畢業(yè)設(shè)計--八層學(xué)生宿舍樓設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計是一幢八層學(xué)生宿舍樓設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括：建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計是在建筑物初步設(shè)計的基礎(chǔ)上確定結(jié)構(gòu)方案；選擇合理的結(jié)構(gòu)體系；進行結(jié)構(gòu)布置，并初步估算，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸，進行結(jié)構(gòu)計算。結(jié)構(gòu)計算包括荷載計算、變形驗算、內(nèi)力分析及截面設(shè)計，并繪制相關(guān)的結(jié)構(gòu)施工圖。設(shè)計時

2、要充分考慮抗震設(shè)防的要求。計算內(nèi)容包括：</p><p>　?。?）荷載的計算，包括恒荷載、活荷載以及地震荷載</p><p>　?。?）框架布置及計算單元的選取</p><p>　?。?）抗震計算，包括框架的抗側(cè)移剛度，變形驗算、重力荷</p><p>　　載代值以及地震荷載作用框架產(chǎn)生的內(nèi)力等</p><p>　　

3、（4）各種荷載的內(nèi)力組合與內(nèi)力分析，截面設(shè)計及其配筋</p><p>　　（5）各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震作用時的設(shè)計等</p><p>　　由于宿舍樓是學(xué)校學(xué)員休息的地方，它有其自己獨特的功能要求。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，兼顧了建筑設(shè)計的要求，使之達到結(jié)構(gòu)與功能的完美結(jié)合。</p><p>　　總之，適用、安全、經(jīng)濟、使用方便是本設(shè)計的原則，兩部分空間合理，連接緊湊，主次分明

4、，使建筑空間的舒適度加以提高。</p><p>　　關(guān)鍵詞：抗震，采光，結(jié)構(gòu)，樁基礎(chǔ)。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design is a eight layer of students' apartment building, it includes two parts-arch

5、itecture design and structure design. </p><p>　　In the structure design, determine the structure design based on architecture first design. Select the right structure type. Precede structure arrangement and

6、sizes of structure components to calculate. All work about calculation including load estimation deform test. Mechanics analysis and selection design, in the end, drawing all the blueprints of architecture construction a

7、nd structure constructor. Design should give full consideration to our earthquake-proof requirements. Calculation include</p><p>　　(1) load calculations, including hang load, live load and seismic load</p

8、><p>　　(2) The framework of layout and the selection of modules</p><p>　　(3) The calculation of the earthquake, including the framework of resisting Zhaiyi cut, deformation who checked, gravity loa

9、d and seismic load generation value of the endogenous force, the role of framework and so on..</p><p>　　(4) various combinations with endogenous force load of endogenous force analysis, cross-sectional desig

10、n and equipped with steel bars</p><p>　　(5) the role of various structural elements in the design of earthquake</p><p>　　The building is the work of the local enterprise managers, it has its own

11、 unique requirements. Therefore, in structural design, architectural design but also take into account the requirements to reach the perfect combination of structure and function.</p><p>　　In a word, suitabl

12、e, safety, economy and use facilitate is the principle of design, two parts` space reasonable, join compact, primary and secondary distinct, make the comfortable degree of building space rise.</p><p>　　Key w

13、ord：earthquake-proof，lighting，structure，pile foundation.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒 論………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 工程背景……………………………………………………………1</p&

14、gt;<p>　　1.1.1 工程概況…………………………………………………………1</p><p>　　1.1.2 地理位置及建筑要求……………………………………………1</p><p>　　2 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明 ……………………………………………………………2</p><p>　　2.1 框架設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………2<

15、/p><p>　　2.1.1 工程概況…………………………………………………………2</p><p>　　2.1.2 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖……………………………………………2</p><p>　　2.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算…………………………………………………3</p><p>　　2.2.1 梁柱截面、跨度及柱高的確定…………………………………3&

16、lt;/p><p>　　2.2.2 荷載計算…………………………………………………………5</p><p>　　2.2.3 橫向框架側(cè)移剛度計算…………………………………………9</p><p>　　2.2.4 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力和側(cè)移計算 …………………11</p><p>　　2.2.5 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 ……………

17、…………18</p><p>　　2.2.6 橫向框架內(nèi)力組合 ……………………………………………29</p><p>　　2.2.7 截面設(shè)計 ………………………………………………………34</p><p>　　2.2.8 節(jié)點設(shè)計 ………………………………………………………52 3 樓蓋(板)設(shè)計……………………………………………………………56</p&g

18、t;<p>　　3.1 設(shè)計資料 …………………………………………………………56</p><p>　　3.2 板的計算 …………………………………………………………57</p><p>　　3.2.1 荷載計算 ………………………………………………………57</p><p>　　3.2.2 計算跨度 ………………………………………………………57&l

19、t;/p><p>　　3.2.3 彎矩計算 ………………………………………………………60</p><p>　　3.2.4 截面設(shè)計 ………………………………………………………60</p><p>　　4 樓梯設(shè)計…………………………………………………………………62</p><p>　　4.1 設(shè)計資料 ……………………………………………………

20、……62</p><p>　　4.2 梯段的計算 ………………………………………………………62</p><p>　　4.2.1 尺寸計算 ………………………………………………………63</p><p>　　4.2.2 荷載計算 ………………………………………………………63</p><p>　　4.2.3 內(nèi)力及截面承載力的計算 ……………

