框架结构宿舍楼毕业设计


     XX大 学 毕 业 设 计 题 目: 威海市电子科技大学五层宿舍楼 框架结构设计 院、 系: 建筑工程系 姓 名: XXX 指导教师: XXX 系 主 任: XXX 年 月 日 威海市电子科技大学五层宿舍楼框架结构设计 摘 要 本设计为威海市电子科技大学五层宿舍楼框架结构设计,该项目位于威海市主要用于解决学生宿舍不足的问题,该项目根据规范对其进行结构设计。 该公寓高19.8m,总建筑面积为2983m2,为7度抗震设防烈度,地基土质较为稳定。 结构设计由框架设计、抗震设计、构件设计和基础设计等组成。本设计主要对1榀框架进行配筋设计。在确定框架布局与分配统计得到各种荷载、作用的大小之后,按D值法、分层法及底部剪力法等方法计算得出结构内力,并以此为基础,进行内力组合然后选出最不利的一组进行配筋,最后得到配筋成果。此外,本设计还采用PKPM等软件进行设计。 关键词: 框架结构、结构设计 The Five Layer Apartment Building of Weihai Electronic Science and Technology University Abstract This design for the university of electronic science and technology in weihai city five layers of a dormitory building frame structure design, the project is located in weihai city is mainly used to solve the problem of insufficient student dormitory, the project according to the specification for structural design. The apartment is19.8 meters tall, with a total construction area of 2983 m2, of 7 degree seismic fortification intensity, the foundation soil is relatively stable. The framework design, seismic design of structure design, component design and foundation design, etc. This design mainly for 1 cross reinforcement design. In determining the frame layout and distribution after getting all kinds of load, the effect of the size of the statistics, the D value method, hierarchical method, and the bottom shear method calculates the structure internal force, and on this basis, a group of internal force combination and choose the most unfavorable to reinforcement, reinforcement results finally. In addition, this design also USES the PKPM software to design, etc. Keywords: electric machine, fault analysis 目 录 摘要 I Abstract II 第1章 工程概况 1 1.1 工程概况 1 1.2 设计依据 1 1.3 建筑平面图 2 1.4 结构布置图 3 第2章 结构布置 4 2.1 梁尺寸估算 4 2.2 柱截面尺寸估算 4 第3章 荷载统计 7 3.1 恒荷载统计 7 3.2 活荷载统计 9 第4章 屋盖及楼盖设计 10 4.1 楼面板设计 10 4.2 屋面板设计 14 第5章 风荷载作用下框架内力计算 17 5.1 风荷载作用下标准值计算 17 5.2 风荷载作用下水平位移计算 17 5.3 框架线刚度计算 18 5.4 柱侧移刚度计算 19 5.5 风荷载作用下内力计算 19 第6章 地震作用 23 6.1 抗震设计中的重力荷载代表值计算 23 6.2 框架线刚度计算 25 6.3 地震周期计算 26 6.3.1 计算基本周期 26 6.3.2 水平地震作用下内力计算 27 第7章 竖向荷载作用下框架内力计算 31 7.1 荷载计算 31 7.1.1 恒载计算 31 7.1.2 活载计算 32 7.2 弯矩计算 33 7.2.1 恒载作用下弯矩计算 33 7.2.2 活载作用下弯矩计算 34 7.3 力矩分配 35 第8章 内力组合 40 8.1 框架梁内力组合 40 8.1.1 框架梁端弯矩调幅 40 8.1.2 框架梁端内力调整 41 8.1.3 梁的荷载组合 44 8.2 框架柱的内力组合 51 8.2.1 框架柱端内力调整 51 8.2.2 框架柱的荷载组合 52 第9章 截面设计 60 9.1 框架梁设计 60 9.2 框架柱设计 67 第10章 楼梯设计 75 10.1 设计资料 75 10.2 梯段板设计 75 10.3 平台板设计 76 10.4 平台梁设计 77 第11章 节点设计 79 11.1 顶层中间节点 79 11.2 其他中间节点和端节点 79 第12章 基础设计 81 12.1 横向框架柱下基础设计 81 12.2 中柱双柱联合基础设计 85 致谢 88 参考文献 89 第1章 工程概况 1.1 工程概况 本工程为威海市电子科技大学五层框架结构宿舍楼。本工程为钢筋混凝土框架结构,总建筑面积2983m2,设计使用年限为50年。本建筑按7度抗震设防。 威海市地区基本雪压,基本风压,地面粗糙度为C类。地势较平坦,地表下土层分布较不均匀,分为四层:第一层0.4m杂填土;第二层0.4-1.4m粉土层,地基承载力260kPa;第三层1.4-4.5m粘土层,地基承载力300kPa。 1.2 设计依据 [1] 混凝土及砌体结构(上册). [2] 房屋建筑学(第二版) [3] 结构力学Ⅰ- 基本教程(第3版) [4] 土木工程抗震设计(第三版) [5] 基础工程(第二版). [6] 高层建筑结构(第三版). [7] 混凝土结构设计规范(GB50010—2010). 建筑抗震设计规范(GB50011—2010). 1.3 建筑平面图 图1-1 标准层平面图 1.4 结构布置图 图1-2 结构布置图 第2章 结构布置 主体结构共五层,1层的层高为4.2m,2-5层的层高为3.9m。女儿墙的高度0.9m。柱埋深取为0.75m,室内外高差为0.45m。 外墙厚290,内墙厚190。门为木门,门洞尺寸为1.0m×2.1m。窗的材料为铝合金窗,洞口尺寸为2.7m×2.1m。 楼盖、屋盖均采用钢筋混凝土结构。梁截面高度按梁跨度的1/12~1/8估算,宽度取截面高度的1/3~1/2,各层梁截面尺寸及混凝土强度等级见表4-1。C30混凝土()。 2.1 梁尺寸估算 表2-1 各层梁截面尺寸及混凝土强度等级 单位:(mm×mm) 层次 混凝土等级 边跨梁(b×h) 中跨梁(b×h) 2~5 1层 2.2 柱截面尺寸估算 柱截面尺寸可根据柱的轴压比限值确定。 , (2-1) 式中 N:轴压比设计值 B:考虑地震作用时柱轴力增大系数,边柱取1.3,中柱取1.2 F:按支剪状态计算的柱子的负载面积 :单位面积上的重力荷载代表值 N:验算截面以上的楼层层数 :柱子的截面面积 柱子的轴压比限值,一、二、三级分别为0.65、0.75、0.85。查得抗震等级为三级时,取柱子的轴压比限值为0.85,其中hc≥400mm,bc≥350mm。 由公式得第一层柱截面面积为: 边柱: 中柱: 图2-1 框架计算简图 若柱截面为正方形,则边柱和中柱截面312mm和378mm。据计算结果综合考虑其他因素,柱截面尺寸取值如下: 1~5层: 450mm×450mm 第3章 荷载统计 3.1 恒荷载统计 1.屋面框架梁线荷载标准值 2.楼面框架梁线荷载标准值 3.屋面框架节点集中荷载标准值 4.楼面框架节点集中荷载标准值 3.2 活荷载统计 1.屋面活荷载取活荷载与雪荷中的较大值: 2.楼面活荷标准值取,走道取 第4章 屋盖及楼盖设计 4.1 楼面板设计 取1m的板带作为计算单元进行计算。 1.荷载计算 2.内力计算 ⑴计算跨度 方向: 方向: ⑵弯矩计算 图4-1 楼面板计算简图 , ,取 在配筋过程中钢筋无弯起,则: 令荷载设计值,则: 3.配筋计算 取1m板带作为计算单元进行计算 设计资料:板厚h=100mm,板的混凝土采用C30,HRB400级钢筋,板的混凝土保护层厚度,。,,,。 ⑴方向板中配筋: 此时按最小配筋率配筋,选用C10@200()。 ,满足要求。 ⑵方向板边缘配筋: 选用C10@200(),满足要求。 ⑶方向板中配筋: 选用C10@200(),满足要求。 ⑷方向板边的配筋: 选用C10@200(),满足要求。 卫生间因防水要求 板厚为80mm =60mm ⑴方向板中配筋: 此时按最小配筋率配筋,选用C10@200()。 ⑵方向板边缘配筋: 选用C10@200(),满足要求。 ⑶方向板中配筋: 选用C10@200(),满足要求。 ⑷方向板边的配筋: 选用C10@200(),满足要求。 4.2 屋面板设计 取1m的板带作为计算进行计算。 1.荷载计算 图4-2 屋面板计算简图 2.内力计算 ⑴计算跨度 方向: 方向: ⑵弯矩计算 , ,取 在配筋过程中钢筋无弯起,则: 令荷载设计值,得: 3.配筋计算 取1m板带作为计算单元 设计资料:板厚h=100mm,板的混凝土采用C30,HPB235级钢筋,板的混凝土保护层厚度,。 ⑴方向板中配筋: 此时按最小配筋率配筋,选用C10@200()。 ⑵方向板边缘配筋: 选用C10@200(),满足要求。 ⑶方向板中配筋: 选用C8@130(),满足要求。 ⑷方向板边的配筋: 选用C10@200(),满足要求。 第5章 风荷载作用下框架内力计算 5.1 风荷载作用下标准值计算 风荷载标准值按式计算。式中的为基本风压。为风荷载体型系数,矩形平面建筑风荷载体型系数1.3。本建筑中, 故取=1.3,风压高度变化系数,与地面粗糙程度有关。风振系数,本设计房屋高度小于30m,因此该房屋框架不需考虑风压脉动的影响。可近似采用振型计算点距室外地面高度Z与房屋H的比值,为风压高度变化系数。威海市基本风压,地面粗糙程度为c类。求得各楼层标高处的见表6-1,风荷载作用下结构计算见图6-1 。 表5-1 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次 Z(m) B(m) H(m)) (kN) 5 1.0 1.3 20.25 0.74 0.63 3.9 2.85 7 4 1.0 1.3 16.35 0.67 0.57 3.9 3.9 8.67 3 1.0 1.3 12.45 0.65 0.55 3.9 3.9 8.37 2 1.0 1.3 8.55 0.65 0.55 3.9 3.9 8.37 1 1.0 1.3 4.65 0.65 0.55 3.9 4.275 9.17 5.2 风荷载作用下水平位移计算 风荷载作用下框架侧移刚度按D值法计算,见表5-2。 