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文檔簡介
1、<p><b> **中學教學樓</b></p><p> Dandong dawn of the middle school teaching building design</p><p> 學 院: </p><p> 專 業(yè): 土木工程 &
2、lt;/p><p> 班 級: </p><p> 指 導 教 師: </p><p> 審 閱 教 師: </p><p> 完 成 日 期: 2 </p><p><b> 摘 要</b
3、></p><p> 本次設計題目為**中學教學樓設計,建筑座落于丹東市,采用鋼筋混凝土框架結構。主題結構為5層。建筑面積5313.00m2,建筑首層層高3.90m,其他層高3.60m,基本滿足房屋的使用功能和建筑設計要求。</p><p> 根據(jù)房屋使用功能和建筑設計要求,本教學樓的設計根據(jù)一下規(guī)則設計:</p><p> ?。ㄒ唬┍窘ㄖO計使用年限為5
4、0年</p><p> ?。ǘ┍竟こ痰慕ㄖ拐痤悇e為丙類</p><p> (三)本建筑結構安全等級為二級</p><p> ?。ㄋ模┍竟こ痰卣鸹玖叶葹槠叨?,抗震設防烈度為七度設防</p><p> ?。ㄎ澹┍竟こ探ㄖ龅仡悇e為Ⅱ類</p><p> 根據(jù)教學樓設計規(guī)范和其他相關標準,以及設計要求和提供的地質資
5、料,設計該教學樓的主要內容包括:設計資料、建筑設計總說明、建筑的平面、立面、剖面圖設計說明,以及其他部分的設計說明;結構平面布置及計算簡圖確定、荷載計算、內力計算、內力組合、主梁截面設計和配筋計算、框架柱截面設計和配筋計算、樓梯設計、基礎設計等。本設計還繪制了建筑、結構施工圖,包括平面圖、立面圖、剖面圖、及結構配筋圖等等。</p><p> 關鍵詞:框架結構 ;建筑設計 ; 結構設計 ;內力組合 </p&
6、gt;<p><b> Abstract</b></p><p> This design topic is Dandong dawn of the middle school teaching building. It is located in Dandong city, using reinforced concrete frame structure. The ma
7、in building of 5 floors with area of 5313.00 square meters, the ground floor height 3.90 meters, other storey height 3.60 meters, basically meeting the function use of the house and architecture design requirements.</
8、p><p> According to building use function and architectural design requirement, the teaching building design following these rules.</p><p> (1) This housing design life expectancy is 50 years.<
9、;/p><p> (2) The seismic-resistant designs of this project categories for C class.</p><p> (3) This building structure security rating for the secondary</p><p> (4) The basic engine
10、ering earthquake intensity of 7 degrees, seismic fortification intensity for 7 degrees fortify</p><p> (5) This project construction site for the Class Ⅱ category.</p><p> According to the tea
11、ching building design codes and other related standards, as well as the design requirements and provided geological material, The main contents of this teaching building design include: design material, architectural des
12、ign specification, building elevation, and profile design descriptions, and other parts of the design descriptions, Structure layout and calculation diagram determination, the load calculation, internal force calculation
13、, internal force combination, girders se</p><p> Keywords: Frame construction; Architectural design; Structure design; Internal force combination;</p><p><b> 目 錄</b></p>
14、<p><b> 摘 要I</b></p><p> AbstractI</p><p><b> 一、設計說明1</b></p><p> ?。ㄒ唬┙ㄖO計說明1</p><p><b> 1.設計依據(jù)1</b></p><
15、;p><b> 2.設計內容1</b></p><p> ?。ǘ┙Y構設計論述2</p><p><b> 1.氣象條件2</b></p><p> 2.工程地質條件2</p><p><b> 3.材料情況2</b></p><p&
