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文檔簡介
1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p> 題目 某中學教學樓設(shè)計 </p><p> 學生所在校外學習中心 xxxxxxxx </p><p> 批次 層次 專業(yè)112 專科起點本科 </p><p> 土木工程(工業(yè)與民用建筑方向) <
2、/p><p> 學 號 xxxxxxxxxxx </p><p> 學 生 xxx </p><p> 指 導 教 師 xxx </p><p> 起 止 日 期 xxxx-x-x至xxxx-x-x
3、 </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本項目為某中學教學樓,建筑高度為15.750米,共四層,總建筑面2726.44㎡,設(shè)計年限為50年,抗震設(shè)防烈度為6度,結(jié)構(gòu)類型為多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),樓板為雙向板,樓梯采用板式樓梯,基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)??蚣芙Y(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時,在豎向荷載作用下框架內(nèi)力近似計算時采用分層法,在水平荷載作用下框架
4、內(nèi)力近似計算時采用改進反彎點法(D值法)。在計算過程中對梁的彎矩進行了調(diào)幅,板內(nèi)力計算采用彈性理論計算方法。對建筑中出現(xiàn)的墻體均直接放在梁上,墻、板的重量傳給梁,梁再傳給柱,傳力路線明確。</p><p> 手工計算完畢后,用結(jié)構(gòu)分析軟件PKPM進行了整體框架計算。</p><p> 設(shè)計成果包括計算書和施工圖紙兩部分。</p><p> 關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu)
5、獨立基礎(chǔ) 板式樓梯 D值法</p><p><b> Abstract</b></p><p> The project for the department of a middle school teaching building, building height of 15.750 meters, a total of five-story, 2726.4
6、4 square meters total floor surface, the design life span of 50 years, seismic intensity of 6 degrees, the structure of the type of multi-storey reinforced concrete frame structure, the floor for two-way panels, the use
7、of plate staircase stairs, based on an independent basis under the use of column. The framework of the structure of the calculation of internal forc</p><p> After the completion of the manual calculation, w
8、ith the structure analysis software PKPM the overall framework calculation.</p><p> Key words: Frame structure independent foundation plate stairs the D value method</p><p><b> 目 錄&l
9、t;/b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p> AbstractII</p><p><b> 1 設(shè)計資料1</b></p><p> 1.1 工程概況1</p><p> 1.2 建筑設(shè)計說明書1</p>
10、<p> 1.3 結(jié)構(gòu)說明書5</p><p> 1.3.1 設(shè)計樓面活荷載5</p><p> 1.3.2 樓板5</p><p> 1.3.3 梁、柱6</p><p> 1.3.4 墻體6</p><p> 1.3.5 構(gòu)造柱6</p><p> 1.
11、3.6 其他6</p><p> 2 結(jié)構(gòu)的選型和布置7</p><p> 2.1 結(jié)構(gòu)選型7</p><p> 2.2 結(jié)構(gòu)布置7</p><p> 2.3 初估梁柱截面尺寸8</p><p> 2.3.1 按大跨度進行計算8</p><p> 2.3.2 柱的截面尺寸
12、9</p><p> 3 框架計算簡圖及梁柱線剛度10</p><p> 3.1 確定框架計算簡圖10</p><p> 3.2 框架梁柱的線剛度計算10</p><p> 3.3框架柱抗側(cè)移剛度計算11</p><p><b> 4 荷載計算12</b></p>
13、<p> 4.1 恒載標準值的計算12</p><p> 4.1.1 屋面12</p><p> 4.1.2 各層樓面13</p><p> 4.1.3 梁自重13</p><p> 4.1.4 柱自重14</p><p> 4.1.5 外縱墻自重14</p><
14、;p> 4.1.6 內(nèi)縱墻自重14</p><p> 4.1.7 內(nèi)隔墻自重15</p><p> 4.1.8 女兒墻自重15</p><p> 4.2 活荷載標準值計算15</p><p> 4.2.1 屋面和樓面荷載標準值15</p><p> 4.2.2 雪荷載16</p>
15、;<p> 4.3 豎向荷載下框架受荷總圖16</p><p> 4.3.1 在A-B 及C-D軸內(nèi)16</p><p> 4.3.2 在A-B 軸間框架梁16</p><p> 4.3.3 在B- C軸間框架梁18</p><p> 4.3.4 C-D軸間框架梁同A-B 軸間框架梁18</p>
16、<p> 4.3.5 A軸柱縱向集中荷載的計算18</p><p> 4.3.6 B軸柱縱向集中荷載的計算19</p><p> 4.4恒活荷載作用下的彎矩計算20</p><p> 4.5 風荷載計算21</p><p><b> 5 內(nèi)力計算24</b></p><
17、p> 5.1 恒(活)載作用下框架的內(nèi)力24</p><p> 5.2 恒(活)載作用下框架的彎矩計算24</p><p> 5.3恒活荷載作用下的梁柱端剪力計算28</p><p><b> 6 內(nèi)力組合33</b></p><p> 6.1 框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合33</p>&
18、lt;p> 7 構(gòu)件配筋計算44</p><p> 7.1框架梁截面設(shè)計44</p><p> 7.2框架柱截面設(shè)計51</p><p> 7.3 板的截面設(shè)計69</p><p> 7.4 樓梯設(shè)計72</p><p> 7.5 基礎(chǔ)設(shè)計76</p><p>&l
19、t;b> 結(jié) 論85</b></p><p><b> 參考文獻86</b></p><p><b> 致 謝87</b></p><p><b> 1 設(shè)計資料</b></p><p><b> 1.1 工程概況</b&g
20、t;</p><p><b> 建設(shè)地點:某市郊區(qū)</b></p><p> 工程名稱:某中學教學樓工程</p><p> 工程概況:四層混凝土框架填充墻結(jié)構(gòu),建筑面積2726.44m2,樓板及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),樓板厚度取150mm,填充墻采用加氣混凝土砌塊。建筑總高為15.750m,共四層,每層層高3.60m,室內(nèi)外高差0.
