土木工程畢業(yè)設計-教學樓

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計的是一幢教學樓，占地面積為5400m2,為現澆鋼筋混凝土框架結構。設計使用年限為50年，耐火等級II級，采光等級為II級，抗震等級為三級。</p><p>　　結構方案階段：根據建筑的重要性，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質勘查報告，建筑場地的類別及建筑的功能、高度和層數來確定建筑的結構形

2、式，本工程采用的是鋼筋混凝土框架結構。在當今工程實際中，框架結構是應用非常廣泛的一種結構布置形式。它的鋼及水泥用量比較大，造價也比混合結構高，但具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護的作用，房間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點。</p><p>　　結構計算階段：本設計主要進行了結構方案中橫向框架4軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用經驗公式法求出自震周期，進而

3、按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力，是為了找出最不利的一組或幾組內力組合。 選取最不安全的結果計算配筋并繪圖。</p><p>　　關鍵詞：多層住宅；鋼筋混凝土框架；截面設計，結構設計，抗震設計</p><p><b>　　Abstract</b></p

4、><p>　　This graduation design is a teaching building,The size about720m2.Cast-in-</p><p>　　place reinforced concrete frame structure,Design life of 50 years，Refractory grade II.</p><p>

5、;　　Structural scheme stage: According to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classifi

6、cation and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure. Construction is a structure disposal type in

7、 the construction practices, which is used widely in the world </p><p>　　Calculate stage in structure: The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 4. When th

8、e directions of the frames are determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the experiential formula, then making the amount of the horizontal seismic forc

9、e can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the d</p><p>　　Keyword: Multi-storey residential；Reinforced concre

10、te frame；Section design structural design，anti-seismic design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章 方案論述

11、6</p><p>　　1.1 建筑方案論述6</p><p>　　1.1.1設計依據6</p><p>　　1.1.2設計內容、建筑面積、標高6</p><p>　　1.1.3房間構成和布置6</p><p>　　1.1.4采光和通風7</p><p>　　1.1.5主要立面和出入口

12、的考慮7</p><p>　　1.1.6防火及安全7</p><p>　　1.1.7各部分工程構造8</p><p>　　1.2 結構方案論述9</p><p>　　1.2.1基本資料9</p><p>　　1.2.2結構形式和基礎形式9</p><p>　　1.2.3結構尺寸及采用

13、的材料10</p><p>　　1.2.4荷載種類及其組合11</p><p>　　1.2.5計算方法11</p><p>　　第2章 荷載計算12</p><p>　　2.1 荷載匯集及截面尺寸的選取12</p><p>　　2.1.1 截面尺寸選取12</p><p>　　2.1

14、.2荷載匯集13</p><p>　　2.2計算簡圖及層數劃分15</p><p>　　2.3 各層重力荷載代表值計算15</p><p>　　第3章 水平地震作用下的框架內力分析17</p><p>　　3.1 基本資料17</p><p>　　3.2 水平地震作用下的框架內力17</p>

15、<p>　　3.2.1梁線剛度17</p><p>　　3.2.2柱的線剛度17</p><p>　　3.2.3柱的側移剛度D18</p><p>　　3.2.4水平地震作用分析（采用底部剪力法）19</p><p>　　第4章 風荷載作用下框架內力分析25</p><p>　　4.1 風荷載作用下

16、的樓層剪力25</p><p>　　4.2風荷載作用下框架內力26</p><p>　　4.2.1柱端剪力26</p><p>　　4.2.2柱端彎矩26</p><p>　　4.2.3梁端彎矩26</p><p>　　4.2.4風荷載作用下的框架梁內力27</p><p>　　第5

17、章 豎向荷載作用下的內力分析28</p><p>　　5.1 豎向荷載計算28</p><p>　　5.1.1荷載傳遞路線28</p><p>　　5.1.2恒載：28</p><p>　　5.1.3活荷載：30</p><p>　　5.2 框架內力計算31</p><p>　　5

18、.2.1梁固端彎矩：31</p><p>　　5.2.2內力分配系數計算31</p><p>　　5.2.3彎矩分配與傳遞：32</p><p>　　5.2.4 柱軸力39</p><p>　　第6章 荷載組合及最不利內力確定42</p><p>　　6.1 基本組合公式42</p><

19、p>　　6.1.1框架梁內力組合公式42</p><p>　　6.1.2框架柱內力組合公式42</p><p>　　6.2梁的內力組合43</p><p>　　6.3 柱的內力組合48</p><p>　　第7章 框架結構配筋計算52</p><p>　　7.1 框架梁配筋計算52</p>

20、;<p>　　7.1.1截面尺寸52</p><p>　　7.1.2材料強度52</p><p>　　7.1.3配筋率52</p><p>　　7.1.4計算公式52</p><p>　　7.1.5具體配筋計算53</p><p>　　7.2 框架柱配筋計算56</p><

21、p>　　7.2.1截面尺寸56</p><p>　　7.2.2材料強度56</p><p>　　7.2.3框架柱端彎矩和剪力調整56</p><p>　　第8章 基礎設計61</p><p>　　8.1基礎截面尺寸確定61</p><p>　　8.2初步選擇基礎高度62</p><

22、p>　　8.3變階處抗沖切驗算62</p><p>　　8.4配筋計算63</p><p><b>　　第9章 電算65</b></p><p>　　9.1結構信息65</p><p>　　9.1.1總體信息65</p><p>　　9.1.2地震信息65</p>

