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文檔簡介
1、<p> XX政府辦公樓設計畢業(yè)論文</p><p> ***政府辦公樓設計</p><p><b> 1.建筑設計</b></p><p> 本工程為***政府行政辦公樓,建筑層數為五層。辦公樓是政府機關單位的,風格要求莊重、大方,因此在建筑設計的時候,應該注意建筑物外型力求均衡與穩(wěn)定。該辦公樓的體型采用單一體型中的矩形,這
2、種體型建筑物的特點是明顯的主從關系和組合關系,造型統一,簡潔,輪廓分明,給人以鮮明而強烈的印象,也可以將復雜的功能關系,多種不同用途的大小房間,合理地、有效地加以簡化、概括在簡單的平面空間形式之中,便于采用統一的結構布置。</p><p> 該辦公樓特點是主要體現在設計風格上:以現代、簡潔、大氣、莊重為主格調,裝修項目為簡潔為主,裝飾配套要突出時代要求,體現輕裝修重裝飾的設計原則。</p><
3、;p> 墻面做法、樓面做法、屋面做法、散水見建筑施工圖建施。</p><p> 平面布置:一層布置主要有大廳、辦公室、衛(wèi)生間、接待室、貯藏室、檔案室、值班室和收發(fā)室組成;二層布置主要有辦公室、打字復印室、閱覽室、休息室和衛(wèi)生間組成;三四層布置主要有辦公室、休息室、小型會議室、中型會議室和衛(wèi)生間組成;五層布置主要有辦公室、休息室、中小型會議室、衛(wèi)生間組成;屋面為不上人屋面。</p><
4、p> 豎向布置:由于辦公樓建筑面積較大,使用人員眾多,流動性大,豎向上則布置3部樓梯,三部樓梯均為平行雙跑樓梯。</p><p><b> 2.工程概況</b></p><p> 1. 工程名稱:***政府辦公樓設計</p><p> 2.建筑面積:3196.2 m2</p><p><b>
5、3.建筑層數:五層</b></p><p> 4. 建筑高度:19.5m</p><p> 5.結構形式:現澆鋼筋混凝土結構 </p><p> 6.場地情況:場地平坦、無障礙物。</p><p> 7.地質情況:土質均勻,無不良地質發(fā)育;地基土為厚度較大的粘性土層,地基土承載力fak=200KPa,地下水埋藏較深,不考慮
6、地下水影響。 </p><p> 8.基本雪壓:0.45kN/m2。</p><p> 9.基本風壓:0.4kN/m2。</p><p> 10.抗震設防烈度: 6度設防。</p><p> 建筑耐火等級:二級。</p><p> 12.建筑耐久年限:50年。</p><p> 3.
7、結構布置與計算簡圖 </p><p> 3.1結構選型與布置</p><p><b> 3.1.1結構選型</b></p><p> 采用現澆鋼筋混凝土框架結構體系。基礎采用柱下獨立基礎和聯合基礎。</p><p><b> 3.1.2結構布置</b></p><
8、p> 本框架結構采用雙向承重梁抗側力體系,其整體性和受力性能都很好,框架梁、柱軸線重合,對于梁柱軸線不重合在同一平面內時,梁柱軸線間偏心距不大于柱截面在該方向邊長的1/4。結合建筑的平面﹑立面和剖面布置情況,結構平面布置如圖3.1;</p><p> 根據結構布置,可計算L2/L1=6600/3900=1.7<2;走廊L2/L1=3900/2400=1.6<2 故均為雙向板。</p&g
9、t;<p> 板厚的估算:雙向板的板厚(為雙向板的短向計算跨度)。h=(1/401/50) ×3900mm=97.5mm78mm,此設計中取h=100mm,考慮到樓板的整體性故走廊處也取h=100,樓面板和屋面板結構層厚度均取100mm。</p><p> 本建筑的材料選用如下:</p><p> 混凝土 C30(fC=14.3MPa ,Ec=3.0×
10、;107KN/m2)</p><p> 鋼筋:梁柱縱向受力筋采用HRB335級鋼筋,其余采用HPB235級鋼筋</p><p><b> 墻體;普通磚。</b></p><p><b> 窗; 鋁合金窗</b></p><p> 門: 木門和玻璃門</p><p&g
11、t; 3.2框架計算簡圖及梁柱線剛度</p><p> 由于本建筑結構的質量、剛度都比較均勻,故選用一榀框架進行計算與配筋,其余框架因受力相同或相近故可參照此框架進行配筋?,F以軸線為例進行計算。</p><p> 3.2.1梁柱截面尺寸估算</p><p><b> 框架梁:</b></p><p><b&
12、gt; 縱向框架梁:</b></p><p> 取=500 =250125mm 即:hb=500mm250mm</p><p> 橫向框架梁: ×6600mm=825mm366.7mm </p><p> 取 =600mm 取</p><p> 基礎梁: b×h=250mm×45
13、0mm</p><p><b> 框架柱:</b></p><p> h=b=()Hi =()×4200mm=350mm233.3mm</p><p> 建筑總高度按19.5m算,小于30m的現澆框架結構,設防烈度6度抗震,查抗震設計規(guī)范,該框架為四級抗震,最大軸壓比。采用C30混凝土,查得 ,假定每平方米荷載為14kN/m2
14、,則柱子最大軸壓力</p><p> 取柱子截面形狀為正方形。即b=h=400mm×400mm。</p><p> 為了簡化施工,各柱截面從底層到頂層不改變,即取柱子尺寸為400mm×400mm。梁柱截面表見3.2.1</p><p> 表3.2.1 梁柱截面表</p><p> 3.2.2確定框架計算簡圖(KJ