图51 风荷载作用下结构计算简图 表5-2 风荷载作用下各层框架柱D值及剪力值 层数 层剪力 kN 边柱D值 N/mm 中柱D值 N/mm N/mm 每层边 柱剪力 kN 每层中 柱剪力 kN 5 7 10014 14638 49304 1.42 2.08 4 15.67 10014 14638 49304 3.18 4.65 3 24.04 10014 14638 49304 4.88 7.14 2 32.41 10014 14638 49304 6.58 9.63 1 41.58 5257 6459 18175 12.02 14.76 5.3 框架线刚度计算 横梁线刚度计算过程见表5-3,柱线刚度计算过程见表5-4。 表5-3 横梁线刚度计算 类别 层次 /N/mm2 /mm2 /mm4 /m 边横梁 1~5层 走道梁 1~5层 续表5-3 横梁线刚度计算 类别 层次 /N.mm /N.mm /N.mm 边横梁 1~5层 2..454×1010 3.681×1010 4.908×1010 走道梁 1~5层 2.29×1010 3.44×1010 4.57×1010 表5-4 柱线刚度计算 层次 /mm /N/mm2 /mm2 /mm4 /N.mm 1层 5400 3.0×104 450×450 3.417×1010 1.898×1010 2~5 3900 3.0×104 450×450 3.417×1010 2.628×1010 注:柱的线刚度,为柱的截面惯性矩,h为框架柱的计算高度。 5.4 柱侧移刚度计算 表5-5中框架柱侧移刚度D值 层次 边柱:(14根) 中柱:(14根) 2~5 1.868 0.483 10014 4.802 0.706 14638 49304 1层 2.586 0.673 5257 6.65 0.827 6459 18175 注:柱的侧移刚度 5.5 风荷载作用下内力计算 根据各楼层剪力及柱的抗侧移刚度,可求得分配各框架柱的剪力,i层j柱分配到的剪力及该柱上下端的弯矩分配按下列各式计算: 上端弯矩: 下端弯矩: 由此可得:框架柱的固端弯矩,边柱与中柱的计算结果见表5-5。求得柱的轴力,见表5-6。风荷载F的M、V、N见图5-2,图5-3。 表5-5 各层柱端弯矩及剪力计算 层次 /m /KN /N/mm 边柱 y 5 3.9 7 49304 10014 1.42 1.868 0.393 2.15 3.36 4 3.9 15.67 49304 10014 3.18 1.868 0.443 5.5 6.91 3 3.9 24.04 49304 10014 4.88 1.868 0.495 9.38 9.65 2 3.9 32.41 49304 10014 6.58 1.868 0.543 13.94 11.73 1 5.4 41.58 18175 5257 12.02 2.586 0.593 34.49 26.42 层次 hi /m Vi /KN /N/mm 中柱 y 5 3.9 7 49304 14638 2.08 4.802 0.45 3.65 4.62 4 3.9 15.67 49304 14638 4.65 4.802 0.500 9.07 9.07 3 3.9 24.04 49304 14638 7.14 4.802 0.500 13.92 13.92 2 3.9 32.41 49304 14638 9.63 4.802 0.500 18.78 18.78 1 5.4 41.58 18175 6459 14.76 6.65 0.55 43.84 35.87 表5-6 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算 层次 边跨梁 轴力N /kNm /kNm L /m /kN 边柱N /kN 中柱N /kN 5 3.36 1.79 6.6 1.824 0.83 3.11 4 9.06 5.13 6.6 4.780 2.71 9.87 3 15.15 8.95 6.6 8.009 5.59 15.99 2 21.11 12.73 6.6 11.243 9.48 24.25 1 40.36 15.71 6.6 14.291 18.71 47.45 层次 走道梁 轴力N MBC /kNm MCB /kNm L /m Vb /kN 边柱N /kN 中柱N /kN 5 2.83 3.36 2.1 0.840 0.83 3.11 4 7.6 9.06 2.1 2.273 2.71 9.87 3 14.04 15.15 2.1 3.938 5.59 15.99 2 19.97 21.11 2.1 5.449 9.48 24.25 1 30.65 40.36 2.1 7.040 18.71 47.45 图5-2 风载作用下框架剪力图 图5-3 风载作用下柱轴力图 图5-4 风荷载作用下框架弯矩图 第6章 地震作用 6.1 抗震设计中的重力荷载代表值计算 (6-1) 顶层: 女儿墙自重: 屋顶屋面板自重: 顶层横梁自重: 顶层纵梁自重: 顶层柱自重: 门面积: 窗面积: 门自重: 窗自重: 内墙面积: 外墙面积: 内墙自重: 外墙自重: 顶层自重: 屋面雪荷载: 顶层重力荷载代表值: 2-4层: 楼面板自重: 2-4层自重: 2-4层重力荷载代表值: 底层: 柱自重: 外墙面积: 窗面积: 内墙门面积: 外墙门面积: 内墙面积: 窗自重: 门自重: 外墙自重: 内墙自重: 底层自重: 底层重力荷载代表值: 1-4层活荷载: 卫生间: 楼梯间: 走廊: 其他: 6.2 框架线刚度计算 框架梁梁线刚度计算过程见表6-1,框架柱侧移刚度计算过程见表6-2, 计算见表6-3。 表6-1框架梁梁线刚度计算 部 位 断面 跨度 (m) 矩形截面惯性矩 边跨梁 中跨梁 屋面梁 6.6 5.4 8.1 3.68 10.8 4.91 楼层梁 6.6 5.4 8.1 3.68 10.8 4.91 走道梁 2.1 1.6 2.4 3.43 3.2 4.57 表6-2框架柱侧移刚度计算 层 数 层 高 柱 名 根 数 楼层 5 3.9 中框架中柱 中框架边柱 边框架中柱 边框架边柱 18 18 4 4 3.61 1.87 2.71 1.4 0.693 0.483 0.575 0.412 2.628 0.789 1.333 1.001 1.192 0.854 23.994 18.018 4.768 3.416 50.196 2-4 3.9 中框架中柱 中框架边柱 边框架中柱 边框架边柱 18 18 4 4 3.61 1.87 2.71 1.4 0.693 0.483 0.575 0.412 2.628 0.789 1.333 1.001 1.192 0.854 23.994 18.018 4.768 3.416 50.196 1 5.4 中框架中柱 中框架边柱 边框架中柱 边框架边柱 18 18 4 4 4.99 2.59 3.75 1.94 0.785 0.673 0.739 0.619 1.898 0.412 0.614 0.526 0.578 0.484 11.052 9.468 2.312 1.936 24.768 表6-3 计算 层 数 5 6912.4 6912.4 50.196 0.0116 0.2631 1535.2 403.91 4 5119.35 12031.75 50.196 0.0253 0.2515 1725.86 434.05 3 5119.35 17151.1 50.196 0.039 0.2262 1552.24 351.17 2 5119.35 22270.45 50.196 0.0526 0.1872 1284.61 240.48 1 5956.4 28226.85 24.768 0.1346 0.1346 932.02 125.45 28226.85 7029.93 1555.06 6.3 地震周期计算 6.3.1 计算基本周期 按顶点位移法计算基本周期: 按能量法计算基本周期: 取 按照地震影响系数 曲线,设防烈度7度时 确定场地类别: 场地覆盖层厚度>20m,故场地计算深度 由规范可知,该场地为二类场地 设计地震分组第一组 II类场地,设计地震分组为第一组时, 结构总水平地震作用效应标准值 各楼层水平地震作用标准值按下式计算: 修正: 计算结果如表6-4 表6-4 层次 5 3.9 21 6912.4 120784.7 365 365 501960 0.073 0.019 4 3.9 17.1 12031.75 115285.8 349 714 501960 0.142 0.036 3 3.9 13.2 17151.1 88523 268 982 501960 0.196 0.05 2 3.9 9.3 22270.45 61760.3 187 1169 501960 0.233 0.059 1 5.4 5.4 28226.85 35314.2 107 1276 247680 0.515 0.1 6.3.2 水平地震作用下内力计算 水平地震作用近似取倒三角形分布,确定各柱的反弯点高度 利用D值法,以中框架为例计算结果如表6-5、6-6、6-7、6-8 剪力图、轴力图、弯矩图见图6-1 、6-2 、6-3 表6-5框架柱剪力计算 层数 层剪力 5 365 0.021 0.027 7.3 9.855 4 714 0.021 0.027 14.28 19.278 3 982 0.021 0.027 19.64 26.514 2 1169 0.021 0.027 23.38 31.563 1 1276 0.021 0.025 26.796 31.9 表6-6框架柱反弯点高度比 层数 5 1.87 0.394 0 0 0 0.394 3.61 0.45 0 0 0 0.45 4 1.87 0.444 0 0 0 0.444 3.61 0.5 0 0 0 0.5 3 1.87 0.494 0 0 0 0.494 3.61 0.5 0 0 0 0.5 2 1.87 0.5 0 0 0 0.5 3.61 0.5 0 0 0 0.5 1 2.59 0.55 0 0 0 0.55 4.99 0.65 0 0 0 0.65 表6-7框架柱端弯矩计算 层数 5 1.537 11.22 17.25 1.755 17.3 21.14 4 1.732 24.73 30.96 1.95 37.59 37.59 3 1.927 37.85 38.75 1.95 51.7 51.7 2 1.95 61.55 45.59 1.95 61.55 61.55 1 2.97 79.58 65.11 2.97 94.74 77.52 表6-8框架梁端弯矩 层数 5 17.25 9.1 12.04 12.04 4 42.18 23.6 31.29 31.29 3 76.6 38.39 50.9 50.9 2 83.44 48.7 64.55 64.55 1 126.72 59.8 79.27 79.27 图6-1 地震荷载作用下框架剪力图 图6-2 地震荷载作用下柱轴力图 图6-3 地震荷载作用下框架弯矩图 第7章 竖向荷载作用下框架内力计算 取3轴横向框架进行计算,计算单元如下图7-1所示。 图7-1 横向框架计算单元 7.1 荷载计算 7.1.1 恒载计算 各层梁上作用的恒载如下图7-2所示。 