土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)——四層辦公樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整計(jì)算書

獻(xiàn)給學(xué)弟學(xué)妹參考

摘 要

本工程為洛陽市西城區(qū)辦公樓工程，采用框架結(jié)構(gòu)，主體為六層，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，近震，場地類別為II類場地。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂希撅L(fēng)壓0.40KN/M，基本雪壓0.25 KN/M。樓﹑屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
本設(shè)計(jì)貫徹“實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計(jì)原則。按照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，認(rèn)真考慮影響設(shè)計(jì)的各項(xiàng)因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)與建筑的總體與細(xì)部的關(guān)系。
本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架第12軸抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。對樓板進(jìn)行了配筋計(jì)算，本設(shè)計(jì)采用樁基礎(chǔ)，對基礎(chǔ)承臺和樁進(jìn)行了受力和配筋計(jì)算。
整個結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮。總之，適用、安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計(jì)的原則。設(shè)計(jì)合理可行的建筑結(jié)構(gòu)方案是現(xiàn)場施工的重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計(jì)，荷載計(jì)算，內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算配筋

 
Luoyang City West office building

ABSTRACT

This works for the city of Luoyang West office building, a framework structure for a six-storey main, in the region earthquake intensity of 8 degrees near Lan site classification as Class II venues. Led to the southwest direction, the basic Pressure 0.40 KN / M, basic snow pressure 0.25KN/M. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.
The design and implement "practical, security, economic, aesthetic," the design principles. With the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. According to the structural and architectural detail and the overall relationship.
The design of the main structure of the program horizontal framework 12-axis seismic design. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the Internal Forces. Identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. Select the best safety results of the reinforcement and Mapping. In addition, the structure of the program indoor staircase design. Completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces calculation and construction mapping. On the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation.
The whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Design reasonable and workable structure of the program is the construction site of the important basis for the construction.

    KEY WORDS:Frame Structure,Seismic Design ，Load Calculation，  Internal force calculation， Calculation reinforcement

 
符 號

  －混凝土彈性模量；
C20－表示立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為20N/ 的混凝土強(qiáng)度等級；
N－軸向力設(shè)計(jì)值；
M－彎矩設(shè)計(jì)值；
V－剪力設(shè)計(jì)值；
A－構(gòu)件截面面積；
I－截面慣性矩；
 －永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值；
 －可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；
 －永久荷載分項(xiàng)系數(shù)；
 －可變荷載分項(xiàng)系數(shù)；
 －結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；
 －地震時結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值、等效總重力荷載代表值；
T－結(jié)構(gòu)自振周期；
 －承載力抗震調(diào)整系數(shù)；
 －構(gòu)件長細(xì)比；
 －地基承載力特征值；
 －基礎(chǔ)高度；
d－基礎(chǔ)埋置深度，樁身直徑；
 －土的重力密度；
 －風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；
 －結(jié)構(gòu)頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；
 －樓層層間位移；
e－偏心距；
 －箍筋面積；
B－結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度；
 －截面有效高度；
 －受拉區(qū)、受壓區(qū)縱筋面積。
目 錄