21、………………………64</p><p>　　4.3 平臺板的計算 ……………………………………………………65</p><p>　　4.3.1 計算簡圖及截面尺寸 …………………………………………65</p><p>　　4.3.2 荷載計算 ………………………………………………………65</p><p>　　4.3.3 內(nèi)力及截面承載力的計

22、算 ……………………………………66</p><p>　　4.4 平臺梁的計算 ……………………………………………………66</p><p>　　4.4.1 計算簡圖及截面尺寸 …………………………………………66</p><p>　　4.4.2 荷載計算 ………………………………………………………67</p><p>　　4.4.3 內(nèi)力及

23、截面承載力的計算 ……………………………………67</p><p>　　5 基礎(chǔ)設(shè)計…………………………………………………………………69</p><p>　　5.1 地基條件 …………………………………………………………69</p><p>　　5.2 荷載計算 …………………………………………………………69</p><p>　　5.3

24、基礎(chǔ)尺寸計算 ……………………………………………………69</p><p>　　5.4 樁頂荷載計算 ……………………………………………………70</p><p>　　5.5 承臺受沖切承載力驗算 …………………………………………72</p><p>　　5.5.1 柱邊沖切 ………………………………………………………72</p><p>　

25、　5.5.2 角樁向上沖切 …………………………………………………73</p><p>　　5.6 承臺受剪切承載力計算 …………………………………………73</p><p>　　5.7 承臺受彎承載力計算 ……………………………………………74</p><p>　　結(jié)束語………………………………………………………………………75</p><p&

26、gt;　　致 謝………………………………………………………………………76</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………77</p><p><b>　　1. 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 工程背景</b></p><p>　　1.1.1

27、 工程概況</p><p>　　河南理工大學(xué)擬興建8層學(xué)生宿舍樓，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，梁、板、柱均為現(xiàn)澆。建筑面積為9500.4 m2，建筑物平面為U形，受場地限制。擬建建筑所在地的設(shè)計地震參數(shù)αmax=0.16,Tg=0.30s,基本雪壓S0＝0.2KN/m2,基本風(fēng)壓Wb＝0.35KN/m2。地面粗糙度為B類。建筑方案確定，房間開間3.6m，進深5.1m，走廊寬2.1m，底層層高3.00m，室內(nèi)外高差為1

28、.0m，設(shè)防烈度8度，二類場地。地震參數(shù)區(qū)劃的特征周期分區(qū)為二區(qū)，抗震等級二級。</p><p>　　1.1.2 地理位置及建筑要求</p><p>　　本建筑位于河南省焦作市，屬于河南理工大學(xué)校園內(nèi)部建筑。建筑物與校園主干道相連，交通便利，采光性能好。由建筑物本身的使用功能決定，要求建筑物方便學(xué)生的使用并且本身與校園總體的規(guī)劃設(shè)計相協(xié)調(diào)。</p><p>　　2

29、.結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書</p><p>　　2.1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　2.1.1 工程概況</p><p>　　擬建學(xué)生宿舍樓，8層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。梁、板、柱均為現(xiàn)澆，建筑面積約為9500.4m2，建筑物平面為U形，寬19.3米，長為70.5米，建筑方案確定，房間開間3.6米，進深5.1米，走廊寬2.1米，1~8層層高均為3.00米，室內(nèi)外高差為

30、0.45米，設(shè)防烈度8度，二類場地。為設(shè)計地震第一組，抗震等級二級。</p><p>　　2.1.2 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖</p><p>　　根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的要求，進行建筑平面、立面及剖面設(shè)計。填充墻采用240mm厚的粘土空心轉(zhuǎn)砌筑。門為木門，門洞尺寸為：0.9m×2.4m窗為鋁合金窗，洞口尺寸為：1.8m×1.8m。</p><p&

31、gt;　　圖2.1 柱網(wǎng)平面布置</p><p>　　2.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算</p><p>　　2.2.1 梁、柱截面尺寸及柱高</p><p>　　1．樓蓋屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100mm，梁截面厚度按梁跨度的1/12～1/8估算。由此估算的梁截面尺寸見表2.1。表中還給出了各層梁、柱和板的混凝土強度等級，其設(shè)計強度：C35（fc=16.7N

32、/mm2，ft＝1.57N/mm2），C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）</p><p>　　表2. 1 梁截面尺寸（mm）及各層混凝土強度等級</p><p>　　2．柱截面尺寸可根據(jù)下式進行計算： </p><p><b>　　Ac≥；</b></p><p>　　N：組合的軸壓力設(shè)計值&

33、lt;/p><p>　?。褐亓奢d代表值，可近似的取12～15KN/m2</p><p>　　β：為考慮地震作用后柱軸壓力增大系數(shù)</p><p>　　n：為驗算截面以上樓層層數(shù)</p><p><b>　　Ac：為柱截面面積</b></p><p>　?。夯炷凛S心抗壓強度設(shè)計值</p>

34、<p>　　[]：為框架住軸壓比限值，對于一級、二級、三級抗震等級分別取0.7、0.8、0.9。</p><p>　　柱的截面尺寸可根據(jù)上式進行估算，由表可查得該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級，其軸壓比限值[]=0.8，各層的重力荷載代表值近似取：12 </p><p>　　KN/㎡，由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知邊柱及中柱的負荷面積為3.6×2.55㎡和3.6×3.6㎡

