2建筑面積：3500m2 左右，實(shí)際面積3554m23建筑層數(shù)：五層4建筑形狀：一字形5結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)6場(chǎng)地情況：場(chǎng)地平坦、無(wú)障礙物。7地質(zhì)情況：地基土為含礫中粗砂為主，建筑場(chǎng)地類別為類，容許承載力fk=180kpa。8基本雪壓：0.3kn/m2。9基本風(fēng)壓：0.45kn/m2。10地震烈度：按6度抗震設(shè)防。11建筑耐火等級(jí)：二級(jí)。12建筑耐久年限：50年。1.2 設(shè)計(jì)條件 氣象條件基本風(fēng)壓 0.45kn/m2；基本雪壓 0.30kn/m2。 抗震設(shè)防地理位置為 6 度區(qū)，設(shè)計(jì)要求考慮抗震 工程地質(zhì)條件該建筑物場(chǎng)地位于市中心繁華地段，地層

27、由粉質(zhì)粘土、含礫中粗砂、強(qiáng)風(fēng)化全風(fēng)化片麻巖、中等風(fēng)化云母片麻巖組成。各層厚度及土的承載力特征值如表所示。層號(hào)土的類型地基土靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）土層厚度（m）1粉質(zhì)粘土1200.812含礫中粗砂1802.83.03強(qiáng)風(fēng)化全風(fēng)化片麻巖2002.23.54中等風(fēng)化云母片麻巖280根據(jù)工程地質(zhì)資料及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，該場(chǎng)地為ii類場(chǎng)地。 屋面及樓面做法屋面做法：130 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板上，80厚礦渣水泥保溫層，20 厚1：2水泥砂漿找平層，40厚水泥石灰焦渣砂漿3找坡層，10厚混合砂漿頂棚抹灰，三氈四油上鋪小石子防水層。樓面做法：130結(jié)構(gòu)層上，素水泥漿結(jié)合層一道+30 厚1：3硬性水泥砂漿結(jié)合層+大理石

28、面層。 材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c30，梁縱筋及基礎(chǔ)選 hrb335級(jí)鋼筋，柱縱筋選 hrb335級(jí)鋼筋， 箍筋選 hpb235 級(jí)鋼筋。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)選擇有代表的單元，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，導(dǎo)算荷載，進(jìn)行內(nèi)力分析和內(nèi)力組合，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行截面設(shè)計(jì)及截面配筋設(shè)計(jì)；根據(jù)地址條件，完成基礎(chǔ)選型及相應(yīng)計(jì)算。本次設(shè)計(jì)取第4軸的一榀框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算框架平面柱網(wǎng)布置如圖 1 所示。圖 1框架平面柱網(wǎng)布置2.1 梁柱截面、梁跨度及柱高確定2.1.1初估截面尺寸（1）柱 柱軸壓力設(shè)計(jì)值： 式中：考慮地震作用組合柱軸力增大系數(shù)，邊柱1.3，不等跨內(nèi)柱1.25， 等跨內(nèi)柱1.2 f：按簡(jiǎn)支狀態(tài)柱的受荷面積

29、ge：樓面荷載近似取值 1215kn/m2 n：驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù) ac：柱估算截面面積 ：柱軸壓比限值，按抗震等級(jí)確定 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：柱的截面尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求： （1）截面的寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350m； （2）剪跨比宜大于2；（3）截面長(zhǎng)邊與短邊的邊長(zhǎng)比不宜大于3。建筑總高度按18.6m，小于24m的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度6度，查抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，該框架為四級(jí)抗震，最大軸壓比=0.9 。假定采用c30混凝土，查得fc =14.3n/mm2 ，假定每平方米樓板荷載為ge =12kn/m2，則柱子(中柱)最大軸壓力取柱子截面形狀為正方形，所以，柱截面取

30、b=h=356mm，故取b=h=400mm為了簡(jiǎn)化施工，各柱截面從底層到頂層不改變，即取柱子尺寸為400mm×400mm（2）梁 ； 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：梁的截面尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求：（1）截面寬度不宜小于200mm；（2） 截面高寬比不宜大于4；（3） 凈跨與截面高度之比不宜小于4。橫向框架梁（跨度l=6.9）（3）板此結(jié)構(gòu)樓層統(tǒng)一采用現(xiàn)澆樓板。長(zhǎng)寬比<3,板按雙向板設(shè)計(jì)雙向板的截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 雙向板的厚度不宜小于80mm。由于饒度不另作驗(yàn)算，雙向板的厚度與短跨跨長(zhǎng)的比值應(yīng)滿足剛度要求： 簡(jiǎn)支板 （工程中一般取為） 連續(xù)板 綜合樓板層強(qiáng)度，剛度等結(jié)構(gòu)要求，以及防水，隔音

