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文档简介
..目 录中文摘要及关键词 3毕业设计计算书 4第一局部、设计概况—工程概况 4二设计经过 4三设计特点 5第二局部、结构设计计算书—结构方案及布置 5二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级 5三计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数 9(一)计算各层重力荷载代表值 9(二)刚度参数计算 13四计算横向框架自振周期 15五计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用 17六多遇地震作用下结构层间弹性变形验算 18七上述地震作用下结构内力分析 19〔一〕柱端剪力 19〔二〕柱的上下端弯矩 19(三)框架梁端弯矩 20(四)框架梁端剪力计算 21(五)框架柱的柱力计算 21八竖向荷载作用下横向框架的内力分析 25〔一〕荷载及计算简图 23〔二〕框架内力计算 38九荷载效应组合 42〔一〕梁的支座弯矩和剪力 42〔二、梁跨中最大弯矩 49十、按组合内力进行梁柱配筋计算 51〔一〕框架梁 51〔二〕框架柱 52十一、延性构造措施 54〔一、梁钢筋的设置要满足以下要求 54〔二、梁柱节点处钢筋的锚固 54十二楼梯设计 55〔一〕斜板设计 57〔二〕平台板设计 59〔三〕平台梁设计 60十三根底设计 60〔一〕构造要求 61〔二〕设计计算 62摘要:1m。本设计包括建筑设计、结构设计、施工组织设计三局部。关键词:钢筋混凝土 框架结构设计 现浇楼梯根底设计毕业设计计算书第一局部、设计资料一、建筑资料该工程为一教学楼,拟建于城市新建的居住小区内,总建筑面积3000m2左右,建筑形状为一矩形体,总长51m,总宽,共4层,总高为16.7m。层高均为3.9m,四层多层高也定为。室内外高差为。祥见建筑施工图。该建筑为钢筋混凝土框架结构,属丙类建筑。二、设计资料1、气象资料 根本雪压S=00根本风压W0
kN/m22、地质、水文资料本工程场地平坦、开阔,杂填土厚为,以下为黄沙岩,地基承载力设计值R=350KN/m,地下水位。38度区,按此设防。第二局部、结构设计计算书一、结构方案及布置16.7m,88度抗震设防区10层以下的建筑中具有较好的抗能好,能承受较大的变形,所以选择框架结构。依据任务书提出有些条件在结构设计阶段可依据实际情况调整的规定,楼盖采纳现浇混凝土板。梁板混凝土强度等级为C35C砌体。二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级
混凝土。墙体采纳粘土砖空斗401、初估梁柱截面尺寸确定。h=(1/8~b=(1/2~1/3)h。在抗震结构中,梁截面宽度不宜小200mm44。①、框架梁截面尺寸:依据梁高:H=〔1/8~1/12〕L B=(1/2~1/3)H 得:KJ—1:H=〔1/8~1/12〕L〔1/8~1/12B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×700=233~350㎜B=300㎜KJA :H=〔1/8~1/12〕L〔1/8~1/12〕×6000=500~750㎜B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×700=233~350㎜B=300㎜KJA-L H=〔1/8~1/12〕L〔1/8~1/12〕×10800=900~1350㎜4H=900㎜B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×900=300~450㎜B=400㎜〕×14800=1233~1850㎜H=1400㎜B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×1400=460~700㎜B=500㎜次梁截面尺寸:CL—1:H=〔1/8~1/12〕L〔1/8~1/12〕×6000=500~750㎜H=500㎜B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×500=167~250㎜B=250㎜CL—2:H=〔1/8~1/12〕L〔1/8~1/12〕×7800=650~975㎜H=650㎜B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×650=217~325㎜B=250㎜CL—3:H=〔1/8~1/12〕L〔1/8~1/12〕×6000=500~750㎜H=500㎜B=(1/2~1/3)H=(1/2~1/3)×500=167~250㎜B=250㎜②、框架柱截面尺寸:(Vc
