层平方米沙河办公楼毕业设计含计算书计算表格结构图施组

PAGE4PAGE44-湘潭大学毕业设计说明书题目：沙河办公楼学院：土木工程与力学学院专业：土木工程学号：2007801010姓名：周江河指导教师：印长俊完成日期：2011湘潭大学07级土木工程专业毕业设计任务书一、设计题目：××办公楼设计为满足××机关（或团体、企事业单位）办理行政事务（或从事业务活动）的需要，湖南省××单位拟于2011年在××市××路建设××办公楼。本设计主要任务是设计一栋高层综合办公楼（或写字楼），主体结构类型为钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下独立基础或桩基础。要求大致规划出办公场地的绿化和交通用地。二、开题报告：内容包括1.办公楼的建筑结构类型及优缺点分析,2.办公楼的功能设计要点及拟解决的关键问题,3.办公楼拟定的建筑结构技术设计方案（包括流线组织及消防、安全设计）,4.本设计的基本设计思路及特点创新处，5.已收集的办公楼的相关资料情况，6.可预见的设计成果，7.设计进度安排。三、建筑基地办公楼位于某城市主干道旁（见附图），交通、通讯方便；场地符合安全、卫生和环境保护有关标准的规定；常年多南北风。建筑基地有三个方案，可任选一方案进行设计。四、建筑规模与要求1、建筑规模拟建办公楼为永久性建筑。根据市规划局批准的办公建筑规划报告，该办公楼的总建筑面积控制在4000m2~5500m2内，建筑层数为6层。主体结构形式为钢筋混凝土框架结构，土建造价控制在2、建筑功能要求办公建筑由办公室用房、公共用房、服务用房和设备用房等组成。具体的功能布局自定，但应满足现行建筑设计规范对于办公建筑的各项指标要求。具体要求如下：（1）办公建筑应根据使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深，合理确定建筑平面，提高使用面积系数，并宜留有发展余地。（2）各主要用房的面积、高度及采光、通风、朝向、遮阳、隔声等问题均要满足规范要求；要考虑建筑节能，外围护结构设计应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189中有关节能的要求。（3）五层及五层以上办公建筑应设电梯，楼梯、走廊等设计应满足规范要求；安全疏散和防火应满足国家防火规范要求；办公建筑应进行无障碍设计，并应符合现行行业标准《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ50的规定。（4）屋顶为上人屋顶，设计女儿墙。（5）办公建筑的体形设计不宜有过多的凹凸与错落，正立面造型应体现出现代感。（6）按规范设置伸缩缝和沉降缝。3、建筑轴线尺寸及标高建议办公建筑的柱距尺寸根据需要确定，建议取值范围为3m~9m，其中走廊的宽度要满足最小值；办公用房、公共用房、服务用房和设备用房的使用面积要控制在一定范围之内。根据办公建筑分类，办公室的净高应满足：一类办公建筑不应低于2.70m；二类办公建筑不应低于2.60m；三类办公建筑不应低于2.50m。办公建筑的走道净高不应低于2.20m，贮藏间净高不应低于2.00m。若为综合办公楼，一层设计为商场（或实际需要），建议一层层高为3.6～4.0m。室内外高差取0.15～0.45m；室内首层地面±0.00五、建筑技术条件1、自然条件雪荷载：基本雪压为；S0=0.45kN/m2；风荷载：基本风压为W0＝0.35kN/m2；屋面活荷载标准值：不上人屋面取0.5kN/m2，上人屋面取2.0kN/m2，屋顶花园取3.0kN/m2；楼面活荷载标准值：住宅取2.0kN/m2，商店取3.5kN/m2，，阳台取2.5kN/m2，电梯机房取7.0kN/m2；常年气温差值：约38℃（以上数值如有出入，详见现行规范）2、水文地质资料地形概况：拟建场地内地形平整，地面标高在30.000-30.500之间；地下水位：地表以下2.5m，无侵蚀性(3)工程地质条件采用独立基础的地质资料，拟建场地各地层由上往下依次为：①杂填土，厚约0.5m；地基承载力设计值为60kPa；②粘性土，厚约3.0m，地基承载力特征值fak=290kN/m2③砾层，厚约5.0-7.0m，地基承载力特征值fak=350kN/m2;钻孔位置和地质剖面图见地质剖面图和钻孔位置平面布置图：采用桩基础的地质资料地下水位类型为潜水，地下水位离地表2.1m，地下水对混凝土没有腐蚀性，建筑地基的土层分布情况和各土层的物理、力学指标见下表：土层编号土层名称层底埋深m层厚m天然重度kN/m2含水量%孔隙比液限指数内聚力kPa内摩擦角º压缩模量MPa地基承载力kPa1杂填土1.51.517.52灰褐色粉质粘土9.88.318.433.00.900.9516.721.15.41103灰色淤泥质粘土21.81217.834.01.061.10954黄褐色粉土27.15.319.130.00.880.7018.423.311.51405粉质粘土>27.119.726.30.720.4636.526.88.6210桩的侧阻力标准值和端阻力标准值见规范《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的表5.3.5-1和表5.3.5-2。（4）、材料供应普通耐火砖：重度19~22kN/m3；水泥：重度16kN/m3，袋装压实；水泥砂浆：M5-M10，重度20kN/m3；泊油：重度12kN/m3；粘土：重度18kN/m3；素混凝土：C20~C50，重度22~24kN/m3；钢筋：本工程的钢筋采用HPB235级和HRB400级钢筋。（5）、施工条件和能力模板采用定型组装钢模，脚手架采用扣件钢管脚手架；材料运输条件：各类材料由公路运到工地；设备条件：有各类塔吊、井架、混凝土、砂浆搅拌机等供工地选用。六、设计内容在建筑方案的基础上，进行建筑、结构、基础的施工图设计以及施工组织设计。（1）、建筑部分：完成图纸和设计说明书。建筑图纸内容及要求如下。（1）底层平面图1：100（2）标准层平面图1：100（3）顶层平面图1：100（4）屋顶平面图1：200（5）立面图（南北向立面各一个、东西向立面只要选画一个）1：100（6）剖面图1—2个（选择特征位置及楼梯间剖切）1：100（7）节点详图2—3个1：10～20（2）结构部分：设计内容包括选取具有代表性的单元进行内力分析及截面设计，包括一榀横向框架结构设计及柱下独立基础（或桩基础）设计，同时完成具有代表性的连续梁、现浇板、悬臂梁板（如天沟或雨蓬）、现浇楼梯等任选一个构件的计算。结构形式为现浇框架，屋盖和楼梯也采用现浇。结构设计说明（1）基础采用柱下独立基础（基础埋深建议取为1.0m（2）抗震设防烈度为7度，第一组，Ⅱ类场地土。结构施工图的内容为：（1）底层、标准层、顶层及屋顶结构平面布置图（1：100）。（2）基础平面图（1：100）、基础大样图（1：20~50）或桩基布置平面图（1：100）、桩基布置剖面图（1：20~50）、单桩配筋图（1：20~50），承台配筋图（1：20~50）。（3）一榀框架的配筋图（1：20~50）。（4）作了结构计算的构件（现浇板、悬臂梁板、楼梯等）配筋图（1：20~50），可任选一个构件绘图。（3）施工组织设计部分要求完成单位工程施工组织设计和一个主要的施工过程设计。①、单位工程施工组织设计要求拟定单位工程施工方案；编制单位工程施工进度计划；绘制单位工程施工平面图。②、施工过程设计在基础工程施工和主体工程施工中任选一个进行设计，具体内容如下：（a）计算工程量（预制板、钢筋及混凝土等）；（b）选择施工方法，确定施工顺序，选定各种机具设备并计算台数；（c）进行有关施工过程的平面布置；（d）安排整个工程的进度；要求绘制横道图；（e）主体工程要求绘制网络图；（f）拟定技术、质量、安全措施。七、设计成果1、设计说明书（1）中英文工程概况；（2）建筑设计说明书（3）结构设计说明书（4）施工组织设计说明书（5）结构计算书（6）工程量计算书2、设计图纸（1）建筑施工图（2）结构施工图（3）施工平面图1张，施工进度计划1张注：要提交全套图纸的打印图和4张1号手工图。八、参考资料中华人民共和国国家标准,《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）,中国建筑工业出版社,2006年.中华人民共和国国家标准,《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001,中国建筑工业出版社,2001年.中华人民共和国国家标准,《总图制图标准》GB/T50103-2001,中国建筑工业出版社,2001年.中华人民共和国国家标准,《建筑制图标准》GB/T50104-2001,中国建筑工业出版社,2001年.中华人民共和国国家标准,《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001,中国建筑工业出版社,2001年.中华人民共和国国家标准,《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,中国建筑工业出版社,2002年.中华人民共和国国家标准,《建筑抗震设计规范》GB5001l-2001,中国建筑工业出版社,中华人民共和国国家标准,《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002,中国建筑工业出版社,2002年.中华人民共和国国家标准,《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），中国建筑工业出版社,2008年.中华人民共和国国家标准,《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）,中国建筑工业出版社,2005年.中华人民共和国行业标准,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002,中国建筑工业出版社,2002年.《建筑施工手册》（第四版）编写组,《建筑施工手册》（第四版）,中国建筑工业出版社,2003年.中华人民共和国行业标准,《中南地区通用建筑标准图集》.中华人民共和国国家标准,《办公建筑设计规范》JGJ67-2006,中国建筑工业出版社,2006年.中华人民共和国国家标准,《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ50-2001,中国建筑工业出版社,2001年.

