4層框架辦公樓畢業(yè)設計計算書

摘要該工程為辦公樓,位于邯鄲市市區(qū),抗震設防為7度.考慮到現(xiàn)在趨勢的發(fā)展以及以后造的要求,該工程采用框架結構,該辦公樓為4層,底層高度3.9米.總建筑面積3900平米.總設計思路建筑設計:根據(jù)設計任務書及甲方要求,結合相關的建筑,防火等規(guī)范,地勢要求,考慮建筑用途及要求確定建筑平面,從周圍環(huán)境的影響到藝術美觀效果建立美觀實用的外觀形象.結構設計:在建筑結構的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用,各方面的水平地震作用應全部由該方向的抗測力構件承擔,采用框架結構設計的近似法求解內(nèi)力.即:求豎向荷載作用下的內(nèi)力按無側(cè)移鋼架用彎矩二次分配法,求水平地震作用下的內(nèi)力按三角形分布用D值法,按彈性理論計算板的內(nèi)力,最后利用鋼筋混凝土的相關原理進行構件配筋計算及校核.AbstractThatengineeringisaofficebuilding.ThatlocatesinHANDANcity.Defendforearthquaketheintensityto7degrees.Inconsiderationofthedevelopmentofthetrendandlateronrequestthatengineeringthatreformadoptionframeconstructionthefloorhasonly4layers.Firstflooris3.9m.standardarehighinmultiplelayer3.3m.totalbuildingarea3900sqmTotaldesignwayofthinking:Buildingdesign:Accordingtothedesignmissionbookandthefirstpartyrequest,jointogethertherelatebuildingpreventfiretowaitthenorm,geographyrequest,considertoconstructtheuseandrequestthecertainbuildingflatsurface.andenvironmentallyaffectthebeautifulresultofarttoestablishandbeautifulandpracticalexternalappearanceimagefromsurroundings.Constructiondesign:Intwoprincipalaxisdirectionsthatbuildingtheconstructionconsiderthelevelearthquakethefunction,everyonestheantidintforoflevelearthquakefunctionshouldallfromshoulddirectionthepiecetoundertake,adopttheframewhatconstructiondesigntolooklikethemethodtobegtosolvetheinsidedintrespectively.Namely:Thethatbegtheinsidedintcarrythefunctionbottomtotopresstohavenothejusttherelatedprincipleforinsidedintforusingtheallotmentmethodtwotimes,beggingthelevelearthquakethefunctiondescendingpresstrianglingdistributingusingtheworthmethodofD,pressflexibilitytheoriesingcomputingtheknotholeinsidethedint,finallymakeuseofthereinforcedapreparereintegrateofcalculationandcheck-up.目錄1.建筑設計------------------------------------------------031.1工程概況--------------------------------------------------------032.結構布置和計算簡圖--------------------------------------042.1結構布置和計算簡圖-------------------------------------------------043、重力荷載和重力荷載代表值的計算-------------------------------------043.1屋面及樓面的永久荷載標準值--------------------------------------053．2重力荷載代表值計算------------------------------------------------084橫向框架側(cè)移剛度計算--------------------------------------------105.橫向水平荷載作用下框架內(nèi)力和測移計算--------------------------126豎向水平荷載作用下框架內(nèi)力和測移計算--------------------------167.恒載活載內(nèi)力計算-----------------------------------208.內(nèi)力組合-----------------------------------339.截面設計-----------------------------------3810.板的配筋-----------------------------4511.樓梯設計-----------------------------------4612.基礎計算-----------------------------------4913.經(jīng)濟技術指標分析-----------------------------------52設計依據(jù)及參考資料----------------------------------------52附件1設計成果清單、專業(yè)資料外文翻譯邯鄲趙都新城中心商業(yè)廣場辦公樓設計河北工程大學土木工程專業(yè)建筑工程方向1.工程概況1.1設計題目：邯鄲市趙都新城中心商業(yè)廣場辦公樓設計該工程為邯鄲市趙都新城中心商業(yè)廣場辦公樓，該辦公樓為四層，總建筑面積約3900m.其中一層設置門廳，值班室，資料室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干；二層設置接待室，局長辦公室及休息室，副局長辦公室及休息室，辦公室主任室，小會議室，資料室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干；三層設置接待室，書記辦公室及休息室，副書記辦公室及休息室，小會議室，資料室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干；四層設置展覽廳，設備監(jiān)控室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干。