博物館畢業(yè)設(shè)計計算書

1、<p><b>　　青 島 工 學 院</b></p><p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）</p><p>　　傳統(tǒng)老行當博物館結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　學生姓名 學號 201007105411 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p

2、><p>　　學 院 建筑工程學院 </p><p>　　專 業(yè) 土木工程 年級 2010級 </p><p>　　答辯日期 2014 年 6 月 7 日 </p><p>　　青 島 工 學 院</p>&l

3、t;p>　　傳統(tǒng)老行當博物館結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　完成日期： </p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： </p><p>　　評閱教師簽字： </p><p>　　答辯小組組長簽字：

4、 </p><p>　　答辯小組成員簽字： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本工程位于浙江省湖州市，長約70.5米，寬約15.7米，高為22.65米，總建筑面積為6641m²，該項工程總共6層，一層高為4.2米，其它層均為3.6米。建筑平面設(shè)計合理，能滿足游客、和

5、工作人員流暢通行的要求，在緊急時刻還能滿足消防的要求。展廳空間安排合理，能滿足各類展品的展覽需求。作為“傳統(tǒng)老行當博物館”，本建筑還能提供部分體驗展廳，供游客動手實踐。</p><p>　　該建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，縱橫向承重體系，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎(chǔ)，埋深1.55m。樓面板、屋面板、衛(wèi)生間采用現(xiàn)澆樓板。本次設(shè)計只進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計，主要有一榀框架的內(nèi)力計算、主要構(gòu)件截面的配筋設(shè)計、基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及結(jié)構(gòu)

6、施工圖的繪制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)計算；內(nèi)力計算；截面設(shè)計； 配筋計算</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The project is located in Huzhou, Zhejiang Province. The building is about 70.5 meters long,

7、15.7 meters wide and 22.65 meters high, a total construction area of 6641m ². The project a total of 6 floors, first floor is 4.2 meters. Other layers are 3.6 m. Building plan design reasonable, it can satisfy the s

8、mooth passage of visitors and staff requirements. In times of emergency it also can meet the fire safety requirements. Exhibition space will be reasonable, to meet the various exhibits in the </p><p>　　The b

9、uilding is a reinforced concrete frame structure, vertical and horizontal load-bearing system, using an independent foundation under the foundation of reinforced concrete columns, the depth is 1.55m. Floor panels, roof,

10、adopt the bathroom floor slab.This design is only for structural design, the main one of internal force calculation, the main component of cross section of reinforcement design, the basic structure design and working dra

11、wing.</p><p>　　Key words: structural calculation; internal force calculation; section design; reinforcement calculation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 建筑工程概況1</p>

12、<p>　　1.1 工程地質(zhì)勘探資料1</p><p>　　1.2 氣候條件1</p><p>　　1.3 地震烈度1</p><p>　　1.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計資料1</p><p>　　1.5 主要構(gòu)件建筑做法1</p><p><b>　　2 結(jié)構(gòu)設(shè)計2</b>

13、</p><p>　　2.1 建筑材料的選用3</p><p>　　2.2 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖及梁、柱線剛度4</p><p>　　2.3 豎向荷載計算5</p><p>　　2.3.1 豎向荷載總圖5</p><p>　　2.3.1 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算11</p><p

14、>　　2.3.3 活載作用下的內(nèi)力計算18</p><p>　　2.4　橫向風荷載作用23</p><p>　　2.5　水平地震作用30</p><p>　　2.6 橫向框架內(nèi)力組合38</p><p>　　2.6.1　框架梁內(nèi)力組合38</p><p>　　2.6.2　框架柱內(nèi)力組合43<

15、/p><p>　　2.7 截面配筋設(shè)計50</p><p>　　2.7.1　框架梁50</p><p>　　2.7.2　框架柱55</p><p>　　2.7.3　樓板設(shè)計62</p><p>　　2.8 基礎(chǔ)設(shè)計65</p><p>　　2.8.1 選擇基礎(chǔ)材料65</p&

16、gt;<p>　　2.8.2 選擇基礎(chǔ)埋置度......................................................................................64</p><p>　　2.8.3 求地基承載力特征值fa66</p><p>　　2.8.4 初步選擇基底尺寸66</p><p

17、>　　2.8.5 驗算持力層地基承載力67</p><p>　　2.8.6 計算基底凈反力68</p><p>　　2.8.7 基礎(chǔ)高度68</p><p>　　2.8.8 變階處抗沖切驗算69</p><p>　　2.8.9 配筋計算70</p><p><b>　　參考文獻74

18、</b></p><p><b>　　致謝75</b></p><p><b>　　1 建筑工程概況</b></p><p>　　1.1 工程地質(zhì)勘探資料</p><p>　　地表填土為0.25m，填土下為1.3m厚的亞粘土層，承載力設(shè)計值為250KN/m2；再下層為1.5m中砂層，

