混凝土畢業(yè)設(shè)計(jì)--五層宿舍樓

1、<p><b>　　1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)說明</b></p><p>　　該工程為五層宿舍樓，建筑平面如圖1.1所示，建筑剖面如圖1.2所示，層高第一層3.9m.其它為3.6m，室內(nèi)外高差為0.3m，承重結(jié)構(gòu)體系擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖1.1 建筑平面圖</p><p>　　圖1.2 建筑剖面圖</p>

2、<p><b>　　1.1主要建筑做法</b></p><p>　　1.1.1屋面做法（自上而下）</p><p>　　40厚C20細(xì)石混凝土隨搗隨抹（?4@150雙向），油氈一層， 一道高分子防水卷材1.5厚，30厚擠塑板， 20厚1:3水泥砂漿，C15 細(xì)石混凝土找坡2%，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面</p><p>　　1.1.2樓

3、面做法（自上而下）</p><p>　　彩色釉面磚8~10厚，干水泥擦縫， 20厚1:2.5水泥砂漿面， 5厚聚合物抗裂砂漿(內(nèi)嵌耐堿玻纖網(wǎng)格布)， 20厚擠塑保溫隔熱板， 鋼筋混凝土現(xiàn)澆板</p><p>　　1.1.3墻身做法</p><p>　　190mm厚混凝土空心小砌塊填充墻，用1:2.5水泥砂漿砌筑，內(nèi)墻粉刷為混合砂漿底，低筋灰面，厚20mm，

4、“803”內(nèi)墻涂料兩度。外墻粉刷為20mm厚1:3水泥砂漿底，外墻涂料。</p><p><b>　　1.1.4門窗做法</b></p><p>　　外窗采用鋁合金拉窗，其余為木門。窗和門的洞口尺寸分別為1.8m1.5 m、2.1m1.5m。</p><p><b>　　1.2其他設(shè)計(jì)條件</b></p>&

5、lt;p>　　該地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度?；撅L(fēng)壓 =0.5 ，本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年，地面粗糙度屬C類。樓面活荷載 2.0，屋面活荷載（上人）為2.0。</p><p>　　2.結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定</p><p>　　結(jié)構(gòu)平面圖布置下圖2.1所示。各層梁、柱和板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30（=14.3N/，=1.43 N/）。</p><p>&

6、lt;b>　　圖2.1(下頁(yè))</b></p><p>　　2.1板、梁、柱截面尺寸初選</p><p>　　該樓蓋采用主梁橫向布置。板的跨度為3.9m，。因此，板可按雙向板計(jì)算。</p><p><b>　　2.1.1板厚初選</b></p><p>　　按跨高比條件，要求板厚。綜上所述取板厚=110

7、mm。因屋面的恒荷載比較大，所以取屋面板厚=120mm。</p><p>　　2.1.2梁截面初選</p><p><b>　　主梁的截面尺寸</b></p><p><b>　　主梁高度為：</b></p><p><b>　　取主梁高度</b></p><

8、;p><b>　　主梁寬度</b></p><p><b>　　取主梁高度</b></p><p><b>　　主梁寬度</b></p><p><b>　　中跨梁（CD跨）取</b></p><p>　　2.1.3柱截面初選 </p>

9、<p>　　柱截面初選，要同時(shí)滿足最小截面、側(cè)移極限和軸壓比等諸多因素影響。對(duì)與較低設(shè)防烈度地區(qū)的多層民用框架結(jié)構(gòu)，一般可通過滿足側(cè)壓比限值進(jìn)行截面估計(jì)。本例房屋高度<30m，由抗震規(guī)范可知，抗震等級(jí)為四級(jí)，按軸壓比限值為0.9進(jìn)行界面估計(jì)。各層的重力荷載代表值近似取13 kN/，由結(jié)構(gòu)平面布置圖（圖2.1）可知，中柱的負(fù)載面積為3.94.5=17.55，則：豎向荷載產(chǎn)生的軸力估計(jì)值：=1426</p>

10、<p>　　水平荷載下軸力增大系數(shù)按1.1估計(jì)，即N=1.1=1.11426=1569</p><p><b>　　選柱截面為：。</b></p><p>　　2.1.4框架結(jié)構(gòu)層高</p><p>　　考慮到基礎(chǔ)埋深，初步假定底層層高為4200mm,其余各層為3600mm。</p><p><b>

11、　　2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　選擇6號(hào)軸線那榀框架進(jìn)行計(jì)算，該榀框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2中的陰影范圍</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　6號(hào)軸線的框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-3</p><p>　　圖 2 – 3（注：圖中所注尺寸單位為）</p>&

