框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書

第一章工程概況3.建筑高度：六層教學(xué)樓，高度20.8米。4.抗震設(shè)防：建筑地點(diǎn)按7度設(shè)防，處在設(shè)計(jì)地震第一組，三級抗震。8.活荷載：屋面0.5kN/m2樓面2.0kN/m2走廊2.5kN/m2。其次章設(shè)計(jì)依據(jù)和原那么2.(1)建筑物中設(shè)備的尺寸，踏步、窗臺、欄桿的高度，門洞、走廊、樓梯的寬度和高處理。從材料選用和構(gòu)造做法上盡可能減輕建筑物的自重，特殊是減輕屋頂和圍護(hù)墻的重筑材料和資金。設(shè)計(jì)和建筑房屋要有周密的方案和核算，重視建筑設(shè)計(jì)要努力制造具有我國時(shí)代精神的建筑空間組合與部。4.符合總體規(guī)劃要求。單體建筑是總體規(guī)劃中組成局部路的走向，基地面積大小以及綠化等方面和擬建建筑物的關(guān)系機(jī)敏，也可以用隔墻分隔成小空間，或撤除隔墻改為大3.從結(jié)構(gòu)的受力性能來分析：對于地震地區(qū)來說，框水平地震作用，在水平力作用下，框架的側(cè)移由兩局部組產(chǎn)生，其次局部由柱的截面尺寸變形產(chǎn)生(彎曲變形)框架的抗側(cè)移剛度主要取決于梁柱型，具有不同的內(nèi)部空間組合特點(diǎn)，房間的外部形象也相應(yīng)地表現(xiàn)這些建筑類型的特征。層，依據(jù)防火要求至少應(yīng)設(shè)置兩部落地樓梯。而室內(nèi)落地樓梯只2.5平面的設(shè)計(jì)(1)房間的面積、外形和尺寸要滿足室內(nèi)有用活動(dòng)和家具、設(shè)備合理布置的要求。(2)門窗的大小和位置，考慮房間的出入便利，疏散平安，采光通風(fēng)良好。(3)房間的構(gòu)成應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置合理，施工簡便，也要有利于房間之間的組合，所(4)室內(nèi)空間以及地面、墻面和構(gòu)件細(xì)部，要考慮人們的使用和審美要求。2.使用房間的面積、外形和尺寸：使用房間面積的大小主要是考慮房間內(nèi)部活動(dòng)的特中房間內(nèi)門的寬度取1000mm,門的數(shù)量依據(jù)防火要求假如室內(nèi)人數(shù)多于50人或房間面積大于60平方米時(shí)至少需要兩個(gè)門。門廳對外出入口的總寬度，應(yīng)不小于通向該門廳的過通路線簡潔和平安疏散的要求，門的位置還對室內(nèi)使用面積能否定立面中組成局部和構(gòu)部件的比例和尺度，運(yùn)用節(jié)奏第三章結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的確定墻接受200mm,樓蓋及屋蓋均接受現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm。標(biāo)高是依據(jù)室內(nèi)外高差0.45m,場區(qū)地質(zhì)條件有填土層0.55m等確定的)。該建筑為教學(xué)樓，房間布局較為整齊規(guī)那么,且教學(xué)樓不需要考慮太大空間布置，豎所以接受橫向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱網(wǎng)布置形式柱網(wǎng)圖3-1。圖3-1柱網(wǎng)圖取3軸為一榀框架3.3梁、柱截面尺寸估算取b=300mm取b=200mm各層梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級如下表，表3-1梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度等級縱梁次梁1~63.4柱的截面尺寸估算依據(jù)柱的軸壓比限值按以下公式計(jì)算：a)柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值N=FgEn注：β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;[μN(yùn)F按簡支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積；gE為折算在單位面積上的重力荷載代表值，近似的取〔12～15〕kN/m2;n為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)。A=N/([μN(yùn)]fc)注：[μM為框架柱軸壓比限值，本方案為三級抗震等級，查《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001》取0.9。fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C35為16.7N/mm2。b)計(jì)算過程：N=FgEn=1.3×3.5×5×15×6×103=2047500NN=FgEn=1.25×5×5×15×6×103=2900390N取柱子截面為正方形，那么邊柱和中柱截面高度分別為358mm和430mm。依據(jù)上述結(jié)果，并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：1～6層600mm×600mm根底選用柱下獨(dú)立根底，根底頂面距室外地面為550mm?？