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文檔簡介
1、<p> 第一章 設(shè)計任務(wù)及基本要求</p><p> 1.1 設(shè)計原始資料</p><p> 1.1.1 工程概況</p><p> 該工程為六層辦公樓,主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),占地面積為1310㎡,建筑面積5240㎡,建筑物共6層,底層層高5.1m,標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m,頂層層高4.5m,總高度25.5m,室內(nèi)外高差0.450m,基礎(chǔ)頂面
2、距離室外地面1.05m,基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。</p><p> 該辦公樓主要以層為單元出租,每層為一個獨立的單元,擁有接待室、會議室、檔案室、普通辦公室、專用辦公室等。樓內(nèi)設(shè)有兩個電梯三個樓梯,主、次樓梯開間均為3m,進(jìn)深均為6.6m,樓梯的布置均符合消防、抗震的要求。</p><p> 1.1.2 設(shè)計條件</p><p> 一、抗震設(shè)防烈度:7度設(shè)防,抗
3、震設(shè)計分組為第一組,設(shè)計基本地震加速度值為0.1g;</p><p> 二、基本風(fēng)壓: 0.55KN/m2,B類粗糙度;</p><p> 三、雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值:0.2KN/m2;</p><p> 四、結(jié)構(gòu)體系:現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p> 五、工程地質(zhì)條件:擬建場地地形平坦,土質(zhì)分布具體情況見表,II類場地土。地下穩(wěn)定水
4、位距地表-9m,表中給定土層深度由自然地坪算起。建筑地點冰凍深度-0.5m。</p><p> 表1-1 建筑地層一覽表</p><p> 1.2 建筑設(shè)計任務(wù)及要求</p><p><b> 一、基本要求:</b></p><p> 滿足建筑功能要求,根據(jù)已有的設(shè)計規(guī)范,遵循建筑設(shè)計適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、造
5、型美觀的原則,對建筑方案分析其合理性,繪制建筑施工圖。</p><p> 二、規(guī)定繪制的建筑施工圖為:</p><p> 1、底層、標(biāo)準(zhǔn)層及頂層平面圖:比例 1:150(圖1-1)</p><p> 2、主要立面圖:比例 1:150(圖1-2,圖1-3)</p><p> 3、屋面排水布置圖:比例 1:150</p>&
6、lt;p> 4、剖面圖:比例 1:150</p><p> 5、墻身大樣及節(jié)點詳圖:比例 1:100及1:10</p><p> 圖1-1 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖</p><p> 圖1-3 -軸立面圖</p><p> 1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)及要求</p><p><b> 一、基本要求:</b&
7、gt;</p><p> 在建筑方案設(shè)計的基礎(chǔ)上,正確選擇合理的結(jié)構(gòu)形式,結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置,掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的計算方法和基本構(gòu)造要求,繪制施工詳圖。</p><p> 二、規(guī)定繪制的結(jié)構(gòu)施工圖為:</p><p> 1、結(jié)構(gòu)平面布置圖:比例 1:150</p><p> 2、一榀框架結(jié)構(gòu)配筋圖:比例 1:150</p>
8、<p> 3、屋面板、樓面板的配筋圖:比例 1:150</p><p> 4、樓梯配筋圖:比例 1:100</p><p> 5、基礎(chǔ)設(shè)計圖:1張</p><p> 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書內(nèi)容:</p><p> 說明結(jié)構(gòu)方案如何確定的,材料選擇。列出結(jié)構(gòu)設(shè)計計算過程中采用的計算方法、計算假定、計算原則、計算簡圖、內(nèi)力圖及計
9、算結(jié)果。</p><p> 第二章 建筑設(shè)計說明</p><p><b> 2.1建筑平面設(shè)計</b></p><p> 2.1.1建筑平面布置</p><p> 一、建筑結(jié)構(gòu)方案:對于建筑物的土質(zhì)和所在地區(qū)的抗震等要求,選擇框架結(jié)構(gòu)和樁基礎(chǔ),具體見結(jié)構(gòu)施工圖。</p><p><
10、b> 二、平面組合:</b></p><p> 對于辦公樓來說,首先要保證其用途,并且符合經(jīng)濟(jì)合理的要求,在平面布置上符合抗震和消防的要求,已經(jīng)在辦公樓適合的位置設(shè)置抗震縫。在消防方面,樓梯的布置和走廊的長度、寬度均已符合設(shè)計規(guī)范要求。</p><p> 三、交通組織及防火疏散設(shè)計:</p><p> 在垂直的交通方面,在適合的位置都已設(shè)置
11、了樓梯,并加設(shè)了消防通道??紤]到防火疏散的要求,辦公樓樓的走廊適當(dāng)?shù)姆艑挕?lt;/p><p> 四、采光通風(fēng):根據(jù)該建筑物的性質(zhì),將窗臺安排到離地面900mm的高度,以保證有足夠的采光和通風(fēng)。</p><p><b> 2.1.2柱網(wǎng)布置</b></p><p> 圖2-1 柱網(wǎng)布置圖</p><p><b&g
12、t; 2.2剖面設(shè)計</b></p><p> 2.2.1房間各部分高度</p><p> 1、層高和凈高:底層層高5.1m,凈高3.5m;標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m,凈高3.5m;頂層層高4.5m,凈高4.4m。</p><p> 2、室內(nèi)外高差:0.45m。</p><p> 3、窗面及窗高: 窗面距樓面為0.9m,窗高為1
13、.8m。</p><p> 2.2.2屋面構(gòu)造說明(從上到下)</p><p> 1、保護(hù)層;現(xiàn)澆40厚細(xì)石混凝土</p><p> 2、防水層:捷羅克防水層(厚8mm)</p><p> 3、找平層:20厚1:3水泥砂漿找平</p><p> 4、保溫兼找坡層:膨脹珍珠巖砂漿找坡(平均厚140mm)<
