【正文】 河合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）九層框架辦公樓設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 論 工程背景本項(xiàng)目為9層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系， m2， m2；,。采用樁基礎(chǔ)，室內(nèi)地坪為177?？蚣芰?、柱、樓面、屋面板板均為現(xiàn)澆。 設(shè)計(jì)資料 氣象資料夏季最高氣溫，冬季室外氣溫最低。凍土深度25cm，基本風(fēng)荷載W。=； kN/ m2。年降水量680mm。 地質(zhì)條件建筑場(chǎng)地地形平坦，地基土成因類(lèi)型為冰水洪積層。自上而下敘述如下：新近沉積層（第一層），粉質(zhì)粘土，—，巖性特點(diǎn)，團(tuán)粒狀大孔結(jié)構(gòu)，欠壓密。粉質(zhì)粘土層（第二層），地質(zhì)主要巖性為黃褐色分之粘土，硬塑狀態(tài)，具有大孔結(jié)構(gòu)，, qsk=35—40kPa。粉質(zhì)粘土層（第三層），地質(zhì)巖性為褐黃色粉質(zhì)粘土，具微層理，含鐵錳結(jié)核，可塑狀態(tài)， qsk=30—35kPa。粉質(zhì)粘土層（第四層），巖性為褐黃色粉質(zhì)粘土，具微層理，含鐵錳結(jié)核，硬塑狀態(tài)，厚度未揭露，qsk=40—60kPa,qpk=1500—2000kPa。不考慮地下水。 地基土指標(biāo)，％，，計(jì)算強(qiáng)度150kp/m2。 地震設(shè)防烈度 7度 抗震等級(jí) 三級(jí) 設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地為1類(lèi)一組Tg（s）= （《高層建筑結(jié)構(gòu)》） 材料柱采用C30，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235?；A(chǔ)采用C30，縱筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。 工程特點(diǎn)本工程為九層，屬高層建筑。高層建筑采用的結(jié)構(gòu)可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)等類(lèi)型。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的特點(diǎn)，正確選用材料，就成為經(jīng)濟(jì)合理地建造高層建筑的一個(gè)重要方面。經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)論證以及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)等實(shí)際情況，以及本建筑自身的特點(diǎn)，決定采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在高層建筑中，抵抗水平力成為確定和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵問(wèn)題。高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系有框架、剪力墻、框架剪力墻、筒體以及它們的組合。高層建筑隨著層數(shù)和高度的增加水平作用對(duì)高層建筑機(jī)構(gòu)安全的控制作用更加顯著，包括地震作用和風(fēng)荷載，高層建筑的承載能力、抗側(cè)剛度、抗震性能、材料用量和造價(jià)高低，與其所采用的機(jī)構(gòu)體系又密切的相關(guān)。不同的結(jié)構(gòu)體系，適用于不同的層數(shù)、高度和功能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由梁、柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，既承受豎向荷載，也承受水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。這種體系適用于多層建筑及高度不大的高層建筑。本建筑采用的是框架機(jī)構(gòu)體系，框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，框架結(jié)構(gòu)可通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，使之具有良好的抗震性能；框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件類(lèi)型少，易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化；可以采用預(yù)制構(gòu)件，也易于采用定型模板而做成現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，本建筑采用的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。 由于本次設(shè)計(jì)是辦公樓設(shè)計(jì)，要求有靈活的空間布置，和較高的抗震等級(jí)，故采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。 