图7-2 各层梁上作用的恒载 表7-1 横向框架横荷载汇总表 层数 kN/m kN/m kN/m kN/m kN kN kNm kNm 5 4.84 3.20 25.35 13.65 53.11 58.32 3.983 4.374 2~4 10.846 3.20 14.001 7.539 47.13 53.252 3.535 3.994 1 10.846 3.20 14.001 7.539 47.13 53.252 3.535 3.994 7.1.2 活载计算 各层梁上作用的活载如下图7-3所示。活荷载计算见表7-2。 图7-3 各层梁上作用的活载 表7-2 横向框架活荷载汇总表 层 次 kN/m kN/m kN kN kNm kNm 5 1.755 0.945 3.42 6.88 0.257 0.516 2~4 7.8 5.25 7.605 17.22 0.57 1.292 1 7.8 5.25 7.605 17.22 0.57 1.292 7.2 弯矩计算 7.2.1 恒载作用下弯矩计算 5层: 2~4层: 1层: 7.2.2 活载作用下弯矩计算 5层: 2~4层: 1层: 7.3 力矩分配 采用三次力矩分配法进行弯矩计算,计算过程如下图7-4、7-5所示,弯矩图如下图7-6、7-7所示。 图7-4 恒载作用下纵向框架弯矩的三次分配法 图7-5 活荷作用下框架弯矩三次分配法 图7-6 恒载作用下框架弯矩图 图7-7 活载作用下框架弯矩图 第8章 内力组合 8.1 框架梁内力组合 8.1.1 框架梁端弯矩调幅 根据框架结构的合理破坏形式,减少支座及节点处的负筋数量,方便浇筑混凝土和钢筋绑扎,所以在进行框架结构设计时,需要对梁端的负弯矩进行调幅。弯矩调幅系数。 以一层边跨梁在恒载作用下梁端弯矩调幅为例: 梁端负弯矩:, 跨中正弯矩: 调幅: 简支梁计算跨中弯矩: 比较取较大值,则跨中弯矩调幅为。 表8-1 恒载作用下梁端弯矩调幅 恒载作用下梁端弯矩调幅 楼层 轴线处梁端弯矩 跨中弯矩 调幅后梁端弯矩 荷载 调幅后跨中弯矩 左 右 左 右 5 边跨 43.87 80.48 77.51 37.29 68.41 86.84 27.23 86.84 中跨 47.26 47.26 41.26 40.17 40.17 33.70 11.73 33.70 边跨 80.48 43.87 77.51 68.41 37.29 86.84 27.23 86.84 4 边跨 52.69 72.49 59.03 44.79 61.62 68.42 24.15 68.42 中跨 31.78 31.78 27.42 27.01 27.01 22.66 7.90 22.66 边跨 72.49 52.69 59.03 61.62 44.79 68.42 24.15 68.42 3 边跨 52.69 72.49 59.03 44.79 61.62 68.42 24.15 59.03 中跨 31.78 31.78 27.42 27.01 27.01 22.66 7.90 22.66 边跨 72.49 52.69 59.03 61.62 44.79 68.42 24.15 68.42 2 边跨 52.69 72.49 59.03 44.79 61.62 68.42 24.15 68.42 中跨 31.78 31.78 27.42 27.01 27.01 22.66 7.90 22.66 边跨 72.49 52.69 59.03 61.62 44.79 68.42 24.15 68.42 1 边跨 51.12 72.20 59.85 43.45 61.37 69.10 24.15 69.10 中跨 33.14 33.14 28.78 28.17 28.17 23.81 7.90 23.81 边跨 72.20 51.12 59.85 61.37 43.45 69.10 24.15 69.10 表8-2 活载作用下梁端弯矩调幅 活载作用下梁端弯矩调幅 楼层 轴线处梁端弯矩 跨中弯矩 调幅后梁端弯矩 荷载 调幅后跨中弯矩 左 右 左 右 5 边跨 2.57 4.84 4.14 2.18 4.11 4.70 1.55 4.70 中跨 2.65 2.65 2.32 2.25 2.25 1.93 0.59 1.93 边跨 4.84 2.57 4.14 4.11 2.18 4.70 1.55 4.70 4 边跨 16.87 22.42 15.23 14.34 19.05 18.18 7.41 18.18 中跨 8.30 8.30 6.48 7.05 7.05 5.25 3.28 5.25 边跨 22.42 16.87 15.23 19.05 14.34 18.18 7.41 18.18 3 边跨 16.87 22.42 15.23 14.34 19.05 18.18 7.41 15.23 中跨 8.30 8.30 6.48 7.05 7.05 5.25 3.28 5.25 边跨 22.42 16.87 15.23 19.05 14.34 18.18 7.41 18.18 2 边跨 16.87 22.42 15.23 14.34 19.05 18.18 7.41 18.18 中跨 8.30 8.30 6.48 7.05 7.05 5.25 3.28 5.25 边跨 22.42 16.87 15.23 19.05 14.34 18.18 7.41 18.18 1 边跨 16.47 22.33 14.97 14.00 18.98 17.88 7.41 17.88 中跨 8.64 8.64 6.82 7.34 7.34 5.53 3.28 5.53 边跨 22.33 16.47 14.97 18.98 14.00 17.88 7.41 17.88 8.1.2 框架梁端内力调整 梁端的最危险截面在梁端柱边,所以要将梁端轴线处的弯矩调整为梁端柱边弯矩。可根据下式公式进行调整: 以一层边跨梁为例计算恒载作用下梁端柱边弯矩: 轴线处梁端弯矩:, 轴线处梁端剪力:, 恒荷载: 梁端柱边剪力和剪力计算: 表8-3 恒载作用下梁端弯矩与剪力 恒载作用下梁端弯矩与剪力 层号 梁类型 荷载 轴线处梁端弯矩 轴线处梁端剪力 梁端弯矩 梁端剪力 跨中剪力 1 边跨 24.15 43.45 61.37 73.37 79.75 28.16 44.65 67.94 74.32 3.19 中跨 7.90 28.17 28.17 16.34 16.34 24.89 24.89 14.56 14.56 0.00 边跨 24.15 61.37 43.45 79.75 73.37 44.65 28.16 74.32 67.94 -3.19 2~4 边跨 24.15 44.79 61.62 73.56 79.56 29.46 44.94 68.13 74.13 3.00 中跨 7.90 27.01 27.01 16.34 16.34 23.73 23.73 14.56 14.56 0.00 边跨 24.15 61.62 44.79 79.56 73.56 44.94 29.46 74.13 68.13 -3.00 5 边跨 27.23 37.29 68.41 87.22 98.31 19.04 47.67 81.09 92.18 5.55 中跨 11.73 40.17 40.17 12.32 12.32 37.99 37.99 9.68 9.68 0.00 边跨 27.23 68.41 37.29 98.31 87.22 47.67 19.04 92.18 81.09 -5.55 表8-4 活载作用下梁端弯矩与剪力 活载作用下梁端弯矩与剪力 层号 梁类型 荷载 轴线处梁端弯矩 轴线处梁端剪力 梁端弯矩 梁端剪力 跨中剪力 1 边跨 6.89 14 18.98 21.85 23.62 9.43 14.01 20.30 22.07 0.89 中跨 3.28 7.34 7.34 3.45 3.45 6.73 6.73 2.71 2.71 0.00 边跨 6.89 18.98 14 23.62 21.85 14.01 9.43 22.07 20.30 -0.88 2~4 边跨 6.89 14.34 19.05 21.85 23.62 9.77 14.08 20.30 22.07 0.89 中跨 3.28 7.05 7.05 3.45 3.45 6.44 6.44 2.71 2.71 0.00 边跨 6.89 19.05 14.34 23.62 21.85 14.08 9.77 22.07 20.30 -0.88 5 边跨 1.55 2.18 4.11 4.77 5.46 1.19 2.96 4.42 5.11 0.35 中跨 2.14 2.25 2.25 3.45 3.45 1.58 1.58 2.97 2.97 0.00 边跨 1.55 4.11 2.18 5.46 4.77 2.96 1.19 5.11 4.42 -0.35 表8-5 左风作用下梁端弯矩与剪力 左风作用下梁端弯矩与剪力 层号 梁类型 梁端弯矩 梁端剪力 跨中弯矩 跨中剪力 5 边跨 3.27 1.70 0.83 0.83 0.79 0.83 中跨 2.53 2.53 3.94 3.94 0.00 3.94 边跨 1.70 3.27 0.83 0.83 -0.79 0.83 4 边跨 8.82 4.88 1.88 1.88 1.97 1.88 中跨 6.79 6.79 8.64 8.64 0.00 8.64 边跨 4.88 8.82 1.88 1.88 -1.97 1.88 3 边跨 14.74 8.54 2.88 2.88 3.10 2.88 中跨 12.54 12.54 13.26 13.26 0.00 13.26 边跨 8.54 14.74 2.88 2.88 -3.10 2.88 2 边跨 20.53 12.15 3.89 3.89 4.19 3.89 中跨 17.83 17.83 17.89 17.89 0.00 17.89 边跨 12.15 20.53 3.89 3.89 -4.19 3.89 1 边跨 39.40 14.75 9.23 9.23 12.33 9.23 中跨 27.37 27.37 37.96 37.96 0.00 37.96 边跨 14.75 39.40 9.23 9.23 -12.33 9.23 表8-6 左震作用下梁端弯矩与剪力 左震作用下梁端弯矩与剪力 层号 梁类型 梁端弯矩 梁端剪力 跨中弯矩 跨中剪力 5 边跨 16.80 8.65 3.99 3.99 4.08 3.99 中跨 10.75 10.75 11.47 11.47 0.00 11.47 边跨 8.65 16.80 3.99 3.99 -4.08 3.99 4 边跨 41.06 22.48 9.97 9.97 9.29 9.97 中跨 27.94 27.94 29.8 29.8 0.00 29.80 边跨 22.48 41.06 9.97 9.97 -9.29 9.97 3 边跨 74.64 36.43 17.42 17.42 19.11 17.42 中跨 45.45 45.45 48.48 48.48 0.00 48.48 边跨 36.43 74.64 17.42 17.42 -19.11 17.42 2 边跨 81.19 46.45 20.02 20.02 17.37 20.02 中跨 57.63 57.63 61.48 61.48 0.00 61.48 边跨 46.45 81.19 20.02 20.02 -17.37 20.02 1 边跨 123.54 56.62 28.26 28.26 33.46 28.26 中跨 57.63 57.63 75.5 75.5 0.00 75.50 边跨 56.62 123.54 28.26 28.26 -33.46 28.26 8.1.3 梁的荷载组合 梁的组合形式: ①无地震作用时的组合: ②有地震作用时的组合: 具体有以下几种组合形式: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 内力组合中,没有考虑活荷载的最不利位置,而把活荷载同时作用在所有框架上乘以1.1的系数予以增大再直接进行内力组合 抗震调整: 抗震设计时按照:强柱弱梁,强剪弱弯的原则将梁端剪力,柱端弯矩,柱端剪力进行抗震调整。 