土木工程 教學樓畢業(yè)設計

1、<p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　1 引言…………………………………………………………………………………………… 1</p><p>　　2 建筑設計概論 …………………………………………………………………… 2</p><p>　　2.1 設計依據(jù) ………………………………………………

2、………………………… 2</p><p>　　2.2 設計規(guī)模 ……………………………………………………………………… 2</p><p>　　2.3 各部分工程構造……………………………………………………………………2</p><p>　　3 結構設計方案 ……………………………………………………………… 3</p><p>　　

3、3.1 設計資料…………………………………………………………………………3</p><p>　　3.2 結構方案……………………………………………………………………3</p><p>　　4 荷載計算 ……………………………………………………………………4</p><p>　　4.1 初估梁柱截面……………………………………………………………………4<

4、;/p><p>　　4.2 梁柱線剛度 …………………………………………………………………………4</p><p>　　4.3 荷載計算…………………………………………………………………………… 5</p><p>　　5 框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析 ………………………………………………9</p><p>　　5.1 計算方法和荷

5、載傳遞路線 ……………………………………………………… 9</p><p>　　5.2 豎向荷載計算…………………………………………………………………… 10</p><p>　　5.3 框架計算簡圖………………………………………………………………………10</p><p>　　5.4 梁固端彎矩…………………………………………………………………………11

6、</p><p>　　5.5 框架彎矩圖…………………………………………………………………………11</p><p>　　5.6 梁端剪力……………………………………………………………………………16</p><p>　　5.7 柱軸力和剪力………………………………………………………………………19</p><p>　　6 水平荷

7、載作用下的框架內(nèi)力分析 ……………………………………………… 25</p><p>　　6.1 框架柱側移剛度計算………………………………………………………………25</p><p>　　6.2 水平地震作用分析…………………………………………………………………26</p><p>　　6.3 驗算框架層間彈性位移角…………………………………………………………

8、27</p><p>　　6.4 水平地震作用下框架柱剪力和彎矩計算…………………………………………30</p><p>　　6.5 地震作用下框架梁端剪力和柱軸力標準值………………………………………31</p><p>　　7 內(nèi)力組合和最不利內(nèi)力確定 ……………………………………………………34</p><p>　　7.1

9、框架梁內(nèi)力組合……………………………………………………………………34</p><p>　　7.2 框架柱內(nèi)力組合……………………………………………………………………34</p><p>　　8 框架結構配筋計算 ……………………………………………………………… 35</p><p>　　8.1 邊框架梁截面設計…………………………………………………………

10、………35</p><p>　　8.2 中框架梁設計………………………………………………………………………37</p><p>　　8.3 框架柱配筋計算……………………………………………………………………40</p><p>　　9 現(xiàn)澆板配筋計算……………………………………………………………………42</p><p>　　9.1

11、 邊跨房間……………………………………………………………………………42</p><p>　　9.2 中跨房間……………………………………………………………………………46</p><p>　　10 板式樓梯計算………………………………………………………………………53</p><p>　　10.1 工程概況…………………………………………………………………

12、…………53</p><p>　　10.2 梯斜板………………………………………………………………………………53</p><p>　　10.3 平臺板計算…………………………………………………………………………54</p><p>　　10.4 平臺梁計算…………………………………………………………………………55</p><p>　　11

13、 基礎配筋計算………………………………………………………………………57</p><p>　　11.1 選取內(nèi)力……………………………………………………………………………57</p><p>　　11.2 地基承載力驗算……………………………………………………………………58</p><p>　　11.3 基礎抗沖切驗算………………………………………………………

14、……………59</p><p>　　結論 ………………………………………………………………………………… 62</p><p>　　致謝 ………………………………………………………………………………… 63</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………… 64</p><p>　　附表1-1 ………

15、……………………………………………………………………… 65</p><p>　　附表1-2 ……………………………………………………………………………… 66</p><p>　　附表1-3 ……………………………………………………………………………… 67</p><p>　　附表1-4 ……………………………………………………………………………… 68&l

16、t;/p><p>　　附表1-5 ……………………………………………………………………………… 69</p><p>　　附表1-6 ……………………………………………………………………………… 70</p><p>　　附表2-1 ……………………………………………………………………………… 71</p><p>　　附表2-2 ………

17、……………………………………………………………………… 72</p><p>　　附表2-3 ……………………………………………………………………………… 73</p><p>　　附表2-4 ……………………………………………………………………………… 74</p><p>　　附表2-5 ……………………………………………………………………………… 75&

18、lt;/p><p>　　附表2-6 …………………………………………………………………………… 76</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　本設計是按照河北科技大學建筑工程學院畢業(yè)設計要求編寫的畢業(yè)設計。題目為“河北某高校教學樓設計”。內(nèi)容包括建筑設計、結構設計兩部份。</p><p>　　教學樓

19、是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴格，能體現(xiàn)處建筑和結構設計的很多重要的方面，選擇教學樓建筑和結構設計，從而掌握結構設計的基本原理，妥善解決其功能關系，滿足使用要求。</p><p>　　框架結構體系的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可以提供較大的內(nèi)部空間，建筑立面也容易處理，結構自重較輕，構件簡單，施工方便，計算理論也比較成熟，在一定范圍內(nèi)的高度范圍內(nèi)造價較低，因而特別適用于教學樓，能滿足其較大的使用面積要求。</p&