16、gt;<b> 4.結構體系2</b></p><p><b> 5.施工2</b></p><p><b> 6.荷載計算3</b></p><p><b> 7.基礎設計3</b></p><p><b> 8.抗震設計3
17、</b></p><p><b> 二、結構計算4</b></p><p> ?。ㄒ唬┙Y構平面簡圖4</p><p> ?。ǘ┙孛娉叽邕x取4</p><p><b> 1.框架柱4</b></p><p><b> 2.框架梁4<
18、/b></p><p><b> 3.連續(xù)板5</b></p><p> ?。ㄈ┛蚣芙Y構計算簡圖如下圖5</p><p><b> ?。ㄋ模┖奢d計算5</b></p><p> 1.恒荷載標準值計算5</p><p> 2.活荷載標準值計算7</
19、p><p> 3.豎向荷載下框架受荷計算7</p><p> ?。ㄎ澹┧胶奢d作用下的框架內力分析9</p><p><b> 1.梁線剛度9</b></p><p> 2.柱的線剛度10</p><p> 3.橫向自振周期計算11</p><p> ?。?/p>
20、水平風載作用下的框架內力分析17</p><p> 1.水平風載作用下的層間剪力圖如下18</p><p> 2.水平風載作用下框架柱剪力和柱彎矩18</p><p> 3.水平風載作用下梁端彎矩,剪力,軸力分別按下式計算19</p><p> 4.水平風載作用下的彎矩、剪力、軸力圖20</p><p&g
21、t; ?。ㄆ撸┛蚣茉谪Q向荷載作用下的內力分析20</p><p> 1.框架計算簡圖21</p><p> 2.豎向荷載計算21</p><p> 3.梁固端彎矩24</p><p> 4.內力分配系數(shù)計算24</p><p> 5.彎矩分配與傳遞:25</p><p>&
22、lt;b> 6.梁端剪力30</b></p><p> ?。ò耍﹥攘M合33</p><p> 1.框架控制截面的內力:33</p><p> 2.框架柱的內力組合43</p><p> ?。ň牛┛蚣芙Y構配筋計算45</p><p> 1.框架梁配筋計算45</p>
23、<p> 2.框架柱配筋計算49</p><p> (十) 現(xiàn)澆板配筋計算52</p><p><b> 1.荷載計算52</b></p><p><b> 2.配筋計算52</b></p><p><b> 3.中柱55</b></p>
24、;<p> ?。ㄊ翘菰O計57</p><p><b> 1.梯段板57</b></p><p> 2.平臺梁設計58</p><p> 3.平臺板計算(按簡支算)59</p><p> 三、繪制施工圖61</p><p> ?。ㄒ唬┙ㄖ┕D61</p
25、><p> 1.建筑設計說明 總平面圖61</p><p> 2.首層平面圖61</p><p> 3.標準層平面圖61</p><p> 4.屋面排水示意圖61</p><p> 5.正立面圖 側立面圖61</p><p><b> 6.背立面圖61</b&
26、gt;</p><p><b> 7.剖面圖61</b></p><p><b> 8.樓梯詳圖61</b></p><p><b> 9.節(jié)點詳圖61</b></p><p> (二)結構施工圖61</p><p> 1.結構設計說明
27、61</p><p><b> 2.板配筋圖61</b></p><p><b> 3.柱配筋圖61</b></p><p> 4.基礎配筋圖61</p><p> 5.樓梯配筋圖61</p><p> 6.一品框架配筋圖61</p>&l
28、t;p><b> 結 論62</b></p><p> 參 考 文 獻63</p><p> 附錄 遼東學院本科畢業(yè)設計任務書65</p><p><b> 致謝71</b></p><p><b> 一、設計說明</b></p>
29、<p><b> (一)建筑設計說明</b></p><p><b> 1.設計依據(jù)</b></p><p> 依據(jù)建筑工程專業(yè)2012屆畢業(yè)設計任務書。</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>
30、 《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、建筑結構構造上料集等相關資料</p><p><b> 2.設計內容</b></p><p> (1) 設計內容、建筑面積、標高:</p><p> ① 設計題目為“**中學教學樓”。 </p>&l
31、t;p> ?、?建筑面積:5313.00m2,共五層,一層層高為3.90m,二~五層層高為3.60m。 </p><p> ③ 室內外高差0.450m,室外地面標高為-0.450m。</p><p> ④ 外墻水泥空心磚,內墻粉煤輕渣空心砌塊。</p><p> (2) 各部分工程構造:</p><p&
32、gt; ?、?屋面( 不上人屋面)</p><p> 防水層(剛性)SBS型改性防水卷材 </p><p> 防水層(柔性)三氈四油鋪小石子 </p><p> 找平層:15mm厚水泥砂漿 </p><p> 找坡
33、層:40mm厚水泥石灰焦渣砂漿找平 </p><p> 找平層:15mm厚水泥砂漿 </p><p> 保溫層:80mm厚苯板保溫層 </p><p> 結構層:140mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 </
34、p><p> 抹灰層:15mm水泥砂漿找平 </p><p> 刮大白二遍 </p><p><b> ② 樓面:</b></p><p> 大理石面層,水泥沙漿檫縫 </p>
35、<p> 30厚1:3干硬性水泥砂漿,面上撒2厚素水泥</p><p> 水泥漿結合層一道 </p><p> 結構層:140mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 </p><p> 抹灰層:15mm水泥砂漿找平
36、 </p><p> 刮大白二遍 </p><p><b> ?。ǘ┙Y構設計論述</b></p><p> 1.氣象條件:丹東地區(qū)基本風壓0.55 KN/m2,基本雪壓:0.40KN/m2.</p><p><b> 2.工程地質條件:</b></p><p>
