土木畢業(yè)設計--教育局辦公樓設計

1、<p>　　南陽市教育局辦公樓設計</p><p>　　土木工程專業(yè) xxx</p><p>　?。壅?要］南陽市教育局擬建六層辦公樓，鋼筋混凝土框架體系，建筑面積為7113。本建筑物防火等級為二級，抗震設防烈度為7度，框架抗震等級為三級。</p><p>　　結構設計是建筑工程專業(yè)的重點，本設計的主要內容有：荷載計算與內力計算，水平地震作用計算，

2、框架梁柱設計及基礎設計；豎向荷載內力計算采用彎矩分配法，水平荷載內力計算采用“D值法”；內力組合之后進行截面設計，采用“PKPM”進行了電算，電算結果和手算結果基本吻合；本工程可用于實際工程施工。</p><p>　?。坳P鍵詞］內力組合；截面設計；基礎設計</p><p>　　The Design For The Education Bureau Office Building Of Th

3、e Nanyang City</p><p>　　Civil Engineering Major Wang Shengming</p><p>　　Abstract: The Education Bureau of Nanyang City proposes to construct a six-story office building with reinforced c

4、oncrete frame system. And its construction area is 7113 square meters. The fire-protection level is ranked two, the earthquake-protected intensity is graded seven, and the earthquake-resistant level is graded three.</

5、p><p>　　Structure design is an emphasis of the architecture speciality. The main of this design includes such contents as loads computation and internal force computation, horizontal earthquake action computing

6、, inner force of lateral frame analysis and combination, frame and foundation design. Inner forces of vertical load are computated by the method of moment distribution, inner forces of horizontal load are computated by “

7、D value method”.Following the inner force computation the cross section design</p><p>　　Key words: the inner forces computation; the cross section design; foundation design; </p><p><b>　　目

8、 錄</b></p><p><b>　　1建筑設計6</b></p><p>　　1.1 工程概況6</p><p>　　2 結構設計概況8</p><p>　　2.1 基本資料8</p><p>　　2.2 結構選型及結構材料8</p><p>

9、　　2.2.1 結構體系選型8</p><p>　　2.2.2 其他結構選項8</p><p>　　2.2.3 材料8</p><p>　　2.3 設計依據9</p><p>　　2.4 結構的計算說明9</p><p>　　2.4.1 結構的設計內容9</p><p>　　2.4.

10、2 本結構計算的特別說明9</p><p>　　3 結構布置及計算單元的確定10</p><p>　　3.1 柱網布置及結構平面布置圖10</p><p>　　3.2 結構設計10</p><p>　　3.2.1 結構布置及計算簡圖的確定及選擇柱網布置10</p><p>　　3.2.2 材料選擇10<

11、;/p><p>　　3.2.3 框架梁、柱截面尺寸初估10</p><p>　　3.2.4 結構計算簡圖12</p><p><b>　　4 剛度計算13</b></p><p>　　4.1 框架梁、柱的線剛度計算13</p><p>　　4.1.1 框架梁的線剛度13</p>

12、<p>　　4.1.2 框架柱的線剛度13</p><p>　　4.2 各層柱橫向側移剛度計算13</p><p>　　5 荷載及重力荷載代表值計算15</p><p>　　5.1 屋面及樓面永久荷載標準值計算15</p><p>　　5.2 屋面及樓面可變荷載標準值計算16</p><p>　　

13、5.3 樓梯梯段永久荷載標準值計算16</p><p>　　5.4 梁、柱重力荷載代表值計算16</p><p>　　5.5 墻體重力荷載代表值計算17</p><p>　　5.5.1 墻體永久荷載標準值計算17</p><p>　　4.5.2 各樓層各類填充墻體長度、高度計算17</p><p>　　5.5

14、.3 各樓層中門、窗、洞口等面積及門、窗重力荷載計算18</p><p>　　5.5.4 填充墻重力荷載計算20</p><p>　　5.5.5 總重力荷載代表值計算20</p><p>　　6 橫向水平地震作用及內力計算22</p><p>　　6.1 橫向結構自振周期計算22</p><p>　　6.2

15、橫向水平地震作用標準值及位移計算22</p><p>　　6.2.1 橫向水平地震作用標準值計算22</p><p>　　6.2.2 橫向水平地震作用下水平位移計算23</p><p>　　6.2.3 內力計算23</p><p>　　7 橫向風荷載作用下框架結構內力及側移計算25</p><p>　　7.1

16、 風荷載標準值計算25</p><p>　　7.2 橫向風荷載作用下水平位移計算26</p><p>　　7.3 橫向風荷載作用下框架內力計算(D值法)26</p><p>　　8 豎向荷載作用下橫向框架結構內力計算28</p><p>　　8.1 計算單元的確定28</p><p>　　圖8-1 計算簡圖

17、28</p><p>　　8.2 荷載計算28</p><p>　　8.2.1 恒載計算28</p><p>　　8.2.2 框架計算單元的活荷載計算30</p><p>　　8.3 豎向荷載的內力計算31</p><p>　　8.3.1 恒荷載作用8軸線上這榀框架梁柱的內力計算(分層法)31</p&

18、gt;<p>　　8.3.2 計算恒荷載作用下固端彎矩33</p><p>　　8.3.3 用彎矩二次分配法來計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩34</p><p>　　8.3.4 計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力36</p><p>　　8.3.5 計算活荷載作用下固端彎矩38</p><p>　　8.3.6 用彎矩二

