建筑工程畢業(yè)設計--綜合樓結構設計

1、<p>　　本科畢業(yè)設計（論文）</p><p>　　題目： **金屬制品有限公司綜合樓設計</p><p>　　學 院： 土木工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 建筑工程 </p><p>　　學 號： </p><p>　　姓

2、 名: </p><p>　　指導教師： </p><p>　　職 稱： </p><p>　　二0一二年五月一十八日</p><p>　　**金屬制品有限公司綜合樓結構設計</p><p>　　[摘要]：本工程為**金屬制品有限公司綜合樓。該綜

3、合樓為五框架結構，采用橫向框架承重?？蚣芙Y構傳力明確、結構布置靈活、抗震性和整體性好?？蚣芙Y構的主要缺點是側向剛度較小。本設計主要包括建筑設計和結構設計兩部分。建筑設計包括平面設計、立面設計、剖面設計及細部構造。同時，采用AutoCAD軟件繪制教學樓的平面圖、立面圖和剖面圖。結構設計主要包括梁、柱截面尺寸的確定，水平荷載與豎向荷載作用下框架結構的內力和側移計算，內力組合及截面設計。然后，進行基礎設計?；A設計包括基礎選型、基礎平面布置

4、、地基計算等。此外還進行了樓梯設計，完成了平臺板、梯段板、平臺梁的內力和配筋計算。在設計過程中，運用PKPM結構設計軟件電算框架結構，并將電算與手算結果進行對比分析。最后，利用PKPM軟件和AutoCAD軟件繪制施工圖，并參照有關規(guī)范對圖紙進行修改</p><p>　　[關鍵字]： 框架結構 結構設計 PKPM</p><p>　　AbstractThe

5、0;project for this design is the NanJing Fu Ruidi metal company in NanJing. This  building is a five-storey frame structure and the tra

6、nsverse frame undertakes the load. The frame structure is explicit in force transmission and the structure arrangement is flexible

7、. Besides, it has good seismic and integrity. However, the lateral stiffness for the frame structure is small. This design&#

8、160;contains two main parts which are architecture design and structure design. The architectural design</p><p>　　Key words：Portal frame const

9、ruction Structural design PKPM</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄IV</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1 工程概況2</p>&l

10、t;p>　　2 設計資料3</p><p>　　2.1 自然條件3</p><p><b>　　2.2 材料3</b></p><p>　　2.3 地基及基礎3</p><p>　　2.4 上部結構4</p><p>　　2.5 本章小結4</p>

11、<p>　　3 構件截面設計及計算簡圖的確定5</p><p>　　3.1 梁、柱截面尺寸估算5</p><p>　　3.2 結構平面布置圖5</p><p>　　4 一品框架計算8</p><p>　　4.1 荷載計算8</p><p>　　4.2 框架受荷總圖及各種荷載計算

12、11</p><p>　　4.3 地震作用計算16</p><p>　　4.4 一榀框架計算結果與SATWE計算結果比較20</p><p>　　4.5 框架內力組合26</p><p>　　4.6 本章小結30</p><p>　　5 樓梯設計31</p><p>　　5

13、.1 梯板TBI設計31</p><p>　　5.2 梯板TB2設計33</p><p>　　5.3 平臺板設計34</p><p>　　5.4 平臺梁TL1設計35</p><p>　　5.5 本章小結37</p><p>　　6 基礎設計38</p><p>　

14、　6.1 場地工程地質條件38</p><p>　　6.2 地基參數39</p><p>　　6.3 基礎參數39</p><p>　　6.4 基礎計算40</p><p>　　6.5 本章小結41</p><p>　　7 結構設計總信息42</p><p>　　7.

15、1 風荷載信息42</p><p>　　7.2 地震信息42</p><p>　　7.3 活荷載信息42</p><p>　　7.4 調整信息43</p><p>　　7.5 配筋信息43</p><p>　　7.6 設計信息44</p><p>　　7.7. 荷載組合信

16、息44</p><p>　　7.8 各層45</p><p>　　7.9 各層構件數量、構件材料和層高45</p><p>　　7.10 風荷載信息46</p><p>　　7.11 各層剛心、偏心率、相鄰層側移剛度比等計算信息46</p><p>　　7.12 抗傾覆驗算結果48</p&g

17、t;<p>　　7.13 結構整體穩(wěn)定驗算結果48</p><p>　　7.14 樓層抗剪承載力、及承載力比值48</p><p>　　8 周期、地震力與振型50</p><p>　　8.1 考慮扭轉耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 方向的平動系數、扭轉系數50</p><p>　　8.2 僅考慮 X 向地震作用時