/fbhcc c0
(M/Vhc
)、轴压比(N
N/fbhcc
)限值的要求,如不满足应随时调整截面尺寸,轴压比的限值,那么柱截面尺寸可用如下阅历公式粗略确定:.Aa2
GnF f(0.1)103c式中;A——柱横截面面积,m2,取方形时边长为a;n——验算截面以上楼层层数;m2;fc——混凝土轴心抗压强度设计值;ω0.70.8,三级框架取0.9。711.1,8度中1.11.2;G——结构单位面积的重量(竖向荷载),依据阅历估算钢筋混凝土高层建筑约12~18kN/m2。底层柱GnF Aa2
= 1.2=0.158㎡c0.158100.158106
103(BGnF 16467.05Aa2
= 1.1=0.261㎡f(0.1)103c0.261100.261106
16.30.80.1
103(CGnF 63.15Aa2
= 1.2=0.223㎡f(0.1)103c0.223100.223106
16.30.70.1
103KJ—6底层柱(AGnF 3.9Aa2
= 1.2=0.221㎡f(0.1)103 16.30.80.1c
103.0.221100.221106KJ—6:(BGnF 1646.67.05Aa2
=
1.1=0.287㎡f(0.1)103 16.3c0.287100.287106
0.80.1
103KJ—6:(CGnF 1646.63.15Aa2
=
1.2=0.139㎡f(0.1)103 16.3c0.139100.139106
0.80.1
103KJ—2层柱KJ—2:(AGnF 7.46Aa2
= 1.2=0.074㎡(0.1)103c0.074100.074106
16.30.80.1
103、板截面尺寸:楼板为现浇双向板,依据阅历板厚:h=(1/40~1/50)L=(1/40~1/50)×5500=110~137.5h=1100、柱高度底层柱=层高+室内外高差+根底顶面至室外地面的高度+0.45+0.5=,其它层同层高。截面尺寸表b(mm) h(mm)框架梁 350 700框架梁〔四层kj-2〕 500 1400KJA-L4柱卫生间板⑤、材料强度等级
400250600
h=110mm
900500600...1~4层的梁、板混凝土强度等级均为C35;1~4层柱采纳C
混凝土。纵向钢筋40采纳HRB400级和HRB335级热轧钢筋;箍筋宜采纳HPB235级热轧钢筋。⑥ 、计算简图、选取计算单元:ⅰ2-1123┈,纵向为ABC┈图2-1 平面计算简图2-2的计算高度图2-2 框架-6计算简图三、计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数荷载组合值之和。可变荷载的组合系数见?抗规?。1、屋面竖向恒载:按屋面的做法逐项计算均布荷载×屋面面积屋面采纳三毡四油上铺小石子的做法,依据荷载标准3022×0.03=0.66KN/㎡三毡四油防水层0.4KN/㎡2020×0.02=0.4KN/㎡1505×0.15=0.75KN/㎡110㎜钢筋混凝土板 25×0.11=5KN/㎡V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/㎡屋面恒载标准值 Σ=6KN/㎡2(0.5kN/m2)2荷载×屋面面积;
G=6××47.5=3 KN0.5××=KN3、楼面竖向恒载:按楼面的做法逐项计算均布荷载×楼面面积一至三层楼面:教室:水磨石地面 0.65KN/㎡110㎜钢筋混凝土板 25×0.11=2.75KN/㎡V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/㎡楼面恒载标准值 ㎡3.65×〔18××6〕=3KN卫生 间 :瓷砖地面〔包括水泥粗砂打底〕 0.55 KN/㎡110㎜钢筋混凝土板 25×0.11=2.75KN/㎡V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/㎡楼面恒载标准值 ㎡××﹢×6〕=16KN其 余 :水磨石地面 0.65KN/㎡110㎜预制钢筋混凝土板 25×0.11=2.75KN/㎡V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/㎡楼面恒载标准值 Σ=5KN/㎡5×〔×﹣×﹣18×﹣×6〕=1692KN4、楼面竖向活载:楼面均布活荷载×楼面面积活载标准值:教室、实验室、会议室等 kN/m2卫生间 2.0kN/m2
