【正文】 ........................................................................................... 28 9 風(fēng)荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 .......................................................................... 34 風(fēng)荷載作用 下的內(nèi)力計(jì)算 ................................................................................. 34 框架側(cè)移驗(yàn)算 ..................................................................................................... 35 水平風(fēng)荷載作用下框架 ..................................................................................... 35 橫向水平風(fēng)荷載作用下框架柱剪力和柱端彎矩的計(jì)算： ............................. 36 10 內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合 ................................................................................................ 42 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 ........................................................... 42 恒荷載作用下各層框架梁柱的荷載計(jì)算 ....................................................... 43 活荷載作用下各層框架梁柱的荷載計(jì)算 ....................................................... 49 重力荷載代表值作用下各層框架梁柱的荷載計(jì)算 ....................................... 51 彎矩二次分配 ................................................................................................... 53 彎矩調(diào)幅 ........................................................................................................... 66 彎矩及剪力換算至柱邊 ................................................................................... 66 內(nèi)力組合 ........................................................................................................... 66 11 配筋計(jì)算 ..................................................................................................................... 68 框架梁截面設(shè)計(jì) ................................................................................................ 68 框架柱截面設(shè)計(jì) ................................................................................................ 76 節(jié)點(diǎn)計(jì)算 ............................................................................................................ 91 樓板計(jì)算 ............................................................................................................ 96 樓梯設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 104 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 109 12 結(jié)論 .......................................................................................................................... 118 謝辭 ................................................................................................................................ 119 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 120 附錄 ................................................................................................................................ 121 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 1 1 引言 本設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。題目為 “唐山學(xué)院辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ”。在設(shè)計(jì)過(guò)程中參照了部分與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料。本設(shè)計(jì)分為建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。 早期的 中國(guó)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中沒(méi)有寫(xiě)字樓，只有行政管理的單位辦公樓 。改革開(kāi)放后，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，我國(guó)行政辦公建筑建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期， 功能設(shè)施齊全的 行政辦公 樓迅速崛起 ，辦公樓的形式也由 相互緊密聯(lián)系 的小建筑群向著 多元化、生態(tài)化、智能化的高層辦公建筑發(fā)展。最初的辦 公樓在布局上也相當(dāng)簡(jiǎn)單。隨著大家對(duì)工作環(huán)境和建筑功能要求的日益提高，辦公樓作為一種公共建筑，其建筑形式從單面走廊式發(fā)展到內(nèi)走廊式及現(xiàn)在更為復(fù)雜的框架核心式。 建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，本設(shè)計(jì)參照了多種結(jié)構(gòu)形式。通過(guò) 對(duì)比 各種建筑方案，最后選取了內(nèi)走廊式布置。辦公建筑作為一種公共建筑，對(duì)空間利用及功能分區(qū)要求較高。建筑設(shè)計(jì)中要考慮到建筑辦公舒適度要求及辦公建筑的經(jīng)濟(jì)、美觀要求，以滿足現(xiàn)代化辦公的需要。結(jié)合自然條件，辦公建筑應(yīng)做到建筑外觀大氣、簡(jiǎn)潔，為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)增添一份特色。