五层框架结构办公楼设计.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 六安市汉克办公楼设计 摘 要 本设计是一个五层的办公楼 拟建于六安市一片丘陵地区 抗震设防烈 度为 7 度 建筑 层高均为 3 6m 室内外高差 0 60m 总建筑面积 5500 m2 鉴于框架具有建筑空间分隔灵活 自重轻 节省 材料并可以较灵活地 配合建筑 平面布置等优点 本设计承重体系采用框架结构 本设计主要内容包括建筑设计和结构设计 建筑设计根据建筑的使用要求 进行建筑的平面设计 立面设计和剖面 设计 选择适合的建筑材料 进行建筑细部设计 结构设计中的所有内力计算主要是针对选取的一榀框架 设计时考虑的 荷载有恒荷载 活荷载 风荷载以及水平地震作用 通过运用D 值法 顶点位移法 底部剪力法 反弯点法 弯矩二次分配法等方法计算在这些荷 载的作用下框架的内力 进行内力组合选取最不利组合并进行截面设计 关键词关键词 框架结构 建筑设计 结构设计 施工图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 Hank Office Design of Lu an City Abstract The design is a five story office building to be built in a hilly area in Lu an City Its seismic intensity is 7 degrees height of storey building is 3 6m the height between indoor and outdoor is 0 60m and total construction area is 5500 m2 Because the framework has the advantage of separated flexibility of the building space light weight saving materials and can be more flexible with the building layout frame structure is chosen to design the load bearing system The main content of the design contains architectural design and structural design According to the requirements of the building graphic design facade design and cross sectional design of the building are made The appropriate building materials are selected to design architectural details All internal forces in the structural design are calculated targeting at selected specimens framework Constant loads live loads wind loads and horizontal seismic action are considered in the deisgn Through using the D value method the vertex displacement method base shear method the inflection point method moment secondary distribution method the internal force of the frame structure under these loads are calculated The internal forces are combined and the most unfavorable combination are selected and make the cross sectional design Keywords Frame structure Architectural design Structural design Construction plans 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 目目 录录 第一篇 设计任务书 设计资料及成果要求 1 设计资料及成果要求 2 一 设计题目 2 二 设计原始资料及依据 2 三 设计内容及要求 3 第二篇 建筑设计 1 建筑设计说明 8 1 1 工程概况 8 1 1 1 项目名称 8 1 1 2 建设规模 8 1 2 设计依据 8 1 2 1 地质资料 8 1 2 2 气象资料 8 1 2 3 相关规范及标准 8 1 3 建筑总平面布置 9 1 4 建筑平面设计 9 1 4 1 办公楼的使用功能 9 1 4 2 交通联系部分设计 10 1 4 3 建筑中的门窗 10 1 5 建筑立面设计 11 1 6 建筑细部设计 11 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 第三篇 结构设计 1 结构平面布置 13 1 1 结构平面布置图 13 1 2 框架梁柱截面尺寸确定 13 1 2 1 框架梁截面尺寸初估 13 1 2 2 框架柱截面尺寸初估 14 1 2 3 板截面尺寸初估 15 2 荷载计算 16 2 1 