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文檔簡介
1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p> 題目:多層學(xué)生公寓</p><p> 設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 第一章 工程資料1</p><p> 第二章 結(jié)構(gòu)布置1</p><
2、p> 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)總體布置1</p><p> 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)選定2</p><p> 第三節(jié) 梁柱板的截面確定2</p><p> 第三章 荷載計(jì)算4</p><p> 第一節(jié) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算4</p><p> 第二節(jié) 框架KJ-4荷載計(jì)算5</p><p>
3、 第四章 內(nèi)力分析16</p><p> 第一節(jié) 恒荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算16</p><p> 第二節(jié) 活荷載作用下框架的內(nèi)力23</p><p> 第三節(jié) 水平地震荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算4</p><p> 第五章 荷載組合和內(nèi)力組合7</p><p> 第一節(jié) 橫梁內(nèi)力組合7</p&
4、gt;<p> 第三節(jié) 柱內(nèi)力組合12</p><p> 第六章 框架梁柱配筋17</p><p> 第一節(jié) 框架橫梁配筋17</p><p> 第二節(jié) 框架柱配筋17</p><p> 第七章 樓蓋設(shè)計(jì)19</p><p> 第一節(jié) 設(shè)計(jì)資料19</p><p
5、> 第二節(jié) 板的設(shè)計(jì)(彈性理論)19</p><p> 第八章 樓梯設(shè)計(jì)22</p><p> 第一節(jié) 梯段板的計(jì)算22</p><p> 第二節(jié) 平臺板計(jì)算23</p><p> 第三節(jié) 平臺梁計(jì)算24</p><p> 第九章.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)25</p><p>
6、 第一節(jié) 設(shè)計(jì)資料25</p><p> 第二節(jié) 基礎(chǔ)計(jì)算25</p><p><b> 參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b> 第一章 工程資料</b></p><p> 1.規(guī)模:多層學(xué)生公寓,建筑設(shè)計(jì)工作已完成??偨ㄖ娣e、總樓層、建筑總高度詳見建施圖。各層的層高及各層的
7、建筑面積、門窗標(biāo)高詳見建筑施工圖。</p><p> 2.防火要求:建筑物屬二級防火標(biāo)準(zhǔn)。</p><p> 3.結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。填充墻厚度240厚多孔磚。</p><p> 4.氣象、水文、地質(zhì)資料:</p><p> ?、胖鲗?dǎo)風(fēng)向:夏季東南風(fēng)、冬秋季西北風(fēng)。基本風(fēng)壓值W0=0.45KN/㎡。</p>&l
8、t;p> ?、平ㄖ锏靥幠呈兄行模豢紤]雪荷載和灰荷載作用。</p><p> ?、亲匀坏孛?8m以下可見地下水。</p><p> ⑷地質(zhì)資料:從地表面到-1.0M之間為人工堆積的素填土,素填土土體松散,夾少量碎石,從地表面到-1.0M以下為粘土,可作為持力層。場地土壤屬Ⅱ類場地土。地基承載力特征值為195KPa。</p><p> ⑸抗震設(shè)防:該建筑物
9、為2類建筑物,建設(shè)位置位于7度設(shè)防區(qū),按構(gòu)造進(jìn)行抗震設(shè)防。</p><p> ⑹建筑設(shè)計(jì)圖紙附后,要求在已完成的建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。</p><p><b> 第二章 結(jié)構(gòu)布置</b></p><p> 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)總體布置</p><p> 1、布置原則:滿足建筑使用要求、結(jié)構(gòu)安全、建筑施工三
10、方面的要求。</p><p> 建筑物的高與寬比滿足:H/B≤5。</p><p> 2、結(jié)構(gòu)平面形狀:板式、塔式,以正多邊形、無凹角的建筑平面為宜。</p><p> 3、豎向布置:豎向的體形力求規(guī)則、均勻、連續(xù),避免剛度突變和結(jié)構(gòu)不連續(xù),過大外挑和內(nèi)收。規(guī)范要求:建筑下層側(cè)向剛度大于上層側(cè)向剛度 ,若剛度連續(xù)三層降低,則降低的幅度應(yīng)小于該層側(cè)向剛度的50%
11、。必須加強(qiáng)塔樓與主體的連接,塔樓不宜采用砌體結(jié)構(gòu)。</p><p><b> 4、變形縫的設(shè)置:</b></p><p> 變形縫是伸縮縫、沉降縫、防震縫的統(tǒng)稱。在多層及高層建筑中,應(yīng)盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫。</p><p> 伸縮縫的設(shè)置,主要與結(jié)構(gòu)的長度有關(guān)。設(shè)防烈度為8 度,結(jié)構(gòu)類型為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)時,室內(nèi)類別伸縮縫最大間距為55m。&l
12、t;/p><p> 沉降縫的設(shè)置,主要與基礎(chǔ)受到的上部荷載及場地的地質(zhì)條件有關(guān)。當(dāng)上部荷載差異較大,或地基土的物理力學(xué)指標(biāo)相差較大,則應(yīng)設(shè)置沉降縫,沉降縫可利用挑梁或擱置預(yù)制板、預(yù)制梁等方法做成。</p><p> 防震縫的設(shè)置主要與建筑平面形狀、高差、剛度、質(zhì)量分布等因素有關(guān)。</p><p> 防震縫的設(shè)置,應(yīng)使各結(jié)構(gòu)單元簡單,規(guī)則,剛度和質(zhì)量分布均勻,以避免
