土木工程畢業(yè)設計--八層鋼筋混凝土框架結構體系

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本工程為焦作市口岸物流服務設施建設項目辦公樓，八層鋼筋混凝土框架結構體系。建筑物的總高度為32.7m，占地面積964左右，總建筑面積7710左右。本建筑物抗震等級為二級，抗震設防烈度為7度，基本地震加速度0.1g，耐火等級一級，建筑設計使用年限為50年。焦作地區(qū)基本風壓0.45 kN/，基本雪壓0.4 kN/。屋蓋和樓蓋采

2、用現澆鋼筋混凝土結構。</p><p>　　本設計選取橫向框架第4軸進行結構設計，并考慮了地震作用。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自振周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用的大小，從而求出在水平地震荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。然后計算豎向荷載（恒載及活載）作用下的結構內力，并找出最不利的一組或幾組內力組合，選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構

3、方案中的室內樓梯的設計，完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。本設計采用獨立基礎，并對該基礎進行了地基承載力、受沖切力承載力和配筋計算。</p><p>　　關鍵詞：框架結構、地震作用、頂點位移法、內力組合、截面設計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This project i

4、s the port logistics services and facilities construction building of Jiaozuo City..The height of this building is 32.7m,with the construction area of 964 sq.m and the total construction area of 7710 sq.m. The general a

5、rrangement of this building is two glyph in general. The earthquake resistance level is 2 and anti-earthquake intensity degree is seven. The building’s design life is 50 years. Jiaozuo the basic wind pressure 0.45 kN /

6、basic snow pressure 0.4 kN /. The roof and flo</p><p>　　The design choose No.4 framework in horizontal direction to calculate. Considering earthquake action in the meantime. After ensure the framework overal

7、l arrangement, Calculating the load represent values between floors at first.Then use vertex from the displacement method to obtained vibration periods. Using bottom shear method for calculate earthquake action in horizo

8、ntal direction.Then calculate the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force) and calculate v</p><p>　　Key words: Frame Structure、Earthquakes effect、Vertex from the displa

9、cement method 、Internal Force combination、Section Design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 建筑設計1</p><p>　　1.2 建筑設計說明

10、及要求1</p><p>　　第二章 工程概況4</p><p>　　2.1 工程概況4</p><p>　　2.2 工程地質條件及主要設計參數4</p><p>　　2.3 建筑做法及荷載值錯誤！未定義書簽。</p><p>　　2.4 框架結構承重方案的選擇5</p><p>

11、　　2.5 結構布置5</p><p>　　2.6 框架側移剛度的計算12</p><p>　　第三章 重力荷載代表值的計算錯誤！未定義書簽。</p><p>　　3.1 資料準備錯誤！未定義書簽。</p><p>　　3.2 重力荷載代表值的計算8</p><p>　　第四章 框架結構的內力和側移計算

12、錯誤！未定義書簽。</p><p>　　4.1 橫向水平地震荷載作用下框架結構的內力和側移計算錯誤！未定義書簽。</p><p>　　第五章 豎向荷載作用下內力計算26</p><p>　　5.1 計算單元的選擇確定26</p><p>　　5.2 荷載計算32</p><p>　　5.3 內力計算33&l

13、t;/p><p>　　第六章 橫向框架的內力組合41</p><p>　　6.1 結構的抗震等級41</p><p>　　6.2 框架梁的內力組合41</p><p>　　6.3 框架柱的內力組合41</p><p>　　第七章 截面設計51</p><p>　　7.1 框架梁51&

14、lt;/p><p>　　7.2 框架柱63</p><p>　　第八章 樓板設計73</p><p>　　8.1 荷載設計值計算73</p><p>　　8.2 計算跨度73</p><p>　　8.3 材料選用73</p><p>　　8.4 彎矩計算73</p>&l

15、t;p>　　8.5 截面設計75</p><p>　　第九章 樓梯的計算78</p><p>　　9.1 基本資料78</p><p>　　9.2 樓梯的計算78</p><p>　　9.3 平臺板的計算80</p><p>　　9.4 平臺梁的計算81</p><p>　　

16、第十章 基礎的計算83</p><p>　　10.1 基本資料83</p><p>　　10.2 基礎的計算83</p><p>　　第十一章 結 論89</p><p><b>　　參考文獻91</b></p><p><b>　　致謝辭92</b>&l

17、t;/p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 建筑設計</b></p><p>　　1.1.1 設計依據 </p><p>　　1． 建設單位簽訂的設計合同及建設單位提供的設計委托書</p><p>　　2． 當地規(guī)劃部門對本院提供的

18、焦作市口岸物流服務設施項目規(guī)劃設計和建筑方案設計的審查批復</p><p>　　3． 河南省焦作地質勘查設計有限公司提供的焦作市口岸物流服務設施建設項目工程《巖土工程勘查報告》及相關外部條件</p><p>　　4． 現行國家相關建筑設計規(guī)范</p><p>　　《民用建筑設計通則》GB 50352-2005</p><p>　　《旅館建筑設

