某單位實驗辦公樓結構設計【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p><b>　　2建筑設計2</b></p><p>　　2.1設計資料2</p><p>　　2

2、.2設計說明3</p><p>　　2.2.1總平面圖設計3</p><p>　　2.2.2平面設計3</p><p>　　2.2.3立面設計5</p><p>　　2.2.4剖面設計5</p><p><b>　　3結構設計6</b></p><p&g

3、t;　　3.1計算簡圖6</p><p>　　3.1.1確定計算簡圖6</p><p>　　3.1.2梁柱截面尺寸6</p><p>　　3.1.3材料強度等級6</p><p>　　3.1.4荷載計算6</p><p>　　3.2框架內(nèi)力計算17</p><p>　　3

4、.2.1恒載作用下的框架內(nèi)力17</p><p>　　3.2.2活載作用下的框架內(nèi)力28</p><p>　　3.2.3風荷載作用下的位移、內(nèi)力計算40</p><p>　　3.2.4地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算45</p><p>　　3.3框架內(nèi)力組合57</p><p>　　3.4框架梁、柱

5、截面設計69</p><p>　　3.5樓梯結構設計76</p><p>　　3.5.1梯段板設計76</p><p>　　3.5.2休息平臺板計算77</p><p>　　3.5.3梯段梁TL1計算78</p><p>　　3.6現(xiàn)澆樓面板設計79</p><p>　　3

6、.6.1跨中最大彎矩79</p><p>　　3.6.2求支座中點最大彎矩80</p><p>　　3.6.3A區(qū)格81</p><p>　　3.6.4C區(qū)格82</p><p><b>　　4小結84</b></p><p><b>　　[參考文獻]85</

7、b></p><p><b>　　致謝86</b></p><p>　　某單位實驗辦公樓結構設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本工程為舟山某辦公實驗樓，采用框架結構型式，主體六層，建筑面積5500m2，總高20.55m，抗震設防烈度七度，重力加速度0.1g，

8、框架抗震等級三級。場地類別為II類，基本風壓0.85KN/M，基本雪壓0.5KN/M；樓、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。</p><p>　　在確定框架布局之后，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震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內(nèi)力， 是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最

9、安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內(nèi)樓梯的設計。最后本設計還采用了PKPM軟件進行設計，繪制出了結構圖。</p><p>　　[關鍵詞] 教學綜合樓；框架結構；建筑設計；結構設計</p><p>　　A structural design of Experimental-Office building</p><p>　　[Abstract ]Th

10、is design for the Zhoushan Experimental-Office building, a framework structure for a 6-floor building, The height of the building is 20.55m, and the total floor space is 5500m2. Its earthquake resistance fortification in

11、tensity is 7 degrees, the gravity acceleration is 0.1 g and the frame aseismic level to level 3 . The categories for class II,. The basic Pressure 0.85 KN / M, basic snow pressure 0.5KN/M. Floor roof were using cast-in-p

12、lace reinforced concrete structure. When th</p><p>　　[key words] school teaching building ; frame structure ;frame structure; architectural design;</p><p><b>　　前言</b></p>

13、<p>　　畢業(yè)設計是土木工程專業(yè)學生畢業(yè)前最后學習和綜合訓練階段， 是我們學習、研究和實踐的全面總結，也是對我們綜合素質(zhì)和工程實踐能力的全面檢驗。本組畢業(yè)設計題目為《某單位實驗辦公樓結構設計》。在畢業(yè)設計前期，我溫習了《結構力學》、《建筑結構抗震設計》等知識，并查閱了《結構抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。通過畢業(yè)設計本人的綜合分析和解決問題的能力、組織能力和社交能力、獨立工作能力以及嚴謹、扎實的工作作風和事業(yè)

14、心、責任感都有很大的提升。為我將來走上工作崗位，順利完成所承擔的建設任務奠定基礎?？蚣芙Y構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏漏之處，敬請各位老師批評指正。 </p><p><b>　　建筑設計</b></p><p><b>　　設計資料</b></

15、p><p>　　該工程位舟山市區(qū)，為某單位實驗辦公樓結構設計。</p><p>　　根據(jù)建筑方案圖，本工程結構為六層鋼筋混凝土框架，建筑面積5569.2m2，建筑各層平面圖、南立面圖、北立面圖、東立面圖、樓梯平剖面圖及節(jié)點詳圖分別如下。</p><p><b>　　1.氣象資料</b></p><p><b>　　

16、（1）基本風壓值：</b></p><p><b>　　（2）基本雪壓值：</b></p><p><b>　　2．水文地質(zhì)資料</b></p><p>　　場地條件：擬建場地地表平整。常年地下水位低于自然地面以下2.7m。建筑地層地質(zhì)勘測情況見表1-1。建筑場地類別：Ⅱ類場地土。</p><

17、;p>　　表2-1. 建筑地層一覽表(標準值)</p><p><b>　　3．抗震設防烈度</b></p><p>　　建筑結構安全等級為二級；地震設防烈度為：7度。</p><p><b>　　4.荷載資料</b></p><p>　　（1）辦公實驗樓樓面荷載，查《建筑結構荷載規(guī)范》(GB