23、<p>　　9.1.3材料信息66</p><p>　　9.2靜力分析67</p><p>　　第10章 結論69</p><p><b>　　參考文獻70</b></p><p><b>　　致 謝72</b></p><p><b>　　第

24、1章 方案論述</b></p><p><b>　　1.1建筑方案論述</b></p><p>　　本次我的畢業(yè)設計的題目是鄞州教學樓，結構形式為現澆鋼筋混凝土結構。此次設計的目的旨在通過綜合運用大學兩年半中所學到的專業(yè)知識，充分利用圖書館，網絡等現有資源完成一個包括建筑方案和結構方案的確定，結構計算，建筑施工圖和結構施工圖的繪制以及經濟技術分析，中英文摘

25、要等內容的一個完整的設計任務，從而讓我們通過設計了解建筑設計的一般過程，掌握建筑設計的全部內容，同時也可以培養(yǎng)我們綜合運用基礎理論和基本技能的能力，分析和解決實際問題的能力，還可以掌握多種繪圖設計軟件，以及word、office等軟件的操作。更重要的是通過這次設計還可以讓我們對大學所學的知識進行一次全面的融合，這是對我們大學這兩年半來所學知識的一次具體的運用，對我以后的學習和工作幫助甚大。</p><p><

26、;b>　　1.1.1設計依據</b></p><p>　?。?）依據土木工程專業(yè)2013屆畢業(yè)設計任務書。</p><p>　?。?）遵照國家規(guī)定的現行相關設計規(guī)范。</p><p>　　1.1.2設計內容、建筑面積、標高</p><p>　?。?）本次設計的題目為鄞州教學樓。為永久性建筑，建筑設計使用年限50年，防火等級三

27、級。</p><p>　?。?）本建筑主體結構為四層,層高均為3.9m 。建筑面積：3868.8m2，占地面積：1199.88m2。 </p><p>　　（3）室內外高差0.450m，室外地面標高為-0.450m。</p><p>　　1.1.3房間構成和布置</p><p><b>　?。?）房間構成</b><

28、/p><p>　　本工程為一所教學樓，根據教學樓的功能要求，此次設計該教學樓共包括39間普通教室，4個教員休息室，4個學生活動室，，以及配套的衛(wèi)生間若干個。</p><p><b>　?。?）房間布局</b></p><p>　　充分考慮實驗樓各種房間在功能和面積等方面的不同，盡量做到功能分區(qū)清晰，各功能分區(qū)之間聯系緊密，以及結構布置合理等，在設計

29、中主要注意了以下幾點：</p><p>　　1)教室布置在教學樓的主要區(qū)域。</p><p>　　2)充分考慮實驗準備室和實驗室的緊密聯系，各類實驗室都設置了配套的實驗準備室。</p><p>　　3)衛(wèi)生間布置在教學區(qū)邊緣的陰面，衛(wèi)生間都帶有前室，且通風良好以減少異味，各層衛(wèi)生間都上下對齊布置，方便穿管。</p><p>　　1.1.4采光

30、和通風</p><p>　　本建筑主體結構采用內廊式，內廊式建筑的采光和通風是一個比較棘手的問題，如何做好內廊的采光和通風，滿足建筑規(guī)范的要求就顯得很重要。由于本建筑主體四層部分長度達到了62m，為了滿足《民用建筑設計通則》中所規(guī)定的：“內廊式走道長度超過20m時應兩端設采光口，超過40m時應增加中間采光口”的要求。該建筑采用了兩端設采光口,中間樓梯間開設窗口以便于更好的采光。建筑中的房間，尤其是實驗室，都采用了

31、排窗的形式，足以滿足建筑對采光和通風的要求，為學生的學習提供了一個很好的環(huán)境。由于是本建筑地處沈陽，開排窗的形式并不利于建筑的保溫和節(jié)能，因此采用高標準的雙層中空玻璃塑鋼窗，在一定程度上保證了建筑的保溫和節(jié)能。</p><p>　　1.1.5主要立面和出入口的考慮</p><p>　　本建筑為一個教學樓，,我選擇了建筑物前面開設兩個門的形式,一個主入口和一個小的入口的形式。另外，建筑位于主

32、要交通要道的北側，教學樓坐北朝南，因此把教學樓的主出入口設在了建筑的南面，方便進出，此外充分考慮到疏散的要求。</p><p>　　1.1.6防火及安全</p><p>　　防火和安全是現代建筑中的一個需要重點考慮的因素。在本設計中，走道，樓梯寬度，房間門的寬度，走道長度，采光等均嚴格按照國家建筑防火規(guī)范進行設計，滿足防火疏散的要求。本設計嚴格要求下需要設置消防樓梯，但考慮到是畢業(yè)設計，設

33、計深度比較淺，因此在本設計中并未設置消防樓梯。</p><p>　　1.1.7各部分工程構造</p><p><b>　　屋面：為不上人屋面</b></p><p>　　保護層20厚1:3水泥砂漿</p><p>　　防水層：改性瀝青防水層 </p><p>　

34、　20mm厚1:3水泥沙漿找平層 </p><p>　　100mm厚GRC增強水泥聚合苯復合保溫板 </p><p><b>　　120mm焦渣找坡</b></p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土板</p><p>　　20mm厚混合砂漿抹灰</p><p><b>　