20、gt;<p>　　框架結構的研究，對于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進行內(nèi)力組合，挑選出最不利的內(nèi)力組合進行截面的承載力計算，保證結構有足夠的強度和穩(wěn)定性。在對豎向荷載的計算種采用了彎矩分配法，對水平荷載采用了D值法，對鋼筋混凝土構件的受力性能，受彎構件的正截面和斜截面計算都有應用。</p><p>　　本結構計算選用一榀框架為計算單元，采

21、用手算的簡化計算方法，其中計算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時使用的彎距二次分配法，不但使計算結果較為合理，而且計算量較小，是一種不錯的手算方法。本設計主要通過工程實例來強化大學期間所學的知識，建立一個完整的設計知識體系，了解設計總過程，通過查閱大量的相關設計資料，提高自己的動手能力。在設計過程中還充分利用了PKPM、CAD、結構力學求解器、理正結構工具箱等結構軟件使我的畢業(yè)設計更加完善。</p><p>　　這次設計是

22、在郭亞然老師和岳宏亮老師的悉心指導下完成的，在此向您們表示衷心的感謝！</p><p>　　鑒于水平有限，設計書中還存在不少缺點甚至錯誤，敬請老師批評和指正。</p><p><b>　　2 建筑設計概述</b></p><p>　　2.1 設計依據(jù)： </p><p>　　依據(jù)土木工程專業(yè)06屆畢業(yè)設計任務書<

23、/p><p>　　《建筑結構荷載規(guī)范》</p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》</p><p>　　《建筑抗震設計規(guī)范》</p><p>　　《建筑地基基礎設計規(guī)范》及有關授課教材、建筑設計資料集、建筑結構構造上資料集等相關資料。</p><p>　　遵照國家規(guī)定的現(xiàn)行各種設計規(guī)范、有關授課教材、建筑設計資料集、建筑結

24、構構造上資料集等相關資料。</p><p>　　2.2 設計規(guī)模：</p><p>　　本次設計的題目為“河北某高校教學樓設計”</p><p>　　建筑面積：9434 m²，結構共六層，首層層高3.9m,其他層層高3.6m.</p><p>　　室內(nèi)外高差0.450m，室外地面標高為-0.450m。</p><

25、;p>　　2.3 各部分工程構造</p><p><b>　　(1) 屋面：</b></p><p>　　防水層：SBS改性瀝青防水卷材</p><p>　　找平層：1：3 水泥沙漿25mm厚</p><p>　　保溫層：1：10水泥珍珠巖砂漿120㎜厚</p><p>　　找坡層：1：8

26、水泥陶粒100mm </p><p>　　結構層：120mm厚鋼筋混凝土板</p><p>　　板底抹灰：20mm厚板下混合砂漿抹灰</p><p>　　(2) 樓面: 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）</p><p><b>　　素水泥漿結合層一道</b></p><p>　　1：3水泥砂漿找平1

27、8mm</p><p>　　120mm厚鋼筋混凝土板</p><p><b>　　20mm厚板下抹灰</b></p><p>　　(3) 廁所: 20mm厚水泥砂漿地面</p><p><b>　　50mm厚防水砂漿</b></p><p><b>　　180m

28、m厚空心磚</b></p><p>　　20mm厚水泥砂漿抹灰</p><p>　　(4) 墻體：外墻370mm厚水泥空心磚墻，內(nèi)墻為240mm厚水泥空心磚墻，樓梯間墻為370㎜厚水泥空心磚墻，廁所均為180㎜厚隔墻。</p><p>　　(5) 門窗：門廳處為鋁合金門，其他均為木門。雙推拉塑鋼窗，單層玻璃全封閉窗。</p><p

29、>　　(6) 基礎：獨立基礎。</p><p><b>　　3 結構方案設計</b></p><p><b>　　3.1 設計資料</b></p><p>　　本工程抗震設防烈度為7度，設計地分組為第一組</p><p>　　自然條件：雪荷載0.3KN/M²，基本風壓：0.35KN

30、/M².</p><p>　　地質(zhì)條件：地質(zhì)勘探以 ±0.000為基準面，地質(zhì)分布具體情況見表1，Ⅱ類場地，7度設防建筑地點冰凍深度-1.2m。</p><p>　　注：① 擬建場地地形平坦，地下穩(wěn)定水位距地表-6m。</p><p>　?、?建筑地點冰凍深度-1.2m。</p><p>　?、?建筑場地類別：Ⅱ類場地土。

31、</p><p>　?、?地震設防基本烈度：7 度。</p><p><b>　　3.2 結構方案：</b></p><p>　　本工程為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構。</p><p>　　樓板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。樓梯為現(xiàn)澆板式樓梯</p><p><b>　　材料情況：</b>

32、</p><p>　　非重承水泥空心磚；砂漿等級為M5；混凝土：C30（基礎、梁、板）、C30（柱）。</p><p>　　縱向受力鋼筋：HRB335級（梁）；HRB335級（柱）；箍筋：HPB235級鋼筋，基礎：HPB235級鋼筋</p><p>　　施工：梁、板、柱均現(xiàn)澆。</p><p><b>　　4 荷載計算</b

