鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要（中文）</b></p><p><b>　　摘要（英文）</b></p><p>　　第一部分 設(shè)計任務(wù)書---------------------

2、----------------------------------------------------------------1</p><p>　　1 設(shè)計題目----------------------------------------------------------------------------------------------------1</p><p>　　2

3、設(shè)計目的及要求-------------------------------------------------------------------------------------------1</p><p>　　3 建筑功能及要求-----------------------------------------------------------------------------------------

4、--1</p><p>　　3.1建筑功能要求----------------------------------------------------------------------------------------- 1</p><p>　　3.2建筑等級----------------------------------------------------------------

5、------------------------------- 1</p><p>　　3.3規(guī)劃及設(shè)計思路------------------------------------------------------------------------------------- -1</p><p>　　4 設(shè)計內(nèi)容圖紙及歸檔要求------------------------------

6、-------------------------------------------------2</p><p>　　4.1建筑部分---------------------------------------------------------------------------------------- -------2</p><p>　　4.2結(jié)構(gòu)部分-------------

7、--------------------------------------------------------------------------- -------2</p><p>　　4.3圖面要求------------------------------------------------------------------------------------------------2</p>

8、;<p>　　第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明-------------------------------------------------------------------------------- --3</p><p>　　1 設(shè)計的條件及基本內(nèi)容---------------------------------------------------------------------------

9、------ -3</p><p>　　1.1 設(shè)計基本條件------------------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　1.1.1 氣象條件------------------------------------------------------

10、--------------------------------- 3</p><p>　　1.1.2 抗震設(shè)防--------------------------------------------------------------------------------------- 3</p><p>　　1.1.3地基土承載力-----------------------------

11、---------------------------------------------------- -3</p><p>　　1.1.4 其它條件----------------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　1.1.5 鋼筋混凝土---------

12、----------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容---------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　2 結(jié)構(gòu)類型

13、------------------------------------------------------------------------------------------------------4</p><p>　　2.1 設(shè)計方案--------------------------------------------------------------------------------------

14、-----------4</p><p>　　2.2柱網(wǎng)布置圖----------------------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　3 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算-------------------------------------------------

15、-----------------------------------------6</p><p>　　3.1 梁柱截面，梁跨度及柱高確定----------------------------------------------------------------------6</p><p>　　3.1.1初估截面尺寸---------------------------------

16、----------------------------------------------------6</p><p>　　3.2 荷載計算-------------------------------------------------------------------------------------------------9</p><p>　　3.2.1 屋面及樓面的永久荷

17、載標準值---------------------------------------------------------------9</p><p>　　3.2.2 屋面及樓面的可變荷載標準值-------------------------------- ------------------------------9</p><p>　　3.3 梁柱自重計算-------------

18、-----------------------------------------------------------------------------9</p><p>　　3.4 計算重力荷載代表值--------------------------------------------------------------------------------10</p><p>　　3

19、.4.1 頂層的重力荷載代表值----------------------------------------------------------------------10</p><p>　　3.4.2 其它層的重力荷載代表值-------------------------------------------------------------------11</p><p>　　3

20、.5 橫向框架側(cè)翼剛度計算-----------------------------------------------------------------------------11</p><p>　　3.5.1 計算梁 柱的線剛度---------------------------------------------------------------------------11</p>&

21、lt;p>　　3.6 橫向水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和側(cè)移計算-----------------------------------14</p><p>　　3.6.1 橫向自震周期的計算-------------------------------------------------------------------------14</p><p>　　3.6.2 水平地

22、震作用下及樓層地震剪力的計算-------------------------------------------------15</p><p>　　3.6.3 水平地震作用下的位移驗算----------------------------------------------------------------16</p><p>　　3.6.4 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算-

23、---------------------------------------------17</p><p>　　3.7 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算------------------------------ ---------------------23</p><p>　　3.7.1 計算單元的選擇和確定-------------------------------- --

24、- ----------------------------------23</p><p>　　3.7.2 荷載計算----------------------------------------------------------------------------------------24</p><p>　　3.7.3 恒載內(nèi)力計算------------------------

25、----------------------------------------------------------27</p><p>　　3.7.4 活載內(nèi)力計算----------------------------------------------------------------------------------27</p><p>　　3.7.5分層法計算豎向荷載作用下的

26、框架內(nèi)力------------------------------------- ------------28</p><p>　　3.7.6梁端剪力和柱軸力計算------------------------------------------- ---------------------------35</p><p>　　3.7.7框架梁跨中彎矩計算----------------