35、　樓面：</b></p><p>　　水磨石地面 </p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土板</p><p><b>　　廁所：</b></p><p><b>　　面磚地面</b></p><p>　　20mm厚水泥砂漿保護層 <

36、/p><p><b>　　防水劑（2道）</b></p><p>　　15mm厚水泥砂漿找平</p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土板</p><p><b>　?。?）墻體：</b></p><p><b>　　外墻</b></p>&l

37、t;p>　　20厚1：3水泥砂漿抹灰</p><p><b>　　300厚空心磚墻體</b></p><p><b>　　80厚苯板保溫層</b></p><p><b>　　20厚水泥砂漿抹面</b></p><p><b>　　內墻</b><

38、;/p><p>　　20厚1：3水泥砂漿抹灰</p><p><b>　　200厚空心磚</b></p><p><b>　　20厚水泥砂漿抹面</b></p><p>　　1.1.8本建筑設計的主要特點</p><p>　　本建筑的主要特點為采用內廊式符合北方地區(qū)保溫節(jié)能的要求

39、。各功能區(qū)分區(qū)清晰，結構形式較為簡單，建筑外墻面采用橙色涂料裝飾能夠給人一種學生朝氣蓬勃的感覺。</p><p>　　1.2 結構方案論述</p><p><b>　　1.2.1基本資料</b></p><p><b>　?。?）抗震條件：</b></p><p>　　本工程抗震設防烈度為8度（0.

40、2g）。</p><p><b>　?。?）氣象條件：</b></p><p>　　沈陽地區(qū)基本雪荷載0.50kN/m2，基本風壓：0.55kN/m2.</p><p>　?。?）工程地質條件：</p><p>　?、蝾悎龅?，建筑地點冰凍深度-1.2m，地下穩(wěn)定水位距地坪8m以下。</p><p>

41、;　　1.2.2結構形式和基礎形式</p><p><b>　?。?）結構形式</b></p><p>　　目前，多層建筑結構中常采用的結構形式有砌體結構，鋼筋混凝土結構和鋼結構，這三種結構各有它們自己的特點。</p><p>　　砌體結構以磚墻為主體，因此可根據各地情況的特點因地制宜、就地取材、降低造價，是理想的多層建筑結構形式。但是由于砌體

42、結構由磚墻承重決定了它的開間和進深受到了一定的限制，而且砌體結構對抗震也非常不利。而本設計又是一個位于抗震7度設防地區(qū)的教學樓工程，抗震等級提高一級，不僅需要采取一定的抗震措施，還由于是教學樓需要一些大開間房間，這就決定了本設計不適合采用砌體結構。</p><p>　　鋼結構具有強度高、構件重量輕、平面布置靈活、抗震性能好施工速度快等特點。但由于我國鋼產量不多，而且施工技術也不是很成熟，因此鋼結構建筑造價特別高，

43、因此目前鋼結構通常用于跨度大、高度大、荷載大、動力作用大的各種建筑及其他土木工程結構中，而很少運用于教學樓中，因此本設計也不適合采用鋼結構。</p><p>　　現澆鋼筋混凝土框架結構是一種抗震性能好，施工技術成熟，原材料資源豐富，成本和能耗較低，可模性、整體性、剛性，防火性能和耐久性能均較好的結構形式，而且框架結構具有房間布局靈活等特點。所以現澆鋼筋混凝土框架結構已經成為現代工程建設中的主要結構型式。正因為現澆

44、鋼筋混凝土框架結構有這些特點，而且隨著商品混凝土、鋼模板和一些新的施工工藝的涌現，現澆框架結構的建筑周期極大縮短、施工質量明顯提高、建筑造價不斷降低，這些符合教學了的結構特點和施工要求，符合當地的施工條件，所以本設計將現澆鋼筋混凝土框架結構作為其主要結構形式。</p><p>　　在選擇柱網上，充分考慮結合教學樓房間的特點，主要采用6m6.3m的經濟柱網，對于開間要求較大的實驗室等，則局部采用了8m6.3m的較大

45、柱網，為保證房間的凈高，采用井字形樓蓋，最大限度地降低了梁高，使結構更為經濟。</p><p><b>　?。?）基礎形式</b></p><p>　　基礎可以分成深基礎和淺基礎。考慮到本建筑自重較小，地質條件良好，從技術需要的角度考慮選擇天然地基上的淺基礎。目前多層框架結構中最常用的淺基礎形式有無筋擴展基礎，柱下鋼筋混凝土獨立基礎，柱下鋼筋混凝土條形基礎。其中無筋擴

46、展基礎是剛性基礎，所選材料抗拉強度大但抗拉和抗彎強度很低，設計時，要求一定的剛性角，所以基礎相對很高，基坑深度加大，基底壓力增加，也不利于抗震。柱下鋼筋混凝土條形基礎則多用于處理地基軟弱而荷載又較大時的工程問題。根據本工程的地質勘測資料顯示，本工程地下水位為-8.0m以下，地下水位比較深。另外，地下土層地質良好，沒有軟弱層，而且地下-1.8m處為中砂層，地基承載力比較高，因此采用施工方便，技術成熟的柱下獨立基礎更為經濟適用。</p

