土木畢業(yè)設計--六層框架結構綜合樓設計（含外文翻譯）

1、<p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 結構緒論</b></p><p>　　該計算書主要包括六個部分:畢業(yè)設計任務書、框架結構計算部分、橫向水平荷載作用下的框架結構的內(nèi)力和側移計算、豎向荷載作用下框架結構的內(nèi)力計算、截面尺寸設計。設計主體是六層框架結構，選擇一榀框架計算，框架結構的計算部分包

2、括：梁板柱尺寸的初步確定、重力荷載標準值的計算。橫向框架側移剛度的計算、水平地震力作用下的內(nèi)力計算與側移計算和水平風荷載作用下的側移驗算，豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算，主要包括恒荷載和活荷載作用下的內(nèi)力計算，內(nèi)力組合主要是水平地震作用、恒荷載作用、活荷載作用、雪荷載作用、風荷載作用之間的組合，截面設計包括梁的截面設計和柱的截面設計，梁的截面設計包括正截面驗算和斜截面驗算，柱的截面設計包括軸壓比的驗算和正截面驗算和斜截面驗算和結點設計。板

3、的設計采用的是雙向板?；A設計包括荷載計算，基礎承載力計算，沖剪驗算，基礎配筋計算。樓梯設計包括梯段設計、平臺梁設計、平臺板設計、樓梯的配筋計算。</p><p><b>　　1.2基本概況</b></p><p>　　經(jīng)上級主管部門批準，擬按一般標準建造一棟六層框架結構某高校土木綜合樓設計。該工程為鋼筋混凝土框架結構，橫向框架不少于三跨，總建筑面積不小于5000m2

4、。設計使用年限為50年，結構安全等級為二級，環(huán)境類別為一類?？拐鹪O防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.1g，第一組。建筑室內(nèi)外高差600mm，室外標高即為現(xiàn)有自然地面標高。考慮風荷載設計。</p><p><b>　　1.3結構選型</b></p><p>　　本設計為某高校土木綜合樓設計，六層，為現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻結構。</p><p&g

5、t;　　抗震設防烈度為7級，結構高度小于55m。 </p><p><b>　　1.4結構布置</b></p><p>　　布置的主要工作是合理的確定梁、柱的位置及跨度。本結構形狀簡單、規(guī)則，均勻對稱，主要形狀為矩形。高寬比小于4 。統(tǒng)一柱網(wǎng)和標高。內(nèi)廊式布置，跨度為3 。主梁跨度8.4和7.2 。次梁跨度為8.4/3和7.2/3 。</p><p

6、>　　本建筑設計方案采用框架結構，梁、板、柱、樓面均采用現(xiàn)澆形式。</p><p>　　1.5設計題目已知條件</p><p>　　題目：某某高校土木綜合樓設計</p><p>　　根據(jù)建筑方案圖，本結構為六層鋼筋混凝土框架，建筑面積約5686m2 </p><p><b>　　其他條件：</b></p>

7、;<p><b>　　氣象資料</b></p><p>　　基本風壓：ω0=0.40kN/m2</p><p>　　基雪壓值：s0=0.50kN/m2</p><p><b>　　水文地質(zhì)資料</b></p><p>　　場地條件：場地平整，圖層分布為：自然地表以下1m內(nèi)為雜填土，重度

8、γ=17kN/m3；雜填土下為3m厚可塑性粘土，重度為γ=18kN/m3，液性指數(shù)IL=0.62,含水率ω=23.1%，天然孔隙比e=0.8，ES=10MPa，ck=20kpa，φk=12度；再下為礫石土層，重度為γ=20kN/m3，液性指數(shù)IL=0.50,含水率ω=15.2%，天然孔隙比e=0.8，ES=20MPa，ck=15kpa，φk=18度。未修正前粘土承載力特征值為180kN/m2，礫石土層承載力特征值為300kN/m2。場地

9、土類別為II類，地基基礎設計等級為丙級。</p><p><b>　　抗震設防烈度：7度</b></p><p><b>　　荷載資料</b></p><p>　　根據(jù)建筑荷載規(guī)范，確定樓面活荷載為2.0 kN/m2</p><p>　　不上人屋面：活載標準值為0.7 kN/m2</p>

10、<p>　　屋面構造：防水層、水泥砂漿找平層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板、石灰平頂</p><p>　　樓面構造：10mm厚1：2水泥砂漿面層壓實抹光、20mm厚1：3水泥砂漿層現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板、15mm厚石灰平頂。</p><p><b>　　工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　基礎埋深范圍內(nèi)無地下水。</p>

11、<p>　　主體結構工程和裝飾工程</p><p>　　采用現(xiàn)澆混凝土框架結構，肋梁樓蓋?；炷翉姸鹊燃墳镃25，鋼筋采用HPB300級（箍筋、樓板鋼筋）和HRB400級鋼筋（梁、柱縱向受力鋼筋）。</p><p>　　內(nèi)外墻均采用小型混凝土空心砌塊，厚度200mm，重量參見最新《結構荷載設計規(guī)范》。需根據(jù)建筑設計和結構承重、抗震方面的要求及場地地質(zhì)條件，合理地進行結構選型和結