12、lt;p>　　由于在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆板的作用，取=2(為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。</p><p><b>　　BC,DG跨梁</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　CD跨梁</b></p><p><b

13、>　　上部各層柱：</b></p><p><b>　　底層柱：</b></p><p><b>　　3荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　3.1恒載計(jì)算</b></p><p>　　3．1．1屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p

14、>　　3.1.1.1屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p><b>　　1、保溫上人屋面</b></p><p>　　40厚C20細(xì)石混凝土隨搗隨抹（?4@150雙向） 0.0425=1</p><p>　　油氈一層 0.

15、052=0.1</p><p>　　一道高分子防水卷材1.5厚 0.5</p><p>　　30厚擠塑板 0.0322=0.66 </p><p>　　20厚1:3水泥砂漿

16、 0.0220=0.4</p><p>　　C15細(xì)石混凝土找坡2% 1.0</p><p>　　120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面 0.1225=3</p><p>　　屋面恒載匯總：

17、 6.66 </p><p><b>　　2、保溫非上人屋面</b></p><p>　　淺色鋁基反光涂料 0.05 KN/</p><p>　　30厚擠塑板

18、 0.0322=0.66KN/</p><p>　　PSN彈性聚合物防水涂料（厚度>1.5） 0.05 KN/</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿 0 .02mx20 KN/=0.4 KN/</p>

19、<p>　　C15細(xì)石混凝土 1.0 KN/ </p><p>　　120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12mx25 KN/=3 KN/</p><p>　　屋面恒載匯總：

20、 5.16 </p><p>　　3.1.1.2框架梁及粉刷自重</p><p>　　（1）邊跨（AB,CD）自重 0.250.6025=3.75</p><p>　　邊跨梁側(cè)粉刷 2（0.60-0. 11）0.0217=0

21、.33</p><p>　?。?）中跨（BC）自重 0.250.4025=2.5</p><p>　　中跨梁側(cè)粉刷 2（0.40-0.11）0.0217=0.20</p><p>　　3.1.1.3邊跨（AB、CD）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值

22、 </p><p>　?。ㄗ灾兀迹?4.08 </p><p>　?。ê爿d傳來(lái)，梯形） 6.661.92=12.82</p><p>　　3.1.1.4中跨

23、（BC）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　(自重、均布) 2.7</p><p>　?。ê爿d傳來(lái)，三角形） 6.661.25=8.33</p><p>　　3.1.2樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p

24、><p>　　3.1.2.1樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p>　　彩色釉面磚8~10厚，干水泥擦縫 0.0119.8=0.198</p><p>　　20厚1:2.5水泥砂漿面 0.0220=0.4</p><p&

25、gt;　　5厚聚合物抗裂砂漿(內(nèi)嵌耐堿玻纖網(wǎng)格布) 0.00512=0.06</p><p>　　20厚擠塑保溫隔熱板 0.0222=0.44</p><p>　　120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 0.

26、1225=3.0</p><p>　　樓面恒載匯總 ： 4.10</p><p>　　3.1.2.2邊跨框架梁及粉刷自重（均布） 4.08</p><p>　　3.1.2.3邊跨框架梁填充墻自

27、重 0.19（3.6-0.6）11.8=6.73</p><p>　　填充墻墻面粉刷自重 2（3.6-0.6）0.0217=2.04</p><p>　　3.1.2.4中跨框架梁及粉刷自重（均布） 2.7</p>&

28、lt;p>　　3.1.2.5邊跨框架梁上的線荷載</p><p>　　自重，均布） 4.08+6.73+2.04=12.85</p><p>　?。ê爿d傳來(lái)，梯形） 4.101.92=7.87</p><p>　　3.1.2.6樓面中跨

29、（BC）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　(自重、均布) 2.7</p><p>　?。ê爿d傳來(lái)，三角形） 4.101.25=5.13</p><p>　　3.1.3屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)

30、值</p><p>　　3.1.3.1頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載</p><p>　　(1)邊柱縱向框架梁自重 0.250.53.925=12.19</p><p>　　(2)邊柱縱向框架梁粉刷 2（0.5-0.11）0.023.917=1.03</

31、p><p>　　(3)1m高女兒墻自重 10.193.911.8=8.74</p><p>　　(4)1m高女兒墻粉刷 210.023.917=2.65</p><p>　　(5)縱向框架梁傳來(lái)屋面自重

