【毕业设计论文】工民建毕业设计-建筑设计说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书 工民建毕业设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目录 摘要1 第 1 章 建筑设计 .2 11 设计任务和主要要求2 111 设计任务.2 112 设计要求.2 12 建筑物所处的自然条件.3 121 气象条件.3 122 地形、地质及地震烈度3 123 水文3 13 建筑设计文件的内容及要求3 第 2 章 结构设计 .4 21 设计资料4 22 结构设计的一般原则4 221 结构设计目的4 222 结构设计的一般原则4 23 结构选型4 231 结构体系选型4 232 框架施工方法5 233 其他结构选型5 24 框架结构计算简图及构件尺寸5 241 简化假定.5 242 计算单元.5 243 计算简图.6 244 梁柱截面尺寸及惯性矩6 25 荷载计算9 251 恒载标准值计算.9 252 活荷载标准值计算. 10 253 竖向荷载下框架受荷总图. 11 254 竖向荷载下框架受荷总图. 13 255 竖向荷载下框架受荷总图. 14 26 荷载计算 15 261 恒载作用下的内力计算 16 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 262 活载作用下的内力计算 24 263 风荷载作用下的内力计算. 50 27 框架内力组合. 51 271 弯矩调幅. 52 272 控制截面的选择. 52 273 控制截面的选择. 52 274 框架梁的内力组合. 53 275 框架柱内力组合. 55 28 梁柱截面配筋图. 56 281 梁柱截面配筋计算 56 282 框架柱的配筋计算 61 29 柱下基础设计. 66 291 基础选型 66 292 确定基础截面尺寸及配筋 66 结论.73 结束语 74 参考资料.75 附录（英文翻译） . 76 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 摘要 瑞达集团办公楼位于长沙市，总共 5 层。建筑总高为 1 5 . 6 m ，共 5 层。其中底层 层高为 3 . 6 m ，其余各层层高为 3 . 0 m 。局部突出屋面的塔楼为楼梯间，高 3 . 0 m 。 建筑部分：根据建筑的地理位置，所有的功能分区等设计依据进行平面布置、立面、 剖面等方面的建筑设计，力求建筑物的实用、经济、美观。 结构部分：结构形式为框架结构，所有的梁、柱及板均采用现浇，基础采用柱下独立 基础，绘出结构施工图。 关键词：框架结构 现浇 Abstract RuiDa Group locates at ChangSha in Hunan Province. It consists of five stories, 15.6m high. The first story is 3.6m high, and the others stories are 3.0m high. In the top story, there is a stairwell 3.0m high. Architectural part: According to its geography situation and all requisite functions and others conditions, we carry out architecture about the plane 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 layout, vertical plane and vertical sections, etc. At this time, we try our best to make the building beautiful, economical and useful. Structural part: The structure form is a frame structure, all of the columns, beams, and slabs are cast- in- site. Foundations are independent foundations under columns, and we finish the drawing of the structural design for the next construction at last. Key word: Frame structure Cast- in- site 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第 1章 建筑设计 建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功 能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着重解决建筑物内部各种使 用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部 和外表的艺术效果。