13、地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。為避免個單元之間的結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時互相碰撞,防震縫的寬度不得小于70mm。</p><p><b> 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)選定</b></p><p> 本建筑為6層宿舍樓,通過比較分析,確定采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)查表,該建筑所處地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度,抗震等級為四級,不須進(jìn)行抗震計(jì)算。</p><p> 本建
14、筑的全長為53.8m,抗震等級為四級、6度設(shè)防烈度,不設(shè)變形縫。</p><p> 第三節(jié) 梁柱板的截面確定</p><p> 本結(jié)構(gòu)樓蓋、屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),各層柱、梁的混凝土強(qiáng)度等級為C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)。</p><p><b> 一、梁截面的確定:</b></p>&l
15、t;p> ?。ㄒ唬?、橫向框架梁:h=(1/12~1/8)L, b=(1/3~1/2)h≥200㎜</p><p> 用橫向框架承重方案,平面框架橫梁沿房屋橫向布置,房屋橫向剛度較大。</p><p> KL2:h=(1/12~1/8)×5000=417~625㎜,取h=700㎜,</p><p> b=(1/3~1/2 )×700=2
16、33~350㎜,取b×h=250㎜×700㎜;</p><p> (二)、非框架梁:h=(1/12~1/18 )L≥400㎜,b=(1/3~1/2 )h≥200㎜</p><p> 1、縱向連系梁(封口梁):</p><p> L1:h=(1/12~1/15)×4000=333~267㎜,取h=500㎜,</p>&
17、lt;p> b=(1/3~1/2)×500=167~250㎜,取b×h=250㎜×500㎜;</p><p> 2、梯梁:h=(1/12~1/15)×3000=250~200㎜,取h=400㎜,</p><p> b=(1/3~1/2)×400=133~200㎜,取b×h=200㎜×400㎜;</p&g
18、t;<p><b> 3、過梁布置</b></p><p> 在門、窗洞口頂部設(shè)過梁,承受門、窗洞頂部的墻體重量。過梁也可以兼做連系梁。截面尺寸為b×h=250㎜×500㎜。</p><p> 二、柱截面的確定:b=(1/20~1/15)H</p><p> 本工程柱網(wǎng)布置,采用原建筑方案,詳見結(jié)構(gòu)平面
19、布置圖。柱尺寸取400×500。</p><p> 暫定基礎(chǔ)頂面標(biāo)高高度-1.0米,底層取H= 4300+300+ 1000=5600㎜,二至六層取層高H=3300㎜。</p><p> KZ:b=(1/20~1/15)H=(1/20~1/15)×5600=280~373mm,根據(jù)軸壓比限值,取b=400,則b×h=400×500mm2。<
20、/p><p><b> 驗(yàn)算柱軸壓比:</b></p><p> 單位面積結(jié)構(gòu)荷載G=[1.2×(6.620+3.290×5)+1.4×2.0×6]/6=7.247 KN/m2。</p><p> 荷載面積F=4.0×(5.0+3.0)/2=14.0㎡,</p><p>
21、; 柱組合軸壓力設(shè)計(jì)值N=G·n·F=7.247×6×14.0=695.712 KN,</p><p> 軸壓比μv=N/(fcbh)=695.712×103/(14.3×400×500)=0.243≤[μn]=0.9,</p><p><b> 滿足軸壓比限值。</b></p>
22、<p><b> 三、板厚的確定:</b></p><p> 雙向板肋梁樓蓋,板厚:</p><p> t=l/(50~40)=4000/(50~40)=80~100mm,本工程取100mm。</p><p> 四、梁、柱相對線剛度計(jì)算:</p><p><b> 根據(jù)公式,求慣性矩<
23、;/b></p><p><b> 框架橫梁</b></p><p><b> 框架柱</b></p><p> 根據(jù)公式i=EI/l,可以得出梁柱的線剛度,</p><p> 框架橫梁CD:i=EI/l=12.8×109E/3000=5.3×106E</p&
24、gt;<p> 框架橫梁DE:i=EI/l=12.8×109E/5000=1.5×106E</p><p> 底層柱:i= EI/H=4.167×109E/5600=5.0×105E</p><p> 其余層柱:i= EI/H=4.167×109E/4300=9.3×105E</p><p&
25、gt; 取底層柱iA0A1= iB0B1=iiC0C1值作為基準(zhǔn)值1,算得梁柱的相對線剛度,標(biāo)于下圖: </p><p><b> 第三章 荷載計(jì)算</b></p><p> 第一節(jié) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p> 一、恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:</p><p> ?。ㄒ唬┪菝婧爿d標(biāo)準(zhǔn)值</p><
26、p> 架空隔熱層、結(jié)構(gòu)找坡 3.02 KN/m2</p><p> 防水層 0.4 KN/m2</p><p> 找平層 0.35 KN/m2<
27、;/p><p> 100厚鋼筋混凝土板 0.10×25=2.5 KN/m2 </p><p> 抹灰層 0.35 KN/m2</p><p> -------------------------------------
28、----------------------------</p><p> 合計(jì) 6.620 KN/m2</p><p> ?。ǘ敲娴暮爿d標(biāo)準(zhǔn)值</p><p> 瓷磚地面 0.55 KN/m2&l
