土木工程專業(yè)畢業(yè)設計-10層框架結構旅館_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  摘要</b></p><p>  本畢業(yè)設計工程為愷爾旅館。建筑面積10412.50m2,主體建筑層數(shù)為10層,采用框架結構,地震設防烈度為6度。</p><p>  本畢業(yè)設計主要完成下列內容:</p><p>  建筑方案的確定:建筑平面、剖面及立面設計。</p><p>  設計主要進

2、行了結構方案中框架3軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后,先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自振周期,進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小,進而求出在水平荷載作用下的結構內力(彎矩、剪力、軸力)。 </p><p>  接著計算豎向荷載(恒載及活荷載)作用下的結構內力,找出最不利的一組或幾組內力組合。 選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內樓梯的設計并完

3、成了平臺板,梯段板,平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。</p><p><b>  關鍵詞</b></p><p>  鋼筋混凝土;框架結構;承載力;梁;軸力;荷載</p><p><b>  Abstract</b></p><p>  The engineering project fo

4、r graduation is the “Care Hotel” building. The architecture area is 10412.50m2, and the main body of the building is ten stories. The building adopts frame structure, and its earthquake resistance design is six.</p>

5、;<p>  The design project for graduation is as follows:</p><p>  The determine of the architecture program: the plane, the section, and the elevation of the building. </p><p>  The purpos

6、e of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis3. When the directions of the frames is determined, firstly, the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated

7、 by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness

8、 of the frames of the different axis. Then the int</p><p>  After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel softw

9、are, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The d

10、esign of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step boa</p><p><b>  Keywords</b></p><p>  Reinforced con

11、crete; frame structure; load-bearing capacity; beam; axial force; load.</p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  摘要i</b></p><p>  Abstractii</p><p><

12、b>  第1章 緒論1</b></p><p><b>  1.1項目名稱1</b></p><p><b>  1.2項目地點1</b></p><p><b>  1.3項目簡介1</b></p><p>  1.4設計基本要求1</p&g

13、t;<p><b>  1.5設計條件1</b></p><p>  1.5.1設備條件1</p><p>  1.5.2建筑層數(shù)與層高1</p><p>  1.5.3房間組成和面積要求2</p><p><b>  1.6設計內容2</b></p><

14、p>  1.6.1建筑部分2</p><p>  1.6.2結構部分2</p><p>  第2章 建筑設計3</p><p><b>  2.1平面設計3</b></p><p><b>  2.2剖面設計3</b></p><p><b>  2

15、.2.1層數(shù)3</b></p><p><b>  2.2.2層高3</b></p><p>  2.3交通部分設計4</p><p><b>  2.4立面設計4</b></p><p><b>  2.5構造設計4</b></p><

16、;p>  2.5.1墻體構造4</p><p>  2.5.2樓板構造4</p><p>  2.5.3屋頂構造4</p><p><b>  2.6樓梯設計4</b></p><p><b>  2.7工程做法5</b></p><p><b> 

17、 2.7.1散水5</b></p><p><b>  2.7.2地面5</b></p><p><b>  2.7.3樓面5</b></p><p><b>  2.7.4屋面5</b></p><p>  第3章 結構部分6</p>&l

18、t;p><b>  3.1工程概況6</b></p><p>  3.2主要承重構件截面設計6</p><p>  3.2.1梁板截面尺寸估算6</p><p>  3.2.2柱截面尺寸估算7</p><p>  3.3基本假定及計算簡圖8</p><p>  3.3.1豎向荷載

19、8</p><p>  3.3.2計算模型的簡化8</p><p>  3.4 水平風荷載計算9</p><p>  3.4.1計算各層風荷載標準值9</p><p>  3.4.2計算在風荷載作用下各樓層節(jié)點上集中力及各層剪力10</p><p>  3.4.3計算各梁柱的線剛度ib和ic11</p&

20、gt;<p>  3.4.4計算各柱抗側移剛度D11</p><p>  3.4.5各柱剪力計算12</p><p>  3.4.6確定柱的反彎點高度比y12</p><p>  3.4.7計算柱端彎矩12</p><p>  3.4.8計算梁端彎矩12</p><p>  3.4.9計算梁支座

21、剪力及柱軸力13</p><p>  3.4.10梁柱彎曲產生的側移13</p><p>  3.5水平地震荷載計算20</p><p>  3.5.1重力荷載代表值20</p><p>  3.5.2結構基本自振周期20</p><p>  3.5.3水平地震作用計算20</p><p

22、>  3.6在豎向荷載作用下結構內力計算23</p><p>  3.6.1恒荷計算23</p><p>  3.6.2內力計算26</p><p>  3.7梁配筋計算45</p><p>  3.7.1框架梁正截面承載力計算45</p><p>  3.7.2斜截面承載力計算46</p>

23、;<p>  3.8框架柱配筋設計46</p><p>  3.8.1柱的正截面承載力配筋計算46</p><p>  3.8.2柱的斜截面承載力計算52</p><p>  3.9樓板配筋設計54</p><p>  3.9.1設計資料54</p><p>  3.9.2荷載計算54<

