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保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书

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'保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书保险公司办公楼毕业设计建筑结构手算书1建筑设计1.1建筑方案的比选与确定根据毕业设计任务书的要求,在参观了一些办公大楼的基础上,我先后做出了三个方案,经过初选,摈弃方案三,现将方案一与方案二做一比较,以此确定最终的建筑设计方案。1.1.1建筑功能比较由于此保险公司办公楼要求有营业大厅,故可以采用两种方式,一种是将营业大厅单独设置在一边,即采用裙楼的方式,主楼办公区8层,裙楼2层,这样功能划分明确,且建筑物有错落感,外形美观,但结构布置和计算麻烦些;另一种则用对称的柱网,一楼设置营业大厅,与办公区2-8层的布置不同,这样主要的问题就是底层的功能划分了,考虑方便,美观,防火等,此方案绘图和计算相对容易些,考虑到是初次设计完整的一栋框架结构,主要目的是掌握思想方法,故采用方案2,柱网完全采用对称布置。关于底层平面的布置的问题又有如下两种方案:方案一建筑底层平面布置完全对称,这样有利于引导人流,且外形较好,里面效果好,现浇整体布局较为紧凑,便于设计计算和施工;由于底层有大型的营业大厅,而且要求与办公区隔离,该方案楼梯布置比较困难,若分两边布置,则使建筑无门厅主楼梯,不利于交通组织,将其因为对称布局带来的优势丧失,且将对电梯的布置带来问题;若于中门厅处布置一部主楼梯,则为了防火需要(以防形成“袋形走廊”),要在建筑两侧加设防火楼梯与防火出口,造成不经济,且将楼梯置于建筑两头不利于抗震设计。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书方案二建筑底层平面非对称布置,可能导致交通组织不明确,但在设置两个入口后问题得到解决,营业大厅不布置在中间,而是放在最右边,有其单独的入口,中间用一道门即可与办公区的门厅隔离,达到设计要求。该方案楼梯布置较为合理,于门厅布置主楼梯一部,通向楼顶,设置防火卷门,即起到消防楼梯的作用,引导人流且同两部电梯配合得当;于厕所边布置楼梯一部,可以协助主楼梯分散人流,服务与办公区的人员;此方案会导致柱的偏心受力情况较多,结构布置时稍麻烦。1.1.2结构布置比较方案一:采用内廊式,纵向承重方案,在纵向布置框架承重梁,在横向布置联系梁。楼面荷载由纵向梁传至柱子,横向梁的高度较小,有利于设备管线的穿行;在房屋开间方向需要较大空间时,可获得较大的室内净高;当地基土的物理力学性能在房屋纵向有明显差异时,可利用纵向框架的刚度来调整建筑物的不均匀沉降。但纵向框架承重的缺点是建筑物的抗侧抗度较差,进深尺寸受到限制。方案二:也采用内廊式,用横向承重方案,楼面竖向荷载由横向梁传至柱而在纵向布置联系梁,有利于提高建筑物的抗侧抗度。而纵向框架则一般只按构造布置联系梁,也利于建筑物的采光和通风。通过建筑、结构两方面的比较,认定:方案一平面对称布置,但是建筑功能满足较差,特别是楼梯这个生命通道设置较为不合理;方案二虽然平面布置非对称,但是除底层稍复杂外,建筑功能满足较好,各个建筑组成搭配合理。所以,选择方案二为最终建筑方案!确定底层平面图如下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书1.2建筑设计1.2.1建筑平面设计建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求,力求建筑物的美观大方,同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求,以便于结构设计。综合考虑建筑和结构设计的要求,初步拟定内廊式平面框架形式。对于平面布置作如下几点说明:1、为了满足不同类型的房间对使用面积的要求,同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸,本设计柱网基本上采用6.6×8.4m,局部地方采用小一级柱网尺寸;2、走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度3.0m,主要人流通道为位于大楼中部的两部电梯和主楼梯。为了满足防火要求,在大楼的一侧增设了另一部楼梯。1.2.2建筑立面设计结合平面设计中框架柱的布置,立面上主要采用横向划分,外墙(包括玻璃幕墙)将柱完全内包。外观上显得平整,稳重;同时,考虑到框架结构的优点,柱间多用窗少用墙,使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比,显得明快、活泼,同时也得到了良好的采光效果。大门正中间,使整个建筑物显得美观大方。大门采用钢化玻璃门,使整个大门显得现代,门厅空间显得通透;悬挂式雨蓬的运用,和大门的设置一同起到了突出主要入口功能,起到了吸引人流导向的作用。屋顶檐口采用自主设计的斜板式檐口(上挂装饰瓦),使屋顶美观又不失大方。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书2结构选型及布置2.1楼层结构平面布置本次设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构,结构平面布置简图见附图(请打印各层结构布置图)。本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。针对本办公楼的建筑施工图纸,选择第三榀横向框架为手算对象。本计算书除特别说明外,所有计算、选型、材料、图纸均为第三榀框架数据。梁、柱、板的选择如下:1、梁的有关尺寸(此例为高层建筑,且一榀框架负荷范围为8.4米,所以其梁柱截面尺寸选择均比较大,我们做设计时要根据实际情况处理,如果为多层或小开间框架,其截面尺寸应取小一些,尤其是梁截面宽度,像600的高度以250的梁高比较适宜。注意:两高必须要大于或等于其上墙体的宽度)(1)横向框架梁:边跨:取h=600mm,底层b=350mm其他层b=300mm中跨(楼道):取,其他层b=300mm(2)纵向框架梁:柱距均为,则取。2、柱的选择根据梁的截面选择及有关屋面、楼面的做法,可初略确定柱的尺寸为底层其他层的方柱。经验算可满足有关轴压比的要求。3、板的选择采用全现浇板,在部分跨度较大处加设次梁;可根据荷载以及梁的尺寸确定板的厚度为。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书2.2楼梯结构布置采用板式楼梯。具体情况见第六章楼梯设计及楼梯结构布置图。2.3基础平面布置本次设计采用筏板基础,具体的尺寸及配筋将由第七章的基础设计确定。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3③号轴线框架计算3.1计算任务计算作用于③轴线的恒载、活载、风荷载(地震作用:手算要求按6度设防,若本人自愿,可按7度抗震设防进行抗震计算,以下黄底部分均为抗震计算)以及由这些荷载引起的各层梁、柱的内力。恒载、活载作用下梁端弯矩计算要求采用(本实例选用弯矩两次分配法,也可选用迭代法、分层法、系数法等,可个人自定,这些方法均为近似计算方法,选用时请注意各自的适用条件);风载作用下的内力计算要求采用D值法;地震作用要求采用底部剪力法。3.2计算简图的确定该房屋主体结构共8层,一、二层层高4.5m,二到八层层高3.6m。取柱的形心线作为框架柱的轴线,梁的轴线取至板底,该框架结构的计算简图如图3.1所示。屋盖和楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板厚度取120mm。梁截面高度按跨度的估算,而且梁的截面尺寸应满足承载力、刚度以及延性的要求。梁截面宽度可取梁高,同时不宜小于柱宽,且不应小于250mm。框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算:式中:N为柱组合的轴压力设计值;F为按简支状态计算的柱的负载面积;为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,近似取12KN/;为考虑地震作用组合后柱的轴压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25;n为验算截面以上的楼层层数。由于该框架结构抗震等级为二级,其轴压比限值=0.8。由图3.1可知:边柱及中柱的负载面积分别为,。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.1框架结构计算简图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书1、梁的截面计算(1)横向框架梁:边跨:,取;中跨(楼道):,取。(2)纵向框架梁:柱距为,则取。2、柱截面计算边柱:中柱:如果柱的截面为正方形,则边柱和中柱的截面高度分别为509mm和600mm。根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计柱的截面尺寸取值如下:其他层,底层。3.3荷载计算3.3.1自重计算(此处必须与建筑施工图的构造做法一致)1、屋面及楼面永久荷载标准值(1)屋面(上人):30厚细石混凝土保护层三毡四油防水层20厚水泥砂浆找平层平均150厚水泥蛭石保温层(兼做找坡)120厚钢筋混凝土板V型轻钢龙骨吊顶小计:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(2)1-7层楼面:缸砖楼面(包括水泥粗砂打底)120厚钢筋混凝土V型轻钢龙骨吊顶小计:2、梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算(荷载计算依据个人习惯进行即可,无一定模式,以不漏荷载为准,可以适当的采取简化措施)梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载,其计算过程详见表3.1。