各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产 和生活环境。 建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外， 还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材 料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观， 这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标准，同时要具有广 泛的科学技术知识。 建筑设计包括总体设计和个体设计两部分。 11 设计任务和主要要求 111 设计任务 本设计的主要内容是办公楼的设计，办公楼属于行政办公建筑类。作为一个办公 空间设计，要在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原 则。在设计中，既结合办公需求和工作流程，科学合理的划分职能区域，也考虑员工 与领导之间、职能区域之间的相互交流。材料运用简洁, 大方, 耐磨, 环保的现代材料, 在照明采光上使用全局照明, 能满足办公的需要. 经过精心设计, 在满足各种办公需要 的同时, 又简洁, 大方, 美观, 能充分体现出企业的形象与现代感. 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 112 设计要求 建筑法规、规范和一些相应的建筑标准是对该行业行为和经验的不断总结，具有 指导意义，尤其是一些强制性规范和标准，具有法定意义。建筑设计除了应满足相关 的建筑标准、规范等要求之外，原则上还应符合以下要求： （1 ） 满足建筑功能要求： （2 ） 符合所在地规划发展的要求并具有良好的视觉效果； （3 ） 采用合理的技术措施； （4 ） 提供在投资计划所允许的经济范畴内运作的可行性。 12 建筑物所处的自然条件 121 气象条件 建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据，例 如：炎热地区的建筑应考虑隔热、通风、遮阳、建筑处理较为开敞；在确定建筑物间 距及朝向时，应考虑当地日照情况及主要风向等因素。 122 地形、地质及地震烈度 基地的地形，地质及地震烈度直接影响到房屋的平面组织结构选型、建筑构造处 理及建筑体型设计等。 地震烈度，表示当发生地震时，地面及建筑物遭受破坏的程度。烈度在 6 度以下 时，地震对建筑物影响较小，一般可不做抗震计算，9 度以上地区，地震破坏力很大， 一般应尺量避免在该地区建筑房屋，建筑物抗震设防的重点时 7 、8 、9 度地震烈度的 地区。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 123 水文 水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质， 直接影响到建筑物基础及地下室。 一般应根据地下水位的高低及底下水位性质确定是否在该地区建筑房屋或采用相应的 防水和防腐措施。 13 建筑设计文件的内容及要求 建筑初步设计内容：绘制“3 平 2 立 1 剖”：“3 平”即 1 个底层平面图，1 个楼 层平面图，加 1 个屋顶平面图；“2 立”指 1 个南侧或北侧立面图，加 1 个东侧或西 侧立面图；“1 剖”必须剖到楼梯。 建筑设计文件要求：以上图纸均需达到施工图深度，弄清建筑平面、 立面和剖面 之间的关系，熟悉建筑施工图的表达方式及深度要求，掌握常用的建筑构造措施等。 建议用 2 号图绘制，绘图比例、 布局和张数自定，以表达清楚且符合制图习惯为原则。 第 2章 结构设计 21 设计资料 工程名称：长沙市瑞达集团办公楼 建设地点：湖南省长沙市 工程概况：建筑总高为 1 5 . 6 m ，共 5 层。其中底层层高为 3 . 6 m ，其余各层层高为 3 . 