19、次分配法來計算活荷載下的梁端、柱端彎矩40</p><p>　　8.3.7 計算活荷載作用下梁端剪力和柱軸力41</p><p>　　9 框架內力組合44</p><p>　　9.1 結構抗震等級44</p><p>　　9.2 框架梁內力組合44</p><p>　　9.2.1 作用效應組合44</

20、p><p>　　9.2.2 承載力抗震調整系數(shù)44</p><p>　　9.2.3 彎矩調幅44</p><p>　　9.2.4 梁內力組合46</p><p>　　9.2.5 梁端剪力調整46</p><p>　　9.3 框架柱內力組合48</p><p>　　9.3.1 柱內力組合4

21、8</p><p>　　9.3.2 柱端彎矩值設計值的調整48</p><p>　　10 截面設計51</p><p>　　10.1 框架梁截面設計51</p><p>　　10.2 框架柱56</p><p>　　10.2.1 柱截面尺寸驗算57</p><p>　　10.2.2 框

22、架柱的截面設計57</p><p>　　11 基礎設計65</p><p>　　11.1 基礎梁截面尺寸的選取65</p><p>　　11.2 A柱下基礎的計算65</p><p>　　11.3 B柱下基礎的計算71</p><p>　　11.4 基礎梁的計算78</p><p>

23、　　12 樓梯設計80</p><p>　　12.1 梯段板的計算80</p><p>　　12.2 平臺板的計算81</p><p>　　12.3 平臺梁的計算82</p><p>　　12.4 構造措施83</p><p>　　12.4.1 錨固長度83</p><p>　　12

24、.4.2 平臺梁構造83</p><p>　　13 板的配筋84</p><p>　　13.1 標準層樓板計算84</p><p>　　13.1.2 配筋計算89</p><p>　　13.2 屋頂樓板計算91</p><p>　　13.2.1雙向板設計91</p><p>　　13

25、.2.2 配筋計算95</p><p>　　14 手算與電算對比97</p><p><b>　　附表92</b></p><p><b>　　參考文獻101</b></p><p><b>　　致謝102</b></p><p><b&

26、gt;　　1建筑設計</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　1、工程名稱：南陽市教育局辦公樓。</p><p>　　2、工程位置：南陽市教育局。</p><p>　　3、工程總面積：7113㎡，主樓6層，高22.05m，局部七層層高3.3m.。</p>

27、<p>　　4、結構形式：鋼筋混凝土多層框架結構。</p><p>　　1.2建筑物功能與特點</p><p>　　本設計為南陽市教育局辦公樓，設計匯集了近幾年來對建筑設計的一些學習，并參考相關規(guī)范圖集等資料，努力做到辦公樓建筑設計的總布局和平面布局的最優(yōu)化設計，以保證該辦公樓符合適用、經濟、安全、防火的基本要求。</p><p><b>　　

28、1.2.1平面設計</b></p><p>　　建筑朝向為南北向，平面布置滿足長寬比小于5，采用縱向4.2m和3.9m、橫向6.3m、2.7m、6.3m的柱距，滿足建筑開間模數(shù)和進深的要求。</p><p><b>　　1.2.2立面設計</b></p><p>　　由于該工程為辦公樓，所以在立面上要講究簡潔大方，與周圍環(huán)境相融合，

29、同時還要滿足功能上的采光通風與隔聲等要求。在整體布置上主要以布局合理為主，外墻面涂料飾面的不同的選用，以此來劃分和突出此建筑物的美觀和立體感，使整個建筑主題風格更富有現(xiàn)代化建筑氣息。</p><p><b>　　1.2.3剖面設計</b></p><p>　　確定房間的剖面形狀和比例關系，確定房屋的層數(shù)和各部分的標高，研究豎向空間的處理，將平面、立面和剖面密切結合，充

30、分注意兩者的聯(lián)系。</p><p><b>　　1.2.4防火</b></p><p>　　防火等級為二級，安全疏散距離滿足房門至外部出口或封閉樓梯間最大距離小于35m，綜合辦公樓，娛樂室設前后兩個門，小房間設一個門，樓梯間設防火門，滿足防火要求；室內消火栓設在走廊兩側,滿足間距50m的要求。</p><p><b>　　1.2.5構

31、造做法</b></p><p>　?、傥菝娼Y構：屋面形式為平屋頂上人屋面；平屋頂排水坡度為2%，排水方式為有組織排水。屋面做法采用05ZJ201中的卷材剛性防水屋面，女兒墻高1.5m。</p><p>　　②樓面結構：走道，無水房間做法選自05ZJ001（樓）10；</p><p>　?、鄣孛娼Y構：選自05ZJ001（地）19；</p>&

32、lt;p>　?、軜翘萁Y構：采用鋼筋混凝土板式樓梯05ZJ40（Y/14）；</p><p>　?、萏鞙希翰捎脙忍鞙?，做法選自05ZJ201(4/14)；</p><p>　?、迾翘荩哼x自05ZJ201（Y/14）；</p><p>　?、咝l(wèi)生間及盥洗室：選自05ZJ103（1/14）；</p><p>　　⑧勒腳：選自98ZJ901（1

33、/3）；</p><p>　　⑨門窗：見建施-1設計說明。</p><p><b>　　2 結構設計概況</b></p><p>　　工程名稱：南陽市教育局辦公樓</p><p><b>　　2.1 基本資料</b></p><p>　　(1)基本風壓(南陽地區(qū)0.35 (5

