【四層】4823平米實(shí)驗(yàn)樓（計(jì)算書、建筑、結(jié)構(gòu)圖）
【四層】4823平米實(shí)驗(yàn)樓（計(jì)算書、建筑、結(jié)構(gòu)圖）,【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點(diǎn)開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開預(yù)覽,需要原稿請(qǐng)自助充值下載,所見才能所得,請(qǐng)細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396
Xxxx
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
設(shè)計(jì)題目：xxxx實(shí)驗(yàn)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
土木工程系
系 別：_________________________
班 級(jí)：_________________________
姓 名：_________________________
指 導(dǎo) 教 師：_________________________
年6月6 日
Xxxx實(shí)驗(yàn)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘 要
本工程為xxxx實(shí)驗(yàn)樓，位于xxxx區(qū)。該工程為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為4823.28平方米，建筑物總高度為17.1米。
本設(shè)計(jì)主要分兩部分，一是建筑設(shè)計(jì)，主要包括總平面設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)?？偲矫嬖O(shè)計(jì)是充分利用建筑空間，提高容積率，提高綠化率，對(duì)各類不同性質(zhì)或功能的建筑進(jìn)行平面布置，設(shè)計(jì)出既節(jié)約用地，又充分人性化，環(huán)境優(yōu)秀的平面布置。平面設(shè)計(jì)主要依據(jù)各房間的使用功能及使用面積定出其形狀和水平方向各部分的組合關(guān)系，按采光通風(fēng)要求設(shè)計(jì)各房間的門窗大小和尺寸；立面設(shè)計(jì)主要考慮實(shí)驗(yàn)樓的整體美觀；剖面設(shè)計(jì)則根據(jù)使用要求確定層高、窗臺(tái)高度、窗高及室內(nèi)外高。二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是在確定結(jié)構(gòu)布置之后，先進(jìn)行了截面初估，然后進(jìn)行了荷載統(tǒng)計(jì)，接著計(jì)算水平及豎向荷載作用下的內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合，選取最安全的結(jié)果計(jì)算梁板柱配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了基礎(chǔ)和樓梯設(shè)計(jì)，完成了基礎(chǔ)、樓梯內(nèi)力和選型計(jì)算及施工圖繪制。樓梯采用板式樓梯，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。另外運(yùn)用了PKPM進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。
整個(gè)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮。總之，適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、使用方便是本設(shè)計(jì)的原則。
關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu) 建筑設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力組合
Architectural Design and Structure design of Xxxx eighth middle school Experiment Building
Abstract
The engineering is Xxxx eighth middle school Experiment Building , which is located in Tang Shan city.The engineering is four layer reinforced concreterame structures, which is 4823.28 square meters of the building area. The height of the whole building is 17.1 meters.
The design is made up of two parts, one part is architectural design ,which mainly includes: the overall plan design, plan design, facade design and section design. The overall graphic design go into the layout of the different types of nature or function of buildings,which can take full use of architectural space, enhance the volume and improve the greening rate ,in order to save space, also fully human,make layout of good environmental.The plan design is in the light of the functional area of the rooms and is determined by the relation of combination among all the parts of the building in horizontal plan, and design the room size and dimensions of doors and windows according to ventilation and lighting .The facade design should be based on the overall building appearance .The section design determine the height of every store, windows, windowsill and height gap between outdoors and indoors on the basis of the requirement of function . The other part is structure design,when the structural arrangement is determined, firstly take an advance estimate of the cross section and then proceed to the load statistics, and then calculate internal forces under the horizontal and vertical load, identify the most disadvantaged group, or a combination of several sets of internal forces,then select the results of the most secure and computing and reinforcement of beam ,board,column and drawings. In addition, I design the foundation and stairs, and complete the foundation, the stairs and the selection of internal force calculation and construction of mapping.The stairs are cranked slab stairs, and the foundation is independent foundation under column.I also go into the structural design of the framework calculation by PKPM.
In the design process of the entire structure, I follows the request of the related specialized standard strictly, then refer to correlation data and the related newest national
standards standard, then design each link on the synthesis comprehensive scientific nature consideration. In brief, the suitable, the security, the economy, the beauty, easy to operate is this design principle.
