畢業(yè)論文某高校五層學生公寓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本工程學生公寓位于德陽市某高校內(nèi)，其功能是為學校學生提供住所。本工程為多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共五層，底層層高3.3米，其他層層高均為3.3米，建筑物總高度為18.5米，總建筑面積為4022.15平方米。4人間設(shè)計，有獨立的衛(wèi)生間和陽臺，能滿足440人入住。</p><p>　　本設(shè)計書包括如下部分：

2、</p><p><b>　　工程概況；</b></p><p><b>　　樓蓋設(shè)計；</b></p><p><b>　　荷載計算；</b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)的受力分析、計算和設(shè)計；</p><p>　　關(guān)鍵詞 : 鋼筋混凝土， 框架

3、， 結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　Abstract </b></p><p>　　This project is located in a university student apartments in Deyang city. Its function is provides the residence for the school student. It

4、 is a multi-layer reinforced concrete frame. It has five stories, the height of the first storey is 3.3 meters, and the height of other stories are all 3.3 meters. The height of the whole building is 18.5 meters. The tot

5、al floor space is 4022.15 square meters. One room can live four students, has the independence the bathroom and the balcony. Altogether can </p><p>　　This paper includes the following parts:</p><p

6、>　　1. The survey of the program.</p><p>　　2. The design of the floor slab.</p><p>　　3. The calculation of the load.</p><p>　　4.The mechanical analysis，calculation and design of t

7、he frame..</p><p><b>　　Keywords </b></p><p>　　Reinforced concrete, frame, the design of the structure</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　

8、　中文摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　主要符號表V</b></p><p>　　第一章 工程概況1</p><p>　　第二章 樓蓋設(shè)計2</p><p>　　2.1 設(shè)計資料2</p><p>

9、<b>　　1）樓面做法：2</b></p><p><b>　　2）樓面荷載：2</b></p><p><b>　　3）材料：2</b></p><p>　　2.2 樓蓋蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖 見圖2-12</p><p>　　2.3 板的設(shè)計（彈性理論）3</

10、p><p><b>　　1）荷載計算3</b></p><p><b>　　2）彎矩計算3</b></p><p><b>　　3）截面設(shè)計5</b></p><p>　　2.4 次梁的設(shè)計6</p><p>　?。?）荷載設(shè)計值6</p&g

11、t;<p><b>　　（2）內(nèi)力計算6</b></p><p>　?。?）正截面受彎承載力計算7</p><p>　?。?）斜截面受剪承載力計算7</p><p>　　第三章 框架結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖9</p><p>　　3.1 梁柱尺寸9</p><p><b&g

12、t;　　1．梁高9</b></p><p><b>　　2．柱截面尺寸9</b></p><p>　　3.2 計算簡圖9</p><p>　　3.3 梁柱線剛度10</p><p>　　第四章 恒荷載內(nèi)力計算11</p><p>　　4.1 恒荷載計算11</p>

13、;<p>　　1．屋面框架梁線荷載標準值11</p><p>　　2．樓面框架梁線荷載標準值11</p><p>　　3．屋面框架節(jié)點集中荷載標準值12</p><p>　　4．樓面框架節(jié)點集中荷載標準值12</p><p>　　4.2 恒荷載作用下內(nèi)力計算13</p><p><b>

14、;　　1．計算簡圖13</b></p><p><b>　　2．荷載等效13</b></p><p>　　3．固端彎矩計算14</p><p>　　4．分層計算彎矩（取半結(jié)構(gòu)計算）14</p><p>　　第五章 活荷載內(nèi)力計算22</p><p>　　5.1 活荷載計算2

15、2</p><p>　　1．框架梁線荷載標準值22</p><p>　　2．框架節(jié)點集中荷載標準值22</p><p>　　5.2 活荷載作用下內(nèi)力計算23</p><p><b>　　1．計算簡圖23</b></p><p>　　3．固端彎矩計算24</p><p&

16、gt;　　4．分層計算彎矩24</p><p>　　5．不平衡彎矩分配26</p><p>　　6．跨中彎矩計算27</p><p><b>　　7．剪力計算28</b></p><p><b>　　8．軸力計算28</b></p><p>　　第六章 風荷載內(nèi)力計

17、算30</p><p>　　6.1 風荷載計算30</p><p>　　6.2 內(nèi)力計算31</p><p>　　1．抗側(cè)剛度和反彎點高度確定31</p><p>　　2．剪力在各層分配（單位：kN）31</p><p>　　3．柱端彎矩計算（單位：kN?m）32</p><p>　

18、　4．風荷載作用下的內(nèi)力圖33</p><p>　　第七章 地震作用內(nèi)力計算34</p><p>　　7.1 重力荷載代表值計算34</p><p>　　1．屋面活荷載標準值34</p><p>　　2．樓面活荷載標準值34</p><p>　　3．屋蓋、樓蓋自重34</p><p>

19、;　　4．女兒墻自重34</p><p>　　5．二～五層墻柱等自重34</p><p>　　6．底層墻柱等自重35</p><p>　　7.2 水平地震作用計算35</p><p>　　1．各層D值匯總（D單位：104kN/m）35</p><p>　　2．頂點位移計算（將重力荷載代表值Gi作為水平荷載）