蚣芙Y(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂，2～6層高度即為層高，取3.6m;底層柱高度從根底頂面取至一層板頂，即h?=3.6+0.45+0.55=圖3-2框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖3.5計(jì)算梁、柱的線剛度在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板但只有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，削減框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取1=1.51。,對中框架梁取1=2.01。。表3-2橫梁線剛度計(jì)算表m柱線剛度計(jì)算表3-313.6計(jì)算柱的側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度D計(jì)算公式：表3-4橫向框架柱側(cè)移剛度D計(jì)算表柱Ka邊柱2中柱21邊柱2中柱2ZD1/ZD2=73188/72978>0.7,該框架為規(guī)那么框架。圖3-3框架計(jì)算簡圖第四章荷載計(jì)算4.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面(不上人)屋面為剛性防水屋面40厚的C20細(xì)石混凝土愛護(hù)層3厚1:3石灰砂漿隔離層卷材防水層20厚的1:2.5水泥砂漿找平層20厚水泥砂漿找平層12厚紙筋石灰抹底1～4層樓面(水磨石樓面)15厚的1:2白水泥白石子(摻有色石子)磨光打蠟20厚的1:3水泥砂漿找平層現(xiàn)澆120厚的鋼筋混凝土樓板3厚細(xì)石粉面8厚水泥石灰膏砂漿粉刷：中橫梁自重：粉刷：合計(jì)合計(jì)合計(jì)合計(jì)9.68kN/m0.9×0.02×2×17+0.2×15×0.9=3.312kN/m4.4.1第5層的重力荷載代表值：4.908×4×5+2×7.0×4.908+2×5×2.23+3.×40.99+54.8+(3.6-0.5)×(7.0+0.6-0410.85+33.12+197.79+69.70+116.87+0.54.4.2:2～4層的重力荷載代表值上半層柱+下半層柱：69.70+69.70=139.4kN274.725+233.58+197.79+139.4+0.5×173.25=812.13kN4.4.3一層的重力荷載代表值：40.09+3.68×(4.6-0.7)×(5-0.25×2)-31.01=73.66kN54.8+3.68×(4.6-0.7)×(5-0.25×2)×2)×(4.6-0.5)×3.68=18恒載+0.5×樓面活載：274.725+73.66+102.68+187.79+197.79+69.7+89.06+173.25/2那么一榀框架總重力荷載代表值ZGi=G1+G2+G3+G4+G5+G6=844.83+812.13×4+1082.03=5175.38kN第五章橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算5.1橫向水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和側(cè)移計(jì)算5.1.1橫向自振周期的計(jì)算運(yùn)用頂點(diǎn)位移法來計(jì)算，對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比擬均勻的框架結(jié)構(gòu)，根本自振周期可按下式來計(jì)算：式中，ur——計(jì)算結(jié)構(gòu)根本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移，即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值G,作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移；Wr——結(jié)構(gòu)根本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取0.7;故先計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，計(jì)算過程如下表：表5-1結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移計(jì)算)m654321由上表計(jì)算根本周期T5.1.2水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算該建筑結(jié)構(gòu)高度遠(yuǎn)小于40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布比擬均勻，變形以剪切為主，因此用底部剪力法來計(jì)算水平地震作用。F=a1G=0.0487×4399.1=21由于由于T=0.608s>1.4T=0.49,所以考慮頂部附加水平地震作用，即δ=0.08T?