土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1工程概況建設(shè)項(xiàng)目名稱：龍巖第一技校學(xué)生宿舍建設(shè)地點(diǎn)：龍巖市某地建筑類型：八層宿舍樓，框架填充墻構(gòu)造，基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，混凝土C30。設(shè)計(jì)資料：地質(zhì)水文資料：由地質(zhì)勘察報(bào)告知，該場地由上而下可分為三層：雜填土：重要為煤渣、石灰渣、混凝土塊等，本層分布穩(wěn)定，厚米；粘土：地基承載力原則值fak=210Kpa,土層厚米亞粘土：地基承載力原則值fak=300Kpa,土層厚米氣象資料：全年主導(dǎo)風(fēng)向：偏南風(fēng)夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)冬季主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)基本風(fēng)壓為：m2（c類場地）抗震設(shè)防規(guī)定：七度三級設(shè)防建設(shè)規(guī)模以及原則：1建筑規(guī)模：占地面積約為1200平方米，為8層框架構(gòu)造。建筑防火等級：二級建筑防水等級：三級4建筑裝修等級：中級2構(gòu)造布置方案及構(gòu)造選型構(gòu)造承重方案選擇根據(jù)建筑功效規(guī)定以及建筑施工的布置圖，本工程擬定采用橫向框架承重方案，框架梁、柱布置參見構(gòu)造平面圖，如圖所示。重要構(gòu)件選型及尺寸初步估算重要構(gòu)件選型（１）梁﹑板﹑柱構(gòu)造形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造圖構(gòu)造平面布置圖（２）墻體采用：粉煤灰輕質(zhì)砌塊（３）墻體厚度：外墻:250mm，內(nèi)墻:200mm（４）基礎(chǔ)采用：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)梁﹑柱截面尺寸估算橫向框架梁:中跨梁（BC跨）：由于梁的跨度為7500mm，則.取L=7500mmh=(1/8~1/12)L=~625mm取h=750mm.375mm~250mm取b=400mm滿足b>200mm且b?750/2=375mm故重要框架梁初選截面尺寸為：b×h=400mm×750mm同理，邊跨梁（AB、CD跨）可?。篵×h=300mm×500mm其它梁：連系梁：取L=7800mmh=(1/12~1/18)L=650mm~433mm取h=600mm300mm~200mm取b=300mm故連系梁初選截面尺寸為：b×h=300mm×600mm由于跨度同樣，為了方便起見，縱向次梁截面尺寸也初選為：b×h=300mm×600mm橫向次梁：跨度L=6300mmh=(1/12~1/18)L=525mm~350mm取h=450mm225mm~150mm取b=250mm故橫向次梁初選截面尺寸為：b×h=250mm×450mm（3）框架柱:×3000=~281mmb=(1~2/3)h取b=h=1\*GB3①按軸力估算:A、D列柱:No=8×2××m2×14KN/m2=2752KNB、C列柱:No=8×2××m2×14KN/m2=6027KN=2\*GB3②按軸壓比驗(yàn)算:此建筑抗震等級為三級，=選C30型混凝土=N/㎡N=B、C列柱：A﹑D列柱：故初選柱截面尺寸為：B、C列柱：b×h=750mm×750mmA﹑D列柱：b×h=600mm×600mm擬定構(gòu)造計(jì)算簡圖三個假設(shè)：=1\*GB3①平面構(gòu)造假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力構(gòu)造承當(dāng)，垂直于該方向的抗側(cè)力構(gòu)造不受力；=2\*GB3②樓板在本身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移；=3\*GB3③不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。計(jì)算簡圖根據(jù)構(gòu)造平面布置圖,選定第5軸線作為計(jì)算單元.如圖所示框架梁跨度(按柱中心線擬定)：AB、CD跨:6300mmBC跨:7500mm框架柱高度：假定基礎(chǔ)頂面到室外地面的距離為500mm,則可取底層:H1=4500+300+500=5300mm其它層:H2=H3=H4=H5=H6=H7=H8=H9=3000mm框架計(jì)算簡圖如圖所示圖框架計(jì)算單元梁﹑柱慣性矩,線剛度,相對線剛度計(jì)算梁﹑柱慣性矩計(jì)算計(jì)算梁截面慣性矩時，考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，邊跨取I=，中跨取I=2IO（IO為不考慮梁翼緣作用的梁截面慣性矩）圖框架計(jì)算簡圖重要框架梁：次要框架梁：邊框架梁：中框架梁：內(nèi)柱：外柱：梁﹑柱線剛度計(jì)算根據(jù)公式i=EI/l能夠得出梁﹑柱的線剛度以下(E=EC)梁：iA8B8=iC8D8=×109E/6300=×106Eib8C8=×109E/7500=×106E柱：iD1D0=×1010E/5300=×106EiC1C0=×1010E/5300=×106EiD7D8=×1010E/3000=×106EiC7C8=×1010E/3000=×106E梁﹑柱相對線剛度計(jì)算取iD1D0值作為基準(zhǔn)值1.