凱利歌廳鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　前言3</b></p><p><

2、b>　　1.建筑設(shè)計4</b></p><p><b>　　1.1基本概況4</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計步驟4</b></p><p>　　1.2.1方案構(gòu)思4</p><p>　　1.2.2繪制平面圖4</p><p><

3、;b>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計9</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計資料9</b></p><p>　　2.1.1工程概況9</p><p>　　2.1.2氣象及地質(zhì)條件9</p><p>　　2.1.3抗震設(shè)計說明9</p><p>　　2.1.4材料選用10&

4、lt;/p><p>　　2.2結(jié)構(gòu)選型10</p><p>　　2.2.1結(jié)構(gòu)體系選型10</p><p>　　2.2.2屋面結(jié)構(gòu)11</p><p>　　2.2.3樓面結(jié)構(gòu)11</p><p>　　2.2.4樓梯結(jié)構(gòu)11</p><p>　　2.3 框架計算簡圖及梁柱線剛度11<

5、/p><p>　　2.3.1確定框架計算簡圖11</p><p>　　2.3.2梁的線剛度計算11</p><p>　　2.3.3柱的線剛度計算11</p><p>　　2.4 荷載計算12</p><p>　　2.4.1恒載標(biāo)準值計算12</p><p>　　2.4.2活荷載標(biāo)準值計算

6、15</p><p>　　2.4.3豎向荷載下框架受荷總圖15</p><p>　　2.4.4風(fēng)荷載計算18</p><p>　　2.5風(fēng)荷載作用下的位移驗算20</p><p>　　2.5.1側(cè)移剛度D20</p><p>　　2.5.2風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算20</p><p>

7、　　2.6內(nèi)力計算22</p><p>　　2.6.1恒荷載標(biāo)準值作用下的內(nèi)力計算22</p><p>　　2.6.2活荷載標(biāo)準值作用下的內(nèi)力計算22</p><p>　　2.6.3風(fēng)荷載標(biāo)準值作用下的內(nèi)力計算23</p><p>　　2.7內(nèi)力組合44</p><p>　　2.8構(gòu)件截面設(shè)計67</

8、p><p>　　2.8.1框架柱截面設(shè)計67</p><p>　　2.8.2框架梁截面設(shè)計76</p><p>　　2.9基礎(chǔ)設(shè)計84</p><p>　　2.9.1基礎(chǔ)尺寸及埋置深度84</p><p>　　2.9.2基礎(chǔ)高度計算86</p><p>　　2.9.3配筋計算87<

9、/p><p><b>　　總 結(jié)89</b></p><p><b>　　參考文獻90</b></p><p><b>　　致 謝91</b></p><p>　　凱利歌廳鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　摘

10、要</b></p><p>　　本設(shè)計為凱利歌廳鋼筋混凝體設(shè)計，工程位于浙江省寧波市郊區(qū)，總建筑面積約為8200㎡，采用框架結(jié)構(gòu)，建筑物總高度24.200m，主體結(jié)構(gòu)為六層，局部五層，層高均為3.600m。本設(shè)計主要由建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分組成。建筑設(shè)計部分包括平面、立面及剖面設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計部分取伸縮縫一側(cè)的一榀框架作為計算對象，包括結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)選型、一榀框架的完整計算（荷載計算、內(nèi)力計算、內(nèi)力組

11、合、截面設(shè)計及配筋計算等）。在確定框架布局之后，先計算了恒載、活載、風(fēng)載的等效荷載以及各桿端的內(nèi)力，然后用迭代法進行內(nèi)力分配，進而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）及水平風(fēng)力作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，再進行內(nèi)力組合并找出最不利的一組內(nèi)力組合，選取最安全的結(jié)果計算配筋并繪制配筋圖。最后寫出相應(yīng)的設(shè)計說明、英文資料翻譯以及參考文獻。本計算書所有項目均以相應(yīng)的規(guī)范為依據(jù)。</p><

12、;p>　　[關(guān)鍵詞] 框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；荷載計算；內(nèi)力計算；內(nèi)力組合；截面設(shè)計</p><p>　　Kelly bar reinforced concrete building structure design</p><p>　　[Abstract] the design for the kelly bar reinforced concrete design, engineer

13、ing of Zhejiang province is located in the suburb of Ningbo City, a total construction area of about 8200square meters, using frame structure, building a total height of24.200m, the main structure of six layer, five laye

14、r, high level of 3.600m. The design consists of architectural design and structural design of two parts. Part of the architectural design includes the plane, elevation and profile design; structural desig</p><

15、p>　　[Key words] frame structure; structure design; load calculation; calculation of internal force and internal force combination; section design</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是

16、大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)和檢驗所學(xué)知識掌握程度的重要階段，是綜合學(xué)習(xí)的階段，是深化、綜合、拓寬所學(xué)知識的一次實踐機會，是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。</p><p>　　在設(shè)計前，我復(fù)習(xí)了《房屋建筑學(xué)》、《土力學(xué)地基基礎(chǔ)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》、《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》等大學(xué)所學(xué)的主要專業(yè)課程，以便能夠在設(shè)計中更好的綜合考慮各方面的設(shè)計要點，同時閱讀了關(guān)于建筑、結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)范[1-5]。并參考了以

