土木工程畢業(yè)設計--圖書館設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p><b>　　1緒論3</b></p><p>　　1.1 框架結構的特點及應用3</p

2、><p>　　1.2 工程概況3</p><p>　　1.2.1 工程地質條件4</p><p>　　1.2.2 氣象條件5</p><p>　　1.2.3 抗震設防烈度5</p><p>　　1.2.4 建筑物層高與層數5</p><p><b>　　2建筑設計5</b

3、></p><p>　　2.1 設計前的準備5</p><p>　　2.2 工程的功能要求5</p><p>　　2.2.1 基本功能要求6</p><p>　　2.2.2 防火要求6</p><p>　　2.2.3 抗震要求7</p><p>　　2.2.4 結構體系選擇7&

4、lt;/p><p>　　3上部結構的構件設計8</p><p>　　3.1橫向框架計算簡圖8</p><p>　　3.2梁柱截面的初步確定8</p><p>　　3.2.1橫向框架梁截面初選8</p><p>　　3.2.2 縱向框架梁截面初選9</p><p>　　3.2.3 框架柱截面

5、初選9</p><p>　　3.3框架梁柱的線剛度計算10</p><p>　　4橫向框架的荷載計算10</p><p>　　4.1作用于房屋上的恒載標準值10</p><p>　　4.1.1屋面荷載計算10</p><p>　　4.1.2樓面荷載計算11</p><p>　　4.1

6、.3框架梁柱重量計算12</p><p>　　4.1.4墻體，門窗重計算13</p><p>　　4.1.5女兒墻及天溝自重15</p><p>　　4.2活載標準值15</p><p>　　4.3 豎向荷載作用下的框架受荷載總圖15</p><p>　　4.3.1 A-B軸間橫向框架梁受荷計算15<

7、/p><p>　　4.3.2 B-C軸間橫向框架梁受荷計算17</p><p>　　4.3.3 C-E軸間橫向框架梁受荷計算17</p><p>　　4.4.4 A（E）軸柱縱向集中荷載的計算17</p><p>　　4.4.5 B（C）軸柱縱向集中荷載的計算18</p><p>　　5 橫向水平荷載作用下的內力計

8、算19</p><p>　　5.1 風荷載計算及風荷載作用下的位移計算19</p><p>　　5.1.1 風荷載計算19</p><p>　　5.1.2 風荷載下的橫向框架內力計算-D值法23</p><p><b>　　6 內力組合29</b></p><p>　　6.1 內力組合方

9、式選取29</p><p>　　7 框架梁柱截面設計及配筋計算29</p><p>　　7.1 承載力抗震調整29</p><p>　　7.2 梁的正截面受彎承載力計算30</p><p>　　7.2.1 最小配筋率的確定30</p><p>　　8.梁的斜截面受剪承載力計算32</p>&l

10、t;p>　　8.1.1 最小配筋率的確定32</p><p>　　8.1.2 其他構造要求32</p><p>　　8.1.3 梁的斜截面配筋計算32</p><p>　　8.1.4 底層框架梁斜截面配筋計算32</p><p>　　8.2 柱的正截面承載力計算34</p><p>　　8.2.1 剪跨

11、比跟軸壓比驗算34</p><p>　　8.3 梁受扭承載力計算35</p><p>　　8.5 樓板計算37</p><p>　　8.6 樓梯計算49</p><p>　　9 基礎配筋計算54</p><p>　　9.1 設計資料54</p><p>　　9.2 基礎設計55&l

12、t;/p><p><b>　　結語64</b></p><p><b>　　致謝65</b></p><p>　　參考和引用文獻66</p><p><b>　　求索圖書館設計</b></p><p>　　摘要：該畢業(yè)設計是一幢圖書館，主要進行的是建筑

13、設計和結構設計部分的工作。建筑設計部分在參照各項建筑規(guī)范的前提下達到業(yè)主要求的外觀及使用功能，主要考慮建筑的功能特別是交通聯(lián)系部分以及防火要求。結構設計是本次設計最重要的環(huán)節(jié)，它反映了我在大學期間對所學專業(yè)知識的掌握情況。在設計過程中嚴格按照建造工程的相關規(guī)范要求進行設計，保證建筑結構安全和使用安全。結構上部設計主要是在水平荷載和豎向荷載作用下對板、梁、柱、樓梯等構件以及相關構造措施等的設計，結構設計主要考慮抗震設防。基礎設計則是保證建

14、筑能安全地承載在地基之上，避免沉降等危害對建筑產生不良影響。</p><p>　　本次結構設計以電算為主，意在檢驗學生對知識的掌握情況。主要包括框架結構計算、板的計算、樓梯設計、基礎設計。在手算之后，運用PKPM結構設計軟件進行校核，進而對兩種計算方法得出的結果進行比較分析。</p><p>　　本設計的主要成果由建筑施工圖和結構施工圖兩部分組成。</p><p>

15、　　Abstract：The graduation project is a multi-storey office building，and the main work is the architectural design and structural design. Architectural design in the light of the premise of building code requirements to a

16、chieve the appearance of the owners and the use of functions, the main consideration is the construction of transport links is particularly partial and fire prevention requirements. The design of structural is the most i