18、50009-2001)，確定樓面活荷載標準值為。</p><p>　　（2）上人屋面：活荷載標準值為。</p><p><b>　　（3）屋面構造：</b></p><p>　　35mm厚490×490的C20預制鋼筋混凝土架空板、防水層、20m厚1：3水泥砂漿找平，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板、12mm厚紙筋石灰粉平頂。</p>

19、<p><b>　?。?）樓面構造：</b></p><p>　　水泥樓面：10mm厚1：2水泥砂漿面層壓實抹光、15mm厚1:3水泥砂漿找平層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板面、12m厚紙筋石灰粉平頂。</p><p><b>　?。?）圍護墻：</b></p><p>　　圍護墻采用200mm厚非承重空心磚（240m

20、m115mm53mm,重度），M5混合砂漿砌筑，雙面粉刷（）。</p><p>　　本工程采用全現(xiàn)澆框架結構，考慮使用要求，在樓面不設次梁。</p><p><b>　　設計說明</b></p><p><b>　　總平面圖設計</b></p><p>　　總平面圖見圖建筑施工圖。</p>

21、;<p>　　本辦公實驗樓樓采用“一”字型布置，其主要出入口、門廳位于臨街道路側，坐北朝南，底層走廊兩側出口及前后大門加強了人員的疏散。前門設置坡道，以便于較大型實驗儀器的搬動和使用。</p><p>　　主要房間的設計考慮以下幾點： </p><p>　?。?） 主要房間的布置宜使用方便，影響較小，面朝南；</p><p>　　（2） 相同功能的房間

22、分開設置，滿足各使用功能單元；</p><p>　?。?） 房間布置應兼顧建筑結構要求。</p><p><b>　　平面設計</b></p><p>　　（1） 該設計采用內(nèi)廊式組合，使平面緊湊、組合靈活，走廊面積相對比例較小，滿足使用要求，又節(jié)約用地?？v、橫向定位軸線均與柱軸線重合，為使外墻、走廊墻壁平齊，縱梁軸線與柱軸線發(fā)生偏移（在荷載計

23、算中采用單向偏向計算），滿足美觀與使用要求。</p><p>　　（2） 門廳位于人流集散的交通樞紐，起著室內(nèi)外空間的過渡作用。</p><p>　　（3） 樓梯采用板式樓梯，辦公實驗樓內(nèi)設兩座，。辦公實驗樓首層層高為4.2m，其他各層均為3.0m，臺階踏步采用b=300mm，h=150 mm，級數(shù)由相應層高控制，見樓梯詳圖</p><p>　?。?） 走廊，依據(jù)功

24、能使用要求及防火疏散規(guī)定，該方案走廊凈寬2.4 m。</p><p>　?。?） 衛(wèi)生間，每層四間，兩男兩女，分別布置在建筑縱向兩端。</p><p>　　圖2-1 樓梯詳圖</p><p><b>　　立面設計</b></p><p>　　結構韻律和虛實對比，是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設計手法。建筑立面上結構構件或

25、門窗作用有規(guī)律的重復和變化，給人們在視覺上得到類似音樂詩歌中節(jié)奏韻律變化的感受效果。在本教學樓設計中，針對教學建筑的特殊性，在立面設計中力求體現(xiàn)現(xiàn)代化建筑風格，色彩簡潔明快。</p><p>　　本設計中辦公實驗樓正立面、背立面窗戶成組排列，墻面外裝飾采用水刷石，大小均相同，以及門廊、室內(nèi)外高差均使整體產(chǎn)生一種特殊的感覺，莊重中靈活，而更顯親切。</p><p><b>　　剖面

26、設計</b></p><p>　?。?）由建筑使用要求確定主體結構為六層，建筑物高度為19.2m（不包括女兒墻0.9 m）。教學樓中設有面積較大的實驗室、辦公室等，為了節(jié)約材料空間，又不影響正常使用，層高均設置為3.0m。</p><p>　　為保證室內(nèi)具有充足的天然采光，縱墻側窗規(guī)格主要為2700mm×1700 mm，窗臺高度為900 mm。</p>

27、<p>　?。?）為了防止室外雨水倒灌，防止建筑因沉降而使室內(nèi)地面標高過低，為了滿足建筑使用及增加建筑美觀，要求室內(nèi)外地面有一定高差，取室內(nèi)外高差為450mm。</p><p>　　屋頂采用上人屋面，女兒墻高度為900 mm。</p><p>　　（3）樓梯，詳見圖2-1.樓梯詳圖。本設計中采用踏步高h=150 mm,寬度b=300 mm，各層樓梯斜度為arctg（150/300

28、）=26.570，小于380。為使踏步面層耐磨、防滑，設防滑條（材料：1:1水泥金剛砂，高8 mm，寬10 mm）。欄桿采用不銹鋼鋼管，扶手高度為1000 mm。</p><p>　?。?） 內(nèi)、外墻體采用240 mm×115mm ×53 mm的標準磚，M5混合砂漿砌筑。</p><p>　?。?） 屋頂采用有組織排水屋面，屋面坡度為2％，沿溝坡度為2%。屋頂結構組成為

29、：</p><p><b>　　30厚細石砼保護層</b></p><p>　　SBS改性瀝青油氈防水層</p><p>　　20厚水泥砂漿找平層</p><p>　　100厚憎水膨脹珍珠巖保溫層</p><p>　　120厚鋼筋砼現(xiàn)澆板</p><p><b>