27、----------------------------------------------------------38</p><p>　　4 框架內(nèi)力組合------------------------------ --------------------------------------------------------------40</p><p>　　4.1 結(jié)構(gòu)抗震等級-

28、----------------------------------------------------------------------------------------40</p><p>　　4.2 框架梁內(nèi)力組合--------------------------------------------------------------------------------------40</p&g

29、t;<p>　　4.3 框架柱內(nèi)力組合--------------------------------------------------------------------------------------41</p><p>　　梁內(nèi)力組合表-----------------------------------------------------------------------------

30、------------42</p><p>　　柱內(nèi)力組合表-----------------------------------------------------------------------------------------48</p><p>　　5 框架梁、柱截面設(shè)計----------------------------------------------------

31、---------------------------------53</p><p>　　5.1 梁截面設(shè)計---------------------------------------------------------------------------------------------53</p><p>　　5.1.1梁正截面受彎承載力計算-------------------

32、---------------------------------- -----------------53</p><p>　　5.1.2梁斜截面受剪承載力計算-----------------------------------------------------------------------56</p><p>　　5.2 柱截面的設(shè)計---------------------

33、----------------------------------------------------------- ----------56</p><p>　　5.2.1 柱正截面受彎承載力計算----------------------------------------------------------------------56</p><p>　　5.2.2 柱斜截面受剪承

34、載力計算----------------------------------------------------------------------59</p><p>　　5.3 節(jié)點設(shè)計------------------------------------------------------------------------------------------------61</p><

35、;p>　　6 現(xiàn)澆板設(shè)計-------------------------------------------------------------------------------------------------61</p><p>　　7 樓梯設(shè)計-----------------------------------------------------------------------------

36、-----------------------63</p><p>　　7.1 樓梯梯段板設(shè)計---------------------------------------------------------------------------------------64</p><p>　　7.1.1 荷載計算---------------------------------------

37、----------------------------------------------------64</p><p>　　7.1.2 平臺設(shè)計-------------------------------------------------------------------------------------------66</p><p>　　7.1.3 平臺梁計算------

38、----------------------------------------------------------------------------------66</p><p>　　7.2 荷載計算-------------------------------------------------------------------------------------------------66</p

39、><p>　　8 基礎(chǔ)設(shè)計---------------------------------------------------------------------------------------------------68</p><p>　　8.1 基礎(chǔ)選型及埋深------------------------- -----------------------------------

40、---------------------------68</p><p>　　8.2 選取內(nèi)力（取一層邊柱）--------------------------------------------------------------------------68</p><p>　　8.3 地基承載力驗算69</p><p>　　8.3.1 基礎(chǔ)底邊應(yīng)力驗算--

41、-----------------------------------------------------------------------------69</p><p>　　8.4 基礎(chǔ)抗沖切驗算（取設(shè)計值）69</p><p>　　8.5 柱與基礎(chǔ)交接處受沖切承載力驗算69</p><p>　　8.6 基礎(chǔ)底面配筋計算-----------------

42、------------------------------------------------------------- 71</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計中 文 摘 要</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計中 文 摘 要</p><p>　　第一部分 設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　1 設(shè)計題目</b>&

43、lt;/p><p>　　設(shè)計題目：《某大學(xué)公共教學(xué)樓設(shè)計》</p><p><b>　　2設(shè)計目的及要求</b></p><p>　　設(shè)計目的：（1）鞏固、加深已學(xué)過的基礎(chǔ)和專業(yè)知識，提高綜合運用基礎(chǔ)和專業(yè)知識的能力；（2）熟悉土木工程專業(yè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的程序和方法、了解我國有關(guān)土木工程建筑的方針和政策，了解工程建設(shè)的基本程序；（3）熟悉土木工

44、程專業(yè)的有關(guān)規(guī)范和標準；（4）針對要解決的問題，學(xué)習(xí)和熟悉如何搜集國內(nèi)、外資料，了解國內(nèi)外的現(xiàn)狀和水平，吸取先進的設(shè)計方法；（5）學(xué)習(xí)調(diào)查研究的方法，深入實際了解已有的設(shè)計所存在的問題，在設(shè)計中克服這些不足，改進設(shè)計方案；（6）了解工程的常用做法，增強工程意識，提高工程實踐能力。</p><p>　　具體要求：堅持“適用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設(shè)計原則</p><p>　　培養(yǎng)繪圖施工的能力

