【正文】 ........................................ 32 水平地震作用下框架剪力及彎矩計算 ................................................................. 33 豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 ................................................................................ 39 荷載計算 ................................................................................................................. 39 荷載作用下框架內(nèi)力計算 ..................................................................................... 44 框架內(nèi)力組合 .......................................................................................................... 59 構(gòu)件截面設(shè)計 ................................................................................................................ 70 梁截面設(shè)計 ............................................................................................................. 70 柱截面設(shè)計 ............................................................................................................. 83 樓板設(shè)計 ........................................................................................................................ 99 荷載計算 ................................................................................................................. 99 內(nèi)力計算 ............................................................................................................... 100 剪力墻設(shè)計 .................................................................................................................. 106 豎向荷載作用下剪力墻內(nèi)力計算 ....................................................................... 106 水平荷載作用 下剪力墻內(nèi)力計算 ....................................................................... 106 剪力墻構(gòu)件內(nèi)力組合 ........................................................................................... 107 剪力墻 構(gòu)件截面設(shè)計 ........................................................................................... 108 ***大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 IV 頁 4 專題 ...................................................................................................................................112 結(jié)論 ........................................................................................................................................119 致謝 ........................................................................................................................................119 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 121 ***大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 緒論 設(shè)計 選題背景 隨著工業(yè)化 、 城市話的日益發(fā)展和建筑技術(shù)的發(fā)展，高層建筑由于其節(jié)約用地和節(jié)省投資等方面的優(yōu)勢而越來越成為建筑形式的首選。最后 進(jìn)行 剪力墻部分 計算 ,其計算方法與柱計算類 似。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，以 地上 十 層建筑為對象進(jìn)行抗震設(shè)計， 遵循 “小震不壞，中震可修，大震不倒 ”的設(shè)計準(zhǔn)則 。***大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 I 頁 ***辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘要 本設(shè)計為 ***辦公樓 ，該工程為鋼筋混凝土框架 — 剪力墻 結(jié)構(gòu)，地下一層，地上 十層， 建筑面積為 11753 2m 。在確定結(jié)構(gòu) 布局之后，先進(jìn)行了 重力 荷載代表值的計算 ,接著利用經(jīng)驗公式法求出自 振 周期，按底部剪力法計算水平地震荷載作用大小，進(jìn)而 用 D 值法求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力 （彎矩 、 剪力 、 軸力） 。框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)體系綜合 了 剪 力墻與框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點， 使得這種結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力都大大提高了，目前在我國已得到廣泛的應(yīng)用 。根據(jù)抗側(cè)力體系的不同，高層建筑結(jié)構(gòu)體系又可分為框架結(jié)構(gòu) 、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)和多筒結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑 布置靈活，空間分隔容易，使用靈活。