张家口某高校行政办公楼设计Word文档下载推荐.docx

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②建筑地址冰冻深度。

③建筑场地类别：

Ⅱ类场地土。

④地震设防大体烈度：

7度。

结构方案：

（1）本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。

（2）楼板采用现浇钢筋混凝土板。

楼梯为现浇板式楼梯

（3）材料情形：

非重承水泥空心砖；

砂浆品级为M5；

混凝土：

C30（基础、梁、板）、C30（柱）。

纵向受力钢筋：

HRB335级（梁）；

HRB335级（柱）；

箍筋：

HPB235级钢筋，基础：

HPB235级钢筋

（4）施工：

梁、板、柱均现浇。

4荷载计算

初估梁柱截面：

（1）由轴压比限值条件N/fcA≤（（三级框架）（框架柱的负荷面积内每平米按15kN/m2初估）

N=×

（9×

×

12×

5）=

A≥N/=×

1000/=180000mm2

∵A=bh∴b=h=初估：

柱截面：

b×

h=500mm×

500mm.

（2）梁截面

主梁:

h=（1/10─1/18）L=（500mm-900mm）边跨取h=500mm,

中跨取h=500mm.

b=（1/2─1/3）h且b不小于倍柱宽且不小于250mm

取b=300mm

边横梁b*h=300*600纵梁b*h=300*600次梁b*h=250*500

走道梁b*h=250*500

（3）楼板：

取h=120mm

梁柱线刚度：

在计算梁的线刚度时，考虑楼板对梁刚度有利影响,以为翼缘参加工作,为简化计算，先按矩形截面计算惯性矩，然后乘以一个增大系数。

现浇钢筋砼梁：

边框架梁=

中框架梁=2I0

柱采用Ｃ30混凝土梁采用Ｃ30混凝土，ＥC＝×

107kN/m²

I0=1/12×

bh3（m4）

i单位：

KNm

框架梁线刚度计算

柱线刚度计算

荷载计算

（1）荷载聚集

一、恒载标准值

1）屋面荷载：

（为上人屋面）

30mm厚细石混凝土保护层24×

=KN/M²

防水层：

三毡四油防水层KN/M²

：

3水泥沙浆20mm厚20×

150mm水泥蛭石保温层×

5=KN/M²

结构层：

120mm厚钢筋混凝土现浇板×

25=KN/M²

Gk=Σgk=KN/M²

2）楼面：

瓷砖地面（包括粗砂打底）KN/M²

找平层：

25mm1：

3水泥沙浆2×

120mm厚钢筋混凝土现浇板×

10mm厚板底抹灰×

17=KN/M²

Gk=Σgk=KN/M²

3）梁柱子重：

4）墙重、门、窗重

2、活荷载：

雪活载：

kN/m2

办公室：

kN/m2

走廊、楼梯：

上人屋面：

kN/m2

m2

其中屋面积雪散布系数取

3、各层楼层重量（各层重力荷载代表值计算

1）二层下半层和一层上半层:

首层板重：

×

=m2

一层梁重：

首层柱重：

657Kn

二层柱重：

495Kn

首层墙重：

二层墙重：

活载：

[×

6×

8+×

4+×

2]×

2+[3×

51+×

9]=

G1=++（657+495）/2++/2+×

=

2）三层下半层和二层上半层

二层板重：

m2二层墙重

二层柱重:

495Kn二层梁重：

三层墙重：

三层柱重：

G2=++495++×

3）三层上半层和四层下半层和四层上半层和五层下半层

G3=G4=

4）五层上半层

五层梁重:

五层墙重：

五层板重：

m2五层柱子：

女儿墙：

=215Kn

G5=+2++495/2+2+215×

5框架在竖向荷载作用下的内力分析

计算方式和荷载传递线路

（1）计算方式

框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采使劲矩分派法，因为框架结构对称，荷载对称；

又属于奇数跨，故在对称轴上梁的截面只有竖向位移（沿对称轴方向）没有转角。

对称截面可取为滑动端。

弯矩二次分派法是一种近似计算方式，即将各节点的不平衡弯矩同时作分派和传递，并以两次分派为限。

（取一榀横向框架）

（2）荷载传递线路

对于边跨板，为×

由于<

所以按双向板计算

对于中跨板，为×

竖向荷载计算

（1）A-B（C-D）轴间框架梁

板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。

1）屋面板传载

恒载：

2×

（1-2×

+×

2=m

活载：

2）楼面板传荷载

3）梁自重：

kN/m

A-B（C-D）轴间框架梁均布荷载为：

屋面梁：

恒载=梁自重+板传荷载=kN/m+m=kN/m

活载=板传荷载=kN/m

楼面梁：

恒载=梁自重+板传荷载=m+m=m

活载=板传荷载=m

（2）B-C轴间框架梁

1）.屋面板传载

4×

5/8×

2）.楼面板传荷载

3）.梁自重：

m

B-C轴间框架梁均布荷载为：

恒载=梁自重+板传荷载=m+m=16kN/m

活载=板传荷载=m

梁固端弯矩

梁端弯矩以绕杆端顺时针为正，反之为负。

固端弯矩=（均布荷载×

跨度²

）/12=ql2/12

荷载

部位

边跨

中跨

跨度

均布

固端弯矩

左

右

恒荷载

顶层

3

16

-64

其它层

活荷载

竖向荷载作用下框架梁的固端弯矩

框架弯矩图

框架弯矩图由结构力学求解器求得

结构力学求解器是由清华大学土木系结构力学求解器研制组研制，是一个方便好用的运算机辅助分析计算软件，其求解内容涵盖了结构力学的教材中所涉及的几乎所有问题，包括二维平面结构的集合组成、静定结构、超静定结构、位移、内力、影响线、自由振动、弹性稳固、极限荷载等。

