土木工程宿舍樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p>　　題目：南寧市委黨校相思湖新區(qū)羅文新校園學(xué)員宿舍樓</p><p>　　教學(xué)單位： 工 程 技 術(shù) 系</p><p>　　專 業(yè)： 土 木 工 程</p><p><b>　　2013年4月</b></p><p><

2、;b>　　摘 要</b></p><p>　　本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為一幢鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系宿舍樓，主體結(jié)構(gòu)為三層。本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分，建筑部分包括平，立，剖，樓梯，鋼筋平面的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)部分主要以一品框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　再設(shè)計(jì)中本該工程抗震設(shè)防烈度為8度，在確定框架結(jié)構(gòu)布局之后，先進(jìn)行了重力荷載代表值的計(jì)算，接著利用頂點(diǎn)位移法求出自振周期

3、，按底部剪力法計(jì)算水平地震作用下側(cè)移大小，進(jìn)而利用D值法求出在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力。接著用彎矩二次分配法計(jì)算豎向荷載（恒載、活載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力并進(jìn)行內(nèi)力組合，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。然后進(jìn)行梁、板、柱截面設(shè)計(jì)。同時(shí)進(jìn)行了樓梯的設(shè)計(jì)，并完成了平臺(tái)板、梯段板、平臺(tái)梁等構(gòu)件的設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：框架 內(nèi)力組合 重力荷載 彎矩分配 風(fēng)荷載 地震作用 <

4、/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The structure design for a reinforced concrete frame structure system of dormitory building, the main structure is divided into three layers. The desig

5、n of the main architectural design and structural design of two parts, including the construction of the flat, vertical, profile, stairs, design of steel plane, structure part takes a frame structure design.</p>&

6、lt;p>　　To design the engineering seismic fortification intensity is 8 degrees, after determining the frame layout, first calculate the representative value of the gravity load, and then obtained from vibration cycle u

7、se vertex from the displacement method, according to the bottom shear method to calculate the horizontal earthquake action of side shift, then use the D value method to calculate the horizontal loads the internal force o

8、f the structure. Then calculate vertical load bending moment two metho</p><p>　　Keywords : frame internal force combination of gravity load moment distribution of wind load of earthquake action.</p>

9、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1工程概況............................................................1</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)概況.............................................................1</

10、p><p>　　1.2結(jié)構(gòu)承重方案選擇.....................................................1</p><p>　　1.3主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算...........................................1</p><p>　　1.3.1主要構(gòu)件選型....................

11、................................1</p><p>　　1.3.2梁、板、柱截面尺寸的估算........................................1</p><p>　　2板的計(jì)算............................................................2</p><p

12、>　　2.1板的截面有效高度.....................................................3</p><p>　　2.2板荷載的確定.........................................................3</p><p>　　2.3板的內(nèi)力計(jì)算...........................

13、..............................3</p><p>　　2.3.1樓面板的計(jì)算....................................................3</p><p>　　2.4樓面板的計(jì)算............................................................5</p>

14、;<p>　　3次梁的計(jì)算...........................................................7</p><p>　　3.1正截面計(jì)算...........................................................7</p><p>　　3.2斜截面計(jì)算..................

15、.........................................8</p><p>　　4框架的計(jì)算.......................................................... 9</p><p>　　4.1框架計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定...................................................9&l

16、t;/p><p>　　4.2梁柱線剛度計(jì)算.......................................................10</p><p>　　4.2 .1主梁尺寸確定.......................................................10</p><p>　　4.2.2 次梁尺寸確定.....

17、.................................................11</p><p>　　4.2.3柱的尺寸選擇......................................................11</p><p>　　4.3荷載計(jì)算（恒載、活載）..........................................

18、.........13</p><p>　　4.3.1 恒荷載計(jì)算........................................................14</p><p>　　4.3.2 活荷載計(jì)算........................................................15</p><p>　　4.

19、4豎向恒載作用下框架受荷總圖.............................................19</p><p>　　4.5框架梁柱內(nèi)力計(jì)算.......................................................20</p><p>　　4.6風(fēng)荷載作用下的彎矩計(jì)算...............................

20、..................27</p><p>　　4.6.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算.................................................27</p><p>　　4.6.2風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算...........................................28</p><p>　　4.6.

21、3水平風(fēng)荷載作用下樓層層間位移驗(yàn)算...................................31</p><p>　　4.7水平地震作用計(jì)算......................................................32</p><p>　　4.7.1內(nèi)力組合及截面設(shè)計(jì).......................................

22、.........35</p><p>　　4.7.2水平地震作用下框架邊柱剪力和柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值........................40</p><p>　　4.8框架柱的內(nèi)力組合......................................................40</p><p>　　4.9框架梁的配筋計(jì)算..........