Keywords: frame structures; building design; structural design; combination of internal forces
目 錄
1 引言 1
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
2.1工程概況 3
2.1.1工程名稱 3
2.1.2建設(shè)地點(diǎn) 3
2.1.3工程概況 3
2.1.4地質(zhì)條件 3
2.1.5氣象資料 3
2.1.6地震情況 3
2.1.7材料 3
2.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 3
2.3 建筑設(shè)計(jì)概述 4
2.4 結(jié)構(gòu)布置 4
2.5 截面初估 6
2.5.1 板截面初估： 6
2.5.2 框架梁截面初估： 6
2.6框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 8
2.6.1確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 8
2.6.2計(jì)算各框架梁柱線剛度： 8
2.7荷載計(jì)算 10
2.7.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 10
2.7.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 11
2.7.3豎向荷載下框架受荷總圖 12
2.7.4風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 18
2.7.5水平地震作用計(jì)算 20
2.7.6多遇水平地震作用計(jì)算 25
2.8 層間位移及剪重比的驗(yàn)算 25
2.9 水平地震作用下內(nèi)力分析 26
2.10 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析 31
2.11 豎向荷載下的內(nèi)力分析 35
2.11.1 恒荷載作用下固端彎矩的計(jì)算 35
2.11.2 活荷載作用下固端彎矩的計(jì)算 35
2.11.3豎向荷載下剪力計(jì)算 39
2.11.4豎向荷載下柱軸力計(jì)算 42
2.12 荷載效應(yīng)組合 45
2.12.1豎向荷載作用下梁端剪力和彎矩調(diào)幅 45
2.12.2水平地震作用下梁端彎矩調(diào)整 47
2.12.3風(fēng)載作用下梁端彎矩調(diào)整 48
2.13 框架柱的截面設(shè)計(jì) 58
2.13.1 內(nèi)力調(diào)整 58
2.13.2框架柱的截面設(shè)計(jì) 60
2.14 框架梁的截面設(shè)計(jì) 62
2.14.1正截面受彎承載力計(jì)算 62
2.14.2 斜截面受剪承載力計(jì)算 65
2.15 框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震驗(yàn)算 68
2.16 板的配筋計(jì)算 69
2.16.1 屋面板的計(jì)算 69
2.16.2 樓面板的計(jì)算 73
2.17 樓梯的計(jì)算 77
2.17.1樓梯梯段斜板設(shè)計(jì) 77
2.17.2平臺(tái)板設(shè)計(jì) 78
2.17.3平臺(tái)梁設(shè)計(jì)： 79
2.18 基礎(chǔ)的配筋計(jì)算 81
2.18.1 荷載設(shè)計(jì)值 81
2.18.2 A柱獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算 81
2.18.3 B柱獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算 85
2.18.4 C柱獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算 89
2.18.5拉梁的計(jì)算 92
2.19 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 94
3 結(jié)論 95
謝辭 96
參考文獻(xiàn) 97
xxxx 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
1 引言
本次設(shè)計(jì)題目為“xxxx實(shí)驗(yàn)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”。建筑結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)從基本理論出發(fā)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本工程的建筑結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中參照了國(guó)家現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，力求在內(nèi)容上能夠全面覆蓋本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部范圍，密切聯(lián)系工程實(shí)際，努力做到能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)施工起到主要指導(dǎo)作用。
本設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
建筑設(shè)計(jì)部分：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先是初步設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作來滿足建筑居住者所使用目的的功能要求，以及建筑物的耐久性能。