0 m 。 局部突出屋面的塔楼为楼梯间，高 3 . 0 m 。 基本风压：0 . 3 5 k N / m 2 基本雪压：0 . 4 5 k N / m 2 抗震设防烈度：6 度，不考虑抗震设防计算。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 22 结构设计的一般原则 221 结构设计目的 工程设计是工程建设的首要环节， 是整个工程的灵魂。 先进合理的设计对于改建、 扩建、新建项目缩短工期、节约投资、提高经济效益起着关键作用，使项目达到安全、 适用、经济、美观的要求。因而建筑结构设计的基本目的就是要在一定经济条件下赋 予结构以适当的可靠度， 使结构在预定的基准期内能满足设计所预期的各种功能要求。 222 结构设计的一般原则 为了达到建筑设计的基本目的， 结构设计中应符合以下一般原则： 符合设计规范； 选择合理的结构设计方案；减轻结构自重；采用先进技术。 23 结构选型 231 结构体系选型 对于一般多层民用建筑，根据使用和工艺要求、材料供应情况和施工技术条件， 常选用的结构形式有混合结构、钢筋混凝土框架结构和框架剪力墙结构等结构体系。 由于混合结构整体性差，难于满足大空间的使用要求，而框架剪力墙结构多用于 1 0 2 5 层的高层建筑。而框架结构强度高、结构自重轻，可以承受较大楼面荷载，在 水平作用下具有较大的延性。此外框架结构平面布置灵活，能设置大空间，易于满足 建筑功能要求。 故该五层办公楼选用框架结构。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 232 框架施工方法 钢筋混凝土框架结构按施工方法不同，有现浇式、装配式和整体装配式三种。 现浇式框架的全部构件都在现场整体浇筑，其整体性和抗震性能好，能较好的满 足使用要求。 故框架采用现浇施工方法。 233 其他结构选型 1 . 屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，屋面板厚 1 2 0 m m 。 2 . 露面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，露面板厚 1 2 0 m m 。 3 . 楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。 4 . 过梁：门窗过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用纵向框架兼做窗过梁。 5 . 墙基础：因持力层不太深，承载力高，采用自乘墙基大放脚。 6 . 基础：因基础持力层不太深，地基承载力高，采用钢筋混凝土柱下独立基础。 24 框架结构计算简图及构件尺寸 241 简化假定 建筑物是复杂的空间结构体系，要精确地按照三维空间结构来进行内力和位移分 析十分困难。为简化计算，对结构体系引入以下基本假定： （1 ） 在正常设计、正常施工和正常使用的条件下，结构物在设计基准期内处于 弹性工作阶段，其内力和位移均按弹性方法计算； （2 ） 楼面（或屋面）在自身平面内的刚度无限大，在平面外的刚度很小，可忽 略不计。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 242 计算单元 多层框架结构是由纵、横向框架结构组成的空间结构体系，在竖向荷载作用下， 各个框架之间的受力影响较小。本设计中取 K J 2 作为计算单元 ，如图 2 1 所示： 图 2 1 结构平面布置图 243 计算简图 现浇多层框架结构设计计算模型是以梁、柱截面几何轴线来确定，并认为框架柱 在基础顶面为固接，框架各节点纵、横向均为刚接。一般情况下，取框架梁、柱截面 几何轴线之间的距离作为框架的跨度和柱高度。底层柱高从基础顶面算至二层楼面， 基础顶面标高根据地质条件、室内外高差，定为- 1 . 1 m ，二层楼面标高为 3 . 6 m ，故底 层柱高为 4 . 7 m 。其余各层柱高为楼层高 3 . 0 m 。由此可绘出框架计算简图，如图 2 2 所示： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 2 框架结构计算简图 244 梁柱截面尺寸及惯性矩 多层框架结构是超静定结构，在计算内力前必须先确定杆件的截面形状、尺寸和 惯性矩。 1 初估构件截面尺寸及线刚度 （1 ）. 