土建办公楼毕业设计.doc

聊城大学本科毕业设计 1 摘摘 要要 该建筑为办公楼 采用钢筋混凝土框架结构 建筑总高为 18 3m 共 5 层 一 层层高为 3 9m 其他各层层高为 3 6m 建筑面积 5363 1 本设计包括建筑设计 结构设计和基础设计 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 本设计主要进行了一榀框架的计算 在确定框架布局之后 先计算了恒载 活 载 风载的等效荷载以及各杆端的内力 然后用分层法进行内力分配 然后各层叠 加 进而求出在水平荷载作用下的结构内力 弯矩 剪力 轴力 接着内力组合找 出最不利的一组或几组内力组合 选取最不利组合计算配筋并绘图 此外还进行了 楼梯和基础的设计 完成了平台板 梯段板 平台梁等构件的内力和配筋计算 关键词 关键词 框架结构 钢筋混凝土 内力计算 聊城大学本科毕业设计 2 Abstract The building for office buildings with reinforced concrete frame structure Building a total height is 18 3m a total of 5 layers each layer of high3 6m Construction area of 5363 1 square meters The design includes architectural design structure design and foundatiom Design Architecture building according to the geographical position all the functional layout design based on plane layout elevation section and other aspects of the building design and strive to building practical economic beautiful Structure structure for the frame structure all of the beams columns and plates were using cast in place the foundation of the foundation under column draw the structure construction drawing The design of the main framework for the calculation of a Pin In determining the framework for the layout the first calculation of the dead load live load wind load is equivalent to the rod end load and internal forces and then layering the internal force distribution and then superimposed layers and then calculate the horizontal loads Internal force bending moment shear axial force Then find the most unfavorable combination of internal forces of a group or several groups of internal force combination select the most unfavorable combination of computing and graphics reinforcement In addition the basis for the design of the stairs and to complete the platform board bench plate platform and other components of the internal forces and beam reinforcement calculation Key words Reinforced concrete Frame structures Calculation of Internal Forces 聊城大学本科毕业设计 1 目目 录录 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 1 1 1 设计任务和主要要求 1 1 1 1 设计任务 1 1 1 2 设计要求 2 1 1 3 设计要点 2 1 2 设计原始资料 2 1 3 建筑设计说明 3 1 3 1 建筑平面设计 3 1 4 建筑立面设计 3 1 5 建筑剖面设计 4 1 6 垂直交通设计和防火设计 4 1 7 构造做法 4 1 7 1 屋面做法 4 1 7 2 楼面做法 4 1 7 3 墙面做法 4 1 7 4 门窗 5 第二章第二章 结构设计结构设计 6 6 2 1 设计资料 6 2 2 结构设计的一般原则 6 2 3 结构选型 7 2 4 框架结构计算简图 构件尺寸及梁柱线刚度 7 2 4 1 确定框架计算简图 7 2 4 2 