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1、1 1 绪绪 论论 1 11 1 工程概况工程概况 张家口市某农产品交易市场办公楼设计位于张家口市郊区 建筑层 数为 8 层 总建筑面积 7050 2 m 该工程为钢筋混凝土框架结构 建筑平面为一字形 受场地限制 宽度 14 4m 长度 61 2m 底层层高为 4 2m 其它层层高为 3 5m 室 内外高差 0 3m 框架梁 柱 楼面 屋面板板均为现浇 1 1 1 1 1 1 设计资料设计资料 1 气象资料 该地区最高 29 5 最低 15 3 冻土深度 1 25m 基本风压 0 45kN m2 以西北风为主导风向 2 地质条件 该工程场区地势平坦 土层分布比较规律 地面绝对标高为黄海高 程
2、57 1m 3 框架为二级框架 4 抗震设防 7 度抗震 1 1 21 1 2 材料材料 柱采用 C30 纵筋采用 HRB335 箍筋采用 HPB335 梁采用 C30 纵 筋采用 HRB335 箍筋采用 HPB235 基础采用 C30 纵筋采用 HRB335 箍筋采用 HPB235 1 21 2 工程特点工程特点 本工程为 8 层 主体高度为 33 4m 为高层建筑 高层建筑结构的结构型式繁多 以材料来分有配筋砌体结构 钢筋 混凝土结构 钢结构和钢 混凝土混合结构等 其中混凝土具有强度高 耐久 易于成型等特点 钢筋具有高强 较好的延性性能 综合起来钢 筋混凝土具有强度高 抗震性能好和良好的可
3、塑性 高层建筑中 常见的结构体系有框架结构体系 剪力墙结构体系 框架 剪力墙体系和筒体结构体系 高层建筑随着层数和高度的增加水 平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著 包括地震作用和风荷 载 高层建筑的承载能力 抗侧刚度 抗震性能 材料用量和造价高低 与其所采用的机构体系又密切的相关 不同的结构体系 适用于不同的 层数 高度和功能 因为本次设计是高层办公楼设计 要求有灵活的空间布置 和较高 的抗震等级 故根据实际情况决定采用钢筋混凝土框架结构体系 1 3 本章小结 本章主要论述了本次设计的工程概况和设计资料 以及高层建筑的 一些特点 2 2 结构设计结构设计 2 12 1 框架设计框架设计
4、 2 1 12 1 1 工程概况工程概况 张家口市某某办公楼为八层钢筋混凝土框架结构体系 建筑面积 7050m2 建筑平面为一字形 受场地限制 宽度 14 4m 长度 61 2m 底层层高为 4 2m 其它层层高为 3 5m 室内外高差 0 3m 框架平面柱 网布置如图 2 1 1 所示 框架梁 柱 楼面 屋面板板均为现浇 图 2 1 1 框架平面柱网布置 2 1 22 1 2 设计资料设计资料 1 气象条件 基本雪压 0 35kN m2 2 抗震设防 7 度抗震 3 屋面及楼面做法 屋面做法 上人 小瓷砖层 三毡四油屋面防水层 1 3 水泥砂浆找平层 水泥蛭石板保温层 1 8 水泥炉渣找坡
5、1 3 水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土板 板底抹灰 楼面做法 水磨石地面 现钢筋浇混凝土板 板底抹灰 4 材料 柱采用 C30 纵筋采用 HRB335 箍筋采用 HPB235 梁采用 C30 纵 筋采用 HRB335 箍筋采用 HPB235 2 1 32 1 3 梁柱截面 跨度及柱子高度的确定梁柱截面 跨度及柱子高度的确定 1 初估截面尺寸 a 柱子 柱的截面尺寸 按层高确定柱截面尺寸 底层 H 4200mm 11 280210 1520 bHmmmm 初选柱截面尺寸 600 600h b mmmm b 梁 横向框架梁的截面尺寸 因为梁的 AB 和 CD 跨度相同 取 AB 梁进行计算 取 1
