土木工程結構工程畢業(yè)設計計算書

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是大學本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教和學的重要過程,是對大學期間所學專業(yè)知識的全面總結。</p><p>　　本組畢業(yè)設計為多層教學樓，我的題目為《長春市盛鑫中學教學樓》。在畢業(yè)設計前期，我溫習了《結構力學》、《鋼筋混凝土》、《建筑結構抗震設計》等知

2、識，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。在畢業(yè)設計中期，我們通過所學的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進行建筑、結構設計。在畢業(yè)設計后期，主要進行設計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　畢業(yè)設計的四個月里，在老師的幫助下，經過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業(yè)知識、

3、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內力組合的計算時，進一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，結構設計時了解了PKPM，TSZ等軟件的使用。以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設計的目的與要求。</p><p>　　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，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。</p><p>&

4、lt;b>　　二零一二年 六月</b></p><p><b>　　內容摘要</b></p><p>　　本設計的題目為長春市盛鑫中學教學樓設計。建筑主體為5層，總建筑面積為6043.1m2，建筑總高度為19.2m，抗震設防烈度為7度，抗震等級為三級。結構采用鋼筋混凝土框架形式及獨立的鋼筋混凝土柱下基礎。</p><p>　　

5、本設計主要進行了結構方案中橫向框架A、B、C、D軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力，找出最不利的一組或幾組內力組合,選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內樓梯的設計。完成了梯段板，平臺梁等構件的內力和配筋

6、計算及施工圖繪制。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design for the topic of changchun city ChengXin secondary school buildings design . The architecture has five stories and. Its whole f

7、loorage is 6043.1m2, its top is 19.2m high. The earthquake intensity is 7. Style of the building is totally frame structure of reinforced concrete. The foundation of the building is the single footing stand.</p>&

8、lt;p>　　The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis A、B、C、D. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the v

9、ibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according

10、 to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then t</p><p>　　第一部分 建筑設計</p><p>　　第一章 設計總說明</p><p>　　1.1工程名稱：長春市盛鑫中學教學樓</p><p>　　1.2工程概況：本工程建筑面積: 604

11、3.1m2;使用年限為50年；建筑耐火等級二級，建筑抗震設防烈度為七度。</p><p>　　1.3標高位置：本工程室外地面設計標高為-0.450，室內外高差0.450；</p><p>　　1.4結構形式及墻體材料：</p><p>　　結構形式：本工程為框架結構</p><p><b>　　墻體材料：</b><

12、/p><p>　　1、砌體材料采用190厚爐渣空心砌塊；</p><p>　　2、砂漿為M5.0水泥砂漿；</p><p>　　3、外墻采用190厚砌塊加60厚保溫層，（按310厚計算）；</p><p><b>　　1.5門窗工程:</b></p><p>　　外窗為白色單框雙玻璃塑鋼窗。</

13、p><p><b>　　1.6防水工程：</b></p><p>　　1.本工程防水等級為三級。</p><p>　　2.柔性防水選用高分子復合卷才SBS一層，女兒墻、雨</p><p>　　水口出屋面管道級其它陰陽角等重點防水部位附加卷才 </p><p>　　一道，具體構造詳見《DBJT201-

14、91》。</p><p><b>　　1.7裝飾工程：</b></p><p>　　1、外墻裝飾見立面圖。</p><p>　　2、所有室內木門刷清漆三遍，刷油前先做刮膩子，砂紙打平，刷底油等基層處理。</p><p>　　3、全部外露鐵件均刷防銹漆一遍，達到二級耐火等級要求，所有木構件均刷防腐漆。</p>

15、<p><b>　　1.8其它：</b></p><p>　　1、凡本圖未表明地方均遵照國家有關規(guī)范，規(guī)程施工；</p><p>　　2、對本圖所提供的門窗類別、材料、室內外裝修材料及做法，由其它原因變更時應由建設單位會同設計單位商定后進行調整； </p><p>　　3、本工程采用標準圖無論采用局部或全部，施工中均應結合本工程協(xié)調

16、處理；</p><p>　　4、本工程中排水、暖通、電氣、通訊等各專業(yè)在施工過程中應協(xié)調且與土建專業(yè)預留孔洞溝槽，避免在墻體或者樓板上鑿洞及出現(xiàn)明線或管線相互干擾現(xiàn)象，準確預埋管件；</p><p>　　5、外墻面施工前應先做出樣板，待建設單位和設計單位同意后方可施工。</p><p><b>　　第二章 設計內容</b></p>

17、<p>　　本部分設計包括建筑圖紙7張</p><p>　　表1 建筑成果</p><p>　　第二部分 結構設計</p><p><b>　　第一章 工程概況</b></p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p