32、 0.53.90.53.96.66=25.33</p><p>　　匯總： =49.94</p><p>　　3.1.3.2頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載</p><p>　　(1)中柱縱向框架梁自重

33、 0.250.53.925=12.19</p><p>　　(2)中柱縱向框架梁粉刷 20.02（0.5-0.11）3.917=1.03</p><p>　　(3)縱向框架梁傳來(lái)屋面自重 0.5（3.9+3.9-2.0）2.00.56.66=19.31</p>&l

34、t;p>　　0.53.93.90.56.66=25.32</p><p>　　匯總： =57.85</p><p>　　3.1.4樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　3.1.4.1中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載</p><p>　

35、　(1)邊柱縱向框架梁自重 12.19</p><p>　　(2)邊柱縱向框架梁粉刷 1.03</p><p>　　(3)l鋁合金窗自重

36、 1.51.80.50=2.16 </p><p>　　(4)窗下墻體自重 0.190.9（3.9-0.50）11.8=6.86</p><p>　　(5)窗下墻體粉刷 20.020.9（3.9-0.50）17=2.31</p>

37、<p>　　(6)窗邊墻體自重 (1.052-0.5)0.191.811.8=6.46</p><p>　　(7)窗邊墻體粉刷 (1.052-0.5)0.021.817=0.98</p><p>　　(8)框架柱自重

38、 22.5</p><p>　　(9)框架柱粉刷 2.45</p><p>　　(10)縱向框架梁傳來(lái)樓面自重 0.53.93.90.53.4=12

39、.93</p><p>　　匯總： =65.13</p><p>　　3.1.4.2中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載</p><p>　　(1)中柱縱向框架梁自重 12.19

40、</p><p>　　(2)中柱縱向框架梁粉刷 1.03</p><p>　　(3)內(nèi)縱墻自重 0.19（3.6-0.6）（3.9-0.5）11.8=22.87</p><p>　　(4)內(nèi)縱墻粉刷

41、 20.02（3.6-0.6）（3.9-0.5）17=6.94</p><p>　　(5)扣除門洞窗加上門重 -2.11.0（0.1911.8+20.0217-0.2）=-5.72</p><p>　　(6)框架柱自重 0.50.53.625=22.

42、5 </p><p>　　(7)框架柱粉刷 0.543.6170.02=2.45 </p><p>　　(8)中柱縱向框架梁傳來(lái)樓面自重 0.5（3.9+3.9-2.0）2.00.53.4=9.86</p>&

43、lt;p>　　0.53.93.90.53.4=12.39</p><p>　　匯總： =85.05</p><p>　　3.1.5恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 </p><p>　　恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.1所示</p><p&g

44、t;　　圖3.1荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3.2 樓面活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.2樓面活荷載計(jì)算</p><p>　　樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如上圖3.2所示。</p><p>　　=2.03.9=7.8</p><p><b>　　=2.02=4</b&

45、gt;</p><p>　　=0.53.93.90.52.0=7.61</p><p>　　=0.5(3.9+3.9-2.0)2.00.52+0.53.93.90.52.0=13.41</p><p>　　=2.03.9=7.8</p><p><b>　　=22.0=4</b></p><p>

46、　　=0.53.93.90.52.0=7.61</p><p>　　=0.5(3.9+3.9-2.0)2.00.52+0.53.93.90.52.0=13.4</p><p><b>　　3.3風(fēng)荷載計(jì)算</b></p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：</p><p>　　3.3.1確定各系數(shù)值 </p>

47、;<p>　　因結(jié)構(gòu)高度H=18.3m<30m，高寬比H/B=18.3/16.2=1.13<1.5，可取=1.0；本結(jié)構(gòu)平面為矩形，=1.3。風(fēng)壓高度變化系數(shù)可根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度查表得標(biāo)準(zhǔn)高度的值，再用線性差值法求得所求各層的高度的值，結(jié)果見表3.1。</p><p>　　3.3.2計(jì)算各樓層標(biāo)高處的風(fēng)荷載q（z）</p><p>　　本地基本風(fēng)壓=0.5。取

48、圖1.1的6軸橫向框架梁，其寬度為7m，得</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.8 ， =0.5</p><p>　　根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度，查得代入上式，可得各樓層標(biāo)高處放入的q（z）見下表。其中為迎風(fēng)面值，為背風(fēng)面值。<

49、;/p><p>　　表3.1 風(fēng)荷載計(jì)算</p><p>　　3.3.3將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載</p><p>　　圖3.3 等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載</p><p>　　按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖3.3所示。</p><p><b>　　4.內(nèi)力計(jì)算</b></p&g