34、0年重現(xiàn)期)；冬季主導風向：北偏東風；夏季主導風向：東南風；C類粗糙地面。</p><p>　　(2)抗震設防烈度：7度(0.1g，第一組)；框架抗震等級為三級(高度<24 m)。</p><p>　　(3)南陽市地區(qū)基本雪荷載標準值：S0=0.45 kN/m2(50年重現(xiàn)期)。</p><p><b>　　(4)地質條件：</b><

35、;/p><p>　　根據某地質勘探部門提供的工程地質勘察報告，本設計地基位于南陽市城區(qū)河南省某職業(yè)技術學院內，該地質勘察報告主要內容有：</p><p>　　①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 雜填土層：厚度為0.40~0.70 m；</p><p>　　第二層 粘土層：厚0.90~1.30 m，連續(xù)

36、分布；地基土承載力特征值150 KPa；</p><p>　　第三層 粘土層：厚3.50~4.30 m，連續(xù)分布；地基土承載力特征值150 KPa；</p><p>　　第四層 粘土層：底部深為4.50~5.20m。連續(xù)分布；地基土承載力特征值180 KPa；</p><p>　　第五層 粘土層：底部埋深9.00~12.00m，未揭穿。</p>

37、<p><b>　?、谒牡刭|條件</b></p><p>　　地下水埋深13.3-16.4 m,本場區(qū)地下水對混凝土結構中鋼筋無腐蝕性。</p><p>　　場地土類型為中硬場地土，建筑場地類別為II類，地震烈度7度時不會產生地震液化。</p><p>　　(5)該建筑設計年限50年，安全等級為二級，安全系數(shù)1.0</p>

38、;<p>　　2.2 結構選型及結構材料</p><p>　　2.2.1 結構體系選型</p><p>　　采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆框架體系，樓面及屋面板采用現(xiàn)澆板，基礎采用柱下獨立基礎或柱下條形基礎。</p><p>　　2.2.2 其他結構選項</p><p>　?、龠^梁：采用鋼筋混凝土過梁180×250；</p

39、><p>　?、诨A：采用柱下獨立基礎；</p><p>　　③基礎梁：因持力層較深，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎梁。</p><p>　?、苁覂乳T：采用木質門，樓梯，門廳門采用鋼玻門；窗采用鋼框窗；</p><p><b>　　2.2.3 材料</b></p><p>　　1.外墻粉刷：選自05ZJ001

40、(外墻)2；內墻粉刷：選自05ZJ001(內墻)7；</p><p>　　頂棚抹灰：選自05ZJ001(頂)3；吊頂：選自98ZJ521(8/8)；</p><p>　　2.墻體：墻體為250 mm厚的粉煤灰輕質砌塊；</p><p>　　3.混凝土的選用：梁用C25(Ec=28× kN/m2)；</p><p>　　柱采用C30(

41、Ec=30× kN/m2)；</p><p>　　板采用混凝土的強度等級同梁；</p><p>　　4.鋼筋：主鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB300級鋼筋。</p><p><b>　　2.3 設計依據</b></p><p>　　《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001</p>

42、<p>　　《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010</p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010</p><p>　　《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002</p><p>　　《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則及構造詳圖》03G101-1</p><p>　　《鋼筋混凝土結構構造手冊》

43、</p><p>　　《建筑結構靜力計算手冊》</p><p>　　《中南地區(qū)建筑構配件圖集》</p><p>　　2.4 結構的計算說明</p><p>　　2.4.1 結構的設計內容</p><p>　　1.確定結構平面布置；2.計算荷載代表值；</p><p>　　3.水平地震作用下結構內

44、力計算；4.風荷載作用下結構內力經計算；</p><p>　　5.豎向荷載作用下，結構內力計算；6.荷載的內力組合計算；</p><p>　　7.框架梁、柱的配筋計算；8.框架現(xiàn)澆板的配筋計算；</p><p>　　9.鋼筋混凝土板式樓梯的配筋計算；10.基礎設計；</p><p><b>　　繪出相應的結構圖。</b>

45、</p><p>　　2.4.2 本結構計算的特別說明</p><p>　　本結構為縱、橫向雙向三跨6層框架，但本結構設計只計算橫向框架，且本結構只計算主體結構，附屬階梯教室不再計算。</p><p>　　主體結構中，樓梯只計算10～11軸與C～D軸圍城的樓梯，框架只計算8軸線上這一榀框架。</p><p>　　3 結構布置及計算單元的確定&

46、lt;/p><p>　　3.1 柱網布置及結構平面布置圖</p><p>　　采用小柱距，在每一個主軸線交點上布置柱子，外圍及走道柱子外皮與填充墻平，即軸線到外皮尺寸為125mm；柱網布置如圖2-1所示。 </p><p>　　注：走道橫向柱距為2700mm，走道兩邊橫向柱距為6900mm，縱向柱距為3900和3600mm。</p><p>　　

47、圖3-1 柱網布置圖</p><p><b>　　3.2 結構設計</b></p><p>　　3.2.1 結構布置及計算簡圖的確定及選擇柱網布置</p><p>　　根據該房屋的使用功能及建筑設計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面的設計，填充墻采用250 mm厚的混凝土空心小砌塊，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度取100 mm。

48、</p><p>　　3.2.2 材料選擇</p><p>　　框架梁、板、柱采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構件；</p><p>　　混凝土強度等級：板、梁采用C25混凝土 </p><p><b>　　柱采用C30混凝土</b></p><p>　　基礎采用C30混凝土</p><p&

49、gt;　　鋼筋采用HPB300、HRB335</p><p>　　3.2.3 框架梁、柱截面尺寸初估</p><p>　　1.框架梁截面尺寸的估算:</p><p>　　根據構造要求，梁截面尺寸bb×hb滿足：</p><p>　　主梁跨度一般為58 m為宜，梁高為跨度為1/121/10；</p><p>　