30、　　結構設計</b></p><p><b>　　計算簡圖</b></p><p><b>　　確定計算簡圖</b></p><p>　　本工程橫向框架計算單元取8軸線橫向框架為計算分析對象，框架的計算簡圖底層柱下端固定于基礎，按工程地質(zhì)資料提供的數(shù)據(jù)，查《建筑抗震設計規(guī)范》可判斷該場地為II類場地土，地質(zhì)條件

31、較好，初步確定本工程基礎采用柱下獨立基礎，挖去所有雜填土，基礎置于第二層分粉質(zhì)粘土上，基底標高為設計相對標高-2.100mm。柱子的高度底層為h1=3.0+2.1-0.5=4.6m（初步假設基礎高度為0.5m），二~六層的柱高為h2~h6=3.0m。柱節(jié)點鋼節(jié)，橫梁的計算跨度取柱中心至中心間距離，三跨分別為：l=7200、2400、7200.計算簡圖見圖3-1。</p><p><b>　　梁柱截面尺寸

32、 </b></p><p>　?。?）框架柱：柱子的構造均為400 mm × 400 mm</p><p>　　（2）梁：梁截面高度一般取梁跨度的1/12～1/8。本方案取600mm，截面寬度取600×（1/2～1/3.5）=300mm，可得梁的截面初步定為b×h=300*600。</p><p>　　橫向框架梁AB跨、CD

33、跨：250mm×600mm，BC跨：250mm×400mm，縱向連系梁：300mm×600mm。</p><p><b>　　材料強度等級</b></p><p>　　混凝土：均采用C20級 。鋼筋直徑≥12mm的采用HRB335鋼筋，其余采用HPB235鋼筋。</p><p><b>　　荷載計算<

34、;/b></p><p>　　本工程以8軸線橫向框架為計算分析對象。</p><p>　　圖3-1 計算簡圖</p><p>　　1.屋面橫梁豎向線荷載標準值</p><p>　?。?）恒載（圖2-2a）</p><p><b>　　屋面恒載標準值：</b></p><

35、p>　　35厚架空隔熱板 </p><p>　　防水層 </p><p>　　20mm1：3厚水泥砂漿找平 </p

36、><p>　　120（100）厚鋼混凝土現(xiàn)澆板 </p><p>　　（AB,CD跨板厚取120，BC跨取100） </p><p>　　屋面恒荷載標準值： </p&g

37、t;<p><b>　?。ǎ?</b></p><p><b>　　梁自重</b></p><p>　　邊跨AB、CD跨： </p><p>　　中間跨BC 跨：

38、 </p><p>　　作用在頂層框架梁上的線恒載標注值為：</p><p>　　梁自重： </p><p>　　板傳來的荷載： </p><p>　　恒載圖（D-L.T） 活載圖（

39、L-L.T）</p><p>　　(a) (b)</p><p>　　圖3-2 荷載計算簡圖</p><p>　　(a)橫載作用下結構計算簡圖；（b）活載作用下結構計算簡圖</p><p>　?。?）活荷載（圖3-2b）</p><

40、p>　　作用在頂層框架梁上的線活荷載標準值為： </p><p>　　2.樓面橫梁豎向線荷載標準值</p><p>　　（1）恒載（圖3-2a） </p><p>　　25厚水泥砂漿面層 </p><p>　　120（100）厚鋼混凝土現(xiàn)澆板

41、 </p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　樓面恒荷載標準值： </p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　

42、　邊跨（AB、CD跨）框架梁自重： </p><p>　　中跨（BC跨）梁自重： </p><p>　　作用在樓面層框架梁上的線恒載標準值為：</p><p>　　梁自重：

43、 </p><p>　　板傳來的荷載： </p><p>　?。?）活載（圖3-2b）</p><p>　　樓面活載： </p><p>　　3.屋面框架節(jié)點集中荷載標準值（圖3-3）</p

44、><p>　　圖3-3 恒載頂層集中力</p><p><b>　?。?）恒載</b></p><p>　　邊跨連系梁自重： </p><p>　　粉刷： </p><p>

45、　　0.9m高女兒墻： </p><p>　　粉刷： </p><p>　　頂層邊節(jié)點集中荷載： </p><p>　　中柱連系梁自重：

46、 </p><p>　　粉刷： </p><p>　　連系梁傳來屋面自重： </p><p>　　頂屋中節(jié)點集中荷載： </p>

47、<p><b>　?。?）活載</b></p><p>　　4.屋面框架節(jié)點集中荷載標準值（圖3-4）</p><p>　　圖3-4 恒載中間層節(jié)點集中力</p><p>　?。?）恒載（此處未考慮填充墻重量）</p><p>　　邊柱連系梁自重：

48、 17.55kN</p><p>　　粉刷： 1 .27kN</p><p>　　中柱連系梁自重：

49、 17.555KN</p><p>　　粉刷： 1.30KN</p><p><b>　?。?）活載</b></p><p><b>　　5.風荷載</b></p><

50、p>　　已知基本風壓，本是工程為實驗辦公樓，地面粗糙度屬B類，按荷載規(guī)范，計算過程如表3-1所示，風荷載見圖3-5。</p><p>　　風荷載體型系數(shù)：迎風面為0.8，背風面為；</p><p>　　風振系數(shù)：因結構高度＜（從室外地面算起），??；</p><p>　　風壓高度變化系數(shù)：按A類地區(qū)，查表3-1。</p><p>　　表3