20、35</p><p>　　3．基本自振周期36</p><p>　　4．基本自振周期水平地震影響系數(shù)36</p><p>　　5．結(jié)構(gòu)底部剪力標準值36</p><p>　　6．各層水平地震作用標準值36</p><p>　　7．各層水平地震層間剪力36</p><p>　　8．多遇地

21、震下彈性層間位移37</p><p>　　7.3 一榀框架內(nèi)力計算37</p><p>　　1．層間剪力在各柱分配37</p><p>　　2． 反彎點高度確定38</p><p>　　3．柱端彎矩計算（單位：kN?m）39</p><p>　　4．地震作用下的內(nèi)力力圖39</p><p

22、>　　第八章 內(nèi)力組合41</p><p>　　8.1 梁內(nèi)力組合41</p><p>　　8.2 柱內(nèi)力組合46</p><p>　　第九章 截面設(shè)計49</p><p>　　9.1 梁截面設(shè)計49</p><p>　　1．正截面受彎承載力計算49</p><p>　　2．斜

23、截面受彎承載力計算51</p><p>　　9.2 柱截面設(shè)計52</p><p><b>　　1．已知條件52</b></p><p><b>　　2．構(gòu)造要求52</b></p><p>　　3．剪跨比和軸壓比驗算53</p><p>　　4．柱正截面承載力計算

24、53</p><p>　　5．柱斜截面承載力計算56</p><p><b>　　參考文獻59</b></p><p><b>　　主 要 符 號 表</b></p><p>　　`S` 荷載效應(yīng)組合設(shè)計值；</p><p>　　`R`

25、 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值；</p><p>　　`S_A` 順風向風荷載效應(yīng)；</p><p>　　`S_C` 橫風向風荷載效應(yīng)；</p><p>　　`T` 結(jié)構(gòu)自振周期；</p><p>　　`H` 結(jié)構(gòu)頂部高度；</p&

26、gt;<p>　　`B` 結(jié)構(gòu)迎風面寬度；</p><p>　　`S_K` 雪荷載標準值；</p><p>　　`S_0` 基本雪壓；</p><p>　　`Ω_K` 風荷載標準值；</p><p>　　`Ω_0` 基本

27、風壓；</p><p>　　`Υ_(CR)` 橫風向共振的臨界風速；</p><p>　　`Α` 坡度角；</p><p>　　`Β_Z` 高度Z 處的風振系數(shù)；</p><p>　　`Β_G` 陣風系數(shù)；</p><p>　　`Γ_0`

28、 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；</p><p>　　`Γ_G` 永久荷載的分項系數(shù)；</p><p>　　`Γ_Q` 可變荷載的分項系數(shù)；</p><p>　　`Ψ_C` 可變荷載的組合值系數(shù)；</p><p>　　`Ψ_F` 可變荷載的頻遇值系數(shù)；</

29、p><p>　　`Ψ_Q` 可變荷載的準永久值系數(shù)；</p><p>　　`Μ_R` 屋面積雪分布系數(shù)；</p><p>　　`Μ_Z` 風壓高度變化系數(shù)；</p><p>　　`Μ_S` 風荷載體型系數(shù)；</p><p>　　`Η`

30、 風荷載地形地貌修正系數(shù)；</p><p>　　`Ξ` 風荷載脈動增大系數(shù)；</p><p>　　`Ν` 風荷載脈動影響系數(shù)；</p><p>　　`Ζ`— 結(jié)構(gòu)阻尼比。</p><p><b>　　第一章 工程概況</b></p&

31、gt;<p>　　本工程為某高校學生宿舍。工程為五層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p>　　工程所在地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度為0.20g，設(shè)計地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。</p><p>　　屋面做法：鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm石灰砂漿抹底，20mm水泥砂漿找平，80～160厚（3%找坡）膨脹珍珠巖保溫層，四層作法防水層（一氈二油上鋪小石子）。&l

32、t;/p><p>　　樓面做法：鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm石灰砂漿抹底，20mm水泥砂漿找平，水磨石面層。</p><p>　　墻身做法：由普通磚砌筑而成，普通磚自重18kN/m3，厚度240mm。</p><p>　　門窗做法：門為木門，自重0.2 kN/m2，窗為鋼窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。</p><p>　　活荷載：上人屋面均布活

33、荷載標準值2.0kN/m2，樓面活荷載標準值2.0kN/m2。</p><p>　　常年主導風向為東北風，基本風壓650N/m2，年最高溫度32℃，最低溫度8℃。</p><p>　　年降水量：624.0mm，日最大降水量92.3mm</p><p>　　地基情況：表面為0.5米原耕種土。下為濕陷性黃土，地耐力標準值為</p><p>　　本

34、設(shè)計計算書包括樓蓋、框架主體結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計。</p><p><b>　　第二章 樓蓋設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計資料</b></p><p>　　2.1.1樓面做法：</p><p>　　鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm石灰砂漿抹底，20mm水泥砂漿找平，水磨石面層。</

35、p><p>　　2.1.2樓面荷載：</p><p>　　均布活荷載標準值2kN/m2</p><p><b>　　2.1.3材料：</b></p><p>　　混凝土強度等級為C30；梁內(nèi)受力縱筋為HRB335，其余為HPB235鋼筋</p><p>　　2.2 樓蓋蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖 見圖2-1&