1.2設計資料：1.2.1建設地點：河北省邯鄲市市區(qū)。1.2.2氣候條件：邯鄲市屬于暖濕型氣候，春季降水少，空氣干燥，夏季熱而多雨，秋季天高氣爽，氣候宜人，冬季寒冷干燥，雨日較少。1.2.3地質(zhì)條件：場地工程地質(zhì)較好，地質(zhì)條件單一，地下水埋藏較深，一般水位15米以下。場地為沖積平原，地層主要為第四紀沖積層，沉積穩(wěn)定，宜作建筑場地。土壤凍結深度-0.37米，地基土承載力特征值為260Kpa，場地土為二類土1.2.4地震烈度：按7度設防。1.2.5主要建筑材料均能滿足要求，供應充足。1.2.6建筑單位要求：（1）建筑面積：3900㎡左右（2）建筑層數(shù)：4層（3）結構形式：框架結構（4）使用要求：其中一層設置門廳，值班室，資料室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干；二層設置接待室，局長辦公室及休息室，副局長辦公室及休息室，辦公室主任室，小會議室，資料室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干；三層設置接待室，書記辦公室及休息室，副書記辦公室及休息室，小會議室，資料室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干；四層設置展覽廳，設備監(jiān)控室，樓梯，衛(wèi)生間，普通辦公室若干。一、二層層高為3.9米，其它層層高為3.3米。（6）施工場地平整，水電、道路已通。2.結構布置與計算簡圖2.1結構布置根據(jù)該房屋結構的使用功能及建筑設計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面設計，其建筑平面、結構平面和剖面圖都已給出。主體結構共4層，1、層層高為3.9米，2~4層為3.3米。女兒墻高為0.9米。外墻和填充墻均采用240mm的加氣混凝土砌塊。門為玻璃門和木門，窗為鋁合金窗，樓蓋及屋蓋采用鋼筋混凝土結構，樓板厚度取100mm。梁板柱均采用C30的混凝土，其設計強度為：=14.3，=1.43。柱的截面尺寸采用軸壓比來進行控制，設計的框架采用的抗震等級為三級，其軸壓比限值[]=0.9，各層的重力荷載代表值取為14，邊柱負載面積為7.23.6，中柱的負載面積為7.27.2。由式，其中，來確定柱的截面面積，取底層中柱估算柱尺寸：，取底層柱截面尺寸為500mm×500mm。主梁高為跨度的1/15~1/10，次梁高為跨度的1/18~1/12，梁寬為梁高的1/3~1/2，取橫向主梁截面尺寸為700mm×250mm，縱向次梁截面尺寸為650mm×250mm。2.2計算簡圖采用獨立基礎，基礎的埋深為1.6，基礎高度取為0.8，框架見圖2.1所示。取頂層柱的形心線作為軸線，1層、2~4層柱高度取層高分別為3.9m、3.3，底層標高從基礎頂面取至板底，取5.0m圖2.1橫向框架計算簡圖3.重力荷載及重力荷載代表值的計算3.1重力荷載的計算3.1.1⑴屋面（兼作上人用）：二氈三油防水層0.35KN/㎡冷底子油熱瑪蹄脂二道0.05KN/㎡200mm厚水泥石保溫層0.02×6.5=1.3KN/㎡20mm厚水泥砂漿找平層0.02×20=0.4KN/㎡100mm厚鋼砼整澆層0.1×25=2.5KN/㎡吊頂0.5KN/㎡合計5.1KN/㎡⑵一到三層樓面：水磨石地面0.65KN/㎡100厚鋼筋混凝土整澆層0.1×25=2.5KN/㎡吊頂0.5KN/㎡合計3.65KN/㎡3.1.2屋面及樓面可變荷載標準值上人屋面均布活荷載標準值樓面活荷載標準值屋面雪荷載標準值式中：為屋面積雪荷載分布系數(shù)，取=1.03.1.3梁、柱、墻、窗、門重力荷載代表值的計算梁柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載；對墻、門、窗等可計算出單位面積上的重力荷載。具體計算過程如下：表3.1梁、柱重力荷載標準值層次構件b/mhi/mrg/m個//1KJL-10.250.70251.054.59418.32168.12187.65KJL-20.250.60251.053.93818.37504.5L-10.250.60251.053.9386.628949.41L-20.250.65251.054.2667.514447.9L-30.250.65251.054.2666.94117.742～4KJL-10.250.70251.054.59418.36504.36562.95KJL-20.250.60251.053.93818.3211513.5L-10.250.60251.053.9386.6842848.23L-20.250.65251.054.2667.5421424.12L-30.250.65251.054.2666.912235.481Z0.600.60251.056.5635.0361181.341181.342～4Z0.600.60251.056.5633.31082339.052339.05注：1）表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)；表示單位長度構件重力；為構件數(shù)量。2）梁長、柱長均取凈長，梁高取凈高。外墻體為240厚的加氣混凝土砌塊（7），外墻面貼瓷磚（0.5），內(nèi)墻面20厚抹灰，則外墻單位墻面的重力荷載為：內(nèi)墻體為240厚的加氣混凝土砌塊，墻面兩側(cè)各20的抹灰，則內(nèi)墻單位墻體的重力荷載為：木門單位面積重力荷載為0.2，玻璃門及鋁合金窗單位面積重力荷載為0.4。⑴一層的計算①門的計算：M-1（）27個合計68.04×0.4=27.216KN②窗的計算：C-1（）38個C-2（）3個2.1×1.8×3=11.34m2合計131.04㎡窗的重量③墻的重量的計算：墻體均為240厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量單位面積上墻體重量為2.28×19=43.32KN43.32×（18.3×3.9×2+15×3.9×14）=5116KN橫墻重量43.32×（3.3×3.9×55+6.9×3.9×1）=3909KN縱墻重量④樓板的重量的計算：樓板的面積為971.73樓板的重量: 