35、，由式子Ac≥可得第一層柱截面面積為：</p><p><b>　　邊柱：</b></p><p><b>　　中柱：</b></p><p>　　經(jīng)核算如取截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為293mm和342mm根據(jù)計算結(jié)果，綜合考慮其他因素，本設(shè)計柱截面尺寸取值：</p><p>　　一層

36、：500mm×500mm</p><p>　　二～五層：400mm×400mm</p><p>　　六～八層：350mm×350mm</p><p>　　3．基礎(chǔ)選用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深取1.4 m?？蚣苡嬎愫唸D如下：</p><p>　　圖2.2橫向框架結(jié)構(gòu)計算簡</p><p>　　取頂層

37、柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至底板。1～8層柱高度即為層高，取3.00m。 </p><p>　　2.2.2 重力荷載計算</p><p>　　1．屋面及樓面的永久荷載標準值：屋面（上人）</p><p>　　30厚細石混凝土保護層： 22×0.03＝0.66KN/m2</p><p>　　三氈四油防水層

38、： 0.4 KN/m2</p><p>　　20厚水泥砂漿找平層： 20×0.02＝0.4 KN/m2</p><p>　　150厚水泥蛭石保溫層： 5×0.15＝0.75 KN/m2</p><p>　　100厚鋼筋混凝土板：

39、 25×0.1＝2.5 KN/m2</p><p>　　粉底抹灰： 0.5 KN/m2</p><p>　　合計 4.71 KN/m2 </p><p><b>　　1～7層樓面：</b&g

40、t;</p><p>　　瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/m2</p><p>　　100厚鋼筋混凝土板 25×0.1＝2.5 KN/m2</p><p>　　粉底抹灰： 0.5 KN/m2</p>&l

41、t;p>　　合計 3.55 KN/m2</p><p>　　2．屋面及樓面可變荷載標準值</p><p>　　上人屋面均布活荷載標準值 20 KN/m2</p><p>　　樓面活荷載標準值

42、 2.0 KN/m2</p><p>　　屋面雪荷載標準值 1.0×0.2＝0.2 KN/m2</p><p>　　式中為屋面積雪分布系數(shù)取。</p><p>　　3．梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算：</p><p>　　梁、柱可根據(jù)截面尺寸，材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力</p><p&g

43、t;　　荷載；對墻、窗、門等可計算出單位面積上的重力荷載。</p><p>　　表 2.2 梁、柱重力荷載標準值</p><p>　　注：1）表中β為考慮柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)；</p><p>　　g表示單位長度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量。</p><p>　　2）梁長度取凈長；柱長度取層高。</p>&

44、lt;p>　　墻體為240mm厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚（0.5 KN/m2），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：</p><p>　　0.5＋150.24＋170.02＝4.44 KN/m2 </p><p>　　內(nèi)墻240mm厚粘土空心磚，兩側(cè)均為20厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：</p><p>　　150.24＋170.022＝4.

45、28 KN/m2 </p><p>　　木門單位面積重力荷載為0.2 KN/m2；鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4 KN/m2。</p><p>　　4.重力荷載代表值（荷載分層匯總）：</p><p>　　集中于各樓層標高處的重力荷載代表值Gi計算：</p><p>　　1）每層門窗的重力荷載代表值：</p><p&g

46、t;　　G1：木門面積28×0.2＝5.6 KN</p><p>　　鋁合金窗：28×0.4＝11.2KN</p><p><b>　　2）2～8層地面：</b></p><p>　　3）1～7層樓面荷載：</p><p>　　活載：1101.9456 </p><p>　　粉

47、底抹灰：275.4854</p><p>　　4）1～7層混凝土樓板荷載：</p><p><b>　　5）墻體</b></p><p><b>　?。?～8層內(nèi)墻）</b></p><p><b>　?。?～8層外墻）</b></p><p>　　6）

48、 屋面:1.2m高女兒墻重力荷載代表值</p><p><b>　　屋面其它荷載：</b></p><p><b>　　屋面恒載：</b></p><p><b>　　屋面活載：</b></p><p><b>　　荷載分層匯總：</b></p&g

49、t;<p>　　頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載；50﹪屋面雪荷載；縱、橫梁自重，半層柱重，半層墻體自重。</p><p>　　G8=2919.8232+123.984×50﹪+1288.861+0.5×606.42 +0.5×（2748.0168+1292.3064）+537.0624+5.6+11.2=7147.910KN </p><p>

50、　　其它重力荷載代表值包括：樓面荷載；50﹪樓面均布荷載，縱、橫梁自重，樓面上、下各半層的柱及縱、橫墻體自重。</p><p>　　G1=5.6+11.2+（275.4864+1549.8）+1101.9456×50﹪+</p><p>　　1337.41+0.5×（1237.5+792.00）+2748.0168+192.3064＝8785.5424KN </p

51、><p>　　G2=G3=5.6+11.2+(275.4864+1549.8)+ 50﹪×1101.9456</p><p>　　+1270.668+792.00+2748.0168+1292.3064=8496.0504KN</p><p>　　G4=5.6+11.2+(275.4864+1549.8)+ 50﹪×1101.9456</p&g

52、t;<p>　　+1270.668+0.5×(792.00+606.42)+2748.0168+1292.3064</p><p>　　=8403.2604KN</p><p>　　G5=G6=G7=5.6+11.2+(275.4864+1549.8)+ 50﹪×1101.9456</p><p>　　+1288.861+606.4

53、2+2748.0168+1292.3064=8328.6634KN</p><p>　　所以各質(zhì)點的重力荷載代表值如圖2.3所示：</p><p>　　圖2.3 各質(zhì)點的重力荷載代表值</p><p>　　2.2.3 橫向框架側(cè)移剛度計算：</p><p>　　表2.3 橫梁線剛度ib計算</p><p>　　表2.