37、; 根據(jù)地質勘探結果,給定地質情況如下表:</p><p><b> 地質條件一覽表</b></p><p> (1) 擬建場地地形平坦,地下穩(wěn)定水位距地表-6m一下,土層深度由自然地坪算起。</p><p> (2) 建筑地點冰凍深度-1.2m。</p><p> (3) 建筑場地類別:Ⅱ類場地土。</
38、p><p> (4)地震設防基本烈度:7 度。</p><p><b> 3.材料情況: </b></p><p> 水泥空心磚;粉煤輕渣空心砌塊;砂漿等級為M5;</p><p> 混凝土:C30(基礎)、C30(梁、板、柱、樓梯)</p><p> 縱向受力鋼筋:HRB335級;箍筋:
39、HPB235級鋼筋</p><p><b> 門窗:采用鋼塑門窗</b></p><p> 4.結構體系:現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。</p><p> 5.施工:梁、板、柱均現(xiàn)澆。</p><p><b> 6.荷載計算</b></p><p> 作用在框架結構上的荷
40、載通常為恒載和活載。恒載包括結構自重、結構表面的粉灰比重、土壓力、預加應力等?;詈奢d包括樓面和屋面活荷載、活荷載、安裝荷載等。</p><p> 豎向荷載主要是結構自重和使用荷載。結構自重可由結構截面尺寸直接計算,建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載按荷載規(guī)范取值,樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。</p><p><b> 7.基礎設計</b></
41、p><p> 在荷載作用下,建筑物的地基?;A和上部結構三部分彼此聯(lián)系、相互制約。設計時根據(jù)地質資料,綜合考慮地基、基礎、上部結構的相互作用與施工條件,通過經(jīng)濟條件比較和地質材料綜合考慮,選取安全可靠、經(jīng)濟合理、技術先進和施工簡便的地基基礎方案。根據(jù)上部結構、工程地質、施工等因素,優(yōu)先選用獨立基礎。</p><p><b> 8.抗震設計</b></p>
42、<p> 《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定,抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設計。丹東地區(qū)抗震設防烈度為7度,必須進行抗震設防。</p><p> 建筑根據(jù)使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。本工程抗震設防類別為丙類。丙類建筑,地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防的要求。丙類建筑的抗震等級按要求確定,本設計屬于框架結構,7度設防,高度小于30m,所以為三級框架。
43、</p><p><b> 二、結構計算</b></p><p> ?。ㄒ唬┙Y構平面簡圖:</p><p><b> 見圖:</b></p><p> ?。ǘ┙孛娉叽邕x?。?lt;/p><p><b> 1.框架柱:</b></p>&
44、lt;p> 根據(jù)軸壓比公式初步估定柱截面尺寸:</p><p> Nc/fcbh≤0.9(三級框架)</p><p> 選定柱截面尺寸: bc1×hc1=500mm×500mm(底層) </p><p> bc2×hc2=500mm×500mm(二—五層)</p><p> 2.框架梁:
45、 </p><p> h =(1/8--1/12)L</p><p> b =(1/2--1/3) h </p><p> 橫梁: L=6600mm, 取 h = 600mm b = 300mm</p><p> 樓梯梁: L=2400mm, 取 h = 400mm b = 300mm</
46、p><p> 3.連續(xù)板:h=l/40—1/45L(短跨方向)</p><p> 左邊跨: L=6600mm, 取h=140mm</p><p> 右邊跨: L=2400mm, 取h=100mm</p><p> (三)框架結構計算簡圖如下圖:</p><p> 取頂層柱的形心線作為框架柱的軸
47、線,梁軸線取至板底.2-5層柱高度是3.3米,底層柱高度取至基礎頂面至一層板底,即h=3.9+0.45+1.0=5.35m </p><p> 圖表 1 框架計算簡圖</p><p><b> (四)荷載計算:</b></p><p> 1.恒荷載標準值計算</p><p><b> (1) 屋面:
48、</b></p><p> 防水層:SBS型改性防水卷材 0.4 KN/m2</p><p> 找平層:15mm厚水泥砂漿 0.015×20=0.3 KN/m2</p><p> 找坡層:40mm厚水泥石灰焦渣砂漿找平
49、 0.04×14=0.56 KN/m2</p><p> 找平層:15mm厚水泥砂漿 0.015×20=0.3 KN/m2</p><p> 保溫層:80mm厚苯板保溫層 0.01 KN/m2</p><p>
50、 結構層:140mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1×25=3.5 KN/m2</p><p> 抹灰層:15mm水泥砂漿找平 0.015×20=0.3 KN/m2</p><p> 刮大白二遍 0.0
51、5 KN/m2</p><p> ∑ = 4.42 KN/m2</p><p><b> (2) 樓面:</b></p><p> 大理石面層,水泥沙漿檫縫 </p><p>
52、 30厚1:3干硬性水泥砂漿,面上撒2厚素水泥 30×0.25=7.5 KN/m2</p><p> 水泥漿結合層一道 1.16 KN/m2</p><p> 結構層:140mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.14×25=3.5 KN