18、的地震力50</p><p>　　9 結構位移64</p><p>　　9.1 工況1在X 方向地震力作用下的樓層最大位移64</p><p>　　9.2 工況2在Y 方向地震力作用下的樓層最大位移65</p><p>　　9.3 工況3在 X 方向風荷載作用下的樓層最大位移65</p><p>　　

19、9.4 工況4在Y 方向風荷載作用下的樓層最大位移66</p><p>　　9.5 工況5在豎向恒載作用下的樓層最大位移66</p><p>　　9.6 工況6在豎向活載作用下的樓層最大位移67</p><p>　　9.7 總結對比67</p><p>　　9.8 本章小結68</p><p>&l

20、t;b>　　結論68</b></p><p><b>　　致謝69</b></p><p><b>　　參考文獻70</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　該公司辦公樓結構設計主要圍繞框架結構設計進行，從而進一步了解結構設

21、計的過程和方法，熟練的應用結構設計的理論知識，掌握建筑規(guī)范與具體設計相結合。本次畢業(yè)設計的目的就是將自己所學的專業(yè)知識應用于實踐，深刻學習框架結構設計的方法，同時應用軟件PKPM進行輔助工作，并與一榀框架計算結果進行比較，找出存在差異的原因。范圍主要是集中在框架結構的荷載計算和內力計算兩塊，荷載計算應用板傳荷載等效計算方法，內力計算中應用彎矩分配法和D值法等。通過這次設計，解決結構設計理論知識與實踐相結合，明白SATWE計算與一榀框架計

22、算是存在差異。</p><p><b>　　1 工程概況</b></p><p>　　本工程為南京金屬制品有限公司綜合樓結構設計，已按抗震烈度七度設防。本工程為框架結構四層層，總建筑面積為2937 平方米，建筑基底面積711平方米，建筑高度為13.8米，基本風壓為0.45kN/m2，基本雪壓為0.35 kN/m2，耐火等級為二級，耐久年限為50年，防水等級為二級

23、，防水層合理使用年限為15年。</p><p><b>　　. </b></p><p>　　圖 1-1建筑平面圖</p><p>　　2 設計資料</p><p><b>　　2.1 自然條件</b></p><p>　　2.1.1 氣象條件</p&g

24、t;<p>　　南京市位于江蘇省南部，是黃河沖積扇平原的尖端。海拔69米至78米。南京屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，光照充足，氣候溫和，雨量適中，年均降雨量1363.5毫米。年平均溫度16.4℃，極端最高溫度43℃，極端最低溫度-14.0℃。</p><p>　　主要風向：秋冬季：偏北風</p><p><b>　　春夏季：偏東風</b></p

25、><p>　　基本風壓：0.45 kN/m2</p><p>　　基本雪壓：0.3 kN/m2</p><p>　　2.1.2 工程地質、水文地質條件和場地類別</p><p>　　自然地表以下0.5m內為表土，表土以下3.4m內為粉質粘土（地基承載力設計值 fak=180 kN/m2）,其下層為粉土(地基承載力設計值 fak=150 kN/m

26、)。</p><p>　　地下水位穩(wěn)定時為-1.08米，水位受季節(jié)性影響，變化幅度為0.4米左右，歷史最高水位-0.80米，近3-5年最高地下水位為-0.90米。</p><p><b>　　場地土為II類。</b></p><p>　　2.1.3 抗震設防</p><p>　　該工程所處地區(qū)地震基本烈度為7度，擬建

27、場地地震抗震設防烈度為7度，設計地震基本加速度值為0.10g，設計分組第二組，場地特征周期為0.35s。</p><p><b>　　2.2 材料</b></p><p>　　(1)板的混凝土強度等級為C20，保護層厚度25mm。</p><p>　　(2)梁的混凝土強度等級為C25，保護層厚度為30mm。</p><p&

28、gt;　　(3)柱的混凝土強度等級為C30，保護層厚度為30mm。</p><p>　　(4)梁、柱的受力鋼筋為HRB335，強度為300N/㎡;板的受力鋼筋為HRB335，強度為300N/m2。</p><p>　　2.3 地基及基礎</p><p>　　基礎為柱下獨立基礎，基礎淺埋，以2層土作為地基持力層。選用的材料為鋼筋混凝土，混凝土等級為C30，鋼筋為HR

