某单位综合办公楼框架结构设计毕业论文.doc

毕业设计 论文 摘 要 本设计为徐州市某单位综合办公楼设计 主体为六层框架结构 包括建筑 设计和结构设计两部分 建筑设计包括建筑的平面图 立面图 剖面图 以及 建筑说明图 结构计算内容有荷载计算 内力计算 内力组合 截面计算 基 础设计等几方面 在确定计算简图之后 选取一榀框架进行计算 进行了重力 荷载代表值的计算 通过顶点位移法求出自振周期 按底部剪力法计算水平地震 荷载作用大小 用 D 值法求出在水平地震作用和风荷载作用下的结构内力 弯 矩 剪力 轴力 用分层法计算竖向荷载 恒载及活荷载 作用下的结构内力 由所得的内力进行内力组合 找出最不利的一组或几组内力组合进行梁 柱的 配筋计算并绘图 屋面为不上人屋面 采用双向板设计 基础采用柱下独立基 础 包括荷载计算 基础承载力计算 关键词关键词 结构设计 框架 抗震设计 基础 Abstract This design for the Xuzhou Integration Office the main body is 5 portal frame constructions partial 6 Including architectural design and structural design two parts Architectural design including construction horizontal plan elevation as well as building instructional diagram The structure computation content has the load computation the endogenic force computation the endogenic force combination the section computation the board the staircase the foundation design and so on several aspects After determination computation diagram selects a pin frame to carry on the computation has first carried on the gravity load generation of tabular value computation then extracts using the apex deflection method the self oscillation cycle according to the base shearing force law computation horizontal earthquake load function size extracts with the D value law under the horizontal earthquake function gentle breeze load function the structure endogenic force bending moment shearing force axle strength With the delamination computation vertical load dead load and live load under the function structure endogenic force carries on the endogenic force combination by the obtained endogenic force again discovers most disadvantageous group of or a several group of endogenic force combination carries on Liang the column matches the muscle to calculate and to draw a chart Then carries on the floor the staircase the foundation matches the muscle computation The roofing for on person roofing uses the bidirectional board design The foundation uses under the column the independent foundation including load computation foundation supporting capacity computation Keywords structural design frames anti seismic design Foundation 目目 录录 1 绪论 1 1 1 工程概况 1 1 1 1 设计资料 1 1 1 2 自然条件 1 1 2 结构设计说明 1 1 2 1 概述 1 1 2 2 建筑平面设计 2 1 3 建筑立面设计 4 1 4 剖面设计 5 1 4 1 层高和室内净高 5 1 5 建筑细部具体构造做法 5 2 结构平面布置及计算简图的确定 8 3 重力荷载代表值计算 11 3 1 屋面及楼面永久荷载代表值计算 11 3 2 屋面及楼面可变荷载代表值计算 