湘潭大学毕业论文（设计）评阅表学号2007801010姓名周江河专业土木工程毕业论文（设计）题目：沙河办公楼评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。工作量工作量是否饱满，含论文篇幅、图纸等是否达到规定要求。综合评价该生毕业设计选题符合培养目标，能较好地体现土木工程学科专业特点和教学计划的基本要求，能达到综合训练的目的，难度较大。该生查阅文献、有关标准规范、综合归纳资料、综合运用知识的能力达到较高要求；具备较好的设计、计算、分析与计算机应用能力。图表数量达到要求，文字较通顺。工作量饱满，计算书、图纸很好地达到设计任务书要求。评阅人姓名（职称）：年月日

湘潭大学毕业论文（设计）鉴定意见学号2007801010姓名周江河专业土木工程毕业论文（设计说明书）116页图表80张论文（设计）题目：沙河办公楼内容提要：本工程为一个现代化的办公楼，位于湘潭市工业园区。本建筑按功能分区分为办公楼、会议室、档案室、阅览室。底层层高3.9米,标准层均为3.3米,建筑总高度为23.4米。建筑物总长为50.4米为了能充分发挥其较强的使尽可能使设计做到安全、经济、强效、实用，在考虑多方面条件下对其进行建筑、结构、施工组织的设计。建筑方面，主要是考虑该办公大楼的基地选择、建筑规模、功能要求以及各组成部分的分层分段；结构方面，采用框架结构，包括简图、荷载计算、内力分析和组合、截面配筋计算及构造措施、基础设计；施工组织主要是单位工程施工组织设计、主体工程过程设计，包括施工方案确定、工程量计算、工程进度计划安排、网络绘制，施工现场平面布置及施工质量安全措施。指导教师评语该同学能按照毕业设计任务书的要求，扎实、认真地完成了毕业设计任务，设计、计算、绘图能力达到了较高水平。该设计方案、结构选型与布置合理，结构计算无原则性错误，施工组织设计合理。工作量饱满，图面质量好，设计成果质量达到设计任务书规定要求。结构计算书和施工组织设计正确，设计图纸中符合规范要求。同意其参加答辩。指导教师姓名（职称）：年月日答辩简要情况及评语该同学毕业答辩介绍全面、准确，设计方案经济合理，计算过程准确，设计说明书详细，图纸规范、整洁，能准确回答答辩组老师提出的问题。经答辩小组讨论，建议答辩委员会将其成绩评定为优秀。答辩小组组长：年月日答辩委员会意见答辩委员会主任：年月日