29、t;/p><p> 100厚鋼筋砼板 0.10×25=2.5 KN/m2</p><p> 板底抹灰刷白 0.24 KN/m2</p><p> ----------------------------------------
30、-------------------------</p><p> 合計(jì) 3.290KN/m2</p><p> (四)墻體的恒載標(biāo)準(zhǔn)值:</p><p> 240厚多孔墻(雙面抹灰200厚) 0.24×18=4.32KN/m2&l
31、t;/p><p> 20厚水泥沙漿抹灰 0.02×20=0.4 KN/m2</p><p> 合計(jì) 4.72 KN/m2</p><p> (五)窗、門的恒載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p> 鋁合金窗
32、 0.35 KN/m2</p><p> 木門 0.2 KN/m2</p><p><b> 二、活荷載值:</b></p><p> ?。ㄒ唬┪菝娴幕钶d標(biāo)準(zhǔn)值
33、 2.0 KN/m2</p><p> ?。ǘ敲婢蓟钶d標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2</p><p> 第二節(jié) 框架KJ-4荷載計(jì)算</p><p><b> 1、LA荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:<
34、/b></p><p> 梁自重:25×0.25×0.5×4.0=30.000 KN</p><p> 板傳來的:6.62×3.0×1.5/2×4=55.030 KN</p><p> 墻重:25×[0.30×0.1+1.0×0.2+0.2×0.2+0.3
35、×0.1]×4.0=72.000 KN</p><p> 159.330 KN</p><p><b> 活載:</b></p><p> 板傳來的:2.0×3.0×1.5/2×4=18.000 KN</p><p><b> 2、LD荷載計(jì)算:<
36、/b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 梁自重:25×0.25×0.5×4.0=30.000 KN</p><p> 板傳來的:6.62×3.0×1.5/2×4×2=128.921 KN</p><p> --
37、---------------------------------------------------------------</p><p> 158.921 KN</p><p><b> 活載:</b></p><p> 板傳來的:2.0×3.0×1.5/2×4×2=40.478 KN<
38、/p><p><b> 3、LH荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 梁自重:25×0.25×0.5×4.0=30.000 KN</p><p> 板傳來的:6.62×3.0×1.5/2×2=7
39、1.591 KN</p><p> 墻自重:25×[0.30×0.1+1.0×0.2+0.2×0.2+0.3×0.1]×4.0=72.000 KN</p><p> 173.591 KN</p><p><b> 活載:</b></p><p> 板傳來
40、的:2.0×3.0×1.5/2×2=22.478 KN</p><p><b> 4、KL荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 板傳來的:(換算成線荷載,由PKPM計(jì)算。pb=6.62×1.1.95=9.56 KN/m)</p&g
41、t;<p> LB: 159.330/2=79.665 KN</p><p> LD: 158.921/2=79.461 KN</p><p> LF: 173.591/2=86.796 KN</p><p> MB偏心彎矩:79.461×0.150=11.919 KN·m</p><p> MF偏
42、心彎矩:86.796×0.150=13.019 KN·m</p><p><b> 活載:</b></p><p> 板傳來的:(換算成線荷載,由PKPM計(jì)算。pb=2.0×1.95=3.0 KN/m)</p><p> LB: 18.000/2=9.000 KN</p><p>
43、LD: 40.478/2=20.239 KN</p><p> LF: 22.478/2=11.239 KN</p><p> MB偏心彎矩:20.239×0.150=3.036 KN·m</p><p> MF偏心彎矩:11.239×0.150=1.686 KN·m</p><p> 二、二~
44、七層樓面荷載計(jì)算:</p><p><b> 1、LA荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 梁自重:25×0.25×0.5×4.0=30.000 KN</p><p> 板傳來的:3.29×3.0×1
45、.5/2×4=25.060 KN</p><p> 墻重:3.9×[(7.8-0.25)×(3.3-0.5)-3.0×2.95]=55.200 KN</p><p> 窗重:0.35×3.0×2.95=3.10 KN</p><p> 112.560 KN</p><p>&l
46、t;b> 活載:</b></p><p> 板傳來的:2.0×3.0×1.5/2×4=18.000 KN </p><p><b> 2、LD荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 梁自重:25
47、5;0.20×0.6×4.0=30.000 KN</p><p> 板傳來的:3.29×[(2.1+3.9)×0.9/2×4+3.0×1.5/2×4]=61.526 KN</p><p> 梁上墻重:3.9×[3.7×(3.3-0.5)-1.26×3.2-1.0×2.4]=44
48、.265 KN</p><p> 梁上窗重:0.35×1.26×3.2=2.321 KN</p><p> 梁上門重:0.2×1.0×2.4=0.48 KN</p><p> 138.112 KN</p><p><b> 活載:</b></p><p&
49、gt; 板傳來的:2.0×[(2.1+3.9)×0.9/2×4+3.0×1.5/2×4]=40.478 KN</p><p><b> 4、LH荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 梁自重:25×0.25×