框架梁端部截面组合的剪力设计值公式: 其中:三级抗震时梁剪力增大系数。 一层梁的内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 截面 内力值 M V M V M V M V M V M V Ⅰ -28.16 67.94 -9.43 20.30 39.40 -9.23 -39.40 9.23 123.54 -28.26 -123.54 28.26 Ⅱ 69.10 -3.19 17.88 -0.89 12.33 -9.23 -12.33 9.23 33.46 -28.26 -33.46 28.26 Ⅲ -44.65 -74.32 -14.01 -22.07 -14.75 -9.23 14.75 9.23 -56.62 -28.26 56.62 28.26 Ⅳ 24.89 14.56 -6.73 2.71 27.37 -37.96 -27.37 37.96 57.63 -75.50 -57.63 75.50 Ⅴ -23.81 0.00 -5.53 0.00 0.00 -37.96 0.00 37.96 0.00 -75.50 0.00 75.50 Ⅵ 24.89 -14.56 -6.73 2.71 -27.37 -37.96 27.37 37.96 -57.63 -75.50 57.63 75.50 Ⅶ -44.65 74.32 -14.01 22.07 14.75 -9.23 -14.75 9.23 56.62 -28.26 -56.62 28.26 Ⅷ 69.10 3.19 17.88 0.89 -12.33 -9.23 12.33 9.23 -33.46 -28.26 33.46 28.26 Ⅸ -28.16 -67.94 -9.43 -20.30 -39.40 -9.23 39.40 9.23 -123.54 -28.26 123.54 28.26 A:1.35(1.0)×永久荷载+1.4×0.7×活载, B: 1.2(1.0)×永久荷载+1.4×活载+1.4×0.6×风载 C:1.2(1.0)×永久荷载+1.4×0.7×活载+1.4×风载 , D: 1.2×重力荷载+1.3×地震作用,E:地震作用下剪力调整 A1:1.0×① A2: 1.35×①+1.4×0.4×② B1:1.0×①+1.4×0.6×③ B2: 1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×④ B3:1.0×①+1.4×0.6×④ B4: 1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×③ C1:1.0×①+1.4×③ C2: 1.2×①+1.4×0.7×②+1.4×④ C3:1.0×①+1.4×④ C4:1.2×①+1.4×0.7×②+1.4×③ D1:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑤ D2:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑥ 控制截面 组合项目 M V 组合项目 M V 组合项目 M V 组合项目 M V V Ⅰ A1 -28.16 67.94 B1 4.94 60.19 C1 27.00 55.02 D1 121.15 56.97 35.80 A2 -47.26 111.61 B2 -80.09 117.70 C2 -98.19 114.34 D2 -200.05 130.45 119.58 A2 -47.26 111.61 B2 -80.09 117.70 C2 -98.19 114.34 D2 -200.05 130.45 119.58 Ⅱ A2 110.81 -5.18 B4 118.31 -12.83 C4 117.70 -17.62 D1 137.15 -41.10 Ⅲ A1 -44.65 -74.32 B3 -32.26 -66.57 C3 -24.00 -61.40 D2 11.62 -65.69 -22.68 A2 -74.01 -121.96 B4 -85.58 -127.84 C4 -87.96 -123.73 D1 -135.59 -139.16 -106.46 A2 -74.01 -121.96 B4 -85.58 -127.84 C4 -87.96 -123.73 D1 -135.59 -139.16 -106.46 Ⅳ A1 24.89 14.56 B1 47.88 -17.33 C1 63.21 -38.58 D1 100.75 -79.05 -83.98 A2 27.01 22.31 B2 -2.54 53.15 C2 -15.05 73.27 D2 -49.09 117.25 115.81 A2 27.01 22.31 B2 -2.54 53.15 C2 -15.05 73.27 D2 -49.09 117.25 115.81 Ⅴ A1 -23.81 0.00 A1 -23.81 0.00 A1 -23.81 0.00 D2 -31.89 98.15 Ⅵ A1 24.89 -14.56 B3 47.88 17.33 C3 63.21 38.58 D2 100.75 82.30 86.69 A2 27.01 -17.00 B4 -2.54 -45.56 C4 -15.05 -67.96 D1 -49.09 -114.00 -113.10 A2 27.01 -17.00 B4 -2.54 -45.56 C4 -15.05 -67.96 D1 -49.09 -114.00 -113.10 Ⅶ A1 -44.65 74.32 B1 -32.26 66.57 C1 -24.00 61.40 D1 11.62 65.69 43.86 A2 -74.01 121.96 B2 -85.58 127.84 C2 -87.96 123.73 D2 -135.59 139.16 127.64 A2 -74.01 121.96 B2 -85.58 127.84 C2 -87.96 123.73 D2 -135.59 139.16 127.64 Ⅷ A2 110.81 5.18 B2 118.31 12.83 C2 117.70 17.62 D2 137.15 41.10 Ⅸ A1 -28.16 -67.94 B3 4.94 -60.19 C3 27.00 -96.36 D2 121.15 -56.97 -14.62 A2 -47.26 -111.61 B4 -80.09 -117.70 C4 -98.19 -114.34 D1 -200.05 -130.45 -98.40 A2 -47.26 -111.61 B4 -80.09 -117.70 C4 -98.19 -114.34 D1 -200.05 -130.45 -98.40 二层梁的内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 截面 内 力 值 M V M V M V M V M V M V Ⅰ -29.46 68.13 -9.77 20.30 20.53 -3.89 -20.53 3.89 81.19 -20.02 -81.19 20.02 Ⅱ 68.42 -3.00 18.18 -0.89 4.19 -3.89 -4.19 3.89 17.37 -20.02 -17.37 20.02 Ⅲ -44.94 -74.13 -14.08 -22.07 -12.15 -3.89 12.15 3.89 -46.45 -20.02 46.45 20.02 Ⅳ 23.73 14.56 -6.44 2.71 17.83 -17.89 -17.83 17.89 57.43 -64.48 -57.43 64.48 Ⅴ -22.66 0.00 -5.25 0.00 0.00 -17.89 0.00 17.89 0.00 -61.48 0.00 61.48 Ⅵ 23.73 -14.56 -6.44 2.71 -17.83 -17.89 17.83 17.89 -57.43 -64.48 57.43 64.48 Ⅶ -44.94 74.13 -14.08 22.07 12.15 -3.89 -12.15 3.89 46.45 -20.02 -46.45 20.02 Ⅷ 68.42 3.00 18.18 0.89 -4.19 -3.89 4.19 3.89 -17.37 -20.02 17.37 20.02 Ⅸ -29.46 -68.13 -9.77 -20.30 -20.53 -3.89 20.53 3.89 -81.19 -20.02 81.19 20.02 A:1.35(1.0)×永久荷载+1.4×0.7×活载, B: 1.2(1.0)×永久荷载+1.4×活载+1.4×0.6×风载 C:1.2(1.0)×永久荷载+1.4×0.7×活载+1.4×风载 , D: 1.2×重力荷载+1.3×地震作用,E:地震作用下剪力调整 A1:1.0×① A2: 1.35×①+1.4×0.4×② B1:1.0×①+1.4×0.6×③ B2: 1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×④ B3:1.0×①+1.4×0.6×④ B4: 1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×③ C1:1.0×①+1.4×③ C2: 1.2×①+1.4×0.7×②+1.4×④ C3:1.0×①+1.4×④ C4:1.2×①+1.4×0.7×②+1.4×③ D1:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑤ D2:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑥ 控制截面 组合项目 M V 组合项目 M V 组合项目 M V 组合项目 M V V Ⅰ A1 -29.46 68.13 B1 -12.21 64.86 C1 -0.72 62.68 D1 64.33 67.91 48.26 A2 -49.35 111.87 B2 -66.28 113.44 C2 -73.67 107.10 D2 -146.76 119.96 107.62 A2 -49.35 111.87 B2 -66.28 113.44 C2 -73.67 107.10 D2 -146.76 119.96 107.62 Ⅱ A2 110.18 -4.92 B4 111.08 -8.11 C4 105.79 -9.92 D1 115.59 -30.16 Ⅲ A1 -44.94 -74.13 B3 -34.73 -70.86 C3 -27.93 -68.68 D2 -1.99 -76.17 A2 -74.47 -121.70 B4 -83.85 -123.12 C4 -84.74 -116.03 D1 -122.76 -128.22 