六层框架建筑结构设计

1摘要本毕业设计题目是勤诚创业科技有限公司办公楼结构设计，该办公楼的总建筑面积工程设计包括两部分，即建筑设计和结构设计。建的基础上完成了平面（底层，标准层）、正立面、侧立其中计算水平地震力作用下时采用极限状态设计方法。有进行节点抗震设计，但是在梁柱截面设计时要采21绪论本设计是按照武汉理工大学土木与建筑工程学院2012年毕业设计要求编写的毕业设地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的分层法和弯矩了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，31毕业设计目的及任务4)风荷载：基本风压0.60kPa；地面粗糙程度类别C类7)本工程建筑场地划分为Ⅱ类。地表以下1.1m内为杂填土，承载力设计值4组l建筑设计部分：建筑方案及初步设计，建筑物平面、立面和剖面设计，主要部位的建筑构造设计及材料做法。完成建筑设计说明2建筑设计本办公楼主要依据任务书所提要求进行设计。设计时首先考虑了满足使用功能上的需求，给办公创造良好条件；其次，考虑到结构5根据任务书要求，本办公楼为钢筋混凝土框＞）-2001）平面设计首先考虑满足使用功能的需求，为办公和交通组织、采光、通风的良好配置，同时还要合在正立面处理上，大门采用了不锈钢玻璃弹外墙装饰方面，勒脚为烧毛面花岗岩石板面层，与室外台阶的面层相统一，既美观，选用了仿石涂料，颜色为淡黄色和银灰色相间，由63结构设计根据建筑设计结果，本办公楼楼结构平面布3.2.计算简图及构件选型7度应取柱中心线之距离，故某些梁的计算跨度与定DD屋面板厚度取为h＝100mm，楼面板厚度取h＝120mm。均满足“规范”要求。8框架梁柱的相对线刚度如图所示，作为计算各节点弯矩分配的依据.在框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，：＝9梁柱5555775757573.3.荷载计算因活荷载小于雪荷载，故舍恒载：g边'=4.91+(1-2∂2+∂3）5.06×4.5=4.91+(1-2×0.32+0.33)×22.77=24.26kN/m11=22.62kN/m活载：g边'=(1-2∂2+∂3=27.76kN/m活载：g边'=(1-2∂2+∂3=6.89kN/m=18.38kN/m活载：g边'=(1-2∂2+∂3=9.56kN/mμs本办公楼楼基本风压：Wk＝0.60kN/m2,风荷载体型系数：迎风面μ=0.8,背风面s=-0.5,地面粗糙度类别为C类；女儿墙高19.9515.00.25μμsz水平风力F(kN)3.4.竖向荷载作用下的框架内力计算采用分层法进行近似计算。因屋面活荷载很小载计算，在后面的内力组合中，屋顶的“恒载+活载”总值按恒载处理；其余楼层按恒载C 24 124244.7226.046324i2一7.035.2812.8242.1931.36735510132742.1931.367355-9702-54.34-54.34-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-73.55-73.55-9702-54.34-54.34-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-77.59-73.55-73.55///6.11-56.11-9702\-970209.96-101.3-23.86-42.32-42.3201.397.08-101.3//-18.62-42.32-42.3297.08-101.3970////-18.62970-101.3970-101.3////-18.62970-101.3-42.32-42.32-42.32970//-18.62-42.-42.8970-101.3\-19.1:///\\\////\////\/\///\根据分层法计算结果，把同一开口框架按恒载和考虑到钢筋混凝土结构的内力重分布，将竖向荷载β ————————————————————————————与Nmax对应的————————一层边柱：求边柱柱底内侧和柱顶外侧产生的最大3.5.