梁柱截面尺寸及线刚度 10 2 5 荷载计算 11 2 5 1 恒载标准值计算 12 2 5 2 活荷载标准值计算 14 2 5 3 竖向荷载下框架受荷总图 14 2 5 4 风荷载计算 18 2 5 5 风荷载作用下的位移验算 19 2 6 内力计算 22 2 6 1 恒载作用下的内力计算 22 2 6 2 活载作用下的内力计算 29 2 6 3 风荷载作用下的内力计算 31 2 6 4 水平地震作用下内力计算 34 2 7 框架内力组合 38 2 7 1 控制截面的选择 38 聊城大学本科毕业设计 2 2 7 2 控制截面的选择 39 2 7 3 框架梁的内力组合 39 2 7 4 框架柱内力组合 46 第三章第三章 柱 梁 板 楼梯计算柱 梁 板 楼梯计算 5151 3 1 框架柱的计算 51 3 2 框架梁配筋计算 63 3 3 双向板计算 68 3 3 1 荷载计算 68 3 3 2 弯矩计算 68 3 3 3 配筋计算 69 3 4 楼梯计算 70 3 4 1 设计资料 70 3 4 2 踏步板计算 71 3 4 3 梯段斜梁计算 73 3 4 4 平台板设计 74 3 4 5 平台梁计算 75 第四章第四章 基础设计基础设计 7777 4 1 独立基础设计 77 4 1 1 A D 采用同一种基础 77 4 1 2 B C 采用同一种基础 80 结结 论论 8585 参考文献参考文献 8686 致致 谢谢 8787 聊城大学本科毕业设计 1 某办公楼毕业设计某办公楼毕业设计 第一章第一章 建筑设计建筑设计 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 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 1 1 设计任务和主要要求设计任务和主要要求 1 1 1 设计任务 建筑设计一般原则 1 一般要求 1 从办公大楼的功能 建筑规模和标准出发 确定各类办公用房 共公用方和其 它附属设施的组成 2 楼梯的设计 各类房屋的建筑面积和疏远距离应符合防火和抗震设计规范要 求 主要楼梯应根据使用性质和面积大小决定 一般应设在入口附近 位置要明显 3 办公楼各部分应功能分区明确 在平面功能 垂直交通 防火疏散 建筑设 备等方面综合考虑相关关系 进行合理安排布局 宜根据使用功能不同分设出入口 组织好内外交通路线 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 聊城大学本科毕业设计 2 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 做到又简洁 大方 美观 能充分体现出企业的形象与 现代感 1 1 2 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 1 1 3 设计要点 1 依据建筑功能的要求 确定柱网尺寸 然后再逐一定出各房间的开间和 进深 2 根据交通 防火与疏散的要求 确定楼梯间的位置和尺寸 3 确定墙体所用的材料和厚度 以及门窗的型号与尺寸 1 2 设计原始资料设计原始资料 1 自然条件 建筑物所在场地地形开阔平坦 属于较稳定建筑场地 基本风压 W0 0 45kN m2 基本雪压 S0 0 35kN 冻土厚度 0 5 米 地面粗糙度类别为 B 类 2 工程地质条件 场地土自上而下 杂填土厚度 0 30 1 30m 粘土厚 1 00 2 00m 粉土厚 2 50 3 10 m 根据报告提供的地耐力 拟采用第二层粘土作为地基持力层 承载力特征值按 220kpa 考虑 3 混凝土环境类别 二 b 类 4 地下水位 地下水静止水位埋深为 3 2 4 2 米 5 建筑抗震设防类别 丙类 场地地震基本烈度 7 度 按 8 度抗震构造要求设 聊城大学本科毕业设计 3 防 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度值为 0 10g 建筑场地类别为 类 设计特征周期为 Tg 0 45s 1 3 建筑设计说明建筑设计说明 1 3 1 建筑平面设计 该办公楼的抗震设防烈度为 7 度 因为对抗震要求比较严格 故在平面上力求 简单 规则 对称 建筑物的入口朝向为南边 框架结构 在框架结构的平面布置上 柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形 成的网络 是框架结构的脉络 柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求 又要使结构受力合理 构件种类少 施工方便 本框架办公楼采用内廊式柱网布置 也就是中间为走廊 两边为房间 考虑到 走廊长度大于 40m 两面布置房间时 走廊最小净宽为 1 8m 所以中间走廊取 2 7m 每层设置男女卫生间 便于管理和使用 由于所设计的大楼为办公大楼 应具备的功能罗列如下 1 一般用房 会议室 会客室 活动室 健身房 警卫室 传达室等 2 辅助用房 配电房 储藏室 茶水间 卫生间 车库等 3 功能用房 微机室 图书数据室 档案室 财会计室 储藏室 传达室 等各建筑部分的布置如下 1 办公室会议室 2 卫生间 卫生间为 49 5m 每层均设男女卫生间 厕所内均应设污水池和地漏 2 3 门窗 窗台高取 0 9m 窗高为 1 8m 窗的上部玻璃固定下面为推拉扇较为美观 4 楼梯 2 至 3 