3.65×971.73=3546.8KN⑵二層的計算①門的計算：M-1（）25個合計門的重量②窗的計算：C-1（）38個C-2（）3個2.1×1.8×3=11.34m2合計131.04㎡窗的重量③墻的重量的計算：43.32×（18.3×3.3×2+15×3.3×12.5）=3934KN橫墻重量43.32×（3.3×3.9×55+6.9×3.3×3）=3550KN縱墻重量④樓板的重量的計算：樓板的面積為971.73樓板的重量:3.65×971.73=3546.8KN⑶三層的計算①門的重量與二層相同：25.2KN②窗的重量與二層相同：52.42KN③墻的重量的計算：43.32×（18.3×3.3×2+15×3.3×12.5）=3934KN橫墻重量43.32×（3.3×3.9×55+6.9×3.3×3）=3550KN縱墻重量④樓板的重量與二層相同：3546.8KN(4)四層的計算①門的計算：M-1（）18個M-2（）1個合計門的重量+12.96×0.4=14.25KN②窗的重量與二層相同：52.42KN③墻的重量的計算：43.32×（18.3×3.3×3+15×3.3×9）=3334KN橫墻重量43.32×（3.3×3.3×45+6.9×3.3×3）=2970KN縱墻重量④板的計算：屋面板的面積為971.73屋面板的重量：5.1×971.73=4955.82KN表3.2各層梁、柱、門窗、墻、板的重力荷載標準值（KN）項次層次梁柱門窗墻板一層2187.651181.3479.6490253546.82～4層77.6274842339.052187.6566.6763044955.82⑤女兒墻的重量的計算：女兒墻的做法與外墻類似，取單位面積上重量為2.52，通過計算女兒墻的面積墻的面積為146.88，女兒墻的重量為。3.2重力荷載代表值的計算重量荷載代表值取結構和構配件自重標準值和各可變荷載組合之和，各層的重力荷載代表值取各樓層標高上下各樓層的一半。重力荷載代表值：(1)永久荷載標準值一層永久荷載標準值：=2187.65+3546.8+1/2(1181.34+1181.34+79.64+77.62+9025+7484)=15248.92KN二、三層永久荷載標準值：=2187.65+3546.8+1/2（1181.34+1181.34+77.62+77.62+7484+7484）=14477.41KN四層永久荷載標準值：=2187.65+4955.82+1/2（2339.05+66.67+6304）=11498.33KN(2)可變荷載組合值①一層到三層971.73㎡=S2.0=KN=0.5②四層971.73㎡=S0.2==0.5各層的重力荷載代表值：計算的結果見圖3.1所示。圖3.1各質(zhì)點的重力荷載代表值4.橫向框架側(cè)移剛度的計算4.1計算各柱的側(cè)移剛度 表4.1橫梁線剛度計算表層數(shù)類別1~4JL-1250×7007500/3300/JL-2250×6007500//3300//L1邊250×6006600/L1中250×6006600//L2250×6507500//L3邊250×6506900/L3中250×6506900//表4.2柱線剛度計算表層次43300表4.3橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算項目柱類型層根數(shù)底層邊框架邊柱4.3/3.13=1.370.5582634邊框架中柱C軸：4.3+9.7/3.13=4.470.768115384中框架邊柱C軸：6.252/6.113=1.0230.523753814中框架中柱（3.6+8.2）/3.13=3.770.741111814797052二至四層邊框架邊柱C軸：4.3+4.3/（4.74×2）=0.910.31161924邊框架中柱（4.3+9.7）×2/（4.74×2）=2.950.60313394中框架邊柱C軸：3.6×2/（4.74×2）=0.770.281462514中框架中柱（3.6+8.2）×2/（4.74×2）=2.490.5528727147970525.橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側(cè)移計算5.1橫向水平地震作用下框架結構的內(nèi)力和側(cè)移計算5.1.1橫向自振周期計算其中，H=5.0+3.33=14.9，=3.0結構頂點的假想側(cè)移由式來計算。其中—層第根柱子，共根。計算過程見表5.1所示。表5.1結構頂點的假想側(cè)移的計算層次411047.7411047.747970520.01390.258314229.5425277.287970520.03170.2441214819.5440096.827970520.05030.2124115790.4155887.233448680.16210.1621按式計算基本周期，其中以為單位，取=0.6，則：5.1.2水平地震作用及樓層地震剪力計算本設計中結構高度不超過40，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。結構總水平地震作用標準值按式來計算，即：該設計的場地類別為Ⅱ類，故查表可知特征周期為，，，故地震影響系數(shù)，取為0.9，取為1.0，查表有=0.12，則：因，所以應考慮頂層附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)按進行計算：各質(zhì)點的水平地震作用按式計算，過程見表5.2所示。表5.2各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次414.911047.74164611.3260.3101109.0961109.096311.614229.54165062.6640.3101109.0962218.19828.314819.5414819.540.231826.4563044.6541515790.4115790.410.149533.0623577.716注：1.只加入主體的頂層即第4層；2.頂端存在鞭端效應，表中計算時將頂端剪力值擴大了三倍，但增大的剪力部分不往下傳遞。各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖如圖5.1所示。5.1.3水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結構的層間位移和頂點位移分別按式和來計算，計算過程見表5.3所示，表中還計算出了各層的層間彈性位移角。表5.3橫向水平地震作用下的位移驗算層次41109.0967970520.001393.31/237432218.1987970520.002783.31/118723044.6547970520.003823.31/86413577.7163448680.010375.01/482由表5.3可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層,滿足式，其中由規(guī)范查出為1/550。（a）水平地震作用分布（b）層間剪力分布圖5.1橫向水平地震作用下的位移驗算5.1.4水平地震作用下框架內(nèi)力計算以（2）軸線框架即框架KJ-2為例，框架柱端剪力及彎矩分別按和，，其計算過程見表5.5所示。表5.4為D值法的反彎點高度的修正表。表5.4反彎點高度修正表層次③軸邊柱的反彎點高度比③軸中柱的反彎點高度比40.670000.670.450000.4530.440000.440.470000.4720.5000-0.050.450.500000.5010.640000.640.550000.55表5.5③軸柱端彎矩及剪力計算層次③軸邊柱y43.31109.0967970521462520．