风荷载作用下的框架内力及侧移计算在计算K时，为计算方便，仍采用相对刚度，框架柱修正侧移刚度D计算过程及结果构件名称22边底层柱其余层中底层柱其余层D根据已算得的框架柱抗剪刚度相对值，由公式Vjk=可求得每根柱所承受的底顶底顶楼层六层五层四层三层二层一层侧移在总侧移中所占比例相当小，故不予考虑，仅框架的顶点侧移量可近似地看作由各楼层处层间侧VΔuj=求得；层间柱总刚度由前面已算得的框架柱修正刚度D值求得，混凝土强度层uj3.6.水平地震作用下的框架内力及侧移计算取值为0.5。计算结果见下图所示（单位—kNuTj楼层六层五层四层三层二层一层层间总剪力底顶底顶uj3.7.框架内力组合对于需考虑地震作用的组合项，已按“规范”要求①②③六层———— 中跨梁———中跨梁四层中跨梁中跨梁中端中跨梁端层端端中跨梁端构件名称截面位置值①②③六层边柱[M{l[M{=87.54=1158.42——[M{l[M{=81.91=182.42——[M{l[M{[M{l[M{=70.82=205.38=49.30=207.54——[M{l[M{[M{l[M{=67.89=230.88=51.03=233.04——五五层[M{l[M{=88.88=400.65[M{l[M{=86.34=424.633[M{l[M{=-79.0=331.26[M{l[M{[M{l[M{=-79.0=350.38=-55.07=554.73[M{l[M{=99.89=490.12[M{l[M{=93.0=645.4[M{l[M{[M{l[M{=97.8=509.32=92.28=669.4[M{l[M{[M{l[M{=102.36=559.33=60.28=877.5034三边层柱层[M{l[M{[M{l[M{=109.77=679.84=97.66=892.65[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{=721.0=55.07[[M[M{l[M{{lN{=116.29=741.4=55.07=1200.27边[[M[M{l[M{{lN{=117.90=874.2=103.43=1142.39[[M{lN{[M{[M{=893.40中柱[[M[M{l[M{{lN{=126.56=900.44=55.9=1497.55[[M[M{l[M{{lN{=127.91=920.84=58.1=1523.05顶[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{[M{l[M{[[M[M{l[M{{lN{=136.89=1077.01=39.65=1821.59[[M[M{l[M{{lN{=148.60=1105.21=1856.833.8.截面设计÷300＝0.21，所以框架梁跨中受拉筋最小配筋率取0.21%;=55×1.43÷300＝0.26，所以框架梁支座处受拉筋最小配筋率取0.26％。＇＝“规范”要求：①三、四级抗震等级，沿梁全长顶面和底面至②框架梁抗震要求ξb≤0.35；③框架梁梁端载面的底部和顶部纵向受力钢筋截asξξb————————————————————————————————————————————————————————层———————————————— ②考虑地震作用组合，当跨高比l0/h＞2.5时，应有V≤0.2fcb由框架梁内力组合表可以看出，在考虑gRE后，地震组合的剪力并不起控制作用，故Psv,min梁肢肢梁肢梁肢肢梁肢梁肢肢四四梁肢梁肢肢梁肢梁肢肢梁肢层梁肢肢梁肢角柱：0.9%;②其余柱0.7%;③每一侧的配筋百分率0.2％。虑抗震等级，选定所有箍筋直径均为当对称配筋时，受压区高度当≤ξb=0.550时，为大偏心受压，当'对于大偏心受压状态，当x≥2as时，由公式'此处，对于C30混凝土，a1＝1.0，b1＝0.8。