”土木工程專業(yè)”框架結構設計畢業(yè)論文_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  畢 業(yè) 設 計(論 文)</p><p>  題 目 ********* </p><p>  姓 名 *********

2、 </p><p>  學 號 ********* </p><p>  年 級 ********* </p><p>  專 業(yè) 土木工程

3、 </p><p>  學習形式 函授 </p><p>  層 次 專升本 </p><p>  指導教師 ***

4、****** </p><p>  ********* 年 ********* 月 *********日</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  本課題為某市 *********的設計,3層及悶熱層,建筑面積約 *********m2,采用鋼筋混凝土框架結構。首先

5、,根據設計出的建筑方案及所選用的建筑材料及做法,確定結構計算簡圖,進行荷載和內力計算,繪制了相應的內力圖;其次,進行結構內力組合,確定結構控制截面的彎矩、剪力和軸力設計值。最后,根據已經計算出的結構控制截面的內力值,對梁、板、柱、基礎等進行配筋計算,并繪制了相應的結構施工圖。同時,本文采用PKPM軟件進行電算,以保證計算結果的可靠性,并達到同手算結果對比、分析的目的。</p><p><b>  目

6、錄</b></p><p><b>  前言1</b></p><p>  第1章 設計資料2</p><p>  1.1 工程概況2</p><p>  1.2 設計依據2</p><p>  1.3 設計材料2</p><p>  第2章 荷載計算

7、5</p><p>  3.1 恒載計算5</p><p>  3.1.1 屋面框架梁線荷載標準值5</p><p>  3.1.2 樓面框架梁線荷載標準值5</p><p>  3.1.3 屋面框架節(jié)點集中荷載標準值6</p><p>  3.1.4 樓面框架節(jié)點集中荷載標準值6</p>&

8、lt;p>  3.2 活荷載計算7</p><p>  3.2.1 屋面活荷載7</p><p>  3.2.2 樓面活荷載8</p><p>  3.3 風荷載計算8</p><p>  3.4 地震作用計算9</p><p>  3.4.1 重力荷載代表值計算9</p><p&

9、gt;  3.4.2 框架剛度計算11</p><p>  3.4.3 結構基本周期的計算12</p><p>  3.4.4 多遇水平地震作用標準值計算13</p><p>  3.4.5 橫向框架彈性變形驗算13</p><p>  第3章 內力計算15</p><p>  4.1 恒荷載作用下的內力計算

10、15</p><p>  4.2 活荷載作用下的內力計算18</p><p>  4.3 風荷載作用下的內力計算21</p><p>  4.4 水平地震作用下的內力分析23</p><p>  第4章 內力組合27</p><p>  第5章 截面設計28</p><p>  6.

11、1 梁的配筋計算28</p><p>  6.1.1 邊跨梁配筋計算28</p><p>  6.1.2 中跨梁配筋計算29</p><p>  6.2 框架柱配筋計算29</p><p>  6.2.1 框架柱的縱向受力鋼筋計算29</p><p>  6.2.2 斜截面受剪承載力計算32</p&g

12、t;<p>  第6章 樓板設計與計算37</p><p>  7.1 屋面板計算37</p><p>  7.1.1 荷載計算37</p><p>  7.1.2 按彈性理論計算37</p><p>  7.2 樓面板計算38</p><p>  7.2.1 荷載計算38</p>

13、<p>  7.2.2 按彈性理論計算38</p><p>  7.2.3 截面設計39</p><p>  第7章 樓梯設計41</p><p>  8.1 梯段板計算41</p><p>  8.1.1 荷載計算41</p><p>  8.1.2 截面設計41</p>&l

14、t;p>  8.2 平臺板計算42</p><p>  8.2.1 荷載計算42</p><p>  8.2.2 截面設計42</p><p>  8.3 平臺梁計算42</p><p>  8.3.1 荷載計算42</p><p>  8.3.2 內力計算43</p><p>

15、;  8.3.3 截面計算43</p><p>  第8章 基礎設計45</p><p>  9.1 設計資料45</p><p>  9.2 基礎梁配筋計算45</p><p>  9.3 翼板的承載力計算49</p><p>  9.3.1 邊基礎翼板的承載力計算49</p><p&

16、gt;  9.3.2 中基礎翼板的承載力計算50</p><p><b>  結 論51</b></p><p><b>  致 謝52</b></p><p><b>  參考文獻53</b></p><p><b>  前言</b><

17、/p><p>  畢業(yè)設計最后的實踐性演練,對我們的綜合素質和畢業(yè)后實際工作能力、適應社會能力的提高有著不可忽視的作用。在畢業(yè)設計過程中,能系統化的運用頭腦里的知識框架,充分調動工作積極性,以及操作制圖能力等。</p><p>  本次設計為鋼筋混凝土框架結構,其中主要包括建筑設計和結構設計。遵循由建筑到結構,再到基礎的設計過程。</p><p>  建筑設計根據地形及