建筑設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合相關(guān)的規(guī)范章程、城市規(guī)劃、地勢(shì)條件，并考慮各房間的布局、通風(fēng)、采光、人流路線來確定的建筑的平立面布置。采用既能滿足實(shí)驗(yàn)樓的采光、通風(fēng)、保溫、隔音等功能需要,又比較經(jīng)濟(jì)、美觀的方案。設(shè)計(jì)步驟是首先設(shè)計(jì)建筑平面，包括建筑平面選擇、平面柱網(wǎng)布置、平面交通組織及平面功能設(shè)計(jì)；其次進(jìn)行立面造型、剖面的設(shè)計(jì)；最后進(jìn)行樓梯的設(shè)計(jì)及相關(guān)構(gòu)件的初選。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分：鋼筋混凝土框架作為一種常用的結(jié)構(gòu)形式，具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn)。目前已廣泛地應(yīng)用于各類公用建筑中?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括梁、柱、板的初步設(shè)計(jì)，以確保有足夠的強(qiáng)度抵抗結(jié)構(gòu)構(gòu)件所傳遞的彎矩、剪力，最后是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理，通過計(jì)算來進(jìn)行各個(gè)構(gòu)件的配筋計(jì)算，以滿足建筑物的使用以及耐久性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分具體設(shè)計(jì)步驟如下：
結(jié)構(gòu)布置：按建筑方案設(shè)計(jì)，確定結(jié)構(gòu)布置及各構(gòu)件的截面尺寸。
構(gòu)件材料及截面尺寸的確定: 建筑材料要選出既經(jīng)濟(jì)又能滿足構(gòu)件的強(qiáng)度指標(biāo)的鋼筋和混凝土標(biāo)號(hào)。根據(jù)二級(jí)框架的有關(guān)規(guī)定，從而由柱網(wǎng)的尺寸確定出主梁的截面尺寸，再由主梁的布置來確定次梁的截面尺寸，主次梁布置確定后樓板的傳力途徑則可確定下來，并由此來確定樓板的厚度。柱截面尺寸確定依據(jù)結(jié)構(gòu)延性要求，即二級(jí)框架限制軸壓比μ，同時(shí)各截面尺寸要滿足模數(shù)要求。
荷載統(tǒng)計(jì)：荷載的取值按各層房間的使用功能及所選材料查荷載規(guī)范而定，完成恒載與活載的統(tǒng)計(jì)。
剛度計(jì)算：由梁柱截面尺寸及各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算框架梁、柱的線剛度及柱的抗側(cè)移剛度D值。
驗(yàn)算側(cè)移：包括層間側(cè)移及頂部位移。
橫向框架的自振周期：按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期：
水平內(nèi)力計(jì)算：本設(shè)計(jì)總高度不大于40米，質(zhì)量和剛度沿高度方向基本均勻
分配，變形以剪切型為主，滿足底部剪力法的基本假定和適用條件，故采用底部剪力法來求各層剪力，采用D值法計(jì)算水平作用下的內(nèi)力。
豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算：分析了橫向框架在作用下的內(nèi)力；運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)所學(xué)知識(shí)求梁固端彎矩，采用彎矩二次分配法求框架的梁端、柱端彎矩；分別計(jì)算恒（活）載作用下由荷載引起的梁端剪力及柱軸力和彎矩引起的梁端剪力及柱的軸力。
內(nèi)力組合及配筋計(jì)算：對(duì)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅；調(diào)幅后對(duì)恒載，活載及地震作用下橫向框架的內(nèi)力進(jìn)行組合，找出最不利內(nèi)力組合；考慮強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則，調(diào)整柱端的彎矩及梁柱剪力，并以此為依據(jù)對(duì)框架梁、柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。最后取其中最大值進(jìn)行配筋，同時(shí)，各構(gòu)件的配筋均要滿足構(gòu)造要求。
板的設(shè)計(jì)：根據(jù)本設(shè)計(jì)中梁板布置確定單向板和雙向板，雙向板按彈性理論進(jìn)行內(nèi)力分析的。
樓梯的設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)板式樓梯進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括梯段板、平臺(tái)板、平臺(tái)梁的內(nèi)力及配筋計(jì)算
基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)：采用柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，根據(jù)得到的幾組不利組合取最不利組合進(jìn)行配筋計(jì)算，基礎(chǔ)的計(jì)算主要包括基底尺寸的確定，基礎(chǔ)埋深及高度的確定，以及基底配筋的計(jì)算。
研究方法：在設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)的過程中要運(yùn)用房屋建筑學(xué)的有關(guān)知識(shí)并參考相關(guān)的規(guī)范和建筑實(shí)例，同時(shí)結(jié)合自己對(duì)建筑設(shè)計(jì)的理解；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中要應(yīng)用結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和鋼筋混凝土設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)并結(jié)合一些規(guī)范和圖集。
近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算也由手算轉(zhuǎn)向電算，設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度逐漸降低。但是，目前有的工程人員過分依賴計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果，缺少獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。所以本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用手算配合電算對(duì)手算結(jié)果加以驗(yàn)證，本次設(shè)計(jì)中用到了天正CAD和PKPM等建筑軟件，通過手算電算的結(jié)合更加深刻的掌握建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1工程概況