19、計規(guī)范》JGJ62-90</p><p>　　《辦公建筑設計規(guī)范》JGJ67-2006</p><p>　　《宿舍建筑設計規(guī)范》JGJ 36-2005</p><p>　　《建筑結構荷載規(guī)范》GB5009-2001(2006版)</p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002</p><p>　　《

20、建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010</p><p>　　《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2002</p><p>　　《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ50007-2002</p><p>　　1.1.2 設計要求</p><p>　　本工程建筑耐火等級為一級，耐火年限為50年，抗震設防烈度為7度。功能要求主要是滿足辦公樓要求及

21、相應的配套設施，建筑外形簡潔明快，體現建筑特征及建筑風格。</p><p>　　1.2 建筑設計說明及要求</p><p>　　1.2.1 建筑體型設計</p><p>　　建筑物在滿足使用要求的同時，它的體型、立面，以及內外空間組合等，還會給人們在精神面上以某種感受。建筑物的美觀問題，既在房屋外部形象和內部空間處理中表現出來，又設計到建筑群體的布局，它還和建筑細部

22、設計有關。</p><p>　　建筑物的體型和立面，即房屋的外部形象，必須受內部使用功能和技術經濟條件所約束，并受地基群體規(guī)劃等外界因素的影響。建筑物的外部形象，并不等于房屋內部空間組合的直接表現，建筑體型和立面設計，必須符合建筑造型和立面構圖方面的規(guī)律性，把適用、經濟、美觀三者有機地結合起來。</p><p>　　1.2.2.1建筑體型和立面設計的要求</p><p&

23、gt;　　對房屋外部形象的設計要求，有以下幾個方面</p><p>　　反應建筑功能要求和建筑類型的特征</p><p>　　結合材料性能、結構構造和施工技術的特點</p><p>　　掌握建筑標準和相應的經濟指標</p><p>　　適應基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的群體布置</p><p>　　符合建筑造型和立面構圖的一些規(guī)

24、律</p><p>　　1.2.2.2建筑體型的組合</p><p>　　建筑物內部空間的組合方式，是確定外部體型的主要依據。建筑體型反應建筑物總的體量大小，組合方式和比例尺度等，它對房屋外型的總體效應具有重要影響。</p><p>　　建筑體型的組合要求，主要有以下幾點：</p><p>　　⑴完整均衡、比例恰當</p>&l

25、t;p>　　建筑體型的組合，首先要求完整均衡，這對較為簡單的幾何形體和對稱的體型，通常比較容易達到。對于較為復雜的不對稱體型，為了達到完整均衡的要求，需要注意各組成部分體量的大小比例關系，使各部分的組合協調一致，有機聯系，在不對稱中取得均衡。</p><p>　?、浦鞔畏置?，交接明確</p><p>　　建筑體型的組合，還需要處理好各組成部分的連接關系，盡可能做到主次分明，交接明確。

26、建筑物有幾個形體組合時，應突出主要形體，通?？梢杂筛鞑糠煮w量之間的大小、高低、寬窄、形狀的對比，平面位置的前后，以及突出入口等方法來強調主體部分。交接明確，不僅是建筑造型的要求，同樣也是房屋結構構造上的要求。</p><p>　?、求w型簡潔、環(huán)境協調</p><p>　　簡潔的建筑體型易于取得完整統(tǒng)一的造型效果，同時在結構布置和構造施工方面也比較經濟合理。</p><p

27、>　　建筑物的體型還需要與周圍建筑，道路相呼應配合，考慮和地形、綠化等基地環(huán)境的協調一致，使建筑物在基地環(huán)境中顯得完整統(tǒng)一，布置相當。</p><p>　　1.2.2建筑平面的設計</p><p>　　建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各個部分的組合關系。在平面設計中，始終需要從建筑整體空間組合的效應來考慮，緊密聯系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性；也就是說，我們從平面

28、設計入手，但是要著眼于建筑空間的組合。</p><p>　　各種類型的民用建筑，從組合平面各部分面積的使用性質來分析，主要可歸納為使用部分和交通聯系部分兩大類：</p><p>　　使用部分是指主要使用活動和輔助使用活動的面積，即各類建筑物中的使用房間和輔助房間。</p><p>　　交通聯系部分是指建筑物中各個房間之間、樓層之間和房間內外之間聯系通行的面積，即各類

29、建筑物中的走廊、門廳、過道、樓梯等占的面積。建筑平面中各個使用房間和輔助房間，是建筑平面組合的基本單元。</p><p>　　使用房間平面的設計的要求：</p><p>　　房間的面積、形狀和尺寸要滿足室內使用活動的要要求。</p><p>　　門窗的大小和位置，應考慮房間的出入方便，疏散安全，采光通風較好。</p><p>　　房間的構成應