17、下文獻：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》、《房屋結(jié)構(gòu)抗震》、《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》、《工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》、《房屋建筑學(xué)》等。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的這段時間，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、外文的翻譯，鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力，從而從不同方面初步達到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。</p><p>　　在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時

18、，均采用手算。由于設(shè)計工程量大，自己的水平又有限，不免有疏忽和差錯和不足的地方，懇請老師們提出寶貴意見，在此不勝感激。</p><p><b>　　1.建筑設(shè)計</b></p><p>　　鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋適合于多層和高層辦公樓、教學(xué)樓、商業(yè)建筑、圖書館、住宅等建筑類型。框架結(jié)構(gòu)是由橫梁和立柱組成的桿件體系，節(jié)點全部或大部分為剛性連接?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是最常見的豎向承重

19、結(jié)構(gòu)，由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護作用，其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型[6]。</p><p>　　本設(shè)計為凱利歌廳鋼筋混凝土設(shè)計。</p><p><b>　　1.1基本概況</b></p><p>　　本工程建筑物總高度為24.200m，長度為100.030m，總建

20、筑面積為8200m2，建筑物共6層，局部5層，層高均為3.600 m，室內(nèi)外高差0.600m。</p><p><b>　　1.2設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　1.2.1方案構(gòu)思</b></p><p>　　本設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準的不同，確定各類用房。樓內(nèi)各種房間的具體設(shè)置、層次和位置，應(yīng)

21、根據(jù)使用要求和具體條件確定[7]。根據(jù)使用要求，結(jié)合基地面積、結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)確定開間和進深，并為今后改造和靈活分隔創(chuàng)造條件[8]。首先應(yīng)總體布局，綜合考慮平面布置。確定各種唱歌室、辦公室等房間的尺寸，確定各種門窗的尺寸，確定層高、女兒墻高度，確定樓梯尺寸和布置方案。</p><p>　　1.2.2繪制平面圖</p><p>　?。?）確定各房間尺寸后，可開始繪制軸網(wǎng)布置圖。圖1為

22、伸縮縫一處的軸網(wǎng)布置圖。</p><p>　?。?）布置柱子，初步估算柱子尺寸為600mm×600mm，衛(wèi)生間不設(shè)柱子，采用隔墻。具體布置見圖2。</p><p>　?。?）繪制各層平面圖。</p><p>　　圖1 伸縮縫一處的軸網(wǎng)布置圖</p><p>　　圖2 伸縮縫一處的柱子布置圖</p><p>

23、;<b>　　圖3 平面圖局部</b></p><p>　?。?）繪制樓梯平面圖。本樓樓梯踏步高度為150mm，踏面寬度為300mm，共有三種類型的樓梯，分別為伸縮縫處主樓梯、非伸縮縫處主樓梯和次樓梯，每種類型的樓梯均繪制出底層、標(biāo)準層和頂層平面圖。圖4為伸縮縫處主樓梯平面圖。</p><p>　　圖4 伸縮縫處主樓梯平面圖</p><p>　

24、　（5）繪制各立面圖。樓總高度為24.200m，層高均為3.6m，底層室內(nèi)地面標(biāo)高為0m，室內(nèi)外高差為0.6m。上人屋面女兒墻高度為1.2m，非上人屋面女兒墻高度為0.5m。具體立面圖見圖5和圖6。</p><p>　　圖5 南立面圖局部</p><p><b>　　圖6 東立面圖</b></p><p>　?。?）繪制樓梯處的剖面圖。按確

25、定的尺寸繪制樓梯剖面，踏步高度為150mm，每層為20階臺階。圖7為樓梯處剖面圖。</p><p>　　圖7 樓梯處剖面圖</p><p><b>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計資料</b></p><p><b>　　2.1.1工程概況</b&g

26、t;</p><p>　　本工程為凱利歌廳鋼筋混凝體設(shè)計，建筑物總高度為22.600 m，共6層，局部5層，層高3.600 m，室內(nèi)外高差0.600 m。具體情況見結(jié)構(gòu)平面布置圖8及剖面圖9。</p><p>　　圖8 結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p>　　2.1.2氣象及地質(zhì)條件</p><p>　　常年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，基本風(fēng)壓0.5kN

27、/m2，基本雪壓0.35 kN/㎡，年最高溫度39℃，最低溫度4℃。</p><p>　　建筑用地地形平緩，地下水位標(biāo)高約4m，無侵蝕性。</p><p>　　2.1.3抗震設(shè)計說明</p><p><b>　　不考慮抗震設(shè)防</b></p><p>　　圖9 1-1剖面圖</p><p>&l

28、t;b>　　2.1.4材料選用</b></p><p>　　混凝土：采用C30；</p><p>　　鋼筋：縱向鋼筋采用HRB400，其余采用HPB235；</p><p>　　墻體：外墻、內(nèi)墻均采用灰砂磚，其尺寸為240×120×60mm，重度；</p><p>　　窗：鋼塑門窗，重度；</p&g

29、t;<p><b>　　門：木門，</b></p><p><b>　　2.2結(jié)構(gòu)選型</b></p><p>　　2.2.1結(jié)構(gòu)體系選型</p><p>　　采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。</p><p><b>　　2.2.2屋面結(jié)構(gòu)</b></p&g

30、t;<p>　　采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的屋面，屋面板厚120mm。</p><p><b>　　2.2.3樓面結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，板厚120mm。</p><p><b>　　2.2.4樓梯結(jié)構(gòu)</b></p><p>　