18、>　　建筑介紹：長春市育才高層培訓中心建筑面積約6043.1m2蓋均采用現(xiàn)澆鋼 筋混凝土框架結構，樓板厚度取120mm，填充墻采用陶?；炷疗鰤K。主體為十層的鋼筋混凝土框架結構，建筑平面為平面矩形。局部突出屋面的樓梯間，層高為3.5。</p><p>　　柱網與層高：本工程采用柱距為8.4m,1層層高3.9m，2～5層層高3.6m，示意圖如下：</p><p>　　圖1-1 柱網

19、布置圖</p><p>　　承重方案的選擇：縱橫向混合承重，縱橫向都設主梁，兩個方向剛度近似相等。</p><p>　　豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。</p><p><b>　　1.2設計條件：</b></p><p>　　氣象條件：基本風壓：0.6

20、5KN/m2，基本雪壓：0.35KN/m2。</p><p>　　抗震設防：設計要求抗震設防烈度為7度。</p><p>　　工程地質條件：見勘探地質報告</p><p><b>　　屋面及樓面作法： </b></p><p>　　屋面：4厚SBS防水層，20厚1：3水泥找平層，80厚阻燃聚乙烯泡沫塑料保溫板， 2

21、厚SBS改性瀝青隔氣層，120厚鋼筋混凝土屋面板，刮大白；</p><p>　　樓面：10厚1：1水泥砂漿，貼地面磚素水泥檫縫，20厚1：3水泥砂漿找平層，120厚鋼筋混凝土板，刮大白；</p><p>　　材料：柱混凝土等級為C30，HRB400；梁混凝土等級為C30， HRB400；板混凝土等級為C30,HRB300,基礎混凝土等級C30，HRB335，地梁鋼筋HRB400，箍筋采用H

22、PB300.</p><p>　　第二章 構件尺寸確定及荷載匯集</p><p>　　、梁、柱截面及柱高的確定</p><p>　　本房屋主體結構為5層,一層3.9m,二到五層高均為3.6m。填充墻采用190mm厚爐渣空心砌塊。樓蓋及屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚為150mm。梁截面高度按跨度的1/12~1/8估算，寬度按高度的1/2~1/3估算。梁、柱采用混

23、凝土的設計強度為C30（fc=14.3 N/mm2,ft=1.43 N/mm2）。梁的截面尺寸如表1</p><p>　　表1 梁的截面尺寸（mm）</p><p>　　柱的截面有公式估算。由該框架結構的抗震等級為二級，其軸壓比限值[μ]=0.75，一~五層采用C30混凝土。各層重力荷載代表值近似取15KN/m2。由圖1知可知邊柱及中柱的負載面積分別為8.4×3.45m2和8.4

24、×5.1m2。故第一層柱的截面面積為</p><p>　　邊柱Ac≥=210763.6364mm2</p><p>　　中柱Ac≥=299580.4196mm2</p><p>　　柱截面采用正方形，則邊柱和中柱截面分別為557mm×557mm和650mm×650mm。</p><p>　　故柱采用正方形截面，一

25、層柱截面為600mm×600mm</p><p>　　二~五層柱截面為550mm×550mm。</p><p>　　基礎采用獨立基礎，基礎埋深為1.70m。</p><p>　　取柱的形心線作為柱的軸線;兩軸線取至板底，2~5層柱的高度即為層高。底層柱高度從基礎頂面取至一層板底，即</p><p>　　H=3. 9+0.4

26、5+1.7-1-0.1=4.95m。</p><p><b>　　2.3荷載計算：</b></p><p>　　一、屋面、樓面活荷載標準值</p><p>　　根據(jù)《荷載規(guī)范》GB5009-2001 第4.1.1和第4.3.1條，屋面活荷載標準值取值如下： </p><p>　　教室、實驗室、辦公室

27、 2.0KN/ m2</p><p>　　廁所 2.0KN/ m2</p><p>　　走廊、門廳、樓梯 2.5KN/ m2</p><p>　　不上人屋面 0.5KN/ m2</p><p>　　屋面雪荷載標準值

28、 SK=urS0=1.0×0.5=0.5 KN/m2</p><p>　　二、屋面、樓面恒荷載標準值</p><p>　　1、屋面永久荷載標準值（不上人）</p><p>　　20厚混合砂漿抹面刮大白 0.44KN/ m2</p><p>　　150厚現(xiàn)澆鋼混屋

29、面板 3.75KN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥沙漿找平層 0.4 KN/ m2</p><p>　　120厚水泥膨脹珍珠巖保溫層 0.42KN/ m2</p><p>　　APP卷材防水層

30、 0.4 KN/ m2</p><p>　　混合沙漿抹面20厚 0.02×17=0.34 KN/m2</p><p>　　合計 5.75KN/m2</p><p>　　2、1-9層樓面永久荷載標準值</p><p&g

31、t;　　地面磚面層（水泥打底） 0.55KN/m2 </p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平 0.02×20=0.4KN/m2 </p><p>　　150厚鋼筋混凝土板 25×0.15=3.75KN/m2 </p><p>　　混合沙漿抹面

32、20厚 0.02×17=0.34 KN/m2</p><p>　　合計 5.04KN/m2 </p><p>　　3、廁所自重均布荷載</p><p>　　瓷磚地面 0.55 KN/