50、　次梁跨多一般為46m，梁高為跨度的1/181/12，寬為梁高1/31/2；</p><p>　　(1)橫向框架梁截面估算：</p><p>　?、偻膺吜海海?00mm，</p><p><b>　　，取250mm；</b></p><p>　?、谧呃龋?取400 mm，</p><p>&l

51、t;b>　　，取250 mm；</b></p><p>　　(2)縱向框架梁截面估算：</p><p>　?、?.9m開間：，取400 mm，</p><p><b>　　，取250 mm；</b></p><p>　　各層梁截面尺寸及混凝土強度等級如表2-1所示</p><p>

52、;　　表3-1 梁截面尺寸(mm)及混凝土強度等級 </p><p>　　2.框架柱截面尺寸初估</p><p>　　根據構造要求，框架柱子抗震區(qū)截面尺寸bc、hc≥300 mm，軸壓比(抗震等級為三級)；</p><p><b>　　由經驗公式：</b></p><p>&l

53、t;b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中 ——分項系數(shù)，取=；</p><p>　　——單位面積重量，此處取15；</p><p>　　S——每個柱子承載的樓層面積()；</p><p>　　Ns——估算截面以上的樓層數(shù)；</p><p>　　——角柱調整系數(shù)，抗震一、二級取1.3，

54、其他情況取1.0，本結構為抗震三級，取1.0</p><p>　　——水平力使軸力增大的系數(shù)，非抗震6度及7度抗震設計：=1.058；8度抗震設計：=1.1；9度抗震設計：=1.2</p><p><b>　　邊柱：</b></p><p><b>　　中柱：</b></p><p>　　根據上述結

55、果，并綜合考慮其他因素，本設計柱截面尺寸取值如下：</p><p>　　1~5層：；基礎選用柱下獨立基礎，基礎頂面距室外地面為。</p><p><b>　　3.板的選擇</b></p><p>　　按高跨比條件，要求板厚h=3900/4=97.5 mm，按構造要求，雙向板h80 mm,可取板厚h=100 mm。</p><

56、p>　　3.2.4 結構計算簡圖</p><p>　　取編號8號框架進行計算</p><p>　　假定框架柱嵌固于基礎頂面，框架梁與柱剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，故柱距等于柱截面形心軸線間的距離，底層柱高從基礎頂面算至二樓面，室內外高差定為-0.45 m，底層層高為3.6 m，則底層柱高為4.55 m，其余各層柱高為層高，取3.6 m，由此可繪制出框架的計算簡圖如圖2-2所示：&

57、lt;/p><p><b>　　4 剛度計算</b></p><p>　　4.1 框架梁、柱的線剛度計算</p><p>　　4.1.1 框架梁的線剛度</p><p>　　表4-1 框架梁的線剛度</p><p>　　注：I0單位(105 cm4)；i單位()</p><p&g

58、t;　　4.1.2 框架柱的線剛度</p><p>　　表4-2 框架柱的線剛度計算</p><p>　　4.2 各層柱橫向側移剛度計算</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　其中D、K值計算公式見表4-3：</p><p>　　表4-3 K值計算公式見下表<

59、;/p><p>　　列表計算每層層間柱的D值：</p><p>　　表4-4 1～12軸間各榀框架</p><p>　　表4-5 1～12軸各榀框架</p><p>　　5 荷載及重力荷載代表值計算</p><p>　　5.1 屋面及樓面永久荷載標準值計算</p><p>　　(1)屋面永久荷載

60、標準值計算(上人屋面選自05ZJ201(3/7)合成高分子卷材屋面)：</p><p>　　(2)走廊、無水房間樓面永久荷載標準值計算(選自05ZJ001(樓)10)：</p><p>　　(3)有水房間樓面永久荷載標準值計算(選自05ZJ103(1/14))：</p><p>　　5.2 屋面及樓面可變荷載標準值計算</p><p>　　(

61、1)屋面：按上人屋面設計，活荷載標準值取2.0 kN/m2，雪荷載標準值S0=0.45 kN/m2；</p><p>　　(2)教室、實驗室、會議室取2.0 kN/m2；</p><p>　　(3)資料室樓面取2.5 kN/m2；</p><p>　　(4)衛(wèi)生間、盥洗室取2.5 kN/m2；</p><p>　　(5)走廊、門廳、樓梯取2.

62、5 kN/m2;消防樓梯取3.5 kN/m2</p><p>　　5.3 樓梯梯段永久荷載標準值計算</p><p>　　扶手選自05ZJ401(15/28)，欄桿選自05ZJ401(w/14):</p><p>　　5.4 梁、柱重力荷載代表值計算</p><p>　　其中梁、柱荷載標準值乘以β=1.05，則不再計及各自表層粉刷層；<

63、/p><p>　　(1)梁荷標準值計算：</p><p>　　其中：g——b (m)×h (m)×γ×β，單位：kN/(m根)；</p><p><b>　　——梁的計算凈跨；</b></p><p>　　n——每層中同樣類型構件根數(shù)；</p><p>　　表5-1 梁

64、荷載標準值計算</p><p>　　(2)柱荷載標準值計算：</p><p>　　表5-2 柱荷載標準值計算</p><p>　　5.5 墻體重力荷載代表值計算</p><p>　　(忽略門窗洞口的影響)</p><p>　　5.5.1 墻體永久荷載標準值計算</p><p>　　墻內、外粉刷