24、/p><p>  3.9.3內力計算(按彈性理論)54</p><p>  3.10樓梯配筋計算56</p><p>  3.10.1梯段板計算56</p><p>  3.10.2平臺板計算57</p><p>  3.10.3平臺梁計算58</p><p>  3.11 次梁計算59

25、</p><p>  3.11.1.荷載計算59</p><p>  3.11.2內力計算60</p><p>  3.11.3正截面承載力計算60</p><p>  3.11.4.支座處正截面計算61</p><p>  3.11.5.支座處斜截面計算61</p><p><

26、b>  結論62</b></p><p><b>  參考文獻64</b></p><p><b>  附錄一65</b></p><p><b>  致謝81</b></p><p><b>  第1章 緒論</b></p

27、><p><b>  1.1項目名稱</b></p><p>  濟南市開發(fā)區(qū)愷爾旅館</p><p><b>  1.2項目地點</b></p><p><b>  濟南市開發(fā)區(qū)</b></p><p><b>  1.3項目簡介</b&g

28、t;</p><p>  旅館位于濟南市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)繁華地段,接鄰澳門路與香港路兩條主干道,是集會議、餐飲、住宿、休閑娛樂等綜合設施于一體的高層旅館,并且室外設有停車場地,周邊景觀、綠化用地等。</p><p>  旅館的建成將對濟南本市旅游業(yè)以及各地的往來提供良好的后備力量,并且對高層旅館今后的建設與發(fā)展起到一定的促進作用。</p><p><b> 

29、 1.4設計基本要求</b></p><p>  依據(jù)該建筑物的使用特點,要求建筑方案設計應具有較好的通用性和靈活性,設計要求一個樓層作為一個使用單元,使之可單獨形成一個完整的部門或單元,整個建筑物設置統(tǒng)一的房屋管理、設備維修、水電供應及后勤服務系統(tǒng),包括交通設施均按整個建筑物統(tǒng)一設計。</p><p>  建筑設計要求結合地段條件,依據(jù)城市規(guī)劃的要求,考慮建筑物的朝向、位置、

30、體型、道路交通、停車場等確定建筑總平面設計,建筑方案的選擇要做到充分考慮使用功能的特點,滿足功能的要求,合理處理功能分區(qū)、交通聯(lián)系、正常辦公、外事交往等大樓管理和緊急疏散等各方面的問題,同時還要選擇適當?shù)募夹g方案,確定結構形式、各個部分的構造做法及其他設備的方案設想。</p><p><b>  1.5設計條件</b></p><p><b>  1.5.1

31、設備條件</b></p><p>  (1)供水、供熱、電力等與城市系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)(設計時不必考慮)。</p><p>  (2)依據(jù)市政、設計和防火規(guī)范要求設置。</p><p>  1.5.2建筑層數(shù)與層高</p><p>  (1)層數(shù):10層。</p><p>  (2)層高:首層~二層層高4.5m,三層

32、~十層層高3.3m。 </p><p>  1.5.3房間組成和面積要求</p><p>  (1)面積10000(設計誤差允許)。</p><p>  (2)建筑層數(shù)1~10層,每層建筑面積均為1041.25。</p><p><b>  1.6設計內容</b></p><p><b>

33、;  1.6.1建筑部分</b></p><p>  建筑設計說明:說明主要設計思想及建筑主要經(jīng)濟技術指標,包括建筑占地面積、停車場面積、總建筑面積、建筑層數(shù)、標準層建筑面積(主要使用面積在圖內標注)。</p><p>  總平面圖 1:500</p><p>  首層平面圖 1:1

34、00</p><p>  標準層平面圖 1:100</p><p>  立面圖(正立面、側立面) 1:100</p><p>  剖面圖(要求剖且樓梯間) 1:100</p><p>  主要建筑詳圖 1:50</p><p><b&

35、gt;  1.6.2結構部分</b></p><p><b>  要求完成以下任務:</b></p><p>  柱施工圖 1:100</p><p>  梁施工圖 1:100</p><p>  標準層板施工圖

36、 1:100</p><p>  樓梯施工圖 1:100</p><p>  施工圖紙均用平法繪制。</p><p><b>  第2章 建筑設計</b></p><p><b>  2.1平面設計</b></p><p>  隨著社會生

37、產的發(fā)展和人類活動的需要,高層建筑逐步發(fā)展起來。高層賓館已經(jīng)在越來越多的國家和地區(qū)被應用,但是我國高層建筑發(fā)展還相對較晚。高層建筑不但給人們提供了良好的生活環(huán)境和工作條件,適應了現(xiàn)在社會高效率、快節(jié)奏的生活需要,而且還有利于節(jié)約建設投資和減少能源消耗等?,F(xiàn)代高層建筑不僅滿足了各種功能需求,還增加了城市的土地綠化面積,使得城市環(huán)境更加優(yōu)美。</p><p>  建筑是供人使用的有功能作用的空間,同一功能要求和使用目