33、></p><p>　　4.1初估梁柱截面：</p><p>　?。?） 由軸壓比限值條件N/fcA≤0.9(（三級框架）（框架柱的負荷面積內(nèi)每平米按15kN/m2初估）</p><p>　　N=1.2×（4.35×6.6×15×5）=2583.9kN</p><p>　　A≥N/0.9fc=25

34、83.9×1000/0.9/14.3=200769.23mm2</p><p>　　∵A=bh ∴ b=h =347.08mm 初估：</p><p>　　柱截面：b×h=600mm×600mm. </p><p><b>　?。?）梁截面 </b></p><p>　　主梁: h=(1/

35、8─1/12)L=（675mm-1012mm） 邊跨取h=700mm,</p><p>　　中跨取h=500mm.</p><p>　　b=(1/2─1/3)h且b不小于0.5倍柱寬且不小于250mm</p><p><b>　　取b=300mm</b></p><p>　　次梁:取h=700mm,b=300<

36、/p><p>　　連系梁:h’=(1/8─1/12)L=900mm-1350mm, 取h’=900mm,</p><p>　　b’=(1/2─1/3)h, 取b’=350mm.</p><p>　?。?) 樓板：取h=120mm </p><p><b>　　4.2梁柱線剛度：</b

37、></p><p>　　在計算梁的線剛度時，考慮樓板對梁剛度有利影響,認為翼緣參加工作,為簡化計算，先按矩形截面計算慣性矩，然后乘以一個增大系數(shù)。</p><p>　　現(xiàn)澆鋼筋砼梁：邊框架梁=1.5I0 </p><p><b>　　中框架梁=2I0</b></p><p>　　柱采用Ｃ30混凝土 梁采用Ｃ30混

38、凝土，ＥC＝3.0×107 kN/m²</p><p>　　I0=1/12×bh3(m4) </p><p><b>　　i單位：KNm</b></p><p><b>　　框架梁線剛度計算</b></p><p><b>　　柱線剛度計算</b>

39、;</p><p><b>　　4.3 荷載計算</b></p><p>　　層數(shù)劃分及計算簡圖如圖：</p><p><b>　　荷載匯集</b></p><p><b>　　1、恒載</b></p><p>　　1）屋面荷載：（為不上人屋面）<

40、/p><p>　　防水層：SBS改性瀝青防水卷材 0.4 kn/m²</p><p>　　找平層：25mm1：3水泥沙漿 25×0.02=0.5kn/m²</p><p>　　保溫層：120mm厚水泥珍珠巖 0.12×4=0.48 kn/m²</p>&l

41、t;p>　　找坡層：水泥陶粒100mm厚 14×0.1=1.4kn/m²</p><p>　　結構層：120mm厚鋼筋砼現(xiàn)澆板 0.12×25=3.00 kn/m²</p><p>　　10mm厚板底抹灰 0.01×17=0.17 kn/m²</

42、p><p>　　Gk=Σgk=5.95kn/m² </p><p><b>　　2）樓面： </b></p><p>　　瓷磚地面 （包括粗砂打底） 0.55 kn/m²</p><p>　　找平層：25mm 1：3水泥沙漿 25×0.02=0.5kn/m&

43、#178;</p><p>　　120mm厚鋼筋砼現(xiàn)澆板 0.15×25=3.75kn/m²</p><p>　　10mm厚板底抹灰 0.01×17= 0.17kn/ m² </p><p>　　Gk=Σgk=5.02kn/m²</p><p&

44、gt;　　3）梁重：（考慮梁上抹灰，取梁自重26kN/m3）</p><p>　　主 梁： 中跨26×0.7×0.3=5.46kN/m</p><p>　　邊跨 26×0.5×0.3=3.9 kN/m</p><p>　　次 梁： 26×0.7×0.3=5.46kN/m</p>

45、<p>　　連系梁： 26×0.35×0.9=8.19kN/m</p><p>　　4）墻重：（砌體與抹灰之和）</p><p>　　抹灰：外 墻 面 外 抹 灰： 20厚水泥砂漿 0.4 kN/m2</p><p>　　外墻面及內(nèi)墻面抹灰：20厚石灰砂漿 0.34 kN/m2</p><p><

46、;b>　　總墻重：</b></p><p>　　外墻：底層：15×0.30+0.4+0.34=5.24 kN/m2</p><p>　　內(nèi)墻：底層：15×0.20+0.34×2 =3.68 kN/m2</p><p>　　5）柱：（考慮到柱子抹灰，取柱子自重26kN/m3）</p><p>　　

47、各 層：26×0.6×0.6 =9.36kN/m</p><p><b>　　6）門、窗：</b></p><p>　　門：0.2kN/m2 窗：0.3kN/m2</p><p><b>　　2、活荷載：</b></p><p>　　雪活載：

48、 0.5 kN/m2</p><p>　　廁所： 2.0 kN/m2</p><p>　　教學樓： 2.0 kN/m2</p><p>　　走廊、樓梯： 2.5 k

49、N/m2</p><p>　　不上人屋面： 0.5 kN/m2</p><p>　　3、各層樓層重量(各層重力荷載代表值計算如下)</p><p><b>　　六層上半層</b></p><p>　　女兒墻：0.24×0.9×[10.8×6+6.9

50、×10+44×2] ×10=479kN</p><p>　　屋 面： [(10.8×3+6.9×5)×(8.1×2+3.3)+10.8×(9.9×2+3.9)]×5=7802.55kN</p><p>　　主 梁： 8.1×2×9×5.46+3.3&#