47、><p>　　1.2.3結構尺寸及采用的材料 </p><p>　　框架柱，梁及樓板，樓梯等均為現澆混凝土結構：</p><p><b>　?。?）框架柱</b></p><p>　　框架柱截面尺寸為首層550550mm,其他層500500mm。采用C30混凝土；縱筋采用HRB400級鋼筋，箍筋采用HRB335級鋼筋。&l

48、t;/p><p><b>　?。?）框架梁</b></p><p>　　框架縱梁截面尺寸為300700mm，框架橫梁截面尺寸為300700mm和300400mm，采用C30混凝土；縱筋采用HRB400級鋼筋，箍筋采用HRB335級鋼筋。</p><p><b>　?。?）現澆板</b></p><p>

49、　　房間的現澆樓板板厚度為100mm，走廊的現澆板厚度為100mm，采用C30級混凝土；HRB400級鋼筋。</p><p><b>　　（4）基礎</b></p><p>　　邊基礎形式為鋼筋混凝土柱下獨立基礎，基礎底面尺寸為28002800mm，基礎高度為800mm，中基礎形式為鋼筋混凝土柱下聯合基礎，基礎底面尺寸為33005400mm，基礎高度為800mm，混凝

50、土強度等級為C30；采用HRB335級鋼筋。基礎底做100mm厚C15混凝土墊層。</p><p><b>　?。?）樓梯</b></p><p>　　樓梯為現澆折板式樓梯，并設有平臺梁，樓梯踏步寬度為280mm，高度為150mm，樓梯斜板厚度為120mm，混凝土強度等級為C25，采用HPB235級鋼筋。平臺梁截面尺寸為250350mm，混凝土強度等級為C25，縱向鋼

51、筋采用HRB400級鋼筋，箍筋采用HRB335級鋼筋。</p><p><b>　?。?）墻體</b></p><p>　　填充墻，外墻300mm厚空心磚墻加80厚苯板保溫層，內墻200mm厚空心磚；砂漿等級為M5。</p><p>　　1.2.4荷載種類及其組合</p><p><b>　　（1）荷載種類&l

52、t;/b></p><p>　　荷載可分為恒荷載，活荷載，風荷載和地震荷載，其中地震荷載在設計中只考慮水平地震荷載，不考慮豎向地震荷載。</p><p><b>　?。?）荷載組合</b></p><p>　　在荷載組合中分別考慮無地震作用下的組合和有地震作用下的組合。其中梁端取最大負彎矩和最大正彎矩所對應的組合，以及最大剪力所對應的組合

53、；梁跨中取最大正彎矩對應的組合；柱取最大彎矩絕對值，最大軸力和最小軸力三者所對應的組合。</p><p><b>　　1.2.5計算方法</b></p><p>　　用底部剪力法計算水平地震作用；用D值法計算框架結構在水平地震作用下的內力；用力矩二次分配法計算豎向荷載作用下的框架內力。</p><p><b>　　第2章 荷載計算&l

54、t;/b></p><p>　　2.1 荷載匯集及截面尺寸的選取</p><p>　　2.1.1 截面尺寸選取</p><p>　　表2-1 框架柱的軸壓比限值</p><p><b>　?。?）框架柱：</b></p><p>　　根據軸壓比公式初步估定柱截面尺寸：N/fcbh≤0.8（二

55、級框架）</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　B為修正系數，當柱分別為邊柱，等跨中柱和不等跨中柱時，B值分別取1.3, 1.2,。</p><p>　　F－框架柱的負荷面積</p><p>　　Ge－

56、框架柱負荷面積上的荷載值，一般取12～15 kN/m2</p><p><b>　　n－樓層數</b></p><p>　　N=1.2×12×（3+4）×（6.3/2+3/2）×4=1874.88kN</p><p>　　=1874.88(0.8×14.3)=163888.11 mm2</

57、p><p>　　取 bc×hc=550mm×550mm</p><p><b>　?。?）框架梁：</b></p><p>　　由撓度、裂度控制 h=(1/8～1/12）， b=(1/2～1/3)h</p><p>　　選定橫向框架梁截面尺寸為bb×hb=300mm×700mm；<

58、;/p><p>　　選定走廊橫梁截面尺寸為bb×hb=300mm×400mm；</p><p>　　樓板厚度：1/40×3000=75mm 取h=100mm </p><p>　　樓梯板選為100mm</p><p><b>　　2.1.2荷載匯集</b></p><

59、;p><b>　?。?）恒載</b></p><p><b>　　屋面（不上人）：</b></p><p>　　保護層改性瀝青防水層0.4kN/m2</p><p>　　20mm厚1：3水泥砂漿找平20×0.02=0.4kN/m2</p><p>　　80mmGRC增強水泥聚合苯

60、復合保溫板 3.5×0.10=0.35N/m2</p><p>　　焦渣找坡最薄處30mm 平均厚120 mm10×0.12=1.2kN/m2</p><p>　　100mm厚鋼筋混凝土板 25×0.10=2.5kN/m2</p><p>　　20mm厚板下抹灰17×0.0

61、2=0.34kN/m2</p><p>　　∑ =4.89kN/m2</p><p><b>　　樓面：</b></p><p>　　水磨石地面0.65kN/m2</p><p>　　20mm厚1:3水泥砂漿找平層0.02×20=0.4kN/m2</p><p>　　100mm厚鋼筋