目录TOC\o"1-2"\h\u5659毕业设计任务书 I2301毕业论文（设计）评阅表 VI5601毕业论文（设计）鉴定意见 VII23580摘要 131121第一章 建筑设计说明书 229743一、建筑设计概况与主要技术经济指标 218776二、建筑内容 216130三、构造处理 329187四、其它补充 4696第二章 结构设计说明书 525188一、设计资料 58494二、结构选型 520946三、结构布置 59613四、框架结构计算 613145第三章 基本资料及结构选型 7298一、工程名称 715245二、建设地点 717556三、设计资料 721980四、结构选型 724089第四章 结构布置 93478一、确定框架计算简图 928983二、初估梁柱截面尺寸 1020478三、梁柱线刚度计算 1114041第五章框架结构荷载计算 1322566一、恒载标准值计算 135209二、活载标准值计算 1523137三、竖向荷载下框架梁柱受荷作用计算 1618322四、风荷载计算 20五、水平地震作用计算2229841第六章框架内力计算 2814478一、弯矩分配系数计算 2820893二、框架在竖向荷载作用下的内力计算 287686三、框架在水平荷载作用下的内力计算 5010827第七章框架内力组合 6231486一、控制截面的确定 6213013二、内力组合 6210827第八章框架梁柱截面配筋 7411822一、框架柱截面设计 7412663二、框架梁截面设计 7713209第九章楼梯设计 9218807一、踏步板计算 922848二、楼梯斜梁计算 9320873三、平台板设计 9423694四、平台梁设计 9524431第十章基础设计 9728398一、非抗震设计 9721566二、抗震设计 1004621第十一章施工组织设计 10130281一、工程概况 10129647二、施工准备工作 9813052三、施工管理组织机构 9827367四、施工部署 10019648五、主要施工方法和技术措施 1003220六、工程量计算 10622122七、施工现场平面布置 10828838八、劳动力组织 11216300九、质量安全措施 11210906十、文明施工管理措施 1133646十一、雨季及夏季高温季节的施工保证措施 114沙河办公楼摘要本设计主要进行了建筑、结构、施工三方面的设计。结构部分取5号轴线所在的框架进行抗震和构件设计。用底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，在计算结构内力是手算和迭代法。内力组合按照机算的结果进行组合，找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。施工部分进行了地基及主体框架工程量计算，绘置了施工进度横道图和施工平面布置图；计算了各种机械的台班数。关键词：建筑框架结构设计抗震设计施工组织AnIntegratedRuralIndustrialAbstractThisdesignwasthemainbuilding,structure,constructiondesigninthreeareas.Structuralpartoftheaxistotakeonthe5thframeworkwhereseismicandcomponentdesign.Calculatedusingthebottomofthehorizontalseismicshearloads,whichcontrolsthelevelofloadsobtainedinthestructureofinternalforces(bendingmoment,shear,axialforce).Thencalculateverticalload(deadloadandliveload)undertheactionofinternalforce,internalforceistobegininthecalculationofthestructurecalculationanditerativemethods.Internalforcecombinationinaccordancewiththemachineoperatortocombinetheresults,identifythemostunfavorableinternalforceofagrouporseveralgroupsofcombinations.Selectthemostsecureontheresultsofreinforcementandgraphics.Constructionofpartofthefoundationandthemainframeworkoftheengineeringcalculation,drawingsettheconstructionschedulebarchartandtheconstructionoffloorplans;calculatethenumberofclassesofvariousmechanicalunits.Keywords:StructureFrameStructuraldesignSeismicDesignConstructionOrganization第一章 建筑设计说明书一、建筑设计概况与主要技术经济指标1、设计详细说明(1)气象条件①温度：常年气温差值约38℃②相对湿度：最热月平均60%；③主导风向：常年多南北风；④雨雪条件：基本雪压0.45kN/m2；(2)工程地质条件拟建场地各地层由上往下依次为：①杂填土，厚约0.5m；极限侧阻力标准值取60kPa；②粘性土，厚约3.0m，地基承载力特征值fak=290kN/m2③砾层，地基承载力特征值fak=350kN/m2;④地下水位：地下水位为地表以下2.5m，无侵⑤拟建场地内地形平整，II类场地，地面标高在30.000-30.500之间；抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组。(3)施工技术条件模板采用定型组装钢模，脚手架采用扣件钢管脚手架；材料运输条件：各类材料由公路运到工地；设备条件：有各类塔吊、井架、混凝土、砂浆搅拌机等供工地选用。2、建筑主要技术经济指标根据要求及地形状况，本建筑设计为矩形综合办公楼，建筑总面积为4400平方米左右。首层高3.9m，其余各层高3.3m，主体为六层，总高为23.4m,建筑横总长为耐火等级：二级；抗震等级：三级。二、建筑内容1、平面功能分析走廊宽3.000米，可满足人员的通行及疏散要求。底层设有一个主入口，两个侧入口，每层均设有二个楼梯和两部电梯，楼梯长、宽根据所定的跨度和柱距以及相应的建筑规范确定。2、房间布置根据要求设有门厅，接待室，设备间，办公室，卫生间等房间，满足使用要求，每个房间均设有宽度合适，高度为1.8米的推拉窗，采光和通风良好。