本科畢業(yè)設(shè)計-羅湖區(qū)西二號大院七層框架結(jié)構(gòu)辦公樓設(shè)計

二.活載作用下的的框架彎矩圖對于無荷載直接作用的桿件（如柱），將其柱端的彎矩連以直線，即為該桿件的彎矩圖；對于有荷載作用的桿件（如梁），則以桿端彎矩的連線為基線。疊加相應(yīng)簡支梁的彎矩圖，即為該桿件的彎矩圖。彎矩圖如上圖6－5所示1.則梁跨中彎矩為：三.活荷載作用下的框架剪力計算根據(jù)簡圖（6－4）和推導(dǎo)公式計算其活荷載作用下的剪力如圖（6－9）所示：1.梁端剪力：2.柱端剪力：活載作用下的剪力圖詳見圖6－10三.活荷載作用下的內(nèi)力計算1.邊跨框架的軸力計算，包括連梁傳來的荷載及柱自重2.活荷載作用下的中跨框架的軸力計算：圖6－9活載作用的軸力圖單位KN，代表壓力，BC軸與DE軸對稱圖6－10活載作用下的剪力圖注：由于框架結(jié)構(gòu)左右對稱，所以豎向荷載作用下框架剪力圖反對稱9板配筋計算9.1板的配筋9.1.1設(shè)計資料結(jié)構(gòu)布置如圖9.1所示，板厚選用100mm，20mm厚水泥混凝土面層，15mm厚混合砂漿天棚抹灰，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，走廊活荷載：，混凝土為C25,。9.1.2荷載計算樓面：恒載：活載：合計：走廊：恒載：活載：合計：屋面：恒載：活載：合計：9.1.3板的計算由計算簡圖可知，將樓板劃分了A板，B板兩種板塊，均按照雙向板計算，按塑性理論計算。主梁的h＝600mm，寬度b=為300，次梁的高度h＝400mm，寬度b=為250,走道梁h＝450mm，寬度b=為250，板的尺寸支撐情況如下圖所示：圖9－1板區(qū)格板劃分表一.標(biāo)準(zhǔn)層中間區(qū)格板B樓板計算：1.彎矩計算：計算跨度：>3按雙向板計算則按塑性理論計算，采用分離式配筋樣式，各塑性鉸上總彎矩為：代入基本公式，由于區(qū)格板B四周都有整澆的梁支撐，跨中及支座面彎矩應(yīng)當(dāng)折減，其內(nèi)力折減系數(shù)為0.8。

2.配筋計算：跨中截面取長邊，短邊，支座截面近似取。D格板四周都有整澆梁支撐，故跨中及支座面彎矩應(yīng)于折減。另外板中配筋較低，故近似的取內(nèi)力臂數(shù)進(jìn)行計算。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座選用。X方向跨中：X方向支座：故X方向跨中選用，支座選用。二.標(biāo)準(zhǔn)層邊格板A樓板計算：1.彎矩計算：計算跨度：>3按雙向板計算按塑性理論計算，采用分離式配筋樣式，各塑性鉸上總彎矩為：則：代入基本公式，由于區(qū)格板A四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)為0.82.配筋計算：跨中截面取，短邊，支座截面近似取。A格板四周都有整澆梁支撐，故跨中及支座面彎矩應(yīng)于折減。另外板中配筋較低，故近似的取內(nèi)力臂數(shù)進(jìn)行計算。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座選用。X方向跨中：X方向支座：故X方向跨中選用，支座選用。各支座，跨中配筋詳看下表：表9－1樓面板配筋樓面板配筋截面方向M(KN.m)As/m選配鋼筋實配鋼筋B跨中Lx方向0.79549.81203φ8@200251mm2Ly方向0.1067.590405φ8@200251mm2支座Lx方向1.5999.62406φ8@150335mm2Ly方向0.21215.18081φ8@200251mm2A跨中Lx方向1.3584.58647φ8@200251mm2Ly方向0.30922.12675φ8@200251mm2支座Lx方向2.7169.1729φ8@150335mm2Ly方向0.61844.25349φ8@200251mm2三.