+0.07=0.118那么質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用F為：具體計(jì)算過程如下表，各樓層的地震剪力按表5-2各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表65432各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖圖5-1橫向水平地震作用及層間地震剪力5.1.3水平地震作用下的位移驗(yàn)算用D值法來驗(yàn)算表3-3橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次67527457382214由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/1225<1/550,滿足要求。5.1.4水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算將層間剪力安排到該層的各個(gè)柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點(diǎn)高度來求柱上、下端的彎矩。柱端剪力按下式來計(jì)算：柱上、下端彎矩按下式來計(jì)算y-反彎點(diǎn)高度比?？倢訑?shù)m,該層位置n查表確定。y—上下梁的相對線剛度變化的修正值，由上下梁相對線剛度比值α?及i查表得。y?—上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值α?及i查表。y?一下層層高對該層層高的比值a?及i查表得。需要留意的是y,是依據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y。查得。表5-4各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算KyM65432表5-5各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算1KYM65432注：表中彎矩單位為kN·m,剪力單位為kN。對于邊跨梁端彎矩，由節(jié)點(diǎn)平衡原理計(jì)算對于中跨梁端彎矩，由于梁端彎矩與梁的線剛度成正比梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計(jì)算表5-6梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算走道梁柱軸力ll中柱N654321圖5-2左地震作用下框架彎矩圖(KN)圖5-3左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖(由于結(jié)構(gòu)對稱，各畫半邊)由《荷載標(biāo)準(zhǔn)》,九江地區(qū)重現(xiàn)期為50年的根本風(fēng)壓：o?=0.35KN/m,地面粗糙度為B風(fēng)載體型系數(shù)由《荷載標(biāo)準(zhǔn)》第7.3節(jié)查得：μ,=0.8(迎風(fēng)面)和μ,=-0.5(背風(fēng)面)。本設(shè)計(jì)中，房屋高度H=20.8<30m,H/B=20.8/18=1.25<1.5,那么不需要考慮風(fēng)壓脈表5-7風(fēng)荷載計(jì)算654321圖5-4等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載計(jì)算簡圖(kN)依據(jù)水平荷載，計(jì)算層間剪力，再依據(jù)層間側(cè)移剛度，計(jì)算表5-8風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次653440337252167由表可以看出，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的1/4497,小于1/550,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。5.2.3風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算計(jì)算方法與地震作用下的相同，都接受D值法。柱端剪力計(jì)算公式為柱端彎矩計(jì)算公式為表5-9各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算KyM635343332319表5-10各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算KYMM654321注：表中彎矩單位為kN.M,剪力單位為kN。表5-11風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算走道梁柱軸力ll中柱N654321橫向框架在風(fēng)荷載作用下彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖。圖5-5左風(fēng)作用下框架彎矩圖(KN)圖5-6左風(fēng)作用下梁端剪力及柱軸力圖第六章豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算6.1計(jì)算單元取3軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為6.6m,如下圖，由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計(jì)算單元內(nèi)的其余樓面荷載那么通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。