3、安全设施疏散要求方面：最远端的房门距楼梯不超过22防火要求方面：在楼梯口和重要房间均布置消防栓。三、构造处理1、墙面构造处理内外纵横墙为240mm厚，卫生间的标高比过道低30mm，其它房间的标高与过道标高相同。2、防潮处理墙身水平防潮处理，在0.000标高以下铺设掺3%防水剂的细实混凝土厚20；墙身垂直防潮处理，在所有外墙窗台下的墙面采用防水砂浆；。3、门窗选用门窗选用参照门窗表，并严格按照规范要求进行。4、楼地面及内外墙做法内外墙面及楼地面的做法按照建筑施工图的装修表进行。5、屋顶构造做法采用材料找坡，刚柔性防水屋面，具体做法详见节点详图。屋面排水采用女儿墙内排水，有组织排水，天沟采用材料找坡形成的高差的内天沟。6、楼梯构造做法防滑采用98ZJ401-29-1，起步采用98ZJ401-28-6，详见结构施工图。四、其它补充本工程各部分施工和验收均应按国家现行规范和规定执行，施工中若需变更设计，请及时通知设计人员，协商处理，不得单方修改设计。本说明和施工图中如有疏漏与不明确之处，请与设计人员共同研究决定。施工图中所注尺寸以毫米为单位，标高以米为单位。未尽事宜应严格按照国家现行规范规定执行。第二章 结构设计说明书一、设计资料建筑平面图如建筑施工图所示基本风压W0=0.35kN/m2工程地质资料：自然地表下0.5m内为杂填土，其下3.0米内为粘性土（地基承载力标准值fak=290kN/m2），其下层为砾层（地基承载力标准值fak=350kN/m2该工程所在的湘潭市地震基本烈度7度。场地土为Ⅱ类，地面粗糙类型为B类。二、结构选型1、结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系（纵横向承重框架）体系。对于六层的办公楼，可采用钢筋混凝土框架结构、混合结构、底层框架或内框架砖房结构。该建筑要求布置灵活，同时考虑该建筑处于7度地震区，故选用框架结构体系。由于结构承受纵横向水平地震作用，故选用纵横向承重框架体系。2、其它结构选型屋面结构：采用现浇混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面荷载选用。楼层结构：所有楼面均采用现浇混凝土结构。楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。天沟：采用结构找坡形成的高差的内天沟。过梁：窗过梁以及门的过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用可兼做过梁的框架梁做窗过梁。基础梁：采用现浇钢筋混凝土基础梁。基础：因地基承载力较大，采用钢筋混凝土柱下独立基础。三、结构布置标准层楼面及屋面结构布置图详见结构施工图。四、框架结构计算1、确定框架计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，基础顶面标高根据地质条件、室内外高差等定为-1.6m，二层楼面标高为3.900m，故柱高为5.5m，其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为多层框架为超静定结构，在内力计算之前，要预先估算梁、柱的截面尺寸及结构所才的材料强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。2、梁柱的截面尺寸估算框架梁：h=L/（10～18）b=h/（2～3）框架柱：估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取为计算（以中柱计算为例）3、计算线刚度用公式I=EI/L计算，但在计算梁的刚度时，边梁要乘以1.5，中间梁要乘以2，这是因为考虑到楼板对所起的翼缘约束作用。4、荷载计算把板划分为单双向板计算。取荷载的标准值均查阅《荷载结构规范》而来。5、梁柱的验算主要验算正、斜截面的承载力，柱主要验算轴压比，在验算时活荷载按满跨布置。6、内力计算恒荷载和活荷载的内力计算均采用迭代法。风荷载和地震荷载均采用D值法，因为梁、柱相对线刚度接近于3。其中地震荷载的作用按底部剪力法计算。7、内力组合当有地震作用时，应分别考虑恒荷载和活荷载的组合及重力荷载代表值与地震作用的组合，并比较考虑这两种组合的内力，取最不利者。由于构件控制截面的内力值应区支坐边缘处，为此，应先计算各梁的控制截面处的（支坐边缘处的）内力值。为了简化起见，也可采用轴线处的内力值，这样计算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略多一点。第三章 基本资料及结构选型一、工程名称沙河办公楼二、建设地点湘潭市工业园区三、设计资料基本风压W0=0.35kN/m2基本雪压W0=0.45kN/m2地面粗糙类型：B类常年气温差值：约38℃工程地质条件拟建场地各地层由上往下依次为：①杂填土，厚约0.5m；极限侧阻力标准值取20kPa；②粘性土，厚约3.0m，地基承载力特征值fak=290kN/m2③砾层，地基承载力特征值fak=350kN/m2;④地下水位：地下水位为地表以下2.5m，无侵蚀⑤拟建场地内地形平整，II类场地，地面标高在30.000-30.500之间；抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组。6.建筑物类别：二类四、结构选型1、结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系2、其他结构选型屋面结构：采用现浇钢筋混凝土板做承重结构，屋面按上人屋面荷载选用楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土板楼梯结构：全部采用现浇钢筋混凝土梁式楼梯天沟：采用结构找坡形成的高差的内天沟。基础梁：采用现浇钢筋混凝土基础梁。基础：因地基承载力较大，采用钢筋混凝土柱下独立基础。第四章 结构布置一、确定框架计算简图选五轴上的一榀框架进行计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，基础顶面标高根据地质条件、室内外高差等定为-1.6m，二层楼面标高为3.900m，故柱高为5.5m，其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.3图4.1框架轴线尺寸图4.2框架计算单元二、初估梁柱截面尺寸多层框架结构为超静定结构，在内力计算之前，先估算梁柱的截面尺寸及结构所采用强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。