屋面及楼面永久荷载标准值 16 2 2 屋面及楼面可变荷载标准值 16 2 3 梁 柱 墙重力荷载计算 16 2 3 1 梁自重计算 17 2 3 2 柱自重计算 17 2 3 3 墙自重计算 19 3 重力荷载代表值计算 20 3 1 顶层局部突出电梯机房重力荷载代表值 20 3 2 第五层重力荷载代表值 20 3 3 二至四层重力荷载代表值 21 3 4 底层重力荷载代表值 21 4 框架侧移刚度计算 23 4 1 梁的线刚度计算 23 4 2 梁的线刚度计算 23 4 3 柱的侧移刚度计算 24 5 水平地震作用下框架结构的剪力和侧移计算 26 5 1 横向自振周期的计算 26 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 5 2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 27 5 3 水平地震作用下位移计算 29 5 4 刚重比和剪重比验算 30 6 水平地震作用下框架内力计算 32 6 1 反弯点高度的计算 32 6 2 柱端弯矩及剪力计算 35 6 3 梁端弯矩及剪力计算 36 6 4 框架内力图绘制 37 7 横向风荷载作用下框架内力和侧移计算 40 7 1 风荷载标准值计算 40 7 1 1 风振系数的计算 40 7 1 2 各楼面处集中荷载标准值计算 40 7 2 风荷载作用下的水平侧移计算 42 7 3 风荷载作用下框架内力计算 42 7 4 框架内力图绘制 43 8 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 45 8 1 横向框架计算单元 45 8 2 恒荷载计算 45 8 2 1 第一层框架在恒荷载作用下的计算简图 46 8 2 2 第五层框架在恒荷载作用下的计算简图 47 8 2 3 轴线框架在恒荷载作用下的计算简图 47 8 3 活荷载计算 48 8 3 1 第一层框架在活荷载作用下的计算简图 48 8 3 2 第五层框架在活荷载作用下的计算简图 49 8 3 2 轴线框架在活荷载作用下的计算简图 49 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 8 4 重力荷载代表值作用下的计算简图 50 8 4 1 第五层框架在重力荷载代表值作用下的计算简图 50 8 4 2 其它层框架在重力荷载代表值作用下的计算简图 51 8 5 横向框架在恒荷载作用下的内力计算 52 8 5 1 弯矩二次分配 52 8 5 2 恒荷载作用下框架内力图的绘制 54 8 6 横向框架在活荷载作用下的内力计算 56 8 6 1 弯矩二次分配 56 8 6 2 活荷载作用下框架内力图的绘制 57 8 7 横向框架在重力荷载代表值作用下内力计算 59 8 7 1 弯矩二次分配 59 8 7 2 重力荷载代表值作用下框架内力图的绘制 60 9 框架结构的内力组合 62 9 1 内力换算和梁端弯矩调幅 62 9 2 框架梁柱的内力组合 64 9 2 1 计算跨间最大弯矩 64 9 2 2 结构抗震调整系数 65 9 2 3 抗震延性设计 66 9 2 4 框架柱内力组合要点 67 9 2 5 框架梁柱内力组合表 68 10 截面设计 76 10 1 框架梁 76 10 1 1 梁的正截面受弯承载力计算 76 10 1 2 斜截面受剪承载力计算 76 10 1 3 梁的抗震构造措施 78 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 10 1 4 框架梁正截面计算举例 79 10 1 5 梁斜截面受剪承载力计算 82 10 2 框架柱 83 10 2 1 剪跨比和轴压比验算 83 10 2 2 柱正截面承载力计算实例 84 11 基础设计 90 11 1 G 柱下基础设计 90 11 1 1 标准组合值的确定 90 11 1 2 基础底面积的确定 90 11 1 3 计算基地压力 91 11 1 4 验算基底承载力 92 11 1 5 抗冲切验算 92 11 1 6 基础底板配筋 94 11 2 H 柱下基础设 95 11 2 1 标准组合值的确定 95 11 2 2 基础底面积的确定 95 11 2 3 计算基底压力 96 11 2 4 验算基底承载力 96 11 2 5 抗冲切验算 96 11 2 6 基础底板配筋 98 12 板的设计及配筋 100 12 1 设计参数 100 12 2 A 区格板配筋计算 100 12 2 1 荷载设计值计算 100 12 2 2 内力计算 101 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 12 2 3 截面设计 101 12 3 D 区格板配筋计算 102 12 3 1 荷载设计值计算 102 12 3 2 内力计算 102 12 3 3 截面设计 103 12 4 B 区格板配筋计算 103 12 4 1 荷载设计值计算 103 12 4 2 内力计算 104 12 4 3 截面设计 104 13 楼梯设计 105 13 1 踏步板设计 105 13 1 1 确定踏步板厚 105 13 1 2 荷载计算 106 13 1 3 内力计算 106 13 1 4 截面设计 106 13 2 平台板设计 107 13 2 1 确定板厚 107 13 2 2 荷载计算 107 13 2 3 截面设计 108 13 3 平台梁设计 108 13 3 1 确定平台梁尺寸 108 13 3 2 荷载计算 108 13 3 3 内力计算 108 13 3 4 截面设计 109 14 结论 1050 