梁截面尺寸 边跨 mmlh5007506000 12 1 8 1 12 1 8 1 = = = 取 h = 6 0 0 m m mmhb200300600 3 1 2 1 3 1 2 1 = = = 取 b = 2 5 0 m m 则取边跨截面尺寸为: hb = 2 5 0 m m6 0 0 m m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 中跨 mmlh2003002400 12 1 8 1 12 1 8 1 = = = 考虑刚度因素，取 mmh500= mmhb167250500 3 1 2 1 3 1 2 1 = = = 取 mmb250= 则取边跨截面尺寸为: hb = 2 5 0 m m5 0 0 m m （2 ）. 柱截面尺寸 底层柱尺寸 按轴压比要求计算，由公式 ： E s NcNc Fg nN A ff = 式中： N 轴压比取 1 . 0 ； 轴压比增大系数，本设计取 = 1 . 0 ； F 柱的荷载面积； E g 单位建筑面积上重力荷载值，近似取 1 2 - 1 5 k N / m 2 ； n 验算截面以上楼层层数。 对于顶层中柱： 3 2 1.0 8.4 4.2 14 105 172699 1.0 14.3 E s NcNc Fg nN Amm ff = 如取柱截面为正方形，则其边长为 416mm。 根据以上计算结果，并考虑其他因素，本设计中所有柱子截面尺寸都取 5 0 0 m m5 0 0 m m 。 非计算单元的内梁截面尺寸初估方法如上，计算从略。 2 . 框架梁、柱线刚度计算 由于现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度， 减少框架侧移。考虑 这一有利因素，边框架梁取 0 5.1II = ，对中框架梁取 0 0.2II = 。 （ 0 I 为梁矩形截面惯性 矩） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 边跨梁： 33 34 0.25 0.6 2.02.09.00 10 1212 bh Im = 边 73 4 3.0 109 10 4.50 10 6 EI ikN m l =i 边 中跨梁： 33 34 0.25 0.5 2.02.05.21 10 1212 bh Im = 中 73 4 3.0 105.21 10 6.51 10 2.4 EI ikN m l =i 中 柱： 33 34 0.5 0.5 5.21 10 1212 bh Im = 73 4 1 3.0 105.21 10 3.33 10 4.7 EI ikN m l =i 73 4 2 5 3.0 105.21 10 5.21 10 3.0 EI ikN m l =i 相对线刚度： 取 2 5 1.0i =。则其余各杆件相对线刚度为: 1 4 4 3.33 10 0.64 5.21 10 i = 4 4 6.51 10 1.25 5.21 10 i = 中 4 4 4.50 10 0.86 5.21 10 i = 边 框架梁、 柱的相对线刚度如图 2 3 所示， 将作为计算节点杆端弯矩分配系数的依 据。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 3 梁柱相对线刚度图 25 荷载计算 251 恒载标准值计算 1 . 屋面 防水层 （刚性） ： 30mm厚 C20 细石混凝土防水 1.00k N / m 2 防水层 （柔性） ： 三毡四油铺小石子 0.40k N / m 2 找平层： 15mm厚水泥砂浆 0.01520 k N / m 3 =0.30k N / m 2 找坡层： 平均 40mm厚水泥焦渣找坡 0.04014 k N / m 3 =0.56k N / m 2 保温层： 60mm厚1:10水泥膨胀珍珠岩 0.06012 k N / m 3 =0.72k N / m 2 结构层： 120mm厚现浇钢筋混凝土板 0.12025 k N / m 3 =3.00k N / m 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 抹灰层： 10mm 厚混合砂浆 0.01017 k N / m 3 =0.17 k N / m 2 合计 6.15kN/m 2 2 . 各层楼面（含走廊） 水磨石地面 （10mm 厚面层， 20mm厚水泥砂浆打底） 0.65k N / m 2 结构层： 120mm厚现浇钢筋混凝土板 0.12025 k N / m 3 =3.00k N / m 2 抹灰层： 10mm厚混合砂浆 0.01017 k N / m 3 =0.17k N / m 2 合计 3.82k N / m 2 3 . 