54、4 柱線剛度ic計算</p><p>　　表2.5 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算</p><p><b>　　續(xù)表：2.5</b></p><p>　　由上表可見故框架為規(guī)則框架。</p><p>　　2.2.4 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算：</p><p>　　1．橫向自振周期

55、計算：</p><p>　　按頂點位移法計算框架的自振周期</p><p>　　頂點位移法：:將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化成無限質(zhì)點的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點位移表示的基頻公式，這樣只要求出結(jié)構(gòu)的頂點水平位移，就可按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期。 </p><p><b>　　T1＝1.7</b></p><p>　　式中—基本

56、周期調(diào)整系數(shù)，?。?.7；—框架的頂點位移。</p><p>　　表2.6 橫向框架頂點位移計算</p><p>　　基本周期：T1＝1.7×0.7×＝0.66（s）</p><p><b>　　2．橫向地震作用</b></p><p>　　在Ⅱ類場地，8度近震區(qū)，結(jié)構(gòu)的特征周期和地震影響系數(shù)為：＝

57、0.3s，＝0.16。由于T1＝0.66s>1.4＝1.4×0.3＝4.2（s）應(yīng)考慮頂點附加地震作用。</p><p>　　若按分配給各質(zhì)點，則水平地震作用呈倒三角形分布。對一般層，這種分布基本符合實際，但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對周期較長的結(jié)構(gòu)相差更大。因此引入，即：頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大?？紤]了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響且使修正后的剪力分布

58、與實際更加吻合。</p><p>　　＝0.08 +0.07＝0.08×0.66+0.07＝0.1228</p><p>　　結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標準值：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　頂點附加水平地震作用：</p><p>　?。?.1228×

59、;4436＝545KN</p><p>　　各層橫向地震剪力計算如下表：</p><p>　　表 2.7 各層橫向地震剪力計算表</p><p>　　注：表中第8層Fi中加入了。</p><p>　　圖2.4 橫向水平地震作用及樓層地震剪力</p><p>　　3．水平地震作用下的位移驗算：</p>&

60、lt;p>　　表2.8 橫向變形驗算</p><p>　　由表2.8可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第五層，其值為1/601<1/550，滿足要求。</p><p>　　4．水平地震作用下框架內(nèi)力計算：</p><p>　　以圖2.1中⑨軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，其余框架內(nèi)力計</p><p>　　算從略，具體計算過程及結(jié)果如下表

61、：</p><p>　　表 2.9各層柱端彎矩及剪力計算：</p><p><b>　　續(xù)表：2.9</b></p><p>　　表2.10 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算：</p><p>　　注：1）柱軸力中的負號表示拉力。當(dāng)為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。</p><p&

62、gt;　　2）表中M單位為KN.m，V單位為KN，N單位為KN，單位為m。</p><p>　　水平地震作用下的框架彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如下圖所示：</p><p>　　圖2.5 地震作用下的框架彎矩圖</p><p>　　圖2.6 地震荷載作用下的梁端剪力及柱軸力圖</p><p>　　注：圖2.5中單位為；圖2.6中單位為。&l

63、t;/p><p>　　2.2.5 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算：</p><p><b>　　1．計算單元：</b></p><p>　　?、彷S線橫向框架進行計算，計算單元寬度為3.6m。如圖所示： </p><p>　　圖2.7 橫向框架計算單元</p><p><b>　　2．荷載計

64、算：</b></p><p><b>　　1）恒載計算： </b></p><p>　　各層梁上作用的恒載如下圖：</p><p>　　圖 2.8 各層梁上作用的恒載</p><p>　　在圖2.8 中橫載計算如下圖：，代表橫梁自重，為均部荷載，對于第8層：</p><p>　　和分別

65、為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示幾何關(guān)系可得：</p><p>　　,分別為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等重力荷載計算如下：</p><p>　　對5~7層，包括梁自重和其上的橫墻自重，為均部荷載。其它荷載計算方法同第8層，結(jié)果為：</p><p><b>　　. </b></p&g

66、t;<p><b>　　于2～4層</b></p><p><b>　　. </b></p><p><b>　　對1層</b></p><p><b>　　2）活載計算：</b></p><p>　　活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖

67、所示：</p><p>　　圖2.9各層梁上作用的活載</p><p><b>　　對于第8層：</b></p><p>　　同理：在屋面雪荷載作用下</p><p><b>　　對于5～7層：</b></p><p><b>　　對于2～4層</b>&

68、lt;/p><p><b>　　對的第1層</b></p><p>　　將以上結(jié)果匯總成下所示表：</p><p>　　表2.11 橫向框架恒載匯總</p><p>　　表2.12 橫向框架荷載匯總</p><p>　　注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用的情況</p><p

69、><b>　　3．內(nèi)力計算：</b></p><p>　　梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法進行計算</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可用半框架。計算活荷載作用下的框架內(nèi)力時，按理應(yīng)考慮活荷載的不利位置，但這樣將使計算量增多，故設(shè)計過程中采用簡化方法。對于一般民用建筑中的樓面活荷載，當(dāng)活荷載與恒載之比不大于1時，可按活荷載滿布計算。如此求得的梁支