21、45 m。</p><p> 氣候條件:夏季主導風向為南風,冬季主導風向為北風?;撅L壓,基本雪壓。</p><p><b> 地質(zhì)條件:</b></p><p> 第一層為雜填土夾有碎磚、有機物,厚為0.5m;</p><p> 第二層為亞粘土,可塑狀態(tài)fk=180kN/㎡,灰黃色,厚度為4.2m~5.5m;&
22、lt;/p><p> 第三層為輕亞粘土,軟塑狀態(tài)fk=160kN/㎡,灰褐色,厚度為4.0m~4.5m;</p><p> 第四層為粉沙,灰黃色fk=180kN/㎡,厚度較大,未鉆透。</p><p> 地下水位在地表下1.8m處,對混凝土無侵蝕。不考慮凍土深度。</p><p> 場地情況:場地平坦,無障礙物,地下無古代建筑,用地四周無
23、住宅區(qū)。</p><p> 抗震設(shè)防烈度為6度,建筑耐火等級二級,建筑設(shè)計基準期為50年。</p><p> 1.2 建筑設(shè)計說明書</p><p> 本說明是對建筑方案的必要說明。根據(jù)防火疏散要求確定樓梯位置,走廊與梯段凈寬,以及房間布置,墻體防水等構(gòu)造做法。此外根據(jù)規(guī)范給出了建筑的等級要求。</p><p> 該工程位于浙江省某市
24、,交通方便,各種材料供應及時。</p><p> 1.2.1 設(shè)計依據(jù)</p><p> 建設(shè)行政主管部分對本項目的批復文件。</p><p> 與甲方簽訂的設(shè)計合同及經(jīng)甲方同意的建筑方案。</p><p> 現(xiàn)行國家有關(guān)建筑工程設(shè)計規(guī)范、標準:</p><p> 《教學樓建筑設(shè)計規(guī)范》 (JGJ36-
25、2005)</p><p> 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 (GB50011-2010)</p><p> 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 (GB50016-2006)</p><p> 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB50010-2002)</p><p> 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB50009-2001)</p>
26、<p> 1.2.2 方案說明</p><p> (1)該工程為某中學教學樓工程,建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),建筑主體高度為15.750m,基礎(chǔ)形式為獨立基礎(chǔ)。</p><p> (2)本設(shè)計中柱距為3.90m,進深為7.50m。 </p><p> (3)按二級防火要求,樓梯設(shè)在了建筑的兩端,且在建筑的兩端均有安全出口,滿足防火要求。<
27、;/p><p> (4)本設(shè)計中建筑長38.400m,在建筑每層都設(shè)有廁所,廁所地面低于同層寢室的室內(nèi)地面30mm。</p><p> (5)為了防潮和預防洪水季節(jié)雨水進入室內(nèi),設(shè)室內(nèi)外高差,高差為450mm。 </p><p> (6)為了采光通風滿足要求,窗地比均大于1/7,窗臺高900mm。</p><p> (7)屋面防水采用二級
28、防水,不上人屋面。</p><p> 1.2.3 等級說明</p><p> (1)根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范,本工程為丙類建筑。</p><p> (2)本工程安全等級為二級,設(shè)計使用年限為50年。</p><p> (3)本工程抗震設(shè)防烈度為6度,所以不進行抗震驗算。</p><p> (4)建筑物抗震等級:框
29、架為四級。</p><p> (5)本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。</p><p> (6)本建筑物防火等級為二級。</p><p> 1.2.4 建筑設(shè)計說明及構(gòu)造做法</p><p> (1)長度單位毫米為mm,標高單位米為m。</p><p> (2)本工程共四層,室內(nèi)外高差為450mm,首層室內(nèi)地坪標
30、高±0.000m,建筑總標高15.750m。</p><p> (3)建筑材料:現(xiàn)澆的框架柱、梁、板、樓梯間混凝土均為C30,梁柱受力筋HRB335,箍筋HPB300,所有的板鋼筋HPB300,內(nèi)、外墻加氣混凝土砌塊240mm寬。</p><p> (4)衛(wèi)生間:地面低于同層樓地面30mm,向地漏找坡1%。地面采用防滑地磚,墻面采用防水砂漿墻面,一般做法:</p>
31、<p> 防水做法:(衛(wèi)生間、廚房等處適用)</p><p> 1、5厚防滑地磚300×300</p><p> 2、20厚1:3水泥砂漿</p><p> 3、聚氨酯防水涂膜1.2厚</p><p> 4、1:3水泥砂漿找平兼找1%坡,最薄處不小于20厚</p><p> 5、混凝
32、土底板或素土夯實。</p><p><b> (5)屋面做法:</b></p><p> 1、40厚C30細石混凝土(雙向Φ6@150)</p><p><b> 2、40厚擠塑板</b></p><p> 3、1.2厚三元乙丙橡膠卷材</p><p> 4、20厚
33、1:2.5水泥砂漿找平層(刷基層處理劑一遍)</p><p> 5、鋼筋混凝土屋面(2‰坡度)。</p><p><b> (6)樓地面作法:</b></p><p> 水磨石地面10mm面層</p><p> 水磨石地面20mm水泥砂漿打底</p><p> 水磨石地面素水泥漿結(jié)合層一