36、lt;/p><p>　　圖2-1 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p>　　2.3 板的設(shè)計（彈性理論）</p><p><b>　　2.3.1荷載計算</b></p><p>　　活荷載標準值： 2.0 kN/m2</p><p><b>　　恒荷載標準值：</b></p&

37、gt;<p>　　水磨石面層 0.65 kN/m2</p><p>　　20厚水泥砂漿找平0.02×20=0.40kN/m2</p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5kN/m2</p><p>　　20mm厚石灰砂漿抹底 0.02×17=0.34kN/m2

38、 </p><p>　　小計 3.89 kN/m2</p><p><b>　　荷載設(shè)計值</b></p><p>　　g=1.2×3.89=4.67kN/m2 ，q=1.4×2.0=2.8kN/m2</p><p>　　q/2=1.4kN/m2，g+q/2=6.07kN/

39、m2，g+q=7.47kN/m</p><p><b>　　2.3.2彎矩計算</b></p><p><b>　　彎矩值計算表</b></p><p><b>　　表2-1</b></p><p><b>　　2.3.3截面設(shè)計</b></p>

40、;<p>　　截面有效高度：假定選用Φ8鋼筋，則l01方向跨中截面的h01=80mm；l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面h0=80mm。</p><p>　　最小配筋率ρsmin=0.27%，則Asmin=0.27%×1000×100=270mm2</p><p>　　截面設(shè)計時取用的彎矩設(shè)計值：中間跨的跨中截面及中間支座截面減小20%；邊跨跨

41、中截面及樓板邊緣算起的第二個支座截面處，當lb/l0<1.5時減小20%，當lb/l0=1.5～2.0時減小10%；樓板的角區(qū)格不折減。</p><p>　　為了便于計算，近似取γ=0.95，計算過程見表2-2</p><p><b>　　樓面板配筋計算表</b></p><p><b>　　表2-2 </b><

42、;/p><p>　　2.3.4 次梁的設(shè)計</p><p>　　次梁L跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18～l/12=7200/18～7200/12=400mm～600mm，取h=600mm，截面寬度取b=200mm。</p><p><b>　?。?）荷載設(shè)計值</b></p><p>　　板傳來的荷載p=2pe=23.

43、76kN/m</p><p>　　次梁自重0.2×(0.6-0.1)×25×1.2=3kN/m</p><p>　　次梁粉刷0.02×[(0.6-0.1)×2+0.2]×17×1.2=0.5kN/m</p><p>　　填充墻自重和粉刷 0.24×(3.3-0.6) ×18+0

44、.02×2×(3.3-0.6×17) ×2=15.34 kN/m</p><p>　　則荷載總設(shè)計值g+q=42.6kN/m</p><p><b>　　（2）內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　彎矩設(shè)計值：</b></p><p><b>

45、;　　跨中 </b></p><p><b>　　支座 </b></p><p><b>　　剪力設(shè)計值：</b></p><p><b>　　跨中 </b></p><p><b>　　支座 </b></p><p>

46、　?。?）正截面受彎承載力計算</p><p><b>　　跨中按T形截面計算</b></p><p>　　翼緣寬度=1400mm</p><p>　　混凝土強度等級為C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。縱向受力鋼筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2</p>

47、;<p>　　故跨中為第一類T形截面，可按矩形截面進行計算</p><p>　　Asmin=242mm2</p><p><b>　　跨中：</b></p><p>　　配置414(As=615mm2)</p><p><b>　　支座：</b></p><p>

48、;　　配置420(As=1256mm2)</p><p>　?。?）斜截面受剪承載力計算</p><p><b>　?、衮炈憬孛娉叽?lt;/b></p><p><b>　　,，由下式</b></p><p>　　可知截面尺寸滿足要求</p><p><b>　?、谟嬎?/p>

49、所需箍筋</b></p><p>　　采用Φ6雙肢箍筋，計算截面尺寸</p><p><b>　　由,得</b></p><p><b>　　取s=200mm</b></p><p>　　第三章 框架結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖</p><p><b>　　3.1

50、 梁柱尺寸</b></p><p><b>　　3.1.1梁高 </b></p><p>　　hb=(1/12~1/8)l</p><p>　　橫向 hb=600~900mm，取800mm</p><p>　　縱向 hb=600~900mm，取700mm</p><p>　　過道 hb

51、=200~300mm，考慮到次梁高度為600mm，也取為600mm</p><p>　　梁寬 b=(1/2~1/3)h</p><p>　　400~266,300~200,統(tǒng)一取b=300 mm</p><p>　　3.1.2柱截面尺寸</p><p>　　本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，8度設(shè)防，高度<30m，抗震等級為三級，取底層中柱估

52、算柱尺寸，根據(jù)經(jīng)驗荷載為15kN/m2：</p><p>　　N=5×15×7.2×(3.6+1.2)=2592kN</p><p>　　由軸壓比限值得Ac≥==201399mm2</p><p>　　為安全起見，取底層柱截面尺寸為550mm×550mm，其他層為500mm×500mm</p><

53、p><b>　　3.2 計算簡圖</b></p><p>　　取軸線⑦處框架，兩端懸挑單獨計算。</p><p>　　初步設(shè)計基礎(chǔ)頂面離室外地面500mm，則底層層高為3.3+0.5+0.5=4.3m</p><p>　　圖3-1 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p><b>　　3.3 梁柱線剛度</