算得梁﹑柱的相對線剛度標(biāo)于圖中。3.荷載原則值計(jì)算永久荷載作用于框架梁上的均布荷載1屋面恒載三氈四油屋面防水層m21:3水泥沙漿找平層20mmm2水泥蛭石板保溫層60mmm21:8水泥爐渣找坡80mmm21:3水泥沙漿找平層20mmm2現(xiàn)澆鋼筋混凝土板100mmm2板底抹灰20mmm2累計(jì)m22樓面恒載水磨石地面m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土板100mmm2板底抹灰20mmm2累計(jì)m23框架梁自重邊跨框架梁：??25=m中跨框架梁：??25=m4柱子自重上層柱：外柱：??25?3=27kN/根內(nèi)柱：0.75??25?3=/根底層柱：外柱：??25?=/根內(nèi)柱：0.75??25?=/根5墻自重及兩面抹灰女兒墻：??8=3KN/m兩面抹灰：m2~8層：內(nèi)墻:?（）?8=4kN/m?（）?8=m外墻:?（）?8=5kN/m?（）?8=m底層:?（）?8=m?（）?8=kN/m6作用在框架梁上的恒載（走廊板按單向板計(jì)算）樓面荷載分派按雙向板進(jìn)行等效分派短向分派：5aq/8長向分派：頂層：（走廊板按單向板計(jì)算）邊跨框架梁自重??25=kN/m梁側(cè)粉刷2?（）??17=kN/m中跨框架梁自重??25=kN/m梁側(cè)粉刷2?（）??17=kN/mqA1=qB1=qG4=qH4=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q===kN/mqE4=qF3=qC4=Qd1=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=kN/m因此，作用在框架梁上的線荷載為：qL5=qL1=+?2=kN/mqL2=qL4=+?2=kN/mqL3=kN/m同理可求得作用在框架梁上的集中荷載為F=作用在原則層梁上的線荷載以及集中荷載同理能夠求出，在此不再贅述，僅列成果以下：原則層框架梁上的線荷載為：qL5=qL1=+?2=kN/mqL2=qL4=+?2=kN/mqL3=kN/m集中荷載為F=恒載作用于框架柱上的集中荷載計(jì)算辦法：每層柱分為上下兩個截面，其中：上截面集中荷載=與柱相連接的縱向框架梁自重以及其上墻體、次梁傳來恒載、樓面結(jié)構(gòu)層傳來恒載之和下截面集中荷載=上截面?zhèn)鱽砗奢d+該層柱自重1邊跨頂層：連系梁自重qL6=qL7=qL16=qL17=??25=kN/m梁側(cè)粉刷2?（）??17=kN/m橫向次梁自重L18=qL19=qL24=qL25=??25=kN/m側(cè)粉刷2?（）??17=kN/m女兒墻自重3?=kN墻面抹灰kN/mqA3=qB3=qG2=qH2=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q===kN/mqA2=qB2=qG3=qH3=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=kN/m因此，作用在邊跨柱頂?shù)募泻奢d為F81=［（+）?（2?2）+（++）?］?2+=作用在邊跨柱底的集中荷載為F82=+27=七層：連系梁自重qL6=qL7=qL16=qL17=??25=kN/m梁側(cè)粉刷2?（）??17=kN/m連系梁上縱墻自重?（）?8?=kN墻面粉刷2?（）??17=m橫向次梁自重L18=qL19=qL24=qL25=??25=m梁側(cè)粉刷2?（）??17=m橫向次梁上橫墻自重?（）?8=m墻面粉刷2?（）??17=mqA3=qB3=qG2=qH2=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q===mqA2=qB2=qG3=qH3=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=kN/m因此，作用在邊跨柱頂?shù)募泻奢d為F71=［（++）?2+（+++）?（2?2）］?2++=+=作用在邊跨柱底的集中荷載為F72=+27=同理可算得其它各層柱集中荷載，在此不再贅述，僅列成果以下六層F61=+=F62=+27=五層F51=+=F52=+27=四層F41=+=F42=+27=三層F31=+=F32=+27=二層F21=+=F22=+27=一層F11=+=F12=+=2中跨頂層：連系梁自重qL14=qL15=qL18=qL19=??25=kN/m梁側(cè)粉刷2?（）??17=kN/mqA4=qB4=qG1=qH1=??=kN/m(峰值)則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=kN/mqE1=qF2=qC1=qD2=??=m(峰值)則等效均布荷載為q===m因此，作用在中跨柱頂?shù)募泻奢d為F81=（++）??2/2+（+）?2+?2+?2=作用在邊跨柱底的集中荷載為F82=+=七層：連系梁自重qL8=qL9=qL14=qL15=??25=kN/m梁側(cè)粉刷2?（）??17=kN/m橫向次梁自重L18=qL19=qL24=qL25=L20=qL21=qL22=qL23=??25=m梁側(cè)粉刷2?（）??17=m橫向次梁上橫墻自重?（）?8=m墻面粉刷2?（）??17=mqA4=qB4=qG1=qH1=??=m(峰值)則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=mqE1=qF2=qC1=qD2=??