50、t;<p>　　4.1恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　4.1.1計(jì)算方法的選用</p><p>　　本工程恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法。</p><p>　　4.1.2等效均布荷載的計(jì)算</p><p>　　在求固端彎矩時(shí)可直接根據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化

51、為等效均布荷載。等效均布荷載的計(jì)算公式如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 荷載的等效</p><p><b>　　頂 層：=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　==2.7+8.33=7.91</p><p><b>　

52、　中間層：=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　==2.7+5.13=5.91</p><p><b>　　底 層：=</b></p><p><b>　　=5.91</b></p><p>　　4.1.3

53、用彎矩分配法計(jì)算梁、柱端彎矩</p><p>　　本工程在計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)采用彎矩二次分配法，并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。</p><p>　　由縱向框架梁在邊柱上的偏心距引起的框架邊節(jié)點(diǎn)附加偏心彎矩：</p><p><b>　　頂 層：</b></p><p><b>　　中間層：</b&g

54、t;</p><p><b>　　底 層： </b></p><p>　　梁柱線剛度見表4.1</p><p>　　表4.1 梁柱線剛度表（）</p><p>　　1、均布恒荷載作用下固端彎矩計(jì)算</p><p>　　（1）頂層 邊跨梁 </p><p><

55、b>　　中間梁 </b></p><p>　?。?）其它層 邊跨梁 </p><p><b>　　中間梁 </b></p><p>　　2、梁、柱的彎矩分配系數(shù)</p><p>　　分配系數(shù)公式 均布恒荷載作用下彎矩二次分配法計(jì)算如圖4.2（由于對(duì)稱，只給出左半邊）</p&g

56、t;<p><b>　　3.</b></p><p><b>　　圖 4.2</b></p><p>　　4.1.4跨中彎矩計(jì)算</p><p>　　，計(jì)算結(jié)果如下表所示</p><p>　　表4.2 恒載作用下的橫梁（）</p><p>　　4.1.5梁端剪力

57、、梁端控制截面的彎矩(柱邊)</p><p>　　4.1.5.1梁端剪力計(jì)算</p><p>　　梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求得梁端剪力及兩端柱邊剪力值。</p><p>　　對(duì)AB跨取圖4.4所示隔離體，由平衡條件，經(jīng)整理得：</p><p>　　同理可得以下兩個(gè)公式：</p><p>　　

58、圖4.4 BC跨梁隔離體分析</p><p>　　4.1.5.2梁端柱邊剪力計(jì)算</p><p>　　取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體，由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。取圖4.6所示隔離體，由豎向力平衡及幾何關(guān)系，整理可得： </p><p><b>　　同理：</b></p><p>　　圖4.5 梁端柱邊剪力計(jì)算隔離

59、體</p><p>　　據(jù)此，可計(jì)算得出梁端剪力計(jì)算結(jié)果見 表4.3，表4.4</p><p>　　表4.3 AB跨剪力計(jì)算表（ ）</p><p>　　表4.4 BC跨剪力計(jì)算表(kN)</p><p>　　4.1.5.3梁端柱邊彎矩計(jì)算</p><p>　　為內(nèi)力組合做準(zhǔn)備，需將梁端彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩，按下式進(jìn)

60、行計(jì)算：</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果見表4.5</b></p><p>　　表4.5 梁端柱邊彎矩計(jì)算表（M: N:kN）</p><p>　　4.1.5.4柱軸力計(jì)算：柱軸力可通過對(duì)梁端剪力、縱向梁傳來(lái)剪力和柱自重疊加得到。本過程假定縱向框架梁按簡(jiǎn)支支承，即縱向框架梁傳給柱的集中力可由其受荷面積得到。柱軸力的計(jì)算過程見下表，恒載

61、作用下的框架軸力,如表4.6所示。</p><p>　　表4.6 柱軸力計(jì)算表（）</p><p>　　4.1.5.5彎矩調(diào)幅：本工程考慮梁端彎矩調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)取。調(diào)幅后的梁端柱邊彎矩及跨中彎矩如圖4.6 圖4.7所示</p><p>　　圖4.6 梁剪力、柱軸力圖(kN)</p><p>　　圖4.7 恒荷載作用下框架梁經(jīng)調(diào)幅并算至柱邊截面