17、mportant part, it reflects what I have learned about the profe</p><p>　　Including frame structure calculation, the calculation of plates, stair design,foundation design. After the manual calculation, using d

18、esign software PKPM check, and then compare the two calculation results.</p><p>　　The main results of the design includs the construction drawings and structural drawings of two parts.</p><p>　　

19、關鍵詞：建筑設計 結構設計 荷載計算 地震作用 內力組合 配筋計算 </p><p>　　Keywords：Architectural Design Structural Design Load Calculation Earthquake Combination of internal forces Combination of internal forces</p

20、><p><b>　　前言</b></p><p>　　本設計是模擬建一幢圖書館項目。該大樓層數為5層，高度22.0m，屬于多層建筑。結構類型為鋼筋混凝土框架。</p><p>　　本次設計的主要目的，首先是檢驗學生大學四年對土木工程專業(yè)相關課程和知識的掌握情況，主要是對《房屋建筑學》、《土力學》、《基礎工程》、《材料力學》、《結構力學》、《混凝土

21、結構設計原理》、《混凝土結構設計》、《建筑結構選型》、《高層建筑結構設計》、《建筑結構抗震》等課程的檢驗和鞏固，它是對自己大學期間學習成果的一次全面考驗。為畢業(yè)生走向工作崗位，早日參與生產實踐奠定專業(yè)基礎。</p><p>　　其次，通過畢業(yè)設計這個過程，一方面使自己熟悉建筑工程建設的各項法規(guī)與規(guī)程，了解建筑工程項目設計的基本內容和環(huán)節(jié)，二方面讓自己熟悉建筑工程設計以及施工過程中所運用的各種方法和措施，如掌握各種

22、繪圖方法，熟悉一些相關的繪圖和設計分析軟件，當前廣泛采用的施工方法等。 </p><p>　　最后，培養(yǎng)自己綜合應用所學知識和技能，解決實際工程問題和進行創(chuàng)造性工作；培養(yǎng)自己獨立工作和團隊協(xié)作的能力；培養(yǎng)實事求是、科學嚴謹、勇于創(chuàng)新的作風，從而具備工程技術人員應有的基本技能和素質。此外，對于設計該項工程也有其重大意義。</p><p>　　由于混凝土原材料的廉價以及鋼筋混凝土框架結

23、構的穩(wěn)定性，框架結構已成為目前我國采用最多的建筑結構形式。我們在學校可以接觸很多關于混凝土結構的學術論文，其中不乏對實際工程有借鑒意義的內容，通過畢業(yè)設計，我們可以將各種學術成果結合到實踐設計中去，提高我們綜合運用所學知識能力的同時，使設計更加合理，使我們具有獨立解決建筑設計、結構設計和施工實際問題的技能，掌握土建設計和施工的全過程，為今后的工作打下良好的基礎。</p><p><b>　　1緒論<

24、;/b></p><p>　　1.1 框架結構的特點及應用</p><p>　　框架結構是由橫梁和立柱組成的桿件體系，節(jié)點全部或大部分為剛性連接?？蚣芙Y構 是最常見的豎向承重結構，具有以下優(yōu)點：（1）結構輕巧，便于布置；（2）整體性比磚混結 構和內框架承重結構好；（3）可形成大的使用空間；（4）施工較方便；（5）較為經濟。 </p><p>　　框架結構特別適

25、合于在辦公樓、教學樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書館、輕工業(yè)廠房、 公寓以及住宅類建筑中采用。但是，由于框架結構構件的截面尺寸一般都比較小，它們的抗 側移剛度較弱， 為了不使框架結構構件的截面尺寸過大和截面內鋼筋配置過密， 框架結構一 般只用于不超過 20 層的建筑中。</p><p><b>　　1.2 工程概況</b></p><p>　　本建筑為蘄春某地區(qū)求索圖書館

26、。采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆框架結構，共五層樓，底層層高4.2m，二～六層層高為4.2m。本建筑總長為73.280m，總寬為45m，總高為22.0m。</p><p><b>　　建筑平面如下圖所示</b></p><p>　　圖1.1 建筑平面布置圖</p><p>　　1.2.1 工程地質條件</p><p>　　擬建場地

27、自上而下各土層的工程地質特征如表1所示，擬建場區(qū)地下水及土層對混凝土結構的鋼筋具微腐蝕性，對裸露的鋼結構具弱腐蝕性。本工程采用柱下獨立基礎，以粘土層作為持力層，其地基承載力為fa=170kPa。</p><p>　　表1 擬建場地土層特征</p><p>　　場地土類別為Ⅱ類; 地面粗糙度類別：B類； </p><p>　　1.2.2 氣象條件</p>

28、<p>　　主導風象：夏季多為東南風，冬季多為西北風</p><p>　　基本風壓： W0=0.30kN/m2</p><p>　　基本雪壓： S0=0.30kN/m2</p><p>　　1.2.3 抗震設防烈度</p><p>　　本地區(qū)的地震設防烈度為7度，為了學生更好的運用所學知識，本建筑的抗震設防烈度為7度。</

29、p><p>　　1.2.4 建筑物層高與層數</p><p><b>　?、賹訑担?層。</b></p><p>　?、趯痈撸菏讓?.20m，標準層4.20 m。室內標高±0.000m，室內外高差0.900m</p><p><b>　　2建筑設計</b></p><p&g