51、-1 風荷載計算</p><p>　　圖3-5 橫向框架上的風荷載</p><p><b>　　6.地震作用</b></p><p>　?。?）建筑物總重力荷載代表值的計算</p><p>　　1）集中于無蓋處的質(zhì)點重力荷載代表值：</p><p>　　50%雪載：

52、 </p><p>　　屋面恒載： </p><p>　　橫梁： </p><p>　　縱梁：

53、 </p><p>　　女兒墻： </p><p>　　柱重： </p><p>　　橫墻 </p><p>　　縱墻： <

54、;/p><p>　?。ê雎詢?nèi)縱墻的門窗按墻重量算）</p><p>　　鋼窗： </p><p>　　2）集中于三~六層處的質(zhì)點重力荷載代表值：</p><p>　　50%樓面活載： </p>

55、<p>　　樓面恒載： </p><p>　　橫梁： 521.66KN</p><p>　　縱梁：

56、 527.38KN</p><p>　　柱重： </p><p>　　橫墻： </p><p>　　縱墻：

57、 </p><p>　　鋼窗： </p><p>　　3）集中于二層處的質(zhì)點重力荷載代表值：</p><p>　　50%樓面活載：

58、 928.2KN</p><p>　　樓面恒載： 3321.08KN</p><p>　　橫梁： 521.66KN</p>&

59、lt;p>　　縱梁： 527.38KN</p><p>　　柱重： </p><p>　　橫墻： </p><p>　　縱墻

60、： </p><p>　　鋼窗： </p><p><b>　　（2）地震作用計算</b></p><p>　　1）框架柱的抗側移剛度：</p><p>　　在計

61、算梁、柱線剛度時，應考慮樓蓋對框架梁的影響，在現(xiàn)澆蓋中，中框架梁的抗彎慣性距?。贿吙蚣芰喝?；裝配整體式樓蓋中，中框架梁的抗彎慣性矩??；邊框架梁取，為框架梁按矩形截面計算的截面慣性矩。橫梁、柱線剛度見表3-2。</p><p>　　表3-2 橫梁、柱線剛度</p><p>　　每層框架柱總的抗側移剛度見表3-3。</p><p>　　表3-3 框架柱橫向側移剛度

62、D值</p><p>　　注：為梁的線剛度，為柱的線剛度。</p><p><b>　　底層：</b></p><p><b>　　二~六層：</b></p><p>　　2）框架自振周期的計算：</p><p><b>　　其自振周期為：</b><

63、;/p><p>　　其中為考慮結構非承重磚墻影響的折減系數(shù)，對于框架取0.6；為框架頂點假想水平位移，計算見表3-4。</p><p>　　表3-4 框架頂點假想水平 計算表</p><p>　　表3-5 樓層地震作用和地震剪力標準值計算表</p><p>　　3）地震作用計算： </p><p>　　根據(jù)本工程設防烈

64、度7度、II類場地土，設計地震分組為第一組，查《建筑抗震設計規(guī)范》特征周期，</p><p>　　結構等效總重力荷載：</p><p>　　，故不需考慮框架頂部附加集中力作用。</p><p>　　框架橫向水平地震作用標準值為：</p><p><b>　　結構底部：</b></p><p>　　

65、各樓層的地震作用和地震剪力標準值由表3-5計算列出，圖示見下圖。</p><p>　　橫向框架梁上的地震作用</p><p><b>　　框架內(nèi)力計算</b></p><p>　　恒載作用下的框架內(nèi)力</p><p><b>　　1．彎矩分配系數(shù)</b></p><p>　　

66、根據(jù)上面的原則，可計算出橫向框架各桿件的桿端彎矩分配系數(shù)，由于該框架為對稱結構，取框架的一半進行簡化計算，如圖3-6。</p><p><b>　　節(jié)點：</b></p><p>　　(相對線剛度見表3-3)</p><p>　　圖3-6 橫向框架承擔的恒載及節(jié)點不平衡彎矩</p><p>　　（a）恒載；（b）恒載

67、產(chǎn)生的節(jié)點不平衡彎矩</p><p><b>　　節(jié)點：</b></p><p><b>　　節(jié)點：</b></p><p><b>　　節(jié)點：</b></p><p><b>　　節(jié)點：</b></p><p><b>

68、　　節(jié)點：</b></p><p>　　A5、B5 A4、B4 A3、B3與相應的、相同。</p><p><b>　　2．桿件固端彎矩</b></p><p>　　計算桿件固端彎矩時應帶符號，桿端彎矩一律以順時針方向為正，如圖3-7。</p><p>　　圖3-7 桿端及節(jié)點彎矩正方向</

69、p><p><b>　　（1）橫梁固端彎矩</b></p><p><b>　　1）頂層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用：</b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用：</b></p><p><b&

70、gt;　　2）二~六層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用：</b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用：</b></p><p>　?。?）縱梁引起柱端附加彎矩</p><p><b>　　頂層外縱梁：</b></p>&l