表3.1梁、柱重力荷载标准值构件边横梁0.250.48251.053.1506.00020378803.25中横梁0.250.48251.053.1502.1001066.15纵梁0.250.38251.052.4943.60040359.110层柱0.600.60251.109.904.500144.55383.133~9层柱0.600.60251.109.903.6007249.481~2层柱0.600.60251.109.904.500289.1表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;n表示构件数量;g表示单位长度构件的重力荷载;梁的长度取净长;柱长度取层高。仅对第③轴线的横向框架进行计算,计算单元宽度为8.4m。因板的自重已计入楼面(屋面)的恒荷载之中,故计算梁的自重时梁的截面高度应取梁的原高度减去板厚。外墙体为360mm厚粉煤灰(),外墙面贴瓷砖(,包括水泥砂浆打底,共厚),内墙面为水泥粉刷墙面(厚,水泥粗砂)。则外墙单位墙面的重力荷载为:内墙体为厚粉煤灰(),两侧均为水泥粉刷墙面(1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书厚,水泥粗砂),则内墙单位墙面的重力荷载为:木门单位面积重力荷载为铝合金窗单位面积荷载为3.3.2恒载计算取③号轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为4.2m,如图3.2所示。图3.2横向框架计算单元1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.3双向板导荷示意图直接传给该框架的楼面荷载如图中水平阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上。由于顶层纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在该层框架节点上还有集中力矩的作用。各梁上作用的恒载如图3.4所示。图3.4各梁上作用的恒载计算图该图中:、分别代表横梁自重,为均布荷载形式,、分别代表各板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。由图3.2中的几何关系可得:1、对于屋面梁:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书集中力矩:2、对于第2-7层框架梁:、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载:包括梁自重、楼板重、外墙等地重力荷载。集中力矩:3、对于第1层框架梁:包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载,其荷载计算方法同上。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书集中力矩:表3.2横向框架恒载汇总表层次84.7253.1523.01616.44210.65209.5231.631.432-717.6853.1521.08415.06259.24297.4528.944.62122.363.67521.08415.06307.36332.7153.7958.22恒载图如下所示:(注意:下图中由纵向框架梁传至框架柱的集中荷载,是采用标注实际作用位置的方式表达的,我们的习惯,可将其用一节点集中荷载和附加偏心弯矩表示,两种方式均可)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.5恒载图(P:kN,q:kN/m,M:kNm)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3.3.3活载计算1、屋面及楼面可变荷载标准值如下:武汉市屋面雪载标准值上人屋面均布活荷载标准值不上人屋面均布活荷载标准值(电梯间)电梯机房一般楼面(办公室、会议室等)均布活荷载标准值一般资料档案室均布活荷载标准值走廊、门厅、楼梯均布活荷载厕所、盥洗室2、活载计算、分别代表各板传给横梁的梯形活荷载和三角形活荷载,如图3.6所示。活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下:图3.6各梁上作用的活载计算图由图3.2中的几何关系可得:(1)对于屋面梁:集中力矩:同理在屋面雪荷载的作用下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书集中力矩:(2)对于第2-7层框架梁:集中力矩:(3)对于第1层框架梁:;集中力矩:将以上计算结果汇总,得到表3.3。表3.3横向框架活载汇总表层次      8 8.4(1.68) 6(1.2) 36.54(7.392) 57.24(11.532) 5.481(1.10) 8.586(1.73) 2-7 8.4 6 36.54 57.24 5.481 8.586 1 8.4 6 36.54 57.24 6.39 10.02活载图如下所示:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.7活载图(P:kN,q:kN/m,M:kNm)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3.3.4风荷载计算垂直于建筑物表面上的风荷载应按下式计算:基本风压由于该办公楼位于城市郊区,地面粗糙度为C类地区。迎风面,背风面。忽略梁的轴力,合并得。(绿底部分为高层框架计算内容)由于高宽比,应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。高层建筑的脉动影响系数,由查表得:用经验公式估算结构的基本自振周期:C类地区要乘以0.62,脉动增大系数查表:因此,该结构的风振系数:仍取第3轴线横向框架计算,其负载宽度为8.4m。由此得到房屋高度的分布风荷载标准值为:根据各楼层标高处的高度可得风压高度变化系数,代入上式即可求得各楼层标高处的,详见表3.4。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书表3.4沿房屋高度分布风荷载标准值层次831.3311.0171.4854.865727.730.8850.9641.3784.514624.130.770.9061.2664.147520.530.6550.8481.1553.784416.930.540.7791.0323.381313.330.4250.740.9403.07929.730.3110.740.8862.90316.130.1960.740.8322.726框架结构分析时,应按静力等效原理将图的分布风荷载转化为节点集中荷载,如图所示。其计算过程如下:同理:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.8(a)风荷载沿房屋高度的分布(单位:kN/m)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.8(b)等效节点集中风荷载(单位:kN)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3.3.5地震荷载1、基本资料该办公楼位于7度设防区,基本地震加速度为;Ⅱ类场地第一组,设计特征周期;多遇地震时,水平地震影响系数的最大值;结构的基本周期。2、底部剪力法的计算根据本工程的特点,对于高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可以采用底部剪力法。结构总水平地震作用:相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值;,因此。结构等效总重力荷载,式中为集中于质点的重力荷载代表值。计算地震作用时,建筑物的重力荷载代表值应取结构和构配件的自重荷载标准值和各可变荷载组合值之和,各可变荷载的组合值系数如下:雪荷载:0.4屋面活荷载:不计入由表3.4+各层柱重,可以算得各层自重标准值:对于屋面:对于第2-7层:对于第1层:由表3.5可算得各层活荷载标准值,屋面只算雪荷载:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书对于屋面:对于第2-7层:对于第1层:将以上计算结果汇总,得到各层重力荷载代表值,详见表3.7。表3.5计算框架重力荷载代表值层次恒载活载81210.7654.438665.862-71698.22272.161284.0112186.6272.1616258.761 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.9结构水平地震作用计算简图上面已经给出的计算式:下面计算各个质点的地震作用:采用底部剪力法时,各个楼层可以仅取一个自由度,结构的水平地震作用标准值应按照下列公式确定:(如图3.9所示)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书式中为顶部作用附加系数,多层钢筋混凝土房屋,,因此。列表求解如下:表3.6底部剪力法计算地震荷载下的剪力层次      一榀中831.338665.86271501.40.150842804.8744804.8744115.31727.7312840.13560560.197821055.5391860.413264.35624.1312840.1309831.60.172138918.50552778.919395.94520.5312840.1263607.30.146457781.4723560.391507.90416.9312840.1217382.90.120775644.43844204.829600.23313.3312840.1171158.50.095093507.40484712.234672.9229.7312840.1124934.20.069412370.37135082.606725.9816.1316258.7685428.170.047463253.25455335.86762.27框架水平地震作用以及层间剪力如图3.10所示。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.10用底部剪力法计算的整栋建筑物水平地震作用和剪力图3.4内力计算3.4.1恒载内力1、梁、柱参数汇总:根据截面参数计算,现将第③轴横向框架梁、柱相关参数作一汇总:其中:第③轴横向框架为中框架,考虑板对内力计算的影响(“T”型截面),对梁的惯性矩进行折算,折算惯性矩。