【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可能出現(xiàn)的各種作用的能力（建筑結(jié)構(gòu)的安全功能） 。此外，建筑結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)及用工量分別占建筑物造價(jià)及施工用量的 30%～40%，建筑結(jié)構(gòu)工程的施工工期約占建筑物施工總工期的 40%～50%（建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)） 。建筑物的形式和風(fēng)格總是和構(gòu)成它的材料和結(jié)構(gòu)方式相適應(yīng)的。在實(shí)踐中不斷地探索能夠經(jīng)濟(jì)、合理地充分發(fā)揮材料、結(jié)構(gòu)潛力的形式和風(fēng)格，并逐漸形成建筑體系和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)是建筑的骨架，是建筑賴以存在的基礎(chǔ)，該辦公樓選用框架結(jié)構(gòu)是合理的?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由豎向構(gòu)件的柱子與水平構(gòu)件的梁通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而組成，即承擔(dān)豎向荷載，又承擔(dān)水平荷載（風(fēng)、地震） 。框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以提供較大的建筑空間，也可以構(gòu)成豐富多變的立面造型。在做本次設(shè)計(jì)時(shí),就充分考慮到建筑物的形式和風(fēng)格總是和構(gòu)成它的材料和結(jié)構(gòu)方式相適應(yīng)的。在實(shí)踐中不斷地探索能夠經(jīng)濟(jì)、合理地充分發(fā)揮材料、結(jié)構(gòu)潛力的形式和風(fēng)格，并逐漸形成建筑體系和結(jié)構(gòu),選用框架結(jié)構(gòu),以鋼筋混凝土為材料建造?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由豎向構(gòu)件的柱子與水平構(gòu)件的梁通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而組成，即，承擔(dān)豎向荷載，又承擔(dān)水平荷載（風(fēng)、地震） ?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以提供較大的建筑空間，也可以構(gòu)成豐富多變的立面造型。 材料要求梁、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差不宜大于 5Mpa，如超過(guò)時(shí)，梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工時(shí)應(yīng)作專門處理，使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)與柱相同。 填充墻要求(1) 框架結(jié)構(gòu)的填充墻應(yīng)優(yōu)先選用預(yù)制輕質(zhì)砌塊或墻板，填充墻應(yīng)按規(guī)范的構(gòu)造要求與框架可靠拉結(jié)。(2) 框架結(jié)構(gòu)的填充墻宜與框架梁、柱軸線位于同一垂直平面內(nèi)。 截面尺寸要求梁的截面尺寸為 h=(1/8—1/12)L。b=(1/2—1/3)h柱為 h=(1/6—1/15)H。b=(1—2/3)h 結(jié)構(gòu)布置要求(1) 抗震框架結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、均勻、對(duì)稱，使剛度中心與質(zhì)量中心盡量減小偏差，并盡量使框架結(jié)構(gòu)的縱向、橫向具有相近的自振特性。(2) 框架結(jié)構(gòu)應(yīng)布置并設(shè)計(jì)為雙向抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)的梁柱間不應(yīng)采用鉸接，也不應(yīng)采用橫向?yàn)閯偨?，縱向也鉸接的結(jié)構(gòu)體系。 計(jì)算過(guò)程 計(jì)算簡(jiǎn)圖框架結(jié)構(gòu)一般有按空間結(jié)構(gòu)分析和簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)分析兩種方法。在計(jì)算機(jī)沒(méi)有普及的年代，實(shí)際為空間工作的框架常被簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)采用手算的方法進(jìn)行分析。近年來(lái)隨著微機(jī)的日益普及和應(yīng)用程序的不斷出現(xiàn)，框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)更多的是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)位移法的基本原理編制電算程序，由計(jì)算機(jī)直接求出結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力，以至各截面的配筋。由于目前計(jì)算機(jī)內(nèi)存和運(yùn)算速度已經(jīng)能夠滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算的需要，因此在計(jì)算機(jī)程序中一般是按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。但是在初步設(shè)計(jì)階段，為確定結(jié)構(gòu)布置方案或估算構(gòu)件截面尺寸，還是需要采用一些簡(jiǎn)單的近似計(jì)算方法，以求既快又省地解決問(wèn)題。另外，近似的手算方法雖然計(jì)算精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，因此，工程設(shè)計(jì)中也常利用手算的結(jié)果來(lái)定性的校核判斷電算結(jié)果的合理性，所以我將重點(diǎn)介紹框架結(jié)構(gòu)的近似手算法。一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系，為了方便起見(jiàn)，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算。由于橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，除端部外，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可；而作用于縱向框架上的荷載則各不相同，必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算?？