31、　采用鋼筋混凝土梁式樓梯。</p><p>　　2.3 框架計算簡圖及梁柱線剛度</p><p>　　2.3.1確定框架計算簡圖</p><p>　　假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面上，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二樓樓面，基礎(chǔ)標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差等定為-1.00 m，二樓樓面標(biāo)高3.60m，故

32、底層柱高為4.60 m 。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面，故均為3.60 m 。</p><p>　　2.3.2梁的線剛度計算</p><p><b>　　對于中框架梁</b></p><p><b>　　左邊跨梁:</b></p><p><b>　　中跨梁：</b><

33、;/p><p><b>　　右邊跨梁:</b></p><p>　　2.3.3柱的線剛度計算</p><p><b>　　底層柱：</b></p><p><b>　　其余各層柱：</b></p><p>　　令=1.0，則其余各桿件的相對線剛度為：<

34、/p><p>　　框架梁柱的相對線剛度如圖3所示，作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。</p><p><b>　　圖10 計算簡圖</b></p><p><b>　　2.4 荷載計算</b></p><p>　　2.4.1恒載標(biāo)準值計算</p><p><b>　

35、　(1)屋面</b></p><p>　　防水層（剛性）30厚C20細石混凝土防水 1.0 kN/m2</p><p>　　防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4 kN/m2</p><p>　　找平層：20厚礦渣水泥

36、 0.02 m× 14.5 kN/m3 = 0.29 kN/m2</p><p>　　找坡層：40厚水泥石灰焦渣沙漿3‰找平 0.04 m×14 kN/m3=0.56 kN/m2</p><p>　　保溫層：150厚水泥蛭石 0.15 m×

37、5 kN/m3 = 0.75 kN/m2</p><p>　　結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12 m × 25 kN/m3 = 3.00 kN/m2</p><p>　　抹灰層：10厚混合沙漿 0.01 m × 17 kN/m3 = 0.17 kN/m2</p>

38、<p>　　合計： 6.17 kN/m2</p><p>　　(2)各層走廊樓面及標(biāo)準層樓面</p><p>　　水磨石地面：10mm厚面層</p><p>　　20mm厚水泥沙漿打底

39、 0.65 kN/m2</p><p><b>　　素水泥漿結(jié)合層一道</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25 kN/m3=3.00 kN/m2</p><p>　　抹灰層：10厚混合沙漿 0

40、.01m×17 kN/m3=0.17 kN/m2</p><p>　　合計： 3.82 kN/m2</p><p><b>　　(3)梁自重</b></p><p>　　b×h=300mm×600mm

41、</p><p>　　梁自重： 25kN/m3×0.3m×(0.6m－0.12m)=3.6kN/m</p><p>　　抹灰層：10厚混合沙漿 0.01m×（0.6m－0.12m＋0.3m)×2×17kN/m3=0.27kN/m</p><p>　　

42、合計： 3.87kN/m</p><p>　　基礎(chǔ)梁 b×h=250mm×400mm</p><p>　　梁自重 25kN/m3×0.25m×0.4m=2.5

43、0kN/m</p><p><b>　　(4)柱自重 </b></p><p>　　b×h=600mm×600mm</p><p>　　柱自重 25kN/m3×0.60m×0.60m=9.00KN/m</p><p

44、>　　抹灰層：10厚混合沙漿 0.01m×0.60m×4×17kN/m3=0.41KN/m</p><p>　　合計： 9.41KN/m</p><p>　　(5)外縱墻自重（有窗墻）</p>

45、;<p><b>　　標(biāo)準層:</b></p><p>　　縱墻 (3.6m-2m-0.6m)×0.24m×18kN/m3=4.32kN/m</p><p>　　鋁合金窗 0.35kN/㎡

46、5;2 m=0.70kN/m</p><p>　　水刷石外墻面 （3.6m－2m）×0.5kN/㎡=0.80kN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 （3.6m－2m）×0.36kN/㎡=0.58kN/m</p><p>　　合計：

47、 6.40kN/m </p><p><b>　　底層:</b></p><p>　　縱墻 （4.6m-2m-0.6m-0.4m）×0.24m×18kN/m3=6.91kN/m</p&g

48、t;<p>　　鋁合金窗 0.35kN/㎡×2 m=0.70kN/m</p><p>　　水刷石外墻面 （3.6m－2 m）×0.5kN/㎡=0.80kN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面

49、 （3.6m－2 m）×0.36kN/㎡=0.58kN/m</p><p>　　合計： 8.99kN/m </p><p>　　(6)外縱墻自重（窗間墻） </p&

50、gt;<p><b>　　標(biāo)準層:</b></p><p>　　縱墻 （3.6－0.6）m ×0.24m×18kN/ m3=12.96kN/m</p><p>　　水刷石外墻面 3.6m×0.50KN

51、/㎡=1.80kN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 3.6m×0.36KN/㎡=1.30kN/m</p><p>　　合計： 16.06kN/m </p><p>&l

52、t;b>　　底層:</b></p><p>　　外縱墻自重（窗間墻） </p><p>　　縱墻 （4.6m-0.6m-0.4m）×0.24m×18kN/ m3=15.55kN/m</p><p>　　水刷石外墻

53、面 3.6m×0.50kN/㎡=1.80kN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 (3.6m+0.6m)×0.36kN/㎡=1.51kN/m</p><p>　　合計：