=m(峰值)則等效均布荷載為q===m因此，作用在中跨柱頂?shù)募泻奢d為F71=++??2/2+（+）?2+?2+?2+242=+=作用在邊跨柱底的集中荷載為F72=+=同理可算得其它各層柱集中荷載，在此不再贅述，僅列成果以下六層F61=+=F62=+=五層F51=+=F52=+=四層F41=+=F42=+=三層F31=+=F32=+=二層F21=+=F22=+=一層F11=+=F12=+=恒載作用受荷簡圖如圖所示活荷載查荷載規(guī)范：樓面均布活荷載原則值為m2,上人屋面均布活荷載原則值為m2。作用在框架梁上的活荷載1作用在框架梁上的均布活荷載qL1=qL5=???2=m(峰值)則等效均布荷載為圖恒載作用受荷簡圖q===mqL2=qL4=???2=m(峰值)則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=m2作用在框架梁上的集中活荷載qE3=qF4=qC3=qD4=??=m(峰值)則等效均布荷載為q===mqI1=qI2=qK1=qK2=??=m（均值）qC2=qE2=qF1=qD3=??=m（峰值）則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=m因此集中荷載為F=［?(2?2)+?2+?2］?2=作用在框架柱上的集中活荷載邊跨qA2=qB2=qG3=qH3=??=m（峰值）則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=mqA3=qB3=qG2=qH2=??=m（峰值）則等效均布荷載為q==kN/m因此，作用在邊跨柱子上的集中活載為FA=FD=??2/2+??2/(2?2)=2中跨qA4=qB4=qG1=qH1=??=m（峰值）則等效均布荷載為q=5aq/8=5?8=mqC1=qE1=qF2=qD2=??=m（峰值）則等效均布荷載為q==m因此，作用在邊跨柱子上的集中活載為FB=FC=+?+?2+?2=活載作用受荷簡圖如圖所示圖活載作用受荷簡圖風(fēng)荷載風(fēng)壓原則值計(jì)算公式為：w=βZμSμZω0本地區(qū)基本風(fēng)壓為：w0=地面粗糙類別為C類；風(fēng)振系數(shù)：βZ=1+Hi/H?ξγ/μZ表層次12345678Hi（第i層距離室外地面的高度）H總=B≈58mH/B≈查表：脈動影響系數(shù)γ=表離地面高度（m）z風(fēng)壓高度系數(shù)μZ構(gòu)造基本周期：==ω0=?=m2ω0T2=?=查表得：脈動增大系數(shù)ξ=βZ=1+Hi/H?ξγ/μZ表ZβZωk=βZμSμZω0∵構(gòu)造高度H=<30m,故取βZ=,μS=表zωk轉(zhuǎn)化為集中荷載（受荷面與計(jì)算單元同）8層：FW8K=?2+?=7層：FW7K=??（+）?2=6層：FW6K=??（+）?2=5層：FW5K=??（+）?2=4層：FW4K=??（+）?2=22KN3層：FW3K=??（+）?2=2層：FW2K=??（+）?2=1層：FW1K=??2+??=KN風(fēng)荷載受荷簡圖如圖所示圖風(fēng)載作用受荷簡圖地震荷載重力荷載代表值計(jì)算所謂重力荷載代表值是指的一種變形縫范疇內(nèi)樓層全部恒載與活荷載原則值的組合值，即恒載＋活載,具體計(jì)算成果以下:1恒載屋面重力值：G面=?（?+?7?）=5515KN樓板重力值：G板=?（?+?7?）=3459K梁重力值：G1=???25?9+???25?17+???25?36+??3?4?25+???25?5+???25?13+(2???9+2???17+2???36+2??3?4+2???5+2???13)?17=3073KN柱重力值：G上柱=27?17+?18+??25?3?12=1256KNG底柱=?17+?18+??25??12=2218KN突出屋面部分板自重：G2=?=樓梯自重：樓梯間荷載近似取為樓面荷載的倍，即q=?=m2為了安全起見取大值，可取q=6KN/m2，則樓梯自重為G梯=6??+?+?=墻重力值：G女兒墻=（2?+3?2+?5?2+?2+?3）?3=原則層墻重：G3=??8??2+???8?2+?3??8+?8?3??2+???8+?3?8??2+?8?3?(3+?3)+?3?8??12=1936KNG標(biāo)門窗=???2+???(15?2+12?2)=67KNG墻=??8?+??8??2+??8??6=1132KNG底門窗=??+??=148KNG突柱=???25?12=101KNG突墻=???2?8+???8+???8+???8+???8+???8=449KN2活荷載Q=?(3?+??5+?2?+?=2062KNQ突板=??+3?=143KN3重力荷載代表值G8=G面+G梁+G上柱/2+G標(biāo)墻/2+Q/2+G女兒墻+（G2+G突墻+G突柱+Q突板/2）?3=5515+3073+1256/2++1936/2+2062/2+（+101+449+143/2）=12733KNG7=G板+G梁+G上柱+G標(biāo)墻+Q/2=3459+3073+1256+1936+2062/2=10755KNG2=G3=G4=G5=G6=G7=10755KNG1=G板+G梁+G上柱/2+G底柱/2+G標(biāo)墻/2+G底墻/2+Q/2=3459+3073+1256/2+2218/2+1936/2+1132/2+2062/2=10834KN柱抗側(cè)移剛度D的計(jì)算1橫梁線剛度為了簡化計(jì)算，框架梁截面慣性矩增大系數(shù)取AB、CD跨：kb=iC8D8×=5×105?3?104×=18?109N·mmBC跨：kb=iB8C8×=×105?3?104×=?109N·mm2柱的線剛度邊柱：底層：kc=?105?3?104=?109N·mm其它層：kc=36?105?3?104=108?109N·mm中柱：底層：kc=?105?3?104=?109N·mm其它層：kc=88?105?3?104=264?109N·mm3框架柱的側(cè)移剛度D值表2～8層D值的計(jì)算Dk=∑kb/2kcα=k/(2+k)D=12αkc/h2邊柱A、D11088中柱B、C48928表底層D值的計(jì)算Dk=∑kb/2kcα=k+(2+k)D=12αkc/h2邊柱A、D9046中柱B、C265504計(jì)算框架自振周期各層D值匯總（見表）表各層D值匯總D值/層次柱類型2～8層（D值?