71、t;p><b>　　樓層外縱梁：</b></p><p><b>　　頂層中縱梁：</b></p><p><b>　　樓層中縱梁：</b></p><p><b>　　3.節(jié)點不平衡彎矩</b></p><p>　　橫向框架的節(jié)點不平衡彎矩為通過該

72、節(jié)點的各桿件（不包括縱向框架梁）在節(jié)點處的固端彎矩與通過該節(jié)點的縱梁引起柱端橫向附加彎矩之和，根據(jù)平衡原則，節(jié)點彎矩的正方向與桿端彎矩方向相反，一律以逆時針方向為正，如圖2-7。</p><p><b>　　節(jié)點的不平衡彎矩：</b></p><p>　　橫向框架的節(jié)點不平衡彎矩如圖3-6。</p><p><b>　　4.內(nèi)力計算&

73、lt;/b></p><p>　　根據(jù)對稱原則，只計算AB、BC跨。在進行彎矩分配時，應將節(jié)點不平衡彎矩反號后再進行桿件彎矩分配。</p><p>　　節(jié)點彎矩使相交于該節(jié)點桿件的近端產(chǎn)生彎矩，同時也使各桿件的遠端產(chǎn)生彎矩，近端產(chǎn)生的彎矩通過節(jié)點彎矩分配確定，遠端產(chǎn)生的彎矩由傳遞系數(shù)C（近端彎矩與遠端彎矩的比值, 遠端固定:C=1/2；遠端滑動：C=1）確定。傳遞系數(shù)與桿件遠端的約束

74、形式有關，如圖3-1。</p><p>　　恒載彎矩分配過程如圖3-8，恒載作用下彎矩見圖3-9，梁剪力、柱軸力見圖3-10。</p><p>　　節(jié)點分配順序：（ ）；（）</p><p>　　圖3-8 恒載彎矩分配過程</p><p>　　圖3-9 恒載作用下彎矩圖</p><p>　　圖3-10 恒載作用下

75、梁剪力、柱軸力</p><p>　　根據(jù)所求出的梁端彎矩，再通過平衡條件，即可求出恒載作用下梁剪力、柱軸，結構見表3-6至3-9。</p><p>　　表3-6 AB跨梁端剪力（KN）</p><p>　　表3-7 BC跨梁端剪力（KN）</p><p>　　表3-8 AB跨跨中彎矩（KN m）</p><p>

76、　　表3-9 柱軸力（KN）</p><p>　　活載作用下的框架內(nèi)力</p><p>　　各不利荷載布置時計算簡圖不一定是對稱形式，為方便，近似采用對稱結構對稱荷載形式簡化計算。</p><p><b>　　1．梁固端彎矩</b></p><p><b>　?。?）頂層</b></p&g

77、t;<p>　?。?）二~六層橫梁：</p><p>　　2．縱梁偏心引起柱端附加彎矩</p><p>　　頂層外縱梁：(逆時針為正)</p><p><b>　　樓層外縱梁：</b></p><p><b>　　頂層中縱梁：</b></p><p>　?。▋HB

78、C跨作用活載時）</p><p><b>　　樓層中縱梁： </b></p><p>　　（僅BC跨作用活載時）</p><p>　　3．本工程考慮如下兩種最不利組合</p><p>　?。?）頂層邊跨梁跨中彎矩最大，圖3-11。</p><p>　　（2）活載滿載布置，如圖3-12。</p

79、><p>　　圖3-11 活荷載不利布置 圖3-12 活荷載不利布置</p><p>　　4．各節(jié)點不平衡彎矩</p><p>　　當AB跨布置活載時：</p><p>　　當BC跨布置活載時：</p><p>　　當AB跨和BC跨布置活載時：</p><p><b>

80、;　　5．內(nèi)力計算：</b></p><p>　　采用“迭代法”計算，迭代計算次序同恒載，如圖3-13、圖3-16。</p><p>　　活載（）作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-14、圖3-15。</p><p>　　活載（）作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-17、圖3-18。</p><p>　　節(jié)點分配順序：（ ）；（）<

81、/p><p>　　圖3-13 活載（）迭代過程</p><p>　　圖3-14活載（）彎矩圖（）</p><p>　　圖3-15活載（）剪力、軸力（）</p><p>　　節(jié)點分配順序：（ ）；（）</p><p>　　圖3-16 滿跨活載迭代過程</p><p>　　圖3-17 滿跨活載彎矩圖

82、（）</p><p>　　圖3-18滿跨活載剪力、軸力（）</p><p>　　根據(jù)說求出的梁端彎矩，再通過平衡條件，即可求出恒載作用下的梁剪力、柱剪力，結果見表3-10~表3-17。</p><p>　　表3-10 活載（）作用下AB跨梁端剪力</p><p>　　表3-11 活載（）作用下BC跨梁端剪力</p><

83、p>　　表3-12 活載（）作用下AB跨跨中彎矩</p><p>　　表3-13 活載（）作用下柱軸力</p><p>　　表3-14 滿跨活載作用下AB跨梁端剪力 </p><p>　　表3-15 滿跨活載作用下BC跨梁端剪力</p><p>　　表3-16 滿跨活載作用下AB跨跨中彎矩</p><p>

84、　　表3-17 滿跨活載作用下柱軸力</p><p>　　風荷載作用下的位移、內(nèi)力計算</p><p>　　1．框架側移（表3-18）</p><p>　　表3-18 風載作用下框架側移</p><p><b>　　2．層間側移</b></p><p>　　其中0.85為位移放大系數(shù)。<