54、b></p><p>　　(其中E=3.0×104N/mm2)</p><p><b>　　AB,CD跨梁 </b></p><p>　　i=2E××0.3×0.83/7.2=3.56×10-3E</p><p><b>　　BC跨梁 </b>

55、</p><p>　　i=2E××0.3×0.63/2.4=4.5×10-3E</p><p><b>　　上部各層柱</b></p><p>　　i= E××0.54/3.3=1.6×10-3 E</p><p><b>　　底層柱 <

56、;/b></p><p>　　i= E××0.554/4.3=1.8×10-3 E</p><p>　　將梁柱線剛度標于計算簡圖中</p><p>　　第四章 恒荷載內(nèi)力計算</p><p><b>　　4.1 恒荷載計算</b></p><p>　　4.1.1

57、屋面框架梁線荷載標準值</p><p>　　20厚水泥沙漿找平0.02×20=0.40kN/m2</p><p>　　80～160厚（3%找坡）膨脹珍珠巖(0.08+0.16)÷2×7=0.84kN/m2</p><p>　　四層作法防水層 0.36kN/m2</p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土樓板 0.

58、1×25=2.5kN/m2</p><p>　　20mm厚石灰砂漿抹底 0.02×17=0.34kN/m2 </p><p>　　屋面恒荷載 4.44 kN/m2</p><p>　　邊框架梁自重 0.3×0.8×25=6kN/m</p&g

59、t;<p>　　邊框架梁粉刷 2×(0.8-0.1)×0.02×17=0.48kN/m</p><p>　　中框架梁自重 0.3×0.6×25=4.5kN/m2</p><p>　　中框架梁粉刷 2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34kN/m</p><p>　　

60、則作用于屋面框架梁上線荷載標準值為：</p><p>　　g5AB1=6.48kN/m </p><p>　　g5BC1=4.84kN/m</p><p>　　g5AB2=4.44×3.6=15.98kN/m</p><p>　　g5BC2=4.44×2.4=10.66kN/m</p><p>　　

61、4.1.2樓面框架梁線荷載標準值</p><p>　　20mm厚水泥砂漿找平 0.02×20=0.40kN/m2</p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5kN/m2</p><p>　　20mm厚石灰砂漿抹底 0.02×17=0.34kN/m2</p><p>　　水磨石面層 0.65

62、 kN/m2 </p><p>　　樓面恒荷載 3.89 kN/m2</p><p>　　邊框架梁自重及粉刷 6.48kN/m</p><p>　　中框架梁自重及粉刷 4.84kN/m</p><p>　　邊跨填充墻自

63、重 0.24×(3.3-0.8)×18=10.8kN/m</p><p>　　填充墻粉刷 (3.3-0.8)×0.02×2×17=1.7kN/m</p><p>　　則作用于樓面框架梁上線荷載標準值為：</p><p>　　gAB1=6.48+10.8+1.7=18.98kN/m </p><p&

64、gt;　　gBC1=4.84kN/m </p><p>　　gAB2=3.89×3.6=14.00kN/m </p><p>　　gBC2=3.89×2.4=9.34kN/m</p><p>　　4.1.3屋面框架節(jié)點集中荷載標準值</p><p>　　縱向框架梁自重 0.3×0.8×7.2×

65、25=43.2kN</p><p>　　縱向框架梁粉刷 2×(0.8-0.1)×0.02×7.2×17=3.43kN</p><p>　　縱向框架梁傳來的屋面恒荷載 2×(3.6/2)2×4.44=28.77kN</p><p>　　次梁自重及粉刷 0.6×0.2×25×7.2

66、/2+2×0.02×(0.6-0.1)×7.2/2=10.87kN</p><p>　　次梁傳來的屋面恒荷載 (1-2×0.252+0.253)×4.44×3.6×7.2/2=51.25kN</p><p>　　1m高女兒墻自重及粉刷 1×7.2×0.24×18+2×1×

67、7.2×0.02×17=36kN </p><p>　　則頂層邊節(jié)點集中荷載為：G5A=176.52kN</p><p>　　縱向框架梁自重及粉刷 43.1+3.43=46.63kN</p><p>　　縱向框架梁傳來的屋面恒荷載 28.77+(1-2×0.172+0.173)×4.4

68、4×7.2×2.4/2=65.10kN</p><p>　　次梁自重、粉刷及傳來的屋面恒荷載 10.87+51.25=62.12kN </p><p>　　則頂層中節(jié)點集中荷載為：G5B=173.85kN</p><p>　　4.1.4樓面框架節(jié)點集中荷載標準值</p>&l

69、t;p>　　縱向框架梁自重及粉刷 46.63kN</p><p>　　縱向框架梁傳來的樓面恒荷載 2×(3.6/2)2×3.89=25.21kN</p><p>　　次梁自重及粉刷 10.87kN</p><p>　　次梁傳來的樓面恒荷載 (1-2×0.252+0.253)×3.89×3.6×7.2/

70、2=44.9kN</p><p>　　鋼窗自重 (2×1.0×1.7+1.2×2.6) ×0.4×2=5.216kN</p><p>　　墻體自重 (3.3×7.2-6.52)×0.24×18=74.48kN</p><p>　　墻面粉刷 2×(3.3×7.2-6.5

71、2)×0.02×17=13.07kN</p><p>　　框架柱自重 0.502×3.3×25=20.63kN</p><p>　　柱面粉刷4×0.5×0.02×17=0.68kN </p><p>　　