51、215;9×3.9+8.1×4×5.46+2.7×4×3.9=1130.9kN</p><p>　　次 梁: 8.1×6×5.46=265.36kN</p><p>　　連系 梁：338.7×3.25=1100.78kN</p><p>　　柱 子：(9×4+4&#

52、215;3+2)×0.5×3.6×9.36=842.4kN</p><p>　　內(nèi) 墻：(66.9×2+23.7+8.1×14)×(0.5×3.6-0.7)×4.28=1275.40kN</p><p>　　外 墻 窗：53×1.1×2.7×0.3=47.22kN</p

53、><p>　　內(nèi) 墻 窗： 21×0.9×2.7×0.3=15.3kN ∑=12958.91kN</p><p>　　6=+0.5活=12958.91+0.5×0.5×1635=13367.66kN</p><p>　　六層下半層和五層上半層</p><p>　　柱 子：50×3

54、.6×9.36=1684.8kN</p><p>　　屋 面：[(10.8×3+6.9×5)×(8.1×2+3.3)+10.8×(9.9×2+3.9)]×5=7802.55kN</p><p>　　主 梁： 8.1×2×9×5.46+3.3×9×3.9+8

55、.1×4×5.46+2.7×4×3.9=1130.9kN</p><p>　　次 梁: 8.1×6×5.46=265.36kN</p><p>　　連系 梁：338.7×3.25=1100.78kN</p><p>　　外 墻 220.2×1.1×6.29=15

56、23.56kN</p><p>　　內(nèi) 墻 270.9×3.6×4.28=4174kN</p><p>　　外 墻 窗 53×1.8×2.7×0.3=38.64 kN</p><p>　　內(nèi) 墻 門 2.1×1.1×26×0.2=12KN</p><

57、p>　　∑=17732.59kN</p><p>　　=+0.5×2×活=17732.59+0.5×2×1635=19367.59kN</p><p>　　====19367.59kN</p><p>　　二層下半層和一層上半層</p><p><b>　　樓 面：</b&g

58、t;</p><p>　　[(10.8×3+6.9×5)×(8.1×2+3.3)+10.8×(9.9×2+3.9)]×5=7802.55kN</p><p>　　主 梁： 8.1×2×9×5.46+3.3×9×3.9+8.1×4×5.46+2.7

59、×4×3.9=1130.9kN </p><p>　　次 梁: 8.1×6×5.46=265.36kN</p><p>　　連系 梁：338.7×3.25=1100.78kN</p><p>　　柱 子：50×（1.8+1.95）×9.36=1755kN</p><

60、p>　　外 墻：220.2×1.1×6.29=1523.56kN</p><p>　　外 墻 窗：53×1.25×2.7×0.3=53.66kN</p><p>　　內(nèi) 墻：270.9×3.6×4.28=4174kN</p><p>　　內(nèi) 墻 門：2.1×1.1

61、15;26×0.2=12KN</p><p>　　雨 蓬：3×1.8×0.1×25+6×2.4×0.1×25=49.5kN</p><p>　　∑=17867.31kN</p><p>　　=+0.5活=17867.31+0.5×2×1635=19502.31kN<

62、/p><p>　　∑G=110340.33kN</p><p>　　∑A=1635×6=9810m2</p><p>　　∑G/∑A=110340.33/9810=11.25kN/m2</p><p>　　5 框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析</p><p>　　5.1計算方法和荷載傳遞路線</p>

63、<p><b>　?。?）計算方法</b></p><p>　　框架結構在豎向荷載作用下的內(nèi)力計算采用力矩分配法，因為框架結構對稱，荷載對稱；又屬于奇數(shù)跨，故在對稱軸上梁的截面只有豎向位移（沿對稱軸方向）沒有轉角。對稱截面可取為滑動端。彎矩二次分配法是一種近似計算方法，即將各節(jié)點的不平衡彎矩同時作分配和傳遞，并以兩次分配為限。(取一榀橫向框架)</p><p&g

64、t;<b>　?。?）荷載傳遞路線</b></p><p>　　對于邊跨板，為8.1m×6.9m,由于8.1/6.9<3.0 所以按雙向板計算</p><p>　　對于中跨板，為6.9m×3.6m,由于6.9/3.6〈3.0 所以按雙向板計算</p><p><b>　　5.2豎向荷載計算</b>

65、;</p><p>　?。?）A-B(C-D)軸間框架梁</p><p>　　板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載。</p><p><b>　　1）屋面板傳載</b></p><p>　　恒載：5.0×6.9/2×(1-2×0.602+0.602) ×2=22.08kN/m

66、</p><p>　　活載：0.5×6.9/2×(1-2×0.602+0.602) ×2=22.08kN/m</p><p><b>　　2）樓面板傳荷載</b></p><p>　　恒載：3.99×6.9/2×(1-2×0.602+0.602) ×2=17.62k

67、N/m</p><p>　　活載：2.5×6.9/2×(1-2×0.602+0.602) ×2=11.04kN/m</p><p>　　3）梁自重：5.46 kN/m</p><p>　　A-B(C-D) 軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=5.46 kN/m+2