50、;0.5×4.0=30.000 KN</p><p> 板傳來的:3.29×3.0×1.5/2×2=34.166 KN</p><p> 梁上墻重:3.9×[4.0×(3.3-0.5)-1.5×1.15-1.5×1.45]=48.594 KN</p><p> 梁上窗重:0.35&
51、#215;(1.5×1.15+1.5×1.45)=3.234 KN</p><p> 115.994 KN</p><p><b> 活載:</b></p><p> 板傳來的:2.0×3.0×1.5/2×2=22.478 KN</p><p><b>
52、 5、KL荷載計(jì)算:</b></p><p><b> 恒載:</b></p><p> 板傳來的:(換算成線荷載,由PKPM計(jì)算。Pb=3.29×1.95=3.648 KN/m, pd=3.29×0.9=3.34 KN/m, p墻=4.72×(3.3-0.65)=8.955 KN/m)</p><p&
53、gt; LA: 112.560/2=56.280 KN</p><p> LD: 138.112/2=69.056 KN</p><p> LE: 98.332/2=49.166 KN</p><p> LH: 115.994/2=57.997 KN</p><p> MD偏心彎矩:69.056×0.150=10.358
54、KN·m</p><p> MF偏心彎矩:57.997×0.150=8.700 KN·m</p><p> 梁自重:25×0.3×0.7=5.25 KN/m</p><p><b> 活載:</b></p><p> 板傳來的:(換算成線荷載,由PKPM計(jì)算。pb
55、=2.0×1.95=2.400 KN/m,pc=2.0×0.9=1.5 KN/m )</p><p> LA: 18.000/2=9.000 KN</p><p> LD: 40.478/2=20.239 KN</p><p> LE: 44.955/2=22.478 KN</p><p> LH: 22.478/
56、2=11.239 KN</p><p> MD偏心彎矩:20.239×0.150=3.036 KN·m</p><p> MF偏心彎矩:11.239×0.150=1.686 KN·m</p><p> 三、地震荷載計(jì)算及位移驗(yàn)算</p><p><b> 1.重力荷載代表值</b
57、></p><p> 根據(jù)抗震規(guī)范1.0.2 抗震設(shè)防烈度為7度及以上地區(qū)的建筑,必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。</p><p> 根據(jù)抗震規(guī)范5.1.3 計(jì)算地震作用時,建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。各可變荷載的組合值系數(shù),應(yīng)按表3.1采用。</p><p> 組合值系數(shù) 表3.1<
58、/p><p><b> 1)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p><b> 1.屋面(上人):</b></p><p> a. 30厚C20細(xì)石砼保護(hù)層 22×0.04=0.88 kN/m2</p><p> b. 三粘四油防水層
59、 0. 4 kN/m2</p><p> c. 20厚1:3水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4 kN/m2</p><p> d. 150厚水泥蛭石保溫層 5×0.15=0.75 kN/m2<
60、/p><p> e. 100厚鋼筋砼板 25×0.10=2.5kN/m2</p><p> f. V型輕鋼龍骨吊頂 0 .25 kN/m2</p><p> 合 計(jì)
61、 4.96 kN/m2</p><p><b> 2.1~5層樓面</b></p><p> a. 水磨石地面 0.65 kN/m2</p><p> d. 100厚搗制砼樓板
62、 25×0.10=2.5 kN/m2</p><p> e.V型輕鋼龍骨吊頂 0 .25 kN/m2</p><p> 合 計(jì) 3.40 kN/m2</p><p><b> 3
63、.外墻</b></p><p> a. 10厚淺米黃方磚 20×0.01=0.2 kN/m2</p><p> b. 10厚1:0.2:2水泥石膏砂漿 20×0 .01=0.2 kN/m2</p><p> c. 10厚1:
64、3水泥砂漿打底 20×0 .01=0.2 kN/m2</p><p> d. 240 空心磚 7.0×0.24=1.68 kN/m2</p><p> e. 20厚1:1:6水泥石灰膏砂漿打底 20×0
65、 .01=0.2 kN/m2</p><p> f. 5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光 20×0.005=0.1 kN/m2</p><p> g. 刷乳膠漆 </p><p> 合 計(jì)
66、 2.3 kN/m2</p><p><b> 4.內(nèi)墻</b></p><p> a. 20厚1:1:6水泥石灰膏砂漿打底 20×0 .01=0.2 kN/m2</p><p> b.5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂漿粉
67、面壓實(shí)抹光 20×0.005=0.1 kN/m2</p><p> c. 200 厚空心磚 7.0×0.2=1.4 kN/m2</p><p> d. 20厚1:1:6水泥石灰膏砂漿打底 20×0 .01=0.2 kN/m2</p
68、><p> e. 5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光 20×0.005=0.1 kN/m2</p><p> e. 刷乳膠漆 </p><p> 合 計(jì)
69、 2.0 kN/m2</p><p> 5.門窗自重重力荷載</p><p> 木門 0.2 kN/m 塑鋼窗 0.44 kN/m2</p><p> 2)重力荷載代表值計(jì)算</p><p><b> (1)恒載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p&g
70、t;<p> 第二層及六層重力荷載代表值相同:</p><p> 樓面 3.40×(16.4×7.2×2+14.4×43.2)=2198.02kN</p><p> 梁 [0.3×0.75×25×8.4×10+0.3×0.75×4×2×25+0.6&
71、#215;0.3×25×6×10+0.25×0.6×14.4×6×25+0.25×0.6×2×2×25+0.3×0.65×18×25×7.2+0.3×0.5×5.2×25×6+0.3×0.5×3×25×4+0.