18、周邊環(huán)境,合理布置建筑總平面,綜合考慮各個部分的具體使用要求,統籌相互間的關系和位置,使建筑各部分人流組織通暢,建筑流線簡捷、明確,以取得良好的使用效果、景觀效果和經濟效果。然后進行立面造型、剖面設計。</p><p>  結構設計包括確定結構體系與結構布置、根據經驗對構件初估、確定計算單元計算模型及計算簡圖、荷載計算、內力計算、基礎設計等內容。框架結構設計的計算工作量很大,在計算過程中以手算為主,輔以一些計算軟

19、件如PKPM的校正。設計時盡量做到安全、經濟、適用的要求。</p><p>  通過本次畢業(yè)設計,涉獵了大量的知識,查閱資料的能力大大提高,手工繪圖,上機制圖的能力也逐漸鞏固,由于時間相對緊張,讓自己能夠更加充分合理的利用時間,使自己能更加有信心面對將來的工作和學習,做好迎接未來挑戰(zhàn)的準備。</p><p><b>  設計說明</b></p><

20、p><b>  1.1 工程概況</b></p><p>  某市 *********,建筑總面積約為2052m2。采用鋼筋混凝土框架結構,三層及悶熱層。室內設計標高±0.00m,相當于絕對標高6.00m,室內外高差450mm。夏季室外計算溫度:34.5℃,絕對最高溫度:40℃,冬季室外計算溫度:-9℃,絕對最高溫度:-22℃,最大降雨量:300mm,基本風壓:0.45kN/

21、m2,主導風向:冬季:西北,夏季:東南?;狙海?.2kN/m2 ,最大凍深:500mm。地基允許承載力R=90kN/m2,土類型為粉質粘土,Ⅱ類場地,最高地下水位:自然地面以下1.2m;地下水性質:有弱硫酸鹽侵蝕。</p><p>  1.2 設計依據 </p><p>  a) 國家及福建省現行的有關結構設計規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。</p><p>  b)

22、本工程各項批文及甲方單位要求。</p><p>  c) 本工程的活載取值嚴格按《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2001)執(zhí)行。</p><p><b>  1.21設計資料 </b></p><p>  1 混凝土結構(上、下) 武漢理工大學出版社</p><p>

23、;  2 基礎工程 同濟大學出版社</p><p>  3 建筑結構設計 東南大學出版社</p><p>  4 結構力學 人民教育出版社</p>

24、<p>  5 地基與基礎 武漢工業(yè)大學出版社</p><p>  6 工程結構抗震 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  7 簡明建筑結構設計手冊 中國建筑工業(yè)出版社</p><

25、;p>  8 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導 科學出版社</p><p>  9 實用鋼筋混凝土構造手冊 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  10 房屋建筑制圖統一標準(BG50001-2001) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  11 建筑結構

26、制圖標準(BG50105-2001) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  12 綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范(JGJ49-88) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  13建筑樓梯模數協調標準(GBJI0I-87) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  14 建筑結構荷載規(guī)范(GB5009-2001)

27、 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  15 建筑結構可靠度設計統一標準(GB50068-2001) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  16 混凝土結構設計規(guī)范(GB50010—2002) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  17 地基與基礎設計規(guī)范(GB5007-2002) 中國建筑工業(yè)出版社

28、</p><p>  18 建筑抗震設計規(guī)范(GB50011—2001) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  19 簡明砌體結構設計施工資料集成 中國電力出版社</p><p>  20 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南 中國水利水電出版社</p><p&

29、gt;  21 土建工程圖與AutoCAD 科學出版社</p><p>  22 砌體結構設計手冊 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>  23 砌體結構設計規(guī)范(GB50010—2002) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>&l

30、t;b>  結構布置和計算簡圖</b></p><p>  結構平面布置如圖2-1所示。各梁柱截面尺寸如下:</p><p>  圖 2-1 結構平面布置</p><p><b>  邊跨梁:,取,。</b></p><p><b>  中跨梁:,取,。</b></p>

31、<p>  縱向框架梁:,取,。</p><p><b>  柱:=,</b></p><p><b>  取。</b></p><p><b>  板厚:,取。</b></p><p>  結構計算簡圖如圖2-2所示。底層層高為4.15m,各梁柱構件的線剛度經計

32、算后列于圖2-2。其中在求梁截面慣性矩時考慮到現澆樓板的作用,?。椴豢紤]樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。</p><p><b>  AB、CD跨梁:</b></p><p><b>  BC跨梁:</b></p><p><b>  上部各層柱:</b></p><p>&l

33、t;b>  底層柱:</b></p><p>  注:圖中數字為線剛度,單位:</p><p>  圖 2-2 結構計算簡圖</p><p><b>  荷載計算</b></p><p><b>  3.1 恒載計算</b></p><p>  3.1.1

