【正文】 4A柱 C柱 D柱 3A柱 C柱 D柱 2A柱 C柱 D柱 1A柱 C柱 D柱表510 橫向水平地震作用下8軸框架各層柱端彎矩及剪力計算層號層高柱別 (kN柱的軸力計算：對于中柱，每個節(jié)點左、右梁端剪力之差即為柱的該層層間軸向力；對于邊柱，節(jié)點一側的梁端剪力即為柱的該層層間軸向力；從上到下逐層累加層間軸向力，即得柱在相應層的軸力計算結果見表512。根據(jù)表87中的計算結果，利用節(jié)點平衡，可求得梁端彎矩?？蚣茉谒胶奢d作用下，采用值法分析內力。表58 剪重比的驗算：層號（mm）7654321由表可知，則滿足要求。其中[]為鋼筋混凝土框架彈性層間位移角限值。 2. 鞭梢效應增大的部分不往下傳，計算時考慮頂部附加作地震用即 水平地震作用下框架結構的層間位移和頂點位移分布由式（）和式（）計算得出結果。表56 各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層號層高計算高度/m/kN(kN所以，＝＝（S）1．水平地震作用及樓層地震剪力計算由房屋的抗震設防烈度、場地類別及設計地震分組而確定的地震作用計算參數(shù)如下：＝（S）；＝； ζ=由此計算相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數(shù)為：結構等效總重力荷載為：=又因為：＝(S)= (S)，故應該需考慮頂部附加地震作用。=+=表54 柱的側移剛度計算表 層號軸線號柱別柱高柱線剛度kN/m104柱相對線剛度（kN/m104）樓層左梁右梁側移剛度104上下上下112軸A C D 其余各軸A C D 其余各層12軸A C D 其余各軸A C D 電梯機房7軸C、D 8軸C、D 表55 結構頂點位移計算表層次/kN/kN/(kN/m）/m/m6930940 5 930940 4 930940 3 930940 2 930940 1 1093700 由＝ 式中： —基本周期調整系數(shù)。 （） （） （）計算過程見表55。計算過程見表54。圖54 結構重力荷載代表值本設計抗震設防烈度為8度，設計地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類場地，依次查得：水平地震影響系數(shù)最大值=，特征周期值=，取阻尼比ζ=。水平地震作用下內力及位移分析均采用值法進行。為計算各質點的重力荷載代表值，本例先分別計算各樓面層梁、板、柱的重量，然后按以樓層為中心上下各半個樓層的重量集中于該樓層的原則計算各質點的重力荷載代表值。2．雪荷載標準值 基本雪壓：S＝ kN/m2，雪荷載標準值== kN/m位移分析本例只計算橫向水平地震作用，對于高度不超過40m，以剪切變形為主，且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，可采用底部剪力法的簡化方法計算水平地震作用。mm)根數(shù)電梯機房1047007002500101042～5104700700360010103611047007004550101036 根據(jù)以上計算結果，框架梁柱的相對線剛度如圖53所示，是計算各節(jié)點桿端的彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。mm)1043007008400101010430060066001010表52 邊框架梁截面特性計算表種類（N/mm2） (mmmm)(mm)線剛度(N1．梁計算8軸梁為中框架梁，各層梁截面均相同。如圖52所示。由于各層柱截面尺寸不變，故梁的跨度等于柱截面形心軸線之間的距離。本設計基礎選用柱下獨立基礎，（）。3．板的截面尺寸初估板的長邊與短邊之比小于2時按雙向板計算，大于2時按單向板計算，由結構布置圖可知，該建筑有雙向板和單向板兩種。A、D柱：混凝土強度等級選用C35，= N/mm2；最大處受力面積為=（+）=（146）/（1000）=取柱的尺寸＝700mm700mm 。