14、/p><p> 5、結(jié)構(gòu)層:100厚鋼筋混凝土屋面板</p><p> 6、10厚紙漿石灰泥粉平</p><p> 7、V型輕鋼龍骨吊頂</p><p> 2.2.3樓面構(gòu)造說明(從上到下)</p><p> 1、面層:水磨石地面(10mm面層,20mm水泥砂漿打底)</p><p>
15、2、結(jié)構(gòu)層:100厚鋼筋混凝土樓面板</p><p> 3、10厚紙漿石灰泥粉平</p><p> 4、V型輕鋼龍骨吊頂</p><p> 2.2.4 地面構(gòu)造說明(從上到下)</p><p> 1、面層:水磨石地面(10mm面層,20mm水泥砂漿打底)</p><p> 2、結(jié)構(gòu)層:100厚鋼筋混凝土樓面板
16、</p><p> 3、70厚碎石或碎磚</p><p><b> 4、素土夯實</b></p><p> 2.2.5 墻體構(gòu)造說明</p><p><b> 一、外墻面</b></p><p><b> 1、外刷防水涂料</b></p&
17、gt;<p> 2、8厚混合砂漿找平</p><p> 3、12厚水泥砂漿打底</p><p> 4、240厚墻體層(采用粉煤灰空心砌塊)</p><p><b> 二、內(nèi)墻面</b></p><p> 1、內(nèi)墻涂料二度刷面</p><p> 2、20厚混合砂漿找平<
18、;/p><p> 3、240厚墻體層(采用粉煤灰空心砌塊)</p><p><b> 2.3 立面設(shè)計</b></p><p> 2.3.1 外墻面做法</p><p> 1、相對標(biāo)高+1.050以上外墻面用12厚水泥砂漿打底,8厚混合砂漿找平,外墻防水涂料二度,顏色為粉藍(lán)色,線腳顏色為褐色。</p>
19、<p> 2、相對標(biāo)高+1.050至室外地面間外墻用12厚水泥砂漿打底,外貼300×300的仿大理石墻面磚。</p><p><b> 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 3.1 結(jié)構(gòu)方案的選擇及結(jié)構(gòu)布置</p><p> 3.1.1 結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p> 考慮到現(xiàn)澆鋼
20、筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活,能夠獲得較大的使用空間,建筑立面容易處理,可以適應(yīng)不同房屋造型,故本設(shè)計采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p> 3.1.2 基礎(chǔ)類型的確定</p><p> 根據(jù)施工場地、地基條件、場地周圍的環(huán)境條件,選擇柱下獨立基礎(chǔ)。</p><p> 3.1.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸和材料的選擇</p><p>
21、; 一、基礎(chǔ)頂面設(shè)計標(biāo)高的確定</p><p> 根據(jù)地質(zhì)勘察報告的建議,地基持力層可設(shè)在中粗沙層上,該層距室外地面2.0m—4.8m之間,現(xiàn)選用樁基礎(chǔ),故取基礎(chǔ)頂面距離室外設(shè)計地面1.05m處。</p><p><b> 二、樓板厚度的確定</b></p><p> 根據(jù)平面布置,單向板的最大跨度為3m,</p><
22、;p> 按剛度條件,板厚為l/40=3000/40=75mm;</p><p> 按構(gòu)造要求,現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板的最小厚度為60mm;</p><p> 綜合荷載等情況考慮,取板厚h=100mm.</p><p> 三、次梁截面尺寸確定</p><p> 根據(jù)平面布置,次梁的最大跨度為8100mm,</p>&
23、lt;p> 次梁高h(yuǎn)=(1/18—1/12)l=(1/18—1/12)8100=450mm—1013mm,取h=700mm;</p><p> 次梁寬b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)700=350mm—233mm,取b=300mm </p><p> 四、框架梁截面尺寸確定</p><p><b> 1、橫向框架梁:</b&
24、gt;</p><p> 橫向框架梁的最大跨度為6600mm,</p><p> 橫向框架梁高h(yuǎn)=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)6600=825mm—550mm,取h=750mm;</p><p> 橫向框架梁寬b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)750=375mm—250mm, 取b=350mm </p><p&g
25、t;<b> 2、 縱向框架梁:</b></p><p> 縱向框架梁高h(yuǎn)=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)6600=825mm—550mm,取h=750mm;</p><p> 縱向框架梁寬b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)750=375mm—250mm, 取b=350mm </p><p> 五、框架柱截面尺
26、寸確定</p><p> 對于多層框架,無論從受力的角度,還是柱的凈高而言,都以底層最為不利。底層層高H=5.1m,柱截面高度取h=(1/15—1/20)H=(1/15—1/20)5100=340mm—255mm。</p><p> 又對于抗震設(shè)防烈度為7度,房屋高度為22.5m<30m,即抗震等級為三級的框架結(jié)構(gòu),為保證柱有足夠的延性,需要限制柱的軸壓比,柱截面面積應(yīng)滿足下式:
27、,其中,再擴(kuò)大1.2—1.3倍,則,即,bc=hc=530mm,綜合考慮取bc=hc=550mm。</p><p><b> 六、材料選擇</b></p><p> 1、混凝土強(qiáng)度等級:</p><p> 除基礎(chǔ)墊層混凝土選用C10,基礎(chǔ)選用C25外,基礎(chǔ)以上各層混凝土均選用C35。</p><p><b&g
28、t; 2、鋼筋級別:</b></p><p> 框架梁、柱等主要構(gòu)件的縱向受力鋼筋選擇HRB335級鋼筋;構(gòu)造鋼筋、箍筋及板內(nèi)鋼筋選用HPB235。</p><p> 3.2 框架荷載計算</p><p> 選取結(jié)構(gòu)平面布置圖中第軸線處框架KJ8作具體計算。</p><p> 3.2.1 板面荷載計算</p>