屋面邊格板B樓板計算：1.彎矩計算：計算跨度：>3按雙向板進(jìn)行計算按塑性理論計算，采用分離式配筋樣式，各塑性鉸上總彎矩為：代入基本公式，由于區(qū)格板D四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)為0.82.配筋計算：跨中截面取，短邊，支座截面近似取。D格板四周都有整澆梁支撐，故跨中及支座面彎矩應(yīng)于折減。另外板中配筋較低，故近似的取內(nèi)力臂數(shù)進(jìn)行計算。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座選用。X方向跨中：X方向支座：故X方向跨中選用，支座選用。四.屋面邊格板C樓板計算：1.彎矩計算：計算跨度：<3所以按照雙向板計算按塑性理論計算，采用分離式配筋樣式，各塑性鉸上總彎矩為：則：代入基本公式，由于區(qū)格板D四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)為0.82.配筋計算：跨中截面取，短邊，支座截面近似取。D格板四周都有整澆梁支撐，故跨中及支座面彎矩應(yīng)于折減。另外板中配筋較低，故近似的取內(nèi)力臂數(shù)進(jìn)行計算。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座選用。X方向跨中：X方向支座：故X方向跨中選用，支座選用。各支座，跨中配筋詳看下表：表9－2屋面板配筋屋面板配筋截面方向M(KN.m)As/m選配鋼筋實配鋼筋B跨中Lx方向1.2276.4411φ8@200251mm2Ly方向0.16211.60043φ8@200251mm2支座Lx方向2.44152.8822φ8@150335mm2Ly方向0.32423.20086φ8@200251mm2A跨中Lx方向1.858116.416φ8@150335mm2Ly方向0.42630.50483φ8@200251mm2支座Lx方向3.716232.8321φ10@200393mm2Ly方向0.85160.93806φ8@200251mm210樓梯計算10.1樓梯的設(shè)計10.1.1樓梯設(shè)計資料結(jié)構(gòu)平面布置及剖面圖如圖所示。樓梯使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5KN/㎡,踏步面層采用30㎜厚水磨石，底面為20厚混合砂漿抹灰層，采用C30混凝土，，梁中鋼筋都采用HRB335，.由下圖10－1可知，由于梯段水平方向跨度大于3m，所以本設(shè)計采用梁式樓梯較為經(jīng)濟(jì)。梁式樓梯是由踏步板、梯段斜梁、平臺板和平臺梁組成，踏步板支撐于兩側(cè)斜梁上；梯段斜梁支撐于上下平臺梁上；平臺板支撐于平臺梁和墻體上；平臺梁支撐于樓梯間兩側(cè)的承重墻體上.10.1.2踏步板（TB-1）計算圖10-1樓梯結(jié)構(gòu)平面布置圖10.2荷載計算踏步尺寸，斜板厚T=40mm則截面的平均角度：恒荷載：踏步板自重：踏步面層重：恒荷載設(shè)計值：活荷載設(shè)計值：合計：g+q=0.945+1.53=2.49KN/m10.2.1斜截面內(nèi)力計算斜梁截面尺寸選用：b×h=150×300mm則踏步板計算跨度為：踏步板跨中彎矩：10.2.2截面承載力計算踏步計算截面尺寸：b×h=270×121mm因為所以踏步板按構(gòu)造配筋，每踏步采用（）取踏步內(nèi)斜板分布鋼筋10.3.樓梯斜梁(TL-1)計算10.3.1荷載計算踏步板傳荷載：梁自重：斜梁抹灰自重：總計：g+q＝7.568KN/m圖10－2梁式樓梯剖面圖10.3.2內(nèi)力計算取平臺梁截面尺寸：b×h=200㎜×400㎜,斜梁水平方向計算跨度為：取斜梁跨中截面彎矩及支座截面剪力為：§10.3.3承載力計算斜梁按T型梁截面進(jìn)行配筋取：翼緣有效寬度按倒L型截面計算；按梁的跨度考慮：按翼緣考慮：取首先：按第一類T型截面進(jìn)行計算確定為第一種T型截面。