68、2.08 kN/m=27.54 kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=2.21 kN/m</p><p>　　樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=5.46 kN/m+17.62 kN/m=23.08kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=11.04 kN/m</p><p>　　(2) B-C軸間框架梁</p><

69、;p><b>　　1).屋面板傳載</b></p><p>　　恒載：5.0×6.9/4×5/8 ×2=10.78kN/m</p><p>　　活載：0.5×6.9/4×5/8 ×2=1.08kN/m</p><p><b>　　2).樓面板傳荷載</b>&

70、lt;/p><p>　　恒載：3.99×6.9/4×5/8×2=8.6kN/m</p><p>　　活載：2.5×6.9/4×5/8×2=5.39kN/m</p><p>　　3).梁自重：3.9kN/m</p><p>　　B-C 軸間框架梁均布荷載為：</p><

71、p>　　屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.9 kN/m+10.78 kN/m=14.68 kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=1.08kN/m</p><p>　　樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=3.9 kN/m+8.6kN/m=12.5 kN/m</p><p>　　活載=板傳荷載=5.39kN/m</p><p>　　5

72、.3 框架計算簡圖（見下頁）</p><p><b>　　5.4梁固端彎矩</b></p><p>　　梁端彎矩以繞桿端順時針為正，反之為負。</p><p>　　固端彎矩=（均布荷載×跨度²）/12=ql2/12</p><p>　　豎向荷載作用下框架梁的固端彎矩</p><p&

73、gt;<b>　　5.5框架彎矩圖</b></p><p>　　框架彎矩圖由結構力學求解器求得 </p><p>　　結構力學求解器是由清華大學土木系結構力學求解器研制組研制，是一個方便好用的計算機輔助分析計算軟件，其求解內(nèi)容涵蓋了結構力學的教材中所涉及的幾乎所有問題，包括二維平面結構的集合組成、靜定結構、超靜定結構、位移、內(nèi)力、影響線、自由振動、彈性穩(wěn)定、極限荷載等

74、。</p><p>　　梁彎矩的調(diào)幅（由于鋼筋混凝土結構具有塑性內(nèi)力重分布性質(zhì)，因此在重力荷載作用下對梁端彎矩進行調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)為0.8;對跨中彎矩進行調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)1.2.）</p><p>　　1、恒載作用下的彎距</p><p>　　注: 1）M’為調(diào)幅后的彎距。2）彎矩符號逆時針為正</p><p><b>　　活載作用下的

75、彎距</b></p><p>　　注: 1）M’為調(diào)幅后的彎距。2）彎矩符號逆時針為正</p><p><b>　　5.6梁端剪力：</b></p><p>　　均布荷載下: </p><p><b>　　恒載作用下梁端剪力</b></p><p>

76、;　　注：Ｍ就采用調(diào)幅前的值</p><p>　　2、活載作用下梁端剪力</p><p>　　注：Ｍ就采用調(diào)幅前的值</p><p><b>　　5.7柱軸力和剪力</b></p><p>　　1.恒載作用下的柱軸力剪力</p><p><b>　　邊柱</b></p&

77、gt;<p>　　說明：① 假定外縱墻受力荷載完全由縱梁承受。</p><p>　?、跒楸緦雍奢d產(chǎn)生的軸力。</p><p>　?、壑兀菏?層：0.6 ×0.6×26×3.9=36.5kN </p><p>　　頂 層：0.6×0.6×26×3.6=33.70kN</p>

78、<p>　　其他層：0.6×0.6×26×3.6=33.70kN</p><p><b>　?、躠 頂層荷載：</b></p><p>　　女兒墻：0.9×0.24×10×6.9=14.90kN</p><p>　　連系梁 ：8.19×6.9=56.51kN&

79、lt;/p><p>　　屋面荷載：5.0×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2=73.39kN</p><p><b>　　Σ=140.8kN</b></p><p><b>　　b 標準層荷載</b></p><p>　　樓面荷載：3.

80、99×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2=59.36kN</p><p>　　連系梁：8.19×6.9=56.51kN</p><p>　　墻重：6.29×3.6×（6.9-3）=88.31kN</p><p>　　窗： 3×0.3×2.3=2.

81、07kN Σ=206.25kN </p><p><b>　　(2) 中柱：</b></p><p><b>　　頂層荷載 </b></p><p>　　屋面荷載：α=1－2×(3.6/2/4)2

82、+(3.6/2/4.5)3=0.775</p><p>　　5.0×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2+5.0×3.6/2×0.775×0.5×6.9×2=98.45kN</p><p>　　連系梁 ：8.19×6.9=56.51kN</p><

83、;p><b>　　Σ=154.96N</b></p><p><b>　　標準層荷載</b></p><p><b>　　樓面荷載</b></p><p>　　3.99×0.5×6.9×5/8×0.5×6.9×2+3.99×7

84、.7/2×0.775×0.5×6.9×2=141.5kN</p><p>　　連系梁 ：8.19×6.9=56.51kN</p><p>　　Σ=198.11kN</p><p>　　活載作用下的柱軸力剪力</p><p>　　6 水平荷載作用下的框架內(nèi)力分析</p><p

85、>　　6.1 框架柱側移剛度計算</p><p><b>　　(1) 柱線剛度：</b></p><p>　　柱采用C30混凝土，，首層高度3.9m,2-6層3.6m；</p><p>　　柱截面：各層600 mm×600mm 則</p><p>　　I0=1/12×bh3=10.8×

