土木工程毕业设计（论文）-镇江市某社区服务中心设计计算书

土木工程毕业设计（论文）-镇江市某社区服务中心设计计算书 金陵科技学院学士学位论文 目录 目 录 摘 要 ...................................................... III Abstract.....................................................IV 前言 .........................................................V 1 建筑设计说明 ................................................1 1.1 建筑概况 ...............................................1 1.2 标高及定位 .............................................1 1.3 用料说明 ...............................................1 1.4 建筑设计要求 ...........................................2 2 结构设计 ................................................3 2.1 结构选型 ...............................................3 2.2 结构布置 ...............................................3 2.3 初估梁、柱截面尺寸 .....................................3 2.4计算单元及计算简图 ......................................6 3 荷载计算 ....................................................8 3.1重力荷载代值..........................................8 3.2竖向恒载计算及计算简图 .................................13 3.3竖向活载计算及计算简图 .................................15 3.4风荷载计算及计算简图 ...................................16 3.5地震作用计算及计算简图 .................................17 4 横向框架的内力计算 .........................................22 4.1恒载下的框架内力计算 ...................................22 4.2竖向活载下的框架内力计算 ...............................29 4.3风荷载下的框架内力计算 .................................35 4.4水平地震作用下的框架内力计算 ...........................39 5 框架荷载效应组合 ...........................................42 5.1 框架梁的内力组合 ......................................42 5.2 框架柱的内力组合 ......................................52 I 金陵科技学院学士学位论文 目录 5.3 梁端剪力设计值的调整 ..................................52 5.4 柱端弯矩设计值的调整 ..................................54 5.5 柱端剪力组合和设计值的调整 .............................56 6 框架梁柱的配筋计算及节点构造要求 ............................57 6.1 梁正、斜截面配筋计算 ..................................57 6.2 柱正、斜截面配筋计算 ..................................63 6.3 验算裂缝宽度 ..........................................70 6.4 节点设计 ..............................................73 7 框架的侧移验算 .............................................75 8 基础结构设计计算 ...........................................76 8.1 A、D轴柱下独立基础设计 ................................76 8.2 B、C轴联合基础设计 ....................................83 9 楼板、屋面板结构设计计算 ....................................87 9.1 屋面板设计 ............................................87 9.2 楼面板设计 ............................................92 10 楼梯结构设计计算 ..........................................99 10.1楼梯结构布置及基本设计资料 ............................99 10.2梯段板TB1设计........................................99 10.3平台板的计算 ........................................ 100 10.4平台梁的计算 ........................................ 101 11 总结..................................................... 103 参考文献.................................................... 104 致谢 ....................................................... 105 II 金陵科技学院学士学位论文 摘要 镇江市某社区服务中心 摘 要 本设计是社区服务中心设计。总建筑面积为3306.48?～底层占地面积为826.62?～总高为15.25m根据设计要求～设防烈度为7度～抗震等级为三级～设计中要考虑抗震设计。本方案采用钢筋混凝土现浇框架结构。主体结构为双向承重框架～横向框架等跨。在进行荷载计算和构件截面估算后～选取一榀框架进行计算～用弯矩分配法算出内力～并对最不利活荷载和最不利内力进行～通过底部剪力法求出地震荷载。本方案基础形式采用柱下独立基础.整个方案设计基本符合设计和结构要求～具有一定的创造性和合理性。 关键词:钢筋混凝土结构,框架结构,结构设计 III 金陵科技学院学士学位论文 Abstract The design of a community service center at zhenjiang Abstract It is that the experiment designs to originally design. The total construction area is 3306.48?, the floor space of ground floor is 826.62?, the total height is 15.25m.According to the designing requirement, the earthquake intensity is 7degrees to set up defenses, the grade of ant detonation is there grades; consider astigmatic design in the design. This scheme adopts the cast-in-place frame structure of armored concrete. The agent structure is a two-way bearing frame, horizontal frame set. are stepped. In is it is it calculate and component section after estimating, choose one Pin frame calculate to load to go on, calculate the internal force by changing and taking the place of the law, and the live load and the most unfavorable internal force disadvantageous that most are analyses, cut strength law is it happen through bottom earthquake load to ask. This basic form of scheme adopts the independent foundation under the post. The whole conceptual design accords with the design and structure demand basically, have certain creativity and rationality. Keywords: Reinforced concrete structure;frame structure;design value of a load; load combination IV 金陵科技学院学士学位论文 前言 前言 该项目为一幢高校实验楼。总建筑面积为3306.48?，底层占地面积为826.62?，总高为15.25m。根据设计任务书和《混凝土设计规范 GB 50010-2012》以及《建筑抗震设计规范 GB 50011-2012》等国家现行的有关规范的要求，我分别对该实验楼进行了基地的选址、总平面图布置、内部设计，使该实验楼与周围环境协调一致，节约建筑用地，合理组织人流，保证良好的安全疏散条件和通风采光。实验楼的结构采用全框架钢筋混凝土结构，平面形状为规则矩形。这使得整个结构拥有很好的整体性和较大的刚度，抗震性能优良。结构设计部分完成了该房屋的结构平面布置，结构计算简图、重力荷载计算、横向框架的侧移刚度计算、4轴线横向框架在水平地震恒载活载等作用下的内力计算、框架梁柱的内力组合、截面设计、基础设计、楼梯设计。并根据以上设计绘制了相应的结施图。 V 金陵科技学院学士学位论文 第1章 建筑设计说明 1 建筑设计说明 1.1 建筑概况 建筑名称:镇江市某社区服务中心设计 占地面积:826.62?, 建筑面积:3306.48? 建筑层数:地上主体四层 建筑总高:15.25m，首层3.6,二层3.6m，其余层3.3m 结构类型:钢筋混凝土框架结构 抗震设防烈度:七度，设计基本地震加速度为 0.1g，设计地震为第一组 。 设计使用年限:50年 1.2 标高及定位 本工程设计标高 ?0.000相当于本工程地质勘探报告中的高程。 建筑标高及总平面图的尺寸均以米计，其他以毫米计。 1.3 用料说明 (1)墙身 外墙采用灰砂砖砌筑，其厚度为240，?0.000以上为M5.0混合砂浆砌筑;?0.000以下为M7.5水泥砂浆砌筑。 内墙为200厚灰砂砖砖砌筑，M5.0混合砂浆砌筑。 墙基防潮层做法详见苏J9501-1/1。 色彩及用料需先做小样，经有关方面与设计院共同商定后方可大面积施工。 (2)楼地面 底层雨棚的楼地面比邻近楼地面低20，并找坡0.5%坡向地漏或泄水孔，其楼地面与墙结合部位上卷120×100素混凝土，并与楼板一次浇捣，不留施工缝，穿越楼板的管线应预埋套管，在两管之间用20厚防水油膏封度。 所有室外平台、踏步及楼梯踏步均为防滑地砖，各教室、走廊及休息平台为普通地砖地面。 (3)屋面做法 屋面做法见苏J9801-1/5 防水等级为三级，见苏J9501-2/7 屋面分格缝见苏J9801-1，2/13 屋面采用结构找坡，水落管及水斗为PVC型材。 1 金陵科技学院学士学位论文 第1章 建筑设计说明 (4)室外 台阶详见苏J9508-3/40 坡道详见苏J9508-1/41 明沟详见苏J9508-8/39，室内浅地沟详见苏J9507-1，2/34 (5)门窗 门窗表中所注尺寸均为洞口尺寸，加工制作时，应扣除粉刷面层厚度，门窗制造安装厂家按设计立面图式样绘制详细的施工安装图，经设计及施工单位共同审定后，再进行加工安装，窗位置位于墙厚之正中，门与墙内皮平，所有门窗、墙洞高度均应以楼地面面层算起。 凡与门窗连接的梁、柱、墙均应按有关的门窗图纸预埋木砖或铁件。 (6)油漆 凡露明漆金属构件均刷红丹二道，灰色防锈漆二道，不露明金属铁件均刷红丹二道，凡埋入墙内的木构件均满刷沥青二道。 (7)其他 楼梯踏步防滑条详见苏J9505-11/27 1.4 建筑设计要求 混凝土强度等级:C30 2楼面活载值:2.5N/mm 2 金陵科技学院学士学位论文 第2章 结构方案设计 2 结构方案设计 2.1 结构选型 社区服务中心采用横向承重方案，采用框架结构比较合理。地基基础采用柱下独立 基础，跨度较小时采用联合基础。 2.2 结构布置 本设计横向框架为三跨，中间跨度为2.1m，其余两跨为6.0m，沿纵向柱距设置等 距次梁，次梁间距为2m，跨度6m。具体设置见图2.2.1。 2.3 初估梁、柱截面尺寸 2.3.1横向框架梁 (1)截面高度 1111 AB, CD 跨梁高度h h=L=×6000,500,750mm (~)(~)11128128 1111 BC 跨梁高度hh=L=×2100,175,262.5mm (~)(~)2 2128128 取h=600mm，h=300mm 12 (2)截面宽度 1111 b=h=×600,200,300mm (~)(~)3232 考虑地震区b?250mm，故取b=300mm 2.3.2纵向框架梁 (1)截面高度 1111 h=L=×6000,500,750mm (~)(~)1128128 (2)截面宽度 1111 b=(~)h=(~)×600,200,300mm 3232 考虑地震区b?250mm，故取b=300mm 3 金陵科技学院学士学位论文 第2章 结构方案设计 2.3.3次梁 (1)截面高度 1111 h=L=×6000,333,500mm (~)(~)12181218 取h=450m (2)截面宽度 1111 b=h=×450,150,225mm (~)(~)3232 故取b=250mm 4 金陵科技学院学士学位论文 第2章 结构方案设计 图2.2.1 平面结构布置简图 5 金陵科技学院学士学位论文 第2章 结构方案设计 2.3.4 框架柱 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算: (1)柱组合的轴压力设计值 (2.3.1) N,,,F,g,nE 注:—作用组合后柱轴压力增大系数。 , —支状态计算柱的负载面积。 F 2—建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/ mm。 gE n—计算截面以上的楼层层数。 (2)(2.3.2) A,N/,fcNc 注:—框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.9。,N 2—混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/ mm。 fc —柱的负载计算面积见图2.3.1。 F (3)计算过程 对于边柱: 2 F=6×3=18m 1 =βFgEn=1.3×18×14×4=1310.4kN N,,,F,g,nE 2 A,N/,f=1310.4×1000/(0.9×14.3)=101818.182 mm CNc 取450mm×450mm 对于中柱: 2 F2=6×(3+1.05)=24.3m =1.25×24.3×14×4=1701kN N,,,F,g,nE 2 错误～未找到引用源。=1701×1000/(0.9×14.3)=132167.832 mm 取450mm×450mm 2.4计算单元及计算简图 室内外高差为0.45米，取底层柱高4.75米，其他层为层高3.6米和3.3米。板的短边与长边比为1:3，各层楼板均单向板，各层荷载均由次梁传给框架梁。本次设计仅以?轴线这榀横向框架为例进行计算，框架计算简图见图2.3.2。 6 金陵科技学院学士学位论文 第2章 结构方案设计 图2.3.1 柱的负载计算面积 图2.3.2 框架计算简图 7 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 3 荷载计算 3.1重力荷载代表值 以每层梁中心线为基准，上下各取一半楼层计算总荷载，其中包括楼面梁板及装饰总重，上下层各一半柱总重。 3.1.1荷载统计 1(屋面恒载标准值(上人) 2防水层 三毡四油上铺小石子 0.40kN/m 2找平层 15厚1:3水泥砂浆找平 0.015×20=0.30kN/m 2保温层 70厚沥青珍珠岩块保温层 (0.07+0.235)/2×7=1.07kN/m 2找平层 20厚1:3水泥砂浆找平 0.02×20=0.40kN/m 2 结构层 120厚现浇钢筋砼屋面板 0.12×25=3.00kN/m 2 粉刷层 10厚粉平顶 0.01×17=0.17kN/m 2 合计: 5.34kN/m 2. 2-3层楼面恒载标准值 2面 层 瓷砖地面(10mm面层、20mm水泥砂浆结合层) 0.55kN/m 2找平层 25厚1:3水泥砂浆找平 0.025×20=0.50kN/m 2结构层 80厚现浇钢筋砼楼板 0.8×25=2.00kN/m 2 粉刷层 10厚粉平顶 0.01×17=0.17kN/m 2合计: 3.22kN/m 3. 卫生间恒载标准值 210厚防滑地砖面层，干水泥擦缝 20×0.01=0.2kN/m 220厚水泥砂浆结合层 20×0.02=0.4kN/m 240厚细石混凝土(向地漏找坡) 22×0.04=0.88kN/m 2聚氨脂三遍涂膜防水层1.8厚 0.05kN/m 220厚1:3水泥砂浆找平(表面用JS防水涂料) 20×0.02=0.4kN/m 280厚现浇钢筋混凝土板 25×0.08=2.0kN/m 2 6厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛 17×0.006=0.102kN/m 2 6厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面 17×0.006=0.102kN/m 2 合计: 4.134kN/m 4. 墙体恒载标准值计算 (1) 外墙荷载标准值 8 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 220厚水泥砂浆，刷乳胶漆(内外) 2×0.02×20=0.80kN/m 2 250厚普通砖墙 0.25×18=4.50kN/m 2 合计: 5.30kN/m (2)内墙荷载标准值 220厚水泥砂浆，刷乳胶漆(内外) 2×0.02×20=0.80kN/m 2 200厚普通砖墙 0.20×18=3.60kN/m 2 合计: 4.40kN/m (3)内隔墙(卫生间) 2 10厚面砖(双面) 0.01×19.8×2=0.396kN/m 2 10厚混合砂浆粘结层(双面) 0.01×17×2=0.34kN/m 210厚水泥砂浆扫底打毛(双面) 0.01×20×2=0.40kN/m 2 200厚普通砖墙 0.20×18=3.60kN/m 2 合计: 4.54kN/m 5. 楼梯休息平台 210厚普通地砖面层 0.01×20=0.20kN/m 220厚水泥砂浆结合层 0.02×20=0.40kN/m 2 80厚钢筋混凝土板 0.12×25=3.00kN/m 2 12厚混合砂浆，刷乳胶漆 0.012×17=0.204kN/m 2 合计: 3.804kN/m 6. 门窗恒载标准值 2塑钢门 0.4kN/m 2塑钢玻璃窗 0.4kN/m 2木门 0.2kN/m 7. 梁柱恒载标准值 3密度 25kN/m 8. 女儿墙 220厚水泥砂浆，刷乳胶漆(双面) 0.02×20×2=0.80kN/m 2 250厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.25×5.5=1.38kN/m 2 合计: 2.18kN/m 9. 活载标准值计算 2上人屋面活荷载标准值 2.00kN/m 2楼面活荷载标准值 2.00kN/m 2走廊及楼梯活荷载标准值 2.50kN/m 2 卫生间活荷载标准值 2.00kN/m 9 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 2屋面雪荷载标准值 S=uS=1.0×0.35=0.35kN/m kr0 3.1.2 重力荷载代表值的计算 梁、柱可根据载面尺寸、材料容量及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载;对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载，计算过程计算结果见表3.1.1。 表3.1.1 梁、柱重力荷载标准值 层b h g GΣGi i , 构件 β l(m) n i次 (m) (m) (KN/m) (KN) (KN) 边横梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 5.55 22 576.93 中横梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 1.65 11 85.76 1 | 2136.87 次梁 0.25 0.45 25 1.05 2.953 5.7 32 538.63 4 层 3m跨 2.55 8 96.39 纵梁 0.3 0.6 25 1.05 4.725 6m跨 5.55 32 839.16 一5.569 1163.92 1163.92 450×450 25 1.1 4.75 44 KZ 层 二5.569 882.13 882.13 450×450 25 1.1 3.6 44 KZ 层 三 ,5.569 808.62 808.62 450×450 25 1.1 3.3 44 KZ 四 层 ,注:a.表中β为考虑、梁柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;g表示单位长度构件重力荷载;n为构件数量;3单位:KN/m b.梁长度取净长,梁高取净高,柱长度取层高减去楼板厚。 墙体外墙为240mm厚页岩粘土空心砖，外墙面抹灰厚18mm，内墙面抹灰厚16mm， 2，则抹灰面单位重力荷载为:17(0.018+0.016)=0.578KN/m;内墙为240mm厚页岩粘土空心 2，，砖，两侧抹灰均厚16mm，则抹灰面单位重力荷载为:170.0162=0.544KN/m。 22塑钢门、窗单位面积重力荷载为0.4KN/m，木门为0.2KN/m。 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi具体计算过程及结果见表3.1.2和图3.1.1 10 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 表3.1.2 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 墙:(1.51.812+4.53.610+5.63.62+1.22.12)0.4=235.440.4=94，，，，，，，，，， 门窗 .176KN 内墙: (1.02.118)*0.2+(1.52.08)0.4=7.56+9.6=17.16KN ，，，，， {[(54.242+15.242-0.726)5.55-(235.44)]0.24-(15.24-0.74)0.30.5，，，，，，，，外墙 首 1=1,2-(54.24-0.711)0.30.62}15=1257.9 KN ，，，，，， 0514.