45、，圖紙不僅達到數(shù)量要求，而且要確保質(zhì)量、建筑功能及要求。</p><p><b>　　3建筑功能及要求</b></p><p>　　擬建某大學(xué)公共教學(xué)樓為永久建筑，建筑層數(shù)6層，工程總面積5400㎡，高21.6m，結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.1建筑功能要求</b></p>

46、<p>　　指導(dǎo)思想：堅持以人為本，在功能和結(jié)構(gòu)上分區(qū)合理，依據(jù)教學(xué)樓規(guī)模、類型、等級標準，根據(jù)基地的環(huán)境條件及功能要求，進行平面組合、空間設(shè)計。在整個設(shè)計中突出教學(xué)樓的特色，體現(xiàn)均質(zhì)、優(yōu)美、簡單、有序的建筑特點。</p><p><b>　　3.2建筑等級</b></p><p>　　耐久等級II級，耐火等級2級。</p><p>

47、;　　3.3規(guī)劃及設(shè)計思路</p><p>　　在分析、研究所給設(shè)計任務(wù)特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合其實際功能，完成建筑施工圖設(shè)計。要求合理確定平面柱網(wǎng)尺寸、布置房間、確定樓梯數(shù)量、位置及形式；滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)要求；確定合理層高，樓（地）面、屋面、墻身工程做法；建筑風(fēng)格、造型應(yīng)富有創(chuàng)意，有時代感。繪制建筑物的平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯施工圖和其他部分結(jié)構(gòu)詳圖。</p><p>　　4設(shè)計內(nèi)容圖紙

48、及歸檔要求</p><p><b>　　4.1建筑部分</b></p><p>　　按照建施1、建施2……排序，設(shè)計的建筑施工圖有：</p><p>　　總平面圖 1:200</p><p>　　建筑平面圖（包括首層、標準層、頂層）1:100</p><p>　　立面圖（2～4個）1:100

49、</p><p>　　剖面圖（通過門窗或較復(fù)雜部位剖切）1:100</p><p>　　設(shè)計說明書（材料做法表、門窗數(shù)量表）</p><p><b>　　4.2結(jié)構(gòu)部分</b></p><p>　　按照:結(jié)施1、結(jié)施2……排序，設(shè)計的結(jié)構(gòu)施工圖有：</p><p><b>　　基礎(chǔ)平面、

50、剖面圖</b></p><p><b>　　平面結(jié)構(gòu)布置圖</b></p><p><b>　　梁板配筋圖</b></p><p><b>　　柱配筋圖</b></p><p><b>　　4.3圖面要求</b></p><

51、p>　　圖紙可用計算機繪制，也要有手工繪制。</p><p>　　布局勻稱、圖面整潔、線條圓滑、符號正確、符合《建筑制圖標準》、尺寸完善。</p><p>　　計算正確、說明清楚、詞語簡練、用詞恰當(dāng)、字跡工整。</p><p>　　第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明</p><p>　　1 設(shè)計的基本條件和內(nèi)容</p><p&

52、gt;<b>　　1.1設(shè)計基本條件</b></p><p>　　本次設(shè)計的任務(wù)是在石家莊河北科技大學(xué)建設(shè)公共教學(xué)樓。</p><p><b>　　建筑地點：石家莊市</b></p><p>　　建筑面積：4500～5500㎡</p><p><b>　　層 數(shù)：6層</b&g

53、t;</p><p>　　辦公室建筑：（1）電腦機房2間，配電室1間，資料室1間；（2）小會議室2間，40㎡，辦公室若干間60㎡，實驗室4間，100㎡；（3）小教室若干間約60㎡，電教室若干間，100㎡，階梯大教室2間，約150㎡；（4）每層設(shè)男女衛(wèi)生間各1間，教師休息室1間，20㎡，儲藏室1間，20—30㎡；（5）其他房間可根據(jù)情況自行設(shè)計。</p><p><b>　　1.1

54、.1氣象條件</b></p><p>　　1、年平均最低溫度7.8℃。</p><p>　　2、常年主導(dǎo)風(fēng)向：東北-西南風(fēng)；基本風(fēng)壓0.35kN/㎡，基本雪壓0.3kN/㎡。</p><p>　　3、最大凍土深度：0.55m。</p><p><b>　　1.1.2抗震設(shè)防</b></p>&l