33、m2</p><p>　　20厚水泥砂漿防水保護層 20×0.02=0.40 KN/m2</p><p>　　地面防水層 0.05 KN/m2</p><p>　　100厚鋼筋混凝土板 25 ×0.1=2.5 KN/

34、m2</p><p>　　混合沙漿抹面20厚 0.02×17=0.34 KN/m2</p><p>　　合計 3.94 KN/m2</p><p>　　4.樓梯自重均布荷載</p><p>　　地面磚面層（水泥打底）

35、 0.01×20=0.2 KN/m2</p><p>　　樓梯板重（按250厚鋼筋混凝土板等效） 0.25×25=6.25 KN/m2</p><p>　　混合沙漿抹面20厚 0.02×17=0.34 KN/m2

36、 </p><p>　　合計 6.90 KN/m2</p><p><b>　　三、梁、柱自重</b></p><p>　　梁.柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷計算出單位長度上的重力荷載，抹灰近似按加大梁寬及柱寬考慮。具體見下表：

37、 </p><p><b>　　四、墻體自重</b></p><p>　　墻體采用190厚陶?？招钠鰤K。外墻貼面瓷磚，60厚SBS保溫層，內墻均為20厚抹灰。</p><p><b>　　1.外墻自重：</b><

38、/p><p>　　瓷磚 0.5 KN/m2</p><p>　　60厚EPS保溫板 0.06×0.5=0.03 KN/m2</p><p>　　20厚1:2.5水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 KN/m2<

39、/p><p>　　190厚空心砌塊 7.86×0.19=1.49 KN/m2</p><p>　　混合沙漿抹面20厚 0.02×17=0.34 KN/m2</p><p>　　合計 2.76 KN/m2 <

40、;/p><p><b>　　2.內墻自重：</b></p><p>　　190厚空心砌塊 7.86×0.19=1.49 KN/m2</p><p>　　兩側混合沙漿抹面20厚 2×0.02×17=0.68 KN/m2</p><p>　　合

41、計 2.173 KN/m2 </p><p><b>　　女兒墻自重標準值</b></p><p>　　女兒墻采用100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土，其高度為500mm和1500mm，</p><p>　　外貼瓷磚(0.5KN/ m2 ),故女兒墻自重：</p><

42、p>　　25×0.1×7.5×0.6×12+25×0.1×4.2×0.6×6＋25×0.2×6×0.6×4=417.6KN</p><p>　　2.4重力荷載代表值：</p><p>　　頂層重力荷載代表值：屋面及女兒墻自重+縱橫梁自重+半層柱和墻體重量+50

43、 ％屋面雪荷載。 </p><p>　　其他各層重力荷載代表值：屋面活荷載+樓板自重+縱橫梁自重+樓面上、下半層的柱和墻體自重+50%樓面均布活荷載。</p><p>　　以第四層G3為例說明計算過程：</p><p>　　G3=0.5×693.45 + 0.5×1364.43 + 0.5×86.34

44、+ 0.5×664.8 + 3997.834 + 0.5×1843.03 + 0.5×65.616 + 489.76 + 0.5×1587.15 + 1439.69 + 0.5×1140 + 0.5×950=10635.02KN</p><p>　　第三章 水平荷載作用下側移驗算</p><p><b>　　3.1計算

45、D值：</b></p><p>　　一、梁、柱的線剛度計算</p><p>　　計算梁的線剛度時，考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，一邊有樓板的梁截面慣性矩取=1.50，兩邊有樓板的梁的慣性矩取=20 ，I0為按矩形截面計算的梁截面慣性矩。線剛度計算公式 = ，各梁、柱的線剛度計算結果如下表所示。 </p><p>　　柱的線剛

46、度ic計算表 表 3</p><p>　　二、計算各柱抗側移剛度值</p><p>　　值是使柱上、下端產生單位相對位移所需施加的水平力，計算公式為 ，各柱的抗側移剛度見下表4</p><p>　　∑D1/∑D2=9.53/13.43= 0.711>0.7故該框架為規(guī)則框架</p><p><

47、b>　　3.2側移驗算：</b></p><p>　　一、結構自振周期計算</p><p>　　按頂點位移法計算，考慮輕質填充墻對剛度的影響，取基本周期調整系數(shù)α0=0.60，計算公式為，式中為頂點位移（單位為m），按D值法計算，見表5：</p><p><b>　　表 5</b></p><p>&l

48、t;b>　　=0.66s</b></p><p>　　二、水平地震作用及地震剪力計算：</p><p>　　該工程結構高度不超過40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。結構總水平地震作用標準值計算如下：Geq=0.85∑Gi =0.85×106341.76=90390.5 KN</p><p&