350.770.678.7358.4233.32218.1987970521462540.70.770.4475.2159.1023.33044.6547970521462555.870.770.45101.4082.9715.03577.7163448680.785881.251.150.64146.74260.86層次③軸中柱y43.31109.0968218332872739.972.490.4572.5559.3633.32218.1988218332872779.952.490.47139.8312423.33044.65468102728727109.732.490.50181.05181.0515.03577.71644029311118115.343.770.55259.52259.52注：表中量綱為，V的量綱為KN水平地震荷載作用下的梁端彎矩和剪力及柱的軸力按式：，，，來計算。具體計算構成見表5.6所示。表5.6橫向框架KJ-2梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次A~B軸線間的梁B~C軸線間的梁柱軸力NA軸線柱B軸線柱467.1533.587.5-13.4365.9665.963.339.98﹣13.43-19.993134.3126.867.5-26.86131.92131.923.379.95﹣40.29-59.972184.3736.877.5-36.87181.05181.053.3109.73﹣77.16-114.841407.681.527.5-81.52288.37288.373.3174.77﹣158.68-202.23注：1）力中負號表示拉力，當為左地震作用時，左柱為拉力，中柱及右柱為壓力。2）表中M的單位為，V的單位為，N的單位為，單位為。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力如圖5.2所示。圖5.2水平地震作用下框架彎矩、梁剪力及柱軸力圖6.豎向荷載作用下框架結構的內(nèi)力計算6.1橫向框架的計算6.1.1橫向框架的計算?、圯S線橫向框架計算，計算單元寬度為6.6m，如圖6.1所示。由于房間內(nèi)布置次梁，經(jīng)判斷可知，計算單元內(nèi)樓板均為雙向板，故樓面荷載通過次梁以集中荷載的形式傳給橫向框架，直接傳給該框架的樓面荷載，如圖陰影所示。由于縱向框架梁的中心線和柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。圖6.1橫向框架的計算單元6.1.2荷載的計算（1）恒載的計算：6.2各層梁上作用的恒載如圖6.2所示，代表橫梁的自重，代表橫梁上墻體的自重，均為為均布荷載；為次梁（L-3）傳給主梁（L-1，L-2）的集中荷載，，分別為邊縱梁直接傳給柱或梁的荷載。對于4層：=4.266KN/mKN/mKN/m集中力矩：對于2~3層：集中力矩：對于1層：（2）活載的計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖6.3所示。圖6.3各層梁上作用的活載對于4層：同理，在屋面雪載作用下：對于1~3層：同理，在屋面雪載作用下：以上計算匯總見表6.1和6.2。表6.1橫向框架恒載匯總表層次44.26616.83140.52147.84147.8414.0514.782~318.610.89123.107201.89201.8912.3120.18118.95810.89193.133224.777224.77733.8039.34表6.2橫向框架活載匯總表層次421.8736.1834.562.734.524(雪)3.63.63.60.350.691~321.8736.1834.562.734.527.恒載、活載內(nèi)力計算7.1恒載作用下的框架內(nèi)力計算計算方法本設計恒載作用下的內(nèi)力計算采用彎矩二次分配法。用彎矩分配法計算梁、柱端彎矩結構內(nèi)力可采用彎矩二次分配法計算，傳遞系數(shù)均為1/2。梁柱線剛度見表7-1所示：表7-1梁柱線剛度表（）層次梁柱3~48.3366.2529.00028.30816.113表7-2彎矩分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計算結果（）結點單元ABC分配系數(shù)AB端BA端BC端CB端四層0.493—0.5070.3670.357—0.2760.4360.564—三層0.3300.3300.3400.2710.2630.2630.2030.2780.3610.361二層0.3130.3390.3490.2760.2480.2690.2070.2860.3430.371一層0.2790.3410.3800.2960.2170.2650.2220.3150.3080.377四層——-178.56178.56——-276.82276.97——三層——-178.56178.56——-379.36347.94——二層——-178.56178.56——-379.36347.94——一層——-181.63181.63——-390.27355.41——表7-3活載作用下固端彎矩計算結果（）結點單元ABCAB端BA端BC端CB端固端彎矩4層——-55.3055.30——-103.68103.68——4層（雪）——-5.545.54——-10.3810.38——1~3層——-55.3055.30——-103.68103.68——活載作用下，由縱向框架梁在柱上的偏心矩引起的框架邊節(jié)點附加偏心彎矩：活載下所有樓層：，雪載下5層：，彎矩分配法計算過程如圖7-1、圖7-2、圖7-3所示。計算所得結構單元的彎矩圖見圖7-4圖7-5上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.690.310.260.60.140.140.614.05-44.9244.92-14.78-5.085.0814.7821.3009.570-6.516-15.036-3.5083.50815.03610.502-3.2584.785-6.6521.754-1.7546.652-4.998-2.2460.0290.0680.016-0.016-0.06826.804-40.85443.219-21.620-6.8186.81821.6200.40.40.20.1790.3590.3590.1030.1030.3590.35912.31-64.8264.82-20.18-7.587.5820.1821.00421.00410.502-6.634-13.305-13.305-3.8173.81713.30513.30510.65010.502-3.3175.251-7.518-6.6521.909-1.9097.5186.652-7.134-7.134-3.5671.2552.5172.5170.722-0.722-2.517-2.51724.52