62、的彎矩（）</p><p>　　4.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　活荷載計(jì)算也可采用彎矩二次分配法?；钶d<,活載按滿跨布置。樓面活荷載作用下的計(jì)算方法和樓面恒荷載作用下的計(jì)算方法是一樣的。</p><p>　　4.2.1等效均布荷載的計(jì)算</p><p><b>　　圖4.8荷載的等效</b><

63、;/p><p><b>　　頂 層：=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　==4.0=2.50</p><p><b>　　中間層：=</b></p><p><b>　　=</b></p>

64、;<p><b>　　==4=2.50</b></p><p><b>　　底 層：=</b></p><p><b>　　=2.50</b></p><p>　　4.2.2用彎矩分配法計(jì)算梁、柱端彎矩</p><p>　　梁柱線剛度見表4.7</p>

65、;<p>　　表4.7 梁柱線剛度表（）</p><p>　　1.均布活荷載作用下固端彎矩計(jì)算</p><p>　?。?）頂層 邊跨梁 </p><p><b>　　中間梁 </b></p><p>　?。?）其它層 邊跨梁 </p><p><b>　　

66、中間梁 </b></p><p>　　2、梁、柱的彎矩分配系數(shù)</p><p>　　分配系數(shù)公式 均布活荷載作用下彎矩二次分配法計(jì)算如圖4.9（由于對(duì)稱，只給出左半邊）</p><p><b>　　圖 4.9</b></p><p>　　4.2.3跨中彎矩計(jì)算</p><p>

67、　　，計(jì)算結(jié)果如下表4.8所示</p><p>　　表4.8 活載作用下橫梁（）</p><p>　　4.2.4梁端剪力、梁端控制截面的彎矩(柱邊)</p><p>　　4.2.4.1梁端剪力計(jì)算</p><p>　　梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求得梁端剪力及兩端柱邊剪力值。</p><p>　

68、　對(duì)AB跨取隔離體，由平衡條件，經(jīng)整理得：</p><p>　　同理可得以下兩個(gè)公式：</p><p>　　圖4.11 BC跨梁隔離體分析</p><p>　　表4.9 AB跨剪力計(jì)算表（M: ）</p><p>　　表4.10 BC跨剪力計(jì)算表()</p><p>　　4.2.4.2梁端柱邊剪力計(jì)算</p>

69、;<p>　　取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體，由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。取圖4.12所示隔離體，由豎向力平衡及幾何關(guān)系，整理可得：</p><p><b>　　同理：</b></p><p>　　圖4.12 梁端柱邊剪力計(jì)算隔離體</p><p>　　4.2.4.3.梁端柱邊彎矩計(jì)算</p><p>

70、;　　為內(nèi)力組合做準(zhǔn)備，需將梁端彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩，按下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　表4.11 梁端柱邊彎矩計(jì)算表（ ）</p><p>　　4.2.4.4柱軸力計(jì)算：柱軸力可通過對(duì)梁端剪力、縱向梁傳來(lái)剪力和柱自重疊加得到。本過程假定縱向框架梁按簡(jiǎn)支支承，即縱向框架梁傳給柱的集中力可由其受荷面積得到。柱軸力的計(jì)算過程見下表，恒載作用下的框架軸力,如表4.13所示。</p&g

71、t;<p>　　表4.12 柱軸力計(jì)算表（）</p><p>　　4.1.4.5彎矩調(diào)幅：本工程考慮梁端彎矩調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)取。調(diào)幅后的梁端柱邊彎矩及跨中彎矩如圖4.13所示</p><p>　　圖4.13活荷載作用下框架梁經(jīng)調(diào)幅并算至柱邊截面的彎矩（）</p><p>　　4.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　對(duì)于風(fēng)

72、荷載作用下的各柱的剪力分配，應(yīng)該放在整個(gè)樓層中，按抗側(cè)剛度在同層柱中進(jìn)行分配。本工程各榀橫向框架間距相同，各柱截面相同，抗側(cè)剛度相同，所以可以采用近似的簡(jiǎn)化方法。即按其中一榀（如6軸），按受風(fēng)面積得到等效集中力計(jì)算每層的層剪力，并在該榀所有的柱中按抗側(cè)剛度進(jìn)行分配。</p><p>　　在計(jì)算梁線剛度時(shí)，考慮到樓板對(duì)框架梁截面慣性矩的影響，中框架梁取，邊框架梁取。因此，中框架梁的線剛度和柱的線剛度可采用 表4.1