12、構整體布置，統(tǒng)一構件編號及各種結構構件的定位尺寸，繪制出結構布置圖。</p><p>　　第2章 建筑結構布置和荷載計算</p><p><b>　　2.1確定計算簡圖</b></p><p>　　取工程橫向框架⑥號軸線為一品框架計算單元，框架的計算簡圖假定底層住下端固定于基礎，按工程地質(zhì)資料提供的數(shù)據(jù)，場地土類別為Ⅲ類，初步確定工程基礎采用柱

13、下獨立基礎，挖去所有雜土，基礎置于第二層可塑性黏土層上，基地標高為-2.100m（初步假定基礎高度為0.6m），柱子的高度底層為h1=3.6+2.1-0.6=5.1m，二～六層柱高為3.6m。主節(jié)點剛接橫梁的計算跨度取柱中心間距離，三跨分別為l=7200、3000、7200。計算簡圖見圖2-1 </p><p><b>　　2.2梁柱截面尺寸</b></p><p>

14、;　　框架柱：邊柱A、D軸線柱定為600mm×600mm，中柱B、C軸線柱定為500mm×500mm，其余的如梯柱等為400mm×400mm。</p><p>　　梁：橫向框架梁AB跨、CD跨：300mm×650mm，BC跨300mm×600mm，縱向連系梁：300mm×500m</p><p><b>　　圖2-1 計

15、算簡圖</b></p><p><b>　　2.3材料強度等級</b></p><p>　　混凝土：均為C25級</p><p>　　鋼筋：縱向受力筋均為HRB400 ，板筋及箍筋采用HPB300</p><p><b>　　2.4荷載計算</b></p><p>

16、;　　以⑥軸線橫向框架為計算分析對象。</p><p>　　屋面橫梁豎向線荷載標準值</p><p><b>　　恒載（圖2.2a）</b></p><p>　　圖2.2a 荷載計算簡圖</p><p>　?。╝）恒載作用下結構計算簡圖；（b）活載作用下結構計算簡圖</p><p><b&g

17、t;　　屋面恒載標準值：</b></p><p>　　50厚架空隔熱板 0.05×25=0.625kN/m2</p><p>　　兩氈三油防水層 0.4 kN/m2</p><p>　　

18、20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kN/m2</p><p>　　120（100）厚混凝土現(xiàn)澆板 0.12×25=3 kN/m2</p><p>　?。ˋB、CD跨板厚取120；BC跨取100） （0.10

19、15;25=2.5 kN/m2）</p><p>　　15厚石灰粉平頂 0.015×16=0.24 kN/m2</p><p>　　屋面恒載標準值： 4.665kN/m2</p><p>　　(4.1

20、65kN/m2)</p><p><b>　　梁自重：</b></p><p>　　邊跨AB、CD跨 0.3×0.65×25=4.88 kN/m</p><p>　　梁側粉刷 2

21、5;(0.65-0.12)×0.02×17=0.36 kN/m</p><p><b>　　5.24 kN/m</b></p><p>　　中跨BC跨 0.3×0.6×25=4.5 kN/m</p><p>　　梁側粉刷

22、 2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34 kN/m</p><p><b>　　4.84kN/m</b></p><p>　　作用在頂層框架梁上的線恒荷載標準值為：</p><p>　　梁自重：

23、 g6AB1=g6CD1=5.24 kN/m，g6BC1=4.84 kN/m </p><p>　　板傳來的荷載 g6AB2=g6CD2=4.665×8.4=39.18kN/m</p><p>　　g6BC2=4.165

24、×8.4=34.99 kN/m</p><p><b>　　活載（圖2-2b）</b></p><p>　　作用在頂層框架梁上的線活荷載標準值為：</p><p>　　q6AB=q6CD= 0.7×8.4=5.88 kN/m</p><p>　　q6BC=0.7×3=2.1 kN/m<

25、/p><p>　　樓面橫梁豎向線荷載標準值</p><p><b>　　恒載</b></p><p>　　25厚水泥砂漿面層 0.025×20=0.5 kN/m2</p><p>　　120（100）厚混凝土現(xiàn)澆板

26、 0.12×25=3 kN/m2</p><p>　?。?.10×25=2.5 kN/m2）</p><p>　　15厚板底粉刷 0.015×16=0.24 kN/m2</p><p>　　樓面恒載標準值

27、 3.74kN/m2</p><p>　?。?.24 kN/m2）</p><p>　　邊跨（AB、CD跨）框架梁自重 5.24 kN/m</p><p>　　中跨（BC跨）框架梁自重

28、 4.84 kN/m</p><p>　　作用在樓面層框架梁上的線荷載標準值為：</p><p>　　梁自重 gAB1 =gCD1=5.24 kN/m</p><p>　　gBC1=4.84 kN/m</p><p>　　板傳來荷載

29、 gAB2= gCD2=3.74×8.4=31.42 kN/m</p><p>　　gBC2=3.24×8.4=27.22 kN/m</p><p><b>　　活載</b></p><p>　　樓面活載