线刚度按下式计算:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书表3.7第③轴框架梁几何参数层次断面h×b(mm2)跨度(mm)矩形截面惯性矩(mm4)折算惯性矩(mm4)线刚度i(N·mm)底层400×35030001.87E+093.74E+093.93E+10600×35066006.30E+091.26E+106.01E+102-8层400×30030001.60E+093.20E+093.20E+10600×30066005.40E+091.08E+104.91E+10同理,列表计算柱相关参数如下:表3.8第③轴框架柱参数类型层次断面h×b(mm2)层高(mm)截面惯性矩(mm4)线刚度i(N·m)KαD值边柱8600×60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+047600×60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+046600×60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+045600×60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+044600×60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+043600×60036001.08E+109.00E+100.5450.2141.78E+042600×60036001.08E+109.00E+100.6070.2331.94E+041700×70061302.00E+101.03E+110.5830.4191.58E+04中柱8600×60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+047600×60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+046600×60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+045600×60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+044600×60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+043600×60036001.08E+109.00E+100.9010.3112.59E+042600×60036001.08E+109.00E+101.0020.3342.78E+041700×70061302.00E+101.03E+110.9650.4941.83E+041 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书表3.9第③轴框架各层D值汇总 8层7层6层5层4层3层2层1层A轴边柱1783017830178301783017830178301942019420B轴中柱2592025920259202592025920259202783018250C轴中柱2592025920259202592025920259202783018250D轴边柱1783017830178301783017830178301942019420本层D值8750087500875008750087500875009450068060根据《高规》4.4.4“抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%”。验算如下:(满足)2、弯矩计算:利用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩。(1)计算杆固端弯矩:将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载:梯形荷载折算公式:其中:;为梯形分布荷载的最大值。三角形荷载折算公式:其中:为三角形分布荷载的最大值。①顶层边跨:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书②顶层中跨:③中间层边跨:④中间层边跨:⑤底层边跨:⑥底层边跨:由以上所求均布荷载,可按下式求各杆固端弯矩:两段固支:其中与意义见下图:一端固支,一端滑动固支:,其中与意义见下图图3.11固端弯矩示意图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.12固端弯矩示意图由此,可计算各个杆件固端弯矩,标绘于计算简图上。(2)分配系数:经过观察,发现第⑨轴横向框架为对称结构,且受对称荷载的作用,所以可以取一半结构计算;要注意到,接头处简化为滑动支座,由此带来跨中梁线刚度增大一倍,且分配系数有所不同。分配系数计算公式:其中:为转动刚度,两端固支杆,一端固支,一端滑动固支杆n为该节点所连接的杆件数。由此计算出各个杆件分配系数,标绘于计算简图上。然后利用力矩二次分配法计算第③轴框架杆端弯矩。如图3.13。注:图中单线条表示第一次分配结束,双线条表示第二次分配结束,虚线表示固端弯矩,粗实线表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正,逆时针为负,标绘于计算简图上。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.13恒载弯矩二次分配计算简图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.14恒载作用下弯矩图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3、梁剪力和柱轴力计算(1)梁剪力计算原则梁总剪力=荷载引起的剪力+弯矩引起的剪力荷载引起的剪力将梁上的分布力转化为集中力即可:①顶层边跨:②顶层中跨:③中间层边跨:④中间层中跨:⑤底层边跨:⑥底层中跨:弯矩引起的剪力由弯矩分配法中所得的梁两端弯矩相加除以梁跨度即可:如:(2)柱轴力计算根据配筋计算需要,只需求出柱的轴力即可,而不需求出梁轴力。计算方法:柱轴力=柱顶集中力(包括柱自重)+梁端剪力以八层B柱为例,具体计算如下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书根据前面荷载计算,柱顶集中力=209.52kN;柱两端受梁剪力分别为:,。由此,柱中轴力按以上方法,将第③轴横向框架各个杆件杆端剪力和柱轴力计算出来,列表如下:表3.10恒载作用下轴线处梁端剪力层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨 BC跨   867.3817.06-1.01066.3768.3917.067105.816.02-0.910104.89106.7116.026105.816.02-0.910104.89106.7116.025105.816.02-0.910104.89106.7116.024105.816.02-0.910104.89106.7116.023105.816.02-0.910104.89106.7116.022105.816.02-0.910104.89106.7116.021121.2316.81-1.250119.98122.4816.81由以上计算,绘出恒载作用下的剪力图。表3.11恒载作用下轴线处柱端轴力层次A柱B柱    8277.02309.42294.97327.377673.55705.95747.55777.9561070.171102.671199.941232.3451466.991499.391652.331684.7441863.711896.112104.722137.1232260.432292.832557.112589.5122657.152689.553009.53041.913116.893172.023513.93569.031 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.15恒载梁剪力图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.16恒载轴力图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3.4.2活载内力1、计算原则活载内力计算方法同恒载类似,首先将三角形分布的活载依照固端弯矩等效的原则折算成均布荷载;计算各杆件固端弯矩,分配系数,利用二次力矩分配法求解弯矩;利用杆件平衡求解各杆件轴力、剪力。2、弯矩计算:利用力矩二次分配法计算活载作用下框架的弯矩。(1)计算杆固端弯矩:将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载:梯形荷载折算公式:其中:;为梯形分布荷载的最大值。三角形荷载折算公式:其中:为三角形分布荷载的最大值。每层活载均相同,故①边跨:②中跨:由以上所求均布荷载,可按下式求各杆固端弯矩:两段固支:其中与意义同前:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书一端固支,一端滑动固支:,其中与意义同上.由此,可计算各个杆件固端弯矩,标绘于计算简图上。(2)分配系数:经过观察,发现第⑨轴横向框架为对称结构,且受对称荷载的作用,所以可以取一半结构计算;要注意到,接头处简化为滑动支座,由此带来跨中梁线刚度曾大一倍,且分配系数有所不同。分配系数计算公式:其中:为转动刚度,两端固支杆,一端固支,一端滑动固支杆n为该节点所连接的杆件数。由此计算出各个杆件分配系数,标绘于计算简图上。由固端弯矩绘出活载作用下,第③横向框架弯矩图注:图中单线条表示第一次分配结束,双线条表示第二次分配结束,虚线表示固端弯矩,粗实线表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正,逆时针为负,标绘于计算简图上。