23、............................................42</p><p>　　4.9.1 AB跨正截面配筋（正截面）........................................42</p><p>　　4.9.2 BC跨正截面配筋（正截面）.........................................44<

24、/p><p>　　4.9.3主梁斜截面配筋（斜截面）..........................................46</p><p>　　5樓梯的計(jì)算............................................................ 47</p><p>　　5.1樓梯設(shè)計(jì)..................

25、............................................47</p><p>　　5.1.1 梯段板數(shù)據(jù)....................................................... 47</p><p>　　5.1.2 荷載計(jì)算.................................................

26、........ 48</p><p>　　5.1.3 內(nèi)力計(jì)算........................................................ 49</p><p>　　5.1.4 配筋計(jì)算......................................................... 49</p><p>　　

27、5.2平臺(tái)板設(shè)計(jì)............................................................ 50</p><p>　　5.2.1 確定板厚......................................................... 50</p><p>　　5.2.2 荷載計(jì)算.......................

28、.................................. 50</p><p>　　5.2.3內(nèi)力計(jì)算..........................................................50</p><p>　　5.2.4配筋計(jì)算..........................................................5

29、0</p><p>　　5.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)........................................................... 51</p><p>　　5.3.1確定梁尺寸........................................................51</p><p>　　5.3.2荷載計(jì)算 .

30、........................................................52</p><p>　　5.3.3內(nèi)力計(jì)算..........................................................52</p><p>　　5.3.4配筋計(jì)算......................................

31、....................52</p><p>　　結(jié)論...................................................................... 54</p><p>　　致謝...................................................................... 55&l

32、t;/p><p>　　參考文獻(xiàn).................................................................. 56</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)生涯即將結(jié)束了，而大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)將是我們?cè)诖髮W(xué)時(shí)代的最后一次考試和磨練。他是對(duì)我們過(guò)去所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)系統(tǒng)

33、化，把所學(xué)專業(yè)知識(shí)放到具體實(shí)踐題目中去，是對(duì)自己分析.解決問(wèn)題的一次能力的提高。為自己盡快走向并適應(yīng)工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《南寧市委黨校相思湖新區(qū)羅文新校園學(xué)員宿舍樓》。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。</p><p>　　在建筑設(shè)計(jì)部分，我主要考慮了宿舍樓的防火安全，嚴(yán)格遵照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，在考慮建筑物的主要使用功能、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀等要求，嚴(yán)格遵照《建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JG

34、J67---89中對(duì)宿舍樓設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到抗震的要求，結(jié)構(gòu)布置嚴(yán)格遵照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011---2001的要求，并針對(duì)本設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)采取了一定的計(jì)算措施和結(jié)構(gòu)措施。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括兩部分，第一部分為計(jì)算部分，第二部分為圖紙部分。本畢業(yè)設(shè)計(jì)在郭曉暉老師的指導(dǎo)下并結(jié)合本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)對(duì)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了完善。本設(shè)計(jì)還不斷的注意與其他設(shè)計(jì)的過(guò)同點(diǎn)來(lái)優(yōu)化，在計(jì)算

35、中明確基本原理和概念，遵守現(xiàn)行規(guī)范并結(jié)合工程實(shí)際。</p><p>　　本機(jī)算數(shù)的主要內(nèi)容是結(jié)構(gòu)計(jì)算部分，其內(nèi)容是所學(xué)知識(shí)的終結(jié)，是大學(xué)四年里的學(xué)習(xí)程度的檢驗(yàn)。在本次設(shè)計(jì)中，我得到了我的導(dǎo)師郭曉暉教授的悉心指導(dǎo)以及人情的幫助，無(wú)私的更改，再次我對(duì)他表示衷心的感謝，老師謝謝您，您辛苦了。同時(shí)也感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們的監(jiān)督，以及各位老師的幫助和關(guān)心指導(dǎo)，也感謝那些在我有些東西不熟練的輕快下對(duì)我進(jìn)行幫助過(guò)的同學(xué)。</

36、p><p>　　監(jiān)獄我的水平有限，計(jì)算式中肯定有不足之處和欠穩(wěn)妥的地方，懇切的希望大家可以幫我提出你們的寶貴意見(jiàn)，以便于我更進(jìn)一步的修改以及來(lái)提高自己的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。</p><p><b>　　一、工程概況</b></p><p><b>　　1．1設(shè)計(jì)概況</b></p><p>　　工程

37、名稱：南寧市委黨校相思湖新區(qū)羅文新校園學(xué)員宿舍樓.</p><p>　　工程地點(diǎn)廣西省南寧市大學(xué)路延長(zhǎng)線南寧市委黨校相思湖新區(qū)羅文新校園.</p><p>　　面積與層數(shù)：建筑面積為3000 m2建筑層數(shù)為4層。層高為3.6m，一樓層高為4m。</p><p>　　結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)。</p><p>　　功能要求：滿足學(xué)員的住宿和生活要求，