30、 qAB =qCD=2×8.4=16.8 kN/m</p><p>　　qBC=2×3=6 kN/m2</p><p>　　屋面框架節(jié)點集中荷載標準值（圖2-3）</p><p>　　圖2-3 恒載頂層集中力</p><p><b>　?。?）恒載</b></p><p>　

31、　邊跨連系梁自重 0.3×0.5×8.4×25=31.5 kN</p><p>　　粉刷 2×(0.5-0.12)×0.02×8.4×17=2.17kN</p><p>　　1m高女兒墻

32、 1×8.4×3.6=30.24kN</p><p>　　粉刷 1×2×0.02×8.4×17=5.71 kN</p><p>　　連系梁傳來屋面（含次梁）自重 </p

33、><p>　　0.5×8.4×0.5×8.4×4.665=70.53 kN </p><p>　　頂層邊節(jié)點集中荷載： G6A = G6D=140.15 kN</p><p>　　中跨連系梁自重 0.

34、3×0.5×8.4×25=31.50 kN</p><p>　　粉刷 [(0.5-0.12)+(0.5-0.10)]×0.02×8.4×17=2.23kN </p><p>　　連系梁傳來屋面（含次梁）自重 0.5×8.4×0.5 &

35、#215;8.4×4.665=70.54 kN</p><p>　　0.5×(8.4+8.4-3)×3/2×4.165=43.21kN</p><p>　　頂層中節(jié)點集中荷載： G6B =G6C=147.37 kN</p><p><b>　　(2) 活

36、載 </b></p><p>　　Q6A=Q6D=0.5×8.4×0.5×8.4×0.7=12.348 kN</p><p>　　Q6B=Q6C=0.5×8.4×0.5×8.4×0.7+0.5×(8.4+8.4-3)×3/2×0.7=19.59 kN</p>

37、<p>　　樓面框架節(jié)點集中荷載標準值（圖2-4）</p><p>　　圖2-4 恒載中間層節(jié)點集中力</p><p>　　（1）恒載（未考慮填充墻重量）</p><p>　　邊柱連系梁自重+粉刷 31.5+2.17=33.67 kN </p><p>　　連系梁

38、傳來樓面自重 </p><p>　　0.5×8.4×0.5×7.2×3.74=56.54 kN</p><p><b>　　90.21kN</b></p><p>　　中間層邊節(jié)點集中荷載 GA=GD=90.21kN</p>

39、<p>　　框架柱自重：GA1=GA1=0.6×0.6×3.6×25=32.4 kN</p><p>　　中柱連系梁自重 31.50 kN</p><p>　　粉刷

40、 2.23 kN</p><p>　　連系梁傳來樓面自重 0.5×8.4×0.5×7.2×3.74=56.64kN</p><p>　　0.5×(8.4+8.4-3)×3/2×3.24=33.53 kN</p><p><b

41、>　　123.8 kN</b></p><p>　　中間層中節(jié)點集中荷載 GB=GC=123.8 kN</p><p>　　柱傳來集中荷載GB1=GC1=0.5×0.5×3.6×25=22.5 kN</p><p><b>　　活載</b

42、></p><p>　　QA=QD=0.5×8.4×0.5×8.4×2=35.28 kN</p><p>　　QB=QC=0.5×8.4×0.5×8.4×2+0.5×(8.4+8.4-3)×3/2×2=55.98 kN</p><p><b>

43、;　　風荷載</b></p><p>　　已知基本風壓=0.4 kN/m2，本工程為市區(qū)綜合樓，地面粗燥度為C類，那荷載規(guī)范ωk=z</p><p>　　風載體型系數(shù)：迎風面為0.8，背風面為-0.5；因結構高度H=23.4m<30m（從室外地面算起），取風震系數(shù)z=1.0，計算結果如下表2-1所示，風荷載圖見圖2-5</p><p>　　風荷載計

44、算 表2-1</p><p>　　圖2-5 橫向框架上的風荷載</p><p><b>　　6. 地震作用</b></p><p>　　建筑物總重力荷載代表制值Gi的計算</p><p>　　集中于屋蓋處的質(zhì)點重力荷載代表值G6:</p><p

45、>　　50%雪載 0.5×0.65×17.4×50.4=285.1 kN</p><p>　　屋面恒載 4.665×50.4×7.2×2+4.165×50.4×3=4015.41 kN</p><p&

46、gt;　　橫梁 (5.24×7.2×2+4.84×3)×7=629.83 kN</p><p>　　縱梁 (31.5+2.17)×6×2+(31.5+2.23)×6×2=808.8 kN</p><

47、;p>　　女兒墻 1×3.6×(50.4+17.4)×2=488.16 kN</p><p>　　柱重 0.6×0.6×25×1.8×18+0.5×0.5×25×1.8×10=404.1 k

48、N</p><p>　　橫墻 3.6×[7.2×1.8×16+(3×1.8-1.5×2.1/2)×2]=760.26 kN</p><p>　　縱墻 (8.4×1.8-3×2.1/2)×11×3.6+8.4×