72、25×0.3×3.6×25×12+0.25×0.4×5.2×25×2+0.25×0.4×4×25=2037.3kN</p><p> 柱 0.6×0.6×3.9×25×32=1123.2kN</p><p> 外墻 ( (17+
73、58.2+17+58.2+2×2) -30×1. 5×1.8) ×6.56×3.9×0.24=820.51 kN</p><p> 內(nèi)墻 ((17×2+14.4×12+58.2×2)-14×1.5×1.8) ×6.22×3.9×0.24=1825.22 kN</p&
74、gt;<p> 窗 (30×1.5×1.8+14×1.5×1.8)×0.4=47.52</p><p> 故第二層自重標(biāo)準(zhǔn)值 2918.02+2037.3+1123.2+820.51+1825.22+47.52=8771.77kN</p><p><b> 第一層:</b></p>
75、<p> 柱 0.6×0.6×4.9×32×25=1411.2kN</p><p> 外墻 ( (17×2+58.2+2×2) -15×1. 5×1.8) ×6.56×3.3×0.24=436.04 kN </p><p> 內(nèi)墻 ((6×14
76、+8×2+58.2+3.6×2)×6.22×3.3×0.24=814.80kN</p><p> 故第一層自重標(biāo)準(zhǔn)值:</p><p> 1411.2+2037.3+436.04+814.80+15×1.5×1.8×0.4=4715.54kN</p><p><b> 屋
77、頂:</b></p><p> 屋面 4.96×7.2×10.4×2+14.4×14.4×4.96=1771.315kN</p><p> 梁 [0.3×0.75×10.4×25×4+0.25×0.6×10.4×2×25+0.3×
78、0.6×25×7.2×4+0.25×0.3×25×3.6×8+0.75×0.3×8.4×4×25+0.3×0.65×6×4×25+0.3×0.5×6×5.2×25+0.3×0.5×4×3×25+0.25
79、5;0.4×5.2×2×25+0.25×0.4×5.2×2×25+0.25×0.4×4×25=999.6kN</p><p> 柱 0.6×0.6×3.3×22×25=653.4kN</p><p> 外墻 ( (10.4×2+7
80、.2×2)×2+5.2×4+4×2+14.4×2-12×1.5×1.8) ×6.56×3.3×0.24=614.016kN </p><p><b> 內(nèi)墻 </b></p><p> ((10.4×2+7.2×2)×2+6×
81、2+14.4×2-5×1.5×1.8)×6.22×3.3×0.24=456.71kN</p><p><b> 故屋頂自重標(biāo)準(zhǔn)值:</b></p><p> 999.6+653.4+1771.38+614.016+456.708+17×1.5×1.8×0.4=4513.4kN
82、</p><p><b> (2)活載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p> 第二層(第一質(zhì)點(diǎn)):(16.4×7.2×2+14.4×43.2)×2.0×0.5+(8×3.6×2+3.6×2×6+6×4)×(2.5-2)×0.5=889.44kN<
83、/p><p> 屋面活荷載不算,雪荷載×0.5</p><p> 屋面雪載:0.5×0.35×7.2×10.4×2+14.4×14.4×0.35×0.5=62.496kN</p><p> 第七層 4513.4kN+62.496kN=4575.896kN</p&g
84、t;<p> 第二層至六層 8771.77kN+889.44kN=9661.21kN</p><p> 第一層 4715.54kN+889.44kN=5604.98kN</p><p> 另加樓梯折減成200mm厚樓板8.0×3.6×2×3.4+4×6×3.6=282.24kN</p>
85、<p> 七層加電梯間 7×3×5.2=109.2kN 水箱間 200 kN/m</p><p> 故 G1=4715.54+889.44=5604.98kN-------5887.22kN</p><p> G2=8771.77+889.44=9661.21kN------9943.45kN</p><p> G3=8
86、771.77+889.44=9661.21kN-------9943.45kN</p><p> G4=8771.77+889.44=9661.21kN------9943.45kN</p><p> G5=8771.77+889.44=9661.21kN------9943.45kN</p><p> G6=8771.77+889.44=9661.21kN-
87、-----9943.45kN</p><p> G7=4513.4+62.496=4575.896kN------4885.10kN </p><p> 簡圖如下:圖3 .1</p><p> 2.框架側(cè)移剛度計(jì)算</p><p> 梁線剛度:ib=EcIb/l,Ib=2.0Io(中框架梁), Ib=1.5Io(邊框架梁)</p
88、><p> 柱線剛度:ic=EcIc/hc:</p><p><b> 柱的側(cè)移剛度D值:</b></p><p> Kc 柱線剛度 ic=EcIc/hc</p><p><b> ?。汗?jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動影響系數(shù)</b></p><p> 表3.2橫梁線剛度Ib計(jì)算表</p
89、><p> 表3.3柱線剛度Ic計(jì)算表</p><p> 表3.4中框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)</p><p> 表3.5邊框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)</p><p> 表3.6中框架柱B側(cè)移剛度D值(N/mm)</p><p> 表3.7樓電梯間框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)</p>&l
90、t;p> 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度想加,即得框架各層層間側(cè)移剛度,如下表</p><p> 表3.8橫向框架層間側(cè)移剛度(N/mm)</p><p> 3.結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算</p><p> 采用頂點(diǎn)位移法:結(jié)構(gòu)基本自振周期 </p><p> :考慮非結(jié)構(gòu)墻體剛度影響的周期折減系數(shù),實(shí)砌填充磚墻取0.6~0.7
91、,輕質(zhì)墻取0.8</p><p> ?。杭傧爰性诟鲗訕敲嫣幍腉i為水平荷載,按彈性方法求得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移(m)</p><p> ( 求層間位移,再求頂點(diǎn)位移。)</p><p> 對突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等假想位移指主體結(jié)構(gòu)位移。</p><p> 對于帶屋面局部突出間的房屋,uT應(yīng)取主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的位移。突出間對主體結(jié)構(gòu)