34、道</p><p> 混凝土底板或素土夯實。</p><p><b> (7)頂棚作法:</b></p><p> 1:1:6水泥石灰砂漿打底15厚</p><p><b> 面刮膩子5厚</b></p><p> 噴涂內(nèi)墻乳膠漆涂料。</p><
35、;p><b> (8)外墻面作法:</b></p><p><b> 外墻為乳膠漆</b></p><p> 聚合物水泥基防水涂膜1.0厚</p><p> 1:2.5水泥砂漿打底15厚(摻防水劑)。</p><p><b> (9)內(nèi)墻面作法:</b><
36、/p><p> 1:1:6水泥石灰砂漿打底15厚</p><p><b> 面刮膩子5厚</b></p><p> 噴涂內(nèi)墻乳膠漆涂料;</p><p> 防水做法:(衛(wèi)生間、廚房等處適用)</p><p> 1:2.5水泥砂漿打底15厚(摻5%防水劑)</p><p&g
37、t; 純水泥膏貼200×300瓷磚滿貼至天花底。</p><p><b> (10)墻體作法:</b></p><p> 本工程框架填充墻為MU5加氣混凝土砌塊,M5混合砂漿,外墻厚度為240mm,衛(wèi)生間隔墻厚度為120mm。</p><p><b> (11)門窗:</b></p><
38、;p> 標準塑鋼門窗,5厚玻璃。</p><p> (12)落水管直徑為100mm。</p><p><b> 1.3 結(jié)構(gòu)說明書</b></p><p> 1.3.1 設(shè)計樓面活荷載</p><p> (1)不上人屋面:0.5 kN/m²</p><p> (2)教室
39、:2.0kN/m²</p><p> (3)走廊、樓梯:2.5kN/m²</p><p><b> 1.3.2 樓板</b></p><p> (1)板的混凝土保護層厚度均為20mm。</p><p> (2)HPB300鋼筋所注長度不包括彎鉤長度錨固長度為24d,板中受力筋的短向鋼筋放在長向
40、鋼筋之上。</p><p><b> 1.3.3 梁、柱</b></p><p> (1)混凝土保護層厚度均為35mm。</p><p> (2)混凝土柱錨入基礎(chǔ)梁的鋼筋應在基礎(chǔ)施工時預埋,預埋鋼筋的直徑數(shù)量同上部柱。</p><p><b> 1.3.4 墻體</b></p>
41、<p> (1)填充墻的長度>5m時,每隔3-4m在墻中設(shè)200×墻厚混凝土構(gòu)造柱,柱主筋上下分別錨入梁內(nèi),錨入長度500mm,箍筋為Φ8@200。</p><p> (2)女兒墻在每一相交軸線上均設(shè)250×250混凝土構(gòu)造柱。</p><p><b> 1.3.5 構(gòu)造柱</b></p><p>
42、 (1)構(gòu)造柱縱筋錨于基礎(chǔ)內(nèi)直段長度>la,并彎直鉤> 250mm直鉤.縱筋層間搭接長度>la,箍筋為@100,且加密高度不能小于500。</p><p> (2)穿樓面的構(gòu)造柱 ,縱筋在穿樓面處應上下貫通,在樓面以上才能搭接。</p><p> (3)墻與柱連接處沿柱高每500mm設(shè)2Φ8 拉結(jié)筋,拉結(jié)筋伸入墻體內(nèi)長度不小于1000mm,遇門窗洞按實際長度截取,鋼筋
43、伸入柱內(nèi)不少于210mm。</p><p><b> 1.3.6 其他</b></p><p> 衛(wèi)生間及管井周邊均做混凝土反邊,寬度同墻。</p><p> 所有設(shè)備基礎(chǔ)均以廠家訂貨為準,且待設(shè)備到貨核實后方可施工。</p><p> 未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計許可,不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。</p>
44、<p> 2 結(jié)構(gòu)的選型和布置</p><p><b> 2.1 結(jié)構(gòu)選型</b></p><p> 本建筑只有4層,且功能較少,為方便布置房間和便于管理采用大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)。為使結(jié)構(gòu)有較大的剛度本設(shè)計中樓面、屋面、樓梯等均采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu);基礎(chǔ)為獨立基礎(chǔ)。</p><p><b> 2.2 結(jié)構(gòu)布置</b>
45、</p><p> 本設(shè)計中柱距為3.9m。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置,本建筑平面均為雙向板。本建筑由于樓面活荷載較大,樓面板和屋面板厚度取150mm。</p><p><b> 材料選用:</b></p><p> 墻體:內(nèi)外墻均采用MU5加氣混凝土砌塊,M5混合砂漿,重度=6.5kN/m3。</p><p> 窗:鋼塑門窗
46、,=0.35kN/m2。</p><p><b> 門:木門。</b></p><p> 具體情況見結(jié)構(gòu)布置圖2-1。</p><p> 圖2-1結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p> 2.3 初估梁柱截面尺寸</p><p> 2.3.1 按大跨度進行計算</p><p&
47、gt; 縱向框架梁:h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) ×3900=325~487.5</p><p> L—縱向柱距, 取h=400mm。</p><p> ,考慮抗震取b=250mm </p><p> 橫向邊跨梁:h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12)×7500=625~937.5&