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 致谢 111 参考文献 112 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 第一篇 设计任务书 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 设计资料及成果要求 一 设计题目 六安市汉克办公楼设计 二 设计原始资料及依据 六安市拟建一办公楼 主体 5 层 层高为 3 6m 室内外高差 0 60m 总建筑 面积 5500 m2 可容许上下有 10 的浮动 建筑设计使用年限 50 年 结构形式 根据实际情况自行拟定 要求有办公室 资料室 文印室 传达室 储藏室 会 客室 计算机房 大小会议室等 1 建筑位置 主要道路 北 5m 50m 南 建筑用地红线 次要道路 绿化带 100m 2 地质资料 1 拟建场地属于长江中下游平原的一部分 是一片丘陵地带 2 土层信息如下 一层为杂填土 厚度 1 6m 重度为 17 9 kN m3 二层为 粘土 厚度为 2m 重度为 19 2 kN m3 基本不考虑地基土的变形验算 持力层 承载力特征值为 fak 220kN 3 抗震要求 抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度值为 0 10g 地震分组为第一组 类建筑场地 3 气象资料 主导风向 东南风 全年平均风速为 4 5m s 最大风速为 18m s 全年平均 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 降雨量 818 9mm 最热月相对湿度 80 基本雪压 0 35kN m2 水平投影 基 本风压 0 35kN m2 10m 标高处 三 设计内容及要求 1 建筑设计 建筑设计包括建筑平面设计 建筑剖面设计 建筑立面设计三个方面 其中 建筑平面设计由使用部分和交通联系部分组成 使用部分的房间又分为主要使用 房间 办公室 和辅助使用房间 文印室 储藏室 传达室等 交通联系部分 楼梯 走道等 的设计不仅关系到建筑物内部联系是否方便 而且直接影响工 程的造价 平面的组合方式等 交通联系部分力求路线简洁明确 利于疏散 在 节约面积的同时兼顾空间的造型处理等 建筑剖面反映的是建筑物在垂直方向上 各部分的结构 空间组合关系 剖面设计需要确定建筑层数 建筑物各部分的高 度及不同结构 不同体量建筑空间的组合关系 建筑立面设计重点为 根据初 步确定的房屋平 剖面组合关系 绘出建筑各个方向的基本轮廓 推敲立面各 部分的比例关系和材质对比 调整墙面处理和门窗布置 符合建筑形式美观的原 则 对入口 雨篷 建筑装饰等进行细部处理 除了在功能上满足使用要求外 立面造型也给人一种视觉上的美感 其格调简洁清新 典雅大方 2 结构设计 1 计算主要步骤 框架结构设计与计算 A 结构布置及梁 柱截面尺寸及板厚的确定 结构采用全现浇混凝土框架结构 根据房间布置的要求及建筑平面布置的原 则来确定柱网尺寸 梁截面尺寸的确定 主梁高度为跨度的 1 8 1 12 宽为高的 1 4 1 2 次梁 高度为跨度的 1 18 1 12 宽为高的 1 3 1 2 柱截面尺寸由轴压比确定 即按公式 N fcAc 0 85 三级抗震 来确定柱截面 尺寸 板厚 双向板由 h 1 40L 来确定 单向板由 h 1 30L 来确定 B 结构计算中取轴线某一部分的一榀框架为计算框架 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 C 重力荷载计算 包括楼 屋 面永久和可变荷载的计算以及梁 柱 墙 窗 门重力荷载计 算 D 重力荷载代表值计算 各质点的重力荷载为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各 半层的墙 柱等重量 E 框架侧移刚度的计算 在框架结构中 现浇楼面或预制楼板但只有现浇层的楼面 可以作为梁的有 效翼缘 增大梁的有效刚度 减少框架侧移 考虑现浇楼盖对梁面惯性矩的加强 作用 计算梁的线刚度 考虑梁柱线刚度比 用 D 值法计算柱的侧移刚度并将各层 D 值汇总得框架 各层层间侧移刚度 层侧移刚度比须符合抗震规范 满足规则框架要求 水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 A 横向自振周期计算 采用顶点位移法计算其基本自振周期 B 多遇水平地震作用及楼层地震剪力的计算 由抗震规范 采用底部剪力法计算水平地震作用 C 多遇水平地震作用下的位移验算 由抗震规范 用 D 值法来验算 D 水平地震作用下框架内力计算 将层间剪力分配到该层的各个柱子 即求出柱子的剪力 再由柱子的剪力和 反弯点高度来求柱上 下端的弯矩 梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和 将各节点 左右梁端弯矩之和按其线刚度比例分配求出各梁端弯矩 进而求出剪力 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 A 风荷载标准值的计算 计算由风荷载作用引起的风振系数 风载体形系数 风压高度变化系数等 B 风荷载作用下的水平侧移验算 根据水平荷载 层间剪力及层间侧移刚度 计算出各层的相对侧移和绝对侧移 C 风荷载作用下框架内力计算 计算过程同水平地震作用下内力计算 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 A 确定计算单元 B 荷载计算 C 弯矩计算 D 梁端剪力与柱轴力计算 内力组合 考虑四种荷载组合 a b 1 