29、<p><b> 一、屋面荷載</b></p><p><b> 1、恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:</b></p><p> 現(xiàn)澆40厚細(xì)石混凝土 22×0.04=0.88KN/㎡</p><p> 捷羅克防水層(厚8mm)
30、 0.10KN/㎡</p><p> 20厚1:3水泥砂漿找平 20×0.02=0.40KN/㎡</p><p> 膨脹珍珠巖砂漿找坡(平均厚140mm) 14×0.14=1.96KN/㎡</p><p> 100厚鋼筋混凝土屋面板
31、25×0.10=2.50KN/㎡</p><p> 10厚紙漿石灰泥粉平 16×0.01=0.16KN/㎡</p><p> V型輕鋼龍骨吊頂 0.25KN/㎡</p><p> 合計
32、 6.25KN/㎡</p><p> 2、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 按上人屋面,取2.0KN/㎡</p><p><b> 二、樓面荷載</b></p><p><b> 1、恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:</b></p><p> 水磨石地面(10mm面層,20m
33、m水泥砂漿打底) 0.65KN/㎡</p><p> 100厚鋼筋混凝土屋面板 25×0.10=2.50KN/㎡</p><p> 10厚紙漿石灰泥粉平 16×0.01=0.16KN/㎡</p><p> V型輕鋼龍骨吊頂
34、 0.25KN/㎡</p><p> 合計 3.56KN/㎡</p><p> 2、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 按“辦公樓”一欄取,取2.0KN/㎡</p><p> 3.2.2 梁柱自重</p><p>
35、1、橫向框架梁(750×350):0.35×(0.75-0.1)×25=5.688KN/m</p><p> 2、縱向框架梁(750×350):0.35×(0.75-0.1)×25=5.688KN/m</p><p> 3、次梁(700×300): 0.3×(0.7-0.1)×25
36、=5.25KN/m</p><p> 4、框架柱(550×550): 考慮柱裝修重0.5KN/m</p><p> 頂層柱: 0.55×0.55×4.5×25+0.55×4×4.5×0.5=39KN</p><p> 標(biāo)準(zhǔn)層柱:0.55×0.55×3.6×2
37、5+0.55×4×3.6×0.5=31.2KN</p><p> 底層柱: 0.55×0.55×5.1×25+0.55×4×5.1×0.5=44.2KN</p><p> 3.2.3 門窗自重</p><p> 1、門:除底層大門為玻璃門外,其余均為木門。</p&
38、gt;<p> 木門自重:0.2KN/㎡。</p><p> 2、窗:均采用塑鋼玻璃窗。</p><p> 窗自重:0.3KN/㎡。</p><p><b> 3.2.3 雨蓬</b></p><p> 本建筑物雨蓬均采用鋼結(jié)構(gòu)雨蓬,向廠家統(tǒng)一訂購,并按規(guī)定進(jìn)行安裝。</p><
39、;p> 3.3 板的內(nèi)力及配筋計算</p><p> 3.3.1 屋面板計算</p><p> 一、單向板部分屋面板</p><p><b> 1、荷載計算</b></p><p> 1) 恒荷載:gk=6.25KN/㎡</p><p> 2) 活荷載:qk=2.0KN/㎡<
40、;/p><p> 3) 荷載組合:1.2gk+1.4qk=1.2×6.25+1.4×2=10.3KN/㎡</p><p> 1.35gk+1.4×0.7qk=1.35×6.25+1.4×0.7×2=10.4KN/㎡</p><p> 取g+q=10.4KN/㎡</p><p>
41、屋面板的幾何尺寸和計算簡圖見圖3-1</p><p> (a) 屋面板的幾何尺寸</p><p> (b) 屋面板的計算簡圖 </p><p> 圖3-1屋面板的幾何尺寸和計算簡圖</p><p><b> 2、內(nèi)力計算</b></p><p> 取1m寬板帶作為計算單元,按彈性理論計算
42、,各跨的計算跨度l0為各跨支座中心線間的距離lc ,各截面彎矩用彎矩分配法計算得:</p><p> 圖3-2 屋面板各截面彎矩計算(彎矩分配法)(單位:KN·m)</p><p> 3、正截面承載力計算:取板的截面有效高度h0=100-15=85mm。</p><p> 表3-1 屋面板正截面承載力計算</p><p>
43、二、雙向板內(nèi)力計算(A區(qū)格,B區(qū)格配筋同A區(qū)格)</p><p><b> 1.荷載設(shè)計值</b></p><p> 恒荷載:gk=6.25KN/㎡ g=1.4×6.25=8.75KN/㎡</p><p> 活荷載:qk=2.0KN/㎡ q=1.2×2=2.4KN/㎡</p><p&g
44、t; 荷載組合: g+q=8.75+2.4=11.15KN/㎡</p><p> g+=8.75+=9.95KN/㎡</p><p><b> ==1.2KN/㎡</b></p><p><b> 2.彎矩計算</b></p><p> 計算彎矩時,考慮泊松比的影響,取</p>
45、<p><b> A區(qū)格板: </b></p><p> 跨中最大彎矩可簡化為當(dāng)內(nèi)支座固支時,g+作用下的跨中彎矩值與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時作用下的跨中彎矩值兩者之和。</p><p> 支座最大負(fù)彎矩即為內(nèi)支座固支時g+q作用下的支座彎矩。</p><p><b> 3.截面設(shè)計</b></p>
46、;<p> 截面有效高度:選用8鋼筋作為受力主筋,則</p><p> l01橫向跨中截面的,</p><p> l02縱向跨中截面的,</p><p> 支座截面處的h0均為81mm。</p><p> 截面彎矩設(shè)計值:該板四周與梁整澆,故彎矩設(shè)計值應(yīng)按如下折算:</p><p> A區(qū)格跨
47、中截面折減200/0,A區(qū)格四周支座折減200/0</p><p> 計算配筋量時,取內(nèi)力臂系數(shù),則</p><p> 表3-2 屋面板雙向板配筋計算</p><p> 3.3.2 樓面板的內(nèi)力計算</p><p><b> 一、單向板部分</b></p><p><b> 1
48、、荷載計算</b></p><p> 1) 恒荷載:gk=3.56KN/㎡</p><p> 2) 活荷載: 按辦公樓取,qk=2.0KN/㎡</p><p> 3) 荷載組合:1.2gk+1.4qk=1.2×3.56+1.4×2=7.07KN/㎡</p><p> 1.35gk+1.4×0.