19、承載力設(shè)計值為320KN/m2；再往下為基巖，承載力設(shè)計值為400KN/m2。地下水位在中砂層頂面。</p><p>　　凍土深度按照附表說明中實際建設(shè)區(qū)域的情況確定。</p><p><b>　　1.2 氣候條件</b></p><p>　　浙江湖州基本風壓為: W0=0.45kN/m[1]?；狙簽? 0.5KN/㎡</p>

20、<p><b>　　1.3 地震烈度</b></p><p>　　抗震設(shè)防烈度6度[2]。場地類別為Ⅱ類</p><p>　　1.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計資料</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計題目為混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，框架柱平面布置圖如圖1-1所示相關(guān)尺寸為:a=6600mm,b=2500mm,c=6600mm。此鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑層數(shù)

21、為6層，標準層高為3.6m,底層高4.2m，建筑總高度22.2m。</p><p>　　1.5 主要構(gòu)件建筑做法</p><p><b>　　(1) 屋面做法</b></p><p>　　剛性防水層:40厚C20防水細石混凝土;隔離層（干鋪玻纖布或低強度等級砂漿）一道0.1厚; 防水層：a.1.2厚合成高分子防水卷材; 找平層:20厚1：3水

22、泥砂漿找平; 保溫層: 40厚（最薄處）1：8（重量比）水泥珍珠巖找坡層2%;鋼筋混凝土屋面板</p><p><b>　　(2) 樓面做法</b></p><p>　　15厚水磨石面層;20厚1：3水泥砂漿找平層;1.5厚合成高分子防水涂料防水層;20厚1：3水泥砂漿抹平;60厚LC7.5輕骨料混凝土填充層并找坡; 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板</p><

23、p><b>　　(3) 內(nèi)墻做法</b></p><p>　　內(nèi)墻涂料：7厚1：2.5水泥砂漿壓實趕光;7厚1：3水泥砂漿找平掃毛 ;7厚1：3水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道 ;磚墻</p><p><b>　　(4) 外墻做法</b></p><p>　　陶瓷錦磚（馬賽克）：用5厚1：1水泥細砂漿粘貼，擦縫材料擦縫;刮

24、水泥膏結(jié)合層;6厚1：2.5水泥砂漿找平;9厚1：3水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道;磚墻。</p><p>　　圖1-1 框架柱平面布置圖</p><p><b>　　2 結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　2.1 建筑材料的選用</p><p>　　混凝土：梁、柱混凝土強度采用。</p><p>

25、;　　鋼筋：梁、柱縱向受力鋼筋均采用HRB335，箍筋及其他用筋采用HPB235</p><p>　　墻體：外墻和內(nèi)墻采用普通磚墻，重度。</p><p>　　窗戶均采用鋁合金窗，門采用鋼門和木門。</p><p>　　墻體厚度：外墻240mm；內(nèi)墻和隔墻為180mm。</p><p>　　樓面及屋面均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取150

26、mm，梁截面高度按跨度的估算，尺寸見表2-1：</p><p>　　表2-1 梁截面尺寸（mm）</p><p>　　柱截面尺寸可根據(jù)式[2]估算，因為抗震烈度為6度，總高度，博物館屬于乙類建筑，查GB50011-2010表6.1.6可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級，查表GB50011-2010表6.3.6得其軸壓比限值。柱組合的軸力設(shè)計值 ，F(xiàn)為簡支狀態(tài)下柱的負載面積，g為折算在單位面積上

27、的重力荷載代表值，可以近似取，n為驗算截面以上的樓層層數(shù)，β為考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，中柱取1.25。由公式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>　　取柱截面為正方形，根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮

28、其它因素，本設(shè)計框架柱截面尺寸取值均為。</p><p>　　基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深標高-2.0m，室內(nèi)外高差定為-0.45m。</p><p>　　2.2 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖及梁、柱線剛度</p><p><b>　　梁的線剛度計算：</b></p><p>　　對于中框架梁：；對于邊框架梁：</p>

29、;<p>　　AB(CD)跨梁： </p><p>　　BC跨梁： </p><p><b>　　柱的線剛度計算：</b></p><p><b>　　底層柱： </b></p><p><b>　　標準層柱： </b></p>

30、<p>　　計算簡圖如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 一榀框架（號軸線）結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p>　　2.3 豎向荷載計算</p><p>　　2.3.1 豎向荷載總圖</p><p>　　(1) 恒荷載標準值計算[4]</p><p><b>　　屋面（不上人） </

31、b></p><p>　　找平層：40mm厚1:3水泥砂漿找平 </p><p>　　防水層：（剛性）40厚C20細石混凝土 </p><p>　　防水層：（柔性）1.2mm厚合成高分子防水卷 </p><p>　　保溫找坡層：40mm厚水泥珍珠鹽找坡2%

32、 </p><p>　　結(jié)構(gòu)層： 150mm厚現(xiàn)澆混凝土板 </p><p>　　合計 </p><p><b>　　標準層樓面</b></p><p>　　樓面層：15mm厚水磨石面層