30、使結構構造布置合理，施工方便，也要有利于房間的組合，所有材料要符合相應的建筑面積。</p><p>　　室內空間以及頂棚、地面、各個墻面和構件細部，要考慮人們的使用和審美要求。</p><p><b>　　第二章 工程概況</b></p><p><b>　　2.1 工程概況</b></p><p>

31、;　　本工程為八層鋼筋混凝土框架結構體系，建筑高度為32.7m。</p><p>　　2.2 工程地質條件及主要設計參數</p><p><b>　　2.2.1抗震等級</b></p><p>　　抗震等級為二級，抗震設防烈度為7度，設計使用年限為50年。</p><p><b>　　2.2.2雪荷載</

32、b></p><p>　　焦作地區(qū)基本風壓為0.45kN/，基本雪荷載標準值為0.4kN/。</p><p><b>　　2.2.3地質條件</b></p><p>　　根據某地質勘探部門提供的工程地質勘察報告，地層結構及地層評述，自然地面以下土層依次為：</p><p>　　第一層：耕植土層，層底埋深為。<

33、/p><p>　　第二層：粉質粘土層，層面埋深為，承載力特征值為。</p><p>　　第三層：粉質粘土層，層面埋深為，承載力特征值為。</p><p>　　第四層：粉質粘土層，層面埋深為，承載力特征值為。</p><p>　　第五層：粉土層，層面埋深為，承載力特征值為。</p><p>　　第六層：粉砂層，底部埋深為，承

34、載力特征值為。</p><p>　　2.2.4水文地質條件</p><p>　　地下水埋深2.6m～2.9m。建筑場地類別為Ⅲ類。地震烈度7度時，不會產生地震液化。</p><p>　　勘察結論及建議：本工程采用采用柱下獨立基礎，地基采用天然地基，第三層粉質粘土層為持力層，地基承載力特征值為，基礎埋深2 m。</p><p>　　2.2.5

35、室內外高差</p><p>　　本工程室內地坪，室外地坪-0.50m。</p><p>　　按不上人屋面設計，活荷載標準值取0.5 kN/，辦公室、會議室荷載標準值為2.0 kN/，樓梯荷載標準值為2.5 kN/。</p><p>　　2.3框架結構承重方案的選擇</p><p>　　本設計采用橫向承重布置方案。</p><

36、;p><b>　　柱網布置</b></p><p><b>　　2.4結構布置</b></p><p><b>　　框架梁示意圖及編號</b></p><p>　　混凝土強度等級：梁采用，彈性模量</p><p>　　柱采用C40，彈性模量</p><

37、p>　　梁的截面尺寸初步估算：</p><p>　　KL1：h=(1/12～1/8)l=(1/12～1/8) ×8000=6600mm～1000mm 取h=800mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×800=260mm～400mm取b=400mm</p><p>　　KL2：h=(1/12～1/8)

38、l=(1/12～1/8) ×7300=608mm～913mm 取h=800mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×800=260mm～400mm取b=400mm</p><p>　　L1： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/8) ×8000=660mm～1000mm 取h=700mm</p>

39、<p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×700=233mm～350mm取b=350mm</p><p>　　L2： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/8) ×2800=233mm～350mm 取h=700mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×700=233mm～350mm

40、取b=400mm</p><p>　　L3： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/8) ×5500=460mm～700mm 取h=650mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×6500=217mm～325mm取b=300mm</p><p>　　L4： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/

41、8) ×4200=350mm～525mm 取h=400mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×400=133mm～200mm取b=300mm</p><p>　　L5： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/8) ×6150=500mm～770mm 取h=600mm</p><p>　

42、　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×600=200mm～300mm取b=300mm</p><p>　　L6： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/8) ×2700=220mm～330mm 取h=400mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×400=133mm～200mm取b=300mm<

43、;/p><p>　　L7： h=(1/14～1/8)l=(1/12～1/8) ×5500=460mm～700mm 取h=600mm</p><p>　　b=(1/3～1/2)h =(1/3～1/2) ×600=200mm～300mm取b=300mm</p><p><b>　　柱的截面尺寸估算：</b></p>

44、<p><b>　　對于邊柱：</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　對于中柱：</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　取柱截面為正方形，則邊柱與中柱截面高度分別為488mm

45、和563mm。根據以上計算結果，并綜合考慮其他因素，本設計中柱子截面尺寸取值如下：</p><p>　　1層： 800mm800mm，</p><p>　　2~8層：700mm700mm。 </p><p><b>　　柱高度：</b></p><p>　　預估室外地坪至基礎底面高度為建筑高度的1/15，即2m，設基

46、礎高度為1m。</p><p>　　底層柱：h=4.2+0.5+2-1=5.7m</p><p><b>　　其他層：h=4m</b></p><p><b>　　橫向框架示意圖</b></p><p>　　第三章 荷載標準值計算</p><p><b>　　3.