15、-4)</p><p> 框架的計算單元如圖1-1所示。假定框架柱嵌固于基礎頂面,框架梁與柱剛接。由于各層柱截面尺寸都不變,故梁跨等于柱截面形心軸線間距離。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、室內外高差定為0.45m,基礎頂面至室外地坪取為0.5m,故底層柱高取4.2 m+0.45+0.5m=5.15m,其余各層柱高均為3.6m。由此框架的計算簡圖如圖3.2.1所示。</p>&
16、lt;p> 3.2.3框架梁柱的線剛度計算</p><p> 混凝土C30, ,現澆框架結構梁慣性矩</p><p> 中框架梁,線剛度 為按矩形截面計算的慣性矩,</p><p><b> 左跨梁:i左跨梁</b></p><p><b> 中跨梁:i中跨梁</b></p
17、><p> 右跨梁:i右跨梁 i左跨梁</p><p><b> 底層柱:i底層柱</b></p><p> 其余層柱:i其余層柱</p><p> 令余柱線剛度為1.0,則其余各桿件的相對線剛度為:</p><p><b> i左跨梁</b></p>&
18、lt;p><b> i中跨梁</b></p><p><b> i底柱</b></p><p> 圖3.2.1 計算簡圖及相對線剛度</p><p> 框架梁柱的相對線剛度如圖(3.2.1)所示,作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數的依據。</p><p><b> 4.荷載計
19、算</b></p><p> 4.1 恒載標準值計算</p><p><b> 4.1.1 屋面</b></p><p> 保護層:20厚水泥砂漿 0.02m×20 KN/m3 =0.4KN/ m2 </p><p> 防水層:三氈四油鋪小石子
20、 0.4 KN/ m2 </p><p> 找平層:15厚水泥砂漿 0.015m×20KN/ m3=0.3KN/ m2</p><p> 保溫層:50厚聚苯乙烯泡沫塑料 0.05m×0.5 KN/m3=0.025 KN/m2</p><p> 找坡層:4
21、0mm厚水泥爐渣找坡 0.04m×14 KN/m3=0.56 KN/m2</p><p> 結構層:100厚現澆鋼筋混凝土板 0.10m×25KN/m3=2.5KN/m2</p><p> 抹灰層:15mm厚混合砂漿抹灰 0.015m×17KN/m3=0.26KN/m2</p><p>
22、; 合計: 4.45kN/m2</p><p> 4.1.2 標準層樓面、各層走廊樓面</p><p> 5厚陶瓷錦磚面層鋪實拍平,干水泥擦縫刷素水泥漿一道 0.12KN/ m2</p><p> 25厚1:4干硬性水泥砂漿結合層 0.025m×20 KN/m3=0.5 KN/ m2</p
23、><p> 15厚1:3水泥砂漿找平層 0.015m×20 KN/m3=0.3 KN/ m2</p><p> 結構層:100厚現澆鋼筋混凝土板 0.10m×25KN/m3=2.5 kN/m2</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿 0.015m×17KN/m3=0.26k
24、N/m2</p><p> 合計 3.28kN/m2</p><p> 表4.1.1 樓屋面荷載值表</p><p> 4.1.3 梁自重 </p><p> b×h=250mm×600mm</p>
25、<p> 梁自重: 25 KN/m3×0.25m×(0.6m-0.1m)=3.13kN/m</p><p> 抹灰層: 15厚混合砂漿抹灰 0.37kN/m</p><p> 合計: 3.5kN/m2</p><
26、;p> b×h=250mm×500mm </p><p> 自重 25 KN/m3×0.25m×(0.5m-0.1m)=2.5KN/m</p><p> 抹灰層 15厚混合砂漿 0.32KN/m</p>&l
27、t;p> 合計: 2.82kN/m</p><p> 基礎梁:b×h=250mm×450mm</p><p> 25 KN/m3 ×0.25m×0.45m=2.81 kN/m </p><p> 4.1.4 柱自重 </p><p
28、> b×h=400mm×400mm</p><p> 自重 25 KN/m3×0.4m×0.4m=4kN/m</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m×0.4m×4×17 KN/m3=0.27kN/m</p><p> 合計:
29、 4.27kN/m</p><p> 表4.1.2 梁柱自重表</p><p> 4.1.5 外縱墻自重</p><p><b> 標準層:</b></p><p> 縱墻 [(3.9m-0.4m)×(3.6m-0.5m)-(2.1m×2.4m)]×
30、0.24m×18KN/m3/3.9m=6.44kN/m</p><p> 鋁合金窗0.35 kN/m2 ×2.1m=0.74kN/m</p><p> 面貼瓷磚外墻面(含水泥砂漿打底共25厚)0.5 kN/m2×5.81 m2/3.9m=0.74kN/m</p><p> 內墻面混合砂漿抹灰17 KN/m3
31、215;5.81 m2×0.01m/3.9m=0.25kN/m</p><p> 合計: 8.17KN/m</p><p> 底層:縱墻 (5.15m-2.1m-0.45m-0.6m)×0.24m×18KN/m3=8.64kN/m</p><p>