53、/m2</p><p> 抹灰層:15mm水泥砂漿找平 0.015×20=0.3 KN/m2</p><p> 刮大白二遍 0.05 KN/m2</p><p> ∑
54、 = 11.51 KN/m2</p><p><b> (3) 梁自重:</b></p><p> 橫梁 :300mm×600mm (考慮梁上抹灰,取梁自重27 KN/m3) </p><p> 27 KN/m3×0.3m×(0.6m -0.1m)=3.9KN/m&
55、lt;/p><p> 縱梁 :300mm×600mm (考慮梁上抹灰,取梁自重27 KN/m3) </p><p> 27 KN/m3×0.3m×(0.6m -0.1m)=3.9KN/m</p><p><b> (4) 柱自重:</b></p><p> 一層 :500
56、mm×500mm (考慮柱上抹灰,取柱自重27 KN/m3) </p><p> 27 KN/m3×0.5m×0.5m=6.5KN/m</p><p> 二-五層:500mm×500mm (考慮梁上抹灰,取梁自重27 KN/m3) </p><p> 27 KN/m3×0.5m&
57、#215;0.5m=6.5KN/m</p><p><b> (5) 外墻自重:</b></p><p> 墻體 0.24×10.3=2.472 KN/m2</p><p> 保溫層:70 mm厚增強水泥聚苯復合保溫板
58、 0.035 KN/m2</p><p> 貼瓷磚墻面 0.5 KN/m2</p><p> 水泥粉刷內墻面 0.36 KN/m2</p><p> ∑
59、 = 3.367 KN/m2</p><p><b> (6) 內墻自重:</b></p><p> 墻體 0.19×8=1.52 KN/m2</p><p> 水泥粉刷內墻面
60、 0.36×2=0.72 KN/m2</p><p> ∑ = 2.24 KN/m2</p><p> (7) 門、窗自重:</p><p> 門:木門 0.2 KN/m2 </
61、p><p> 窗:鋼塑門窗 0.35 KN/m2 </p><p> 2.活荷載標準值計算</p><p> (1) 屋面和樓面活荷載標準值:</p><p> 根據(jù)《荷載規(guī)范》查得:不上人屋面 0.5 KN/m2</p><p> 樓面:教室 2.0 KN/m2</p>
62、<p> 走廊 2.5 KN/m2</p><p><b> (2) 雪荷載:</b></p><p> 根據(jù)《荷載規(guī)范》查得:</p><p> 屋面積雪分布系數(shù)為 1.0</p><p> 1.0×0.5=0.5 KN/m2</p><p> 屋面
63、活荷載與雪荷載不同時考慮,二者中取大值</p><p> 3.豎向荷載下框架受荷計算</p><p> 五層: </p><p> 女兒墻: (65.5+15.6×2+65.5) ×
64、18×0.24×0.9=630.63 KN</p><p> 屋 面(恒載+0.5活載):4.42×(65.5×15.6)+0.5×0.5×(65.5×15.6)</p><p> =4771.81 KN</p><p> 框架梁: 3.9×(15.6-0.25×6)&
65、#215;11+3.9×(6.6-0.25×2)×20=1080.69KN</p><p> 柱 子: 6.5×(3.6/2)×44=514.8KN</p><p> 外墻和窗: 3.985×65.5×(3.6/2-0.6)×2+3.985×15.6×(3.6/2-0.6)×
66、2+(1.8×1.05×0.35×42+1.5×1.05×0.35×4)-(1.8×1.05×3.985×42+1.5×1.05×3.985×4)=464.20KN</p><p> 內墻和門:(3.6/2-0.6)+(6.6-0.5)×11×2.32+(6.6-0.5)&
67、#215;10×2.32×(3.6/2-0.6)+1.0×1.2×6×0.19-(1.0×1.2×2.32)+1.8×1.2×6×0.19-(1.8×1.2×2.32)</p><p><b> =322.7KN</b></p><p> ∑
68、 = 4956.5KN</p><p> 二--四層: </p><p> 樓 面(恒載+0.5活載):4×(65.5×15.6)+0.5×2.0×(
69、65.5×15.6)</p><p> =5109.0 KN</p><p> 框架梁:3.9×(15.6-0.25×6)×11+3.9×(6.6-0.25×2)×20=1080.69KN</p><p> 柱 子:6.5×3.6×44=1029.6KN</p&g
70、t;<p> 外墻和窗: 3.985×39.6×(3.6/2-0.6)×2+3.985×15.6×(3.6-0.6)×2+(1.8×2.1×0.35×22+1.5×2.1×0.35×2+1.8×1.4×0.35×2)-(1.8×2.1×3.985
71、5;22+1.5×2.1×3.985×2+1.8×1.4×3.985×2)=976.5KN</p><p> 內墻和門: (3.6-0.6)+(6.6-0.5)×11×2.32+(6.6-0.5)×10×2.32×(3.6-0.6)+0.9×2.4×13×0.2-(0.9&
72、#215;2.4×2.32×13)=832.6KN</p><p> ∑ = 5772.78KN</p><p> 一層: </p><p>
73、 樓 面(恒載+0.5活載):4×(65.5×15.6)+0.5×2.0×(39.6×15.6) </p><p> =2625.48 KN</p><p> 框架梁:3.9×(15.6-0.25×6)×7+3.9×(6.6-0.25×2)×6×3+1.56
74、5;6.6×6=589.4KN</p><p> 柱 子:6.5×(5.35/2)×32+6.5×(3.6 /2)×42=927.68KN</p><p> 外墻和窗: 3.985×65.5×(3.9-0.6)×2+3.985×15.6×(3.9-0.6)×2+(1.8
75、15;2.1×0.35×20+1.5×2.1×0.35×1+1.8×2.0×0.2×2+2.4×3.3×0.2×4)-(1.8×2.1×3.985×20+1.5×2.1×3.985×1+1.8×2.0×3.985×2+2.4×3.