62、混凝土板3.0kN/m2</p><p>　　20mm厚板下混合砂漿抹灰0.34kN/m2</p><p>　　∑ =4.33kN/m2</p><p>　　梁重：(考慮抹灰,取梁自重26 kN/m)</p><p>　　縱向框架梁: 26×0.70×0.3=5.46 kN/m</p><p>

63、;　　橫向框架梁: 26×0.70×0.3=5.46 kN/m</p><p>　　走廊橫梁 : 26×0.40×0.3=3.12 kN/m</p><p>　　次梁 : 26×0.30×0.5=3.90 kN/m</p><p>　　墻重：（砌體與抹灰之和）</p><

64、;p>　　外墻： 13×0.3=3.9kN/m2</p><p>　　內墻： 13×0.2=2.6kN/m2</p><p>　　抹灰：外墻面外抹灰：20厚水泥砂漿0.40kN/m2</p><p>　　外墻面內抹灰及內墻面抹灰：20厚石灰砂漿0.34 kN/m2</p><p>　　保溫：外墻60mm厚苯板

65、保溫層0.08×0.2=0.016 kN/m2</p><p><b>　　總墻重：</b></p><p>　　外墻：3.9+0.4+0.34+0.016=4.66 kN/m2</p><p>　　內墻：2.6+0.34×2=3.28 kN/m2</p><p><b>　　柱：&l

66、t;/b></p><p>　　首層:27×0.55×0.55=8.17kN/m</p><p>　　其它層:27×0.50×0.50=6.75kN/m</p><p>　?。紤]到柱子抹灰，取柱子自重27kN/m3）</p><p><b>　　門、窗：</b><

67、/p><p>　　門：0.2kN/m2 </p><p>　　窗：0.2kN/m2</p><p><b>　　（2）活荷載：</b></p><p>　　實驗室、教室、辦公室：2.5kN/m2 </p><p>　　衛(wèi)生間、走廊、門廳、樓梯 ：2.5 kN/m2&

68、lt;/p><p><b>　　(辦公樓、學校)</b></p><p>　　屋面活載：0.5 kN/m2 </p><p><b>　　(不上人屋面) ；</b></p><p><b>　　\</b></p><p>　　注：1 不上人的屋面，當施工或

69、維修荷載較大時，應按實際情況采用；對不同結構應按有關設計規(guī)范的規(guī)定，將標準值作O.2kN/m2的增減。</p><p>　　2 上人的屋面，當兼作其他用途時，應按相應樓面活荷載采用。</p><p>　　3 對于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載，應采取構造措施加以防止；必要時，應按積水的可能深度確定屋面活荷載。</p><p>　　4 屋頂花園活荷載不包括花圃土

70、石等材料自重。</p><p>　　沈陽雪載：0.50 kN/m2 </p><p>　　沈陽基本風壓：0.55kN/m2</p><p>　　2.2計算簡圖及層數劃分</p><p>　　由于結構質量主要集中于各層樓蓋和屋蓋處，故可將結構簡化為圖2-1所示的多質點體系，其中G4為第四層上半層高度范圍內的全部集中于屋面標高處的質量，其他層質量

71、均取其樓蓋及其上、下各一半層高范圍內的全部集中于樓面標高處的質量。</p><p>　　圖2-1 結構計算簡圖</p><p>　　2.3 各層重力荷載代表值計算 </p><p>　　四層上半層：（女兒墻高0.9m)</p><p>　　第3章 水平地震作用下的框架內力分析</p><p><b>　　3

72、.1 基本資料</b></p><p><b>　　設計概況：柱截面：</b></p><p>　　首層: bc×hc=550mm×550mm</p><p>　　其它層: bc×hc=500mm×500mm</p><p>　　框架梁：縱向: 300mm

73、15;700mm </p><p>　　橫向: 300mm×500mm </p><p>　　走廊橫梁: 300mm×400mm </p><p>　　3.2 水平地震作用下的框架內力</p><p><b>　　3.2.1梁線剛度</b></p><p>　　在計算梁線

74、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。中框架梁I=2.0I0 邊框架梁I=1.5I0梁采用C30混凝土，EC=3.0×kN/</p><p><b>　　梁的線剛度：</b></p><p>　　邊跨（300×700）：</p><p

75、>　　中跨（300×400）：</p><p>　　3.2.2柱的線剛度</p><p>　　柱采用C30混凝土 Ec=3×104N/，首層高度4.85m,2～4層3.9m。</p><p>　　柱截面： 550 mm×550mm </p><p><b>　　首層：</b><

76、/p><p><b>　　其它層：</b></p><p>　　3.2.3柱的側移剛度D</p><p>　　一般層： = （3-1） </p><p><b>　?。?-2）</b></p><p&g

77、t;　　D= （3-3）</p><p>　　首層： = （3-4）</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　D= （3-6）</p><

78、;p>　　表3-1柱的側移剛度</p><p>　　∑D首/∑D2 =65.70/73.62=0.89﹥0.7 滿足要求</p><p>　　3.2.4水平地震作用分析（采用底部剪力法）</p><p>　　(底部剪力法:理論分析表明,對于質量和剛度沿高度分布比較均勻,高度不超過40m,并以剪切變形為主(房屋的高寬比小于4時)的結構,振動時具有以下特點