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.17活载力矩二次分配计算简图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.18活载弯矩图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3、梁剪力和柱轴力计算(1)梁剪力计算原则梁总剪力=荷载引起的剪力+弯矩引起的剪力荷载引起的剪力将梁上的分布力转化为集中力即可,每层活荷载均相同,故①边跨:②中跨:弯矩引起的剪力由弯矩分配法中所得的梁两端弯矩相加除以梁跨度即可:(2)柱轴力计算根据配筋计算需要,只需求出柱的轴力即可,而不需求出梁轴力。计算方法:柱轴力=柱顶集中力(包括柱自重)+梁端剪力以八层A柱为例,具体计算如下:根据前面荷载计算,柱顶集中力=36.54kN柱两端受梁剪力分别为:,。由此,柱中轴力按以上方法,将第③轴横向框架各个杆件杆端剪力和柱轴力计算出来,列表如下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书表3.12恒载作用下轴线处梁端剪力层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨 BC跨   818.94.5-0.53018.3719.434.5718.94.5-0.19018.7119.094.5618.94.5-0.24018.6619.144.5518.94.5-0.24018.6619.144.5418.94.5-0.24018.6619.144.5318.94.5-0.24018.6619.144.5218.94.5-0.25018.6519.154.5118.94.5-0.36018.5419.264.5由以上计算,绘出恒载作用下的剪力图。表3.13恒载作用下轴线处柱端轴力层次柱轴力A柱B柱  854.9181.177110.161626165.36242.885220.56323.764275.76404.643330.96485.522386.15566.411441.23647.411 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.19活载梁剪力图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.20活载轴力图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3.4.3风载内力1、计算原则:利用D值法计算水平荷载作用下框架的弯矩。其中:反映了梁柱线刚度比值对抗侧刚度的影响。可按下表计算:表3.14D值法楼层简图Kα一般层底层根据各柱D值,将该层剪力分配至各个柱的反弯点处,其中反弯点处无弯矩,仅有剪力,由此便可利用求得的剪力与反弯点高度求出柱端弯矩;然后利用节点平衡,按梁抗弯刚度求出各个梁端弯矩;最后,利用求得的弯矩,可解出剪、轴力。以下以底层梁柱为例,计算其弯矩:2、底层梁柱受风荷载内力计算:(1)计算各个柱分配剪力底层四柱D值分别为:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书底层边柱(A、D轴柱):底层中柱(B、C轴柱):底层层间剪力:依照D值将层间剪力分配给各柱:底层边柱:底层中柱:(2)反弯点高度其中:为标准反弯点高度,其值与结构总层数n,该柱所在层次j、框架梁柱线刚度比及侧向荷载形式有关;表示上下横梁线刚度比对反弯点高度的影响;与表示层高变化对反弯点的影响,以上系数均可查表;针对第③轴横向框架底层梁柱而言,因为柱上下横梁刚度无变化,所以可不考虑的影响;而且由于层高有变化,底层不考虑的影响,只考虑的影响,对边柱:且,查表插值可得,所以,底层边柱反弯点距柱底为:距柱顶为:对中柱:且,查表插值可得,所以,底层边柱反弯点距柱底为:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书距柱顶为:(3)柱端弯矩计算分别对柱顶、柱底取矩,由此可知柱顶、柱底弯矩为;边柱:中柱:同理求出各层各柱端弯矩如下表3.15表3.15左风载作用下柱端弯距计算层数层高(m)层间剪力(kN)单层刚度A,D轴柱D值剪力值(kN)反弯点高度y(m)M上(kN·m)M下(kN·m)83.68.687500178301.75243430.94.73157261.577190973.624.8487500178305.06168231.2611.8443376.377719763.639.7787500178308.10398971.4417.50461811.66974553.653.36875001783010.8732431.5222.61634616.5273343.665.62875001783013.3714811.6226.47553321.66179933.676.82875001783015.6537211.6230.99436825.35902823.687.3945001942017.9403811.7732.83089731.75447416.13100.64680601578023.3338114.2444.10090398.935361 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书表3.16左风载作用下柱端弯距计算层数层高(m)层间剪力(kN)单层刚度B,C轴柱D值剪力值(kN)反弯点高度y(m)M上(kN·m)M下(kN·m)83.68.687500259202.54756571.265.96130383.209932873.624.8487500259207.35831771.4415.89396610.59597863.639.77875002592011.781011.6223.326419.08523753.653.36875002592015.8067571.6231.29737825.60694643.665.62875002592019.4385191.6238.48826731.49040133.676.82875002592022.7562791.840.96130240.96130223.687.3945002783025.7096191.6250.90504641.64958316.13100.64680601825026.9861893.8651.003897104.16669(4)梁端弯矩计算:以底层边跨梁为例,计算其梁端弯矩,取左、右端节点为隔离体如下图所示:①左端弯矩见图3.20a,列平衡方程:,可解得:②右端弯矩见图3.20b,列平衡方程:,可解得:左右梁按线刚度分配:由此,可将各个梁的梁端弯矩求出,1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.20节点平衡图.求出梁两端弯矩后,因为梁上无横向荷载,所以可以按线性关系求得跨中弯矩,标绘于弯矩图上。(5)剪力计算利用杆件平衡求解杆端剪力。计算简图如下:图3.21杆件剪力计算简图列力矩平衡方程:,即同理:由此,可将梁柱在风载作用下的杆端剪力计算出来.(6)轴力计算1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书柱轴力=上柱传来集中力+该层梁端剪力具体计算方法同恒载与活载作用下柱轴力的计算。三项一起直接列表计算如下:表3.17左风载作用下梁端弯距和剪力及柱轴力计算层次边梁 走道梁 柱轴力        边柱N 中柱N84.733.616.61.262.352.3531.57-1.26-0.3713.4211.566.63.787.547.5435.03-5.04-1.54623.8820.536.66.7313.413.438.93-11.77-3.75534.2830.496.69.8119.919.9313.27-21.59-7.244338.786.612.3925.3225.32316.88-33.98-11.69352.6543.836.614.6228.6228.62319.08-48.6-16.15258.1955.626.617.2436.2936.29324.19-65.84-23.1175.8562.226.620.9240.6940.69327.13-86.76-29.31表中剪力为梁两端剪力的绝对值,柱轴力以拉力为正已知风载作用下的内力,作出其内力图如下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.22风载弯矩图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书3.4.3水平地震作用内力以底水平地震作用的计算方法同风荷载完全相同,直接列表求解如下:表3.18左地震荷载作用下柱端弯距计算层数层高(m)层间剪力(kN)单层刚度A,D轴柱D值剪力值(kN)反弯点高度y(m)M上(kN·m)M下(kN·m)83.6115.31875001783023.496880.963.4415821.147273.6264.35875001783053.866981.26126.048767.8723963.6395.94875001783080.681261.44174.2715116.18153.6507.98750017830103.49551.52215.2706157.313243.6600.238750017830122.30971.62242.1732198.141833.6672.928750017830137.12191.62271.5013222.137423.6725.989450019420149.19081.77273.0191264.067716.13762.276806015780176.73554.24334.0301749.3587表3.19左地震荷载作用下柱端弯距计算层数层高(m)层间剪力(kN)单层刚度B,C轴柱D值剪力值(kN)反弯点高度y(m)M上(kN·m)M下(kN·m)83.6115.31875002592034.158121.2679.92999343.0392373.6264.35875002592078.308021.44169.14533112.763663.6395.948750025920117.28871.62232.23171190.007853.6507.98750025920150.45451.62297.89989243.736343.6600.238750025920177.80531.62352.05445288.044533.6672.928750025920199.33811.8358.80863358.808623.6725.989450027830213.79921.62423.3224346.354716.13762.276806018250204.39953.86463.98678788.98191 