34、屋面框架梁線荷載標準值</p><p>  4厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層 0.004×10=0.04</p><p>  20厚1:3水泥砂漿保護層 20×0.02=0.4</p><p>  水泥珍珠巖(最薄40mm)2%找坡 0.124×4=0.496<

35、;/p><p>  100厚憎水膨脹珍珠巖 0.1×4=0.4</p><p>  100厚現澆樓板 25×0.1=2.5</p><p>  20厚1:3水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4</p&g

36、t;<p>  15mm厚紙筋石灰抹灰 0.015×16=0.24</p><p>  屋面恒載 4.476</p><p>  邊跨框架梁自重 0.25×0.6×25=3.75</p

37、><p>  梁側粉刷 2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34</p><p>  邊跨框架梁總重 4.09</p><p>  邊跨框架梁自重 0.25×0.4×2

38、5=2.5</p><p>  梁側粉刷 2×(0.4-0.1)×0.02×17=0.204</p><p>  中跨框架梁總重 2.704</p><p>  因此作用在頂層框架梁的線荷載為:</p><p>  

39、3.1.2 樓面框架梁線荷載標準值</p><p>  水磨石地面 0.65</p><p>  100厚鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5</p><p>  15mm厚紙筋石灰抹底 0.015

40、5;17=0.255</p><p>  樓面恒載 3.405</p><p>  邊跨框架梁及梁側粉刷 4.09</p><p>  邊跨填充墻自重 0.2×5.5×(3.6-0.6)=3.

41、3</p><p>  填充墻粉刷自重 (3.6-0.6)×0.02×2×17=2.04</p><p>  中跨框架梁及梁側粉刷 2.704</p><p>  因此作用在中間層框架梁的線荷載為:</p><p>  3.1.3 屋面框架節(jié)

42、點集中荷載標準值</p><p>  邊柱縱向框架梁自重 0.25×0.4×4.2×25=10.5</p><p>  邊柱縱向框架梁粉刷 (0.4-0.1)×2×0.02×4.2×17=0.8568</p><p>  1000高女兒墻自重

43、 1×0.24×4.2×5.5=5.544</p><p>  1000高女兒墻粉刷 4.2×0.02×17×2=2.856</p><p>  框架梁傳來屋面自重 4.2×2.1×4.476×0.5=19.739</p&

44、gt;<p>  頂層邊節(jié)點集中荷載 </p><p>  中柱縱向框架梁自重 0.25×0.4×4.2×25=10.5</p><p>  中柱縱向框架梁粉刷 0.8568</p><p

45、>  縱向框架梁傳來屋面自重 0.5×4.2×4.2/2×4.476=19.739</p><p>  0.5×(4.2+4.2-2.6)×1.3×4.476=16.875</p><p>  頂層中節(jié)點集中荷載: </p><p>  3.1.4

46、樓面框架節(jié)點集中荷載標準值</p><p>  邊柱縱向框架梁自重 10.5</p><p>  邊柱縱向框架梁粉刷 0.8568</p><p>  鋁合金窗自重 2.4×

47、2.3×0.5=2.76</p><p>  窗下墻體自重 0.9×3.8×0.24×5.5=4.5144</p><p>  窗下墻體粉刷 0.9×0.02×2×17×3.8=2.3256</p><p>  窗邊墻體

48、自重 1.4×2.3×0.24×5.5=4.2504</p><p>  窗邊墻體粉刷 1.4×0.02×2×2.3×17=2.1896</p><p>  框架柱自重 0.4×0.4×

49、3.6×25=14.4</p><p>  框架柱粉刷 0.92×0.02×3.6×17=1.1261</p><p>  縱向框架梁傳來樓面自重 0.5×4.2×4.2/2×3.405=15.016</p><p>  中間層邊節(jié)點集中荷載

50、 </p><p>  中柱縱向框架梁自重 10.5</p><p>  中柱縱向框架梁粉刷 0.8568</p><p>  內縱墻自重 (3.6-0.4)×0.

51、2×4.2×5.5= 14.784</p><p>  墻粉刷 (3.6-0.4)×0.02×2×17×4.2=9.1392</p><p>  扣除門洞重加上門重 -2.1×1×(1.78-0.2)=-3.318</p><p>  

52、框架柱自重 14.4</p><p>  框架柱粉刷 0.02×1×17×3.6=1.224</p><p>  縱向框架梁傳來樓面自重 0.5×4.2×4.2/2×3.405=15.016

53、</p><p>  0.5×(4.2+4.2-2.6)×1.3×3.405=12.837</p><p>  中間間層中節(jié)點集中荷載 </p><p>  恒載作用下的計算簡圖如圖3-1所示。</p><p>  圖 3-1 恒載作用下的計算簡圖</p>&