47、1 荷載計算</b></p><p>　　3.1.1 屋面（不上人）</p><p>　　三層SBS改性瀝青防水卷材 0.5 </p><p>　　20mm厚水泥砂漿找平 20×0.02=0.4 1

48、20mm-140mm厚膨脹珍珠巖 （0.12+0.14）×7/2=0.91加氣混凝土塊保溫（平均厚275） </p><p>　　120厚鋼筋混凝土樓板 25×0.12=3.0 </p><p>　　輕

49、鋼龍骨吊頂 0.15</p><p>　　合計 6.885</p><p><b>　　3.1.2 樓面</b></p><p><b>

50、　　陶瓷面磚0.12</b></p><p>　　20mm厚水泥砂漿找平0.02×17=0.34</p><p>　　120厚鋼筋混凝土樓板</p><p>　　輕鋼龍骨吊頂 0.15</p><p>　　合計

51、 3.61</p><p>　　3.1.3 屋面均布可變荷載標準值</p><p>　　取屋面施工檢修荷載0.7 </p><p>　　樓面活荷載標準值 2.0 </p><p&g

52、t;　　雪荷載標準 SK=urS0=1.0×0.40=0.4 </p><p>　　3.2重力荷載代表值的計算</p><p>　　重力荷載代表值取結構和構配件自重標準值和各可變荷載組合之和，各層的重力荷載代表值取各樓層標高上下各樓層的一半，即：</p><p>　　頂層重力荷載代表值=屋面恒載+50

53、%屋面活載+縱橫梁自重+半層柱自重+半層墻體自重</p><p>　　其他層重力荷載代表值=樓面恒載+50%樓面均布活荷載+縱橫梁自重+樓面上下各半層柱的自重+樓面上下各半層縱橫墻體的自重</p><p>　　一層墻體面積：（（8×3×2-0.8×3）+(7.3+2.8+5.5+4.2-0.8×4) ×2+(8+5.5+4.2-0.8

54、15;3+8×3-0.8×4+4-0.8) ×2+130.1）×(4.2-0.6)=1035</p><p>　　門面積：(1.2×2.4×2+1.5×2.1×4+0.9×1.9×3+1×1.9×3+0.5×1.9×4+0.9×2.1×10+1×

55、2.1×11+1.5×2.1×5=90.02</p><p>　　窗面積：1×3×16+1.35×2.27×40+1×2.9×16+1.2×2.27×5=230.6</p><p>　　墻及粉刷重：(1035-90.02-230.6)×(0.2×5.5+2

56、15;0.02×17)=1271.60 kN</p><p>　　門重：90.02×0.2=18.004 kN</p><p>　　窗重：230.6×0.42=96.85 kN</p><p>　　樓板恒載計算（樓梯間按樓板計算）</p><p>　　面積：72×(7.3+2.8)+(5.5+4.2)

57、×8×2+5.5×（3.4×2+8）-2.8×5.5-2.7×1.9-2.7-2.5=936.52</p><p>　　恒載：936.52×3.61=3380.84 kN</p><p>　　活載：936.52×2.0=1873.04 kN</p><p>　　二~五層墻體面積：（(72

58、+19.8+9.7+5.5) ×2-29×0.7+(8-0.7) ×9+(7.3-0.7) ×11+(5.5-0.7) ×4+5.5×2+(6.1-0.35) ×6）×(4-0.6) =1346.06</p><p>　　門面積：1.5×2.1×4+0.6×1.9×2+1×1.9

59、15;3+5.5×1.9×4+1×2.1×20+1.5×2.1×9+1.2×2.4×3=141.37</p><p>　　窗面積：1×3×8+1.35×2.27×40+1×2.2×43=241.18</p><p>　　墻及粉刷重：(1346.06-1

60、31.37-241.18) ×(0.2×5.5+2×0.02×17)=1715.05 kN</p><p>　　門重：141.37×0.2=28.274 kN</p><p>　　窗重:241.18×0.42=101.296 kN</p><p>　　六~八層墻體面積：（(72+19.8+9.7+5.5)

61、×2-29×0.7+(8-0.7) ×9+(7.3-0.7) ×16+(5.5-0.7) ×4+5.5×2+(6.1-0.35) ×6）×(4-0.6)=1460.98</p><p>　　窗面積：1×3×18+1.35×2.3×40+1×2.92×16+1.2×2

62、.3×5=208.72</p><p>　　門面積：1.2×2.1×1+1.5×2.1×4+0.6×1.9×2+0.9×1.9×7+1×1.9×3+0.8×2.1×34+0.9×2.1×2+1×2.1×20+1.2×2.1×3

63、+1.2×2.4×2+2.4×2.1×4=175.25</p><p>　　墻及粉刷重：(1460.98-208.72-175.25) ×(0.2×5.5+2×0.02×17)=1917.08 kN</p><p>　　門重：175.25×0.2=35.05 kN</p><p&g

64、t;　　窗重：208.72×0.42=87.66 kN</p><p>　　女兒墻自重：（(72+19.8) ×2+9.7×2+5.5×2）×0.5×0.1×25=267.5 kN</p><p><b>　　屋面恒活載計算</b></p><p><b>　　面積