33、 </p><p>　　找平層：20mm厚1:3水泥砂漿 </p><p>　　防水層：1.5mm厚合成高分子防水卷材 </p><p>　　找平層：20mm厚1:3水泥砂漿 </p><p>　　填充層：60mm厚輕骨料填充并找坡

34、 </p><p>　　結(jié)構(gòu)層：150mm厚現(xiàn)澆混凝土板 </p><p>　　合計 5.47</p><p><b>　　構(gòu)件自重</b></p>

35、<p>　　橫向框架梁 截面尺寸：</p><p>　　自重： </p><p>　　粉刷： </p><p>　　合計

36、 4.653</p><p>　　縱向框架梁 截面尺寸：</p><p>　　自重： </p><p>　　粉刷： </p><p>　　合計

37、 3.244</p><p>　　基礎(chǔ)梁 截面尺寸：</p><p>　　自重： </p><p>　　合計 3.125</p><p&

38、gt;　　框架柱 截面尺寸：</p><p>　　自重： </p><p>　　粉刷： </p><p>　　合計 7.93

39、65</p><p>　　外墻重：錦磚外墻（磚墻） </p><p><b>　　標準層：</b></p><p>　　墻身自重： </p><p>　　錦磚重： </p><p>　　內(nèi)側(cè)

40、粉刷： </p><p>　　合計 14.62</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　墻身自重： </p><p>　　內(nèi)側(cè)粉刷：

41、 </p><p>　　錦磚重： </p><p>　　合計 17.53</p><p>　　內(nèi)墻重：水泥砂漿抹面內(nèi)墻（磚墻）</p><p><b&

42、gt;　　標準層：</b></p><p>　　墻身自重： </p><p>　　粉刷： </p><p>　　合計 11.28</p><p><b>　　標

43、準層：</b></p><p>　　墻身自重： </p><p>　　粉刷： </p><p>　　合計 13.54</p><p>　　(2) 屋面及樓面可變荷載標準值

44、[4]</p><p>　　不上人屋面均布荷載標準值 0.5</p><p>　　樓面活荷載標準值 3.5</p><p>　　走廊活荷載標準值 3.5 </p><p>　　雪荷載不考慮為

45、 0.50 </p><p>　　屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者取較大值</p><p>　　(3) 豎向荷載作用下框架受荷總圖計算</p><p>　　屋面板傳給梁的荷載[5]（板傳梯形或至梁上的三角形荷載可等效為均布荷載）：</p><p>　　本結(jié)構(gòu)樓面荷載的傳遞示意圖[6]如圖2-2所示；

46、各層梁上作用的恒荷載、活荷載示意圖如圖2-3所示：</p><p>　　圖2-2 板傳荷載示意圖</p><p>　?。╝） （b）</p><p>　　圖2-3 （a）梁上作用的恒載示意圖（b）梁上作用的活載示意圖 </p><p><b>　　（）軸間框架梁<

47、;/b></p><p><b>　　屋面板傳給梁的荷載</b></p><p>　　恒載： </p><p>　　活載： </p><p>　　樓面板傳給梁的荷載 </p><

48、p>　　恒載： </p><p>　　活載： </p><p>　　梁自重標準值： 4.65</p><p>　?。ǎ┹S間框架梁均布荷載為：</p><p&

49、gt;　　屋面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 4.65 + 24.63= 29.28</p><p>　　活載 = 板傳活載 =2.06</p><p>　　樓面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 4.65 + 22.56= 27.21</p><p>　　活載 = 板傳活載 = 14.44</p><p><b>　　軸間框架

50、梁</b></p><p><b>　　屋面板傳給梁的荷載</b></p><p>　　恒載 </p><p>　　活載： </p><p>　　樓面板傳給梁的荷載 </p>

51、;<p>　　恒載： </p><p>　　活載： </p><p>　　梁自重標準值： 4.65</p><p>　　軸間框架梁均布荷載為：</p>

52、<p>　　屋面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 4.65+9.33= 13.98</p><p>　　活載 = 板傳活載 = 0.78</p><p>　　樓面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 4.65+5.88=13.20</p><p>　　活載 = 板傳活載 = 5.47</p><p>　　A（D）軸框架柱縱向集中荷載

53、的計算</p><p><b>　　頂層柱：</b></p><p>　　女兒墻自重：（做法：墻高1000mm，100mm的混凝土壓頂）</p><p>　　頂層柱恒載 = 墻自重 +梁自重 + 板傳恒載 =</p><p>　　頂層柱活載 = 板傳活載 =</p><p>　　標準層柱恒載 =墻

54、自重 + 梁自重 + 板傳恒載 =</p><p>　　標準層柱活載 = 板傳活載 = </p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒載 = 底層外縱墻自重 + 基礎(chǔ)梁自重 +柱自重= </p><p>　　B（C）軸框架柱縱向集中荷載的計算</p><p>　　頂層柱恒載 =梁自重 + 板傳荷載 =</p><p>　　頂層柱活載