86、10-3m4; </p><p><b>　　KC=EI/h</b></p><p>　　2.柱的側移剛度D：</p><p>　　一般層： = D=</p><p>　　首層： = D=</p><p><b>　　層間側移剛度的驗算</b

87、></p><p>　　∑D1/∑D2 =2113112/1593852=1.3﹥0.7 滿足要求 </p><p>　　6.2水平地震作用分析（底部剪力法）</p><p>　　本框架結構符合底部剪力法的適用范圍，故采用底部剪力法計算水平地震作用。</p><p>　　(1) 框架自振周期計算:</p><

88、p>　　用能量法計算。用能量法計算的數(shù)據(jù)過程及其結果見表</p><p>　　表5 用能量法計算的數(shù)據(jù)</p><p>　　考慮七度設防：аmax=0.08 </p><p>　　考慮I組類別 Ⅱ類場地土 Tg=0.35 S</p><p>　　因為T1=0.58>1.4Tg=0.49 S 所以考

89、慮頂部附加水平地震作用</p><p>　　底部剪力為：а1=(Tg/T1)0.9×аmax=(0.35/0.50)0.9×0.08=0.056</p><p>　　FEk=а1×Geq=0.056×0.85×63209.48=3008.77 kN </p><p>　　由公式 Fi=(GiHi/ΣGjHj)

90、×FEk×(1-δn) </p><p>　　δn=0.08T1+0.07=0.1164</p><p>　　橫向框架頂點位移計算</p><p><b>　　剪力分布圖見下圖。</b></p><p>　　6.3驗算框架層間彈性位移角</p><p><b>　　1

91、.</b></p><p>　　對于鋼筋砼框架結構[Δθe]=1/550, Δθe <[Δθe] </p><p>　　所以滿足規(guī)范規(guī)定的層間彈性位移的要求。 </p><p>　　2.樓層地震剪力的驗算</p><p><b>　　《抗震規(guī)范》要求：</b></p><p>　

92、　因基本周期小于3.5s，查《抗震規(guī)范》表得</p><p>　　驗算過程及其結果見表7.</p><p>　　表7 樓層地震剪力驗算</p><p>　　6.4水平地震作用下框架柱剪力和彎矩計算（D值法：取橫向中框架計算）</p><p>　　1.柱剪力 Vik=D/ΣD ×Vi ， </p><p&

93、gt;　　柱彎矩 M下=Vik×Yi×hi ，M上=Vik×（1-Yi）×hi</p><p>　　2.反彎點高度h’=(y0+y1+y2+y3) ×h </p><p>　　y=y0+y1+y2+y3</p><p>　　h’——反彎點到柱下端質(zhì)點的距離，即反彎點高度</p><p>

94、　　y0——標準反彎點高度比</p><p>　　y1——為上、下層梁線剛度比變化修正值</p><p>　　y2——為上層層高變化修正值</p><p>　　y3——為下層層高修正值</p><p>　　根據(jù)框架總層數(shù)m,該柱所在層數(shù)n和梁柱線剛度比值K確定，</p><p>　　并由內(nèi)插法根據(jù)K值確定。</p

95、><p><b>　　邊柱（中框）</b></p><p><b>　　中柱（中框）</b></p><p><b>　　2.邊柱彎矩計算</b></p><p><b>　　4.中柱彎矩計算：</b></p><p>　　計算過程

96、 （1）</p><p><b>　?。?）;</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　6.5地震作用下框架梁端剪力和柱軸力標準植</p><p>　　計算過程：根據(jù)節(jié)點平衡由柱端彎矩求得梁軸線處彎矩</p><p>　　

97、ΣMc= M右+ M左= M上+ M下</p><p><b>　　； </b></p><p>　　M右(左梁)= μ1Mc </p><p>　　M左(右梁)= μ2Mc</p><p>　　求得 邊跨 μ1=1 μ2=1</p><p>　　中跨 μ1=0.549

98、 μ2=0.451</p><p>　　7 內(nèi)力組合和最不利內(nèi)力確定</p><p>　　7.1框架梁內(nèi)力組合：</p><p><b>　　1、基本組合公式：</b></p><p>　　1）梁端負彎矩組合公式:</p><p>　　①-1.0[1.2恒+1.4×0.9(活+風)]

99、</p><p>　?、?1.0[1.35恒+1.4×(0.7活+0.6風)]</p><p>　　③-0.75[1.2(恒+0.5活)+1.3地]</p><p>　　2）梁端正彎矩組合公式: </p><p>　?、?.75[1.3地-1.0(恒+0.5活)]</p><p>　　3）梁跨中正彎矩組合公

100、式:</p><p>　?、?1.0(1.2恒+1.4×0.9活 )</p><p>　?、?1.0(1.35恒+1.4×0.7活)</p><p>　?、?.75[1.2(恒+0.5活)+1.3地]</p><p>　　4)梁端剪力組合公式:</p><p>　?、?.0(1.2恒+0.9

101、5;1.4活)</p><p>　?、?.0(1.35恒+1.4×0.7活)</p><p>　?、?.85[1.2(恒+0.5活)+1.3地]</p><p>　　見附表1-1---附表 1-6</p><p>　　7.2框架柱內(nèi)力組合</p><p><b>　　采取以下組合方式</b&g