32、 鋁合金窗0.35 kN/m2×2.1m=0.74kN/m</p><p> 面貼瓷磚外墻面(含水泥砂漿打底共25厚) 0.5 kN/m2×7.91 m2/3.9m=1.01kN/m</p><p> 內墻面混合砂漿抹灰17 KN/m3×7.91 m2×0.01m/3.9m=0.34kN/m</p><p&g
33、t; 合計:10.73kN/m</p><p> 4.1.6內縱墻自重</p><p><b> 標準層</b></p><p> 縱墻 3.1m×0.24m×18 KN/m3=13.39kN/m</p><p> 墻面混合砂
34、漿抹灰 2×17 KN/m3×0.01m×7.91 m2/3.9m=1.04kN/m</p><p> 合計: 14. 8kN/m</p><p> 底層:縱墻(5.15m-0.5m-0.45m)×0.24m×18KN/m3=18.14kN/m</p>
35、;<p> 墻面混合砂漿抹灰2×17 KN/m3×(5.15m-0.5m-0.45m) ×(3.9m-0.4m)×0.01m=5kN/m</p><p> 合計: 23.14kN/m</p><p> 4.1.7 內橫墻自重</p><p><b>
36、 標準層</b></p><p> 內橫墻(3.6m-0.6m)(6.6m-0.4m)0.24m×18KN/m3/6.6m=12.17 kN/m</p><p> 10厚混合砂漿抹面 218.6 m2 0.01m17 KN/m3/6.6m=0.96 kN/m </p><p> 合計:
37、13.13kN/m</p><p><b> 底層:</b></p><p> 內橫墻(5.15m-0.6m-0.45m)(6.6m-0.4m)0.24m18 KN/m3/6.6m=16.6 kN/m</p><p> 10厚混合砂漿抹面 222.32 m2×0.01m×17 KN/m3/6.6m=1.
38、31 kN/m </p><p> 合計: 17.91kN/m </p><p><b> 4.1.8外橫墻</b></p><p><b> 標準層外橫墻 </b></p><p
39、><b> 底層外橫墻 </b></p><p> 4.2活荷載標準值計算</p><p> 4.2.1屋面和樓面活荷載標準值</p><p> 根據《建筑結構荷載規(guī)范》查得 </p><p> 不上人屋面 0.5 kN/m2</p><p>
40、 樓面:走廊 2.5 kN/m2</p><p> 辦公室、會議室 2.0 kN/m2</p><p> 資料室、檔案室 2.5 kN/m2</p><p> 4.2.2雪荷載</p><p> =0.45 kN/m2</p>
41、<p> 屋面活荷載與雪荷載不同時考慮,兩者中取大值。</p><p> 4.3 板傳荷載示意圖</p><p><b> 4.3.1</b></p><p> 圖4.3.1 板傳荷載示意圖</p><p> 由于都是雙向板所以從四個角上作45o平分線,區(qū)格板便劃分成四個板塊。每格板塊上的荷載傳遞給相
42、鄰的支承梁;因此,雙向板傳遞給支承梁的荷載分布為:雙向板長邊支承梁上荷載呈梯形分布;短邊支承梁上荷載呈三角形分布。支承梁結構自重及抹灰荷載仍為均勻分布。</p><p> 4.3.2 A-B軸間框架梁</p><p> 屋面板傳荷載 為簡化計算將其等效為均布荷載</p><p> 恒載:4.45 KN/m2×1.95m×2×[1
43、-2×(1.95/6.6)2+(1.95/6.6)3 ]=14.75 kN/m</p><p> 活載:0.5 KN/m21.95m20.85=1.66 kN/m</p><p> 注:1-2×(1.95/6.6)+(1.95/6.6)=0.85</p><p><b> 樓面板傳荷載</b></p>&
44、lt;p> 恒載:2×3.28 KN/m2×1.95m×0.85=10.87kN/m</p><p> 活載:2.0 KN/m2×1.95m×2×0.85=6.63 KN/m</p><p> 橫梁自重標準值:3.5KN/m</p><p> A-B軸間框架梁均布荷載為</p>
45、<p><b> 屋面梁:</b></p><p> 恒載=梁自重+板傳荷載=3.5KN/m+14.75KN/m =18.25KN/m</p><p> 活載=板傳荷載=1.66KN/m</p><p><b> 樓面梁:</b></p><p> 恒載=梁自重+板傳荷載+墻體
46、重=3.5KN/m+10.87KN/m+13.13 KN/m=27.5KN/m</p><p> 活載=板傳荷載=6.63KN/m</p><p> 4.3.3 B-C軸間框架梁</p><p><b> 屋面板傳荷載:</b></p><p> 恒載 4.45 KN/m25/821.2m=6.68
47、KN/m</p><p> 活載 0.5 KN/m25/821.2m=0.75 KN/m</p><p><b> 樓面板傳荷載:</b></p><p> 恒載 3.28 KN/m25/821.2m=4.92 KN/m</p><p> 活載 2.5 KN/m25/821.2m=3
48、.75 KN/m</p><p> 梁自重3.5 KN/m</p><p> B-C軸間框架梁均布荷載為:</p><p><b> 屋面梁</b></p><p> 恒載=梁自重+板傳荷載=3.5KN/m+6.68 KN/m =10.18KN/m</p><p> 活載=板傳荷載=0.