92、頂點(diǎn)位移的影響,可按頂點(diǎn)位移相等的原則,將其重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層。當(dāng)屋面突出部分為一層時,其重力荷載可按下式計(jì)算:</p><p> 將G7折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層,即</p><p> 對框架結(jié)構(gòu),uT可按下式計(jì)算;</p><p><b> VGi=</b></p><p> 式中,Gk:集中在k層
93、樓面處的荷載代表值;</p><p> VGi: 把集中在各層樓面處的重力荷載代表值視為水平荷載而得的第層的層間剪力;</p><p> : 第i層的層間側(cè)移剛度;</p><p> : 第i層的層間側(cè)移;</p><p> : 第i層的頂部側(cè)移;</p><p> 表3.9結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算</p
94、><p> 基本自震周期T1,uT其中的量綱為m,取ΨT=0.7,則</p><p> 其中,uT :計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移:</p><p> ΨT :結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重墻影響的折減系數(shù),</p><p> 4水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算</p><p> 由于本設(shè)計(jì)方案,結(jié)構(gòu)高度不
95、超過40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻,變形以剪切變形為主,以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用,采用底部剪力法時,各樓層可僅取一個自由度。地震作用按7度類場地(地基土不液化),地震動參數(shù)區(qū)劃的特征周期分為一區(qū)考慮,按規(guī)范查得揚(yáng)州的特征周期為T=0.35s, 則=0.12。采用底部剪力法計(jì)算,由于T=0.812>1.4T=1.4×0.35=0.49s,故應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用,取=0.08 T+0
96、.07=0.08×0.59+0.07=0.0572</p><p><b> 結(jié)構(gòu)底部剪力為:</b></p><p> =0.85×(4885.1+9943.45×5+5887.22)</p><p><b> =51416kN</b></p><p> 為結(jié)
97、構(gòu)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值,多層砌房屋、底部框架和多層內(nèi)框架磚房,宜取水平地震影響系數(shù)最大值;Geq結(jié)構(gòu)等效總重力荷載,單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值,多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表值的85%。</p><p> 頂點(diǎn)附加地震作用為F=F=0.07496×2892.95=216.856kN</p><p><b> F= F(1-)<
98、;/b></p><p> 式中Fi為質(zhì)點(diǎn)I的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;Gi為集中于質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值;Hi為質(zhì)點(diǎn)i的計(jì)算高度;為頂部附加地震作用系數(shù),多層鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)房屋可查規(guī)范表4-1-6,多層內(nèi)框架磚房可采用0.2,其它房屋可采用0.0;F為頂部附加水平地震作用。</p><p> 表3.10頂部附加地震作用系數(shù)</p><p> 注:T1為結(jié)
99、構(gòu)基本自振周期</p><p> Vi=ΣFj+ΔFn,采用底部剪力法時,突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng),宜乘以增大系數(shù)3,此增大部分不應(yīng)往下傳遞,但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)予計(jì)入。</p><p> 具體計(jì)算過程見表3.11。各樓層的地震剪力計(jì)算結(jié)果列于表3.11。</p><p> 表3.11各層地震作用及樓層地震剪力</p>
100、<p> 注:Fn只加入主體的頂層即第七層。</p><p> 5.水平地震作用下的位移驗(yàn)算</p><p> 圖3 .2 層間剪力、位移示意圖</p><p> 各類結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的抗震變形驗(yàn)算,其樓層內(nèi)最大的彈性層間位移應(yīng)符合下式要求,Δμe小于等于[θe]h</p><p> 式中Δμe為多遇地震作用
101、標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移;計(jì)算時除以彎曲變形為主的高層建筑外,可不扣除結(jié)構(gòu)整體彎曲變形;應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形,各作用分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)采用1.0;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面剛度可采用彈性剛度。h為計(jì)算樓層層高。</p><p> 表3.12橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算</p><p><b> 第四章 內(nèi)力分析</b></p><p><
102、;b> 注:荷載取為標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p> 第一節(jié) 恒荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算</p><p> 用彎矩二次分配法計(jì)算</p><p> 恒荷載作用下框架受荷簡圖—附錄</p><p> 1、恒荷載作用下框架彎矩計(jì)算</p><p><b> ?。?)梁的固端彎矩<
103、/b></p><p><b> 表7-7</b></p><p><b> (2)彎矩分配系數(shù)</b></p><p> 根據(jù)梁柱相對線剛度算出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)。</p><p><b> 表7-8</b></p><p> ?。?)