54、lt;p><b>  3.2 活荷載計算</b></p><p>  3.2.1 屋面活荷載</p><p>  3.2.2 樓面活荷載</p><p>  活荷載作用下的結構計算簡圖如圖3-2所示。</p><p>  圖 3-2 活載作用下的計算簡圖</p><p><b> 

55、 3.3 風荷載計算</b></p><p>  風壓標準值計算公式為(3-1)</p><p>  因結構高度H=14.85m<30m,可取=1.0;=1.3;=0.45。將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載,計算過程如表3-1所示。其中z為框架節(jié)點至室外地面的高度,A為一榀框架各層節(jié)點的受風面積,計算結果如圖3-3所示。</p><p>

56、;  表3-1 風荷載計算</p><p>  圖 3-3 風荷載作用下的結構計算簡圖</p><p>  3.4 地震作用計算</p><p>  3.4.1 重力荷載代表值計算</p><p>  作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值為:</p><p>  屋面梁處:=結構和構件自重+50%雪荷載</

57、p><p>  樓面梁處:=結構和構件自重+50%活荷載</p><p>  其中結構和構件自重取樓面上下1/2層高范圍內(屋面梁處取頂層一半)的結構和構件自重,各質點的重力荷載代表值及質點高度如圖3-4所示。</p><p>  圖 3-4 質點重力荷載代表值及質點高度</p><p><b>  各層荷載為:</b>&l

58、t;/p><p>  =屋面恒載+0.5屋面雪荷載+屋蓋縱橫梁自重+屋面下半層的柱及墻體自重+女兒墻自重</p><p>  =4.476×42.24×17.04=3221.69</p><p>  =0.24×1×(16.8+42)×2×5.5+0.02×(0.24+2)×(16.8+42

59、)×2×17=244.80</p><p>  =0.2×17.04×42.24=143.95</p><p>  =0.4×0.4×25×(1.8-0.1)×42=285.6</p><p>  =0.25×25×(0.6-0.1)×(7.02-0.4)&

60、#215;21+0.02×2×(0.6-0.1)×(7.02-0.4)×21×17+0.25×25×(0.6-0.1)×(7.2-0.1-0.12)+ 0.02×2×(0.6-0.1)×(7.2-0.1-0.12)×17+0.25×25×(0.4-0.1)×(2.4-0.2)×1

61、1+0.02×2×(0.4-0.1)×(2.4-0.2)×11×17+0.25×25×(0.4-0.1)×(4.2-0.4)×28+0.02×2×(0.4-0.1)×(4.2-0.4)×17×28+0.25×25×(0.4-0.1)×(4.2-0.2-0.28)

62、5;8+0.02×2×(0.4-0.1)×(4.2-0.2-0.28)×8×17+0.25×25×(0.7-0.1)×(8.4-0.4)×2+0.02×2×(0.7-0.1)×(8.4-0.4)×2×17</p><p>  =434.4375+47.2668+21.8125

63、+2.3732+45.375+4.9368+199.5+21.7056+55.8+6.071+60+6.528</p><p><b>  =905.80</b></p><p>  =0.2×(1.8-0.6)×(7.02-0.4)×11×5.5+0.02×2×(1.8-0.6)×(7.02-0.

64、4)×17×15+0.24×(1.8-0.6)×(7.02-0.4)×4×5.5+0.2×(1.8-0.6)×(7.2-0.1-0.12)×5.5+0.02×2×(1.8-0.6)×(7.2-0.1-0.12)×17+0.24×(1.8-0.4)×(4.2-0.4-2.4)×14

65、×5.5+0.24×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-2.4-0.28)×4×5.5+0.24×(1.8-0.4)×(2.4-0.2-1.5)×5.5×2+0.02×2×(1.8-0.4)×(2.4-0.2-1.5)×17×2+0.2×(1.8-0.4)×(4.2-0.4)&

66、#215;13×5.5+0.2×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-0.28)×3×5.5+0.02×2×(1.8-0.4)×(4.2-0.4-2.4)×14×17+0.02×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-0.28)×2×17×4+0.02×2×(1.8-0.

67、4)×(4.2-0.4)×17×13+0.02×2×(1.8-0</p><p>  =96.122+81.029+41.944+9.214+5.696+36.221+9.757+76.076+17.186+18.659+14.166+47.029+10.624+9.68+5.984+4.646+2.394+2.587+1.333</p><p

68、><b>  =490.35</b></p><p><b>  =++0.5+++</b></p><p>  =3221.69+244.80+0.5×143.95+905.8+285.6+490.35=5220.22</p><p><b>  同理得:</b></p>

69、<p><b>  ==5984.88</b></p><p><b>  =6132.68</b></p><p>  3.4.2 框架剛度計算</p><p>  考慮到現澆樓板的作用,中框架梁,邊框架梁(為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。計算過程表3-2、3-3、3-4所示。</p>