29、B335.</p><p><b>　　2.4 上部結構</b></p><p>　　2.4.1 結構體型選擇</p><p>　　采用鋼筋混凝土現澆框架結構（縱橫向承重框架）體系。</p><p>　　2.4.2 其他結構選型</p><p>　?。?）屋面結構：采用現澆鋼筋混凝土板作承重

30、結構。</p><p>　?。?）樓層結構：采用現澆鋼筋混凝土樓板。</p><p>　?。?）樓梯結構：采用鋼筋混凝土板式樓梯。</p><p>　?。?）過梁：窗過梁以及帶雨篷的門過梁采用鋼筋混凝土梁，并采用框架梁兼作窗過梁。</p><p><b>　　2.5 本章小結</b></p><p&

31、gt;　　本章主要介紹了結構設計的基本依據，包括地質條件、水文條件等，為以后的結構設計工作提供條件。 </p><p>　　3 構件截面設計及計算簡圖的確定</p><p>　　3.1 梁、柱截面尺寸估算</p><p>　　3.1.1 框架梁截面的快速估算</p><p>　　在設計多高層框架結構時，根

32、據梁的強度和剛度要求初選截面大小是可行的。框架梁的截面高度hb 通常由梁的跨度、支撐條件和活載大小按式（3.1.1）確定 </p><p><b>　　(3.1.1)</b></p><p>　　式中，lb—梁的計算跨度</p><p>　　框架梁截面寬度bb可取</p><p><b>　　(3.1.2)&

33、lt;/b></p><p>　　框架梁截面寬度還不宜小于柱高的1/2,且不應小于200mm.具體的截面尺寸估算如下：</p><p>　　橫向框架梁：hb=()×8000=700mm，bb=300mm。</p><p>　　縱向框架梁：hb=()×6000=550mm，bb=250 mm。</p><p>　　次

34、 梁 ：bb×hb=250 mm ×550 mm</p><p>　　3.1.2 框架柱截面估算</p><p>　　鋼筋混凝土框架柱一般多采用矩形截面：</p><p>　　bc=()hc (3.1.3)</p><p&g

35、t;　　柱截面寬度： hc=（）hc （3.1.4）</p><p>　　式中，Hc—層高。具體取值如下：</p><p>　　C,D軸： bc=()Hc =500 mm，hc=500 mm （具體考慮軸壓比等因素）</p><p>　　A,E軸： bc ×hc=500mm × 500

36、mm</p><p>　　3.2 結構平面布置圖</p><p>　　圖3-2 結構平面布置圖</p><p>　　選取7號軸線的一榀框架作為計算對象。</p><p>　　3.3 框架立面計算簡圖</p><p>　　圖3-3 框架立面計算簡圖</p><p>　　4 一品框架計算

37、</p><p><b>　　4.1 荷載計算</b></p><p>　　（1）樓屋面活荷載的確定：</p><p>　　上人屋面活載取2.0 kN/m2；不上人屋面活載取為0.5 kN/m2。</p><p>　　辦公室、教室取2.0 kN/m2；廁所、走廊取2.5 kN/m2。 </p><

38、p>　　(2) 樓屋面恒載確定</p><p><b>　　走廊： </b></p><p>　　彩色水磨石地面： 0.65 kN/m2</p><p>　　100厚現澆鋼筋混凝土樓板 ： 0.10×25=2.5 kN/m2&

39、lt;/p><p>　　15厚水泥砂漿 0.015×20=0.30 kN/m2</p><p>　　----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p

40、>　　合計： 3.45 kN/m2</p><p><b>　　2.教室、辦公室：</b></p><p>　　水磨石地面： 1.16 kN/m2</p><p>　

41、　100厚現澆鋼筋混凝土樓板 0.10×25=2.5kN/m2</p><p>　　10厚混合砂漿 0.01×17=0.17 kN/m2</p><p>　　-------------------------------------------------------

42、---------------------------------------</p><p>　　合計： 3.83 kN/m2</p><p><b>　　3.衛(wèi)生間</b></p><p>　　高級防滑磚地面：

43、 1.83 kN/m2</p><p>　　100厚現澆鋼筋混凝土樓板 0.10×25=2.5 kN/m2</p><p>　　10厚混合砂漿 0.01×17=0.17 kN/m2</p><p>　　---

44、-------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計： 4.5.0 kN/m2</p><p>　　4. 屋面1（有保溫，II級防水，上人）

45、</p><p>　　50厚C30細石混凝土 0.05×30=1.5kN/m2</p><p>　　5厚保護層 0.005×25=0.13 kN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿

46、 0.02×20=0.4 kN/m2</p><p>　　3厚圓強高分子復合防水卷材 0.003×12=0.036kN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平 0.02×20=0.4 kN/m2</p><

47、p>　　65厚高密度巖棉保溫板 0.065×4=0.36 kN/m2</p><p>　　20厚1:3：8陶?；炷琳移聦?0.02×14=0.028kN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層 0.02

48、5;20=0.4 kN/m2</p><p>　　100厚現澆鋼筋混凝土 0.1×25=2.5 kN/m2</p><p>　　10厚混合砂漿 0.01×17=0.17 kN/m2</p><p>　　---------------

49、------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計： 5.82kN/m2</p><p>　　5.屋面2(有保溫，II級防水，不上人)</p><p

50、>　　50厚C30細石混凝土 0.05×30=1.5kN/m2</p><p>　　5厚保護層 0.005×25=0.13 kN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿

51、 0.02×20=0.4 kN/m2</p><p>　　3厚圓強高分子復合防水卷材 0.003×12=0.036kN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平 0.02×20=0.4 kN/m2</p><p>　　65厚高密度巖棉保溫

52、板 0.065×4=0.26kN/m2</p><p>　　20厚1:3：8陶?；炷琳移聦?0.02×14=0.028kN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kN/m2<

53、/p><p>　　100厚現澆鋼筋混凝土 0.1×25=2.5 kN/m2</p><p>　　10厚混合砂漿 0.01×17=0.17 kN/m2</p><p>　　---------------------------------

54、------------------------------------------------------------</p><p>　　合計： 5.82kN/m22</p><p>　　6.屋面3（無保溫，II級防水，不上人）</p><p>　　30厚1:3水泥砂漿保

55、護層 0.03×20=0.6 kN/m2 </p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kN/m2</p><p>　　65厚高密度巖棉保溫板 0.065×4=0.26 kN/m2&l

56、t;/p><p>　　30厚1:6水泥焦渣找破層 0.03×15=0.45 kN/m2</p><p>　　100厚現澆鋼筋混凝土 0.10×25=2.5 kN/m2</p><p>　　10厚混合砂漿

57、 0.01×17=0.17 kN/m2</p><p>　　----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計:

58、 4.38 kN/m2 </p><p>　　7.框架梁線荷載標準值</p><p>　　b×h=250mm×550mm：</p><p>　　梁自重： 25×0.25×（0.55-0.1）=2.82kN/m</p><p>　　10厚混

59、合砂漿： 2×0.01×（0.55-0.1）×17+0.01×0.25×17 =0.20kN/m</p><p>　　----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計：

60、 3.02kN/m</p><p>　　b×h=250mm×550mm</p><p>　　梁自重： 25×0.25×（0.55-0.1）=2.82kN/m 10厚混合砂漿： 2×

61、0.01×（0.55-0.1）×17+0.01×0.25×17 =0.20kN/m ----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計：

62、 3.02kN/m</p><p>　　b×h=250mm×550mm</p><p>　　梁自重： 25×0.25×（0.55-0.1）=2.82kN/m</p><p>　　10厚混合砂漿： 2×0.01×（

63、0.55-0.1）×17+0.01×0.25×17 =0.20kN/m ----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計：

64、 3.02kN/m</p><p><b>　　8.橫向外墻自重</b></p><p>　　頂層：女兒墻： 0.24×1.4×10=3.36kN/m</p><p>　　水泥砂漿： 2×0.

65、01×1.4×17=0.48 kN/m</p><p>　　---------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計： 3.

66、84 kN/m</p><p>　　標準層： 橫墻： （3.3-0.55）×0.24×10=6.6 kN/m</p><p>　　水泥砂漿： 2×0.01×（3.3-0.55）×17=0.94 kN/m</p><p>　　------

67、----------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計： 7.54kN/m</p><p><b>　　9.縱向外墻自重</b></p

68、><p>　　頂層：女兒墻： 0.24×1.4×10=3.36 kN/m</p><p>　　水泥砂漿： 2×0.01×1.4×17=0.48 kN/m</p><p>　　----------------

69、------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　合計： 3.84 kN/m</p><p>　　標準層：縱墻： （3

70、.3-0.55）×0.24×10=6 .6kN/m</p><p>　　水泥砂漿： 2×0.01×（3.3-0.55）×17=0.94kN/m</p><p>　　----------------------------------------------------------------------

71、------------------------</p><p>　　合計： 7.54kN/m 底層： （3.9-0.55）×0.24×10=8.04kN/m水泥砂漿： 2×0.01