76、3×3.985×4)=1016.4KN</p><p> 內墻和門: (3.9-0.6)+(6.6-0.5)×10×2.32+(6.6-0.5)×12×2.32×(3.9-0.6)+0.9×2.4×14×0.2-(0.9×2.4×2.32×14)=962.8KN</p>
77、<p> ∑ = 6121.76KN</p><p><b> 結構重力荷載代表值</b></p><p> G5 =4956.5 KN</p><p> G2 = G3 = G4 = 5772.78 KN</p><p> G1 =6121.76 KN<
78、;/p><p> ∑G = G5 + G4×3 + G1 = 28396.6 KN</p><p><b> 結構計算簡圖如下:</b></p><p> ?。ㄎ澹┧胶奢d作用下的框架內力分析</p><p><b> 1.梁線剛度</b></p><p>
79、 在計算梁線剛度時,考慮樓板對梁剛度的有利影響,即板作為翼緣工作。在工程上,為簡化計算,通常梁均先按矩形截面計算某慣性矩I0,然后乘以增大系數(shù)。</p><p> 中框架梁I=2.0I0 邊框架梁I=1.5I0</p><p> 梁采用C30混凝土,EC=3×107 KN/m2 Ic=1/12bh³</p><p> 取圖2的②軸線
80、橫向框架進行計算:</p><p><b> 橫梁的線剛度</b></p><p><b> ?。玻木€剛度:</b></p><p> 柱子2-5層采用C30混凝土,Ec=3.0×107 kN/m ,一層采用C35Ec=3.15×107 kN/m² 首層高度5.35m 2-6層高
81、度3.6 m</p><p> 柱子截面采用: 500mm×500mm (二-五層) 500mm×500mm(底層)</p><p> 一般層: = D=</p><p> 首層: = D=</p><p> ∑D1/∑D2 =28.56/30.94 =70.8% > 70%
82、 滿足要求</p><p> ?。常畽M向自振周期計算: </p><p><b> 采用頂點位移法計算</b></p><p> (1) 計算T1及α1:; T1= T1==1.7×0.65×=0.43</p><p> (2) 水平地震作用樓層剪力計算:
83、 因本結構不超過40m,質量和剛度沿高度分布比較均勻,變形以剪切型為主.結構振動位移往往以第一振型為主,故《抗震規(guī)范》建議采用底部剪力法計算水平地震作用. </p><p> 因場地為Ⅱ類,設計地震分組第一組,查得Tg=0.35s. =0.85×28396.6=24137.11 KN</p><p>
84、; 又根據(jù)抗震規(guī)范可知:?=0.05,η2=1.0,r=0.9</p><p> 而 αmax=0.08(多遇地震)αmax=0.50(罕遇地震)</p><p> 又因為:Tg < T1 < 5 Tg ,所以</p><p> α1=(Tg/ T1)η2αmax=(0.35/0. 43)^0.9×1.0×0.08=0.06
85、6, </p><p> FEK=α1Geq= 0.066×28396.6=1874.18KN</p><p> 因為T1=0.43﹤1.4Tg=0.49 </p><p> 故不考慮頂部附加水平地震作用 即δn=0</p><p> (3) 各質點的水平地震作用計算:(底部剪力法)</p><p>
86、 按公式×:Fn= FEK(計算見下表)</p><p> 例如:Fi= FEK=6121.76×5.35/(6121.76×5.35+5772.78×8.95+5772.78×12.55+5772.78×16.15+4956.5×19.75)×1874.18=102.1KN.m</p><p> 其
87、他各層的具體計算如下表:</p><p> (4) 水平地震作用下的層間位移和頂點位移計算:(見下表)</p><p> 的最大值是1/2052﹤ 即×550﹤1滿足規(guī)范規(guī)定的彈性要求。</p><p> (5) 各質點水平地震作用及樓層地震剪力圖如下:</p><p> (6) 水平地震作用下框架內力計算:柱剪力和柱端彎
88、矩(D值法) 以圖1中的3軸線橫向框架計算起內力</p><p> 框架柱剪力和柱端彎矩計算如下:</p><p> —反彎點到柱下端結點的距離,即反彎點高度。</p><p> —標準反彎點高度比。</p><p> —上下橫粱線剛度比對標準反彎點高度比的修正系數(shù)。</p><p> —上層層高變化修正值
89、。</p><p> —下層層高變化修正值。</p><p> 根據(jù)框架總層數(shù),該柱所在層數(shù)和梁柱線剛度比查表得。</p><p><b> 中框架邊柱A</b></p><p><b> 中框架中柱B</b></p><p><b> 中框架邊柱C<
90、;/b></p><p><b> 中框架邊柱A</b></p><p><b> 中框架中柱C</b></p><p> 注: 柱上端彎矩:MC上=Vij(1-y)h ; 柱上端彎矩:MC下= Vij y h </p><p> (7) 水平地震作用下梁端彎矩、剪力和柱軸
