【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工程為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件的定位軸線在建筑平面上所形成的網(wǎng)格，使框架結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)，柱網(wǎng)布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)件種類少，施工方便，柱網(wǎng)布置還應(yīng)與建筑分隔墻布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱橫建筑墻交叉點(diǎn)上，以盡量減少柱網(wǎng)對(duì)建筑使用功能的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)常用的柱網(wǎng)布置方式有：內(nèi)廊式、外廊式、等跨式、對(duì)稱不等跨式等。 2 本框架 結(jié)構(gòu)辦公樓采用內(nèi)廊式柱網(wǎng)布置。各個(gè)房間的開間和進(jìn)深根據(jù)現(xiàn)行辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范劃定。 建筑立面設(shè)計(jì) 該辦公樓在建筑立面上采用寬大而明亮玻璃窗，有效的滿足室內(nèi)采光的要求，同時(shí)可以表現(xiàn)簡(jiǎn)潔和現(xiàn)代感。建筑立面和豎向剖面上力求規(guī)則，避免立面的凹進(jìn)或突出，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震。 建筑剖面設(shè)計(jì) 建筑物的剖面圖要反應(yīng)出建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。 在建筑物的層高上，考慮到建筑空間比例要求及辦公建筑 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定辦公樓室內(nèi)凈高要求，該辦公樓的層高為首層 ，其余各層層高 ～ 。根據(jù)總建筑面積等各方面的要求，該建筑物為 13 層；總建筑高度為 7 度抗震設(shè)防烈度區(qū)建筑物。另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮，窗臺(tái)的高度取 。屋頂為形式。 此設(shè)計(jì)滿足“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的總體要求，建筑平面簡(jiǎn)潔、明快、體現(xiàn)時(shí)代待征，結(jié)構(gòu)方案合理，體系選擇準(zhǔn)備、技術(shù)先進(jìn)、利于施工，裝飾簡(jiǎn)潔適用、經(jīng)濟(jì)。 建筑設(shè)計(jì)說明 本工程為擬建長(zhǎng)春市斯林大街綜合辦公樓，該工程總面積約為 9500m2，根據(jù)任務(wù)書提供及查找 資料基本風(fēng)壓為 ，基本雪壓為 。該辦公樓位于抗震設(shè)防烈度為 7度的區(qū)域，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 0. 15g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，框架抗震等級(jí)為三級(jí)。 圖中標(biāo)注除有特別注明外，標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。 本圖根據(jù)任務(wù)書要求按七度地震區(qū)抗震設(shè)防。 樓面、走廊及樓梯允許活荷載為 。房屋正常使用年限為 50 年。 放樣 以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際為放樣依據(jù)。 建筑材料及做法 墻體工程 選用混合砂漿 (1)20 厚混合砂漿抹面 (2)240 厚加氣混凝 土砌塊 門窗 塑鋼門窗和實(shí)木裝飾門 3 屋面做法 屋面為剛性防水屋面 (不上人 ) （ 1） 30 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 （ 2）三氈四油防水層 （ 3） 20 厚礦渣水泥找平層 （ 4） 150 厚水泥蛭石保溫層 （ 5） 120 厚鋼筋混凝土板 （ 6） V型輕鋼龍骨吊頂 樓面做法 木塊地面（加防腐油膏鋪砌厚 76mm） (1)120 厚鋼筋混凝土板 (2)V型輕鋼龍骨吊頂 地面做法 木塊地面（加防腐油膏鋪砌厚 76mm） (1)刷素水泥漿結(jié)合層一道 (2) 20 厚 1： 3 水泥砂漿找平層 (3) 60 厚 C15 混凝土 (4)100 厚碎石或碎磚夯實(shí) (5)素土夯實(shí) 衛(wèi)生間做法 (1)4 厚馬賽克，素水泥漿擦縫 (2)5 厚 1： 1 水泥細(xì)石砂漿結(jié)合層 (3)15 厚 1： 3 水泥砂漿找平層 (4)2 厚水乳型橡膠瀝青防水涂料一布（無紡布）四涂防水層 (5)素水泥漿結(jié)合層一道 (6)90 厚鋼筋混凝土樓板 踢腳做法 水磨石踢腳、臺(tái)度： (1) 10 厚 1:2 水泥白石子 (或摻有色石子 )磨光打蠟 (2) 12 厚 1:3 水泥砂漿打底 (3) 刷界面處理劑一道 4 散水做法 混凝土散水 (寬 600 毫米 )： （ 1） 60 厚 C15 混凝土，撒 1： 1 水泥砂子，壓實(shí)抹光 （ 2） 120 厚碎石活碎磚墊層 （ 3）素土夯實(shí)，向外坡 4％ 落水管及雨水口 屋面雨水口做法詳見圖集；水落管材料采用直徑為 100PVC 水落管。 挑出墻面的雨棚等構(gòu)件 凡未特別注明者，其上部粉刷 1： 2 水泥砂漿，并找 1℅挑水坡。其下部粉刷 1： 2 水泥砂漿 15 厚白色 106 涂料，并做 30mm寬滴水線。 