6、1 6000 750500 812 lmm hlmmmm 650hmm 取 11 333350 23 bhmmmm 300bmm 故 AB 和 CD 跨梁初选截面尺寸 300 650 其惯 h bmmmm 距为 3394 11 I 300 6506 87 10 1212 bhmm BC 跨 11 2400 300200 500 812 lmm hlmmmm hmm 取 11 200133 3 23 bhmmmm 250bmm BC 跨梁初选截面尺寸 250 500 其惯性距为 h bmmmm 3394 11 I 250 5002 6 10 1212 bhmm 纵向框架梁的截面尺寸 在抗震设计中
7、 纵向框架梁截面高度不宜小于 6600 0 10 l 0 l 600 6000 故其截面高度可选为 截面宽度可选为 300mm650hmm 300 650 mmh b mmmm 横向次梁的截面尺寸 取250 500h b mmmm 地基梁的截面尺寸 取250 400h b mmmm 2 柱高度 底层柱子高 h 5 8m 其它层高 h 3 5m 由此得框架计算简图 见 图 2 1 2 图 2 1 2 框架轴线尺寸 2 1 42 1 4 柱线刚度计算柱线刚度计算 根据公式 可得梁 柱的线刚度 iEI l 梁 对于框架梁取 0 2II 9510 2 6 87 10 6600 20 82 106 24
8、6 10 AB iEE 95 8 8 2 2 6 10 5100 21 66 10 B C iEE 柱 9510 8 7 10 8 10 3500 30 8 109 24 10 A A iEE 9510 0 1 10 8 10 4200 25 7 107 71 10 A A iEE 取值为基准值 1 梁 柱相对线刚度见下页图 2 1 4 AB i 2 1 3 梁 柱相对线刚度图 2 22 2 荷载计算荷载计算 2 2 12 2 1 恒荷载恒荷载 a 屋面恒载 小瓷砖层 0 55kN m2 三毡四油屋面防水层0 4 kN m2 1 3 水泥砂浆找平层200 4 kN m2mm 水泥蛭石板保温层6
9、00 12 kN m2mm 1 8 水泥炉渣找坡801 44 kN m2mm 1 3 水泥砂浆找平层 200 4 kN mmm 现浇钢筋混凝土板 1002 5 kN m2mm 板底抹灰 20mm0 4 kN m2 合计 6 21 kN m2 b 楼面恒载 水磨石地面 0 65 kN m2 现钢筋浇混凝土板 1002 5 kN m2mm 板底抹灰 20mm 0 4 kN m2 合计 3 55 kN m2 2 2 22 2 2 活荷载活荷载 a 屋面活载 按上人屋面 2 0 kN m2 b 楼面活载 走廊 2 5 kN m2 标准层楼面 2 0 kN m2 2 2 32 2 3 梁自重梁自重 1
10、横向框架梁 AB 和 CD 跨间梁 b h 300mm 650mm 抹灰层 0 01 0 65 0 12 0 3 2 17 0 28kN m 梁重 25 0 3 0 65 0 12 3 975kN m 合计 4 26 kN m 2 BC 跨间梁 b h 250mm 500mm 抹灰层 0 01 0 4 0 12 0 25 2 17 0 28kN m 梁重 25 0 25 0 5 0 12 2 38kN m 合计 2 55 kN m 3 纵向框架梁 抹灰层 0 01 0 7 0 12 0 25 2 17 0 28kN m 梁重 25 0 25 0 7 0 12 3 63 kN m 合计 3 91
11、kN m 4 基础梁 b h 250mm 400mm 梁重 25 0 25 0 4 2 5 kN m 2 2 42 2 4 柱自重柱自重 b h 600mm 600mm 抹灰层 0 01 0 6 4 17 0 41kN m 梁重 25 0 6 0 6 9 0 kN m 合计 9 41 kN m 2 2 52 2 5 墙自重墙自重 240mm 两面抹灰 5 32KN 2 m 2 32 3 竖向荷载作用下框架内力分析竖向荷载作用下框架内力分析 2 3 12 3 1 横向框架内力计算 横向框架内力计算 1 计算单元 取 6 轴线横向框架进行计算 计算跨度为 6600mm 如图 2 3 1 所 示 由