49、7qk=1.35×3.56+1.4×0.7×2=6.77KN/㎡</p><p> 取g+q=7.07KN/㎡</p><p> 樓面板的幾何尺寸和計算簡圖見圖3-3 </p><p> (a) 樓面板的幾何尺寸</p><p> (b) 樓面板的計算簡圖 </p><p> 圖
50、3-3 樓面板的幾何尺寸和計算簡圖</p><p><b> 2、內(nèi)力計算</b></p><p> 取1m寬板帶作為計算單元,按彈性理論計算,各跨的計算跨度l0為各跨支座中心線間的距離lc ,各截面彎矩用彎矩分配法計算得:</p><p> 圖3-4 樓面板各截面彎矩(單位:KN·m)</p><p>
51、; 3、正截面承載力計算</p><p> 取板的截面有效高度h0=100-15=85mm</p><p> 表3-3 樓面板正截面承載力計算</p><p> 二、雙向板內(nèi)力計算(A區(qū)格,B區(qū)格配筋同A區(qū)格)</p><p><b> 1、荷載設(shè)計值</b></p><p> 恒荷載
52、:gk=3.56N/㎡ g=1.4×3.56=4.98KN/㎡</p><p> 活荷載:qk=2.0KN/㎡ q=1.2×2=2.4KN/㎡</p><p> 荷載組合: g+q=4.98+2.4=7.38KN/㎡</p><p> g+ =4.98+=6.18KN/㎡</p><p><b&g
53、t; ==1.2KN/㎡</b></p><p><b> 2、彎矩計算</b></p><p> 計算彎矩時,考慮泊松比的影響,取</p><p><b> A區(qū)格板: </b></p><p> 跨中最大彎矩可簡化為當(dāng)內(nèi)支座固支時,g+作用下的跨中彎矩值與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時作
54、用下的跨中彎矩值兩者之和。</p><p> 支座最大負(fù)彎矩即為內(nèi)支座固支時g+q作用下的支座彎矩。</p><p><b> ---</b></p><p><b> ---</b></p><p><b> 3、截面設(shè)計</b></p><p&g
55、t; 截面有效高度:選用8鋼筋作為受力主筋,則</p><p> l01橫向跨中截面的h01=h-c- =100-15-=81mm,</p><p> l02縱向跨中截面的h02=h-c-=100-15-=73mm,</p><p> 支座截面處的h0均為81mm。</p><p> 截面彎矩設(shè)計值:該板四周與梁整澆,故彎矩設(shè)計值應(yīng)
56、按如下折算:</p><p> A區(qū)格跨中截面折減20,A區(qū)格四周支座折減20</p><p> 計算配筋量時,取內(nèi)力臂系數(shù),則</p><p> 表3-4 樓面雙向板配筋計算</p><p> 3.4 次梁內(nèi)力及配筋計算</p><p> 3.4.1 屋面次梁內(nèi)力計算(取L1計算) </p>
57、<p><b> 一、荷載設(shè)計值</b></p><p> 恒荷載:由板傳來: 6.25×3=18.75KN/m</p><p> 次梁自重: 5.25KN/m</p><p> 合計: gk=24KN/m </p><p> 活荷載:
58、 qk=2×3=6KN/m </p><p><b> 荷載組合設(shè)計值</b></p><p> g+q=1.2 gk+1.4 qk=1.2×24+1.4×6=37.2KN/m</p><p> g+q=1.35gk+1.4×0.7 qk=1.35×24+1.4
59、215;0.7×6=38.28KN/m</p><p> 取g+q=38.28KN/m (單向板部分的荷載設(shè)計值)</p><p> 雙向板部分的荷載設(shè)計值</p><p> -軸間:l0x/l0y=4.5/3=1.5<2, 故為雙向板;</p><p> -軸間:l0x/l0y=3/3=1<2, 故為雙向板。&
60、lt;/p><p> 雙向板部分次梁承受的最大荷載g+q=38.28KN/m</p><p> 將梯形分布荷載化為等效的均布荷載:</p><p><b> ----</b></p><p> 將三角形分布荷載化為等效的均布荷載:</p><p> 屋面次梁的幾何尺寸和計算簡圖見圖3-5 &
61、lt;/p><p> 圖3-5 屋面次梁的幾何尺寸和計算簡圖</p><p><b> 二、內(nèi)力計算</b></p><p> 1、由于各跨跨距相差較大,次梁的彎矩用彈性理論中的彎矩分配法求得,其中各跨的計算跨度l0為各跨軸線間的距離lc 。</p><p> 圖3-6 屋面次梁各截面彎矩(單位:KN·m)
62、</p><p><b> 2、內(nèi)力匯總</b></p><p> 表3-5 屋面樓面次梁各截面內(nèi)力</p><p><b> 3、截面承載力計算</b></p><p> 1) 次梁跨中截面按T形截面進(jìn)行計算,其翼緣寬度取兩者中的較小值(取最大跨軸線間距8.1m計算)</p>
63、<p><b> 取</b></p><p> 判斷跨中截面屬于哪一類T形截面</p><p> 取h0=700-35=665mm, 則: </p><p> -->167.1KN·m</p><p> 故屬于第一類T形截面。</p><p> 支座截面按矩
64、形截面計算,均按一排鋼筋考慮,取h0=700-35=665mm</p><p> 次梁正截面受彎承載力計算</p><p> 表3-6 屋面次梁正截面受彎承載力計算</p><p> 次梁斜截面受剪承載力計算</p><p> 由表3-5得,Vmax=172KN</p><p> 0.25×1.0&
65、#215;300×665×16.7=833KN > Vmax=124KN</p><p><b> 則截面尺寸滿足要求</b></p><p> 0.7ftbh0=0.7×1.57×300×665=219KN > Vmax=124KN</p><p> 則按構(gòu)造規(guī)定選配箍筋,選
66、配6@250</p><p> 3.4.2 樓面次梁內(nèi)力計算(取L1計算)</p><p><b> 一、荷載設(shè)計值</b></p><p> 1.恒荷載:由板傳來: 3.56×3=10.68KN/m</p><p> 次梁自重: 5.25KN/m</p><p
67、> 合計: gk=15.93KN/m </p><p> 活荷載: qk=2×3=6KN/m </p><p> 荷載組合設(shè)計值(單向板部分的荷載設(shè)計值)</p><p> g+q=1.2 gk+1.4 qk=1.2×15.93+1.4×6=27.52KN/m</p