72、×（3.9-0.55）×17=1.17kN/m</p><p>　　合計： 9.21 kN/m</p><p>　　第四層重力荷載代表值 2105.32KN</p><p>　　第三和第二層重力荷載代表值

73、 2556.67KN</p><p>　　第四層重力荷載代表值 2833.43KN</p><p>　　4.2 框架受荷總圖及各種荷載計算</p><p>　　計算單元的選取如下圖：</p><p>　　圖4-1 計算單元</p><p>　　

74、（1）A-B軸間框架梁</p><p>　　屋面板傳荷載：恒載： 5.82×××2=21.825kN/m</p><p>　　活載： 2.0×××2=7.5kN/m</p><p>　　樓面板傳荷載： 恒載：

75、 3.83×××2=14.3625 kN/m</p><p>　　活載： 2.5×××2=9.375 kN/m</p><p>　　梁自重：3.02 kN/m</p><p>　　A~B軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　屋

76、面梁： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02+21.825=24.845kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=7.5 kN/m</p><p>　　樓面梁： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02+14.3625=17.3825kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=9.375 kN/m</p><p>　?。?）B-C軸間框架梁

77、</p><p>　　屋面板傳荷載：恒載： 6.51×××2=7.275kN/m</p><p>　　活載： 2.0×××2=2.5kN/m</p><p>　　樓面板傳荷載：恒載： 3.83×××2=4.79kN/m</p><p>　　活載

78、： 2.0×××2=3.125 kN/m</p><p>　　梁自重：3.02 kN/m</p><p>　　B~C軸間框架梁均布荷載：</p><p>　　屋面梁： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02+7.275=10.925 kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=2.5 kN/m</p>

79、<p>　　樓面梁： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02+4.79=7.81 kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=3.125 kN/m</p><p>　?。?）C-D軸間框架梁</p><p>　　屋面板傳荷載：恒載：4.38×××2=17.25 kN/m</p><p>　　活載：2.0

80、×××2=7.875 kN/m</p><p>　　樓面板傳荷載：恒載：3.83×××2=15.08 kN/m</p><p>　　活載：2.5 ×××2=9.84 kN/m</p><p>　　C~D軸間框架梁均布荷載：</p><p>　　屋面梁：

81、 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02+17.25=20.27kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=7.875kN/m</p><p>　　樓面梁： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02+17.25=18.1 kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=9.84 kN/m</p><p>　?。?）A軸柱縱向集中荷載的計算</

82、p><p>　　頂層柱： 恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載=3.84×（3.3-0.5）+3.02×（3.3-0.5）+3.0×4=51.95 kN, M=51.95×0.1=5.195 kN·m</p><p>　　活載=板傳荷載=2.0×××（3.3-0.5）=10.5 kN，M=10.5×

83、0.1=1.05kN·m</p><p>　　標準層柱： 恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=7.54×（3.3-0.5）+3.02×（3.3-0.5）+14.365××3=51.10 kN，M=51.10×0.1=5.110 kN·m</p><p>　　活載=板傳荷載 =9.375××（3.3-0.

84、5）=13.125 kN， M=13.125×0.1=1.31 kN·m</p><p>　?。?）B軸柱縱向集中荷載的計算</p><p>　　頂層： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02×（3.3-0.5）+5.82×××（3.3-0.5）+5.82××(1-)×（3.3-0.5）=54.94 k

85、N， M=71.49×0.125=8.95 kN·m</p><p>　　活載=板傳荷載=2.5××6××（3.3-0.5）+2.5××2××（3.3-0.5）=17.5， M=19.88×0.125=2.49 kN·m</p><p>　　標準層： 恒載=墻自重+梁

86、自重+板傳荷載=9.59×4+1.96×（4-0.5）+2.5××0.811×4+6×4=80.17 kN，M=80.17×0.125=10.02 kN·m</p><p>　　活載=板傳荷載 =2.5××0.811×4+2.78×4=22.07 kN，M=22.07×0.125=2.

87、76 kN·m</p><p>　　C軸次梁縱向集中荷載的計算</p><p>　　頂層： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02×4+6.51×××4×2=71.54 kN</p><p>　　活載=板傳荷載=2.0×4×2=16.0 kN</p><p>　　標

88、準層： 恒載=梁自重+板傳荷載=3.02×4+4.38×××4×2=49.74 kN</p><p>　　活載=板傳荷載=2.5×4×2=20.0 kN</p><p>　　D軸柱縱向集中荷載的計算</p><p>　　頂層： 恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=3.84×（3.3-0.