55、 = 板傳活載 = </p><p>　　標準層柱恒載 = 梁自重 + 板傳荷載 +墻自重+柱自重= </p><p>　　標準層柱活載 = 板傳活載 = </p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒載 = 底層內(nèi)縱墻自重 + 基礎(chǔ)梁自重 + 柱自重</p><p>　　框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如下圖2-4所示。（

56、圖中數(shù)據(jù)均為標準值，括號內(nèi)為活載）：</p><p>　　圖2-4 豎向受荷總圖</p><p>　　2.3.2 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算</p><p>　?。?）恒載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　恒載為對稱荷載，利用結(jié)構(gòu)的對稱性，取半榀框架進行計算，計算簡圖如圖2-5所示，右端為定向支座。</p><p&

57、gt;　　對于一端固定一端為定向支坐，在均布荷載作用下的桿端彎距為： </p><p>　　圖2-5 有定向支坐桿端彎距 </p><p>　　， (2-1)</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　采用彎矩分配法計算，計算前對二層以上各柱線剛度乘以0

58、.9的系數(shù)，荷載作用下的計算簡圖如圖2-6所示：</p><p>　　圖2-6 半榀框架計算簡圖</p><p>　?。?）節(jié)點分配系數(shù)的計算：</p><p><b>　　A節(jié)點：</b></p><p><b>　　B節(jié)點：</b></p><p>　　節(jié)點分配系數(shù)如下表

59、2-2所示</p><p>　　表2-2 節(jié)點分配系數(shù)計算</p><p>　?。?）恒載左右下彎矩剪力與軸力的計算</p><p><b>　　各梁的固端彎矩：</b></p><p><b>　　頂層：</b></p><p><b>　　標準層：</b&

60、gt;</p><p>　　二次彎矩分配[7]如下表2-3所示：</p><p>　　表2-3 恒載作用下的彎矩分配法</p><p>　　恒載作用下各層跨中彎矩[8]如下表2-4-表2-5所示</p><p>　　表2-4 AB跨中彎矩計算表</p><p>　　表2-5 BC跨中彎矩計算表</p>&

61、lt;p>　　恒載作用下的彎矩圖如下圖2-7所示：</p><p>　　圖2-7 恒荷載作用下的框架彎距圖（單位KN·M）</p><p>　　恒載引起的剪力和軸力的計算[8]：</p><p>　　剪力： </p><p>　　軸力：N=F+V

62、 (2-3)</p><p>　　其他各梁、柱的剪力和軸力同理計算，得到如下剪力與軸力表2-6所示：</p><p>　　表2-6 恒荷作用下梁端剪力及柱軸力（KN）</p><p>　　柱端剪力[8]如下表2-7所示 </p><p>　　柱端剪力計算公式：：

63、 (2-4)</p><p>　　表2-7 柱端剪力計算表</p><p>　　恒載作用下的剪力和彎矩圖如下圖2-8所示</p><p>　　(a) (b) </p><p>　　圖2-8 (a) 恒載作用下剪力圖 (b) 恒載作用下柱軸力圖 </p>

64、<p>　　2.3.3 活載作用下的內(nèi)力計算</p><p>　　活荷載作用下的框架內(nèi)力計算方法同恒荷載作用的計算方法。</p><p>　　活載作用下各梁的固端彎矩[5]：</p><p><b>　　頂層：</b></p><p><b>　　標準層：</b></p>

65、<p>　　活載作用下的彎矩二次分配[7]如下表2-8所示：</p><p>　　表2-8 活載作用下的彎矩分配</p><p>　　跨中彎矩[8]計算如下表2-9-表2-10所示：</p><p>　　表2-9 AB跨中彎矩的計算</p><p>　　表2-10 BC跨中彎矩的計算</p><p>　　活

66、載作用下的彎矩圖如下圖2-9所示: </p><p>　　圖2-9 活載彎矩圖（kN.m）</p><p>　　活載引起的剪力和軸力的計算：</p><p>　　剪力： </p><p><b>　　軸力：N=F+V</b></p><p>　　活載作用下引起的建立和軸力計算[8]

67、結(jié)果如下表2-11-表2-12</p><p>　　表2-11 活荷作用下梁端剪力及柱軸力（KN）</p><p>　　柱端剪力計算公式：： </p><p>　　表2-12 活載作用下的柱端剪力（KN）</p><p>　　活載作用下的剪力和軸力圖如下圖2-10所示</p><p>　　（a）

68、 (b) </p><p>　　圖2-10 (a) 活載剪力圖（kN） (b) 活載軸力圖（kN）</p><p>　　2.4　橫向風荷載作用</p><p>　?。?）風荷載標準值的計算[3]</p><p>　　作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中荷載標準值：</p><p><b>　　(