根數(shù)）1層（D值?根數(shù)）邊柱A、D軸11088?17=1884969046?17=153782中柱B、C軸48928?18=88070426550?18=477900∑D（KN/m）1069200631682按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，考慮輕質(zhì)砌塊墻對框架剛度的影響，取基本周期調(diào)節(jié)系數(shù)α0=，計(jì)算公式為1=α0,式中△T為頂點(diǎn)橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算位移。按D值法計(jì)算。見表5水平地震作用原則值和位移的計(jì)算多遇地震作用下，設(shè)防烈度為7度，查表αmax=.龍巖市反映譜特性周期查表Tg=,Tg＜T1＜5Tg∴6水平地震作用計(jì)算由于T1=＞?Tg=?=.尚需考慮頂部附加水平地震作用。δn=+=?+=構(gòu)造總水平地震作用原則值：Fek=α1Geq=??88097=2546KN頂部附加的集中水平地震作用為：ΔFn=δn·Fek=?2546=356KN表橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算層次Gi(kN)DiΔi－Δi－1=∑Gi/DΔi(m)81273312733106920071075523488106920061075534243106920051075544998106920041075555753106920031075566508106920021075577263106920011083488097631682T1=?==10834?+10755?++++++12733?=同理：F2=134KNF3=182KNF4=231KNF5=279KNF6=327KNF7=376KNF8=423KNF8＇=875KNFi,Vi和△ue的計(jì)算（見表）表Fi,Vi和△ue的計(jì)算層次87654321Fi(KN)87537632727923118213486Vi(KN)8751291157818572088227024042490∑D(KN/m)1069200106920010692001069200106920010692001069200631682△ue(m)應(yīng)將地震作用按柱剛度轉(zhuǎn)化為計(jì)算單元的那一榀框架,轉(zhuǎn)化后地震作用下框架計(jì)算簡圖如圖所示。4內(nèi)力分析作用于框架上的荷載總的分為兩大類型,即水平作用和豎向作用,對豎向作用可不考慮框架的側(cè)移,故可采用彎矩二次分派法計(jì)算;水平作用考慮框架節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動,采用D值法分析,多個作用的內(nèi)力計(jì)算分述以下:恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算固端彎矩計(jì)算1恒荷載作用下框架梁兩端的固端彎矩由于構(gòu)造和荷載都對稱，故可取半構(gòu)造進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，如圖所示AB跨：八層MAB=-ql2/12=×12=·mMBA=ql2/12=×12=·m圖水平地震作用受荷簡圖圖恒載作用計(jì)算簡圖一～七層MAB=-ql2/12=×12=·mMBA=ql2/12=×12=·mBE跨：八層MC8＇E8＇＝－???(2?E8＇C8＇＝－??(2?＝·mMC8＇＇E8＇＇＝－·mME8＇＇C8＇＇＝·m∴MC8E8＝MC8＇E8＇+MC8＇＇E8＇＇＝－·mME8C8＝ME8＇C8＇+ME8＇＇C8＇＇＝·m運(yùn)用《構(gòu)造力學(xué)》知識，分別求出了每層每根梁在恒荷載作用下梁兩端的固端彎矩，然后（注意考慮節(jié)點(diǎn)的偏心彎矩）進(jìn)行疊加，總的固端彎矩標(biāo)注于表中。節(jié)點(diǎn)分派系數(shù)計(jì)算μA8B8==μA8A7==其它分派系數(shù)見表彎矩分派、傳遞具體計(jì)算可在表中進(jìn)行，計(jì)算過程和成果參見表。畫內(nèi)力圖根據(jù)計(jì)算成果先畫出各桿件彎矩圖，如圖所示，括號里彎矩值為框架梁在恒荷載作用下通過調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)?。┖蟮膹澗?其中跨中彎矩是根據(jù)等效均布荷載作用下由平衡條件計(jì)算所得。桿件彎矩求出后，按力的平衡可求出剪力和軸力，恒荷載作用下的框架彎矩圖如圖所示，剪力圖和軸力圖如圖所示。表恒載作用下內(nèi)力計(jì)算上柱下柱梁左梁右上柱下柱梁左梁右上柱下柱梁左梁右上柱下柱續(xù)表恒載作用下內(nèi)力計(jì)算續(xù)表恒載作用下內(nèi)力計(jì)算注：表格中方框里數(shù)據(jù)為節(jié)點(diǎn)彎矩。