梁自重 hb = 3 0 0 m m7 0 0 m m 梁自重： 0.3（0.7- 0.12）25 k N / m 3 =4.35k N / m 抹灰层： 10mm 厚混合砂浆 0.01(0.7- 0.12+0.25/2) 217 k N / m 3 =0.25k N / m 合计 4.60k N / m hb = 2 5 0 m m6 0 0 m m 梁自重： 0.25（0.6- 0.12）25 k N / m 3 =3.00k N / m 抹灰层： 10mm 厚混合砂浆 0.01(0.6- 0.12+0.25/2) 217 k N / m 3 =0.21k N / m 合计 3.21k N / m h b = 2 5 0 m m5 0 0 m m 梁自重： 0.25（0.5- 0.12）25 k N / m 3 =2.38k N / m 抹灰层： 10mm 厚混合砂浆 0.01(0.5- 0.12+0.25/2) 217 k N / m 3 =0.17k N / m 合计 2.55k N / m 4 . 柱自重 hb = 5 0 0 m m5 0 0 m m 柱自重： 0.50.525 k N / m 3 =6.25k N / m 抹灰层： 10mm厚混合砂浆 0.01(0.5+0.5) 217 k N / m 3 =0.34k N / m 合计 6.59k N / m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 5 . 外纵墙自重 标准层 纵墙： （3.0- 0.6）(8.4- 0.5)- 1.51.52 0.2418 kN=62.46kN 铝合金窗（1.51.5） ： 1.51.520.35 kN=1.58kN 贴瓷砖外墙面： 3.0(8.4- 0.5)- 1.51.52 0.5 kN=9.60kN 水泥粉刷内墙面： 3.0(8.4- 0.5)- 1.51.52 0.36 kN=6.91kN 合计 80.55kN 底层 纵墙： （4.7- 0.6）(8.4- 0.5)- 1.51.52 0.2418 kN=120.48kN 铝合金窗（1.51.5） ： 1.51.520.35 kN=1.58kN 贴瓷砖外墙面： 3.6(8.4- 0.5)- 1.51.52 0.5 kN=11.97kN 水泥粉刷内墙面： 3.6(8.4- 0.5)- 1.51.52 0.36 kN=8.62kN 合计 1 4 2 . 6 5 k N 6 . 内纵墙自重 标准层 纵墙： （3.0- 0.6）(8.4- 0.5)- 0.92.12 0.2418 kN=123.60kN 门（hb=0.92.1） ： 0.92.120.15 kN=0.57kN 粉刷墙面： （3.0- 0.6）(8.4- 0.5)- 0.92.12 0.362 kN=10.93kN 合计 78.08kN/m 底层 纵墙： （4.7- 0.6）(8.4- 0.5)- 0.92.12 0.2418 kN=123.60kN 门（hb=0.92.1） ： 0.92.120.15 kN=0.57kN 粉刷墙面： （3.6- 0.6）(8.4- 0.5)- 0.92.12 0.362 kN=14. 34kN 合计 138.51kN/m 7. 内隔墙自重 标准层 墙重： （3.0- 0.6）(6.0- 0.5)0.2418 kN=57.02kN 粉刷墙面： （3.0- 0.6）(6.0- 0.5) 0.362 kN=9.05kN 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 合计 66.07kN 底层 墙重： （4.7- 0.6）(6.0- 0.5)0.2418 kN=97.42kN 粉刷墙面： （3.6- 0.6）(6.0- 0.5) 0.362 kN=11.88kN 合计 109.30kN 252 活荷载标准值计算 1 . 屋面和楼面活荷载标准值 上人屋面：2 . 0 k N / m 2 楼面：办公室：2 . 0 k N / m 2 ；走廊：2 . 0 k N / m 2 2 . 雪荷载： 基本雪压：0 . 4 5 k N / m 2 雪荷载标准值： 0 1.0 0.450.45 kr su skN= 屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，二者中取大值。 