49、;1.8×3.6×12=1114.72 kN</p><p>　　(忽略內(nèi)縱墻的門窗按墻重量算)</p><p>　　鋼窗 3.6×26×2.1×1/2×0.4=39.31 kN</p><p>　　G6=8542.42 kN&l

50、t;/p><p>　　集中于三、四、五、六層處的質(zhì)點重力荷載代表值G5～G2：</p><p>　　50%樓面活載 0.5×2.0×17.4×50.4=876.96 kN</p><p>　　樓面恒載 3.74×50.4&

51、#215;7.2×2+3.24×50.4×3=3204.23 kN</p><p>　　橫梁 629.83 kN</p><p>　　縱梁

52、 808.8 kN</p><p>　　柱重 296.1×2=592.2 kN</p><p>　　橫墻 760.26×2=1520.52 kN</p><p&

53、gt;　　縱墻 1114.72×2=2229.44 kN</p><p>　　窗 36.04×2=72.08 kN</p><p>　　G5=G4=G3=G2=9306.35 kN

54、</p><p>　　集中于二層處的質(zhì)點重力荷載標準值G1：</p><p>　　50%樓面荷載 876.96 kN</p><p>　　樓面恒載 3204.23 kN<

55、;/p><p>　　橫梁 629.83 kN</p><p>　　縱梁 808.8 kN</p><p>　　柱重 0.6

56、5;0.6×25×(2.6+1.8)×11+0.5×0.5×25×(2.6+1.8)×12=778.80 kN</p><p>　　橫墻 760.26+760.26×2.6/1.8=1858.4 kN</p><p>　　縱墻

57、 1114.72+1114.72×2.6/1.8=2724.87 kN</p><p>　　鋼窗 36.04×2=72.08 kN</p><p>　　G1=10953.97 kN</p><p>

58、<b>　　地震作用</b></p><p>　　框架柱的抗側移剛度：</p><p>　　在計算梁、柱線剛度時，應考慮樓蓋對框架梁的影響，在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架梁的抗彎慣性矩取I=2I0；邊框架梁取I=1.5I0；I0為框架梁按矩形截面計算的截面慣性矩。橫梁、柱線剛度見表2-2。 </p><p>　　橫梁、柱線剛度

59、 表2-2</p><p>　　每層框架柱總的抗側移剛度見表2-3</p><p>　　框架柱橫向側移剛度D值 表2-3 </p><p>　　注：ic為梁的線剛度，iz為柱的線剛度</p><p>　　底層：∑D=4×(11.9+16.47)+10×(12.24+1

60、0.46)=340.48kN/mm</p><p>　　二～四層：∑D=4×(14.77+31.11)+10×(18.66+25.06=620.72 kN/mm</p><p>　　框架自振周期的計算：</p><p><b>　　自振周期為：</b></p><p>　　其中а0為考慮結構非承重磚墻

61、影響的折減系數(shù)，對于框架取0.6；Δ為框架定點假想水平位移，計算見表2-4</p><p>　　框架定點假想水平位移Δ計算表 表2-4</p><p>　　樓層地震作用和地震剪力標準值計算表 表2-5</p><p><b>　　地震作用計算</b></p><

62、p>　　本工程設防烈度為7度，Ⅲ類場地土，第一組，查《建筑抗震設計規(guī)范》，特征周期 Tg=0.35 аma×=0.08</p><p>　　а1=(Tg/T1)0.9аma×=(0.45/0.73)0.9×0.08=0.046</p><p>　　結構等效總重力荷載：</p><p>　　Geq=0.85&#

63、215;∑Gi=0.85×56722.2=48213.87kN</p><p><b>　　T1>1.4 Tg</b></p><p>　　故需考慮框架頂部附加集中力作用</p><p>　　δn=0.08 T1+0.07=0.08×0.632+0.07=0.12 </p><p>　　框架

64、橫向水平地震作用標準值為： </p><p>　　結構底部：FEK=а1Geq=0.046×48213.87=2217.8 kN</p><p>　　ΔFn=δn·FEK=0.12×2217.8=266.14kN </p><p>　　∑GiHi=778083.8 kN</p><p>　　各樓層的

65、地震作用和地震剪力標準值見上表，圖示見下圖2-6</p><p>　　圖2-6 橫向框架上的地震作用</p><p>　　第3章 橫向框架內(nèi)力計算</p><p>　　3.1恒載作用下的框架內(nèi)力</p><p><b>　　1.彎矩分配系數(shù)</b></p><p>　　首先計算出本工程橫向框架的桿

66、端彎矩分配系數(shù)，由于該框架為對稱結構，去框架的一般進行簡化計算，如下圖3-1</p><p>　　圖3-1 橫向框架承擔的荷載及不平衡的彎矩</p><p>　　（a）恒載； （b）恒載產(chǎn)生的不平衡彎矩</p><p>　　節(jié)點A1： SA1A0=4iA1A0=4×1.46=5.84</p><p>　　SA

67、1B1=4iA1B1=4×1.32=5.28</p><p>　　SA1A2=4iA1A2=4×2.08=8.32</p><p>　　節(jié)點B1： SB1D1= iB1D1 =2×2.68=5.36</p><p><b>　　節(jié)點A2: </b></p><p>　　節(jié)點B2：