70、<p>  表 3-2 梁的剛度</p><p><b>  注:</b></p><p>  表 3-3 柱的剛度</p><p>  表 3-4 框架總剛度</p><p>  3.4.3 結構基本周期的計算</p><p>  本樓的主體總高度為14.85m,且樓房的質量和剛度可采

71、用底部剪力法計算水平地震作用,為此必須先確定其基本周期。現用能量法計算,并考慮非承重填充墻剛度的影響,取折減系數。其計算過程列于表3-5。</p><p>  表 3-5 能量法計算基本周期</p><p>  得,=2×0.6×=0.444s</p><p>  3.4.4 多遇水平地震作用標準值計算</p><p> 

72、 7度第二組地震和Ⅲ類場地,s。</p><p>  =0.444s<1.4s</p><p>  所以不考慮頂部附加水平地震作用,結構的總重力荷載為23322.7,所以底部剪力為</p><p>  各樓層水平地震作用標準值按下式計算</p><p><b> ?。?-2)</b></p><

73、p>  樓層的地震作用標準值 和地震剪力標準值 的計算如表3-6。</p><p>  表 3-6 地震作用標準值和地震剪力標準值</p><p>  3.4.5 橫向框架彈性變形驗算</p><p>  多遇地震作用下,橫向框架層間的彈性驗算結果列于表3-7,其中樓層間的地震剪力應取標準值。</p><p>  表 3-7 層間彈性位

74、移計算</p><p>  從表中驗算知,故多遇水平地震作用的變形驗算滿足要求。</p><p><b>  內力計算</b></p><p>  4.1 恒荷載作用下的內力計算</p><p>  以一榀中框架為例,恒載作用下的內力計算采用分層法,這里以頂層為例說明分層法的計算過程,其他層(中間層、底層)計算過程與頂層

75、相同。中柱的線剛度采用框架梁柱實際線剛度的0.9倍,按照固端彎矩相等的原則,先將梯形分布荷載及三角形分布荷載,化為等效為均布荷載。</p><p>  頂層等效均布荷載為:</p><p>  用彎矩分配法并利用結構的對稱性取二分之一結構計算,各桿的固端彎矩為:</p><p><b>  kN·m</b></p>&l

76、t;p><b>  kN·m</b></p><p><b>  kN·m</b></p><p>  標準層等效均布荷載為:</p><p>  用彎矩分配法并利用結構的對稱性取二分之一結構計算,各桿的固端彎矩為:</p><p><b>  kN·m

77、</b></p><p><b>  kN·m</b></p><p><b>  kN·m</b></p><p>  表 4-1 分層法分配系數及恒載作用下固端彎矩計算結果(kN/m)</p><p>  彎矩分配法計算過程如圖4-1,計算所得結構頂層彎矩圖見圖4

78、-2。</p><p>  圖 4-1 彎矩分配法計算過程</p><p>  圖 4-2 頂層彎矩圖</p><p>  將各層分層法求得的彎矩圖疊加,可得整個框架在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內各節(jié)點彎矩不一定達到平衡,為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正,修正后恒載作用下的彎矩圖如圖4-3所示。并求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖4-4所示。<

79、/p><p>  考慮彎矩調幅,并將梁端節(jié)點彎矩換算至梁端柱邊彎矩值,跨中彎矩乘以1.1的系數,以備內力組合時用。</p><p>  圖 4-3 彎矩圖(單位:kN·m)</p><p>  圖 4-4 梁剪力、柱軸力圖(單位:kN)</p><p>  4.2 活荷載作用下的內力計算</p><p>  以一

80、榀中框架為例,用分層法計算。</p><p>  頂層等效均布荷載為:</p><p>  用彎矩分配法并利用結構的對稱性取二分之一結構計算,各桿的固端彎矩為:</p><p><b>  kN·m</b></p><p><b>  kN·m</b></p>&l

81、t;p><b>  kN·m</b></p><p>  標準層等效均布荷載為:</p><p>  用彎矩分配法并利用結構的對稱性取二分之一結構計算,各桿的固端彎矩為:</p><p><b>  kN·m</b></p><p><b>  kN·m

82、</b></p><p><b>  kN·m</b></p><p>  將各層分層法求得的彎矩圖疊加,可得整個框架在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內各節(jié)點彎矩不一定達到平衡,為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正,修正后恒載作用下的彎矩圖如圖4-5所示。并求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖4-6所示。</p><p&

83、gt;  考慮彎矩調幅,并將梁端節(jié)點彎矩換算至梁端柱邊彎矩值,跨中彎矩乘以1.1的系數,以備內力組合時用。</p><p>  圖 4-5 彎矩圖(單位:kN·m)</p><p>  圖 4-6 梁剪力、柱軸力圖(單位:kN)</p><p>  4.3 風荷載作用下的內力計算</p><p>  以一榀中框架為例,內力計算采用D