89、5）+3.02×（3.3-0.5）+ 3.0×4=50.95 Kn.</p><p>　　活載=板傳荷載=2.78×2×2=11.12 kN，M=11.12×0.075=1.39 kN·m</p><p>　　標準層：恒載=梁自重+板傳荷載=9.59×4+3.02×（3.3-0.5）+4.33×

90、15;×4=69.22 kN,M=69.22×0.125=8.65 kN·m</p><p>　　活載=板傳荷載 =2.0××××4=11.09 kN,M=11.09×0.125=1.39 kN·m</p><p><b>　　具體的荷載圖如下：</b></p>&

91、lt;p>　　圖4-2-1 恒載作用（三角形荷載已經轉化為均布荷載） </p><p>　　圖4-2-2 活載作用 （三角形荷載轉化為均布荷載作用） </p><p>　　4.3 地震作用計算</p><p>　　4.3,1 梁、柱線剛度計算</p><p>　　表4-1橫梁、柱線剛度計算表</p><

92、p>　　對現澆樓面的邊框架取I = 1.5 I0， 中框架取I =2.0 I0</p><p>　　4.3.2 柱側移剛度計算</p><p>　　柱側移剛度計算如表4-2。</p><p>　　/=1.07>0.7，該框架為規(guī)則框架，框架計算簡圖如下。</p><p>　　圖4-3-1 框架計算簡圖

93、 </p><p>　　4.3.3 自振周期計算</p><p>　　表4-3 結構頂點的假想位移計算</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　4.3.4地震作用計算</p><p>　　在II類場地，7

94、度遠震區(qū)，設計地震分組為第二組,結構的特征周期T和地震影響系數, </p><p>　　查規(guī)范得特征周期查表得，水平地震影響系數最大值,由水平地震影響系數曲線來計算, ：</p><p>　　因為,所以需要考慮頂部附加水平地震作用</p><p>　　結構頂層水平地震作用為</p><p>　　其它各層水平地震作用為 </p

95、><p>　　表4-4各層橫向地震作用及樓層地震剪力</p><p>　　橫向變形驗算如下表4-5：</p><p>　　表4-5 橫向變形驗算 </p><p>　　由上表可知層間相對彈性位移均小于1/550，滿足要求。</p><p>　　4.4 一榀框架計算結果與SATWE計算結果比較<

96、/p><p>　　一榀框架計算與SATWE計算結果因為兩者側重點不同而有所差異，下面通過恒載和活載作用下框架梁柱內力不同，找出存在差異原因。因為活荷載是按照取值最大進行計算，故表中活荷載作用時全取最大值進行比較。</p><p>　　4.4.1 恒載作用下梁彎矩</p><p>　　表4-6 恒載作用梁端彎矩 （單位：kN·m

97、）</p><p>　　圖4-4-1 一榀框架恒載作用梁、柱彎矩 （單位：kN·m）</p><p>　　4.4.2 恒載作用下梁剪力</p><p>　　表4-7 恒載作用梁端剪力 （單位：kN）</p><p>　　圖4-4-2 一榀框架恒載作用下梁、柱剪力 （單

98、位：kN）</p><p>　　4.4.3 恒載作用下柱軸力</p><p>　　表4-8 恒載作用柱軸力 （單位：kN）</p><p>　　圖4-6 一榀框架恒載作用梁、柱軸力（單位：kN）</p><p>　　4.4.4 活載作用下梁彎矩</p><

99、p>　　表4-9 活荷載作用下梁端彎矩 （單位：kN·m）</p><p>　　4.4.5活載作用下梁端剪力</p><p>　　表4-10 活荷載作用下梁端剪力</p><p>　　4.4.6 活載作用下柱軸力</p><p>　　表4-11 活荷載作用下柱軸力

100、 （單位：kN） </p><p>　　經過STAWE與一榀框架計算結果比較可以發(fā)現，邊柱附近的彎矩與剪力，無論在恒載與活載作用時相差都比較大，而中柱附近的內力相差則較少。分析其原因可能有以下幾種：</p><p>　?。?）SATWE計算時考慮了框架的空間作用，計算時采用的是空間分析，而一榀框架電算時只是在平面內發(fā)生作用。</p>&l

101、t;p>　　(2)一榀框架計算時活荷載按照活荷載滿布進行計算，然后取最大值，而SATWE取值是按照各種荷載狀況組合進行計算，這樣就導致活荷載作用時內力結果又很大的不同，而且SATWE計算時活荷載可慮了折減系數。</p><p>　?。?）該結構是平面規(guī)則的，一榀框架計算結果是可以的；而根據抗震規(guī)范GB50011-2010 3.4.4條，SATWE計算結果更側重于平面不規(guī)則的情況，在平面不規(guī)則時選擇SATW