蚣芄?jié)點(diǎn)一般總是三向受力的，但當(dāng)按平面框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，則節(jié)點(diǎn)也相應(yīng)地簡(jiǎn)化。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，梁和柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過(guò)節(jié)點(diǎn)或錨入?yún)^(qū)，這時(shí)應(yīng)簡(jiǎn)化為剛節(jié)點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，桿件用軸線來(lái)表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離?？蚣艿膶痈撸蚣苤拈L(zhǎng)度）即為相應(yīng)的建筑層高，而底層柱的長(zhǎng)度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。對(duì)于不等跨框架，當(dāng)個(gè)跨跨度相差不大于 10%時(shí)，在手算時(shí)可簡(jiǎn)化為等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以減少計(jì)算工作量。但在電算時(shí)一般可按實(shí)際情況考慮。在計(jì)算框架梁截面慣性距 I 時(shí)應(yīng)考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點(diǎn)附近，梁受負(fù)彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對(duì)梁的截面抗彎剛度影響較小；而在框架梁的跨中，梁受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成 T 形截面梁，樓板對(duì)梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，仍假定梁的截面慣性距 I 沿軸線不變，對(duì)現(xiàn)澆樓蓋中框架取 I=2I0 邊框架取 I=。對(duì)裝配整體式樓蓋，這里 I0 為矩形截面梁的截面慣性矩。 在豎向荷載作用下的近似計(jì)算框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可近似地采用分層法。通常，多層多跨框架在豎向荷載作用下的側(cè)移是不大的，可近似的按無(wú)側(cè)移框架進(jìn)行分析，而且當(dāng)某層梁上有豎向荷載時(shí)，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其他樓層的梁、柱子所產(chǎn)生內(nèi)力，在經(jīng)過(guò)柱子傳遞和節(jié)點(diǎn)分配以后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此，在進(jìn)行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時(shí)，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對(duì)本層樓的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，而對(duì)其他樓層框架和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。其中一般我們常用的方法有兩種:D 恒載計(jì)算和活載計(jì)算，其中活載計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮最不利的組合。 地震作用計(jì)算在此僅考慮水平地震作用即可，并可采用基底剪力法計(jì)算水平地震作用力。為求基底剪力，先要計(jì)算結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值，在此為簡(jiǎn)化計(jì)算，僅取一榀框架的重力荷載代表值進(jìn)行計(jì)算。 頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50%屋面活荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重以及女兒墻自重。其它層重力荷載代表值包括：樓面恒載，50%樓面活荷載，縱、橫梁自重，樓面梁自重，樓面上、下各半層的柱及縱、橫墻自重。請(qǐng)注意：在計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，屋面活荷載僅考慮雪荷載?？刂瓶蚣芙Y(jié)構(gòu)側(cè)移要計(jì)算兩部分內(nèi)容：一是計(jì)算頂層最大側(cè)移，因周期過(guò)大，將影響使用；二是計(jì)算層間相對(duì)側(cè)移，其值過(guò)大，將會(huì)使填充墻出現(xiàn)裂縫。引起框架的側(cè)移，主要是水平荷載作用。對(duì)一般的多層框架結(jié)構(gòu)而言，僅需計(jì)算由梁柱彎曲變形所產(chǎn)生的側(cè)向位移，而不考慮梁柱的軸向變形和截面的剪切變形所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移，這樣計(jì)算的框架側(cè)移已能滿足工程設(shè)計(jì)的精度要求。在豎向荷載作用下要考慮的力包括板,墻,梁等的自重,然后用力矩分配法算用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩。豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑可不考慮活載的不利布置，此法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載占總荷載比例較小時(shí)，其影響很小，若活荷載占總荷載比例較大，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘 ～ 的放大系數(shù)予以調(diào)整。固端彎距:梁上的分布荷載含有矩形或三角形荷載，在求固端彎矩時(shí)可直接根據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形荷載化為等放均布荷載，在此采用后一方法。 在水平荷載作用下采用 D 值法 在框架內(nèi)力組合時(shí) 通過(guò)框架內(nèi)力分析，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利情況確定構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值。本設(shè)計(jì)采用了二種類型的組合：(應(yīng)為沒(méi)考慮風(fēng)荷載) ⑴豎向荷載效應(yīng)，包括全部恒載和活載的組合；(2)地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合。