2．框架柱截面尺寸初估由《建筑抗震設計規(guī)范》知，柱的軸壓比應小于軸壓比限制的要求： （）得： （）式中：A——柱橫截面面積，m2，取方形時邊長為a；——驗算截面以上樓層層數(shù)；F——驗算柱的負荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定，m2；——混凝土軸心抗壓強度設計值；——框架柱最大軸壓比限值，三級框，；抗震設防烈度為8度,建筑高度小于24m的框架結構,抗震等級為二級，故?。?。：（=3300mm）：（=3600mm） 取b＝300mm500mm。：（＝8400mm）＝(1／12～1／8)＝700mm～1050mm,?。?00mm,＝(1／2～1／3)＝233mm～350mm,?。?00mm,故取b＝300mm700mm。根據(jù)本工程房屋的高度、結構類型、抗震設防烈度可知該建筑的抗震等級為二級，各層梁、柱、板的混凝土強度等級均采用C35，縱向受力鋼筋采用HRB400級鋼筋，板受力鋼筋采用HRB400級鋼筋，箍筋采用HRB400級鋼筋。樓梯采用整體現(xiàn)澆式板式樓梯。本工程的結構布置圖如圖51所示。本建筑設計采用一字型平面布置，雖然本類型的方案體型簡單但是這類建筑的特點是沒有明顯的主從關系和組合關系，造型統(tǒng)一、簡潔、輪廓分明，給人以鮮明而強烈印象，通過外裝修也可滿足符合辦公樓建筑肅穆特點。圖41 原方案首層平面圖 舍棄工字型方案之后考慮采用L型的建筑方案最初方案定采用擬選擇單一體型，將復雜的內部空間組合到完整的體型中去?？拐鹪O防烈度為8度，設計地震分組為第一組，框架抗震等級為二級。表21 建筑地層一覽表 序號巖土分類土層描述土層深度(m)厚度范圍(m)地基土承載力(kPa)樁端阻力(kPa)樁周摩擦力(kPa)1雜填土由碎石、磚塊、粘土等組成，松散2粉質粘土黃褐色，濕，可塑170153中、粗砂黃褐色，石英、長石質，稍濕，中密190254圓礫黃褐色，石英、長石質，混粒結構，濕，中密13 480390060 注：地下穩(wěn)定水位距地坪10m；表中給定的土層深度從自然地坪算起。，場地土類型為中硬場地土，建筑場地類別為Ⅱ類。4．建筑層數(shù)：6層。2 工程概況1．工程名稱：唐山市第三軋鋼廠辦公樓2．建設位置：本建筑位于唐山市第三軋鋼廠院內，北鄰鋼廠道，南鄰車間，東西鄰廠區(qū)道路。設計過程中，建筑尺寸、結構及構件尺寸、配筋量等均查閱相關規(guī)范進行設計，手算過程較為嚴謹，并用PKPM設計軟件進行計算，對結果進行比較分析。9）基礎的設計：根據(jù)建筑結構的形式采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎，根據(jù)底層柱底的內力進行標準組合，從而選出內力最不利的組合確定基礎底面尺寸；由荷載基本組合的設計值進行驗算和配筋的計算。7）板的設計：根據(jù)本設計中梁板布置確定單向板和雙向板，單向板用調幅法按等跨連續(xù)板（梁）進行計算；雙向板是按彈性理論進行內力分析的。以此為依據(jù)對框架梁、柱進行截面設計。5）內力組合：根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》對已計算的荷載進行組合，通過比較選取最不利組合。4）橫向框架在豎向荷載作用下的內力分析：由于荷載較復雜，運用結構力學求解器求梁的固端彎矩，采用二次分配法求框架的梁端、柱端彎矩。2）荷載統(tǒng)計：在初選截面的基礎上進行荷載統(tǒng)計，荷載的取值按各層房間的使用功能及所選材料而定，完成恒載與活載的統(tǒng)計。根據(jù)結構設計的一般步驟，考慮抗震設防要求，分別從體型選擇、結構布置、結構荷載計算、地震作用分析、風載作用分析、豎向荷載內力分析以及樓板、樓梯、基礎方案的選擇等多方面進行了論述。結構設計部分：根據(jù)設計要求及所在地區(qū)的設防烈度,確定出擬建建筑物的抗震等級為二級。