55、t;p>　　按7級抗震，第一組，設(shè)計基本地震加速度為0.10g;場地類型為Ⅱ類場地。</p><p>　　1.1.3地基土承載力</p><p>　　基本不考慮地基土變形驗算，建筑場地持力層屬粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值130kN/㎡。建筑場地的主導(dǎo)風(fēng)向所在地氣象資料得到。穩(wěn)定地下水埋深15.5m，屬潛水類型，對混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性。地基處理及基礎(chǔ)方案：根據(jù)場地巖土工程和建筑荷載特點，

56、建議本工程采用天然地基。</p><p>　　1.1.4鋼筋混凝土</p><p>　　梁板混凝土采用C35混凝土，縱筋采用Ⅲ級鋼筋，箍筋采用Ⅰ級鋼筋。</p><p>　　1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容</p><p>　　結(jié)構(gòu)計算書包括結(jié)構(gòu)布置，設(shè)計依據(jù)及步驟和主要計算的過程及計算結(jié)果，計算簡圖，即如下內(nèi)容：</p><

57、p>　?。?）地震作用計算； （2）框架內(nèi)力分析，箍筋計算（取一榀）；</p><p>　　（3）基礎(chǔ)設(shè)計計算； （4）板、樓梯的設(shè)計計算。</p><p>　　其他構(gòu)件計算視設(shè)計情況而定。</p><p><b>　　2 結(jié)構(gòu)類型</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計方案&l

58、t;/b></p><p>　　本建筑設(shè)計方案采用框架結(jié)構(gòu)。</p><p>　　梁、板、柱、樓面均采用現(xiàn)澆型混凝土。</p><p>　　2.2柱網(wǎng)布置及一榀框架圖</p><p><b>　　柱網(wǎng)布置圖</b></p><p><b>　　3框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算</b>

59、</p><p>　　3.1梁柱截面，梁跨度及柱高確定</p><p>　　3.1.1初估截面尺寸</p><p>　　a. 邊跨橫梁 L=8000mm</p><p>　　為滿足承載力、剛度及延性要求截面高度取1/15～1/10的跨度，即：</p><p>　　h=8000×(1/15～1/10)=53

60、3～800mm 取600mm</p><p>　　梁截面寬度一般取1/3 ～1/2梁高，同時不宜小于250mm</p><p>　　b=600×(1/3～1/2)=200～300 取50的模數(shù)，可取300mm</p><p>　　b. 中跨橫梁 l=3000mm </p><p>　　為滿足承載力、剛度及延性要求界面高度

61、取1/15～1/10的跨度，即：</p><p>　　h=3000×(1/15～1/10)=200～300mm 為了使梁的潔面尺寸盡量一致，取h=600mm</p><p>　　梁截面寬度一般取1/3～1/2梁高，同時不宜小于250mm</p><p>　　b=600×(1/3～1/2)=200～300mm</p><p

62、>　　可以看出，按1/3～1/2梁高取值時，中跨橫梁的寬度太小。由于主柱的面尺寸一般在600左右，則梁寬取300mm。</p><p>　　c. 縱梁 對于l=10000mm的縱梁</p><p>　　為滿足承載力、剛度及延性要求截面高度取1/15～1/10的跨度，即：</p><p>　　h=10000×(1/15～1/10)=667～1000m

63、m 取，800mm</p><p>　　梁截面寬度一般取1/3～1/2梁高，同時不宜小于250mm</p><p>　　b=800×(1/3～1/2)=267～400mm 取300mm。</p><p>　　d. 次梁 l=8000mm </p><p>　　為滿足承載力、剛度及延性要求界面高度取1/15～1/10

64、的跨度，即：</p><p>　　h=8000×(1/15～1/10)=533～800mm 取h=600mm</p><p>　　梁截面寬度一般取1/3 ～1/2梁高，同時不宜小于250mm</p><p>　　b=600×(1/3～1/2)=267～400mm 取50的模數(shù)，可取300m</p><p>　　

65、由此估算出的截面尺寸見下表。</p><p>　　梁截面尺寸（mm）及各層混凝土強度等級</p><p>　　e. 柱的截面尺寸的初步確定</p><p>　　框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比值按下列公式估算：</p><p>　　式中N— 為柱的組合軸壓比的設(shè)計值</p><p>　　F— 為按簡支狀態(tài)計算的負載面