79、:1、位移反應以基本陣型為主。2、基本陣型接近直線。)</p><p>　?。?）框架水平地震作用及水平地震剪力計算：</p><p>　　本框架結構符合底部剪力法的適用范圍，故采用底部剪力法計算水平地震作用，用頂部位移法計算結構的基本自振周期T1。</p><p>　　表3-2 結構的頂點側移</p><p>　　結構頂點側移 =0.1

80、692</p><p>　　為折減系數 可按下列規(guī)定采用: </p><p>　　框架結構: 0.6-0.7</p><p>　　框架剪力墻: 0.7-0.8</p><p>　　剪力墻結構: 0.9-1.0</p><p>　　場地Ⅱ類，抗震設防烈度7度（0.1g），設計地震分

81、組第一組。</p><p>　　Tg=0.35S, , T1﹥1.4Tg=0.49s</p><p>　　表3-3頂部附加地震作用系數</p><p>　　=0.85×49949=42456.65KN </p><p><b>　　底部剪力:</b></p><p>　　0.0

82、68×42456.65=2887.05KN</p><p>　　底部附加地震作用:</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　表3-4樓層最小地震剪力系數值</p><p><b>　　> </b></p><p><b&

83、gt;　　水平力：</b></p><p>　　當抗震設防烈度為7度、多遇地震時，</p><p>　　結構水平地震作用效應標準值</p><p>　　（1）水平地震作用層間剪力計算</p><p><b>　　四層：</b></p><p><b>　　三層：</b&

84、gt;</p><p><b>　　二層：</b></p><p><b>　　一層：</b></p><p><b>　　四層：</b></p><p><b>　　三層：</b></p><p><b>　　二層：&l

85、t;/b></p><p><b>　　一層：</b></p><p><b>　　（2）柱端剪力計算</b></p><p>　　表3-5柱端剪力計算表</p><p><b>　　續(xù)表3-4</b></p><p><b>　?。?）

86、反彎點高度比</b></p><p>　　表3-5反彎點高度計算表</p><p><b>　?。?）柱端彎矩計算</b></p><p>　　表3-6柱端彎矩計算表</p><p><b>　?。?）梁端彎矩</b></p><p>　　水平地震作用下梁端彎矩按

87、下式計算：</p><p>　　µ1= K1/(K1+K2)（3-8）</p><p>　　M1=(M上+M下)×µ1（3-9）</p><p>　　µ2= K2/(K1+K2)（3-10）</p><p>　　M2=(M上+M下)×µ2（3-11） </p>

88、<p>　　圖3-1彎矩分配圖例</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　表3-7梁端彎矩計算表</p><p>

89、　?。?）水平地震作用下框架內力：</p><p>　　圖3-2地震作用下結構內力圖</p><p>　　第4章 風荷載作用下框架內力分析</p><p>　　4.1 風荷載作用下的樓層剪力</p><p>　　地區(qū)基本風壓：=0.5KPa</p><p>　　風載體型變化系數：=0.8-（-0.5）=1.3 <

90、;/p><p>　　風壓高度變化系數：按C類地區(qū)查表</p><p>　　表4-1風壓高度變化系數表</p><p>　　風振系數：對于T＜0.25s的結構和高度小于30m或高寬比小于1.5的房屋，原則上也應考慮風振影響，但經計算表明，這類結構的風振一般不大，此時往往按構造要求進行設計，結構已有足夠的剛度，因而一般不考慮風振影響也不至于會影響結構的抗風安全性。，<

91、/p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　由于房屋寬度為60.6m，層高3.75m,故此框架結構受到的結點水平風荷載（對頂層考慮女兒墻高度900mm）</p><p><b>　　風荷載計算</b></p><p>　　表4-1風荷載標準值</p><p>

92、;　　4.2風荷載作用下框架內力</p><p><b>　　4.2.1柱端剪力</b></p><p><b>　　表4-2柱端剪力值</b></p><p><b>　　4.2.2柱端彎矩</b></p><p><b>　　表4-3柱端彎矩值</b>

93、</p><p><b>　　4.2.3梁端彎矩</b></p><p><b>　　表4-4梁端彎矩值</b></p><p>　　4.2.4風荷載作用下的框架梁內力 </p><p>　　圖4-1風荷載作用下框架內力圖</p><p>　　第5章 豎向荷載作用下的內力

94、分析</p><p>　　5.1 豎向荷載計算</p><p>　　5.1.1荷載傳遞路徑</p><p>　　圖5-1荷載傳遞路徑圖</p><p><b>　　5.1.2恒載</b></p><p>　?。?）屋面梁上線荷載標準值：</p><p>　?、倭褐兀?0

95、.3×0.7×26=5.46kN/m</p><p><b>　?、谖菝姘搴奢d：</b></p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010規(guī)定：沿兩對邊支承的板應按單向板計算；對于四邊支承的板，當長邊與短邊比值大于3時，可按沿短邊方向的單向板計算；當長邊與短邊比值小于3時，宜按雙向板計算；當長邊與短邊比值介于2與3之間時，亦可按沿短邊方向的

96、單向板計算，但應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋；當長邊與短邊比值小于2時，應按雙向板計算。</p><p>　　屋面板邊跨為3.0×6.3m，屬于雙向板（按塑性計算），為梯形荷載：</p><p><b>　　圖5-2等效荷載圖</b></p><p><b>　　邊跨：</b></p><