{[(6-0.7)12+(3-0.7)2](5.55-0.7)+[(6-0.7)16(5.55-0.6)]+[(6-0.24)4(，，，，，，，内墙 层 38KN5.55-0.5)]-97.8}0.2415=866.8820.2415=3120.775 KN ，，，， 墙面 [(54.24+15.24)2(5.55+0.1)-235.44]0.578+{[(6-0.7)24+(3-0.7)4+(6-0.7，，，，， 抹灰 )32+(6-0.24)8](5.55+0.1)-97.8}0.544=1346.67 KN ，，，， 梁柱 2136.87+1163.92= 3300.79KN 楼梯 6322.5=90 KN ，，， 外墙:(1.81.536+1.21.82)0.4 ，，，，， =101.520.4=40.608 KN ，门窗 内墙: (1.5212)0.4+(12.122)0.2=23.64KN ，，，，，， {[(54.242+15.242-0.726)3.5-101.52]0.24-(15.24-0.74)0.25 ，，，，，，，外墙 2 2= ,0.52-(54.24-0.711)0.30.62}15=858.138KN ，，，，，，， 10145{[(6-0.7)16+(3-0.7)2](3.6-0.7)+[(6-0.7)18(3.6-0.6)]+[(6-0.24)4(3.，，，，，，，内墙 层 .1KN 6-0.5)]-82.2}0.2415=534.6840.2415=1924.862 KN ，，，， [(54.24+15.24)23.6-101.52]0.578+{[(6-0.7)32+(3-0.7)4+(6-0.7)36+ ，，，，，，墙面 (6-0.24)8]3.6-82.2}0.544=999.82 KN ，，，抹灰 2136.87+882.13=3625.62 KN 梁柱 楼梯 (6+0.35)313=247.65KN ，， 外墙:(1.81.536+1.21.82)0.4 ，，，，， =101.520.4=40.608 KN ，门窗 内墙: (1.5212)0.4+(12.122)0.2=23.64KN ，，，，，， {[(54.242+15.242-0.726)3.5-101.52]0.24-(15.24-0.74)0.25 ，，，，，，，外墙 3 3= ,0.52-(54.24-0.711)0.30.62}15=858.138KN ，，，，，，， 9945.{[(6-0.7)，16+(3-0.7)，2]，(3.6-0.7)+[(6-0.7)，18，(3.6-0.6)]+[(6-0.24)，4，(3.内墙 层 78KN 6-0.5)]-82.2}，0.24，15=534.684，0.24，15=1924.862 KN [(54.24+15.24)，2，3.6-101.52]，0.578+{[(6-0.7)，32+(3-0.7)，4+(6-0.7)，36+ 墙面 (6-0.24)，，，8]3.6-82.2}0.544=999.82 KN 抹灰 梁柱 2136.87+808.62=2945.49 KN 楼梯 ，，(6+0.35)313=247.65KN ，，，，，，，,[54.2415.24-(6+0.35)32-(6+0.35)6]3.8+(6+0.35)65.12=3046.653047KN 楼面 ，，，，， 外墙:(1.81.536+1.21.82)0.4 门窗 ， =101.520.4=40.608 KN ，，，，，，内墙: (1.5212)0.4+(12.122)0.2=23.64KN ，，，，，，，{[(54.242+15.242-0.726)3.5-101.52]0.24-(15.24-0.74)0.25 外墙 4 ,4= ，，，，，，，0.52-(54.24-0.711)0.30.62}15=858.138KN 11 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 {[(6-0.7)16+(3-0.7)2](3.6-0.7)+[(6-0.7)18(3.6-0.6)]+[(6-0.24)4(3.9893.，，，，，，，内墙 层 6-0.5)]-82.2}0.2415=534.6840.2415=1924.862 KN 32 ，，，， KN 墙面 [(54.24+15.24)23.6-101.52]0.578+{[(6-0.7)32+(3-0.7)4+(6-0.7)36+ ，，，，，， 抹灰 (6-0.24)8]3.6-82.2}0.544=999.82 KN ，，， 梁柱 2136.87+882.13=3625.62 KN 楼梯 0 屋面板:54.2415.244.91=4058.69KN ，， 屋面 女儿墙:(54.24+15.24)20.5(0.2418+170.0162)==337.95KN 合计:，，，，，， 4396.64KN [54.2415.24-362]2.0+(632+54.242.1)2.5=1956KN ，，，，，，，，楼面活载 54.2415.240.35=289.32KN ，，雪载 195610514.38，,11492.38KN G2 1 G10056KN 4取11493KN 65004400440044001956 G10924KN 10145.1，,11123.1KN3 2G 2 取11123KN G=11123KN 2 19569945.78，,10923.78KN 2 G=11493KN G 13 取10924KN 289.32 9893.32，,10056KN 2 G 4取10056KN 图3.1.1重力荷载代表值 12 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 3.2竖向恒载计算及计算简图 取?轴线横向框架进行计算，如图所示，计算单元范围内的楼面荷载通过次梁以集中荷载的形式传给横向框架，如图中条状阴影线所示，作用于各节点上。横向框架计算单元见图3.2.1。 图3.2.1 横向框架计算单元 梁上作用的恒载计算简图见图3.2.2。 图3.2.2 各层梁上作用的恒载 四层: Q1，Q2，Q3代表横梁自重，为均布荷载形式: Q1=4.725kN/m Q2=2.363kN/m Q3=4.725kN/m P ，P ，P，P分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括梁自重、楼板重1234 和女儿墙等的重力荷载，计算如下: P=4.725×6+2.18×1.0×6+1.8/2×5.7×5.34=68.8242kN 1 13 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 P = P=68.8242kN 41 P=4.725×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×5.34=83.1384kN 2 P = P =83.1384kN 32 P ，P ，P，P分别为由次梁直接传给柱的恒载，包括次梁自重、楼板重的重力荷5678 载，计算如下: P=2.953 ×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×5.34=70.9845kN 5 P= P=70.9845kN 85 P=2.953 ×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×5.34=70.9845kN 6 P= P=70.9845kN 76 集中力矩M=Pe111 =68.8242×(0,4-0.3)/2 =3.44kN?m 二，三层: Q，Q，Q代表横梁自重和其上横墙自重，为均布荷载 123 Q=4.725+5.3×(3.3-0.6)=19.035kN/m 1 Q=2.363kN/m 2 Q=4.725+5.3×(3.3-0.6)=19.035kN/m 3P ，P ，P，P分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括梁自重、楼板重1234 和墙等的重力荷载，计算如下: P=4.725×6+5.3×(3.3-0.6)×6+1.8/2×5.7×3.22=130.7286kN 1 P= P=130.7286kN 4 1 P=4.725×6+5.3×(3.3-0.6)×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×3.22=143.6295kN 2 P= P=143.6295kN 3 2 P ，P ，P，P分别为由次梁直接传给柱的恒载，包括次梁自重、楼板重的重力荷5678 载，计算如下: P=2.953 ×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×3.22=49.8375kN 5 P= P=49.8375kN 6 5 P=2.953 ×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×3.22=49.8375kN 7 P= P=49.8375kN 87 集中力矩M=Pe111 =130.7286×(0,4-0.3)/2 =6.54kN?m 一层: Q，Q，Q代表横梁自重和其上横墙自重，为均布荷载 123 Q=4.725+5.3×(3.6-0.6)=20.625kN/m 1 14 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 Q=2.363kN/m 2 Q=4.725+5.3×(3.6-0.6)=20.625kN/m 3 P ，P ，P，P分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括梁自重、楼板重1234 和墙等的重力荷载，计算如下: P=4.725×6+5.3×(3.6-0.6)×6+1.8/2×5.7×3.22=140.2686kN 1 P= P=140.2686kN 4 1 P=4.725×6+5.3×(3.6-0.6)×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×3.22=155.8695kN 2 P= P=155.8695kN 3 2 P ，P ，P，P分别为由次梁直接传给柱的恒载，包括次梁自重、楼板重的重力荷5678 载，计算如下: P=2.953 ×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×3.22=49.8375kN 5 P= P=49.8375kN 6 5 P=2.953 ×6+(1.7/2×5.7+1.8/2×5.7)×3.22=49.8375kN 7 P= P=49.8375kN 87 集中力矩M=Pe111 =140.2686×(0,4-0.3)/2 =7.01kN?m 3.3竖向活载计算及计算简图 活荷载计算(屋面布活荷载) 梁上作用的活载计算简图见图3.3.1。 图3.3.1 各层梁上作用的活载 第一至三层: P=2.1×6×2=25.2kN 1 P= P=25.2kN 4 1 P=(2.1×6+2×6)×2=49.2kN 5 P= P=49.2kN 85 P=(2×6+2×6)×2=48kN 6 P= P=48kN 7 6 P=2.1×6×2.5+2×6×2=55.5kN 2 P= P=55.5kN 4 1 15 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 集中力矩M=Pe111 =55.5×(0,4-0.3)/2 =2.78kN?m 顶层: 雪荷载作用下的节点集中力同屋面活荷载作用下的。 P=2.1×6×(2+0.35)=29.61kN 1 P= P=29.61kN 4 1 P=(2.1×6+2×6)×(2+0.35)=57.81kN 5 P= P=57.81kN 85 P=(2×6+2×6)×(2+0.35)=56.4kN 6 P= P=56.4kN 7 6 P=(2.1×6+2×6)×(2+0.35)=57.81kN 2 P= P=57.81kN 4 1 集中力矩M=Pe111 =57.81×(0,4-0.3)/2 =2.89kN?m 3.4风荷载计算及计算简图 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算: ww,,,,kzsz0 (3.4.1) ,2k式中，—风荷载标准值(kN/m) ,z —高度Z处的风振系数 ,s —风荷载体型系数 ,z —风压高度变化系数 ,20 —基本风压(kN/m) ,z,基本风压:=0.25kN/m，地面粗糙度为B类。查荷载规范得风压高度变化系数。0 本设计中，结构高度H=15.25<30m，且H/B=15.25/14.1=1.1< 1.5，则不需要考虑风压脉动 ,,的影响，取=1.0。对于矩形截面， =1.3。 sz 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载见表3.4.1。 16 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 表3.4.1 风荷载计算 2,,, PkN() VkN(), Am()层次 Z(m) zz0ws 5.88 5.88 4 1.0 1.3 14.25 1.14 0.25 15.9 5.88 11.76 3 1.0 1.3 10.95 0.9 0.25 19.8 5.88 17.64 2 1.0 1.3 7.65 0.87 0.25 20.7 6.19 23.83 1 1.0 1.3 4.05 0.83 0.25 22.95 其中，A为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。底层的计算高度应从室外地面开始取。 2四层 A=(1.0+3.3/2)×6=15.9m 2三层 A=3.3×6=19.8m 2 二层 A=(3.3/2+3.6/2)×6=20.7m 2 一层 A=(4.05/2+3.6/2)×6=22.95m 高度Z为框架节点至室外地面的高度。 风荷载计算简图见图3.4.1。 图3.4.1 等效节点集中风荷载计算简图(kN) 3.5地震作用计算及计算简图 3.5.1梁柱线刚度的计算 17 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 1.横向框架侧移刚度的计算 3 (1)横梁线刚度i的计算:I=bh/12，见表3.5.1。 b 表3.5.1 横梁线刚度ib的计算表 I/l1.5EI/l2EI/lEc b×h Il E0 c0c0c0类别 24(N/mm) (mm×mm) (mm) (mm) (N?mm) (N?mm) (N?mm) AB跨491010103.0×10 300×600 5.4×10 6000 2.7×10 4.05×10 5.4×10 CD跨 49101010BC跨 3.0×10 300×300 0.675×10 2100 0.964×10 1.45×10 1.93×10 3(2)纵梁线刚度i的计算:I=bh/12，见表3.5.2。 b 表3.5.2 纵梁线刚度ib的计算表 I/l1.5EI/l2EI/lEc b×h IL E0 c0c0c0类别 24(N/mm) (mm×mm) (mm) (mm) (N?mm) (N?mm) (N?mm) 49101010 3.0×10 300×600 5.4×10 6000 2.7×10 4.05×10 5.4×10 3(3)柱线刚度i的计算:I=bh/12，见表3.5.3。 c 表3.5.3 柱线刚度ic的计算 I/hhEc b×h IEc c ccc 层次 24(mm) (N/mm) (mm×mm) (mm) (N?mm) 4910边柱 4750 3.0×10 450×450 3.42×10 2.16×10 1 4910中柱 4750 3.0×10 450×450 3.42×10 2.16×10 4910边柱 3600 3.0×10 450×450 3.42×10 2.85×10 2 4910中柱 3600 3.0×10 450×450 3.42×10 2.85×10 4910边柱 3300 3.0×10 450×450 3.42×10 3.11×10 3,4 4910中柱 3300 3.0×10 450×450 3.42×10 3.11×10 18 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 框架KJ-5的梁柱线刚度见图3.5.1。 图3.5.1 框架KJ-3的梁柱相对线刚度 3.5.2 各层柱的侧移刚度计算(D值法) 12D,,k柱的侧移刚度按式计算，式中系数α为柱侧移刚度修正系数，k表示梁柱cc2h 线刚度比,不同情况下α、k的取值不同。 c kKb,对于一般层: ， ,,K,2k2，Kc k0.5，Kb,对于底层: ， ,,K,k2，Kc 各层柱的D值计算见表3.5.4。 19 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 表3.5.4 柱的D值计算 0.5，K,,2，Kkb,(底层) 12K,,,Dk层层高(底层) 根kc2ch类别 K次 h(m) 数 k,,(N/mm) b,(一般层) K,2，K2kc (一般层) 边框架边柱 4.05/2.16=1.88 0.61 7010 4 边框架中柱 (4.05+1.45)/ 2.16=2.55 0.67 7697.72 4 底 4750 中框架边柱 5.4/2.16=2.5 0.67 7658.73 18 层 中框架中柱 (5.4+1.93)/2.16=3.39 0.72 8293.12 18 ?D 360769 边框架边柱 (4.05+4.05)/(2×2.85)=2.84 0.42 10961.54 4 边框架中柱 (4.05×2+1.45×2)/(2×2.85)=3.86 4 0.49 12958.83 二 3600 中框架边柱 (5.4+5.4)/(2×2.85)= 3.79 0.49 12837.84 18 层 中框架中柱 (5.4×2+1.93×2)/(2×2.85)=5.14 0.56 14845.02 18 ?D 628764 边框架边柱 (4.05+4.05)/(2×3.11)=2.60 0.39 13514.45 4 三边框架中柱 (4.05×2+1.45×2)/(2×3.11)=3.54 0.47 16082.32 4 ,3300 中框架边柱 (5.4+5.4)/(2×3.11)= 3.47 0.49 15925.80 18 四 中框架中柱 (5.4×2+1.93×2)/(2×3.11)=4.71 0.56 18538.66 18 层 ?D 783100 3.5.3 框架自振周期的计算 T,1.7,, ——框架结构取0.6,0.7 10T错误～未找到引用源。 ,—— 框架顶点位移 T G此处错误～未找到引用源。取0.70，将用重力荷载代表值代i错误～未找到引用源。 替水平力作用于每层上。 结构顶点位移计算见表3.5.5。 20 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 表3.5.5 重力荷载代表值水平作用下结构顶点位移计算 nG,i ，，G D ,m，，GkN层次 ,,iii,ii,1Di 10056.171 10056.171 0.0128 0.2115 4 783100 10924.529 20980.7 0.0268 0.1987 3 783100 11123.852 32104.552 0.0511 0.1719 2 628764 11493.135 43597.687 0.1208 0.1208 1 360769 1/2T=1.7×0.7×(0.2115)=0.5473s 1 3.5.4 横向地震作用计算 地震作用按7度设防，?类场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为 0.10g，则T,0.35s，α=0.08，采用底部剪力法计算。 maxg 结构横向总水平地震作用标准值: 0.9 F=α×G=(T/T) ×α×0.85?G EK1eqg1maxi 0.9 =(0.35/0.5473) ×0.08×0.85×43597.687 =1982.57kN 由于T=0.5473s>1.4Tg=1.4×0.35=0.49s，故需考虑顶部附加地震作用，顶部附加水平1 地震作用为: ,F,,F=(0.08T+0.07)F=(0.08×0.5473+0.07)×1982.57=225.585kN 1EKnnEK GHii,F,F，，1,,iEKnn,GHii,1i 各质点i的水平地震作用按下式计算: 楼层水平剪力计算见表3.5.7。 表3.5.6 楼层水平剪力计算 =?V,Fii 错误～未GHGGH层 ,Fiiiiii hH(m) (m) 找到引用iiGH,ii次 (kN) (kN?m) (kN) 源。 (kN) 150339.76 0.354 621.39 621.39 4 3.3 14.95 10056.171 127270.76 0.299 526.04 1147.43 3 3.3 11.65 10924.529 21 金陵科技学院学士学位论文 第3章 荷载计算 92884.16 0.219 383.91 1531.34 2 3.6 8.35 11123.852 54592.39 0.128 225.64 1756.98 1 4.75 4.75 11493.135 注:,GH,425087.07ii 22 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 4 横向框架的内力计算 4.1恒载下的框架内力计算 4.1.1求恒载作用下各梁端的固端弯矩 梁端、柱端弯矩采用弯矩分配法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。 框架内力计算简图见图4.1.1。 图4.1.1 框架内力计算简图 4.1.2计算各节点处梁柱的弯矩分配系数 节点处弯矩分配系数为μ=i/?i 计算简图和梁、柱线刚度如图4.1.1所示 μ=4×5.4/(4×5.4+4×3.11)=0.635 右梁节点A4: μ=4×3.11/(4×5.4+4×3.11)=0.365下柱 μ=1.93×2/(4×5.4+1.93×2+4×3.11)=0.102右梁节点B4: μ=4×3.11/(4×5.4+1.93×2+4×3.11)=0.328 下柱 μ=4×5.4/(4×5.4+1.93×2+4×3.11)=0.570左梁 μ=4×5.4/(4×5.4+4×3.11×2)=0.464 右梁节点A3: 23 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 表4.1.1各梁端的固端弯矩计算表 Q P P在左时 P在右时 匀部荷载 弯矩 M M M MMMAB BAAB BAAB BA M MABBA2222222222-Fab/l Fab/l -Fab/lFab/l -ql/12ql/12 四70.9-108.8108.8 4.725 -63.09 31.54 -31.54 63.09 -14.17 14.18 层 8 2 2 三49.8-123.5123.5 19.035 -44.30 22.15 -22.15 44.30 -57.11 57.11 层 4 6 6 二49.8-123.5123.5 19.035 -44.30 22.15 -22.15 44.30 -57.11 57.11 层 4 6 6 一49.8-128.3128.3 20.625 -44.30 22.15 -22.15 44.30 -61.88 61.88 层 4 3 3 M MBC CB M MBCCB22-ql/12 ql/12 一 ,2.363 -0.97 0.97 -0.97 0.97 四 层 μ=4×3.11/(4×5.4+4×3.11×2)=0.268下柱 μ=4×3.11/(4×5.4+4×3.11×2)=0.268上柱 μ=2×1.93/(2×1.93+4×5.4+4×3.11×2)=0.077 右梁节点B3: μ=4×3.11/(2×1.93+4×5.4+4×3.11×2)=0.247 下柱 μ=4×5.4/(2×1.93+4×5.4+4×3.11×2)=0.429左梁 μ=4×3.11/(2×1.93+4×5.4+4×3.11×2)=0.247上柱 μ=4×5.4/(4×5.4+4×3.11+4×2.85)=0.475,,,,,,,,,, 右梁 节点A2: ,, μ=4×2.85/(4×5.4+4×3.11+4×2.85)=0.251下柱 μ=4×3.11/(4×5.4+4×3.11+4×2.85)=0.274上柱 μ=1.93×2/(4×5.4+1.93×2+4×3.11+4×2.85)=0.078 右梁节点B2: , μ=4×2.85/(4×5.4+1.93×2+4×3.11+4×2.85)=0.232 下柱 μ=4×5.4/(4×5.4+1.93×2+4×3.11+4×2.85)=0.438左梁 μ=4×3.11/4×5.4+1.93×2+4×3.11+4×2.85)=0.252上柱 μ=4×5.4/(4×5.4+4×2.16+4×2.85)=0.519 右梁节点A1: , μ=4×2.16/(4×5.4+4×2.16+4×2.85)=0.274下柱 24 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 μ=4×2.85/(4×5.4+4×2.16+4×2.85)=0.207上柱 μ=1.93×2/(4×5.4+1.93×2+4×2.16+4×2.85)=0.085 右梁节点B1: ,,, μ=4×2.16/(4×5.4+1.93×2+4×2.16+4×2.85)=0.19 下柱 μ=4×5.4/(4×5.4+1.93×2+4×2.16+4×2.85)=0.475左梁 μ=4×2.85/4×5.4+1.93×2+4×2.16+4×2.85)=0.25 上柱 4.1.3用弯矩分配法计算梁端、柱端弯矩 (1)恒载作用下弯矩分配法计算梁端、柱端弯矩结果及过程见图4.1.2。 (2)计算恒载作用下的跨中弯矩 ，MM212 (4.1.1) ,，，，，,MqlF左F右/8a/2b/2中2式中:M、M—分别为梁左右两端的支座弯矩 12 q—梁自重的均布荷载 l—梁的总跨度 a,b及F，F见图4.1.3。 左右 图4.1.3 a,b及F左，F右 故各层梁边跨的跨中弯矩为: 2M=1/8×4.725×6+70.98×2×2/2-(78.03+51.04)/2 =93.69kN?m 4AB 2M=1/8×19.035×6+49.84×2×2/2-(108.3+83.87)/2 =84.51kN?m 3AB 2M=1/8×19.035×6+49.84×2×2/2-(104.79+81.9)/2 =87.87kN?m 2AB 2M=1/8×20.625×6+49.84×2×2/2-(98.93+72.96)/2 =100.60kN?m 1AB MM， 212 BC跨: (4.1.2) 1/8qM,l,中2 式中，M,M—分别为梁左右两端的支座弯矩 12 q—梁自重的均布荷载 l—梁的跨度 2M=1/8×2.63×2.1-15.37=,13.14kN?m 4BC 2M=1/8×2.63×2.1-9.93=,7.91kN?m 3BC 2M=1/8×2.63×2.1-10.79=,8.83kN?m 2BC 2M=1/8×2.63×2.1-14.47=,12.27kN?m 1BC 恒载作用下框架KJ-5梁的弯矩见图4.1.4。 25 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 4.1.4计算恒载作用下梁端剪力和柱轴力 梁端剪力计算: 计算公式为: V=ql/2-(M-M)/L (4.1.3) 左右左 V=ql/2+(M-M)/L (4.1.4) 右右左 第四层: V=1/2×70.98×2+1/2×4.725×6.0-(78.03-51.04)/6=80.66kN 4AB V=1/2×70.98×2+1/2×4.725×6.0+(78.03-51.04)/6=89.65kN 4BA V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 4BC V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 4CB V=V=80.66kN 4DCAB V=V=89.65kN 4CD BA 第三层: V=1/2×49.84×2+1/2×19.035×6.0-(108.3-83.87)/6=102.87kN 3AB V=1/2×49.84×2+1/2×19.035×6.0+(108.3-83.87)/6=111.02 kN 3BA V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 3BC V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 3CB V=V=102.87kN 3DCAB V=V=111.02kN 3CD BA 第二层: V=1/2×49.84×2+1/2×19.035×6.0-(104.79-81.9)/6=103.13 kN 2AB V=1/2×49.84×2+1/2×19.035×6.0+(104.79-81.9)/6=110.76 kN 2BA V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 2BC V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 2CB V=V=103.13kN 2DCAB V=V=110.76 kN 2CD BA 第一层: V=1/2×49.84×2+1/2×20.625×6.0-(98.93-72.96)/6=107.39 kN 1AB V=1/2×49.84×2+1/2×20.625×6.0-(98.93-72.96)/6=116.04 kN 1BA V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 1BC V=1/2×2.363×2.1=2.48kN 1CB V=V=107.39 kN 1DCAB V=V=116.04 kN 1CD BA 26 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 图4.1.2 恒载作用下计算梁端、柱端弯矩 27 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 图4.1.4 恒载作用下框架KJ-5梁的弯矩图(单位:kN?m)恒载作用下框架KJ-5剪力见图4.1.5。 图4.1.5 恒载作用下框架KJ-5剪力图(单位:kN) 28 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 柱轴力计算: 顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自 重。 其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力传递。 A节点: tN=80.66+68.82=149.48kN 4A bN=149.48+0.45×0.45×25×3.3=166.69kN 4A tN=166.69+102.87+130.73=399.79 kN 3A bN=399.79 +0.45×0.45×25×3.3=416.49kN 3A tN=416.49+102.87+130.73=650.09kN 2A bN=650.09+0.45×0.45×25×3.6=666.29kN 2A tN=666.29+107.39 +140.27=913.95kN 1A bN=913.95+0.45×0.45×25×4.75=938.00kN 1A B节点: tN=89.65+2.48+83.14=175..28kN 4B bN=175..28+0.45×0.45×25×3.3=191.98kN 4B tN=191.98+111.02+2.48+143.63=449.11kN 3B bN=449.11+0.45×0.45×25×3.3=465.81kN 3B tN=465.81+110.76+2.48+143.63=722.68 kN 2B bN=722.68 +0.45×0.45×25×3.6=738.88kN 2B tN=738.88+116.04+2.48+155.87=1013.27kN 1B bN=1013.27+0.45×0.45×25×4.75=1037.32kN 1B C节点: tN=89.65+2.48+83.14=175..28kN 4c bN=175..28+0.45×0.45×25×3.3=191.98kN 4c tN=191.98+111.02+2.48+143.63=449.11kN 3c bN=449.11+0.45×0.45×25×3.3=465.81kN 3c tN=465.81+110.76+2.48+143.63=722.68 kN 2c bN=722.68 +0.45×0.45×25×3.6=738.88kN 2c tN=738.88+116.04+2.48+155.87=1013.27kN 1c bN=1013.27+0.45×0.45×25×4.75=1037.32kN 1c D节点: tN=80.66+68.82=149.48kN 4D bN=149.48+0.45×0.45×25×3.3=166.69kN 4D tN=166.69+102.87+130.73=399.79 kN 3D 29 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 bN=399.79 +0.45×0.45×25×3.3=416.49kN 3D tN=416.49+102.87+130.73=650.09kN 2D bN=650.09+0.45×0.45×25×3.6=666.29kN 2D tN=666.29+107.39 +140.27=913.95kN 1D bN=913.95+0.45×0.45×25×4.75=938.00kN 1D 恒载作用下框架KJ-5轴力见图4.1.6。 图4.1.6 恒载作用下框架KJ-5轴力 4.2竖向活载下的框架内力计算 梁端、柱端弯矩采用分层法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。计算简图见4.1.1。 4.2.1求恒载作用下各梁端的固端弯矩 计算表格如下表4.2.1 表4.2.1各梁端的固端弯矩计算表 P左 P右 P在左时 P在右时 弯矩 M M MMAB BAAB BA M MABBA22222222-Fab/l Fab/l -Fab/lFab/l 四层 57.81 56.4 -50.133 25.067 -25.067 50.133 -75.20 75.200 一,49.2 48 -42.667 21.333 -21.333 42.667 -64.00 64.00 三层 30 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 4.2.2计算各节点处梁柱的弯矩分配系数 同4.1.2计算结果 4.2.3用弯矩分配法计算梁端、柱端弯矩 (1)活载作用下弯矩分配法计算梁端、柱端弯矩结果及过程见图4.2.1。 (2)计算活载作用下的跨中弯矩 MM，12 (4.2.1) a/2b/2MF左F右,，，，,中2 式中:M、M—分别为梁左右两端的支座弯矩 12 q—梁自重的均布荷载 l—梁的总跨度 a,b及F，F见图4.2.2 左右 图4.2.2 a,b及F左，F右 故各层梁边跨的跨中弯矩为: M=(57.81+56.4)×2/2-(34.21+51.94)/2 =67.64kN?m 4AB M=(49.2+48)×2/2-(57.55+44.61)/2 =43.47kN?m 3AB M=(49.2+48)×2/2-(53.8+41.92)/2 =47.18kN?m 2AB M=(49.2+48)×2/2-(49.42+36.15)/2 =51.43kN?m 1AB MM， 12BC跨: M,,中2 M=,9.87kN?m 4BC M=,3.96kN?m 3BC M=,4.95kN?m 2BC M=,6.37kN?m 1BC 活载作用下框架KJ-5梁的弯矩见图4.2.3。 31 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 图4.2.1 活载作用下计算梁端、柱端弯矩 32 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 图4.2.3 活载作用下框架KJ-5梁的弯矩图(单位:KN?m) 4.2.3 计算活载作用下梁端剪力和柱轴力 梁端剪力计算: 计算公式为: V=F/3+F×2/3-(M-M)/L 左左右右左 V=F×2/3+F/3+(M-M)/L 右左右右左第四层: V=1/3×57.81+2/3×56.4-(51.94-34.21)/6=53.92kN 4AB V=2/3×57.81+1/3×56.4+(51.94-34.21)/6=45.83 kN 4BA V=0 4BC V=0 4CB V=V=53.92kN 4DCAB V=V=59.83 kN 4CD BA 第三层: V=1/3×49.2+2/3×48-(57.55-44.61)/6=46.24kN 3AB 33 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 V=2/3×49.2+1/3×48+(57.55-44.61)/6=50.56kN 3BA V=0 3BC V=0 3CB V=V=46.24kN 3DCAB V=V=50.56kN 3CD BA 第二层: V=1/3×49.2+2/3×48-(53.8-41.92)/6=46.42 kN 2AB V=2/3×49.2+1/3×48+(53.8-41.92)/6=50.38kN 2BA V=0 2BC V=0 2CB V=V=46.42kN 2DCAB V=V=50.38kN 2CD BA 第一层: V=1/3×49.2+2/3×48-(49.42-36.15)/6=46.19kN 1AB V=2/3×49.2+1/3×48+(49.42-36.15)/6=50.61kN 1BA V=0 1BC V=0 1CB V=V=46.19kN 1DCAB V=V=50.61kN 1CD BA 活载作用下框架剪力见图4.2.4。 图4.2.4 活载作用下框架KJ-5剪力图(单位:kN) 34 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 柱轴力计算: 顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自 重。 其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力传递。 A节点: tN=53.92+29.61=83.02kN 4A bN=83.02+0.45×0.45×25×3.3=99.72kN 4A tN=99.72+65.43+25.2=171.16kN 3A bN=171.16+0.45×0.45×25×3.3=187.87kN 3A tN=187.87+64.35+25.2=259.49kN 2A bN=259.49+0.45×0.45×25×3.6=275.69kN 2A tN=275.69+62.66+25.2=347.08kN 1A bN=347.08+0.45×0.45×25×4.75=371.13kN 1A B节点: tN=45.83+56.4=116.23kN 4B bN=99.38+0.45×0.45×25×3.3=132.93kN 4B tN=132.93+55.5+31.77=238.99kN 3B bN=238.99+0.45×0.45×25×3.3=255.69kN 3B tN=255.69+55.5+32.85=361.57kN 2B bN=361.57+0.45×0.45×25×3.6=377.77kN 2B tN=377.77+55.5+34.54=483.89kN 1B bN=483.89+0.45×0.45×25×4.75=507.93kN 1B C节点: tN=45.83+56.4=116.23kN 4C bN=99.38+0.45×0.45×25×3.3=132.93kN 4C tN=132.93+55.5+31.77=238.99kN 3C bN=238.99+0.45×0.45×25×3.3=255.69kN 3C tN=255.69+55.5+32.85=361.57kN 2C bN=361.57+0.45×0.45×25×3.6=377.77kN 2C tN=377.77+55.5+34.54=483.89kN 1C bN=483.89+0.45×0.45×25×4.75=507.93kN 1C D节点: tN=53.92+29.61=83.02kN 4D bN=83.02+0.45×0.45×25×3.3=99.72kN 4D tN=99.72+65.43+25.2=171.16kN 3D 35 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 bN=171.16+0.45×0.45×25×3.3=187.87kN 3D tN=187.87+64.35+25.2=259.49kN 2D bN=259.49+0.45×0.45×25×3.6=275.69kN 2D tN=275.69+62.66+25.2=347.08kN 1D bN=347.08+0.45×0.45×25×4.75=371.13kN 1D 活载作用下框架KJ-5轴力见图4.2.5。 图4.2.5 活载作用下框架KJ-5轴力 4.3风荷载下的框架内力计算 4.3.1柱的反弯点高度计算 反弯点高度计算见表4.3.1。 36 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 表4.3.1 反弯点高度 位置 系数 A B C D 3.47 4.71 K y 0.45 0.45 0 α 1 1 1第四层 y 0 0 1m=4 同 同 α , , 2n=4 B A y 0 0 2h=3.3m 柱 柱 α 1 1 3 y 0 0 3 y 0.45 0.45 3.79 5.14 K y 0.50 0.50 0 α 1 1 1第三层 y 0 0 同 同 1m=4 α 1 1 B A 2n=3 柱 柱 y 0 0 2h=3.3m α 1.091 1.091 3 y 0 0 3 y 0.50 0.50 3.79 5.14 K y 0.50 0.50 0 α 1 1 1第二层 y 0 0 同 同 1m=4 α 0.9167 0.9167 B A 2n=2 柱 柱 y 0 0 2h=3.6m α 1.319 1.319 3 y 0 0 3 y 0.50 0.50 2.5 3.39 K y 0.55 0.55 0 α , , 1第一层 y 0 0 同 同 1m=4 αB A 0.7578 0.7578 2n=1 y 0 0 柱 柱 2h=4.75m α , , 3 y 0 0 3 y 0.55 0.55 注: 1. y由m、n及查表得到。 K0 2. y由α及查表得到，α= (i+i)/(i+i);当i+i,i+i时，α取倒数，即 K111123412341 α=(i+i)/(i+i)，并且y值取负号“-”。 134121 3. y由α及查表得到，α=h/h。 K上本222 37 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 4. y由α及查表得到，α= h/h。 下本K333 5. y=y+y+y+y 。 0123 4.3.2 柱端弯矩计算 KJ-5轴线A、B柱端弯矩计算见表4.3.2、4.3.3。 表4.3.2 风荷载作用下横向框架KJ-5轴线A柱端弯矩计算 层高层间剪力层间刚A柱(边柱) 层h V 度D iii次 D V M y M 上下Kimim(m) (kN) (kN/m) 4 3.3 5.88 15926 0.12 4.71 0.45 0.22 0.18 783100 3 3.3 11.76 15926 0.24 5.14 0.50 0.39 0.39 783100 2 3.6 17.64 12838 0.36 5.14 0.50 0.65 0.65 628764 1 4.75 23.83 7659 0.51 3.39 0.55 1.08 1.32 360769 注:表中 V=V×D/D (kN) imiimi M=V×(1-y)h (kN?m) 上imi M=V×yh (kN?m) 下imi 表4.3.3 风荷载作用下横向框架KJ-5轴线C柱端弯矩计算 层高层间剪力层间刚B柱(中柱) 层h V 度D iii次 D V M y M 上下Kimim(m) (kN) (kN/m) 4 3.3 18539 4.71 0.45 5.88 0.14 0.25 0.21 783100 3 3.3 11.76 18539 0.28 5.14 0.50 0.46 0.46 783100 2 3.6 17.64 14845 0.42 5.14 0.50 0.75 0.75 628764 1 4.75 8293 3.39 0.55 23.83 0.55 1.17 1.43 360769 注:表中 V=V×D/D (kN) imiimi M=V×(1-y)h (kN?m) 上imi M=V×yh (kN?m) 下imi 4.3.3 梁端弯矩、梁端剪力以及柱轴力计算 框架梁端弯矩、梁端剪力以及柱轴力计算见表4.3.4。 38 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 表4.3.4 风荷载作用下框架梁端弯矩、梁端剪力以及柱轴力 AB跨 BC跨 柱轴力 层L M M V L M M V 边柱 中柱 左右左右bb次 (m) (kN?m) (kN?m) (kN) (m) (kN?m) (kN?m) (kN) (kN) (kN) 4 6.0 0.18 0.15 0.06 2.1 0.06 0.06 0.06 -0.06 0 3 6.0 0.61 0.52 0.19 2.1 0.19 0.19 0.18 -0.25 0.01 2 6.0 1.04 0.89 0.32 2.1 0.32 0.32 0.30 -0.57 0.03 1 6.0 1.97 1.61 0.60 2.1 0.57 0.57 0.54 -1.17 0.09 lilbub注:表中 M,(M，M)，bi1,jijlri，ibb rirbub M,(M，M)，bii,jijlri，ibb 12MM，bb V,bL nlrNVV,,，，,ibb,kik 风荷载作用下框架弯矩标准值、剪力和柱轴力见图4.3.1、4.3.2。 图4.3.1 风荷载作用下框架弯矩标准值 39 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 图4.3.2 风荷载作用下框架梁端剪力和柱轴力图 4.4水平地震作用下的框架内力计算 4.4.1 柱端弯矩计算 水平地震作用下横向框架KJ-5轴线A柱端弯矩计算见表4.4.1。 表4.4.1 水平地震作用下横向框架KJ-5轴线A柱端弯矩计算 层高层间剪力层间刚A柱(边柱) 层 h V 度D iii次 D V y M M K上下imim(m) (kN) (kN/m) 12.64 22.94 18.77 4 3.3 621.39 783100 15926 4.71 0.45 23.34 38.50 38.50 3 3.3 1147.43 783100 15926 5.14 0.50 31.27 56.28 56.28 2 3.6 1531.34 628764 12838 5.14 0.50 37.30 79.73 97.45 1 4.75 1756.98 360769 7659 3.39 0.55 注:表中 V=V×D/D (kN) imiimi M=V×(1-y)h (kN?m) 上imi M=V×yh (kN?m) 下imi 水平地震作用下横向框架KJ-5轴线B柱端弯矩计算见表4.4.2。 40 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 表4.4.2 水平地震作用下横向框架KJ-5轴线B柱端弯矩计算 层高层间剪力层间刚B柱(中柱) 层h V 度D iii次 D V M y M 上下imimK(m) (kN) (kN/m) 4 3.3 621.39 18539 14.71 3.47 0.45 26.70 21.85 783100 3 3.3 1147.43 18539 27.16 3.79 0.50 44.82 44.82 783100 2 3.6 1531.34 14845 36.15 3.79 0.50 65.08 65.08 628764 1 4.75 1756.98 8293 40.39 2.5 0.55 86.33 105.51 360769 注:表中 V=V×D/D (kN) imiimi M=V×(1-y)h (kN?m) 上imi M=V×yh (kN?m) 下imi 4.4.2 梁端弯矩、梁端剪力以及柱轴力计算 水平地震作用下框架梁端弯矩、梁端剪力以及柱轴力见表4.4.3。 