72、中間層邊柱節(jié)點集中荷載為：GA=241.69kN</p><p>　　縱向框架梁自重及粉刷 46.63kN</p><p>　　縱向框架梁傳來的樓面恒荷載25.21+(1-2×0.172+0.173)×3.89×7.2×2.4/2=57.04kN</p><p>　　次梁粉刷、自重及傳來的樓面恒荷載 10.87+44.9=55

73、.77kN</p><p>　　木門自重 2×1.0×2.6×0.2=1.04kN</p><p>　　墻體自重 (3.3×7.2-5.2)×0.24×18=80.18kN</p><p>　　墻面粉刷 2×0.02×(3.3×7.2-5.2)×17=12.62kN&

74、lt;/p><p>　　框架柱自重及粉刷 20.63+0.68=21.31kN </p><p>　　中間層中柱節(jié)點集中荷載為：GB=274.59kN</p><p>　　4.2 恒荷載作用下內(nèi)力計算</p><p><b>　　4.2.1計算簡

75、圖</b></p><p>　　圖4-1 計算簡圖</p><p><b>　　4.2.2荷載等效</b></p><p><b>　　頂層邊跨 </b></p><p><b>　　頂層中跨 </b></p><p><b>　

76、　中間層邊跨 </b></p><p><b>　　中間層中跨 </b></p><p>　　荷載等效后的計算簡圖如下</p><p>　　圖4-2 等效后的計算簡圖</p><p>　　4.2.3固端彎矩計算</p><p><b>　　頂層邊跨 </b><

77、;/p><p><b>　　頂層中跨 </b></p><p><b>　　中間層邊跨 </b></p><p><b>　　中間層中跨 </b></p><p>　　4.2.4分層計算彎矩（取半結(jié)構(gòu)計算）</p><p><b>　　1）頂層&l

78、t;/b></p><p><b>　　分配系數(shù)計算如下</b></p><p>　　內(nèi)力計算過程見表 4-1（單位：kN?m）</p><p><b>　　表 4-1</b></p><p>　　M見圖4-3（單位：kN?m）</p><p>　　圖4-3 頂層彎矩圖

79、</p><p><b>　　2）中間層</b></p><p><b>　　分配系數(shù)計算如下</b></p><p>　　內(nèi)力計算過程見表4-2（單位：kN?m）</p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　　M見圖4-4（單位：k

80、N?m）</p><p>　　圖4-4 中間層彎矩圖</p><p><b>　　3）底層</b></p><p><b>　　分配系數(shù)計算如下</b></p><p>　　內(nèi)力計算過程如下（單位：kN?m）

81、 </p><p><b>　　表4-3</b></p><p>　　M見圖4-5（單位：kN?m）</p><p>　　圖4-5 底層彎矩圖</p><p><b>　　5．不平衡彎矩分配</b></p><p>　　計算過程見表4

82、-4（單位：kN?m），方框內(nèi)為原不平衡彎矩</p><p><b>　　表4-4</b></p><p><b>　　6．跨中彎矩計算</b></p><p><b>　　7．剪力計算</b></p><p>　　圖4-6 恒荷載作用下的M圖（單位：kNm）</p&

83、gt;<p><b>　　8．軸力計算</b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)的剪力圖和軸力見圖4-7（單位：KN）</p><p>　　V N</p><p>　　圖4-7 恒荷載作用下的V，N圖（單位：KN）</p><p>　　第五章 活荷載內(nèi)

84、力計算</p><p><b>　　5.1 活荷載計算</b></p><p>　　5.1.1框架梁線荷載標準值</p><p>　　qAB=2.0×3.6=7.2kN/m</p><p>　　qBC=2.0×2.4=4.8kN/m</p><p>　　5.1.2框架節(jié)點集中荷

85、載標準值</p><p><b>　　邊節(jié)點：</b></p><p>　　縱向框架梁傳來的活荷載 3.62×2.0/2=12.96kN</p><p>　　次梁傳來的活荷載 (1-2×0.252+0.253)×2.0×3.6×7.2/2=23.09kN</p><p>

86、　　則QA=36.05kN</p><p><b>　　中節(jié)點：</b></p><p>　　縱向框架梁傳來的雪荷載 12.96+(1-2×0.172+0.173)×2.0×7.2×2.4/2=31.58kN</p><p>　　則QB=31.58+23.09=54.67kN</p><

87、;p>　　5.2 活荷載作用下內(nèi)力計算</p><p><b>　　5.2.1計算簡圖</b></p><p><b>　　圖5-1 計算簡圖</b></p><p><b>　　5.2.2荷載等效</b></p><p><b>　　頂層邊跨 </b&g

88、t;</p><p><b>　　中跨 </b></p><p>　　荷載等效后的計算簡圖5-2：</p><p>　　圖5-2 等效后的計算簡圖</p><p>　　5.2.3固端彎矩計算</p><p><b>　　邊跨 </b></p><p>

89、<b>　　中跨 </b></p><p>　　5.2.4分層計算彎矩</p><p><b>　　1）頂層</b></p><p>　　內(nèi)力計算過程如表5-1（單位：kN?m）</p><p><b>　　表5-1</b></p><p>　　M圖如5