38、的的建筑可以有多種空間形式,建筑體型一般綜合反映內部空間,又在一定程度上反映建筑的性格、歷史時期和民族地域特點。高層建筑體型還常常是街道、廣場或城市某一個區(qū)域的構成中心。鑒于此,高層建筑體型設計應根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟技術水平處理好功能、空間與形式的辨證統(tǒng)一關系,還要處理好與環(huán)境的關系,以便在滿足功能要求的同時,生根于特定的環(huán)境,給人以良好的感覺。</p><p>  同樣,對于建筑造型與平面布置的選擇,必須考慮結構因素,

39、以有利于結構</p><p>  的受力。平面形狀應簡單、對稱、規(guī)則,以減少地震災害的影響。</p><p>  此建筑為框架,選用陶粒混凝土作為填充墻的材料(300厚),其中外包柱子100厚。商服橫向、縱向柱距均與住宅部分一致,柱子定位軸線與與柱子中心線致。</p><p>  本設計為10層框架高層旅館,走廊寬度為2.4m,房間進深為7.8m,開間3.9m,柱距

40、7.8m,共7跨,整體房間寬敞。首層~二層為商服部分。因為地處開發(fā)區(qū),所以設有會議室方便文化交流,并且設有餐廳、咖啡廳及其他實用性功能區(qū)。</p><p><b>  2.2剖面設計</b></p><p>  剖面設計主要解決層數(shù)、層高和空間組合等問題,它直接表達了不同的建筑空間尺寸關系。</p><p><b>  2.2.1層數(shù)

41、</b></p><p>  本設計根據(jù)任務書和安全、以人為本的觀念來設計結構方案,本設計地上10層,地下有停車場。</p><p><b>  2.2.2層高</b></p><p>  本設計根據(jù)任務書規(guī)定以及查閱資料,本著節(jié)約空間以及保證安全性的原則設定標準層層高為3.3m。</p><p><b

42、>  2.3交通部分設計</b></p><p>  按照規(guī)范要求,本建筑屬于二類建筑,二類耐火等級,疏散樓梯為防煙樓梯,共2臺電梯,其中一部樓梯與電梯公用前室。公共走道寬為2.4m。</p><p><b>  2.4立面設計</b></p><p>  從整體出發(fā),考慮美學原則:主從重點、對比與呼應,節(jié)奏與韻律、均衡與穩(wěn)定

43、、比例與尺寸以及性格與聯(lián)想等,同時考慮結構方面。立面設計中,采用橫向分區(qū),使立面生動活潑、清晰明快。</p><p><b>  2.5構造設計</b></p><p>  構造設計的內容很多,本設計僅選用主要部分進行說明。其余均按有關規(guī)定、規(guī)范和規(guī)程設計。</p><p><b>  2.5.1墻體構造</b></

44、p><p>  本結構內墻為200mm厚陶?;炷量招钠鰤K。</p><p>  外墻結構層采用300mm厚陶?;炷量招钠鰤K外包100mm厚苯板保溫。</p><p><b>  2.5.2樓板構造</b></p><p>  本設計由于跨度較大,結合結構形式框架結構,采用雙向板布置。走廊上部樓板可按單向板布置。</

45、p><p><b>  2.5.3屋頂構造</b></p><p>  屋頂采用現(xiàn)澆混凝土結構平屋頂,檐口采用900mm高的女兒墻。屋面排水采用結構找坡,坡度取3%,采用上人屋面。</p><p><b>  2.6樓梯設計</b></p><p><b>  樓梯采用雙跑式樓梯</b&

46、gt;</p><p>  結構選用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯 </p><p>  踏步尺寸為,高150mm,寬300mm</p><p>  樓梯面裝修采用20mm水泥砂漿抹面</p><p>  樓梯段和平臺下表面裝修采用20mm混合砂漿抹面</p><p><b>  2.7工程做法</b>&

47、lt;/p><p><b>  2.7.1散水</b></p><p><b>  采用混凝土散水</b></p><p>  30mm厚1:2.5水泥砂漿壓實抹光</p><p>  30mm厚C20細石混凝土</p><p>  60mm厚C15素混凝土</p>

48、<p><b>  以下為素土夯實</b></p><p><b>  2.7.2地面</b></p><p><b>  20mm厚水泥砂漿</b></p><p>  100mm厚C20混凝土結構層</p><p>  100mm厚C10混凝土墊層</p&

49、gt;<p><b>  素土夯實</b></p><p><b>  2.7.3樓面</b></p><p>  20mm厚水泥砂漿抹面</p><p>  100mm厚混凝土結構層</p><p>  20mm厚水泥砂漿抹面</p><p><b>

50、;  刮大白兩遍</b></p><p><b>  2.7.4屋面</b></p><p>  SBS防水卷材 </p><p>  20mm厚水泥沙漿找平層 </p>&

51、lt;p>  爐渣砼找坡3% </p><p>  100mm厚苯板保溫層 </p><p>  SBS防水卷材隔氣層 </p><p>  20m

52、m厚水泥砂漿找平層 </p><p>  100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 </p><p>  20mm厚混合砂漿抹灰 </p><p><b>  刮大白兩遍 </b></p><p><b>