表4.4.3 水平地震作用下框架梁端弯矩、梁端剪力以及柱轴力 AB跨 BC跨 柱轴力 层L M M V L M M V 边柱 中柱 左右左右bb次 (m) (kN?m) (kN?m) (kN) (m) (kN?m) (kN?m) (kN) (kN) (kN) 4 6.0 18.77 16.10 5.81 2.1 5.75 5.75 5.48 -5.81 0.33 3 6.0 2.1 61.44 52.71 19.03 18.81 18.81 17.91 -24.84 1.45 2 6.0 94.78 81.00 29.30 2.1 28.90 28.90 27.52 -54.14 3.23 1 6.0 153.73 125.72 46.58 2.1 44.87 44.87 42.73 -100.7 7.08 lilbub注:表中M,(M，M) ，bi1,jijlri，ibb rirbub M,(M，M) ，bii,jijlri，ibb 12MM，bbV ,bL nlrNVV,,，，,ibb,kik 水平地震作用下框架弯矩标准值、梁端剪力和柱轴力标准见图4.4.1、4.4.2。 41 金陵科技学院学士学位论文 第4章 横向框架的内力计算 图4.4.1 水平地震作用下框架弯矩标准值 图4.4.2 水平地震作用下框架梁端剪力和柱轴力标准 42 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 5 框架荷载效应组合 5.1 框架梁的内力组合 根据《建筑抗震设计规范》，该地区地震烈度为七度，本建筑为框架结构，结构高度小于30米，所以本建筑为三级抗震等级。 梁的控制截面为梁的两端(柱边)及跨中，所以每层梁取9个控制截面，为对称截面。框架柱分为边柱和中柱，每根柱有2个控制截面。内力组合使用的控制截面标于图5.1.1。 2 1 3 3 2 1 4 5 4 图5.1.1 控制截面图 计算过程见表5.1.2a、5.1.2b、5.1.3c、5.1.4d，弯矩以下部受拉为正，剪力以沿截面顺时针为正 注:(1)地震作用效应与重力荷载代表值的组合表达式为: S,1.2S，1.3S(5.1.1) GEEh 其中，S为相应于水平地震作用下重力荷载代表值效应的标准值。 GE 重力荷载代表值表达式为: n (5.1.2) G,G,,Q,KQiik,1i G——恒荷载标准值; k Q——第i个可变荷载标准值; ik ΨQi——第i个可变荷载组合系数，屋面活荷载不计入，雪荷载和楼面活荷载均为0.5。 (2)因为风荷载效应同地震作用效应相比较小，不起控制作用，则在下列组合中风荷载内力未参与，仅考虑分别由恒荷载和活荷载控制的两种组合，即 1.35恒荷载+1.4×0.7活荷载(屋面布活荷载)和1.2恒荷载+1.4活荷载(屋面布活荷载)两列。 在下表中，?恒荷载，?活荷载，?风荷载(左风)，?风荷载(右风)，?地震作用(左震)?地震作用(右震) 考虑到钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质，在竖向荷载下可以适当降低梁端弯矩，进行调幅(调幅系数取0.8)，以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。 43 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩的影响，对其 乘以调幅系数进行调幅，计算结果见下表5.1.1，并应符合下列规定: (1) 现浇框架梁端负弯矩调幅系数β可取为0.8,0.9 (2) 框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件求得。 调幅后跨中弯矩可按下式计算 r0l0 M=M+((M+M)(1-β)/2 ) (5.1.3) 中 注:梁的弯矩方向以下部受拉为正，上部受拉为负。 (3) 应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁弯矩 进行组合; (4) 截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计 算的跨中弯矩设计值的50,。 由于对梁在竖向荷载作用下产生的支座弯矩进行了调幅，因此，其界限相对受压区高 度应取0.35而不是ξ。 b 表5.1.1 弯矩调幅计算 荷调幅弯矩标准值 调幅后弯矩标准值 载杆系数 跨向 种件 l0r0lrM M M β M M M 0类 -65.06 -74.00 93.69 -52.05 -59.20 107.60 四AB 0.8 -14.59 -14.59 -13.14 -11.67 -11.67 -10.22 层 BC 0.8 -100.32 -102.07 84.51 -80.26 -81.66 104.39 三AB 0.8 -9.36 -9.36 -7.91 -7.49 -7.49 -6.04 恒层 BC 0.8 -95.54 -99.39 87.87 -76.43 -79.51 107.36 载 AB 0.8 二 -10.28 -10.28 -8.83 -8.22 -8.22 -6.77 层 BC 0.8 -90.21 -93.57 100.6 -72.17 -74.86 118.98 首AB 0.8 -13.72 -13,72 -12.27 -10.98 -10.98 -9. 层 BC 0.8 -43.86 -49.28 67.64 -35.09 -39.42 76.95 四AB 0.8 -9.87 -9.87 -9.87 -7.90 -7.90 -7.90 层 BC 0.8 -53.26 -54.20 43.47 -42.61 -43.36 54.22 AB 0.8 三 -3.96 -3.96 -3.96 -3.17 -3.17 -3.17 层 活BC 0.8 -49.06 -50.98 47.18 -39.25 -40.78 57.18 载 二AB 0.8 -4.95 -4.95 -4.95 -3.96 -3.96 -3.96 层 BC 0.8 -44.84 -46.71 51.43 -35.87 -37.37 60.59 首AB 0.8 -6.37 -6.37 -6.37 -5.10 -5.10 -5.10 层 BC 0.8 44 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.1.2a 四层框架梁内力组合 1.2(?+0.51.2(?+0.51.35?+1.41.2?+ 楼截? 荷?活荷?(左?(右?(左?(右 M M |V| maxminmax?)+1.3? ?)+1.3? ×0.7? 1.4? 层 面 载 载 风) 风) 震) 震) M -52.05 -35.09 0.18 -0.18 18.77 -18.77 -59.11 -107.92 -104.66 -111.59 -59.11 -111.59 1 V 80.66 53.92 -0.06 -0.06 -5.81 -5.81 121.59 121.59 161.73 172.28 172.28 M 107.60 76.95 0.02 -0.02 1.34 -1.34 177.03 173.55 220.67 236.85 236.85 173.55 2 V — — — — — — — — — — M -59.20 -39.42 -0.15 0.15 -16.1 16.1 -115.62 -73.76 -118.55 -126.23 -73.76 -126.23 3 V -89.65 -59.83 -0.06 -0.06 -5.81 -5.81 -151.03 -151.03 -179.66 -191.34 191.34 M -11.67 -7.9 0.06 -0.06 5.75 -5.75 -11.27 -26.22 -23.50 -25.06 -11.27 -26.22 4 V 2.48 0 -0.06 -0.06 -5.48 -5.48 -4.15 -4.15 3.35 2.98 10.1 M -10.22 -7.9 0 0 0 0 -17.00 -17.00 -21.54 -23.32 -17.00 -23.32 四 5 V — — — — — — — — — — M -11.67 -7.9 -0.06 0.06 -5.75 5.75 -26.22 -11.27 -23.50 -25.06 -11.27 -26.22 4 V -2.48 0 -0.06 -0.06 -5.48 -5.48 -10.10 -10.10 -3.35 -2.98 10.1 M -59.20 -39.42 0.15 -0.15 16.1 -16.1 -73.76 -115.62 -118.55 -126.23 -73.76 -126.23 3 V 89.65 59.83 -0.06 -0.06 -5.81 -5.81 135.93 135.93 179.66 191.34 191.34 M 107.60 76.95 -0.02 0.02 -1.34 1.34 173.55 177.03 220.67 236.85 236.85 173.55 2 V — — — — — — — — — — M -52.05 -35.09 -0.18 0.18 -18.77 18.77 -107.92 -59.11 -104.66 -111.59 -59.11 -111.59 1 V -80.66 -53.92 -0.06 -0.06 -5.81 -5.81 -136.70 -136.70 -161.73 -172.28 172.28 45 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.1.2b 三层框架梁内力组合 1.2(?+0.51.2(?+0.51.35?+1.1.2?+ 楼截? 荷?活荷?(左?(右?(左?(右 M M |V| maxminmax?)+1.3? ?)+1.3? 4×0.7? 1.4? 层 面 载 载 风) 风) 震) 震) M -80.26 -42.61 0.61 -0.61 61.44 -61.44 -42.01 -201.75 -150.11 -155.97 -42.01 -201.75 1 V 102.87 46.24 -0.18 -0.18 -19.03 -19.03 126.45 126.45 184.19 188.18 188.18 M 104.39 54.22 0.05 -0.05 4.37 -4.37 163.48 152.12 194.06 201.18 201.18 152.12 2 V — — — — — — — — — — M -81.66 -43.36 -0.52 0.52 -52.71 52.71 -192.53 -55.49 -152.73 -158.70 -55.49 -192.53 3 V -111.02 -50.56 -0.18 -0.18 -19.03 -19.03 -188.30 -188.30 -199.43 -204.01 204.01 M -7.49 -3.17 0.19 -0.19 18.81 -18.81 13.56 -35.34 -13.22 -13.43 13.56 -35.34 4 V 2.48 -0.19 -0.19 -17.91 -17.91 -20.31 -20.31 3.35 2.98 26.26 M -6.04 -3.17 0.00 0.00 0 0 -9.15 -9.15 -11.26 -11.69 -9.15 -11.69 三 5 V — — — — — — — — — — M -7.49 -3.17 -0.19 0.19 -18.81 18.81 -35.34 13.56 -13.22 -13.43 13.56 -35.34 4 V -2.48 0 -0.19 -0.19 -17.91 -17.91 -26.26 -26.26 -3.35 -2.98 26.26 M -81.66 -43.36 0.52 -0.52 52.71 -52.71 -55.49 -192.53 -152.73 -158.70 -55.49 -192.53 3 V 111.02 50.56 -0.18 -0.18 -19.03 -19.03 138.82 138.82 199.43 204.01 204.01 M 104.39 54.22 -0.05 0.05 -4.37 4.37 152.12 163.48 194.06 201.18 201.18 152.12 2 V — — — — — — — — — — M -80.26 -42.61 -0.61 0.61 -61.44 61.44 -201.75 -42.01 -150.11 -155.97 -42.01 -201.75 1 V -102.87 -46.24 -0.18 -0.18 -19.03 -19.03 -175.93 -175.93 -184.19 -188.18 188.18 4 6 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.1.2c 二层框架梁内力组合 1.2(?+0.51.2(?+0.51.35?+1.41.2?+ 楼截? 荷?活荷?(左?(右?(左?(右 M M |V| maxminmax?)+1.3? ?)+1.3? ×0.7? 1.4? 层 面 载 载 风) 风) 震) 震) M -76.43 -39.25 1.04 -1.04 94.78 -94.78 7.95 -238.48 -141.65 -146.67 7.95 -238.48 1 V 103.13 46.42 -0.32 -0.32 -29.3 -29.3 113.52 113.52 184.72 188.74 188.74 M 107.36 57.18 0.08 -0.08 6.98 -6.98 172.21 154.07 200.97 208.88 208.88 154.07 2 V — — — — — — — — — — M -79.51 -40.78 -0.89 0.89 -81 81 -225.18 -14.58 -147.30 -152.50 -14.58 -225.18 3 V -110.76 -50.38 -0.32 -0.32 -29.3 -29.3 -201.23 -201.23 -198.90 -203.44 203.44 M -8.22 -3.96 0.32 -0.32 28.9 -28.9 25.33 -49.81 -14.98 -15.41 25.33 -49.81 4 V 2.48 0 -0.3 -0.3 -27.52 -27.52 -32.80 -32.80 3.35 2.98 38.75 M -6.77 -3.96 0 0 0 0 -10.50 -10.50 -13.02 -13.67 -10.50 -13.67 二 5 V — — — — — — — — — — M -8.22 -3.96 -0.32 0.32 -28.9 28.9 -49.81 25.33 -14.98 -15.41 25.33 -49.81 4 V -2.48 0 -0.3 -0.3 -27.52 -27.52 -38.75 -38.75 -3.35 -2.98 38.75 M -79.51 -40.78 0.89 -0.89 81 -81 -14.58 -225.18 -147.30 -152.50 -14.58 -225.18 3 V 110.76 50.38 -0.32 -0.32 -29.3 -29.3 125.05 125.05 198.90 203.44 203.44 M 107.36 57.18 -0.08 0.08 -6.98 6.98 154.07 172.21 200.97 208.88 208.88 154.07 2 V — — — — — — — — — — M -76.43 -39.25 -1.04 1.04 -94.78 94.78 -238.48 7.95 -141.65 -146.67 7.95 -238.48 1 V -103.13 -46.42 -0.32 -0.32 -29.3 -29.3 -189.70 -189.70 -184.72 -188.74 188.74 47 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.1.2d 一层框架梁内力组合 1.2(?+0.51.2(?+0.51.35?+1.41.2?+ 楼截? 荷?活荷?(左?(右?(左?(右 M M |V| maxminmax?)+1.3? ?)+1.3? ×0.7? 1.4? 层 面 载 载 风) 风) 震) 震) M -72.17 -35.87 1.97 -1.97 153.73 -153.73 91.72 -307.98 -132.58 -136.82 91.72 -307.98 1 V 107.39 46.19 -0.60 -0.60 -46.58 -46.58 96.03 96.03 190.24 193.53 193.53 M 118.98 60.59 0.18 -0.18 14.01 -14.01 197.34 160.92 220.00 227.60 227.60 160.92 2 V — — — — — — — — — — M -74.86 -37.37 -1.61 1.61 -125.72 125.72 -275.69 51.18 -137.68 -142.15 51.18 -275.69 3 V -116.04 -50.61 -0.60 -0.60 -46.58 -46.58 -230.17 -230.17 -206.25 -210.10 230.17 M -10.98 -5.1 0.57 -0.57 44.87 -44.87 42.10 -74.57 -19.82 -20.32 42.10 -74.57 4 V 2.48 0 -0.54 -0.54 -42.73 -42.73 -52.57 -52.57 3.35 2.98 58.53 M -9.53 -5.1 0.00 0.00 0.00 0.00 -14.50 -14.50 -17.86 -18.58 -14.50 -18.58 一 5 V — — — — — — — — — — M -10.98 -5.1 -0.57 0.57 -44.87 44.87 -74.57 42.10 -19.82 -20.32 42.10 -74.57 4 V -2.48 0 -0.54 -0.54 -42.73 -42.73 -58.53 -58.53 -3.35 -2.98 58.53 M -74.86 -37.37 1.61 -1.61 125.72 -125.72 51.18 -275.69 -137.68 -142.15 51.18 -275.69 3 V 116.04 50.61 -0.60 -0.60 -46.58 -46.58 109.06 109.06 206.25 210.10 230.17 M 118.98 60.59 -0.18 0.18 -14.01 14.01 160.92 197.34 220.00 227.60 227.60 160.92 2 V — — — — — — — — — — M -72.17 -35.87 -1.97 1.97 -153.73 153.73 -307.98 91.72 -132.58 -136.82 91.72 -307.98 1 V -107.39 -46.19 -0.60 -0.60 -46.58 -46.58 -217.14 -217.14 -190.24 -193.53 193.53 48 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.2.1a A柱的内力组合 ?地震?地震1.2(?+1.2(?+1.35?+楼截? 荷?活?(左?(右1.2?+ 柱 作用作用(右0.5?)+0.5?)+1.4×0.7N N |M| maxminmax层 面 载 荷载 风) 风) 1.4? (左震) 震) 1.3? 1.3? ? M 65.06 43.86 -0.18 0.18 -18.77 18.77 79.99 128.79 130.81 139.48 139.48 2 N 149.48 83.02 -0.06 0.06 -5.81 5.81 221.64 236.74 283.16 295.60 295.60 221.64 四 M 50.65 29.38 -0.22 0.22 -22.94 22.94 48.59 108.23 97.17 101.91 108.23 1 N 166.19 99.72 -0.06 0.06 -5.81 5.81 251.71 266.81 322.08 339.04 339.04 251.71 M 49.67 23.88 -0.39 0.39 -38.5 38.5 23.88 123.98 90.46 93.04 123.98 2 N 399.79 171.16 -0.25 0.25 -24.84 24.84 550.15 614.74 707.45 719.37 719.37 550.15 三 M 45.83 23.73 -0.39 0.39 -38.5 38.5 19.18 119.28 85.13 88.22 119.28 1 N 416.49 187.87 -0.25 0.25 -24.84 24.84 580.22 644.80 746.37 762.81 762.81 580.22 A M 49.71 25.32 -0.65 0.65 -56.28 56.28 1.68 148.01 91.92 95.10 148.01 2 N 650.09 259.49 -0.57 0.57 -54.12 54.12 865.45 1006.16 1131.92 1143.39 1143.4 865.45 二 M 44.26 22.55 -0.65 0.65 -56.28 56.28 -6.52 139.81 81.85 84.68 139.81 1 N 666.29 275.69 -0.57 0.57 -54.12 54.12 894.61 1035.32 1169.67 1185.51 1185.5 894.61 M 45.95 22.29 -1.32 1.32 -97.45 97.45 -58.17 195.20 83.88 86.35 195.20 2 N 913.95 347.08 -1.17 1.17 -100.72 100.72 1174.05 1435.92 1573.97 1582.65 1582.7 1174.1 一 M 22.97 11.15 -1.09 1.09 -79.73 79.73 -69.40 137.90 41.94 43.17 137.90 1 N 938 371.13 -1.17 1.17 -100.72 100.72 1217.34 1479.21 1630.01 1645.18 1645.2 1217.3 49 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.2.1b B柱的内力组合 ?地震?地震1.2(?+1.2(?+1.35?+楼截? 荷?活?(左?(右1.2?+ 柱 作用作用(右0.5?)+0.5?)+1.4×0.7N N |M| maxminmax层 面 载 荷载 风) 风) 1.4? (左震) 震) 1.3? 1.3? ? M -59.41 -39.41 -0.21 0.21 -21.85 21.85 -123.34 -66.53 -118.83 -126.47 126.47 2 N 175.27 116.23 0 0 0.33 -0.33 280.49 279.63 350.52 373.05 373.05 279.63 四 M -48.81 -28.59 -0.25 0.25 -26.70 26.70 -110.44 -41.02 -93.91 -98.60 110.44 1 N 191.98 132.93 0 0 0.33 -0.33 310.56 309.71 389.44 416.48 416.48 309.71 M -43.9 -21.65 -0.46 0.46 -44.82 44.82 -123.94 -7.40 -80.48 -82.99 123.94 2 N 449.11 238.99 0.01 -0.01 1.45 -1.45 684.21 680.44 840.51 873.52 873.52 680.44 三 M -43.53 -22.35 -0.46 0.46 -44.82 44.82 -123.91 -7.38 -80.67 -83.53 123.91 1 N 465.81 255.69 0.01 -0.01 1.45 -1.45 714.27 710.50 879.42 916.94 916.94 710.50 B M -45.58 -23.68 -0.75 0.75 -65.08 65.08 -153.51 15.70 -84.74 -87.85 153.51 2 N 722.68 361.57 0.03 -0.03 3.23 -3.23 1088.36 1079.96 1329.96 1373.41 1373.4 1079.9 二 M -51.35 -26.1 -0.75 0.75 -65.08 65.08 -161.88 7.32 -94.90 -98.16 161.88 1 N 738.88 377.77 0.03 -0.03 3.23 -3.23 1117.52 1109.12 1367.70 1415.53 1415.5 1109.1 M -28.5 -14.24 -1.43 1.43 -105.51 105.51 -179.91 94.42 -52.43 -54.14 179.91 2 N 1013.27 483.89 0.09 -0..09 7.08 -7.08 1515.46 1497.05 1842.13 1893.37 1893.4 1497.1 一 M -14.25 -7.12 -1.17 1.17 -86.33 86.33 -133.60 90.86 -26.22 -27.07 133.60 1 N 1037.32 507.93 0.09 -0..09 7.08 -7.08 1558.75 1540.34 1898.15 1955.89 1955.9 1540.3 50 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.2.1c C柱的内力组合 ?