2.1.1工程名稱：xxxx實(shí)驗(yàn)樓
2.1.2建設(shè)地點(diǎn)：xxxx
2.1.3工程概況：建筑面積 4823.28，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共四層，每層高3.9，室內(nèi)外高差為0.6。設(shè)計(jì)使用年限為50年。
2.1.4地質(zhì)條件：
場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為-0.8，場(chǎng)地土類型為中硬場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。
2.1.5氣象資料：
基本風(fēng)壓：0.4KN/,地面粗糙度為C類。
基本雪壓：0.35 KN/。
2.1.6地震情況：抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，框架抗震等級(jí)二級(jí)。
2.1.7材料：
基礎(chǔ)：鋼筋混凝土
梁：鋼筋混凝土
柱：鋼筋混凝土
隔墻：加氣混凝土砌塊
樓板：鋼筋混凝土
2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)設(shè)計(jì)任務(wù)書
(2)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50016－2006）
(3)中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（JBJ99-86）
(4)05系列建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集（DBJT02-45-2005）
(5)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010—2002）
(6)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011—2001）
(7)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007—2002）
(8)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009—2006）
2.3 建筑設(shè)計(jì)概述
建筑設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果,各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的教學(xué)和辦公環(huán)境。
建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀，這要求我們認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識(shí)。
建筑設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和個(gè)體設(shè)計(jì)兩部分。
本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)樓的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)樓屬于公共建筑類。作為一個(gè)公共建筑空間設(shè)計(jì)，要在平面規(guī)劃中自始至終遵循實(shí)用、功能需求和人性化管理充分結(jié)合的原則。
（1）建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r及主要風(fēng)向等因素。
（2）基地的地形，地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理及建筑體型設(shè)計(jì)等。
地震烈度，表示當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地面及建筑物遭受破壞的程度。本次設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度為8度，所以應(yīng)進(jìn)行建筑物抗震設(shè)防。
（3）水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎(chǔ)。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低及地下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。
建筑設(shè)計(jì)圖紙要求：建筑圖紙均需達(dá)到施工圖深度，弄清建筑平面、立面和剖面之間的關(guān)系，熟悉建筑施工圖的表達(dá)方式，掌握常用的建筑構(gòu)造措施等。
本工程的建筑用房采用內(nèi)廊式，雙面布房，具有良好的通風(fēng)和采光條件。
本工程樓梯和走廊的設(shè)計(jì)充分考慮了消防的要求。
2.4 結(jié)構(gòu)布置
見圖1
圖1 結(jié)構(gòu)布置圖
5
Xxxx 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
2.5 截面初估
2.5.1 板截面初估：
取樓板厚且
2.5.2 框架梁截面初估：
（1）主梁截面初估：
截面高度，截面寬度,。
，取
，取
（2）次梁截面初估：
截面高度，截面寬度。
①，取
，取
②，取
，取
(3)框架柱截面尺寸：
(1)按軸壓比初估框架柱截面尺寸
結(jié)構(gòu)單位面積重量，取。
框架柱的受荷面積如圖所示，框架柱選用C40混凝土，fc=19.1N/mm2，框架抗震等級(jí)二級(jí)，軸壓比。由式
6
Xxxx 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
可以初步估算框架柱截面尺寸，具體計(jì)算過程如下：