102、E計算結果。</p><p>　　4.5 框架內力組合</p><p>　　4.5.1作用效應組合</p><p>　　結構或結構構件在使用期間，可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可變荷載的情況。但這些荷載同時都達到它們在設計基準期內的最大值的概率較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同時作用時其內力最大，因此應進行荷載效應的最不利組合。永久荷載的分項系數按

103、規(guī)定來?。寒斊湫獙Y構不利時，對由可變荷載效應控制的組合取1.2，對由永久荷載效應控制的組合取1.35；當其效應對結構有利時，一般情況下取1.0，對結構的傾覆、滑移或漂移驗算取0.9。可變荷載的分項系數，一般情況下取1.4。均布活荷載的組合系數為0.7，風荷載組合值系數為0.6，地震荷載組合值系數為1.3。</p><p>　　4.5.2承載力抗震調整系數</p><p>　　從理論上講

104、，抗震設計中采用的材料強度設計值應高于非抗震設計時的材料強度設計值。但為了應用方便，在抗震設計中仍采用非抗震設計時的材料強度設計值，而是通過引入承載力抗震調整系數(見表3.23)來提高其承載力</p><p>　　表4.12 承載力抗震調整系數</p><p>　　4.5.3 梁柱內力組合</p><p>　　梁彎矩調幅及梁、柱內力組合見表4.53~4.54。<

105、;/p><p>　　表4.13 彎矩調幅</p><p>　　柱內力組合 表4.14</p><p>　　梁內力組合 表4.15</p><p><b>　　續(xù)表4.15</b></p><p>　　梁內力組合 表4.15</p><p><b>　　4.6

106、本章小結</b></p><p>　　本章主要進行框架的荷載計算與內力計算，其中荷載計算全部采用等效為均布荷載計算，以便簡化計算。內力計算采用SATWE空間計算和一榀框架計算同時運用，并對計算結果進行比較，找出兩者存在差異原因。</p><p><b>　　5 樓梯設計</b></p><p>　　根據建筑設計要求，采用C20混

107、凝土，板采用HPB335鋼筋，梁縱筋采用HRB400鋼筋，其建筑平面圖如圖5-1。</p><p>　　圖5-1 樓梯平面圖</p><p>　　5.1 梯板TBI設計</p><p>　　取板厚為h=120mm，踏步尺寸為150mm270mm板傾斜角的正切tan a =0.52，cos a =0.887，取1m寬板帶計算。</p><

108、;p><b>　　（1）荷載計算</b></p><p>　　表5-1 TB1荷載計算</p><p>　　恒荷載分項系數為1.2；活荷載分項系數為1.4.總荷載設計值：</p><p>　　P=1.2×6.6+1.4×3.5=12.82kN·m</p><p><b>

109、;　　截面設計</b></p><p>　　板水平計算跨度Ln=2.7m，彎矩設計值M=PLn2=0.1×12.82×2.72=9.346kN·m，板的有效高度h0=120-20=100 mm。</p><p>　　αs==0.0973，計算得γs=0.949</p><p>　　As==328.27 mm2，選配8@1

110、00，As=502 mm2.</p><p>　　分布鋼筋每級踏步1根φ8.梯段板配筋如圖5-2。</p><p>　　圖 5-2 TB1配筋</p><p>　　5.2 梯板TB2設計</p><p>　　取板厚為h=120mm，踏步尺寸為163.636mm270mm，板傾斜角的正切tan a =0.52，cos a =0.887

111、，取1m寬板帶計算。</p><p><b>　　（1）荷載計算</b></p><p>　　表5-1 TB2荷載計算 （單位：kN·m） </p><p>　　恒荷載分項系數為1.2；活荷載分項系數為1.4.總荷載設計值：</p><p>　　P=1.2×6.6+1.4

112、5;2,5=12.82 kN·m</p><p><b>　　截面設計</b></p><p>　　板水平計算跨度Ln=2.7m，彎矩設計值M=PLn2=0.1×12.82×2.72=9.346 kN·m，板的有效高度h0=120-20=100 mm。</p><p>　　αs==0.0973，計算得γ

113、s=0.949</p><p>　　As==328.27mm2，選配8@100，As=502 mm2.</p><p>　　分布鋼筋每級踏步1根φ8.梯段板配筋如圖5-3。</p><p>　　圖 5-3 TB2配筋</p><p>　　5.3 平臺板設計</p><p>　　設平臺板厚100mm，取1m寬