73、4的結(jié)果，邊框架梁的線剛度為中框架梁的線剛度的1.5/2=0.75倍。</p><p>　　該框架梁的線剛度比柱的線剛度之比為13.3/12.4=1.07<3。知反彎點(diǎn)法的適用條件不符。因此采用改進(jìn)反彎點(diǎn)法（D值法）。</p><p>　　第i層：設(shè)第i層所有柱的層間剪力為，第i層第j層柱的抗側(cè)移剛度為，則第i層所有柱的層間抗側(cè)移剛度為，第i層第j柱的剪力為</p>&

74、lt;p>　　柱的上、下端彎矩分別為 。梁柱線剛度比取自表 4.13。具體計(jì)算過程見表4.15。</p><p>　　表4.13 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)影響系數(shù)</p><p>　　表4.14 梁柱線剛度表（）</p><p>　　表4.15 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算</p><p>　　注：表中M量綱為，V量綱為。</p>&

75、lt;p>　　上表中所用到的公式 </p><p><b>　　底層 </b></p><p>　　其他層 </p><p><b>　　柱端彎矩計(jì)算公式：</b></p><p><b>　　梁端彎矩計(jì)算公式：</b></p>

76、<p>　　梁、柱，其剪力分別為：</p><p>　　柱軸力由其上各層框架梁剪力累加得到。具體計(jì)算過程見表4.16。風(fēng)荷載作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖見圖。</p><p>　　表4.16 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算（M: ）</p><p>　　為最后內(nèi)力組合做準(zhǔn)備，需要把梁端彎矩值、剪力值換算成到梁端柱邊處的彎矩值和剪力值。換算公式進(jìn)行

77、：</p><p>　?。ㄖ厪澗兀?（柱邊剪力） </p><p><b>　　對(duì)于本例，有：</b></p><p>　　并注意到BC,CDC跨上無(wú)豎向荷載，剪力圖的圖形為水平直線段，故有：</p><p>　　梁的跨中彎矩根據(jù)圖 4.14所示關(guān)系，可由下式計(jì)算</p><p&

78、gt;<b>　　AB跨： </b></p><p>　　圖4.14 跨中彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖 BC跨： </p><p>　　具體計(jì)算過程及結(jié)果見表 4.17。</p><p>　　表 4.17 風(fēng)荷載作用下梁端柱邊彎矩及跨中彎矩計(jì)算結(jié)果</p><p>　　圖4.15 風(fēng)荷載作用下框架的彎矩

79、圖（）</p><p>　　圖4.16 風(fēng)荷載作用下的剪力、軸力圖（kN）</p><p>　　圖4.17 風(fēng)荷載作用下梁端柱邊及跨中彎矩（）</p><p><b>　　5.內(nèi)力組合</b></p><p><b>　　5.1 組合原則</b></p><p>　　根據(jù)《建

80、筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012），建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載(效應(yīng))組合，并應(yīng)取各自的最不利的效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)考慮以下兩種基本組合：</p><p>　　本工程為一般框架結(jié)構(gòu)，無(wú)地震作用的豎向荷載效應(yīng)組合，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）第3.2條

81、，基本組合可采用簡(jiǎn)化規(guī)則，并應(yīng)按下列組合值中取最不利值確定：</p><p>　?、儆煽勺兒奢d效應(yīng)控制的組合：</p><p>　?、谟捎谰煤奢d效應(yīng)控制的組合：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　為荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； 為永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)；</p>&l

82、t;p>　　為第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)； 為可變荷載的組合值系數(shù)；</p><p>　　為按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；</p><p>　　為按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；</p><p>　　對(duì)于本設(shè)計(jì)，上述基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)及可變荷載組合值系數(shù)取值如下：</p><p>　　由可變荷載效應(yīng)控制的組合，永久荷

83、載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；</p><p>　　由永久荷載效應(yīng)控制的組合，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35；</p><p>　　本工程樓面活荷載小于4kN/m2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4;</p><p>　　根據(jù)樓面活荷載類別，可變荷載組合值系數(shù)取0.7。</p><p>　　梁的內(nèi)力組合過程見表5.1。柱的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見表5.2，并據(jù)此進(jìn)行柱的內(nèi)力

84、組合。在柱的不利內(nèi)力組合過程中，應(yīng)同時(shí)考慮大偏壓和小偏壓的有利和不利影響。根據(jù)梁柱截面內(nèi)力組合結(jié)果，即可選擇截面的最不利內(nèi)力分別對(duì)梁柱進(jìn)行截面配筋計(jì)算。</p><p>　　表5.1 橫梁框架內(nèi)力組合 （單位 M:kN·m；V：kN）</p><p>　　表5.2 框架柱內(nèi)力組合 （單位 M:kN·m；V：kN）</p><p><b>