30、t;　　2.1 設計前的準備</p><p>　　在設計之前認真研究設計任務書，熟悉業(yè)主單位對建筑的功能要求和藝術效果。主動與指導老師交流，了解相關建筑的特征與設計特點。收集相關工程設計實例以及各類目前通用的建筑設計規(guī)范，復習相關課程。制定大致的畢業(yè)設計進度計劃表。</p><p>　　2.2 工程的功能要求</p><p>　　工程要達到以下目的：建筑設計功能分區(qū)

31、清楚，交通流暢，各類房間面積尺寸滿足使用要求，體型、立面美觀，并滿足《高層民用建筑設計防火規(guī)范》和《民用建筑設計通則》等相關規(guī)范要求；結構設計應滿足抗震要求及相應規(guī)定，做到結構方案合理，受力路徑明確。</p><p>　　2.2.1 基本功能要求</p><p>　　該建筑為圖書館，一般包括研究室、閱覽室、洗手間、值班室、詢問室、書籍借還處、、儲藏室、配電房、信息采集室、檢測室等。<

32、/p><p>　　各個房間及相關設施應根據相關規(guī)定滿足尺寸、個數、采光、通風等要求。</p><p>　　2.2.2 防火要求</p><p>　?。?）建筑分類和耐火等級</p><p>　　規(guī)定建筑高度不超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等為二類建筑，即該擬建工程為二類建筑，其最大防火分區(qū)面積為1500，二類高層建筑的耐火

33、等級不應低于二級。</p><p>　?。?）建筑安全疏散相關規(guī)定</p><p>　?。?）疏散樓梯間和樓梯</p><p><b>　　樓梯的布置：</b></p><p>　　a). 高層建筑每幢樓通向屋面的樓梯不少于兩座；</p><p>　　b). 不宜采用樓梯圍繞電梯布置方式；<

34、/p><p>　　c). 除通向避難層的錯位樓梯外，其他樓梯在各層的位置不應改變；</p><p>　　d). 地下室或半地下室與上層不應共用樓梯間，否則應設置2小時極限的隔墻和乙級防火門隔開；</p><p>　　防煙樓梯間的設置應符合下列規(guī)定：a). 樓梯間入口處應沒前室、陽臺或凹廊；b). 前室的面積，公共建筑不應小于6.00，居住建筑不應小于4.50；c)

35、. 前室和樓梯間的門均應為乙級防火門，并應向疏散方向開啟；</p><p>　　d). 無自然排煙的前室應設置機械排煙，前室及樓梯間采用正壓送風。</p><p><b>　?。?）消防電梯</b></p><p>　　本例為多層辦公樓，可以不設置消防電梯，整棟建筑的建筑面積6500余平方米，僅需設置一部箱式電梯。</p><

36、;p>　?。?）消防車道 a). 高層建筑的周圍，應設環(huán)行消防車道；</p><p>　　b). 消防車道高層不小于4米,多層不小于 3.5米；</p><p>　　c). 消防車道距高層建筑外墻不宜小于5米，車道上空4米以下范圍不應有障礙物。</p><p>　　2.2.3 抗震要求</p><p>　　從抗震設計的觀點，結構

37、應有足夠的強度，適當的剛度，較高的延性以及良好的整體性。</p><p><b>　?。?）建筑平面布置</b></p><p>　　a). 平面宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心； </p><p>　　b). 質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層；</p><p>　　c). 平面長度不過長，突出部分長度l不過大；</p

38、><p>　　d). 不宜采用角部重疊的平面圖形或細腰形平面圖形。</p><p>　　e).長度超過55米的建筑應設置溫度縫，根據結構布置，合理設置抗震縫</p><p><b>　?。?）建筑立面布置</b></p><p>　　a). 豎向體型規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內收。結構的側向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，

39、不應采用豎向布置嚴重不規(guī)則的結構； </p><p>　　b). 結構豎向抗側力構件宜上下連續(xù)貫通。</p><p>　?。?）建筑物的高度及房屋的高寬比</p><p>　　規(guī)定抗震設防烈度為7度的框架結構最大適用高度為120 m，適用的最大高寬比為4。</p><p>　　（4）防震縫的合理設置</p><p>　

40、　合理設置防震縫，可以將體型復雜的建筑物劃分為“規(guī)則”的建筑物，從而降低抗震設計的難度，提高抗震設計的可靠度。</p><p>　　2.2.4 結構體系選擇</p><p>　　本工程采用框架承重，現(xiàn)澆整體式鋼筋砼樓板，外墻240厚內墻180厚，陶?？招拇u墻。重度為5</p><p>　　3上部結構的構件設計</p><p>　　建筑上部結構

41、主要指基礎以上的結構部分，對于框架結構，主要包括梁、柱、樓板、墻體、門窗、樓梯、雨棚、陽臺等部分。上部結構設計就是要根據荷載規(guī)范，考慮各種不利作用，經過準確計算，設計出經濟、安全、合理的結構構件，使建筑的使用功能得以實現(xiàn)。</p><p>　　3.1橫向框架計算簡圖</p><p>　　在柱網平面圖中，?。?）軸上的一榀框架進行計算。假定框架柱嵌于基礎頂面，框架梁柱節(jié)點均采用剛接，由于各層