97、p><b>　　中跨：</b></p><p><b>　　梁上線荷載計算：</b></p><p><b>　　標準層</b></p><p><b>　　邊跨：</b></p><p><b>　　中跨：</b></p

98、><p><b>　　5.1.3活荷載</b></p><p><b>　　活荷載作用下</b></p><p>　　頂層（不上人屋面g取0.5kN/m2）</p><p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　中跨</b&g

99、t;</p><p><b>　　梁上線荷載計算</b></p><p>　　標準層（g取2.5kN/m2）</p><p><b>　　梁上線荷載計算</b></p><p>　　5.2 框架內力計算</p><p>　　5.2.1梁固端彎矩</p><

100、;p>　　M固=QL2/12（5-1）</p><p>　　5.2.2內力分配系數計算</p><p>　　1） 轉動剛度S及相對轉動剛度計算</p><p>　　表5-2 轉動剛度S及相對轉動剛度</p><p>　　2）分配系數計算： </p><p><b>　　（5-2） </b>

101、;</p><p>　　5.2.3彎矩分配與傳遞</p><p>　　豎向恒荷載作用下的內力分析：</p><p><b>　　頂層：</b></p><p>　　圖5-4恒荷載作用下頂層彎矩分配圖</p><p>　　圖5-5恒荷載作用下頂層彎矩圖</p><p><

102、;b>　　標準層：</b></p><p>　　圖5-6恒荷載作用下標準層彎矩分配圖</p><p>　　圖5-7恒荷載作用下標準層彎矩圖</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　圖5-8恒荷載作用下底層彎矩分配圖</p><p>　　圖5-9恒荷載作用下

103、底層彎矩圖</p><p>　　圖5-10恒荷載作用下整體結構彎矩圖</p><p>　　豎向活荷載作用下的內力分析：</p><p><b>　　頂層：</b></p><p>　　圖5-11活荷載作用下頂層彎矩分配圖</p><p>　　圖5-12活荷載作用下頂層彎矩圖</p>

104、<p><b>　　標準層：</b></p><p>　　圖5-13活荷載作用下標準層彎矩分配圖</p><p>　　圖5-14活荷載作用下標準層彎矩圖</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　圖5-15活荷載作用下底層彎矩分配圖</p><p&

105、gt;　　圖5-16活荷載作用下底層彎矩圖</p><p>　　5-17活荷載作用下結構整體彎矩圖</p><p><b>　　5.2.4 柱軸力</b></p><p>　　恒荷載作用下框架柱節(jié)點集中力計算：</p><p><b>　　頂層：</b></p><p>&l

106、t;b>　　D柱：</b></p><p><b>　　B、C柱：</b></p><p><b>　　標準層：</b></p><p><b>　　D柱：</b></p><p><b>　　B、C柱：</b></p>&

107、lt;p>　　恒荷載作用下框架柱軸力計算：</p><p><b>　　四層：</b></p><p><b>　　三層： </b></p><p><b>　　二層：</b></p><p><b>　　一層： </b></p>&l

108、t;p>　　框架柱節(jié)點集中力計算</p><p><b>　　頂層</b></p><p><b>　　標準層</b></p><p><b>　　框架柱軸力</b></p><p><b>　　四層：</b></p><p>

109、;<b>　　三層：</b></p><p><b>　　二層：</b></p><p><b>　　一層：</b></p><p>　　第6章 荷載組合及最不利內力確定</p><p>　　6.1 基本組合公式</p><p>　　6.1.1框架梁內力

110、組合公式</p><p>　　(1)梁端負彎矩組合：①</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　(2)梁端正彎矩組合公式：⑤</p>&

111、lt;p><b>　　⑥</b></p><p>　　(3)梁跨中正彎矩組合公式：⑦</p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　⑩</b></p><p>

112、　　(4)梁端剪力組合公式：11) </p><p><b>　　12) </b></p><p><b>　　13) </b></p><p><b>　　14) </b></p><p>　　6.1.2框架柱內力組合公式</p><p>　　(1

113、)框架柱組合公式：①</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　③ </b></p><p>　　(2)框架柱組合公式：④</p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　　⑥</b>

114、;</p><p><b>　　⑦</b></p><p>　　(3)框架柱組合公式：⑧</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　6.2梁的內力組合</b></p><p>　　說明：考慮抗震需要，梁端應該先于柱端出現塑性絞

115、，故對于豎向荷載下的梁端負彎矩進行調幅，調幅系數為0.8，并相應地增大跨中彎矩。</p><p><b>　　表6-1 梁組合1</b></p><p><b>　　表6-2 梁組合2</b></p><p><b>　　續(xù)表6-2</b></p><p><b>　

116、　表6-3 梁組合3</b></p><p><b>　　續(xù)表6-3</b></p><p><b>　　續(xù)表6-3</b></p><p><b>　　表6-4 梁組合4</b></p><p><b>　　續(xù)表6-4</b></p&g

117、t;<p>　　6.3 柱的內力組合</p><p><b>　　表6-5 柱組合1</b></p><p><b>　　續(xù)表6-5</b></p><p><b>　　表6-6 柱組合2</b></p><p><b>　　續(xù)表6-6</b&g

118、t;</p><p><b>　　表6-7 柱組合3</b></p><p><b>　　續(xù)表6-7</b></p><p><b>　　表6-8 柱組合4</b></p><p>　　第7章 框架結構配筋計算</p><p>　　7.1 框架梁配筋計