68、 </p><p>　　節(jié)點A3 B3 A4 B4 A5 B5 與 A2 B2相同</p><p><b>　　節(jié)點A6: </b></p><p><b>　　節(jié)點B6:</b></p><p>　　2.桿件固端彎矩（順時針方向為正計算）下圖3-2</p&g

69、t;<p>　　圖3-2 桿端節(jié)點彎矩正方向</p><p><b>　?。?）橫梁固端彎矩</b></p><p><b>　　1)頂層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用： </b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用：&

70、lt;/b></p><p><b>　　2）二～六層橫梁：</b></p><p><b>　　自重作用： </b></p><p><b>　　板傳來的恒載作用：</b></p><p>　?。?）縱梁引起的柱端附加彎矩 （邊框架縱梁偏向外側，中框架縱梁偏向內(nèi)側

71、）</p><p>　　頂層外縱梁 MA6= －MD6=140.15×0.15=21.02 kN·m （逆時針為正）</p><p>　　樓層外縱梁 MA1=－ MD1=90.21×0.15=13.53 kN·m</p><p>　　頂層中縱梁 MB6= －MC6= -147.37×0.1= －14.74

72、 kN·m</p><p>　　樓層中縱梁 MB1=－MC1= -121.05×0.1= －12.38 kN·m</p><p>　　3.節(jié)點不平衡彎矩 （逆時針方向為正）</p><p>　　節(jié)點A6的不平衡彎矩：</p><p>　　MA6B6+MA6縱梁= －22.64－157.69+21.02= －1

73、59.31 kN·m</p><p>　　節(jié)點A1的不平衡彎矩：</p><p>　　MA1B1+MA1縱梁= －22.64－126.47+13.53= －135.58 kN·m</p><p>　　節(jié)點B6的不平衡彎矩:</p><p>　　MB6A6+MB6D6+MB6縱梁=22.64－3.63+157.69－16.

74、4－14.73=145.57 kN·m</p><p>　　節(jié)點B1的不平衡彎矩</p><p>　　MB1A1+MB1D1+MB1縱梁=22.64－3.63+126.47－12.67－12.38=120.34 kN·m</p><p><b>　　具體見圖3-1</b></p><p><b&

75、gt;　　4.內(nèi)力計算</b></p><p>　　根據(jù)對稱原則，，只計算AB、BC跨。在進行彎矩分配時，應將節(jié)點不平衡彎矩反號后再進行桿件彎矩分配。</p><p>　　節(jié)點彎矩使相交于該節(jié)點桿件的近端產(chǎn)生彎矩，同時也使個桿件的遠端產(chǎn)生彎矩，近端產(chǎn)生的彎矩通過節(jié)點彎矩分配確定，遠端產(chǎn)生的彎矩由傳遞系數(shù)C（近端彎矩與遠端彎矩的比值）確定。傳遞系數(shù)與桿件遠端的約束形式有關。恒載彎

76、矩分配過程見圖3-3，恒載作用下彎矩見圖3-4，梁剪力、柱軸力見圖3-5。</p><p>　　節(jié)點分配順序：（A6 .B5 .A4 .B3.A2. B1) (B6 ..A5.B4. A3.B1)</p><p>　　圖3-3 恒載彎矩分配過程</p><p>　　根據(jù)所求出的兩端彎矩，再通過平衡條件，即可求出恒載作用下梁剪力、柱軸力，結果見表3-1～3-4。<

77、;/p><p>　　AB跨梁端剪力（kN） 表3-1 </p><p>　　BC跨梁端剪力（kN） 表3-2</p><p>　　AB跨跨中彎矩（kN·m） 表3-3</p><p>　　柱軸力（kN）

78、 表3-4</p><p>　　3.2活載作用下的框架內(nèi)力</p><p><b>　　1.梁固端彎矩</b></p><p><b>　?。?）頂層</b></p><p><b>　?。?）二～四層橫梁</b></p>&

79、lt;p>　　2．縱梁偏心引起柱端附加彎矩（邊框架縱梁偏向外側，中框架縱梁偏向內(nèi)側）</p><p>　　頂層外縱梁 MA6=－MD6=12.348×0.15=1.85 kN·m （逆時針為正）</p><p>　　樓層外縱梁 MA1=－MD1=35.28×0.15=5.29 kN·m</p><p>　　頂層中

80、縱梁 MB6=－MC6=－19.53×0.1=－1.95 kN·m</p><p>　　MB6=－MC6=－7.25×0.1=－0.72 kN·m （僅BC作用活載）</p><p>　　樓層中縱梁 MB1=－MC1=－55.98×0.1=－5.6 kN·m</p><p>　　MB1=－MC1=－

81、20.7×0.1=－2.07 kN·m （僅BC作用活載）</p><p>　　3.本工程考慮如下四種最不利組合</p><p>　?。?）頂層邊跨梁跨中彎矩最大，見圖3-6</p><p>　?。?）頂層邊柱柱頂左側及柱底右側受拉最大彎矩，見圖3-7</p><p>　?。?）頂層邊跨梁梁端最大負彎矩，見圖3-8<