地震?地震1.2(?+1.2(?+1.35?+楼截? 荷?活?(左?(右1.2?+ 柱 作用作用(右0.5?)+0.5?)+1.4×0.7N N |M| maxminmax层 面 载 荷载 风) 风) 1.4? (左震) 震) 1.3? 1.3? ? M 59.41 39.41 -0.21 0.21 -21.85 21.85 128.79 79.99 130.81 -139.48 126.47 2 N 175.27 116.23 0 0 0.33 -0.33 221.64 236.74 283.16 295.60 373.05 279.63 四 M 48.81 28.59 -0.25 0.25 -26.70 26.70 108.23 48.59 97.17 101.91 110.44 1 N 191.98 132.93 0 0 0.33 -0.33 251.71 266.81 322.08 339.04 416.48 309.71 M 43.9 21.65 -0.46 0.46 -44.82 44.82 123.98 23.88 90.46 93.04 123.94 2 N 449.11 238.99 0.01 -0.01 1.45 -1.45 550.15 614.74 707.45 719.37 873.52 680.44 三 M 43.53 22.35 -0.46 0.46 -44.82 44.82 119.28 19.18 85.13 88.22 123.91 1 N 465.81 255.69 0.01 -0.01 1.45 -1.45 580.22 644.80 746.37 762.81 916.94 710.50 C M 45.58 23.68 -0.75 0.75 -65.08 65.08 148.01 1.68 91.92 95.10 153.51 2 N 722.68 361.57 0.03 -0.03 3.23 -3.23 865.45 1006.16 1131.92 1143.39 1373.4 1079.9 二 M 51.35 26.1 -0.75 0.75 -65.08 65.08 -139.81 6.52 81.85 84.68 161.88 1 N 738.88 377.77 0.03 -0.03 3.23 -3.23 894.61 1035.32 1169.67 1185.51 1415.5 1109.1 M 28.5 14.24 -1.43 1.43 -105.51 105.51 -195.20 58.17 83.88 86.35 179.91 2 N 1013.27 483.89 0.09 -0..09 7.08 -7.08 1174.05 1435.92 1573.97 1582.65 1893.4 1497.1 一 M 14.25 7.12 -1.17 1.17 -86.33 86.33 -137.90 69.40 41.94 43.17 133.60 1 N 1037.32 507.93 0.09 -0..09 7.08 -7.08 1217.34 1479.21 1630.01 1645.18 1955.9 1540.3 51 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.2.1d D柱的内力组合 ?地震?地震1.2(?+1.2(?+1.35?+楼截? 荷?活?(左?(右1.2?+ 柱 作用作用(右0.5?)+0.5?)+1.4×0.7N N |M| maxminmax层 面 载 荷载 风) 风) 1.4? (左震) 震) 1.3? 1.3? ? M -65.06 -43.86 -0.18 0.18 -18.77 18.77 -128.79 -79.99 -130.81 -139.48 139.48 2 N 149.48 83.02 -0.06 0.06 -5.81 5.81 263.55 278.66 335.75 351.78 295.60 221.64 四 M -50.65 -29.38 -0.22 0.22 -22.94 22.94 -108.23 -48.59 -97.17 -101.91 108.23 1 N 166.19 99.72 -0.06 0.06 -5.81 5.81 287.31 302.42 366.50 386.10 339.04 251.71 M -49.67 -23.88 -0.39 0.39 -38.5 38.5 -123.98 -23.88 -90.46 -93.04 123.98 2 N 399.79 171.16 -0.25 0.25 -24.84 24.84 640.60 705.19 819.43 836.63 719.37 550.15 三 M -45.83 -23.73 -0.39 0.39 -38.5 38.5 -119.28 -19.18 -85.13 -88.22 119.28 1 N 416.49 187.87 -0.25 0.25 -24.84 24.84 664.35 728.93 850.17 870.94 762.81 580.22 D M -49.71 -25.32 -0.65 0.65 -56.28 56.28 -148.01 -1.68 -91.92 -95.10 148.01 2 N 650.09 259.49 -0.57 0.57 -54.12 54.12 1002.59 1143.30 1300.83 1318.88 1143.4 865.45 二 M -44.26 -22.55 -0.65 0.65 -56.28 56.28 -139.81 6.52 -81.85 -84.68 139.81 1 N 666.29 275.69 -0.57 0.57 -54.12 54.12 1028.51 1169.22 1334.38 1356.32 1185.5 894.61 M -45.95 -22.29 -1.32 1.32 -97.45 97.45 -195.20 58.17 -83.88 -86.35 195.20 2 N 913.95 347.08 -1.17 1.17 -100.72 100.72 1357.42 1619.30 1799.36 1816.10 1582.7 1174.1 一 M -22.97 -11.15 -1.09 1.09 -79.73 79.73 -137.90 69.40 -41.94 -43.17 137.90 1 N 938 371.13 -1.17 1.17 -100.72 100.72 1391.61 1653.48 1843.61 1865.49 1645.2 1217.3 52 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 5.2 框架柱的内力组合 计算过程见表5.2.1a、5.2.1b、5.2.1c、5.2.1d，弯矩以顺时针为正，轴力以受压为正。 (见前页) 5.3 梁端剪力设计值的调整 《建筑抗震设计规范》知本设计框架的抗震等级是三级，所以在计算梁、柱配筋时需 对梁、柱内力进行调整。 为增大“强剪弱弯”的程度，在抗震设计中，一、二、三级的框架，其梁端截面组合的 剪力设计值应按下式调整: lr (5.3.1) V,,(M，M)/l，VvbbbnGb 式中 — 梁端截面组合的剪力设计值; V l — 梁的净跨; n V — 梁在重力荷载代表制作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值; Gb lrM、M— 分别为梁左右梁端截面逆时针或顺时针方向抗震组合的弯矩设计值; bb , — 梁端剪力增大系数，抗震等级一级取1.3，二级取1.2，三级取1.1。 vb V各层计算过程及结果如下: Gb 70.98，2，4.725，656.4，2 四层 AB柱端 V==136.026 Gb1.2，(，0.5，)22 2.363，2.1 BC柱端 V=2.977 1.2，,Gb2 CD柱端 V=136.026 Gb 49.84，2，19.035，648，21.2，(，0.5，), 三层 AB柱端 V=157.134 Gb22 2.363，2.1 BC柱端 V1.2，,=2.977 Gb2 CD柱端 V=157.134 Gb 49.84，2，19.035，648，21.2，(，0.5，), 二层 AB柱端 V=157.134 Gb22 2.363，2.11.2，, BC柱端 V=2.977 Gb2 CD柱端 V=157.134 Gb 49.84，2，20.625，648，21.2，(，0.5，), 一层 AB柱端 V=162.858 Gb22 2.363，2.11.2，, BC柱端 V=2.977 Gb2 CD柱端 V=162.858 Gb 53 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 l为净跨，此处按近似跨度计算,梁端剪力调整计算及结果见表5.3.1。 n 表5.3.1 梁端剪力调整计算及结果 lr(M+M)/l V ε+M|Mvbblbrnbblr杆件 组合 M M L VbbGbn | 左 右 左 右 maxMmax -59.11 -73.76 6 AB 237.82 136.03 43.60 43.60 179.63 179.63 44-111.59 -126.23 Mmin Mmax -42.01 -55.49 6 AB 394.28 157.13 72.28 72.28 229.41 229.41 33-201.75 -192.53 Mmin Mmax 7.95 -14.58 6 AB 463.66 157.13 85.00 85.00 242.13 242.13 22-238.48 -225.18 Mmin Mmax 91.72 -6.95 162.86 6 AB 507.03 92.96 92.96 255.82 255.82 11-231.34 -275.69 Mmin Mmax -11.27 -11.27 2.977 2.1 BC 52.44 27.47 27.47 30.45 30.45 4426.22 26.22 Mmin Mmax 13.56 13.56 2.977 2.1 BC 70.68 37.02 37.02 40.00 40.00 33-35.34 -35.34 Mmin Mmax 25.33 25.33 2.977 2.1 BC 99.62 52.18 52.18 55.16 55.16 22-49.81 -49.81 Mmin Mmax 42.10 42.10 2.1 BC 107.62 2.977 56.37 56.37 59.35 59.35 11-53.81 -53.81 Mmin Mmax -59.11 -73.76 6 CD 237.82 136.03 43.60 43.60 179.63 179.63 44-111.59 -126.23 Mmin Mmax -42.01 -55.49 157.13 6 CD 394.28 72.28 72.28 229.41 229.41 33-201.75 -192.53 Mmin Mmax 7.95 -14.58 6 CD 463.66 157.13 85.00 85.00 242.13 242.13 22-238.48 -225.18 Mmin Mmax 91.72 -6.95 162.86 6 CD 507.03 92.96 92.96 255.82 255.82 11Mmin -231.34 -275.69 54 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 5.4 柱端弯矩设计值的调整 根据《建筑抗震设计规范》一)二)三)四级框架柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端节点的弯矩值应符合下式要求: (5.4.1) CM,,Mb,,c 式中:—节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下 Mc, 柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配。 —节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和，一级 Mb, 框 架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取为零。 —框架柱端弯矩增大系数:对框架结构，一、二、三、四级分别取1.7， ,c 1.5， 1.3，1.2;其他结构类型中的框架，一级可取1.4，二级可取1.2， 三、四级可取1.1。本设计增大系数为1.3. 一)二)三)四级框架结构的底层，柱下端剪力组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7,15,1.3,1.2.底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。本设计增大系数为1.3. 各柱轴压比计算及结果见表5.4.1。 表5.4.1 各柱轴压比计算及结果 柱 A B C D 楼 层 截面 N N/f*A N N/f*A N N/f*A N N/f*A cccc 2 351.78 0.12 318.27 0.11 318.27 0.11 351.78 0.12 四 1 386.10 0.13 361.66 0.12 361.66 0.12 386.10 0.13 2 836.63 0.29 751.31 0.26 751.31 0.26 836.63 0.29 三 1 870.94 0.30 794.73 0.27 794.73 0.27 870.94 0.30 2 13189 4.55 1184.8 0.41 1184.8 0.41 13189 4.55 二 1 1356.3 0.47 1232.2 0.43 1232.2 0.43 1356.3 0.47 2 1816.1 0.63 1647.9 0.57 1647.9 0.57 1816.1 0.63 一 1 1865.5 0.64 1710.4 0.59 1710.4 0.59 1865.5 0.64 根据表5.4.1计算结果知，各柱除柱端轴压比外其余各柱轴压比均大于0.15，需对柱端弯矩进行调整。 各柱内力组合结果汇总及柱端弯矩设计值调整结果见表5.4.2。 55 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 表5.4.2 柱内力组合结果汇总及柱端弯矩设计值调整结果 lrμμ上柱下柱节点 组合 M M ε?M M? M? bbcbcucd Mmax 0 -59.11 -76.84 0.00 76.84 1.0A 4Mmin 0 -111.59 -145.07 0.00 145.07 Mmax 0 -42.01 -54.61 27.31 27.31 0.50.5 A 3Mmin 0 -201.75 -262.28 131.14 131.14 Mmax 0 7.95 10.34 -5.39 -4.94 A 0.52 0.48 2Mmin 0 -238.48 -310.02 161.80 148.22 Mmax 0 91.72 119.24 -51.31 -67.92 0.43 0.57 A 1Mmin 0 -231.34 -300.74 129.43 171.32 Mmax -73.76 -11.27 -110.54 0.00 110.54 1.0B 4Mmin -126.23 26.22 -130.01 0.00 130.01 Mmax -55.49 13.56 -54.51 27.25 27.25 0.50.5 B 3Mmin -192.53 -35.34 -296.23 148.12 148.12 Mmax -14.58 25.33 13.98 -7.28 -6.70 B 0.52 0.48 2Mmin -225.18 -49.81 -357.49 186.13 171.36 Mmax -6.95 42.10 45.70 -25.96 -19.73 0.57 0.43 B 1Mmin -275.69 -53.81 -428.35 243.38 184.97 Mmax -11.27 -73.76 -110.54 0.00 110.54 1.0C 4Mmin 26.22 -126.23 -130.01 0.00 130.01 Mmax 13.56 -55.49 -54.51 27.25 27.25 0.50.5 C 3Mmin -35.34 -192.53 -296.23 148.12 148.12 Mmax 25.33 -14.58 13.98 -7.28 -6.70 C 0.52 0.48 2Mmin -49.81 -225.18 -357.49 186.13 171.36 Mmax 42.10 -6.95 45.70 -25.96 -19.73 0.25 0.19 C 1Mmin -53.81 -275.69 -428.35 243.38 184.97 Mmax -59.11 0 -76.84 0.00 76.84 1.0D 4Mmin -111.59 0 -145.07 0.00 145.07 Mmax -42.01 0 -54.61 27.31 27.31 0.50.5 D 3Mmin -201.75 0 -262.28 131.14 131.14 Mmax 7.95 0 10.34 -5.39 -4.94 D 0.57 0.43 2Mmin -238.48 0 -310.02 161.80 148.22 Mmax 91.72 0 119.24 -51.31 -67.92 0.43 0.57 D 1Mmin -231.34 0 -300.74 129.43 171.32 56 金陵科技学院学士学位论文 第5章 框架荷载效应组合 5.5 柱端剪力组合和设计值的调整 根据《建筑抗震设计规范》一、二、三、四级的框架柱和框支柱组合的剪力设计值应按下式调整: bt (5.5.1) V,,(M，M)/Hvbccn 式中: V—柱端截面组合的剪力设计值得 —柱的净高 Hn bt —分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，本设计 M，Mcc 取|M|,N组合的弯矩设计值。 max —柱剪力增大系数;对框架结构，一、二、三、四级分别取1.5，1.3，1.2， ,vc 1.1;其他结构类型中的框架，一级可取1.4，二级可取1.2，三、四级可 取1.1。本设计为三级抗震取1.2。 柱端剪力组合和设计值的调整见表5.5.1。 表5.5.1 柱端剪力组合和设计值的调整 t b柱 楼层 M M H V c cnc 145.07 131.14 122.76 四 2.7 131.14 161.8 130.20 三 2.7 A 二 161.80 129.43 3.0 129.44 一 171.32 85.66 4.15 114.21 130.01 148.12 123.61 四 2.7 148.12 186.13 148.56 三 2.7 B 171.36 243.38 184.33 二 3.0 184.97 92.485 123.31 一 4.15 130.01 148.12 123.61 四 2.7 三 148.12 186.13 2.7 148.56 C 二 171.36 243.38 3.0 184.33 184.97 92.485 123.31 一 4.15 145.07 131.14 122.76 四 2.7 131.14 161.8 130.20 三 2.7 D 148.22 129.43 123.40 二 3.0 171.32 85.66 114.21 一 4.15 57 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 6 框架梁柱的配筋计算及节点构造要求 6.1 梁正、斜截面配筋计算 6.1.1 梁正截面受弯承载力计算 1.已知条件 22混凝土强度等级选用C30，f=14.3N/mm，f=1.43N/mm。纵向受力钢筋选用HRB335ct 22(f= f?=300N/mm)，箍筋选用HPB300(f= f?=270N/mm)。梁的截面尺寸为300×600，yyyy 300×300两种，则h=600-35=565mm，h=300-35=265mm, ξ=0.550。 0102b 2.构造要求 (1)承载力抗震调整系数γ=0.75 RE (2)三级抗震设防要求，框架梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比，不应大于0.35。 (3)梁端截面的底面和顶面纵向钢筋的比值，除计算确定外，不应小于0.3。 (4)梁端箍筋加密区长度为M(1.5H ,500)Hb 为梁的高度 ,箍筋最大间距为Mmaxbmin(H/4 ,8d ,150),箍筋最小直径为8mm。 b 3.配筋计算 当梁下部受拉时，按T形截面设计;当梁上部受拉时，按矩形截面设计。 以第四层AB、BC跨梁为例，给出计算方法和过程，其他各梁的配筋计算见表6.2。 AB跨: (1)跨中 下部受拉，按T形截面设计。 翼缘计算宽度当按跨度考虑时，b?=l/3=6000/3=2000mm; f 当按梁间间距考虑时，b?=b+S=300+ (2000-150-75)=2075mm; fn 当按按翼缘厚度考虑时，h=565mm，h?/h=80/565=0.14>0.1,此种情况不起控制作用。0f0 综上，取b?=2000mm。 f 考虑抗震承载力调整系数γ=0.75，弯矩设计值为0.75×236.85=177.64kN?m RE ''',fbh，，ho,h/21c=1.0×14.3×2000×80×(565-80/2)=1201.43kN?m>177.64kN?m，故属第fff 一类截面。 '262,s,M/,fcbho= 177.64×10/(1.0×14.3×2000×565)=0.0202 1f ,1-1-2s,,=0.0202 fc,1'2Asbho=0.0202×1.0×14.3×2000×565/300=1088.26mm ,,ffy 58 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 22A=387mm，下部配筋218+220，As=1137mm，上部按构造要求配筋。 smin (2)支座(以左支座为例) 考虑抗震承载力调整系数，弯矩设计值为0.75×89.82=67.365kN?m， 622=67.365×10/(1.0×14.3×300×565)=0.049 ,s,M/,1fcbho ,,1-1-2,s=0.0503 fc,12=0.0503×1.0×14.3×300×565/300=407.72mm Asbho,,fy 22Asmin=387mm，上部配筋412，As=452mm，下部按构造配筋。 BC跨: 跨中 考虑抗震承载力调整系数，弯矩设计值为0.75×23.32=20.42kN?m 262=20.42×10/(1.0×14.3×300×265)=0.0678 ,s,M/,1fcbho ,,1-1-2,s=0.0703 fc,12 =0.049×1.0×14.3×300×265/300=266.24 mmAbhs,o,fy 22 Asmin=194mm，上部部配筋412，As=452mm，下部按构造要求配筋。 (2)支座(以左支座为例) 考虑抗震承载力调整系数，弯矩设计值为0.75×24.68=18.51kN?m， 262,s,M/,1fcbho=18.51×10/(1.0×14.3×300×265)=0.0614 ,1-1-2s,,=0.0503 fc,12=0.049×1.0×14.3×300×265/300=240.46mm Asbho,,fy 22 A=194mm，上部部配筋410，As=314mm，下部按构造要求配筋。 smin 全部梁的正截面配筋计算过程与结果见表6.1.1a )6.1.1b )6.1.1c )6.1.1d。 