66、積</p><p>　　—為折算在單位建筑面積的重力荷載代表值，可根據(jù)實際計算，也可近似取12至15，本設(shè)計取14kN/㎡</p><p>　　β—為考慮地震作用組合后柱軸力增大系數(shù)，邊柱取1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取1.2</p><p>　　n— 為驗算截面以上樓層層數(shù)</p><p><b>　　—為柱截面面積&l

67、t;/b></p><p>　　—為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值</p><p>　　—為框架軸壓比限制，《建筑抗震規(guī)范》中規(guī)定一級、二級和三級抗震等級，分別取0.7、0.8、0.9。</p><p>　　由于是六層框架結(jié)構(gòu)，抗震等級為三級，所以n=6和=0.9。</p><p>　　邊柱及中柱的負載面積分別為100.0×4.0㎡

68、和10.0×5.5㎡得</p><p>　　邊柱 =290619</p><p>　　中柱 =364232</p><p>　　如果取柱截面為正方形，則邊柱和中柱的截面高度分別為539×539和588×588。柱截面高度不宜小于400，寬度不宜小于350。根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合其它如側(cè)移、承載力、經(jīng)濟等因素，本設(shè)計柱截面取值如

69、下：</p><p>　　1～6層 600×600</p><p>　　f. 板的截面尺寸初步設(shè)計</p><p><b>　　板厚 mm</b></p><p>　　根據(jù)實際情況和設(shè)計要求 板厚?。?20（1%）</p><p>　　柱、板的混凝土強度等級與梁相同為C35

70、混凝土。</p><p>　　框架結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖。取墻的形心作為框架柱的軸線，同時要求邊跨柱的外邊面平齊，而中跨柱上下層形心對齊，梁軸線取到板底，一般層柱高度即為層高，取3.6m,由于底層層高為3.6m，內(nèi)外高差為0.45和基礎(chǔ)頂部至室外地面0.6m,所以底層為h=3600+450+600=4650mm。</p><p><b>　　3.2 荷載計算</b><

71、/p><p>　　3.2.1屋面及樓面的永久荷載標準值</p><p><b>　　屋面（不上人）</b></p><p>　　30mm厚的C20細石混凝土保護層 22×0.03=0.66kN/㎡</p><p>　　SBS防水層（改性瀝青防水卷材：三氈四油上鋪小石子） 0.

72、4kN/㎡</p><p>　　20mm厚的1:2水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4kN/㎡</p><p>　　100～180mm厚（1%）找坡膨脹珍珠 4×（1+0.18）/2=0.56kN/㎡</p><p>　　120mm厚的鋼筋混凝土板

73、25×0.12=3kN/㎡</p><p>　　V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/㎡ </p><p>　　合計 5.27kN/㎡</p><p>　　1～5層邊跨及過道樓面：</p

74、><p>　　瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 0.55kN/㎡</p><p>　　現(xiàn)澆120厚的鋼筋混凝土樓板 25×0.12=3kN/</p><p>　　V型輕鋼龍骨吊頂 0.25kN/㎡ <

75、;/p><p>　　合計 3.80kN/㎡</p><p>　　3.2.2屋面及樓面可變荷載標準值</p><p>　　上人屋面均布活荷載標準值 2.0kN/㎡</p><p>　　樓面活荷載標

76、準值 2.5kN/㎡</p><p>　　走廊活荷載標準值 2.5kN/㎡</p><p>　　屋面雪荷載標準值 0.3kN/㎡</p><p><

77、;b>　　3.3梁柱自重計算</b></p><p>　　梁、柱重力荷載標準值</p><p>　　注：1.表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)；n為每層構(gòu)件根數(shù)。</p><p>　　2.梁長度取凈長；柱長取層高</p><p>　　墻體外墻為300mm厚加氣混凝土砌塊，外墻面貼瓷磚（0.5kN/㎡，

78、包括水泥砂漿打底），內(nèi)墻面20mm厚抹灰（石灰砂漿），則外墻單位墻面重力荷載為：</p><p>　　0.5+6.0×0.30+17×0.02=2.64kN/㎡</p><p>　　內(nèi)墻為200mm加氣混凝土砌塊，兩側(cè)均厚20mm抹灰，則單位內(nèi)墻面積重力荷載為：</p><p>　　6.0×0.20+17×0.02×

79、2=1.88kN/㎡</p><p>　　鋁塑玻璃門單位面積荷載為0.4kN/㎡；塑鋼推拉窗單位面積重力荷載取0.4kN/㎡。</p><p>　　3.4 計算重力荷載代表值</p><p>　　3.4.1 頂層的重力荷載代表值</p><p><b>　　=72㎡</b></p><p><