31、（聲）等建筑功能要 求和水電設(shè)備安裝管道穿越等設(shè)計(jì)要求。室內(nèi)樓地面板厚為130mm，雨篷板厚100mm。2.1.2 柱高度底層柱高度 h=4.2m+0.45m+0.65m=5.3m （其中 4.2m 為底層層高，0.45m 為室內(nèi)外高差，0.65m為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度。）其它層柱高等于層高，即 3.6m。2.2梁柱的線剛度及相對(duì)線剛度計(jì)算2.2.1柱的線剛度的計(jì)算柱的線剛度計(jì)算見(jiàn)表 。（混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 c30，ec=3.00x107kn/m2）層次截面(m2)高度(m)ec（kn/m2）ic =bh3/12(m4)ic=ecic/h(knm)相對(duì)線剛度2-50.4x0.43.63.00

32、x1072.13x10-31.8x1041.010.4x0.45.33.00x1072.13x10-31.2x1040.672.2.2梁的線剛度的計(jì)算梁的線剛度計(jì)算見(jiàn)表 。（混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 c30，ec=3.0x107kn/m2）位置截面(m2)跨度(m)ec（kn/m2）框架梁i=2i0=2bh3/12(m4)ic=eci/l(knm)相對(duì)線剛度邊跨梁0.3x0.66.9ec=3.0x1070.8x10-34.7x1042.61中跨梁0.3x0.32.1ec=3.0x1071.35x10-315.4x1048.56 計(jì)算簡(jiǎn)圖、相對(duì)線剛度3、荷載計(jì)算3.1 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1）樓、屋面活荷載

33、標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2010 第 5.1.1 條和第 5.1.2 條，樓、屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值如下辦公室、會(huì)議室 2.0kn/m2廁所、盥洗室 2.0 kn/m2走廊、門廳 2.5kn/m2樓梯 2.5kn/m2不上人屋面 0.5kn/m22）雪荷載s0=0.3kn/m2，r=1.0雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：sk=r s0=0.3kn/ m2屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者中取最大值。3.2 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（1）屋面防水（剛性）30厚c20細(xì)石混凝土防水 1.0防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4找平層：15厚水泥砂漿 0.015×20=0.30 找平層：15厚水泥砂

34、漿 0.015×20=0.30找坡層：40厚水泥石灰焦渣砂漿3%找平 0.04×14=0.56保溫層：80厚礦渣水泥 0.08×14.5=1.16結(jié)構(gòu)層：130厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.13×25=3.25抹灰層：10厚混合砂漿 0.01×17=0.17合計(jì) 6.89(2) 各層走廊樓面水磨石地面：10mm面層 20mm水泥砂漿打底 素水泥漿結(jié)合層一道 共： 0.65結(jié)構(gòu)層：130厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.13×25=3.25抹灰層：10厚混合砂漿 0.01×17=0.17合計(jì) 3.82(3)標(biāo)準(zhǔn)層樓面理石面層，水泥砂漿擦縫 1

35、.1630厚1：3 干性水泥水泥砂漿，面上擦2厚素水泥水泥砂漿結(jié)合層一道 結(jié)構(gòu)層 ：130厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.13×25=3.25抹灰層： 10厚混合砂漿 0.01×17=0.17合計(jì) 4.33(4)梁自重 主梁b×h=300×600梁自重 25×0.3×（0.6-0.13）=3.6kn/m抹灰層：10厚混合砂漿 0.01×17×0.3+（0.6-0.13）×2×17=0.27kn/m合計(jì) 3.87kn/m 基礎(chǔ)梁b×h=250×400梁自重 25×0.25&#

36、215;0.4=2.5kn/m合計(jì) 2.5kn/m(5)柱自重b×h=400×400柱自重 25×0.4×0.4=4kn/m抹灰層：10厚混合砂漿 17×（0.4×0.01+0.4×0.01×2）=0.27kn/m合計(jì) 4.27kn/m(6)外墻自重標(biāo)準(zhǔn)層 0.9×0.24×18 =3.89kn/m合金窗 0.95kn/m水刷石外墻面（25mm厚，包括水泥砂漿打底） 0.75kn/m水泥粉刷內(nèi)墻面（20mm厚，水泥粗砂） 0.54kn/m合計(jì) 6.13kn/m底層：縱墻 (5.3-2.1-0.6