恒荷載作用下框架梁的跨內(nèi)最大彎矩和梁兩端剪力以八層AB跨框架梁為例：設(shè)最大彎矩截面距A端Xm,則有由QA8B8×＝＞QA8B8=(方向與圖中標(biāo)示相似，即順時針方向)＝＞QB8A8=(方向與圖中標(biāo)示相似，即順逆針方向)從而又有*X=＝＞X=因此Mmax=×梁下側(cè)受拉)活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算固端彎矩計(jì)算1活荷載作用下框架梁兩端的固端彎矩由于構(gòu)造和荷載都對稱，故可取半構(gòu)造進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，如圖所示圖恒載作用彎矩圖(KN·M)圖恒載作用內(nèi)力圖圖活載作用計(jì)算簡圖AB跨：一～八層MAB=-ql2/12=×12=·m,MBA=ql2/12=×12=·m具體計(jì)算過程、辦法同恒載,運(yùn)用≤構(gòu)造力學(xué)≥知識,分別求出每層每根梁在不同荷載形式作用下梁兩端的固端彎矩,然后進(jìn)行疊加,總的固端彎矩標(biāo)于表中.節(jié)點(diǎn)分派系數(shù)計(jì)算μA8B8==μA8A7==其它分派系數(shù)見表彎矩分派、傳遞具體計(jì)算可在表中進(jìn)行，計(jì)算過程和成果參見表表活載作用下內(nèi)力計(jì)算 上柱下柱梁左梁右上柱下柱梁左梁右上柱下柱梁左梁右上柱下柱續(xù)表活載作用下內(nèi)力計(jì)算注:表中方框里的數(shù)據(jù)為節(jié)點(diǎn)彎矩畫內(nèi)力圖根據(jù)計(jì)算成果先畫出各桿件彎矩圖，如圖所示，括號里彎矩值為框架梁在活荷載作用下通過調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)?。┖蟮膹澗?其中跨中彎矩是根據(jù)等效均布荷載作用下由平衡條件計(jì)算所得。桿件彎矩求出后，按力的平衡可求出剪力和軸力，活荷載作用下的框架彎矩圖如圖、剪力圖和軸力圖如圖所示。圖活載作用彎矩圖(KN·M)圖活載作用內(nèi)力圖風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算可采用D值法，其過程和成果見表,風(fēng)荷載作用下彎矩圖見圖，剪力圖，軸力圖見圖。表風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算圖風(fēng)載作用彎矩圖(KN·M)圖風(fēng)載作用剪力圖(KN)圖風(fēng)載作用軸力圖(KN)水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算水平地震作用內(nèi)力計(jì)算可采用D值法，其過程和成果見表,水平地震作用下彎矩圖見圖，剪力圖見圖，軸力圖見圖。重力荷載代表值作用下的內(nèi)力計(jì)算前述，重力荷載代表值為恒載和活載組合值，屬于豎向荷載作用，計(jì)算內(nèi)力同樣采用彎矩二次分派法，由于恒載和活載原則值作用下內(nèi)力也已經(jīng)求出，故在此不再重復(fù)計(jì)算，具體數(shù)據(jù)見內(nèi)力組合表。表水平地震作用內(nèi)力計(jì)算圖水平地震作用彎矩圖(KN·M)圖水平地震作用剪力圖(KN)圖水平地震作用軸力圖(KN)5內(nèi)力組合多個荷載作用在構(gòu)造上必須考慮荷載組合,根據(jù)不同荷載內(nèi)力計(jì)算成果,取控制截面進(jìn)行內(nèi)力組合,梁控制截面選用左、右支座和跨中截面,柱取上、下截面.普通列表進(jìn)行(組合過程詳見表和表按<高層建筑混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程>(JGJ-)規(guī)定，需有無地震及有震兩種組合，次工程考慮以下：無震組合：①S=恒+×活;(以恒載為主)②S=恒+(活+×風(fēng));(以活載為主)③S=恒+×活+風(fēng));(以活載為主)表梁內(nèi)力組合表層梁跨截面內(nèi)力①②③④⑤①+*②①+（②+*③）①+（*②+③）④+⑤SGKSQKSWKSGESEHK八AB左M-55?-63?29V±±中M--右M±84±22120V-74?-85?8-122-121BC梁端M-253?14-292?81-419-426V199±229±326中M7501330七AB左M-57?10-65?34-101V±76±中M--右M-63?9-73?30-104-111V-68-21?-79?10-113-114-107BC梁端M-277?33-317?110-453-473V215±245±349中M01330218六AB左M-56?17-64?44-105V±±中M--右M-64?16-74?40-106-118-141V-69?-79?13-113-116BC梁端M-276?58-316?147-451-492V215±245±349中M01330五AB左M-56?23-64?48-110V±±中M--右M-64?21-74?49-106-123V-69?7-79?15-113-118-115BC梁端M-276?79-316?179-451-510V215±245±349中M-133-續(xù)表梁內(nèi)力組合表層梁跨截面內(nèi)力①②③④⑤①+*②①+（②+*③）①+（*②+③）④+⑤SGKSQKSWKSGESEHK四AB左M-56?27-64?57-114V±±114中M--右M-64?27-74?57-106-127-163V-69?