104、彎矩分配法計(jì)算框架彎矩</p><p><b> 計(jì)算桿端彎矩。</b></p><p> 各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行彎矩分配。彎矩傳遞,同跨梁兩端,同層柱子上、下端的彎矩相互傳遞,傳遞系數(shù)為1/2。</p><p> 各節(jié)點(diǎn)的不平衡力矩,進(jìn)行二次分配。</p><p> 將固端彎矩,分配彎矩,傳遞彎矩相加,得出各桿的桿端彎矩。
105、桿端彎矩以順時針轉(zhuǎn)動為正,反之為負(fù)。</p><p><b> 表7-9</b></p><p><b> (4)橫梁跨中彎矩</b></p><p> 取脫離體,按簡支梁則有M中=-(|M左|+|M右|)/2+1/8gl2</p><p><b> 表7-10</b>
106、</p><p> 恒荷載作用下的彎矩圖</p><p> 2、恒荷載作用下框架的剪力計(jì)算</p><p> 取節(jié)點(diǎn)平衡,可求得梁端及柱剪力列于表中</p><p><b> 表8-11</b></p><p><b> 表8-12</b></p>&
107、lt;p> 恒荷載作用下的剪力圖</p><p> 3、恒荷載作用下框架的軸力計(jì)算</p><p><b> 柱的自重:</b></p><p><b> 六層:32.4</b></p><p> 二~五層柱 :37.55</p><p> 底層柱 :43.
108、65</p><p> 樓層各柱的軸力如下表</p><p><b> 樓層各柱軸力()</b></p><p> 恒荷載作用下的軸力圖</p><p> 第二節(jié) 活荷載作用下框架的內(nèi)力</p><p> 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)活荷載較小時,(例如民用建筑樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為≤2.5KN/㎡時)
109、,或活荷載與恒荷載之比不大于1時,活荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力較小,可考慮將各層各跨的活荷載作一次性布置,即不考慮活荷載的最不利布置,而將其同時作用在所有框架上。但活荷載算得的梁跨中彎矩宜乘以1.1~1.2的增大系數(shù)。</p><p> 滿布活荷載,用彎矩二次分配法計(jì)算</p><p> 活荷載作用下框架受荷簡圖—附錄</p><p> 1、 活荷載作用下框架彎矩計(jì)算&
110、lt;/p><p><b> ?。?)梁的固端彎矩</b></p><p><b> 表7-14</b></p><p><b> ?。?)彎矩分配系數(shù)</b></p><p> 根據(jù)梁柱相對線剛度算出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)。</p><p><b&
111、gt; 表7-15</b></p><p> ?。?)彎矩分配法計(jì)算框架彎矩</p><p><b> 表7-16</b></p><p><b> ?。?)橫梁跨中彎矩</b></p><p> 取脫離體,按簡支梁則有</p><p> M中=-(|M左
112、|+|M右|)/2+1/8×gl2</p><p><b> 表7-17</b></p><p> 活荷載作用下的彎矩圖</p><p> 2、活荷載作用下框架的剪力計(jì)算</p><p> 取節(jié)點(diǎn)平衡,可求得梁端及柱剪力列于表中</p><p><b> 表7-18&
113、lt;/b></p><p><b> 表7-19</b></p><p> 活荷載作用下的剪力圖</p><p> 3、活荷載作用下框架的軸力計(jì)算</p><p> 根據(jù)荷載分布圖及剪力圖,進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b> 表7-20</b></p
114、><p> 活荷載作用下的軸力圖</p><p> 第三節(jié) 水平地震荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算</p><p> 第i層j柱分配到的剪力Vij以及該柱上、下端的彎矩和分別按下列各式計(jì)算:</p><p> y=yn+y1+y2+y3</p><p> 式中,h:該層柱的計(jì)算高度;</p><p&g
115、t; y:框架柱的反彎點(diǎn)高度比;</p><p> yn:框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比;</p><p> y1:上、下層梁線剛度變化是反彎點(diǎn)高度比的修正值;</p><p> y2、y3: 上、下層層高變化時反彎點(diǎn)高度比的修正值;</p><p> 表3.13 KJ-4框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算</p><p&g
116、t; 注:表中M量綱為kN?m,V量綱為kN</p><p> 表3.14 KJ-4框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算</p><p> 注:表中M量綱為kN?m,V量綱為kN</p><p> 表3.15 KJ-4框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算</p><p> 注:表中M量綱為kN?m,V量綱為kN</p><p>
117、 表3.16梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算表</p><p> 注:1)柱軸力的負(fù)號表示拉力。當(dāng)為左震作用時,左側(cè)一根柱為拉力,對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。</p><p> 2)表中M單位為kN?m,V單位為kN,N的單位為kN,l單位為m</p><p> 架KJ-4結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖如下列圖:</p><p> 圖4 .3地震作用下框架KJ
118、-4梁彎矩圖(kN.m)</p><p> 圖4 .4地震作用下框架KJ-4梁端剪力及柱軸力(kN)</p><p> 第五章 荷載組合和內(nèi)力組合</p><p> 第一節(jié) 橫梁內(nèi)力組合</p><p> 1.豎向荷載作用下梁端彎矩M為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩(調(diào)幅系數(shù)取0.85)。</p><p> 2.橫向荷載作
119、用下由于風(fēng)荷載內(nèi)力值比較小,本設(shè)計(jì)只組合地震荷載。</p><p> 3.地震作用效應(yīng)組合時,梁端組合剪力設(shè)計(jì)值、柱端組合彎矩、剪力設(shè)計(jì)值需進(jìn)行調(diào)整。體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的要求。</p><p><b> 4.結(jié)構(gòu)抗震等級</b></p><p> 由規(guī)范查得本工程的框架的抗震等級:三級。</p><p><
120、;b> 5.框架梁內(nèi)力組合</b></p><p> 無地震作用效應(yīng)的其他荷載效應(yīng)基本組合</p><p> ?。?)1.2SGK+1.4SQK ,(2)1.35SGK+SQK,</p><p> 考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合</p><p> ?。?)1.2SGE+1.3SEK。 </p&
121、gt;<p> 無地震作用效應(yīng)的其他荷載效應(yīng)基本組合:</p><p> 對于一般排架、框架結(jié)構(gòu),基本組合可采用簡化規(guī)則,并應(yīng)按下列組合值中取最不利值確定: ①由可變荷載效應(yīng)控制的組合: ?、谟捎谰煤奢d效應(yīng)控制的組合:</p><p> 基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按下列規(guī)定采用: 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù): —對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1