70、座彎矩、剪力及柱的最大軸力，與按考慮活荷載不利布置求得的相應(yīng)內(nèi)力值很接近，但梁的跨中彎矩值偏低，實用上將這樣所得的跨中彎矩乘以系數(shù)1.1～1.2予以調(diào)整。</p><p>　　為了便于施工及提高框架結(jié)構(gòu)的延性，通常對豎向荷載作用下的梁端負彎矩進行調(diào)幅。對現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，調(diào)幅系數(shù)可取0.8～0.9；對裝配式框架結(jié)構(gòu)，調(diào)幅系數(shù)可取0.7～0.8。梁支座負彎矩調(diào)幅后，跨中彎矩應(yīng)按調(diào)幅后的支座彎矩及相應(yīng)荷載用平衡條件求得。

71、</p><p>　　按上述方法求得的梁、柱端彎矩和剪力為梁、柱支座中心處的彎矩和剪力，應(yīng)進而求出梁、柱支座邊緣截面的彎矩和剪力。</p><p>　　具體彎矩計算如圖2.10，2.11；所得彎矩圖如圖2.12，圖2.13。</p><p>　　圖2.10 恒載作用下</p><p>　　圖2.11 活載作用下</p>&l

72、t;p>　　圖2.12 恒載作用下框架彎矩圖（）</p><p>　　圖2.13 活載（屋面雪載）作用下框架彎矩圖（）</p><p>　　表2.13 恒載作用下的梁端剪力及軸力（）</p><p>　　表2.14 活載作用下的梁端剪力及軸力（）</p><p><b>　　續(xù)表：2.14</b></

73、p><p>　?。ㄗⅲ豪ㄌ杻?nèi)為調(diào)幅后的剪力值；這里取的彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8）</p><p>　　2.2.6 橫向框架內(nèi)力組合：</p><p>　　1．框架梁的內(nèi)力組合</p><p>　　在恒載和活載作用下，跨中可近似取跨中的代替。</p><p>　　式中、—梁左右端彎矩，見恒載、活載作用下的彎矩圖，取其中括號內(nèi)的數(shù)

74、值。</p><p><b>　　跨中若小于則取=。</b></p><p>　　豎向荷載與地震荷載組合時，跨間最大彎矩MGE采用數(shù)解法計算，如上圖：</p><p>　　—重力荷載作用下梁端的彎矩</p><p>　　—水平地震作用下梁端彎矩</p><p>　　——豎向荷載與地震荷載共同作用下

75、梁端反力</p><p>　　由上面計算圖形可得對RB取矩有：</p><p><b>　　處截面彎矩為：</b></p><p>　　有 ，可求得跨間的位置為：</p><p>　　將代入任一截面處的彎矩表達式，可得跨間最大彎矩為：</p><p>　　當(dāng)右震時，公式中、反號.</p&g

76、t;<p>　　及的具體數(shù)值見計算表，表中及均有兩組數(shù)值。</p><p>　　表中恒載和活載的組合，梁端彎矩取調(diào)幅后的數(shù)值，剪力取調(diào)幅前后的較大值，具體計算見表。</p><p>　　表2.15 及值計算</p><p>　　續(xù)表：2.16 及值計算</p><p>　　表2.17 梁的內(nèi)力組合</p>&

77、lt;p>　　注：①表中彎矩單位為，剪力單位為。</p><p>　?、诒碇锌缰薪M合彎矩未填處均為跨間最大彎矩發(fā)生在支座處，其值與支座正彎矩組合值相同。</p><p>　　2．框架柱的內(nèi)力組合</p><p>　　框架柱的內(nèi)力組合取每層柱頂和柱底面兩個控制截面，組合結(jié)果 見表2.18和表2.19：</p><p>　　2.2.

78、7 截面設(shè)計</p><p>　　1．承載力抗力調(diào)整系數(shù)γRE</p><p>　　考慮地震作用時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計計算用下面的表達式：</p><p><b>　　S≦R/γRE</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　γRE——承載力抗震調(diào)

79、整系數(shù)；</p><p>　　S——地震作用效應(yīng)或地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合；</p><p>　　表2.18 A柱內(nèi)力組合表</p><p>　　表2.19 B柱內(nèi)力組合表</p><p>　　R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。</p><p>　　注意：在截面配筋時，組合表中與地震力組合的內(nèi)力均應(yīng)乘以γRE后再

80、靜</p><p>　　力組合的內(nèi)力進行比較，挑出最不利內(nèi)力，進行截面的配筋。</p><p>　　承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE表</p><p><b>　　2．框架梁截面設(shè)計</b></p><p>　　以第一層梁為例，梁的控制截面的內(nèi)力如下圖所示：</p><p>　　圖2.14 第一層梁內(nèi)力

81、示意圖</p><p>　　圖中單位：，單位：?；炷翉姸鹊燃墸ǎ?6.7，＝1.57）縱筋為Ⅱ級（＝310），箍筋為Ⅰ級筋（＝210）</p><p>　　1）梁的正截面強度計算（表2.20，2.21）：</p><p>　　2）梁的斜截面強度計算：</p><p>　　為了防止梁在彎曲屈服前先發(fā)生剪切破壞，截面設(shè)計時，對剪力設(shè)計值進行調(diào)整

82、如下：</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——剪力增大系數(shù)，對二級框架取1.05；</p><p>　　——梁的凈跨，對第一層梁，＝6.28m，＝2.0m，＝1.48m</p><p>　　——梁在重力荷載值作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值，</p><p>&