48、lt;/p><p> L—縱向柱距, 取h=750mm。</p><p><b> ,取b=250mm</b></p><p> 橫向中跨梁:取h=400mm,b=250mm</p><p> 邊跨次梁:取h=400mm,b=200mm</p><p> 2.3.2 柱
49、的截面尺寸</p><p><b> 式中:</b></p><p> —根據(jù)抗震設(shè)防烈度為6度時取0.9。 </p><p> β—邊柱取1.3,不等跨內(nèi)柱取1.25。</p><p> gE—各層的重力荷載代表值取14kN/m2</p><p> F—柱的
50、負荷面積,如圖2-2所示,</p><p> 對于中柱為3.9(7.5/2+2.4/2)=19.305m2,</p><p> 對于邊柱為3.97.5/2=14.625m2 </p><p> 圖2-2柱的負荷面積</p><p><b> 邊柱 </b>&
51、lt;/p><p><b> 中柱</b></p><p> 如取柱截面為正方形,則邊柱和中柱的截面寬度分別為321.6mm、369.4 mm。初選柱的截面尺寸為:中柱為b×h=400mm×400mm。</p><p><b> 其慣性矩</b></p><p> 3 框架計
52、算簡圖及梁柱線剛度</p><p> 3.1 確定框架計算簡圖</p><p> 框架的計算單元如圖2-1所示,?、谳S的一榀框架計算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面框架梁與柱剛接,由于各層柱的截面尺寸不變,故梁跨等于軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓層,基頂?shù)臉烁吒鶕?jù)地址條件室內(nèi)外高差定為-1.00m,一層樓面標高為3.60m,故底層的為4.60 m,其余各層柱高樓面算至上一層樓面
53、(即層高)故均為3.60米。由此給出框架計算簡圖如圖3-1所示。</p><p> 3.2 框架梁柱的線剛度計算</p><p><b> 混凝土C30,;</b></p><p> 對于邊框架橫梁:==1/12×250×7503=0.01318m4</p><p> 中框架橫梁:==1/12
54、×250×4003=0.00133m4</p><p> 現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)梁慣性矩為:</p><p> 中框架梁,邊框架梁,線剛度</p><p><b> 邊跨梁=</b></p><p><b> 中跨梁=</b></p><p><b&g
55、t; 底層柱=</b></p><p><b> 其余各層柱=</b></p><p> 令,則其余各層桿件的相對線剛度為:</p><p> i邊跨梁=2.97,i底層柱=0.78,i中跨梁=1.88</p><p> 框架梁柱的相對線剛度如圖3-1所示。作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。&l
56、t;/p><p> 圖3-1 結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p> 3.3框架柱抗側(cè)移剛度計算</p><p> 具體詳見下面的各柱D值及剪力分配系數(shù)表:</p><p> 表3-1各柱D值及剪力分配系數(shù)表</p><p><b> 4 荷載計算</b></p><p>
57、 4.1 恒載標準值的計算</p><p><b> 4.1.1 屋面</b></p><p> 防水層:(剛性)40厚C30細石防水混凝土 0.04×25=1.0 kN/m2</p><p> 防水層:(柔性)1.2厚三元乙丙橡膠卷材 </p>&l
58、t;p> 找平層:20厚1:2.5水泥砂漿 </p><p> 找坡層:40厚水泥焦渣2‰找坡 </p><p> 保溫層:40厚擠塑聚苯板 </p><p> 結(jié)構(gòu)層:150厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.15×25= 3.75 kN/m2<
59、/p><p> 抹灰層:10厚混合沙漿 </p><p> 總計: 6.28 kN/m2 </p><p> 4.1.2 各層樓面</p><p> 水磨石地面10mm面層</p>
60、<p> 水磨石地面20mm水泥砂漿打底</p><p> 水磨石地面素水泥漿結(jié)合層一道 </p><p> 結(jié)構(gòu)層:150厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.15×25= 3.0 kN/m2</p><p> 抹灰層:10厚混合沙漿
61、 </p><p> 總計: 5.1 kN/m2 </p><p><b> 4.1.3 梁自重</b></p><p> 邊跨橫梁b×h=250mm×750mm自重 0.75×
62、; 0.25×25 = 4.69kN/m</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01×[(0.75-0.15)×2+0.25]×17=0.25kN/m</p><p> 總計: 4.94kN/m</p>
63、<p> 縱梁b×h =250mm×400mm自重 0.4× 0.25×25 = 2.06kN/m</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01×[(0.40-0.15)×2+0.25]×17=0.13kN/m</p><p> 總計:
64、 2.29kN/m</p><p> 中跨橫梁b×h =250mm×400mm自重 0.4× 0.25×25 = 2.06kN/m</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01×[(0.40-0.