具體來講，框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剪力墻剛度大，剪力墻將承但 大部分水平力，是側(cè)力的主題，整個結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度 大大提高。 均勻，各層梁柱截面尺寸和配筋 其上下各層層間變形趨于 均勻。因此，具有現(xiàn)代感并且能確保其靈活性可以說是當(dāng)今辦公樓設(shè)計的一個課題。 辦公室是腦力勞動者管理和生產(chǎn)信息的部門。建 筑物已經(jīng)不僅僅是人們躲避風(fēng)雨和工作生活的場所，從某種程度上說建筑還是一個城市的風(fēng)景，甚至?xí)蔀橐粋€城市的標(biāo)志物。 本設(shè)計采用現(xiàn)在運(yùn)用最為普遍的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架 — 剪力墻 結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論已經(jīng)比較成熟，它是我們本科階段的學(xué)習(xí)中接觸較多的一種結(jié)構(gòu) 形式。首先是節(jié)能，要盡量使建筑設(shè)計合理，巧妙而合理地利用自然資源。 由于本工程地點在我國的東北地區(qū)，冬夏溫差比較大且冬季氣溫較低，極端最低氣溫達(dá)到零下 15? C。所以這種保溫體系的運(yùn)用既有利于節(jié)能又能夠充分利用空間，值得在本設(shè)計中采用。 首層入口的大廳是重要的 交通樞紐，需解決好與各部門的關(guān)系， 需要進(jìn)行人流組織的設(shè)計。 窗的面積 大小直接影響到室內(nèi)照度是否足夠， 不同使用性質(zhì)的房間對采光的要求不同，設(shè)計時，常采用窗地面積比來初步確定窗的面積。設(shè)計時，一般將窗和門的位置結(jié)合考慮來解決房間的自然通風(fēng)問題。由于走道通常是雙向人流，故其凈寬一般不應(yīng)小于 兩股人流通行是所需寬度，本設(shè)計中 走廊凈寬采用 2440m，首層的走廊兩端各設(shè)置一個側(cè)門。樓梯的位置應(yīng)根據(jù)交通流線的需求來確定，并應(yīng)符合防火疏散要求，設(shè)計中將兩部放置在走道端部，另一部放置在電梯旁。除了要從功能要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件以及總體規(guī)劃和基地環(huán)境等因素考慮外，還要符合一些建筑美學(xué)原則， 如 統(tǒng)一 、 均衡 、 穩(wěn)定 、 對比 、 韻律 、 比例 、 尺度 等 。 剖面設(shè)計 建筑剖面設(shè) 計是對各房間和交通聯(lián)系部分進(jìn)行豎向的組合布局。 綜合考慮以上的因素，確定該辦公樓 共十層。外墻厚度 為 240mm，內(nèi)墻厚度 為 180mm。 6． 電梯：設(shè)置兩部客梯，其中一部兼作消防電梯。 2. 剪力墻結(jié)構(gòu)部分 框架 — 剪 力墻結(jié)構(gòu)中一個非常重要的問題就是剪力墻的設(shè)置問題，包括設(shè)置位置和數(shù)量，剪力墻設(shè)置數(shù)量的多少，是關(guān)系到框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)體系能經(jīng)濟(jì) 、 合理 ，并體現(xiàn)體系優(yōu)越性關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 ⑷ 剪力墻布置不宜過分集中，每道剪力墻承受的水平力不宜超過總水平力的 40%。每個方向剪力墻的布置原則上應(yīng)盡量做到分散 、 均勻 、 周邊對稱。 ⑶ 剪力墻布置要對稱，以減少結(jié)構(gòu)的相對扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 ⑹ 剪力墻應(yīng)貫穿全高，使結(jié)構(gòu)上下剛度連貫而均勻。當(dāng)建筑物長度較大時，在風(fēng)力作用下，也會出現(xiàn)因風(fēng)力不均勻及風(fēng)向紊亂變化而引起的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)樓板平面撓曲 等現(xiàn)象。 梁截面寬度可取 1/3～ 1/2 梁高，同時不宜小于 1/2 柱寬，且不應(yīng)小于 250mm。 ⑶ 計算過程： 對于邊柱： ? ?E 1 . 3 7 . 8 3 . 6 1 3 9 4 2 7 0 . 9 7 k NN F g n?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 2c cN 4 2 7 0 . 9 7 1 0 2 8 4 1 6 3 . 0 1 m m0 . 9 1 6 . 7NA f? ?? ? ?? 對于中柱： ? ?E 1 . 2 5 7 . 8 5 . 0 1 3 9 5 7 0 3 . 7 5 k NN F g n?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 2c cN 5 7 0 3 . 7 5 1 0 3 7 9 4 9 1 . 0 2 m m0 . 9 1 6 . 7NA f? ?? ? ?? 綜合以上計算結(jié)果并考慮其它因素取邊柱和中柱截面為 650mm 650mm? 。 板截面尺寸確定 本工程中柱距為 7800mm(交通核心區(qū)處為 8400mm)，為了使板不過于厚重，設(shè) 置了次梁。計算后滿足要求。為了考慮這一影響，在計算梁的截面慣性矩時， 對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取 ? ，對中框架梁取 ? 。 表中公式：2 bciK i??（ 210 層）；2c KK? ? ?（ 210 層 ）； bciK i?? （ 1 層）； KK? ?? ? （ 1 層）； 表 框架柱側(cè)移剛度 C 值 （ N/mm） 層數(shù) 210 1 層數(shù) 210 1 Ⅰ柱 K Ⅴ柱 K α α C C Ⅱ柱 K Ⅵ柱 K α α C C Ⅲ柱 K Ⅶ柱 K α α C C Ⅳ柱 K Ⅷ柱 K α α C C 注 ： 平均總剛度 5F 5 4 4 . 7 4 . 8 4 6 1 . 4 3 . 6 9C 4 6 . 2 1 4 8 4 1 0 k N3 7 . 2? ? ? ?? ? ? （ ） ⒈ Ⅰ 柱為 邊框架 D軸邊柱； ⒉ Ⅱ柱為邊框架軸 A 邊柱； ⒊ Ⅲ柱為中框架 D軸邊柱； ⒋ Ⅳ柱為中框架 A軸邊柱； ⒌ Ⅴ柱為中框架 C軸中柱； ⒍ Ⅵ柱為中框架 B軸中柱； ⒎ Ⅶ柱為邊框架 C軸中柱； ⒏ Ⅷ柱為邊框架 B軸中柱。 查表得頂部附加地震作用系數(shù)： n10. 08 0. 07 0. 08 0. 7 0. 07 0. 12 6T? ? ? ? ? ? ? 則頂部附加地震作用 n n E KF F 0 .1 2 6 4 6 4 1 5 8 4 .7 7 k N?? ? ? ? ? 將 n? 和 EKF 代入各層的地震公式得： i i i ii E K nj j j jG H G HF F 1 4 6 4 1G H G H?? ? ? ???（ ） 具體計算過程見下表 ***大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 表 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算 層數(shù) Gi/kN Hi/m GiHi/ 510 kNm?（ ） iij jGHGH? Fi/kN Vi/kN 10