85、;　　6.截面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1橫梁正截面受彎承載力計(jì)算</p><p>　　以第五層AB跨梁為例，說明計(jì)算方法和過程，其余各層梁的縱向鋼筋計(jì)算結(jié)果見表6.1。</p><p>　　當(dāng)梁下部受拉(梁跨中)時(shí)，按T形截面計(jì)算，當(dāng)梁上部受壓（支座出處）時(shí)，按矩形截面計(jì)算。</p><p>　　對(duì)于AB跨梁的的左端

86、和右端均采用矩形截面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　AB跨梁的的左端：</b></p><p><b>　?、瘛⒂?jì)算信息</b></p><p><b>　　1. 幾何參數(shù)</b></p><p><b>　　截面類型: 矩形</b></p>

87、<p>　　截面寬度: b=250mm</p><p>　　截面高度: h=600mm</p><p><b>　　2. 材料信息</b></p><p>　　混凝土等級(jí):C30=14.3N/mm2=1.43N/mm2 </p><p>　　受拉縱筋種類: HRB400=360N/mm2</p

88、><p>　　受壓縱筋種類: HRB400=360N/mm2</p><p>　　受拉縱筋最小配筋率: </p><p>　　受壓縱筋最小配筋率：</p><p>　　受拉縱筋合力點(diǎn)至近邊距離: =35mm </p><p>　　受壓縱筋合力點(diǎn)至近邊距離: =35mm </p><p><b

89、>　　3. 設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): =1.0</p><p><b>　　Ⅱ、計(jì)算過程</b></p><p>　　1.驗(yàn)算單筋截面受彎承載力</p><p><b>　　假定受拉鋼筋放一排</b></p><p><

90、b>　　可設(shè)計(jì)為單筋截面</b></p><p><b>　　2.計(jì)算As</b></p><p>　　3.選配鋼筋： 選為 218。經(jīng)檢驗(yàn)配筋滿足要求。</p><p>　　梁的上部采用構(gòu)造要求配筋。經(jīng)檢驗(yàn)最小配筋率滿足要求。</p><p><b>　　AB跨梁的的跨中：</b>

91、;</p><p>　　根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2010)第5.2.4條，T形截面翼緣計(jì)算寬度 </p><p><b>　　按計(jì)算跨度考慮，</b></p><p>　　梁內(nèi)縱向鋼筋為HRB400，。</p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p

92、><b>　　屬第一類T形截面</b></p><p>　　實(shí)配鋼筋218。經(jīng)檢驗(yàn)，配筋滿足要求。</p><p>　　表6.1 橫梁正截面受彎承載力計(jì)算 ()</p><p>　　6.2橫梁斜截面受剪承載力計(jì)算</p><p>　　以第五層AB跨梁為例，說明計(jì)算方法和過程。 </p><p&g

93、t;　　1. 計(jì)算截面有效高度和腹板高度</p><p>　　2. 確定受剪面是否符合條件</p><p><b>　　當(dāng) 時(shí)</b></p><p><b>　　截面符合條件。</b></p><p>　　3. 確定是否需要按構(gòu)造箍筋</p><p>　　不需進(jìn)行斜截面的受

94、剪承載力計(jì)算，僅需按構(gòu)造要求配置箍筋。</p><p>　　梁端箍筋加密區(qū)實(shí)配雙肢φ8@100加密區(qū)箍筋間距取100mm，非加密區(qū)箍筋間距</p><p>　　取200mm，箍筋設(shè)置滿足要求。</p><p>　　同理可以計(jì)算出其他各層的箍筋配置，具體配筋板配筋圖,計(jì)算結(jié)果見表6.2</p><p>　　表6.2橫梁斜截面受剪承載力計(jì)算<

95、;/p><p>　　6.3框架柱承載力計(jì)算</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度為1.0H。框架結(jié)構(gòu)其他層的計(jì)算長(zhǎng)度為1.25H。</p><p>　　柱截面尺寸： b×h=500×500 =500-35=465mm</p><p>　　混凝土C30： =14.3 =1.0 </p><

96、;p>　　鋼筋采用HRB400級(jí)： =360 =0.518 采用對(duì)稱配筋</p><p>　　計(jì)算高度：底層：=1.0H=1×4.2=4.2m 其他層：=1.25H=1.25×3.6=4.5m</p><p>　　=M/N =h/30 =+ </p><p>　　/h>5且<15 需計(jì)算，取=1.0