框架柱軸向壓力設(shè)計(jì)值按式計(jì)算，
?5軸與B軸相交中柱
取中柱截面尺寸為
?5軸與D軸相交邊柱
考慮到邊柱承受偏心荷載且跨度較大，故取D軸邊柱截面尺寸
?5軸與A軸相交邊柱
考慮到邊柱承受偏心荷載且跨度較大，故取A軸邊柱截面尺寸為。
④角柱雖然承受面荷載較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載作用，受力復(fù)雜，故截面尺寸取與A軸邊柱相同，即。
故框架柱截面尺寸為。
(2)校核框架柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求
?構(gòu)造要求框架柱截面高度不宜小于，寬度不宜小于。
?為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長(zhǎng)邊之比宜大于4，。
(3)框架柱截面高度和寬度
故所選框架柱截面尺寸滿足構(gòu)造要求。
為了簡(jiǎn)化施工，各柱截面從底層到頂層不改變。
2.6框架計(jì)算簡(jiǎn)圖
2.6.1確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖
框架的計(jì)算單元如圖2，框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。
底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，室內(nèi)外高差為-0.60m，基礎(chǔ)頂面至室外地坪取-0.60m，故基礎(chǔ)頂面標(biāo)高至0.000的距離定為-1.20m，二層樓面標(biāo)高為3.90m，故底層柱高為5.1m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），故均為3.90m。
2.6.2計(jì)算各框架梁柱線剛度：
由于樓面板與框架梁的混凝土一起澆筑，對(duì)于中框架梁取，邊框架梁取
見表1 -框架梁柱線剛度
圖2框架計(jì)算簡(jiǎn)圖
表1 框架梁柱線剛度
構(gòu)件
線剛度
相對(duì)線剛度
框架梁
AB跨
邊框
0.79
中框
1.05
BC跨
邊框
0.76
中框
1.02
框架柱
二~四層
1.00
底層
0.76
2.7荷載計(jì)算
2.7.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
(1)不上人屋面
保護(hù)層：著色涂料
防水層：1.5厚高分子卷材 0.1
找平層：20mm厚水泥砂漿 0.02 20=0.4
找坡層：水泥焦渣找坡2%，最薄處30mm厚 0.0314=0.42
保溫層：60mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板 0.060.5=0.03
結(jié)構(gòu)層：120mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 250.12=3.0
總計(jì)： 3.95
(2)各層頂棚 0.3
(3)各層樓面
磨光花崗巖樓面： 1.5
結(jié)構(gòu)層： 0.12 25=3.0
總計(jì)： 4.5
(4)雨篷荷載
厚細(xì)石混凝土面層 1.00
防水層 0.30
找坡層 0.50
防水層 0.30
找平層 0.40
120mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)層 250.12=3.0
板底粉刷
總計(jì) 5.70
(5)梁自重
自重：
抹灰：
總計(jì)： 4.6
自重：
抹灰：
總計(jì)： 3.53
自重：
抹灰：
總計(jì)： 1.80
(6)柱自重
自重：
抹灰：
總計(jì)： 9.7
(7)外墻自重（加氣混凝土塊）
?標(biāo)準(zhǔn)層：
墻自重：
塑鋼窗：
貼面磚外墻面：
內(nèi)墻面：
總計(jì)： 5.98
?底層：
墻自重：
塑鋼窗：
貼面磚外墻面：
內(nèi)墻面：
總計(jì)： 7.4
?玻璃幕墻
自重：
(8)內(nèi)縱墻自重
墻自重：
內(nèi)墻面：
總計(jì)： 5.89
(9)內(nèi)隔墻自重
內(nèi)隔墻：
內(nèi)墻面：
總計(jì)： 6.57
2.7.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
(1)屋面和樓面標(biāo)準(zhǔn)值
由《荷載規(guī)范》查得：
不上人屋面： 0.5
樓面： 2.0
走廊：
樓梯：
(2)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)組合，兩者中取大值。
2.7.3豎向荷載下框架受荷總圖
確定板傳遞給梁的荷載時(shí)，要分區(qū)格考慮。若為單向板，可沿板的短跨作中線，將板上荷載平均分給兩長(zhǎng)邊的梁；若為雙向板，可沿四角點(diǎn)作線，將板區(qū)格分為四小塊，將每小塊板上的荷載傳遞給與之相鄰的梁。本結(jié)構(gòu)樓面荷載的傳遞示意圖如圖3。
圖3 荷載傳遞示意圖
(1) A軸——B軸間的框架梁
屋面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
樓面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
(2) B軸——C軸間的框架梁
屋面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
樓面?zhèn)鹘o梁的荷載：
恒載：
活載：
梁自重： 5.38
(3) A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算
①頂層柱：
女兒墻自重：（墻高900 ）
恒荷載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重
=
活荷載=板傳荷
=
②標(biāo)準(zhǔn)層柱:
恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重+隔墻自重+柱自重
=
活荷載
=
(4) B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算
①頂層柱：
恒荷載=梁自重+板傳荷載+次梁自重
=
活荷載=板傳荷
=
②標(biāo)準(zhǔn)層柱:
恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重+隔墻自重+柱自重