65、層各按20 mm厚水泥砂漿計算，則：</p><p>　　5.5.2 各樓層各類填充墻體長度、高度計算</p><p><b>　　1.底層填充墻：</b></p><p><b>　　250 mm墻：</b></p><p>　　縱向：墻高：3.6-0.4=3.2 m；層高上半部：；</p&

66、gt;<p>　　長度：A、B、C、D軸線上墻長各為：L1=[(3.9×6)-(0.225×2+0.5×10)]=35.65 m；</p><p>　　橫向：墻高：3.6-0.4=3.2 m，層高上半部：</p><p>　　長度：1 5 7 9 12軸線上墻：L1=[(6.9×2+2.7)-(0.5×2+0.375×

67、;2)]=14.45 m； </p><p>　　6 10 11軸線上墻長各為：L2=6.6-0.375×2=6.15 m；</p><p>　　隔墻250 mm：高3.6-0.3=3.3 m 長7.2-0.25×2=6.7m 層高上半部： m</p><p><b>　　2.二層：</b></p><

68、p><b>　　250mm填充墻：</b></p><p>　　縱向：墻高3.6-0.4=3.2 m；層高一半：3.6/2=1.8 m；</p><p>　　長度：A、B、C、D軸線上墻長同底層：L1=35.65 m；</p><p>　　橫向：墻高3.6-0.6=3.0 m，層高一半：3.6/2=1.8 m；</p>&l

69、t;p>　　長度：1 12軸線上墻長同底層：L1=14.75 m</p><p>　　3 5 6 7 軸線上墻體同底層1 5 7 12；9軸線墻長L=6.15m</p><p>　　隔墻250 mm：高3.6-0.3=3.3 m 長7.2-0.25×2=6.7m 層高上半部： m</p><p><b>　　3.三～五層：</b>

70、;</p><p>　　250 mm填充墻：</p><p>　　縱向：高度：3.6-0.4=3.2 m；層高一半：3.6/2=1.8 m；縱向墻長同底層；</p><p>　　橫向：高度：3.6-0.6=3.0 m; 層高一半：3.6/2=1.8 m;</p><p>　　長度：1 3 5 6 7 9 12軸線上墻長同底層1 12軸線上長

71、度：L1=14.75 m；</p><p>　　10 11軸線上長度同底層11軸線上長度=6.15 m;</p><p><b>　　4.六層：</b></p><p>　　250 mm填充墻：</p><p>　　縱向：長度同三~五層；總長L=142.6 m；層高3.6 m，半層上半部高 m</p>&l

72、t;p>　　橫向：高度：3.6-0.6=3.0 m；層高一半：3.6/2=1.8m；</p><p>　　長度：1 3 5 7 12軸線上墻長同底層1 12軸線墻長：L1=35.65m；</p><p>　　9 10 11軸線上墻長同底層11軸線上墻長：=6.15m;</p><p>　　隔墻250 mm：高3.6-0.3=3.3m 長7.2-0.25

73、15;2=6.7m 層高上半部： m</p><p><b>　　5.女兒墻：</b></p><p>　　250 mm填充墻：高1.5 m；</p><p>　　長：L=(3.9×6+3.6×5+0.25)×2-3.6+(6.9+2.7+6.9)-0.25-0.25=95.70 m；</p><

74、;p><b>　　6.屋頂樓梯間：</b></p><p>　　250 mm填充墻：高：3.0-0.4=2.6 m，墻長：L=(3.6+6.9-0.5×2)×2=19 m；</p><p>　　5.5.3 各樓層中門、窗、洞口等面積及門、窗重力荷載計算</p><p>　　1.門窗永久荷載標準值計算：</p>

75、;<p>　　內門采用木門，荷載標準值0.2 kN/m2；外門采用鋼框玻璃門，荷載標準值0.45 kN/m2；</p><p>　　窗采用鋼框玻璃窗，荷載標準值0.3 kN/m2；</p><p>　　2.每個門、窗的重力荷載值計算：</p><p>　　表5-3 門、窗重力荷載值計算</p><p>　　3.樓層洞口面積計算&

76、lt;/p><p>　　一~六層：每層兩個洞口，面積A=3.84 m2，樓層層間上半部占面積A=1.2×1.4=1.68 m2；</p><p>　　4.層間門、窗重力荷載計算：</p><p>　　表5-4 層間門、窗荷載計算</p><p>　　續(xù)表5-4 層間門、窗荷載計算</p><p>　　注：n為

77、個數(shù) Gi為構件重力荷載</p><p>　　5.樓層門、窗洞口面積計算：</p><p>　　表5-5 樓層門、窗洞口面積計算</p><p>　　注：n為個數(shù) Ai為構件重力荷載</p><p>　　5.5.4 填充墻重力荷載計算</p><p>　　表5-6 墻體面積計算：(m2)</p>&

78、lt;p>　　表5-7 填充墻重力荷載計算</p><p>　　5.5.5 總重力荷載代表值計算</p><p>　　GE=GK+ (5-1) </p><p>　　其中頂層：GE=GK+50%雪荷載標準值；</p><p>　　其它層： GE=GK+50%活荷載標準值。</p><p

79、>　　1.各個樓層層間板所承受的荷載面積計算:</p><p>　　屋頂:A0=(27-0.25)×41.4-(3.6+0.25)×6.9=1085.885 m2；</p><p>　　六層：有水房間：A1=(3.6-0.25)×2×(6.9-0.25)=44.555 m2；</p><p><b>　　無水房