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书表3.20左地震荷载作用下梁端弯距和剪力及柱轴力计算层次边梁 走道梁         863.4448.46.616.9454531.5331.53321.027147.2128.686.641.883.5183.51355.67336242.14209.226.668.38788135.77135.77390.51335331.45295.896.695.05152192.02192.023128.0134399.48361.326.6115.2727234.47234.473156.3133469.64392.286.6130.5939254.47254.473169.6472495.16474.326.6146.8909307.81307.813205.2071598.1490.556.6164.947319.79319.793213.193柱轴力 边柱N中柱N-16.95-4.07-58.75-17.95-127.13-40.07-222.18-73.04-337.46-114.08-468.05-115.2-614.94-211.51-779.89-259.76表中剪力为梁两端剪力的绝对值,柱轴力以拉力为正1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图3.23左震弯矩图1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书4.1内力组合4.1.1弯矩调幅(此节蓝底内容可根据你的实际情况选择是否调幅,若梁端弯矩值不大,可不调,也可在内力组合时考虑弯矩调幅)为了减小支座处负钢筋的数量,方便钢筋的绑扎与混凝土的浇捣;同时为了充分利用钢筋,以达到节约钢筋的目的。在内力组合前将竖向荷载作用下支座处梁端负弯矩(使梁上面受拉)调幅,调幅系数β=0.8。以顶层边跨梁在恒载作用下的梁端负弯矩为例:该梁在恒载作用下,梁端负弯矩分别为:,,跨中正弯矩为;现将其调幅:验算:满足条件!1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书每一根梁均按以上介绍的方法进行支座负弯矩与跨中正弯矩调幅,结果如下表4.1:表4.1恒载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号固端弯距(kNm)跨中弯矩调幅后梁端弯距调幅后跨中弯距左右左右边跨8-77.5484.2349.0327-62.03267.38465.20977-121.69127.6866.8701-97.352102.14491.80716-121.62126.3467.5751-97.296101.07292.37115-121.62126.3467.5751-97.296101.07292.37114-121.62126.3467.5751-97.296101.07292.37113-121.62126.3467.5751-97.296101.07292.37112-120.09126.0368.4951-96.072100.82493.10711-134.29142.5178.6377-107.432114.008106.3177中跨8-17.9417.94-2.83125-14.35214.3520.756757-16.5716.57-2.44-13.25613.2560.8746-16.4616.46-2.33-13.16813.1680.9625-16.4616.46-2.33-13.16813.1680.9624-16.4616.46-2.33-13.16813.1680.9623-16.4616.46-2.33-13.16813.1680.9622-16.6716.67-2.54-13.33613.3360.7941-17.3717.37-2.64375-13.89613.8960.83025表4.2活载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号固端弯距(kNm)跨中弯矩调幅后梁端弯距调幅后跨中弯距左右左右边跨8-20.9724.4915.22165-16.77619.59219.767657-24.2925.5513.03165-19.43220.4418.015656-23.7525.3113.42165-1920.24818.327655-23.7525.3113.42165-1920.24818.327651 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书4-23.7525.3113.42165-1920.24818.327653-23.7525.3113.42165-1920.24818.327652-23.5425.213.58165-18.83220.1618.455651-22.9725.3613.78665-18.37620.28818.61965中跨8-5.615.61-1.39125-4.4884.488-0.269257-4.024.020.19875-3.2163.2161.002756-4.324.32-0.10125-3.4563.4560.762755-4.324.32-0.10125-3.4563.4560.762754-4.324.32-0.10125-3.4563.4560.762753-4.324.32-0.10125-3.4563.4560.762752-4.254.25-0.03125-3.43.40.818751-4.054.050.16875-3.243.240.978754.1.2内力调整(此节因框架抗震等级属二级,在抗震计算时。为满足强剪弱弯的要求进行的内力调整,对我们而言,如果没进行抗震计算,或虽进行了但因框架抗震等级较低以致通过计算来进行调整——详见抗震规范——时,无需按他的方法进行调整,但我们配筋时选择的内力,必须换算成支座边缘处得剪力和弯矩,可参阅其他资料)将梁剪力由轴线处调支支座处,并求梁跨间的最大正弯矩(考虑地震作用的内力组合):由于本工程的特殊性,现只把内力表中的一层,四层,八层进行梁截面设计,计算跨间最大弯矩过程如下:1、一层AB跨:由公式知:梁上荷载设计值:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书左震时:则发生在左支座.右震时:则发生在右支座.剪力计算:AB净跨左震时:右震时:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书查表得,h>30m时,抗震烈度为7度时,柱端剪力增大系数=1.2则2、BC跨:左震则发生在左支座.由于对称右震同上剪力计算:BC净跨左震时:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书查表得,h>30m时,抗震烈度为7度时,柱端剪力增大系数=1.2则3、四层AB跨:由公式知:梁上荷载设计值:左震时:则发生在左支座.右震时:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书则.剪力计算:AB净跨左震时:右震时:查表得,h>30m时,抗震烈度为7度时,柱端剪力增大系数=1.2则1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书4、BC跨:左震则发生在左支座.由于对称右震同上剪力计算:BC净跨左震时:查表得,h>30m时,抗震烈度为7度时,柱端剪力增大系数=1.2则5、八层AB跨:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由公式知:梁上荷载设计值:左震时:右震时:则.1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书剪力计算:AB净跨左震时:右震时:查表得,h>30m时,抗震烈度为7度时,柱端剪力增大系数=1.2则6、BC跨:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书左震则发生在左支座.由于对称右震同上剪力计算:BC净跨左震时:查表得,h>30m时,抗震烈度为7度时,柱端剪力增大系数=1.2则4.1.3内力组合(此处只有内力组合的基本原则,我们计算时,请在此处提供详细的内力组合表)1、内力组合1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书鉴于毕业设计,只对一层、六层与顶层的边柱中柱各一;一层、四层与顶层梁进行内力组合。参与内力组合的数据均为各个杆件控制截面的内力,均经过以上调整,且需要调幅的均经过调幅处理。根据《高层规范》5.6,本教学楼第⑨榀横向框架内力组合有以下几种组合形式:(1)无地震作用效应组合:(2)有地震作用效应组合内力组合见表见本章附录.4.2截面设计(可采用表格进行计算,但必须给出相应说明)4.2.1设计内力1、梁设计内力的选择梁利用弯矩与剪力进行截面设计,具体来说,利用弯矩设计纵向钢筋,利用剪力设计箍筋。所以弯矩与剪力不需取同一组工况的内力。分别取最大值为设计内力即可。具体设计内力的选择见下文各个杆件截面设计。2、柱设计内力的选择柱利用弯矩与轴力设计,两者是耦合的,不可孤立的选择,所以,两者必须来自于同一种工况。究竟哪一种工况最危险,需要借助于N-M包络图来判断,必要时还要试算,哪一种配筋量大,哪一组即为设计内力。剪力用于设计箍筋,可以取自不同于弯矩和轴力的工况(取最大值)。具体设计内力的选择见下文各个杆件截面设计。4.2.2梁截面设计设计思路:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书对于边跨梁,首先利用跨中正弯矩设计值,以单筋T形截面来配置梁底纵筋(因为跨中梁顶负筋一般配置较少,以单筋截面设计带来的误差较小);然后根据“跨中梁底纵筋全部锚入支座”的原则确定支座的梁底纵筋,利用支座负弯矩设计值以双筋矩形截面来配置梁顶纵筋。纵筋的截断、锚固以构造要求确定。钢筋采用电渣压力焊接长,所以不考虑钢筋的搭接。然后按《高规》有关要求配置抗剪箍筋,验算梁抗剪承载力;对于中跨梁,因其跨中正弯矩较小,所以利用支座正弯矩设计值,以单筋T形截面来配置梁底纵筋即可。