114、板帶計算</p><p><b>　?。?）荷載計算</b></p><p>　　表5-2 平臺板荷載計算 （單位：kN·m）</p><p>　　總荷載設計值P=1.2×3.49+1.4×3.5=9.1kN·m</p><p>　?。?）平臺板

115、1截面設計</p><p>　　平臺板1的計算跨度L0=2.0-0.2/2+0.12/2=1.96 m,</p><p>　　彎矩設計值M=PL02=0.1×9.1×1.962=3.49 kN/m</p><p>　　板的有效高度h0=100-20=80 mm。</p><p>　　αs= =0.057，計算的γs=0.9

116、71</p><p>　　As= =149.76 mm2，選配8@200，As=251 mm2。</p><p>　?。?）平臺板2截面設計</p><p>　　總荷載設計值與平臺板1相同P=9.1kN·m</p><p>　　平臺板1的計算跨度L0=1.6-0.2/2+0.12/2=1.56m </p><p

117、>　　彎矩設計值M=PL02=0.1×9.1×1.562=2.21 kN/m</p><p>　　板的有效高度h0=100-20=80 mm。</p><p>　　αs= =0.036，計算的γs=0.981</p><p>　　As= =93.87 mm2，選配8@200，As=251 mm2。</p><p>

118、　　5.4 平臺梁TL1設計 </p><p>　　設平臺梁截面尺寸為200mm×400mm</p><p><b>　　平臺梁的荷載計算</b></p><p>　　表5-3 平臺梁荷載計算 （單位：kN·m）</p><p>　　總荷載設計值P=1.2×1

119、4.2575+1.4×7.875=28.13kN·m</p><p><b>　　截面設計</b></p><p>　　計算跨度L0=1.05Ln=1.05×（3.0-0.2）=2.94 m</p><p>　　彎矩設計值M=PL02=×28.134×2.942=30.39kN·m&l

120、t;/p><p>　　剪力設計值P=PLn=×28.134×2.8=39.39kN，截面按照到L型計算，bf，=b+5hf，=200+5×200=1200 mm，梁的有效高度h0=400-30=370 mm，經判別為第一類T型截面。</p><p>　　αs= =0.01936，計算得γs=0.9902 ，As==277mm2，選配4Ф10，As=335 mm2

121、 </p><p>　　配置φ8@150鋼筋，則斜截面受剪承載力為</p><p>　　Vs=0.7fcbh0+1.25fyvh0=0.7×1.1×200×370+1.25×300××370=6.25 kN >39.38 kN，</p><p><b>　　滿足要求。</b>&

122、lt;/p><p>　　平臺梁配筋如圖5-4。 </p><p><b>　　5.5 本章小結</b></p><p>　　本章主要是進行樓梯的設計，期間采用混凝土結構設計原理的方法，嚴格按照規(guī)范的方法設計。樓梯主要是按照板式樓梯進行設計，綜合樓梯的各項參數進行設計。</p><p>　　6 基礎設計</

123、p><p>　　6.1 場地工程地質條件</p><p>　　根據《巖土工程勘察報告》，基礎采用擴展基礎即柱下獨基，持力層定為第4層，建筑場地類別為III類;基礎設計等級為丙級。</p><p>　　表6-1 場地工程地質條件</p><p>　　圖6-1 場地工程地質剖面圖</p><p><b>　　

124、6.2 地基參數</b></p><p>　　表6-2 地基參數 </p><p><b>　　6.3 基礎參數</b></p><p>　　按照《建筑地基基礎

125、設計規(guī)范》要求，當采用獨立基礎或條形基礎時，基礎埋置深度是基礎底面到室外設計地面的距離，至少取建筑物高度的1/15,基礎高度h=0.6m，</p><p>　　基礎埋深 : 1.5 m</p><p>　　混凝土采用C30： ft=1.43 N/mm2，fc=14.3 N/mm2</p><p>　　鋼筋采用HRB335： fv=300 N/mm2&l

126、t;/p><p>　　根據地質情況,選粘土層為持力層,地基承載力特征值,當基礎寬度大于或埋置深度大于時,應按下式修正</p><p>　　式中，為基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數.根據粘土的物理性質,查地基承載力修正系數表得,及均小于的粘性土，分別取0.6和。為基礎地面寬度，當按取，按取。為基礎地面以上土的加權平均重度，取。為基礎底面以下土的重度，取。先按計算,地基承載力修正。</p&