21 4 GkQk SS 1 351 0 GkQk SS c d 1 20 9 1 4 GkQkWk SSS 1 21 3 GEEk SS 截面设计 框架梁正截面受弯承载力计算 斜截面受剪承载力计算 梁的构造措施 框 架柱截面尺寸验算 斜截面受剪承载力计算 柱的抗震构造措施 梁 柱 板 楼梯配筋 在梁的配筋计算中 分为正截面计算和斜截面计算 正截面计算主要是取梁 端最大负弯矩 跨中最大正弯矩来配梁的纵筋 斜截面计算主要是取梁端最大剪 力来配梁的箍筋 同时考虑地震剪力的影响 梁端箍筋加密区也要按构造要求来 配置 柱的正截面计算中 柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合 即 M max及 相应的 N Nmax及相应的 M 考虑小偏心受压柱 Nmin及相应的 M 考虑大偏 心受压柱 但大多数情况下这几种组合都有 1 2 组重合 所以一般情况下 最 不利组合只有 1 2 种 取配筋最大的为最终配筋依据 板分为单向板和双向板 进行配筋 考虑拱作用 中间跨的跨中及中间支座弯矩乘以 0 9 折减 楼梯按梁 式楼梯进行计算配筋 基础设计 建议选用独立基础 进行基础设计时 应进行基础的承载力 抗冲切验算 并进行配筋计算 1 结构计算内容及要求 结构方案和结构布置 根据建筑设计和结构承重布置体系 抗震要求 使用功能以及场地地质条件 确定采用的承重体系 合理进行结构方案和结构布置的确定 统一构件编号及各 杆件的定位尺寸 绘制出结构布置图 结构计算书 若选择的为框架结构 其他承重体系可参考相应资料 其他结构形式 请 参照相应的设计手册或资料 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 选取抗震计算单元 用底部剪力法验算框架侧移 在主体部分选取一榀框架 X 及柱下基础进行计算 其内容为确定 X 计算简 图 荷载计算 内力分析及组合 并进行配筋计算和满足构造方面的要求 结构设计计算书 说明结构选型和结构布置的理由及设计依据 列出计算所 有步骤和全部内容以及全过程计算结果 并附有相应的图表 3 设计图纸绘制 1 建筑部分 建筑平面图 包括底层 标准层和顶层 1 100 屋顶排水平面图 画出排水分区 纵横坡坡度 1 100 建筑立面图 1 100 建筑剖面图 通过门窗或复杂部位剖切 1 100 建筑设计总说明书 1 结构部分 楼层结构平面布置图 1 100 框架结构配筋图 1 100 楼梯结构配筋图 1 30 主体结构基础平面及基础配筋图 1 100 1 30 注 图纸可用计算机绘制 也要有手工绘制 所有图纸中 要求手绘至少一张 设计成果绘制于硫酸纸上 要求图幅尺寸规范 图签格式正确 图面布置均 衡 合理 标注完整 线条等级清晰 字体采用工程仿宋体 各种制图符号及字 体大小符合制图规范 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 第二篇 建筑设计 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 1 建筑设计说明 1 1 工程概况 1 1 1 项目名称 六安市汉克办公楼设计 1 1 2 建设规模 该办公楼设计为主体结构 5 层 附属结构 2 层 层高均为 3 6m 室内外高 差 0 60m 总建筑面积 5500 m2 可容许上下有 10 的浮动 建筑设计使用年限 50 年 建筑结构形式采用框架结构 有办公室 资料室 文印室 传达室 储藏 室 会客室 计算机房 大小会议室等 1 2 设计依据 1 2 1 地质资料 1 拟建场地属于长江中下游平原的一部分 是一片丘陵地带 2 基本不考虑地基土的变形验算 其承载力为 fk 220kN 3 抗震要求 抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度值为 0 10g 地震分组为第一组 类建筑场地 1 2 2 气象资料 主导风向 东南风 全年平均风速为 4 5m s 最大风速为 18m s 全年平均 降雨量 818 9mm 最热月相对湿度 80 基本雪压 0 35kN m2 水平投影 基 本风压 0 35kN m2 10m 标高处 1 2 3 相关规范及标准 民用建筑设计通则 GB 50352 2005 办公建筑设计规范 JGJ67 2006 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 建筑设计防火规范 GB50016 2006 建筑楼梯模数协调标准 GBJ 101 87 城市道路和建筑无障碍设计规范 JGJ 50 2001 房屋建筑制图统一标准 GB T50001 2010 建筑制图标准 GB T50104 2010 1 3 建筑总平面布置 建筑场地及其周围环境如下图 建筑主要出入口朝北 在西 南 2 个方向分 别有一个次要出入口 主要道路 北 5m 50m 南 建筑用地红线 次要道路 绿化带 1 4 建筑平面设计 1 4 1 办公楼的使用功能 本设计采用内廊式布局 该布局的主要优点是走道所占的面积比较小 较外 廊式布局经济 内廊式布局房间采光一边好一边差 因此尽量将不常使用的房间 辅助房间等布置在方位比较差的一侧 办公楼由于使用功能多样化各房间灵活布 局 房间大小多变 框架结构开窗灵活 使建筑平面里面丰富多彩 美观大方 以满足社会发展需要 1 辅助使用房间 厕所布置在建筑朝向较差的一面 距最远的房间距离小于 50m 符合规范要 求 所有厕所厕均有直接的采光和天然通风 卫生洁具数量按 规范 要求 男 厕所每 40 人设一具大便器 每 30 人设一具小便器 女厕所每 20 人设一具大便 器 每 40 人设一具洗手盆 