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分， 辦公樓建筑多使用框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點(diǎn)在于能夠形成較大的空前，能夠按需要分割成小空間，平面布置靈活；框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)自重較輕，具有較好的整體性和抗震性能理論較為成熟，適合于辦公樓這種對(duì)建筑平面靈活性較高的建筑類(lèi)型。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是對(duì)建筑設(shè)計(jì)的補(bǔ)充與修正，許多建筑新思想需要由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要從結(jié)構(gòu)布置入手，本建筑屬于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，考慮抗震因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)布置、截面初選、荷載統(tǒng)計(jì)、地震作用分析、風(fēng)載作用分析、豎向荷載作用內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合、截面設(shè)計(jì)、其他構(gòu)件設(shè)計(jì)等幾個(gè)步驟。 在設(shè)計(jì)中需要用到軟件輔助計(jì)算，如用 excel 表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用 CAD 進(jìn)行面積查詢(xún) 及 荷載統(tǒng)計(jì)。手算過(guò)程中計(jì)算方法均參照有關(guān)規(guī)范條文，計(jì)算結(jié)果與 PKPM設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行對(duì)比及數(shù)據(jù)分析，保證手算結(jié)果的正確性。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 2 工程概況 工程名稱(chēng) 唐山學(xué)院辦公樓 建設(shè)地點(diǎn) 唐山市路北區(qū)大學(xué)道以北唐山學(xué)院校園內(nèi) 設(shè)計(jì)資料 建設(shè)面積 ，設(shè)計(jì)使用年限為 50 年，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)， 6層，耐久等級(jí)：Ⅱ級(jí)；耐火等級(jí)：Ⅱ級(jí)；安全等級(jí)：二級(jí)。 氣象條件 基本風(fēng)壓： 20 ? ? ，地面粗糙程度為 B 類(lèi)。 基本雪壓 ： ? 。 地下穩(wěn)定水位距地坪： 10m? 。 場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度： ? 。 地震烈度 抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)，設(shè)防烈度為 8 度，地震分組為第一組， Ⅱ 類(lèi)場(chǎng)地土，抗震等級(jí)為二級(jí)抗震。 工程地質(zhì)條件 由唐山基礎(chǔ)工程公司提供質(zhì)勘察技術(shù)報(bào)告，場(chǎng)地地質(zhì)情況如表一所示。 場(chǎng)地土類(lèi)型為中硬場(chǎng)地土；建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)。 表 21建筑地層一覽表 序 號(hào) 巖 土 分 類(lèi) 土層描述 土層深度 (m) 厚度 范圍 (m) 地基土承載力 3(kN/m) 土層重度 2(kN/m)? 樁周 摩擦力 (kPa) 1 雜填 土 由碎石、磚塊、粘土 等組成，松散 2 粉質(zhì) 粘土 黃褐色，濕，可塑 170 15 3 圓礫 黃褐色，石英 ~ 長(zhǎng)石質(zhì)，混粒結(jié) 構(gòu)，濕，中密 15 480 60 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 3 設(shè)計(jì)依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009—2020； 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010—2020； 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011—2020； 《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50007—2020； 國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn) 。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 4 4 結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)布置 該工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系。柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C35，梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30，板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30，樓梯處混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C35。 圖 41 計(jì)算單元 1~4 層 梁板布置 圖 圖 42 計(jì)算單元 5 層 梁板布置 圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 5 圖 43 計(jì)算單元 6 層 梁板布置 圖 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇 豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載直接傳至橫向框架梁，再由橫向框架梁傳至框架柱，最后傳至基礎(chǔ)，縱向荷載以集中力的形式作用在框架柱，再由框架柱傳至基礎(chǔ)。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 6 5 截面初估 框架梁截面尺寸 主梁截面：梁高為跨度的 1/14~1/8，梁寬為梁高的 1/3~1/2；且梁高不小于400mm 。 表 51 主梁截面初估表 主梁 編號(hào) 梁跨度 (mm) 1/14L~1/8L 所取尺寸 KL1 1200 86~150 300400 KL2 2400 171~300 300400 KL3 2700 193~338 300400 KL4 3000 214~375 300400 KL5 3300 236~413 300400 KL6 3600 257~450 300500 KL7 4500 321~563 300500 KL8 5400 386~675 300500 KL9 6000 429~750 300600 KL10 6300 450~788 300600 KL11 7200 514~900 300700 KL12 7800 557~975 300700 次梁截面：梁高為跨度的 1/18~1/12，梁寬為梁高的 1/3~1/2；且梁高不小于 400mm 。 表 52 次梁截面初估表 次梁 編號(hào) 梁跨度 (mm) 1/18L~1/12L 所取尺寸 L1 2325 129~194 250400 L2 2550 142~213 250400 L3 3325 185~277 250400 L4 4284 238~357 250400 L5 5100 283~425 250400 L6 6000 333~500 250400 L7 6300 350~525 250400 L8 7200 400~600 300500 L9 6900 383~575 300500 L10 4050 225~338 250400 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 斜梁、挑梁及折梁截面尺寸按相鄰主梁尺寸確定。 表 53 梁截面初估表 次梁編號(hào) 梁跨度 (m) 尺寸 (mm) TL1 1200 300600 ZL1