其余操作同边跨梁。设计参数:梁砼:底层C35();其他层C30()纵筋:HRB400();箍筋:HPB235();纵筋保护层厚:。1、一层梁截面设计(1)边跨截面设计:从内力组合表中分别选出AB跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心出的弯矩换算成支座控制截面的弯矩进行配筋计算.支座弯矩由于发生在A支座,故跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩.由内力组合表,可求得相应的剪力则支座边缘出1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书①跨间截面设计设计内力:;按T形单筋截面设计,首先确定截面几何参数:其中:;;,不需考虑;所以,截面简图如下:图4.1一层边跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。(满足)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书实配钢筋:525(满足)考虑抗震的要求,二级框架纵向受拉钢筋的跨中最小配筋率为:(满足)将下部跨间截面的525钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(),再计算相应的受拉钢筋②支座处负筋配置设计内力:取和中的大值,钢筋通长配置.故已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为525()(无法屈服)所以,近似令配筋:实配:528其中,以上四根钢筋中,228通长,于跨中处充当负筋(架立筋);328于梁跨1/3处截断。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(满足)(满足)验算纵筋间距:(满足):③箍筋配置剪力取跨间考虑抗震后的剪力:根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求!根据《高规》6.3.2箍筋的最大间距为梁端箍筋的加密区长度为与500mm中的大值.配置箍筋:加密区——双肢(梁两端各900mm)非加密区——双肢(满足)(4.8a)梁端设置的第一个箍筋应距框架节点边缘不大于,非加密区箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长范围内箍筋的配箍率应符合下列规定:二级抗震等级:实际,满足要求。因此,在全框架范围内:加密区,非加密区。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(2)中跨梁截面设计:内力对称:由于发生在B支座,故跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩.由内力组合表,可求得相应的剪力则支座边缘出①跨中截面设计设计内力:;按T形单筋截面设计,首先确定截面几何参数:其中:;;,不需考虑;所以,截面简图如下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图4.2一层中跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。(满足)跨中截面实配正钢筋:425支座截面实配正钢筋:425沿梁底通长延伸(满足)(满足)②支座处负筋配置设计内力:已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为425()1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(无法屈服)所以,近似令配筋:实配:425其中,以上四根钢筋中,通225长,于跨中处充当负筋(架立筋);225于梁跨1/3处截断。(满足)(满足)验算纵筋间距:(满足)③箍筋配置剪力根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求!根据《高规》6.3.2梁端箍筋的加密区长度为与500mm中的大值配置箍筋:加密区——(梁两端各600mm)非加密区——1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(满足)二级抗震等级:实际,满足要求。因此,在全框架范围内:加密区,非加密区。2、四层梁截面设计(1)边跨截面设计:从内力组合表中分别选出AB跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心出的弯矩换算成支座控制截面的弯矩进行配筋计算.支座弯矩由于发生在A支座,故跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩.由内力组合表,可求得相应的剪力则支座边缘出1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书①跨间截面设计设计内力:;按T形单筋截面设计,首先确定截面几何参数:其中:;;,不需考虑;所以,截面简图如下:图4.3四层边跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。(满足)实配钢筋:225,2201 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(满足)考虑抗震的要求,二级框架纵向受拉钢筋的跨中最小配筋率为:(满足)将下部跨间截面的225,220钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(),再计算相应的受拉钢筋②支座处负筋配置设计内力:取和中的大值,钢筋通长配置.故已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为225,220()(无法屈服)所以,近似令配筋:实配:525其中,以上四根钢筋中,225通长,于跨中处充当负筋(架立筋);325于梁跨1/3处截断。(满足)(满足)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书验算纵筋间距:(满足)③箍筋配置剪力取跨间考虑抗震后的剪力:根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求!根据《高规》6.3.2箍筋的最大间距为梁端箍筋的加密区长度为配置箍筋:加密区——双肢(梁两端各900mm)非加密区——双肢(满足)梁端设置的第一个箍筋应距框架节点边缘不大于,非加密区箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长范围内箍筋的配箍率应符合下列规定:二级抗震等级:实际,满足要求。因此,在全框架范围内:加密区,非加密区。(2)中跨梁截面设计:内力对称:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由于发生在B支座,故跨间弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩.由内力组合表,可求得相应的剪力则支座边缘出①跨中截面设计设计内力:;按T形单筋截面设计,首先确定截面几何参数:其中:;;,不需考虑;所以,截面简图如下:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书图4.4四层中跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。(满足)跨中截面实配正钢筋:420支座截面实配正钢筋:420沿梁底通长延伸(满足)(满足)②支座处负筋配置设计内力:已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为420()1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(无法屈服)所以,近似令配筋:实配:225,220其中,以上四根钢筋中,225通长,于跨中处充当负筋(架立筋);220于梁跨1/3处截断。(满足)(满足)验算纵筋间距:(满足)③箍筋配置剪力根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求!根据《高规》6.3.2配置箍筋:加密区——(梁两端各600mm)非加密区——1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(满足)二级抗震等级:实际,满足要求。因此,在全框架范围内:加密区,非加密区。3、八层梁截面设计(1)边跨截面设计:从内力组合表中分别选出AB跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心出的弯矩换算成支座控制截面的弯矩进行配筋计算.支座弯矩跨间最大弯矩:①跨间截面设计设计内力:;按T形单筋截面设计,首先确定截面几何参数:其中:;1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书;,不需考虑;所以,截面简图如下:图4.5八层边跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。(满足)实配钢筋:220(满足)考虑抗震的要求,二级框架纵向受拉钢筋的跨中最小配筋率为:(满足)将下部跨间截面的220钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书),再计算相应的受拉钢筋②支座处负筋配置设计内力:取和中的大值,钢筋通长配置.故已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为220()(无法屈服)所以,近似令配筋:实配:220其中,以上两根钢筋通长,于跨中处充当负筋(架立筋);(满足)(满足)验算纵筋间距:(满足)③箍筋配置剪力取跨间考虑抗震后的剪力:根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求!