90、-3（單位：kN?m）</p><p>　　圖5-3 頂層彎矩圖</p><p>　　2）中間層內(nèi)力計算過程見表5-2（單位：kN?m） </p><p><b>　　表5-2</b></p><p>　　M如圖5-4（單位：kN?m）</p><p&

91、gt;　　圖5-4 中間層彎矩圖</p><p><b>　　3）底層</b></p><p>　　內(nèi)力計算過程如下（單位：kN?m）</p><p><b>　　表5-3 </b></p><p>　　M圖見圖5-5（單位：kN?m）</p><p>　　圖5-5 底層彎矩

92、圖</p><p>　　5.2.5不平衡彎矩分配</p><p>　　計算過程如表5-4（單位：kN?m），方框內(nèi)為原不平衡彎矩</p><p><b>　　表5-4</b></p><p>　　不平衡彎矩調(diào)整之后即可得出活荷載作用下框架彎矩圖（單位：kN?m）</p><p>　　圖5-6

93、 活荷載作用下的M圖（單位：kN?m）</p><p>　　5.2.6跨中彎矩計算</p><p><b>　　5.2.7剪力計算</b></p><p><b>　　中跨端部剪力</b></p><p><b>　　各邊跨段部剪力：</b></p><p&

94、gt;<b>　　5.2.8軸力計算</b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)的剪力圖和軸力圖如下（單位：kN）</p><p>　　V N</p><p>　　圖5-7 活荷載作用下的V，N圖（kN?m）</p><p>　　第六章 風荷載內(nèi)力計算</p><

95、;p>　　基本風壓w0=0.35kN/m2，地面粗糙度為B類。</p><p><b>　　6.1 風荷載計算</b></p><p>　　wk=βzμsμzw0，建筑物高度<30m，故βz=1.0</p><p>　　迎風時μs1=+0.8，背風時μs2=-0.5，則μs=0.8+0.5=1.3</p><p&

96、gt;<b>　　計算過程見下表</b></p><p><b>　　表6-1</b></p><p>　　計算簡圖6-1（單位：kN） 圖6-1 計算簡圖</p><p><b>　　6.2 內(nèi)力計算</b></p><p

97、>　　6.2.1抗側(cè)剛度和反彎點高度確定</p><p><b>　　計算過程見表6-2</b></p><p><b>　　表6-2</b></p><p>　　6.2.2剪力在各層分配（單位：kN）</p><p><b>　　，</b></p><

98、;p><b>　　見圖6-2</b></p><p>　　圖6-2 剪力分配圖</p><p>　　6.2.3柱端彎矩計算（單位：kN?m）</p><p>　　圖6-3 柱端彎矩圖</p><p>　　6.2.4風荷載作用下的內(nèi)力圖</p><p>　　圖6-4 風荷載作用下的M圖（

99、單位：kN?m）</p><p>　　V N</p><p>　　圖6-5 風荷載作用下的V，N圖（單位：kN）</p><p>　　第七章 地震作用內(nèi)力計算</p><p>　　7.1 重力荷載代表值計算</p><p>　　7.1.1屋面活荷載標準值</

100、p><p>　　2.0×16.8×43.2=1451.52kN</p><p>　　7.1.2樓面活荷載標準值</p><p>　　2.0×16.8×43.2=1451.52kN</p><p>　　7.1.3屋蓋、樓蓋自重</p><p>　　屋蓋4.44×16.8

101、15;43.2=3222.37kN</p><p>　　樓蓋3.89×16.8×43.2=2823.21kN</p><p>　　7.1.4女兒墻自重</p><p>　　1.0×0.24×(16.8+43.2)×2×18+1.0×0.02×(16.8+43.2)×2×

102、;2×17=600kN</p><p>　　7.1.5二～五層墻柱等自重</p><p>　　柱自重 (0.5×0.5×3.3×25+4×0.5×3.3×0.02×17)×32=731.81kN</p><p>　　門面積 2.6×1.0×22=57.2m2

103、</p><p>　　窗面積 6.52×22×+1.5×1.7×2+1.8×1.7×2=154.66m2</p><p>　　門窗自重57.2×0.2+154.66×0.4=73.3kN</p><p>　　墻體自重 [(3.3×120-57.2-154.66)+3.3

104、5;7.2×22] ×0.24×18=3053.6kN</p><p>　　梁自重 (28×0.3×0.8×7.2+10×0.3×0.6×7.2+7×0.3×0.6×2.4) ×25=1609.2kN</p><p>　　粉刷 706.86×0.02&

105、#215;2×17=480.66kN </p><p>　　小計6160.43kN</p><p>　　7.1.6底層墻柱等自重</p><p>　　柱自重 (0.55×0.55×3.3×25+4×0.55×3.3×0

106、.02×17)×32=877.59kN</p><p>　　門面積 57.2+1.8×2.6×2=66.56 m2</p><p>　　窗面積 6.52×22+1.8×1.7×2=149.56 m2</p><p>　　門窗自重 66.56×0.2+149.56×0.4=73.