前  言 1
第1章 工程概況 2
第2章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖 4
§2.1結(jié)構(gòu)布置及梁,柱截面尺寸的初選 4
§2.1.1梁柱截面尺寸初選 4
§2.1.2結(jié)構(gòu)布置 4
§2.2框架計(jì)算簡圖及梁柱線剛度 6
§2.2.1確定框架計(jì)算簡圖 6
§2.2.2框架梁柱的線剛度計(jì)算 8
第3章 荷載計(jì)算 8
§ 3.1荷載計(jì)算 8
§3.1.1 屋面及樓面恒荷載計(jì)算 9
§3.1.2 屋面及樓面活荷載計(jì)算 9
§3.1.3 梁，柱，墻，門窗重力荷載的計(jì)算 9
第4章 框架梁柱的線剛度計(jì)算 12
§4.1框架梁柱的線剛度計(jì)算 12
§4.1.1 框架梁柱的線剛度計(jì)算 13
§4.1,2 梁柱的線平均剛度比 13
第5章 橫向水平荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 16
§5.1重力荷載代表值計(jì)算 16
§5.1.1墻自重 16
§5.1.2梁，柱，墻，板，門窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 19
§5.1.3集中與各樓層處的重力荷載代表值計(jì)算 21
§5.2水平地震作用下框架內(nèi)力合側(cè)移的計(jì)算 23
§5.2.1橫向自振周期 23
§5.2.2水平地震作用 26
§5.2.3水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 33
§5.3橫向鳳荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 33
§5.3.1鳳荷載標(biāo)準(zhǔn)值 33
§5.3.2風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 35
§5.3.2鳳荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 35
第6章豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 42
§6.1框架結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算 42
§6.2.1板傳荷載計(jì)算 42
§6.2恒荷載作用下框架的內(nèi)力 45
§6.2.1恒荷載作用下框架的彎矩計(jì)算 49
§6.3活荷載作用下框架的內(nèi)力 55
§6.3.1活載作用下的框架內(nèi)力 55
§6.3.2活荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 55
第7章 框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合 64
§7.1框架結(jié)構(gòu)梁內(nèi)力組合 64
§7.1.1框架結(jié)構(gòu)梁的內(nèi)力組合 64
§7.1.2梁端彎矩控制值 74
§7.1.3梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整 86
§7.2框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合 86
§7.2.1框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合 86
§7.2.2柱端彎矩設(shè)計(jì)值調(diào)整 102
§7.2.3柱端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整 104
第8章 框架柱正、斜截面配筋計(jì)算 105
§8.1框架柱的截面設(shè)計(jì) 105
§8.1.1框架柱截面設(shè)計(jì) 105
§8.1.2柱斜截面受彎承載力計(jì)算 119
§8.2框架梁的正，斜截面配筋計(jì)算 119
§8.2.1正截面受彎承載力計(jì)算 119
§8.2.2截面受彎承載力計(jì)算 128
第9章板配筋計(jì)算 130
§9.1板的配筋 130
§9.1.1設(shè)計(jì)資料 130
§9.1.2荷載計(jì)算 130
§9.1.3板的計(jì)算 130
第10章 樓梯計(jì)算 138
§10.1樓梯的設(shè)計(jì) 138
§10.1.1樓梯設(shè)計(jì)資料 138
§10.2踏步板（TB-1）計(jì)算 138
§10.2.1荷載計(jì)算 139
§10.2.2斜截面內(nèi)力計(jì)算 140
§10.2.3截面承載力計(jì)算 140
§10.3樓梯斜梁 (TL-1) 計(jì)算 140
§10.3.1荷載計(jì)算 140
§10.3.2斜截面內(nèi)力計(jì)算 141
§10.3.3截面承載力計(jì)算 141
§10.4休息平臺（PB-2）計(jì)算 142
§10.4.1荷載計(jì)算 142
§10.4.2平臺板彎矩計(jì)算 142
§10.4.3平臺板配筋計(jì)算 142
§10.5平臺梁計(jì)算 143
§10.5.1荷載計(jì)算 143
§10.5.2內(nèi)力計(jì)算 144
§10.5.3正截面承載力計(jì)算. 146
第11章 基礎(chǔ)配筋計(jì)算 146
§11.1樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 147
§11.1.1樁設(shè)計(jì)資料 147
§11.1.2確定樁的規(guī)格數(shù)量及初定承臺的尺寸 147
§11.1.3單樁豎向承載力特征值 147
§11.1.4確定樁的數(shù)量 147
§11.1.5樁承臺的設(shè)計(jì) 147
§11.1.6單樁承載力的驗(yàn)算 147
§11.1.7偏心荷載驗(yàn)算 147
§11.1.8樓梯設(shè)計(jì)資料 148
§11.2承臺的結(jié)構(gòu)計(jì)算 149
§11.2.1承臺高度驗(yàn)算 149
§11.2.2柱對承臺的沖切驗(yàn)算 149
§11.2.3角柱對承臺的沖切驗(yàn)算 150
§11.2.4承臺抗剪承載力驗(yàn)算 150
§11.3基礎(chǔ)配筋計(jì)算 150
§11.3.1承臺配筋 150
§11.3.2樁身配筋 151
§11.4中樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 152
§11.4.1樁設(shè)計(jì)資料 152
§11.4.2確定樁的規(guī)格數(shù)量及初定承臺的尺寸 152
§11.4.3單樁豎向承載力特征值 152
§11.4.4確定樁的數(shù)量 154
§11.4.5樁承臺的設(shè)計(jì) 154
§11.4.6單樁承載力的驗(yàn)算 154
§11.4.7偏心荷載驗(yàn)算 154
§11.5中樁承臺的結(jié)構(gòu)計(jì)算 155
§11.5.1承臺高度驗(yàn)算 155
§11.5.2柱對承臺的沖切驗(yàn)算 155
§11.5.3角柱對承臺的沖切驗(yàn)算 155
§11.5.4承臺抗剪承載力驗(yàn)算 155
§11.6基礎(chǔ)配筋計(jì)算 156
§11.6.1承臺配筋 156
§11.6.2樁身配筋 157
第12章 結(jié)論 158
參考文獻(xiàn) 160
致 謝 161
外文資料譯文 162