85、/p><p>　　相對側移 </p><p><b>　　3．頂點側移</b></p><p>　　側移 </p><p>　　相對側移 ，滿足要求。</p><

86、;p>　　4．水平風載作用下框架層間剪力（圖3-19）</p><p>　　圖3-19 水平風載作用下框架層間剪力</p><p>　　表3-19 各層柱反彎點位置</p><p>　　表3-20 風荷載作用下框架柱剪力及柱端彎矩</p><p>　　表3-21 風載作用下梁端、跨中彎矩和剪力</p><p>

87、;　　表3-22 風載作用下柱軸力</p><p>　　地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　1．0.5（雪+活）重力荷載作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　按《建筑抗震設計規(guī)范》，計算重力荷載代表值時，頂層取用雪荷載，其他各層取用活荷載。當雪荷載與活荷載相差不大時，可近似按滿跨活荷載布置。</p><p>　?。?）

88、橫梁線荷載計算</p><p>　　頂層橫梁：雪載 邊跨 </p><p><b>　　中間跨 </b></p><p>　　二~六層橫梁：活載 邊跨 </p><p><b>　　中間跨 </b></p>&l

89、t;p>　　（2）縱梁引起柱端附加彎矩</p><p><b>　　頂層外縱梁：</b></p><p><b>　　樓層外縱梁：</b></p><p><b>　　頂層中縱梁：</b></p><p><b>　　樓層中縱梁：</b></p

90、><p><b>　?。?）計算簡圖</b></p><p>　　圖3-20 固端彎矩</p><p><b>　　（4）固端彎矩</b></p><p><b>　　頂層橫梁：</b></p><p><b>　　二~六層橫梁：</b&g

91、t;</p><p><b>　　（5）不平衡彎矩</b></p><p>　?。?）彎矩分配計算（采用迭代法）</p><p>　　彎矩分配過程如圖3-31,0.5（雪+活）作用下梁、柱彎矩圖見圖3-22，梁剪力、柱軸力見圖3-23。</p><p>　　根據(jù)所求出的梁端彎矩，再通過平衡條件，即可求出0.5（雪+活）作

92、用下的梁剪力、柱軸力，計算過程見表3-23~表3-26。</p><p>　　節(jié)點分配順序：（ ）；（）</p><p>　　圖3-21 0.5（雪+活）作用下迭代計算圖</p><p>　　圖3-22 0.5（雪+活）作用下桿端彎矩</p><p>　　圖3-23 0.5（雪+活）作用下框架柱軸力、梁剪力（根據(jù)對稱只算AB、BC跨）&

93、lt;/p><p>　　2．地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　地震作用下框架柱剪力及柱端彎矩計算過程見表3-27、梁端彎矩計算過程見表3-28、柱剪力和軸力計算過程見表3-29，地震作用下框架彎矩見圖3-24，框架梁剪力、柱軸力見圖3-25、3-26。</p><p>　　表3-23 0.5（雪+活）作用下AB跨梁剪力標準值</p>&l

94、t;p>　　表3-24 0.5（雪+活）作用下BC跨梁剪力標準值</p><p>　　表3-25 0.5（雪+活）作用下AB跨跨中彎矩</p><p>　　表3-26 0.5（雪+活）作用下柱軸力標準值</p><p>　　表3-27 地震作用下橫向框架柱剪力及柱端彎矩</p><p>　　注：地震作用下按倒三角分布水平力考慮

95、，根據(jù)對稱只算A、B軸。</p><p>　　表3-28 地震作用下梁端彎矩</p><p>　　表3-29 地震作用下梁剪力，柱軸力</p><p>　　圖3-24地震作用下框架彎矩</p><p>　　圖3-25地震作用下框架梁剪力、柱軸力</p><p><b>　　框架內(nèi)力組合</b>

96、</p><p>　　取對梁進行調(diào)幅，調(diào)幅計算過程見表3-39。</p><p>　　表3-30 彎矩調(diào)幅計算</p><p>　　一般組合采用三種形式即可：</p><p>　?。?）可變荷載效應控制時：</p><p>　?。?）永久荷載效應控制時： 考慮地震作用的組合見表3-32，表3-34。</p

97、><p>　　表3-31 橫向框架梁內(nèi)力組合（一般組合） （單位 ）</p><p>　　表3-32 橫向框架梁內(nèi)力組合（考慮地震組合）</p><p>　　表3-33 橫向框架柱內(nèi)力組合（一般組合）</p><p>　　表3-34 橫向框架柱內(nèi)力組合（考慮地震組合）</p>&l

98、t;p>　　注：表中畫橫線數(shù)值用于基礎抗震設計中。</p><p><b>　　框架梁、柱截面設計</b></p><p>　　經(jīng)查《建筑抗震設計規(guī)范》知本工程框架的抗震等級為三級，所以在計算地震作用下梁、柱的配筋時需要對梁、柱內(nèi)力進行調(diào)整。</p><p>　　正截面受彎承載力計算</p><p><b&g