49、75kN/m</p><p><b> 樓面梁</b></p><p> 恒載=梁自重+板傳荷載=3.5KN/m+4.92 KN/m =8.42KN/m</p><p> 活載=板傳荷載=3.75kN/m</p><p> 4.3.4 C-D軸間框架梁</p><p> C-D軸間框架梁
50、均布荷載與A-B軸間框架梁均布荷載完全相同</p><p> 4.3.5 A軸柱縱向集中荷載的計算</p><p><b> 頂層柱</b></p><p> 女兒墻自重(做法:墻高800mm,100mm的混凝土壓頂)</p><p> 0.24m0.8m18 KN/m3+25KN/m30.1m0.24m+(0
51、.9m2+0.24m)0.5 KN/m2=5.08KN/m</p><p> 頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載=5.08 KN/m3.9m+2.82 KN/m(3.9m-0.4m)+4.45 KN/m21.95m3.9m5/8=50.83 KN</p><p> 頂層柱活載=板傳活載=0.5KN/m2×1.95m×5/8×3.9m=2.38KN&l
52、t;/p><p> 標準層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p> =8.17KN/m(3.9m-0.4m)+2.82KN/m(3.9m-0.4m)+3.28KN/m2×1.95m5/83.9m=54.06KN</p><p> 標準層柱活載=板傳活載=2.0KN/m21.95m5/83.9m=9.51KN</p><p&g
53、t; 基礎頂面恒載=墻體重+基礎梁自重</p><p> 4.3.6 B軸柱縱向集中荷載的計算</p><p> 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載</p><p> =2.82KN/m×(3.9-0.4)m+4.45KN/m2×1.95m×5/8×3.9m+4.45KN/m2×1.2m×0.84
54、5;1.95m×2=48.51KN</p><p> 頂層柱活載=板傳活載=0.5KN/m2×1.95m×5/83.9m+0.5KN/m21.2m×</p><p> 0.84×1.95m×2=4.35KN </p><p> 標準層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p&
55、gt; 標準層柱活載 = 板傳活載 </p><p> 基礎頂面恒載=底層內縱墻自重+基礎梁自重</p><p> =15.55 KN/m×(3.9m-0.4m)+2.81KN/m(3.9m-0.4m)=64.27KN</p><p> C軸柱縱向集中荷載的計算與B軸柱相同,D軸柱縱向集中荷載與A軸柱縱向集中荷載相同。</p><
56、;p> 框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖4.3.2所示</p><p> 圖4.3.2豎向受荷總圖</p><p> 注:1、圖中梁端各值單位為kN;梁跨中各值(均布荷載)單位為kN/m;括號內為活載,沒有括號的為恒載。</p><p> 2、圖中數值均為標準值。</p><p> 3、圖中集中荷載偏心距為75mm,G為柱自
57、重,單位為kN。</p><p><b> 4.4風荷載計算</b></p><p> 為簡化計算,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指:</p><p> 式中 基本風壓=0.4kN/m2 ;</p><p> —風壓高度變化系數
58、,因建設地點位于城市主要交通干道邊上,所以地面粗糙度為B類;</p><p> —風荷載體型系數,根據建筑物的體型查得=1.3;</p><p> —風振系數,基本自振周期對于鋼筋混凝土框架結構可用</p><p> —下層柱高; —上層柱高; B—迎風面的寬度,B=3.9m。</p><p> 例如第一層的風荷載作用力<
59、;/p><p> =1.01.31.000.4(4.65+3.6)3.9/2=8.37KN</p><p> 其余各層計算略,見表4.4.1</p><p> 表4.4.1 集中風荷載標準值</p><p><b> 注:</b></p><p> 5. 風荷載作用下的位移驗算</p
60、><p><b> 5.1側移剛度D</b></p><p> 表5.1.1 橫向2-5層D值的計算</p><p> 表5.1.2 橫向底層D值的計算</p><p> 注:表中值見表3.2.2</p><p> 5.2風荷載作用下框架側移計算</p><p>
61、 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層所有柱的抗側剛度之和;</p><p> —第j層的層間位移。</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
62、是所有各層層間側移之和。</p><p> J層側移 Uj=j 頂點側移U=j</p><p> 表5.2.1 風荷載作用下框架側移計算</p><p> 側移驗算:層間側移最大值 1/2236<1/550 (滿足要求)</p><p><b> 6 內力計算</b></p>
63、<p><b> 6.1 概述</b></p><p> 為了簡化計算,考慮如下幾種單獨受荷情況:</p><p><b> (1)恒載作用;</b></p><p><b> (2)活載作用;</b></p><p> ?。?)風荷載作用(從左向右,或從右向