54、 18.86kN/m </p><p><b>　　(7)內(nèi)縱墻自重</b></p><p><b>　　標(biāo)準層:</b></p><p>　　縱墻 （3.6m－0.6m）×0.24m×18kN/ m3=12.9

55、6 kN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 3.6m×0.36KN/㎡×2=2.59 kN/m</p><p>　　合計： 15.55 kN/m </p><p><

56、;b>　　底層:</b></p><p>　　縱墻 （4.6m-0.6m-0.4m）×0.24m×18kN/ m3=15.55kN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 3.6m×0.36kN/㎡×2=2.59kN/m<

57、;/p><p>　　合計： 18.14kN/m </p><p>　　2.4.2活荷載標(biāo)準值計算</p><p>　　(1)屋面和樓面活荷載標(biāo)準值</p><p>　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查得：</p><p&

58、gt;　　樓面：走廊 2.5 kN/m2</p><p>　　教室 2.0 kN/m2</p><p>　　上人屋面：2.0 kN/m2</p><p><b>　　(2)雪荷載</b></p><p>　　查得寧波50年一遇的雪壓為0.35 kN/m2 </p><p>　　屋面活荷載與雪

59、殼載不同時取較大值</p><p>　　2.4.3豎向荷載下框架受荷總圖</p><p>　　(1)A~C、E~D軸間框架梁</p><p><b>　　屋面板傳荷載：</b></p><p>　　板傳值至粱上的三角形或樓梯荷載等效為均布荷載。荷載的傳遞示意見圖11。</p><p>　　恒載：

60、 6.17 kN/㎡×2.25m×(1-2×0.32+0.33)×2=23.52 kN/m</p><p>　　活載： 2.0 kN/㎡×2.25m×(1-2×0.32+0.33)×2=7.62 kN/m</p><p><b>　　樓面板傳荷載:</b></p>&l

61、t;p>　　恒載： 3.82 kN/㎡×2.25m×(1-2×0.32+0.33)×2=14.56 kN/m</p><p>　　活載： 2.0 kN/㎡×2.25m×(1-2×0.32+0.33)×2=7.62 kN/m</p><p>　　粱自重

62、 3.87KN/m</p><p>　　A~C、E~D軸間框架粱均布荷載為：屋面粱 恒載=粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=3.87kN/m＋23.52 kN/m </p><p>　　=27.39 kN/m</p><p><b>　　活載=板傳荷載</b></p>

63、<p><b>　　=7.62kN/m</b></p><p>　　樓面粱 恒載=粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=3.87kN/m＋14.56 kN/m </p><p>　　=18.43KN/m</p><p><b>　　活載=板傳荷載</b></p><

64、;p>　　=7.62kN/m </p><p>　　圖11 板傳荷載示意圖</p><p>　　(2) C~D軸間框架梁</p><p><b>　　屋面板傳荷載：</b></p><p>　　恒載： 6.17 kN/㎡×1.5m×5/8×2=11.57 kN/m</p>

65、<p>　　活載： 2.0 kN/㎡×1.5m×5/8×2=3.75 kN/m</p><p><b>　　樓面板傳荷載:</b></p><p>　　恒載： 3.82 kN/㎡×1.5m×5/8×2=7.16 kN/m</p><p>　　活載： 2

66、.5 kN/㎡×1.5m×5/8×2=4.69 kN/m</p><p>　　粱自重 3.87 kN/m</p><p>　　C～D軸間框架粱均布荷載為：屋面粱 恒載=粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=3.87kN/m＋11.57 kN/m =15.44 kN/m</

67、p><p><b>　　活載=板傳荷載</b></p><p>　　=3.75 kN/m</p><p>　　樓面粱 恒載=粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=3.87kN/m＋7.16 kN/m =11.03KN/m</p><p><b>　　活載=板傳荷載</b>&

68、lt;/p><p>　　=4.69kN/m </p><p>　　(3)A軸柱縱向集中荷載計算</p><p><b>　　頂層柱：</b></p><p>　　女兒墻自重（做法：墻高1100mm，100mm的混凝土壓頂，水刷石墻面）</p><p>　　0.24m×1.1m×18

69、kN/m2＋0.24m×0.1m×25kN/m2＋（1.2m×2＋0.24m）×0.5kN/ m2=6.67kN/m</p><p>　　頂層柱恒載=女兒墻自重＋粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=6.67kN/m×4.5m＋3.87kN/m×（4.5 m－0.6 m）＋6.17kN/ m2×2.25m×5

70、/8×4.5m</p><p><b>　　=84.15 kN</b></p><p>　　頂層柱活載=板傳活載</p><p>　　=2.0 kN/ m2×2.25m×5/8×4.5m=12.66 kN</p><p>　　標(biāo)準層柱恒載=外墻自重(有窗墻和窗間墻)＋粱自重＋板傳荷

71、載</p><p>　　=6.40 kN/m×(4.5m－0.6m－0.9m)＋16.06 kN/m×0.9m＋3.87 kN/m×（4.5－0.6m）＋3.82 kN/m×2.25m×5/8×4.5</p><p><b>　　=72.92 kN</b></p><p>　　標(biāo)準層柱