37、-0.6) ×0.24 ×18=8.64kn/m合金窗 0.95kn/m刷石外墻面 0.75kn/m泥粉刷內(nèi)墻面 0.54kn/m 合計(jì) 10.88 kn/m(7)內(nèi)縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻 (3.6-1-0.6）×0.24×18=12.96kn/m水泥粉刷內(nèi)墻面 0.2×0.9=0.18kn/m合計(jì) 15.55kn/m(8)內(nèi)隔墻自重標(biāo)準(zhǔn)層:內(nèi)隔墻自重 3.6×0.24×18=15.55kn/m水泥砂漿粉刷墻面 0.72 kn/m合計(jì) 16.27kn/m底層：內(nèi)隔墻 4.2×0.24×18=18.14kn/

38、m水泥粉刷墻面（兩面） 0.72 kn/m合計(jì) 18.86kn/m3.3 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下以4軸線作為計(jì)算單元，計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。在計(jì)算單元范圍內(nèi)的縱向框架梁的自重、縱向墻體的自重以及縱向女兒墻的自重以集中力的形式作用于各節(jié)點(diǎn)上。（注：集中荷載是以樓面作為上層柱底與下層柱頂?shù)姆纸?。同時(shí)考慮偏心彎矩。） 框架平面柱網(wǎng)布置荷載計(jì)算(1)ab軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載 kn/m活載 kn/m 樓面板傳荷載：恒載 kn/m活載 kn/m梁自重 3.87kn/mab(cd)軸間框架梁均布荷載屋面梁: 恒載 3.87+29.45=33.32kn/m活載 1.89kn/m

39、樓面梁：恒載 3.87+16.37=20.24kn/m活載 7.56kn/m(1)bc軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載 kn/m活載 kn/m樓面板傳荷載：恒載 kn/m活載 kn/m梁自重 3.87kn/mbc軸間框架梁均布荷載:屋面梁： 恒載 3.87+27.13=31kn/m活載 2.06kn/m樓面梁：恒載 3.87+17.86=21.k3n/m活載 10.31kn/m(3)a軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層住女兒墻自重（做法：墻高1100mm,100mm的混凝土壓頂）0.24×1.1×18+25×0.1×0.24+（1.2×2+0.24）

40、15;0.5=6.67kn/m頂層住恒載=女兒墻+梁自重+板傳荷載 =6.67×6.3+3.87×（6.3-0.4）+ =150.51kn/m頂層住活載=板傳荷載 =kn/m標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 =6.13×（6.3-0.4）+3.87×(6.3-0.4)+ =112.83kn/m標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載 =kn/m基礎(chǔ)頂層荷載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =10.88×（6.3-0.4）+2.5×（6.3-0.4） =78.47kn/m(4)b軸柱縱向集中荷載頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =3.87×（6.

41、3-0.4）+ =151.8kn頂層住活載=板傳荷載 =+ =9.36kn標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 =3.87×（6.3-0.4）+ + =103.88kn標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載+ =40.58kn基礎(chǔ)頂面恒載=底層內(nèi)隔墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =18.86×（6.3-0.4）+2.5×（6.3-0.4） =134.42kn框架在豎向荷載作用下的受荷總圖下圖為豎向受荷總圖注：1.圖中各值的單位為kn2.圖中的偏心距都為80mm3.圖為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，各種數(shù)值相應(yīng)對(duì)稱 4.風(fēng)荷載計(jì)算 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效集中荷載

42、替代。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 式中 基本風(fēng)壓，=0.45kn/m 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，因建設(shè)地點(diǎn)位于城市市區(qū)，所以地面粗糙度為c類； 風(fēng)荷載體型系數(shù)，根據(jù)建筑物的體型查得=1.3； 風(fēng)振系數(shù)，結(jié)構(gòu)高度h=0.45+0.55+4.2+3.6x3=16m<30m， 且h/b=16/15.9=1.0<1.5，取=1.0。 下層柱高 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，b=4.5m。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表：集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次 (m)()/m/m (kn)51.500.818.61.230.453.62.413.9541.360.815.01.160.453.63.614.3131.250.811.41.060.453.63.612.0221.150.87.81.00.454.23.611.3011.060.84.21.00.454.23.611.22風(fēng)載下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 (kn) 4.1風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算1. 側(cè)移剛度d橫向25層d值的計(jì)算構(gòu)件名稱a軸柱0.5669433b軸柱0.84814133c軸柱0.84814133d軸柱0.5669433橫向底層d值的計(jì)算構(gòu)件名稱a軸柱0.7064524b軸柱0.9035786c軸柱