42、柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱面型心軸線之間的距離。底層柱高從基礎頂面算至二層樓面，基頂標高根據地質條件、室內外高差，定位-1.90米，二層樓面標高為4.2米，故底層柱高6.10米，其余各層柱高從樓面算至上層樓面，均為4.2米，由此繪出框架計算簡圖如下：</p><p>　　圖3.1 一榀框架計算簡圖</p><p>　　3.2梁柱截面的初步確定</p><p>　

43、　3.2.1橫向框架梁截面初選</p><p><b>　?。?）截面高度h</b></p><p>　　框架梁的高度可按照高跨比來確定，即梁高h=L。</p><p>　　h=L1=×6000＝500~750mm</p><p><b>　　取h=600mm</b></p>

44、<p><b>　?。?）截面寬度</b></p><p>　　b=h=×550＝183~275mm</p><p>　　因為墻厚240mm，故取b=300mm</p><p>　　對于中跨梁L1=2400，同理算得h=500mm,b=250mm</p><p>　　橫向次梁與橫向框架梁取相同尺寸&

45、lt;/p><p>　　3.2.2 縱向框架梁截面初選</p><p><b>　?。?）截面高度</b></p><p>　　h=L1=×4200＝280~350mm</p><p><b>　　取h=300mm</b></p><p><b>　?。?）截

46、面寬度</b></p><p>　　b=h=×300＝100~150mm</p><p>　　又因為墻厚200mm,取b=250mm</p><p>　　3.2.3 框架柱截面初選</p><p>　　框架柱截面一般采用矩形或方形截面，按軸心受壓公式≤[軸壓比]計算</p><p>　　中柱N=1

47、.25（）=2754.6KN</p><p>　　b≥==462.6mm</p><p>　　取截面600mm×600mm</p><p>　　邊柱算法類似，為方便施工，故取邊柱截面600mm×600mm，方便計算。</p><p>　　3.3框架梁柱的線剛度計算</p><p>　　由于采用現(xiàn)澆式

48、樓板，故梁的計算長度取軸間距，底層柱的計算長度取1.0H，其他各層柱的計算長度取H。中框架梁取=2.0,邊跨梁取=1.5。計算框架選取中間框架。</p><p>　　框架梁的線剛度計算如下：</p><p><b>　　邊跨梁的計算</b></p><p><b>　　中跨梁的計算</b></p><p

49、>　　框架柱的線剛度計算如下：</p><p><b>　　底層柱的計算</b></p><p><b>　　標準層柱的計算</b></p><p>　　若取標準層柱的線剛度為1，則其他梁柱的相對線剛度分別為</p><p><b>　　邊跨梁：</b></p>

50、;<p><b>　　中跨梁：</b></p><p><b>　　底層柱：</b></p><p>　　框架梁柱的相對線剛度圖如下：</p><p>　　4橫向框架的荷載計算</p><p>　　4.1作用于房屋上的恒載標準值</p><p>　　4.1.1屋

51、面荷載計算</p><p>　　防水層 三氈四油熱鋪綠豆砂一層 0.4</p><p>　　找平層 20厚1：3水泥砂漿找平層 </p><p>　　0.02m×20=0.4</p><p>　　保溫層 70厚水泥防水珍珠巖塊保溫層

52、</p><p>　　0.07 m×4=0.28</p><p>　　找坡層 20厚1：3水泥砂漿找平層</p><p>　　0.02 m×20=0.4</p><p>　　結構層 100厚現(xiàn)澆鋼筋砼屋面板 </p><p>　　0.1 m×25=2

53、.5 </p><p>　　粉刷層 10厚1：3水泥砂漿粉平頂 </p><p>　　0.01 m×20=0.2 </p><p>　　合計 Σ=4.18</p><p>　　4.1.2樓面荷載計算</p

54、><p>　　面 層 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 0.55</p><p>　　找平層 20厚1：3水泥砂漿找平層 </p><p>　　0.02 m×20=0.4</p><p>　　防水層 1.5厚水乳型橡膠瀝青防水涂料 </p>&l

55、t;p>　　0.0015 m×10=0.015</p><p>　　找平層 20厚1：3水泥砂漿找平層 </p><p>　　0.02 m×20=0.4</p><p>　　結構層 100厚現(xiàn)澆鋼筋砼樓板 </p><p>　　0.1 m×

56、25=2.5</p><p>　　粉刷層 10厚1：3水泥砂漿粉平頂 </p><p>　　0.01m×20=0.2</p><p>　　合計 Σ=4.07</p><p>　　4.1.3框架梁柱重量計算<

57、/p><p>　?。?）550mm高橫向框架梁自重</p><p>　　b×h=250mm×550mm</p><p><b>　　梁重： </b></p><p>　　25×0.25m×(0.55m－0.1m) =2.81</p><p>　　粉刷層：10

58、厚混合砂漿 </p><p>　　0.01m×[（0.55m-0.1m）×2+0.25m]×17= 0.196</p><p>　　合計 Σ=3.006</p><p>　　（2）300mm高橫向框架梁自重</p>

59、<p>　　b×h=250mm×300mm</p><p>　　梁重： 25×0.25m×(0.3m－0.1m) =1.25</p><p>　　粉刷層：10厚混合砂漿</p><p>　　0.01m×[（0.3m-0.1m）×2+0.25m]&#