72、活載=板傳活載</p><p>　　=2.0 kN/ m2×2.25m×5/8×4.5m=12.66 kN</p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重(有窗墻和窗間墻)＋基礎(chǔ)粱自重</p><p>　　=8.99kN/m×(4.5m－0.6m－0.9m)＋18.86kN/m×0.9m＋2.5kN/m×

73、（4.5m－0.6m）</p><p><b>　　=53.69 KN</b></p><p>　　(4)C軸柱縱向集中荷載的計算</p><p>　　頂層柱恒載=粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=3.87kN/m×（4.5m－0.6m）＋6.17kN/m2×2.25m×5/8

74、5;4.5m＋6.17 kN/ m2×1.5m×(1－2×0.332＋0.333) ×4.5m</p><p><b>　　=88.21 kN</b></p><p>　　頂層柱恒載=板傳活載</p><p>　　=2.0 kN/m×2.25m×5/8×4.5m＋2.0 kN

75、/ m2×1.5m×（1－2×0.332＋0.333）×4.5m</p><p><b>　　=23.70 KN</b></p><p>　　標(biāo)準層柱恒載=墻自重＋粱自重＋板傳荷載</p><p>　　=15.55kN/m×（4.5m－0.6m）＋3.87kN/m×（4.5m－0.6m

76、）＋3.82kN/m×2.25 m×5/8×4.5m＋3.82 kN/m×1.5m×（1－2×0.332＋0.333）×4.5m</p><p>　　=121.01 kN</p><p>　　標(biāo)準層柱活載=板傳活載</p><p>　　=2.0kN/m×2.25m×5/8

77、15;4.5m＋2.5 kN/m×1.5m×（1－2×0.332＋0.333）×4.5m</p><p>　　=26.46 kN </p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒載=基礎(chǔ)粱自重</p><p>　　=2.5kN/m×（4.5－0.6）=9.75 kN</p><p>　　(5)D軸柱縱向集中荷

78、載的計算同C軸柱</p><p>　　(6)E軸柱縱向集中荷載的計算同A軸柱</p><p><b>　　(7)框架柱自重</b></p><p>　　底層柱的自重 G=4.6m×9.41KN/m=43.29kN</p><p>　　標(biāo)準層柱的自重 G=3.6m×9.41KN/m=33.8

79、8kN</p><p>　　框架在豎向荷載作業(yè)下的受荷總圖12（圖中數(shù)值均為標(biāo)準值，各值的單位為kN）</p><p>　　2.4.4風(fēng)荷載計算</p><p>　　作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準值：</p><p><b>　　其中，基本風(fēng)壓 ；</b></p><p>　　為風(fēng)壓變

80、化系數(shù)，本教學(xué)樓地點在城市郊區(qū)，所以地面粗糙度為B類；</p><p>　　為風(fēng)荷體形系數(shù)，根據(jù)建筑物體型查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》可得；</p><p>　　圖12 豎向受荷總圖</p><p>　　為風(fēng)振系數(shù)，一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)可取高值，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可取低值，取，則，所以；</p><p>　　為下層柱高；為上層柱高，對頂層為女兒墻高度的

81、2倍；</p><p>　　B為迎風(fēng)面的寬度，B= 4.5 m。</p><p><b>　　計算過程見表1。</b></p><p>　　表1 集中風(fēng)荷載標(biāo)準值</p><p>　　2.5風(fēng)荷載作用下的位移驗算</p><p>　　2.5.1側(cè)移剛度D</p><p>

82、　　計算過程見表2和表3。</p><p>　　2.5.2風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算</p><p>　　水平荷載作用下框架的層間側(cè)移計算公式：</p><p>　　其中，為第j層的總剪力；</p><p>　　為第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和；</p><p>　　為第j層的層間側(cè)移。</p><p&g

83、t;　　第一層的層間側(cè)移值求出以后，就可以計算各樓板標(biāo)高處側(cè)移值的頂點側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值是該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和。</p><p>　　j層側(cè)移 ； </p><p>　　頂點側(cè)移 </p><p>　　框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計算見表4。</p>

84、<p>　　表2 橫向2~5層D值的計算</p><p>　　表3 橫向底層D值的計算</p><p>　　表4 風(fēng)荷載作用下的框架側(cè)移計算</p><p>　　側(cè)移驗算：層間側(cè)移最大值 1/5373＜1/550，滿足要求。</p><p><b>　　2.6內(nèi)力計算</b></p><

85、;p>　　為了簡化計算，考慮以下幾種單獨受荷情況：</p><p><b>　　（1）恒載作用；</b></p><p>　　（2）活荷載作用于A~C軸跨間；</p><p>　?。?）活荷載作用于C~D軸跨間；</p><p>　?。?）活荷載作用于D~E軸跨間；</p><p><

86、b>　?。?）風(fēng)荷載作用。</b></p><p>　　對于（1）、（2）、（3）、（4）等4種情況，框架在豎向荷載作用下，采用迭代法計算。</p><p>　　對于第（5）種情況，框架在水平荷載作用下，采用D值法計算。</p><p>　　在內(nèi)力分析前，還應(yīng)計算節(jié)點各桿的彎矩分配系數(shù)以及在豎向荷載作用下各桿端的固端彎矩。</p>&