49、gt;　　由水平地震影響系數(shù)曲線來計算:</p><p>　　α1=（Tg/T1）0.9αmax =（0.35/0.66）0.9×0.08=0.03</p><p>　　FEk=α1Geq=0.03×90390.5=2711.72 KN</p><p>　　因為1.4Tg=1.4×0.35=0.49s＜T1 =0.66s，則應考慮頂部附

50、加水平地震作用。頂部附加水平地震作用系數(shù)δn查表得：</p><p>　　δn=0.08T1+0.01=0.08×0.66+0.01=0.0628</p><p>　　各質點橫向水平地震作用按下式計算：</p><p>　　Fi=GiHiFEk（1-δn）/（∑GkHk）=2541.42×GiHi/（∑GkHk）</p><p

51、>　　地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi：</p><p>　　Vi=∑Fk（i=1，2，…n） 計算過程如下表：</p><p>　　表 6 </p><p>　　三、水平地震作用下的位移驗算：</p><p>　　水平地震作用下框架結構的層間位移（△u）i和頂點位移u i分別按下

52、列公式計算：（△u）i = Vi/∑D ij； u i=∑（△u）k。</p><p>　　各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]<1/550。</p><p><b>　　計算過程如下表：</b></p><p>　　由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層

53、，1/1796<1/550，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　第四章 水平荷載作用下內力計算</p><p>　　4.1水平地震作用下內力計算：</p><p>　　取結構布置中的4軸線橫向框架內力計算為例，說明計算方法，其余框架內力計算從略。</p><p>　　一、框架柱端剪力及彎矩</p><p>　　

54、按下列公式計算：Vij=DijV i /∑Dij</p><p>　　M bij=Vij*yh </p><p>　　M uij=Vij（1-y）h</p><p>　　y=yn+y1+y2+y3</p><p>　　注： 為框架柱的標準反彎點高度比；（是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標準反彎點高度比查得）</p>

55、<p>　　y1為上、下層梁線剛度變化時，反彎點高度比的修正值；</p><p>　　y2、y3為上下層層高變化時，反彎點高度比的修正值；</p><p>　　y框架柱的反彎點高度比。</p><p>　　底層柱需要考慮修正值y2，二層柱需要考慮修正值y3，三層柱需要考慮修正值y2，二層柱需要考慮修正值y3，其它各柱均無修正。</p>&l

56、t;p>　　例：第五層邊柱的計算：</p><p>　　Vi1=2241.56×16.57/894350 =41.53（KN）</p><p>　　y=y n=0.4（m） （無修正）</p><p>　　M bi1=41.53×0.4×3.0=49.84（KN·m）</p><p>　　M u

57、i1=41.53×（1-0.4）×3.0=74.75（KN·m）</p><p>　　二、梁端彎矩、剪力及柱軸力</p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力可根據(jù)節(jié)點平衡計算。</p><p>　　分別按以下公式計算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）</p>&l

58、t;p>　　M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）</p><p>　　V b=（M l b+ M r b）/ l</p><p>　　Ni=∑（V l b- V r b）k</p><p>　　例：節(jié)點： M l b = i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）<

59、;/p><p>　　=10.8×63.82/（4.32+10.8）</p><p>　　=45.59 KN·m</p><p>　　M rb = i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）</p><p>　　=4.32×63.82/（4.32+10.8）</p>

60、<p>　　=18.23 KN·m </p><p>　　N =∑（V l b- V r b）</p><p>　　=36.47-8.04</p><p><b>　　=28.43 KN</b></p><p>　　水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如下圖所示:</p>

61、<p>　　圖2-3（a） 圖2-3（b）</p><p>　　第五章 豎向荷載作用下內力計算</p><p><b>　　5.1 計算單元</b></p><p>　　取5軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為7.8m，如圖所示，由于房間內布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，

62、計算單元內的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。</p><p><b>　　見下圖： </b></p><p><b>　　5.2 荷載計算</b></p><p><b>　　一、恒荷載計算</b></p><p>　　在圖中，q

63、代表橫梁自重，代表房間傳給橫梁的梯形荷載。</p><p><b>　　對于第5層：</b></p><p>　　q＝2.82kN/m </p><p>　?。絨×l x =5.26×4.2=22.09 kN/m </p><p>　　為房間傳給橫梁的梯形荷載的等效均布荷載，</p>

64、<p>　?。剑?-2×α2 +α3）×＝(1-2×0.32 +0.33) ×22.09</p><p>　?。?8.71 kN/m</p><p>　　q10＝q +＝3.78+18.71=22.49 kN/m</p><p><b>　　對于1～4層：</b></p>&l

65、t;p>　　q＝3.78kN/m </p><p>　　＝q×l x =4.03×4.5=18.14 kN/m </p><p>　　為房間傳給橫梁的梯形荷載的等效均布荷載，</p><p>　　＝（1-2×α2 +α3）×＝(1-2×0.32 +0.33) ×18.14</p&

66、gt;<p>　?。?5.36 kN/m</p><p>　　q3代表橫梁上橫墻自重為5.21 kN/m，</p><p>　　q1-9＝q 1+ q 2+ q 3＝3.78+15.36+5.21=24.35 kN/m</p><p><b>　　二、活荷載計算</b></p><p>　　活荷載的計算與恒