024.372-61.20264.692-18.306-17.440-8.7668.76618.30617.4400.40.40.20.1790.3590.3590.1030.1030.3590.35912.31-64.8264.82-20.18-7.587.5820.1821.00421.00410.502-6.634-13.305-13.305-3.8173.81713.30513.30510.5020.000-3.3175.251-6.6520.0001.909-1.9096.6520.000-2.874-2.874-1.437-0.091-0.182-0.182-0.0520.0520.1820.18228.63218.130-59.07263.346-20.139-13.487-9.5419.54120.13913.4870.3960.3620.2420.1450.2380.2170.40.40.2380.21733.8-64.8264.82-39.34-7.587.5839.3412.28411.2297.507-2.596-4.260-3.884-7.1607.1604.2603.8840.000-1.2983.7530.0003.580-3.5800.0000.5140.4700.314-1.063-1.745-1.591-2.9332.9331.7451.59112.79811.699-58.29764.915-6.006-5.476-14.09314.0936.0065.4765.850-2.7382.738ABC圖7-1恒載作用下彎矩分配（單位：KN·m）圖7-2（屋面）活載作用下彎矩分配（單位：KN·m）上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.690.310.260.60.140.140.627.23-14.2514.25-45.23-1.441.4445.23-8.956-4.0248.42919.4524.539-4.539-19.452-2.5964.215-2.0125.819-2.2692.269-5.819-1.117-0.502-0.400-0.923-0.2150.2150.923-12.669-14.56120.26724.3490.614-0.614-24.3490.40.40.20.1790.3590.3590.1030.1030.3590.35927.23-14.2514.25-45.23-1.441.4445.23-5.192-5.192-2.5965.80311.63911.6393.339-3.339-11.639-11.639-4.478-2.5962.902-1.2989.7265.819-1.6701.670-9.726-5.8191.6691.6690.835-2.251-4.515-4.515-1.2961.2964.5154.515-8.001-6.119-13.11016.50416.84912.943-1.0661.066-16.849-12.9430.40.40.20.1790.3590.3590.1030.1030.3590.35927.23-14.2514.25-45.23-1.441.4445.23-5.192-5.192-2.5965.80311.63911.6393.339-3.339-11.639-11.639-2.5960.0002.902-1.2985.8190.000-1.6701.670-5.8190.000-0.122-0.122-0.061-0.510-1.024-1.024-0.2940.2941.0241.024-7.910-5.314-14.00618.24516.43410.615-0.0640.064-16.434-10.6150.3960.3620.2420.1450.2380.2170.40.40.2380.21727.23-14.2514.25-45.23-1.441.4445.23-5.140-4.699-3.1414.7017.7167.03512.968-12.968-7.716-7.0350.0002.350-1.5710.000-6.4846.4840.000-0.931-0.851-0.5691.1681.9171.7483.222-3.222-1.917-1.748-6.071-5.550-15.61018.5489.6338.7838.266-8.266-9.633-8.783-2.7754.391-4.391ABC圖7-3恒載作用下（M單位：KN·m）圖7-4堅向活載作用下（M單位：KN·m）7.2梁端剪力和柱軸力的計算1．恒載作用下：AB跨：BC跨：柱重：（2~4層）（1層）2.活載作用下：計算公式與恒載相同。計算結果列于下表7-3,7-4中。表7.3恒載作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱的軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱5125184.73184.73-27.9612.8897.65153.57197.61171.85174.75210.39454.72490.36498.65144.29144.29-10.744.1687.91109.39148.45140.13383.79419.43824.78860.423123.27198.18192.01-17.868.04105.41141.13206.22183.97610.33645.971331.581367.222123.27198.18192.01-17.578.07105.7140.84206.25183.94837.16875.771838.121876.731125.83203.93197.01-23.1110.79102.72148.94214.72186.221068.971121.442369.32421.77表7.4活載作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱的軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱==434.56(34.56)51.84(51.84)-4.59(-5.46)1.50(2.02)29.97(29.10)39.15(40.02)53.34(53.86)50.34(49.82)91.05(51.64)259.69(140.32)334.5651.84-4.881.7229.6839.4453.5650.12138.01(98.60)387.25(267.88)234.5651.84-4.981.7629.5839.5453.6050.08184.87(145.46)514.95(395.58)134.5651.84-6.372.5328.1940.9354.3749.31230.34(190.93)644.81(525.44)8.內(nèi)力組合8.1抗震等級結構的抗震等級可根據(jù)結構類型、地震烈度、房屋高度等因素，由規(guī)范查得。