87、lt;p>　　2.6.1恒荷載標(biāo)準值作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　本設(shè)計采用迭代法來求桿端彎矩，恒荷載作用下的迭代計算如圖13所示，恒荷載作用下最后桿端彎矩如圖14所示。</p><p>　　恒荷載標(biāo)準值作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖15、圖16、圖17所示。</p><p>　　2.6.2活荷載標(biāo)準值作用下的內(nèi)力計算</p><

88、;p>　　同樣采用迭代法來求桿端彎矩，活荷載作用在A~C軸間的迭代計算如圖18，活荷載作用在A~C軸間的最后桿端彎矩如圖19，活荷載作用在A~C軸間的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖20、圖21、圖22所示。</p><p>　　活荷載作用在C~D軸間的迭代計算如圖23，活荷載作用在C~D軸間的最后桿端彎矩如圖24，活荷載作用在C~D軸間的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖25、圖26、圖27所示。</p>

89、<p>　　活荷載作用在D~E軸間的迭代計算如圖28，活荷載作用在D~E軸間的最后桿端彎矩如圖29，活荷載作用在D~E軸間的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖30、圖31、圖32所示。</p><p>　　2.6.3風(fēng)荷載標(biāo)準值作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　框架在風(fēng)荷載（從左向右吹）下的內(nèi)力用D值法（改進的反彎點法）進行計算。</p><p><b

90、>　　其步驟為：</b></p><p>　　（1）求各柱反彎點處的剪力值；</p><p>　　（2）求各柱反彎點高度；</p><p>　?。?）求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩；</p><p>　　（4）求各柱的軸力和梁剪力。</p><p>　　第i層第m柱所分配的剪力為：，。</p>

91、<p>　　框架柱反彎點位置，，計算結(jié)果如表5~表8所示。</p><p>　　表5 A軸框架反彎點位置</p><p>　　表6 C軸框架反彎點位置</p><p>　　圖13 恒荷載作用下的迭代計算</p><p>　　圖14 恒荷載作用下最后桿端彎矩（kN﹒m）</p><p>　　圖15

92、恒荷載作用下的M圖（kN﹒m）</p><p>　　圖16 恒荷載作用下的V圖（kN）</p><p>　　表7 D軸框架反彎點位置</p><p>　　圖17 恒荷載作用下的N圖（kN）</p><p>　　表8 E軸框架反彎點位置</p><p>　　圖18 活荷載作用在A~C軸間的迭代計算</p>

93、;<p>　　圖19 活荷載作用在A~C軸間的最后桿端彎矩（kN﹒m）</p><p>　　圖20 活荷載作用A~C軸間的M圖</p><p>　　圖21 活荷載作用A~C軸間的V圖</p><p>　　框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按以下公式計算：</p><p>　　中柱處的梁 </

94、p><p>　　圖22 活荷載作用A~C軸間的N圖</p><p>　　邊柱處的梁 </p><p>　　計算過程如表9~表12所示</p><p>　　圖23 活荷載作用在C~D軸間的迭代計算</p><p>　　圖24 活荷載作用在C~D軸間的最后桿端彎矩（kN﹒m）

95、</p><p>　　圖25 活荷載作用C~D軸間的M圖</p><p>　　圖26 活荷載作用C~D軸間的V圖</p><p>　　表9 風(fēng)荷載作用下A軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p>　　圖27 活荷載作用C~D軸間的N圖</p><p>　　表10 風(fēng)荷載作用下C軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算&

96、lt;/p><p>　　圖28 活荷載作用D~E軸間的迭代計算</p><p>　　圖29 活荷載作用在D~E軸間的最后桿端彎矩（kN﹒m）</p><p>　　圖30 活荷載作用D~E軸間的M圖</p><p>　　圖31 活荷載作用D~E軸間的V圖</p><p>　　表11 風(fēng)荷載作用下D軸框架柱剪力和梁柱端彎

97、矩的計算</p><p>　　圖32 活荷載作用D~E軸間的N圖</p><p>　　表12 風(fēng)荷載作用下E軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p>　　框架柱軸力與梁端剪力的計算結(jié)果見表13。</p><p>　　表13 風(fēng)荷載作用下的框架柱軸力與梁端剪力</p><p><b>　　2.7內(nèi)力組

98、合</b></p><p>　　各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進行內(nèi)力組合。當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進行調(diào)幅。分別考慮恒荷載和活荷載由可變荷載效應(yīng)控制的組合和由永久荷載效應(yīng)控制的組合，并比較兩種組合的內(nèi)力，取最不利者。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值取自支座邊緣處，為此，進行組合前，應(yīng)先計算個控制截面處的內(nèi)力值。</p>

99、<p>　　梁支座邊緣處的內(nèi)力值： ； </p><p>　　其中：為支座邊緣截面的彎矩標(biāo)準值；</p><p>　　為支座邊緣截面的剪力標(biāo)準值；</p><p>　　M為梁柱中線交點處的彎矩標(biāo)準值；</p><p>　　V為與M相應(yīng)的梁柱中線交點處的剪力標(biāo)準值；</p><p>　　q為梁單位長度的均

100、布荷載的標(biāo)準值；</p><p><b>　　b為梁端支座寬度。</b></p><p>　　柱上端控制截面在上層的梁底，柱下端控制截面在下層的梁頂。按軸線計算簡圖算得的柱端內(nèi)力值，宜換算成控制截面處的值。為了簡化期間，也可采用軸線處內(nèi)力值，這樣算得的鋼筋用量比需要的鋼筋略多一點。</p><p>　　各內(nèi)力組合表見表14~表35。</p