轴线间的楼梯间设有一部楼梯 为平行双跑楼梯 主楼梯梯间宽度为 3 9m 长为 7 5m 梯井宽 0 20m 梯段宽 1 7m 允许三个人并行 休息平台宽 1 9m 踏步高 0 15m 踏步宽为 0 30m 踏步共 13 级 满足设计要求 1 4 建筑立面设计建筑立面设计 该办公楼在立面上采用宽大而明亮的玻璃窗 满足办公楼采光的要求 同时可 聊城大学本科毕业设计 4 以表现出简洁和现代感 还增加了立面的美观效果 建筑立面和竖向剖面力求规则 避免立面的凹进或突出 使结构的侧向刚度变化均匀 有利于结构抗震 1 5 建筑剖面设计建筑剖面设计 建筑物的剖面图要反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系 剖面设计的 主要任务是确定建筑物各部分应有的高度 建筑物的层数及与空间的组合关系 在建筑物的层高上 考虑到建筑空间比的要求 一般高度与进深的合适比例为 1 2 该办公楼的进深为 7 5m 又考虑到提供足够的净高度 以避免净高低的房间 给人以压抑的感觉 层高采用 3 9m 室内外高差采用 0 60m 另外从室内采光和通 风的角度考虑 窗台的高度取 0 9m 屋顶女儿墙高度为 1m 1 6 垂直交通设计和防火设计垂直交通设计和防火设计 考虑到消防 管理 人群疏散 便于使用等因素 在楼内布置了两部楼梯 作 为垂直交通的主楼梯设在中间偏左的位置 另一部设在尽端 为辅助楼梯 这三部 楼梯可完全满足的广大师生的使用需求 在总平面设计中 由于所给场地较大 且场地四周皆被道路分隔 与周围的环 境相隔较远 满足建筑设计防火规范关于防火间距的要求 该办公楼建筑的耐火等 级为二级 根据规范要求安全出口不应少于两个 且楼梯不应少于两部 此办公楼 内部的两部楼梯之间的距离为 39 6m 所有的办公室门口距最近的疏散楼梯不超过 20m 既满足防火要求 又有效的利用了建筑面积 1 7 构造做法构造做法 1 7 1 屋面做法 屋面为不上人防水屋面 排水坡度为 3 采用女儿墙内有组织内排水 屋面由 上到下分别为结构层 保温层 找平层 防水层 保温层采用挤塑聚苯板保温层 上面用 1 3 水泥砂浆找平 结构层为 100 厚现浇钢筋混凝土板 防水层上做 30mm 厚的 C20 细石混凝土防水 1 7 2 楼面做法 地面采用水磨石地面 结构层采用 100 厚现浇钢筋混凝土板 并用 10mm 厚混 合砂浆抹灰 1 7 3 墙面做法 聊城大学本科毕业设计 5 走廊及室内墙面采用水泥抹平 然后室内墙壁粉刷白色涂料 天棚满刮腻子刷 白乳胶漆 外墙采用水刷石 1 7 4 门窗 底层入口采用双开玻璃门 两侧采用玻璃弹簧门 其余均采用压模木门 窗采 用铝合金窗 窗玻璃采用中空双层玻璃 窗外采用刚化玻璃 内层为普通玻璃 聊城大学本科毕业设计 6 第二章第二章 结构设计结构设计 2 1 设计资料设计资料 1 工程名称 吴忠市政府办公楼设计 2 建设地点 某城市城区 3 工程概况 该建筑采用钢筋混凝土框架结构 主体 5 层 建筑总高为 18 3m 一层层高为 3 9m 其他各层层高为 3 6m 建筑面积 5363 1m 室内外高差 0 6m 2 4 基本风压 0 45kN m2 5 基本雪压 0 35kN m2 6 抗震设防烈度 建筑抗震设防类别 丙类 场地地震基本烈度 7 度 按 8 度 抗震构造要求设防 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度值为 0 10g 建筑 场地类别为 类 设计特征周期为 Tg 0 45s 7 设计使用年限 50 年 8 结构重要性系数 1 0 9 材料选用 混凝土 采用 C30 钢筋 纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB335 其余采用热轧钢筋 HPB235 墙体 灰砂砖 其尺寸为 240mm 120mm 60mm 重度为 18kN m3 窗 钢塑门窗 0 35kN m 2 门 木门 0 2kN m 2 2 2 结构设计的一般原则结构设计的一般原则 1 既满足功能要求 又使结构布置合理 要受力方式合理 传力途径明确 结 构平面布置 刚度应尽可能均匀 简单 对称 以减少震害 同时还可减少构件类 型 方便施工 2 采用钢筋混凝土现浇框架结构 7 度设防 3 充分利用框架结构的优点 灵活布置平面 既可做成较大空间的会议室 办 公室和活动中心 又可灵活设置隔墙以形成各种功能的小空间用房 4 为不影响使用面积 梁柱截面尺寸都不能太大 而这又导致框架结构侧向刚 聊城大学本科毕业设计 7 度太小 因而建筑高度不宜过高 一般不超过 60 米 5 对抗震要求较高的建筑 框架应具有较好的延性和变形能力 抗震设计的一 般原则是 小震不坏 中震可修 大震不倒 6 当房屋超过规定长度时 除基础外 上部结构用伸缩缝断开 以减少温度收 缩影响 7 当柱下地基承载力较差时 为避免底层墙体埋置较深 应在框架柱之间设置 基础梁 8 当基础的持力层不太深 4 米以下 地基承载力较高 200Kpa 以上 时 通常采用 柱下独立基础 当柱下基础持力层较深 土质较差时 可酌情采用承台和桩基础 2 3 结构选型结构选型 1 结构体系选型 钢筋混凝土现浇框架结构 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 2 屋面结构 采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖 屋面板厚 100mm 3 楼面结构 采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖 楼面板厚 100mm 4 楼梯结构 采用钢筋混凝土梁式楼梯 5 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 6 天沟 采用内天沟 女儿墙内有组织内排水 7 墙基础 因持力层不太深 承载力高 采用自乘墙基大放脚 8 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 2 4 框架结构计算简图框架结构计算简图 构件尺寸及梁柱线刚度 构件尺寸及梁柱线刚度 2 4 1 确定框架计算简图 框架的计算单元如图 2 1 所示 取 7 轴上的一榀框架作为计算单元 聊城大学本科毕业设计 8 图 2 1 结构平面布置图 聊城大学本科毕业设计 9 假定框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱刚接 由于各层柱的截面尺寸不变 故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离 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 1m 二层楼面标高为 3 9m 故底层 柱高为 5 0m 其余各层柱高为楼层高 3 6m 由此可绘出框架计算简图 如图 2 2 所示 聊城大学本科毕业设计 10 图 2 2 框架结构计算简图 2 4 2 梁柱截面尺寸及线刚度 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 1 梁截面尺寸 横向梁 边跨 1111 h l 7200900 600mm 812812 取h 600mm 1111 b h 2400300 200mm 2323 取 250hmm 则取边跨梁截面尺寸为 250mm 600mmb h 中跨 1111 h l 2400300 200mm 812812 考虑刚度因素 取h600mm 1111 b h 600300 200mm 2323 取250bmm 则取边跨梁截面尺寸为 250mm 600mmb h 纵向梁 1111 h l 6300787 5 525mm 812812 h 600mm取 1111 b h 2400300 200mm 2323 h 250mm取 则取纵向梁截面尺寸为 b h 250mm 600mm 2 柱截面尺寸 聊城大学本科毕业设计 11 按层高确定 底层 H 3900 600 500 5000mm b H 11 1015 500 333mm 根据以上计算结果 并考虑其他因素 柱子截面尺寸取 500mm 500mm 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 1 5II 对中框架梁取 为梁矩形截面惯性矩 0 0 2II 0 I 边跨梁 73 4 3 0 100 25 0 6 22 03 60 10 kN m 7 5 EI i l A 边 中跨梁 73 5 22 0 3 0 100 25 0 6 10 kN m 2 7 EI i l A 中 柱 74 4 1 3 0 100 5 3 13 10 kN m 5 0 EI i l A 74 4 2 5 3 0 100 5 4 3 10 kN m 3 6 EI i l A 相对线刚度 取 则其余各杆件相对线刚度为 2 5 1 0i 1 4 4 3 13 10 0 73 4 3 10 i 4 4 6 51 10 2 32 4 01 10 i 中 4 4 3 6 10 0 84 4 3 10 i 边 框架梁 柱的相对线刚度如框架结构计算简图 图 2 3 所示 将作为计算节点杆端弯矩 分配系数的依据 2 5 荷载计算荷载计算 2 5 1 恒载标准值计算 聊城大学本科毕业设计 12 1 屋面 防水层 刚性 30mm 厚 C20 细石混凝土防水 1 00kN m2 防水层 柔性 三毡四油铺小石子 0 40kN m2 找平层 15mm 厚水泥砂浆 0 015 20 kN m3 0 30kN m2 找坡层 40mm 厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 0 040 14 kN m3 0 56kN m2 保温层 25mm 厚挤塑聚苯乙烯泡沫板 0 080 14 5kN m3 1 16kN m2 结构层 120mm 厚现浇钢筋混凝土板 0 120 25 kN m3 3 00kN m2 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 010 17 kN m3 0 17 kN m2 合计 5 68kN m2 2 各层楼面 水磨石地面 10mm 厚面层 20mm 厚水泥砂浆打底 0 65kN m2 结构层 100mm 厚现浇钢筋混凝土板 0 100 25 kN m3 2 50kN m2 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 010 17 kN m3 0 17kN m2 合计 3 32kN m2 3 梁自重 h b 300mm 600mm 梁自重 0 25 0 6 0 10 25 kN m3 3 125kN m 