80、間及走廊：</b></p><p>　　樓梯：平臺：A3=1.675×2×(3.6-0.25)=11.223 m2；</p><p>　　梯段水平投影面積：A4=1.625×11×0.3×2=11.725 m2；</p><p>　　五層：有水房間：同六層 A6=44.555 m2；</p>

81、<p>　　二三四五層有水房間及無水房間、走廊、樓梯同六層</p><p>　　2.各層樓板的恒、活荷載計算：</p><p>　　表5-8 各層樓板恒、活荷載計算</p><p>　　3.總重力荷載代表值計算：</p><p>　　其中六層包括屋面以上樓梯間；</p><p>　　表5-9 總重力荷

82、載代表值計算</p><p>　　6 橫向水平地震作用及內力計算</p><p>　　6.1 橫向結構自振周期計算</p><p>　　，框架=0.6~0.7，取0.7；</p><p>　　表6-1 橫向結構位移的計算</p><p>　　6.2 橫向水平地震作用標準值及位移計算</p><p&

83、gt;　　6.2.1 橫向水平地震作用標準值計算</p><p><b>　　1.取值計算：</b></p><p>　　因為建筑場地類型為Ⅱ類，設計地震分組為7度(0.1g，第一組)，則Tg=0.35s；</p><p>　　由Tg=0.35s，則查地震影響系數(shù)曲線得：</p><p><b>　　(6-1)

84、</b></p><p>　　本地區(qū)采用阻尼比0.05，則=0.9，=1.0；</p><p>　　因本地區(qū)位于地震設防烈度7度去(0.1g)多遇地震帶，則=0.08；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　2.結構等效總重力荷載Geq計算：Geq=0.85∑Gi</p>

85、<p><b>　　則：</b></p><p>　　3.各質點(樓層位置)水平地震作用值計算：</p><p><b>　　(6-2)</b></p><p><b>　　(6-3) </b></p><p>　　因T1=0.611 s>1.4Tg=0.49

86、 s，則頂部附加地震作用系數(shù):Tn=0.08T1+0.07=0.119</p><p>　　Fn=δnFEK=270.885 kN</p><p>　　表6-2 層間水平地震作用值計算</p><p>　　6.2.2 橫向水平地震作用下水平位移計算</p><p>　　查規(guī)范知，鋼筋混凝土框架彈性層間位移角限值[]=1/550=18.18&

87、#215;10-4，其中，； </p><p>　　具體計算見表5-3：</p><p>　　表6-3 橫向水平地震作用下水平位移計算</p><p>　　由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，43.316<1/550,滿足要求。</p><p>　

88、　6.2.3 內力計算</p><p>　　(D值法)只計算8軸線一榀框架；</p><p>　　層間柱反彎點高度的確定：(倒三角形節(jié)點荷載)</p><p>　　表6-4 層間柱反彎點高度的確定</p><p>　　列表計算各柱、梁端內力：</p><p>　　表6-5 列表計算各柱、梁端內力</p>

89、<p>　　梁端彎矩、剪力及軸力計算：</p><p>　　表6-6 中柱層間節(jié)點兩端梁彎矩分配及彎矩值計算</p><p>　　表6-7 梁端彎矩、剪力及軸力計算</p><p>　　繪制其左震作用下軸框架內力圖如6-1：</p><p><b>　　圖6-1 彎矩圖</b></p>

90、<p>　　7 橫向風荷載作用下框架結構內力及側移計算</p><p>　　7.1 風荷載標準值計算</p><p>　　垂直于建筑物表面上的風荷載標準值當計算主要承重結構時按下式來計算：</p><p><b>　　(7-1)</b></p><p>　　式中 —風荷載標準值(kN/)</p>

91、<p>　　—高度Z處的風振系數(shù)</p><p><b>　　—風荷載體型系數(shù)</b></p><p><b>　　—風壓高度變化系數(shù)</b></p><p>　　—基本風壓(kN/)</p><p>　　由《荷載規(guī)范》，該地區(qū)重現(xiàn)期為50年的基本風壓：，地面粗糙度為B類。風載體型系數(shù)由《

92、荷載規(guī)范》第7.3節(jié)查得：=0.8(迎風面)和=-0.5(背風面)?！逗奢d規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于30 m，且高寬比大于1.5的房屋結構，應采用風振系數(shù)來考慮風壓脈動的影響。本設計中，房屋高度，，則不需要考慮風壓脈動的影響，取=1.0。</p><p>　　將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載</p><p><b>　　公式為：</b></p>

93、<p><b>　　(7-2)</b></p><p>　　式中 A——迎風面面積；</p><p>　　列表計算軸線上這榀框架橫向風荷載標準值：</p><p>　　其受力圖如6-1： </p><p>　　表7-1 橫向風荷載標準值計算</p><p>　　其

94、中，A為一榀框架各層節(jié)點的受風面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計算高度應從室外地面開始取。</p><p>　　風荷載作用下結構計算簡圖如圖7-2所示：</p><p>　　圖7-1 風荷載作用下結構受力圖 圖7-2 風荷載作用下結構計算簡圖 </p><p>　　7.2 橫向風荷載作用

95、下水平位移計算</p><p>　　1.各樓層處層間剪力(水平力)匯總：</p><p>　　2.橫向風荷載作用下水平位移計算：</p><p>　　其中；具體計算見表6-2：</p><p>　　表7-2 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算</p><p>　　7.3 橫向風荷載作用下框架內力計算(D值法) <