根據(jù)規(guī)范可知本工程的框架為三級抗震等級。8.2內(nèi)力組合表8.1橫向框架內(nèi)力組合表層次截面位置內(nèi)力左震右震4AM-99.91-31.63322.86210.64-418.94-166.51-164.17251.53V105.729.58-82.0728.42188.46172.28168.25B左M-201.11-60.29-268.04-469.4753.21-331.79-325.74V140.9439.5482.07224.6664.62229.81224.48B右M-310.57-86.57202.21-121.31-515.62-505.84-493.88195.23V206.2553.6-48.29162.66256.83332.04322.54CM-248.6-73.1-261.35-511.45-1.82-408.71-400.66V183.9450.0848.29235.16141.00298.40290.84跨間233.62179.96215.84198.46278.02332.19498.27511.053AM-100.38-31.8281.23169.55-378.85-167.31-164.98231.06V105.4129.68-66.8743.03173.42171.98168.04B左M-203.24-59.93-200.24-405.12-14.65-334.30-327.79V141.1339.4466.87209.9679.57229.97224.57B右M-307.64-86.44151.05-168.50-463.05-501.75-490.18174.96V206.2253.56-37.1173.53245.87331.96322.45CM-245.91-73.2-205.13-454.26-54.26-405.18-397.57V183.9750.1237.1224.30151.95298.48290.93跨間226.49133.90209.78207.73279.53332.25485.11497.662AM-112.65-32.9148.4728.57-260.95-184.98-181.24166.57V87.9129.97-40.2853.33131.88148.65147.45B左M-174.5-59.36-141.53-321.75-45.77-294.94-292.50V109.3939.1540.28155.3476.80186.83186.08B右M-239.84-86.86106.77-150.84-359.04-410.64-409.41161.20V148.4553.34-26.58131.69183.52253.75252.82CM-207.92-75.35-148.43-365.75-76.32-356.04-354.99V140.1350.3426.58174.69122.85239.52238.63跨間118.5377.73210.28207.97210.75251.37349.59365.241AM-82.69-23.6588.220.95-171.08-135.28-132.34183.20V97.6526.52-21.6878.68120.96158.35154.31B左M-243.71-69.95-67.88-317.00-184.63-398.96-390.38V153.5742.621.68178.52136.25249.92243.92B右M-300.26-87.5651.21-259.71-359.57-492.91-482.90123.12V197.6155.48-12.87190.27215.36322.25314.80CM-201.35-59.63-72.3-278.54-137.56-331.45-325.10V171.8548.212.87188.90163.81280.20273.70跨間186.15119.2242.94212.47316.42336.98507.74505.06表8.2橫向框架（KJ-2）A柱彎矩及軸力組合層次截面位置內(nèi)力左震右震4柱頂M52.7316.54-123.41-65.42175.2287.7386.43175.22-65.4287.73N383.7991.05-61.96325.97446.79609.17588.02446.79325.97609.17柱底M-53.82-18.03100.9741.89-155.00-90.69-89.83-15541.89-90.69N419.4391.05-61.96358.05478.87657.28630.79478.87358.05657.283柱頂M54.5518.26-157.82-96.56211.1991.9091.02211.19-96.5691.9N610.33138.01-128.83485.79737.01961.96925.61737.01485.79961.96柱底M-53.78-18.1135.875.86-188.95-90.70-89.88-188.9575.86-90.7N646.97138.01-128.83518.77769.991011.42969.58769.99518.771011.422柱頂M54.0117.98-187.06-125.68239.0890.8989.98239.08-125.6890.89N837.16184.87-210.9631.011042.261315.041263.411042.26631.011315.04柱底M-64.02-21.36187.06115.15-249.61-107.79-106.73-249.61115.15-107.79N875.77184.87-210.9665.761077.011367.161309.741077.01665.761367.161柱頂M27.99.55-208.49-173.87232.6947.2246.85232.69-173.8747.22N1068.97230.34-308.91764.541366.911673.451605.241366.91764.541673.45柱底M-13.95-4.78357.76334.11-363.52-23.61-23.43-363.52334.11-23.61N1121.44230.34-308.91811.761414.141744.281668.201414.14811.761744.28 表8.3橫向框架B柱彎矩及軸力組合 