84、值法,以左風為例計算,右風符號相反。計算過程如表4-2、4-3、4-4所示。</p><p>  表 4-2 風荷載作用下邊柱的彎矩和剪力</p><p>  表 4-3 風荷載作用下中柱的彎矩和剪力</p><p>  表 4-4 梁端彎矩和柱軸向力標準值</p><p>  注:彎矩單位為(kN·m),力的單位為(kN)<

85、/p><p>  最后繪制風荷載作用下框架的彎矩圖(圖4-7)及風荷載作用下的框架梁剪力、柱軸力圖(圖4-8)。</p><p>  圖 4-7 風荷載作用下的框架彎矩圖(kN·m)</p><p>  圖 4-8 風荷載作用下的框架梁剪力、柱軸力圖(kN)</p><p>  4.4 水平地震作用下的內力分析</p>&

86、lt;p>  一般情況下,只按樓層地震剪力標準值分析求得梁的柱內力標準值即可,但也可采用樓層剪力標準值直接分析求出內力標準值,供以后內力組合之用,現采用后一方法。</p><p>  以一榀中框架為例,將樓層地震剪力標準值按各柱的D值分配求得各柱的剪力標準值,近似按各樓層水平地震作用為倒三角形分布情形確定各柱的反彎點,計算柱端的彎矩標準值。根據節(jié)點平衡條件,將節(jié)點處逐段彎矩之和按節(jié)點兩側梁的線剛度按比例分配

87、,求得梁端標準值。然后計算梁端的地震剪力標準值,并由節(jié)點兩側梁端剪力標準值之差求得柱的地震軸向力標準值,計算結果分別列于表4-5、4-6、4-7。以左震為例計算,右震符號相反。</p><p>  表 4-5 水平地震作用下邊柱的彎矩和剪力</p><p>  表 4-6 水平地震作用下中柱的彎矩和剪力</p><p>  表 4-7 梁端地震彎矩和柱地震軸向力的標

88、準值</p><p>  注:彎矩單位為(kN·m),力的單位為(kN)</p><p>  最后繪制地震作用下的框架彎矩圖(4-9)及地震作用下的框架梁剪力、柱軸力圖(4-10)。</p><p>  圖 4-9 地震作用下的框架彎矩圖(kN·m)</p><p>  圖 4-10 地震作用下的框架梁剪力、柱軸力圖(kN

89、)</p><p><b>  內力組合</b></p><p>  根據上節(jié)內力計算結果,即可進行框架各梁柱各控制截面上的內力組合,其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中由于對稱性,每層有五個控制截面,即圖5-1所示梁中的1、2、3、4、5號截面。柱則分為邊柱和中柱(即A柱、B柱),每個柱每層有兩個控制截面,故柱的控制截面編號為1、2、3、4、5、6、7、8號截面,如圖5

90、-1所示。內力組合表見附錄。</p><p>  圖 5-1 框架梁柱各控制截面</p><p><b>  截面設計</b></p><p>  根據內力組合結果,即可選擇各截面的最不利內力進行截面配筋計算。</p><p>  6.1 梁的配筋計算</p><p>  混凝土C25,鋼筋HRB

91、335級,,,,,。混凝土保護層厚度25mm,mm。以第四層為例。</p><p>  6.1.1 邊跨梁配筋計算</p><p>  6.1.1.1 跨中正截面</p><p>  ,跨中截面為T形,T形截面翼緣寬度取值如下:</p><p><b>  按跨度考慮 </b></p><p>

92、<b>  按梁間距考慮 </b></p><p><b>  按翼緣厚度考慮 </b></p><p>  ,此種情況不起控制作用。</p><p><b>  故取。</b></p><p>  屬于第一類T形截面。</p><p><b&

93、gt;  選用416,。</b></p><p>  6.1.1.2 支座正截面</p><p><b>  A支座截面處:</b></p><p><b>  選用218,。</b></p><p>  6.1.1.3 支座斜截面</p><p><b&g

94、t;  梁強剪弱彎要求</b></p><p>  由內力組合表查知 取 </p><p><b>  <</b></p><p><b>  則截面滿足要求。</b></p><p>  實配雙支箍8@100,則,滿足要求。</p><p><b

95、>  配箍率 </b></p><p><b>  最小配箍率 </b></p><p><b>  故滿足要求。</b></p><p>  6.1.2 中跨梁配筋計算</p><p>  中跨梁與邊跨梁的計算過程相同,故略。</p><p>  6.