65、：963.8</b></p><p>　　恒載:963.8×6.885=6635.763 kN</p><p>　　活載：963.8×0.5=481.9 kN</p><p>　　雪荷載：963.8×0.4=385.52 kN</p><p><b>　　一層重力荷載代表值</b>

66、;</p><p>　　3380.84+50%×1873.04+3656.93+50%×(4213.44+2263.80)+50%×(1271.60+1715.05)+18.004+96.85=12821.089 kN</p><p>　　二~四層重力荷載代表值</p><p>　　3380.84+50%×1873.04+36

67、56.93+2263.80+1715.05+28.274+101.296=12082.71 kN</p><p><b>　　五層重力荷載代表值</b></p><p>　　3380.84+50%×1873.04+3656.93+2263.80+</p><p>　　50%×(1715.05+917.08)+28.274+1

68、01.296=12183.725 kN</p><p>　　六、七層重力荷載代表值</p><p>　　3380.84+50%×1873.04+3656.93+2263.80+1917.08+35.05+87.66=12277.88 kN</p><p><b>　　八層重力荷載代表值</b></p><p>

69、　　6635.763+50%×481.9+3656.93+50%×2263.80+</p><p>　　50%×1917.08+267.5+35.05+87.66+50%×385.52=13207.053 kN</p><p>　　集中于各樓層標高處的重力荷載代表值如下：</p><p>　　第四章 框架側移剛度的計算<

70、/p><p><b>　　4.1線剛度的計算</b></p><p>　　在計算框架梁截面慣性矩時考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較小，而在框架梁的跨中，梁受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成T型截面梁，對梁的截面抗彎剛度影響較大。因此對樓面的邊框架?。榱旱慕孛鎽T性矩），中跨取。</p><p&g

71、t;<b>　　框架柱側移剛度計算</b></p><p>　　由表可見，=1574435/2138300=0.736＞0.7,故該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　4.2 水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算</p><p>　?。?）橫向自震周期計算</p><p>　　對于質量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結

72、構，其基本自振周期按下式計算：。取填充墻的周期影響系數：=0.7。</p><p><b>　　結構基本周期：</b></p><p>　　=1.7×0.7×=0.57s</p><p>　?。?）水平地震作用及樓面地震剪力計算</p><p>　　結構高度不超過40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，

73、變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。</p><p>　　已知。=0.35s則：</p><p>　　因1.4=1.4×0.55=0.77s＞=0.57s所以不考慮頂部附加水平地震作用。</p><p>　　結構總水平地震作用標準值為：</p><p>　　=0.078×0.85×99017=65

74、64.83</p><p>　?。?）各層水平地震作用標準值 </p><p><b>　　（4）彈性變形驗算</b></p><p>　　由表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，其值為1/1353＜1/550，滿足要求。</p><p>　?。?）水平地震作用下的內力計算</p><p>　

75、?。?）框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：</p><p>　　注：框架柱的標準反彎點高度比。為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比修正值。、為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。框架柱的反彎點高度比。經查表、、 均為0。</p><p>　　下面為③軸線橫向框架內力的計算：</p><p>　　第五章 豎向荷載作用下內力計算</p><p&

76、gt;　　5.1計算單元的選擇確定</p><p>　　5.1.1 計算單元</p><p>　　取③軸線橫向框架進行計算。計算單元寬度為3.6m。如圖5.1所示直接傳給該框架的樓面荷載如圖中水平陰影線所示，計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過縱向框架以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上，由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。</p>

77、<p><b>　　橫向框架計算單元</b></p><p><b>　　5.2 荷載計算</b></p><p>　　5.2.1 恒載計算</p><p><b>　　各層梁上作用的恒載</b></p><p>　　在圖5.2中，、代表橫梁自重為均布荷載形式。對于

78、8層：=8.40，= 7.35kN/m 。</p><p>　　和分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。由圖5.2所示幾何關系可得：</p><p>　　=6.885×4=27.54kN/m，=6.885×2.8=19.278kN/m</p><p>　　和分別為邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重等的重力荷載，計算如

79、下：</p><p>　　=(4×2×1/2×2+0.5×(3.3+7.3)×2)×6.885+8.4×8+8.4×7.3/2+</p><p>　　8×0.1×0.5×25=199.43kN</p><p>　　=(4×2×1/2

80、15;2+(3.3+7.3)/2×2+(2.6+4)/2×1.4×2) ×6.885+</p><p>　　8.4×8+8.4×7.3/2=253.05 kN</p><p>　　p=(2.6+4)/2×1.4×2×6.885+8.4×8+8.4×2.8/2=142.58 kN&l

81、t;/p><p><b>　　集中力矩：</b></p><p>　　M1= p1 e1=34.18× =5.127</p><p>　　M2= p2 e2=55.10×0.15=8.27</p><p>　　M3= p3 e3=142.58×(0.7-0.4)/2=21.39</p>