層次截面位置內(nèi)力左震右震4柱頂M46.2819.18-174.97-120.31220.8881.6682.39220.88220.8881.66N824.78259.6922.51881.11837.221373.141353.30837.22837.221373.14柱底M-69.56-19.94143.1668.00-211.16-113.85-111.39-211.16-211.16-113.85N860.42259.6922.51913.19869.291421.261396.07869.29869.291421.263柱頂M85.6920.11-208.13-116.76289.10135.79130.98289.1289.1135.79N1331.58387.2552.281423.661321.712184.882140.051321.711321.712184.88柱底M-81.47-20.21208.13120.51-285.34-130.19-126.06-285.34-285.34-130.19N1367.22387.2552.281455.731353.792233.002182.811353.791353.7922332柱頂M80.1119.55-262.12-174.67336.46127.70123.50336.46336.46127.7N1838.12514.9586.061969.941802.132996.412926.671802.131802.132996.41柱底M-94.07-22.58262.12160.74-350.39-149.57-144.50-350.39-350.39-149.57N1876.73514.9586.062004.691836.883048.542973.011836.881836.883048.541柱頂M47.6811.34-281.96-226.90322.9375.7173.09322.93322.9375.71N2369.3644.81124.882544.292300.783843.373745.892300.782300.783843.37柱底M-23.84-5.67390.5356.73-404.75-37.85-36.55-404.75-404.75-37.85N2421.77644.81124.882591.522348.003914.203808.86234823483914.2表8.4橫向框架A柱剪力組合層次左震右震4-29.6-9.662.3333.79-103.96-49.56-48.96141.963-30.09-10.181.5654.28-125.97-50.72-50.25172.012-30.26-10.0995.9369.99-142.01-50.94-50.44190.391-7.9-2.7106.84108.62-127.49-13.37-13.26161.58表8.5橫向框架B柱剪力組合層次左震右震4-32.18-10.8788.3759.28-136.02-54.31-53.83185.733-46.43-11.2115.6374.70-180.84-73.88-71.40246.942-44.66-10.8134.4297.47-199.60-71.09-68.71131.081-13.38-3.21126.88124.92-155.49-21.27-20.55197.219.截面設計9.1框架梁設計資料一到四層梁采用C30的混凝土，其設計強度為：,。鋼筋選用HRB400，fy＝360N/mm2，箍筋選用HPB235，fy＝210N/mm2；梁b×h＝250×700mm保護層厚度為35mmh0＝700-35＝665mm9.1.1正截面設計計算梁下部受拉時，按T形截面設計；梁上部受拉時，按矩形截面計算。以一層橫向框架梁的計算為例。⑴梁的正截面受彎承載力的計算①AB跨支座彎矩跨間彎矩取控制截面。梁下部受拉時，按T形截面設計；梁上部受拉時，按矩形截面設計。翼緣計算寬度當按跨度考慮時，，按梁間距考慮時，，按翼緣厚度考慮時，，，此種情況不起控制作用。故取。梁內(nèi)縱向鋼筋采用HRB400級鋼筋，下部跨間截面按單筋T形截面計算。因為：屬第一類T形截面實配425，（），，滿足要求。將下部跨間的425鋼筋深入支座負彎矩作用下的受壓鋼筋（），再計算相應的受拉鋼筋，即支座B下部：實取428。支座AL上部實取428，，滿足要求。②BC跨支座彎矩跨間彎矩取控制截面,當梁下部受壓時，按T形截面設計，當梁上部受拉時，按矩形截面設計。翼緣計算寬度當按跨度考慮時，，按梁間距考慮時，，按翼緣厚度考慮時，，，不起控制作用。故梁內(nèi)縱向鋼筋取HRB400級鋼筋，，下部跨間截面按單筋T形截面計算，因為屬于第一類T形截面實配225，322（），，滿足要求。將下部跨間的425鋼筋深入支座負彎矩作用下的受壓鋼筋（），再計算相應的受拉鋼筋，即支座B下部：實取722。實取722，，，滿足要求。9.1.2梁斜截面受剪承載力計算①AB跨故截面尺寸滿足要求。梁端加密區(qū)箍筋取2肢Φ8@100,箍筋用HPB235級鋼筋，則：加密區(qū)長度取1.5倍的梁高和500mm中的較大者，故取為1050mm。非加密區(qū)取2肢Φ8@200設置滿足要求。②BC跨梁端加密區(qū)取2肢Φ8@100,箍筋用HPB235級鋼筋，則其承載力為：加密區(qū)長度取1.5倍的梁高和500mm中的較大者，故取為1050mm。非加密區(qū)取2肢Φ8@200設置滿足要求。其它層的計算采用相同的方法。9.2框架柱設計資料一至四層層采用C30的混凝土，其設計強度：、；縱筋HRB400，；箍筋HPB235，。截面尺寸均為500×500mm柱的計算長度及公式頂層：中間層：底層：表9.1給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計算的結果，其中剪跨比也可取，注意表中的和N都不應考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)，由表可見，各的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。表9.1柱的剪跨比和軸壓比驗算柱號層次/mm/mm/A460060014.3175.22141.69478.872.210.10360060014.3211.19172.01769.992.190.16260060014.3249.61190.391077.012.340.22160060014.3363.52161.581414.144.020.29B460060014.3211.16185.73869.292.0303289.1246.941353.792.090.28260060014.3350.39131.081836.884.770.38160060014.3404.75197.2123483.660.499.2.1柱正截面承載力計算以第一層柱的計算為例，其它層的計算見表9.4，9.5，9.6。A柱柱頂?shù)挠嬎悖孩偌跋鄳牡慕M合時取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者之較大者，故取。柱的計算長度按公式，考慮撓度的二階效應對偏心矩的影響。（?。┤ΨQ配筋為大偏心情況。②按及相應的的組合時取，對稱配筋為大偏心情況。③按及相應的M計算取，對稱配筋為大偏心情況。按構造配筋。A柱柱底的計算與以上方法相同，計算結果列于下表中，計算過程不在給出。綜上，按構造配筋，且應滿足，單側(cè)配筋率，故，選用220，218，，，滿足要求。9.2.2柱斜截面受剪承載力計算仍以一層柱為例。剪力設計值滿足要求。（?。┢渲休^大的柱下端值，而且，不考慮。與相對應的軸力：取故按構造配置箍筋。