60、215;17= 0. 111</p><p>　　合計 Σ=1.361</p><p><b>　?。?）基礎梁自重</b></p><p>　　橫梁 240mm×300mm</p><p>　　梁重：

61、 25×0.24m×0.5m=3</p><p>　　縱梁 240mm×400mm</p><p>　　梁重： 25×0.24m×0.4m=2.4</p><

62、p>　?。?）縱向框架梁自重</p><p>　　b×h=250mm×300mm</p><p>　　梁重 25×0.25m×(0.3m-0.1m) =1.25</p><p>　　粉刷層：10厚混合砂漿</p><p>　　0.01m×

63、;[（0.3m-0.1m）×2+0.25]×17=0. 111</p><p>　　合計 Σ=1.351</p><p><b>　?。?）門窗過梁自重</b></p><p>　　b×h=200mm×

64、200mm</p><p>　　梁重： 25×0.24m×0.2m=1.200 </p><p>　　粉刷層：10厚混合砂漿</p><p>　　0.01m×（0.2m×2+0.24m）×17= 0. 11</p><p>　　合計

65、 Σ=1.31</p><p><b>　?。?）框架柱自重</b></p><p>　　b×h=600mm×600mm</p><p>　　柱重： 25

66、×0.6m×0.6m=9.00</p><p>　　粉刷層：10厚混合砂漿</p><p>　　0.01m×0.5m×4×17= 0. 34</p><p>　　合計 Σ=9.34</p><

67、;p>　　4.1.4墻體，門窗重計算</p><p>　?。?）外縱墻自重 </p><p><b>　　標準層</b></p><p>　　縱墻重 [2.75×0.2×(3.9-0.5)-1.8×0.2×1.5] ×5/(3.9-0.5)=1

68、.96</p><p>　　鋁合金窗 1.5×1.8×0.35/(3.9-0.5)= 0.28</p><p>　　水刷石外墻面 (2.75×3.9-1.5×1.8) ×0.5/(3.9-0.5)=1.18<

69、/p><p>　　水泥粉刷內墻面 (2.75×3.9-1.5×1.8) ×0.36/(3.9-0.5)=0.85</p><p>　　合計 Σ=4.27</p><p><

70、b>　　底層</b></p><p>　　縱墻重 (5.35-0.55-1.8)×3.4×0.2×5/(3.9-0.5)=3</p><p>　　鋁合金窗 1.8×0.35

71、=0.63</p><p>　　水刷石外墻面 (5.35-0.55-1.8)×0.5=1.5</p><p>　　水泥粉刷內墻面 (5.35-0.55-1.8)×0.36=1.08</p><p>　　合計

72、 Σ=4.58</p><p><b>　　（2）內縱墻自重</b></p><p><b>　　標準層</b></p><p>　　縱墻重（忽略門洞）

73、 (3.3m－0.55m)×0.2m×5.0=2.75</p><p>　　水泥粉刷內墻面 (3.3m－0.55m)×2×0.36=1.98</p><p>　　合計

74、Σ=4.73</p><p><b>　　底層</b></p><p>　　縱墻重 (5.35－0.55) ×0.2×5.0=4.8</p><p>　　水泥粉刷內墻面

75、(3.9－0.55)×2×0.36=2.41</p><p>　　合計 Σ=7.21</p><p><b>　?。?）橫墻自重</b></p><p><b>　　標準層</b>&l

76、t;/p><p>　　橫墻重 (3.3－0.55)×0.2×5.0=2.65</p><p>　　水泥粉刷內墻面 (3.3－0.1) ×2×0.36 =2.3</p><p>

77、;　　合計 Σ=4.95</p><p><b>　　底層</b></p><p>　　橫墻重 (6.10－0.4) ×0.2×5.0=5.700

78、</p><p>　　水泥粉刷內墻面 (6.10-0.4) ×2×0.36 =4.104</p><p>　　合計 Σ=9.804</p><p>　　4.1.

79、5女兒墻及天溝自重</p><p>　　女兒墻墻高1000mm，100mm混凝土壓頂</p><p><b>　　女兒墻自重：</b></p><p>　　0.2m×1.0m×18+25×0.1m×0.2m+(1.5m×2+0.2m)×0.5=5.70</p><p

80、><b>　　4.2活載標準值</b></p><p>　?、傥菝婧蜆敲婊詈奢d標準值</p><p>　　根據《建筑結構荷載規(guī)范》查得：</p><p>　　不上人屋面0.5 走廊2.5 辦公室2.0</p><p><b>　?、谘┖奢d</b></p>

81、<p>　　屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，取兩者較大值，本例中，屋面為上人屋面，屋面活荷載為2.0，故取較大值為2.0</p><p>　　4.3 豎向荷載作用下的框架受荷載總圖</p><p>　　4.3.1 A-B軸間橫向框架梁受荷計算</p><p><b>　　屋面板傳荷載：</b></p><p>

82、;　　采用現(xiàn)澆板設計，開間進深比大于1:2，按雙向板設計。A—B跨間雙向板長短邊比值為6/6=1,故=1，同理得B—C跨間雙向板長短邊比值為6./3.9=1.54，故=1,板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載，荷載傳遞示意圖見圖：</p><p><b>　　屋面荷載</b></p><p>　　橫梁恒載：4.18*1.95*2*（1-0.652+0.653）=