69、2-5)</b></p><p><b>　　基本風壓： </b></p><p>　　風載體形系數(shù)：本建筑的高寬比,所以取1.3</p><p>　　風壓高度系數(shù)：（根據(jù)C類地面）查表可知，離地面高度為5m、10m、15m、20m、30m處的分別為0.65.0.65.0.65.0.74.0.88。</p><

70、;p>　　風振系數(shù)：房屋高度23.3m<30m高寬比。可以不考慮脈動風壓的影響，此時風振系數(shù)。迎風面寬度：B=7.2m</p><p>　　風荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖2-11所示，各層樓面處集中風荷載標準值如表2-13所示。</p><p>　　表2-13 各層樓面處集中風荷載標準值</p><p>　　圖2-11 風荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖</p

71、><p>　　(2）風荷載作用下的位移驗算</p><p>　　側(cè)移剛度[5]D的計算</p><p>　　計算結(jié)果見表2-14、2-15如下：（一榀框架）</p><p>　　表2-14 橫向2—6層D值的計算</p><p>　　表2-15 橫向底層D值的計算 </p><p>　　風荷載作用下

72、框架側(cè)移計算[5]</p><p>　　水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下面公式計算：</p><p>　　框架在風荷載作用下側(cè)移的計算如下表2-16：</p><p>　　表2-16 風荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比計算</p><p><b>　　側(cè)移驗算：</b></p><p>　　

73、風荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)樓層層間最大位移與層高之比的限值為：1/550。由上表2-16可見，本框架層間最大位移與層高之比在底層，為1/5250。滿足：1/5250〈1/550。滿足規(guī)范要求。</p><p>　?。?）風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算</p><p>　　選取6軸線一榀框架進行內(nèi)力計算，框架柱端剪力及彎矩按下列公式進行計算：</p><p>　　；　

74、 (2-6)</p><p><b>　??； </b></p><p>　　各柱反彎點高度比 ，本設(shè)計中底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y3，其余柱均無修正。由所求的查表可知： =0、=0。</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)對稱，表中只算出A軸柱和B軸柱柱端剪力和彎距，彎距C軸柱同B大小相同

75、，D軸柱同A大小相同。柱端剪力和彎距計算結(jié)果見表2-17。</p><p>　　表2-17 各層 柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式計算: 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算結(jié)果見表2-18：</p><p><b>　　；　 ；</b></p><p><b>　?。弧?<

76、;/b></p><p>　　表2-18 風荷作用梁端彎矩、剪力及柱軸力計算</p><p>　　注:1)柱軸力中的負號表示拉力。當為左地震時，左側(cè)兩柱為拉力,對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。</p><p>　　表中單位為，V單位N，L的單位為m。</p><p>　　C柱軸力與B大小相等方向相反，C柱軸力與B大小相等方向相反</p&g

77、t;<p>　　左風荷載作風下框架結(jié)構(gòu)彎距、剪力及軸力圖如圖2-12所示（右風同理）：</p><p><b>　?。╝）</b></p><p>　　（b） （c）</p><p>　　圖2-12 （a）框架彎矩圖 （b）梁端剪力 （c）柱軸力圖</p>

78、<p>　　2.5　水平地震作用</p><p>　　（1）重力荷載代表值的計算[1]</p><p>　　屋面處的重力荷載代表值 = 結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值 + 0.5雪荷載標準值</p><p>　　樓面處的重力荷載代表值 = 結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值 + 0.5樓面活荷載標準值</p><p>　　其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面

79、上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層一半）的結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重</p><p>　　屋面處的重力荷載代表值的計算：</p><p>　　其余各層樓面處的重力荷載代表值的計算：</p><p>　　底層樓面處的重力荷載代表值的計算：</p><p>　　屋頂活荷載標準值的計算：</p><p>　　樓面活荷載標準值的計算

80、：</p><p>　　底層樓面處的重力荷載代表值的計算：（計算簡圖如圖3.10所示）</p><p>　　屋面處：= 屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重 + 0.5雪荷載標準值 = 20592.63 + 0.5516.65= 20850.96</p><p>　　標準層樓面處： = 樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重 + 0.