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 01 0 6 0 10 2 17 kN m3 0 17kN m 聊城大学本科毕业设计 13 合计 3 295kN m 基础梁 h b 250mm 400mm 0 25 0 4 25 kN m3 2 5kN m 合计 2 5kN m 4 柱自重 h b 500mm 500mm 柱自重 0 5 0 5 25 kN m3 6 25kN m 抹灰层 10mm 厚混合砂浆 0 01 0 5 4 17 kN m3 0 34kN m 合计 6 59kN m 5 外纵墙自重 标准层 纵墙 6 6 0 5 3 6 0 6 1 8 2 1 2 0 2 18 kN 38 664kN 铝合金窗 2 1 1 8 2 0 35 kN 2 646kN 水刷石外墙面 3 6 6 6 1 8 2 12 0 5 kN 8 10kN 水泥粉刷内墙面 3 6 6 6 1 8 2 1 2 0 36 kN 6 51kN 合计 55 242kN 底层 纵墙 5 0 6 0 4 6 6 0 5 1 8 2 1 2 0 20 18 kN 60 624kN 铝合金窗 2 1 1 8 2 0 35 kN 2 646kN 水刷石外墙面 3 9 0 6 6 6 1 8 2 1 2 0 5 kN 11 07kN 聊城大学本科毕业设计 14 水泥粉刷内墙面 3 9 6 6 1 8 2 1 2 0 36 kN 6 545kN 合计 80 885kN 6 内纵墙自重 标准层 纵墙 3 6 0 6 6 6 0 5 0 9 2 3 2 0 2 9 8 kN 27 7536kN 铝合金窗 0 9 2 3 2 0 35 kN 1 449kN 粉刷墙面 3 6 6 6 0 9 2 3 2 0 36 2 kN 7 0632kN 合计 36 2658kN 底层 纵墙 5 0 4 0 6 6 6 0 5 0 9 2 3 2 0 2 9 8 kN 39 7096kN 铝合金窗 0 9 2 3 2 0 35 kN 1 449kN 粉刷墙面 3 9 6 6 0 9 2 3 2 0 36 2 kN 7 776kN 合计 48 9346 kN 7 横墙自重 标准层 墙重 3 6 0 6 0 2 9 8 kN m 5 88kN m 粉刷墙面 3 6 0 36 2 kN m 2 592kN m 合计 8 472kN m 底层 聊城大学本科毕业设计 15 墙重 5 0 4 0 6 0 2 9 8 kN m 7 84 kN m 粉刷墙面 3 9 0 36 2 kN m 2 808 kN m 合计 10 648kN m 2 5 2 活荷载标准值计算 1 屋面和楼面活荷载标准值 不上人屋面 0 5kN m2 楼面 办公室 2 0kN m2 走廊 2 5kN m2 2 雪荷载 基本雪压 0 35kN m2 雪荷载标准值 0 1 0 0 350 35kN kr su s 屋面活荷载和雪荷载不同时考虑 二者中取大值 2 5 3 竖向荷载下框架受荷总图 1 A B C D 轴间框架梁 图 2 4 荷载传递示意图 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 恒载 23 5 68 3 3 1 2 0 440 44 226 166kN m 活载 23 0 5 3 3 1 2 0 440 44 22 303kN m 楼面板传荷载 恒载 23 3 32 3 3 1 2 0 440 44 215 294kN m 活载 23 2 0 3 3 1 2 0 440 44 29 213kN m 聊城大学本科毕业设计 16 梁自重 3 295kN m A B C D 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 3 295kN m26 166kN m29 461kN m 活载 板传荷载 2 30kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 3 295kN m15 294kN m18 589kN m 活载 板传荷载 9 213kN m 2 B C 轴间框架梁 屋面板传荷载 恒载 5 5 68 1 3529 585kN m 8 活载 5 0 5 1 3520 84375kN m 8 楼面板传荷载 恒载 5 3 32 1 3525 6025kN m 8 活载 5 2 5 1 3523 375kN m 8 梁自重 3 295kN m 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载 梁自重 板传荷载 聊城大学本科毕业设计 17 3 295kN m9 585kN m12 88kN m 活载 板传荷载 0 84kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 3 295kN m5 6025kN m8 90kN m 活载 板传荷载 3 38kN m 3 A D 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 女儿墙自重 做法 墙高 800mm 混凝土压顶 100mm 333 0 2m 0 8m 18kN m0 2m 0 1m25kN m 1 2m20 2m 0 5kN m4 68kN m 顶层柱恒载 女儿墙自重 纵梁自重 板传荷载 5 4 68 6 63 295 6 60 5 5 68 3 36 