68、><p> g+q=1.35gk+1.4×0.7 qk=1.35×15.93+1.4×0.7×6=27.39KN/m</p><p> 取g+q=27.52KN/m </p><p> 雙向板部分的荷載設(shè)計值</p><p> -軸間:l0x/l0y=4.5/3=1.5<2, 故為雙向板;&l
69、t;/p><p> -軸間:l0x/l0y=3/3=1<2, 故為雙向板。</p><p> 雙向板部分次梁承受的最大荷載g+q=27.52KN/m</p><p> -軸間:將梯形分布荷載化為等效的均布荷載:</p><p><b> ----</b></p><p> -軸間:將三
70、角形分布荷載化為等效的均布荷載:</p><p> 樓面次梁的幾何尺寸和計算簡圖見圖3-7</p><p> 圖3-7 樓面次梁的幾何尺寸和計算簡圖</p><p><b> 二、內(nèi)力計算</b></p><p> 1、由于各跨跨距相差較大,次梁的彎矩用彈性理論中的彎矩分配法求得,其中各跨的計算跨度l0為各跨軸線
71、間的距離lc。</p><p> 圖3-8 樓面次梁各截面彎矩(單位:KN·m)</p><p><b> 2、內(nèi)力匯總</b></p><p> 表3-7 樓面次梁各截面內(nèi)力</p><p><b> 3、截面承載力計算</b></p><p> 1)
72、次梁跨中截面按T形截面進(jìn)行計算,其翼緣寬度取兩者中的較小值(取最大跨軸線間距8.1m計算)</p><p><b> 取</b></p><p> 判斷跨中截面屬于哪一類T形截面</p><p> 取h0=700-35=665mm, 則: </p><p> -->167.1KN·m</p&
73、gt;<p> 故屬于第一類T形截面。</p><p> 2) 支座截面按矩形截面計算,均按一排鋼筋考慮,取h0=700-35=665mm</p><p> 3) 次梁正截面受彎承載力計算</p><p> 表3-8樓面次梁正截面受彎承載力計算</p><p> 4) 次梁斜截面受剪承載力計算</p>&
74、lt;p> 由表3-7得,Vmax=124KN</p><p> 0.25×1.0×300×665×16.7=833KN > Vmax=124KN</p><p> 則截面尺寸滿足要求。</p><p> 0.7ftbh0=0.7×1.57×300×665=219KN >
75、 Vmax=124KN</p><p> 則按構(gòu)造選配箍筋,選配6@250 。 </p><p> 3.5 橫向平面框架的內(nèi)力計算</p><p> 3.5.1 框架梁柱相對線剛度計算</p><p><b> 一、框架柱的慣性矩</b></p><p><b> 二、框架梁的
76、慣性矩</b></p><p><b> 矩形截面慣性矩: </b></p><p> 對中框架KJ8為: </p><p> 三、各層框架梁線剛度</p><p> 表3-9 各層框架梁線剛度</p><p> 四、各層框架柱線剛度 </p><p&g
77、t; 表3-10 各層框架柱線剛度</p><p> 五、各桿件相對線剛度</p><p> 以-軸框架梁線剛度相對值為1,則可算得各桿件相對線剛度值,注于圖3-9中。</p><p> 圖3-9 各桿件相對線剛度</p><p> 3.5.2 恒荷載作用下框架的內(nèi)力計算</p><p> 一、恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值
78、計算</p><p> 框架橫梁上主要承受次梁傳來的集中荷載和主梁自重產(chǎn)生的均布荷載,現(xiàn)將主梁自重產(chǎn)生的均布荷載轉(zhuǎn)化為集中荷載,與次梁傳來的集中荷載相加,一起進(jìn)行彎矩分配。 </p><p><b> 1、屋面層</b></p><p> F1=(6.25×1.15+5.688)×7.65+5.688×1.1
79、5+8×0.24×1.5×7.65=127KN</p><p> F2=(6.25×2.25+5.25)×7.65+5.688×2.25=161KN</p><p> F3=(6.25×2.2+5.688)×7.65+5.688×2.2=161KN</p><p> F4
80、=(6.25×2.2+5.25)×7.65+5.688×2.2=158KN</p><p> F5=(6.25×2.6+5.688)×7.65+5.688×2.6=183KN</p><p> F6=(6.25×3+5.688)×7.65+5.688×3=204KN</p><
81、p> F7=(6.25×3+5.25)×7.65+5.688×3=201KN</p><p> F8=(6.25×1.5+5.688)×7.65+5.688×1.5+8×0.24×1.5×7.65=146KN</p><p><b> 2、樓面層</b></p&
82、gt;<p> F9=(3.56×1.15+5.688)×7.65+5.688×1.15+8×0.24×[4.5×7.1-(2.25+1.4+0.4)×1.8]+(2.25+1.4+0.4)×0.3×1.8=131KN</p><p> F10=(3.56×2.25+5.25)×7.65
83、+5.688×2.25=114KN</p><p> F11=(3.56×2.2+5.688)×7.65+5.688×2.2+8×0.24×1.02×4.5=125KN</p><p> F12=(3.56×2.2+5.25)×7.65+5.688×2.2=113KN</p>
84、<p> F13=(3.56×2.6+5.688)×7.65+5.688×2.6+8×0.24×(4.5×7.1-1.2×2.1)+1.2×2.1×0.2=186KN</p><p> F14=(3.56×3+5.688)×7.65+5.688×3+8×0.24
85、15;(4.5×3.775-1.2×2.1)+1.2×2.1×0.2=170KN</p><p> F15=(3.56×3+5.25)×7.65+5.688×3=139KN</p><p> F16=(3.56×1. 5+5.688)×7.65+5.688×1. 5+8×0.2
86、4×[4.5×7.1-(2.25+1.4)×1.8]+(2.25+1.4)×0.3×1.8=144KN</p><p> F17=(3.56×1.15+5.688)×7.65+5.688×1.15+8×0.24×[3.6×7.1-(2.25+1.4+0.4)×1.8]+(2.25+1.4+0.