圖6-1橫向框架計(jì)算單元6.2荷載計(jì)算6.2.1恒載計(jì)算圖6-2各層梁上作用的荷載在圖中，91、9i代表橫梁自重，為均布荷載形式，對于第五層，q?和q:'分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示的幾何關(guān)系P、R?分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的自重荷載，計(jì)算過程如下：節(jié)點(diǎn)集中荷載P=163.54kN節(jié)點(diǎn)集中荷載P=182.26kN對于1～5層，計(jì)算的方法根本與第五層相同，計(jì)算過程如下：節(jié)點(diǎn)集中荷載P6.2.2活荷載計(jì)算：活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖：圖6-3各層梁上作用的活載節(jié)點(diǎn)集中荷載P=8.37kN節(jié)點(diǎn)集中荷載P=12.65kN對1～5層，節(jié)點(diǎn)集中荷載P=23.37kN節(jié)點(diǎn)集中荷載P?=37.37kN6.2.3.屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：節(jié)點(diǎn)集中荷載P=4.67kN節(jié)點(diǎn)集中荷載P?=6.77kN1～5層，雪荷載作用下的節(jié)點(diǎn)集中力同屋面活荷載作用下的。這里從略。6.3.內(nèi)力計(jì)算梁端和柱端彎矩接受彎矩二次安排法來計(jì)算，計(jì)算時(shí)先對各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行第一次安排，向遠(yuǎn)端傳遞(傳遞系數(shù)為1/2),然后對由于傳遞而產(chǎn)生的不平衡彎矩再進(jìn)行安排，不再傳遞，到此為止，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計(jì)算時(shí)可用半框架。對于邊節(jié)點(diǎn)，與節(jié)點(diǎn)相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S=4i,i為桿件的線剛度，安排系數(shù)為;對于中間節(jié)點(diǎn)，與該節(jié)點(diǎn)相連的走道梁的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)化為滑動(dòng)支座，因此轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S=i,其余桿端S=4i,安排系數(shù)計(jì)算過程如下：梁上分布荷載由矩形和梯形兩局部組成，在求固端彎矩時(shí)可直接依據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可依據(jù)固端彎矩相等的原那么,先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如下圖。(三角形荷載),圖6-4荷載的等效頂層梯形荷載化為等效均布荷載梁上分布荷載由三角形和梯形兩局部組成，在求固端彎距時(shí)可直接依據(jù)圖示荷載計(jì)算：=4.098+(1-2×0.24+0.24)×12.44=15各桿固端彎矩(對稱性)Mm=-1/3gφL2φ=-1/3×12.05×1.52=-9.0M=-1/6g中L2φ=-1/6×12.05×g邊=gm+(1-2a2+a3)g2上柱下柱右梁上柱下柱右梁654=4.098+(1-2×0.242+0.24)×8.33=11桿固端彎矩6.3.2用彎矩二次安排法來計(jì)算恒載作用下的梁端、柱端彎矩。表6-1恒載作用下的框架彎矩二次安排法左梁上柱下柱右梁32圖6-5恒載作用下的框架彎矩圖(kN·m)梁端剪力可依據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的b.彎矩引起的剪力，計(jì)算原理是桿件彎矩平衡，即AB跨BC跨因?yàn)锽C跨兩端彎矩相等，故V。=Vc=0②柱的軸力計(jì)算：頂層柱頂軸力由節(jié)點(diǎn)剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加上柱的自重。其余層軸力計(jì)算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。表6-2恒荷載作用下的梁端剪力和柱力層次由荷載產(chǎn)生由彎矩產(chǎn)生總剪力柱子軸力N60949450527402794309461207221106920注：N底=N頂+柱自重(34.85kN)。(3)柱的剪力計(jì)算上柱下柱上柱下柱右梁62)活載、雪載作用下內(nèi)力計(jì)算當(dāng)活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，可不考慮活荷載的不利布置，而把活荷載同時(shí)作用于全部的框架梁上，這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載位置法求得內(nèi)力極為相近，可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小，因此對梁跨中彎矩應(yīng)乘以1.1～1.2的系數(shù)予以增大。梁上分布荷載為梯形荷載，依據(jù)固端彎矩相等的原那么,先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載?