64、左)</p><p> 對于第(1)、(2)種情況采用二次彎矩分配法計算;對于第(3)種情況采用D值法計算。</p><p> 本一榀框架的剛度、傳遞系數和彎矩分配系數如下圖6.1.1</p><p> 圖6.1.1框架各桿件的剛度、傳遞系數和彎矩分配系數,括號內為傳遞系數</p><p><b> 6.2恒載作用</
65、b></p><p> 6.2.1 恒載標準值在屋面和樓面處引起的固端彎矩</p><p> 頂層: 邊跨(A-B)梁:;</p><p> 中跨(B-C)梁:;</p><p> 其他層: 邊跨梁:;</p><p><b> 中跨梁:</b></p><
66、p> 6.2.2 柱集中荷載偏心矩</p><p><b> 頂層:</b></p><p><b> 其它層:</b></p><p> 6.2.3 恒荷載作用下的簡支跨中彎矩</p><p> 6.2.4二次彎矩分配過程</p><p> 采用二次彎矩分
67、配法計算框架在恒載作用下的彎矩,分配過程如圖6.2.1</p><p> 因為結構對稱所以只畫出一半。</p><p> 圖6.2.1恒載作用下的二次彎矩分配圖(單位:)</p><p> 6.2.5 恒載標準值作用下引起的內力</p><p> 恒載標準值下AB跨和CD跨梁端剪力計算 表6.2.1<
68、/p><p> 恒載標準值下BC跨梁端剪力計算 表6.2.2 </p><p> 恒載標準值下A柱和D柱軸力計算 表6.2.4</p><p> 恒載標準值下B柱和C柱軸力計算 表6.2.5</p><p> 6.2.6繪制內力圖</p><p> 彎矩圖如
69、圖6.2.2,剪力圖如6.2.3,軸力圖如6.2.4</p><p> 圖6.2.2恒載作用下M圖()</p><p> 圖6.2.3 恒載作用下V圖()</p><p> 圖6.2.4 恒載作用下N圖()</p><p><b> 6.3活荷載作用</b></p><p> 活載按滿布
70、計算,此時跨中彎矩應乘以1.1-1.2的放大系數。</p><p> 6.3.1活載標準值在屋面和樓面處引起的固端彎矩</p><p> 頂層: 邊跨(A-B)梁、(C-D)梁:;</p><p> 中跨(B-C)梁:;</p><p> 其他層: 邊跨梁:;</p><p><b> 中跨梁:
71、</b></p><p> 6.3.2 柱集中荷載偏心矩</p><p><b> 頂層:</b></p><p><b> 其他層:</b></p><p> 6.3.3 活荷載作用下的簡支跨中彎矩</p><p> 6.3.4二次彎矩分配過程<
72、/p><p> 采用二次彎矩分配法計算框架在活載作用下的彎矩,分配過程如圖6.3.1</p><p> 圖6.3.1活載作用下的二次彎矩分配圖(單位:)</p><p> 6.3.5活載標準值作用下引起的內力</p><p> 活載標準值下邊跨梁端剪力計算 表6.3.1</p><p>
73、活載標準值下中跨梁端剪力計算 表6.3.2</p><p> 活載標準值下邊柱軸力計算 表6.3.3</p><p> 活載標準值下中柱軸力計算 表6.3.4</p><p> 6.3.6繪制內力圖</p><p> 彎矩圖如圖6.3.1,剪力圖如6.3.2,軸力圖如6.3.3&l
74、t;/p><p> 圖6.3.1活載作用下M圖()</p><p> 圖6.3.2 活載作用下V圖()</p><p> 圖6.3.3 活載作用下N圖()</p><p> 6.4風荷載標準值作用下的內力計算</p><p> 框架在風荷載(從左向右吹)下的內力用D值法進行計算。其步驟為:</p>
75、<p> ?。?)求各柱反彎點的剪力值</p><p> (2)求各柱反彎點高度</p><p> ?。?)求各柱的桿端彎矩及梁彎矩</p><p> ?。?)求各柱的軸力和梁剪力</p><p> 第i層第m柱所分配的剪力為: ,,見表4.4.1。</p><p> 框架柱反彎點位置,,計算結果如表6
76、.4.1-6.4.2所示。</p><p> 表6.4.1 A D軸框架柱反彎點位置</p><p> 表6.4.2 B C軸框架柱反彎點位置</p><p> 框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計算,計算過程如表6.4.3-6.4.5所示。</p><p> 中柱處的梁: </p><p> 邊
77、柱處的梁: </p><p> 表6.4.3 風荷載作用下A軸、D軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p> 表6.4.4 風荷載作用下B、C軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p> 框架柱軸力與梁端剪力的計算結果見下表6.4.5。</p><p> 表6.4.5 風荷載作用下框架柱軸力與梁端剪力</
78、p><p> 注:軸力壓力為“+”,拉力為“-”。</p><p><b> 7. 內力組合</b></p><p><b> 7.1 </b></p><p> 根據結構類型,地震烈度,房屋高度等因素,本工程框架抗震等級為四級,設防烈度為6度,不需要進行抗震結構設計,只需進行抗震構造。各種荷載
79、情況下的框架內力求得后,根據最不利又是可能的原則進行內力組合。當考慮結構塑性內力重分布的有利影響時,應在內力組合之前對豎向荷載作用下的內力進行調幅。分別考慮恒荷載和活荷載由可變荷載效應控制的組合和由永久荷載效應控制的組合,并比較兩種組合的內力,取最不利者。由于構件控制截面的內力值應取自支座邊緣處,為此,進行組合前,應先計算各控制截面處的(支座邊緣處的)內力值。</p><p> 梁支座邊緣處的內力值:</
80、p><p><b> 式中 </b></p><p> 柱上端控制截面在上層的梁底,柱下端控制截面在下層的梁頂。按軸線計算簡圖算得的柱端內力值,宜換算到控制界面處的值。為了簡化起見,也可采用軸線處內力值,這樣算的的鋼筋用量比需要的鋼筋用量略微多一點。</p><p> 7.2 框架梁內力組合</p><p>