6.1.2 斜截面受弯承载力计算 承载力抗震调整系数γ=0.85。以第一层AB,BC跨梁为例，给出计算方法和过程，其RE 他各梁的配筋计算见表格。 AB跨梁: (1) 验算可否按构造配筋 h=h-h?=565-80=485mm w0f =0.7×1.43×300×485=145.65kN,γV=0.85×255.82=227.16kN 0.7ftbhoRE 59 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 需按计算配筋。 表6.1.1a 梁的正截面配筋计算 梁AB 梁BC 层 计算公式 支座左截面 跨中截面 支座右截面 支座左截面 跨中截面 支座右截面 M/(KN?m) -111.59 236.85 -126.23 -26.22 -23.32 -26.22 2 s,M/1fcbho,,0.0611 0.0202 0.0691 0.0653 0.0581 0.0653 0.0631 0.0202 0.0717 0.0676 0.0598 0.0676 ,,1-1-2,s <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 四 fc,1 Asbho,,509.85 1088.26 579.31 256.00 226.78 256.00 fy 2A/mm 387 387 387 194 194 194 ，smin 420 420 420 420 420 420 2实配钢筋/mm 1256 1256 1256 1256 1256 1256 表6.1.1b 梁的正截面配筋计算 梁AB 梁BC 层 计算公式 支座左截面 跨中截面 支座右截面 支座左截面 跨中截面 支座右截面 M/(KN?m) -201.75 209.04 -192.53 -35.34 -11.69 -35.34 2s,M/1fcbho,, 0.1105 0.0172 0.1054 0.0880 0.0291 0.0880 0.1174 0.017 0.1117 0.0922 0.0295 0.0922 ,1-1-2s,, <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 三 cf,12 soAbh,,948.36 934.56 902.28 349.51 111.93 349.51 fy 2A/mm 387 387 387 194 194 194 ，smin 418 420 420 420 420 420 2实配钢筋/mm 1017 1256 1256 1256 1256 1256 60 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.1.1c 梁的正截面配筋计算 梁AB 梁BC 层 计算公式 支座左截面 跨中截面 支座右截面 支座左截面 跨中截面 支座右截面 M/(KN?m) -238.48 215.27 -225.18 -49.81 -13.67 -49.81 2 ,s,M/,1fcbho0.1306 0.0177 0.1233 0.1240 0.0340 0.1240 0.1405 0.0177 0.1320 0.1328 0.0346 0.1328 ,1-1-2s,, <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 二 cf,12 soAbh,,1134.93 953.98 1066.80 503.32 131.23 503.32 fy 2A/mm 387 387 387 194 194 194 ，smin 422 418 422 422 422 422 2实配钢筋/mm 1520 1017 1520 1520 1520 1520 表6.1.1d 梁的正截面配筋计算 梁AB 梁BC 层 计算公式 支座左截面 跨中截面 支座右截面 支座左截面 跨中截面 支座右截面 M/(KN?m) -231.34 227.6 -275.69 -74.57 -18.58 -74.57 2s,M/1fcbho,, 0.1267 0.019 0.1510 0.1856 0.0463 0.1856 0.1359 0.019 0.1645 0.2071 0.0474 0.2071 ,1-1-2s,, <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 <0.35 一 cf,12 soAbh,,1098.27 1048.64 1329.21 784.73 179.53 784.73 fy 2A/mm 387 387 387 194 194 194 ，smin 422 420 422 422 422 422 2实配钢筋/mm 1520 1256 1520 1520 1520 1520 61 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 (2) 箍筋计算 沿梁全长配同一规格箍筋，则V=227.16kN ASV 由 V,V,0.7fbh，1.25fhCStoyvos AV-0.7fbh227160-0.7，1.43，300，4852SVto 则,,,0.498mm/mm s1.25fh1.25，270，485yvo 2选用双支箍(n=2)8(=78.5mm),有 ASV1, 2nA2，78.5mm1SV S,,,321.06mm220.489mm/mm0.489mm/mm梁端箍筋加密区最大间距为M(Hb/4 ,8d ,150)，选用210@80/200。 ,min 梁端箍筋加密区长度为M(1.5Hb ,500)，取900mm。 max BC跨梁: (1) 验算可否按构造配筋 h=h0-hf?=265-80=185mm w =0.7×1.43×300×185=55.56kN,γV=0.85×59.35=50.45kN RE0.7ftbho 需按计算配筋。 (2) 箍筋计算 沿梁全长配同一规格箍筋，则V=69.73kN ASVV,V,0.7fbh，1.25fh 由 CStoyvos AV-0.7fbh50450-0.7，1.43，300，1852SVto,,,0.270mm/mm 则 s1.25fh1.25，270，185yvo 2ASV1,选用双支箍(n=2)8(=78.5mm),有 2nA2，78.5mm1SVS,,,581mm 220.270mm/mm0.270mm/mm ,梁端箍筋加密区最大间距为M(H/4 ,8d ,150)，选用28@100/200。 minb梁端箍筋加密区长度为M(1.5H ,500)，取900mm。 maxb全部梁的斜截面配筋计算结果见表6.1.2。 (3) 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中力为: G+Q=128.287+39=167.287KN G，Q2 A==167.287×103/(2×300×0.707)=394.4mm , 则选2162fsin,y 2(As=402mm) 62 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.1.2 梁的斜截面配筋计算 层 四层 三层 截面位置 A支座 B支座左 B支座右 A支座 B支座左 B支座右 V 179.63 179.63 30.45 229.41 229.41 40.00 γV 150.36 150.36 26.78 193.08 193.08 34.60 RE 145.65 145.65 55.56 145.65 145.65 55.56 0.7ftbho V-0.7fbhto A,0.029 0.029 -0.549 <0 0.290 0.290 -0.400<0 SB1.25fhyvo 选用箍筋 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 ,,,,,, nA按构造配按构造配SV S,5460.39 5460.39 541.87 541.87 筋 筋 Asb 加密区最大距 M80 80 80 80 80 80 min (Hb/4 ,8d ,150) 加密区长度为 M900 900 500 900 900 500 max (1.5Hb ,500) 8@100/200 8@100/200 8@100/200 8@100/200 8@100/200 8@100/200 ,,,,,,选用箍筋 层 二层 一层 截面位置 A支座 B支座左 B支座右 A支座 B支座左 B支座右 V 242.13 242.13 55.16 255.82 255.82 59.35 γREV 204.26 204.26 47.44 227.16 227.16 49.73 145.65 145.65 55.56 145.65 145.65 55.56 0.7ftbho V-0.7fbhto A,SB0.358 0.358 -0.155 <0 0.498 0.498 0.270 1.25fhyvo 选用箍筋 ,,,,,,(n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 nA按构造配SVS ,438.52 438.52 315.28 315.28 581.21 A筋 sb 加密区最大距 80 80 80 80 80 80 Mmin 加密区长度为900 900 500 900 900 500 Mmax ,,,,,,8@100/200 8@100/200 8@100/200 8@100/200 8@100/200 8@100/200 选用箍筋 63 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 6.2 柱正、斜截面配筋计算 2混凝土采用C30，f=13.8N/mm2，f=1.39N/mm，纵向受力钢筋选用HRB335(f= cdty 22f?=300N/mm)，箍筋选用HPB300(f= f?=270N/mm)。柱的截面尺寸为450×450，则yyy h=450-40=410mm。 0 6.2.1构造要求 (1)抗震调整系数γ=0.80 RE (2)根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)，柱全部纵向钢筋最小配筋率， 三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足:0.7%， 则 2A=0.007×450×410=1291.5mm;最大配筋百分率应满足:5%， 则smin 2A=0.05×450×410=9225mm smax 6.2.2柱截面尺寸验算 根据《建筑抗震设计规范》，对于三级抗震等级，剪跨比大于2，轴压比小于0.85。下 表给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果见表6.2.1。 表6.2.1 柱的剪跨比和轴压比验算 柱层b h f M V N M/Vh N/fbh 0ccccc0c0号 次 450 450 14.3 145.07 122.76 339.04 2.9 0.10 4 450 450 14.3 131.14 130.2 762.81 2.5 0.23 A3 450 450 14.3 161.8 129.44 1185.5 3.0 0.36 柱 2 450 450 14.3 171.32 114.21 1645.2 3.7 0.62 1 450 450 14.3 130.01 123.61 416.48 2.6 0.16 4 450 450 14.3 148.12 148.56 916.94 2.4 0.35 3 B 450 450 14.3 186.13 184.33 1415.5 2.5 0.54 柱 2 450 450 14.3 243.38 123.31 1955.9 4.8 0.74 1 由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。 6.2.3 柱正截面承载力计算 计算要点: ,,,N/fbh,,,/(1，f/E,),0.61,,,(1)，，当时为大偏心受压柱;当REc0b1yscub,,,时为小偏心受压柱。 b 64 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 (2)e取20mm和h/30两者中的较大值。 a (3)当e/h?0.3时，δ=1.0;当e/h,0.3时，δ=0.2+2.7e/h且?1.0。 i01i01i0(4)柱计算长度l=1.0H(底层)，l=1.25H(其余层)。 00 (5)l/h?15时，δ=1.0;l/h>15时，δ=1.15-0.01 l/h且?1.0。 02020 l120(6)，取C=1.0 ,,C[1，(),,]mm121400e/hhi0 Ne,REA,A',(7)ξ?2α/h，; sss0f(h,a)y0s 2Ne-(1-0.5)fbh,,,REc0A,A',ξ,2α/h，s0ss f(h,a)y0s 具体计算与配筋过程见下页表6.2.2a )6.2.2b )6.2.2c )6.2.2d。 6.2.4 柱斜截面承载力计算 计算要点: (1)框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γ=0.85。 RE(2)当λ,1时，取λ=1;当λ,3时，取λ=3。 (3)V?(0.25βfbh)/γ时截面满足要求。 ccc0RE (4)当N?0.3fA时取实际值计算;当N,0.3fbh时取0.3fbh计算。 ccc(5)[(1.75ftbh)/(λ+1) ]+0.07N>γV时按构造配箍，否则按计算配箍。 0REc (6)角柱沿柱全高加密箍筋。 具体计算与配筋过程见表6.2.3a )6.2.3b。 65 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.2.2a 柱的正截面配筋计算 边柱A、D 四层柱上端 四层柱下端 三层柱上端 三层柱下端 组合方式 |M| N N |M| N N |M| N N |M| N N maxmaxminmaxmaxminmaxmaxminmaxmaxminM(kN/m) 139.48 139.48 79.99 108.23 101.91 48.59 123.98 93.04 23.88 119.28 88.22 19.18 N(kN) 295.6 295.6 221.64 266.81 339.04 251.71 614.74 719.37 550.15 644.80 762.81 580.22 l 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 o b×h 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 2A(mm) 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 as或as'(mm) 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 h=h-a 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 0 f 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 cd fy或300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 fy'(N/mm?) e= M/N(mm) 396.50 396.50 303.51 357.88 263.95 169.12 175.81 111.21 37.28 163.64 101.29 28.87 o e (mm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 a e = e e 416.50 416.50 323.51 377.88 283.95 189.12 195.81 131.21 57.28 183.64 121.29 48.87 io+a δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1 δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 ε 1.06 1.06 1.08 1.07 1.09 1.13 1.13 1.19 1.43 1.13 1.20 1.50 e=εei+h/2-a 626.11 626.11 533.12 587.49 493.56 398.73 405.42 340.82 266.89 393.25 330.90 258.48 ξ 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 b ξ 0.09 0.09 0.07 0.08 0.10 0.08 0.19 0.22 0.17 0.20 0.23 0.18 偏心性质 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As=As? 660.09 660.09 310.35 465.04 345.19 51.33 199.50 -103.58 -476.90 150.02 -156.68 -527.77 最大最小配筋 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 318 318 318 318 实选钢筋 763 763 763 763 66 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.2.2b 柱的正截面配筋计算 边柱A、D 二层柱上端 二层柱下端 一层柱上端 一层柱下端 组合方式 |M| N N |M| N N |M| N N |M| N N maxmaxminmaxmaxminmaxmaxminmaxmaxminM(kN/m) 148.01 95.1 1.68 139.81 84.68 -6.52 195.2 86.35 58.17 137.9 41.94 69.4 N(kN) 1006.16 1143.4 865.45 1035.32 1185.5 894.61 1435.92 1582.7 1174.1 1479.21 1645.2 1217.3 l 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4750.00 4750.00 4750.00 4750.00 4750.00 4750.00 o b×h 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 2A(mm) 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 as或as'(mm) 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 h=h-a 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 0 f 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 cd fy或300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 fy'(N/mm?) e= M/N(mm) 129.46 72.11 1.68 119.58 62.43 -6.34 120.55 47.55 42.85 83.40 22.48 49.87 o e (mm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 a e = e e 149.46 92.11 21.68 139.58 82.43 13.66 140.55 67.55 62.85 103.40 42.48 69.87 io+a δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1 δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 ε 1.16 1.27 2.14 1.18 1.30 2.80 1.16 1.47 1.27 1.21 1.69 1.28 e=εei+h/2-a 626.11 626.11 533.12 587.49 493.56 398.73 365.52 262.46 301.94 327.34 245.43 296.98 ξ 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 b ξ 0.31 0.35 0.26 0.31 0.36 0.27 0.42 0.52 0.41 0.43 0.54 0.42 偏心性质 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As=As? 212.15 -215.45 -777.53 141.80 -301.36 -851.55 546.71 -221.64 -421.77 136.50 -528.98 -348.22 最大最小配筋 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 318 318 318 318 实选钢筋 763 763 763 763 67 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.2.2c 柱的正截面配筋计算 边柱B、C 四层柱上端 四层柱下端 三层柱上端 三层柱下端 组合方式 |M| N N |M| N N |M| N N |M| N N maxmaxminmaxmaxminmaxmaxminmaxmaxminM(kN/m) 126.47 126.47 66.53 110.44 98.6 41.02 119.28 88.22 19.18 123.94 -82.99 -7.4 N(kN) 373.05 373.05 279.63 310.56 416.48 309.71 684.21 873.52 680.44 714.27 916.94 710.50 l 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 o b×h 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 2A(mm) 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 as或as'(mm) 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 h=h-a 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 0 f 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 cd fy或300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 fy'(N/mm?) e= M/N(mm) 397.37 397.37 279.14 410.19 272.63 152.84 163.64 101.29 28.87 209.89 -110.46 -12.61 o e (mm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 a e = e e 417.37 417.37 299.14 430.19 292.63 172.84 183.64 121.29 48.87 229.89 -90.46 7.39 io+a δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1 δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 ε 1.06 1.06 1.08 1.06 1.08 1.14 1.13 1.20 1.50 1.11 0.73 4.33 e=εei+h/2-a 626.11 626.11 533.12 587.49 493.56 398.73 405.42 340.82 266.89 393.25 330.90 258.48 ξ 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 b ξ 0.11 0.11 0.08 0.09 0.13 0.09 0.21 0.26 0.21 0.22 0.28 0.22 偏心性质 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As=As? 