253 竖向荷载下框架受荷总图 1 . B C , D E 轴间框架梁 屋面板传荷载： 板传至梁上的三角形或梯形荷载为均布荷载，荷载的传递示意图，如图 2 4 所示： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 4 荷载传递示意图 恒载： 23 6.15 2.1 (120.350.35 )220.61/kN m+= 活载： 23 2.02.1 (120.350.35 ) 26.70/kN m+= 楼面板传荷载： 荷载传递示意图如图 2 4 所示 恒载： 23 3.822.1 (120.350.35 )212.80/kN m+= 活载： 23 2.02.1 (120.350.35 ) 26.70/kN m+= 梁自重： 3.21 /kN m 2 B C , D E 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载= 梁自重+ 板传荷载 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 =3.21 /20.61/23.82/kN mkN mkN m+= 活载= 板传荷载 = 6.70/kN m 楼面梁：恒载= 梁自重+ 板传荷载 =3.21 /12.80/16.01/kN mkN mkN m+= 活载= 板传荷载 = 6.70/kN m C D 轴间框架梁均布荷载为： 梁自重: 2.55/kN m 屋面梁：恒载= 梁自重 =2.55 /kN m 活载= 0 楼面梁：恒载= 梁自重 =2.55 /kN m 活载= 0 3 . B 、E 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱： 女儿墙自重（做法：墙高 1 1 0 0 m m ，混凝土压顶 1 0 0 m m ） 33 0.241.118/0.240.125/(1.220.24 )6.67/mmkN mmmkN mmmkN m+ += 天沟自重： 现浇，如图 2 5 所示 32 25/0.6(0.20.08 ) 0.08(0.60.2) 0.5/1.84/kN mmmmmmkN mkN m+= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 顶层柱恒载= 女儿墙及天沟自重+ 纵梁自重+ 板传荷载 (6.67 1.84) 8.4 4.60 (8.4 0.5) 2.55 6 0.5 10.30 6 0.5 8.07 8.4 214.16kN =+ + += 顶层柱活载= 板传荷载 =3.35 6 0.5 2.63 8.432.14kN += 标准层柱恒载= 外纵墙自重+ 纵梁自重+ 板传荷载+ 横隔墙 80.55 4.60 (8.4 0.5) 8.95 6 0.5 5.01 8.4 66.52219.08kN =+ += 顶层柱活载= 板传荷载 = 3.35 6 0.52.63 8.432.14kN += 4 . C 、D 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载= 梁自重+ 板传荷载 4.60 (8.4 0.5) 12.85 6 0.5 6.15 1.2 8.4 8.07 8.4 204.67kN =+ += 顶层柱活载= 板传荷载 = 3.35 6 0.52.63 8.42.0 1.2 8.450.30kN += 标准层柱恒载= 内纵墙自重+ 纵梁自重+ 板传荷载+ 横隔墙 78.08 4.60 (8.4 0.5) 8.95 6 0.5 5.01 8.4 3.82 1.2 8.4 255.12kN =+ += 顶层柱活载= 板传荷载 =3.35 6 0.5 2.63 8.4 2.5 1.2 8.4 57.34kN += 由上可作出框架在竖向荷载作用下的受荷总图，如图 2 6 所示： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 6 竖向荷载作用下受荷总图 254 竖向荷载下框架受荷总图 作用在屋面梁和搂面梁节点处的集中风荷载标准值： 0( )/2 kzszij Wu uhh B=+ 为了简化计算， 通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于楼面的 集中风荷载。 式中：基本风压 2 0 0.35/wkN m= z u 风压高度变化系数。 因建设地点处于大城市郊区， 地面粗糙程度为 B 类； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 s u 风荷载体型系数，查表取 s u = 1 . 3 ； z 风振系数。由于结构高度小于 3 0 m ，且高宽比 1 8 . 4 / 1 4 . 4 = 1 . 2 6 = 截面尺寸满足要求。 斜截面承载力为： 0 0.70.7 14.3 250565141.3988.68 tb fbhkNVkN= 按构造配筋，选双肢箍 8200 。 