6150 05kN 8 顶层柱活载 板传荷载 5 0 5 3 36 66 80kN 8 标准层柱恒载 外纵墙自重 纵梁自重 板传荷载 5 55 2423 295 6 60 5 3 32 3 36 6120 54kN 8 标准层柱活载 板传荷载 5 2 0 3 36 627 23kN 8 基础顶面恒载 底层外纵墙自重 基础梁自重 80 88482 5 6 60 5 96 13kN 4 B C 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 梁自重 板传荷载 23 5 3 295 6 6 0 5 5 68 3 36 6 8 5 68 1 35 1 2 0 200 20 6 6144 23kN 顶层柱活载 板传荷载 聊城大学本科毕业设计 18 23 5 0 5 3 36 60 5 1 35 1 2 0 200 20 6 610 93kN 8 标准层柱恒载 内纵墙自重 纵梁自重 板传荷载 23 5 36 2658 3 295 6 6 0 5 3 32 3 36 6 8 3 32 1 35 1 2 0 200 20 6 6128 92kN 标准层活载 板传荷载 23 5 2 0 3 36 62 0 1 35 1 2 0 200 20 6 643 7kN 8 基础顶面恒载 底层内纵墙自重 基础梁自重 36 26582 5 6 6 0 5 51 52kN 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 图中数值均为标准值 括号内为活载 聊城大学本科毕业设计 19 图 2 6 竖向荷载作用下受荷总图 2 5 4 风荷载计算 为了简化计算 将计算单元范围内作用在外墙面上的风荷载可近似用作用于屋面 梁处和楼面梁处的等效集中荷载替代 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 式中 基本风压 2 0 0 45kN mw 聊城大学本科毕业设计 20 风压高度变化系数 地面粗糙程度为 B 类 z u 风荷载体型系数 查表取 s u 1 3 s u 风振系数 由于结构高度小于 30m 且高宽比小于 1 5 故取 z 1 0 z 下层柱高 i h 上层柱高 顶层取女儿墙高度的两倍 j h B 计算单元迎风面宽度 B 6 6m 计算过程见表 2 1 离地高度以室外地坪为起点 表 2 1 风荷载标准值计算 层数离地高度 z s u z u 0 w i h j h k W 518 91 0 1 3 1 2258 0 453 61 8 12 78 415 31 0 1 3 1 14660 453 6 3 6 15 94 311 71 0 1 3 1 051 0 453 6 3 6 14 62 28 11 0 1 3 1 00 0 453 6 3 6 13 90 14 51 0 1 3 1 00 0 454 5 3 6 15 64 2 5 5 风荷载作用下的位移验算 1 侧移刚度 见表 2 2 和表 2 3 聊城大学本科毕业设计 21 表 2 2 横向 2 5 层 D 值的计算 构件名称 2 b c i i i 2 c i i 2 12 kN m cc Di h A B 轴柱 20 84 0 84 2 1 00 0 29611785 2 C 轴柱 2 0 84 2 32 3 16 2 1 00 0 61224366 7 D 轴柱 2 0 84 2 32 3 16 2 1 00 0 61224366 7 E 轴柱 20 84 0 84 2 1 00 0 29611785 2 11785 2224366 7272303 8kN mD 表 2 3 横向底层 D 值的计算 构件名称 b c i i i 0 5 2 c i i 2 12 cc Di h A B 轴柱 0 84 1 151 0 73 0 5247860 C 轴柱 0 84 2 32 4 33 0 73 0 76310650 D 轴柱 0 84 2 32 4 33 0 73 0 76310650 E 轴柱 0 84 1 151 0 73 0 5247860 78601065010650786037020kN mD 2 风荷载下框架位移计算 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算 j j ij V u D 聊城大学本科毕业设计 22 式中 第 j 层的剪力 j V 第 j 层所有柱的抗侧刚度之和 ij D 第 j 层的层间位移 j u 第一层的层间位移值求出以后 就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移 值 各层楼板标高处的侧移值应该是该层以下各层层间侧移之和 顶点侧移是所有 各层层间侧移之和 j 层侧移 1 j jj j uu 顶点侧移 1 n j j uu 框架在风荷载下侧移的计算见表 2 4 如下 表 2 4 框架在风荷载下侧移计算 层号 j W kN j V kN D kNm j u m j uh 512 7812 7872303 80 00021 18000 415 9428 7272303 80 00041 9000 314 6243 34 72303 80 00061 6000 213 9057 2472303 80 00081 4500 115 6472 88370200 00101 4500 1 0 003 j jj j uu 侧移验算 