488.83 488.83 150.97 435.41 246.86 -64.05 199.50 -103.58 -476.90 150.02 -156.68 -527.77 最大最小配筋 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 318 318 318 318 实选钢筋 763 763 763 763 68 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.2.2d 柱的正截面配筋计算 边柱B、C 二层柱上端 二层柱下端 一层柱上端 一层柱下端 组合方式 |M| N N |M| N N |M| N N |M| N N maxmaxminmaxmaxminmaxmaxminmaxmaxminM(kN/m) 153.51 87.85 15.7 161.88 98.16 7.32 179.91 54.14 94.42 133.6 27.07 90.86 N(kN) 1088.36 1373.4 1079.9 1117.52 1415.5 1109.1 1515.46 1893.4 1497.1 1558.75 1955.9 1540.3 l 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4125.00 4750.00 4750.00 4750.00 4750.00 4750.00 4750.00 o b×h 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 450×450 2A(mm) 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 202500 as或as'(mm) 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 h=h-a 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 410.00 0 f 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 13.80 cd fy或300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 fy'(N/mm?) e= M/N(mm) 162.92 74.15 16.81 166.02 79.66 7.57 120.55 47.55 42.85 83.40 22.48 49.87 o e (mm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 a e = e e 182.92 94.15 36.81 186.02 99.66 27.57 140.55 67.55 62.85 103.40 42.48 69.87 io+a δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.96 1.00 1.00 0.94 1.00 1 δ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 ε 1.13 1.26 1.67 1.13 1.25 1.89 1.23 1.46 1.52 1.32 1.72 1.47 e=εei+h/2-a 392.53 303.76 246.42 395.63 309.27 237.18 358.18 283.93 280.48 321.03 258.03 287.50 ξ 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 b ξ 0.30 0.37 0.29 0.31 0.39 0.30 0.51 0.54 0.43 0.52 0.54 0.44 偏心性质 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As=As? 222.05 -307.40 -768.40 273.28 -235.23 -838.12 355.25 -480.21 -261.80 24.83 -659.87 -284.84 最大最小配筋 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 405/2430 318 318 318 318 实选钢筋 763 763 763 763 69 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.2.3a 柱的斜截面配筋计算 A,D柱 四层 三层 二层 一层 122.76 130.20 129.44 114.21 V C 386.10 870.94 1356.3 1865.5 N 868.73 868.73 868.73 868.73 0.3fA c 328.19 868.73 868.73 868.73 N 410 410 410 410 ho 2.7 2.7 3 4.15 Hn ,,Hn/(2ho) 3.29 3.29 3.66 5.06 0.25,fbh 527.67 527.67 527.67 527.67 cco 截面是否满足要求 满足 满足 满足 满足 1.75fbh，0.07,NtoRE138.40 176.24 176.24 176.24 ，1, 1.75大于,不进行斜截面受剪计算 ,Vfbh，0.07,NtoRECRE，1, 0,f/f()00.885 0.885 0.885 0.885 Vcyv 354.8 354.8 354.8 354.8 S 加密区最大间距 100 100 100 100 M(H/4 ,8d ,150) minb 加密区长度为Mmax500 500 600 1500 (H/6,500) 38@100/150 38@100/150 38@100/150 38@100/150 选用箍筋 ,,,, 70 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.2.3b 柱的斜截面配筋计算 四层 三层 二层 一层 B,C柱 123.61 148.56 184.33 123.31 VC 361.66 794.73 1232.20 1710.40 N 868.73 868.73 868.73 868.73 0.3fA c 307.41 675.52 868.73 868.73 N 410 410 410 410 ho 2.7 2.7 3 4.15 Hn ,,Hn/(2ho) 3.29 3.29 3.66 5.06 0.25,fbh527.67 527.67 527.67 527.67 cco 截面是否满足要求 满足 满足 满足 满足 1.75fbh，0.07,NtoRE136.95 162.71 176.24 176.24 ，1, 1.75,V大于不进行斜截面受剪计算 fbh，0.07,NtoRECRE，1, 0,f/f()0.885 0.885 0.885 0.885 0Vcyv 354.8 354.8 354.8 354.8 S 加密区最大间距 100 100 100 100 M(H/4 ,8d ,150) minb 加密区长度为Mmax500 500 600 1500 (H/6,500) 38@100/150 38@100/150 38@100/150 38@100/150 选用箍筋 ,,,,6.3 验算裂缝宽度 6.3.1 梁裂缝宽度验算 按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应符合下列规定: ω?ω (6.3.1) max1im 式中 ω—按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度; max ω—最大裂缝宽度限值。 1im 71 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 在矩形、,形、倒,形和，形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算: (6.3.2) ,,A/AteSte MK (6.3.3) ,,sk0.87hAoS 0.65ftk (6.3.4) ,,1.1-,,,tesk 2nd,iid, (6.3.5) eqnvd,iii d,eqsk,, (6.3.6) ,2.1,(1.9，0.08cmax,Este 式中 α—构件受力特征系数; cr ψ—裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:当 ψ,0.2 时，取 ψ,0.2;当 ψ,1 时，取 ψ,1;对直接承受重复荷载的构件，取 ψ,1; σ—按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或 sk 预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力; Es—钢筋弹性模量; c—最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当 c,20 时， 取 c,20;当 c,65 时，取 c,65; ρ—按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;在最大裂缝度 te 计算中，当 ρte,0.01 时，取 ρte,0.01; A—有效受拉混凝土截面面积:对轴心受拉构件，取构件截面面积;对受弯、 te 偏心受压和偏心受拉构件，取 A,0.5bh，(b,b)h，此处，b、 tefff h 为受拉翼缘的宽度、高度; f As—受拉区纵向非预应力钢筋截面面积; A—受拉区纵向预应力钢筋截面面积; p d—受拉区纵向钢筋的等效直径(mm); eq di—受拉区第 i 种纵向钢筋的公称直径(mm); ni—受拉区第 i 种纵向钢筋的根数; υi—受拉区第 i 种纵向钢筋的相对粘结特性系数。 以梁AB(四层)框中为例: 25 2 M=177.64kN?m，A=1137mm，E=2.0×10N/mm，构件受力特征系数α=2.1。 ksscr 72 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 =0.5×300×600+(2000-300)×80=226000 A,0.5bhte =1137/226000=0.0068 取0.01 ,,A/AteSte M62K 177.64×10/(0.87×575×1137)=206.83N/mm ,,,sk0.87hAoS 0.650.65，2.01ftk, ,1.1-,1.1,,0.3972,,,0.0126，206.8tesk 2nd,iid,,14 eqnvd,iii ,deqsk,,,2.1,(1.9，0.08)cmax,Este 27214 ,2.1，0.3972,(1.9，25，0.08)52，100.01 ,0.2398,0.3,,lim 裂缝宽度满足要求。 .3.1。 CD跨与AB跨相同，验算时以AB为例，计算结果见表6 表6.3.1a 梁裂缝宽度验算计算 层 截面 M A ρ σ ψ ω ksteskmax数 A支座左 83.69 615 0.0068 272 0.3972 0.2398 AB跨中 177.64 1256 0.0056 283 0.2685 0.2673 B支座右 94.67 804 0.0089 235 0.4787 0.2257 四 B支座左 19.67 804 0.0179 102 0.3847 0.0492 BC跨中 17.49 327 0.0073 224 0.2958 0.1125 19.67 804 0.0179 102 0.3847 0.0492 C支座左 A支座左 151.31 1256 0.0140 241 0.7113 0.2916 AB跨中 156.78 1017 0.0045 308 0.1579 0.1877 B支座右 144.40 1256 0.0140 230 0.6926 0.2710 三 B支座左 26.51 1256 0.0279 88 0.5693 0.0522 BC跨中 8.77 327 0.0073 112 0.5043 0.0961 26.51 1256 0.0279 88 0.5693 0.0522 C支座左 73 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 表6.3.1b 梁裂缝宽度验算计算 层截面 M A ρ σ ψ ω ksteskmax数 A支座左 178.86 1520 0.0169 235 0.7711 0.2889 AB跨中 161.45 1017 0.0045 317 0.1851 0.2267 B支座右 168.89 1520 0.0169 222 0.7517 0.2660 二 B支座左 37.36 1520 0.0338 103 0.7235 0.0723 BC跨中 10.25 327 0.0073 131 0.2720 0.0606 37.36 1520 0.0338 103 0.7235 0.0723 C支座左 A支座左 173.51 1520 0.0169 228 0.7610 0.2593 AB跨中 170.70 1137 0.0050 300 0.2347 0.2592 B支座右 206.77 1742 0.0194 237 0.8155 0.2947 一 B支座左 55.93 1742 0.0387 134 0.8485 0.1151 BC跨中 13.94 327 0.0073 178 0.0906 0.0274 55.93 1742 0.0387 134 0.8485 0.1088 C支座左 由表可见，梁各截面裂缝宽度均满足要求。 6.3.2 柱裂缝宽度验算 因e/h全部小于0.55，故对偏心受压构件，可不作裂缝宽度验算。 oo 6.4 节点设计 2节点处箍筋采用HRB335(f=300N/mm) y 一，二，三级框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值，应按下列公式确定 ',M,,,h,,jbbbos,,1,,V (6.4.1) j',,h,H,h,boscb,, 式中: Vj—梁柱节点核芯区组合的剪力设计值; h—梁截面的有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值; bo „ α—梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离; s H—柱的计算高度，可采用节点上，下柱反弯点之间的距离; c h—梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值; b ε—强节点系数，对于框架结构，一级宜取1.5，二级宜取1.35，三级宜取1.2; jb 对于其它结构中的框架，一级宜取1.35，二级宜取1.2，三级宜取1.1; 74 金陵科技学院学士学位论文 第6章 框架梁的配筋计算及节点构造要求 ?M—节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和，一级框架节点左 b 右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零。 核心区截面有效验算宽度，应按下列规定采用: 核芯区截面有效验算宽度，当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时，可采用该侧柱截面宽度，当小于柱截面宽度的1/2时，可采用下列二者的较小值。 (6.4.2) b,b，0.5hjbc b,h (6.4.3) jc 式中:b—节点核芯区的截面有效验算宽度; j b—梁截面宽度; b h—验算方向的柱截面高度; c b—验算方向的截面宽度; c 节点核芯区截面抗震受剪承载力，应采用下列公式 'b,,,h,1jbos,,0.10.05V,fbh，N，fA,, (6.4.4) jjtjjjyvsvj,,bs,REc,, 式中:N—对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值，其取值不应大于柱的 截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50% f—箍筋的抗拉强度设计值 yv f—混凝土轴心抗拉强度设计值 t A—核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积 svj 节点剪力计算及箍筋配置见表6.4.1。 表6.4.1 节点剪力计算及箍筋配置 bjN0.05,jlr0.1,fbhjtjjb节点 M M ε?M Vj N s 选用箍筋 cbbcb A 0 -59.11 70.93 269.23 251.71 28.96 178.14 310@80 4, 10@80 0 -201.75 242.10 486.76 580.22 28.96 13.18 92.54 3A ,3 10@80 0 -238.48 286.18 585.98 894.61 28.96 32.03 80.91 3A ,2 0 -231.34 277.61 594.08 1217.3 28.96 50.13 82.56 310@80 A ,1 10@80 -126.23 26.22 120.01 241.29 309.71 28.96 67.87 308.89 3B ,4 -192.53 -35.34 273.44 549.78 710.5 28.96 11.92 84.20 310@80 B ,3 -225.18 -49.81 329.99 675.69 1109.1 28.96 29.34 92.54 310@80 B ,2 10@80 -275.69 -53.81 395.40 846.15 1497.1 28.96 46.69 80.91 3B ,1 75 金陵科技学院学士学位论文 第7章 框架的测移验算 7 框架的侧移验算 多遇地震作用下的变形验算见表7.1.1。 表7.1.1 多遇地震作用下的变形验算 Vi = Δue楼 层间剪力 层高 层间刚度 层间相对弹Di 层 V (kN) ?D(kN/m) h(mm) 性转角ζ iiie(mm) 4 621.39 0.79 3300 1/4159 层间相对弹性转783100 角满足3 1147.43 1.47 3300 1/2252 783100 ,,,,=1/550的0.75,所以杯壁不需要配筋。 2 12@150 18@100 18@10012@150 12@150 12@150 A 图8.1.3 基础配筋 83 金陵科技学院学士学位论文 第8章 基础结构设计计算 8.2 B、C轴联合基础设计 8.2.1确定基础荷载 由柱传至基顶的荷载，各组荷载见表8.2.1。 表8.2.1 柱传至基顶的荷载 截面 B C柱 组合 |M| N N maxmaxmin M 133.6 27.07 90.86 N 1558.75 1955.89 1540.3 V 75.54 19.57 44.65 M 113.56 23.01 77.23 K N 1161.98 1453.84 1146.31 K V 64.21 16.63 37.95 K 8.2.2计算基底尺寸 拟定基础底面尺寸 2(N，N)2(1453.84 ，115.2)Kwk,max2A,,,18.12m,f,d200-20，1.34am 2 适当放大，取A=b=6.0×3.2=19.2m l 8.2.3 纵向内力计算 F1906.72，2 ,P,,,198.6KPa nA19.2 q,Pb,198.6，3.2,635.57KN/m nn 计算简图及剪力图，弯矩图如图8.2.1。 8.2.4确定基础高度 (1)基础底板钢筋保护层厚度取40mm 84 金陵科技学院学士学位论文 第8章 基础结构设计计算 基础底板厚度:H=0.8m，Ho=0.8-0.04=0.76m 基础截面尺寸见图8.2.2。 图8.2.1 计算简图及剪力图，弯矩图 (2)受剪承载力验算 V,0.7,fbh 抗剪强度验算: hto 基础宽为3.2米时: 0.45/2，0.4V,，1239.36,397.23kN 1(6,2.1)/2 0.7fbh,0.7，1.23，3.2，760,hto ,2093.9kN,V满足要求,不需要配箍筋。1 85 金陵科技学院学士学位论文 第8章 基础结构设计计算 (3)受冲切承载力验算 ，，，，V,F,Pa，2hh，2h2noo 式中:F—基础顶面柱荷载 Pn—基底净反力 H—柱截面的宽度和高度 o ，，V,1906.72-0.45，2，0.76，2，198.6,1124.2kN2 ，，,0.7fUh,0.7，1.23，0.5，0.45，4，760hptmo ,2486.6kN,V满足要求2 图8.2.2 基础截面尺寸 8.2.4联合基础配筋 (1)联合基础纵向配筋 86 金陵科技学院学士学位论文 第8章 基础结构设计计算 最大弯矩为1208.4KN?m M1208.42A,,,5888.9mm s0.9hf0.9，0.76，0.3oy 2选用30根16@200(As=6033mm) 具体配筋见图8.2.3。 (2)联合基础横向配筋 1906.72 柱下线荷载 q,,595.85kN/m3.2 213.2,,M,，595.85，,762.69kN,m,, 22,, M762.692A,,,3716.8mm s0.9hf0.9，0.76，0.3oy 2柱下选用16根18@200(As=4027mm) 具体配筋见图8.2.3。 16@150 16@200 16@150 18@200 16@150 16@200 16@15018@200 图8.2.3 联合基础底部配筋图 87 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 9 楼板、屋面板结构设计计算 9.1 屋面板设计 9.1.1 设计数据 (1) 屋面做法:钢筋混凝土现浇板，10厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛粉面，20厚1:3水泥砂浆找平，上铺5厚高聚物改性沥青防水卷材，10厚石灰砂浆隔离层，刚性防水层(40厚钢筋混凝土层，上铺5厚高分子改性沥青卷材一层，加银色反光膜二度)。 22(2)屋面荷载:均布活荷载标准值0.5kN/m(不上人屋面)，雪荷载标准值为0.35kN/m (3)材料:混凝土强度等级为C30;梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB300钢筋。 屋盖的结构平面布置如图9.1.1。 图9.1.1 屋盖的结构平面布置 9.1.2 板的设计 (1)荷载计算 l22板按考虑塑性内力重分布方法计算，板的 ，按单向板设计。 ,,3l61 板的厚度为80mm，次梁截面高度h=450mm,截面宽度b=250mm。 板尺寸及支承情况如图所示10.1.2。 88 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 图9.1.2 板尺寸及支承情况 由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算 荷载设计值: g=1.2×4.704=5.65kN/m ，q=1.4×0.5=0.7kN/m(2)内力计算 h0.250.08l,l，,2.0,0.075,，,1.84mon 边跨 222 中间跨 l,l-b,2.0,0.25,1.75mon l,l-b,2.1,0.3,1.8mon 计算跨度差(1.84-1.75)/1.75=0.05<10%;说明同按等跨连续板计算内力，统一取 1=1.84m。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图9.1.3所示。 0 图9.1.3 连续板计算简图 连续板各截面的弯矩计算见表9.1.1。 表9.1.1 连续板各截面的弯矩计算 离端第二中间跨跨 截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 11111--- 弯矩计算系数α m1614111614 2，，,M,g，qlmo -3.58 4.09 -5.20 3.58 -4.09 ，，/kN,m (3)截面承载力计算 b=1000mm,h=80mm,h=80-20=60mm,α=1.0 o1 连续板各截面的配筋计算见表9.1.2a、9.1.2b。 