A2 -74.47 -121.70 B4 -83.85 -123.12 C4 -84.74 -116.03 D1 -122.76 -128.22 Ⅳ A1 23.73 14.56 B1 38.71 -0.47 C1 48.69 -10.49 D1 99.27 -64.73 A2 25.72 22.31 B2 4.48 36.29 C2 -2.80 45.17 D2 -50.05 102.92 A2 25.72 22.31 B2 4.48 36.29 C2 -2.80 45.17 D2 -50.05 102.92 Ⅴ A1 -22.66 0.00 A1 -22.66 0.00 A1 -22.66 0.00 D2 -30.34 79.92 Ⅵ A1 23.73 -14.56 B3 38.71 0.47 C3 48.69 10.49 D2 99.27 67.98 A2 25.72 -17.00 B4 4.48 -28.71 C4 -2.80 -39.86 D1 -50.05 -99.67 A2 25.72 -17.00 B4 4.48 -28.71 C4 -2.80 -39.86 D1 -50.05 -99.67 Ⅶ A1 -44.94 74.13 B1 -34.73 70.86 C1 -27.93 68.68 D1 -1.99 76.17 A2 -74.47 121.70 B2 -83.85 123.12 C2 -84.74 116.03 D2 -122.76 128.22 A2 -74.47 121.70 B2 -83.85 123.12 C2 -84.74 116.03 D2 -122.76 128.22 Ⅷ A2 110.18 4.92 B2 111.08 8.11 C2 105.79 9.92 D2 115.59 30.16 Ⅸ A1 -29.46 -68.13 B3 -12.21 -64.86 C3 -0.72 -96.55 D2 64.33 -67.91 A2 -49.35 -111.87 B4 -66.28 -113.44 C4 -73.67 -107.10 D1 -146.76 -119.96 A2 -49.35 -111.87 B4 -66.28 -113.44 C4 -73.67 -107.10 D1 -146.76 -119.96 五层梁的内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 截面 内力值 M V M V M V M V M V M V Ⅰ -14.09 81.09 -1.19 4.42 3.27 -0.83 -3.27 0.83 16.80 -3.99 -16.80 3.99 Ⅱ 86.84 -5.55 4.70 -0.35 0.79 -0.83 -0.79 0.83 4.08 -3.99 -4.08 3.99 Ⅲ -47.67 -92.18 -2.96 -5.11 -1.70 -0.83 1.70 0.83 -8.65 -3.99 8.65 3.99 Ⅳ 37.99 9.68 -1.58 2.97 2.53 -3.94 -2.53 3.94 10.75 -11.47 -10.75 11.47 Ⅴ -33.70 0.00 -1.93 0.00 0.00 -3.94 0.00 3.94 0.00 -11.47 0.00 11.47 Ⅵ 37.99 -9.68 -1.58 2.97 -2.53 -3.94 2.53 3.94 -10.75 -11.47 10.75 11.47 Ⅶ -47.67 92.18 -2.96 5.11 1.70 -0.83 -1.70 0.83 8.65 -3.99 -8.65 3.99 Ⅷ 86.84 5.55 4.70 0.35 -0.79 -0.83 0.79 0.83 -4.08 -3.99 4.08 3.99 Ⅸ -14.09 -81.09 -1.19 -4.42 -3.27 -0.83 3.27 0.83 -16.80 -3.99 16.80 3.99 A:1.35(1.0)×永久荷载+1.4×0.7×活载, B: 1.2(1.0)×永久荷载+1.4×活载+1.4×0.6×风载 C:1.2(1.0)×永久荷载+1.4×0.7×活载+1.4×风载 , D: 1.2×重力荷载+1.3×地震作用,E:地震作用下剪力调整 A1:1.0×① A2: 1.35×①+1.4×0.4×② B1:1.0×①+1.4×0.6×③ B2: 1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×④ B3:1.0×①+1.4×0.6×④ B4: 1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×③ C1:1.0×①+1.4×③ C2: 1.2×①+1.4×0.7×②+1.4×④ C3:1.0×①+1.4×④ C4:1.2×①+1.4×0.7×②+1.4×③ D1:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑤ D2:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑥ 控制截面 组合项目 M V 组合项目 M V 组合项目 M V 组合项目 M V V Ⅰ A1 -14.09 81.09 B1 -11.34 80.39 C1 -9.51 79.93 D1 4.22 94.77 75.70 A2 -20.19 113.80 B2 -21.32 104.19 C2 -22.65 102.80 D2 -39.46 105.15 87.54 A2 -20.19 113.80 B2 -21.32 104.19 C2 -22.65 102.80 D2 -39.46 105.15 87.54 Ⅱ A2 121.84 -7.84 B4 111.45 -7.85 C4 109.92 -8.17 D1 112.33 -12.06 Ⅲ A1 -47.67 -92.18 B3 -46.24 -91.48 C3 -45.29 -91.02 D2 -47.74 -108.50 -85.73 A2 -67.26 -129.45 B4 -62.78 -118.47 C4 -62.48 -116.79 D1 -70.23 -118.87 -97.57 A2 -67.26 -129.45 B4 -62.78 -118.47 C4 -62.48 -116.79 D1 -70.23 -118.87 -97.57 Ⅳ A1 37.99 9.68 B1 40.12 6.37 C1 41.53 4.16 D1 58.62 -1.51 -7.47 A2 49.74 15.98 B2 41.25 19.08 C2 40.50 20.04 D2 30.67 28.31 29.80 A2 49.74 15.98 B2 41.25 19.08 C2 40.50 20.04 D2 30.67 28.31 29.80 Ⅴ A1 -33.70 0.00 A1 -33.70 0.00 A1 -33.70 0.00 D2 -41.60 14.91 Ⅵ A1 37.99 -9.68 B3 40.12 -6.37 C3 41.53 -4.16 D2 58.62 5.08 10.44 A2 49.74 -10.16 B4 41.25 -10.77 C4 40.50 -14.22 D1 30.67 -24.75 -26.83 A2 49.74 -10.16 B4 41.25 -10.77 C4 40.50 -14.22 D1 30.67 -24.75 -26.83 Ⅶ A1 -47.67 92.18 B1 -46.24 91.48 C1 -45.29 91.02 D1 -47.74 108.50 90.50 A2 -67.26 129.45 B2 -62.78 118.47 C2 -62.48 116.79 D2 -70.23 118.87 102.33 A2 -67.26 129.45 B2 -62.78 118.47 C2 -62.48 116.79 D2 -70.23 118.87 102.33 Ⅷ A2 121.84 7.84 B2 111.45 7.85 C2 109.92 8.17 D2 112.33 12.06 Ⅸ A1 -14.09 -81.09 B3 -11.34 -80.39 C3 -9.51 -87.28 D2 4.22 -94.77 -70.94 A2 -20.19 -113.80 B4 -21.32 -104.19 C4 -22.65 -102.80 D1 -39.46 -105.15 -82.77 A2 -20.19 -113.80 B4 -21.32 -104.19 C4 -22.65 -102.80 D1 -39.46 -105.15 -82.77 8.2 框架柱的内力组合 8.2.1 框架柱端内力调整 表8-7恒载作用下柱端弯矩与剪力 柱类型 层号 柱端梁高 轴线处柱端弯矩 轴线处柱端剪力 柱端弯矩 柱端剪力 上 下 边柱 1 0.6 0 20.74 6.91 5.12 5.12 17.66 6.91 5.12 5.12 2 0.6 0 32.55 33.67 16.98 16.98 22.36 33.67 16.98 16.98 3 0.6 0 31.99 31.89 16.38 16.38 22.16 31.89 16.38 16.38 4 0.6 0 31.99 31.89 16.38 16.38 22.16 31.89 16.38 16.38 5 0.6 0 46.52 36.84 21.37 21.37 33.69 36.84 21.37 21.37 中柱 1 0.4 0 14.91 4.97 3.68 3.68 12.70 4.97 3.68 3.68 2 0.4 0 23.86 24.47 12.39 12.39 16.42 24.47 12.39 12.39 3 0.4 0 23.54 23.54 13.08 13.08 16.30 23.54 13.08 13.08 4 0.4 0 23.54 23.54 12.07 12.07 16.30 23.54 12.07 12.07 5 0.4 0 32.61 26.57 15.17 15.17 23.51 26.57 15.17 15.17 表8-8活载作用下柱端弯矩与剪力 柱类型 层号 柱端梁高 轴线处柱端弯矩 轴线处柱端剪力 柱端弯矩 柱端剪力 上 下 边柱 1 0.6 0 5.25 1.75 1.30 1.30 4.47 1.75 1.30 1.30 2 0.6 0 8.25 8.53 4.30 4.30 5.67 8.53 4.30 4.30 3 0.6 0 8.11 8.11 4.16 4.16 5.61 8.11 4.16 4.16 4 0.6 0 8.11 8.11 4.16 4.16 5.61 8.11 4.16 4.16 5 0.6 0 4.26 6.82 2.84 2.84 2.55 6.82 2.84 2.84 中柱 1 0.4 0 3.66 1.22 0.90 0.90 3.12 1.22 0.90 0.90 2 0.4 0 5.86 6.01 3.04 3.04 4.03 6.01 3.04 3.04 3 0.4 0 5.78 5.78 3.21 3.21 4.00 5.78 3.21 3.21 4 0.4 0 5.78 5.78 2.97 2.97 4.00 5.78 2.97 