107、14kN</p><p>　　墻自重 [(3.3×120-66.56-149.56)+3.3×7.2×22]×0.24×18=3035.23kN</p><p>　　梁自重 1609.2kN</p><p>　　粉刷 702.6×0.02×2×17=477.77kN

108、 </p><p>　　小計6289.05kN</p><p>　　各層重力荷載代表值匯總?cè)缦拢?lt;/p><p>　　7.2 水平地震作用計算</p><p>　　7.2.1各層D值匯總（D單位：104kN/m）</p><p><b>　　計算過程見

109、表7-1</b></p><p><b>　　表7-1</b></p><p>　　7.2.2頂點位移計算（將重力荷載代表值Gi作為水平荷載）</p><p><b>　　uT=++</b></p><p><b>　　++</b></p><p

110、><b>　　=</b></p><p>　　7.2.3基本自振周期</p><p>　　7.2.4基本自振周期水平地震影響系數(shù)</p><p>　　設(shè)計地震分組第一組，場地類別Ⅱ類，Tg=0.35s，地震加速度0.20g，多遇地震下αmax=0.16</p><p>　　7.2.5結(jié)構(gòu)底部剪力標準值</p&

111、gt;<p>　　7.2.6各層水平地震作用標準值</p><p>　　，故不需考慮頂部附加地震作用</p><p>　　7.2.7各層水平地震層間剪力</p><p>　　樓層水平地震剪力最小值驗算如下：</p><p>　　樓層最小地震剪力系數(shù)λ=0.016</p><p><b>　　，，

112、</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　7.2.8多遇地震下彈性層間位移</p><p>　　計算過程見下表7-2</p><p><b>　　表7-2</b>&l

113、t;/p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　7.3 一榀框架內(nèi)力計算</p><p>　　7.3.1層間剪力在各柱分配</p><p><b>　　計算過程見下表</b></p><p><b>　　表7-3</b></p&

114、gt;<p>　　7.3.2反彎點高度確定</p><p><b>　　計算過程見下表</b></p><p><b>　　表7-4</b></p><p>　　7.3.3柱端彎矩計算（單位：kN?m）</p><p>　　圖7-1 柱端彎矩圖</p><p&

115、gt;　　7.4.4地震作用下的內(nèi)力力圖</p><p>　　圖7-2 地震荷載作用下的M圖（單位：kN?m）</p><p>　　V N</p><p>　　圖7-3 地震荷載作用下的V，N圖（單位：kN）</p><p><b>　　第八章 內(nèi)力組合</b&g

116、t;</p><p>　　本章中單位統(tǒng)一為：彎矩kN?m，剪力kN，軸力kN。</p><p>　　根據(jù)前面的內(nèi)力計算結(jié)果，即可進行框架各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中，由于對稱性，每層梁取5個控制截面。柱分為邊柱和中柱，每根柱有2個控制截面。內(nèi)力組合使用的控制截面標于下圖。</p><p>　　圖8-1 控制截面圖</p>

117、<p><b>　　8.1 梁內(nèi)力組合</b></p><p>　　1．計算過程見下頁表中，彎矩以下部受拉為正，剪力以沿截面順時針為正</p><p>　　注：（1）地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值的組合表達式為：</p><p>　　其中，SGE為相應(yīng)于水平地震作用下重力荷載代表值效應(yīng)的標準值。而重力荷載代表值表達式為：</p

118、><p>　　Gk——恒荷載標準值；</p><p>　　Qik——第i個可變荷載標準值；</p><p>　　ΨQi——第i個可變荷載的組合之系數(shù)，屋面活荷載不計入，活荷載均0.5。</p><p>　　考慮到地震有左震和右震兩種情況，而在前面第八章計算地震作用內(nèi)力時計算的是左震作用時的內(nèi)力，則在下表中有1.2(①+0.5②)+1.3⑤和1.2

119、(①+0.5②)-1.3⑤兩列，分別代表左震和右震參與組合。</p><p>　?。?）因為風荷載效應(yīng)同地震作用效應(yīng)相比較小，不起控制作用，則在下列組合中</p><p>　　風荷載內(nèi)力未參與，僅考慮分別由恒荷載和活荷載控制的兩種組合，即1.35①+1.4×0.7③和1.2①+1.4③兩列。</p><p>　　梁內(nèi)力組合計算表 表8-1 </p&g

120、t;<p><b>　　梁內(nèi)力組合計算表</b></p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　梁內(nèi)力組合計算表</b></p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　8.2 柱內(nèi)力組

121、合</b></p><p>　　1．計算過程見下表，彎矩以順時針為正，軸力以受壓為正</p><p><b>　　柱內(nèi)力組合計算表</b></p><p><b>　　表8-2</b></p><p><b>　　柱內(nèi)力組合計算表</b></p>&l

122、t;p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　柱內(nèi)力組合計算表</b></p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　第九章 截面設(shè)計</b></p><p><b>　　9.1 梁截面設(shè)計</

123、b></p><p>　　9.1.1正截面受彎承載力計算</p><p><b>　　1）已知條件</b></p><p>　　混凝土強度等級選用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2?？v向受力鋼筋選用HRB335（fy= f’y=300N/mm2），箍筋選用HRB235（fy= f’y=210N/mm2）。梁的截面尺

124、寸為300×800，300×600兩種，則h01=800-35=765mm，h02=600-35=565mm。</p><p><b>　　2）構(gòu)造要求</b></p><p>　　（1）承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE=0.75</p><p>　?。?）三級抗震設(shè)防要求，框架梁的混凝土受壓區(qū)高度x≤0.35h0</p>

125、;<p>　　則x1≤0.35h01=0.35×765=267.75mm</p><p>　　x2≤0.35h02=0.35×565=197.75mm</p><p>　?。?）梁的縱筋最小配筋率：</p><p><b>　　支座：</b></p><p>　　0.25%×3