混凝土强度等级：梁、柱、板采用C301、梁的截面尺寸按跨度大者计算，l=7200mm,h=(1/8-1/18)l=400b=(1/2-1/4)h=200mm-故框架梁的初选截面尺寸为b×h=250mm×550mm，次梁b×h=22、柱的截面尺寸抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制，据此可估算出，框架柱的截面尺寸为b×h=500mm×500mm。三、梁柱线刚度计算现浇楼板边框架梁,中框架梁框架梁线刚度：AB、CF跨梁：i===3.65kN·mBC跨梁：i===6.93kN·m框架柱线刚度：底层：i===2.84kN·m标准层：i===4.73kN·m令：标准层i=1.0则其余杆件相对线刚度如下图所示：图4.3框架梁柱相对线刚度第五章框架结构荷载计算一、恒载标准值计算1、屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水1.0防水层（柔性）三毡四油铺小石子0.4找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20=0.3找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平0.14m×14=0.56保温层：80厚矿渣水泥0.08m×14.5=1.16结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25=3.0抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17=0.17合计6.592、各层走廊楼面水磨石地面：10mm面层20mm水泥砂浆打底素水泥浆结合层一道结构层：120mm现浇钢筋混凝土板＝抹灰层：10mm混合砂浆0.01m×＝0.17合计3、标准层楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道1.16结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25=3.0抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17=0.17合计4.334、梁自重主梁b×h=250mm×梁自重25×0.25m×（0.55-0.12）m=2.69抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×（（0.55-0.12）×2+0.25）m×17=0.19合计2.88次梁b×h=250mm×梁自重25×0.25m×（0.5-0.12）m=2.38抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×（（0.5-0.12）×2+0.25）m×17=0.2142合计2.55基础梁b×h=250mm×400mm梁自重25×0.25m×0.4m=2.55、柱自重b×h=500mm×柱自重25×0.5m×0.5m抹灰重：10厚混合砂浆0.01m×0.5m×4×17=0.34合计6.59b×h=400mm×柱自重25×0.4m×0.4m=4抹灰重：10厚混合砂浆0.272合计4.276、外纵墙自重⑴标准层纵墙1.1m×0.24m×20=4.8铝合金窗0.35×1.8m=0.63贴瓷砖外墙面0.75水泥粉刷内墙面0.54合计6.72⑵底层纵墙（5.5-1.8-0.55-0.4）m×0.24m×20=12.96铝合金窗0.35×1.8m=0.735贴瓷砖外墙面0.75水泥粉刷内墙面0.54合计14.887、内纵墙、内隔墙自重⑴标准层纵墙（3.3--0.55）m×0.24m×20=13.2水泥粉刷内墙面0.36×3.3m×2=2.38合计15.582底层纵墙（5.5-0.55-0.4）m×0.24m×20=21.6水泥粉刷内墙面2.81合计24.418、女儿墙自重墙重及压顶重20×0.9m×0.24m+25×0.3m×0.24m=6.12水刷石外墙面0.5×1.2m=0.6水泥粉刷内面0.36×2.38=0.43合计7.15二、活载标准值计算1、屋面和楼面活载标准值上人屋面：2.0楼面：2.0走廊2.52、雪荷载=1.0×0.45=0.45屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。三、竖向荷载下框架梁柱受荷作用计算1、AB及CF跨梁屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：AB、CF跨架梁均布荷载屋面梁恒载＝梁自重+板传荷载＝2.88+19.74=22.62活载＝板传荷载＝5.99楼面梁：恒载＝梁自重+板传荷载+墙自重＝2.88+12.97+15.58＝31.43活载＝板传荷载＝5.992、BC跨梁屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：BC梁均布荷载屋面梁恒载＝梁自重+板传荷载＝2.88+12.36=15.24活载＝板传荷载＝4.694、A轴柱纵向集中荷载顶层柱：女儿墙（做法：墙高900mm,3女儿墙自重＝7.15顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=7.15KN/m×7.2m+2.88KN/m×(7.2m-0.5m)+2.55KN/m××1/2+6.59KN/m×1.8m×5/8×3.6m×2＝187.05kN顶层柱活载＝板传荷载＝2×5/8×1.8m×3.6m+5.99×5.7m×1/2=32.64KN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=6.72×（7.2m-0.5m）+15.58KN/m×5.7m×1/2+2.88×(7.2m-0.5m)+2.55×5.7m×1/2+12.97×5.7m×1/2+4.33×5/8×1.8m×3.6m×2=187.39KN标准层柱活载=板传活载=2×5/8×1.8m×3.6m+5.99×5.7m×1/2=32.64KN基础顶面恒载＝底层外墙自重+基础梁自重=14.88×（7.2m-0.5m）+2.5KN/m×（7.2m-0.5m=116.45KN5、B轴柱、C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载＝梁自重+板传荷载=2.88×(7.2m-0.5m)+2.55×5.7m×1/2+6.59×[1-2(1.5/5.7)2+(1.5/5.7)3]×1.5m×3.6m×2+6.59×5/8×1.8m×3.6m×2+19.74×5.7m×1/2=211.36KN顶层柱活载＝板传活载=2.0×0.88×1.5m×3.6m×2+2.0×5/8×1.8m3.6m×2+5.99KN/m×5.7m×1/2=52.28KN标准层柱恒载＝墙自重+梁自重+板传荷