83、13.89KN/m</p><p>　　縱梁恒載:4.18*1.95*5/8=5.09KN/m</p><p>　　橫梁活載: 2*1.95*2*（1-0.652+0.653）=6.65KN/m</p><p>　　縱梁活載： 2*1.95*5/8=2.44KN/m</p><p><b>　　樓面荷載</b></

84、p><p>　　標準層橫梁恒載:4.565*1.95*2*（1-0.652+0.653）=15.16KN/m</p><p>　　標準層縱梁恒載：4.565*1.95*5/8=5.56KN/m</p><p>　　橫梁活載：2*1.95*2*（1-0.652+0.653）=6.65KN/m</p><p>　　縱梁活載： 2*1.95*5/8=2

85、.44KN/m</p><p>　　梁自重：3.006KN/m</p><p>　　A-B軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　屋面梁 恒載=梁自重+橫向屋面荷載=13.89+3.006=16.896KN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=6.65KN/m</p><p>　　樓面梁 恒載=梁自

86、重+橫梁樓面荷載+橫向墻體荷載=15.16+3.006+4.95=23.116KN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=6.65KN/m</p><p>　　4.3.2 B-C軸間橫向框架梁受荷計算</p><p><b>　　屋面荷載</b></p><p>　　橫梁恒載：4.18*1.2*2*5/8=6.27KN

87、/m</p><p>　　縱梁恒載:4.18*1.2*2*（1-0.6152+0.6153）=8.57KN/m</p><p>　　橫梁活載: 2*1.2*2*5/8=3KN/m</p><p>　　縱梁活載： 2*1.2*2*（1-0.6152+0.6153）=4.1KN/m</p><p><b>　　樓面荷載</b>

88、;</p><p>　　標準層橫梁恒載:4.565*1.2*2*5/8=6.848KN/m</p><p>　　標準層縱梁恒載：4.565*1.2*2*（1-0.6152+0.6153）=9.36KN/m</p><p>　　橫梁活載：2.5*1.2*2*5/8=3.75KN/m</p><p>　　縱梁活載： 2.5*1.2*2*（1-0.

89、6152+0.6153）=5.125KN/m</p><p>　　梁自重：3.006KN/m</p><p>　　B-C軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　屋面梁 恒載=梁自重+橫向屋面荷載=6.27+1.361=7.631KN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=3KN/m</p><p>　　樓面

90、梁 恒載=梁自重+橫梁樓面荷載=1.361+6.848=8.209KN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=3.75KN/m</p><p>　　4.3.3 C-E軸間橫向框架梁受荷計算</p><p>　　C-E軸與A-B軸對稱，故其所受梁間荷載與A-B跨相同。</p><p>　　4.4.4 A（E）軸柱縱向集中荷載的計算<

91、;/p><p><b>　　頂層柱</b></p><p>　　女兒墻自重：7.14KN/m</p><p>　　A軸頂層柱豎向集中恒載=女兒墻重+外縱梁自重+縱梁板傳荷載</p><p>　　=7.14*3.9+1.361*（3.9-0.5）+5.09*3.9=52.32KN</p><p>　　A

92、軸頂層柱豎向集中活載=板傳活載=2.44*3.9=9.52KN</p><p><b>　　標準層柱</b></p><p>　　A軸標準層柱豎向集中恒載=縱墻自重+外縱梁自重+縱梁板傳荷載</p><p>　　=4.76*（3.9-0.5）+1.361*（3.9-0.5）+5.56*3.9=42.5KN</p><p>

93、;　　A軸標準層柱豎向集中活載=板傳活載=2.44*3.9=9.52KN</p><p><b>　　基礎</b></p><p>　　基礎頂面恒載=基礎橫梁自重+橫墻自重+基礎縱梁自重+縱墻自重</p><p>　　=3*（6-0.5）/2+8.26*（6-0.5）/2+2.4*（3.9-0.5）+7.64*（3.9-0.5）=65.1KN&

94、lt;/p><p>　　4.4.5 B（C）軸柱縱向集中荷載的計算</p><p><b>　　頂層柱</b></p><p>　　A軸頂層柱豎向集中恒載=縱梁自重+縱梁板傳荷載</p><p>　　=1.361*（3.9-0.5）+(5.09+8.57)*3.9=57.9KN</p><p>　　A

95、軸頂層柱豎向集中活載=板傳活載=(2.44+4.1)*3.9=25.51KN</p><p><b>　　標準層柱</b></p><p>　　A軸標準層柱豎向集中恒載=縱墻自重+縱梁自重+縱梁板傳荷載</p><p>　　=5.16*（3.9-0.5）+1.361*（3.9-0.5）+(5.56+9.36)*3.9=80.36KN</p

96、><p>　　A軸標準層柱豎向集中活載=板傳活載=(2.44+5.13)*3.9=29.52KN</p><p><b>　　基礎</b></p><p>　　基礎頂面恒載=基礎橫梁自重+橫墻自重+基礎縱梁自重+縱墻自重</p><p>　　=3*(6-0.5)/2+3*(2.4-0.5)/2+8.26（6-0.5）/2+2