=
活荷載
=
(5) C軸柱縱向集中荷載的計(jì)算
①頂層柱：
恒荷載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重
=
活荷載=板傳荷
=
②標(biāo)準(zhǔn)層柱:
恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載+次梁自重+隔墻自重+柱自重
=
活荷載
=
(6) 3軸線與1/B軸相交處主梁的集中荷載
頂層：
恒荷載=次梁自重+板傳荷載
=
活荷載=板傳荷載
=
標(biāo)準(zhǔn)層：
恒荷載=次梁自重+板傳荷載 +內(nèi)縱墻自重+隔墻自重
=
活荷載=板傳荷載
=
圖4 恒載立面簡(jiǎn)圖
圖5 活載立面簡(jiǎn)圖
2.7.4風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
(1)垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)，垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按式計(jì)算。
其中——風(fēng)荷載體型系數(shù)，對(duì)于矩形平面=1.3
——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度類別為C類
——高度處的風(fēng)振系數(shù)，取1.0
(2)各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
①框架風(fēng)荷載負(fù)荷寬度
5軸線框架的負(fù)荷寬度
②各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算列于下表
表2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
層號(hào)
離地高度（）
（）
（）
4
16.2
0.76
1
1.3
0.4
3.9
0.9
7.54
3
12.3
0.74
1
1.3
0.4
3.9
3.9
11.93
2
8.4
0.74
1
1.3
0.4
3.9
3.9
11.93
1
4.5
0.74
1
1.3
0.4
4.5
3.9
12.84
③風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖，見圖6。
(3)橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算
①框架梁柱線剛度計(jì)算
5軸線框架梁為中框架梁，所以梁的線剛度
框架柱的線剛度：二～四層
底層
②側(cè)移剛度D計(jì)算
圖6 風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖
表3 5軸線二～四層柱側(cè)移剛度D計(jì)算
構(gòu)件名稱
數(shù)量
A
24142
1
B
36213
1
C
24142
1
∑D
84497
表4 5軸線底層柱側(cè)移剛度D計(jì)算
構(gòu)件名稱
數(shù)量
A
17775
1
B
21584
1
C
17458
1
∑D
56817
③風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移剛度計(jì)算
表5 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間側(cè)移與層高之比計(jì)算
樓層
4
7.54
7.54
84497
0.00009
3.9
3
11.93
19.47
84497
0.0002
3.9
2
11.93
31.40
84497
0.0004
3.9
1
12.84
44.24
56817
0.0008
4.5
2.7.5水平地震作用計(jì)算
該建筑物的高度為，結(jié)構(gòu)以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。
(1) 重力荷載代表值的計(jì)算
屋面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
樓面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重。
1)第四層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算
①女兒墻的重力荷載代表值的計(jì)算
女兒墻線荷載：
②第四層屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值
③第四層梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：
④第四層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：
⑤第四層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：
⑥屋頂活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
⑦第四層重力荷載代表值：
=10342.92
⑧第四層重力荷載設(shè)計(jì)值：
=12747.62
2)標(biāo)準(zhǔn)層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
①標(biāo)準(zhǔn)層樓面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值
②標(biāo)準(zhǔn)層梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：
③標(biāo)準(zhǔn)層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：
④標(biāo)準(zhǔn)層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：
⑤標(biāo)準(zhǔn)層樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
⑥標(biāo)準(zhǔn)層重力荷載代表值：
=12718.31
⑦標(biāo)準(zhǔn)層重力荷載設(shè)計(jì)值：
=17182.64
3)底層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算