12 3 3 梁 柱自重 包括梁侧 梁底 柱抹灰的重量 标准值计算 12 3 4 墙体自重标准值计算 12 3 5 屋面女儿墙自重标准值计算 16 3 6 各层重力荷载代表值计算 16 4 地震作用计算 20 4 1 横向框架侧移刚度计算 20 4 2 横向框架自振周期计算 21 4 3 横向地震作用计算 22 4 4 验算横向框架梁柱截面尺寸及水平位移 25 5 风荷载计算 27 5 1 风荷载作用下横向框架侧移计算 27 6 框架内力计算 29 6 1 水平地震作用下横向框架内力计算 29 6 2 风荷载作用下框架内力计算 33 6 3 竖向荷载作用下横向框架的内力计算 37 7 横向框架结构内力组合 50 7 1 框架的抗震等级确定 51 7 2 框架梁内力组合 51 7 3 框架柱内力组合 52 8 截面设计 56 8 1 框架梁 56 8 2 框架柱 59 9 基础设计 65 9 1 工程概况 65 9 2 独立基础设计 4 轴 A 柱 65 10 楼梯设计 71 10 1 楼梯梯段板设计 71 10 2 平台板设计 73 10 3 平台梁设计 74 结 论 76 致 谢 77 参考文献 78 1 1 绪论绪论 1 1 工程概况 1 1 1 设计资料 该工程为徐州某单位综合办公楼 共 6 层 建筑面 4000 平方米 1 1 2 自然条件 1 气象资料 查徐州建筑某任务书所得 某市自然条件及气候条件 年平均温度 14 2 最热月份平均温度 31 6 最高气温 39 最冷月份平均温度 4 1 最低气温 22 6 土壤冻结最大深度 500mm 年平均降雨量 240mm 日最大降雨量 10mm h 相对湿度 平均 60 冬季 40 夏季 80 主导风向 全年主导风向为偏东风 平均风速 3sm 平均风速 19 3sm 基本风压值 0 35 2 mKN 夏季平均风速折算成距地面 2m 处数值 2 1sm 积雪最大厚度 24cm 基本雪压 0 35 2 mKN 2 地质资料 规划地范围内地势平缓 地质条件均匀 良好 常年地下水位约地表下 2m 处 无侵蚀性 场地土壤属于 II 类建筑场地 1 土层为粉质粘土 平均厚 度约 3 5m 承载力标准值不小于 130kpa 2 土层为粘土 平均厚度约为 6m 承载力标准值不小于 130kpa 土壤最大冻结深度为 0 5m 1 2 结构设计说明 1 2 1 概述 在进行办公楼设计时 我综合考虑了结构选型 使用功能 基地环境 施 工材料 设备和建筑艺术等问题 并且合理安排了建筑内部各种使用功能和使 用空间 并使建筑与周围外部环境相协调 本设计为徐州市某单位综合办公楼 共六层 总建筑面积 4000 办公楼 采用现代派的设计风格 特点是 在垂直界面及天棚界面作虚拟功能空间的分区 加上不同类型 方向灯光的投射 空间互相渗透 既满足不同使用功能要求又 统一为一体 办公区的空间与环境设计应遵守下列原则 1 合理布置公共服务设施 避 免烟 气 味 尘及噪声对消防队员和工作人员的污染和干扰 2 建筑应体现 地方风格 突出个性 群体建筑与空间层次应在协调中求变化 3 精心设置建 筑小品 丰富与美化环境 4 注重景观与空间的完整性 5 公共活动空间的环 境设计 应处理好建筑 道路 广场 院落 绿地和建筑小品之间及其与人活 动之间的相互关系 办公区住宅建筑与规划设计 应综合考虑用地条件 选型 朝向 间距 绿地 层数与密度 布置方式 群体组合和空间环境等因素确定 办公区公共服务设施包括教育 医疗卫生 文化体育 行政管理等设施 公共服务设施项目指标应按有关规范规定确定 绿地率新区建设不应低于 30 1 2 2 建筑平面设计 建筑平面设计是在熟悉使用空间及其使用要求的基础上 进一步分析建筑 整体的使用要求 分析各使用空间之间及使用空间与交通联系空间之间的相互 关系 综合考虑技术 经济和建筑艺术等方面的要求 结合整体规划 场地环 境等具体条件 将各使用空间和交通联系空间在水平方向上相互联系和结合 组成一个有机的建筑整体 在综合办公楼建筑平面设计过程中 建筑的功能要求比较多 所以先从建 筑的功能着手 分析其使用空间的结合 把建筑中使用功能相同或联系紧密的 使用空间组合在一起形成一区 平面设计必须按不同的功能要求分类并进行分 区布局 使之既有明确的分区和隔离 又有必要的联系 一般而言 对于使用 中联系密切的各部分要相近布置 对于使用中有干扰的部分 则要求适当地分 隔 同时考虑 闹静 与 动静 的关系和特点 将需要安静环境的用房尽可 能离开产生噪声的用房布置 1 2 2 1 办公室 一 具有使用合理的室内空间组织和平面布局 提供符合使用要求的室内 声 光 热效应 以满足室内环境物质功能的需要 二 具有造型优美的空间构成和界面处理 宜人的光 色和材质配置 符 合建筑物性格的环境气氛 以满足室内环境精神功能的需要 三 采用合理的装修构造和技术措施 选择合适的装饰材料和设施设备 使其具有良好的经济效益 四 符合安全疏散 防火 卫生等设计规范 遵守与设计任务相适应的有 关定额标准 五 随着时间的推移 考虑具有适应调整室内功能 更新装饰材料和设备 的可能性 六 联系到可持续性发展的要求 室内环境设计应考虑室内环境的节能 节材 防止污染 并注意充分利用和节省室内空间 1 2 2 2 卫生间 本条要求每个卫生间带有洗手功能 1 2 2 3 门 窗 本条要求当窗台距地面低于 0 90m 时 采取防护措施 本办公楼窗台设计 距地面均高于 0 9 米 所有不需要采取防护措施 面向走廊的窗 窗扇不应向走廊开启 