本章小結(jié)本章主要論述了本次設(shè)計(jì)的工程概況、相關(guān)的設(shè)計(jì)資料、高層建筑的一些特點(diǎn)以及綜合本次設(shè)計(jì)所確定的結(jié)構(gòu)體系類(lèi)型。 工程概況本項(xiàng)目為9層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系， m2， m2；。采用樁基礎(chǔ)，室內(nèi)地坪為177。框架平面同柱網(wǎng)布置如下圖：圖21 框架平面柱網(wǎng)布置框架梁柱現(xiàn)澆，屋面及樓面采用100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土。 設(shè)計(jì)資料:基本風(fēng)荷載W。=。 KN/ m2。、屋面使用荷載：走道：；；；機(jī)房，為安全考慮。 工程地質(zhì)條件：建筑物場(chǎng)地地形平坦，地基土成因類(lèi)型為冰水洪積層。自上而下敘述如下：新近沉積層（第一層），粉質(zhì)粘土，—，巖性特點(diǎn)，團(tuán)粒狀大孔結(jié)構(gòu)，欠壓密。粉質(zhì)粘土層（第二層），地質(zhì)主要巖性為黃褐色分之粘土，硬塑狀態(tài)，具有大孔結(jié)構(gòu)，, 粉質(zhì)粘土層（第三層），地質(zhì)巖性為褐黃色粉質(zhì)粘土，具微層理，含鐵錳結(jié)核，可塑狀態(tài)，粉質(zhì)粘土層（第四層），巖性為褐黃色粉質(zhì)粘土，具微層理，含鐵錳結(jié)核，硬塑狀態(tài)，厚度未揭露，不考慮地下水。場(chǎng)地位1類(lèi)一組Tg（s）= （《高層建筑結(jié)構(gòu)》） 屋面及樓面做法：屋面做法：20mm厚1：2水泥砂漿找平；100～140mm厚（2%找坡）膨脹珍珠巖；100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板；15mm厚紙筋石灰抹灰。樓面做飯：25mm厚水泥砂漿面層；100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 15mm紙筋石灰抹灰 梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定 初估截面尺寸(1)柱：bh=600mm600mm(2)梁：梁編號(hào)如下圖：L1: h=(1/12～1/8)7800=650～975 取h=700mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)700=233～350 取b=300mmL2: h=(1/12～1/8)2700=225～338 取h=450mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)450=130～225 取b=250mmL3: h=(1/12～1/8)4000=333～500 取h=450mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)450=150～225 取b=250mmL4: h=(1/12～1/8)3600=300～450 取h=400mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)400=133～200 取b=250mmL5: h=(1/12～1/8)2400=200～300 取h=400mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)400=133～200 取b=250mmL6: h=(1/12～1/8)8000=667～1000 取h=700mmb=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)700=233～350 取b=300mm圖22 框架梁編號(hào) 梁的計(jì)算跨度框架梁的計(jì)算跨度以上柱形心為準(zhǔn)，由于建筑軸線與柱軸線重合，故計(jì)算跨度如下：圖23 梁的計(jì)算跨度 柱高度底層柱 h=++=其他層 h=圖24 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào) 荷載計(jì)算 屋面均布恒載二氈三油防水層 kN/ m2冷底子有熱瑪蹄脂 kN/ m220mm厚1：2水泥砂漿找平 20= kN/ m2100～140厚(2%坡度)膨脹珍珠巖 (+)7/2= kN/ m2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25= kN/ m215mm厚紙筋石灰抹底 16= kN/ m2共計(jì) kN/ m2屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為：（52+）（2++）= kN 樓面均布恒載按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算25厚水泥砂漿找平 20= kN/ m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25= kN/ m215厚紙筋石灰抹灰 16= kN/ m2共計(jì) kN/ m2樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為：（52+）（2++）= kN 屋面均布活載計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，僅考慮屋面雪荷載：（52+）（2++）= kN 樓面均布活荷載，走道、 kN/ m2，為計(jì)算方便， kN/ m2。樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：（52+）（2++）= kN 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰重量）L1： bh= 每根重量 25（2+）= kN 根數(shù) 1529=270根L2： bh= 每根重量 25（2+）= kN 根數(shù) 159=135根L3： bh= 每根重量 25（2+）= kN 根數(shù) 1629=288根L4： bh= 每根重量 325（2+）= kN 根數(shù) 89=72根L5： bh= 每根重量 25（2+）= kN 根數(shù) 89=72根L6： bh= 每根重量 25（2+）= kN 根數(shù) 49=36根Z1： 截面 m2 每根重量 （+2）178。25= kN 根數(shù) 144=56根Z2： 截面 m2 每根重量 （+2）178。25= kN 根數(shù) 1448=448根表21 梁柱自重梁（柱）編 號(hào)截面（m2）長(zhǎng)度（m）根數(shù)每根重量（kN）L1270L2135L3288L472L572L636Z156Z2448 墻體自重外墻墻厚240mm，采用瓷磚貼面；內(nèi)墻墻厚120mm，采用水泥砂漿抹面，內(nèi)外墻均采用粉煤灰空心砌塊砌筑。單位面積外墻體重量為：= kN/ m2 單位面積外墻貼面重量為： kN/ m2單位面積內(nèi)墻體重量為：= kN/ m2單位面積內(nèi)墻貼面重量為（雙面抹面）：2= kN/ m2表22 墻體自重墻體每片面積（m2）片數(shù)重量（KN）底層縱墻外墻16外墻墻體外墻墻面4外墻墻體外墻墻面4外墻墻體外墻墻面2外墻墻體外墻墻面內(nèi)墻16內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面2內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面底層橫墻外墻4外墻墻體外墻墻面2外墻墻體外墻墻面內(nèi)墻16內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面外墻16外墻墻體外墻墻面續(xù)表22墻體每片面積（㎡）片數(shù)重量（kN）其他層縱墻外墻4外墻墻體外墻墻面4外墻墻體外墻墻面2外墻墻體外墻墻面內(nèi)墻16內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面2內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面2內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面1內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面其他層橫墻外墻4外墻墻體外墻墻面2外墻墻體外墻墻面內(nèi)墻16內(nèi)墻墻體內(nèi)墻墻面 荷載總匯頂層重力荷載代表值包括屋面恒載+50%屋面雪載+縱橫梁自重+半層柱自重+半層墻體自重。頂層恒載：頂層活載：頂層梁自重：+++++=30+15+32+8+8+4=頂層柱自重：56=頂層墻自重：+++= kN=+1/2++1/2+1/2= kN其他層重力荷載代表值包括樓面恒載+50%活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重。=+1/2+30+15+32+8+8+4+56+= kN kN =+1/2+30+15+32+8+8+4+1/256+1/256=門(mén)窗荷載計(jì)算MM2采用鋼框門(mén)，MM4采用木門(mén)， kN/ m2CCCCCC6均采用鋼框玻璃窗， kN/㎡表23 門(mén)窗重量計(jì)算層號(hào)門(mén)窗號(hào)單位面積（m2）數(shù)量重量(kN)底層M13M22M313C12C24C418C58M314續(xù)表23層號(hào)門(mén)窗號(hào)單位面積（m2）數(shù)量重量(kN)二至九層M46C24C32C418C58C62（1）底層墻體實(shí)際重量：= kN（2）二至九層實(shí)際重量：kN kN建筑物總重力荷載代表值kN 水平地震作用下框架的側(cè)向位移驗(yàn)算 橫向線剛度混凝土 C30 kN/ m2在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆樓面或預(yù)制板樓面。而現(xiàn)澆板的樓面，板可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架取=（為梁的截面慣性矩）。對(duì)中框架取=。若為裝配樓板，現(xiàn)澆層的樓 圖25 質(zhì)點(diǎn)重力荷載值面，則邊框架梁取=，對(duì)中框架取=。 橫向線剛度計(jì)算見(jiàn)表24。 橫向框架柱的側(cè)移剛度D值柱線剛度列于表25，橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算見(jiàn)表26。 橫向框架自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期。頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡(jiǎn)化為無(wú)限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基本公式。表24 橫向剛度計(jì)算表25 柱線剛度柱號(hào)截面（m2）柱高度（m）