38、衛(wèi)生間，樓梯間要符合國(guó)家的要求，滿足防火要求，屋面應(yīng)為上人受力屋面。</p><p>　　建筑標(biāo)準(zhǔn):建筑等級(jí)Ⅱ級(jí)，防火等級(jí)Ⅱ級(jí)，采光等級(jí)Ⅱ級(jí)。</p><p>　　水文、地質(zhì)、氣候條件</p><p>　　該工程地處中國(guó)西南，屬于亞熱帶地區(qū)，夏季溫度比較高，冬季溫暖，風(fēng)向主要為東南風(fēng)，基本風(fēng)壓為0.30 KN／m2，雨雪條件為0.40KN/m2地質(zhì)條件良好

39、屬于C類(lèi)。工程所在地場(chǎng)地地震效應(yīng)：建筑物所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g,</p><p>　　1.2結(jié)構(gòu)承重方案選擇</p><p>　　根據(jù)樓蓋的平面布置及豎向荷載傳力途徑?？蚣艹兄胤桨阜譃椋簷M向框架承重、縱向框架承重和縱橫向承重等幾種。</p><p>　　在實(shí)際工程中，一般采用橫向承重方案是在橫向布置框架承重梁。因房屋橫向較短，柱數(shù)

40、量較少，當(dāng)采用橫向承重方案時(shí)，橫向框架梁的截面高度大，可增加框架橫向側(cè)移剛度。當(dāng)柱網(wǎng)平面接近正方形時(shí)，現(xiàn)澆樓面為雙向板，此時(shí)，宜采用縱橫向框架承重。本設(shè)計(jì)采用的是縱橫向承重方案。</p><p>　　1.3主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算</p><p>　　1.3.1主要構(gòu)件選型</p><p>　　板，梁，柱采用現(xiàn)澆鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)。</p><p&

41、gt;　　墻身采用空心磚，內(nèi)外墻均為２００ｍｍ</p><p>　　基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)。 </p><p>　　1.3.2梁、板、柱截面尺寸的估算</p><p><b>　?。?）、主梁：</b></p><p>　　縱向主梁的跨度為L(zhǎng)=5400mm</p><p>　　h=(1/8--1/12)

42、L=675mm—450mm 取h=600mm</p><p>　　b=（1/2--1/3）h=300mm—200mm 取b=300mm</p><p>　　故，縱向主梁可選用b*h=300mm*600mm</p><p>　　橫向主梁跨度為3600mm</p><p>　　h=（1/8—1/12）L=450mm--300mm

43、 取h=400mm</p><p>　　b=（1/2—1/3）h=200mm—133.33mm 取b=250mm</p><p>　　故，橫向主梁可選用b*h=250mm*400mm</p><p>　　縱向主梁的跨度為L(zhǎng)=4000mm</p><p>　　h=（1/8—1/12）L=500mm—333.33mm 取h=450mm&

44、lt;/p><p>　　b=（1/2—1/3）h=225mm—150mm 取b=250mm</p><p>　　故，縱向主梁可選用b*h=250mm*450mm</p><p><b>　?。?）.次梁</b></p><p><b>　　取L=5400mm</b></p>&

45、lt;p>　　h=（1/12—1/18）L=450mm—300mm 取h=400mm</p><p>　　b=（1/2—1/3）h=200mm—133.33mm 取b=250mm</p><p>　　故此量的截面尺寸為b*h=250mm*400mm</p><p><b>　?。?）.板：</b></p&g

46、t;<p>　　板均按雙向板進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　h=(1/40—1/50)L（L為短向跨度），取較大的短向跨度L=3600mm</p><p>　　h=90mm—72mm 取h=100mm</p><p><b>　?。?）.柱：</b></p><p>　　選用b*h=600mm*600

47、mm</p><p><b>　　二、板的計(jì)算</b></p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010規(guī)定：沿兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算；對(duì)于四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊比值大于3時(shí)，可按沿短邊方向的單向板計(jì)算；當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊比值小于2時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊比值介于2與3之間時(shí)，亦可按沿短邊方向的雙向板計(jì)算，但應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長(zhǎng)

48、邊與短邊比值小于2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算。所以本次設(shè)計(jì)的板采用整體現(xiàn)澆式，板厚h=100mm，采用C30混泥土，板鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋，所有板都按雙向板計(jì)算，板跨中和支座的中的內(nèi)力采用彈性理論來(lái)計(jì)算。采取標(biāo)準(zhǔn)層樓板進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2.1板的截面有效高度</p><p>　　擬定板的厚度h=100mm，則板的有效高度</p><p>　　短邊方向：

49、 h0=h-20mm=80mm</p><p>　　長(zhǎng)邊方向： h0=h-30mm=70mm</p><p>　　2.2板荷載的確定（樓面板的荷載）</p><p>　　大理石面層，水泥砂漿擦縫30厚1:3干硬性水泥砂漿面上撒2厚素誰(shuí)你砂漿結(jié)合層一道。</p><p>　　100厚現(xiàn)澆鋼筋混泥土板 0.1m×25KN/m2