公共活动用房一般包括门厅 会议室 多功能厅等 门厅部分必须服务方便 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 路线分明 在满足交通 使用功能要求之处 还要在通风 采光 空间处理和室 内装饰上加以重点处理 多功能大厅主要满足文化 娱乐 电影 大小宴会 舞 会 大会议室 学术活动等要求 内附设适当面积的管理 贮存 放映厅等 1 4 2 交通联系部分设计 交通联系部分交通路线应便捷清楚 各种线流互不干扰 导向明确 除此之 还应具有良好的采光 通风 照明和防火性能 在一般公共建筑中 交通联系部 分面积约占建筑面积的四分之一左右 所以合理地设计交通联系部分对建筑物的 用地 造价 空间组合等均有很大影响 1 楼梯 楼梯各部分尺寸的确定及在建筑中的位置应满足民用建筑设计通则和建筑防 火的要求 一般公共建筑应至少设置两个楼梯 本设计中设置了三个双跑楼梯 楼梯的位置分别分布在建筑的首尾两头以及建筑的中部地区 这样的布局方便人 流的疏散 趋于合理 房门距最近的楼梯口的距离与防火等级和建筑类型有关 一般最大需 30m 两跑楼梯间的梯井设计为 100mm 楼梯的梯段宽度根据建筑 使用者的多少确定 每人需占有一定的疏散宽度 而且梯段宽度应大于 1 1 米 楼梯进深分别为 6 9m 宽度为 3 9m 踏步尺寸为 150mm 300mm 2 走道 走廊为水平交通的枢纽 考虑到建筑物的耐火等级 层数及走廊通行人数等 因素 按 办公建筑设计规范 要求 双面布房且大于 40m 的走道的最小净宽 为 1 8m 考虑到柱的截面尺寸和基础布置 取走道宽 2 4m 净宽 1 8m 符合要 求 3 出入口及门厅 室外地平标高设计为 0 600m 因此建筑出入口处设四步台阶 并且每个出 入口均设置悬挑雨篷 在建筑主出入口下设四级台阶和无障碍坡道 以起到过渡 作用 门厅是整个建筑的中心枢纽 门厅应位于建筑物明显而突出的位置并且面 向主干道 以便于人流的疏散 门厅对外的总宽度 应大于通向该门厅的走道 楼梯宽度的总和 同时门厅也是接待来访人员办理手续或等候的地方 所以在门 厅处设置值班室以及服务前台等 使建筑功能更加完善 使用起来更加方便 1 4 3 建筑中的门窗 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定 并考虑美观 节能 开间尺寸 层高等因素 标准层采用 1800mm 2100mm 的塑钢玻璃窗 窗台距地 面 900mm 满足要求 房间门采用木门内开 设计宽度 1000mm 门高 2100 mm 门的数量和尺寸满足房间用途 房间大小 安全疏散等设计要求 1 5 建筑立面设计 立面图反映的是建筑四周的外部形象 立面设计是在满足房间的使用要求和 技术经济条件下 运用建筑选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 本设计建筑立面处理上 主要适当地把握好建筑的地域性和时代感相结合问 题 不求标新立异 而求新而得体 建筑南向面临基地总平面 采用强烈对称效 果 根据形态构成的原理 通过基本形体的加减 退层 穿插 来造成形体变化 通过材料对比 虚实对比和几何形体的对比以产生生气感和时代感 建筑物的立 面细部处理上 尽量采用能与办公建筑气质相关联的形式 使整体建筑美观 大 方 庄重 新颖 1 6 建筑细部设计 建筑立面细部处理不应作为孤立的装饰看待 而应有利于表现建筑的特征 有利于深化建筑的造型 并结合构造节点的设计 使建筑立面的表现手法达到形 式和内容的和谐统一 本设计的窗户部分采用平窗部分采用凸窗使立面造型丰富 活泼 除此之外 外立面的柱子突出墙面 对柱子轮廓线加以修饰 从而使建筑 立面更加美观 建筑材料选择混凝土和瓷砖 粗糙的混凝土或砖石表面显得较为厚重 平整 而光滑的面砖 金属 玻璃表面则较为轻盈 在立面设计中将它们合理搭配在一 起 使建筑形象符合其内在性格 并且与环境协调一致 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 第三篇 结构设计 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 1 结构平面布置 1 1 结构平面布置图 根据建筑功能及外观要求 抗震要求以及场地地质条件 确定采用框架结构 作为该办公楼的承重体系 由于该办公楼由 2 个部分组成 主体结构 5 层 附属 结构 2 层 中间设置抗震缝 现取 5 层的主体结构进行结构设计 结构平面布置 图如下 图图 1 11 1 结构平面布置图结构平面布置图 1 2 框架梁柱截面尺寸确定 1 2 1 框架梁截面尺寸初估 根据房屋的使用功能及建筑设计的要求 填充墙采用 200mm 厚的空心砌块 砌筑 门窗尺寸见施工图纸总说明门窗总表所示 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混 凝土结构 楼板及屋面板厚度取 100mm 梁截面高度按梁跨度的 1 10 1 18 进行 初步估算 由此估算的梁截面尺寸见表 1 1 表表 1 1 梁截面尺寸及混凝土强度等级梁截面尺寸及混凝土强度等级 横梁 b h 层次 混凝土强度 等级GH 跨 JK 跨HJ 跨 纵梁次梁 1 5C30250mm550mm 250mm450mm 300mm600mm 250mm500mm 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 1 2 2 框架柱截面尺寸初估 框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算 1 e NFg n 1 1 CNc ANf 2 