G=++1692=KN走道、楼梯 2.5kN/m21~3层功能面积分布情况:走道、楼梯:×+××=㎡教室、实验室: ×-45.6-=㎡1~3层竖向活载45.6×2.0+×2.5+×=kN5、40mm。G0.40bhl容重混凝土容重:25KN/m3梁柱编号梁(柱梁柱编号梁(柱(柱(b+40)×hb(mm)h(mm)×25(kN/m)梁长L每根重量(m)根数总重n每层梁柱自重小计∑G(kN)KJ-13507006.8314.196.23196.23KJ-23507006.8314.196.23196.23KJ-2(四层)500140018.9014.1266.491266.49KJ-33507006.8314.196.23196.23KJ-43507006.8314.196.23196.23KJ-53507006.836.337.49137.49KJ-63507006.8314.196.23196.23KJ-73507006.8314.196.23196.23KJ-83507006.8314.196.23196.23KJ-93507006.8314.196.23196.23KJ-A3507006.8336214.201214.20KJ-B3507006.8346.8278.461278.46KJ-C3507006.8346.8278.461278.46KJA-L44009009.9010.8106.921106.92CL-12505003.6346.8169.881169.88CL-22505003.6314.151.187358.26CL-32505003.63621.78121.78CL-42505003.637.828.31128.312530.10Z1(1层)6006009.604.8562.8113816.53Z2(1层)6006009.604.8562.817439.67Z3(1层)6006009.604.8562.814251.24Z4(1层)6006009.604.8562.812125.621633.06Z5(2、3层)6006009.603.950.5113656.63Z6(2、3层)6006009.603.950.517353.57Z7(2、3层)6006009.603.950.514202.04Z8(2、3层)6006009.603.950.512101.021313.26Z9(4层)6006009.603.950.5113656.63Z10(4层)6006009.603.950.516303.06Z11(4层)6006009.603.950.514202.04Z12(4层)6006009.603.950.512101.021262.756、墙体两面抹灰,近似按加厚墙体40mm考虑。G墙高墙宽0.40墙厚墙体容重墙风光积单位面积上墙重量粘土砖空斗砌体的容重:15KN/m3墙体墙厚t墙高h墙体容重L(t+40)×h×墙容重每片重量总重(mm)(mm)kN/m/10^6(kN/m)(m)kNkN女儿墙1171100152.59124.6322.71322.71一层外围墙24039001517.64108.51913.941913.94一层隔86136.31889.121889.121层墙体小计3803.06二层外围墙24039001514.7108.51594.951594.95二层隔5137.31432.901432.902层墙体小计3027.85三层外围墙24039001514.7108.51594.951594.95三层隔5141.61628.401628.403层墙体小计3223.35四层外围墙24039001517.64108.51913.941913.94四层隔86204.52834.372834.374层墙体小计4748.31层数1层重量kN681.7墙重kN3803.06kN3121.34门窗重量kN56.78墙重(加门窗重kN3178.122层439.33027.852588.5360.142648.673层439.33223.352784.0356.192840.224层439.34748.314308.9956.614365.60表27、表2Gi=屋面恒载+50%屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半层的柱及纵横墙自重+女儿墙重;1G=3662.63+0.5×+2530.1+ 〔1262〕4 2=9KNi各楼层重力荷载代表值G=楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上下i各半层的柱及纵横墙自重;G =2221.×+31+ 〔+2840.22+〕=10074KN2G2=2221.×1395.3+..+1〔+2840.22++2648.67〕=KN2G=2221.×1395.3+11+ 〔+2648.67+1633.06+3178.12〕=KN2总重力荷载代表值Gni1