最小配筋率： 0.24/0.24 1.43/2100.16% svtyv ff= 101 0.168%0.16% 300200 sv sv A b S = i 故所配箍筋满足要求。 同理可计算其它截面斜截面抗剪承载力，具体计算见表 2 所示： 表 2 框架梁斜截面配筋计算 截面 层号 j V ()/2 bj VVgq=+ 0 0.7 t Vfbh= b VV 所以加密区长度边跨取 9 0 0 m m , 中跨取 5 2 5 m m 加密区最大间距取 /4,8 ,150 b hdmm中的较小者； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 边跨： /4600/4150 b hmm= 8 8 16128dmm= = 加密区箍筋间距取 1 0 0 m m 中跨： /4350/487.5 b hmm= 88 16128dmm= 加密区箍筋间距 8 7 . 5 m m 282 框架柱的配筋计算 1 . 轴压比验算 底层柱： max 1902.98NkN= 轴压比： 3 22 2206.05 10 0.6171.0 14.3/(500) NN cc N f AN mmmm = 由于所取轴力为柱轴力最大值，故所有柱轴压比都满足要求。 2 . 截面尺寸复核 取 0 50035465hmmmmmm= 因为 /465/5000.934 w hb = ，属一般梁 所以 0 0.250.25 1.0 14.3 500465831 cc f bhkN= 大于各层柱剪力组合最大值，截面尺寸满足要求。 3 . 正截面受弯承载力计算 在实际工程中为减少计算量，便于施工，往往相邻几层柱采用相同配筋。本设计 中，五层柱采用一种计算结果配筋，三、四层柱按第三层的计算结果进行配筋，一、 二层柱按第一层柱的计算结果进行配筋。 （）选择最不利的内力组 一般按下述原则选取： 弯矩 M 与轴力 N 均较大者为不利； 轴力一大一小， 且 均为大偏压时，轴力小者不利；弯矩接近，当为小偏心受压时，轴力大者为不利， 当为大偏心受压时，轴力小者为不利；轴力接近时，弯矩大者为不利。 （2 ）相关计算资料 对于现浇楼盖，底层柱： 0 1.0lH= ；其余层： 0 1.25lH= （H 为各层柱高） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 保护层厚度 0 35,50035465 s amm hmm= 混凝土采用： 2 30,14.3/ c CfN mm= 钢筋采用： 335HRB ， 2 300/ yy ffN mm= 查表： 0.550 = b 由构造要求， 全部纵筋的配筋率不得超过，也不得小于. ， 一侧配筋率不得 小于. 2 % 。 每侧 2 ,min 0.2%0.2% 500 500500 s Abhmm= 且 2 ,min 5%5% 500 50012500 s Abhmm= （）轴柱计算 第五层柱计算，柱同一截面承受正反两个方向弯矩，采用对称配筋。 10 1.0 14.3 500465 0.5501829 bcb Nf bhkN= 从柱的内力组合表可见， b NN ，取 1 1.0 = 0 1.251.25 3.03.75lHm= 0/ 3.75/0.57.515lh = ，取 2 1.0= 22 0 12 0 11 1()17.51.0 1.01.07 1400 /1400 269/465 i l e hh = += += /21.0726925035513.51 is eehamm=+=+= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 00 408.00 10 0.1230.550 14.3 500 465 b c xN hf bh = 当 0.30.3 cc Nf ANf A=时，取 所以 0.30.3 14.3 500 5001072.5 c Nf AkN= 由抗剪承载力必须满足 00 1.75/(1)/0.07 tyvsy Vfbhf nA hsN+ 可得： 0 max 1.75/(1)0.07 1.75 1.43 500465/40.071072500 220.5 t fbhN kNV + =+ = 所以，框架剪力可以不进行斜截面抗剪承载力计算而按构造配筋： 10200 ( 6 ) 柱的裂缝宽度验算 经计算： 0 max 249 ()0.5350.550 465 b e h = 750 m/s, 360m/s至750 m/s, 180 m/s至360 m/s, 180 m/s?。这些数据选至发 生在世界不同地方的毁灭性地震，其中地震的名称、数据源、记录名称、加速 度峰值、有效期及过期类型都在表1中给出。 