①底層樓面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值
②底層梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：
③底層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：
④底層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：
⑤雨篷自重標(biāo)準(zhǔn)值
⑥底層樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
⑦底層重力荷載代表值：
=13033.26
⑧底層重力荷載設(shè)計(jì)值：
=17560.58
(2)框架柱抗側(cè)剛度D和結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算
1)框架柱抗側(cè)剛度D的計(jì)算
表6 橫向2～4層D值的計(jì)算
構(gòu)件名稱
數(shù)量
∑D
A軸柱
邊框
19882
2
39764
中框
24142
8
193136
B軸柱
邊框
31243
2
62484
中框
26213
8
289704
C軸柱
邊框
19882
2
39763
中框
24142
8
193136
表7 橫向底層柱D值的計(jì)算
構(gòu)件名稱
數(shù)量
∑D
A軸柱
邊框
15871
2
31742
中框
17775
8
142200
B軸柱
邊框
19997
2
39994
中框
21584
8
172672
C軸柱
邊框
15871
2
31742
中框
17458
8
139664
2)結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算
用頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期
表8 頂點(diǎn)位移計(jì)算結(jié)果
層次
4
10342.92
10342.92
817988
0.0126
0.1720
3
12718.31
23061.23
817988
0.0282
0.1594
2
12718.31
35779.54
817988
0.0437
0.1312
1
13033.26
48812.80
558018
0.0875
0.0875
結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非結(jié)構(gòu)墻影響折減系數(shù)=0.7則結(jié)構(gòu)的基本自振周期為：
2.7.6多遇水平地震作用計(jì)算
由于該工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，場(chǎng)地土為II類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，由《抗震規(guī)范》查得：
由于，故
式中，——衰減系數(shù)，取0.9，取1.0
不需要考慮頂部附加水平地震作用的影響。
對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系，結(jié)構(gòu)底部總縱向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：
質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及樓層間位移的計(jì)算過程見表9
表9 ，，的計(jì)算
層號(hào)
4
10342.92
16.8
173761.06
518761.68
1667.70
1667.70
817988
0.0020
3
12718.31
12.9
164066.2
518761.68
1574.66
3242.36
817988
0.0040
2
12718.31
9.0
114464.79
518761.68
1098.60
4340.96
817988
0.0053
1
13033.26
5.1
66469.63
518761.68
637.95
4978.91
558018
0.0089
2.8 層間位移及剪重比的驗(yàn)算
樓層最大位移與樓層層高之比： ，滿足要求。
為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，需分別進(jìn)行剛重比和剪重比的驗(yàn)算，各層的剛重比和剪重比見表10
表10 剛重比和剪重比驗(yàn)算
層號(hào)
4
3.9
817988
3190153.2
1667.70
250.25
0.17
3
3.9
817988
3190153.2
3242.36
106.59
0.15
2
3.9
817988
3190153.2
4340.96
67.71
0.13
1
5.1
558018
2845891.8
4978.91
44.00
0.11
注：一欄中，分子為第層的重力荷載代表值，分母為第層的重力荷載設(shè)計(jì)值。剛重比計(jì)算用重力荷載設(shè)計(jì)值，剪重比用重力荷載代表值。
由上表可見：各層的剛重比均大于20，不必考慮重力二階效應(yīng)；各層的剪重比均大于0.032，滿足剪重比要求。
2.9 水平地震作用下內(nèi)力分析
框架柱剪力和柱端彎矩計(jì)算采用D值法，計(jì)算過程和結(jié)果見下表
表11 A框架柱反彎點(diǎn)位置
層號(hào)
K
4
3.9
1.05
0.40
0
0
0
0.40
1.56
3
3.9
1.05
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.05
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
1.38
0.61
0
0
0
0.61
3.11
表12 B框架柱反彎點(diǎn)位置
層號(hào)
K
4
3.9
2.07
0.45
0
0
0
0.45
1.76
3
3.9
2.07
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
2.07
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
2.71
0.55
0
0
0
0.55
2.81
表13 C框架柱反彎點(diǎn)位置
層號(hào)
K
4
3.9
1.02
0.40
0
0
0
0.40
1.56
3
3.9
1.02
