【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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）?？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。 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。 框架結(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。 03 級(jí) 本 科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 170 頁(yè) 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 03 級(jí) 本 科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 170 頁(yè) 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。 框架節(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 ??；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 值法和二次彎距分配法 .荷載計(jì)算包括恒載計(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 03 級(jí) 本 科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 170 頁(yè) 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。 控制框架結(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)件的破壞主要有三種形式 .即適筋截面的破壞 ,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 03 級(jí) 本 科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 170 頁(yè) 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 . 4 結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū) 工程概況 行政辦公樓 ，建筑面積約 3000m2按照規(guī)劃要求層數(shù)為 45 層，框架結(jié)構(gòu)。 設(shè)兩部樓梯。 設(shè)計(jì)原始資料 冬季最冷月平均溫度 2℃ ，夏季最熱月平均溫度 28℃，最高溫度 ℃，最低溫度 14℃，冬季相對(duì)溫度 73%，夏季相對(duì)溫度 81%。 冬季主導(dǎo)風(fēng)向東北平均風(fēng)速 m/s，夏季主導(dǎo)風(fēng)向東南平均風(fēng)速 m/s，最大風(fēng)速 m/s。 年平均降水量 ，月最大降水量 。 常年地下水位低于 ，水質(zhì)對(duì)混凝土沒(méi)有侵蝕作用。 基本雪壓 SO=0. 5KN/M2,基本風(fēng)壓 WO= KN/M2,土壤最大凍結(jié)深度 。 抗震設(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 240mm 120mm 60mm,重度 ? =18KN/㎡，內(nèi)隔墻采用水泥空心磚，其尺寸為 290 mm290 mm140 mm