81、5活荷載標準值 = 30402.04 + 0.53616.52= 32012.3</p><p>　　底層樓面處： = 樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重 + 0.5活荷載標準值 = 28511.37+ 0.53616.52= 30316.63</p><p>　　重力荷載代表值計算簡圖如下圖2-13所示<

82、;/p><p>　　圖2-13 重力荷載代表值計算簡圖</p><p>　　（2）地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力</p><p>　　該建筑物的高度為22.65m〈40m，以剪切變形為主，采用底部剪力法算水平地震作用。該建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計共有十二榀框架，且每榀框架的抗側(cè)移剛度相同，可簡化為作用在一榀框架上的重力荷載代表值為：</p><p><b>

83、　　KN、KN、KN</b></p><p>　　相應(yīng)的高度=4.2m、=7.8m、=11.4m、</p><p>　　=15m、=18.6m、=22.2m</p><p>　　該結(jié)構(gòu)自振周期計算：（用假想頂點位移法計算結(jié)構(gòu)基本自振周期）</p><p>　　結(jié)構(gòu)頂點的假想位移計算見下表2-19所示。</p><

84、;p>　　表2-19 結(jié)構(gòu)頂點的假想位移計算</p><p>　　結(jié)構(gòu)基本自震周期，取，則</p><p>　　水平地震作用下位移驗算：（框架樓層層間位移計算結(jié)果見表2-19）</p><p>　　設(shè)防烈度按7度考慮，設(shè)計地震分組為第一組，場地土為Ⅱ類，查表得：特征周期=0.35s ，水平地震影響系數(shù)最大值。</p><p><b

85、>　　< <5</b></p><p><b>　　則： </b></p><p>　　〉1.4 = 0.49</p><p>　　應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加水平地震作用系數(shù)為：</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值為：</p><p>　　

86、由：，可得各層水平地震作用標準值為：</p><p><b>　　同理可算得:、 、</b></p><p><b>　　、</b></p><p>　　故頂層水平地震作用為： + = 681.69+802.79=1484.48KN</p><p>　　將這些里平均分配到14榀框架中得表2-20&

87、lt;/p><p>　　表2-20 水平地震作用下框架樓層層間位移計算表</p><p>　　樓層最大位移與樓層高之比：</p><p><b>　　滿足位移要求。</b></p><p>　　水平地震作用下框架內(nèi)力計算：（還是以6軸線一榀框架進行內(nèi)力計算，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與風荷載作用下的相同）</p

88、><p>　　框架柱端剪力及彎矩按式:</p><p><b>　??；　</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　各柱反彎點高度比， 本設(shè)計中底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y3，其余柱均無修正。由所求的查表可知： =0、=0。 柱端彎距及剪力計算結(jié)果見表2-2

89、1，由于結(jié)構(gòu)對稱，表中只算出A軸柱和B軸柱柱端剪力和彎距，彎距C軸柱同B大小相同，D軸柱同A大小相同。</p><p>　　表2-21 各層柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式計算：</p><p><b>　?。弧?；</b></p><p>　　；　 ；</p&g

90、t;<p>　　各層梁端彎距及剪力計算結(jié)果見表2-22</p><p>　　表2-22 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。當為左地震時，左側(cè)兩根柱為拉力,對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為力。</p><p>　　表中單位為，單位，的單位為。</p><p>　　C柱軸力與B大小相等方向相反，C柱軸

91、力與B大小相等方向相反</p><p>　　地震荷載作風下框架結(jié)構(gòu)彎距、剪力及軸力圖如下圖2-14所示：</p><p>　?。╝） </p><p>　　（b） （c）</p><p>　　圖2-14 左地震作用下框架（a）彎矩圖（b）

92、梁端剪力（c）柱軸力圖（右地震同理）</p><p>　　2.6 橫向框架內(nèi)力組合</p><p>　　本結(jié)構(gòu)的抗震等級根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素查表得，本框架結(jié)構(gòu)為三級抗震。</p><p>　　2.6.1　框架梁內(nèi)力組合</p><p>　　按照框架結(jié)構(gòu)合理的破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的，為了便于澆搗混凝土，也往往希望節(jié)

93、點區(qū)的負鋼筋放少些，因而在進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一般均對梁端彎矩進行調(diào)幅[5]，，對于現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)一般取，本設(shè)計中取0.8。梁端彎矩調(diào)幅[8]計算過程如表2-23，各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表2-24。</p><p>　　表2-23 梁端彎矩調(diào)幅表</p><p>　　表2-24 框架梁內(nèi)力組合表</p><p>　　2.6.2　框架柱內(nèi)力組合 </p>

94、;<p>　　（1）柱端彎矩設(shè)計值的組合：</p><p>　　取每層柱頂和柱底兩個控制截面進行組合，組合結(jié)果以及柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整[5]見表2-25～表2-27。在考慮地震作用效應(yīng)的組合中，取屋面為雪荷載時的內(nèi)力進行組合[6]。</p><p>　　表2-25 框架柱的彎矩與軸力的內(nèi)力組合表</p><p>　　表2-26 橫向框架柱剪力組合表&l

95、t;/p><p>　　注：表中V以繞柱端順時針為正。</p><p>　?。?）柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整：</p><p><b>　　A柱：</b></p><p>　　第6層，按《抗震規(guī)范》，無需調(diào)整。</p><p><b>　　第5層，柱頂軸壓比</b></p>

96、<p>　　可知，一、二、三、四、五層柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求：</p><p><b>　　(2-7)</b></p><p><b>　　注：</b></p><p>　　為節(jié)點上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計值可按彈性分析分配。</p><