否则应保证一定高度或加大走廊宽 度 以免妨碍交通 一般的房门总是向内开启的 可避免妨碍楼梯间的交通 本条规定外开时 不应妨碍交通 一般可采用加大楼梯平台 设大小扇门 入口处设凹口等措施 以保证安全疏散 住宅各部位门洞的最小尺寸是根据使用要求的最低标准提出 的 门的材料构造过厚或有特殊要求时 应留有余地 1 2 2 4 楼梯 本办公楼主体为六层 故采用了楼梯作为垂直交通手段 本建筑共设两部 楼梯 作为垂直交通工具 1 楼梯形式的选择 楼梯常见的形式有板式楼梯和梁式楼梯 梁式楼梯 由踏步板 斜梁 平台板和平台梁组成 踏步板支承在斜梁上 斜梁再支承在 平台梁上 作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁 再由斜梁传至平台梁 梁式楼梯梯段板较薄 可以节省材料 当梯段板较长时 梁式楼梯较为经济 但这种楼梯施工复杂 外观也显得比较笨重 板式楼梯具有下表面平整 施工 支模方便 外观比较轻巧的优点 是一种斜放的板 板端支承在平台梁上 作 用于梯段上的荷载直接传至平台梁 当梯段跨度较小时 采用板式楼梯较为合 适 但其斜板较厚 为跨度的 1 25 1 30 本工程均采用板式楼梯 2 楼梯踏步的尺寸 考虑到人们行走的舒适性 便于疏散等要求 标准 层取踏面宽 260mm 踢面高 165mm 165 9 1750mm 底层楼梯踏面宽 260mm 踏面高 160 7mm 160 7 14 2240mm 楼梯坡度略小于 30 度 3 楼梯扶手的确定 楼梯的扶手应坚固适用 其高度为 1000mm 在楼 梯的起始及终结处 扶手均自其前缘向前伸出 300mm 且出于安全因素 扶手 末端向下布置 1 3 建筑立面设计 建筑的立面设计是在符合使用功能和结构构造等要求的前提下对建筑空间 造型的进一步美化 运用建筑造型和立面构图的一些规律 紧密结合平面 剖 面的内部空间组合而进行的 因此在立面设计中一应反映出建筑的性格 即建 筑的使用性质 二应反映内部空间及其组合情况 三应反映自然条件和民族特 点的不同 四应适应基地环境和建筑规划的总体要求 本设计在立面上看起来显的比较简单 但是在墙面涂料的色彩上 用分格 条把这个立面的色调区别开来 分别刷有淡蓝色乳胶漆和白色乳胶漆 显的比 较质朴 典雅 在窗户处理上 整个立面大体上采用了两种形式的窗户 较大 的截面尺寸使得整个建筑显的很稳重 总体上说 整个建筑在立面设计上力求 达到活泼 简洁 朴素 典雅的效果 通过对空间的综合利用 以端庄朴实无 华的形象来表达教学建筑的丰富文化内涵 达到形式和内容的统一 使环境得 到改善 建筑形态是一种人工创造的物质形态 建筑形态构成是在基本建筑形态构 成理论基础上探求建筑形态构成的特点和规律 为便于分析 把建筑形态同功能 技术 经济等因素分离开来 作为纯造 型现象 抽象 分解为基本形态要素 点 线 面 体 空 探讨和研究其 视觉特性和规律 建筑形态构成的要素主要分为点 线 面 体四大要素 点有一定形状和 大小 如体和面上的点状物 顶点 线之交点 体棱之交点 制高点 区域之 中心点等 点的不同组合排列方式产生不同的表情 点在构图中有积聚性 求 心性 控制性 导向性等作用 线分实存线和虚存线 实存线有位置 方向和 一定宽度 但以长度为主要特征 虚存线指由视觉 心理意识的线 如两点 之间的虚线及其所暗示的垂直于此虚线的中轴线 点列所组成的线及结构轴线 等 线在构图中有表明面与体的轮廓 使形象清晰 对面进行分割 改变其比 例 限制 划分有通透感的空间等作用 面分实存面和虚存面 实存面的特征 是有一定厚度和形状 有规则几何图形和任意图形 虚存面是由视觉 心理 意识到的面 如点的双向运动及线的重复所产生的面感 面在构图中有限定体的界限 以遮挡 渗透 穿插关系分割空间 以自身 的比例划分产生良好的美学效果 以自身表面的色彩 质感处理产生视觉上的 不同重量感等作用 面的空间限定感最强 是主要的空间限定因素 体也有实体和虚体之分 实体有长 宽 高三个量度 形状上分为有规则 的几何体和不规则的自由体 各产生不同的视觉感受 如方向感 重量感 虚 实感等 虚体 空间 自身不可见 由实体围合而成 具有形状 大小 及方 向感 因其限定方式不同 而产生封闭 半封闭 开敞 通透 流通等不同的 空间感受 1 4 剖面设计 建筑剖面设计的任务是确定建筑各部分空间的高度 建筑的层数 建筑空 间的利用以及处理建筑剖面中结构构造关系等问题 建筑剖面设计的实质是对 使用空间 交通联系空间进行竖向的组合布局 建筑剖面设计和建筑的使用 造价 节约用地等有很大的关系 而且要结合平面一起考虑 才能有助于剖面 设计的完成 层高是剖面设计的重要数据 是工程常用的控制尺寸 本设计中 层高的确定除了考虑室内净高与结构 构造所需的高度外 还使其符合建筑模 数的要求 建筑剖面组合则是根据建筑竖向使用要求 解决层高 层数和建筑 在高度方向的安排方式 并协调这些因素与 造型力求简洁 之间的矛盾 1 4 1 层高和室内净高 办公楼标准层高 3 6m 宿舍室内有穿堂风 因而对流风速有所增加 室内 湿度却随穿堂风的增加而减小 因此要改善室内微小气候 关键是减小夏季辐 射对室温的影响 改善平面布置的通风条件 组织穿堂风加速室内热气的散发 招待所卫生间面积较小 顶板下的排水横管即便靠墙布置 其管底 特别 是存水弯 的底部距楼 地面净距若太低 常常造成碰撞并且妨碍门 窗户开 启 本条要求其净距不得低于 2 20m 1 5 建筑细部具体构造做法 基础做法 采用柱下独立基础 混凝土等级为 