82、;<p>　　對2~7層，q1包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。其它荷載計算方法同第8層，結果為：</p><p>　　q1=8.44+(5.5×0.2+17×0.02×2) ×(4-0.8)=14.10kN/m q1′ = 7.35kN/m</p><p>　　q2= 3.61×4=14.44 kN/m

83、 q2′ =3.61×2.8=10.11 kN/m</p><p>　　p1= (4×2+ 5.3×2)×3.61+8.4×8+8.4×3.65+</p><p>　　1.78×(7.3×3.2-1.35×2.3×4)+0.42×1.35×2.3=185.78kN<

84、;/p><p>　　p2= (4×2+ 5.3×2+3.3×1.4×2)×3.61+8.4×8+8.4×3.65+</p><p>　　1.78×(7.3×3.2-1×2.92-0.8×2.1×4)+1×2.92×0.42+0.8×2.1

85、5;4×0.2=225.35kN</p><p>　　P3=(2.6+4)/2×1.4×2×3.61+8.4×8+8.4×2.8/2+1.78×(7.3×3.2-1.2×2.3)+1.2×2.3×0.4=150.09 kN</p><p>　　M1= p1 e1=185.78

86、15;0.15=27.87</p><p>　　M2= p2 e2=225.35×0.15=33.80</p><p>　　M3= p3 e3=150.09×0.15=22.51</p><p><b>　　對于1層恒載：同上</b></p><p>　　M1= p1 e1=199.43×0

87、.2=39.89</p><p>　　M2= p2 e2=253.05×0.2=50.61</p><p>　　M3= p3 e3=142.58×0.2=28.52</p><p><b>　　活載計算</b></p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖5.3</p>&

88、lt;p><b>　　各層梁上作用的活載</b></p><p><b>　　對于第8層：</b></p><p>　　q2=4×0.5=2 kN/m， q2′ =2.8×0.5=1.4kN/m</p><p>　　p1=(4×2+5.3×2) ×0.5=9.

89、3kN</p><p>　　p2=(4×2+5.3×2+3.3×1.4×2) ×0.5=13.92kN</p><p>　　p2=3.3×1.4×2×0.5=4.62 kN</p><p><b>　　集中力矩： </b></p><p>　

90、　M1= p1 e1=9.3×0.15=1.395</p><p>　　M2= p2 e2=13.92×0.15=2.09</p><p>　　M3= p3 e3=4.62×0.15=0.69</p><p>　　在屋面雪荷載作用下：</p><p>　　q2= 4×0.4=1.6kN/m，

91、 q2′ =2.8×0.4=1.12 kN/m</p><p>　　p1= 7.44kN， p2=11.14kN p3=3.70kN</p><p>　　M1=1.12 M2=1.67 M3=0.56</p><p><b>　　對于2~7層：</b>&

92、lt;/p><p>　　q2= 4×2=8kN/m， q2′ =2.8×2=5.6 kN/m</p><p>　　p1=37.2kN， p2=55.68kN p3=18.48kN </p><p>　　M1=5.58 M2= 8.35 M3= 2.77

93、</p><p><b>　　對于1層</b></p><p>　　q2= 8kN/m q2′ =5.6kN/m</p><p>　　p1=37.2kN， p2=55.68kN p3=18.48kN</p><p>　　M1=37.2×0.2= 7

94、.44 M2= 55.68×0.2=11.14 </p><p>　　M3= 18.48×0.2=3.70</p><p>　　將以上結果匯總如下：</p><p><b>　　橫向框架恒載匯總表</b></p><p><b>　　橫向框架活載匯總表</b></p>

95、;<p>　　5.2.3 內力計算</p><p>　　梁端、柱端彎矩采用二次分配法計算，考慮結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。梁端剪力可根據梁端豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力之和，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加而得。</p><p>　　a=2000/7300=0.27 1-2a+a=0.87</p><p>　　g=+

96、0.87 g=+0.625 q2′</p><p><b>　　恒載作用下</b></p><p><b>　　活載作用下</b></p><p>　　橫向框架彎矩的二次分配法恒荷載作用下</p><p><b>　　活載作用下</b></p>

97、;<p>　　豎向荷載作用下彎矩框架彎矩圖</p><p>　　5.3.3梁端剪力和柱軸力計算</p><p>　　梁端剪力： </p><p>　　式中：— 梁上均布荷載引起的剪力，；</p><p>　　— 梁端彎矩引起的剪力，；</p

98、><p>　　柱軸力： </p><p>　　式中：— 梁端剪力；</p><p>　　— 節(jié)點集中力及柱自重；</p><p>　　八層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計算，</p><p>　　第八層：=32.26 柱集中荷載199.4

99、3 柱自重53.92 </p><p>　　左=104.66(83.73) 右=104.95(83.96)</p><p><b>　　第八層梁端剪力： </b></p><p>　　= ==1/2×32.26×7.3=117.75</p><p>　　調幅后：