53、;  第3章 結構部分</b></p><p><b>  3.1工程概況</b></p><p>  濟南市開發(fā)區(qū)愷爾旅館共10層,1、2層層高為4.5m,3~10層層高為3.3m,總高度35.4m。三進深分別為7.8m、2.4m、7.8m,總進深18m。共7個開間,總寬54.6m。建筑平面見圖3-1??蚣芗皹前寰捎矛F(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。</p&g

54、t;<p>  本工程建于6度抗震設防地區(qū),Ⅱ類場地土,抗震等級為三級?;A采用箱型基礎。計算簡圖中的柱下固定端取箱基頂部,箱基的剛度遠大于柱子的剛度,足以承受柱子傳來的力。結構柱網(wǎng)布置圖見圖3-2 。</p><p>  本工程框架截面及材料選用如下:柱、梁均采用C40混凝土。</p><p>  圖3-1 建筑平面圖</p><p>  3.2主要

55、承重構件截面設計</p><p>  3.2.1梁板截面尺寸估算</p><p>  框架主梁截面高度h,按主梁跨度的1/8~1/14確定,取主梁h=650mm,梁寬取梁高的一半,取b=300mm;次梁截面高度h,按次梁跨度的1/8~1/12確定,取次梁h=500mm,b=250mm;框架梁梁截面取二者中間值為h=550mm,b=250mm。</p><p>  板

56、的最小厚度為短向計算跨度的1/50,即78mm,考慮到板的撓度及裂縫寬度的限制及在板中鋪設管線等因素以及規(guī)范規(guī)定最小板厚為80mm,故取板厚為100mm。</p><p>  圖3-2 結構布置圖 </p><p>  3.2.2柱截面尺寸估算</p><p>  根據(jù)柱支撐的樓板面積計算由豎向荷載作用下產生的軸力,并按軸壓比控制估算柱截面面積,估算柱截面時,樓層荷

57、載邊柱按14kN/m2計,中柱按13kN/m2計。</p><p>  負荷面為7.8×3.9的邊柱軸力:</p><p>  負荷面為7.8×5.1的中柱軸力:</p><p>  為施工方便,將柱截面歸并為一種,取軸力最大的柱估算截面面積。本工程框架為三級抗震,查規(guī)范得其柱的軸壓比限制為0.9。</p><p>  設

58、柱為正方形,柱邊長。</p><p>  故本工程1~4層柱截面取為600mm×600mm,5~10層柱截面取為500mm×500mm。</p><p><b>  5層底柱截面核算:</b></p><p><b>  柱軸壓滿足要求。</b></p><p>  3.3基本假

59、定及計算簡圖</p><p><b>  3.3.1豎向荷載</b></p><p>  3.3.1.1.樓面荷載</p><p>  樓面活荷載 2.0 kN/m2</p><p>  混凝土樓板(板厚100mm)

60、 25×0.10=2.5 kN/m2</p><p>  水泥砂漿抹灰(樓板上下各為20mm厚) 20×(0.02+0.02)=0.8 kN/m2</p><p>  內隔墻為200厚陶??招钠鰤K,砌塊容重6 kN/m3,兩側各抹20厚混合砂漿</p><p>  6×0.2+20×0.02

61、5;2=2.0 kN/m2,</p><p>  外墻為300厚陶粒砼砌塊,墻外側貼墻面磚,墻里側抹混合砂漿20mm厚,笨板100mm厚。</p><p>  0.1+0.5+6×0.3+20×0.02×2=3.2 kN/m2。</p><p>  3.3.1.2.屋面荷載</p><p>  SBS防水卷材

62、 0.1 kN/m2</p><p>  20mm厚水泥沙漿找平層 20×0.02=0.4 kN/m2</p><p>  爐渣砼找坡3% 14×0.

63、15=2.1 kN/m2 </p><p>  苯板100mm厚 0.1 kN/m2</p><p>  20mm厚砂漿找平層 20×0.02=0.4 kN/m2</p><p>  100mm厚C40鋼

64、筋混凝土樓板 25×0.10=2.5 kN/m2</p><p>  20mm厚混合砂漿抹灰 17×0.02=0.34kN/m2</p><p>  合 計 5.94 kN/m2</

65、p><p>  上人屋面活荷 2.0 kN/m2</p><p>  基本雪壓 0.30 kN/m2</p><p>  3.3.2計算模型的簡化</p><p&g

66、t;  底層柱高取室內地坪以下1m為剛性地面。</p><p>  圖3-3 框架計算簡圖</p><p>  3.4 水平風荷載計算</p><p>  3.4.1計算各層風荷載標準值</p><p>  查荷載規(guī)范中全國基本風壓分布圖可知濟南市基本風壓值為0.45 kN/m2。根據(jù)荷載規(guī)范規(guī)定,對于高層建筑結構,其基本風壓可按基本風壓分布

67、圖中數(shù)值乘以1.1后采用,即</p><p>  垂直作用于建筑物表面單位面積上的風荷載標準值ωk按下式計算:</p><p>  —風荷載體型系數(shù),查荷載規(guī)范可知,矩形平面建筑。</p><p>  —風壓高度變化系數(shù) ,工程建在密集建筑群的城市市區(qū),地面粗糙度類別為C類,查荷載規(guī)范得值。</p><p>  —高度Z處的風振系數(shù), ,為振