根据《高规》6.3.21 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书箍筋的最大间距为梁端箍筋的加密区长度为配置箍筋:加密区——双肢(梁两端各900mm)非加密区——双肢(满足)梁端设置的第一个箍筋应距框架节点边缘不大于,非加密区箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长范围内箍筋的配箍率应符合下列规定:二级抗震等级:实际,满足要求。因此,在全框架范围内:加密区,非加密区。(2)中跨梁截面设计:内力对称:跨间截面由于剪力非常小,故①跨中截面设计设计内力:;按T形单筋截面设计,首先确定截面几何参数:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书其中:;;,不需考虑;所以,截面简图如下:图4.6八层中跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。(满足)跨中截面实配正钢筋:220支座截面实配正钢筋:220沿梁底通长延伸(满足)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(满足)②支座处负筋配置设计内力:已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为220()(无法屈服)所以,近似令配筋:实配:220其中,以上两根钢筋通长,于跨中处充当负筋(架立筋)(满足)(满足)验算纵筋间距:(满足)③箍筋配置剪力根据《高规》6.2.6验算受剪截面1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书截面满足要求!根据《高规》6.3.2配置箍筋:加密区——(梁两端各600mm)非加密区——(满足)二级抗震等级:实际,满足要求。因此,在全框架范围内:加密区,非加密区。4.2.3框架柱截面设计设计思路:柱按偏心受压构件设计。首先根据设计内力判断是属于“大偏心受压柱”还是“小偏心受压柱”,然后分别采用不同的方法进行截面设计。设计参数:砼:底层C35();其他个层C30()纵筋:HRB335()箍筋:HPB235();钢筋保护层厚:。1、一层中柱(700×700)(1)纵筋设计1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书根据柱的内力组合表,选取B柱的最不利内力,并根据抗震要求进行调整。B柱的左、右梁端弯矩:B节点上、下柱端弯矩:二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为二层B柱柱底截面的最大弯矩设计值,为一层柱柱顶截面的最大弯矩设计值。这里只计算一层柱的柱顶截面。①及相应的N1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书计算一层柱的计算长度由于水平荷载产生的弯矩值占总弯矩的以上,故柱的计算长度为与中的较小值.其中和分别为柱的上端和下端节点交汇处的各柱线刚度之和于交汇处各梁线刚度之和的比值.为和中的较小值;H为柱的高度.底层只有,且,=0故取小值,,因此应考虑偏心距增大系数图4.7相关曲线(取)柱筋的保护层厚度为40mm1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书对称配筋故属于大偏心受压的情况。配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为,见图4.19。总配筋率(满足)②及相应的M与上面的一组及相应的N数值相同计算结果同上.③及相应的M(剪力很小故不调整)同样,此组内力是非地震组合的情况,不必进行调整。,因此应考虑偏心距增大系数1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书取柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于小偏心受压的情况.下面计算混凝土相对受压区高度:按上式计算时,应满足和但按照构造要求配筋,应满足,且单侧配筋率。选配总配筋率(满足)综合以上选配,验算纵筋间距:(满足)(2)箍筋设计1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由前面的计算可知:柱顶弯矩设计值即为框架为二级抗震等级,底层柱柱底弯矩设计值为则框架柱的剪力设计值为由于框架柱的反弯点在柱的层高范围内,可取剪跨比取故(满足要求)考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为:取由得按构造配置箍筋。选配4箍验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围一层中柱为底层柱,所以柱头加密区范围根据《高规》6.4.6:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书,取1000mm柱底加密区范围根据《高规》6.4.6:取2000mm②计算配箍率③最小配箍率底层柱底轴压比为:查规范表有故(满足)2、一层边柱(700×700)(1)纵筋设计根据柱的内力组合表,选取A柱的最不利内力,并根据抗震要求进行调整左震时:A柱的左、右梁端弯矩:A节点上、下柱端弯矩:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为二层A柱柱底截面的最大弯矩设计值,为一层柱柱顶截面的最大弯矩设计值,此种情况的弯矩换算对应及相应的M(由左震时取得)。右震时:A柱的左、右梁端弯矩:A节点上、下柱端弯矩:二级框架。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为二层A柱柱底截面的最大弯矩设计值,为一层柱柱顶截面的最大弯矩设计值,此种情况的弯矩换算对应及相应的N(由右震时取得)。①及相应的N计算一层柱的计算长度由于水平荷载产生的弯矩值占总弯矩的以上,故柱的计算长度为与中的较小值.其中和分别为柱的上端和下端节点交汇处的各柱线刚度之和于交汇处各梁线刚度之和的比值.为和中的较小值;H为柱的高度.底层只有,且,=0故取小值,,因此应考虑偏心距增大系数1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书(取)柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况。配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。总配筋率(满足)②及相应的M1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书计算一层柱的计算长度(同上),因此应考虑偏心距增大系数(取)柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况。配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为,见图4.19。总配筋率(满足).③及相应的M(剪力很小故不调整)同样,此组内力是非地震组合的情况,不必进行调整。,因此应考虑偏心距增大系数取柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于小偏心受压的情况.下面计算混凝土相对受压区高度:按上式计算时,应满足和但1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书按照构造要求配筋,应满足,且单侧配筋率。选配总配筋率(满足)综上三种情况,选配:验算纵筋间距:(满足)(2)箍筋设计由前面的计算可知:右震时柱顶弯矩设计值即为框架为二级抗震等级,底层柱柱底弯矩设计值为则框架柱的剪力设计值为由于框架柱的反弯点在柱的层高范围内,可取剪跨比取故(满足要求)考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为:取1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由得按构造配置箍筋。选配4箍验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围一层中柱为底层柱,所以柱头加密区范围根据《高规》6.4.6:,取1000mm柱底加密区范围根据《高规》6.4.6:取2000mm②计算配箍率③最小配箍率底层柱底轴压比为:查规范表有故(满足)3、二层中柱(600×600)(1)纵筋设计1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书根据柱的内力组合表,选取B柱的最不利内力,并根据抗震要求进行调整(取柱底为控制截面,弯矩调整结果同上面一层柱)。B柱的左、右梁端弯矩:B节点上、下柱端弯矩:二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为二层B柱柱底截面的最大弯矩设计值,为一层柱柱顶截面的最大弯矩设计值。这里只计算二层柱的柱底截面。①及相应的N1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书计算二层柱的计算长度由于水平荷载产生的弯矩值占总弯矩的以上,故柱的计算长度为与中的较小值.其中和分别为柱的上端和下端节点交汇处的各柱线刚度之和于交汇处各梁线刚度之和的比值.为和中的较小值;H为柱的高度.,故取小值,,因此应考虑偏心距增大系数柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于小偏心受压的情况。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书下面计算混凝土相对受压区高度:配筋率应满足,且单侧配筋率。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。总配筋率(满足)②及相应的M与上面的一组及相应的N数值相同计算结果同上.③及相应的M(剪力很小故不调整)同样,此组内力是非地震组合的情况,不必进行调整。,因此应考虑偏心距增大系数1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书取柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于小偏心受压的情况.下面计算混凝土相对受压区高度:按照构造要求配筋,应满足,且单侧配筋率。