C35 垫层为素混凝土 C10 垫层高 100mm 地面做法 采用碎拼大理石地面 1 20 厚碎拼大理石石块 1 2 水泥砂浆 掺色 灌缝 表面平整磨光 2 8 厚 1 1 水泥细砂浆结合层 3 20 厚 1 2 水泥砂浆找平层 4 刷素水泥浆一道 5 60 厚 C15 混凝土 6 100 厚碎石或碎砖夯实 7 素土夯实 楼面做法 采用地砖楼面 1 8 10 厚地砖楼面 干水泥擦缝 或 1 1 水泥砂浆勾缝 2 5 厚 1 1 水泥细砂浆结合层 3 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 4 a 现浇钢筋混凝土楼面 b 40 厚 C20 细石混凝土垫层 预计钢筋混凝土楼面 屋面做法 1 现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层 檐口处厚 100mm 2 自两侧檐口向中 间找坡 2 20 厚 1 2 水泥砂浆找平层 3 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 4 二毡三油防水层 撒绿豆砂保护 卫生间做法 1 小瓷砖地面 素水泥浆檫缝 2 3 4 厚 1 4 水泥胶合层 3 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 4 素水泥砂浆结合层一道 5 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 6 20 厚的抹灰 石灰砂浆 卫生间的墙面做法 瓷砖墙面 1 5 厚釉面砖白水泥浆擦缝 2 6 厚 1 0 1 3 水泥石灰膏砂浆结合层 3 12 厚 1 3 水泥砂浆打底 踢脚做法 采用地砖踢脚 台度 1 8 厚地砖素水泥擦缝 2 5 厚 1 1 水泥细砂结合层 3 12 厚 1 3 水泥砂浆打底 内墙做法 1 15 厚 1 3 水泥砂浆打底 2 5 厚 1 1 水泥砂浆粘结层 3 20 厚抹灰 外墙面做法 1 15 厚 1 3 水泥砂浆打底 2 5 厚 1 1 水泥砂浆粘结层 3 20 厚抹灰 外墙饰面 1 棕色仿石面砖饰面 2 白色涂料饰面 3 米色面砖饰面 4 GRC 成品欧式挂件 5 墨绿色铝合金百叶 散水做法 混凝土水泥沙浆面散水 带垫层 1 20 厚 1 2 水泥砂浆抹面 压实抹光 2 60 厚 C15 混凝土 上撒 1 1 水泥砂子压实抹光 3 120 厚碎石或碎砖垫层 4 素土夯实 向外坡 4 墙基防潮 防水砂浆防潮层 20 厚 1 2 水泥砂浆掺 5 避水浆 位置一般在 0 06 标高处 坡道台阶 花岗石台阶 1 花岗石条石规格厚度和宽度 按台阶设计要求 长度 1000 1500 表面 剁平 2 30 厚 1 3 水泥砂浆结合层 3 素水泥浆一道 4 100 厚 C15 号现捣钢筋混凝土 6 双向钢筋中距 150mm 厚度不包括踏 步三角部分 台阶面向外坡 1 5 150 厚碎石或碎砖垫层 6 素土夯实 坡度按工程设计 7 台阶横向两端 M3 号砂浆砖砌 240 厚地龙墙 横向总长度大于 3 米时 每隔 3 米加一道 240 厚地龙墙 地龙墙埋深在冰冻线以下 C10 混凝土基础垫 层 600 宽 300 高 2 2 结构平面布置及计算简图的确定结构平面布置及计算简图的确定 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求 进行了建筑平面 立面及剖面 设计 其框架平面柱网布置 结构平面布置分别见图 2 1 图 2 2 主体结构共 六层 层高均为 3 6m 填充墙采用 200mm 厚的耐火砖 门为木门 门洞尺寸为 1 2mx2 1m 窗为 铝合金窗 洞口尺寸为 2 4mX1 8m 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构 楼板厚度取为 120mm 梁截面高度按梁跨度的 1 12 1 8 估算 由此估算的截 面见表 2 1 各层梁 柱和板的混凝土的强度等级和保护层厚度见表 2 2 mm43N 1 f mm3KN 14f C30 2 t 2 c 表 2 1 梁截面尺寸 mm 层次 KL1KL2KL3L1L2 1 6250X750250X500250X650250X600250X350 表 2 2 各层构件混凝土强度等级和保护层厚度 梁板柱 层 次 混凝土强 度等级 保护层厚度 mm 混凝土强 度等级 保护层厚度 mm 混凝土强 度等级 保护层厚度 mm 1C3025 C3525 2 6C3025C3020C3525 注 表中的数值均根据 混凝土结构耐久性设计规范表 4 31 条取值 柱截面尺寸可根据式估算 由 建筑抗震设计规范 表 cNc Nf A 6 1 2 可知该框架结构为的抗震等级为三级 再由 建筑抗震设计规范 表 6 3 6 查得该框架结构的柱的轴压比限值 0 85 各层的重力荷载代表值近似取 12 N 由附图 2 2 可知边柱及中柱的负载面积分别为 7 2X3 9和 2 KN mm 2 m 7 2X5 25 由得第一层柱的截面面积为 2 m cNc Nf A 边柱 1 3X7 2X3 9X12X10 X6 0 85X23 4 132142 c A 32 mm 中柱 1 25X7 2X5 25X12X10 X6 0 85X23 4 171041 c A 32 mm 如取柱子截面为正方形 则边柱和中柱截面高度分别为 364mm 和 414mm 