建筑設計過程中，既查閱相關規(guī)范使建筑物滿足規(guī)范要求以達到建筑物使用功能上的要求，又考慮到人們對建筑物在美觀方面的要求，考慮建筑物所賦予人們精神上的感受。建筑設計依據(jù)用地條件和建筑使用功能、周邊環(huán)境特點，首先設計建筑平面，包括建筑平面選擇、平面柱網(wǎng)布置、平面交通組織及平面功能設計；其次進行立面、剖面的設計，立面設計體現(xiàn)了現(xiàn)代化建筑特色，造型簡單大方，色彩簡潔明快。建筑設計部分：確定建筑方案時，綜合考慮了幾個方案的優(yōu)缺點，采用了既能滿足現(xiàn)代化辦公的多方面要求,又比較經(jīng)濟、美觀的方案。框架結構的設計始于歐美，二十世紀厚得到了世界各地大范圍內的使用，其結構建筑平面布置靈活，使用空間大。內容包括建筑設計、結構設計兩部分。1 引言本設計是按照唐山學院2012年畢業(yè)設計要求編寫的畢業(yè)設計。題目為“唐山市第三軋鋼廠辦公樓”。辦公樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴格，能體現(xiàn)外建筑和結構設計的很多重要方面，選擇辦公建筑和結構設計，從而掌握辦公樓設計的基本原理，妥善解決其功能關系，滿足使用要求。延性較好，其具有良好的抗震性能，能滿足較大的使用面積。辦公樓符合現(xiàn)代化標準，采用大面積房間作為開放式辦公區(qū)，使辦公更加公開化、透明化。最后進行樓梯、雨棚等相關構件的設計。使建筑物既經(jīng)濟實用，又美觀大方。查閱有關規(guī)范和資料進行結構設計。結構設計部分大致分為以下幾個步驟：1）結構選型與構件布置：按建筑方案設計，確定各構件的截面及布置，繪出結構計算簡圖。3）水平地震和風載作用下框架的內力分析及側移驗算。再運用結構力學相關知識求出梁端剪力及柱的軸力，分別繪出恒載、活載及重力荷載代表值作用下的彎矩、剪力及軸力圖?？紤]強柱弱梁的設計原則，調整柱端的彎矩。6）梁、柱截面及節(jié)點設計。8）樓梯的設計：本結構設計中采用板式樓梯，平臺板和梯段板均按單向板進行設計。本結構計算選用一榀框架為計算單元，采用手算的簡化計算方法，其中計算框架在豎向荷載下的內力時使用的彎距二次分配法，不但使計算結果較為合理，而且計算量較小，是一種不錯的手算方法。通過工程實例來強化大學期間所學的知識，建立一個完整的設計知識體系，了解設計總過程，通過查閱大量的相關設計資料，提高自己的動手能力。3．建筑規(guī)模：本工程的建筑面積為6102m2。5．結構形式：鋼筋混凝土框架結構。具體地質情況見表21。1．雪載：基本雪壓=2．風載：基本風壓=其余詳見《建筑設計資料集》相關內容。3 設計依據(jù)1. 畢業(yè)設計設計任務書2. 建筑設計資料集（13冊）3. 《辦公建筑設計規(guī)范》JGJ6720064. 《民用建筑設計通則》GB5035220055. 《建筑設計防火規(guī)范》GB50016—20066. 《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010—20107. 《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011—20108. 《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009—20019. 《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007—200210. 《建筑工程抗震設防分類標準》GB5022320084建筑方案選擇本設計建筑方案最初選用一字型建筑形狀，其后思路改變選用采用工字型，如圖41，該方案優(yōu)點在于外形美觀、功能分區(qū)比較明確、易滿足大跨度空間要求但是建筑設計過程發(fā)現(xiàn)標準層辦公室面積大小不一，按經(jīng)濟適用原則供使用人數(shù)不