91、力按下式計算:</p><p> µB1= KB1/(KB1+KB2)、 </p><p> MB1=(MC上+MC下)×µB1 </p><p> µB2= KB2/(KB1+KB2)</p><p> MB2=(MC上+MC下)×µB2</p><
92、;p> 其中柱軸力以壓力為正、拉力為負,由前面計算可知</p><p> AB跨橫梁的線鋼度:4.9×10^4KN M BC梁的線鋼度:4.0×10^4 KN M</p><p> µB1=KB1/(KB1+KB2)=4.9/(4.0+4.9)=0.551 </p><p> µB2= KB2/(KB1+
93、KB2)=4.0/(4.0+4.9)=0.449</p><p> 表中的M的單位是kn m , 剪力和軸力的單位是kn</p><p> (8) 水平地震作用下的框架內力圖如下:</p><p> 注:上圖為左震時左側柱力為拉力,右側柱力為壓力。</p><p> 當為右震時,柱力相反,彎矩圖和剪力圖與上圖對稱。</p>
94、<p> ?。┧斤L載作用下的框架內力分析</p><p> 丹東地區(qū)基本風壓 0.55KN/m ; 風載體形變化系數(shù): 按C類地區(qū)查表</p><p> 風震系數(shù):由于房屋高度未超過30m,所以βz=1.0</p><p> Wk=βzμsμzwo</p><p> FWki= Wki×Ai<
95、/p><p> 1.水平風載作用下的層間剪力圖如下:</p><p> ?。玻斤L載作用下框架柱剪力和柱彎矩:</p><p><b> A軸柱(中框)</b></p><p><b> C軸柱(中框)</b></p><p> 注:(1) ;(2);(3)</p
96、><p> ?。常斤L載作用下梁端彎矩,剪力,軸力分別按下式計算:</p><p> µB1= KB1/(KB1+KB2)</p><p> MB1=(MC上+MC下)×µB1 </p><p> µB2= KB2/(KB1+KB2)</p><p> MB2=(MC上+M
97、C下)×µB2</p><p> ?。矗斤L載作用下的彎矩、剪力、軸力圖:(見圖)</p><p> (七)框架在豎向荷載作用下的內力分析</p><p> 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。</p><p><b> ?。保蚣苡嬎愫唸D:</
98、b></p><p> 屋面板均布荷載傳遞路線:</p><p><b> ?。玻Q向荷載計算:</b></p><p> (1) 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</p><p> =3.9+4.42×1.65×
99、;[1-2×(1/3)2+(1/3)3] ×2 =16.88KN/m</p><p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =0.5×1.65×[1-2×(1/3)2+(1/3)3] ×2 =1.47 KN/m</p><p> 屋面梁: 恒載
100、=梁自重+板傳荷載</p><p> =3.9+4×1.65×[1-2×(1/3)2+(1/3)3] ×2 =15.65 KN/m</p><p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =2.5×1.65×[1-2×(1/3)2+(1/3)
101、3] ×2 =7.34KN/m</p><p> (2) B-C軸間框架梁均布荷載為:</p><p> 屋面梁: 恒載=梁自重+板傳荷載</p><p> =3.9+4.42×1.2×(5/8) ×2 =10.53 KN/m</p><p>&
102、lt;b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =0.5×1.2×(5/8) ×2 =0.75KN/m</p><p> 樓面梁: 恒載=梁自重+板傳荷載</p><p> =3.9+4×1.2×(5/8) ×2
103、 =9.9 KN/m</p><p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =2.5×1.2×(5/8) ×2 =3.75 KN/m</p><p> (3) A軸柱縱向集中荷載的計算:</p><p&
104、gt; 頂層柱: 恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p> =(0.24×0.9×18)×15.6+3.9×(15.6-0.5)+4.42×1.65×(5/8) ×15.6 =145.82 KN/m</p&
105、gt;<p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =0.5×1.65×(5/8) ×15.6 =8.04 KN/m</p><p> 標準層: 恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p> =3.985×(15.6-0.