；钶d作用下，頂層梯形荷載化為等效均布荷載活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算也接受彎距二次安排法計(jì)算，并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩?fù)Q算成梁端柱邊彎矩值和剪力值，以備內(nèi)力組合時(shí)用。先將梯形分布荷(1)、頂層P=(1-2a2+a3)P=(1-2×0.242+0.243)×1.25=(2)、樓面活荷載化為等效均布荷載計(jì)算如下：(1～5層)P'=(1-2a2+a3)P=(1-2×0.242+0.243)×(3)載彎矩二次安排表6-3活載作用下框架彎矩二次安排法(kN·m)左梁上柱下柱右梁5325324圖6-6活載作用下框架彎矩圖(kN·m)(4)活載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計(jì)算①梁端剪力由兩局部組成：a.荷載引起的剪力，計(jì)算公式為：b.彎矩引起的剪力，計(jì)算原理是桿件彎矩平衡，即AB跨BC跨由于BC跨倆端彎矩相等，故Va=Vc=0②柱的軸力計(jì)算：頂層柱頂軸力由節(jié)點(diǎn)剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，柱底軸力等于柱頂軸力。其余層軸力計(jì)算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。③柱端剪力計(jì)算：g邊=gm+(1-2a2+a3)g2=4.098+(1-2×0.242+0.24)×1.0=各桿固端彎矩(對稱性)Mm=-1/3gφL2φ=-1/3×0.75×1.52=-M=-1/6g#L2*=-1/6×0.75×1.52=-表6-4活荷載作用下梁端剪力及柱軸力(kN)荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力000000表6-5豎向荷載作用下邊柱剪力(kN)恒載作用下活載作用下雪荷載VVV654321恒載作用下活載作用下雪荷載VVV654321圖6-6活載、梁剪力、柱軸力圖(kN)結(jié)構(gòu)的抗震等級可依據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房結(jié)構(gòu)，高度<30m,地處抗震設(shè)防烈度為7度，因此該框架為三級抗震等級。永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)按規(guī)定來?。寒?dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利組合取1.2,對由永久荷載效應(yīng)把握的組合取1.35;當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí)，一般狀況下取1.0,對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂移驗(yàn)算取0.9。均布活荷載的組合系數(shù)為0.7,風(fēng)荷載組合值系數(shù)為0.6,地震荷載組合值系數(shù)為1.3。從理論上講，抗震設(shè)計(jì)中接受的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)高值。但為了應(yīng)用便利，在抗震設(shè)計(jì)中仍接受非抗震設(shè)計(jì)時(shí)的材料表7-1承載力抗震調(diào)整系數(shù)Yt受彎梁偏壓柱受剪軸壓比<0.15軸壓比>0.15,各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見附表，其中1.2M恒1.26M地m豎向荷載作用下的梁端彎矩為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩(調(diào)幅系數(shù)為0.8)。梁內(nèi)力組合見表(表7-3、7-4、7-5、7-6、7-7)7.5框架內(nèi)力組合組合時(shí)，僅考慮一、二、六層梁的內(nèi)力組合，由于2～6層的梁中，豎向的恒載和活載作用下梁的內(nèi)力根本相同，在水平荷載作用下二層梁較三、四、五、六層梁大，因而為簡化計(jì)算，僅考慮二層梁，3～6層梁的配筋同二層梁。框架梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表19。中的彎矩值為乘以彎矩調(diào)幅系數(shù)0.8后的值，而剪力值仍接受調(diào)幅前的剪力值。在恒荷載和活荷載作用下，跨間最大正彎矩Mmax可近似取跨中的M代替，按下式計(jì)算式中，——在恒載和活荷載分別作用下梁左端和梁右端的彎矩，見下表q——恒載和活荷載分別作用在梁上的線荷載跨中Mmax假設(shè)小于q/2/16,應(yīng)取Mmax=ql2/16?？玳g最大彎矩消滅在截面剪力為0處，那么跨間最大彎矩距支座A的距離x,可按下式求解跨間最大彎矩的計(jì)算式為：當(dāng)x<0式，取x=0,按下式計(jì)算水平風(fēng)作用為右風(fēng)時(shí)，上述公式中AB6726332936219366-0.4/6.9165716-0.9/7.499.4/131.BC6550333330-33.551/79.