97、 =0.518×465=240.87</p><p>　　大偏心: </p><p><b>　　小偏心：</b></p><p>　　大偏心： 當(dāng)，</p><p><b>　　當(dāng) </b></p><p>

98、　　小偏心：先用近似公式計(jì)算ξ＝</p><p>　　混凝土采用C30時(shí)，因?yàn)樾∮贑50，故取</p><p><b>　　As＝Asˊ＝</b></p><p>　　具體計(jì)算結(jié)果見表6.3</p><p>　　表6.3 框架結(jié)構(gòu)柱正截面計(jì)算（ ）</p><p>　　7.柱下獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算<

99、/p><p>　　柱下獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算以B柱為例</p><p>　　根據(jù)內(nèi)力組合表中計(jì)算結(jié)果分析，C柱底有二組內(nèi)力組合情況，即：</p><p>　　和 </p><p>　　現(xiàn)因?yàn)閮山M內(nèi)力組合情況下，軸力兩者相差不大，故可考慮采用第一種內(nèi)力組合來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。本次設(shè)計(jì)，考慮的組合來(lái)設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況，這樣的組合設(shè)計(jì)更加安全可靠。&

100、lt;/p><p>　　7.1基礎(chǔ)底面積的確定</p><p>　　7.1.1 確定基礎(chǔ)底面積</p><p>　　按地基持力層承載力計(jì)算基底尺寸，根據(jù)所給的地質(zhì)資料可知，地基承載力特征值為，且持力層土質(zhì)為砂土，根據(jù)規(guī)范知，，可取18 .</p><p>　　基礎(chǔ)埋深自室外地面算起，初選1m</p><p>　　修正后地基

101、承載力特征值為：</p><p>　　考慮偏心荷載，將基礎(chǔ)底面積初步增大20%</p><p>　　采用正方形底面，取b==3.2m > 3m, 再次進(jìn)行寬度修正，取得b==3.2m </p><p>　　7.1.2驗(yàn)算偏心距 </p><p>　　基底處總豎向力為，，取20.</p><p><b>

102、　　故</b></p><p><b>　　基底處總力距</b></p><p>　　偏心距 （滿足要求）</p><p>　　7.1.3驗(yàn)算基底最大壓力</p><p><b>　?。M足要求）</b></p><p>　　最后，確定該柱基礎(chǔ)底面尺寸為：長(zhǎng)l=3

103、.2m,寬b=3.2m。</p><p>　　7.1.4計(jì)算基底凈反力</p><p><b>　　凈偏心距：</b></p><p>　　基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力</p><p>　　7.2 基礎(chǔ)高度的確定</p><p>　　材料選用C30混凝土</p><p>　

104、　7.2.1柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算</p><p>　　初步選擇基礎(chǔ)高度，則</p><p><b>　　因偏心受壓，</b></p><p><b>　　1、沖切力</b></p><p>　　當(dāng)基礎(chǔ)高度不大于800mm時(shí)，取</p><p><b>　　抗沖切力

105、：</b></p><p><b>　　（滿足）</b></p><p>　　7.2.2變階段抗沖切力驗(yàn)算</p><p><b>　　基礎(chǔ)分二級(jí)，下階，</b></p><p><b>　　沖切力：</b></p><p><b>

106、;　　抗沖切力：</b></p><p><b>　?。M足）</b></p><p><b>　　7.3 配筋計(jì)算</b></p><p>　　偏心受壓，適用HRB400級(jí)鋼筋，</p><p>　　7.3.1柱邊截面Ⅰ-Ⅰ</p><p><b>　

107、　柱邊凈反力</b></p><p><b>　　彎矩</b></p><p><b>　　配筋面積</b></p><p>　　7.3.2變階處截面Ⅱ-Ⅱ</p><p><b>　　凈反力：</b></p><p><b>　　

108、彎矩：</b></p><p><b>　　配筋面積:</b></p><p><b>　　7.3.3 配筋</b></p><p>　　比較和，按配筋，實(shí)際配筋，</p><p>　　因此，基礎(chǔ)底面積，采用配筋。</p><p>　　具體基礎(chǔ)圖見圖7-1和圖7-

109、2</p><p><b>　　圖 7-1</b></p><p><b>　　圖 7-2</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本次論文設(shè)計(jì)過程中，**老師對(duì)該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文

110、設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，導(dǎo)師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。這四年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。</p><p&g

111、t;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB50009-2012)</p><p>　　[2] 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50011-2010)</p><p>　　[3] 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50010-2010)</p><p>　　[4] 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

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