89 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 表9.1.2a 边区板带配筋计算表 离端第二中间跨跨截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 2，，,M,g，qlmo -1.79 2.04 -2.60 1.79 -2.04 ，，/kN,m 2 s,M/1fcbho,,0.03 0.04 0.05 0.03 0.04 ,1-1-2s,, 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 cf,12 soAbh,,101.12 115.87 148.33 101.12 115.87 fy 选用钢筋 φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200 2实配钢筋/mm 251 251 251 251 251 表9.1.2b 中间区板带配筋计算表 离端第二中间跨跨 截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 2，，,M,g，qlmo -1.79 2.04 -2.60 1.79×0.8 -2.04×0.8 ，，/kN,m 2s,M/1fcbho,, 0.03 0.04 0.05 0.03 0.03 ,1-1-2s,, 0.04 0.04 0.05 0.03 0.03 cf,12 soAbh,,101.12 115.87 148.33 80.60 92.31 fy 选用钢筋 φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200 2实配钢筋/mm 251 251 251 251 251 (4)B4 双向板设计 a.板的计算跨度l(按弹性理论计算) 0 取支座中心线间的距离 短跨: l=3.0m 长跨: l =6.0m yx 计算简图见图9.1.4。 b.弯矩计算 图9.1.4 双向板计算简图 90 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 计算弯矩时考虑泊桑比的影响，取1/6或0.2，在计算中取0.2。 B4三面固定一面简支l/l=3.0/6.0=0.5查表，并按 0102 m,m，,mx,xy,计算板的跨中正弯矩;板的支座负弯矩按g+q作用计算。 m,m，m,yxy, 跨中弯矩: m=(0.0409+0.2×0.0089)×8.35×3×3 y =3.207KN?m/ m m=(0.0089+0.2×0.0409)×8.35×6×6 x =5.134KN?m/ m 支座弯矩: m'=-0.0836×8.35×3=-2.09KN?m/m x m'=-0.0569×8.35×6=-2.85KN?m/m y 4.板的配筋 截面有效高度:l(短跨)方向跨中截面的h=80-15=65mm，l(长跨)方向跨中截010102面高度h=80-25=55mm。短跨方向h=65mm,长跨方向h=55mm。 0200 计算配筋时，近似取内力臂系数γs=0.95，As=m/(0.95hf)。截面配筋计算结果及实际0y 配筋见表9.1.3: 表9.1.3 双向板截面配筋 m A,sf,hhy00 截面位置 弯矩设计值() 预配钢筋 kN,m/mmm2mm 2长跨跨中 m=3.207 75 125.03 φ8@200,251mm x 2短跨跨中 m=5.134 85 176.61 φ8@150,335mm y 2短跨支座 m?=2.09 85 71.90 φ8@200,251mm x 2长跨支座 m?=2.85 75 11 1.11 φ8@200,251mm y 9.1.3 次梁的设计 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。次梁尺寸:梁高h=450mm,梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支撑情况如图 所示。 (1)荷载 恒载设计值 2 由板传来 1.2×5.34kN/m×2m,12.82kN/m 3 次梁自重 1.2×25kN/m×0.25m×0.45m,3.375kN/m 91 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 3 梁侧抹灰 1.2×17kN/m×0.02m×0.45m×2,0.367kN/m g=14.42kN/m 活载设计值 2由板传来 1.4×2kN/m×2m,5.6kN/m q=5.6kN/m 合计: g+q=18.82kN/m (2)内力计算 边跨 l,l,6.0,0.075,0.3/2,5.775mon 中间跨 l,l,2.0,0.3,5.7m on 计算跨度差(5.775-5.7)/5.7=0.4%<10%;说明同按等跨连续梁计算内力，统一取 l=5.775m。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图9.1.5所示。 o 图9.1.5 连续梁计算简图 连续板各截面的弯矩计算见表9.1.3。 表9.1.3 连续板各截面的弯矩计算 离端第二中间跨跨截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 11111--- 弯矩计算系数α m1614111614 2，，,M,g，qlmo -38.39 43.88 -55.85 38.39 -43.88 ，，/kN,m (3)截面承载力计算 次梁跨内按T形截面设计。 翼缘计算宽度为: 边跨b?=l/3l=5775/3=1925mm fo 离端第二跨，中间跨b?=l/3lo=5750/3=1917mm f 梁高h=450mm,ho=450-35=415mm 翼缘厚b?=120mm f 连续次梁正截面及斜截面配筋计算分别见表9.1.4、9.1.5。 92 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 表9.1.4 连续次梁正截面配筋计算 离端第二中间跨跨截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 2，，,M,g，qlmo -38.39 43.88 -55.85 38.39 -43.88 ，，/kN,m 737.7>M737.1>M''',fbh，，ho,h/21c 第一类T 第一类T fff 型截面 型截面 20.0624 0.0093 0.0907 0.0081 0.0713 ,s,M/,1fcbho ,,1-1-2,s0.0644 0.0093 0.0952 0.0082 0.0740 fc,1318.66 354.10 471.00 309.66 365.99 soAbh,,fy2A/mm 536 536 536 536 536 ，smin 选配钢筋 316 316 316 316 316 2实配钢筋/mm 603 603 603 603 603 表9.1.5 连续次梁斜截面配筋计算 离端第二支座 中间支座 端支座内截面 侧 外侧 内侧 外侧 内侧 剪力计算系数αv 0.5 0.55 0.55 0.55 0.55 2Vgql，，,,，Vo 53.19 58.51 58.51 58.51 58.51 /kN 0.25,fbh/kN 296.7>V 2284.8>V 296.7>V 2275.3>V 296.7>V cco 103.9>V 799.7>V 103.9>V 796.4 >V 103.9>V 0.7ftbho/kN V-0.7fbhto A,SB按构造配筋 1.25fhyvo ,,,,,选用箍筋 28@150 28@150 28@150 28@150 28@150 9.2 楼面板设计 9.2.1 设计数据 (1)楼面做法: (a)教室、走廊:钢筋混凝土现浇板，12厚混合砂浆抹底，20厚水泥砂浆 结合层，10厚瓷砖地面面层。 (b)卫生间:钢筋混凝土现浇板，V型轻钢龙骨吊顶，聚氨酯三遍涂膜防水层，20厚 93 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 水泥砂浆结合层，10厚防滑地砖面层，干水泥擦缝。 2(2)楼面荷载:根据《荷载规范》，办公室、卫生间的均布活荷载标准值为2.0kN/m， 2走廊的均布活荷载标准值为2.5kN/m (3)材料:混凝土强度等级为C30;梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB300钢筋。 楼盖的结构平面布置见图9.2.1。 图9.2.1 楼盖的结构平面布置 9.2.2 板的设计 (1)荷载计算 l22板按考虑塑性内力重分布方法计算，板的 ，按单向板设计。 ,,3l61 板的厚度为100mm，次梁截面高度h=450mm,截面宽度b=250mm。 板尺寸及支承情况如图9.2.2所示 图9.2.2 板尺寸及支承情况 由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算 荷载设计值: 办公室、休息室 g=1.2×4.154=4.48kN/m ，q=1.40×2.0=2.8kN/m 走廊 g=1.2×4.154=4.48kN/m ，q=1.40×2.5=3.5kN/m 卫生间 g=1.2×4.154=4.48kN/m ，q=1.40×2.0=2.8kN/m 94 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 (2)内力计算 h0.250.08 边跨 l,l，,2.0,0.075,，,1.84mon222 中间跨 l,l-b,2.0,0.25,1.75mon l,l-b,2.1,0.3,1.8mon 计算跨度差(1.84-1.75)/1.75=0.05<10%;说明同按等跨连续板计算内力，统一取 10=1.84m。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图9.2.3所示。 图9.2.3 连续板计算简图 连续板各截面的弯矩计算见表10.2.1。 表9.2.1 连续板各截面的弯矩计算 离端第二中间跨跨 截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 11111--- 弯矩计算系数α m1614111614 2，，,M,g，qlmo -3.38 3.86 -4.91 3.38 -3.86 ，，/kN,m (3)截面承载力计算 b=1000mm,h=120mm,ho=80-20=60mm,α=1.0 1 连续板各截面的配筋计算见表9.2.2a、9.2.2b。 表9.2.2a 边区板带配筋计算表 离端第二中间跨跨截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 2M,，，g，ql,mo -1.69 1.93 -2.46 1.69 -1.93 ，，/kN,m 20.03 0.04 0.05 0.03 0.04 s,M/1fcbho,, ,1-1-2s,, 0.03 0.04 0.05 0.03 0.04 f,1c2 Abhs,o,95.40 109.30 139.87 95.40 109.30 fy 95 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 选用钢筋 φ8@150 φ8@150 φ8@150 φ8@150 φ8@150 2实配钢筋/mm 335 335 335 335 335 表9.2.2b 中间区板带配筋计算表 离端第二中间跨跨截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 2，，,M,g，qlmo -1.69 1.93 -2.46 1.69×0.8 -1.93×0.8 ，，/kN,m 20.03 0.04 0.05 0.03 0.03 s,M/1fcbho,, ,,1-1-2,s 0.03 0.04 0.05 0.03 0.03 cf,12 soAbh,,95.40 109.30 139.87 76.06 87.09 fy 选用钢筋 φ8@150 φ8@150 φ8@150 φ8@150 φ8@150 2实配钢筋/mm 335 335 335 335 335 (4)B4 双向板设计 a.板的计算跨度l(按弹性理论计算) 0 取支座中心线间的距离 短跨: ly=3.0m 长跨: lx =6.0m 计算简图见图9.2.4 图9.2.4 双向板计算简图 b.弯矩计算 计算弯矩时考虑泊桑比的影响，取1/6或0.2，在计算中取0.2 B4三面固定一面简支l/l=3.0/6.0=0.5查表，并按 0102 m,m，,mx,xy,m,m，m计算板的跨中正弯矩;板的支座负弯矩按g+q作用计算。 ,yxy, 跨中弯矩: m=(0.0409+0.2×0.0089)×7.28×3×3 y =3.018KN?m/ m m=(0.0089+0.2×0.0409)×7.28×6×6 x =4.976KN?m/ m 支座弯矩: m'=-0.0836×7.28×3=-2.01KN?m/m x m'=-0.0569×7.28×6=-2.65KN?m/m y 96 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 4.板的配筋 截面有效高度:l(短跨)方向跨中截面的h=80-15=65mm，l(长跨)方向跨中截010102 面高度h=80-25=55mm。短跨方向h=85mm,长跨方向h=75mm。 0200 计算配筋时，近似取内力臂系数γs=0.95，As=m/(0.95hf)。截面配筋计算结果及实际0y 配筋见表9.1.3: 表9.1.3 双向板截面配筋 m A,sf,hhy00 截面位置 弯矩设计值() 预配钢筋 kN,m/mmm2mm 2170.49 长跨跨中 m=3.018 55 8@200,251mm ,x 2230.95 短跨跨中 m=4.976 65 8@150,335mm ,y 294.02 短跨支座 m?=2.01 65 8@200,251mm ,x 2151.52 长跨支座 m?=2.65 55 8@200,251mm ,y 9.2.3 次梁设计 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。次梁尺寸:梁高h=450mm,梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支撑情况如图 所示。 (1)荷载 恒载设计值 2 由板传来 1.2×8.96kN/m×2m,21.504kN/m 3 次梁自重 1.2×25kN/m×0.25m×0.45m,3.375kN/m 3 梁侧抹灰 1.2×17kN/m×0.02m×0.45m×2,0.367kN/m g=25.246kN/m 活载设计值 2由板传来 1.4×5.6kN/m×2m,15.68kN/m q=15.68kN/m 合计: g+q=40.93kN/m (2)内力计算 l,l,6.0,0.075,0.3/2,5.775m 边跨 on l,l,2.0,0.3,5.7m 中间跨 on 计算跨度差(5.775-5.7)/5.7=0.4%<10%;说明同按等跨连续梁计算内力，统一取l=5.775m。取1m宽板带作为计算单元，计算简园如图9.2.5所示,。 o 97 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 图9.2.5 连续梁计算简图 连续次梁各截面的弯矩计算见表9.2.3。 表9.2.3 连续次梁各截面的弯矩计算 离端第二中间跨跨截面 端支座 边跨跨内 中间支座 支座 内 11111--- 弯矩计算系数α m1614111614 2，，,M,g，qlmo -85.32 97.50 -124.09 85.32 -97.50 ，，/kN,m (3)截面承载力计算 次梁跨内按T形截面设计。 翼缘计算宽度为: 边跨b?=l/3l=5775/3=1925mm fo 离端第二跨，中间跨b?=l/3l=5750/3=1917mm fo 梁高h=450mm,h=450-35=415mm o 翼缘厚b?=80mm f 连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表9.2.4、9.2.5。 98 金陵科技学院学士学位论文 第9章 楼面屋面板结构设计计算 表9.2.4 连续次梁正截面配筋计算 离端第二支截面 端支座 边跨跨内 中间跨跨内 中间支座 座 2，，,M,g，qlmo -85.32 97.50 -124.09 85.32 -97.50 ，，/kN,m 737.7>M属737.1>M属 ''',fbh，，ho,h/21c 于第一类T 于第一类T fff 型截面 型截面 2 s,M/1fcbho,,0.1386 0.0206 0.2015 0.0181 0.1584 ,,1-1-2,s 0.1498 0.0208 0.2274 0.0182 0.1734 fc,1 soAbh,,740.74 791.38 1124.62 691.57 857.50 fy As，min/mm2 536 536 536 536 536 214 216 选配钢筋 416 416 420 216 218 2实配钢筋/mm 804 804 1256 710 911 表9.2.5 连续次梁斜截面配筋计算 离端第二支座 中间支座 截面 端支座内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 剪力计算系数α 0.5 0.55 0.55 0.55 0.55 v 2Vgql，，,,，Vo 118.19 130.00 130.00 130.00 130.00 /kN 0.25,fbh/kN 296.7>V 2284.8>V 296.7>V 2275.3>V 296.7>V cco 0.7ftbho/kN103.9 799.7>V 103.9 796.4 >V 103.9 V-0.7fbhto A,SB0.131 0.240 0.240 按构造配筋 按构造配筋 1.25fhyvo 选用箍筋 ,,,,,(n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 (n=2)8 nASVS ,767.2 419.8 419.8 Asb ,,,,,选用箍筋 28@150 28@150 28@150 28@150 28@150 99 金陵科技学院学士学位论文 第10章 楼梯结构设计计算 10 楼梯结构设计计算 10.1楼梯结构布置及基本设计资料 楼梯间采用框架承重，四周为240mm空心砖填充墙，标准层层高3.3m。板面做法:瓷砖地面(10mm面层、20mm水泥砂浆结合层)。板底采用20mm厚混合砂浆抹灰。活荷 2载标准值:2.5kN/m, 混凝土采用C30，钢筋:梁内受力筋采用HRB335级，板内及梁内的其他钢筋采用HPB300级钢筋。 标准层高3.6m，踏步尺寸,L×B=6.0m×3.0m, bh,270mm，137.5mm11 标准层结构平面结构布置如图10.2.1所示。 10.2梯段板TB1设计 (1)计算跨度和板厚 计算跨度取 l,l，b,2.97，0.2,3.17mon 1111斜板厚一般为，取mm。按h,120h,(~)l,(~)，3170,105.7~126.8mm025302530 一类环境设计，板倾斜角，C30混凝土，取保护层tana,137.5270,0.56cosa,0.873， a,25mmh,120,25,95mm厚度c=20mm,则，。取1m板宽进行计算。 s0 10.2.1 楼梯结构平面结构布置图 (2)荷载计算 11，0.27，0.1375，，1.0，25,1.72kN/m恒荷载:踏步重 20.27 100 金陵科技学院学士学位论文 第10章 楼梯结构设计计算 1 斜板重 0.12，，1.0，25,3.43kN/m0.873 0.27，0.1375 20厚面层 ，1.0，0.02，20,0.61kN/m0.27 1 20厚板底抹灰 0.02，，1.0，17,0.39kN/m0.873 合计 6.15kN/m 恒荷载设计值: g,1.2，6.15,7.38kN/m活荷载设计值: q,1.4，2.5,3.5kN/m(3)弯矩计算 斜板两端均与梁整浇，考虑梁对板的弹性约束，跨中弯矩 1122，，，，M,g，ql,7.38，3.53.17,10.9kN/m o1010 (4) 配筋计算 6M10.9，10,,1,1,,1,1,,0.088 220.5fbh0.5，14.3，1000，95c0 fbh0.088，14.3，1000，95,2c0As,,,903.7mm f270y 2 选配:10@100(A=958mm),分布筋为8@250。 ,,s 10.3平台板的计算 板厚h=80mm，按单向板设计，板宽b=1000mm,h=80-25=55mm。 0 (1)荷载计算 荷载计算取1m宽板带作为计算单元，具体计算如下: 恒荷载:平台板自重(板厚取80mm) 0.08，1.0，25,2kN/m 0.02，1.0，20,0.4kN/m 20厚找平层 0.02，1.0，17,0.34kN/m 20厚板底抹灰 合计: 2.74kN/m 恒荷载设计值: g,1.2，2.74,3.29kN/m q,1.4，2.5,3.5kN/m活荷载设计值: (2)弯矩计算 h0.08l,l，,1.4，,1.44m计算跨度: on22 1122，，，，M,g，ql,3.29，3.5，1.44,1.76kN/m 跨中弯矩: o88 101 金陵科技学院学士学位论文 第10章 楼梯结构设计计算 (3)配筋计算 6M1.76，10,,1,1,,1,1,,0.014 220.5fbh0.5，14.3，1000，95c0 fbh0.014，14.3，1000，95,2c0As,,,143.8mm f270y 2 选配:8@120(As=327mm),分布筋为8@250。 ,, 10.4平台梁的计算 梁的截面尺寸初定为:b，h,200，350mm (1)荷载计算 2.97 梯段板传来 10.88，,16.16kN/m 2 1.4 平台板传来 6.79，,4.75kN/m2 梁自重 ，，1.2，0.20，0.35,0.08，25,1.62kN/m荷载设计值: g，q,22.53kN/m(2)内力计算 h0.60.20.08l,l，,3,-，,3.0m计算跨度: on2222 0.60.2,,l,2.73m 取 l,1.05l,1.05，3--,2.73m,,oon22,, 1122，，M,，g，pl,，22.53，2.73,20.99kN,m跨中弯矩: 088 11，，V,g，ql,，22.53，2.73,30.75kN剪力设计值: o22 (3)配筋计算 ?(截面尺寸验算 hw,1.55,4 b 0.25fbh,0.25，14.3，200，310,221.65kN,V满足 c0 ?.纵向受拉钢筋计算 102 金陵科技学院学士学位论文 第10章 楼梯结构设计计算 6M22.53，10,,1,1,,1,1,,0.085 220.5fbh0.5，14.3，200，310c0 fbh0.086，14.3，200，310,2c0As,,,254.16mm f300y 2,,bh,0.2%bh,140mm min 45f2t,pbh,%bh,429mm minfy 2选218，As=506mm. , ?.箍筋计算 0.7fbh,0.7，1.43，200，310,62.08kN,V,30.75kN to 故按构造配筋，选8@200双肢箍。 , 103 金陵科技学院学士学位论文 第11章 总结 11 总结 经历这四个多月的毕业设计，我清楚地了解到工程设计的各个环节，特别是从整体上可以把握设计的思路，并且对设计步骤的细节和规范中的相关要求，有了更深的理解: 1、在计算框架节点集中荷载标准值时，对各种荷载考虑全面。 2、在计算梁、柱线刚度时，考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁和边框架梁的抗弯惯性矩取值不同。 3、用底部剪力法计算出来的每层的地震剪力或风载剪力，均按照每榀框架的刚度比值分配到每榀框架上，其上剪力再按照柱的刚度比值分配到每一根柱上，最后由反弯点法求结构内力。该方法思路清晰，计算简便易懂。 4、内力组合时，尽量多取几种组合，在内力调整过程中，应按照《建筑抗震设计规范》进行柱底弯矩的调整，地震组合考虑“三强三弱”的原则。 5、在梁配筋过程中，梁下部钢筋最好通长设置，按弯矩最大截面来配筋，其中弯矩最大截面可能出现在支座和跨中两处。柱配筋时注意箍筋加密区的设计长度。 104 金陵科技学院学士学位论文 参考文献 参考文献 [1] 姜忆南,李世芬.房屋建筑教程[M].北京:化学工业出版社，2004. 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小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。 这次毕业设计让我受益匪浅，无论在知识的重新认识学习方面，还是在团队的合作协调以及互相配合的方面，我都得到了很大的锻炼和磨砺，它将会成为我人生阶段中一笔不小的财富。 106