载=15.58KN/m×（7.2m-0.5m）+15.58KN/m×5.7m2.88×(7.2m-0.5m)+2.55×5.7m×1/2+3.82×0.88×1.5m×3.6m×2+4.33×5/8×1.8m×3.6m×2+12.97KN/m5.7m×1/2=283.70KN标准层柱活载=板传活载=2.5×0.88×1.5m×3.6m×2+2.0×5/8×1.8m3.6m×2+5.99KN/m×5.7m×1/2=57.03KN基础顶面恒载＝底层外墙自重+基础梁自重=15.88×（7.2m-0.5m）+2.5KN/m×（7.2m-0.5m=121.14KN6、F轴柱纵向集中荷载计算顶层柱：女儿墙自重：7.15天沟自重：3顶层柱恒载＝女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载==（7.15KN/m+3KN/m）×7.2m+2.88KN/m×(7.2m-0.5m)+2.55KN/m××1/2+6.59KN/m×1.8m×5/8×3.6m×2＝208.65kN顶层柱活载＝2×5/8×1.8m×3.6m+5.99×5.7m×1/2=32.64KN标准层柱恒载＝6.72×（7.2m-0.5m）+15.58KN/m×5.7m×1/2+2.88×(7.2m-0.5m)+2.55×5.7m×1/2+12.97×5.7m×1/2+4.33×5/8×1.8m×3.6m×2=187.39KN标准层柱活载=2×5/8×1.8m×3.6m×2+5.99×5.7m×1/2=32.64KN基础顶面恒载＝底层外墙自重+基础梁自重=14.88×（7.2m-0.5m）+2.5KN/m×（7.2m-0.5m=116.45KN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下图所示。图5.1竖向受荷总图注：图中各值的单位均为KN图中各数值均为标准值。四、风荷载计算1、风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的风荷载标准值：风荷载标准值公式如下：表5.1集中风荷载标准值离地高度20.851.271.351.30.353.32.416.0117.551.201.301.30.3651.30.3410.951.077.651.0024.351.001.081.30.354.351.213.53风荷载作用下的侧移验算横向2—6层D值的计算/(kN/m)B轴柱0.27814490D轴柱0.52827520E轴柱0.27827520F轴柱0.52814490表5.2 横向底层D值计算/(kN/m)B轴柱0.5446129D轴柱0.7388314E轴柱0.7388314F轴柱0.5446129风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移按下式计算： （5.1）第一层的层间侧移值求出以后，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（5.2）顶点侧移（5.3）表5.4框架在风荷载作用下侧移计算层次Wj/kNVj/kN∑D/(kN/m)△uj/m△uj/h616.0116.01840200.00021/16500516.8632.87840200.00041/8250415.1448.01840200.00061/5500313.4761.48840200.00071/4714212.3273.80840200.00091/3667113.5387.33288860.00301/1833侧移验算：层间侧移最大值：1/1833＜1/550（满足）五．水平地震作用计算本建筑建筑高度为24.9m，且高度和刚度沿高度均匀分布，可采用底部剪力法计算地震作用。1、各层梁板柱自重标准值：表5.5柱重力荷载标准值层数名称净高数量底层框架柱3.786.5932797.13926.25暗柱3.784.278129.122--6框架柱3.186.5932670.60779.23暗柱3.184.278108.63楼电梯间框架柱2.886.59237.9662.56暗柱2.884.27224.60表5.6板重力荷载代表值层数名称板面积1--5楼面700.334.333030.433245.84楼梯41.045.20213.41六屋面741.376.594885.634885.63楼电梯间52.756.59347.62347.62注：上表中楼梯部分板的按楼面的1.2倍考虑表5.7梁重力荷载代表值标准值层数截面尺寸净跨长数量1-62505506.7282.88540.291954.765.2162.88239.622.582.8857.602505005.45142.55194.57楼梯间2505003.622.8820.74841.472、各层墙自重标准值计算（1）女儿墙重总长L=（50.4m+14.4m）2=129.6m总重Gk1=7.15KN/m129.6m=926.64KN（2）标准层墙重横墙总长L=148.2m总重Gk1=148.2m15.58KN/m=1280.68KN外纵墙总长L=100.8m总重Gk1=100.8m×6.72KN/m=677.38KN内纵墙总长L=100.8m总重Gk1=100.8m×15.58KN/m=1570.64KN∑Gk1=3528.52KN（3）首层墙自重横墙总长L=148.2m总重Gk1=148.1m×24.41KN/m=2006.50KN外纵墙总长L=100.8m总重Gk1=100.8m×14.88KN/m=1499.90KNGk1=100.8m×24.41KN/m=2460.53KN∑Gk1=5966.93KN（4）楼电梯间总长L=36m总重Gk1=36m×15.58KN/m=560.88KN（2）标准层=3528.52KN+1032.08KN+3245.84KN+779.23KN=8591.67KN（3）顶层=（4）楼电梯间4、重力荷载代表值计算重力荷载代表值G去结构和构件自重标准值和各可变荷载之和，各可变荷载组合值系数取为1、雪荷载：0.5；2、屋面火灾：0.0；3、按等效均布荷载计算的楼面活载：0.5.1、首层【恒载+0.5（楼板平面面积+楼梯面积）×活载标准值】G1=9878.39KN+0.5×（700.33+41.04）m2×2.0KN/m2=11361.13KN标准层Gi=8591.67KN+0.5×（700.33+41.04）m2×2.0KN/m2=10074.41KN顶层G6=8998.23KN+0.5×741.37m2×0.45KN/m2楼电梯间G7=1233.26KN+0.5×52.75m2×0.45KN/m2集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi计算简图如图5.2所示。