80、;b>　　258.4㎡</b></p><p><b>　　35.91㎡</b></p><p><b>　　㎡</b></p><p>　　重力荷載代表值=（屋面恒載）5.31×40×19+（雪載）0.5×0.5×40×19+（縱橫梁）2191.87+（

81、半層柱重）1169.28×0.5+（半層內(nèi)墻）0.5×426.09×1.88+(半層外墻)0.5×258.4×2.64+（女兒墻）1.2×（40+40+19+19）×2.64+（門窗）0.5×（72+35.91）×0.4=8122.09kN</p><p>　　3.4.2 其它層的重力荷載代表值</p><

82、;p>　　同理可求出四、五層重力荷載代表值為8122.09kN</p><p>　　三層重力荷載代表值為9170.25kN</p><p>　　二層重力荷載代表值為9189.24kN</p><p>　　一層重力荷載代表值為9575.85kN</p><p>　　則各層重力荷載代表值見圖</p><p><

83、b>　　各層重力荷載代表值</b></p><p>　　3.5 橫向框架側(cè)移剛度計算</p><p>　　3.5.1 計算梁、柱的線剛度</p><p><b>　　梁線剛度計算：</b></p><p>　　梁柱混凝土標號均為C35，。</p><p>　　在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆

84、樓面和預(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，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取,對中框架取。</p><p><b>　　橫梁線剛度</b></p><p><b>　　柱線剛度</b></p><p>　　柱的側(cè)移剛度D計算公式：</p>

85、;<p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　其中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。</p><p><b>　　對于一般層：</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p><p><b>　

86、　(3-3)</b></p><p><b>　　對于底層：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　具體計算結(jié)果下表所示：</p><p>　　中框架柱側(cè)移

87、剛度D值（N/mm）</p><p>　　邊框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm）</p><p>　　橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）</p><p>　　，該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　3.6 橫向水平地震作用下的框架的內(nèi)力計算和側(cè)移計算</p><p>　　3.6.1橫向自振周期的計算</p>&

88、lt;p>　　運用頂點位移法來計算，對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自振周期可按下式計算：</p><p><b>　?。?—6）</b></p><p>　　式中，——計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)定點假象位移，即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點位移；</p><p>　　——結(jié)構(gòu)基本自振

89、周期考慮非承重磚墻影響的這件系數(shù)，取0.7；</p><p>　　水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點位移分別按下列公式計算：</p><p>　　故先計算結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移，計算過程如下表：</p><p>　　結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算</p><p>　　由此表計算基本周期T1，</p><p><b>

90、　　(s)</b></p><p>　　3.6.2 水平地震作用及樓層地震剪力計算</p><p>　　該建筑結(jié)構(gòu)高度遠小于40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切為主，因此用底部剪力法來計算水平地震作用。</p><p>　　首先計算總水平地震作用標準值即底部剪力。</p><p><b>　?。?-7）<

91、;/b></p><p>　　式中， ----相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；</p><p>　　----結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點取總重力荷載代表值的85%；</p><p>　　又場地類別為Ⅱ類，查規(guī)范得特征周期</p><p>　　=0.35 s =54667.58kN =×

92、85%=46467.44kN</p><p>　　查表得， 水平地震影響系數(shù)最大值 由水平地震影響系數(shù)曲線來計算 </p><p>　　地震作用沿高度分布具有一定的規(guī)律性，可假定結(jié)構(gòu)反應(yīng)相對加速度沿高度變化為底部為零的倒三角形。因為： s</p><p>　　所以需要考慮頂部附加水平地震作用</p><p>　　得主體結(jié)構(gòu)頂層附加水平

93、地震作用標準值：</p><p>　　則質(zhì)點i的水平地震作用為：</p><p>　　式中， 、分別為集中質(zhì)點i、j的荷載代表值；、分別為質(zhì)點i、j計算高度。</p><p>　　具體計算過程如下表，各樓層的地震剪切力按計算，一并列入表中</p><p>　　各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表</p><p&g

94、t;　　各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖</p><p>　?。╝）水平地震作用分布 （b）層間剪力分布</p><p>　　3.6.3 水平地震作用下的位移驗算</p><p><b>　　用D值法來驗算</b></p><p>　　水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點

95、位移分別按下列公式算：</p><p>　　各層的層間彈性位移角，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值。</p><p><b>　　計算過程如下表：</b></p><p>　　由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/686<[1/550]，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　