68、型系數(shù),可根據(jù)相對高度</p><p><b>  確定。</b></p><p>  式中 —脈動影響系數(shù),根據(jù)建筑高寬比以及地面粗糙度類別查表得。</p><p>  —脈動增大系數(shù),與基本風雅,結構自振周期T及地面粗糙度有關。</p><p>  框架結構基本自振周期,</p><p>&l

69、t;b>  ,</b></p><p>  查表得脈動增大系數(shù)并乘以系數(shù)0.62得。</p><p>  各層風荷載標準值計算結果見表3-1。</p><p>  表3-1 各層風荷載標準值表</p><p>  3.4.2計算在風荷載作用下各樓層節(jié)點上集中力及各層剪力</p><p>  計算在風荷

70、載作用下各樓層節(jié)點上集中力時,假定風荷載在層間為均勻分布,并假定上下相鄰各半層層高范圍內的風荷載按集中力作用在本層樓面上。</p><p>  10層頂處風荷載作用下各樓層節(jié)點上集中力計算:</p><p>  9層頂處風荷載作用下各樓層節(jié)點上集中力計算: </p><p>  其余各層風荷載引起

71、的節(jié)點集中力及各層剪力計算結果見表3-2。</p><p>  表3-2 風荷載作用水平集中力及各層剪力</p><p>  3.4.3計算各梁柱的線剛度ib和ic</p><p><b>  混凝土C40,</b></p><p>  在框架結構中,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,減少框架側移。為考

72、慮這一有利作用,在計算梁的截面慣性矩時,對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取,對中框架梁取。為矩形截面計算的梁截面慣性矩。</p><p>  各梁柱線剛度計算結果見表3-3。</p><p>  表3-3 各桿件慣性矩及線剛度表</p><p>  3.4.4計算各柱抗側移剛度D</p><p>  D值為柱節(jié)點有轉角時使柱端產生單位水平位移所需施加的水

73、平推力,公式為。平面框架內力柱側移相等,則各柱剪力按公式計算,式中,為該片平面框架i層總剪力;為i層第j根柱分配到的剪力;為i層第j跟柱的抗側剛度;為i層s根柱的抗側剛度之和。</p><p>  各柱抗側移剛度D見表3-4。</p><p>  3.4.5各柱剪力計算</p><p>  設第i層第j個柱的D值為,該層柱總數(shù)為m,該層任意柱的剪力為:</p&

74、gt;<p>  各柱剪力計算結果見表3-4。</p><p>  3.4.6確定柱的反彎點高度比y</p><p>  反彎點距柱下端距離為yh:</p><p>  y=y0+y1+y2+y3</p><p>  y0—標準反彎點高度系數(shù),</p><p>  y1—考慮上下層梁剛度不同時反彎點高度比

75、的修正值</p><p>  y2,y3—考慮上下層層高變化時反彎點高度比的修正值</p><p>  y0根據(jù)結構總層數(shù)m及該柱所在層n及k值查表。</p><p>  例如,計算10層柱反彎點高度系數(shù)y:由m=10,n=10,k=0.563,查表得,y0=0.282;上下層梁相對剛度無變化,y1=0;最上層柱y2=0;下層層高與本層層高之比α3= h9/ h10

76、=1,查表得,y3=0;B軸反彎點高度系數(shù)為:</p><p>  y=y0+y1+y2+y3=0.282+0+0+0=0.282</p><p>  其余各柱反彎點高度系數(shù)見表3-5。</p><p>  3.4.7計算柱端彎矩</p><p>  根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點位置yh計算第i層第j個柱的柱端彎矩。</p>&

77、lt;p><b>  上端彎矩:</b></p><p><b>  下端彎矩:</b></p><p>  計算結果見表3-5。</p><p>  3.4.8計算梁端彎矩</p><p>  由柱端彎矩,并根據(jù)節(jié)點平衡原理計算梁端彎矩。</p><p>  邊跨外邊

78、緣處的梁端彎矩</p><p>  Mbi= Mtij+ Mbi+1,j</p><p>  中間支座處的梁端彎矩</p><p>  Mlbi= (Mtij+ Mbi+1,j)(ilb/ ilb+ irb)</p><p>  Mrbi= (Mtij+ Mbi+1,j)(irb/ ilb+ irb)</p><p>

79、  框架在風荷載作用下的彎矩圖見圖3-4。</p><p>  3.4.9計算梁支座剪力及柱軸力</p><p>  根據(jù)力平衡原理,由梁端彎矩和作用在梁上的豎向荷載可求出梁支座剪力;柱軸力可由計算截面之上的梁端剪力之和求得。</p><p>  框架在風荷載作用下的梁端剪力及柱軸力見圖3-5。</p><p>  3.4.10梁柱彎曲產生的