83、lt;b>　　＝；</b></p><p>　　,——分別為梁的左右端順時針方向或反時針方向截面組合的彎矩值，由表2.2.6.3查得：</p><p>　　AB跨：順時針方向 =-34.73</p><p><b>　　=-73.18</b></p><p>　　逆時針方向 =-50.35</

84、p><p><b>　　=-30.72</b></p><p>　　BC跨：順時針方向 =±3.40</p><p>　　逆時針方向 =49.41</p><p>　　計算中+取順時針方向和逆時針方向中的較大者。</p><p><b>　　剪力調(diào)整：</b>&l

85、t;/p><p><b>　　AB跨：</b></p><p>　　+=34.73+73.18=107.91</p><p>　?。?0.35+30.72＝81.07</p><p>　　=（24.24+0.5×5.87）×1.2×0.5×5.1＝83.16</p>&l

86、t;p><b>　　BC跨：</b></p><p>　　+=3.40+49.41=52.81</p><p>　　＝（7.68+0.5×2.63）×1.2×0.5×2.1＝11.33</p><p>　　＝＝1.05×107.91/5.1+83.16＝105.38</p>

87、<p>　?。?.05×52.81/2.1+11.33＝37.74</p><p>　　考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)＝0.85</p><p>　　＝＝0.85×105.38＝89.57</p><p>　?。?.85×37.74＝32.08</p><p>　　調(diào)整后的剪力值大于組合表中的靜力組合的剪力值，

88、故按調(diào)整后的剪力值進行斜截面計算，斜截面強度計算（表2.22）：</p><p>　　表2.20 ① 框架梁的正截面強度計算</p><p><b>　　續(xù)表：2.20</b></p><p>　　表2.21 ②框架梁的正截面強度計算</p><p><b>　　續(xù)表：2.21</b></

89、p><p>　　表2.22 梁的斜截面強度計算</p><p><b>　　續(xù)表：2.22</b></p><p>　　根據(jù)國內(nèi)對低周期凡符合載作用下鋼筋混凝土連續(xù)梁和懸臂梁受剪承載力的試驗，反復(fù)加載使連續(xù)梁的受剪承載力降低，考慮地震作用的反 復(fù)性，表中公式將靜力荷載作用下梁的受剪承載力公式乘以0.8的降低系數(shù)。</p><p

90、><b>　　3．柱截面設(shè)計</b></p><p>　　以第一、二層B柱為例，對圖示的Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ、Ⅲ—Ⅲ截面進行設(shè)計。</p><p>　　混凝土為 ： 1層：（=16.7，）</p><p>　　2~8層：（=14.3，） </p><p>　　縱筋為Ⅱ級筋=310，箍筋為Ⅰ級=210</p>

91、<p><b>　　1）軸壓比驗算</b></p><p>　　表2.23 軸壓比限值</p><p>　　表2.24 由柱的內(nèi)力組合表查得</p><p>　　2）正截面承載力的計算</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機制密相關(guān)，一般框架，梁的延性遠大于柱子，梁先屈服可使整個框架有較大的

92、內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移增大，抗震性能較好。若柱形成了塑性鉸，則會伴隨產(chǎn)生極大的層間位移，危及結(jié)構(gòu)承受垂直荷載的能力并可能使結(jié)構(gòu)成為機動體系。因此，在框架設(shè)計中，應(yīng)體現(xiàn)“強柱弱梁”，即一、二級框架的</p><p>　　梁柱節(jié)點處，除頂層和軸壓比小于0.15者外（因頂層和軸壓比小于0.15的柱可以認為具有與梁相近的變形能力），梁、柱端彎矩應(yīng)符合下述公式的要求：</p><p>

93、;<b>　　二級框架 </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—節(jié)點上、下柱端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值之和；</p><p>　　—節(jié)點左、右梁端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值之和；</p><p>　　地震往復(fù)作用，兩個方向的彎矩設(shè)計

94、值均應(yīng)滿足要求，當(dāng)柱子考慮順時針彎矩之和時，梁應(yīng)考慮反時針方向彎矩之和，反之亦然。若采用對稱配筋，可取用兩組中較大者計算配筋。</p><p>　　由于框架結(jié)構(gòu)的底層柱過早出現(xiàn)塑性屈服，將影響整個結(jié)構(gòu)的變形能力。同時，隨著框架梁鉸的出現(xiàn)，由于塑性內(nèi)力重分布，底層柱的反彎點具有較大的不確定性。因此，對一、二級框架底層柱底考慮1.5的彎矩增大系數(shù)。</p><p>　　①第一層梁與B柱節(jié)點的梁

95、端彎矩值由表2.17查得：</p><p>　?。?左震 73.18+3.40=76.58</p><p>　　右震 30.72+49.41=80.13</p><p><b>　　取=80.13</b></p><p>　　第一層梁與B柱節(jié)點的柱端彎矩值由表2.19查得：</p><p>

96、　?。?左震 60.43+23.38=83.81</p><p>　　右震 17.16+5.70=22.86</p><p>　　梁端取右震，也應(yīng)取右震。</p><p>　　=22.86<=1.1×80.13=88.14</p><p><b>　　取=88.14。</b></p>

97、<p>　　將、的差值，按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點上、下柱端（即：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ）截面:</p><p>　　=17.16/(17.16+5.70)×（88.14-22.86）=49.00</p><p>　　=5.70/(17.16+5.70)×（88.14-22.86）=16.28</p><p>　　=17.16+49.