层间最大侧移值为 1 4500 1 550 满足要求 顶点侧移 1 0 003 j jj j uum 且 u H 1 6300 0 518s g TT 纵向地震影响系数 0 9 0 9 1max 1 0 45 0 08 0 87 g T T 对于多质点体系 结构底部总纵向水平地震作用标准值 0 9 0 9 5 max 1 1 0 45 0 850 08 0 85 52132 73 3442 76kN 0 518 g EKi i T FG T 地震剪力 1 ii iEKn jj j G H FF G H 质点 i 的水平地震作用标准值 楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见下 表 聊城大学本科毕业设计 38 表 2 12 层间位移计算表 层次 kN i G m i H ii G H ii G H GH kN i F kN i VD m i 510679 519 4207182 30 3281129 231129 23795341 81 2532 410084 4415 8159334 150 252867 581996 81795341 81 1434 310084 4412 2123030 170 195671 342668 15795341 81 1075 210084 448 686726 180 137471 343139 80795341 81 911 111199 915 055999 550 088302 963442 764072201 592 楼层最大位移与楼层层高比 所以 满足要求 1 1 550 699 i h 表 2 13 横向水平地震荷载作用下 A D 轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层 号 h kN i VD im D im D D k0 y kN m C M 下 kNm C M 上 53 61129 23795341 811785 20 0150 2960 3219 5734 80 43 61996 81795341 811785 20 0150 2960 441 8060 15 33 62668 15795341 811785 20 0120 2960 4563 6874 75 23 63139 80795341 811785 20 0150 2960 5081 9181 91 15 03442 7640722078600 00990 5240 635101 6967 79 注 im V im DD Vi C M 下im Vyh C M 上im V 1 y h 聊城大学本科毕业设计 39 表 2 14 横向水平地震荷载作用下 B C 轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层号h kN i VD im D im D D m y kN m C M 下 kNm C M 上 53 61129 23795341 824366 70 0310 6120 4556 7169 31 43 61996 81795341 824366 70 0310 6120 458136 38120 78 33 62668 15795341 824366 70 0310 6120 5148 88148 89 23 63139 80795341 824366 70 0310 6120 5175 20175 20 15 03442 76407220106500 0260 710 55246 16201 40 注 im V im DD Vi C M 下im Vyh C M 上im V 1 y h 表 2 15 横向水平地震作用下梁端弯矩 剪力及柱轴力计算表 边柱框架梁中柱框架梁柱轴力 层 次LM左M右VbLM左M右Vb a N b N 57 541 4718 718 022 750 6050 6037 48 8 02 29 46 47 584 2147 9217 622 7129 57129 5795 98 25 64 107 82 37 5122 3777 0226 592 7208 25208 25154 26 52 23 235 49 27 5149 6187 5031 622 7236 58236 58175 24 83 85 379 11 17 5146 97101 6833 152 7274 92274 92203 64 117 5549 6 2 7 框架内力组合框架内力组合 各种荷载情况下的框架内力求得后 根据最不利又是最可能的原则进行内力组 合 当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时 应在内力组合之前对竖向荷载作用 下的内力进行调幅 分别考虑恒载和活载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载 效应控制的组合 并比较两种组合的内力 取最不利者 此建筑抗震设防烈度为 7 度 不做抗震验算 2 7 1 控制截面的选择 对于框架柱 选择柱子上 下端两个截面作为控制截面 不利内力组合 1 Mmax 及相应的 N V 2 Nmax 及相应的 M V 聊城大学本科毕业设计 40 3 Nmin 及相应的 M V 对于框架梁 弯矩组合选择梁两端及跨中截面作为控制截面 不利内力组合 支座截面的 Mmax Vmax 及跨中截面的 Mmax 2 7 2 