96、3.6.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計算</p><p>　　由平面圖4號軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算方法：</p><p>　　框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：</p><p>　　柱上、下端彎矩、按下式計算</p><p>　　注：為框架柱的標準反彎點高度比。</p><p>　　為上下層梁線剛度變化時反

97、彎點高度比的修正值。</p><p>　　用與值，見《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》查表3.8。下層線剛度大，向上修正；反之，向下修正。</p><p>　　、為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。</p><p>　　用與值, 見《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》查表3.8。</p><p>　　式中 --上層、下層層高。上層層高大于本層，向上移；反之，向

98、下移。下層層高大于本層，向下移；反之，向上移。</p><p>　　為框架柱的反彎點高度比。</p><p>　　底層柱需考慮修正值，第二層柱需考慮修正值，其它柱均無修正。</p><p>　　框架柱的反彎點高度比計算結(jié)果見下表：</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)對稱，所以A、B分別與C、D的反彎點高度一致。</p><p&g

99、t;　　框架柱端剪力及彎矩計算結(jié)果見下表： </p><p>　　注：表中量綱為，的量綱為。</p><p>　　梁端彎矩、剪力及柱軸力由下列公式計算：</p><p>　　其中梁的線剛度取表，計算結(jié)果見表：</p><p>　　注： 1）柱軸力中的負號表示拉力。當(dāng)為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力；</p>

100、;<p>　　2）表示M單位為kN·m，V的單位為kN，N的單位為kN，L的單位為m。</p><p>　　則水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如下圖所示：</p><p>　　地震作用下框架彎矩圖（）</p><p>　　左地震作用下框架梁端剪力及柱軸力圖（）</p><p>　　3.7 豎向荷載作用下

101、橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算</p><p>　　3.7.1計算單元的選擇確定</p><p>　　取5號軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為8m，如下圖3.7.1所示。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，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過縱梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點上還作用有集中力矩

102、?？蚣軝M梁自重以及直接作用在橫梁上的填充墻體自重則按均布荷載考慮。</p><p><b>　　圖3.7.1</b></p><p>　　3.7.2 荷載計算</p><p>　　取5軸框架為計算單元，計算單元寬度為8m，如圖所示。由于房間布置有框架梁，故直接傳給該框架梁的樓面荷載如圖中陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載，則通過縱向框架梁

103、或橫向次梁，以集中力顎形式傳遞給橫向框架，作用于各節(jié)點上。恒載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：代表橫梁自重，均為均布荷載。為房間樓板傳給橫梁的梯形荷載。分別為邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重、梁上填充墻等重力荷載。</p><p>　　由于梁柱偏心對計算結(jié)果而言沒什么影響，對于計算機計算時，計算原理是形成荷載矩陣、剛度矩陣，這些剛度矩陣都是高階矩陣，所以對于梁柱中線不齊的梁

104、偏心計算，對高階矩陣的影響可以忽略。柱與軸線偏心，對于梁而言僅僅是計算跨度的微弱變化。雖然，計算跨度與彎矩成二次方關(guān)心，但由于變化微小，所以在手算過程里可以簡化處理，不做偏心計算。</p><p><b>　　各層梁上作用恒載</b></p><p><b>　　頂層（六層）：</b></p><p>　　恒荷載：

105、 </p><p><b>　　集中力 、 </b></p><p><b>　　1~5層</b></p><p>　　恒荷載： </p><p><b>　　集中力 、 </b></p><p><b>　　活荷載

106、計算：</b></p><p><b>　　各層梁上作用活荷載</b></p><p><b>　　六層</b></p><p><b>　　15層</b></p><p>　　將以上計算結(jié)匯總，見下表：</p><p><b>　

107、　橫向框架恒載</b></p><p><b>　　橫向框架活載</b></p><p>　　注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。</p><p>　　3.7.3 恒載內(nèi)力計算</p><p>　　該設(shè)計因結(jié)構(gòu)和荷載均勻?qū)ΨQ，故取對稱軸一側(cè)的框架為計算對象，中間跨梁取為豎向滑動支座。用彎矩二次分配法計

108、算桿端彎矩，首先計算桿件固端彎矩，其次計算桿端彎矩分配系數(shù)。由于計算簡圖中的中間跨梁跨長為原長的一半，故其線剛度應(yīng)取前面計算的一倍。</p><p><b>　?。?）對于第6層</b></p><p><b>　　邊橫梁：</b></p><p><b>　　中橫梁：</b></p>