98、00=66.16</p><p>　　=5.70+16.28=21.98</p><p>　　對底層柱底(Ⅲ-Ⅲ)截面的彎矩設(shè)計值，應(yīng)考慮怎大系數(shù)1.5 </p><p>　　=58.24×1.5=87.36</p><p>　　第一層梁與A柱節(jié)點的梁端彎矩值由表2.17查得：</p><p>　?。?左震

99、 34.73</p><p><b>　　右震 50.35</b></p><p><b>　　取=50.35</b></p><p>　?、诘谝粚恿号cA柱節(jié)點的柱端彎矩值由表2.18查得：</p><p>　?。?左震 29.62+15.75=45.37</p><p

100、>　　右震 33.57+27.42=60.99</p><p>　　梁端取右震，也應(yīng)取右震。</p><p>　　=22.86<=1.1×50.35=55.385</p><p><b>　　取=60.99。</b></p><p>　　將、的差值，按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點上、下柱端（即

101、：Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ）截面：</p><p>　　=33.57/(33.57+27.42)×（60.99-55.385）</p><p><b>　　=3.09</b></p><p>　　=27.42/(33.57+27.42)×（60.99-55.385）</p><p><b>　　=2.

102、52</b></p><p>　　=33.57+3.09=36.66</p><p>　　=27.42+2.52=29.94</p><p>　　對底層柱底(Ⅲ-Ⅲ)截面的彎矩設(shè)計值，應(yīng)考慮怎大系數(shù)1.5 </p><p>　　=11.18×1.5=16.77</p><p>　　根據(jù)柱內(nèi)力組合表

103、選擇A柱最不利內(nèi)力，并考慮上述各種調(diào)整及承載力抗震調(diào)整系數(shù)后，各截面控制內(nèi)力如下</p><p><b>　?。ū?.25）：</b></p><p><b>　　續(xù)表：2.25</b></p><p>　　截面采用對稱配筋，具體配筋計算見表2.26、表2.27。</p><p><b>

104、　　；</b></p><p><b>　　，當(dāng)時，取=0；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　，當(dāng)時，取=1.0；</p><p><b>　??；</

105、b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　?。ù笃氖軌海?lt;/b></p><p><b>　　（小偏心受壓）；</b></p><p><b>　?。ù笃氖軌海?lt;/b></p><p>&

106、lt;b>　?。ㄐ∑氖軌海?。</b></p><p><b>　　上述各式中：</b></p><p>　　——軸向力對截面形心的偏心距；</p><p><b>　　——附加偏心距；</b></p><p><b>　　——初始偏心距；</b></p

107、><p>　　——偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)；</p><p>　　——考慮構(gòu)件長細比對截面曲率的影響修正系數(shù)；</p><p>　　——偏心距增大系數(shù)；</p><p>　　——軸力作用點到受拉鋼筋合力點的距離；</p><p>　　——混凝土向?qū)κ軌簠^(qū)高度；</p><p>　　——受拉、受

108、壓鋼筋面積。</p><p>　　A、B柱正截面受壓承載力計算如表2.26和表2.27：</p><p>　　表2.26 A柱正截面受壓承載力計算</p><p><b>　　續(xù)表：2.26</b></p><p>　　表2.27 B柱正截面受壓承載力計算</p><p><b>　

109、　續(xù)表：2.27</b></p><p>　　3）斜截面承載力計算</p><p>　　以第一層柱為例，剪力設(shè)計值按下式調(diào)整</p><p><b>　　=；=</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——柱凈高；

110、</b></p><p>　　、——分別為柱上、下端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值。取調(diào)整后的彎矩值，一般層應(yīng)滿足，底層柱底應(yīng)考慮1.5的彎矩增大系數(shù)。</p><p>　　由正截面計算中第Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ截面的控制內(nèi)力得：</p><p>　　=203.9 =21.98</p><p>　　=440.09

111、 =87.36</p><p><b>　　=3.0m </b></p><p><b>　　==161.0</b></p><p><b>　　==40.09</b></p><p>　　可看出近似等于，所以可按較大者進行配筋計算柱的抗剪承載力：</p><

112、;p><b>　　式中：</b></p><p>　　——框架的計算剪跨比，</p><p>　　當(dāng)<1時，取=1；當(dāng)>3時，取=3。</p><p>　　N——考慮地震作用組合的框架柱軸向壓力設(shè)計值，當(dāng) 取。</p><p>　　==4.11>3.0，取=3.0</p><

113、p>　　N=1604.72>0.3=0.3×16.7×2500=12525</p><p>　　取N=1604.72</p><p>　　設(shè)柱箍筋為4肢Ф8@150，則</p><p>　　同時柱受剪截面應(yīng)符合如下條件：</p><p>　　即：（0.2×16.7×500×465）

114、=913.59>40.09</p><p>　　2.2.8 節(jié)點設(shè)計</p><p>　　根據(jù)地震震害分析，不同地震烈度地震作用下的鋼筋混凝土框架節(jié)點的破壞程度不同，7度地震時，未按抗震設(shè)計的多層框架結(jié)構(gòu)節(jié)點較少破壞，在8度地震時部分節(jié)點尤其是角柱節(jié)點發(fā)生程度不同的破壞；在9 度地震作用下，多數(shù)框架節(jié)點產(chǎn)生嚴重震害。因此，對不同的框架應(yīng)有不同的承載力和延性要求?！督ㄖY(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》（