2.97 5 0.4 0 2.94 4.84 1.99 1.99 1.74 4.84 1.99 1.99 表8-9左风作用下柱端弯矩与剪力 柱类型 层号 柱端梁高 轴线处柱端弯矩 轴线处柱端剪力 柱端弯矩 柱端剪力 上 下 边柱 1 0.6 0 26.49 34.49 11.29 11.29 19.71 34.49 11.29 11.29 2 0.6 0 11.73 13.94 6.58 6.58 7.78 13.94 6.58 6.58 3 0.6 0 9.65 9.38 4.88 4.88 6.72 9.38 4.88 4.88 4 0.6 0 6.91 9.06 4.09 4.09 4.45 9.06 4.09 4.09 5 0.6 0 3.36 2.15 1.41 1.41 2.51 2.15 1.41 1.41 中柱 1 0.4 0 35.81 43.84 14.75 14.75 26.96 43.84 14.75 14.75 2 0.4 0 18.78 18.78 9.63 9.63 13.00 18.78 9.63 9.63 3 0.4 0 13.92 13.92 7.73 7.73 9.64 13.92 7.73 7.73 4 0.4 0 9.07 9.07 4.65 4.65 6.28 9.07 4.65 4.65 5 0.4 0 4.62 3.65 2.12 2.12 3.35 3.65 2.12 2.12 表8-10左震作用下柱端弯矩与剪力 柱类型 层号 柱端梁高 轴线处柱端弯矩 轴线处柱端剪力 柱端弯矩 柱端剪力 上 下 边柱 1 0.6 0 65.17 79.58 26.81 26.81 49.09 79.58 26.81 26.81 2 0.6 0 45.59 61.55 27.47 27.47 29.11 61.55 27.47 27.47 3 0.6 0 38.75 37.85 19.64 19.64 26.97 37.85 19.64 19.64 4 0.6 0 30.96 24.73 14.28 14.28 22.39 24.73 14.28 14.28 5 0.6 0 17.25 11.22 7.30 7.30 12.87 11.22 7.30 7.30 中柱 1 0.4 0 77.52 94.74 31.90 31.90 58.38 94.74 31.90 31.90 2 0.4 0 61.55 61.55 31.56 31.56 42.61 61.55 31.56 31.56 3 0.4 0 51.57 51.57 28.65 28.65 35.70 51.57 28.65 28.65 4 0.4 0 37.59 37.59 19.28 19.28 26.02 37.59 19.28 19.28 5 0.4 0 21.14 17.30 9.86 9.86 15.23 17.30 9.86 9.86 8.2.2 框架柱的荷载组合 ①无地震作用时的组合: ②有地震作用时的组合: 具体有以下几种组合形式: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 内力组合中,没有考虑活荷载的最不利位置,而把活荷载同时作用在所有框架上乘以1.1的系数予以增大再直接进行内力组合 抗震调整: 柱端组合的弯矩设计值: 框架柱端部截面剪力设计值: 框架柱的内力组合结果如表中所示 一层边柱内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 控制截面 M V N M V N M V N M V N M V N M V N Ⅰ 内力值 17.7 -5.1 622.9 4.5 -1.3 126.2 -19.7 11.3 -18.7 19.7 -11.3 18.7 -49.1 26.8 -79.7 49.1 -26.8 79.7 Ⅱ 6.9 -5.1 622.9 1.8 -1.3 126.2 -34.5 11.3 -18.7 34.5 -11.3 18.7 -79.6 26.8 -79.7 79.6 -26.8 79.7 控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*活载+1.4*0.6*风载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载+1.4*风载 1.2*重力荷载+1.3*地震作用+0.5*竖向地震作用 地震作用组合内力调整 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N M V N Ⅰ A1 28.2 -8.2 964.6 B1 44.0 -17.4 939.8 C1 53.2 -23.2 897.3 D1 87.7 -41.8 926.7 130.0 20.9 926.7 A1 28.2 -8.2 964.6 B1 44.0 -17.4 939.8 C1 53.2 -23.2 897.3 D1 87.7 -41.8 926.7 130.0 20.9 926.7 A2 17.7 -5.1 622.9 B2 1.1 4.4 607.2 C2 -9.9 10.7 596.7 D2 -39.9 27.9 719.6 78.7 -14.0 719.6 Ⅱ A1 11.0 -8.2 964.6 B1 39.7 -17.4 939.8 C1 58.3 -23.2 897.3 D1 112.8 -41.8 926.7 146.6 20.9 926.7 A1 11.0 -8.2 964.6 B1 39.7 -17.4 939.8 C1 58.3 -23.2 897.3 D1 112.8 -41.8 926.7 146.6 20.9 926.7 A2 6.9 -5.1 622.9 B2 -22.1 4.4 607.2 C2 -41.4 10.7 596.7 D2 -94.1 27.9 719.6 -122.3 -14.0 719.6 A1:1.35×①+1.4×0.7×② A2: 1.0×① B1:1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×④ B2: 1.0×①+1.4×0.6×③ C1:1.2×①+1.4×0.7②+1.4×④ C2: 1.0×①+1.4×③ D1:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑥ D2: 1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑤ 一层中柱内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 控制截面 M V N M V N M V N M V N M V N M V N Ⅰ 内力值 12.7 -3.7 687.9 3.1 -0.9 92.2 -27.0 14.8 -47.5 27.0 -14.8 47.5 -58.4 31.9 -147.1 58.4 -31.9 147.1 Ⅱ 5.0 -3.7 687.9 1.2 -0.9 92.2 -43.8 14.8 -47.5 43.8 -14.8 47.5 -94.7 31.9 -147.1 94.7 -31.9 147.1 控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*活载+1.4*0.6*风载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载+1.4*风载 1.2*重力荷载+1.3*地震作用+0.5*竖向地震作用 地震作用组合内力调整 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N M V N Ⅰ A1 20.2 -5.9 1019.0 B3 -3.0 6.7 914.7 C3 -19.4 15.4 849.4 D2 -58.8 36.5 689.6 -153.6 -17.5 689.6 A1 20.2 -5.9 1019.0 B1 42.3 -18.1 994.4 C1 56.0 -25.9 982.2 D1 93.0 -46.4 1071.9 97.4 22.3 1071.9 A2 12.7 -3.7 687.9 C2 -9.9 8.7 648.0 B1 -25.0 17.0 621.4 D2 -58.8 36.5 689.6 -24.4 -17.5 689.6 Ⅱ A1 7.9 -5.9 1019.0 B2 -29.2 6.7 914.7 C3 -54.2 15.4 849.4 D2 -116.5 36.5 689.6 -151.4 -17.5 689.6 A1 7.9 -5.9 1019.0 B1 44.5 -18.1 994.4 C1 68.5 -25.9 982.2 D1 129.9 -46.4 1071.9 168.8 22.3 1071.9 A2 5.0 -3.7 687.9 C2 -31.9 8.7 648.0 B1 -56.4 17.0 621.4 D2 -116.5 36.5 689.6 -151.4 -17.5 689.6 A1:1.35×①+1.4×0.7×② A2: 1.0×① B1:1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×④ B2: 1.0×①+1.4×0.6×③ B3:1.2×①+1.4×②+1.4×0.6×③ C1:1.2×①+1.4×0.7②+1.4×④ C2: 1.0×①+1.4×③ C3:1.2×①+1.4×0.7②+1.4×③ D1:1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑥ D2: 1.2×(①+0.5×②)+1.3×⑤ 二层边柱内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 控制截面 M V N M V N M V N M V N M V N M V N Ⅰ 内力值 23.4 -17.0 502.4 5.7 -4.3 96.7 -7.8 6.6 -9.5 7.8 -6.6 9.5 -29.1 27.5 -51.4 29.1 -27.5 51.4 Ⅱ 33.7 -17.0 502.4 8.5 -4.3 96.7 -13.9 6.6 -9.5 13.9 -6.6 9.5 -61.6 27.5 -51.4 61.6 -27.5 51.4 控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*活载+1.4*0.6*风载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载+1.4*风载 1.2*重力荷载+1.3*地震作用+0.5*竖向地震作用 地震作用组合内力调整 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N M V N Ⅰ A1 37.1 -27.1 773.0 B3 42.5 -31.9 746.2 C3 44.5 -33.8 710.9 D2 69.3 -58.7 727.7 69.6 42.7 727.7 A1 37.1 -27.1 773.0 B1 42.5 -31.9 746.2 C1 44.5 -33.8 710.9 D1 69.3 -58.7 727.7 69.6 42.7 727.7 A2 23.4 -17.0 502.4 C2 16.8 -11.5 494.4 B1 12.5 -7.8 489.1 D2 -6.4 12.8 594.1 40.7 -9.3 594.1 Ⅱ A1 53.8 -27.1 773.0 B2 64.1 -31.9 746.2 C3 68.3 -33.8 710.9 D2 125.5 -58.7 727.7 69.6 42.7 727.7 A1 53.8 -27.1 773.0 B1 64.1 -31.9 746.2 C1 68.3 -33.8 710.9 D1 125.5 -58.7 727.7 69.6 42.7 727.7 A2 33.7 -17.0 502.4 C2 22.0 -11.5 494.4 B1 14.2 -7.8 489.1 D2 -34.5 12.8 594.1 40.7 -9.3 594.1 二层中柱内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 控制截面 M V N M V N M V N M V N M V N M V N Ⅰ 内力值 16.4 -12.4 554.9 4.0 -3.0 71.5 -13.0 9.6 -24.3 13.0 -9.6 24.3 -42.6 31.6 -99.8 42.6 -31.6 99.8 Ⅱ 24.5 -12.4 554.9 6.0 -3.0 71.5 -18.8 9.6 -24.3 18.8 -9.6 24.3 -61.6 31.6 -99.8 61.6 -31.6 99.8 控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*活载+1.4*0.6*风载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载+1.4*风载 1.2*重力荷载+1.3*地震作用+0.5*竖向地震作用 地震作用组合内力调整 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合 项目 M V N 组合 项目 M V N M V N Ⅰ A1 26.1 -19.7 819.2 B3 36.3 -27.2 786.3 C3 41.9 -31.3 769.9 D2 -33.3 24.3 579.0 -82.2 -16.7 579.0 A1 26.1 -19.7 819.2 B1 36.3 -27.2 786.3 C1 41.9 -31.3 769.9 D1 77.5 -57.7 838.5 82.2 39.6 838.5 A2 16.4 -12.4 554.9 C2 5.5 -4.3 534.5 B1 -1.8 1.1 520.9 D2 -33.3 24.3 579.0 -18.7 -16.7 579.0 Ⅱ A1 38.9 -19.7 819.2 B2 53.6 -27.2 786.3 C3 61.5 -31.3 769.9 D2 -47.0 24.3 579.0 -82.2 -16.7 579.0 A1 38.9 -19.7 819.2 B1 53.6 -27.2 786.3 C1 61.5 -31.3 769.9 D1 113.0 -57.7 838.5 82.2 39.6 838.5 A2 24.5 -12.4 554.9 C2 8.7 -4.3 534.5 B1 -1.8 1.1 520.9 D2 -47.0 24.3 579.0 -18.7 -16.7 579.0 五层边柱内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 控制截面 M V N M V N M V N M V N M V N M V N Ⅰ 内力值 33.7 -21.4 140.3 2.6 -2.8 8.2 -2.5 1.4 -0.8 2.5 -1.4 0.8 -12.9 7.3 -4.0 12.9 -7.3 4.0 Ⅱ 36.8 -21.4 140.3 6.8 -2.8 8.2 -2.2 1.4 -0.8 2.2 -1.4 0.8 -11.2 7.3 -4.0 11.2 -7.3 4.0 控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*活载+1.4*0.6*风载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载+1.4*风载 1.2*重力荷载+1.3*地震作用+0.5*竖向地震作用 地震作用组合内力调整 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N M V N Ⅰ A1 48.0 -31.6 197.5 B3 46.1 -30.8 180.6 C3 46.4 -30.4 177.6 D2 58.7 -36.8 178.5 25.7 26.8 178.5 A1 48.0 -31.6 197.5 B1 46.1 -30.8 180.6 C1 46.4 -30.4 177.6 D1 58.7 -36.8 178.5 25.7 26.8 178.5 A2 33.7 -21.4 140.3 C2 31.6 -20.2 139.6 B1 30.2 -19.4 139.2 D2 25.2 -17.9 168.1 2.7 13.0 168.1 Ⅱ A1 56.4 -31.6 197.5 B2 55.6 -30.8 180.6 C3 53.9 -30.4 177.6 D2 62.9 -36.8 178.5 62.9 26.8 178.5 A1 56.4 -31.6 197.5 B1 55.6 -30.8 180.6 C1 53.9 -30.4 177.6 D1 62.9 -36.8 178.5 62.9 26.8 178.5 A2 36.8 -21.4 140.3 C2 35.0 -20.2 139.6 B1 33.8 -19.4 139.2 D2 33.7 -17.9 168.1 33.7 13.0 168.1 五层中柱内力组合 荷载类型 恒载 活载 左风 右风 左震 右震 荷载编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 控制截面 M V N M V N M V N M V N M V N M V N Ⅰ 内力值 33.7 -21.4 140.3 2.6 -2.8 8.2 -2.5 1.4 -0.8 2.5 -1.4 0.8 -15.2 9.9 -7.5 15.2 -9.9 7.5 Ⅱ 36.8 -21.4 140.3 6.8 -2.8 8.2 -2.2 1.4 -0.8 2.2 -1.4 0.8 -17.3 9.9 -7.5 17.3 -9.9 7.5 控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*活载+1.4*0.6*风载 1.2(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载+1.4*风载 1.2*重力荷载+1.3*地震作用+0.5*竖向地震作用 地震作用组合内力调整 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N 组合项目 M V N M V N Ⅰ A1 48.0 -31.6 197.5 B3 46.1 -30.8 180.6 C3 46.4 -30.4 177.6 D2 22.2 -14.5 163.6 -7.5 10.0 163.6 A1 48.0 -31.6 197.5 B1 46.1 -30.8 180.6 C1 46.4 -30.4 177.6 D1 61.8 -40.2 183.0 7.5 27.5 183.0 A2 33.7 -21.4 140.3 C2 31.6 -20.2 139.6 B1 30.2 -19.4 139.2 D2 22.2 -14.5 163.6 -11.1 10.0 163.6 Ⅱ A1 56.4 -31.6 197.5 B2 55.6 -30.8 180.6 C3 53.9 -30.4 177.6 D2 25.8 -14.5 163.6 25.8 10.0 163.6 A1 56.4 -31.6 197.5 B1 55.6 -30.8 180.6 C1 53.9 -30.4 177.6 D1 70.8 -40.2 183.0 70.8 27.5 183.0 A2 36.8 -21.4 140.3 C2 35.0 -20.2 139.6 B1 33.8 -19.4 139.2 D2 25.8 -14.5 163.6 25.8 10.0 163.6 第9章 截面设计 9.1 框架梁设计 设计参数:混凝土C30( ) 纵筋:HRB400() 箍筋:HPB300( ) 保护层厚度:25mm (1) 一层梁截面设计 1)边跨截面设计 ①跨中截面设计 设计内力: 有地震作用组合时,承载力抗震调整为: 按T形单筋截面设计,根据规范来确定T形截面梁的翼缘计算宽度: 其中: 所以属于第Ⅰ类T形截面。 支座截面实配正筋:3C20 跨中截面实配正筋:3C20 ,满足要求。 实配钢筋 3C20 ,即跨中3C20通长。 ②左支座处负筋配置 设计内力 有地震作用组合时,承载力抗震调整为: 已知支座正弯矩作用下,受拉钢筋为:3C20 所以取配筋 实配钢筋: 4C20 , 满足要求。 ,满足抗震要求。 ③右支座处负筋配置 设计内力: 有地震作用组合时,承载力抗震调整为: 已知支座正弯矩作用下,受拉钢筋为:2C20 所以取配筋 实配钢筋: 4C20 , 满足要求。 ,满足抗震要求。 经过验算可知截面可以满足上述所配纵筋的间距。 箍筋配置: 支座剪力:, 抗震调整: 跨中剪力: 抗震调整: 根据规范验算受剪截面 截面满足要求。 根据规范配置箍筋: 加密区配箍筋 :C8 @100 ,加密区长度为900mm 非加密区配箍筋:C8 @200 ,长度为4350mm 验算均满足要求。 加密区配箍率: 非加密区配箍率: 所以: ,满足要求。 2)中跨截面设计 ①跨中截面设计 设计内力: 有地震作用组合时,承载力抗震调整为: 按T形单筋截面设计,根据规范来确定T形截面梁的翼缘计算宽度: 其中: 所以属于第Ⅰ类T形截面。 支座截面实配正筋:3C20 跨中截面实配正筋:3C20 ,满足要求。 实配钢筋 3C20 ,即跨中3C20通长。 ②左支座处负筋配置 设计内力 有地震作用组合时,承载力抗震调整为: 已知支座正弯矩作用下,受拉钢筋为:3C20 所以取配筋 实配钢筋: 4C20 , 满足要求。 ,满足抗震要求。 箍筋配置: 支座剪力:, 抗震调整: 跨中剪力: 抗震调整: 根据规范验算受剪截面 截面满足要求。 根据规范配置箍筋: 加密区配箍筋 :C8 @100 ,加密区长度为600mm 非加密区配箍筋:C8 @200 验算均满足要求。 加密区配箍率: 非加密区配箍率: 所以: ,满足要求。 