50、=2.5KN/m2</p><p>　　10厚混合砂漿 0.01m×17KN/m2=0.17KN/m2</p><p>　　2.3板的內(nèi)力計(jì)算 </p><p>　　板內(nèi)鋼筋采用HPB235,查表的fy=210N/mm2</p><p>　　C20的混泥土fc=11.9KN/mm2</p>&

51、lt;p>　　2.3.1樓面板的計(jì)算</p><p>　　樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值; 3.83KN/m2</p><p>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值： 樓面 2.0KN/m2</p><p>　　走道 2.5KN/m2</p><p>　　樓面恒載設(shè)計(jì)值：

52、 樓面 g=3.83KN/m2×1.2=4.596KN/m2</p><p>　　活載設(shè)計(jì)值： 樓面 q=2.0KN/m2×1.4=2.8KN/m2</p><p>　　走廊 q=2.5KN/m2×1.4=3.5KN/m2</p><p>　　合計(jì)

53、 樓面: p=g+p=4.596+2.8=7.4 KN/m2</p><p>　　走廊; p=g+p=4.596+3.5=8.1 KN/m2</p><p>　　板均按彈性理論計(jì)算，在求板各區(qū)格板跨度內(nèi)正彎矩時(shí)，按恒荷載均布及活荷載棋盤(pán)式布置計(jì)算，取荷載：</p><p>　　樓面： g.=g+q/2=4.59

54、6+2.8/2=6.0 KN/m2</p><p>　　q.=q/2=2.8 KN/m2/2=1.4 KN/m2</p><p>　　走道： g.=g+q/2=4.596+3.5/2=6.35 KN/m2</p><p>　　q.=q/2=3.5 KN/m2/2=1.75 KN/m2</p><p>　　在g.作用下，各內(nèi)支座均可視作固定，

55、某些區(qū)格板跨內(nèi)最大正彎矩部長(zhǎng)在板的中心處，在q.作用下各區(qū)格板四邊均可視為簡(jiǎn)支，跨內(nèi)最大正彎矩則在中心處，計(jì)算時(shí)可近似取兩者之和作為跨內(nèi)最大正彎矩值。</p><p>　　在求各中間支座最大負(fù)彎矩（絕對(duì)值）時(shí)，按恒荷載及活荷載均滿布各區(qū)板計(jì)算，取荷載;</p><p><b>　　P=g+q</b></p><p>　　按雙向板計(jì)算系數(shù)表進(jìn)行內(nèi)

56、力計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖及結(jié)果見(jiàn)表2.3.1。</p><p>　　由該表可見(jiàn)，板間支座彎矩是不平衡的，實(shí)際應(yīng)該用時(shí)可取近似相鄰兩區(qū)格板支座彎矩的平均值進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　表2.3.1 板內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　2.4樓板配筋計(jì)算</b></p><p>　　各跨內(nèi)、支座彎矩已知求得，近似按As=M/0

57、.95fyh0計(jì)算鋼筋截面面積，取跨內(nèi)支座截面h0x=80mm h0y=70mm計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.3.2。</p><p>　　表2.3.2 板配筋計(jì)算</p><p>　　因?yàn)榘迨菍?duì)稱，所以，只取其一半，進(jìn)行反映板的配筋，如下圖所示圖2.3.1</p><p><b>　　圖2.3.1</b></p><p><

58、;b>　　三、次梁的計(jì)算</b></p><p>　　次梁計(jì)算250×400 </p><p>　　1.樓板傳荷載 </p><p>　　恒載4.0KN/m2 ×3.3m ×（1-2×0.252+0.252）=12KN/m</p><p>　　活載2.0KN/m2 ×3.

59、3m ×（1-2×0.252+0.252）=6KN/m </p><p>　　梁自重 25KN/m3 ×0.25m×（0.4-0.1）=1.88KN/m (抹灰不算）</p><p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值 12+1.88=13.88</p><p>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值 6</p><

60、p>　　可變荷載控制效應(yīng) 1.2×13.88+1.4×6=25.06KN/m</p><p>　　永久荷載控制效應(yīng) 1.35×13.88+1.4×6×0.7=24.62 KN/m</p><p>　　次梁的荷載：q=25.06KN/m</p><p><b>　　3.1正截面計(jì)算</b>

61、;</p><p><b>　　正截面承載力計(jì)算：</b></p><p><b>　　（1） 跨中截面：</b></p><p>　　當(dāng)梁下部受拉時(shí)，按T型截面設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　翼緣寬度的計(jì)算：</b></p><p><b&g

62、t;　　按照計(jì)算跨度考慮：</b></p><p>　　=1.0×14.3×2600×100×（565-）×10</p><p>　　=1246＞M=55.65</p><p>　　則屬于第一類(lèi)T型截面</p><p><b>　　跨中計(jì)算：</b></