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)說明 本工程為 13 層框架結(jié)構(gòu)，建筑物總高度為 50m，抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 ,設(shè)計(jì)地震分組為第一 組，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)正常使用年限為 50 年。室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高為177。 ，相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高 ,室內(nèi)外高差為 450mm。建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。圖紙中標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。在計(jì)算荷載之前，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初估了梁、柱截面尺寸，并進(jìn)行了驗(yàn)算。 結(jié)構(gòu)計(jì)算 豎向荷載作用（恒載及活載） 在計(jì)算單元范圍內(nèi)的縱向框架梁的自重、縱向墻體的自重以及縱向天溝的自重以集中力的形式作用在各節(jié)點(diǎn)上。豎向荷載作用下框架的內(nèi)力采用彎矩二次分配法計(jì)算。梁端和柱端彎 矩計(jì)算后，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力和梁端彎矩引起的剪力相疊加而得到，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中荷載疊加得到。 風(fēng)荷載作用 對(duì)于一般的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)總高度不超過 60 米時(shí)，不考慮風(fēng)荷載效應(yīng)和水平地震作用效應(yīng)的組合。 5 地震作用 當(dāng)設(shè)防烈度不大于 8 度時(shí)，不考慮豎向地震作用效應(yīng)和水平地震效應(yīng)的組合，故只考慮水平地震作用。通過頂點(diǎn)位移法求出橫向框架自振周期，橫向地震作用計(jì)算，采用底部剪力法，求得單元框架柱剪力，運(yùn)用 D 值法，求得柱上下端的彎矩，通過節(jié)點(diǎn)平衡得出梁端彎矩，由此得到水平地 震作用下梁柱彎矩和梁端剪力及柱軸力，并進(jìn)了位移驗(yàn)算。 內(nèi)力組合 根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震設(shè)防烈度、房屋高度等因素，由《抗震規(guī)范》確定該框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)。梁的內(nèi)力組合：根據(jù)《結(jié)構(gòu)規(guī)范》和《抗震規(guī)范》考慮三種內(nèi)力組合形式： 一 .由可變荷載效應(yīng)控制的組合： 1 .2 1 .4QK QKS S S?? 二 .由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 5 K Q KS S S? ? ? ? 三 .豎向荷載與水平地震作用下的組合： 1. 2( 0. 5 ) 1. 3Q K Q K E KS r S S? ? ? ? 配筋計(jì)算 由于本工程按 7 度設(shè)防區(qū)設(shè)計(jì)，因此進(jìn)行了抗震設(shè)計(jì)，形成延性框架。其設(shè)計(jì)原則是：“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 根據(jù)提供工程資料，本工程所在地的地質(zhì)條件良好，選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)即可滿足要求。選用 獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高度取 750mm，基礎(chǔ)埋深 ，根據(jù)上部結(jié)構(gòu)傳來的內(nèi)力值進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行抗沖切驗(yàn)算和基礎(chǔ)配筋。 現(xiàn)澆樓板設(shè)計(jì) 框架梁把板分割成區(qū)格，根據(jù)各區(qū)格的長(zhǎng)邊與短邊之比，確定是單向板還是雙向板（長(zhǎng)邊與短邊之比大于 2，屬于單向板；長(zhǎng)邊與短邊之比小于 2，屬雙向板），按 照不同的計(jì)算理論和方法，分別進(jìn)行控制截面配筋計(jì)算。 ，平臺(tái)板，平臺(tái)梁進(jìn)行控制截面的配筋計(jì)算。 6 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書 工程概況 建筑地點(diǎn)、建筑類型、建筑介紹、建筑地點(diǎn)、門窗使用、地質(zhì)條件、柱網(wǎng)與層高 建筑地點(diǎn)：長(zhǎng)春市斯林大街 建筑類型：十三層辦公樓，框架填充墻結(jié)構(gòu)。 建筑介紹：建筑面積約 9500 ㎡，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板厚度取 120mm，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。 門窗使用：大門采用塑鋼玻璃門，其它為木門，窗為鋁合金窗。 地 質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘察部門確定，此建筑場(chǎng)地為二類近震場(chǎng)地，設(shè)防烈度為 7 度。 