选配总配筋率(满足)综合以上选配,验算纵筋间距:(满足)(2)箍筋设计1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由前面的计算可知:柱底弯矩设计值即为柱顶弯矩设计值为:则框架柱的剪力设计值为由于框架柱的反弯点在柱的层高范围内,可取剪跨比取故(满足要求)考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为:取由得选配4箍(满足)验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围柱头加密区范围根据《高规》6.4.6:柱底加密区范围根据《高规》6.4.6:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书②计算配箍率③最小配箍率底层柱底轴压比为:查规范表有故(满足)4、二层边柱(600×600)(1)纵筋设计根据柱的内力组合表,选取A柱的最不利内力,并根据抗震要求进行调整(选柱底截面为控制截面,故调整结果同一层的)左震时:A柱的左、右梁端弯矩:A节点上、下柱端弯矩:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为二层A柱柱底截面的最大弯矩设计值,为一层柱柱顶截面的最大弯矩设计值,此种情况的弯矩换算对应及相应的M(由左震时取得)。右震时:A柱的左、右梁端弯矩:A节点上、下柱端弯矩:二级框架。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为二层A柱柱底截面的最大弯矩设计值,为一层柱柱顶截面的最大弯矩设计值,此种情况的弯矩换算对应及相应的N(由右震时取得)。①及相应的N计算二层柱的计算长度由于水平荷载产生的弯矩值占总弯矩的以上,故柱的计算长度为与中的较小值.其中和分别为柱的上端和下端节点交汇处的各柱线刚度之和于交汇处各梁线刚度之和的比值.为和中的较小值;H为柱的高度.,故取小值,,因此应考虑偏心距增大系数1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于小偏心受压的情况。下面计算混凝土相对受压区高度:配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书总配筋率(满足)②及相应的M计算二层柱的计算长度(同上),因此应考虑偏心距增大系数(取)柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。总配筋率(满足).③及相应的M同样,此组内力是非地震组合的情况,不必进行调整。,因此应考虑偏心距增大系数取柱筋的保护层厚度为40mm1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书对称配筋故属于小偏心受压的情况.下面计算混凝土相对受压区高度:按照构造要求配筋,应满足,且单侧配筋率。选配总配筋率(满足)综上三种情况,选配:验算纵筋间距:(满足)(2)箍筋设计由前面的计算可知:右震时柱底弯矩设计值即为柱顶弯矩设计值为:则框架柱的剪力设计值为1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由于框架柱的反弯点在柱的层高范围内,可取剪跨比取故(满足要求)考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为:取由得选配4箍(满足)验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围柱头加密区范围根据《高规》6.4.6:柱底加密区范围根据《高规》6.4.6:②计算配箍率1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书③最小配箍率底层柱底轴压比为:查规范表有故(满足)5、八层中柱(600×600)(1)纵筋设计根据柱的内力组合表,选取B柱的最不利内力,并根据抗震要求进行调整(取柱底为控制截面,弯矩调整结果同上面一层柱)。B柱的左、右梁端(第7层梁)弯矩:B节点上、下柱端弯矩:二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书故其中,为八层B柱柱底截面的最大弯矩设计值,为七层柱柱顶截面的最大弯矩设计值。这里只计算八层柱的柱底截面。①及相应的N计算二层柱的计算长度由于水平荷载产生的弯矩值占总弯矩的以上,故柱的计算长度为与中的较小值.其中和分别为柱的上端和下端节点交汇处的各柱线刚度之和于交汇处各梁线刚度之和的比值.为和中的较小值;H为柱的高度.,故取小值,,因此应考虑偏心距增大系数取1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况。配筋率应满足,且单侧配筋率。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。总配筋率(满足)②及相应的M与上面的一组及相应的N数值相同计算结果同上.③及相应的M(剪力很小故不调整)同样,此组内力是非地震组合的情况,不必进行调整。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书,因此应考虑偏心距增大系数取1取柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况.按照构造要求配筋,应满足,且单侧配筋率。选配总配筋率(满足)综合以上选配,验算纵筋间距:(满足)(2)箍筋设计1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书由前面的计算可知:柱底弯矩设计值即为柱顶弯矩设计值为:则框架柱的剪力设计值为由于框架柱的反弯点在柱的层高范围内,可取剪跨比取故(满足要求)考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为:取由得选配2箍(满足)验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围柱头加密区范围根据《高规》6.4.6:柱底加密区范围根据《高规》6.4.6:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书②计算配箍率③最小配箍率底层柱底轴压比为:查规范表有故(满足)6、八层边柱(600×600)(1)纵筋设计根据柱的内力组合表,选取A柱的最不利内力,并根据抗震要求进行调整(选柱底截面为控制截面,故调整结果同一层的)左震时:A节点的左、右梁端弯矩:A节点上、下柱端弯矩:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:故其中,为八层A柱柱底截面的最大弯矩设计值,为七层柱柱顶截面的最大弯矩设计值,此种情况的弯矩换算对应及相应的M(由左震时取得)。右震时:A柱的左、右梁端弯矩:A节点上、下柱端弯矩:二级框架。在节点处按其弹性弯矩分配给上下柱端:1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书故其中,为八层A柱柱底截面的最大弯矩设计值,为七层柱柱顶截面的最大弯矩设计值,此种情况的弯矩换算对应及相应的N(由右震时取得)。①及相应的N计算八层柱的计算长度由于水平荷载产生的弯矩值占总弯矩的以上,故柱的计算长度为与中的较小值.其中和分别为柱的上端和下端节点交汇处的各柱线刚度之和于交汇处各梁线刚度之和的比值.为和中的较小值;H为柱的高度.,故取小值,,因此应考虑偏心距增大系数取11 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况。配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。总配筋率(满足)②及相应的M1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书计算八层柱的计算长度(同上),因此应考虑偏心距增大系数(取)柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况。配筋率应满足,且单侧配筋率(满足)。选配因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋,未计算纵向受力时所需钢筋,为了简便,取柱纵向受力时所需钢筋也为。总配筋率(满足)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书.③及相应的M同样,此组内力是非地震组合的情况,不必进行调整。,因此应考虑偏心距增大系数取柱筋的保护层厚度为40mm对称配筋故属于大偏心受压的情况.按照构造要求配筋,应满足,且单侧配筋率。选配总配筋率(满足)1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书综上三种情况,选配:验算纵筋间距:(满足)(2)箍筋设计由前面的计算可知:右震时柱底弯矩设计值即为柱顶弯矩设计值为:则框架柱的剪力设计值为由于框架柱的反弯点在柱的层高范围内,可取剪跨比取故(满足要求)考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为:取由得选配2箍(满足)验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书柱头加密区范围根据《高规》6.4.6:柱底加密区范围根据《高规》6.4.6:②计算配箍率③最小配箍率底层柱底轴压比为:查规范表有故(满足)4.2.4框架梁、柱节点核心区截面抗震验算下面以第一层B节点为例进行说明1、由该节点两侧梁的受弯承载力计算节点核心区的剪力设计值,两侧梁的计算高度本次设计框架为二级抗震等级,其框架梁、柱节点核心区组合的剪力设计值应按照下列公式确定:其中,柱的计算高度采用节点上、下柱反弯点之间的距离。1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书剪力设计值2、剪压比限值的验算由于所以,节点核心区截面的有效验算宽度节点核心区的截面高度正交梁的约束影响系数满足要求。3、节点核心区的受剪承载力验算如下:考虑地震组合的节点上柱底部的轴向压力故取设节点区配箍为四肢箍,则故节点的受剪承载力满足要求,1 保险公司办公楼毕业设计建筑结构计算书1'