63、p><p>　　=55.65×106/（1.0×14.3×2600×5652）</p><p><b>　　=0.0086</b></p><p>　　=0.0086＜=0.55，滿足要求</p><p>　　A=1.0×14.3×2600×565

64、5;0.0086/300</p><p><b>　　=400.29</b></p><p>　　查表得：梁下部縱向鋼筋為3， 。</p><p>　　=603/（250×5652）×％</p><p>　　=0.43%＞0.2%同時(shí)大于</p><p>　　0.45=0.4

65、5×=0.21% ， 滿足要求</p><p>　?。?）支座截面設(shè)計(jì)：</p><p>　　M=-111.29+85.99×=-98.39</p><p>　　= 98.39×106/（1.0×14.3×2600×5652） =0.014</p><p>　　=0.012＜=0

66、.55，滿足要求</p><p>　　A=1.0×14.3×2600×565×0.014/300</p><p><b>　　=651.65</b></p><p>　　查表得：梁下部縱向鋼筋為4， 。</p><p><b>　　=</b></p&g

67、t;<p>　　=0.57%＞0.2%同時(shí)大于</p><p>　　0.45=0.45×=0.21% ， 滿足要求</p><p><b>　　3.2斜截面計(jì)算</b></p><p><b>　　截面驗(yàn)算：</b></p><p><b>　　=565/250

68、</b></p><p>　　=1.55＜4， 屬于厚腹梁。</p><p>　　0.25=0.25×1.0×14.3×250×565=498.71＞=85.99</p><p>　　故截面尺寸滿足要求。</p><p>　　=0.7×1.43×250×565=

69、139.64KN＞85.99 按構(gòu)造配箍筋采用</p><p>　　Vcs=0.07fcbh0+1.25fyvnAsyh0/S</p><p>　　=0.07×1.43×250×565+1.25×210×2×50.3/150</p><p>　　=221.5KN＞85.99KN</p><

70、;p>　　P=nAyv2×50.3/bs（250×150） =0.22 ﹪＞﹪ </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　所以，梁的配筋圖可畫(huà)出，因?yàn)槿?duì)稱，所以可畫(huà)其一半。如下圖所示，3.1梁的配筋圖。</p><p><b>　　圖3.1梁的配筋</b></p&

71、gt;<p><b>　　四、框架的計(jì)算</b></p><p>　　4.1框架計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定</p><p>　　計(jì)算單元軸橫線三跨的一榀框架作為計(jì)算單元。計(jì)算簡(jiǎn)圖：本工程豎向四層，計(jì)算跨度以軸線距離為準(zhǔn)（即形心線距離為準(zhǔn)），梁軸線取至板底，2~4層柱高即為層高3.6m；一樓樓高4m，如下圖</p><p>　　橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖

72、4.1</p><p>　　4.2梁柱線剛度計(jì)算</p><p>　　框架梁的截面尺寸宜符合下列各項(xiàng)要求：</p><p>　　1.梁的截面寬度不宜小于200mm</p><p>　　2.梁的截面高寬比不宜大于4</p><p>　　3.為了防止梁發(fā)生剪切脆性破壞，梁高不宜大于1/4，梁凈跨。</p>&

73、lt;p>　　4.符合模數(shù)的要求，當(dāng)梁高h(yuǎn)≤800mm時(shí)，h為50mm的倍數(shù)，當(dāng)h＞800mm時(shí)，h為100mm的倍數(shù)，在高烈度區(qū)，縱向框架的高度也不宜太小，一般取h≥L/12，且不宜小于500mm。</p><p>　　4.2 .1主梁尺寸確定</p><p>　　主梁設(shè)計(jì)： h=(1/8—1/12)L 其中L為梁的跨度，梁截面尺寸應(yīng)滿足承載力，剛度及延性要求</p>

74、<p><b>　　縱框架梁</b></p><p>　　6.6m跨: h=(1/12—1/8)x6600=(550~825) 取h=700</p><p>　　b=(1/2~1/3)x700=(233~350) 取h=300</p><p>　　3.6m跨: h=(1/12—1/8)x3600=(300~450)

75、 取h=700(考慮施工因素)</p><p>　　b=(1/2~1/3)x700=(233~350) 取h=300</p><p><b>　　橫框架梁</b></p><p>　　7.5m跨: h=(1/12—1/8)x7500=(625~937.5) 取h=700</p><p>　　b=(1/2~1/

76、3)x700=(233~350) 取h=300</p><p>　　2.6m跨: h=(1/12—1/8)x2600=(216.6~325) 取h=450</p><p>　　b=(1/2~1/3)x450=(225~150) 取h=300</p><p>　　4.2.2 次梁尺寸確定</p><p>　　次梁設(shè)計(jì)： h=(