恒荷载作用下的弯矩图

活荷载作用下的弯矩图

梁弯矩的调幅（由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重散布性质，因此在重力荷载作用下对梁端弯矩进行调幅,调幅系数为;

对跨中弯矩进行调幅,调幅系数.）

一、恒载作用下的弯距

楼层

AB跨

左端

中间

右端

M

M’

5

4

2

1

注:

1）M’为调幅后的弯距。

2）弯矩符号逆时针为正

BC跨

2、活载作用下的弯距

-58,33

梁端剪力：

均布荷载下:

1、恒载作用下梁端剪力

q（kn/m）

L（m）

ql/2

ΣM/L

V左

V右

梁端剪力

6

BC跨梁端

剪力

Ｍ就采用调幅前的值

二、活载作用下梁端剪力

层次

Q（kn/m）

Ql/2

AB

跨

ＢＣ

柱轴力和剪力

1.恒载作用下的柱轴力剪力

（1）边柱

层

截面

横梁剪力

（kN）

纵向荷载

柱重

边柱轴力

边柱剪力

1—1

2—2

3—3

4—4

5—5

6—6

7—7

8—8

9—9

10—10

说明：

①假定外纵墙受力荷载完全由纵梁经受。

②

为本层荷载产生的轴力。

③柱重：

首层：

26×

=

顶层：

其他层：

④a顶层荷载：

10×

连系梁：

屋面荷载：

2=

Σ=

b标准层荷载

楼面荷载：

连系梁：

墙重：

（）=

窗：

3×

=Σ=

（2）中柱：

中柱轴力

中柱剪力

VH左

VH右

Fi

683

1.顶层荷载

α=1－2×

2/4）2+2/3=

2+×

连系梁：

2.标准层荷载

楼面荷载

2.活载作用下的柱轴力剪力

边柱

中柱

VA

A柱

轴力

A柱

B柱

轴力

剪力（kN）

52

6水平荷载作用下的框架内力分析

框架柱侧移刚度计算

（1）柱线刚度：

柱采用C30混凝土，

，首层高度,2-6层；

各层600mm×

600mm则

I0=1/12×

bh3=×

10-3m4;

KC=EI/h

2.柱的侧移刚度D：

一般层：

D=

首层：

（m²

）

层高

（m）

惯性矩I

（m4）

Kc=EI/h

（104）

边框架边柱C1

边框架中柱C2

K

α1

Dc1

α2

Dc2

6层

²

10-3

9

15833

26667

5层

9

4层

3层

2层

1层

27528

32772

中框架边柱C1

中框架中柱C2

各层各柱刚度

层间刚度

α3

Dc3

α4

Dc4

ΣDc1

ΣDc2

ΣDc3

ΣDc4

21666

32500

26666×

28

32500×

1593825

26666

21666×

18

15201

36704

32772×

30150×

36704×

2113112

层间侧移刚度的验算

∑D1/∑D2=2113112/1593852=﹥知足要求

水平地震作用分析（底部剪力法）

本框架结构符合底部剪力法的适用范围，故采用底部剪力法计算水平地震作用。

（1）框架自振周期计算:

用能量法计算。

用能量法计算

的数据进程及其结果见表

表5用能量法计算

的数据

（KN）

（KN/m）

1593852

2807

3912

978

1.考虑七度设防：

аmax=

考虑I组类别Ⅱ类场地土Tg=S

因为T1=>

=S所以考虑顶部附加水平地震作用

底部剪力为：

а1=（Tg/T1）×

аmax=×

FEk=а1×

Geq=×

=kN

由公式Fi=（GiHi/ΣGjHj）×

FEk×

（1-δn）

δn=+=

横向框架极点位移计算

层数

Hi

Gi

GiHi

GiHi/ΣGjHj

Vi

1416

剪力散布图见下图。

验算框架层间弹性位移角

1.

层间剪力

ＶI（kN）

层间度

Ｄi

层间侧移

ui=Vi/Di

层hi

Ui/hi

[θe]

10-4

<

1/550

对于钢筋砼框架结构[Δθe]=1/550,Δθe<

[Δθe]

所以知足规范规定的层间弹性位移的要求。

2.楼层地震剪力的验算

《抗震规范》要求：

因大体周期小于，查《抗震规范》表得

验算进程及其结果见表7.

表7楼层地震剪力验算

结论

满足

水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算（D值法：

取横向中框架计算）

1.柱剪力Vik=D/ΣD×

Vi，

柱弯矩M下=Vik×

Yi×

hi，M上=Vik×

（1-Yi）×

hi

2.反弯点高度h’=（y0+y1+y2+y3）×

h

y=y0+y1+y2+y3

h’——反弯点到柱下端质点的距离，即反弯点高度

y0——标准反弯点高度比

y1——为上、基层梁线刚度比转变修正值

y2——为上层层高转变修正值

y3——为基层层高修正值

按照框架总层数m,该柱所在层数n和梁柱线刚度比值K肯定，

并由内插法按照K值肯定。

边柱（中框）

h（m）

y0

y1

y2

y3

Y

中柱（中框）

Y1

Y3

y

2.边柱弯矩计算

H

ΣD

D

D/ΣD

Vik

M下

M上

30150

4.中柱弯矩计算：

Vi

k

计算进程

（1）

（2）

;

（3）

地震作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植

计算进程：

按照节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩

ΣMc=M右+M左=M上+M下

；

M右（左梁）=μ1Mc

M左（右梁）=μ2Mc

求得边跨μ1=1μ2=1

中跨μ1=μ2=

楼

AB跨梁端剪力

BC跨梁端剪力

柱轴力

L

M左

M右

VE