65、15)×2+0.25]×17=0.13kN/m</p><p> 總計 2.29kN/m</p><p> 次梁b×h =200mm×400mm自重 0.4× 0.25×25 = 2.06
66、kN/m</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿 0.01×[(0.4-0.12)×2+0.20]×17=0.13kN/m</p><p> 總計 2.29kN/m</p><p><b> 4
67、.1.4 柱自重</b></p><p> b×h =400mm×400mm</p><p> 柱自重 0.4× 0.4×25= 4.0 kN/m</p><p> 抹灰層:10厚混合砂漿
68、 0.01×0.4×4×17=0.272 kN/m</p><p> 總計 4.27kN/m </p><p> 4.1.5 外縱墻自重</p><p> 標準層 </p&
69、gt;<p> 外縱墻自重 </p><p> 高彈涂料外墻面 </p><p> 水泥粉刷內(nèi)墻面 </p><p> 總計 3.
70、13 kN/m</p><p><b> 底層</b></p><p> 外縱墻自重 </p><p> 高彈涂料外墻面 </p><p> 水泥粉刷內(nèi)墻面 </p><p>
71、總計 5.31 kN/m</p><p> 4.1.6 內(nèi)縱墻自重</p><p> 標準層 </p><p> 外縱墻自重
72、 </p><p> 水泥粉刷內(nèi)墻面 </p><p> 總計 6.53 kN/m</p><p> 4.1.7 內(nèi)隔墻自重</p><p><b> 標準層</b
73、></p><p> 內(nèi)隔墻 3.0×0.19×7=3.99kN/m</p><p> 混合砂漿內(nèi)墻面: 3.0×0.34×2=2.04kN/m</p><p> 總計
74、 6.03kN/m</p><p><b> 底層</b></p><p> 內(nèi)隔墻 (4.6-0.6-0.45)×0.19×7=4.72 kN/m</p><p> 混合砂漿內(nèi)墻
75、面 (4.6-0.6-0.45)×2×0.34=2.41 kN/m</p><p> 總計 7.13kN/m</p><p> 4.1.8 女兒墻自重 </p><p> 女兒墻自重
76、 0.7×0.24×18=3.024kN/m</p><p> 壓頂自重 0.2×0.37×25=1.85 kN/m</p><p> 高彈涂料外墻面 0.9×0.5×2+0
77、.5×0.25=1.025 kN/m</p><p> 合計 5.90 kN/m</p><p> 4.2 活荷載標準值計算</p><p> 4.2.1 屋面和樓面荷載標準值</p><p> 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB
78、50009-2001)查得:</p><p> 不上人的屋面: 0.5 kN/m2 </p><p> 樓 面:教室 2.0 kN/m2</p><p> 走廊
79、 2.5 kN/m2</p><p><b> 4.2.2 雪荷載</b></p><p> =1.0×0.4=0.4 kN/m2</p><p> 屋面或荷載與雪荷載不同時考慮,倆者中取大值</p><p> 4.3 豎向荷載下框架受荷總圖</p&
80、gt;<p> 4.3.1 在A-B 及C-D軸內(nèi)</p><p><b> 按雙向板計算</b></p><p><b> 在B—C 軸內(nèi):</b></p><p><b> 按雙向板計算 </b></p><p> 4.3.2 在A-B 軸間框架梁
81、</p><p> 板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載,荷載的傳遞示意圖如圖4-1所示。</p><p> 圖4-1板傳荷載示意圖</p><p><b> 屋面板傳遞荷載</b></p><p> 恒載: 6.28×1.95×[1-2×(1.95/7.5)
82、2+(1.95/7.5)3)]×2=27.37 kN/m</p><p> 活載: 0.5×1.95×[1-2×(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3)]×2=2.18 kN/m </p><p><b> 樓面板傳遞荷載</b></p><p&
83、gt; 恒載: 5.1×1.95×[1-2×(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3)]×2=22.23 kN/m</p><p> 活載: 2.0×1.95×[1-2×(1.95/7.5)2+(1.95/7.5)3)]×2=8.72 kN/m</p><p>
84、; 梁自重: 4.94 kN/m </p><p> 在A- B 軸間框架梁均布荷載為: </p><p> 屋面梁:恒載=梁自重+板傳荷載= 4.94+27.37=32.31 kN/m</p>
85、;<p> 活載=板傳荷載=2.18 kN/m</p><p> 樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載= 4.94+22.23=27.17 kN/m</p><p> 活載=板傳荷載=8.72 kN/m</p><p> 4.3.3 在B- C軸間框架梁</p><p><b> 屋面板傳遞荷載</b>
86、;</p><p> 恒載: 6.28×(2.4/2)×5/8×2=9.42 kN/m</p><p> 活載: 0.5×(2.4/2)×5/8×2=0.75 kN/m</p>
87、<p><b> 樓面板傳遞荷載</b></p><p> 恒載: 5.1×(2.4/2)×5/8×2=7.65 kN/m</p><p> 活載: 2.5×(2.4/2)