80、側移</p><p>  因為H<50m,H/B<4,所以只考慮梁柱彎曲變形產生的側移。第i層結構的層間變形為Δui,由公式Δun=Vn/ΣD可得。</p><p>  Δu10=18.56/86400=2.1×10-4m</p><p>  Δu9=41.79/86400=4.8×10-4m</p><p>

81、  Δu8=63.71/86400=7.4×10-4m</p><p>  Δu7=84.25/86400=9.75×10-4m</p><p>  Δu6=103.37/86400=1.20×10-3m</p><p>  Δu5=121.09/86400=1.4×10-3m</p><p>  Δu

82、4=137.31/113800=1.21×10-3m</p><p>  Δu3=152.37/113800=1.13×10-3m</p><p>  Δu2=139.37/55200=3.07×10-3m</p><p>  Δu1=188.08/50800=3.7×10-3m</p><p><

83、;b>  則頂點總側移為:</b></p><p><b>  頂點相對位移為:</b></p><p>  u/H=14.115×10-3/35.4=1/2508<1/550 ,滿足要求。</p><p>  最大層間相對位移為:</p><p>  Δu/H=3.7×10-

84、3/5.5=1/1486<1/550 ,滿足要求。</p><p>  表3-4 水平荷載作用下抗側移剛度D及柱剪力Vij計算表</p><p><b>  續(xù)表3-4</b></p><p>  表3-5 風荷載作用下柱反彎點高度比及柱端彎矩</p><p><b>  續(xù)表3-5</b>&

85、lt;/p><p>  圖3-4 風荷載作用下的梁端及柱彎矩圖(電算)</p><p>  圖3-5 風荷載作用下梁剪力及柱軸力(手算)</p><p>  3.5水平地震荷載計算</p><p>  3.5.1重力荷載代表值</p><p>  表3-6各層重力荷載代表值計算</p><p>  

86、建筑物的重力荷載代表值按下列原則取值:</p><p>  恒荷載取100%;活荷載雪荷載取50%。 </p><p>  各層重力代表值計算見表</p><p>  結構總重力荷載代表值:</p><p>  3.5.2結構基本自振周期</p><p><b>  根據(jù)經(jīng)驗公式計算:</b>&l

87、t;/p><p>  3.5.3水平地震作用計算</p><p>  按底部剪力法,結構總水平地震作用標準值由下式計算:</p><p> ?、蝾悎龅赝?,第一組。,6度,。</p><p><b>  當時,</b></p><p><b>  因</b></p>

88、<p>  所以,應不考慮頂部附加水平地震作用。</p><p>  第i層樓面處的水平地震作用計算:</p><p>  側移計算結果見表3-7,位移驗算見表3-8。</p><p>  表3-7 各質點水平地震作用計算及樓層間剪力</p><p>  表3-8水平地震作用下位移驗算</p><p>  最

89、大層間位移發(fā)生在第二層,其值為1/6912<1/550,滿足要求。</p><p>  圖 3-6地震荷載作用下的彎矩圖(電算)</p><p>  3.6在豎向荷載作用下結構內力計算</p><p>  由平面圖可以看出,本工程結構及荷載分布比較均勻,可以選取典型平面框架進行計算,這里僅給出3軸框架的內力計算過程,縱向框架的計算方法與橫向框架的計算方法相同,

90、不再計算。</p><p>  選取3軸框架進行計算,內力計算過程如下:</p><p><b>  3.6.1恒荷計算</b></p><p>  圖3-7板傳給梁荷載計算簡圖</p><p>  圖3-8換算的等效均布荷載</p><p>  屋面板傳的荷載計算:</p><

91、;p>  屋面梁邊跨均布荷載:</p><p>  0.25×0.55×25+0.9×0.02×20=3.80kN/m</p><p>  屋面梁邊跨傳來梯形荷載:</p><p>  則屋面梁邊跨均布荷載為:</p><p>  3.80+17.74=21.54kN/m</p>&

92、lt;p>  屋面梁中間跨均布荷載:</p><p>  0.25×0.55×25+0.9×0.02×20=3.80kN/m</p><p>  屋面梁中間跨板不傳遞荷載</p><p>  則屋面梁中間跨均布荷載為3.80kN/m</p><p>  二~九層頂框架梁上荷載</p>

93、<p><b>  梁自重(帶抹灰):</b></p><p>  0.25×0.55×25+0.9×0.02×20=3.80kN/m</p><p>  200mm厚陶粒空心砌塊墻:</p><p>  0.2×(3.3-0.55)=5.5kN/m</p><p

94、><b>  邊跨梁上均布荷載:</b></p><p>  3.8+5.5=9.3kN/m</p><p>  邊跨梁板傳來梯形荷載:</p><p>  則邊跨梁均布荷載為:</p><p>  9.85+9.3=19.15kN/m</p><p>  中間跨梁上均布荷載:3.80kN/

95、m</p><p><b>  中間跨梁不傳遞荷載</b></p><p>  則中間跨梁均布荷載為:3.80kN/m</p><p><b>  一層頂框架梁上荷載</b></p><p><b>  梁自重(帶抹灰):</b></p><p>  0