表9-1 二层梁截面设计 二层边跨梁 二层中跨梁 正弯矩设计值 计算所需正筋 支座截面实配正筋 3C20 3C20 跨中截面实配正筋 3C20 3C20 正筋配筋率验算 正筋布置说明 3C20通长 3C20通长 负弯矩设计值 计算所需负筋 实配负筋 4C20 4C20 负筋配筋率验算 负筋布置说明 4C20其中2根通长,另外2根在1/3处截断 4C20其中2根通长,另外2根在1/3处截断 加密区箍筋配置 C8 @100 C8 @100 加密区长度 900 600 非加密区箍筋配置 C8 @200 C8 @200 截面受剪承载力 支座跨中处均满足 支座跨中处均满足 箍筋配箍率验算 表9-2顶层梁截面设计 顶层边跨梁 顶层中跨梁 正弯矩设计值 计算所需正筋 支座截面实配正筋 3C20 3C20 跨中截面实配正筋 3C20 3C20 正筋配筋率验算 正筋布置说明 3C20通长 3C20通长 负弯矩设计值 计算所需负筋 实配负筋 4C20 4C20 负筋配筋率验算 负筋布置说明 4C20其中2根通长,另外2根在1/3处截断 4C20其中2根通长,另外2根在1/3处截断 加密区箍筋配置 C8 @100 C8 @100 加密区长度 900 600 非加密区箍筋配置 C8 @200 C8 @200 截面受剪承载力 支座跨中处均满足 支座跨中处均满足 箍筋配箍率验算 9.2 框架柱设计 设计参数:混凝土:C30 纵筋:HRRB400 箍筋:HPB300 一层边柱 根据内力组合表柱设计内力,以下六组内力均可能为最危险内力 第一组: 第二组: 第三组: 第四组: 第五组: 第六组: 采用对称配筋 查规范可知,该柱轴压比限值为0.85 另外 则承载力抗震调整系数取0.8 第一组: 为大偏心受压构件。同理,其他五组均为大偏心。 选取第四组为最不利荷载 根据混凝土结构设计规范6.2.4 框架柱考虑轴向压力在杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值应按下列公式计算 考虑地震作用组合,承载力抗震调整为: 根据内力组合结果: 承载力调整 则 取 则 由于 则 采用对称配筋根据下面两平衡条件 由于以上只计算弯矩平面内该柱受力时所需钢筋,而未计算弯矩平面外方向上受力时所需钢筋,考虑到对称配筋,该方向受力时所需钢筋也为4C20 规范规定:柱全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.8% 验算配筋率: 同时: 验算纵筋间距: 箍筋设计 剪力设计值 加密区配箍筋:C8@100(4x4复合箍) 非加密区配箍筋:C8@200(4x4复合箍) 截面受剪承载力验算: 取 验算加密区箍筋配筋率 确定加密区范围 柱顶加密区范围 柱底加密区范围 轴压比 最小配箍率: 计算体积配箍率: 一层中柱 根据内力组合表柱设计内力,以下六组内力均可能为最危险内力 第一组: 第二组: 第三组: 第四组: 第五组: 第六组: 采用对称配筋 查规范可知,该柱轴压比限值为0.85 另外 则承载力抗震调整系数取0.8 第五组: 为大偏心受压构件。同理,其他五组均为大偏心。 选取第五组为最不利荷载 根据混凝土结构设计规范6.2.4 框架柱考虑轴向压力在杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值应按下列公式计算 考虑地震作用组合,承载力抗震调整为: 根据内力组合结果: 承载力调整 则 取 则 由于 则 采用对称配筋根据下面两平衡条件 由于以上只计算弯矩平面内该柱受力时所需钢筋,而未计算弯矩平面外方向上受力时所需钢筋,考虑到对称配筋,该方向受力时所需钢筋也为4C20 规范规定:柱全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.8% 验算配筋率: 同时: 验算纵筋间距: 箍筋设计 剪力设计值 加密区配箍筋:C8@100(4x4复合箍) 非加密区配箍筋:C8@100(4x4复合箍) 截面受剪承载力验算: 取 验算加密区箍筋配筋率 确定柱顶加密区范围 柱底加密区范围 轴压比 最小配箍率: 计算体积配箍率: 表9-3二层柱截面设计 二层边柱 二层中柱 最不利设计内力 计算单侧所需纵筋 单侧实配纵筋 4C20 , 4C20 , 单侧配筋率验算 截面配筋率验算 纵筋间距验算 加密区配箍 C8@100(4x4复合箍) CA8@100(4x4复合箍) 非加密区配箍 C8@200(4x4复合箍) C8@200(4x4复合箍) 截面受剪承载力 按构造配箍满足要求 按构造配箍满足要求 柱顶加密区范围 体积配箍率 平面处轴心受压承载力验算 满足要求 满足要求 表9-4顶层柱截面设计 二层边柱 二层中柱 最不利设计内力 计算单侧所需纵筋 单侧实配纵筋 4C20 , 4C20 , 单侧配筋率验算 截面配筋率验算 纵筋间距验算 加密区配箍 C8@100(4x4复合箍) C8@100(4x4复合箍) 非加密区配箍 C8@200(4x4复合箍) C8@200(4x4复合箍) 截面受剪承载力 按构造配箍满足要求 按构造配箍满足要求 柱顶加密区范围 体积配箍率 平面处轴心受压承载力验算 满足要求 满足要求 第10章 楼梯设计 10.1 设计资料 本楼梯标准层层高为3.9m,步尺寸150mm×300mm,采用C30混凝土,板采用HPB400钢筋,梁纵筋采用HRB400钢筋,楼梯上均布活荷载标准值qk =2.5kN/㎡。详见图10-1。取其中一部进行计算。 图10-1 楼梯计算简图 10.2 梯段板设计 估算板厚: 取h=140mm 取1m宽板带计算 1.荷载计算 梯段板自重: 踏步抹灰重: 板底抹灰重: 金属栏杆重: 标准值: 设计值: 活荷载设计值: 合计: 2.内力计算 水平投影计算跨度为 跨中最大弯矩: 3.截面计算 查表可得 配筋:C14@140, 10.3 平台板设计 取1m宽板带计算。 1.荷载计算 平台板自重: 板面抹灰重: 板底抹灰重: 标准值: 设计值: 活荷载设计值: 合计: 2.内力计算 计算跨度: 跨中最大弯矩: 3.截面设计 查表可得 配筋:C10@200 , 10.4 平台梁设计 计算跨度为: 估算截面尺寸: 取bxh=200mmx400mm 1.荷载计算 梯段板传来: 平台板传来: 平台梁自重: 平台梁侧抹灰: 合计: 2.内力计算 跨中最大弯矩: 支座最大剪力: 3.截面计算 受弯承载力计算: 按照倒L型截面计算 取 属于第一类T形截面 查表可得 受剪承载力计算: 满足要求 按构造要求配置箍筋,选用双肢C10@200 第11章 节点设计 11.1 顶层中间节点 根据内力组合结果取 对于框架结构,节点剪力增大系数 三级取1.2 梁截面有效高度 其他层中间节点和端节点(以中间节点为例) 根据内力组合结果取 (11-1) 节点核心区截面受剪承载力验算 11.2 其他中间节点和端节点 同时,为避免核心区过早出现斜裂缝 混凝土破裂,核心区的平均剪应力不应过高,核心区组合的剪力设计值应符合下式要求: 第12章 基础设计 12.1 横向框架柱下基础设计 基础形式选取柱下独立基础 采用的材料:C35混凝土 主筋HPB400钢筋 构造钢筋HPB300钢筋 基础梁设计:截面尺寸 300x600mm(横向) 300x400mm(纵向) 边柱独立基础设计 1.荷载计算 (1)柱传来的内力由内力组合表得到边柱下的内力组合 第一组: 第二组: 第三组: 其中,第一组内力起控制作用 (2)基础梁传来的内力 横向基础梁 基础梁上恒载设计值: 考虑到柱与基础为现浇,故基础梁传给基础的内力为: 纵向基础梁 基础梁上恒载设计值: 考虑到基础与柱为现浇,故基础梁传给基础的内力为: 综上:基础顶部的内力设计值: 基础底面尺寸的确定 (1) 初步确定矩形基础底面尺寸 假定基础高度h=1000mm 基础底面标高为:-(1.0+1.2)=-2.2m 由于基础埋深d=1.75m>0.5m 故需对地基承载力标准值进行修正 由《规范》知,修正系数 现已知 考虑到荷载偏心,将基础底面积初步增大20%,于是有: 取基底长短边之比为1.5 所以: 因为 故承载力无需作宽度修正 验算基底压力: 基底处的总竖向压力: 基底处的总力矩: 偏心距: 基底最大压力: 基底最小压力: 该基础地步地质条件中无软弱下卧层,可不作地基软弱下卧层承载力验算 故选定基础底面尺寸为lxb=3.6m x 2.4m 基础立面尺寸的确定 (1) 基底净反力设计值 (2) 净偏心距 (3) 基底最大净反力设计值 (4) 基底高度 柱边截面 取h=1000mm as=35mm 因偏心受压,在下式计算中用 代替 该式左边 该式右边 基础分两级 下阶 另外,取 变阶处截面 冲切力: 抗冲切力: 基础配筋的计算 (1) 基础长边方向 取I-I截面 其弯矩设计值 III-III截面 比较 现于2.4m宽度范围内配12C18 验算纵筋间距 同时 (2) 基础短边方向 取II-II截面 其弯矩设计值 IV-IV截面 比较AII和AIV 应按AII配筋 现于3.6m宽度范围内配 18C14 验算纵筋间距 12.2 中柱双柱联合基础设计 12-1计算简图 1 荷载计算 (1)柱传来的内力 由内力组合表中得到中柱下的内力 第一组: 第二组: 第三组: 其中第二组内力起控制作用 (2)基础梁上恒载设计值 考虑到基础与柱为现浇,故基础梁传给基础的内力: 综上,中柱传给基础顶部的内力设计值: 2.尺寸的确定 将双柱联合基础的立面设计成与柱下独立基础相同 两基础端部至柱边 各伸出1575mm 3双柱联合基础的内力计算 净反力设计值: 由剪力和弯矩的计算结果绘出V M如图: 4.双柱联合基础高度验算 基础高度h=1000mm 由双柱的柱冲切破坏椎体形状可知:两柱均有四个冲切面,经比较,取边柱左冲切面验算。 (1) 受冲切承载力验算 (2) 受剪承载力验算 中柱左冲切面的剪力设计值为: (3) 配筋计算 纵向钢筋(采用HRB400级钢筋) 基底最大弯矩 所需钢筋面积: 故基础底面纵向配筋16C18 验算纵筋间距: 同时 横向钢筋(采用HRB400级钢筋) 在中柱处等效梁宽为: 折算成每米板宽内的配筋面积为: 基础底面等效梁宽范围内配筋6C18 等效梁宽以外区段按构造要求配置C10@200 致谢 历经半个学期的毕业设计接近尾声。在指导老师的帮助和教导下完成了我的毕业设计,并且学到了很多的知识。 首先,通过这次毕业设计,对钢筋混凝土及砌体结构、房屋建筑学、高层建筑知识有了更进一步的理解。本设计通过进行结构设计,梁柱设计计算、基础设计,复习了大学四年所学的专业知识。 其次,在本次设计中,老师的谆谆教导和同学们的热心帮助,让我知道了作为土木人,在工作中要学会严谨负责。 最后,在本次的毕业设计中也体现了我自身的一些不足之处,在今后的学习和工作中一定加以注意和预防。 参考文献 [1] 王振东主编.混凝土及砌体结构(上册).北京:中国建筑工业出版社,2002. [2] 金虹主编.房屋建筑学(第二版).北京:科学出版社,2010 [3] 龙驭球 包世华 袁驷主编.结构力学Ⅰ- 基本教程(第3版).北京:高等教育出版社,2012.8 [4] 周云 张文芳 宗兰等编著.土木工程抗震设计(第三版).北京:科学出版社,2013 [5] 莫海鸿 杨小平主编.基础工程(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2008 [6] 吕西林主编.高层建筑结构(第三版).武汉.武汉理工大学出版社,2014 [7] 混凝土结构设计规范(GB50010—2010).北京:中国建筑工业出版社,2010 [8] 建筑抗震设计规范(GB50011—2010).北京:中国建筑工业出版社,2010 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    知***享

    贡献于2020-09-18

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