選用故按照構(gòu)造配置箍筋，選用雙肢箍，10.4休息平臺（PB-2）計算10.4.1荷載計算（平臺板厚100m，做30厚面層，20厚抹灰）恒載：平臺板自重：平臺板面層重：平臺板抹灰：恒載合計：活載合計：合計：10.4.2平臺板彎矩計算休息平臺按雙向板設(shè)計：（按塑性理論計算）則：代入基本公式：10.4.3平臺板配筋計算由各區(qū)格跨內(nèi)支座彎矩求得取截面有效高度，，即可求得，計算鋼筋面積如表10.1所示：表10－1平臺板配筋截面方向M(KN.m)As/m選配鋼筋實配鋼筋區(qū)格Lx方向0.24280Ly方向0.031570支座Lx方向0.48480-Ly方向0.06297010.5.平臺梁計算10.5.1.荷載計算斜梁傳來的集中力：G+Q=1/2×7.568KN/m×3.44m=13.02KN平臺板傳來的荷載：恒載：活載：平臺梁自重：平臺梁抹灰：總計：2.45+2.401+1.8+0.24=3.39KN10.5.2內(nèi)力計算故:跨中彎矩：如圖10－1所示圖10－2平臺梁的集中力支座剪力：10.5.3正截面承載力計算平臺梁按T型進(jìn)行配筋計算，取圖10－3平臺梁截面圖翼緣有效寬度：按倒L型進(jìn)行截面設(shè)計計算按梁的跨度考慮：按翼緣高度考慮：按梁肋凈跨考慮：取判斷截面類型：確定為第一種T型截面。選用故按照構(gòu)造配置箍筋，選用雙肢箍，平臺梁配筋如下：圖10－3平臺梁的配筋圖11基礎(chǔ)配筋計算11.1樁基礎(chǔ)的設(shè)計及驗算11.1.1.設(shè)計資料表11－1工程地址資料基礎(chǔ)埋深m土層厚度m巖土名稱地基土靜荷載代表值KN2.202.20雜填土1008.005.80粉質(zhì)粘土14016.208.20粘土16020.704.50中密的細(xì)沙－25.004.30基巖－圖11－1柱網(wǎng)布置圖由內(nèi)力組合表可知，樁基作用到基礎(chǔ)頂面處的設(shè)計荷載為：M=470.8KN.mN=2392.28KNV=-114.35KN基礎(chǔ)梁及底層半墻自重：設(shè)計值：實際的內(nèi)力控制值：M=470.8KN.mN=2392.28＋87.99=2480.27KNV=-114.35KN11.1.2.確定樁的規(guī)格數(shù)量及初定承臺的尺寸根據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》：采用干作業(yè)鉆孔灌注樁，據(jù)地質(zhì)勘探資料，混凝土采用C30,HRB=235，確定第三層為持力層。具體樁尺寸詳見圖11.2,圖11.311.1.3.單樁豎向承載力特征值式中：：樁端土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，查規(guī)范得：樁身的恒截面面積：樁身的周長：樁周土的摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值：按土壤劃分的各段樁長11.1.4.確定樁的數(shù)量不計承臺的重量，因偏心荷載受荷，樁數(shù)初選：樁心距3d=3×0.4=1.2m11.1.5.樁承臺的設(shè)計一.承臺尺寸：設(shè)計樁承臺尺寸長2400㎜，寬2400㎜因為邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑，且樁的外邊緣至承臺的邊緣距離不小于150㎜，所以承臺的尺寸取2400㎜×2400㎜。二.承臺及上覆土重，取承臺及覆土的平均重度。樁的位置如下圖所示：圖11－2樁位置布置圖圖11－2樁的尺寸11.1.6.單樁承載力的驗算承臺及上覆土自重：11.1.7.偏心荷載驗算按偏心荷載驗算，計算承臺四周邊緣最不利的受力情況：在偏心作用下，單樁滿足承載力的要求。