【正文】 .................................................................................28 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 ..........................................................................................................28 橫向框架內(nèi)力組合 ...............................................................................................................................................41 框架梁抗震設(shè)計(jì) .......................................................................................................................................................46 框架梁斜截面受剪承載力計(jì)算 ..........................................................................................................................52 框 架柱抗震設(shè)計(jì) .......................................................................................................................................................53 剪跨比和軸壓比驗(yàn)算 ...........................................................................................................................................54 框架柱正截面承載力計(jì)算 ...................................................................................................................................55 框架梁柱節(jié)點(diǎn)核 芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 .....................................................................................................................60 框架梁、柱及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求 ..................................................................................................................................62 框架梁構(gòu)造要求 ...................................................................................................................................................63 框架柱構(gòu)造要 求 ...................................................................................................................................................64 框架梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求 .......................................................................................................................................65 罕遇地震作用下彈塑性變形驗(yàn)算 .......................................................................................................................66 罕遇地震作用 下的樓層剪力 .............................................................................................................................66 樓層受剪承載力計(jì)算 .........................................................................................................................................68 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .................................................................................................................................................71 2 確定基頂荷載 ......................................................................................................................................................72 確定基礎(chǔ)底面積 ..................................................................................................................................................72 驗(yàn)算地基承載力 ..................................................................................................................................................72 確定基礎(chǔ)高度 ......................................................................................................................................................73 計(jì)算基礎(chǔ)底板配筋 .............................................................................................................................................73 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................74 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯設(shè)計(jì) ............................................................................................................................77 3 多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù) 工程概況 某多層辦公樓位于朝陽(yáng)區(qū)奧林匹克公園旁，北臨北四環(huán)，東接中華民族園，距中軸路 300m。用地范圍內(nèi)場(chǎng)地基本平整，現(xiàn)狀為普通院落民房。 該工程位置示意圖 見(jiàn)圖 。整棟建筑為全現(xiàn)澆鋼筋 混凝土 框 架結(jié)構(gòu)，屬丙類(lèi)建筑。樓屋蓋采用普通的梁板體系，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)方案。 (1)建筑設(shè)計(jì)要求完成以下內(nèi)容： ○ 1 建筑 平面設(shè)計(jì)； ○ 2 建筑 立面和剖面設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和施工圖兩部分。 ○2 結(jié)構(gòu)施工圖 和 屋頂平面 結(jié)構(gòu)布置 與板的配筋圖 ； 梁、柱及節(jié)點(diǎn) 配筋詳圖； 樓梯等配筋詳圖。 (2)甲方設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 。 (1)設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高為 177。 (1)鋼筋 鋼筋直徑 mm12? 時(shí) ,為 HPB235級(jí)鋼筋 ,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 210 2/mmN ； 鋼筋直徑 mm12? 時(shí) ,為 HRB335級(jí) 鋼筋 ,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 300 2/mmN ； 柱縱向鋼筋為 HRB400級(jí)，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 360 2/mmN 。 (3)填充墻及圍護(hù)墻材料 填充墻及圍護(hù)墻材料的容重不大于 3/mmkN ，砌塊為 MU5，砂漿為 M5。框架的特點(diǎn)是由剛結(jié)的 5 梁和柱來(lái)傳遞豎向和側(cè)向荷載，墻體只起圍護(hù)作用。多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)講 ，是 很重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)的一部分，而且重點(diǎn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，建筑設(shè)計(jì)作為一般了解的內(nèi)容，其側(cè)重點(diǎn)在建筑平面、立面和剖面設(shè)計(jì)上。 (2)建筑立面設(shè)計(jì) ○1 確定門(mén)窗的立面形式。 (3)建筑剖面設(shè)計(jì) ○1 分析建筑物空間組合情況，確定其最合適的剖切位置。 該多層 框架結(jié)構(gòu)辦 公樓位于抗震設(shè)防烈度為 8 度的區(qū)域，對(duì)抗震要求比較嚴(yán)，所以在平面設(shè)計(jì)上力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，從而采用“一”字形建筑平面以利于抗震，而且有利于自然采光和自然通風(fēng)。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，是框架結(jié)構(gòu)平面的脈絡(luò)。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。本多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓采用內(nèi)廊式柱網(wǎng)布置，也就是中間為走廊，兩邊為辦公室。兩邊房間的開(kāi)間和進(jìn)深均采用常用的開(kāi)間和進(jìn)深尺寸，即 和 ，因而橫向的柱跨度分別為 、 、 ；縱向柱跨度均為 。其長(zhǎng)寬比為 ，滿(mǎn)足 8度設(shè)防區(qū)建筑物長(zhǎng)寬比不允許超過(guò) 。主樓梯設(shè)在建筑物中央，正對(duì)著門(mén)廳以利于工作人員與來(lái)訪人員的垂直交通。 首層 平面、標(biāo)準(zhǔn)層平面及屋頂平面建筑施工圖見(jiàn)附錄某多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓建施 01～ 03。建筑的立面和豎向剖面上力求規(guī)則，避免立面的凹進(jìn)或凸出，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震。還要 調(diào)整各個(gè)立面上的墻面處理和門(mén)窗的安排，以滿(mǎn)足建筑立面形式美的原則。詳細(xì)的建筑南立面圖和東立面圖見(jiàn)附錄某多層框架結(jié)構(gòu)辦公樓建施 04～ 05。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、建筑的層數(shù)及建筑空間的組 合關(guān)系。因此綜合考慮標(biāo)準(zhǔn)層的層高采用辦公樓常用的 ；而首層的層高考慮到首層人員比較集中，為了提供比較寬敞和明亮的使用空間，再加上首層有很多設(shè)備管道，所以首層采用較高的層高 ，室內(nèi)外高差采用 。另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮，窗臺(tái)的高度取為 ，窗高度取為 ，屋頂女兒墻高度為 。 (1)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇 建筑結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)所用材料分類(lèi)時(shí)可分為： ○1 砌體結(jié)構(gòu)，包括磚石、砌塊和砌體結(jié)構(gòu)； ○2 混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)； 7 圖 首層建筑平面布置圖 8 ○3 鋼結(jié)構(gòu)； ○4 鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)。 具體的來(lái)講，砌體結(jié)構(gòu)：由于取材容易，造價(jià)較低，施工方便，因而廣泛應(yīng)用于多層建筑中。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：由于具有取材豐富，造價(jià)低廉，強(qiáng)度高、剛度 大，耐火性、耐久性以及延性等良好，而且結(jié)構(gòu)布置靈活方便，可組成多種結(jié)構(gòu)體系等優(yōu)點(diǎn)，因此，目前在我國(guó)的各類(lèi)建筑中得到非常廣泛的應(yīng)用，并且占有主導(dǎo)地位。 鋼結(jié)構(gòu)：由于強(qiáng)度高、自重輕、延性及抗震性能好，而且施工方便，能有效的縮短施工工期，所以對(duì)大跨度、大空間、多用途以及超高層建筑，大多數(shù)采用鋼結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用得并不多，其中工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)人員對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 和 施工不太熟悉，也是 其中 原因 之一 。 鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)：由于充分發(fā)揮了鋼和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，可以得到很好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。在我國(guó)高層或超高層建筑中，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)用得越來(lái)越多，比如北京的香格里拉飯店、長(zhǎng)富宮飯店、上海的國(guó)內(nèi)第一高樓金貿(mào)大廈 (420m)以及正在施工的世界第一高樓 492m、 101 層的上海環(huán)球金融中心等都采用了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。至于砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)則不予考慮，因?yàn)樵撧k公樓位于 8 度抗震設(shè)防烈度區(qū)域內(nèi)，砌體結(jié)構(gòu)抗震能力差，而鋼 結(jié)構(gòu)的相對(duì)造價(jià)比較高。 (2)結(jié)構(gòu)體系的選擇 多層和高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系有： ○1 框架結(jié)構(gòu)； ○2 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)或框支－剪力墻結(jié)構(gòu)； ○3 剪力墻結(jié)構(gòu)； ○4 筒體結(jié)構(gòu)，包括框筒、筒中筒以及成束筒體結(jié)構(gòu)； ○5 巨型結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是，建筑