96、2 框架柱配筋計算</p><p>  柱采用對稱配筋,縱筋采用HRB335級鋼筋,柱箍筋采用HPB235,混凝土保護層厚度取30mm,mm。設計采用為組合目標的三組內力進行計算,以首層中柱為例。</p><p>  6.2.1 框架柱的縱向受力鋼筋計算</p><p>  6.2.1.1 軸壓比驗算</p><p><b>  則

97、軸壓比</b></p><p><b>  故滿足要求。</b></p><p>  6.2.1.2 框架柱正截面承載力計算</p><p>  強柱弱梁的要求調整彎矩</p><p><b>  組合,,</b></p><p><b>  柱計算長度

98、</b></p><p><b>  附加偏心距,取</b></p><p><b>  ,取</b></p><p><b>  ,取</b></p><p><b>  故屬于大偏心受壓。</b></p><p>&

99、lt;b>  選配416()</b></p><p>  配筋率 滿足要求。</p><p><b>  組合,,</b></p><p><b>  柱計算長度</b></p><p><b>  附加偏心距,取</b></p><

100、p><b>  ,取</b></p><p><b>  ,取</b></p><p><b>  故屬于小偏心受壓。</b></p><p>  按構造要求,選配416()</p><p>  配筋率 ,滿足要求。</p><p><b&g

101、t;  組合,,</b></p><p>  計算過程與上述過程相同,故略。</p><p>  6.2.2 斜截面受剪承載力計算</p><p><b>  柱強剪弱彎要求</b></p><p>  由內力組合表查知 取 </p><p><b>  因為剪跨比<

102、;/b></p><p><b>  所以 取</b></p><p><b>  又因為 </b></p><p><b>  故取,則</b></p><p><b>  故按構造配箍,取。</b></p><p>&

103、lt;b>  梁柱配筋見下表。</b></p><p>  表 6-1 框架梁正截面配筋表</p><p>  表 6-2 框架梁斜截面配筋</p><p>  表 6-3 框架柱正截面配筋</p><p>  表 6-4 框架柱斜截面配筋</p><p><b>  樓板設計與計算<

104、/b></p><p><b>  7.1 屋面板計算</b></p><p>  7.1.1 荷載計算</p><p>  恒荷載標準值 </p><p>  恒荷載設計值 </p><p> 

105、 活荷載設計值 </p><p>  荷載設計值合計 </p><p>  7.1.2 按彈性理論計算</p><p>  7.1.2.1 計算跨度</p><p>  各區(qū)格板的計算跨度見表7-1。</p><p>  7.1.2.

106、2 彎矩計算</p><p>  在求各區(qū)格板跨內正彎矩時,按恒荷載滿布及活荷載棋盤式布置計算。取荷載 </p><p>  該結構采用現澆框架結構,故各支座均可視為固定。則跨中最大正彎矩值為在作用下的跨中彎矩值,與支座簡支時在作用下的跨中彎矩值之和。在求各支座最大負彎矩時,按恒荷載及活荷載均滿布各區(qū)格板計算。</p><p>  整個樓蓋可分為A、B兩種區(qū)格板。

107、兩區(qū)格板計算的彎矩值如表7-1所示。</p><p>  表 7-1 按彈性理論計算的彎矩值</p><p>  7.2 樓面板計算 </p><p>  7.2.1 荷載計算</p><p>  恒荷載標準值

108、 </p><p>  恒荷載設計值 </p><p>  活荷載設計值 </p><p>  荷載設計值合計 </p><p>  7.2.2 按彈性理論計算</p><p

109、>  7.2.2.1 計算跨度</p><p>  各區(qū)格板的計算跨度見表7-2。</p><p>  7.2.2.2 彎矩計算</p><p>  在求各區(qū)格板跨內正彎矩時,按恒荷載滿布及活荷載棋盤式布置計算。取荷載 </p><p>  該結構采用現澆框架結構,故各支座均可視為固定。則跨中最大正彎矩值為在作用下的跨中彎矩值,與支座

110、簡支時在作用下的跨中彎矩值之和。在求各支座最大負彎矩時,按恒荷載及活荷載均滿布各區(qū)格板計算。</p><p>  整個樓蓋可分為A、B兩種區(qū)格板。兩區(qū)格板計算的彎矩值如表7-2所示。</p><p>  表 7-2 按彈性理論計算的彎矩值</p><p>  7.2.3 截面設計</p><p>  假定選用級鋼筋,則方向跨中截面有效高度為&

111、lt;/p><p>  方向跨中截面有效高度為</p><p>  支座截面有效高度為 </p><p>  截面設計用的彎矩均減少20%,為便于計算取。則截面配筋計算結果見表7-3。</p><p>  表 7-3 截面配筋</p><p><b>  樓梯設計</b></p>&

112、lt;p>  踏步尺寸150×300,活荷載為,混凝土采用C25()。鋼筋用HRB335()和HPB235()。</p><p><b>  8.1 梯段板計算</b></p><p>  板厚,取,板的傾斜角為,取1mm寬作為計算單元。</p><p>  8.1.1 荷載計算</p><p><

113、b>  恒荷載計算</b></p><p>  水磨石面層 (0.3+0.15)×0.65×1/0.3=0.98 </p><p>  三角形踏步 0.5×0.3×0.15×25×1/0.3=1.88