88、×5/8×2=3.75 kN/m</p><p> 梁自重: 2.29 kN/m </p><p> 在B- C 軸間框架梁均布荷載為 </p><p>
89、 屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載= 2.29+9.42=11.71 kN/m</p><p> 活載=板傳荷載=0.75 kN/m</p><p> 樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載= 2.29+7.65=9.94 kN/m</p><p> 活載=板傳荷載=3.75kN/m</p><p> 4.3.4 C-D軸間框架梁同A-B
90、 軸間框架梁</p><p> 4.3.5 A軸柱縱向集中荷載的計算</p><p> 頂層柱:恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p> =5.90×3.9+2.29×(3.9-0.4)+4.94×(7.5-0.4)/2+6.28×(7.5/2-0.25) ×(3.9-0.25)=128.79 kN
91、</p><p> 活載=板傳荷載= 0.5×(7.5/2-0.25) ×(3.9-0.25)=6.39 kN</p><p> 標準層柱:恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p> = 3.13×(3.9-0.4)+4.94×(7.5-0.4)/2 +5.1×(7.5/2-0.25) ×(3.
92、9-0.25)=93.64 kN</p><p> 活載=板傳荷載=2.0×(7.5/2-0.25) ×(3.9-0.25)=25.55 kN</p><p> 4.3.6 B軸柱縱向集中荷載的計算</p><p> 頂層柱:恒載=梁自重(縱梁、橫梁)+板傳荷載</p><p> =2.29×(3.9-0
93、.4)+4.94×(7.5-0.4)/2+2.29×(2.4-0.4)/2+6.28×[(7.5+2.4)/2-0.25]×</p><p> (3.9-0.25)=135.58 kN</p><p> 活載=板傳荷載=0.5×[(7.5+2.4)/2-0.25]×(3.9-0.25)=8.58 kN</p>&
94、lt;p> 標準層柱:恒載=梁自重+板傳荷載</p><p> =2.29×(3.9-0.4)+4.94×(7.5-0.4)/2+2.29×(2.4-0.4)/2+5.10×[(7.5+2.4)/2-0.25]×</p><p> (3.9-0.25)=115.33 kN</p><p> 活載=板傳荷
95、載=2.0×[(7.5+2.4)/2-0.25]×(3.9-0.25)=34.31 kN</p><p> C軸柱縱向集中荷載的計算與B軸柱的相同,軸柱縱向集中荷載的計算與A軸柱的相同??蚣茉谪Q向荷載作用下的受荷總圖如圖4-2所示(圖中數(shù)值均為標準值)</p><p> 圖4-2豎向受荷總圖(kN)</p><p> 注:帶括號者表示活荷載
96、</p><p> 4.4恒活荷載作用下的彎矩計算</p><p> 表4-0 恒(活)線載作用下的跨中及固端彎矩表</p><p><b> 4.5 風荷載計算</b></p><p> 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值見表4-1:</p><p> w=βZ μS μZ
97、ω0 本地區(qū)基本風壓為:w0=0.40</p><p> μZ— 風壓高度變化系數(shù),地面粗糙度為C類</p><p> μS— 風荷載體型系數(shù)。根據(jù)建筑物的體型查的μS=1.3</p><p> βZ — 以為房屋總高度小于30米所以βZ=1.0</p><p><b> — 下層柱高</b></p>
98、;<p> — 上層柱高,對頂層為女兒墻的2倍</p><p> B— 迎風面的寬度B=3.9m。</p><p> 表4-1集中風荷載標準值</p><p> 圖4-3風荷載作用下荷載分布圖(kN)</p><p> 表4-2各層柱反彎點位置、剪力、柱梁端彎矩計算表</p><p> 圖4-
99、4風荷載作用下彎矩圖(kN·m)</p><p> 圖4-5風荷載作用下剪力圖(KN)</p><p> 圖4-6風荷載作用下柱軸力圖(KN)</p><p><b> 5 內(nèi)力計算</b></p><p> 5.1 恒(活)載作用下框架的內(nèi)力</p><p> 恒(活)荷載作
100、用下框架受荷簡圖如圖4-2。</p><p> 5.2 恒(活)載作用下框架的彎矩計算</p><p> 豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用近似法,有分層法,彎矩二次分配法和迭代法。當框架為少層少跨時,采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的內(nèi)力計算采用分層法。</p><p> 豎向荷載作用下,框架的內(nèi)力分析除活荷載較大的工業(yè)與民用建筑。可以不考慮活荷載
101、的不利布置,這樣求得的框架內(nèi)力,梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得的彎局偏低,但當活載占總荷載的比例較小時,其影響很小.若活荷載占總荷載的比例較大時,可在截面配筋時,將跨中彎距乘以1.1~1.2的較大系數(shù)。</p><p> 恒荷載作用下的彎矩、剪力可按下面公式求得:</p><p> 根據(jù)梁、柱相對線剛度,算出各節(jié)點的彎矩分配系數(shù):</p><p> 節(jié)點處