67、荷載的計算是相同的，計算過程從略</p><p>　　對于第五層：q6＝1.83 kN/m</p><p>　　對于二～四層：q 4-5＝5.54 kN/m</p><p>　　對于一層：q 1-3＝7.24 kN/m</p><p><b>　　5.3內力計算</b></p><p>　　一、框

68、架彎矩分配及計算</p><p>　　梁端和柱端彎矩采用彎矩二次分配法來計算。計算時先對各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配，向遠端傳遞(傳遞系數(shù)為1/2)，然后對由于傳遞而產生的不平衡彎矩再進行分配，不再傳遞，到此為止，由于結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。</p><p>　　對于邊節(jié)點，與節(jié)點相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉動剛度，為桿件的線剛度，分配系數(shù)為；對于中間節(jié)點，與該節(jié)

69、點相連的走道梁的遠端轉化為滑動支座，因此轉動剛度，其余桿端，分配系數(shù)計</p><p><b>　　算過程如下：</b></p><p>　　二、恒載作用下梁端剪力及柱軸力計算</p><p>　　梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得，而柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算恒載作用時的柱底軸力，要考慮柱的自

70、重。頂層柱頂軸力由節(jié)點剪力和節(jié)點集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加上柱的自重。其余層軸力計算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。</p><p>　　豎向荷載作用下梁端剪力計算(KN) 表 12</p><p>　　注：上表中每層分上下兩行，上行為恒載作用下的剪力，下行為活載作用下的剪力。</p><p>　　第六章

71、內力組合及內力調整</p><p>　　6.1 結構抗震等級</p><p>　　結構的抗震等級可根據(jù)結構類型、地震烈度、房屋高度等因素，查規(guī)范得到。該框架結構，高度>30m，地處抗震設防烈度為7度的長春地區(qū)，因此該框架為二級抗震等級。</p><p>　　6.2 框架梁內力組合</p><p>　　梁內力控制截面一般取兩端支座截面

72、及跨中截面。支座截面內力有支座正、負彎矩及剪力，跨中截面一般為跨中正截面。</p><p>　　據(jù)本工程實際情況，考慮五種內力組合：</p><p>　　1.2SGK+1.4SQK ；1.35SGK +1.0SQK ；1.2SGE +1.3SEk ；1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk；1.2（SGk+0.5SQk）+1.0SEk。</p><p>　　考慮

73、到鋼筋混凝土結構具有塑性內力重分布的性質，在豎向荷載下可以適當降低梁端彎矩，進行調幅（調幅系數(shù)取0.8），以減少負彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。</p><p>　　一、跨中彎矩計算及組合</p><p>　　為簡化起見，取跨中彎矩為跨間最大彎矩值，則計算方法如下：</p><p><b>　　以5層邊梁為例：</b></p><p&

74、gt;　　(1)豎向荷載作用下</p><p>　　對A點取矩，∑MA=0</p><p>　　VB =2.82×7.5×7.5/2+19.76+18.71×3.3/2+(91.27-84.26)/7.5</p><p><b>　　=61.97 KN</b></p><p>　　對C點取矩

75、，∑MC=0</p><p>　　MC=61.97×7.5/2-2.82×7.52/8-18.71×3.32/8-19.76×2.35+84.26/2-91.27×2</p><p>　　=47.16 KN·m</p><p>　　(2)豎向活載作用下</p><p>　　對A點取矩

76、，∑MA=0</p><p>　　VB = [1.91×7.5+1.82×3.3×7.5/2+8.46-8.21]/7.5=4.95KN</p><p>　　對C點取矩，∑MC=0</p><p>　　MC = 4.95×7.5/2-1.82×3.32/8-1.91×2.35-8.46×2+8.2

77、1/2=3.02KN·m</p><p><b>　　(3)地震作用下</b></p><p>　　MC=（7.5/2-2.56）×17.91/2.56=8.33KN·m</p><p>　　其他各層計算均按此法,計算從略。</p><p>　　跨中彎矩組合（KN.m）

78、 表 13</p><p>　　6.3 框架柱內力組合</p><p>　　柱內力控制截面一般取柱上、下端截面，每個截面上有M、N、V。</p><p>　　由于柱是偏心受力構件且一般采用對稱配筋，故應從上訴組合中求出下列最不利內力：</p><p>　　及相應的N M=271.88KN·m

79、 N=4805.4kN</p><p>　　及相應的M M=160.43KN·m N=1583.54kN</p><p>　　及相應的M M=251.77KN·m N=4805.4kN</p><p>　　6.4 框架內力調整</p><p><b>　　一

80、、強柱弱梁調整</b></p><p>　　一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設計值應符合下式的要求：</p><p>　　式中，——節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設計值之和，上下柱端的彎矩設計值可按彈性分析來分配;</p><p>　　——節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針