96、.25×0.55×25+0.9×0.02×20=3.80kN/m</p><p>  200mm厚陶粒空心砌塊墻:</p><p>  0.2×(4.5-0.55)=7.9kN/m</p><p><b>  邊跨梁上均布荷載:</b></p><p>  3.8+7.9

97、=11.7kN/m</p><p>  邊跨梁板傳來梯形荷載:</p><p>  則邊跨梁均布荷載為:</p><p>  9.85+11.7=21.55kN/m</p><p>  中間跨梁上均布荷載:3.80kN/m</p><p><b>  中間跨梁不傳遞荷載</b></p>

98、<p>  則中間跨梁均布荷載為:3.80kN/m</p><p>  豎向荷載作用下框架計算簡圖如下:</p><p>  圖3-9豎向荷載作用下框架計算簡圖</p><p><b>  3.6.2內力計算</b></p><p>  多層多跨框架在豎向荷載作用下的內力近似按分層法計算。除底層以外,上層各

99、柱線剛度均乘以0.9進行修正,這些柱的傳遞系數(shù)均取1/3,底層柱的傳遞系數(shù)均取1/2。豎向荷載引起的各層框架梁固端彎矩見(表3-9)。彎矩分配系數(shù)計算公式為αj=ij/Σij。各節(jié)點彎矩分配系數(shù)計算結果見(表3-10)。</p><p>  表3-9豎向荷載作用下框架梁固端彎矩值</p><p>  表3-10各桿節(jié)點彎矩分配系數(shù)</p><p>  注:結構為對稱

100、結構,分配系數(shù)對稱相等,C、D軸略</p><p>  內力分層計算見下列表:</p><p>  表3-11十層內力計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-12五~九層內力計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p>&

101、lt;p>  表3-13 四層內力計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-14 三層內力計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-15 二層內力計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·

102、m</p><p>  表3-16 一層內力計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-17 十層內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-18 九層內力二次分配計算表</p><p&g

103、t;  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-19 六~八層內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-20 五層內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-21 四層

104、內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-22 三層內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  表3-23 二層內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</

105、p><p>  表3-24 一層內力二次分配計算表</p><p>  注:表中彎矩的單位為kN·m</p><p>  圖3-10恒荷載彎矩圖(電算)</p><p>  圖3-11 恒荷載軸力圖(電算)</p><p>  圖3-12 恒荷載剪力圖(電算)</p><p>  圖3-1

106、3 活荷載彎矩圖(電算)</p><p>  圖3-14 活荷載軸力圖(電算)</p><p>  圖3-15 活荷載剪力圖(電算)</p><p>  表3-25 梁的內力組合表</p><p><b>  續(xù)表3-25</b></p><p><b>  續(xù)表3-25</b&g

107、t;</p><p>  表3-26 框架A柱的彎矩和軸力組合</p><p><b>  續(xù)表3-26</b></p><p>  表3-27 框架B柱的彎矩和軸力組合表 </p><p><b>  續(xù)表3-27</b></p><p>  表3-28 框架A柱的剪力組

108、合表</p><p>  表3-29框架B柱的剪力組合表</p><p><b>  3.7梁配筋計算</b></p><p>  3.7.1框架梁正截面承載力計算</p><p>  選頂層為例做梁的配筋計算</p><p>  梁截面為250mm×550mm </p>

109、<p>  在進行兩截面承載能力計算時,由于板梁整體連接,板可作為梁的翼緣參加工作,因此在跨中正彎矩作用區(qū)段,板處在梁的受壓區(qū),梁應按T形截面計算,在支座附近的負彎矩作用區(qū)段,由于處在梁的受拉區(qū),梁應按矩形截面計算。</p><p>  3.7.1.1.跨中截面承載力計算(AB跨跨中)</p><p>  跨中按T形截面計算,其翼緣計算寬度為:</p><p&

110、gt;<b>  <</b></p><p><b>  取</b></p><p><b>  判別T形截面類型</b></p><p><b>  屬第一類T形截面</b></p><p><b>  則 滿足要求</b>

111、;</p><p><b>  選配4Ф16 </b></p><p><b>  滿足配筋率要求</b></p><p>  3.7.1.2.支座B處截面承載力計算</p><p>  支座處按矩形截面進行計算</p><p><b>  控制截面彎矩:<

112、;/b></p><p><b>  由公式得</b></p><p><b>  則</b></p><p><b>  滿足要求</b></p><p><b>  選配4Ф20 </b></p><p><b&

113、gt;  滿足要求 </b></p><p>  3.7.2斜截面承載力計算</p><p><b>  支座B左端 </b></p><p><b>  控制截面剪力:</b></p><p><b>  截面尺寸驗算:</b></p><

114、;p><b>  則滿足要求</b></p><p><b>  又 按構造配筋 </b></p><p>  選箍筋為雙肢Ф8間距為200。</p><p>  根據(jù)梁箍筋的構造要求,梁端箍筋加密區(qū)長度取825mm,箍筋加密區(qū)間距取100mm。</p><p>  3.8框架柱配筋設計&l