式中 柱的组合的轴压力设计值 N 按简支状态计算的柱的负载面积 F 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值 可根据实际荷载计算 也 e g 可近似取 2 12 15kN m 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数 边柱取 1 3 不等跨内柱取 1 25 等跨内柱取 1 2 验算截面以上楼层层数 n 柱截面面积 c A 混凝土轴心抗压强度设计值 c f 框架柱轴压比限值 三级取 0 85 N 该框架结构的抗震等级为三级 其轴压比限值为 0 85 各层重力荷载代 N 表值近似取 12kN m2 由图可知 边柱及中柱的负荷面积分别为 7 8 3 45 m2和 7 8 4 65 m2 可得一层柱截面面积为 边柱 3 2 1 3 7 8 3 45 12 105 195709 1mm 0 85 14 3 c nc N A f 中柱 3 2 1 25 7 8 4 65 12 105 253636 4mm 0 85 14 3 c nc N A f 虽然边柱负荷面积相对较小 但是边柱受力情况复杂 为了结构的安全性 考虑对边柱截面进行放大 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 经过上述计算并综合考虑各方面因素 取边柱与中柱截面相同 底层柱截面 尺寸为 600mm 600mm 其它层柱截面尺寸取 550mm 550mm 1 2 3 板截面尺寸初估 板厚取不小于其计算跨度的 40 分之一 板厚计算如下 0 1 2400 60mm 4040 l h 0 1 3900 97 5mm 4040 l h 取一直四层板厚均为 100mm 根据 高规 3 6 3 条 为抵抗温度应力的不 利影响 并可使建筑物顶部约束力加强 提高抗风 抗震能力 取顶层楼板厚度 120mm 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 2 荷载计算 2 1 屋面及楼面永久荷载标准值 上人屋面 40mm 厚铺地砖 20 0 04 0 8kN m2 25mm 厚 1 3 水泥砂浆结合层 20 0 025 0 5 kN m2 80mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料 0 5 0 08 0 04 kN m2 1 5mm 厚改性沥青 0 3 kN m2 20mm 厚 1 3 水泥砂浆 20 0 02 0 4 kN m2 1 6 水泥焦渣找坡 10 0 09 0 9 kN m2 120mm 厚钢筋混凝土楼板 0 12 25 3 kN m2 20mm 厚天花抹灰 0 02 17 0 34 kN m2 合计 6 18 kN m2 一至五层楼面 100mm 厚钢筋混凝土楼板 0 1 25 2 5 kN m2 10mm 厚 1 1 5 水泥石渣粉面 20mm 厚 1 3 水泥砂浆打底 0 65 kN m2 20mm 厚天花板抹灰 0 02 17 0 34 kN m2 合计 3 49 kN m2 2 2 屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面活荷载标准值 2 0kN m2 楼面活荷载标准值 2 0kN m2 走廊活荷载标准值 2 5kN m2 屋面雪荷载标准值 1 0 0 35 0 35 kN m2 楼梯间活荷载标准值 3 5kN m2 2 3 梁 柱 墙重力荷载计算 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 工程做法 墙 墙体采用 200mm 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 重度为 5 5 kN m3 外墙面为贴瓷砖墙面 包括水泥砂浆打底 共厚 25mm 重度为 0 5 kN m2 内墙面为水泥粉刷墙面 为 20mm 厚水泥粗砂 重度为 0 36 kN m2 柱 外柱面贴瓷砖 包括水泥砂浆打底 共厚 25mm 重度为 0 5 kN m2 内柱面为混合砂浆粉刷层 20mm 重度为 17 kN m3 梁 所有梁各个面均为混合砂浆粉刷层 20mm 厚 重度为 17 kN m2 门窗 木门 0 15 kN m2 钢铁门 0 4 kN m2 钢框玻璃窗 0 4kN m2 2 3 1 梁自重计算 边横梁自重 0 25 0 55 0 1 25 2 813 kN m 粉刷 0 45 2 0 02 17 0 306 kN m 合计 3 119 kN m 中横梁自重 0 25 0 45 0 1 25 2 188 kN m 粉刷 0 35 2 0 02 17 0 238 kN m 合计 2 426 kN m 纵梁自重 0 3 0 6 0 1 25 3 75 kN m 粉刷 0 5 2 0 02 17 0 34 kN m 合计 4 09 kN m 次梁自重 0 25 0 5 0 1 25 2 5 kN m 粉刷 0 4 2 0 02 17 0 272 kN m 合计 2 772 kN m 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 2 3 2 柱自重计算 2 至 5 层柱自重计算 不与墙相连的柱自重 0 55 0 55 25 7 563 kN m 粉刷 0 55 4 0 02 17 0 748 kN m 合计 8 311 kN m 一边与墙相连的柱自重 0 55 0 55 25 7 563 kN m 粉刷 0 55 4 0 2 0 02 17 0 748 kN m 合计 8 243 kN m 