12、于房间设置有次梁 故直接传给该框架的楼面荷载如图中水平阴 影 计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁的中心线 与柱的中心线不重合 因此在框架节点上还作用有集中力矩 图 2 3 1 横向框架梁计算单元 2 荷载计算 1 恒载计算 图 2 3 2 框架受恒荷载图 在图中 代表横梁自重 为均布荷载形式 对于第 8 层 1 q 1 q 3 975KN m 2 55KN m 1 q 1 q 分别是房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷 2 q 2 q 载 6 21 3 3 20 493KN m 6 21 2 4 14 904KN m 2 q 2 q 分别由边纵梁 中纵梁直接传给柱的荷载 它
13、包括梁自重 楼板 1 P 2 P 重和女儿墙等的重力荷载 计算如下 1 1266 3 3 2 21 65 6 21 3 92 6 62 555 32 1 5 6 6 222 P 81 972 25 872 7 65 52 668 168 162KN 2 1263 32 2 3 3 2 21 65 2 1 2 6 21 3 92 6 6 222 6 2 55122 95825 8727 65168 12 2 P KN 集中力矩 11 1 0 60 24 168 16230 27 2 MPeKN 22 2 0 60 24 156 4828 17 2 MPeKN 对于 1 7 层 包括梁自重和其上横
14、墙自身 为均布荷载 结果为 1 q 3 975 5 32 3 5 0 65 19 137KN m 2 55KN m 1 q 1 q 3 55 3 3 11 75KN m 3 55 2 4 8 52KN m 2 q 2 q 1 1265 4 3 3 2 21 65 3 553 92 6 62 555 32 2 85 6 6 222 P 46 96 25 872 7 65 90 972 171 354KN 2 1263 32 2 3 3 2 21 65 2 1 2 3 553 92 6 6 222 5 4 2 555 32 2 85 670 2925 8727 6590 972194 784 2
15、P KN 集中力矩 11 1 0 60 24 171 35430 84 2 MPeKN 22 2 0 60 24 194 78435 06 2 MPeKN 2 活荷载计算 图 2 3 3 框架受活荷载图 如图 对于第 8 层 2 3 3 6 6KN m 2 2 4 4 8KN m 2 q 2 q 1 126 3 3 2 21 65 226 4 22 PKN 2 1263 32 2 3 3 2 21 651 2 2 239 6 222 PKN 集中力矩 11 1 0 60 24 26 44 752 2 MPeKN 22 2 0 60 24 39 67 128 2 MPeKN 同理在雪荷载作用下
16、0 66KN m 0 48KN m 2 q 2 q 2 64KN 3 96KN 1 P 2 P 对于第 1 到第 7 层 荷载同第 8 层 将以上成果汇总见表如下 横向框架恒载汇总表 层次q1 KN m q1 KN m q2 KN m q2 KN m P1 KN P2 KN M1 KN m M2 KN m 83 9752 5520 49314 904 168 16 150 4820 2728 17 1 7 19 1372 5511 758 52 171 35 194 7830 8435 06 表 2 3 1 横向框架恒载汇总表 横向框架活载汇总表 层次 q2 KN m q2 KN m P1 KN P2 KN M1 KN m M2 KN m 1 8 6 64 826 439 64 7527 128 雪 0 660 482 643 960 4750 713 表 2 3 2 横向框架活载汇总表 3 内力计算 梁的固端弯矩计算 由梯形荷载以及三角形荷载转化为均布荷载 短向分配系数为 长向分配荷载系数为 5 8 23 1 2 22 aa bb 则 1 5 0 625 8 23 2 1 2 1 2