81、; 內力組合取了頂層,標準層和底層具有代表性的三層,進行內力組合,其他層內力組合參考此三層。由于CD梁與AB梁內力相同,故內力組合時和AB梁一樣,配筋時間同AB梁一樣。各內力組合見表7.2.1-7.2.6</p><p> 表7.2.1 用于承載力計算的框架梁由可變荷載效應控制的基本組合表(梁AB)</p><p><b> 注:</b></p>
82、<p> 恒載①為1.2MGK和1.2VGK;</p><p> 活載②和左風③、右風④為1.4MQK和1.4VQK;</p><p> 活載②為滿跨布置在AB、BC、CD框架梁上;</p><p> 4. 以上各值均為支座邊的M和V;</p><p> 5. 表中彎矩的單位為,剪力單位為kN;</p>
83、<p> 表7.2.2 用于承載力計算的框架梁由永久荷載效應控制的基本組合表(梁AB)</p><p><b> 注:</b></p><p> 1. 恒載①為1.35MGK和1.35VGK;</p><p> 2. 活載②為0.7×1.4MQK和0.7×1.4VQK;</p><p
84、> 3. 以上各值均為支座邊的M和V;</p><p> 4. 表中彎矩的單位為,剪力單位為kN;</p><p> 表7.2.3 用于承載力計算的框架梁由可變荷載效應控制的基本組合表(梁BC)</p><p><b> 注:</b></p><p> 1恒載①為1.2MGK和1.2VGK;</p&
85、gt;<p> 2活載②和左風③、右風④為1.4MQK和1.4VQK;</p><p> 3活載②為滿跨布置在AB、BC、CD框架梁上;</p><p> 4. 以上各值均為支座邊的M和V;</p><p> 5. 表中彎矩的單位為,剪力單位為kN;</p><p> 表7.2.4 用于承載力計算的框架梁由永久荷載
86、效應控制的基本組合表(梁BC)</p><p><b> 注:</b></p><p> 1. 恒載①為1.35MGK和1.35VGK;</p><p> 2. 活載②為0.7×1.4MQK和0.7×1.4VQK;</p><p> 3. 以上各值均為支座邊的M和V;</p>&
87、lt;p> 4. 表中彎矩的單位為,剪力單位為kN;</p><p> 表7.2.5 用于正常使用極限狀態(tài)驗算的框架梁基本組合表(梁AB)</p><p> 注:1.以上各值均為標準值;</p><p> 2.表中彎矩單位為;</p><p> 3.M為支座邊處的值;</p><p> 表7.2.6用
88、于正常使用極限狀態(tài)驗算的框架梁基本組合表(梁BC)</p><p> 注:1.以上各值均為標準值;</p><p> 2.表中彎矩單位為;</p><p> 3.M為支座邊處的值;</p><p> 7.3框架柱的內力組合</p><p> 由于結構對稱,內力也大致相同,故取較大柱的內力進行組合。選取A軸柱和
89、B軸柱進行內力組合,C軸柱和B軸柱相同、D軸柱和A軸柱相同,A軸柱和B軸柱的內力組合見表7.3.1-7.3.4。</p><p> 表7.3.1 用于承載力計算的框架梁由可變荷載效應控制的基本組合表(A軸柱)</p><p><b> 注:</b></p><p> 1. 恒載①為1.2MGK,1.2VGK,1.2NGK</p&
90、gt;<p> 2. 活載②和左風③、右風④為1.4MGK,1.4VGK,1.4NGK</p><p> 3. 表中彎矩的單位為,剪力單位為kN, 軸力單位為kN</p><p> 4. 以上各值均為軸線處的值</p><p> 表7.3.2 用于承載力計算的框架梁由永久荷載效應控制的基本組合表(A軸柱)</p><p>
91、;<b> 注:</b></p><p> 1.恒載①為1.35MGK,1.35VGK,1.35NGK</p><p> 2.活載②為0.7×1.4MGK, 0.7×1.4VGK, 0.7×1.4NGK</p><p> 3.表中彎矩的單位為,剪力單位為kN, 軸力單位為kN</p><
92、p> 4. 以上各值均為軸線處的值</p><p> 表7.3.3 用于承載力計算的框架梁由可變荷載效應控制的基本組合表(B軸柱)</p><p><b> 注:</b></p><p> 1. 恒載①為1.2MGK,1.2VGK,1.2NGK</p><p> 2. 活載②和左風③、右風④為1.4MG
93、K,1.4VGK,1.4NGK</p><p> 3. 表中彎矩的單位為,剪力單位為kN, 軸力單位為kN</p><p> 4. 以上各值均為軸線處的值</p><p> 表7.3.2 用于承載力計算的框架梁由永久荷載效應控制的基本組合表(B軸柱)</p><p><b> 注:</b></p>
94、<p> 1.恒載①為1.35MGK,1.35VGK,1.35NGK</p><p> 2.活載②為0.7×1.4MGK, 0.7×1.4VGK, 0.7×1.4NGK</p><p> 3.表中彎矩的單位為,剪力單位為kN, 軸力單位為kN</p><p> 4. 以上各值均為軸線處的值</p><
95、;p> 8截面設計與配筋計算</p><p> 混凝土強度 C30 </p><p> 鋼筋強度 HPB235 </p><p> HRB400 </p><p> 8.1框架柱截面設計</p><p> 8.1.1軸壓比驗算</p>
96、<p><b> 底層柱 </b></p><p> 軸壓比 則B軸柱的軸壓比滿足要求。</p><p> 8.1.2截面尺寸復核</p><p><b> 取 </b></p><p><b> 因為 </b></p>&l