11.2承臺的結(jié)構(gòu)計算11.2.1.承臺高度驗算承臺高度h=1500㎜,采用C30混凝土,,，鋼筋采用HRB335，考慮到樁頂伸入承臺的深度為100㎜，故取保護(hù)層厚度為:(35＋100）＝135mm>70㎜承臺有效高度為：11.2.2.柱對承臺的沖切驗算因沖切錐體內(nèi)沒有樁，故，，取，取沖切比：沖切系數(shù)：所以：柱對承臺的沖切滿足要求。§11.2.3.角柱對承臺的沖切驗算式中：0.6m0.6m角樁沖垮比:角樁沖切系數(shù)：所以代入公式得：角樁對承臺的沖切滿足要求。11.2.4承臺抗剪承載力驗算（11-1）取式中：代入公式得：承臺抗剪承載力滿足要求。11.3基礎(chǔ)配筋計算11.3.1承臺配筋Ⅰ-Ⅰ截面：Ⅱ-Ⅱ截面：沿平行于承臺Ⅰ－Ⅰ方向布置：8根沿平行于承臺Ⅱ－Ⅱ方向布置：8根配筋如下如圖11－3所示：§11.3.2樁身配筋樁身通長配置，由于主筋伸入承臺的500mm>35d=490mm,其箍筋沿樁身通長布置。圖11－3邊樁承臺配筋示意圖11.4中樁的設(shè)計（連體樁基）11.4.1設(shè)計資料工程地址資料詳見表11.1由內(nèi)力組合表可知，樁基作用到基礎(chǔ)頂面處的設(shè)計荷載為：（M=114.89KN.mN=2221.50KNV=92.69KN）基礎(chǔ)梁及底層半墻自重：設(shè)計值：實際的內(nèi)力控制值：M=10.36KN.mN=2221.50＋45.58=2267.08KNV=92.69KN11.4.2.確定樁的規(guī)格數(shù)量及初定承臺的尺寸根據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JGT194-94法）：采用干作業(yè)鉆孔灌注樁，據(jù)地質(zhì)勘探資料，混凝土采用C30,HRB=235，確定第三層為持力層。樁尺寸詳見圖11-3,11-4圖11－3樁位置布置圖圖11－4樁的尺寸11.4.3.單樁豎向承載力特征值（11-2）式中：：樁端土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，查規(guī)范得：樁身的恒截面面積：樁身的周長：樁周土的摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值：按土壤劃分的各段樁長11.4.4.樁的數(shù)量不計承臺的重量，因偏心荷載受荷，樁數(shù)初選：樁心距3d=3×0.4=1.2m11.4.5.樁承臺的設(shè)計一.承臺尺寸：設(shè)計樁承臺尺寸長2400㎜，寬2400㎜因為邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑，且樁的外邊緣至承臺的邊緣距離不小于150㎜，所以承臺的尺寸取2400㎜×2400㎜。二.承臺及上覆土重，取承臺及覆土的平均重度。11.4.6.單樁承載力驗算承臺及上覆土自重：§11.4.7.偏心荷載驗算按偏心荷載驗算，計算承臺四周邊緣最不利的受力情況：在偏心作用下，單樁滿足承載力的要求。11.5承臺的結(jié)構(gòu)計算11.5.1.承臺高度驗算承臺高度h=1500㎜,采用C30混凝土,,，鋼筋采用HRB335，考慮到樁頂伸入承臺的深度為100㎜，故取保護(hù)層厚度為:(35＋100）＝135mm>70㎜承臺有效高度為：11.5.2柱對承臺的沖切驗算右柱右邊I-I截面：，，，，，柱對承臺的沖切滿足要求。11.5.3角柱對承臺的沖切驗算，，，取，角樁對承臺的沖切滿足要求。11.5.4..承臺抗剪承載力驗算，，，，承臺抗剪承載力滿足要求。11.6基礎(chǔ)配筋計算11.6.2承臺配筋截面：截面：沿平行于承臺長邊方向均勻布置25根，沿平行于承臺短邊方向均勻布置37根，樁承臺配筋圖如下：11.6.2樁身配筋樁身通長配置，由于主筋伸入承臺的500mm>35d=490mm,其箍筋沿樁身通長布置。