地表加速度峰值大约在0.046g至0.395g，其中g为重力加速度。所有地表运 动数据取至距离地面最大为20km的近地范围内。 框架结构的描述 有着典型截面和钢筋的3、5、8和15层的钢筋混凝土框架结构见图1，这些 钢筋混凝土结构是按Turkish 规范设计。考虑结构所处环境为土质类型Z1、地 震1区， 设计为等级为1级， 其中恒载、 活载以及地震荷载在设计中已经被考虑。 所有这些钢筋混凝土框架结构都有3跨，长8m，层高3m。柱子假定与地基 固结，钢筋的屈服强度为22 kN/cm2 ，混凝土的抗压强度为1.6kN/cm2. 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3层框架结构的第一周期经计算为0.54 s ，结构中所有的框架梁截面为矩 形，宽25 cm、高25cm，框架柱截面尺寸为30cmx30cm。5层框架结构的第一周 期经计算为0.72 s ，框架梁截面为矩形，宽25 cm、高50cm，框架柱截面尺寸 前三层为40cmx40cm，后两层为30cmx30cm。8层和15层的框架结构的周期分 别为0.90 s和1.20s ，两者的框架梁截面为矩形，宽25 cm、高55cm。8层结构 框架柱截面尺寸前五层为50cmx50cm，后三层为40cmx40cm，而15层结构框架 柱截面尺寸前八层为80cmx80cm，后七层为60cmx60cm。 框架结构的静力弹塑性分析法 对于低等级的性能，为了估计其需求，就需要考虑结构的非弹性行为。静 力弹塑性分析法可以用来识别地震的危险， 并选择性能等级以此来设计性能目 标。在静力弹塑性分析法中，以侧向荷载近似代表由层间产生的相关惯性力并 使结构在这个侧向荷载作用下产生的位移大于地震设计中预期的位移(Li, Y.R., 1996)。这种分析方法提供了剪力与位移的置换关系并指出非弹性的界限 和结构侧面负荷能力，而曲线斜率方面的改变表明了各有限元的屈服强度。静 力弹塑性分析法的主要目的是决定结构的荷载数量和变形能力。 这些信息都能 够用于评价结构的整体性。 在详细设计了钢筋混凝土框架结构后， 就用静力弹塑性分析法评估结构的 地震反应，为此电脑程序Drain 2D会被用到。有以下三种简化荷载形式：三角 形IBC（k=1），IBC（k=2）和矩形，其中k是与结构周期相关的系数，用来定 义荷载竖向因素。它们也会用于3、5、8和15层的钢筋混凝土框架结构的静力 弹塑性分析。 荷载标准的确定时基于设计参数中的惯性力的分布。 简化的荷载布置方式 如均布分布、三角形分布、IBC分布是最常见的荷载参数。 地震力的竖向分布： VCF vxx = （1） = VX C = n i k ii k xx hw hw 1 （2） 式中： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 Cvx为竖向分布参数 V为总侧向力设计值，或结构底部剪力 wi和wx为部分结构自重 hi和hx为结构高度（至基地算起） k为与结构周期相关的参数 除这些侧向荷载外，结构还承受恒载和活载。P- 作用在静力弹塑性分析 中同样被考虑。侧向荷载一直会增加，直到3、5和8层的框架结构楼顶位移达 到50cm? ，15层的框架结构楼顶位移达到100 cm? 。梁柱单元用于结构分析，假定 梁在水平方向是刚性的，考虑非弹性影响单元是铰接的，而应变强化被忽略。 双线性弯矩转角关系假定用于所用梁柱单元，由ACI 318- 89建议的轴压荷载 弯矩关系、PM、交互关系被用于柱单元屈服表面。薄弱破碎区段的惯性 矩Icr ，在分析的时候用于所有的梁柱。Icr取总惯性矩Ig的一半。 由静力弹塑性分析法所得的结果见图2- 5。每个框架结构的弹塑性曲线都 分均布荷载、三角形荷载以及IBC荷载三种荷载方式给出，显示了剪重比与之 相对应的层间位移。基底剪力V由地面以上所有荷载相加得到，结构重力W所 有楼层重量之和。除此之外，这些曲线还表示结构抗侧力的损失情况和柱位移 下的剪切破坏。曲线中曲率的变化表明了不同结构单元屈服情况，首先是梁屈 服， 接着是柱屈服和各单元的剪切破坏。 随着结构自重的增加， 顶层位移增大， 出现首次屈服和剪切破坏（见图2- 5）。在相应的结构位移（水平位移）下， 矩形荷载分布比其它荷载分布形式相比会造成更高的剪重比。 框架结构的非线性时程分析 前面对框架结构进行了静力弹塑性分析， 下面用非线性时程分析法对其进 行分析。这些框架结构都承受恒载和活载，同静力弹塑性分析法一样，P- 作 用在非线性时程分析中也被考虑。在非线性时程分析中Drain 2D程序被利用， 有限元程序也被用来模