81、方向組合的彎矩設計值之和；</p><p>　　——柱端彎矩增大系數(shù)；二級框架為1.2。</p><p>　　為了避免框架柱腳過早屈服，二級框架結構的底層柱下端機面的彎矩設計值，應乘以增大系數(shù)1.25。底層是指無地下室的基礎以上或地下室以上的首層。</p><p>　　以節(jié)點2為例進行調整:</p><p>　　節(jié)點左、右梁端彎矩

82、 </p><p>　　ΣMb = 194.07KN.m</p><p>　　節(jié)點上、下柱端彎矩 </p><p>　　ΣMc =ηcΣMb =1.2×194.07 = 232.88 KN.m</p><p>　　在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即:</p><p>　　M2上 =90.8

83、3×232.88/（90.83+124.17）= 98.38 KN.m</p><p>　　M2下 =232.88-98.38=134.50 KN.M</p><p>　　其他層柱端彎矩的調整用相同的方法，計算結果如下：</p><p>　　橫向框架A柱柱端組合彎矩調整 表 14</p><p>　　說

84、明：上兩表中M單位為KN.m，N單位為KN.</p><p>　　橫向框架B柱柱端組合彎矩調整 表 15</p><p><b>　　強剪弱彎調整</b></p><p>　　(1)梁的強剪弱彎調整</p><p>　　抗震設計中，二級框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5，其梁端剪力設計值應按

85、下式調整：V =ηvb（M lb + M rb）/ln + V Gb，其中：ηvb=1.2 </p><p>　　以第六層AB跨為例，說明計算過程</p><p><b>　　受力如圖所示：</b></p><p>　　由跨中彎矩計算易知，VGb = 62.32+0.5×4.95=64.80KN；ln = 7.5-0.5 = 7.0

86、m</p><p>　　綜上知，取左震作用下AB梁端的彎矩進行調整。</p><p>　　V =ηvb（M lb +M rb）/ln +V Gb =1.2×（120.69-30.05）/7.0+64.80 =80.33 KN </p><p>　　同理可求出其他各層各跨的剪力調整值。</p><p>　?。?）柱的強剪弱彎調整&

87、lt;/p><p><b>　　例：A柱第六層：</b></p><p>　　M上+M下= 152.40+111.94= 264.34 KN·m</p><p>　　調整： VC = 1.2×（M上+M下）/h</p><p>　　= 1.2×（151.1+98.38）/2.88</p&

88、gt;<p>　　= 103.95 KN</p><p>　　同理可求出其他各層各跨的剪力調整值。</p><p><b>　　第七章 截面設計</b></p><p><b>　　7.1框架梁</b></p><p>　　以第一層的AB跨梁為例，說明計算方法和過程，其他各梁的配筋計

89、算見表中。</p><p>　　一、梁的正截面受彎承載力計算</p><p>　　從梁的內力組合表中選出AB跨跨間截面及支座截面的最不利內力，進行配筋計算：支座A： Mmax = 318.84 KN·m</p><p>　　γRE Mmax = 0.75×318.84= 239.13 KN·m</p><p&g

90、t;　　支座B左： Mmax = 302.53 KN·m</p><p>　　γRE Mmax = 0.75×302.53= 226.90KN·m</p><p>　　跨 間： Mmax = 84.96KN·m</p><p>　　γRE Mmax = 0.75×84.96 = 63.72 KN·m&

91、lt;/p><p>　　當梁下部受拉時按T形截面設計，當梁上部受拉時，按矩形截面設計，翼緣計算寬度當：</p><p>　　按計算跨度考慮: bf，=l0/3 =(7.5-0.7)/3.3 = 2233 mm</p><p>　　梁凈距考慮: bf，=b+ Sn =250+*（4200-250） = 4200 mm</p><p&

92、gt;　　按翼緣高度考慮： h0 =h- as =550-35 =515mm,</p><p>　　hf，/ h0=0.23﹥0.1;</p><p>　　這種情況不起控制作用，故取bf，=2233 mm</p><p>　　梁內縱筋選HRB400（),，混凝土等級為C30（fc=14.3 N/mm2）。下部跨間截面按單筋形梁計算，因為：</p>&

93、lt;p>　　α1fcbf，hf，（ h0- hf，/2）= 1.0×14.3×2233×120×（515-120/2）</p><p>　　= 1743KN·m > 63.72KN·m 屬第一類T型截面</p><p>　　αs=M/（α1fc bf，h02=63.72×106/（1.0×1

94、4.3×2233×5152）= 0.008</p><p>　　ξ=1-（1-2αs）1/2 = 0.008 < ξ=0.35</p><p>　　As=α1ξfc bf，h0/fy=1.0×0.008×14.3×2233×515/360=365.44mm2 實際配筋3根16的HRB400(As=603mm2)</