77、1/12—1/18)L 其中L為梁的跨度，梁截面尺寸應(yīng)滿足承載力，剛度及延性要求</p><p>　　進(jìn)深: 7.5m跨: h=(1/12—1/18)x7500=(625~416.6) 取h=600</p><p>　　b=(1/2~1/3)x600=(200~300) 取h=250</p><p>　　表4.1梁截面尺寸及各層混凝土強(qiáng)度等級(jí)</

78、p><p>　　4.2.3柱的尺寸選擇</p><p>　　根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.3.6和6.3.7，柱的截面尺寸宜符合下列要求：</p><p>　　1.柱截面的寬度和高度均不宜小于300 mm；圓柱直徑不宜小于350mm </p><p>　　2.剪跨比宜大于2；</p><p>　　3.截面長(zhǎng)邊與短邊的邊長(zhǎng)比

79、不宜大于3；</p><p>　　4.柱的軸壓比不宜超過(guò)0.8。</p><p>　　框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式估算：</p><p>　　其中 N——柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值；</p><p>　　β——考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3,不等跨內(nèi)柱取1.25,等跨內(nèi)柱取1.2；</p><

80、;p>　　gE——折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際計(jì)算，也可近似取12～15 kN/m2；</p><p>　　n——驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；</p><p>　　F——案簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積；</p><p>　　Ac——柱截面面積；</p><p>　　[μN(yùn)]——框架柱軸壓比限值，對(duì)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)抗震等級(jí)分別

81、取0.7、0.8、0.9；</p><p>　　f——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；</p><p>　　計(jì)算底層柱截面尺寸：</p><p>　　本工程為三級(jí)抗震等級(jí)，軸壓比限值[μN(yùn)]=0.7,各層重力荷載代表值近似取12.0 KN/m2，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30，本設(shè)計(jì)柱采用C30混凝土，fc=14.3N/mm2 ft=1.43 N/mm2。</p&

82、gt;<p>　　柱子負(fù)載面積如下圖4.2.3：</p><p>　　4.23.A 中柱負(fù)荷面積圖</p><p>　　4.23.B 中柱負(fù)荷面積圖</p><p><b>　　中柱：</b></p><p>　　截面分別為439mm和500mm 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果并考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：&

83、lt;/p><p>　　每層： 600mm×600mm （中、邊柱）</p><p><b>　　4.3荷載計(jì)算</b></p><p>　　4.0 荷載作用計(jì)算簡(jiǎn)</p><p>　　4.3.1 恒荷載計(jì)算</p><p>　?。?）4層恒荷載計(jì)算</p><p&g

84、t;　　代表橫梁自重，為均布荷載形式</p><p>　　=1.05（為考慮梁的粉刷自重）</p><p>　　=0.3×0.7×25×1.05=5.513</p><p>　　為房間板傳給橫梁的線荷載</p><p>　　=4.38×3.3=13.01</p><p>　　、、

85、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括次梁自重、樓板重和內(nèi)墻等的重力荷載。</p><p>　　P1=[（3.6×1.65×1/2）×2+（2.6+7.5）/2×1.65] ×4.93+6.43 ×7.5+4.59×7.5/2=132.63KN.m P2=[（3.6×1.65×1/2）×

86、2+（2.6+7.5）/2×1.65+3.6×1.2×2] ×4.93+6.43×7.5+4.59×7.5/2</p><p>　　=175.23 KN.m</p><p><b>　　集中力矩</b></p><p>　　M1=P1e1=132.63×(0.6-0.3)=1

87、9.89KN.m</p><p>　　M2=P2e1=175.23×(0.6-0.3)=26.28 KN.m</p><p>　　（2）1~4荷載計(jì)算</p><p>　　Q1橫梁自重，均為線荷載形式。</p><p>　　=5.51KN/M =5.51KN/M</p><

88、p>　　代表房間和走道梁傳給橫梁的梯形荷載</p><p>　　=3.24×3.3=10.69KN/M =10.69KN/M</p><p>　　、、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括次梁自重、樓板重和內(nèi)墻等的重力荷載。</p><p>　　P1=[（3.3×1.65×1/2）2.4+7.5）/

89、2×1.65]×4.38+5.51×7.5+4.38×7.5/2+3.11×（7.5×3.3-2.4×1.5×2）=169.76 KN</p><p>　　P2==[（3.3×1.65×1/2）×2+（2.6+7.5）/2×1.65+3.3×1.2×2] ×4.38

90、+5.51×7.2+4.38×7.5/2+1.4×（7.5×3.3-1.2×2）=198.48 KN</p><p><b>　　集中力矩</b></p><p>　　M1=P1e1=169.76×（0.6-0.3）/2=25.46 KN/M</p><p>　　M2=P2e2=198

91、.498×（0.6-0.3）/2=29.77 KN/M</p><p>　　4.3.2 活荷載計(jì)算</p><p>　　梁上活荷載作用計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　1.四層：活載活載（取均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值）</p><p>　?。ú豢紤]地震作用，活載取屋面活載和雪荷載中的最大值）</p><p>　　不上人屋面0