106、5)+3.9×(15.6-0.5)+4×1.65×(5/8) ×15.6 =138.76 KN/m</p><p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =2×1.65×(5/8) ×15.6 =32.18 KN
107、/m</p><p> (4) B軸柱縱向集中荷載的計算:</p><p> 頂層柱: 恒載=梁自重+板傳荷載</p><p> =3.9×(15.6-0.5)+4.42×1.65×(5/8) ×15.6 +4.42 ×1.2×[1-2×(1.05/4.8)2+(1.05/4.8)3]
108、×15.6 =207.77 KN/m</p><p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =0.5×1.65×(5/8) ×15.6+0.5 ×1.2×[1-2×(1.05/4.8)2+(1.05/4.8)3] ×1
109、5.6 =16.84 KN/m</p><p> 標準層: 恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p> =2.32×(15.6-0.5)+3.9×(15.6-0.5)+4×1.65×(5/8) ×15.6</p><p>
110、 +4×1.2×[1-2×(1.05/4.8)2+(1.05/4.8)3] ×15.6 =193.44KN/m </p><p><b> 活載=板傳荷載</b></p><p> =2×1.65×(5/8) ×15.6+2.5 ×1.2×[1
111、-2×(1.05/4.8)2+(1.05/4.8)3] ×15.6 =76.17 KN/m</p><p> 豎向受荷總圖如下: </p><p><b> 3.梁固端彎矩:</b></p><p> ?。矗畠攘Ψ峙湎禂?shù)計算:<
112、;/p><p> 由于除底層柱是固定端外,其他各層柱都是相互彈性連接,為減少誤差,除底層柱外,其他各層柱都乘以0.9的折減系數(shù),相應的傳遞系數(shù)也為1/3,底層仍為1/2。</p><p> 轉動剛度S及相對轉動剛度計算:</p><p> (2) 分配系數(shù)計算:</p><p> 各桿件分配系數(shù)見下表:</p><p&
113、gt; ?。担畯澗胤峙渑c傳遞:</p><p> 方法:采用分層法計算。計算所得的梁端彎矩為最終彎矩。由于柱子屬于上下兩個計算單元,所以柱端彎矩要進行疊加。此時節(jié)點彎矩可能不平衡,但是誤差一般不大,如果需要,可以將節(jié)點不平衡彎矩再進行一次分配,但不再進行傳遞。</p><p> (1) 恒載作用下的彎矩分配: (2) 活載作用下彎矩分配:</p><p>
114、(3) 恒載作用下的彎矩圖(括號內的數(shù)值為調幅后的彎矩): (4) 活載作用下的彎矩圖(括號內的數(shù)值為調幅后的彎矩): </p><p> (5) 恒載作用下的彎距: 恒載作用下的彎距</p><p> 注: ① M’為調幅后的彎距。</p><p> ② 彎矩符號順時針為正</p><p> 表格中M為前
115、圖中彎矩經(jīng)過再次分配所得</p><p> (6) 活載作用下的彎距: 活載作用下的彎距</p><p> 注: ①M’為調幅后的彎距。</p><p> ②彎矩符號順時針為正</p><p> 表格中M為前圖中彎矩經(jīng)過再次分配所得</p><p><b> ?。叮憾思袅Γ?/p>
116、</b></p><p> 均布荷載下: V’=V—q×b/2</p><p> (1) 恒載作用下梁端剪力: 恒載作用下梁端剪力</p><p> (2) 活載作用下梁端剪力: 活載作用下梁端剪力</p><p> (1) 恒載作用下的柱軸力剪力:
117、 恒載作用下的柱軸力剪力</p><p> 說明:① 假定外縱墻受力荷載完全由縱梁承受。</p><p> ?、?為本層荷載產(chǎn)生的軸力。</p><p> (2) 活載作用下的柱軸力剪力: 活載作用下的柱軸力剪力</p><p><b> ?。ò耍﹥攘M合</b></p><p>
118、 1.框架控制截面的內力:</p><p> (1) 水平地震荷載作用下框架的控制截面</p><p> 圖1 水平地震荷載作用下框架的控制截面</p><p> (2) 豎向恒載作用下框架的控制截面</p><p> 圖2 豎向恒載作用下框架的控制截面</p><p> (3) 豎向活載作用下框架的控制截面