-79?18-113-119BC梁端M-276?99-316?209-451-527V215±245±349中M01330三AB左M-56?32-64?61-118V±±中M--右M-64?32-74?61-106-132V-69?10-79?19-113-121BC梁端M-276?118-316?223-451-543V215±245±349中M01330二AB左M-56?33-65?58-93-120V±±19116中M-54-右M-64?35-74?62-105-133V-69?11-79?19-113-121-118BC梁端M-276?127-317?228-452-551-588V215±245±349中M01330一AB左M-54?45-62?72-125V±±中M--右M-67?44-78?77-111-147V-70?14-80?24-115-125BC梁端M-274?161-313?283-447-575V215±245±349中M01340有震組合:S=×重力荷載代表值+×水平地震作用值得注意的是，普通狀況下梁端部下截面正彎矩在跨中鋼筋不彎起、不截?cái)鄷r，跨中配筋可滿足抵抗端部正彎矩。對于水平荷載較大狀況下，端部正彎矩可能于跨中正彎矩，此潮流需考慮梁端下截面正彎矩組合，其組合體現(xiàn)式為：S=。表柱內(nèi)力組合表層柱位截面內(nèi)力①②③④⑤*①+**②*①+*（②+*③）*①+*（*②+③）*④+*⑤SGKSQKSWKSGESEHK∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN八A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??七A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??續(xù)表柱內(nèi)力組合表層柱位截面內(nèi)力①②③④⑤*①+**②*①+*（②+*③）*①+*（*②+③）*④+*⑤SGKSQKSWKSGESEHK∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN六A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??五A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??續(xù)表柱內(nèi)力組合表層柱位截面內(nèi)力①②③④⑤*①+**②*①+*（②+*③）*①+*（*②+③）*④+*⑤SGKSQKSWKSGESEHK∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN四A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??三A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??續(xù)表柱內(nèi)力組合表層柱位截面內(nèi)力①②③④⑤*①+**②*①+*（②+*③）*①+*（*②+③）*④+*⑤SGKSQKSWKSGESEHK∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN∣MMAX∣NMAXNMIN二A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??一A上M±±N±±V??下M??N±±V??B上M±±N±±V??下M??N±±V??6梁柱截面設(shè)計(jì)本工程選用材料：混凝土C30，鋼筋：縱筋HRB335級；箍筋HPB235級框架梁截面設(shè)計(jì)以第8層AB跨框架梁(b×h=300×500㎜)為例來闡明框架梁的截面設(shè)計(jì)。從表中選用梁的最不利內(nèi)力組合以下：A支座截面：M=·MV=(有震組合)跨中截面:M=·M(無震組合)B支座截面：M=·MV=(有震組合)梁正截面承載力計(jì)算A支座:(支座截面上部受拉,按矩形截面計(jì)算)求ho:本工程屬于一類環(huán)境,鋼筋保護(hù)層最小厚度C=25,假定鋼筋一排布置,則ho=h-as=500-35=465㎜求受壓區(qū)高度X:X<=×465=㎜則截面處在適筋狀態(tài),且滿足塑性鉸規(guī)定縱向受拉鋼筋:選擇鋼筋3Ф20(As實(shí)=941>,故滿足承載力規(guī)定.驗(yàn)算配筋率:而最小配筋率,則滿足最小配筋率規(guī)定.跨中截面:梁板整澆,下部受拉按T形截面計(jì)算,其翼緣寬度按下列幾個狀況考慮:①按計(jì)算跨度考慮===2100㎜②按梁肋凈跨考慮=b+Sn=300+3600=3900㎜③按/ho==>,不受限制以上三種取小值,即取翼緣計(jì)算寬度=2100㎜1)鑒別T形截面類型=××2100×100××100)=·M>·M,屬于第一類T形截面,按×h矩形截面計(jì)算2)求受壓區(qū)高度X:㎜3)縱向受拉鋼筋:4)選擇鋼筋3Ф18，（As=763>）,滿足承載力規(guī)定5)驗(yàn)算配筋率:最小配筋率:,則滿足最小配筋率規(guī)定B支座:(支座截面上部受拉,按矩形截面計(jì)算)求ho:本工程屬于一類環(huán)境,鋼筋保護(hù)層最小厚度C=25mm,假定鋼筋一排布置,則ho=h-as=500-35=465㎜求受壓區(qū)高度X:㎜X<=×465=㎜則截面處在適筋狀態(tài),且滿足塑性鉸規(guī)定縱向受拉鋼筋:選擇鋼筋3Ф20(As實(shí)=941>,故滿足承載力規(guī)定.驗(yàn)算配筋率:而最小配筋率,則滿足最小配筋率規(guī)定.