99、t;　?。?）設計資料</b></p><p>　　混凝土強度等級：，，，查表得；</p><p>　　鋼筋抗拉強度設計值：HRB335，，；</p><p>　　縱筋的混凝土保護層厚度；</p><p>　　由彎矩設計值求配筋面積，彎矩設計值；</p><p><b>　　截面尺寸 ，。<

100、/b></p><p><b>　?。?）配筋計算</b></p><p>　　相對界限受壓區(qū)高度：</p><p><b>　　截面抵抗矩系數(shù)：</b></p><p><b>　　相對受壓區(qū)高度：</b></p><p><b>　　

101、縱筋受拉鋼筋面積：</b></p><p><b>　　縱筋的最小配筋率</b></p><p><b>　　配筋率</b></p><p>　　實際選用φ8@90，</p><p>　?。?）正截面受彎抗震驗算</p><p>　　因按抗震計算的配筋小于按抗彎承

102、載力計算的配筋，故取抗彎承載力的配筋。</p><p>　　斜截面受剪承載力計算</p><p><b>　?。?）設計資料</b></p><p>　　混凝土強度等級：，，，查表得；</p><p>　　鋼筋抗拉強度設計值：HPB335，，箍筋間距；</p><p>　　由剪力設計值 V 求箍筋

103、面積，梁CE（頂層）：剪力設計值；</p><p><b>　　截面尺寸 ，。</b></p><p><b>　　（2）配筋計算</b></p><p><b>　　當 </b></p><p>　　箍筋最小直徑，箍筋最大間距</p><p><

104、b>　　最小配箍面積</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　斜截面受剪抗震驗算</b></p><p><b>　　（1）設計資料</b></p><p>　　截面尺寸； 箍筋肢數(shù)；</p><

105、p>　　剪力設計值，彎矩設計值；</p><p>　　混凝土強度等級：，，；</p><p>　　縱筋合力點至近邊邊緣的距離；</p><p>　　箍筋抗拉強度設計值，箍筋間距。</p><p><b>　?。?）配筋計算</b></p><p>　　，僅需按構造配置箍筋，實配箍筋：φ8@9

106、0（）</p><p>　　軸向壓力設計值 N ＝ 120.7kN， M1x ＝ 0kN·m， M2x ＝ 36.4kN·m， M1y ＝ 0kN·m，　</p><p>　　M2y ＝ 138.16kN·m； 構件的計算長度 Lcx ＝ 3000mm， Lcy ＝ 3000mm；　</p><p>　　構件的計算長度 L0x

107、 ＝ 3000mm， L0y ＝ 3000mm　</p><p>　　矩形截面，截面寬度 b ＝ 400mm，截面高度 h ＝ 400mm　</p><p>　　采用對稱配筋，即：As' ＝ As，混凝土強度等級為 C20， fc ＝ 9.55N/mm2； 鋼筋抗拉強度設計值 fy ＝ 300N/mm2，鋼筋抗壓強度設計值 fy' ＝ 300N/mm2，鋼筋彈性模量 Es

108、＝ 200000N/mm2；相對界限受壓區(qū)高度 ζb ＝ 0.5500，縱筋的混凝土保護層厚度 c ＝ 35mm； 全部縱筋最小配筋率 ρmin ＝ 0.60%。</p><p><b>　　軸心受壓構件驗算　</b></p><p>　　鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù) φ， L0/i ＝ Max{L0x/ix, L0y/iy} ＝ Max{3000/115, 30

109、00/115} ＝ Max{26, 26}＝ 26 ≤ 28，取 φ ＝ 1.000　</p><p>　　矩形截面面積 A ＝ b·h ＝ 400×400 ＝ 160000mm2，軸壓比 Uc ＝ N / (fc·A) ＝ 120650/(9.55×160000) ＝ 0.08　</p><p>　　縱向鋼筋最小截面面積：　</p>

110、<p>　　全部縱向鋼筋的最小截面面積 As,min ＝ A·ρmin ＝ 160000×0.60% ＝ 960mm2　</p><p>　　一側縱向鋼筋的最小截面面積 As1,min ＝ A·0.20% ＝ 160000×0.20% ＝ 320mm2　</p><p>　　全部縱向鋼筋的截面面積 As' 按下式求得：　</p

111、><p>　　N ≤ 0.9·φ·(fc·A + fy'·As') （混凝土規(guī)范式 7.3.1）　</p><p>　　As' ＝ [N / 0.9φ - fc·A] / (fy' - fc) ＝ [120650/(0.9×1)-9.55×160000]/(300-9.55) ＝ -48

112、02mm2 ＜ As,min ＝ 960mm2，取 As' ＝ As,min　</p><p>　　考慮二階效應后的彎矩設計值　</p><p><b>　　彎矩設計值 Mx　</b></p><p>　　lcx / ix ＝ 3000/115 ＝ 26　</p><p>　　34 - 12(M1x / M2x)

113、 ＝ 34-12×(0/36.4) ＝ 34　</p><p>　　lcx / ix ≤ 34 - 12(M1x / M2x)，可不考慮軸向壓力產(chǎn)生的附加彎矩影響　</p><p><b>　　彎矩設計值 My　</b></p><p>　　lcy / iy ＝ 3000/115 ＝ 26　</p><p>　