96、;/p><p>　　只計算第8軸線上這一榀框架；</p><p>　　1.列表計算框架柱端內力：</p><p>　　表7-3 列表計算各柱、梁端內力</p><p>　　2.中柱層間節(jié)點兩端梁彎矩分配值：</p><p>　　表7-4 中柱層間節(jié)點兩端梁彎矩分配及彎矩值計算</p><p>　

97、　3.梁端彎矩、剪力及柱軸力計算：</p><p>　　表7-5 梁端彎矩、剪力及軸力計算</p><p>　　4.繪制軸框架在橫向風荷載作用下框架梁、柱內力圖：</p><p>　　8 豎向荷載作用下橫向框架結構內力計算</p><p>　　8.1 計算單元的確定</p><p>　　以8軸線上這一榀框架為計算單元

98、跨，則以其柱、梁交點以45°劃分區(qū)域的計算單元，如8-1圖中所示陰影部分，邊跨為等腰梯形，中跨為等腰三角形。</p><p>　　圖8-1 計算簡圖</p><p><b>　　8.2 荷載計算</b></p><p>　　8.2.1 恒載計算</p><p>　　1.各層梁上填充墻的線荷載計算：</p

99、><p>　　C、D軸間，A、B軸間邊跨：g=(3.6-0.5)×2.975=9.52 kN/m；</p><p>　　B、C軸間中跨：g=0；</p><p>　　2.各層梁的自重線荷載：</p><p>　　邊跨：3.936 kN/m；中跨：2.625 kN/m；</p><p>　　3.各層梁所承擔的樓板的

100、線荷載：</p><p>　　邊跨：等腰梯形分布：</p><p><b>　　最大線荷載集度值：</b></p><p>　　屋頂： </p><p><b&g

101、t;　　其他層：</b></p><p>　　中跨：等腰三角形分布：</p><p>　　定點最大線荷載集度值：</p><p><b>　　屋頂： </b></p><p><b>　　其他層：</b></p><p><b>　　4.各層柱自重：

102、</b></p><p>　　二～六層：3.9×6.563=23.627 kN；底層：4.95×6.563=28.894 kN。</p><p>　　5.縱向框架傳遞給此計算框架梁柱的荷載值計算：</p><p>　　(1)填充墻：二層以上：</p><p>　　邊跨：[(3.6-0.4)×(3.9-

103、0.5)-2.4×2.3]×2.975=15.946 kN；</p><p>　　中跨：(3.6-0.4)×2.975×3.9=37.128 kN；</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　邊跨：[(3.9-0.5)×(4.55-0.4)-2.4×2.3]

104、15;2.975=25.555 kN；</p><p>　　中跨：(4.55-0.4)×2.975×3.9=48.150 kN；</p><p>　　(2)窗：C2423 kN/個</p><p>　　(3)縱梁的荷載：(3.9-0.4)×2.625=9.188 kN；</p><p>　　(4)女兒墻：3.9&

105、#215;1.5×2.975=17.404 kN；</p><p><b>　　(5)樓板：</b></p><p><b>　　邊跨：屋頂：；</b></p><p><b>　　其它層：；</b></p><p><b>　　中跨：屋頂：</b&g

106、t;</p><p><b>　　其他層：；</b></p><p>　　則傳遞給柱的荷載為：縱向填充墻荷載+縱向窗荷載+縱向梁荷載+板荷載</p><p>　　6.繪制出其在恒載作用下，計算單元的分布圖如7-2所示：</p><p>　　其中：G——柱子自重；</p><p>　　M——縱向傳遞

107、給柱子的彎矩；</p><p>　　——縱向傳遞給柱子的集中荷載；</p><p>　　表8-1 荷載計算</p><p>　　列表計算g、G如下：</p><p>　　表8-2 柱的自重</p><p>　　表7-3 g的計算</p><p>　　8.2.2 框架計算單元的活荷載計算&l

108、t;/p><p>　　此8軸線的框架中，邊跨為教室類，可變荷載標準值為2.0 kN/m2；中跨為走道，荷載標準值為2.5 kN/m2；屋頂可變荷載標準值為2.0 kN/m2；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　1.計算單元中梁上可變線荷載計算如下：</p><p>　　邊跨線荷載計算：，梯形荷載分

109、布；</p><p>　　中跨線荷載計算：，等腰三角形荷載分布；</p><p>　　2.縱向傳遞給計算單元框架柱的集中可變荷載：</p><p><b>　　邊跨：</b></p><p><b>　　中跨：</b></p><p>　　3.繪出8軸線上這榀計算框架在活荷載

110、作用下的活荷載分布圖如7-3所示：</p><p>　　其中，縱向傳遞給計算框架柱的集中可變荷載產生的彎矩為：</p><p>　　邊跨：M1=6.661×0.125=0.883 kN/m；</p><p>　　中跨：M2=14.30×0.125=1.778 kN/m；</p><p>　　8.3 豎向荷載的內力計算<

111、;/p><p>　　8.3.1 恒荷載作用8軸線上這榀框架梁柱的內力計算(分層法)</p><p>　　1.把計算單元上的梯形、三角形分布荷載等效為均布荷載(節(jié)點彎矩等效原則)：</p><p><b>　　邊跨：</b></p><p><b>　　頂層： </b></p><

112、;p><b>　　其他層： </b></p><p><b>　　中跨：</b></p><p><b>　　頂層： </b></p><p><b>　　其他層： </b></p><p>　　2.繪制此框架結構計算單元梁間荷載的計算簡