87、4)×0.3×1.8=101KN</p><p> F18=(3.56×2.2+5.688)×7.65+5.688×2.2+8×0.24×1.02×3.6=123KN</p><p> F19=(3.56×2.6+5.688)×7.65+5.688×2.6+8×0.2
88、4×(3.6×7.1-1.2×2.1)+1.2×2.1×0.2=174KN</p><p> F20=(3.56×3+5.688)×7.65+5.688×3+8×0.24×(3.6×3.775-1.2×2.1)+1.2×2.1×0.2=164KN</p>&l
89、t;p> F21=(3.56×1. 5+5.688)×7.65+5.688×1. 5+8×0.24×[3.6×7.1-(2.25+1.4)×1.8]+(2.25+1.4)×0.3×1.8=131KN</p><p> 3、恒荷載作用下KJ8受荷簡圖</p><p> 圖3-10 恒荷載作用
90、下KJ8受荷簡圖(單位:KN)</p><p><b> 二、框架內(nèi)力計算</b></p><p> 框架內(nèi)力采用分層法計算,對圖3-9標(biāo)明的各桿件相對線剛度值,除底層柱以外,其余各層柱線剛度乘以0.9,即:</p><p> 頂層柱: 0.206×0.9=0.185 ; 標(biāo)準(zhǔn)層柱: 0.258×0.9=0.232&
91、lt;/p><p><b> 具體計算過程如下:</b></p><p> 頂層計算單元(單位:KN·m)</p><p> 標(biāo)準(zhǔn)層計算單元(單位:KN·m)</p><p> 底層計算單元(單位:KN·m)</p><p> 圖3-11 恒荷載作用下的KJ8梁
92、端彎矩計算</p><p> 彎矩圖(單位:KN·m)</p><p> 剪力圖和軸力圖(注:括號內(nèi)數(shù)字表示相應(yīng)樓層的柱下端軸力) (單位:KN)</p><p> 圖3-12 恒荷載作用下的KJ8內(nèi)力圖</p><p> 3.5.3 活荷載作用下框架的內(nèi)力計算</p><p> 一、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計
93、算</p><p> 1、屋面層: 雪荷載: 0.2KN/㎡</p><p> 屋面活荷載(上人屋面): 2.0KN/㎡</p><p> F1=2×1.15×7.65=18KN</p><p> F2=2×2.25×7.65=34KN</p><p> F3=2&
94、#215;2.2×7.65=34KN</p><p> F4=2×2.2×7.65=34KN</p><p> F5=2×2.6×7.65=40KN</p><p> F6=2×3×7.65=46KN</p><p> F7=2×3×7.65=4
95、6KN</p><p> F8=2×1.5×7.65=23KN</p><p> 2、樓面層:根據(jù)荷載規(guī)范,辦公樓樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取2.0KN/m,</p><p><b> 荷載同屋面層。</b></p><p> 3、活荷載作用下KJ8受荷簡圖</p><p>
96、圖3-13 活荷載作用下KJ8受荷簡圖(單位:KN)</p><p><b> 二、框架內(nèi)力計算</b></p><p> 同恒荷載一樣,活荷載作用下的框架內(nèi)力計算采用分層法,</p><p><b> 具體計算過程如下:</b></p><p> 頂層計算單元(單位:KN·m)&
97、lt;/p><p> 標(biāo)準(zhǔn)層計算單元(單位:KN·m)</p><p> 底層計算單元(單位:KN·m)</p><p> 圖3-14 活荷載作用下的KJ8梁端彎矩計算</p><p> 彎矩圖(單位:KN·m)</p><p> 剪力圖和軸力圖(單位:KN)</p>
98、<p> 圖3-15 活荷載作用下的KJ8內(nèi)力</p><p> 3.5.4 風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計算</p><p> 一、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算</p><p> 由于是現(xiàn)澆框架,而且每榀橫向框架的車移剛度基本相同,故各榀框架承受同樣的風(fēng)力?,F(xiàn)取出第軸的KJ8,計算水平風(fēng)荷載。</p><p><b> 1、基本
99、參數(shù)</b></p><p> 基本風(fēng)壓=0.55KN/㎡;按B類粗糙度查得風(fēng)壓高度系數(shù)在4.05m、7.65m、11.25m、14.85m、18.45m、22.95m 處分別為1.00、1.00、1.04、1.14、1.22、1.30;風(fēng)荷載體形系數(shù)在迎風(fēng)面為+0.8,在背風(fēng)面為-0.5。</p><p> 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 : 由確定</p><