114、 </p><p>  混凝土斜板 0.12×25×1/0.894=3.36 </p><p>  板底抹灰 0.02×17×1/0.894

115、=0.38</p><p>  小計 </p><p>  設計值 </p><p><b>  活荷載計算</b></p><p>  標準值

116、 </p><p>  設計值 </p><p>  恒荷載與活荷載合計 </p><p>  8.1.2 截面設計 </p><p&

117、gt;<b>  水平計算跨度為 </b></p><p><b>  則跨中最大彎矩值為</b></p><p><b>  kN·m</b></p><p><b>  板的有效高度</b></p><p><b>  選配筋()&

118、lt;/b></p><p>  分布筋每級踏步1根。</p><p><b>  8.2 平臺板計算</b></p><p>  取1m寬板帶作為計算單元,板厚取。</p><p>  8.2.1 荷載計算</p><p><b>  恒荷載計算</b></p&

119、gt;<p>  水磨石面層 </p><p>  70厚混凝土板 </p><p>  板底抹灰重 </p><p>  小計

120、 </p><p>  設計值 </p><p><b>  活荷載計算</b></p><p>  標準值 </p><p>  設計值

121、 </p><p>  恒荷載與活荷載合計 </p><p>  8.2.2 截面設計</p><p><b>  計算跨度為 </b></p><p>  則跨中最大彎矩值為 </p><p><b>  kN·m</b&

122、gt;</p><p><b>  板的有效高度取</b></p><p><b>  選配筋()</b></p><p><b>  8.3 平臺梁計算</b></p><p>  估算截面尺寸 取 </p><p>  8.3.1 荷載計算<

123、/p><p>  梯段板傳來重 </p><p>  平臺板傳來重 </p><p>  平臺梁自重 </p><p>  平臺梁側抹灰重 </p><p>  小計

124、 </p><p>  8.3.2 內力計算</p><p><b>  計算跨度為 </b></p><p><b>  跨中彎矩值為</b></p><p><b>  kN·m</b></p>

125、<p><b>  支座最大剪力為</b></p><p>  8.3.3 截面計算</p><p>  正截面受彎承載力計算</p><p>  按倒L形截面計算,受壓翼緣計算寬度取為</p><p><b>  ,故取</b></p><p>  =163.

126、27kN/m>=58.48kN/m</p><p>  所以其屬于第一類T型截面,則:</p><p><b>  選配鋼筋318()</b></p><p>  斜截面受剪承載力計算</p><p>  故截面尺寸滿足要求。</p><p>  故只需按構造配箍。選用雙支箍。</p&

127、gt;<p><b>  基礎設計</b></p><p><b>  9.1 設計資料</b></p><p>  基礎兩端伸出邊柱以外,伸出長度為1.2m,基礎總長L=42+2.4=44.4m。基礎截面為倒T形。調整后的地基承載力為104kPa,標準值取近似設計值的0.74倍,基礎埋深為1.2m。</p><

128、p><b>  基礎寬度計算:</b></p><p><b>  邊基礎:寬度,取。</b></p><p>  中間基礎:寬度,取。</p><p>  基礎簡圖如圖9-1、9-2所示。</p><p>  9.2 基礎梁配筋計算</p><p>  基礎梁高=(1

129、/8~1/4)L=525~1050mm,取=650mm</p><p>  基礎梁寬度=400+100=500mm</p><p>  邊基礎基底平均凈反力 </p><p>  中基礎基底平均凈反力 </p><p>  基礎梁受力及內力計算見圖9-3、9-4、9-5、9-6、9-7、9-8。<

130、/p><p><b>  圖 9-1 邊基礎</b></p><p><b>  圖 9-2 中基礎</b></p><p>  圖 9-3 邊基礎梁計算簡圖</p><p>  圖 9-4 邊基礎梁彎矩圖</p><p>  圖 9-5 邊基礎梁剪力圖</p>&

131、lt;p>  圖 9-6 中間基礎梁計算簡圖</p><p>  圖 9-7 中間基礎梁彎矩圖</p><p>  圖 9-8 中間基礎梁剪力圖</p><p>  基礎梁配筋見表9-1、9-2。</p><p>  表 9-1 邊基礎梁正截面承載力</p><p>  表 9-2 中基礎梁正截面承載力</

132、p><p><b>  受沖切承載力驗算</b></p><p>  設箍筋8@110四肢箍,則</p><p><b>  >,滿足要求。</b></p><p>  9.3 翼板的承載力計算</p><p>  9.3.1 邊基礎翼板的承載力計算</p>

133、<p>  計算翼板根部的內力:</p><p><b>  翼緣根部的剪力</b></p><p><b>  翼緣根部的彎矩</b></p><p><b>  kN·m</b></p><p><b>  翼板底部受力鋼筋</b>

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