92、.5 雪荷載0.20</p><p>　　、、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括次梁自重、樓板重和內(nèi)墻等的重力荷載。</p><p>　　=3.3×0.5=1.65KN/m </p><p>　　P1= [（3.3×1.65×1/2）×2+（2.6+7.5）/2×1.65] ×

93、0.5=7.29 KN</p><p>　　P2= [（3.3×1.65×1/2）×2+（2.6+7.5）/2×1.65+3.3×1.2×2] ×0.5=11.61 KN</p><p>　　M1=P1e1=7.29×（0.6-0.3）/2=1.09 KN.m</p><p>　　M2=

94、P2e2=11.61×（0.6-0.3）/2=1.74 KN.m</p><p><b>　　對(duì)于二~四層樓板</b></p><p>　　=2.0×3.3=6.6KN/M </p><p>　　P1= [（3.3×1.65×1/2）×2+（2.6+7.5）/2×1.65] 

95、5;2=29.16 KN</p><p>　　P2=[（3.3×1.65×1/2）×2+（2.6+7.5）/2×1.65] ×2+3.3×2×1.2×0.20=31.32 KN</p><p>　　M1=P1e1=29.16×（0.6-0.3）/2=4.374 KN.m</p><

96、p>　　M2=P2e2=31.32×（0.6-0.3）/2=4.698 KN.m</p><p>　　將以上恒荷載計(jì)算結(jié)果匯總見(jiàn)表7.1，活載見(jiàn)表7.2</p><p>　　表4.1橫向框架恒載匯總表</p><p>　　表4.2 橫向框架活載匯總表</p><p>　　恒、活荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖4.1，4.2</p>

97、;<p>　　圖4.1恒荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　?。泻奢d：KN 均布荷載：KN/m 力偶：KN·m）</p><p>　　圖4.2活荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　?。泻奢d：KN 均布荷載：KN/m 力偶：KN·m）</p><p>　　4.4豎向恒載作用下框架受荷

98、總圖</p><p>　　恒荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖4.4</p><p>　　圖4.4恒荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　（集中荷載：KN 均布荷載：KN/m 力偶：KN·m）</p><p>　　4.5框架梁柱內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　梁端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算</p>&l

99、t;p>　　梁端、柱端采用彎矩二次分配法計(jì)算，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。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加而得，注意計(jì)算柱底軸力還需考慮柱的自重。</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算：</b></p><p>　　恒載計(jì)算：（恒載計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示）4.5.1</p><p>　　132.319

100、 181.39 181.39 132.319</p><p>　　17.589 17.589 4.2KN/m 4.2KN/m 4.2KN/m</p><p>　　100.55 100.55</p><p>　　頂層

101、 頂層</p><p>　　140.71 180 180 140.71</p><p>　　14.625 14.6254.2KN/m 4.2KN/m 4.2KN/m</p><p>　　113.86 113.86</p><p>　　

102、二~三層 二~三層</p><p>　　174.85 205.46 205.46 174.85</p><p>　　146.25 146.254.2KN/m 4.2KN/m 4.2KN/m</p><p>　　163.3

103、 163.3</p><p>　　底層 底層</p><p><b>　　圖4.5.1</b></p><p>　　將梯形荷載簡(jiǎn)化成等效均布荷載：</p><p>　　q1=(1-2a2+a3)q=[1-2(3.6/2)2+(3.6

104、/2)3]×17.589(14.625)=13.68(10.98)KN/m</p><p>　　計(jì)算線剛度及分配系數(shù): </p><p>　　梁線剛度：i1=4.049×1010N.mm i2=3.169×1010N.mm </p><p>　　相對(duì)線剛度i2’=1，i1’=1.28</p><p>　　底層

105、柱線剛度：ic=8.42×1010N.mm ic底’=2.59</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層線剛度：ic=13.5×1010N.mm ic標(biāo)’=4.19</p><p>　　框架由于結(jié)構(gòu)和荷載對(duì)稱,故可取半剛架計(jì)算,中跨梁的相對(duì)線剛度僅為原結(jié)構(gòu)的一半。</p><p>　　分配系數(shù)計(jì)算表4.5.1：</p><p>&

106、lt;b>　　表4.5.1</b></p><p><b>　　由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知：</b></p><p><b>　　q</b></p><p><b>　　L</b></p><p><b>　　AB</b></p>

107、<p>　　MAB=-ql2/12 MBA=ql2/12 </p><p>　　所以（14.24×5.42）/12=34.6 （11.84×5.42）/12=28.77</p><p>　　A B </p><p>　　a=2.4 b=1.05

108、</p><p>　　MAB=-Pl (2l-a)/2l MBA=-pa2/2l </p><p>　　兩端為固定端其上作用均布荷載時(shí)的彎矩為：MAB=-ql2/12,MBA=ql2/12。一端為固定端，一端為滑動(dòng)支座，其上作用一集中力時(shí)的彎矩為：MAB=-Pa(2l-a)/2l,MBA=-Pa2/2l。故可依此計(jì)算各梁端的彎矩。</p><p>　