113、圖如8-4所示，并把梁柱線剛度值標注其上：</p><p>　　圖8-4 梁間荷載的計算簡圖</p><p>　　3.利用分層法計算8軸線上這榀框架在梁間恒荷載作用下的框架梁、柱的內力：(利用其對稱性)</p><p><b>　　其中，固端彎矩：</b></p><p>　　表8-4 固端彎矩公式</p>

114、;<p>　　注：g——梁上換算線荷載；l——梁的計算長度(凈跨)</p><p><b>　　彎矩分配系數(shù)：</b></p><p><b>　??；；；</b></p><p>　　表8-5 各節(jié)點分配系數(shù)</p><p>　　8.3.2 計算恒荷載作用下固端彎矩</p>

115、;<p>　　梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據圖示荷載計算，也可根據固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計算公式如圖所示。</p><p>　　圖8-4 荷載的等效</p><p><b>　　，(三角形荷載)</b></p><p><b&g

116、t;　　頂層：</b></p><p><b>　　邊跨: </b></p><p><b>　　其他層：</b></p><p><b>　　中跨：頂層：</b></p><p>　　則頂層各桿的固端彎矩:</p><p>　　跨：倆端均為

117、固定支座</p><p>　　跨：一端為固定支座，一端為滑動支座</p><p>　　同理，其余層各層的固端彎矩為：</p><p>　　由于集中力偏心產生了彎矩，故需要進行調整:</p><p><b>　　第六層:</b></p><p><b>　　二~五層：</b>&

118、lt;/p><p><b>　　第一層：</b></p><p>　　故第六層的固端彎矩為：</p><p>　　第一到五層的固端彎矩：</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　8.3.3 用彎矩二次分配法來計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩</p>

119、;<p>　　表8-6 恒載作用下框架彎矩二次分配法</p><p>　　續(xù)表8-6 恒載作用下框架彎矩二次分配法</p><p>　　圖8-5 恒載作用下的框架彎矩圖()</p><p>　　8.3.4 計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力</p><p>　　梁端剪力可根據梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊

120、加而得，而柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算恒載作用時的柱底軸力，要考慮柱的自重。</p><p>　　恒載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算</p><p>　　1.梁端剪力由兩部分組成：</p><p>　　(1)荷載引起的剪力，計算公式為：</p><p>　　， 、分別為矩形和梯形荷載</p><p&g

121、t;<b>　　，，</b></p><p>　　， 、分別為矩形和三角形荷載</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　頂層：</b></p><p><b>　　AB跨：</b></p><p><

122、;b>　　BC跨：</b></p><p><b>　　一到五層：</b></p><p><b>　　AB跨：</b></p><p><b>　　BC跨：</b></p><p>　　(2)彎矩引起的剪力，計算原理是桿件彎矩平衡，即</p>

123、<p><b>　　跨 </b></p><p>　　跨 因為跨兩端彎矩相等，故</p><p><b>　　第六層：</b></p><p>　　其他層計算結果見表8-7</p><p>　　表 8-7 恒載作用下的梁端剪力及柱軸力</p><p>

124、<b>　　2.柱的軸力計算：</b></p><p>　　頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加上柱的自重；其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。計算結果見表7-8所示：</p><p>　　表8-8 柱軸力表</p><p>　　續(xù)表8-8 柱軸力表</p><p>&

125、lt;b>　?。剑?lt;/b></p><p><b>　　3.柱的剪力計算</b></p><p><b>　　柱的剪力：</b></p><p><b>　　(8-1)</b></p><p>　　式中，、分別為經彎矩分配后柱的上、下端彎矩，為柱長度。<

126、/p><p>　　圖8-6 恒載作用下梁剪力、柱軸力圖</p><p>　　8.3.5 計算活荷載作用下固端彎矩</p><p>　　當活荷載產生的內力遠小于恒荷載及水平力所產生的內力時，可不考慮活荷載的不利布置，而把活荷載同時作用于所有的框架梁上，這樣求得的內力在支座處與按最不利荷載位置法求得內力極為相近，可直接進行內力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法

127、的計算結果要小，因此對梁跨中彎矩應乘以的系數(shù)予以增大。</p><p>　　梁上分布荷載為梯形荷載，如圖7-7：</p><p>　　圖8-7 荷載的等效 </p><p>　　根據固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載?；钶d作用下，頂層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p>　　，，(三角形荷載) &

128、lt;/p><p><b>　　(梯形荷載)</b></p><p>　　頂層梯形荷載化為等效均布荷載</p><p><b>　　頂層：</b></p><p><b>　　其它層：</b></p><p>　　則頂層各桿的固端彎矩為：</p>

129、<p>　　跨：倆端均為固定支座</p><p>　　跨：一端為固定支座，一端為滑動支座</p><p>　　同理，其余層各層的固端彎矩為：</p><p>　　由于集中力偏心產生了彎矩，故需要進行調整:</p><p><b>　　第一到第六層:</b></p><p><b

130、>　　邊跨： 中跨 </b></p><p>　　故第六層的固端彎矩為：</p><p>　　8.3.6 用彎矩二次分配法來計算活荷載下的梁端、柱端彎矩</p><p>　　表8-9 活載作用下框架彎矩二次分配法</p><p>　　續(xù)表8-9 活荷載作用下彎矩二次分配法()</p><p>

131、　　圖8-8 活載作用下框架彎矩圖</p><p>　　8.3.7 計算活荷載作用下梁端剪力和柱軸力</p><p>　　活載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計算</p><p>　　1.梁端剪力由兩部分組成：</p><p>　　(1)荷載引起的剪力，計算公式為：</p><p><b>　　為梯形荷載&