101、><p><b>　　2.8構(gòu)件截面設(shè)計</b></p><p>　　混凝土強度 C30 </p><p>　　鋼筋強度 HPB235 </p><p>　　HRB400 </p><p>　　根據(jù)以上條件查表可得，</p><p>

102、;　　2.8.1框架柱截面設(shè)計</p><p><b>　?。?）軸壓比驗算</b></p><p><b>　　底層柱 </b></p><p>　　軸壓比 滿足條件</p><p>　　軸力最大的柱滿足要求，則所有柱的軸壓比都滿足要求。</p><p><b

103、>　?。?）截面尺寸復(fù)核</b></p><p><b>　　取，</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　（3）正截面受彎承載力計算</p><p>　　柱同一截面分別承受正反向彎矩，所以采用對稱配筋。</p><p>

104、<b>　　A軸柱 </b></p><p>　　第一層 ，為大偏壓，選N大、M大的組合，最不利組合為：</p><p><b>　　第一組內(nèi)力 </b></p><p>　　彎矩中沒有風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩，柱的計算長度</p><p><b>　　，取</b></p>

105、;<p><b>　　，則</b></p><p>　　按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小總配筋率</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　每側(cè)實配3C20 ()。</p><p><b>　　第二組內(nèi)力 </b></

106、p><p>　　彎矩中由風(fēng)荷載作用產(chǎn)生的彎矩，柱的計算長度</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，則</b></p><p>　　按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小總配筋率</p><p><b>　　所以 </b

107、></p><p>　　每側(cè)實配3C20 ()。</p><p>　　第二層 ，為大偏壓，最不利組合為：</p><p>　　彎矩中沒有風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩，柱的計算長度</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，則</b></p>

108、;<p>　　按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小總配筋率</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　每側(cè)實配3C20 ()。</p><p>　　第三層 ，為大偏壓，最不利組合為：</p><p>　　彎矩中沒有風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩，柱的計算長度</p>&

109、lt;p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，則</b></p><p>　　按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小總配筋率</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　每側(cè)實配3C20 ()。</p>&

110、lt;p>　　第四層 ，為大偏壓，最不利組合為：</p><p>　　彎矩中沒有風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩，柱的計算長度</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，則</b></p><p>　　按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小總配筋率</p>

111、;<p><b>　　所以 </b></p><p>　　每側(cè)實配3C20 ()。</p><p>　　第五層 ，為大偏壓，最不利組合為：</p><p>　　彎矩中沒有風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩，柱的計算長度</p><p><b>　　，取</b></p><p>

112、<b>　　，則</b></p><p>　　按構(gòu)造配筋，每側(cè)實配3C20 ()。</p><p>　　C軸柱、D軸柱和E軸柱的計算方法同上，計算過程在此省略，經(jīng)計算，都需按構(gòu)造配筋，每側(cè)實配3C20 ()。</p><p>　?。?）垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗算</p><p><b>　　一層 &l

113、t;/b></p><p><b>　　查表得 1.0</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　?。?）斜截面受剪承載力計算</p><p><b>　　A軸柱</b></p><p>　　1層 最不利內(nèi)力組

114、合 </p><p><b>　　剪跨比 ，取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　按構(gòu)造配箍，取復(fù)式箍3A10@250。</p><p>　　2層 最不利內(nèi)力組合 </p><p><b>　　剪跨比 </b>

115、;</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　按構(gòu)造配箍，取復(fù)式箍3A10@250。</p><p>　　3層 最不利內(nèi)力組合 </p><p><b>　　剪跨比 </b></p><p><b>　　，取</b></p

116、><p>　　按構(gòu)造配箍，取復(fù)式箍3A10@250。</p><p>　　4層 最不利內(nèi)力組合 </p><p><b>　　剪跨比 </b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　按構(gòu)造配箍，取復(fù)式箍3A10@250。</p><

117、;p>　　5層 最不利內(nèi)力組合 </p><p><b>　　剪跨比 </b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　按構(gòu)造配箍，取復(fù)式箍4A10@250。</p><p>　　C軸柱、D軸柱和E軸柱的計算方法同上，計算過程在此省略，經(jīng)計算，都需按構(gòu)造配筋，其中一

118、至四層取復(fù)式箍3A10@250，第五層取復(fù)式箍4A10@250。</p><p><b>　　（6）裂縫寬度驗算</b></p><p><b>　　A軸柱</b></p><p>　　1層 ，可不驗算裂縫寬度；</p><p>　　2層 ，可不驗算裂縫寬度；</p><p&

119、gt;　　3層 ，可不驗算裂縫寬度；</p><p>　　4層 ，可不驗算裂縫寬度；</p><p>　　5層 ，需要驗算裂縫寬度。</p><p>　　C軸柱、D軸柱和E軸柱的驗算計算方法同上，計算過程在此省略，經(jīng)計算，C軸柱、D軸柱和E軸柱的第5層均需驗算裂縫寬度。計算過程見表37。</p><p>　　現(xiàn)將A軸柱、C軸柱、D軸柱和