梁斜截面受剪承載力計(jì)算①計(jì)算設(shè)計(jì)剪力V=×+/+×+××=②驗(yàn)算截面尺寸:Lo/h==>=×××300×465/=>截面尺寸滿足規(guī)定驗(yàn)算與否需按計(jì)算配備箍筋:=×××300×465/=>則不需按計(jì)算配備箍筋,只須按構(gòu)造規(guī)定配備箍筋即可按構(gòu)造規(guī)定配備箍筋:最小配筋率選用的雙肢箍=2×(300×150)=%>,滿足規(guī)定其它梁的配筋計(jì)算可根據(jù)最不利組合內(nèi)力,運(yùn)用<混凝土構(gòu)造計(jì)算圖表>逐個查表計(jì)算,具體見表和表?？蚣苤孛嬖O(shè)計(jì)選用最不利內(nèi)力以底層B柱為例,上下控制截面共有24組內(nèi)力,選擇時先鑒別大小偏心類型,表邊跨梁截面配筋計(jì)算層截面位置|Mmax||Vmax|計(jì)算As鋼筋選用實(shí)際As箍筋選用8A支座截面3Ф20941梁端加密區(qū)箍筋取,非加密區(qū)梁端加密區(qū)箍筋取,非加密區(qū)AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф209417A支座截面1147663Ф20941AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф209416A支座截面8203Ф221140AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф2211405A支座截面3Ф221140AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф2211404A支座截面3Ф221140AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф2211403A支座截面10013Ф221140AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф2211402A支座截面3Ф221140AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф2211401A支座截面3Ф251473AB跨中3Ф18763B支座截面3Ф251473表中跨梁截面配筋計(jì)算層截面位置|Mmax||Vmax|計(jì)算As鋼筋選用實(shí)際As箍筋選用8B支座截面5Ф252454梁端加密區(qū)箍筋取,非加密區(qū)梁端加密區(qū)箍筋取,非加密區(qū)BC跨中10313Ф221140C支座截面5Ф2524547B支座截面-4735Ф252454BC跨中2183Ф221140C支座截面-4735Ф2524546B支座截面-4925Ф25+2Ф223215BC跨中3Ф221140C支座截面-4925Ф25+2Ф2232155B支座截面5Ф25+2Ф223215BC跨中3Ф221140C支座截面5Ф25+2Ф2232154B支座截面5Ф25+2Ф223215BC跨中3Ф221140C支座截面5Ф25+2Ф2232153B支座截面5Ф25+2Ф223215BC跨中3Ф221140C支座截面5Ф25+2Ф2232152B支座截面-5885Ф25+2Ф223215BC跨中3Ф221140C支座截面-5885Ф25+2Ф2232151B支座截面3927Ф253436BC跨中3Ф221140C支座截面7Ф253436最后按同類型擬定最不利內(nèi)力,經(jīng)鑒別選一組最不利內(nèi)力以下:①M(fèi)=·MN=6471KN(小偏壓)軸壓比驗(yàn)算6471×/×750×750)=<,滿足規(guī)定。B柱正截面承載力計(jì)算(采用對稱配筋)柱的計(jì)算長度ln==×=第①組內(nèi)力:M=·MN=6471KN;此組內(nèi)力是非地震組合狀況,且無水平荷載效應(yīng),故不必進(jìn)行調(diào)節(jié),按此組內(nèi)力計(jì)算環(huán)節(jié)以下:①求偏心距增大系數(shù),/ho=710=Lo/h=5300/750=<15,=②鑒別大小偏心受壓∴為小偏心受壓.③計(jì)算As及As'As=As'==-662<0,故可按構(gòu)造規(guī)定配備縱筋.按構(gòu)造規(guī)定，單側(cè)配備4Ф25(As實(shí)=1964)鋼筋可滿足承載力規(guī)定.④驗(yàn)算配筋率單側(cè)=%＞%B柱斜截面承載力計(jì)算從內(nèi)力組合表中選用剪力最大的一組內(nèi)力上截面:M=·MN=V=下截面:M=·MN=V=考慮抗震調(diào)節(jié)系數(shù)()后,=KN·M=·M算設(shè)計(jì)剪力V算柱截面尺寸=××750×710/=>V則截面尺寸滿足抗剪規(guī)定.驗(yàn)算與否需按計(jì)算配備箍筋故不需按計(jì)算配備箍筋，只需按構(gòu)造配筋擬定箍筋用量先擬定柱端加密區(qū)箍筋,非加密區(qū)取不少于端部二分之一即可.軸壓比n=,體積配箍率假定采用10四肢箍,則則,取s=80由此,非加密區(qū)可取10@150(四肢箍)即可滿足規(guī)定.其它柱的配筋計(jì)算可運(yùn)用<混凝土構(gòu)造計(jì)算圖表>逐個查表計(jì)算，見表。樓板設(shè)計(jì)樓面板設(shè)計(jì)選原則層AB跨④～⑥軸線區(qū)域計(jì)算,現(xiàn)澆板為持續(xù)雙向板×,按彈性法查表計(jì)算.