根据上述计算结果并考虑综合其他因素 本设计框架柱截面尺寸取值均定为 600mmX600mm 基础形式采用柱下独立基础 基础埋深标高 1 8 基础厚度取 900mm 取柱 的形心线作为框架柱的轴线 两轴线取至板底 2 6 层柱高即为层高 取为 3 3m 底层柱高度从基础顶面取至一层板底 即 h 3 6 1 8 0 9 4 5m 框架结 构计算简图如图 2 3 所示 3 3 重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算 3 1 屋面及楼面永久荷载代表值计算 1 屋面均布荷载 不上人 30 厚细石混凝土保护层 25X0 03 0 7 2 KN m 三毡四油防水层 0 4 2 KN m 150 厚水泥蛭石保温层 5X0 15 0 7 2 KN m 120 厚钢筋混凝土板 0 12X25 3 2 KN m 20 厚板底抹灰 20X0 02 0 2 KN m 合计 5 3 2 KN m 2 1 5 层楼面均布荷载 楼梯 卫生间除外 瓷砖地面 0 55 2 KN m 120 厚钢筋混凝土 25X0 12 3 2 KN m 20 厚板底抹灰 0 02X20 0 4 2 KN m 合计 3 95 2 KN m 3 楼梯间均布荷载 瓷砖面层 0 55 2 KN m 楼梯板重 按 250 厚钢筋混凝土板等效 25X0 25 6 25 2 KN m 合计 6 8 2 KN m 4 卫生间均布荷载 瓷砖底面 0 55 2 KN m 20 厚水泥砂浆保护层 20X0 02 0 4 2 KN m 底面防水层 0 05 2 KN m 20 厚板底抹灰 20X0 02 0 4 2 KN m 120 厚钢筋混凝土现浇板 0 12X25 3 2 KN m 合计 4 1 2 KN m 5 雨棚 三毡四油防水层 0 4 2 KN m 20 厚水泥砂浆找平层 20X0 02 0 4 2 KN m 100 厚钢筋混凝土现浇板 0 1X25 2 5 2 KN m 20 厚板底抹灰 20X0 02 0 4 2 KN m 合计 3 7 2 KN m 3 2 屋面及楼面可变荷载代表值计算 根据 建筑结构荷载规范 GB 5009 2001 第 4 1 1 条和第 4 3 1 条 楼 屋面均布活荷载标准值取值如下 不上人屋面均布活荷载标准值 0 5 2 KN m 办公室 2 0 2 KN m 走廊 报告厅 2 5 2 KN m 楼梯 3 5 2 KN m 3 3 梁 柱自重 包括梁侧 梁底 柱抹灰的重量 标准值计算 梁柱的抹灰近似按加大梁宽及柱宽来考虑 比如 KL1 bXh 0 25mX0 75m 长度为 7 3m 每根重 0 29X0 75X7 3X25 34 40KN 其他 梁柱自重标准值见表 3 1 其中梁长度取净长度 柱长度取层高 3 4 墙体自重标准值计算 粉煤灰轻渣空心砌块 200mm 厚 8 外墙面贴瓷砖 2 KN m 0 5 2 KN m 内墙面均采用 20mm 厚抹灰 故外墙体单位面积重量为 0 5 0 2X8 0 02X17 2 44 2 KN m 内墙体单位面积重量为 0 2X8 0 02X17X2 2 28 2 KN m 表 3 1 梁柱自重标准值 层号构件编号截面 2 m 长度 m 根数每根重量 KN KL10 25X0 757 212X6 7239 69 KL20 25X0 502 16X6 367 98 KL30 25X0 656 620X6 16831 57 L10 25X0 607 910X5 7034 37 1 6 L20 25X0 353 42X5 108 63 1KZ0 6X0 64 532X1 3246 08 2 6KZ0 6X0 63 632X5 16036 86 木门单位面积重力荷载为 0 20 铝合金窗单位面积重力荷载为 2 KN m 0 40 2 KN m 1 外纵墙含有 4800X1800 尺寸铝合金窗户的墙重为 a 底层 4 8X1 8X0 4 6 6X3 85 4 8X1 8 X2 44 44 38KN b 2 6 层 4 8X1 8X0 4 6 6X2 95 4 8X1 8 X2 44 29 88KN 2 外纵墙含有 3900X1800 尺寸铝合金窗户的墙重为 a 底层 3 9X1 8X0 4 6 6X3 85 3 9X1 8 X2 44 47 68KN b 2 6 层 3 9X1 8X0 4 6 6X2 95 3 9X1 8 X2 44 33 19KN 3 无门窗的外横墙重为 a 底层 7 2X3 75X2 44 65 88KN b 2 6 层 7 2X2 85X2 44 50 07KN 4 底层外横墙含有 1500X2400 木门的墙重为 1 5X2 4X0 2 2 1X4 1 5X2 4 X2 44 12 43KN 5 2 6 层外横墙含有 1800X2400 铝合金窗户的墙重为 1 8X2 4X0 4 2 1X3 1 1 8X2 4 X2 44 7 07KN 6 内纵墙含有 2400X2100 木门的墙重 a 底层 2 4X2 1X0 2 6 6X3 85 2 4X2 1 X2 28 47 45KN b 2 6 层 2 4X2 1X0 2 6 6X2 95 2 4X2 1 X2 28 33 91KN 7 内横墙不含门窗的墙重 a 底层 7 2X3 75X2 28 61 56KN b 2 6 层 7 2X2 85X2 28 46 79KN 8 内横墙不含门窗的墙重 a 底层 7 9X3 9X2 28 70 25KN b 2 