119、</p><p> 圖3 豎向活載作用下框架的控制截面</p><p><b> 2.梁內力組合</b></p><p><b> 符號規(guī)定:</b></p><p> 梁端彎矩以下側受拉為正,反之為負。</p><p> 剪力以繞隔離體順轉為正,反之為負。<
120、;/p><p> (3) 梁端負彎矩組合公式:</p><p><b> ①</b></p><p><b> ?、?lt;/b></p><p><b> ?、?lt;/b></p><p> (4) 梁端正彎矩組合公式: </p><
121、;p><b> ?、?lt;/b></p><p> (5) 梁跨中正彎矩組合公式:</p><p><b> ?、?lt;/b></p><p><b> ⑥</b></p><p><b> ?、?lt;/b></p><p> (6
122、) 梁端剪力組合公式:</p><p><b> ⑧</b></p><p><b> ?、?lt;/b></p><p><b> ⑩</b></p><p><b> 框架梁內力組合如下</b></p><p> 注:角標K表
123、示內力標準值</p><p> 注:角標K表示內力標準值</p><p> 3.框架柱的內力組合</p><p> ?。ň牛┛蚣芙Y構配筋計算</p><p> 1.框架梁配筋計算:</p><p><b> (1) 截面尺寸:</b></p><p> 邊跨:
124、 梁端 b×h0=300mm×565mm (h0=h-35)</p><p> 跨中 bf’×h0=2400mm×565mm (h0=h-35)</p><p> 中跨: 梁端 b×h0=300mm×565mm (h0=h-35)</p><p> 跨中 b
125、f’×h0=700mm×565mm (h0=h-35)</p><p> (2) 材料強度:混凝土等級 C30 fc=14.3 N/mm2 ft=1.43 N/mm2</p><p> 鋼筋等級 縱向受力筋 HRB335 fy=300 N/mm2</p><p> 箍筋 HPB235 fy=210
126、N/mm2</p><p><b> (3) 配筋率:</b></p><p> 縱向受力筋: 支座截面 ρmin=0.25%(>55×ft/fy=0.262%)</p><p><b> ρmax=2.5%</b></p><p> 跨中截面 ρmin=0.2%
127、(>45×ft/fy=0.215%)</p><p> 箍筋: 沿梁全長: ρsv=0.26×ft/fyv=0.00177</p><p> 加密區(qū): 滿足規(guī)范要求。</p><p><b> (4) 計算公式:</b></p><p><b> 具體計算如
128、下: </b></p><p> 框架梁抗剪計算中,設計剪力取組合和調整剪力,計算如下:</p><p> =0.85 =1.1 =1.2</p><p> 框架梁跨中截面按構造配箍:雙肢Φ10@200</p><p> 2.框架柱配筋計算:</p><p> (1) 框架柱
129、端彎矩和剪力調整:</p><p> =1.1 =1.1 (以下調整均未乘以)</p><p> 、按柱端組合彎矩比值確定。</p><p> 說明:梁端組合彎矩取未進行修正的數(shù)值。</p><p> (2) 框架柱配筋計算:</p><p><b> ① 偏壓計算公式:</b>&
130、lt;/p><p><b> 大偏壓構件()</b></p><p> 小偏心構件()計算如下:</p><p> 的大值 </p><p> 最小配筋率: 全截面 每側 </p><p> 抗震折減系數(shù): 頂層=0.75 其他層=0.8</p>
131、<p> 最不利內力選取原則:</p><p> 大偏壓柱 彎矩盡可能大(取組合彎矩和調整彎矩的大值),軸力盡可能小</p><p> 小偏壓柱 彎矩盡可能大,軸力盡可能大</p><p> 有震組合內力應乘以0.80的抗震承載力調整系數(shù)</p><p> 底層柱下端彎矩組合值應乘以1.15的增大系數(shù)</p>
132、;<p> 由規(guī)范計算公式b=0.518</p><p> 由計算可知,框架柱均為構造配筋。</p><p> 具體計算見下頁表格:</p><p> ?、?框架柱抗剪計算:</p><p><b> 計算公式 </b></p><p><b> 或
133、 </b></p><p> 框架柱最小體積配箍率:</p><p> 抗震折減系數(shù): =0.85</p><p> A.由計算可知,框架柱截面抗剪均為構造配筋。</p><p> B、柱加密區(qū)實配普通復合箍筋四肢ф10@100;</p><p> C、柱端加密區(qū)高度, 2—5層為500mm、底層
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