97、;p>　　為節(jié)點左右梁端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和。</p><p>　　柱端彎矩增大系數(shù)，取1.1。</p><p><b>　　B柱：</b></p><p>　　第6層，按《抗震規(guī)范》，無需調(diào)整。</p><p>　　經(jīng)計算當軸力 時，方符合調(diào)整的條件。</p><p>

98、;　　表2-27 橫向框架A、B柱柱端組合彎矩、軸力、剪力設(shè)計值的調(diào)整值表</p><p>　　2.7 截面配筋設(shè)計</p><p><b>　　2.7.1　框架梁</b></p><p>　　本方案以第一層為例，說明計算方法和過程。</p><p>　　(1) 正截面受彎承載力的計算：</p><p

99、>　　從表2-24中分別選出AB跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。</p><p>　　橫梁尺寸：，混凝土保護層厚度取25mm, ，則。 </p><p><b>　　第一層:</b></p><p>　　A支座彎矩： = 300.09</p><p&

100、gt;　　B左支座彎矩：= 204.58</p><p>　　跨中:= 75.57</p><p><b>　　= 176.65</b></p><p><b>　　按T形截面設(shè):</b></p><p>　　翼緣計算寬度當按跨度考慮時: </p><p>　　按梁間距考慮

101、時: </p><p>　　按翼緣厚度考慮時: </p><p>　　此種情況不起控制作用，取三者最小者，故取。</p><p>　　梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB335級鋼（），。</p><p>　　下部跨間截面按單筋T形截面計算:</p><p><b>　　屬第一

102、類T形截面。</b></p><p><b>　　支座A：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　實配鋼筋6B25()</p><p>　　>0.2%和0.%較大值，滿足要求。</p><p><b>　　支座B:&l

103、t;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　實配鋼筋6B25()</p><p>　　>0.2%和0.%較大值，滿足要求。</p><p><b>　　跨中: </b></p><p><b>　?。?lt;/b><

104、;/p><p>　　實配鋼筋6B25()</p><p>　　>0.2%和0.%較大值，滿足要求。</p><p>　　(2）梁斜截面受剪承載力計算：</p><p><b>　　,屬厚腹梁。</b></p><p>　　可知，截面符合條件。</p><p>　　根據(jù)混凝

105、土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010表11.3.6-2得：三級抗震結(jié)構(gòu)箍筋加密區(qū)的最小長度不應(yīng)小于1.5h和500中的較大值，箍筋最大間距不大于h/4,8d和150中的最小值，箍筋直徑不小于8mm。</p><p>　　取雙肢箍A8@250</p><p><b>　　配箍率：可以。</b></p><p>　　加密區(qū)長度取0.9m，加密區(qū)箍

106、筋取A8@150。箍筋配置，滿足構(gòu)造要求。</p><p>　　梁的縱向配筋如下表2-28所示，箍筋的配置如下表2-29所示 </p><p>　　表2-28 框架梁橫向鋼筋表</p><p>　　表2-29 框架梁箍筋數(shù)量表</p><p><b>　　2.7.2　框架柱</b></p><p>

107、;　?。?）剪跨比和軸壓比驗算如下表2-30所示：</p><p>　　表2-30 柱的剪跨比和軸壓比驗算</p><p>　　由上表2-30柱的剪跨比和軸壓比計算結(jié)果可見，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。</p><p>　　（2）截面尺寸復(fù)核：</p><p><b>　　，, 。</b></p>

108、<p><b>　　因為 </b></p><p>　　所以 </p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　（3）柱正截面承載力計算</p><p>　　柱同一截面分別承受正反向彎矩，故采用對稱配筋。</p><p&g

109、t;　　經(jīng)計算η=1.13，取η=1.14</p><p>　　有，可先按大偏心受壓情況計算。</p><p>　　屬于大偏心受壓

110、

111、 </p><p>　　根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010表11.4.12-1得：框架抗震等級為三級，所以框架柱全部縱

112、向鋼筋最小配筋率為0.7%。</p><p><b>　　最小配筋量為</b></p><p>　　所以每側(cè)實配鋼筋為4B18（As=1017）</p><p>　　(4)柱斜截面受剪承載力計算</p><p><b>　　A軸柱第一層：</b></p><p><b&

113、gt;　　因為</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　故該層柱應(yīng)按構(gòu)造配置箍筋。</p><p>　　根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010表11.4.12-2得：三級抗震結(jié)構(gòu)箍筋加密區(qū)的最小長度不應(yīng)小于h、Hn/6和500中的較大值，箍筋最大間距不大于8d和150中的最小值，箍筋直徑不小于

114、8mm。</p><p>　　一層柱底軸壓比,查抗震規(guī)范得柱箍筋最小配箍率特征值，則最小體積配箍率：</p><p>　　取的箍筋，根據(jù)構(gòu)造要求，柱端加密區(qū)的箍筋選用2肢，</p><p><b>　　則：，</b></p><p>　　合理。故加密區(qū)箍筋取為2肢A符合要求，加密區(qū)位置及長度按規(guī)范要求確定。非加密區(qū)還應(yīng)滿