6 层 7 9X3X2 28 54 04KN 9 内纵墙含有 1000X2100 木门的墙重 a 底层 1 0X2 1X0 2 3 4X3 85 1 0X2 1 X2 28 25 48KN b 2 6 层 1 0X2 1X0 2 3 4X2 95 1 0X2 1 X2 28 18 50KN 10 二层含有 2400X2400 木门的墙重为 2 4X2 4X0 2 7 2X2 95 2 4X2 4 X2 44 38 92KN 11 二层不含门窗的纵墙 48 43KN 表 3 2 各层墙体自重标准值 层次墙体 每片自重 KN 片数重量 KN 每层总重 KN 1 a44 386266 28 2 a47 68295 36 3 a65 884263 52 4 12 43224 86 6 47 456284 70 7 a61 566369 36 8 a70 256421 50 1 9 a25 48250 96 1776 54 1 b29 88259 76 2 b33 19266 38 3 b50 074200 28 5 7 07214 14 6 b33 914135 64 7 b46 794187 16 8 b54 044216 16 9 b18 50237 00 1038 92277 84 2 1148 43296 86 1091 22 1 b29 88259 76 2 b33 19266 38 3 b50 074200 28 5 7 07214 14 6 b33 918271 28 7 b46 798374 32 8 b54 046324 24 3 5 6 9 b18 50237 00 1347 40 1 b29 88259 76 2 b33 19266 38 3 b50 074200 28 5 7 07214 14 6 b33 917237 37 7 b46 794187 16 8 b 54 044216 16 9 b18 50237 00 1038 92277 84 4 1148 43296 86 1192 95 3 5 屋面女儿墙自重标准值计算 女儿墙采用 200mm 厚现浇钢筋混凝土 其高度为 600mm 外贴瓷砖 0 5 故女儿墙体的自重标准值为 2 KN m 25X0 2X 36X2 18 9X2 X0 6 0 5X 36X2 18 9X2 X0 6 362 34KN 3 6 各层重力荷载代表值计算 根据 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 第 5 1 3 条 顶层重力荷载代 表值包括 屋面及女儿墙自重 50 屋面雪荷载 纵横梁自重 半层墙体自重 其它层重力荷载代表值包括 50 楼面均布活荷载 纵横梁自重 楼面上 下各半层的柱及墙体自重 第 6 层 1 女儿墙自重 362 34KN 2 屋面现浇板自重 36X18 9X5 3 3606 12KN 3 半层墙自重 1347 40X50 673 70KN 4 梁重 39 69X12 7 98X6 31 57X20 34 37X10 1499 26KN 5 半层柱子自重 0 5X36 86X24 442 32KN 恒载 0 5X 雪荷载 362 34 3606 12 673 70 1499 26 442 32 0 5X0 35X36X18 9 6702 81KN 第 5 4 层 1 楼面现浇板板自重 a 办公室现浇板自重 3 95X 36X18 9 3 6X7 8X2 3 6X7 8X2 2243 92KN b 卫生间现浇板自重 4 1X3 6X7 8X2 230 26KN c 楼梯自重 6 8X3 6X7 8X2 381 89KN 2 楼面上下各半层柱子自重 36 86X24 884 64KN 3 楼面上下个半层墙体自重为 0 5X1347 40 0 5X1192 95 1270 18KN 4 梁重 39 69X12 7 98X6 31 57X20 34 37X10 1499 26KN 5 楼面活荷载 a 办公室活载 2 0X 36X18 9 2 7X7 2X5 3 6X7 8X2 1054 08KN b 走廊活载 2 5X2 7X7 2X5 243 00KN c 楼梯活载 3 5X3 6X7 8X2 196 56KN 恒载 0 5X 活荷载 2243 92 230 26 381 89 884 64 1270 18 1499 26 0 5X 1054 08 243 00 196 56 7256 96KN 第 3 层 1 楼面现浇板板自重 a 办公室现浇板自重 3 95X 36X18 9 3 6X7 8X2 3 6X7 8X2 2243 92KN b 卫生间现浇板自重 4 1X3 6X7 8X2 230 26KN c 楼梯自重 6 8X3 6X7 8X2 381 89KN 2 楼面上下各半层柱子自重 36 86X24 884 64KN 3 楼面上下个半层墙体自重为 1347 40KN 4 梁重 39 69X12 7 98X6 31 57X20 34 37X10 1499 26KN 5 楼面活荷载 a 办公室活载 2 0X 36X18 9 2 7X7 2X5 3 6X7 8X2 1054 08KN b 走廊活载 2 5X2 7X7 2X5 243 00KN c 楼梯活载 3 5X3 6X7 8X2 196 56KN 恒载 0 5X 活荷载 2243 92 230 26 381 89 884 64 1347 40 1499 26 0 5X 1054 08 243 00 196 56 