82、/p><p>　?。?）活載滿跨布置，見圖3-9</p><p>　　4.各節(jié)點不平衡彎矩</p><p>　　當AB跨布置活載時：</p><p>　　當BC跨布置活載時：</p><p>　　當AB跨河BC跨均布置活載時：</p><p><b>　　5內(nèi)力計算：</b>&

83、lt;/p><p>　　采用“迭代法”計算，迭代計算次序同恒載，如圖3-10、圖3-13、圖3-16、圖3-19。</p><p>　　活載（a）作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-11、圖3-12 。</p><p>　　活載（b）作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-14、圖3-15 。</p><p>　　活載（c）作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-1

84、7、圖3-18 。</p><p>　　活載（d）作用下梁彎矩、剪力、軸力如圖3-20、圖3-21 。</p><p>　　根據(jù)做求出的兩端彎矩，在通過平衡條件，即可求出荷載作用下的梁剪力、柱軸力，結果見表3-5～表3-20</p><p>　　活載（a）作用下AB跨梁端剪力 表3-5</p><p>

85、　　活載（a）作用下BC跨梁端剪力 表3-6</p><p>　　活載（a）作用下AB跨跨中彎矩（kN·m） 表3-7</p><p>　　活載（a）作用下柱軸力 表3-8</p><p>　　活載（b）作用下AB跨梁端剪力

86、 表3-9</p><p>　　活載（b）作用下BC跨梁端剪力 表3-10</p><p>　　活載（b）作用下AB跨跨中彎矩（kN·m） 表3-11</p><p>　　活載（b）作用下柱軸力 表3-12</p&g

87、t;<p>　　活載（c）作用下AB跨梁端剪力 表3-13</p><p>　　活載（c）作用下BC跨梁端剪力 表3-14</p><p>　　活載（c）作用下AB跨跨中彎矩（kN·m） 表3-15</p><p>　　活載（c）作用

88、下柱軸力 表3-16</p><p>　　滿跨活載作用下AB跨梁端剪力 表3-17</p><p>　　滿跨活載作用下BC跨梁端剪力 表3-18</p><p>　　滿跨活載作用下AB跨跨中彎矩（kN·m）

89、 表3-19</p><p>　　滿跨活載作用下柱軸力 表3-20</p><p>　　3.3風荷載作用下的位移、內(nèi)力計算</p><p>　　1.框架側移（表3-21）</p><p>　　風荷載作用下框架側移 表3-21</p>&l

90、t;p><b>　　2.層間側移</b></p><p>　　其中0.85為位移放大系數(shù)。</p><p><b>　　3.定點側移</b></p><p>　　側移 </p><p>　　相對側移 滿足要求</p><p>　

91、　4.水平風載作用下框架層間剪力（圖3-22）</p><p>　　圖3-22 水平風載作用下框架層間剪力</p><p>　　各層柱反彎點位置 表3-22</p><p>　　注：風荷載作用下的反彎點高度按均布水平力考慮</p><p>　　風荷載作用下框架柱剪力及柱端彎矩

92、表3-23</p><p>　　風荷載作用下梁端、跨中彎矩和剪力 表3-24</p><p>　　風載作用下柱軸力 表3-25</p><p>　　3.4地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　1. 0.5（雪+活）重力荷載作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><

93、p>　　按《建筑抗震設計規(guī)范》，計算重力荷載代表值時，頂層取用雪荷載，其他各層取用活荷載。當雪荷載與活荷載相差不大時，可近似按滿跨活荷載布置。</p><p><b>　　橫梁線荷載計算</b></p><p>　　頂層橫梁：雪載 邊跨 0.65×8.4×0.5=2.73kN/m</p><p>　

94、　中間跨 0.65×3×0.5=0.98 kN/m</p><p>　　二～六層橫梁： 活載 邊跨 16.8×0.5=8.4 kN/m </p><p>　　中間跨 6×0.5=3.0 kN/m</p><p>　　縱梁

95、引起柱端附加彎矩（邊框架縱梁偏向外側，中框架縱梁偏向走廊）</p><p>　　頂層外縱梁：MA6=MD6=0.5×0.65×8.4/2×8.4/2×0.15=0.86 kN·m</p><p>　　樓層外縱梁：MA1= -MD1=0.5×2×8.4/2×8.4/2×0.15=2.65 kN·

96、;m</p><p>　　頂層中縱梁MB6=-MC6= -0.5×0.65×[8.4/2×8.4/2+(8.4+8.4-3)/2×3/2]×0.100</p><p>　　= -0.9 kN·m</p><p>　　樓層中縱梁：MB1=-MC1= -0.5×2×[8.4/2×8

97、.4/2+(8.4+8.4-3)/2×3/2]×0.100</p><p>　　= -2.8 kN·m</p><p>　　計算簡圖（圖3-25）</p><p><b>　?。?）固端彎矩</b></p><p><b>　　頂層橫梁：</b></p>