計(jì)算取板厚h=100㎜,恒載設(shè)計(jì)值g=×=㎡活載設(shè)計(jì)值p=×=㎡當(dāng)q=g+p/2=+×=㎡時,按四邊固定計(jì)算支座及跨中彎矩跨中彎矩:表柱截面配筋計(jì)算柱層內(nèi)力組別MN軸壓比nl0e0eaeih0ζ1l0/hζ2ηη*eixeξAs=As′配筋A(yù)s實(shí)箍筋(KN)(m)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)mm2A7～8①-322056011-50634Ф168042～6①-452867205601334-17674Ф181017②-10725892056011302-11231①-123303205601385-14624Ф201256②-2362991205601126349③-1224422056011285-982B7～8①-24229425319710151332-4Ф201256加密區(qū)4φ10@80,非加密區(qū)4φ10@1502～6①-1914838257105175451410-20844Ф221520②1684004422567710151373-18191①-466471257101603-6754Ф251964支座彎矩:(2)當(dāng)q=p/2=×=㎡時,按四邊簡支計(jì)算跨中彎矩.兩種狀況疊加后得:=·m=·m=·m=·m據(jù)此計(jì)算每米寬板帶范疇內(nèi)鋼筋用量以下：8基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)材料:混凝土C30,鋼筋:縱筋HRB335級.基礎(chǔ)形式:柱下獨(dú)立基礎(chǔ).A柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(1)最不利內(nèi)力擬定由A柱的內(nèi)力組合表中,選擇三組最不利內(nèi)力對基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)M1=KN·mM2=KN·mM3=·mN1=N2=N3=V1=V2=V3=(2)擬定地基承載力特性值設(shè)計(jì)值按地質(zhì)勘察資料提供的數(shù)據(jù)計(jì)算,普通狀況下也能夠運(yùn)用下述公式求:(3)擬定基礎(chǔ)底面尺寸A柱下基礎(chǔ)為偏心受壓基礎(chǔ),計(jì)算時可先按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面尺寸,然后按偏心受壓公式復(fù)核.基礎(chǔ)平均埋深d=+×==(330-20×=㎡初步選定基礎(chǔ)底面尺寸A=a×b=4×3=12㎡基礎(chǔ)截面抵抗矩(4)附加荷載統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)和覆蓋土層共重:基礎(chǔ)梁傳來外墻以及梁自重:墻×梁××=+=對基礎(chǔ)頂面產(chǎn)生的偏心彎矩:KN·m(5)基底尺寸驗(yàn)算假定基礎(chǔ)高度h=1200㎜第一種組合基礎(chǔ)頂面總彎矩:=基礎(chǔ)頂面總軸力:=+(444+=3835KN=3835/12+8=332kpa<=396kpa=3835/8=307kpa>0(+)/2=(332+307)/2=<=330kpa第二種組合基礎(chǔ)頂面總彎矩:=基礎(chǔ)頂面總軸力:=+(444+==12+8=<=396kpa=8=>0(+)/2=+/2=<=330kpa第三種組合基礎(chǔ)頂面總彎矩:=基礎(chǔ)頂面總軸力:=+(444+==+8=<=396kpa=(+)/2=+/2=<=330kpa從上面計(jì)算成果可知所選基底尺寸滿足地基承載力規(guī)定,取壓力最大的一組內(nèi)力進(jìn)行下列計(jì)算(6)基礎(chǔ)高度驗(yàn)算①求基底凈反力②求抗沖切承載力[][]==×××(1160+600)×1160=其中=(+)/2③求沖切荷載由于b>hc+2ho,則沖切錐體位于基礎(chǔ)底板范疇內(nèi)因此Al=×3×(4-3)+×(3+2×+[/]=㎡=A1=×=463KN<[]=抗沖切承載力滿足規(guī)定,闡明基礎(chǔ)高度選擇適宜(7)基底配筋計(jì)算柱下單獨(dú)基礎(chǔ)可當(dāng)作是倒過來承受地基凈反力作用的雙向懸挑板,兩個方向底板配筋必須按計(jì)算擬定,普通取柱邊截面進(jìn)行,可直接運(yùn)用公式計(jì)算柱邊彎矩.Ⅰ-Ⅰ截面(垂直于底板長邊的截面)MⅠ=(2b+)/24=×(2×3+/24=·mAs1=MⅠ/=×300×1160)=2904選用30Φ12(Φ12@100,As=3393)Ⅱ-Ⅱ截面(平行于底板長邊的截面)MⅡ=(2a+)/24=×+(2×4+/24=565KN·mAs1=MⅡ/=565/×300×1150)=1820選用25Φ10(Φ10@150,As=B柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(1)最不利內(nèi)力擬定由B柱的內(nèi)力組合表中,選擇三組最不利內(nèi)力對基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)M1=KN·mM2=KN·mM3=·mN1=6471KNN2=N3=5131KNV1=V2=V3=(2)擬定地基承載力特性值設(shè)計(jì)值按地質(zhì)勘察資料提供的數(shù)據(jù)計(jì)算,普通狀況下也能夠運(yùn)用下述公式求:(3)擬定基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)平均埋深d=+×==6471/(330-20×=㎡初步選定基礎(chǔ)底面尺寸A=a×b=5×5=25㎡基