115、t;/p><p>  3.8.1柱的正截面承載力配筋計算</p><p>  控制截面配筋計算時應考慮以下三種不利組合</p><p>  (1)︳Mmax ︳及相應的N</p><p> ?。?)Nmax及相應的M</p><p> ?。?)Nmin及相應M</p><p>  并從中選出最不利值

116、計算配筋</p><p>  柱的計算以底層柱為例計算</p><p>  柱保護層厚度為30mm,b=600mm,h=600mm,,</p><p>  3.8.1.1一層邊柱A</p><p><b>  情況一:</b></p><p><b>  驗算軸壓比</b>&

117、lt;/p><p><b>  滿足要求</b></p><p>  ,需考慮縱向彎曲影響。</p><p><b>  ,??;,取。</b></p><p><b>  判別大小偏心</b></p><p>  所以屬于小偏心受壓 </p>

118、<p><b>  所以按構造配筋即可</b></p><p><b>  選取4Ф20()</b></p><p><b>  情況二:</b></p><p> ?。ù酥凳窃诳紤]抗震作用效應的組合,因此應乘以調整系數(shù))</p><p><b>  判斷大

119、小偏心</b></p><p>  所以屬于大偏心受壓 </p><p><b>  所以按構造配筋即可</b></p><p><b>  選取4Ф20()</b></p><p><b>  情況三:</b></p><p>  ,需考慮

120、縱向彎曲影響。</p><p><b>  ,??;,取。</b></p><p><b>  判別大小偏心</b></p><p>  所以屬于小偏心受壓 </p><p><b>  所以按構造配筋即可</b></p><p><b>  選

121、取4Ф20()</b></p><p>  3.8.1.2一層中柱B</p><p><b>  情況一:</b></p><p><b>  驗算軸壓比</b></p><p><b>  滿足要求</b></p><p>  ,需考慮縱向

122、彎曲影響。</p><p><b>  ,取;,取。</b></p><p><b>  判別大小偏心</b></p><p>  所以屬于小偏心受壓 </p><p><b>  所以按構造配筋即可</b></p><p><b>  選取4

123、Ф20()</b></p><p><b>  情況二:</b></p><p> ?。ù酥凳窃诳紤]抗震作用效應的組合,因此應乘以調整系數(shù))</p><p>  ,需考慮縱向彎曲影響。</p><p><b>  ,取;,取。</b></p><p><b&

124、gt;  判別大小偏心</b></p><p>  所以屬于小偏心受壓 </p><p><b>  所以按構造配筋即可</b></p><p><b>  選取4Ф20()</b></p><p><b>  情況三:</b></p><p&g

125、t;  ,需考慮縱向彎曲影響。</p><p><b>  ,取;,取。</b></p><p><b>  判別大小偏心</b></p><p>  所以屬于小偏心受壓 </p><p><b>  所以按構造配筋即可</b></p><p><

126、b>  選取4Ф20()</b></p><p>  3.8.2柱的斜截面承載力計算</p><p>  3.8.2.1第1層框架A軸柱為例,計算箍筋數(shù)量</p><p>  由強剪弱彎思想計算剪力值</p><p>  =5.5-0.5=5.0m</p><p>  抗剪計算中, 取=3&l

127、t;/p><p><b>  滿足要求</b></p><p><b>  取</b></p><p><b>  則按構造配筋</b></p><p>  查表得,柱端箍筋加密區(qū)最小配筋率特征值</p><p>  取四肢Ф10腹式箍,</p>

128、<p><b>  取S=100mm</b></p><p><b>  箍筋加密區(qū)長度為:</b></p><p>  加密區(qū)箍筋用4Ф10@100,加密區(qū)長度為833mm,按井字形配置。非加密區(qū)箍筋用4Ф10@200。</p><p>  3.8.2.2第1層框架B軸柱為例,計算箍筋數(shù)量</p>

129、;<p>  由強剪弱彎思想計算剪力值</p><p><b>  取=3</b></p><p><b>  滿足要求</b></p><p><b>  取</b></p><p><b>  則按構造配筋</b></p>

130、<p>  查表得,柱端箍筋加密區(qū)最小配筋率特征值</p><p>  取四肢Ф10腹式箍,</p><p><b>  取S=100mm</b></p><p><b>  箍筋加密區(qū)長度為:</b></p><p>  加密區(qū)箍筋用4Ф10@100,加密區(qū)長度為833mm,按井字形配置

131、。非加密區(qū)箍筋用4Ф10@200。</p><p><b>  3.9樓板配筋設計</b></p><p><b>  3.9.1設計資料</b></p><p>  選擇頂層的兩塊樓板為例,混凝土采用C25(fc=11.7N/mm2,ft=1.27N/mm2),鋼筋為HRB235級鋼(fy=210N/mm2)。</

132、p><p><b>  3.9.2荷載計算</b></p><p>  屋面恒載 5.94 N/m2</p><p>  上人屋面活荷

133、 2.0 kN/m2</p><p>  恒載設計值:   g=5.94×1.2=7.13kN/m2 </p><p>  活載設計值: q=2.0×1.4=2.80 kN/m2</p>

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