95、p><p>　　ρmin =603/（250×515）= 0.47% > 0.25%，滿足要求。</p><p>　　跨中配筋率應大于和中的較大值。</p><p>　　將下部跨間截面3根20的HRB400的鋼筋伸入支座，作為支座負彎矩作用下的受壓鋼筋(As=603mm2)，再計算相應的受拉鋼筋，即支座A上部：</p><p>　

96、　M=αsα1fc b h02 + fy’As’(h0-as’)</p><p>　　αs=[M- fy, As，(h0- as’)]/（α1fcbh02）</p><p>　　=[239.13×106-360×603×(515-35) ]/（1.0×14.3×250×5152）</p><p><b

97、>　　=0.142</b></p><p>　　ξ =1-（1-2αs）1/2 = 0.153 <2as/ h0 = 70/515 =0.272 說明富裕，且達不到屈服，可近似取</p><p>　　As =fcbh0ξ+fy’As’/fy=（14.3×250×515×0.153+603×360）/360=1385mm2&

98、lt;/p><p>　　實配鋼筋5根20的HRB400(As=1570mm2)</p><p><b>　　支座上部</b></p><p>　　As =M/[fy×(h0-as’)]=226.90×106/[360×（515-35）]=1313.08 mm2 實配鋼筋5根20的HRB400(As=1570 mm2)

99、</p><p>　　ρmin =1570/（250×515）=1.22% > 0.3%，As，/ As=603/1570= 0.38>0.3</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　二、梁的斜截面受剪承載力計算</p><p>　　（1）驗算截面尺寸：hw= h0 =5

100、15mm</p><p>　　hw/ b = 515/250 = 2.06 < 4,屬厚腹梁。</p><p>　　γRE V=0.75×154.52=115.89 KN</p><p>　　0.25βcfcbh0= 0.25×1.0× 14.3×250×515 = 460.29KN > V =115.8

101、9 KN</p><p><b>　　故截面符合條件。</b></p><p>　?。?）驗算是否需要計算配置箍筋</p><p>　　按均布荷載計算(集中力產生的剪力占總剪力的比例<75%)</p><p>　　0.7fcbh0 = 0.7×14.3×250×515= 1288.79

102、 KN > V =115.89KN 可知，需按構造配箍。</p><p>　?。?）箍筋選擇及梁斜截面受剪承載力計算</p><p>　　箍筋用錯誤！未找到引用源。級Q235熱扎鋼筋，fyv = 210N/mm2.</p><p>　　梁端加密區(qū)箍筋取2肢Ф8@100，則</p><p>　　=0.42×1.43×

103、;250×515+1.25×210×101×565/100</p><p>　　= 213.87 KN > V =115.89 KN</p><p>　　加密區(qū)長度取0.9m，非加密區(qū)箍筋取2肢Ф8@150，箍筋設置滿足要求。</p><p>　　其它梁的配筋計算見下表：

104、 </p><p><b>　　表16</b></p><p><b>　　7.2框架柱</b></p><p><b>　　一、柱截面尺寸驗算</b></p><p>　　根據(jù)《抗震規(guī)范》，對于二級抗震等級，剪跨比大于2，軸壓比小于0.8。下表給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計

105、算結果，注意，表中的Mc、Vc和N都不應考慮抗震調整系數(shù)，由表可見，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。</p><p>　　例：第一層B柱：（采用對稱配筋）</p><p>　　柱截面寬度：b = 600 mm</p><p>　　柱截面有效高度：h0 = 600-40=560 mm</p><p>　　混凝土軸心抗壓強度設計值：fc=19

106、.1 N/mm2</p><p>　　柱端彎矩計算值：Mc取上下端彎矩的最大值：Mc = 566.49 KN·m</p><p>　　柱端剪力計算值：Vc = 172.63 KN</p><p>　　柱軸力N取柱頂、柱底的最大值：N = 6089.25 KN</p><p>　　剪跨比：Mc/Vch0 = 566.49×1

107、03/172.63×660 = 4.97 > 2</p><p>　　軸壓比：N/fcmbh0 = 6089.25 ×103/19.1×700×660 = 0.69< 0.8</p><p>　　其他各柱的剪跨比和軸壓比驗算如下表： 表17</p><p>　

108、　柱正截面受彎承載力計算</p><p>　　以第一層B柱為例說明截面設計的過程和方法。根據(jù)B柱內力組合表，將支座中心處的彎矩換算至柱邊緣，并與柱端組合彎矩的調整值比較后，選出最不利內力，進行配筋計算：M=576.33 KN·m </p><p>　　N=6815.53 KN</p><p>　　軸向力對截面重心的偏心矩： </p>

109、;<p>　　e0=M/N =566.49×106/(6089.25×103) =93.03mm</p><p>　　附加偏心矩ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大值，即700/30=23.3mm，故取ea=23.3 mm 。</p><p>　　柱的計算長度確定： l0 =（1+0.15×2.48）×5.1 =7.0