7334 36KN 第 2 层 1 楼面现浇板板自重 a 办公室现浇板自重 3 95X 36X18 9 3 6X7 8X2 3 6X7 8X2 2243 92KN b 卫生间现浇板自重 4 1X3 6X7 8X2 230 26KN c 楼梯自重 6 8X3 6X7 8X2 381 89KN 2 楼面上下各半层柱子自重 36 86X24 884 64KN 3 楼面上下个半层墙体自重为 0 5X1192 95 0 5X1091 22 1142 09KN 4 梁重 39 69X12 7 98X6 31 57X20 34 37X10 1499 26KN 5 楼面活荷载 a 卫生间活载 2 0X 36X18 9 2 7X7 2X5 3 6X7 8X2 1054 08KN b 走廊活载 2 5X2 7X7 2X5 243 00KN c 楼梯活载 3 5X3 6X7 8X2 196 56KN 恒载 0 5X 活荷载 2243 92 230 26 381 89 884 64 1142 09 1499 26 0 5X 1054 08 243 00 196 56 7129 05KN 第 1 层 1 楼面现浇板板自重 a 办公室现浇板自重 3 95X 36X18 9 3 6X7 8X2 3 6X7 8X2 2243 92KN b 卫生间现浇板自重 4 1X3 6X7 8X2 230 26KN c 楼梯自重 6 8X3 6X7 8X2 381 89KN 2 楼面上下各半层柱子自重 0 5X36 86X24 0 5X46 08X24 995 28KN 3 楼面上下个半层墙体自重为 0 5X1091 22 0 5X1776 54 1433 88KN 4 梁重 39 69X12 7 98X6 31 57X20 34 37X10 1499 26KN 5 楼面活荷载 a 卫生间活载 2 0X 36X18 9 2 7X7 2X5 3 6X7 8X2 1054 08KN b 走廊活载 2 5X2 7X7 2X5 243 00KN c 楼梯活载 3 5X3 6X7 8X2 196 56KN 恒载 0 5X 活荷载 2243 92 230 26 381 89 995 28 1433 88 1499 26 0 5X 1054 08 243 00 196 56 7531 40KN 建筑物总重力荷载代表值为 6702 81 2X7256 96 7334 36 7129 05 7531 40 43211 54KN 7 1 i i G 各质点重力荷载代表值及其质点高度如图 3 1 所示 4 4 地震作用计算地震作用计算 4 1 横向框架侧移刚度计算 1 梁的线刚度计算 梁的线刚度计算见表 4 1 混凝土强度等级为 C30 3 0X c E 72 10 KN m 表 4 1 梁的线刚度 惯性矩边框架梁中框架梁层 次 梁 编 号 截面 2 m 跨 度 m 4 m 0 1 5 b II 4 m cb c E I i l KNm 0 2 0 b II 4 m 3 10 cb b E I i l KNm KL10 25X0 757 8 8 79X 3 10 13 19X 3 10 50731 17 58X 3 10 67615 KL20 25X0 502 7 2 60X 3 10 3 9X 3 10 43333 5 2X 3 10 57778 1 6 KL30 25X0 657 2 5 72X 3 10 8 58X 3 10 35750 11 44X 3 10 47667 2 柱子的线刚度计算 柱子的线刚度计算见表 4 2 混凝土强度等级为 C35 3 15X c E 72 10 KN m 表 4 2 柱子的线刚度 层次 截面 2 m 高度 m 34 12 c Ibhm cc c E I iKNm h 2 60 60X0 603 6 10 8X 3 10 90000 10 60X0 604 5 10 8X 3 10 72000 3 横向框架柱侧移刚度计算 横行框架柱 D 值计算见表 4 3 3 12 b bh I 表 4 3 横向框架柱侧移刚度 D 值 层次位置 2 bc Kii 一般层 bc Kii 底层 2 KK 一般层 0 5 K 2 K 底层 2 12 c Dih KN m 柱根数 边框架边柱 0 560 22183334 边框架中柱 1 050 34283334 中框架边柱 0 750 27225008 中框架中柱 1 390 41341678 2 6 i D 640000 边框架边柱 0 700 44187734 边框架中柱 1 310 55234674 中框架边柱 0 940 50213338 中框架中柱 1 740 60256008 1 i D 544424 表中 K 梁柱线刚度比 柱侧移刚度修正系数 D 柱的侧移刚度 由表 4 3 可见 544424 640000 0 85 0 7 12 DD 544424 640000 0 85 0 7 16 DD 640000 640000 1 0 7 27 DD 根据 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 表 3 4 3 2 规定 各层柱之间的 侧移刚度比值大于 0 7 不属于侧向刚度不规则的结构 故该框架为规则框架 4 2 横向框架自振周期计算 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2002 附录 B 0 2 规定 对于质量和 1 7 gTT T 刚度沿高度分布比较均匀的框架结构 