97、t;p><b> 所以 </b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 8.1.3正截面受彎承載力計算</p><p> 柱同一截面分別承受正反方向彎矩,故采用對稱配筋。</p><p> 8.1.4
98、 B軸柱 ,</p><p> 1層:從柱的內力組合表可見,N>Nb為小偏壓,選用M大,N大的組合,最不利組合為:</p><p><b> 最不利組合 : 和</b></p><p><b> 第一組內力</b></p><p>
99、在彎矩中沒有水平荷載產生的彎矩,柱的計算長度 </p><p><b> 因為,所以 </b></p><p> 按構造配筋,由于縱向受力鋼筋采用HRB400,最小總配筋率</p><p> 每側實配2C18()。</p><p><b> 第二組內力</b></p><
100、;p> 彎矩中由風荷載作用產生的彎矩,</p><p><b> 因為,所以 </b></p><p> 按構造配筋,由于縱向受力鋼筋采用HRB400,最小總配筋率</p><p> 每側實配2C18()</p><p><b> 5層:最不利組合為</b></p>
101、<p> 彎矩中由風荷載作用產生的彎矩,</p><p><b> 因為,所以 </b></p><p><b> ,為大偏壓。</b></p><p> 按構造配筋,每側實配2C18()</p><p><b> 4層:最不利組合為</b></p&
102、gt;<p> 彎矩中由風荷載作用產生的彎矩,</p><p><b> 因為,所以 </b></p><p><b> ,為大偏壓。</b></p><p> 按構造配筋,每側實配2C18()</p><p> 8.1.5垂直于彎矩作用平面的受壓承載力計算</p&g
103、t;<p><b> 1層: </b></p><p><b> 查表得 </b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 8.1.6斜截面承載力計算</p><p><b> B軸柱</b></p&
104、gt;<p><b> 1層 最不利組合</b></p><p> 因為剪跨比 取 </p><p><b> 取 </b></p><p> 按構造配筋,選用復式箍 10@250,根據抗震構造要求,柱端加密區(qū)選用8@100,框架柱加密區(qū)長度?。?,底層取860mm,其他層取600mm<
105、;/p><p> 柱子配筋圖如圖8.1.1</p><p><b> 圖8.1.1</b></p><p> M=18.2KN.m</p><p> 5層:最不利內力組合 N=179.27KN</p><p><b> V=12.84KN</b></p>
106、<p> 因為 剪跨比 取 </p><p><b> 取 </b></p><p> 按構造配筋,選用復式箍A10@250。</p><p> M=26.44KN.m</p><p> 4層:最不利內力組合 N=463.91KN</p><p><b&g
107、t; V=17.09KN</b></p><p> 因為 剪跨比 取 </p><p><b> 取 </b></p><p> 按構造配筋,選用復式箍10@250。</p><p> 8.1.7裂縫寬度驗算</p><p><b> B軸柱</b
108、></p><p> 1層 可不驗算裂縫寬度</p><p> 4層 可不驗算裂縫寬度</p><p> 5層 可不驗算裂縫寬度</p><p> 8.2框架梁截面設計</p><p> 8.2.1正截面受彎承載力計算</p><p> 梁AB(25
109、0mm×600mm)</p><p> 1層 跨中截面 </p><p><b> 跨中:</b></p><p> 下部實配3C16 ,上部按構造要求配筋。</p><p> 梁AB和梁BC各截面的正截面受彎承載力配筋計算見表8.2.1。</p><p> 表8.2.
110、1 框架梁正截面配筋計算</p><p> 由于此三層梁具有代表性,其他層的梁參考此表配筋,CD梁與AB梁配筋相同。</p><p> 8.2.2梁斜截面受剪承載力計算</p><p> 梁AB(1層) </p><p><b> 滿足要求</b></p><p> 故
111、按構造配筋,選用雙肢箍筋A8@180則</p><p> 滿足計算要求和規(guī)范要求。</p><p> 故只需按構造要求配筋,取雙肢箍A8@250。 </p><p> 梁AB和梁BC各截面的斜截面受彎承載力配筋計算見表8.2.2</p><p> 表8.2.2 框架梁斜截面配筋計算</p><p> 注:其
112、他層梁的配筋參考此進行配箍。</p><p> 8.2.3框架梁的配筋圖</p><p> 框架梁端箍筋加密區(qū)的構造要求,由于本框架的抗震等級為四級,加密區(qū)長度取為1.5h和400mm的較大值,本框架梁的加密區(qū)長度為1.5h=900mm,加密區(qū)箍筋最大間距為縱向鋼筋直徑的8倍,梁高的1/4和150mm三者的較小值。</p><p> 8.2.4裂縫寬度驗算&l
113、t;/p><p><b> 梁AB(1層)</b></p><p><b> 取 計算</b></p><p><b> ?。M足裂縫要求) </b></p><p> 框架梁的裂縫寬度驗算見表8.2.3。</p><p> 表8.2.3 框架梁裂
114、縫寬度驗算</p><p><b> 9.屋面樓面設計</b></p><p> 板計算劃分單元選取了一榀框架(KL-7)如圖10.1.1所示,其他板的配筋參考此進行配筋。</p><p><b> 9.1屋面設計</b></p><p> 9.1.1 A板的配筋計算 </p>
115、<p><b> 1.判斷板的類型</b></p><p><b> 圖9.1.1</b></p><p> 由 可知屋面板按雙向板計算</p><p> 荷載計算:屋面板恒載設計值為 </p><p><b> 活載設計值為 </b></p