110、 m</p><p>　　初始偏心矩：ei = e0+ea= 93.03+23.3 = 116.33mm</p><p>　　因為長細比l0 / h = 7.0/0.7= 10> 5，故應考慮偏心矩增大系數(shù)η。</p><p>　　ζ1 =0.5fcA/N = 0.5×19.1×7002 /（6089.25×103）=0.77 &

111、lt;1.0</p><p>　　又l0 / h =10 <15，取ζ2 =1.0，則</p><p>　　η=1+ l02ζ1ζ2h0/1400eih2=1+660×102×0.77×1.0/1400×116.33=1.31</p><p>　　ηei =1.31×116.33=152.39<0.3h0

112、=0.3×660=198mm 故為小偏心受壓。</p><p>　　軸向力作用點至受拉鋼筋As合力點之間的距離</p><p>　　e =ηei+h/2-as=1.31×116.33+700/2-40= 462.39 mm</p><p>　　=0.8， = 0.55， </p><p>　　=(60

113、89.25×0.8×103_0.55×19.1×700×660)/{[（6089.25×0.8×103×462.39_0.43×19.1×700×6602）/0.25×620]+19.1×700×660}+0.55=0.56</p><p>　　As,=As = [γRE N

114、e-ξ(1-0.5ξ)α1fcb h02]/fy,/(h0-as,) =[6089.25×0.8×103×462.390.56×(0.5×0.56)×19.1×700×6602]/300/(660-40) ﹤0</p><p>　　=2880 mm2 故應按構造配筋，且應滿足。單側配筋率，則As,=As=0.2%bh=0.

115、002×7002=980 mm2 選4根直徑20的級鋼 (As,=As =1256mm2)</p><p>　　總配筋率ρs = 3×1256/700×660 = 0.82% > 0.8%</p><p>　　三、柱斜截面受剪承載力計算(以第一層B柱為例計算)</p><p>　　查表可知：框架柱的剪力設計值V c= 252.5

116、2KN</p><p>　　剪跨比λ = 4.97>3.0，取λ = 3.0</p><p>　　軸壓比n = 0.77</p><p>　　對于剪跨比大于2的柱，</p><p>　　V c=252.52 KN < 1/0.75×0.2βcfcbh0</p><p>　　=1/0.75×

117、;0.2×19.1×700×660 = 2353.12 KN 所以截面滿足要求</p><p>　　又因為 0.3fcbh = 0.3×19.1×700×700/1000</p><p>　　= 2807.7 KN < N = 5387.82 KN</p><p>　　所以，取N = 280

118、7.7 KN</p><p>　　1.05ftbh0/(λ+1)+0.056N= 1.05×1.71×700×660/(3+1)+0.056×5387.82×1000= 509.10 KN > Vc = 252.52KN </p><p>　　按構造配箍筋，柱端加密區(qū)箍筋選用4肢Ф14@100。由軸壓比 n = 0.77,查表得λv

119、= 0.164，則加密區(qū)的最小體積配筋率：</p><p>　　ρv,min=λvfc/fyv=0.164×19.1/210 = 1.49 %</p><p>　　又 柱的體積配筋率 ρv=（ΣAsvili）/s/Acor</p><p>　　注：Asvi、li為第i根箍筋的截面面積和長度；</p><p>　　Acor為箍筋

120、包裹范圍內的混凝土核芯面積； s為箍筋間距。</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　ρv=（ΣAsvili）/s/Acor =615×660×2/ 6602 /18 = 1.86% 滿足要求 </p><p>　　非加密區(qū)還應滿足s <15d=210mm所以非加密區(qū)箍筋采用4肢Ф12@2

121、00。</p><p>　　柱的箍筋表如下所示：</p><p><b>　　框架柱箍筋數(shù)量表 </b></p><p><b>　　第八章 板設計</b></p><p>　　四層樓板的示意圖及板劃分如下圖所示：</p><p>　　8.1兩邊簡支兩邊固定板設計</

122、p><p>　　一、構件編號: LB-1</p><p><b>　　二、示意圖</b></p><p><b>　　三、依據(jù)規(guī)范</b></p><p>　　《建筑結構荷載規(guī)范》 GB50009-2001</p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》 GB50010-2002

123、</p><p><b>　　四、計算信息</b></p><p><b>　　1.幾何參數(shù)</b></p><p>　　計算跨度: Lx = 6900 mm; Ly = 4200 mm</p><p>　　板厚: h = 100 mm</p><p><b>　　

124、2.材料信息</b></p><p>　　混凝土等級: C30 fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2 ftk=2.01N/mm2 Ec=3.00×104N/mm2</p><p>　　鋼筋種類: HRB335 fy = 300 N/mm2 Es = 2.0×105 N/mm2</p><p>　　最小配筋

125、率: ρ= 0.200%</p><p>　　縱向受拉鋼筋合力點至近邊距離: as = 20mm</p><p>　　保護層厚度: c = 10mm</p><p>　　3.荷載信息(均布荷載)</p><p>　　永久荷載分項系數(shù): γG = 1.200</p><p>　　可變荷載分項系數(shù): γQ = 1.40