-2.1/5.122205-2.1/5.11881105883.12/83.7.6柱內(nèi)力組合N一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及≥M,__節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和；1——柱端彎矩增大系數(shù)；三級框架為1.1。為了防止框架柱腳過早屈服，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端機(jī)面的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25和1.15。底層是指無地下室的根底以上或地下室以上的首層。表7-3框架梁內(nèi)力組合表層次截面內(nèi)力活載地震k1AM士61V7干B左M干299V5±B右BM5士233VM干士2A67V6干B左M干288V6士B右M3土8V干3AM±01V5干B左M干076V5士B右M土590V干4AM士01V5干B左M干176V7±B右M士790V干5AM±75V4干B左M干64.3706V8士B右M±299V干6AM±026V1干B左M干746V5士B右M士532V1干14.2表7-4橫向框架A柱彎矩和軸力組合層次截面內(nèi)力活荷載地震Y6柱頂MN柱底M69N5柱頂MN9柱底M33N94柱頂MN98柱底M33N983柱頂MN71柱底MN712柱頂MN212柱底M44N2121柱頂MN265柱底M44N6265表7-5橫向框架B柱彎矩和軸力組層次截面內(nèi)力載活荷載地震YSok〔雪荷載〕6柱頂M7N9柱底MN45柱M頂7N2柱底MN74柱頂M48N98柱底MN4843柱頂M439N646258柱底MN1462122柱頂M10N9144柱底M6N913981柱頂M89N27608柱底M1N27163注：1、2、3層柱軸壓比>0.15,γRE取0.8;4、5層柱軸壓比<0.15,γRE取0.75?？紤]表7-6橫向框架A柱剪力組合〔kN〕層次活載地震kk6)土土5)±4±322±1士表7-7橫向框架B柱剪力組合〔kN〕層次活載地震kk6±5±432±1±注：1、表中V以繞柱順時(shí)針方向?yàn)檎?，γm[n。(M°+M)/H,]為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的剪力設(shè)計(jì)值.第八章：梁、柱配筋計(jì)算8.1框架梁配筋計(jì)算混泥土強(qiáng)鋼筋強(qiáng)度：2AB跨：考慮跨間最大彎矩處：翼緣計(jì)算寬度b;按跨度考慮，取b?′=1/3=6.6/3=2200mm,梁內(nèi)縱向鋼筋接受HRB335屬第一類T形截面。下部跨間截面按單筋T形截面計(jì)算：a=M/〔fb?'h?2〕=112.8×10?/16.7/22A.==YmM/(Yfab?'h?2)=112.8/(300×16.7×2200×565實(shí)配鋼筋2φ18+2φ16,A,=911mm2。p=0.51%>pmn=0.2%,滿足要求。表8-1第一層框架梁正截面強(qiáng)度計(jì)算IⅡⅢV_ 選筋2φ18+2蟲實(shí)配面積/mm2表8-2其次層框架配筋結(jié)果IⅡⅢV梁截面尺寸選筋實(shí)配面積/mm2表8-3第六層框架配筋結(jié)果ⅡⅢV梁截面尺寸(b/mm)×(h/mm)選筋實(shí)配面積/mm2框架梁的斜截面受剪承載力計(jì)算框架梁的斜截面受剪承載力計(jì)算：為了防止梁在彎曲破壞之前發(fā)生剪切破壞，故對剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行如下調(diào)整：給出了一層和二層梁斜截面強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果，其余方法相同，計(jì)算從略。表8-4梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算1層2層支座A右支座B左支座B右支座A右支座B左支座B有梁界面尺寸箍筋直徑，肢數(shù)φ8,四肢φ8,四肢φ8,四肢φ8,雙肢φ8,雙肢φ8,雙肢間距加密區(qū)100加密區(qū)100加密區(qū)100加密區(qū)100加密區(qū)100加密區(qū)100加密區(qū)非加密區(qū)150非加密區(qū)150非加密區(qū)150非加密區(qū)150非加密區(qū)150非加密區(qū)150非加密區(qū)P剪跨比λ=M/(V°h?),其值宜大于2;軸壓比n=N/(f?bh),三級框架大于0.9。表8-5柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號MNλn63中柱631b.水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值75%以上時(shí)，框架柱的計(jì)算長度l?按如設(shè)計(jì)值，當(dāng)N≥0.3f.A時(shí)取0.3f.A;λ小于1時(shí)取1,當(dāng)λ大于3時(shí)取3。三級框架柱的截面縱向鋼筋的最小總配筋率為0.7%,同時(shí)柱截面每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2%。b.箍筋的構(gòu)造要求柱根不小于柱凈高的1/3;當(dāng)有剛性地面時(shí)，除柱端外尚應(yīng)去剛性地面上下各500mm。