115、足，故箍筋取2肢。</p><p>　　各層柱的配筋如下表2-31~2-32所示</p><p>　　表2-31 各層柱的配箍表</p><p>　　表2-32 各層柱縱向鋼筋配筋表</p><p>　　2.7.3　樓板設(shè)計</p><p>　　(1)樓板類型及設(shè)計方法的選擇：</p><p>

116、　　對于樓板，根據(jù)塑性理論，時，在荷載作用下，在兩個正交方向受力且都不可忽略，在本方案中，邊跨，中跨故屬于雙向板。設(shè)計時按塑性鉸線法設(shè)計。</p><p><b>　?。?）設(shè)計參數(shù)：</b></p><p><b>　　計算跨度：</b></p><p>　?。?）、內(nèi)跨：（為軸線長、b為梁寬）</p>&

117、lt;p><b>　　（2）、邊跨：</b></p><p>　　樓板采用C30混凝土，板中鋼筋采用I級鋼筋，屋面板厚總厚270mm，</p><p>　　，符合構(gòu)造要求。樓面板厚總厚265m，</p><p><b>　　，符合構(gòu)造要求。</b></p><p><b>　?。?）

118、彎矩力計算：</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　取A板進行計算</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　、 、</b></p><p>&

119、lt;b>　　代入 </b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　-11.73 -2.10 </p><p><b>　　B區(qū)格板：</b></p><p>　　將A區(qū)格板的作為B區(qū)格板的已知條件，并令=0，則</p><

120、;p><b>　　代入 ： </b></p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　其他各板的計算如下：</p><p>　　表2-33 按塑性鉸線法計算的正截面受彎承載力設(shè)計值</p><p><b>　?。?）截面設(shè)計：</b></p>

121、<p>　　受拉鋼筋的截面積按公式，其中取0.9。</p><p>　　對于四邊都與梁整結(jié)的板，中間跨的跨中截面及中間支座處截面，其矩設(shè)計值減小20%。</p><p>　　鋼筋的配置：符合內(nèi)力計算的假定，全板均勻布置。</p><p>　　配筋計算如下表2-34~2-35所示</p><p>　　表2-34 屋面板配筋表<

122、;/p><p>　　表2-35 樓面板配筋表</p><p><b>　　2.8 基礎(chǔ)設(shè)計</b></p><p>　　2.8.1 選擇基礎(chǔ)材料</p><p>　　基礎(chǔ)采用C30混凝土，HRB335級鋼筋，預(yù)估A柱柱下基礎(chǔ)高度1m，B柱柱下基礎(chǔ)高度1m.</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)書

123、中給出的地質(zhì)條件如下圖2-15</p><p><b>　　圖2-15地質(zhì)條件</b></p><p>　　2.8.2 選擇基礎(chǔ)埋置深度</p><p>　　根據(jù)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料選取。選取室外地坪到基礎(chǔ)底面為2-0.45=1.55m。</p><p>　　2.8.3 求地基承載力特征值fa<

124、/p><p>　　根據(jù)工程地質(zhì)資料，基底以上土的加權(quán)平均重度為：</p><p>　　2.8.4 初步選擇基底尺寸</p><p>　　取A柱柱底荷載標準值： </p><p>　　取B柱柱底荷載標準值： </p><p>　　計算基礎(chǔ)和回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋置深度為</p><p>　　A

125、柱柱下基礎(chǔ)底面積為：</p><p>　　因為B、C軸向距僅2.5m，B、C柱分別設(shè)為獨立基礎(chǔ)場地不夠，所以將兩柱做成雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。</p><p><b>　　B柱下基礎(chǔ)底面積為</b></p><p>　　由于偏心不大，基礎(chǔ)底面面積按20%增大，即</p><p>　　初步選定A柱柱下基礎(chǔ)底面面積且不需要再對進行修正

126、。</p><p>　　初步選定B柱柱下基礎(chǔ)底面面積且需要再進行寬度修正。寬度修正如下：</p><p>　　2.8.5 驗算持力層地基承載力[11]</p><p><b>　　(1)對A柱：</b></p><p><b>　　基礎(chǔ)和回填土重為</b></p><p>

127、<b>　　偏心距為</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　基底最大壓力：</b></p><p>　　所以，最后確定基礎(chǔ)底面面積長3.0m，寬2.8m。</p><p><b>　　(2)對B柱：</b>&

128、lt;/p><p><b>　　基礎(chǔ)和回填土重為</b></p><p><b>　　基底最大壓力：</b></p><p>　　所以，最后確定基礎(chǔ)底面面積長5m，寬4.5m。</p><p>　　2.8.6 計算基底凈反力</p><p>　　取A柱柱底荷載標準值： &l