100、= =（83.73-83.96）/7.3=-0.23</p><p>　　=+ =117.75-0.23=117.52</p><p>　　=-=117.75+0.23=117.98</p><p>　　=V+P=117.52+119.43=316.95</p><p>　　=316.95+53.92=370.87</p>&l

101、t;p>　　恒載作用下梁端剪力及柱軸力計算見表，</p><p>　　活載作用下梁端剪力及柱軸力計算見表。</p><p>　　第六章 橫向框架的內力組合</p><p>　　6.1結構的抗震等級</p><p>　　結構的抗震等級可根據結構類型，地震烈度，房屋高度等因素，根據《建筑設計抗震規(guī)范》可知本工程的框架為二級抗震等級。<

102、;/p><p>　　6.2 框架梁的內力組合</p><p>　　6.2.1 內力組合情況</p><p>　　在考慮地震作用效應的組合中，取屋面為雪荷載的內力進行組合。</p><p>　　6.3 框架柱的內力組合</p><p>　　6.3.1內力調整：</p><p>　　柱架頂層和柱軸壓比小

103、于0.15者，不需要調整。</p><p>　?、贅嫾皬娭趿骸钡恼{整</p><p>　　柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求：∑Mc=ηc∑Mb ηc=1.5</p><p>　　一層A柱處梁端節(jié)點處彎矩為 ΣMb=561.80</p><p>　　則∑Mc=1.5∑Mb=1.5×561.8=842.7</p>

104、;<p>　　上端：Mc=0.454×842.7=382.59</p><p>　　下端：Mc=0.546×1011.24=460.11</p><p>　　底層柱下端截面組合彎矩設計值應乘以增大系數1.5</p><p>　　Mc=525.07×1.5=787.605</p><p>　?、跇嫾?/p>

105、強剪弱彎”的調整</p><p>　　根據《建筑抗震設計規(guī)范》二級框架柱的組合剪力設計值應按下式調整：</p><p><b>　　+V </b></p><p>　　式中：分別是柱上下端順時針、逆時針截面組合的彎矩設計值。</p><p>　　為柱的剪力放大系數。二級取1.2。</p><p

106、>　　V=1.3×（恒載+0.5×活載）/(2×ln) (按簡支梁計算，恒活載為均布荷載)。</p><p>　　調整后的框架梁端截面組合剪力設計值如表所示：</p><p>　　柱端彎矩設計值的調整，經軸壓比驗算：</p><p>　　對于A柱：7層底： 無需調整；</p><p>　　六層頂軸壓比：

107、 需調整；</p><p>　　對于B柱：六層頂軸壓比： 需調整；</p><p>　　對于C柱：四層頂軸壓比： 需調整；</p><p><b>　　框架柱彎矩調整</b></p><p><b>　　第七章 截面設計</b></p><p><b>　　7.

108、1框架梁</b></p><p>　　7.1.1 梁的正截面受彎承載力計算 </p><p>　　選出AB跨跨間截面及支座截面的最不利內力，并將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。</p><p><b>　　支座彎矩 </b></p><p><b>　　跨間取控制截面

109、則</b></p><p>　　當梁下部受拉時，按T型截面設計，當梁上部受拉時，按矩形截面設計。</p><p>　　翼緣計算寬度的確定：</p><p>　　按計算跨度 =l/3=8000/3 =2667</p><p>　　按梁凈距 =b+Sn=400+7200=7600mm</p><p>

110、　　按翼緣厚度 </p><p><b>　　故取=2667</b></p><p>　　梁內縱向鋼筋選HRB400級熱扎鋼筋，（），</p><p>　　下部跨間截面按單筋T形截面計算</p><p><b>　　>125.15 </b><

111、/p><p><b>　　屬第一類T形截面。</b></p><p>　　實配鋼筋318（）% 滿足要求</p><p>　　將下部跨間截面的318鋼筋伸入支座，作為支座負彎矩作用下的受壓鋼筋（=763），再計算相應的受拉鋼筋，即支座上部：</p><p><b>　　ξ=0.071＜2</b>

112、</p><p>　　說明富裕，且達不到屈服?？山迫?lt;/p><p>　　實取620 （=1884）</p><p><b>　　支座Br上部</b></p><p>　　實取620（=1884）</p><p><b>　　支座C上部</b></p><

113、;p>　　實取620（=1884）</p><p>　　%＞0.3% /=0.40＞0.3 滿足要求</p><p>　　7.1.2梁的斜截面受彎承載力計算</p><p>　　AB跨 =0.85×183.69=156.14kN＜0.2=0.2×1.0×14.3×400×765</p>

114、;<p>　　=875.16kN 故截面尺寸滿足要求 </p><p>　　梁端加密區(qū)箍筋取4肢8@100，箍筋用HRB335級鋼筋，=300,</p><p>　　則 +=0.42×1.43×400×765+1.25×300×201/100×

115、;765</p><p>　　=760.4kN＞156.41kN</p><p>　　加密區(qū)長度取1.2m,非加密區(qū)箍筋取4肢8@150，滿足要求。</p><p>　　BC跨：若梁端箍筋加密區(qū)取4肢8@100，則其承載力為0.42×1.43×400×665+1.25×300×201/100×665=661