97、.4*(3.9-0.5)+7.64*(3.9-0.5)</p><p><b>　　=67.95KN</b></p><p>　　框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如下圖所示（圖中數值均為標準值）：</p><p>　　5 橫向水平荷載作用下的內力計算</p><p>　　5.1 風荷載計算及風荷載作用下的位移計算</

98、p><p>　　5.1.1 風荷載計算</p><p>　　為了簡化計算，作用在外墻面上的風荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效集中荷載代替。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值：</p><p>　　式中 — 基本風壓，=0.3；</p><p>　　—風壓高度變化系數，地面粗糙度為B類； </p><p&g

99、t;　　—風荷載體形系數，根據建筑物的體型查得=1.3</p><p><b>　　—下層柱高；</b></p><p>　　—上層柱高，對頂層為女兒墻高度的2倍；</p><p>　　—迎風面的寬度，=3.9m</p><p>　　根據最《GB 50009-2012 建筑結構荷載規(guī)范》 ，可以根據以下公式計算：<

100、/p><p>　　式中 g—峰值因子，可取2.5；</p><p>　　—10m高度名義湍流強度，對應A，B，C，D類地貌，可分別取0.12,0.14,0.23和0.39；</p><p>　　—脈動風荷載的背景分量因子；可按以下公式計算，式中</p><p>　　—結構第1 階振型系數；</p><p>　　H—結構總

101、高度(m) ，對A 、B 、C 和D 類地面粗糙度， H 的取值分別不應 大于300m 、350m 、450m 和550m；</p><p>　　一脈動風荷載水平方向相關系數；</p><p>　　—脈動風荷載豎直方向相關系數；</p><p>　　—系數，按下表取值。</p><p>　　R—脈動風荷載的共振分量因子；可按以下公式

102、計算 ，。式中</p><p>　　—結構第一階自振頻率；</p><p>　　—地面粗糙度修正系數，對A 類、B 類、C 類和D類地面粗糙度分別取1. 28 、 1.0 、O. 54 和0.26；</p><p>　　—結構阻尼比，對鋼結構可取0.01 ，對有填充墻的鋼結構房屋可取0.02 ， 對鋼筋混凝土及砌體結構可取0.05 ，對

103、其他結構可根據工程經驗確定。</p><p>　　根據最新荷載規(guī)范可以算出結構的基本自振周期。</p><p><b>　　計算過程見下表：</b></p><p>　　表5.1 集中風荷載標準值</p><p>　　風荷載作用下的位移驗算</p><p>　　側移剛度D的計算，計算過程見下表&l

104、t;/p><p>　　表5.2 橫向2-6層D值計算表</p><p>　　表5.3 橫向底層D值計算表</p><p>　　風荷載作用下框架側移驗算</p><p>　　水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計算：</p><p>　　式中 —第j層的總剪力；</p><p>　　—第j層所有柱

105、的抗側剛度之和；</p><p>　　—第j層的層間側移。</p><p>　　第一層的層間側移值求出以后，就可以計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值，各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移是所有各層層間位移之和。</p><p>　　j層側移 </p><p>　　頂點側移

106、 </p><p>　　框架在風荷載作用下的側移的計算見下表：</p><p>　　表5.4 風荷載下框架的側移計算表</p><p>　　側移驗算：層間側移最大值：1/3251﹤1/550（滿足要求）</p><p>　　5.1.2 風荷載下的橫向框架內力計算-D值法</p><

107、p>　　風荷載下各柱剪力的分配： </p><p>　　表5.5風荷載作用下柱的剪力分配表</p><p><b>　　柱的反彎點高度計算</b></p><p>　　表5.6 柱的反彎點高度計算表</p><p>　　注：1. y0由m、n及查表得到。</p><p>　　2. y1由α

108、1及查表得到，α1=；當i1+i2＞i3+i4時，α1取倒數，即α1=并且y1值取負號“-”。</p><p>　　3. y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。</p><p>　　4. y3由α3及查表得到，α3= h下/h本。 </p><p>　　5.=(y0+y1+y2+y3)h。</p><p>　　風荷載作用下的框架內力圖(左向

109、)</p><p>　　以4軸線框架內力計算，其余框架計算從略。</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩按式 ；??；</p><p>　　各柱反彎點高度比由上表得出，計算結果見上表。 </p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按式</p><p><b>　　；</b></p>

110、<p><b>　??；</b></p><p>　　框架的彎矩圖由柱端彎矩和梁端彎矩可以直接做出，彎矩圖畫在構件的受拉邊，不標正負號。</p><p>　　框架的剪力圖根據框架彎矩圖，通過對梁或柱取脫離體，求某一點ΣM=0，則可以求出梁端和柱端剪力，然后即可做出剪力圖。</p><p>　　框架軸力圖即柱軸力圖，根據框架剪力圖，取節(jié)

111、點脫離體，求ΣY=0，即可求出柱的軸力圖，軸力以柱受壓為正。</p><p><b>　　計算結果見下表：</b></p><p>　　表5.7風荷載下A（D)框架柱剪力與彎矩的計算</p><p>　　表5.8風荷載下B框架柱剪力與彎矩的計算</p><p>　　表5.9風荷載下C框架柱剪力與彎矩的計算</p&g