116、><p> 2.按彈性理論進行計算</p><p> 在求各區(qū)板跨內正彎矩時,按恒載均布及活荷載棋盤式布置計算</p><p><b> 取荷載 </b></p><p> 在作用下,各內支均可視為固定,某些區(qū)格板跨內最大正彎矩不在板的中心處;在作用下,各區(qū)格板四周均可視作簡支,跨內最大正彎矩則在中心處,計算時,可近
117、似取二者之和作為跨內最大正彎矩值。</p><p> 在求各中間支座最大負彎矩(絕對值)時,按恒荷載及活荷載均滿布各區(qū)格板計算,取荷載 </p><p> 按《混凝土結構設計》中的附錄8進行計算,計算簡圖書及結果見表9.1.1</p><p> 表9.1.1 雙向板彎矩計算</p><p> 各區(qū)格板跨內及支座彎矩已求得(各區(qū)格板
118、四周與梁整體連接,乘以折減系數0.8),即可近似按計算鋼筋截面面積取截面有效高度 ,截面配筋:A板配筋計算:</p><p><b> 跨內</b></p><p> 故按構造配筋,選用 </p><p> 故也按構造配筋,選用</p><p><b> 支座處:</b></p>
119、;<p><b> 選用</b></p><p><b> 選用</b></p><p> 9.1.2 B板的配筋計算</p><p><b> 跨內</b></p><p><b> 按構造配筋,選用</b></p>
120、<p> 故也按構造配筋,選用</p><p><b> 支座處:</b></p><p><b> 選用</b></p><p><b> 選用</b></p><p><b> 9.2樓面設計</b></p><
121、;p> 9.2.1板的配筋的計算</p><p><b> 1.判斷板類型:</b></p><p> A板,B板可知樓面板按雙向板計算。</p><p><b> 2.荷載計算</b></p><p><b> 按彈性理論計算</b></p>&
122、lt;p><b> A區(qū)格板:取荷載 </b></p><p><b> B區(qū)格板取荷載 </b></p><p> 求各中間支座最大負彎矩(絕對值)時,按恒荷載及活荷載均滿布各區(qū)格板計算,取荷載: A 區(qū)格板 </p><p><b> B 區(qū)格板 </b></p>
123、<p> 3. 按《混凝土結構設計》中的附錄8進行計算,計算簡圖書及結果見表9.2.1</p><p> 表9.2.1 雙向板彎矩計算</p><p> 各區(qū)格板跨內及支座彎矩已求得(各區(qū)格板四周與梁整體連接,乘以折減系數0.8),即可近似按計算鋼筋截面面積。取截面有效高度 ,</p><p> 4. A板配筋計算:跨內</p>&
124、lt;p><b> 選用選用</b></p><p><b> 按構造配筋,選用</b></p><p><b> 支座處:</b></p><p><b> 選用選用</b></p><p><b> 選用選用</b>
125、;</p><p> 5.B板配筋計算:跨內</p><p><b> 按構造配筋,選用</b></p><p><b> 按構造配筋,選用</b></p><p><b> 支座處:</b></p><p><b> 按構造配筋,選
126、用</b></p><p> 按構造配筋,選用 </p><p><b> 10. 樓梯設計</b></p><p><b> 10.1 設計資料</b></p><p> 樓梯踏步采用30mm厚水磨石(10mm面層20mm水泥砂漿打底),底面為15mm厚混合砂漿抹灰?;炷辆?/p>
127、為C30,, 。平臺梁縱向受力鋼筋用鋼筋 HRB335, ;板及所有箍筋用HPB235,。</p><p><b> 10.2樓梯形式</b></p><p> 標準層層高3.6為標準層樓梯,踏步尺寸為,梯間活荷載2.5kN/m2。樓梯采用現澆混凝土板式樓梯,如圖11.2.1。</p><p><b> 圖10.2.1</
128、b></p><p> 10.3 梯段板設計 </p><p> 10.3.1 估算斜板厚</p><p> 板的傾斜角為= =0.896 取1米寬板帶進行計算。</p><p> 10.3.2荷載計算</p><p><b> 恒荷載標準值</b></p><
129、;p><b> 水磨石面層KN/m</b></p><p><b> 三角形踏步</b></p><p><b> 混凝土斜板</b></p><p><b> 板底抹灰</b></p><p><b> 恒荷載標準值</b
130、></p><p><b> 恒荷載設計值</b></p><p> 活荷載設計值 </p><p> 合計 </p><p> 10.3.3 截面設計</p><p> 水平投影計算跨度: </p><p> 彎矩設計值:
131、 </p><p> 斜板有效高度: </p><p> 選配A10@110, 梯段板配筋見圖</p><p><b> 圖10.3.1</b></p><p> 10.3.4 平臺板設計</p><p> 取平臺板厚100mm,取1m寬板帶計算。</p>
132、<p><b> 1.荷載計算</b></p><p><b> 恒載標注值</b></p><p> 水磨石面層 0.65 KN/m </p><p> 平臺板自重 0.1×25=2.5 KN/m</p><p> 板底抹灰
133、 0.015×17=0.26 KN/m</p><p> 恒荷載標準值 </p><p><b> 恒荷載設計值 </b></p><p> 活荷載設計值 </p><p> 合計 </p><p><
134、b> 2. 截面設計</b></p><p><b> 計算跨度 </b></p><p><b> 彎矩設計值:</b></p><p><b> 平臺板有效高度 </b></p><p> 選配A8@170,,平臺板的配筋圖</p>
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