116、kN＞V=651.9kN</p><p>　　由于非加密區(qū)長度較小，故全跨均可按加密區(qū)配置。</p><p><b>　　7.2框架柱</b></p><p>　　7.2.1柱的剪跨比和軸壓比的驗算</p><p>　　根據《建筑設計抗震規(guī)范》，對于二級抗震等級，剪跨比大于2，軸壓比小于0.75，框架各柱各層剪跨比與軸壓

117、比計算結果如下，注意表中的、和都不應考慮承載力抗震調整系數。</p><p>　　7.2.2柱正截面承載力計算</p><p>　　將支座中心處的彎矩換算至支座邊緣，并與柱端組合彎矩的調整值比較后，選出最不利內力，進行配筋計算。</p><p>　　一層B節(jié)點左、右梁端彎矩：</p><p>　　-417.41/0.75-237.83/0.8

118、5×0.8/2=-668.47</p><p>　　-584.67/0.75+528.77/0.85×0.8/2=-530.73</p><p><b>　　上、下柱端彎矩</b></p><p>　　415.30/0.8-202.27/0.85×0.12=490.57</p><p>　　

119、572.25/0.8+211.59/0.85×(0.8-0.12)=884.58</p><p>　　=490.57+884.58=1375.15</p><p>　　=668.47+530.73=1199.2</p><p><b>　　/=1.15</b></p><p>　　1.5=1798.8

120、 △=1798.8-1375.15=423.65</p><p>　　在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即：</p><p>　　=1798.8×490.57/1375.15=641.70</p><p>　　=1798.8×884.58/1375.15=1157.10</p><p>　　=0.8×

121、;641.70=513.36</p><p>　　附加偏心矩取20mm和偏心方向截面尺寸的l/30兩者中的較大值，即700/30=23.3mm，故取。=117+23.3=140.3mm.</p><p>　　柱的計算長度，根據《抗震設計規(guī)范》，對于現澆式樓蓋，底層柱，其他各層柱，</p><p>　　因為長細比l0/h=5000/700=7.14>5，故應考慮

122、偏心矩增大系數η。</p><p>　　=Nb/N =0.5fcA/N=0.5×19.1×7002/（4386.06×103）=1.07>1.0 取ξ1=1.0</p><p>　　/h＜15 取</p><p><b>　　η==</b></p><p><

123、b>　　對稱配筋</b></p><p>　　ξ=x/h0=N/fcbh0=4386.05×103/（19.1×700×660） =0.497<ξb=0.518</p><p><b>　　為大偏心受壓</b></p><p>　　故=0.0085 bh0=0.0085×700&#

124、215;660=3927。</p><p>　　再按及相應的M一組計算，N=4450.06kN，節(jié)點上下柱端彎矩：</p><p>　　37.31-19.05×0.12=35.02</p><p>　　27.87-7.33×0.68=22.89</p><p>　　此組內力是非地震組合情況，且無水平荷載效應，故不必進行強柱

125、弱梁調整，且取。</p><p>　　=7.87+23.3=31.17 /h=5000/700=7.14 </p><p>　　=Nb/N =0.5fcA/N=0.5×19.1×7002/（4450.06×103）=1.05>1.0 取ξ1=1.0</p><p>　　/h＜15 取</p>

126、;<p><b>　　η==</b></p><p>　　=1.77×31.17=55.2＜0.3=0.3×660=198mm.</p><p><b>　　故為小偏心受壓</b></p><p>　　按上式計算時，應滿足N＞及Ne＞,因為</p><p>　　N=

127、4450.06kN＜=0.518×19.1×700×660=4570.93kN.</p><p>　　故按構造配筋，且應滿足=0.85%，單側配筋率≧0.2%。</p><p>　　故=bh=0.2%×700×700=980</p><p>　　選422（=1520）</p><p>　　總配

128、筋率=0.987%＞=0.85%</p><p>　　7.2.3柱斜截面受剪承載力計算</p><p><b>　　一層A柱：</b></p><p>　　=459.87 =787.60 V=330.96</p><p>　　=0.024＜0.2 滿足要求。</p><

129、;p>　?。?（取λ=3.0）</p><p>　　其中去較大的柱下端值，且、不應考慮與相應的軸力。</p><p>　　N=2233.94/0.8=2792.43＜0.3=0.3×19.1×800×800/1000=3667.2kN.</p><p>　　取N=2792.43kN.</p><p>　　故

130、該層柱應按構造配置箍筋。</p><p>　　柱端加密區(qū)的箍筋選用4肢10@100，一層柱底的軸壓比n=0.35</p><p>　　查得=0.085，則最小體積配箍率=/=0.085×19.1/300=0.54%</p><p>　　取10，=78.5，則S≤155.14，根據構造要求，取加密區(qū)箍筋410@100，間距取min﹛8d,100﹜</p