框架 剪力墙结构和剪力墙结构 其基本 自振周期可按下试计算 1 1 7 TT T 式中 考虑非承重墙刚度对结构自振周期影响的折减系数 根据 高 T 层建筑混凝土结构技术规程 第 3 3 17 条第 1 条款 框架结构可取 0 6 0 7 计算结构基本自振周期用的结构顶点假象位移 m T 1 横向框架结构顶点假想位移计算 对框架结构 结构顶点假象位移可由下面三个公式计算 横向框架结构顶点假想位移计算见表 4 4 表 4 4 横向框架结构顶点假想位移 层 次 i G KN Gi V KN i D KN m iGii VD m i m 66702 816702 816400000 010470 24516 57256 9613959 776400000 021810 23469 47256 9621216 736400000 033150 21881 37334 3628551 096400000 044610 17973 27129 0535680 146400000 055750 13512 17531 4043211 545444240 079370 07937 2 横向框架自振周期计算 根据公式得横向框架的自振周期为 1 1 7 TT T s6 024516 0 7 07 1 4 3 横向地震作用计算 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 第 5 1 2 条第一条款规定 高度不 超过 40m 以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构 以及近 似于单质点体系的结构 可采用底部剪力法等简化方法来计算地震作用 所以本框架采用底部剪力法来计算地震作用 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 第 5 2 1 条规定 采用底部剪力法 11 nsn GiKiGiijTk k ijk VGVD A g T g T 0 9 0 40 0 080 0555 0 60 0 85 eqi GG Ekeq FG 时 各楼层可取一个自由度 结构的水平地震作用标准值应按下式确定 1Ekeq FG 式中 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值 应按 建筑 1 抗震设计规范 第 5 1 4 第 5 1 5 条确定 结构等效重力荷载单质点应取总重力荷载代表值 多质点可取总重 eq G 力荷载代表值的 85 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 第 5 1 2 条 在多遇地震作用下 由抗震设防烈度为 7 度 设计的基本地震加速度为 0 1g 设计地震分组为第二组 建筑场地类别为 II 类 查 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 表 5 1 4 1 和表 5 1 4 2 得 水平地震影响系数最大值 0 08 max 特征周期值 0 4s 因为 0 64s 1 4 1 4X0 4 0 56s 且 0 35s 0 4s0 55s 所以要 1 T g T g T 考虑顶部附加地震作用 查 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 表 5 2 1 得 顶部附加地震作用系数 0 08 0 01 0 08X0 60 0 01 0 058 n 1 T 因为 0 40s 0 80s64 19 KN m 故属于第一类 T 形截面 11 20 003 s 实配钢筋 3C16 梁端截面相对受压区高度 符合 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 第 6 3 3 条第一条款的规定 梁 端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比 一级不应大于 0 25 二 三级不应大于 0 35 的要求 2 支座处受力钢筋的计算 将下部跨间截面的 2C22 2C25 钢筋伸入支座 作为支座负弯矩作用下的受 压钢筋 再计算相应的受拉钢筋 即支座 A 上部 2 1741 13 s Amm s A 6 2 2 0 64 19 10 0 003 1 0 14 3 2600 715 s scf M f b h 2 1741 13 s Amm 2 1741 13 s Amm 0 2 0 098 s a h 00 0 7f1 25 tyvsv bhf A hs min 2 50 3 250 1000 4 0 24 0 16 svsvsvty nAbsff 6 2 0 293 96 10 1201 36071535 s ys M Amm fha 6 2 0 203 7 10 832 11 36071535 s ys M Amm fha 说明富裕 且达不到屈服 可以近似的取 s A 实配 3C22 2 1139 82 s Amm 支座 B 左侧上部 实配 3C22 2 1139 82 s Amm 2 梁斜截面受剪承载力计算 AB 跨 0 131 060 2511 23 REcc VKNf bhKN 故截面尺寸满足要求 0 715 w hh 故属于厚腹梁 715 2502 864 w hb 梁端加密区箍筋采用 2 肢 C8 100 箍筋采用 HPB235 级钢筋 其强度等