柱端加密區(qū)的箍筋采用4肢Φ8@100，由表9.1可知柱的軸壓比為0.29，查表得，則最小體積配筋率：取，則。根據(jù)構造要求，取加密區(qū)為4肢?8@100，加密區(qū)的長度按構造取值，柱根不小于柱凈高的1/3，當有剛性地面時，除柱端外，尚應取剛性地面上下各500mm。故取柱根1900mm。取柱截面尺寸、1/6的凈高和500mm的較大者，故取柱上端800mm。B、C柱子的計算方法與A柱相同。見下表。表9.2柱正截面承載力計算表柱號A柱B柱組合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminM(kN·m)232.69173.8723.61322.93322.9375.71N(kN)1366.91764.541744.282300.782300.783843.37ξ0.2840.1590.3630.4790.4790.800大小偏心大大大大大大e0=M/N(mm)170.23227.4213.54140.36140.3619.70ea(mm)202020202020ei=e0+ea(mm)190.23247.4233.54160.36160.3639.70ei/h00.340.440.060.290.290.07ζ11.01.01.01.01.01.0l0(m)5.35.35.34.8754.8754.875l0/h8.838.838.838.138.138.13ζ21.01.01.01.01.01.0η1.1641.1261.9311.1651.1651.6652aS'/h00.1430.1430.1430.1430.1430.143e(mm)481.44538.63324.75446.76446.76326.11AS=AS'(mm2)8.0294.68<0256.15256.15<0實配鋼筋420420面積(mm2)12561256ρS(%)0.7480.748表9.3一層框架柱箍筋計算表層次柱號/////%實配箍筋加密區(qū)非加密區(qū)一層A161.581414.14960.961544.44<00.44Φ8@1004Φ8@150B197.212348960.96>1544.44<00.44Φ8@1004Φ8@15010.板的配筋計算10.1荷載板的恒荷載標準值：瓷磚地面100厚鋼筋混凝土板20厚石灰砂漿抹底小計：3.39板的活荷載標準值：2恒載設計值：g=3.391.2=4.068活載設計值：q=21.4=2.8荷載總設計值：g+q=6.86810.2計算簡圖次梁截面為250mm650mm,現(xiàn)澆板與梁整體連接。按內(nèi)力重分布設計，板的計算跨度：邊跨：o=n=3300-100-100=3100mm中跨：o=n=3300-200=3100mm按等跨連續(xù)板計算，取1m寬板帶作為計算單元。10.3彎矩設計值板的彎矩系數(shù)：邊跨中，1/14；離端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14，故10.4正截面受彎承載力計算板厚100mm，ho=100-20=80mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，HPB235鋼筋，fy＝210N/mm2板的配筋計算過程見下表：表10.1板的配筋計算截面1BC彎矩設計值()2.39-3.04-2.39=/0.0260.0330.0260.0260.0340.026軸線①-②，⑨-⑩計算配筋（）258186310實際配筋（）Φ8@160Φ8@160Φ8@160軸線②-⑨計算配筋（）1421860.8142=114實際配筋（）Φ8@160Φ8@160Φ8@160計算結果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則，==0.3140.45=0.45=0.31，同時0.2，符合要求。11.樓梯的設計樓梯的開間為3.3m.進深為7.5m.一層的層高為3.9m。設計為等跑樓梯。每跑均為15個踏步，`14個踏面。踏步尺寸為350m×160m.中間休息平臺尺寸為1800m×3300m.二到四層的層高為3.3m.設計為等跑樓梯.每跑均為11個踏步，踏步尺寸為475mm×150mm.中間休息平臺尺寸為1800mm×3300mm.采用梁式樓梯。樓梯板采用C30的混凝土，HPB235的鋼筋；平臺板采用C30的混凝土，采用HPB235的鋼筋；平臺梁采用C30的混凝土，HRB400級鋼筋。11.1樓梯板的設計該樓梯為現(xiàn)澆梁式樓梯,樓梯平面布置見圖11.1。圖11.1樓梯平面示意圖梯上均布活荷載標準值為2.0KN/m2設四個平臺短柱(250×250)11.2踏步板的設計取板厚h=100mm,板傾斜角,,.取1m板帶計算11.2．1荷載計算：踏步板的計算見表10.1，恒荷載的分項系數(shù).活載的分項系數(shù)表10.1樓梯板的荷載荷載種類樓梯板做法荷載標準值恒荷載水磨石面層（0.27+0.175）×0.65/0.27=1.07KN/m三角形踏步0.45×0.27×0.17525/0.27=1.97KN/m100厚混凝土斜板0.1×25/0.91=2.74KN/m板底抹灰0.02×17/0.91=0.37KN/m小計6.15KN/m活荷載2.0KN/m總荷載設計值：11.2.2截面設計板水平計算跨度，彎矩設計值板的有效高度選配，=714分布筋每級踏步一根11.3平臺板計算設平臺板厚=70，取1板寬計算11.3.1荷載計算平臺板荷載荷載種類荷載標準值恒荷載水磨石面層0.65KN/m70厚混凝土板0.07×25=1.75KN/m板底抹灰0.02×17=0.34KN/m小計2.74KN/m活荷載2.0KN/m總荷載設計值：11.3.2截面設計平臺板計算跨度L=1.8-0.2/2+0.05/2=1.73m彎矩設計值M=0.1×6.09×1.73×1.73=1.83KN/m板的有效高度選配，=20211.4平臺梁設計11.4.1荷載計算平臺梁荷載荷載種類荷載標準值恒荷載梁自重0.2×（0.35-0.17）×25=1.4KN/m梁側(cè)粉刷0.02×（0.35-0.07）×2×17=0.19KN/m平臺板傳來2.74×1.33/2=1.82KN/m梯段板傳來6.63×2.97/2=9.85KN/m小計13.26KN/m活荷載7.96KN/m總荷載設計值：11.4.2截面計算取平臺梁截面尺寸，計算跨度彎矩設計值剪力設計值截面按倒L形計算=梁的有效高度經(jīng)判別屬第一類T形截面選配316，，=603配置箍筋，則斜截面受剪承載力故滿足要求12.基礎的計算12.1基本資料底層柱的截面為，采用獨立基礎，采用C30的混凝土，HRB400的鋼筋，墊層采用C10混凝土，取基礎的埋深為，基礎頂面距室外地面的距離為0.8m，基礎高度為0.8m。基底位于粘土夾碎石層中，。12.2基礎的設計（以A柱的計算為例）12.2.1按軸心受壓基礎初步估算基礎底面尺寸，取a=b=3.4m，須修正寬度12.2.2（1）第一組內(nèi)力組合 基礎回填土重 基礎邊緣的最大和最小壓力按下式計算：偏心荷載作用下的獨立基礎平