98、<p><b>　　二～六層橫梁：</b></p><p><b>　?。?）不平衡彎矩</b></p><p>　　（6）彎矩分配計算（采用迭代法）</p><p>　　彎矩分配過程如圖3-26 ，0.5（雪+活）作用下梁柱彎矩見圖3-27 ，梁剪力、柱軸力見圖3-28 。</p><p&g

99、t;　　根據(jù)所求出的兩端彎矩，再通過平衡條件，即可求出0.5（雪+活）作用下的梁剪力、柱軸力 ，計算過程見表3-26～表3-29 。</p><p>　　0.5（雪+活）作用下AB跨梁端剪力標準值 表2-26</p><p>　　0.5（雪+活）作用下BC跨梁端剪力標準值 表3-27</p><p>　　0.5（雪+

100、活）作用下AB跨跨中彎矩（kN·m） 表3-28</p><p>　　0.5（雪+活）作用下柱軸力標準值 表3-29</p><p>　　2．地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算</p><p>　　地震作用下框架柱剪力及柱端彎矩計算過程見表3-30、梁端彎矩計算過程見表3-31、柱剪力和軸力計算過程見表3-

101、32，地震作用下框架彎矩見圖3-29，框架梁剪力、柱軸力見圖3-3</p><p>　　地震作用下框架柱剪力及柱端彎矩 表3-30</p><p>　　地震作用下梁端、跨中彎矩和剪力 表3-31</p><p>　　地震作用下柱軸力 表3-32</p><p>　

102、　第4章 橫向框架內(nèi)力組合</p><p>　　取β=0.9梁進行調(diào)幅,調(diào)幅計算過程見表4-1</p><p>　　彎矩調(diào)幅計算 表4-1 </p><p>　　一般組合采用三種組合形式，（見表4-2、表4-4）</p><p>　　可變荷載效應控制時：1.2恒k+1.4活k

103、 </p><p>　　1.2恒k+0.9（活k+風k）×1.4</p><p>　?。?）永久荷載效應控制時：1.35恒k+0.7×1.4活k≈1.35恒k+活k</p><p>　　考慮地震作用的組合見表4-3、表4-5</p><p>　　橫向框架梁內(nèi)力組合（考慮地震組合） 表4-3&l

104、t;/p><p>　　橫向框架梁內(nèi)力組合（考慮地震組合） 續(xù)表</p><p>　　橫向框架柱內(nèi)力組合（考慮地震組合） 表4-5</p><p>　　橫向框架柱內(nèi)力組合（考慮地震組合） 續(xù)表</p><p>　　第5章 橫向框架梁柱截面設計</p><p>　　經(jīng)查《建

105、筑抗震設計規(guī)范》知本工程框架的抗震等級是三級，所以在計算地震作用下梁、柱的配筋時需要對梁、柱內(nèi)力進行調(diào)整。</p><p>　　為了增大梁“強剪弱彎”的程度，抗震設計中，一、二、三級的框架，其梁端截面組合的剪力設計值應按下式調(diào)整：</p><p><b>　　彎矩組合設計值: </b></p><p>　　例如二層橫梁AB左右端剪力V左、V右計

106、算如下：</p><p><b>　　梁左端：</b></p><p><b>　　梁右端：</b></p><p>　　取梁端順時針或逆時針方向彎矩組合的絕對值大者計算梁端剪力。</p><p>　　所以，V左=ηvb左(Mbl+Mbr)/ln+VGb=1.1×479.25/7.2+1.

107、2×(102.68+24.7)=226.07kN</p><p>　　V右=ηvb右(Mbl+Mbr) /ln+VGb=1.1×479.25/7.2+1.2×(101.28+24.02）=223.58kN</p><p>　　BC左右端剪力V左、V右計算如下：</p><p><b>　　梁左端：</b></

108、p><p><b>　　梁右端：</b></p><p>　　取梁端順時針或逆時針方向彎矩組合的絕對值大者計算梁端剪力。</p><p>　　+Mb=331.5+187.22=518.72kN·m</p><p>　　–Mb= –331.5–187.22=–518.72kN·m</p>&l

109、t;p>　　所以，V左=ηvb左(Mbl+Mbr)/ln+VGb</p><p>　　=1.1×518.72/7.2+1.2×(27.68+2.25)=153.98kN</p><p>　　V右=ηvb右(Mbl+Mbr) /ln+VGb</p><p>　　=1.1×518.72/7.2+1.2×(27.68+2.25

110、）=153.98kN</p><p>　　其中，ηvb為梁端剪力增大系數(shù)取1.1 。ln為凈跨，此處近似按計算跨度計算。</p><p>　　具體計算結果見表5–1～表5–7 。</p><p>　　為了滿足和提高框架結構的“強柱弱梁”程度 ，在抗震設計中采用增大柱端彎矩設計值的方法，一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)

111、點外，柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求：</p><p><b>　　∑Mc=ηc∑Mb</b></p><p>　　例如二層A柱下端和底層A柱上端彎矩，計算過程如下：</p><p>　　考慮地震組合時二層橫梁AB左端彎矩最大值為509.28kN·m(表4–3)，所以∑Mc=ηc∑Mb=1.1×509.28=560.2