114、　34 - 12(M1y / M2y) ＝ 34-12×(0/138.16) ＝ 34　</p><p>　　lcy / iy ≤ 34 - 12(M1y / M2y)，可不考慮軸向壓力產(chǎn)生的附加彎矩影響　</p><p>　　Mx 作用下正截面偏心受壓承載力計算　</p><p><b>　　初始偏心距 ei　</b></p&

115、gt;<p>　　附加偏心距 ea ＝ Max{20, h/30} ＝ Max{20, 13.3} ＝ 20mm　</p><p>　　軸向壓力對截面重心的偏心距 e0 ＝ M / N ＝ 36400000/120650 ＝ 301.7mm　</p><p>　　初始偏心距 ei ＝ e0 + ea ＝ 301.7+20 ＝ 321.7mm　</p><p

116、>　　軸力作用點至受拉縱筋合力點的距離 e ＝ ei + h / 2 - a ＝ 321.7+400/2-45 ＝ 476.7mm　</p><p>　　混凝土受壓區(qū)高度 x 由下列公式求得：N ≤ α1·fc·b·x + fy'·As' - σs·As，（混凝土規(guī)范式 6.2.17-1）　</p><p>　　當采用

117、對稱配筋時，可令 fy'·As' ＝ σs·As，代入上式可得：　</p><p>　　x ＝ N / (α1·fc·b) ＝ 120650/(1×9.55×400) ＝ 31.6mm ≤ ξb·h0 ＝ 195.3mm，　</p><p>　　屬于大偏心受壓構件　</p><p>

118、;　　當 x ＜ 2a' 時，受拉區(qū)縱筋面積 As 可按混凝土規(guī)范公式 6.2.14 求得：　</p><p>　　N·es' ≤ fy·As·(h0 - as')　</p><p>　　es' ＝ ei - h / 2 + as' ＝ 321.7-400/2+45 ＝ 167mm　</p><p&g

119、t;　　Asx ＝ N·es' / [fy·(h0 - as')] ＝ 120650*167/[300×(355-45)] ＝ 216mm2 ＜ As1,min ＝ 320mm2，取 Asx' ＝ 320mm2　</p><p>　　在 My 作用下正截面偏心受壓承載力計算　</p><p><b>　　初始偏心距 ei　&l

120、t;/b></p><p>　　附加偏心距 ea ＝ Max{20, h/30} ＝ Max{20, 13.3} ＝ 20mm　</p><p>　　軸向壓力對截面重心的偏心距 e0 ＝ M / N ＝ 138160000/120650 ＝ 1145.1mm　</p><p>　　初始偏心距 ei ＝ e0 + ea ＝ 1145.1+20 ＝ 1165.1m

121、m　</p><p>　　軸力作用點至受拉縱筋合力點的距離 e ＝ ei + h / 2 - a ＝ 1165.1+400/2-45＝ 1320.1mm　</p><p>　　混凝土受壓區(qū)高度 x 由下列公式求得：N ≤ α1·fc·b·x + fy'·As' - σs·As，（混凝土規(guī)范式 6.2.17-1）　</p

122、><p>　　當采用對稱配筋時，可令 fy'·As' ＝ σs·As，代入上式可得：　</p><p>　　x ＝ N / (α1·fc·b) ＝ 120650/(1×9.55×400) ＝ 31.6mm ≤ ξb·h0 ＝ 195.3mm， 屬于大偏心受壓構件　</p><p>　　

123、當 x ＜ 2a' 時，受拉區(qū)縱筋面積 As 可按混凝土規(guī)范公式 6.2.14 求得：　</p><p>　　N·es' ≤ fy·As·(h0 - as')　</p><p>　　es' ＝ ei - h / 2 + as' ＝ 1165.1-400/2+45 ＝ 1010mm　</p><p>

124、;　　Asy ＝ N·es' / [fy·(h0 - as')] ＝ 120650×1010/[300×(355-45)] ＝ 1310mm2　</p><p>　　實配鋼筋建議：當角筋取 Φ18 時的計算面積： Asx ≥ 509mm2； Asy ≥ 1565mm2 （As' ＝ 3130mm2）　</p><p>　　X

125、向： 2Φ18+1Φ16、Asx ＝ 710mm2、ρx ＝ 0.44%；　</p><p>　　Y 向： 2Φ18+3Φ22、Asy ＝ 1649mm2、ρy ＝ 1.03%； （As' ＝ 3701mm2、ρ ＝ 2.31%）　</p><p>　　軸向壓力設計值 N ＝ 120.7kN， M1x ＝ 0kN·m， M2x ＝ 36.4kN·m， M1y

126、＝ 0kN·m，　</p><p>　　M2y ＝ 138.16kN·m； 構件的計算長度 Lcx ＝ 3000mm， Lcy ＝ 3000mm；　</p><p>　　構件的計算長度 L0x ＝ 3000mm， L0y ＝ 3000mm； 考慮地震作用組合　</p><p>　　矩形截面，截面寬度 b ＝ 400mm，截面高度 h ＝ 400m

127、m　</p><p>　　采用對稱配筋，即：As' ＝ As　</p><p>　　混凝土強度等級為 C20， fc ＝ 9.55N/mm2； 鋼筋抗拉強度設計值 fy ＝ 300N/mm2，　</p><p>　　鋼筋抗壓強度設計值 fy' ＝ 300N/mm2，鋼筋彈性模量 Es ＝ 200000N/mm2；　</p><p&