102、的彎矩分配系數(shù)按相對剛度比計算,如圖5-1所示。</p><p> 圖5-1 A、B軸柱彎矩各層分配系數(shù)簡圖</p><p><b> 彎矩分配及傳遞</b></p><p> 彎矩二次分配法比分層法作了更進一步的簡化。在分層法中,用彎矩分配法計算分層單元的桿端彎矩時,任一節(jié)點的不平衡彎矩都將影響到節(jié)點所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分
103、配法假定任一節(jié)點的不平衡彎矩只影響至與該節(jié)點相交的各桿件的遠端。因此可將彎矩分配法的循環(huán)次數(shù)簡化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。</p><p> 梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計算。除底層柱外的其于各層柱的相對線剛度乘以0.9。用彎矩分配法計算每一個敞口單元的桿端彎矩,底層柱的傳遞系數(shù)為0.5,其余各層柱的傳遞系數(shù)為1/3。計算過程如表5-1所示:</p><p> 表5-1 恒載作
104、用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表</p><p> 表5-2 活載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表</p><p> 5.3恒活荷載作用下的梁柱端剪力計算</p><p> 在計算中,當已知框架M圖求V圖以及已知V圖求N圖時,可采用結(jié)構(gòu)力學取脫離體的方法。如已知桿件(梁或柱)兩端的彎矩。</p><p> 其剪力: </p
105、><p> 表5-3 恒(活)線載作用下梁端和柱端剪力計算表</p><p> 表5-4 A柱的軸力</p><p> 表5-5 B柱的軸力</p><p> 圖5-2恒載作用下M圖(KN?m)</p><p> 圖5-3恒載作用下V圖(KN)</p><p> 圖5-4恒載作用下N
106、圖(kN)</p><p> 圖5-5活載作用下M圖(KN?m)</p><p> 圖5-6活載作用下的V圖(單位:kN)</p><p> 圖5-7活載作用下N圖(kN)</p><p><b> 6 內(nèi)力組合</b></p><p> 在豎向荷載作用下,可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布
107、而對梁端負彎距進行調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)為現(xiàn)澆框架:0.8-0.9,本設(shè)計取0.85。</p><p> 6.1 框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合</p><p> 柱上端控制值截面在梁底,下端在梁頂,應按軸線計算簡圖所得的柱端內(nèi)力值換成控制截面的相應值,此計算為簡化起見,采用軸線處內(nèi)力值。</p><p> 計算結(jié)果見表6-5。</p><p><
108、;b> 7 構(gòu)件配筋計算</b></p><p> 混凝土強度 C30 </p><p> 鋼筋強度 HPB300 ,</p><p> HRB335 ,,</p><p> 7.1框架梁截面設(shè)計</p><p> 7.1.1正截面受彎承載
109、力計算</p><p> 由梁的內(nèi)力組合表可知,頂層邊跨梁的跨中彎矩最大,M=232.28,首先以頂層右邊跨梁為例,進行正截面受彎承載力計算。</p><p> 當梁下部受拉時,按T形截面設(shè)計;當梁上部受拉時,按矩形截面設(shè)計。</p><p> ?。?)T形梁翼緣計算寬度的確定:</p><p> 按計算跨度考慮 </p>
110、;<p> 按梁凈距考慮 </p><p><b> 按翼緣高度考慮 </b></p><p><b> 因為 </b></p><p> 故翼緣寬度不受此項限制,取前兩者中的較小值。所以,</p><p> (2)計算類型的判定:</p><p
111、><b> 因為</b></p><p> 所以,屬于第一類T型截面。</p><p><b> ?。?)配筋計算:</b></p><p> 梁的截面尺寸為 250mm×750mm,跨中截面彎矩M=232.28</p><p> 下部實配2Φ20+2Φ18()</p&
112、gt;<p> 滿足最小配筋率的要求。</p><p> 上部按構(gòu)造要求配筋。 其余各梁正截面受彎承載力配筋計算見下表:</p><p> 表7-1 框架梁正截面配筋表</p><p> 7.1.2 斜截面受剪承載力計算</p><p> 今以頂層右邊梁為例,來進行斜截面受剪承載力計算。整品框架梁的最大固端剪力為:&l
113、t;/p><p><b> 。</b></p><p> ?。?)驗算截面尺寸:</p><p><b> ,屬厚腹梁。</b></p><p> 因混凝土強度等級小于C50,取</p><p><b> ,截面符合條件。</b></p>
114、<p> ?。?)驗算是否需要計算配置箍筋:</p><p> ,故只需按構(gòu)造配置箍筋。</p><p> 規(guī)范規(guī)定,當時,箍筋的配筋率尚不應小于;</p><p> 配2肢Φ8@200(),滿足要求。</p><p> 因整品框架的截面尺寸相同,所用材料也相同,故各梁均按2肢Φ8@200配置箍筋。</p>
115、<p> 梁端加密區(qū)采用2肢Φ8@100,加密區(qū)長度詳見梁施工圖。</p><p> 7.1.3 裂縫寬度控制驗算</p><p> 受彎構(gòu)件取一最大內(nèi)力組合進行驗算,這一組若滿足,其它組也滿足。</p><p> 由內(nèi)力組合表可知,梁的最大跨中彎矩存在于頂層邊跨梁上,頂層邊跨梁的計算跨度,跨中最大標準組合計算彎矩:</p><