于是由ξ可求得'当计算所得As或As小于构造要求的最小配筋面积时，按构造要求选配钢筋，并考构件名称截面位置[M{l[M{=87.54=158.42心[M{l[M{=81.91=182.42心[M{l[M{=70.82=205.38心[M{l[M{=49.30=207.54心[M{l[M{=67.89=230.88心[M{l[M{=51.03=233.04心五层[M{l[M{=88.88=400.65心[M{l[M{=86.34=424.60心[M{l[M{=86.90=331.26心[M{l[M{=55.07=529.23心[M{l[M{=86.90=350.38心[M{l[M{=55.07=554.73心心[M{l[M{=93.0=645.4心[M{l[M{=107.58=509.32心[M{l[M{=92.28=669.4心[M{l[M{=112.60=538.93心[M{l[M{=60.28=852.0心[M{l[M{=112.60=559.23心[M{l[M{=60.28=877.50心[M{l[M{=120.75=679.84心[M{lN=97[M{lN=892.65心[M{l[M{=120.75=699.04心43[M{l[M{=97.66=916.65心[M{l[M{=127.92=721.0心[M{l[M{=55.07=1174.71心[M{l[M{=127.92=741.4心[M{l[M{=55.07=1200.27心 [M{l[M{=129.69=874.2心[M{l[M{=103.43=1142.39心[M{l[M{=131.04=893.40心[M{l[M{=105.42=1166.39心[M{l[M{=139.22=900.44心[M{l[M{=55.9=1497.55心[M{l[M{=140.70=920.84心[M{l[M{=58.1=1523.05心层[M{l[M{=137.75=1016.32心[M{l[M{=89.88心[M{l[M{=158.24=1100.92心[M{l[M{=79.44=1428.85心44[M{l[M{=157.42=1077.01心[M{l[M{=39.65=1821.59心[M{l[M{=170.89=1105.21心[M{l[M{=1856.83心取⑦~⑧轴线间的板带计算。板的计算跨度取轴线间距，示意图如下：5Lx）＝MxMyM0xM0y考虑到结构的塑性内力重分布，对现浇板支座负弯矩进行调幅，此处取调幅系数为MxMyM0xM0y）＝）＝Lx）＝MxMyM0xM0y考虑到结构的塑性内力重分布，对现浇板支座负弯矩进行调幅，此处取调幅系数为MxMyM0xM0y）＝）＝仍取⑦～⑧轴线间的板带计算。板的计算跨5）＝MxMyM0xM0y考虑到结构的塑性内力重分布，对现浇板支座负弯矩进行调幅，此处取调幅系数为MxMyM0x）＝）＝）＝MxMyM0xM0y考虑到结构的塑性内力重分布，对现浇板支座负弯矩进行调幅，此处取调幅系数为MxMyM0xM0y）＝）＝3.9.楼梯设计本办公楼共两部楼梯，但结构形式及受力完全一样，故只梯梁两端支承在梯柱上，梯段板两端支承在梯梁和楼梯段斜板与高端平台板是作为一个整体受力，计倾角tga＝150/300＝0.5，a＝26.6。，cosa＝0.894，取1米板宽作为计算单元。22222088PTL6021704500水平计算跨度：l0=ln=3.6+0.9=4.5m则As=a1fcbh0ξ/fy=1382mm2低端平台板两端支承于梯梁及平台梁上，属单向板。板厚h＝则As=a1fcbh0ξ/fy=279mm22250as＝0.0755，ξ=0.0786，计算As＝274mm2as＝0.046，ξ=0.0471，计算As＝574mm2V=pl=×40.86×4.2=85.8(kN)0.25fcbh0=0.25×14.3×200×365=261>85.8(kN)0.7ftbh0=0.7×1.43×200×365=73<85.8(kN)）＝aei=e0+ea=180+20=200(mm)55=30<2a=80，且x<ξbh0故为大偏'esaei=e0+ea=12.56+0.020=12.58(m)=0.44<2a=80，且x<ξbh0故为大偏心受压柱'es'ss=434(mm2)选配218，实配As'=As=509(mm2)。由于梯柱所受剪力很小，柱箍筋按构造配置即3.10.基础设计2727根据框架柱内力组合表可知，基础顶面所承受的MbcMbcMbcMbc础合并做成一个双柱基础，故中柱处基础梁传递来的竖向荷载所产生的偏心弯矩总值为将柱端剪力乘以基础高度可得剪力对基础底部产生的第一组荷载值78.92kN.m第二组荷载值3942.04kNfa=fak+η