109、<p>　?。?）對于第1-5層</p><p><b>　　邊橫梁：</b></p><p><b>　　中橫梁：</b></p><p>　　3.7.4 活載內(nèi)力計算</p><p><b>　　第6層</b></p><p><b&

110、gt;　　邊橫梁：</b></p><p><b>　　1-5層</b></p><p><b>　　邊橫梁：</b></p><p>　　3.7.5分層法計算豎向荷載作用下的框架內(nèi)力</p><p>　　分層法的基本假定： </p><p>　?。?）梁上荷載僅

111、在該梁上及與其相連的上下層柱上產(chǎn)生內(nèi)力，在其他層梁及柱上產(chǎn)生的內(nèi)力可忽略不計；</p><p>　?。?）豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平位移可忽略不計。</p><p>　　梁端柱端彎矩采用力矩分配法計算，計算要點為：</p><p>　　（1）除底層柱外的其余各層柱的相對線剛度乘以0.9,；</p><p>　?。?）用彎矩分配法計算傳遞

112、彎矩時，上層柱間的傳遞系數(shù)取為1/3，其他桿件的傳遞系數(shù)仍為1/2；</p><p>　?。?）分別對各個分層進行力矩分配計算，并疊加得到最終計算結(jié)果后，若節(jié)點出現(xiàn)的不平衡彎矩較?。ㄐ∮?0%），直接按疊加成果進行下一步計算，否則需要再分配一次，修正原桿端彎矩，得到最終計算結(jié)果。一般情況下，分層法用于計算強柱弱梁型的對稱框架結(jié)構(gòu)時，誤差較小，精度較高。</p><p>　　框架的線剛度參照

113、下圖</p><p>　　框架修正后的線剛度（）</p><p><b>　　恒載作用</b></p><p>　　該橫向框架為對稱結(jié)構(gòu)，且承受對稱荷載，故可取一半結(jié)構(gòu)進行計算。</p><p>　　將結(jié)構(gòu)分為六層，用力矩分配法經(jīng)行計算。</p><p><b>　　第六層：</b

114、></p><p>　　頂層框架力矩分配過程（）</p><p><b>　　二～五層</b></p><p>　　二～五層框架力矩分配過程（）</p><p><b>　　第一層</b></p><p>　　底層框架力矩分配過程（）</p><p&

115、gt;　　活載作用（計算過程同恒載作用）</p><p><b>　　第六層：</b></p><p>　　頂層框架力矩分配過程（）</p><p><b>　　二～五層</b></p><p>　　二～五層框架力矩分配過程（）</p><p><b>　　第一層&

116、lt;/b></p><p>　　底層框架力矩分配過程（）</p><p>　　恒載作用下彎矩圖（）</p><p>　　活載作用下彎矩圖（）</p><p>　　3.7.6梁端剪力和柱軸力計算</p><p><b>　　梁端剪力 </b></p><p>　?。毫?/p>

117、上均布荷載引起的剪力</p><p>　　：梁端彎矩引起的剪力</p><p><b>　　柱軸力 </b></p><p><b>　　恒載作用下：</b></p><p><b>　　活載作用下：</b></p><p><b>　　:

118、梁端剪力</b></p><p><b>　　:柱頂豎向集中荷載</b></p><p>　　具體計算結(jié)果見下表：</p><p>　　3.7.7 框架梁跨中彎矩計算</p><p>　　本設(shè)計中，DC、CB跨框架取跨中為正彎矩控制截面，真實受力情況可能不是跨中正彎矩為最大正彎矩，但這里為統(tǒng)一控制截面，故選跨

119、中為控制截面。</p><p>　　在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，梁端彎矩需考慮彎矩調(diào)幅，通常是降低支座彎矩，以減小支座處的配筋。</p><p>　　根據(jù)工程經(jīng)驗，對鋼筋混凝土現(xiàn)澆式框架，可取調(diào)幅系數(shù)（僅調(diào)整恒載和活載下的梁端彎矩），剪力仍采用原始值。</p><p>　　跨間最大正彎矩可近似取跨中的代替，按下式計算：</p>&l

120、t;p>　　式中 --在恒載和活載分別作用下梁左、右端彎矩；</p><p>　　--恒載和活載分別作用下梁上的線荷載。</p><p><b>　　若跨中，則。</b></p><p>　　現(xiàn)以第五層為例，DC跨：</p><p><b>　　恒載：</b></p><p