102、t;</p><p>　　考慮地震作用時： ① 1.3×地+1.2×(恒+0.5×活)</p><p>　　不考慮地震作用時：②γ0(1.35×恒+0.7×1.4×活) </p><p>　　③γ0[1.2×恒+1.4×0.9（風+活)]</p><p>　　

103、見附表2-1---附表2-6</p><p><b>　　8框架結構配筋計算</b></p><p>　　8.1框架梁截面設計:</p><p><b>　　1.邊框梁</b></p><p>　　(1)已知條件：矩形梁 b=300mm，h=700mm。</p><p&g

104、t;　　砼 C30，fc=14.30N/mm2，縱筋 HRB400，fy=360N/mm2，箍筋 HPB235，fy=210N/mm2。</p><p>　　彎矩設計值 M=337.00kN.m，剪力設計值 V=378.57kN，扭矩設計值 T=0.00kN.m。</p><p><b>　　按非抗震計算。</b></p><p><b&

105、gt;　　(2)計算要求：</b></p><p>　　1.正截面受彎承載力計算 2.斜截面受剪承載力計算 3.裂縫寬度計算。</p><p><b>　　2 抗彎計算:</b></p><p>　　(1)求相對界限受壓區(qū)高度ξb</p><p>　　εcu=0.0033-(fcu,k-50)×

106、10-5=0.0033-(30-50)×10-5=0.00350</p><p>　　εcu>0.0033，取εcu=0.00330</p><p>　　按規(guī)范公式(7.1.4-1)</p><p>　　(2)雙筋計算基本公式，按規(guī)范公式(7.2.1-1)</p><p>　　(3)求截面抵抗矩系數(shù)αs</p>

107、<p>　　h0=h-as=700-35=665mm</p><p>　　(4)求受拉鋼筋As及受壓鋼筋As'</p><p>　　αs < αsmax=ξb(1-0.5ξb)=0.3837</p><p>　　受壓鋼筋按構造配筋As'=ρsminbh=0.20%×300×700=420mm2</p>

108、<p>　　Ms=As'fy(h0-as')=420×360.00×(665-35)=95256008</p><p>　　As1=ξα1fcbh0/fy=0.137×1.00×14.30×300×665/360.00=1084mm2</p><p>　　As2=As'fy'/fy=42

109、0×360.00/360.00=420mm2</p><p>　　As=As1+As2=1084+420=1504mm2</p><p><b>　　(5)配筋率驗算</b></p><p><b>　　受拉鋼筋配筋率</b></p><p>　　ρ=As/(bh)=1504/(300&#

110、215;700)=0.72% > ρsmin=max{0.002,0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.0018}=0.0020</p><p><b>　　3 抗剪計算:</b></p><p>　　(1)截面驗算，按規(guī)范公式(7.5.1)</p><p>　　Vmax=αβcfcbh0=0.25×1.

111、000×14.30×300×665=713213N=713.21kN > V=379kN</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p>　　(2)配筋計算，按規(guī)范公式(7.5.4-2)</p><p>　　V < 0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0</p&

112、gt;<p>　　Asv/s = (V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)</p><p>　　= (378.57×103-0.7×1.43×300×665)/(1.25×210×665)</p><p>　　= 1.02468mm2/mm=1024.68mm2/m</p><p>&

113、lt;b>　　4 配置鋼筋：</b></p><p>　　(1)上部縱筋：計算As=420mm2，</p><p>　　實配4C12(452mm2 ρ=0.22%)，配筋滿足 </p><p>　　(2)腰筋：計算構造As=b×hw×0.2%=399mm2，</p><p>　　實配6Φ10(471mm2

114、 ρ=0.22%)，配筋滿足</p><p>　　(3)下部縱筋：計算As=1504mm2，</p><p>　　實配6C18(1527mm2 ρ=0.73%)，配筋滿足</p><p>　　(4)箍筋：計算Av/s=1025mm2/m，</p><p>　　實配Φ8@190四肢(1058mm2/m ρsv=0.35%)，配筋滿足</p

115、><p><b>　　5 裂縫計算:</b></p><p>　　(1)受拉鋼筋應力計算,按規(guī)范公式(8.1.3-3)</p><p>　　σsk=Mk/(0.87h0As)=42860000/(0.87×665×1527)=48.52N/mm2</p><p>　　(2)按有效受拉混凝土截面面積計算的縱

116、向受拉鋼筋配筋率,按規(guī)范公式(8.1.2-4)</p><p>　　ρte=As/Ate=As/(0.5bh)=1527/(0.5×300×700)=0.0145</p><p>　　(3)裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數(shù),按規(guī)范公式(8.1.2-2)</p><p>　　< 0.2, 取ψ=0.2</p><p>

117、　　(4)最大裂縫寬度計算,按規(guī)范公式(8.1.2-1)</p><p>　　Wmax=0.015mm < Wlim=0.400mm, 滿足。</p><p><b>　　8.2 中框梁</b></p><p>　　1 已知條件及計算要求：</p><p>　　(1) b=200mm，h=700mm。</

118、p><p>　　砼 C30，fc=14.30N/mm2，縱筋 HRB400，fy=360N/mm2，箍筋 HPB235，fy=210N/mm2。</p><p>　　彎矩設計值 M=20.30kN.m，剪力設計值 V=261.00kN，扭矩設計值 T=0.00kN.m。</p><p>　　抗震等級二級。荷載組合水平地震力。</p><p>&l

