【正文】 ........................................................................................... 28 9 風荷載作用下橫向框架的內力分析 .......................................................................... 34 風荷載作用 下的內力計算 ................................................................................. 34 框架側移驗算 ..................................................................................................... 35 水平風荷載作用下框架 ..................................................................................... 35 橫向水平風荷載作用下框架柱剪力和柱端彎矩的計算： ............................. 36 10 內力計算及內力組合 ................................................................................................ 42 豎向荷載作用下橫向框架的內力分析 ........................................................... 42 恒荷載作用下各層框架梁柱的荷載計算 ....................................................... 43 活荷載作用下各層框架梁柱的荷載計算 ....................................................... 49 重力荷載代表值作用下各層框架梁柱的荷載計算 ....................................... 51 彎矩二次分配 ................................................................................................... 53 彎矩調幅 ........................................................................................................... 66 彎矩及剪力換算至柱邊 ................................................................................... 66 內力組合 ........................................................................................................... 66 11 配筋計算 ..................................................................................................................... 68 框架梁截面設計 ................................................................................................ 68 框架柱截面設計 ................................................................................................ 76 節(jié)點計算 ............................................................................................................ 91 樓板計算 ............................................................................................................ 96 樓梯設計 .......................................................................................................... 104 基礎設計 .......................................................................................................... 109 12 結論 .......................................................................................................................... 118 謝辭 ................................................................................................................................ 119 參考文獻 ........................................................................................................................ 120 附錄 ................................................................................................................................ 121 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 1 1 引言 本設計按照設計任務書進行建筑結構設計。題目為 “唐山學院辦公樓建筑結構設計 ”。在設計過程中參照了部分與本專業(yè)相關的建筑結構設計資料。本設計分為建筑設計與結構設計兩部分。 早期的 中國傳統生產方式中沒有寫字樓，只有行政管理的單位辦公樓 。改革開放后，隨著中國經濟實力的增強，我國行政辦公建筑建設進入了一個新的時期， 功能設施齊全的 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簡單。隨著大家對工作環(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)展到內走廊式及現在更為復雜的框架核心式。 建筑設計過程中，本設計參照了多種結構形式。通過 對比 各種建筑方案，最后選取了內走廊式布置。辦公建筑作為一種公共建筑，對空間利用及功能分區(qū)要求較高。建筑設計中要考慮到建筑辦公舒適度要求及辦公建筑的經濟、美觀要求，以滿足現代化辦公的需要。結合自然條件，辦公建筑應做到建筑外觀大氣、簡潔，為當地建設增添一份特色。 結構設計部分， 辦公樓建筑多使用框架結構，框架結構 的優(yōu)點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；框架結構的結構自重較輕，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建筑平面靈活性較高的建筑類型。 結構設計是對建筑設計的補充與修正，許多建筑新思想需要由結構設計來實現。對于結構設計需要從結構布置入手，本建筑屬于鋼筋混凝土框架結構，考慮抗震因素，結構設計一般經過結構布置、截面初選、荷載統計、地震作用分析、風載作用分析、豎向荷載作用內力計算、內力組合、截面設計、其他構件設計等幾個步驟。 在設計中需要用到軟件輔助計算，如用 excel 表格進行數據處理，用 CAD 進行面積查詢 及 荷載統計。手算過程中計算方法均參照有關規(guī)范條文，計算結果與 PKPM設計軟件進行對比及數據分析，保證手算結果的正確性。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 2 2 工程概況 工程名稱 唐山學院辦公樓 建設地點 唐山市路北區(qū)大學道以北唐山學院校園內 設計資料 建設面積 ，設計使用年限為 50 年，結構形式為框架結構， 6層，耐久等級：Ⅱ級；耐火等級：Ⅱ級；安全等級：二級。 氣象條件 基本風壓： 20 ? ? ，地面粗糙程度為 B 類。 基本雪壓 ： ? 。 地下穩(wěn)定水位距地坪： 10m? 。 場地標準凍結深度： ? 。 地震烈度 抗震設防類別為丙類，設防烈度為 8 度，地震分組為第一組， Ⅱ 類場地土，抗震等級為二級抗震。 工程地質條件 由唐山基礎工程公司提供質勘察技術報告，場地地質情況如表一所示。 場地土類型為中硬場地土；建筑場地類別為Ⅱ類。 表 21建筑地層一覽表 序 號 巖 土 分 類 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 粘土 黃褐色，濕，可塑 170 15 3 圓礫 黃褐色，石英 ~ 長石質，混粒結 構，濕，中密 15 480 60 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 3 3 設計依據 《建筑結構荷載規(guī)范》 GB50009—2020； 《混凝土結構設計規(guī)范》 GB50010—2020； 《建筑抗震設計規(guī)范》 GB50011—2020； 《地基基礎設計規(guī)范》 GB50007—2020； 國家現行的有關規(guī)范、規(guī)程及標準 。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 4 4 結構布置 結構布置 該工程采用現澆鋼筋混凝土結構體系。柱的混凝土強度等級為 C35，梁的混凝土強度等級為 C30，板的混凝土強度等級為 C30，樓梯處混凝土強度等級為 C35。 圖 41 計算單元 1~4 層 梁板布置 圖 圖 42 計算單元 5 層 梁板布置 圖 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 5 圖 43 計算單元 6 層 梁板布置 圖 框架結構承重方案的選擇 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，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。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 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 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 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 院 畢 業(yè) 設 計 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 梁跨度 (m) 尺寸 (mm) TL1 1200 300600 ZL1