122、.2; —對由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35; 可變荷載的分項(xiàng)系數(shù): —一般情況下應(yīng)取1.4;</p><p> 考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合:</p><p> 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合,應(yīng)按下式計(jì)算: S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψwγwSwk
123、 式中S-結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值,包括組合的彎矩、軸向力和剪力設(shè)計(jì)值; γG-重力荷載分項(xiàng)系數(shù),一般情況應(yīng)采用1.2,當(dāng)重力荷載效應(yīng)對構(gòu)件承載能力有利時,不應(yīng)大于1.0; γEh、γEv-分別為水平、豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按表5.4.1 采用; γw-風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)采用1.4; SGE-重力荷載代表值的效應(yīng),有吊車時,尚應(yīng)包括懸吊物重力標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); SEhk-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng),尚應(yīng)乘以相
124、應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù); SEvk-豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng),尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù); Swk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng); ψw-風(fēng)荷載組合值系數(shù),一般結(jié)構(gòu)取0.0,風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用0.2。</p><p> 因?yàn)楸竟こ虨槎鄬涌蚣芙Y(jié)構(gòu),以豎向荷載作用為主,水平風(fēng)荷載的作用影響較小,所以可不考慮風(fēng)荷載且不考慮豎向地震作用。</p><p> 結(jié)構(gòu)構(gòu)
125、件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合按下式計(jì)算:1.2SGE+1.3SEhK</p><p> 其中SGE-重力荷載代表值的效應(yīng)。</p><p> 6.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)調(diào)整構(gòu)件的組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值。</p><p> 抗震規(guī)范6.2.4梁端組合剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整:</p><p> 一、
126、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁,其梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整:</p><p> V=γRE〔(+)/〕 式中V-梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值; </p><p> ln -梁的凈跨; -梁在重力荷載代表值(9度時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值)作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值; 、-分別為梁左右端截面反時針或順時針方向
127、組合的彎矩設(shè)計(jì)值,一級框架兩端彎矩均為負(fù)彎矩時,絕對值較小的彎矩應(yīng)取零; 、-分別為梁左右端截面順時針或反時針方向?qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值,根據(jù)實(shí)配鋼筋面積(計(jì)入受壓筋)、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等確定; ηvb-梁剪力增大系數(shù)一級取1.3,二級取1.2,三級取1.1。</p><p> 7.框架梁內(nèi)力組合表</p><p> 框架梁內(nèi)力組合表見表5.1,5.2,
128、 5.3。</p><p><b> 第三節(jié) 柱內(nèi)力組合</b></p><p> 1.框架柱內(nèi)力組合:</p><p> 無地震作用效應(yīng)的其他荷載效應(yīng)基本組合</p><p> (1)1.2SGK+1.4SQK ,(2)1.35SGK+SQK,</p><p> 考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用
129、效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合</p><p> ?。?)1.2SGE+1.3SEK。</p><p> 取每層柱頂和柱底兩個控制截面進(jìn)行組合。</p><p> 2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)調(diào)整構(gòu)件的組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值。</p><p> 抗震規(guī)范6.2.2考慮地震作用效應(yīng)組合時,三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)
130、處,除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外,柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值調(diào)整:</p><p> 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者及框支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)外,柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求: ∑Mc=η∑Mb 式中∑Mc-節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和,上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值可,按彈性分析分配; ∑Mb-節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時針或順時
131、針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和,一級框架節(jié)點(diǎn)左右梁端均為負(fù)彎矩時,絕對值較小的彎矩應(yīng)取零; ∑Mbua-節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時針或順時針方向?qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值之和,根據(jù)實(shí)配鋼筋面積(計(jì)入受壓筋)和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定; ηc-柱端彎矩增大系數(shù),一級取1.4,二級取1.2,三級取1.1?! ‘?dāng)反彎點(diǎn)不在柱的層高范圍內(nèi)時,柱端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值可乘以上述柱端彎矩增大系數(shù)。</p><p
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