120、E軸柱的第5層每側(cè)實配4C20 ()。</p><p>　　表37 柱的裂縫寬度驗算</p><p>　　重新配筋后，驗算結(jié)果，均滿足裂縫要求。</p><p>　　2.8.2框架梁截面設(shè)計</p><p>　?。?）正截面受彎承載力計算</p><p>　　本設(shè)計左右為對稱結(jié)構(gòu)，則取梁AC和梁CD計算即可。梁AC和

121、梁CD各截面的正截面受彎承載力配筋計算見表38。</p><p>　　表38 框架梁正截面配筋計算</p><p>　　（2）斜截面受剪承載力計算</p><p>　　本設(shè)計左右為對稱結(jié)構(gòu)，則取梁AC和梁CD計算即可。梁AC和梁CD各截面的斜截面受彎承載力配筋計算見表39。</p><p>　　表39 框架梁斜截面配筋計算</p&g

122、t;<p><b>　　（3）裂縫寬度驗算</b></p><p>　　本設(shè)計左右為對稱結(jié)構(gòu)，則取梁AC和梁CD計算即可?？蚣芰旱牧芽p寬度驗算見表40。</p><p>　　表40 框架梁裂縫寬度驗算</p><p>　　驗算結(jié)果，均滿足裂縫要求。</p><p><b>　　2.9基礎(chǔ)設(shè)計&l

123、t;/b></p><p>　　取C柱基礎(chǔ)設(shè)計。根據(jù)底層室內(nèi)標(biāo)高為0 m，基頂標(biāo)高為-1.0 m，選取礫石層作為持力層，取。取基礎(chǔ)高度450 mm，礫石層，。</p><p>　　2.9.1基礎(chǔ)尺寸及埋置深度</p><p>　?。?）按構(gòu)造要求初步確定基礎(chǔ)尺寸</p><p>　　按構(gòu)造要求初步確定基礎(chǔ)尺寸如圖33所示，基礎(chǔ)埋置深度為

124、1.45 m，采用100厚C10混凝土墊層，兩邊各延伸出100 mm。</p><p>　?。?）按軸心受壓基礎(chǔ)初步估算基礎(chǔ)底面積</p><p>　　圖33 基礎(chǔ)計算簡圖</p><p>　　取a=b=2.5 m，須修正寬度。</p><p><b>　?。?）計算基底壓力</b></p><p&g

125、t;<b>　　第一組內(nèi)力 </b></p><p><b>　　基礎(chǔ)回填土重：</b></p><p><b>　　第二組內(nèi)力 </b></p><p>　　同樣方法計算可以得：</p><p><b>　　第三組內(nèi)力 </b></p>

126、<p>　　同樣方法計算可以得：</p><p>　　綜合以上三種內(nèi)力組合可知最大邊界應(yīng)力為</p><p><b>　　持力層承載力驗算</b></p><p><b>　　均滿足要求。</b></p><p>　　2.9.2基礎(chǔ)高度計算</p><p>　　

127、只需對柱變基礎(chǔ)截面進行抗沖驗算：</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　C30混凝土</b></p><p><b>　　因偏心受壓：</b></p><p>　　基礎(chǔ)高度為0.45 m，根據(jù)內(nèi)插法可求得</p><p>&

128、lt;b>　　故，滿足沖切要求。</b></p><p><b>　　2.9.3配筋計算</b></p><p>　　基礎(chǔ)受力筋采用HRB400級鋼筋</p><p>　　選用C12@100，（）。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p

129、>　　畢業(yè)設(shè)計是我在校期間最后一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計可受到本專業(yè)系統(tǒng)、綜合的訓(xùn)練和實戰(zhàn)演練，提高綜合運用所學(xué)知識能力和實踐技能，同時可培養(yǎng)創(chuàng)新能力。</p><p>　　以往的課程設(shè)計都是單獨的構(gòu)件或建筑物的某一部分的設(shè)計，而畢業(yè)設(shè)計則不一樣，它需要綜合考慮各個方面的工程因素，諸如布局的合理，安全，經(jīng)濟，美觀，還要兼顧施工的方便。這是一個綜合性系統(tǒng)性的工程，因而要求我們分別從建筑，結(jié)構(gòu)等不同角度去

130、思考問題。</p><p>　　由于初次接觸一個工程設(shè)計的全過程，可以說沒有任何經(jīng)驗可言。在設(shè)計的過程中，遇到的問題是不斷的。前期的建筑方案由于考慮不周是，此后在房艷峰老師的幫助下，通過參考建筑圖集、建筑規(guī)范以及各種設(shè)計資料和相關(guān)書籍[9-15]，使我的設(shè)計漸漸趨于合理。</p><p>　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過手算一榀框架，使我深刻地領(lǐng)會了框架、樓梯、板、基礎(chǔ)等部分的設(shè)計流程、簡化措施、計

131、算方法以及相關(guān)規(guī)范，重視了以前曾經(jīng)忽視的建筑構(gòu)造措施，也使我的設(shè)計更加接近于實際工程。通過對一榀框架的計算，使我對各門專業(yè)課程知識貫穿起來加以運用。開始的計算是錯誤百出，稍有不慎，就會出現(xiàn)與規(guī)范不符的現(xiàn)象，此外還時不時出現(xiàn)筆誤，于是反復(fù)參閱各種規(guī)范，設(shè)計例題等，把課本上的知識轉(zhuǎn)化為自己的東西。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我掌握了結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、步驟和方法，全面了解設(shè)計的全過程；培養(yǎng)正確、熟練的結(jié)構(gòu)方