126、00×765=573.75mm2>(55×1.43/300) %×300×765=417.83mm2</p><p>　　0.25%×300×565=423.75mm2>(55×1.43/300) %×300×565=256.09mm2</p><p>　　所以：As1min=573.75

127、mm2</p><p>　　As2min=423.75mm2</p><p><b>　　跨中：</b></p><p>　　0.2%×300×765=459mm2>(45×1.43/ 300) %×300×765=341.86mm2</p><p>　　0.2%&

128、#215;300×565=339mm2>(45×1.43/300) %×300×565=252.48mm2</p><p>　　所以：As1min=459mm2</p><p>　　As2min=339mm2</p><p>　?。?）箍筋的配箍率箍筋的配筋率</p><p>　　ρsvmin=0

129、.24×ft/fyv=0.24×1.43/210=0.16%</p><p><b>　　4）配筋計算</b></p><p>　　因結(jié)構(gòu)、荷載均對稱，故整個框架采用左右對稱配筋。當梁下部受拉時，按T形截面控制。當梁上部受拉時，按矩形截面設(shè)計。</p><p>　　以第五層AB跨梁為例，給出計算方法和過程，其他各梁的配筋計算

130、見表格。</p><p>　?。?）跨中下部受拉，按T形截面設(shè)計。翼緣計算寬度按跨度考慮時，</p><p>　　b’f=l/3=7.2/3=2.4m=2400mm；當按梁間間距考慮時，b’f=b+Sn=300+(3900-150-100)=3050mm；當按按翼緣厚度考慮時，h0=765mm,h’f/h0=100/765=0.131>0.1,此種情況不起控制作用。綜上，取b’f=2

131、400mm。考慮抗震承載力調(diào)整系數(shù)γRE=0.75，彎矩設(shè)計值為0.75×149.57=112.18kN?m。</p><p>　　因為，故屬第一類截面。</p><p><b>　　，</b></p><p>　　而Asmin=459mm2，故配筋218，As=509mm2</p><p><b>

132、　?。?）支座</b></p><p><b>　?。ㄒ宰笾ё鶠槔?lt;/b></p><p>　　將下部截面的218鋼筋深入支座，作為支座負彎矩作用下的受壓鋼筋（A’s=509mm2）,再計算相應(yīng)的受拉鋼筋As。</p><p>　　考慮抗震承載力調(diào)整系數(shù)，彎矩設(shè)計值為0.75×74.69=56.02kN?m。</p

133、><p><b>　　，</b></p><p>　　說明A’s富余，且達不到屈服，可以近似取</p><p>　　而Asmin=573.75mm2，故配筋318，As=763mm2</p><p>　　全部梁的正截面配筋計算過程與結(jié)果見表9-1。</p><p><b>　　梁正截面配筋計

134、算表</b></p><p><b>　　表9-1 </b></p><p>　　9.1.2斜截面受彎承載力計算</p><p>　　承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE=0.85。以第五層AB,BC跨梁為例，給出計算方法和過程，其他各梁的配筋計算見表格。</p><p><b>　　AB跨梁</b>

135、;</p><p>　　故截面尺寸滿足要求。</p><p>　　梁端箍筋加密區(qū)取2肢Φ8@100，箍筋用HPB235級鋼筋（fyv =210N/mm2），則:</p><p>　　箍筋加密區(qū)長度取1.2m，非加密區(qū)取2肢Φ8@150設(shè)置滿足要求。</p><p><b>　　BC跨梁</b></p>&l

136、t;p>　　故截面尺寸滿足要求。</p><p>　　梁端箍筋加密區(qū)取2肢Φ8@100，箍筋用HPB235級鋼筋，則:</p><p>　　由于非加密區(qū)長度較小，故全跨可按加密區(qū)配置。</p><p>　　全部梁的斜截面配筋計算結(jié)果與結(jié)果見下表。</p><p><b>　　梁斜截面配筋計算表</b></p&

137、gt;<p><b>　　表9-2</b></p><p><b>　　9.2 柱截面設(shè)計</b></p><p><b>　　9.2.1已知條件</b></p><p>　　混凝土采用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，縱向受力鋼筋選用HRB400（fy= f’

138、y=360N/mm2），箍筋選用HRB235（fy= f’y=210N/mm2）。柱的截面尺寸：底層為550×550 ；其他層為500×500。則h01=550-40=510mm，h0=500-40=460mm。</p><p><b>　　9.2.2構(gòu)造要求</b></p><p>　　1）抗震調(diào)整系數(shù)γRE=0.80</p>&l

139、t;p>　　2）三級抗震設(shè)防要求，框架柱縱筋最小配筋百分率應(yīng)滿足：0.7%</p><p>　　則As1min=0.007×650×610=1964mm2 ，Asmin=0.007×600×560=1610mm2</p><p>　　9.2.3剪跨比和軸壓比驗算</p><p>　　剪跨比宜大于2，三級框架軸壓比應(yīng)小于0

140、.8，從下表中可見均滿足要求。</p><p>　　柱剪跨比和軸壓比計算表</p><p><b>　　表9-3</b></p><p>　　9.2.4柱正截面承載力計算</p><p><b>　　計算要點：</b></p><p>　?、伲?，當ξ＜ξb時為大偏心受壓柱；當