二边与墙相连的柱自重 边柱 0 55 0 55 25 7 563 kN m 粉刷 0 55 3 0 2 2 0 5 0 55 0 02 17 0 748 kN m 合计 8 375 kN m 二边与墙相连的柱自重 中柱 0 55 0 55 25 7 563 kN m 粉刷 0 55 4 0 2 2 0 02 17 0 612 kN m 合计 8 175 kN m 三边与墙相连的柱自重 边柱 0 55 0 55 25 7 563 kN m 粉刷 0 55 3 0 2 2 0 5 0 55 0 2 0 02 17 0 748 kN m 合计 8 307 kN m 三边与墙相连的柱自重 中柱 0 55 0 55 25 7 563 kN m 粉刷 0 55 4 0 2 3 0 02 17 0 748 kN m 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 合计 8 107 kN m 1 层柱自重计算 不与墙相连的柱自重 0 6 0 6 25 9 kN m 粉刷 0 6 4 0 02 17 0 816 kN m 合计 9 816 kN m 一边与墙相连的柱自重 0 6 0 6 25 9 kN m 粉刷 0 6 4 0 2 0 02 17 0 748 kN m 合计 9 748 kN m 二边与墙相连的柱自重 边柱 0 6 0 6 25 9 kN m 贴面及粉刷 0 6 4 0 2 2 0 5 1 kN m 合计 10 kN m 二边与墙相连的柱自重 中柱 0 6 0 6 25 9 kN m 粉刷 0 6 4 0 2 2 0 02 17 0 68 kN m 合计 9 68 kN m 三边与墙相连的柱自重 边柱 0 6 0 6 25 9 kN m 贴面及粉刷 0 6 3 0 2 2 0 5 0 6 0 2 0 02 17 0 836 kN m 合计 9 836 kN m 三边与墙相连的柱自重 中柱 0 6 0 6 25 9 kN m 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 粉刷 0 6 4 0 2 3 0 02 17 0 612 kN m 合计 9 612 kN m 2 3 3 墙自重计算 200mm 厚外墙 0 5 5 5 0 2 0 02 17 1 94 kN m 200mm 厚 5 5 0 2 2 0 02 17 1 78 kN m 女儿墙自重 0 5 5 5 0 2 0 02 17 1 94 kN m 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 3 重力荷载代表值计算 按 建筑结构可靠度设计统一标准 规定 重力荷载代表值是指结构和构配 件自重标准值和各可变荷载组合值之和 是表示地震发生时根据遇合概率确定的 有效重力 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 Gi 为计算单元范围内各 层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙 柱等重量 各可变荷载的组合系 数中雪荷载按 0 5 取 楼面活荷载按 0 5 取组合系数 屋面上人活载不计入 由于该建筑设置了抗震缝 结构抗震分析时取抗震缝区段为计算单元 在地 震作用下 5 层部分的震害更大 故取 5 层部分为代表进行计算 3 1 顶层局部突出电梯机房重力荷载代表值 屋面恒载 9 3 7 8 3 89 282 2 kN 纵横梁自重 7 8 3 4 09 2 6 9 3 119 2 2 4 2 426 6 9 2 772 169 5 kN 半层柱自重 2 8 243 2 8 307 8 311 8 107 0 5 3 6 89 1 kN 半层墙自重 外横墙 6 9 0 55 2 1 8 0 55 1 94 2 4 0 55 2 1 8 0 45 1 94 40 5 kN 外横墙 6 9 0 55 1 8 0 55 1 78 2 4 0 55 2 1 8 0 45 1 78 19 1 kN 纵墙自重 2 7 8 0 55 1 8 0 6 1 94 33 8 kN 屋面雪载 7 8 9 3 0 35 25 4 kN 恒载 0 5 雪载 282 2 169 5 89 1 40 5 19 1 33 8 0 5 25 4 646 9 kN 3 2 第五层重力荷载代表值 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 屋面恒载 54 6 16 2 6 18 5018 kN 半层柱自重 2 8 243 2 8 307 8 311 8 107 0 5 3 6 89 1 kN 半层墙自重 外横墙 6 9 0 55 2 1 8 0 55 1 94 2 4 0 55 2 1 8 0 45 1 94 40 5 kN 内横墙 6 9 0 55 1 8 0 55 1 78 2 4 0 55 2 1 8 0 45 1 78 19 1 kN 纵墙自重 2 7 8 0 55 1 8 0 6 1 94 33 8 kN 次梁自重 6 9 14 2 772 267 8 kN 下半层柱自重 1 8 0 6 8 311 1 8 0 6 6 8 243 1 8 0 6 5 8 375 1 8 0 6 3 8 175 1 8 0 6 15 8 307 1 8 0 6 2 8 107 318 kN 下半层墙自重 4 6 9 0 55 1 8 0 55 1 94 7 2 7 8 0 55 1 8 0 55 1 94 2 4 0 55 1 8 0 55 2 1 94 12 7 8 0 55 1 8 0 55 1 78 14 7 8 0 55 1 8 