100、;p> 圖3-16 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p> 二、風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力計算</p><p> 1、各梁柱相對線剛度</p><p> 表3-11各梁柱相對線剛度</p><p> 2、各柱的剪力值(D值法)</p><p> 表3-12 風(fēng)荷載做用下各柱的剪力值</p><
101、p> 注:其中第一層 , </p><p><b> 3、各柱反彎點高度</b></p><p> 根據(jù)總層數(shù)m,該柱所在層數(shù)n,梁柱線剛度比,查表得到標(biāo)準(zhǔn)反彎點系數(shù)y0;根據(jù)上下橫梁線剛度比值i查得修正值y1;</p><p> 根據(jù)上下層高度變化查得修正值y2、y3;</p><p> 各層反彎點高
102、度yh=(y0+y1+y2+y3)h 。</p><p> 表3-13 風(fēng)荷載作用下各柱反彎點高度</p><p> 4、風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力</p><p> 求出各柱剪力Vi和該柱反彎點高度yi后,則該柱下端彎矩為Mi=Viyi,上端彎矩為Vi(hi-yi),再利用節(jié)點平衡求出框架梁端彎矩,畫出左風(fēng)作用下的框架內(nèi)力圖,右風(fēng)作用下的框架內(nèi)力與左風(fēng)作用下的反
103、號。</p><p> (a) 彎矩圖(單位:KN·m)與梁剪力圖(單位:KN)</p><p> (b) 柱剪力圖與軸力圖(單位:KN)</p><p> 圖3-17 左風(fēng)作用下的框架內(nèi)力圖</p><p> 3.5.5 地震荷載作用下框架的內(nèi)力計算</p><p> 一、水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計算
104、</p><p><b> 1、框架的抗震等級</b></p><p> 由設(shè)計需求,抗震設(shè)防烈度為7度,房屋高度為22.5m < 30m,可知該框架的抗震等級為三級。</p><p> 2、場地和特征周期值</p><p> 根據(jù)工程地質(zhì)報告和土的類型劃分,可知該場地為Ⅱ類場地,由設(shè)計地震分組為第一組,可
105、查得特征周期值Tg=0.35s。</p><p> 3、重力荷載代表值(取第軸線的KJ8計算各層重力荷載代表值)</p><p> 頂層重力荷載代表值G6</p><p> 活荷載:按上人屋面:2.0×20.65×7.65=315.9KN</p><p> 雪載:0.2×20.65×7.65=
106、31.6KN</p><p> 取大值:315.9KN </p><p> 恒荷載:屋面板自重:6.25×20.34×7.65=972.5KN</p><p> 柱自重: 5×=97.5KN</p>&l
107、t;p> 縱向框架梁自重:5.688×(7.65-0.55)×5=201.9KN</p><p> 橫向框架梁自重:5.688×(20.1-4×0.55)=101.8KN</p><p> 次梁自重: 5.25×(7.65-0.35)×4=153.3KN</p><p> 窗洞: 0.45
108、215;(2.25×2+1.4×2+0.4)=3.47㎡</p><p> 窗自重: 3.47×0.3=1.04KN</p><p> 縱墻自重:8×0.24×[×(3.775×4+3.325×3+3.48+1.02)-3.47]</p><p><b> =121.1K
109、N</b></p><p> 橫墻自重:8×0.24××(5.45+4.26)=41.9KN</p><p> 女兒墻自重:8×0.24×1.5×7.65×2=44.1KN G6=恒+0.5活</p><p> =(
110、972.5+97.5+201.9+101.8+153.3+121.1+41.9+44.1+1.04)+0.5×315.9=1893.09KN </p><p> 第五層重力荷載代表值G5 </p><p> 活荷載: 2.0×20.34×7.65=311.2KN</p><p> 恒荷載:樓面板自重:3.56×20.
111、34×7.65=553.9KN</p><p> 縱向框架梁自重:201.9KN</p><p> 橫向框架梁自重:101.8KN</p><p> 次梁自重:153.3KN </p><p> Σ=101
112、0.9KN</p><p> 第六層下半層:窗洞:1.35×(2.25×2+1.4×2+0.4)=10.4㎡</p><p> 窗自重:10.4×0.3=3.12KN</p><p> 門洞:(0.9+1.2×3) ×2.1=9.45㎡</p><p> 門自重:9.45
113、215;0.2=1.89KN</p><p> 墻體自重:8×0.24×[×(3.775×4+5.45+3.325×3+4.26+3.48</p><p> +1.02)-10.4-9.45]=131.6KN </p><p> 柱自重:97.5KN
114、 </p><p> Σ=234.11KN</p><p> 第五層上半層:窗洞:×(2.25×2+1.4×2+0.4)=6.93㎡</p><p> 窗自重:6.93×0.3=2.08KN</p><p> 門洞:(0.9+1.