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.02
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
1.33
0.62
0
0
0
0.62
3.16
表14 橫向水平地震荷載作用下A框架柱剪力和柱端的計(jì)算
層號(hào)
4
1767.05
817988
24142
0.030
53.01
0.40
124.04
82.70
3
3435.51
817988
24142
0.030
103.07
0.45
221.09
180.89
2
4599.55
817988
24142
0.030
137.99
0.50
269.08
269.08
1
5170.88
558018
17775
0.032
165.47
0.61
329.12
514.78
表15 橫向水平地震荷載作用下B框架柱剪力和柱端的計(jì)算
層號(hào)
4
1767.05
817988
36213
0.044
77.75
0.45
166.77
136.45
3
3435.51
817988
36213
0.044
151.16
0.45
324.24
265.29
2
4599.55
817988
36213
0.044
202.38
0.50
394.64
394.64
1
5170.88
558018
21584
0.039
201.66
0.55
462.81
565.66
表16 橫向水平地震荷載作用下C框架柱剪力和柱端的計(jì)算
層號(hào)
4
1767.05
817988
24142
0.030
53.01
0.40
124.04
82.70
3
3435.51
817988
24142
0.030
103.07
0.45
221.09
180.89
2
4599.55
817988
24142
0.030
137.99
0.50
269.08
269.08
1
5170.88
558018
17458
0.031
160.30
0.62
310.66
506.87
表17 橫向水平地震荷載作用下框架梁端彎矩剪力計(jì)算
層號(hào)
梁節(jié)點(diǎn)
4
AB
124.04
82.70
124.04
25.81
BA
166.77
136.45
85.05
25.81
BC
166.77
136.45
81.72
24.50
CB
124.04
82.70
124.04
24.50
3
AB
221.09
180.89
303.79
66.51
BA
324.24
265.29
234.95
66.51
BC
324.24
265.29
225.74
63.04
CB
221.09
180.89
303.79
63.04
2
AB
269.08
269.08
449.97
97.10
BA
394.64
394.64
336.56
97.10
BC
394.64
394.64
323.37
92.06
CB
269.08
269.08
449.97
92.06
1
AB
329.12
514.78
598.20
127.84
BA
462.81
565.66
437.30
127.84
BC
462.81
565.66
420.15
119.03
CB
310.66
506.87
579.74
119.03
表18 橫向水平地震荷載作用下框架柱軸力計(jì)算
層號(hào)
柱號(hào)
4
A
0
25.81
25.81
B
25.81
24.50
1.31
C
24.50
0
24.50
3
A
0
66.51
92.32
B
66.51
63.04
4.78
C
63.04
0
87.54
2
A
0
97.10
189.42
B
97.10
92.06
9.82
C
92.06
0
179.60
1
A
0
127.84
317.26
B
127.84
119.03
18.63
C
119.03
0
298.63
圖7 水平地震作用彎矩圖
圖8 水平地震作用剪力圖
圖9 水平地震作用軸力圖
2.10 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析
框架柱剪力和柱端彎矩計(jì)算采用D值法，計(jì)算過程和結(jié)果見下表
表19 A框架柱反彎點(diǎn)位置
層號(hào)
K
4
3.9
1.05
0.35
0
0
0
0.35
1.37
3
3.9
1.05
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.05
0.45
0
0
0
0.45
1.76
1
5.1
1.38
0.58
0
0
0
0.58
2.61
表20 B框架柱反彎點(diǎn)位置
層號(hào)
K
4
3.9
2.07
0.40
0
0
0
0.40
1.56
3
3.9
2.07
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
2.07
0.50
0
0
0
0.50
1.95
1
5.1
2.71
0.55
0
0
0
0.55
2.48
表21 C框架柱反彎點(diǎn)位置
層號(hào)
K
4
3.9
1.02
0.35
0
0
0
0.35
1.37
3
3.9
1.02
0.45
0
0
0
0.45
1.76
2
3.9
1.02
0.45
0
0
0
0.45
1.76
1
5.1
1.33
0.58
0
0
0
0.58
2.61
表22 風(fēng)荷載作用下A框架柱剪力和柱端的計(jì)算
層號(hào)
4
7.54
84497
24142
0.286
2.15
0.35
5.46
2.94
3
11.93
84497
24142
0.286
3.41
0.45
7.31
5.98
2
11.93
84497
24142
0.286
3.41
0.45
7.31
5.98
1
12.84
56817
17775
0.313
4.02
0.58
7.59
10.48
表23 風(fēng)荷載作用下B框架柱剪力和柱端的計(jì)算
層號(hào)
4
7.54
84497
36213
0.429
3.23
0.4
7.56
5.04
3
11.93
84497
36213
0.429
5.11
0.45
10.97
8.97
2
11.93
84497
36213
0.429
5.11
0.5
9.97
9.97
1
12.84
56817
21584
0.380
4.88
0.55
9.88
12.07
表24 風(fēng)荷載作用下C框架柱剪力和柱端的計(jì)算
層號(hào)
4
7.54
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