112、kN·m，上下柱端的彎矩設計值按柱線剛度分配，</p><p><b>　　二層A柱下端彎矩</b></p><p>　　.............</p><p><b>　　底層A柱上端彎矩</b></p><p><b>　　取以上調(diào)整后的數(shù) </b></

113、p><p>　　值與表4–5中相應的數(shù)據(jù)的大者。具體計算結果見表5–8～表5–10。</p><p><b>　　</b></p><p><b>　　框架柱正截面壓彎</b></p><p>　　承載力計算（|Mmax|）表5-5</p><p><b>　　框架柱

114、正截面壓彎</b></p><p>　　承載力計算 ( Nmin ) 表5-6 </p><p><b>　　框架柱正截面壓彎</b></p><p>　　承載力計算（Nmax） 表5-7</p><p><b>　　框架柱

115、正截面壓彎</b></p><p>　　抗震驗算 （|Mmax|） 表5-8</p><p><b>　　框架柱正截面壓彎</b></p><p>　　抗震驗算 （Nmin） 表5-9</p>&l

116、t;p><b>　　框架柱正截面壓彎</b></p><p>　　抗震驗算 （Nmax） 表5-10</p><p>　　由內(nèi)力計算可知，本工程柱各截面的剪力設計值小，故不進行斜截面承載力計算，箍筋按抗震構造要求配置。箍筋形式采用菱形復合箍，直徑均采用?10，計算柱加密區(qū)配箍率為0.98%，滿足抗震要求。</p

117、><p>　　多遇地震下橫向框架的層間彈性側移見表5-11。對于鋼筋混凝土框架[θe]取1/550。</p><p>　　層間彈性側移驗算 表5-11</p><p>　　通過以上計算結果看出，各層層間彈性側移均滿足規(guī)范要求，即Δue≤[θe]h 。</p><p>　　第6章 樓梯結構設計計算<

118、;/p><p>　　本題工程采用現(xiàn)澆混凝土板式樓梯，設計混凝土強度等級為C25，梯板鋼筋為HPB300鋼，梯梁鋼筋為HRB400鋼。活荷載標準值為2.5kn/m2，樓梯欄桿采用金屬欄桿。樓梯平面布置如圖6-1，踏步裝修做法見圖6-2。</p><p><b>　　6.1 樓體板計算</b></p><p><b>　　1. 荷載計算<

119、;/b></p><p>　　板厚取l0/30, l0為梯段板跨度=320×11+800+200/2=4420</p><p>　　板厚h= l0/30=4420/30=147.3，取160。α=arctan150/320=25.11°,cosα=0.9</p><p>　　取1m寬板帶為計算單位</p><p>　

120、　踏步板自重（圖6-1部分 A）</p><p>　　(0.1778+0.3278)/2×0.32×1×25/0.32×1.2=7.58 kN/m</p><p>　　踏步地面重（圖6-1部分 B）</p><p>　?。?.32+0.16）×0.02×1×20/0.32×1

121、.2=0.72 kN/m</p><p>　　底板抹灰重（圖6-1部分 C）</p><p>　　0.353×0.02×1×17/0.32×1.2=0.45 kN/m</p><p>　　欄桿重 0.1×1.2=0.12 kN/m</

122、p><p>　　活載 1×0.32×2.5/0.32×1.4=3.50 kN/m</p><p>　　Σ=12.37kN/m</p><p><b>　　2.內(nèi)力計算</b></p><p>　　Mma×=1/10pl2=1/10×

123、;12.37×4.422=24.17 kN·m</p><p>　　Vma×=1/2plcosα=1/2×12.37×4.42×0.9=24.6 kN</p><p><b>　　3.配筋計算</b></p><p>　　板的有效高度h0=h-20=160-20=140,混凝土抗壓設計

124、強度fc=11.9 N/mm2</p><p>　　鋼筋抗拉強度設計值fy=270 N/mm2</p><p>　　αs=M/(fcbh02)=22.17×106÷（11.9×1000×1202）=0.130, γs=0.945</p><p>　　As= M/(fcγsh0)=22.17×106÷（270

125、×0.945×140）=676.63mm2</p><p>　　選用10@110 As=714mm2</p><p>　　梯段板抗剪，因0.7ftbh0=0.7×1.27×1000×140=124.468kN>24.6kN</p><p>　　滿足抗剪要求。制作構造配10@220。</p>&

126、lt;p>　　6.2 休息平臺板計算 </p><p>　　按簡支梁計算，簡圖如圖6-2。</p><p>　　圖6-2 平臺板計算簡圖</p><p>　　以板寬1m為計算單位，計算跨度近似?。?lt;/p><p>　　l=2880-200/2=2780</p><p><b>　　板厚取100mm&l

127、t;/b></p><p><b>　　荷載計算</b></p><p>　　面層 0.02×1×20×1.2=0.48kN/m</p><p>　　板自重 0.10×1&

128、#215;25×1.2=3kN/m</p><p>　　板底粉刷 0.02×1×17×1.2=0.408kN/m</p><p>　　活載 2.5×1×1.4=3.5kN/m</p>