取上述而種荷載組合中最不利情況作為截面設(shè)計(jì)時(shí)用的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。 在截面設(shè)計(jì)時(shí),主要有正截面和斜截面的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件在設(shè)計(jì)是都要進(jìn)行抗彎和抗剪設(shè)計(jì),鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞主要有,特點(diǎn)是手拉鋼筋先屈服,而后受壓區(qū)混凝土被壓碎,超筋破壞和少筋破壞是脆性破壞是工程中不允許出現(xiàn)的,我們?cè)诮孛嬖O(shè)計(jì)是不能出現(xiàn)后面的兩種情況。受彎構(gòu)件在彎距和剪力共同作用的區(qū)段往往會(huì)產(chǎn)生斜裂縫,并可能延斜截面發(fā)生破壞,斜截面破壞帶有脆性破壞的性質(zhì),所以在設(shè)計(jì)中要加以控制,在截面設(shè)計(jì)時(shí),不僅要對(duì)截面尺寸加以控制,同時(shí)還要對(duì)對(duì)斜截面進(jìn)行計(jì)算,配置一定數(shù)量的箍筋.第 3 章 結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū) 工程概況某企業(yè)辦公樓，建筑面積約 ， 按照規(guī)劃要求層數(shù)為 5 層，框架結(jié)構(gòu)。設(shè)兩部樓梯。 設(shè)計(jì)原始資料地質(zhì)條件場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)土質(zhì)構(gòu)成，處地表向下依次為：A 層：雜填土，厚度 ，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 Fk=80KPaB 層：亞粘土，厚度 ~，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 Fk=150KPaC 層：粘土，厚度 5~7m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 Fk=240KPa水文資料擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，自然地表標(biāo)高 實(shí)測(cè)最高地下水位 ，水質(zhì)無(wú)侵蝕性。基本雪壓 SO=,基本風(fēng)壓 WO= KN/M2,土壤最大凍結(jié)深度 ?？拐鹪O(shè)防烈度 7 度，設(shè)計(jì)地震分組第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 。地質(zhì)條件：二類 Tg= 材料選用混凝土樓梯和現(xiàn)澆板和基礎(chǔ)采用 C20 其它均采用 C30鋼筋：梁柱縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋 HRB335 其余采用熱軋鋼筋 HPB235墻體：外墻采用灰砂磚其尺寸為 240mm120mm60mm,重度 =18KN/㎡，內(nèi)隔?墻采用水泥空心磚，其尺寸為 240mm120mm60mm窗： 鋼塑門窗 =㎡ ?門： =㎡雨蓬采用輕型鋼結(jié)構(gòu)雨蓬，廠家定制。 結(jié)構(gòu)選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的屋面，屋面 板厚 120㎜：全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，板厚 120㎜：采用鋼筋混凝土板式樓梯 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度 確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，基頂標(biāo)高根據(jù)地址條件、室內(nèi)高差，定為，二層樓面標(biāo)高為 ，故底層柱高為 ，其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高）故均為 ，由此可繪出框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖： 圖（1）梁柱線剛度圖主梁取 bh=300mm600mm聯(lián)系梁 bh=250mm400mm中跨梁 bh=250mm500mm 框架梁柱的線剛度計(jì)算注：對(duì)于中框架梁取 I=2 邊框?yàn)?I=左邊跨梁： i 左邊跨 =EI/l= KN/㎡2 /= i 右邊跨 ==i 左邊跨中跨梁： i 中邊跨 = EI/l=107KN/㎡2 ()3/=104KNm1上部層各柱：i=10 7KN/㎡() 3/ =104KNm2底層柱： i=107KN/㎡() 3/ =令 i 左上層柱 = 則其余各桿件相對(duì)線剛度為i 左邊跨梁 = =??i 中跨梁 = =i 底層柱 = =??4109. 豎向荷載計(jì)算 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（1）屋面防水層（剛性）30 厚細(xì)石混凝土防水 KM/㎡找平層：15 厚水泥砂漿 20KN/ =㎡3m找平層：15 厚水泥砂漿 20KN/ =㎡找坡層：40 厚水泥石灰焦渣砂漿 3‰找平 14KN/ =㎡3保溫層：80 厚礦渣水泥 KN/ =㎡結(jié)構(gòu)層：120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25 KN/ =3KN/㎡3 合計(jì)：㎡（2）各層走廊樓面水磨石地面（10㎜面層、20㎜水泥砂漿打底、素水泥漿結(jié)合一道）㎡結(jié)構(gòu)層：120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25KN/ =3KN/㎡3m抹灰層：10㎜厚混合砂漿 17KN/ =㎡合計(jì)：㎡（3）標(biāo)準(zhǔn)層樓面大理石面層，水泥砂漿擦縫、30 厚 1：3 干硬性水泥砂漿，面上撒 2 ㎜厚素水泥水泥漿結(jié)合層一道 ㎡結(jié)構(gòu)層：120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 012m25KN/ =3KN/㎡3m抹灰層：10 厚混合砂漿 17KN/ =㎡3m 合計(jì)：㎡（4）橫梁自重 bh=300㎜600㎜梁自重 ： 25KN/ （）=抹灰層：10 厚混合砂漿 [（）2+]17KN/ 3= 合計(jì)：基礎(chǔ)梁 bh=250㎜500㎜ 25KN/ （）3=抹灰層：10 厚混合砂漿 [（）2+]17KN/ =合計(jì)：連系梁 bh=250㎜400㎜ 25KN/ =（5）柱尺寸 bh=400㎜400㎜柱自重 ： 25KN/ =4 KN/m3抹灰層：10 厚混合砂漿 417KN/ = 合計(jì)： （6）外縱墻自重 ①標(biāo)準(zhǔn)層： 縱墻： 18N/ = KN/m3m 鋁合金窗： ㎡= 水泥粉刷內(nèi)墻面： () KN/㎡=外墻面水泥粉刷外涂涂料： （） KN/㎡= KN/m合計(jì)： ②底層