柱網(wǎng)與層高：本辦公樓采用柱距為 ，邊跨為 ，中間跨為 ，首層層高取 ，其它層層高取 m ，如下圖所示： 圖 柱網(wǎng)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經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。 根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本辦公樓框架的承重方案為橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的 橫向側(cè)移剛度。 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 7 圖 縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu) 取號(hào)軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂。 梁、柱截面尺寸的初步確定 梁截面高度一般取梁跨度的 1/12 至 1/8。本方案取 1/12 7200=600mm，截面寬度取600 1/2=300mm，可得梁 的截面初步定為 b h=300 600。 框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計(jì)算： （ 1）柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值 N=β Fg E n 注： β考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)。 F 按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積。 g E 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取 14KN/m2。 n 為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)。 （ 2） Ac≥ N/uNfc 注： 該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500112021 第 條，查得其軸壓比限值為 [ N? ]=,各層重力荷載代表值近似取 14kN/m2, fc 為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì) C30，查得 。 計(jì)算過程： 對(duì)于邊柱： N=β Fg E n= 14 5=（ KN） Ac≥ N/uNfc= 103/（ mm2） 取 700mm 700mm 對(duì)于內(nèi)柱： N=β Fg E n= 14 5=3024（ KN） Ac≥ N/uNfc=3024 103/（ mm2） 取 700mm 700mm 8 梁截面尺寸（ mm） 表 混凝土等級(jí) 橫梁（ b h） 縱梁（ b h） AB 跨、 CD 跨 BC 跨 C30 300 600 250 400 300 600 柱截面尺寸（ mm） 表 層次 混凝土等級(jí) b h 1 C30 700 700 25 C30 650 650 基礎(chǔ)選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面距室外地面為 650mm。 框架側(cè)移剛度的計(jì)算 梁柱線剛度 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面可以 作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取 II? ，對(duì)中框架梁取 II? 。根據(jù)公式 /i EI L? i 可得出梁、柱線剛度，其中 3112I bh? 。 i b 的計(jì)算：表 類別 Ec （ N/mm2） b h （ mmmm） I0 （ mm4） l （ mm） EcI0/l（ Nmm） （ Nmm） 2EcI0/l（ Nmm） AB 跨、 CD 跨 104 300 600 109 7200 1010 1010 1010 BC 跨 104 250 400 109 2400 1010 1010 1010 i b 的計(jì)算：表 類別 Ec （ N/mm2） b h （ mmmm） I0 （ mm4） l （ mm） EcI0/l（ Nmm） （ Nmm） 2EcI0/l（ Nmm） ⑤⑥跨 104 300 600 109 4200 1010 1010 1010 其它跨 104 300 600 109 7200 1010 1010 1010 i c 的計(jì)算：表 層次 hc（ mm） Ec（ N/mm2） b h （ mmmm） Ic （ mm4） EcIc/hc （ Nmm） 1 4700 104 700 700 1010 1010 9 213 3300 104 650 650 1010 1010 各層橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 柱的側(cè)移剛度 D 計(jì)算公式：212cc iD h?? 其中 c? 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)， K 為梁柱線剛度比，不同情況下， c? 、 K 取值不同。 對(duì)于一般層： 2 bcKK K?? 2c KK?? ? 對(duì)于底層： 2 bcKK K?? 2c KK????? 底層 ①中框架邊柱 A A A A A A A D D D D8（ 11 根） K= α c=(+K)/(2+K)= Di1=α c 12 ic/h2 = 12 1010/47002 =25112 ②邊框架柱 A A D D9 （ 4 根） K=α c=(+K)/(2+K)= Di2=α c 12 ic/h2 = 12