119、算</p><p><b>　　7.1.1截面尺寸</b></p><p>　　考慮現澆板的共同作用，梁的計算截面按如下規(guī)定計算：</p><p>　　負彎矩作用下按矩形截面計算：</p><p>　　邊跨: b×h0=300mm×665mm （h0=h-35）</p><p

120、>　　中跨： b×h0=300mm×365mm （h0=h-35）</p><p>　　在正彎矩作用下按T形截面計算：</p><p>　　邊跨: ×h0=1500mm×665mm （h0=h-35）</p><p>　　中跨： ×h0=1000mm×365mm （h0=h-35）</p

121、><p><b>　　7.1.2材料強度</b></p><p>　　混凝土等級:C30 fc=14.3N/mm2 =1.43 N/mm2</p><p>　　鋼筋等級:縱向受力筋 HRB400 =360 N/mm2</p><p>　　箍筋 HRB335 =300 N/mm2</p>

122、<p><b>　　7.1.3配筋率</b></p><p><b>　　縱向受力筋:</b></p><p>　　支座截面 =0.25%（=0.218%）</p><p><b>　　=2.5%</b></p><p>　　跨中截面 =0.2%（&g

123、t;）</p><p><b>　　箍筋:</b></p><p>　　沿梁全長 ==0.00124</p><p>　　加密區(qū) 應滿足規(guī)范要求。</p><p><b>　　7.1.4計算公式</b></p><p><b>　?。?）正截面抗彎&

124、lt;/b></p><p><b>　　（7-1）</b></p><p>　　經判斷,故，計算T形截面時只需將上公式中的換成即可。</p><p><b>　?。?）斜截面抗剪</b></p><p><b>　?、贌o震組合下：</b></p><

125、p><b>　　（7-2）</b></p><p>　　截面條件：（7-3）</p><p><b>　?、谟姓鸾M合下：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　（7-5）</b></p>

126、<p>　　7.1.5具體配筋計算</p><p>　　表7-1梁主筋配筋表：</p><p><b>　　續(xù)表7-1</b></p><p><b>　　續(xù)表7-1</b></p><p><b>　　梁箍筋配置：</b></p><p>　

127、　預設Ф8@200雙肢箍筋</p><p>　　7.2 框架柱配筋計算</p><p><b>　　7.2.1截面尺寸</b></p><p>　　首層:b×h0=550×515mm 其它層: b×h0=500×465mm</p><p><b>　　7.2.2材料強

128、度</b></p><p>　　混凝土等級 C30 fc=14.3N/mm2 =1.43N/mm2</p><p>　　鋼筋等級 縱向受力筋：HRB400 =360 N/mm2 </p><p>　　箍筋： HRB335 =300 N/mm2</p><p>　　7.2.3框架柱端彎矩和剪力

129、調整</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　?。ㄒ韵抡{整均未乘以）</p><p>　　、按上下柱端彈性分析所得的考慮地震作用組合下的彎矩比值確定。</p><p>　　說明：梁端組合彎矩取未進行修正的數值。</p><p><b>　　柱截面計算：<

130、/b></p><p><b>　　取，，，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　滿足。</b></p><p>　　正截面受彎承載力計算：</p><p>　　采取對稱配筋（正反彎矩）</p>

131、<p><b>　　屬于大偏心受壓</b></p><p><b>　　.4框架柱配筋計算</b></p><p>　　柱的正截面配筋計算：</p><p>　　1)柱偏壓計算公式：</p><p><b>　　對稱配筋</b></p><p&g

132、t;　　計算按照取值確定: （7-13）</p><p>　　當時， ；（7-14）</p><p>　　當時， ；（7-15）</p><p>　　當時，按小偏壓計算：</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b&

133、gt;　?。?-17）</b></p><p>　　考慮地震作用時，在公式中的軸力乘以</p><p>　　——計算長度，取值：底層1.0H，標準層1.25H。</p><p>　　——附加偏心矩，500/30和20中取較大值。</p><p>　　——軸向力對截面中心的偏心矩，。</p><p><

134、b>　　——初始偏心矩，。</b></p><p>　　——考慮二階效應影響的軸向力偏心矩增大系數，；</p><p>　　——軸向力作用點至受拉鋼筋合力點的距離；</p><p>　　——軸向力作用點至受壓鋼筋合力點的距離；</p><p>　　——界限相對受壓區(qū)高度</p><p>　　最小配筋率

135、： 全截面 </p><p>　　抗震折減系數： 頂層和第四層=0.75 其他層=0.8 </p><p>　　最不利內力選取原則：</p><p>　　大偏壓柱：彎矩越大越不利、軸力越小越不利（可取=M/N來判斷），</p><p>　　小偏壓柱：彎矩和軸力都是越大越不利</p><p><b&g

136、t;　　最不利內力組合：</b></p><p><b>　　第一組：，第二組：</b></p><p><b>　　第一組：</b></p><p><b>　　柱的計算長度：</b></p><p><b>　　偏心距計算： mm</b>&

137、lt;/p><p><b>　　mm2</b></p><p><b>　　最小配筋率mm2</b></p><p>　　每側實際配筋為7Ф14HRB400鋼筋</p><p><b>　　第二組：</b></p><p><b>　　柱的計算長度