图5.3横向水平地震及楼层地震剪力图5.2重力荷载代表值5、等效总重力荷载代表值计算本设计抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，二类场地，依次查表得：水平地震影响系数最大值，αmax=0.08,特征周期Tg=0.35s，取阻尼比ζ=0.05结构总的重力荷载代表值：=11361.13kN+10074.41kN×4+9165.04kN+1245.12kN=62068.93.kN结构等效重力荷载代表值：=0.85=52758.59kN地震作用时的为各层所有各柱侧移刚度之和，标准层：=729593kN/m底层：=255464kN/m6、横向自振周期把楼电梯间荷载代表值折算到主体结构顶层=G7×（1+1.5（3/22））=1499.80kN结构顶点的假象侧移计算=+=9165.04KN+1499.80KN=10664.84KN表5.9结构顶点的假象侧移计算层610664.8410664.847295930.0146130.455128510074.4120739.257295930.0284260.440515410074.4130813.667295930.0422340.412089310074.4140888.077295930.0560420.369855210074.4150962.487295930.0698510.313813111361.1362323.612554640.2439620.243962T=1.70.7=0.803S7、水平地震作用及楼层地震剪力计算则横向地震影响系数：=0.0379=0.803S＞1.4=0.49s则=0.0379×52758.59kN=1999.55kN=0.1342×1999.55=268.34（kN）=1731.21KN各质点水平地震作用的标准值表5.10各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层723.851245.1229696.110.03875.9875.98620.859165.04191091.080.246491.88567.86517.5510074.41176805.900.227453.901021.76414.2510074.41143560.340.185369.921391.68310.9510074.41110314.790.142283.941675.6227.6510074.4177069.240.099197.961873.5814.3511361.1349420.920.063125.971999.5562068.93777958.381.0001999.55注：1、F6=260.6kN+1688.55=268.34kN+223.54kN=491.88kN2、考虑局部突出屋顶部分的鞭稍效应，7层的楼层剪力V=375.98kN=227.94kN3、鞭稍效应增大的部分不往下传，故表中计算各楼层剪力时仍采用原值。8、水平地震作用下位移验算层间位移△ui=Vi/∑顶点位移ui=层间弹性位移角：θe=△ui/hi表5.11框架在地震荷载作用下侧移计算层次6567.867295930.0007780.0167773.31/424251021.767295930.0014000.0159993.31/235741391.687295930.0019070.0145993.31/173031675.627295930.0022970.0126923.31/143721873.587295930.0025680.0103953.31/128511999.552554640.0078270.0078275.51/702最大层间弹性位移角发生在第一层：1/702＜1/550（满足要求）。第六章框架内力计算为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：（1）恒载作用；（2）重力荷载代表值作用；（3）活荷载作用于AB跨；（4）活荷载作用于BC跨（5）活荷载作用于CF跨（6）风荷载作用（以左向右为例）；（7）横向水平地震作用（以左向右为例）；对于（1）、（2）、（3）、（4）、（5）种情况，框架在竖向荷载作用下，采用迭代法进行计算，对于第（6）、（7）种情况，框架在水平荷载作用下，采用D值法进行计算。一、弯矩分配系数计算节点各杆端的弯矩分配系数可根据下式(6.1)求得 （6.1）求得节点杆端的弯矩分配系数，将分配系数填入内外框各对应的杆端处，汇于同一节点各杆端的分配系数之和为-0.5。二、框架在竖向荷载作用下的内力计算竖向荷载作用下，框架的侧移量很小，按不考虑侧移的迭代法进行结构的内力分析。考虑内力组合的需要，对恒载、活载作用于跨、跨、跨，并受重力荷载代表值的作用的框架内力分别进行计算。根据本设计的实际情况，迭代法的计算按以下步骤具体实施：1.计算框架的固端弯矩及节点上的不平衡弯矩：梁上分布荷载为梯形荷载，根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载简化为等效均布荷载，再计算梁的固端弯矩。固端弯矩：； （6.2）； （6.3）； （6.4）依次算得各种荷载作用下的固端弯矩及节点不平衡弯矩，固端弯矩填入杆端，节点不平衡弯矩填入内方框中。2.计算各杆端的近端转角弯矩： （6.5）该计算过程在图上进行，直到的前后两次近似值达到要求的精度为止。3.计算杆端的最后弯矩： （6.6）式中：－杆端最后弯矩；－各杆端固端弯矩；－迭代所得的杆端近端转角弯矩；－迭代多的的杆端远端转角弯矩。以上计算中，当已知框架图求图，以及已知图求图时，可采用结构力学取脱离体的方法。如已知杆件梁端的弯矩，其剪力： （6.7） （6.8）式中：，－简支梁支座左端和右端的剪力标准值，当梁上无荷载作时， ，剪力以使所取隔离体产生顺时针转动为正；，－梁端的弯矩标准值，以绕杆端顺时针为正，反之为负。已知某节点上柱传来的轴力和左、右传来的剪力、时，其下柱的轴力（6.9）式中，以压力为正，拉力为负。恒荷载迭代（单位：KN·m）活荷载作用在AB跨迭代（单位：KN·m）活荷载作用在BC跨迭代（单位：KN·m）活荷载作用在CF跨迭代（单位：KN·m）重力荷载代表值迭代（单位：KN·m）恒荷载作用下的M图（单位：KN·m）恒荷载作用下的V图（单位：KN·m）恒荷载作用下的N图（单位：KN·m）