109、　恒載由梯形均布荷載與集中力的組合+均布荷載的疊加。</p><p>　　在梯形均布荷載下梁柱的彎矩值恒載（如下表4.5.2；圖4.5.2）：</p><p><b>　　表4.5.2</b></p><p><b>　　圖4.5.2</b></p><p>　　活載分布彎矩作用簡(jiǎn)圖4.5.3（表4

110、.5.3）：</p><p><b>　　表4.5.3</b></p><p>　　活載分布彎矩作用簡(jiǎn)圖4.5.3</p><p>　　Y值計(jì)算表4.5.4：</p><p><b>　　表4.5.4</b></p><p>　　計(jì)算柱端彎矩 柱上端彎矩：M上=Vh(

111、1-y) 柱下端彎矩：M下=Vhy</p><p>　　4.6風(fēng)荷載作用下的彎矩計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)資料：基本風(fēng)壓：W0=3.0KN/M2，房屋高度H=14.8m。</p><p>　　4.6.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算</p><p>　　風(fēng)荷載近似按階梯形分布，首先應(yīng)將其簡(jiǎn)化為作用在框架節(jié)點(diǎn)上的節(jié)點(diǎn)荷載。</p>

112、<p>　　作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　式中 ——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m²）； </p><p>　　——高度z處的風(fēng)振系數(shù)，結(jié)構(gòu)高度H=14.8m＜30m，故取βZ=1.0；</p><p>　　——風(fēng)荷載體型系數(shù)，對(duì)于矩形截面=1.3； </p>

113、<p>　　——風(fēng)壓高度變化系數(shù)（地面粗糙度類(lèi)別為C類(lèi)）；</p><p>　　——基本風(fēng)壓（KN/m²）；</p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù)可查荷載規(guī)范取得。將風(fēng)荷載換算成作用與框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如下表所示。表中z為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積</p><p><b>　　表4.6.1&

114、lt;/b></p><p>　　A1 =4.0×16=64m2</p><p>　　A2=3.6×16=57.6m2</p><p>　　A3=3.6×16=57.6m2</p><p>　　A4=3.6×16=57.6m2</p><p>　　故風(fēng)荷載下的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.6

115、.1為：</p><p>　　圖4.6.1 風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　4.6.2風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　各柱剪力按剛度分配法計(jì)算公式為：</p><p>　　Y=yn+y1+y2+y3</p><p>　　式中，——為該平面框架i層總剪力；</p><p>　　—

116、—為i層第j根柱分配到的剪力；</p><p>　　——為i層第j根柱的抗側(cè)剛度；</p><p>　　——為i層s根柱的抗側(cè)剛度之和。</p><p>　　各層柱的剪力分配和柱端彎距的計(jì)算</p><p>　　第四層： V=19.01KN</p><p>　　G柱：K=3.96×2/2/2.76=1.43

117、 D=1.43/(2+1.43)×19.01×12/2.62=14.1KN/M </p><p>　　H柱：K=(3.96+13.5)×2/2/3.6=4.85 D=4.85/(2+4.85)×3.6×12/2.62=4.52KN/M</p><p>　　J柱：K=(3.96+13.5)×2/

118、2/3.6=4.85 D=4.85/(2+4.85)×3.6×12/2.62=4.52KN/M</p><p>　　L柱：K=3.96×2/2/19.01=1.43 D=1.43/(2+1.43)×19.01×12/2.62=14.1KN/M </p><p>　　合計(jì)=14.1+4.52+4.52+14.

119、1=37.24</p><p>　　G柱剪力：14.1/37.24×19.01=7.20KN</p><p>　　H柱剪力：4.52/37.24×19.01=2.31KN </p><p>　　J柱剪力：4.52/37.24×19.01=2.31KN</p><p>　　L柱剪力：14.1/37.24×

120、19.01=7.20KN</p><p>　　第三層：V=19.01+16.70=35.71KN </p><p>　　G柱：K=3.96×2/2/1.85=2.14 D=2.14/(2+2.14)×35.71×12/3.92=14.56KN/M</p><p>　　H柱：K=(3.96+13.5)×2/2/

121、2.54=6.87 D=6.87/(2+6.87)×2.54×12/3.92=1.55KN/M</p><p>　　J柱：K=(3.96+13.5)×2/2/2.54=6.87 D=6.87/(2+6.87)×2.54×12/3.92=1.55KN/M</p><p>　　L柱：K=3.96×2/2/1.85=2.1

122、4 D=2.14/(2+2.14)×35.71×12/3.92=14.56KN/M </p><p>　　合計(jì)=14.56+1.55+1.55+14.56=32.22</p><p>　　G柱剪力：14.56/32.22×35.71=16.14KN</p><p>　　H柱剪力:1.55/32.22×35