式中，p,三級抗震不應(yīng)小于0.4%;λ,為最小配箍特征值，由箍筋形式和柱軸壓比查柱箍筋加密區(qū)的箍筋肢距，三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，至少每隔柱箍筋非加密區(qū)的箍筋體積配箍率不宜小于加密區(qū)的一半，大于15d,d為縱筋直徑?？蚣苤浣钣?jì)算柱正截面受壓承載力計(jì)算，其余計(jì)算相同，計(jì)算步驟從略。表8-6柱的正截面受壓承載力計(jì)算1層2層en偏心性質(zhì)大大大小小小選筋實(shí)配面積表8-7框架柱箍筋數(shù)量表柱號層次N實(shí)配箍筋加密區(qū)非加密區(qū)621408@100+08@200第九章樓板配筋計(jì)算9.1雙向板配筋荷載計(jì)算9.1.1荷載計(jì)算圖9-1板筋分格圖(1)活荷載：由于活荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于4.0kN/m2,故分項(xiàng)系數(shù)為1.4(2)、恒荷載計(jì)算、恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q荷載設(shè)計(jì)值合計(jì)9.1.2計(jì)算跨度(1)內(nèi)跨(2)邊跨表9-1各區(qū)格計(jì)算跨度區(qū)格ABCD44615019.1.3彎矩計(jì)算的作用為固支。全部區(qū)格按其位置與尺寸分為A、B、C、D四類，計(jì)算彎矩時(shí)，考慮泊松比的影響，取V=0.2M?1=M?'′=-8.07+0.2X2.04=8M?′=M?'′=-2.04+0.2X8.07=39.1.4截面設(shè)計(jì)截面有效高度：選用φ6和φ8鋼筋作為受力主筋，那么lo?〔短跨方向〕跨中截面的hue=h-c-3d/2=120-15-12=103mm或hu?=106mm(φ8),支座截面處h?a:A區(qū)格的跨中截面與A-A支座截面折減20%b:BC區(qū)格的跨中截面與A-B,A-C支座截面折減20%(兩板La/L?均小于1.5)計(jì)算配筋量時(shí)，取內(nèi)力臂系數(shù)r=0.95,A.=M/0.95hofy9.1.5板的配筋配筋Lo?方向Lo?方向Lo?方向Lo?方向Lo?方向Lo?方向Lo?方向A-A(Lu方向)A-A(Lo2方向)D邊支座(Lu方向)D邊支座(Lg方向)圖10-1樓梯圖10.1計(jì)算依據(jù)踏步面層均接受20厚水磨石，底面接受20厚石灰沙漿抹底，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5kN/m2,樓梯間層高3.3m,雙跑，每跑12步，踏步尺寸280*165mm,混凝土接受C20,板梁的縱向受力鋼筋分別接受HPB235、HRB335,梯井寬60mm,接受現(xiàn)澆板式樓梯。斜板長：1=4.14m10.2.1荷載計(jì)算表10-1荷載計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕水磨石面層三角形踏步小計(jì)活荷載活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.50kN/m荷載設(shè)計(jì)值：1.2×6.22+1.4×2.5=11.21kN/m10.2.2截面設(shè)計(jì)斜板的水平計(jì)算跨度1=3.08m,荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)水磨石面層90厚混凝土板板底抹灰小計(jì)活荷載表10-2荷載計(jì)算彎矩設(shè)M=1/10×11.21×3.082=10.63kA=M/γfh=756mm選用φ12@100,A=1131mm10.3平臺板設(shè)計(jì)平臺板厚取90mm,由于尺寸條件，按雙向板設(shè)計(jì)，平臺板尺寸為5000×1800。荷載設(shè)計(jì)值P=1.2×3.24+1.4×2.5=7.39kN/m2計(jì)算跨度L=1.8-0.10/2-0.2/2=1.65m彎矩設(shè)計(jì)值M=1/10PL2=2.02kN/m210.4平臺梁的設(shè)計(jì)平臺梁的截面尺寸取為200*350mm表10-3荷載計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)梁側(cè)粉刷小計(jì)活荷載斜板傳來6.79×3.3/2=10.26梁自重a=M/afbh2=27160000/(1.0×9.6×650×3152)=0.042V=0.7fbh+1.25f〔A/s〕h=0.7×1.43×200×315+1.25×210×27.16×315/200依據(jù)建筑物地基設(shè)計(jì)等級及長期荷載作用下的地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響程度，由標(biāo)準(zhǔn)可知，場地和地基條件簡潔，荷載分布均勻的七層和七層以下的民用建筑和一對于框架結(jié)構(gòu)，地基承載力特征值Jα≥130Kpa且≤7層的建筑，可不進(jìn)行地基變形驗(yàn)算，該建筑的地基承載力特征值fα≥130Kpa,為7層框架結(jié)構(gòu)，故可不進(jìn)行地基變形柱的截面尺寸為600mm×600mm,接受柱下擴(kuò)展根底，接受C30混凝土等級，墊確定根底底面尺寸荷載取值：柱下對應(yīng)有三種荷載組合，因此必需分別計(jì)算出根底底面面積。N=1633.03KNV=113.06KN