活荷载作用在AB跨间的M图（单位：KN·m） 活荷载作用在AB跨间的V图（单位：KN·m）

活荷载作用在AB跨间的N图（单位：KN·m）活荷载作用在BC跨间的M图（单位：KN·m）活荷载作用在BC跨间的V图（单位：KN·m）活荷载作用在BC跨间的N图（单位：KN·m）活荷载作用在CF跨间的M图（单位：KN·m）活荷载作用在CF跨间的V图（单位：KN·m）活荷载作用在CF跨间的N图（单位：KN·m）（单位：KN·m）重力荷载代表值作用下的M图（单位：KN·m）重力荷载代表值作用下的V图（单位：KN·m）重力荷载代表值作用下的N图（单位：KN·m）三、框架在水平荷载作用下的内力计算框架在风荷载(从左向右吹)和地震荷载(左震)作用下的内力用D值法(改进的反弯点法)进行计算。其步骤为：(1)、求各柱反弯点处的剪力值；(2)、求各柱反弯点高度；(3)、求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；(4)、求各柱的轴力和梁端剪力。第i层第m柱所分配的剪力为：框架柱反弯点位置。框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按式6.10～6.14计算。 （6.10） （6.11）边柱处的梁 （6.12）中柱处的梁 （6.13） （6.14）框架柱节点弯矩分配框架梁端剪力按式6.15和式6.16计算。边柱处的梁： （6.15）中柱处的梁： （6.16）1、反弯点位置计算计算过程见下表表6.1框架A柱、F柱反弯点位置层号h/miy0y1y2y3yyh/m63.300.770.300.000.000.000.300.9953.300.770.400.000.000.000.401.3243.300.770.4350.000.000.000.4351.4433.300.770.450.000.000.000.451.4923.300.770.500.000.00-0.050.451.4915.501.290.6210.00-0.050.000.5713.14表6.2框架B柱、C柱反弯点位置层号h/miY0y1y2y3yyh/m63.302.240.4120.000.000.0004121.3653.302.240.450.000.000.000.451.4943.302.240.4620.000.000.000.4621.5233.302.240.500.000.000.000.501.6523.302.240.500.000.000.000.501.6515.503.730.550.000.000.000.553.032、风荷载标准值作用下的内力计算框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩计算过程见表。框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表。风荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图所示。表6.3风荷载作用下框架A柱、F柱剪力和梁端弯矩的计算层

次Vi

/kN∑D

/(kN/m)Dim

/(kN/m)Dim/∑DVim

/kNyh

/mMc上

/kN·mMc下

/kN·mMb总

/kN·m616.0184020144900.1722.750.996.352.726.35532.8784020144900.1725.651.3211.197.4614.01448.0184020144900.1728.261.4415.3711.8922.86361.4884020144900.17210.571.4919.1315.7531.02273.8084020144900.17212.691.4922.9718.9138.72187.332888661290.21218.513.1443.6958.1262.60表6.4风荷载作用下框架B柱、C柱剪力和梁端弯矩的计算层

次Vi

/kN∑D

/(kN/m)Dim

/(kN/m)Dim/∑DVim

/kNyh

/mMc上

/kN·mMc下

/kN·mMb左

/kN·mMb右

/kN·m616.0184020275200.3285.251.3666.73532.8784020275200.32810.781.4919.5116.069.0617.59448.0184020275200.32815.751.5228.0423.9414.9929.11361.4884020275200.32820.171.6533.2833.2819.4537.77273.8084020275200.32824.211.6539.9539.9524.9048.33187.332888683140.28925.243