控制截面的选择 非抗震下内力组合 1 由可变荷载效应控制的组合 分项系数 恒载 1 2 活载和风载 1 4 即 11 2 n G GKQQ kQici Qik i ssss 简化方法 取两者的较大值 11G GKQQ k sss 2 0 9 n G GKQi Qik i sss 2 由永久荷载效应控制组合 分项系数 恒载 1 35 活载和风载 1 4 即 2 n G GKQici Qik i sss 这里只考虑第一种组合 即由可变效应荷载控制组合 将各种荷载单独作用下的控制截面的内力进行组合时 还应考虑这些荷载是否 同时出现以及同时达到最大值的可能性 即考虑荷载组合 对于非地震区的框架荷 载组合有 1 1 2 恒载 1 4 活载 2 1 2 恒载 0 9 1 4 活载 风载 3 1 35 恒载 1 4 0 7 活载 0 6 风载 4 1 2 恒载 0 5 活载 1 3 地震作用 2 7 3 框架梁的内力组合 框架梁内力组合包括框架梁弯矩设计值组合及框架梁剪力值设计组合 详见表 2 16 表 2 17 表 2 18 聊城大学本科毕业设计 41 表 2 16 框架梁弯矩设计值组合表 AB 梁 1 2 恒 0 9 1 4 活 风 1 35 恒 1 4 0 7 活 0 6 风 1 2 恒 0 5 活 1 3 地层截面位置内力恒载活载左风 右风 地震作用1 2 恒 1 4 活 Mmax Vb M 101 8 9 225 09 5 0941 47 135 06 127 35 140 18 142 18 150 73 73 77 181 59 181 59 左 V108 898 430 99 0 998 02142 47142 54140 04156 09154 43146 15125 30156 09 M99 48 121 4 1 411 38130 65131 28127 75143 32140 97138 95109 36143 32 中 V 1 59 0 20 99 0 998 02 2 19 0 91 3 41 1 51 3 178 40 12 45 12 45 M 113 7 9 612 3 2 318 71 149 88 145 64 151 43 160 97 164 83 117 87 166 52 166 52 5 右 V 112 1 8 820 99 0 998 02 146 82 144 34 146 83 159 09 160 76 129 34 150 19 160 76 M 81 17 36 58 12 51 12 584 21 148 62 127 73 159 26 134 92 155 94 9 88 228 83 228 83 左 V70 0233 582 6 2 617 62131 04129 61123 06129 62125 25127 0881 27131 04 M50 6832 662 77 2 7718 15106 54105 4698 48102 7598 10104 0156 82106 54 中 V0 31 0 962 6 2 617 62 0 972 44 4 111 66 2 7122 70 23 11 23 11 M 78 89 38 56 98 6 9847 92 148 57 134 38 151 97 138 37 150 09 55 47 180 06 180 06 4 右 V 69 41 35 52 6 2 617 62 132 99 124 75 131 30 126 31 130 68 81 69 127 50 132 99 M 77 46 37 26 20 72 20 7122 37 145 12 113 79 166 01 123 68 158 4943 77 274 39 274 39 左 V69 6933 764 28 4 2826 59130 89131 56120 77130 76123 57138 4569 32138 45 M53 1732 064 66 4 6622 68108 69110 0798 33107 1199 28112 5253 56112 52 中 V 0 02 0 784 28 4 2826 59 1 124 39 6 402 80 4 3934 08 35 06 35 06 M 77 62 38 82 11 41 11 477 02 147 49 127 68 156 43 133 25 152 42 16 31 216 56 216 56 3 右 V 69 7335 324 28 4 2826 59 34 23 33 78 44 57 55 93 63 12 27 92 97 05 97 05 M 77 65 37 37 26 64 26 6149 61 145 50 106 70 173 83 119 07 163 8378 89 310 10 310 10 左 V69 7233 815 75 5 7531 62131 00133 51119 02132 09122 43145 0662 84145 06 M53 07325 08 5 0831 06108 48110 4097 60107 2798 74123 2642 51123 26 2 中 V0 005 0 735 75 5 7531 62 1 026 33 8 164 12 5 5440 67 41 54 41 54 续表 聊城大学本科毕业设计 42 1 2 恒 0 9 1 4 活 风 1 35 恒 1 4 0 7 活 0