圖11.4中樁的承臺配筋示意圖結(jié)論梁截面尺寸的初選為層數(shù)1~7用強(qiáng)度等級為C30的混凝土；橫梁BC，DE跨為300mmx600mm，CD跨為250mmx450mm；縱梁為300mmx600mm；次梁為250mmx450mm。柱截面尺寸的初選為600mmx600mm。屋面及樓面恒荷載為屋面合計6.09KN/㎡；各層走廊樓面，磨石樓面合計：2.67KN/㎡；標(biāo)準(zhǔn)層樓面，大理石樓面合計：3.83KN/㎡；樓梯，水泥砂漿樓面合計：3.17KN/㎡最大位移發(fā)生在第一層，其樓層最大位移與樓層高之比：，小于《建筑設(shè)計抗震規(guī)范》（GB50011—2012）第5.5.1條規(guī)定的位移極限值[]=1/550滿足位移要求。由表5－8所示，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為1/54167遠(yuǎn)小于1/550,滿足規(guī)范要求。板的配筋如下：一.標(biāo)準(zhǔn)層中間區(qū)格板B樓板計算X方向跨中選用，支座選用。Y方向跨中，支座選用二.標(biāo)準(zhǔn)層邊格板A樓板計算X方向跨中選用，支座選用Y方向跨中，支座選用三.屋面邊格板B樓板計算X方向跨中選用，支座選用Y方向跨中，支座選用四.屋面邊格板C樓板計算X方向跨中選用，支座選用。Y方向跨中，支座選用其余的基于數(shù)目過多以及圖表能清晰展現(xiàn)，故不在結(jié)論中寫出。通過為期兩個多月的畢業(yè)設(shè)計，總的體會可以用一句話來表達(dá)，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行！。以往的課程設(shè)計都是單獨(dú)的構(gòu)件或建筑物的某一部分的設(shè)計，而畢業(yè)設(shè)計則不一樣，它需要綜合考慮各個方面的工程因素，諸如布局的合理，安全，經(jīng)濟(jì)，美觀，還要兼顧施工的方便。這是一個綜合性系統(tǒng)性的工程，因而要求我們分別從建筑，結(jié)構(gòu)等不同角度去思考問題。通過本畢業(yè)設(shè)計，掌握了結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、步驟、和方法，全面了解設(shè)計的全過程；培養(yǎng)正確、熟練的結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、構(gòu)造處理及繪制結(jié)構(gòu)施工圖的能力；培養(yǎng)我們在建筑工程設(shè)計中的配合意識；培養(yǎng)正確、熟練運(yùn)用規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖集及參考書的能力；通過實際工程訓(xùn)練，建立功能設(shè)計、施工、經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)的思想，進(jìn)一步建立建筑、結(jié)構(gòu)工程師的責(zé)任意識。參考文獻(xiàn)[1]李國強(qiáng)，李杰。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，北京：中國建筑工業(yè)出版社出版，2002，27－38[2]沈蒲生，梁興文。混凝土結(jié)構(gòu)原理，北京：高等教育出版社出版，2002：34－94[3]同濟(jì)大學(xué)，西安建筑科技大學(xué)，東南大學(xué)，重慶建筑大學(xué)。房屋建筑學(xué)，第三版，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999：84－95[4]陳文斌、章金良。建筑工程制圖，第三版，同濟(jì)大學(xué)建筑制圖教研室