115、2×3) ×0.3=1.35㎡</p><p> 門自重:1.35×0.2=0.26KN</p><p> 墻體自重:8×0.24×[×(3.775×4+3.325×3+3.48+1.02+5.45</p><p> +4.26)-6.93-1.35]=119.9KN <
116、;/p><p> 柱自重:31.2/2×5=78KN </p><p> Σ=200.25KN</p><p> G6=恒+0.5活=(1010.9+234.1+200.25)+0.5×311.2=1600.86KN</p>
117、<p> 第四層重力荷載代表值G4</p><p> 活荷載: 311.2KN</p><p> 恒荷載:(樓面板+框架梁+次梁)自重:Σ=1010.9KN</p><p> 第五層下半層:窗洞:6.93㎡</p><p> 窗自重:6.93×0.3=2.08KN</p><p>
118、門洞:(0.9+1.2×3)×1.8=8.1㎡</p><p> 門自重:8.1×0.2=1.62KN</p><p> 墻體自重:8×0.24×[×(3.775×4+3.325×3+3.48+1.02+5.45</p><p> +4.26)-6.93-8.1]=106.9KN
119、 </p><p> 柱自重:78KN </p><p><b> Σ=188.6KN</b></p><p> 第四層上半層:(門+窗+墻體+柱)自重: Σ=200.25KN</p><
120、p> G4=恒+0.5活=(1010.9+188.6+200.25)+0.5×311.2=1555.35KN</p><p> 第三層重力荷載代表值G3</p><p> G3=恒+0.5活=(1010.9+188.6+200.25)+0.5×311.2=1555.35KN</p><p> 第二層重力荷載代表值G2</p&g
121、t;<p> G2=恒+0.5活=(1010.9+188.6+200.25)+0.5×311.2=1555.35KN</p><p> 底層重力荷載代表值G1</p><p> 活荷載:322.14KN</p><p> 恒荷載:(樓面板+框架梁+次梁)自重:Σ=1010.9KN</p><p> 第二層下半
122、層:(門+窗+墻體+柱)自重:Σ=188.6KN</p><p> 第一層上半層:窗洞:1.65×(2.25+1.4+1.4+3.725)=14.56㎡</p><p> 窗自重: 14.56×0.3=4.37KN</p><p> 門洞:1.05×(0.9+1.2+2.1)=4.41㎡</p><p>
123、 門自重:4.41×0.2=0.88KN</p><p> 墻自重:8×0.24×[×(3.775×4+3.325×3+3.48+5.45+3.95)</p><p> -14.56-4.41]=165.68KN </p><p> 柱自重:44.2/2×5=110.5KN
124、 </p><p> Σ=281.43KN</p><p> G1=恒+0.5活=(1010.9+188.6+281.43)+0.5×322.14=1642KN</p><p> 4、結(jié)構(gòu)自震周期T1</p><p> 對框架結(jié)構(gòu),采
125、用經(jīng)驗公式計算: T1=0.085n=0.085×6=0.51s</p><p><b> 5、地震影響系數(shù)</b></p><p> 由=0.35s,T1=0.51s,<T1<5,則由地震影響曲線,有</p><p> 6、計算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(采用底部剪力法計算)</p><p>
126、; 因為T1>1.4,且=0.35s,故,則由</p><p><b> 可列表計算如下:</b></p><p> 表3-14 計算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值</p><p> 二、水平地震作用產(chǎn)生的框架內(nèi)力</p><p> 1、各柱剪力值及反彎點高度</p><p> 表3-15
127、水平地震作用下框架各柱剪力值及反彎點高度</p><p> 2、水平地震作用下的框架內(nèi)力圖</p><p> 求出各柱剪力Vi和該柱反彎點高度yi后,則該柱下端彎矩為Mi=Viyi,上端彎矩為Vi(hi-yi),再利用節(jié)點平衡求出框架梁端彎矩,畫出左地震作用下的框架內(nèi)力圖,右地震作用下的框架內(nèi)力與左地震作用下的反號。</p><p> 彎矩圖(單位:KN
128、83;m)與梁剪力圖(單位:KN)</p><p> 柱剪力圖與軸力圖(單位:KN)</p><p> 圖3-18 左風(fēng)作用下的框架內(nèi)力圖</p><p> 3.5.6 水平荷載作用下框架的抗側(cè)移驗算</p><p> 一、風(fēng)荷載作用下框架的側(cè)移驗算</p><p> 內(nèi)力計算時的相對線剛度為1時的線剛度絕對
129、值為8.20×106E,對C35混凝土,E值為3.15×104N/mm2,再由相對線剛度值,可得各層各柱的實際剛度值。</p><p> 對一般多層框架結(jié)構(gòu),當(dāng)房屋高度不超過50m時,只考慮梁柱彎曲變形產(chǎn)生的框架側(cè)移??紤]到正常使用情形下梁柱的塑性變形,對于現(xiàn)澆框架可側(cè)移時,引入剛度折減系數(shù)0.85,則層間相對側(cè)移。</p><p> 表3-16 風(fēng)荷載作用下框架的
130、側(cè)移驗算</p><p> 二、水平地震作用下的框架彈性側(cè)移驗算</p><p> 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的抗震變形驗算,其樓層內(nèi)的最大彈性層間位移應(yīng)滿足 的要求。</p><p> 表3-17水平地震作用下的框架彈性側(cè)移驗算</p><p> 3.6 橫向平面框架的內(nèi)力組合與配筋計算</p><p
131、> 3.6.1 框架內(nèi)力組合計算</p><p><b> 一、框架內(nèi)力組合</b></p><p> 1、考慮以下五種荷載組合:</p><p> 1) 1.2恒荷載+1.4活荷載</p><p> 2) 1.2恒荷載+1.4左風(fēng)荷載(或右風(fēng)荷載)</p><p> 3) 1.
132、2恒荷載+0.7×(1.4活荷載+1.4左風(fēng)荷載(或右風(fēng)荷載))</p><p> 4) 1.35恒荷載+0.7×1.4活荷載</p><p> 5) 1.2×(恒+0.5活)+1.3左地震荷載(或右地震荷載)</p><p> 對于活載的處理方式:認(rèn)為滿跨布置活載,支座彎矩不調(diào)整,跨中彎矩放大1.1倍。</p>&
133、lt;p> 考慮梁端塑性內(nèi)力重分布,對豎向荷載作用下的梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅,對于現(xiàn)澆框架,支座調(diào)幅系數(shù)取0.85。</p><p> 2、框架梁的內(nèi)力組合表</p><p> 表3-18 KJ8的屋面框架梁WKL8內(nèi)力組合表(6層)</p><p> 注:1、“-”表示數(shù)值較小,不起主要作用,忽略不計。</p><p> 2、活
134、載的跨中彎矩已乘以系數(shù)1.1 。</p><p> 3、恒載、活載的梁端負(fù)彎矩以乘以系數(shù)0.85進(jìn)行調(diào)幅。</p><p> 4、彎矩(M)的單位為KN·m,剪力(V)的單位為KN。</p><p><b> 4、下同。</b></p><p> 表3-19 KJ8的樓面框架梁KL8內(nèi)力組合表(5層)&
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