119、t;b>　　(2)計算要求：</b></p><p>　　1.正截面受彎承載力計算 2.斜截面受剪承載力計算 3.裂縫寬度計算。</p><p><b>　　2 抗彎計算:</b></p><p>　　(1)求相對界限受壓區(qū)高度ξb</p><p>　　εcu=0.0033-(fcu,k-50)&#

120、215;10-5=0.0033-(30-50)×10-5=0.00350</p><p>　　εcu>0.0033，取εcu=0.00330</p><p>　　按規(guī)范公式(7.1.4-1)</p><p>　　(2)雙筋計算基本公式，按規(guī)范公式(7.2.1-1)</p><p>　　考慮地震作用組合，按規(guī)范表11.1.6，承

121、載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE=0.75</p><p>　　以下計算中彎矩取值按 M=M×γRE=20.30×0.75=15.23kN.m</p><p>　　(3)求截面抵抗矩系數(shù)αs</p><p>　　h0=h-as=700-35=665mm</p><p>　　(4)求受拉鋼筋As及受壓鋼筋As'</p&g

122、t;<p>　　αs < αsmax=ξb(1-0.5ξb)=0.3837</p><p>　　受壓鋼筋按構造配筋As'=ρsminbh=0.20%×200×700=280mm2</p><p>　　Ms=As'fy(h0-as')=280×360.00×(665-35)=63504000</p>

123、;<p>　　αs < 0, 取αs=0</p><p>　　As1=ξα1fcbh0/fy=0.000×1.00×14.30×200×665/360.00=0mm2</p><p>　　As2=As'fy'/fy=280×360.00/360.00=280mm2</p><p>

124、　　As=As1+As2=0+280=280mm2</p><p><b>　　(5)配筋率驗算</b></p><p>　　受拉鋼筋最小配筋率:</p><p>　　ρsmin=max{0.0025,0.55ft/fy=0.55×1.43/360=0.0022}=0.0025</p><p>　　As=280

125、 < ρsminbh=0.25%×200×700=350mm2，受拉鋼筋按構造要求配筋As=350mm2</p><p><b>　　3 抗剪計算:</b></p><p>　　(1)截面驗算，按規(guī)范公式(11.3.3)，承載力抗震調(diào)整系數(shù)按規(guī)范表11.1.6，γRE=0.85</p><p>　　Vmax=1/γRE

126、(0.2βcfcbh0)=1/0.85×(0.2×1.000×14.30×200×665)=447.51kN > V=261kN</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p>　　(2)配筋計算，按規(guī)范公式(11.3.4-1)</p><p>　　V < 1

127、/γRE(0.42ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0)</p><p>　　Asv/s = (VγRE-0.42ftbh0)/(1.25fyvh0)</p><p>　　= (261.00×103×0.85-0.42×1.43×200×665)/(1.25×210×665)</p><p&g

128、t;　　= 0.81329mm2/mm=813.29mm2/m</p><p><b>　　4 配置鋼筋：</b></p><p>　　(1)上部縱筋：計算As=280mm2，</p><p>　　實配2C14(308mm2 ρ=0.22%)，配筋滿足</p><p>　　(2)腰筋：計算構造As=b×hw&#

129、215;0.2%=266mm2，</p><p>　　實配4Φ10(314mm2 ρ=0.22%)，配筋滿足</p><p>　　(3)下部縱筋：計算As=350mm2，</p><p>　　實配2C16(402mm2 ρ=0.29%)，配筋滿足</p><p>　　(4)箍筋：計算Av/s=813mm2/m，</p><

130、p>　　實配Φ8@100雙肢(1005mm2/m ρsv=0.50%)，配筋滿足</p><p><b>　　5 裂縫計算:</b></p><p>　　(1)受拉鋼筋應力計算,按規(guī)范公式(8.1.3-3)</p><p>　　σsk=Mk/(0.87h0As)=42860000/(0.87×665×402)=184.

131、23N/mm2</p><p>　　(2)按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率,按規(guī)范公式(8.1.2-4)</p><p>　　ρte=As/Ate=As/(0.5bh)=402/(0.5×200×700)=0.0057</p><p>　　< 0.01, 取ρte=0.01</p><p>　　(3)

132、裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數(shù),按規(guī)范公式(8.1.2-2)</p><p>　　(4)最大裂縫寬度計算,按規(guī)范公式(8.1.2-1)</p><p>　　Wmax=0.133mm < Wlim=0.400mm, 滿足。</p><p>　　8.3框架柱配筋計算</p><p>　　1 已知條件及計算要求：</p>&l

133、t;p>　　(1)已知條件：矩形柱</p><p>　　b=600mm，h=600mm</p><p>　　計算長度 L=3.90m</p><p>　　砼強度等級 C30，fc=14.30N/mm2</p><p>　　縱筋級別 HRB335，fy=300N/mm2</p><p>　　箍筋級別 HPB235，

134、fy=210N/mm2</p><p>　　軸力設計值 N=2546.00kN</p><p>　　彎矩設計值 Mx=324.00kN.m，My=0.00kN.m</p><p>　　剪力設計值 Vy=0.00kN，Vx=114.41kN</p><p>　　抗震等級二級, 荷載組合水平地震力</p><p><