0 6 1 78 4 6 9 0 2 1 8 0 5 1 78 656 9 kN 屋面雪载 54 6 16 2 0 35 284 2 kN 恒载 0 5 雪载 5108 89 1 93 4 1284 2 267 8 318 656 9 0 5 284 2 7869 5 kN 3 3 二至四层重力荷载代表值 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 楼面恒荷载 54 6 16 2 3 49 3087 kN 上 下半层柱自重 2 318 639 kN 上 下半层墙自重 2 656 9 1313 8 kN 梁自重 1284 2 267 8 1552 kN 楼面活载 54 6 16 2 2 0 1769 kN 恒载 0 5 活载 3087 639 1313 8 1552 0 5 1769 7476 3 kN 3 4 底层重力荷载代表值 楼面恒荷载 54 6 16 2 3 49 3087 kN 上半层柱自重 1 8 0 6 8 311 1 8 0 6 6 8 243 1 8 0 6 5 8 375 1 8 0 6 3 8 175 1 8 0 6 15 8 307 1 8 0 6 2 8 107 318 kN 上半层墙自重 4 6 9 0 55 1 8 0 55 1 94 7 2 7 8 0 55 1 8 0 55 1 94 2 4 0 55 1 8 0 55 2 1 94 12 7 8 0 55 1 8 0 55 1 78 14 7 8 0 55 1 8 0 6 1 78 4 6 9 0 2 1 8 0 5 1 78 656 9 kN 梁自重 1552 kN 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 下半层柱自重 4 2 35 0 6 9 816 4 2 35 0 6 9 748 8 2 35 0 6 10 4 2 35 0 6 9 68 10 2 35 0 6 9 836 2 35 0 6 9 612 533 7 kN 下半层墙自重 6 9 0 6 2 35 0 55 4 1 94 14 7 8 0 6 2 35 0 6 1 94 2 4 0 6 2 35 0 45 1 94 8 6 9 0 6 2 35 0 55 1 78 10 2 35 0 6 7 8 0 6 1 78 6 6 9 0 2 2 35 0 5 1 78 961 6 kN 楼面活载 54 6 16 2 2 0 1769 kN 恒载 0 5 活载 3087 318 656 9 1552 533 7 961 6 0 5 1769 7993 7 kN 经过上述计算 得出各质点重力荷载代表值如图 3 1 所示 图图 3 13 1 各质点重力荷载代表值 各质点重力荷载代表值 kN kN 4 框架侧移刚度计算 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 建筑的立面和竖向力求规则 结构的侧向刚度均匀变化 避免刚度突变 当 某些楼层刚度小于上层时 不应小于相邻上部楼层的 70 梁的线刚度 其中为混凝土弹性模量 为梁的计算跨度 为 bc b iE Il c El b I 梁的实际截面计算 在框架结构中 对现浇楼面 可以作为梁的有效翼缘 增大 了梁的有效刚度 减小了框架的侧移 为了考虑这一有利作用 在计算梁的截面 惯性矩时 对现浇楼面的边框架梁取 为梁的截面惯性矩 对中框架 0 1 5II 0 I 梁取来计算 0 2II 下面计算该框架的侧移刚度 判断其是否符合上述条件 如果符合 则说明 该框架为规则框架 符合框架结构设计规范的要求 混凝土等级为 C30 则 Ec 3 0104N mm2 4 1 梁的线刚度计算 计算过程及结构列表 4 1 表表 4 1 梁横梁线刚度梁横梁线刚度计算表计算表 b i 类别 Ec N mm2 bh mmmm I0 mm4 l mm ECI0 l N mm 1 5ECI0 l N mm 2ECI0 l N mm 边横梁 3 0104 250550 3 466109 6900 1 5071010 2 2611010 3 0141010 走道梁3 0104 250450 1 898109 2400 2 3731010 3 561010 4 7461010 4 2 梁的线刚度计算 计算过程及结果见表 4 2 表表 4 2 柱线刚度柱线刚度计算表计算表 c i 层次 mm c h Ec N mm2 bh mmmm Ic mm4 ECIc c h N mm 147003 0104 600600 10 8109 6 891010 2 536003 0104 550550 7 63109 6 361010 4 3 柱的侧移刚度计算 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 精品文档 考虑梁柱的线刚度比 用 D 值法计算框架柱的侧移刚度 计算过程见表 4 3 柱的侧移刚度 D 值按下式计算 4 2 12 h i D c c 1 式中 柱侧移刚度修正系数 对不同情况按下表计算 其中为梁柱线刚度比 c K 表表 4 3 柱侧移刚度修正系数柱侧移刚度修正系数 c 边柱中柱 位置 简图k简图k c 一般层 24 2 c ii K i 1234 2 c iiii K i 2 c K K 底 层 固 接 2 c i K i 12 c ii K i 0 5 2 c K K 根据梁柱线刚度比的不同 框架柱刻分为中框架中柱和边柱 边框架中柱K 和边柱 计算过程及结果见表 4 4 楼层icK cD根数 G 轴边框边柱6 36104 0 4150 172101282 H 轴边框中柱6 36104 1 0680 3371