116、;p> ?。?)按荷載效應的標準組合計算彎矩</p><p> ?。?)計算縱向受拉鋼筋的應力</p><p> ?。?)計算有效配筋率</p><p> (4)計算受拉鋼筋的應力不均勻系數(shù)</p><p> ?。?)計算最大裂縫寬度</p><p> 混凝土保護層厚度, </p><p&
117、gt; ?。?)查《規(guī)范》,得最大裂縫寬度的限值,裂縫寬度滿足要求。</p><p> 7.1.4 受彎構(gòu)件的撓度驗算</p><p> 受彎構(gòu)件取一最大內(nèi)力組合進行驗算,這一組合若滿足要求,其它組合也滿足要求。</p><p> 由內(nèi)力組合表可知,梁的最大跨中彎矩存在于頂層邊跨梁上,頂層邊跨梁的計算跨度,跨中最大標準組合計算彎矩</p><
118、;p> ?。?)按受彎構(gòu)件荷載效應的標準組合并考慮荷載長期作用影響計算彎矩值</p><p> 按荷載效應標準組合所計算的最大彎矩:</p><p> 按荷載效應的準永久組合</p><p> ?。?)計算受拉鋼筋應變不均勻系數(shù)</p><p> (3)計算構(gòu)件的短期剛度</p><p> 計算鋼筋與混凝
119、土彈性模量比值</p><p> 計算縱向受拉鋼筋配筋率</p><p> 計算受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值</p><p><b> 計算短期剛度</b></p><p> ?。?)計算構(gòu)件剛度B</p><p> ?。?)計算梁的撓度并驗算</p><p>
120、 查《規(guī)范》撓度限值為</p><p><b> 所以, 滿足要求。</b></p><p> 7.2框架柱截面設(shè)計</p><p> 7.1.2軸壓比驗算</p><p><b> 底層柱 </b></p><p><b> 軸壓比 </b>
121、</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 7.2.2截面尺寸復核</p><p><b> 取,</b></p><p><b> 因為 </b></p><p><b> 所以</b><
122、/p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 7.2.3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,故采用對稱配筋。</p><p> 以底層左中柱為例,從柱的內(nèi)力組合表中選用N大,M大的組合,最不利組合為:</p><p><b> 第一
123、組內(nèi)力 </b></p><p> 因為房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu),則底層柱的計算長度為</p><p> (1)確定初始偏心矩 </p><p> ?。?)確定偏心矩增大系數(shù)</p><p> 回轉(zhuǎn)半徑 </p><p> 由《規(guī)范》知,應計算系數(shù)</p>&
124、lt;p><b> 根據(jù)《規(guī)范》 </b></p><p><b> ,根據(jù)《規(guī)范》取</b></p><p><b> 根據(jù)《規(guī)范》 </b></p><p> ?。?)求軸向力到縱向鋼筋作用點的距離</p><p> ?。?)確定混凝土壓區(qū)高度x<
125、/p><p><b> 因為</b></p><p><b> 屬于小偏心受壓,則</b></p><p><b> ?。?)求縱向鋼筋 </b></p><p><b> 按構(gòu)造配筋,則</b></p><p><b>
126、; 實配3Φ18()</b></p><p><b> 最小總配筋率 </b></p><p><b> 所以,滿足要求。</b></p><p><b> (6) 驗算配筋率</b></p><p><b> 全部縱向鋼筋</b>
127、</p><p><b> 每一側(cè)縱向鋼筋</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p><b> 另一組 </b></p><p> 因為房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu),則底層柱的計算長度為</p><p> ?。?)確定
128、初始偏心矩 </p><p> ?。?)確定偏心矩增大系數(shù) </p><p> 回轉(zhuǎn)半徑 </p><p> 由《規(guī)范》知,應計算系數(shù)</p><p><b> 根據(jù)《規(guī)范》 </b></p><p><b> ,根據(jù)《規(guī)范》取</b&g
129、t;</p><p> 根據(jù)《規(guī)范》 </p><p> (3)求軸向力到縱向鋼筋作用點的距離</p><p> ?。?)確定混凝土壓區(qū)高度x</p><p><b> 因為 </b></p><p><b> 屬于小偏心受壓,則</b></p&g
130、t;<p><b> (5)求縱向鋼筋 </b></p><p><b> 實配3Φ20()</b></p><p><b> 最小總配筋率 </b></p><p><b> 所以,滿足要求。</b></p><p><b&
131、gt; (6) 驗算配筋率</b></p><p><b> 全部縱向鋼筋</b></p><p><b> 每一側(cè)縱向鋼筋</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗算</p>
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