115、GBJ11-99）規(guī)定，對一二級抗震等級的框架節(jié)點必須進行受剪承載力計算，而三級抗震等級的框架節(jié)點，僅按構(gòu)造要求配筋，不再進行受剪承載力計算。對于縱橫向框架共同具有的節(jié)點，可以按各自方向分別進行計算。下面以第一層橫梁與B柱相交的節(jié)點為例，進行橫向節(jié)點計算。</p><p>　　1．節(jié)點核心區(qū)受剪力設(shè)計值</p><p><b>　　對二級框架</b></p>

116、;<p><b>　　式中：</b></p><p>　　——節(jié)點核心區(qū)組合的剪力設(shè)計值；</p><p>　　——與柱端彎矩調(diào)整公式中意義相同。</p><p><b>　　取</b></p><p>　　——柱的計算高度，可取節(jié)點上﹑下柱的反彎點間的距離，</p>&

117、lt;p>　　——節(jié)點兩側(cè)梁高平均值，即</p><p>　　——節(jié)點兩側(cè)梁有效高度平均值，即</p><p>　　2．節(jié)點核心區(qū)截面驗算</p><p>　　在節(jié)點設(shè)計中，首先要驗算節(jié)點截面的限制條件，以防節(jié)點截面太小核心區(qū)混凝土受過大斜壓應(yīng)力致使節(jié)點混凝土先被壓碎破壞。</p><p>　　框架節(jié)點受剪水平截面應(yīng)符合如下條件：<

118、;/p><p>　　式中——節(jié)點水平截面的寬度；當(dāng)驗算方向的梁截面高度不小于該側(cè)柱</p><p>　　截面寬度的0.5時，取等于框架柱的寬度,即；</p><p>　　——框架節(jié)點水平截面高度，可采用驗算方向的柱截面高度，即；</p><p>　　——交叉梁對節(jié)點約束的影響系數(shù)，當(dāng)四側(cè)各梁的截面寬度不小于該側(cè)柱截面寬度的0.5時，且次梁高度不小

119、于主梁高度的3/4時，取1.5，其他情況均取1；本設(shè)計?。?.5。</p><p>　　——按受剪構(gòu)件取值。</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3．節(jié)點核心區(qū)截面抗剪強度驗算</p><p><b>　　設(shè)計表達式為：</b></p><p>

120、;　　框架節(jié)點的受剪承載力由混凝土斜壓桿和水平筋兩部分受剪承載力組成。公式中考慮了軸向力N對抗剪能力的提高，但當(dāng)軸壓比大到一定程度后，節(jié)點受剪能力不在隨軸壓比的增加而增加，甚至有所下降。故公式中軸壓力設(shè)計值的取值不應(yīng)大于；當(dāng)節(jié)點在兩個正交方向有梁時，梁對節(jié)點區(qū)混凝土有一定的約束作用，提高了節(jié)點的受剪承載力，在公式中用來慮這一影響，但對梁截面較小，或只有一個方向有梁的的中節(jié)點以及邊節(jié)點角節(jié)點，由于約束作用不明顯，均不考慮這一影響，上式中：

121、</p><p>　　——取對應(yīng)于剪力設(shè)計值的上柱軸向壓力，由表2.19查得：</p><p>　　——核心區(qū)驗算寬度范圍內(nèi)箍筋總截面面積，可由下式計算：</p><p>　　設(shè)節(jié)點核心區(qū)箍筋為4肢Φ8＠100，則</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3. 樓板（

122、蓋）設(shè)計</p><p><b>　　3.1 設(shè)計資料</b></p><p>　　以第一層樓板設(shè)計為例，樓面活荷載為2.0，采用 </p><p>　　混凝土，HPB235級鋼筋，其中板厚100，梁的截面對于AB、CD跨為350×500，BC跨為350×400縱梁為300×450。</p>

123、<p>　　圖3.1 雙向板樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p><b>　　3.2 板的計算</b></p><p>　　3.2.1荷載設(shè)計值</p><p><b>　　1．活荷載</b></p><p>　　由于活荷載標準值小于4.0，故荷載分項系數(shù)為1.4</p>&l

124、t;p><b>　　2．恒荷載：</b></p><p>　　瓷磚地面(包括水泥粗砂打底) 0.55</p><p>　　100厚鋼筋混凝土板 25×0.1＝2.5</p><p>　　粉底抹灰： 0.5<

125、;/p><p>　　合計 3.55</p><p>　　4.26+2.8=7.06</p><p>　　對板進行編號如圖3.1所示：</p><p><b>　　3.2.2計算跨度</b></p><p>　　1．內(nèi)跨 ，

126、</p><p><b>　　其中為軸線間距離；</b></p><p>　　2．邊跨 ，</p><p>　　其中為凈跨，b為梁寬。</p><p>　　各區(qū)格板計算跨度見下表3.1：</p><p>　　表 3.1 板的彎矩計算</p><p><b&

127、gt;　　續(xù)表 3.1</b></p><p><b>　　3.2.3彎矩計算</b></p><p>　　跨中最大彎矩發(fā)生在活荷載為棋盤式布置時，它可以簡化為當(dāng)內(nèi)支座固支時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。支座最大負彎矩可近似按活荷載滿布求得，即內(nèi)支座固支時作用下的支座彎矩。本設(shè)計中樓蓋邊梁對板的作用視為固定支座。</p