112、t;<p>　　表5.10風荷載下框架柱軸力和梁端剪力</p><p>　　圖5.1 框架柱剪力包絡圖</p><p>　　圖5.2 框架柱軸力包絡圖</p><p>　　圖5.3 框架彎矩包絡圖</p><p><b>　　6 內力組合</b></p><p>　　6.1 內力組合

113、方式選取</p><p>　　本例選擇四種內力組合方式，即1.2恒載+1.4活載，1.2恒載+0.9×1.4（活載+風荷載），1.35恒載+（1.4×0.7）活載，1.2（恒載+0.5×活載）+1.3地震。其他組合方式的結果對本多層框架結構設計不起控制作用，故不予考慮。</p><p>　　7 框架梁柱截面設計及配筋計算</p><p>

114、;　　7.1 承載力抗震調整</p><p>　　本例按7度抗震設防，建筑高度小于24m，屬于三級抗震。</p><p>　　根據《高層建筑混凝土結構規(guī)范》（JGJ3-2002）式（4.7.2-2）規(guī)定，有地震作用組合時，作用效應設計值應采用表達式：</p><p>　　式中 ——承載力抗力調整系數，取值見表8.1；</p><p>　　—

115、—地震作用效應與其它荷載效應的基本組合；</p><p>　　——結構構件的承載力。 </p><p>　　表8.1 承載力抗震調整系數表</p><p>　　本例在內力組合附表中已對有地震作用組合的梁柱承載力進行調整</p><p>　　混凝土強度 C30 14.3 1.43 2.01</p><p>

116、　　鋼筋強度 HPB300 270 300</p><p>　　HRB400 360 400</p><p>　　7.2 梁的正截面受彎承載力計算</p><p>　　框架梁所采用的各類建筑材料上節(jié)已列出，查鋼筋混凝土設計教材及相關附表得=0.8，查得=0.518 。</p><p>　　7.2.1 最小配筋率的確定<

117、/p><p>　　因本工程為三級級抗震，梁采用C30混凝土，N/mm2，主要受力鋼筋為HRB400，360N/mm2，根據《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010-2010）11.3.6規(guī)定，三級抗震時，框架梁正截面設計抗震要求的最小配筋率支座取0.25％和％＝55×1.43/360＝0.22％的較大值，而跨中取0.2％和％＝45×1.43/360＝0.18％的較大值，所以支座取0.25％，跨中取

118、0.2％。且梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5％，梁一、構件編號: L-1</p><p><b>　　二、設計依據</b></p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》 GB50010-2010 </p><p><b>　　三、計算信息</b></p><p><b>　　1. 幾

119、何參數</b></p><p><b>　　截面類型: 矩形</b></p><p>　　截面寬度: b=300mm</p><p>　　截面高度: h=600mm</p><p><b>　　2. 材料信息</b></p><p>　　混凝土等級:C30fc

120、=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2 </p><p>　　鋼筋種類:HRB335fy=300N/mm2</p><p>　　最小配筋率:ρmin=0.300％ </p><p>　　縱筋合力點至近邊距離: as=35mm </p><p><b>　　3. 受力信息</b></p><

121、;p>　　M=500.000kN*m</p><p><b>　　4. 設計參數</b></p><p>　　結構重要性系數: γo=1.0</p><p><b>　　四、計算過程</b></p><p>　　1. 計算截面有效高度</p><p>　　ho=h-as

122、=600-35=565mm</p><p>　　2. 計算相對界限受壓區(qū)高度</p><p>　　ξb=β1/(1+fy/(Es*εcu))=0.80/(1+300/(2.0*105*0.0033))=0.550</p><p><b>　　3. 確定計算系數</b></p><p>　　αs=γo*M/(α1*fc*b

123、*ho*ho)=1.0*500.000*106/(1.0*14.3*300*565*565)=0.365</p><p>　　4. 計算相對受壓區(qū)高度</p><p>　　ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.365)=0.481≤ξb=0.550滿足要求。</p><p>　　5. 計算縱向受拉筋面積</p><p>

124、　　As＝α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.0*14.3*300*565*0.481/300=3883mm2</p><p>　　6. 驗算最小配筋率</p><p>　　ρ=As/(b*h)=3883/(300*600)=2.157％</p><p>　　ρ=2.157％≥ρmin=0.300％, 滿足最小配筋率要求。</p><p>　

125、　和底面的通長鋼筋在三級抗震等級下鋼筋不應少于2 12mm。 </p><p>　　8.梁的斜截面受剪承載力計算</p><p>　　8.1.1 最小配筋率的確定</p><p>　　根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ3-2002）6.3.4規(guī)定，三級抗震設計時，框架梁沿梁全長箍筋的面積配筋率應符合下式要求：，由于本設計混凝土采用C30,N/mm2，鋼筋采用

126、HRB300，N/mm2，所以。</p><p>　　8.1.2 其他構造要求</p><p>　　加密區(qū)箍筋應滿足加密長度取1.5hb和500mm中的較大值,本例中hb=550mm,故取1.5hb，為825mm。最大間距取hb/4、8d和100mm中的較小值，取100mm。最小直徑8mm，當縱向受力鋼筋配筋率大于2%時，直徑增大2mm。其中d為縱向鋼筋直徑，hb為梁截面高度。</p