i1、梁的线刚度计算:E /㎡,b=0.35m,h=0.7m,CLab=7.8m, Lbc=6.3m,I=bh3=0.350.73
=10×10-3m40 12 12底层边框架梁线刚度::i=1.5I E:A~B轴 0 Cb L:i=1.5I E
=2103.15=7.8=2103.15=
KN·mmB~Cb
0 C N·L 6.3底层中框架梁线刚度::i=2I E:A~B轴 0 Cb L
=2103.15=7.8
N·m
i=2I E0 Cb L
=2103.15=6.3
N·m同理可求得其余各层梁线刚度,如表3:层号边0轴线层号边0轴线中1BC轴砼砼弹性模量梁宽梁高梁跨截面惯心矩中框架标号ECbhLI0bh312梁线刚度ib=2EcIb/l边框架梁线刚度ib=1.5EcIb/lKN/m2(106)mmmm4(×1000KN.m(×10-4KN.m(×10-4)1~44层kj2AC轴0C353.150.350.77.810.008.086.061C353.150.350.76.310.0010.007.501C353.150.51.414.1114.3351.092、柱的线刚度计算各层柱分别列表计算:E =3.25KN/㎡,b=0.6m,h=0.6m,H=m,C 1H=H=H=2 3 4Ic=bh312
=0.60.6312
=×10-3m4
i I E=C =b Hi=I E
=10.83.25=4.85=10.83.25=
1KN·mm2~3层柱线刚度:b
C CH 3.9
9KN·层号砼砼弹性模量层号砼砼弹性模量bh柱高截面惯性矩H强度ECI0=bh312柱线刚度ic=EcIc/H等级KN/m2(106)mmmm4(×1000)KN.m(×10-4)1C403.250.60.64.8510.807.242~4C403.250.60.63.910.809.003、横向框架柱的侧移刚度值Dij根柱的侧移刚度为:12kD ij h2式中,α表达了节点转角的影响,对待框架一般层的边柱与中柱和首层的边α值详见课本?混凝土结构下册?(武汉理工大学出版社)P201、P203柱的侧移刚度按上式计算,式中系数由书P203表3-3查得。依据梁柱的线K的不同,可分为中框架中柱、边柱和边框架中柱、边柱,以及楼梯间柱。现以KJ--6Z6的侧移刚度计算为例,说明计算经过,其余柱53-1KJ—6柱〔Z6〕及与其相连梁的相对线刚度由图可知,依据公式4ibKi1i
29
cK 2.01 0.5 c 2K 22.01由式12i
129Dc
c104h2
0.5 1043.56104Nmm3.92其余各柱的刚度、总刚度计算见下页表5四、计算横向框架自振周期建筑物总高度为m作用。结构根本周期采纳能量法公式,房屋外采纳240mm厚陶粒空心砌块,内墙为240mm180厚粘土空心砌块,其周期折减系数T0.7,详细6。5页nGnGu2i ini1Gui ii1T2u V
D
ii
式中,ui——把集中在各楼层处的重力荷Gi视为作用在楼面处的水平力位移〔mi层的层间剪力,Vi
i
ikG ;k
i i 式中,V
iDi层柱的侧移刚度之和iG(G(kn)∑D(×10^4)inGiu= ui(kN/m)2T1号ii ii ii1Dii(m)i1i49505.169.710.010.151462.20224.9431007469.710.030.141412.36198.0129544.869.710.040.111070.09119.9719453.954.850.070.07664.9246.77φ=0.7∑38577.80.154609.57589.680.50五、计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用对满足底部剪力法适用条件的框架结构,可用底部剪力法求解。本建筑场地地震根本烈度为8I查?抗规?表,得Tg0.35,αmax=0.16,α1=αmax〔Tg/T1〕×〔0.350〕2T10STg×0.35=0.49s应考虑顶部附加水平地震作用,顶部附加地震作用系数为1 =0.08T01n结构总水平地震作用去掉标准值为:F EK
G1
2××38577.86=36KN附加顶部集中力Fn
Fn EK
0×36=KN楼面处水平地震作用标准值及层间地震剪力如下:层层高hi层层高hi号I层计算楼层重力荷载代表值GHi i高度HiGHinFniGHjj作用力GjiFiVi43.916.559505.1157309.410.3801325.351841508.9533.912.6510074127436.10.3081073.672582.6223.98.759544.8835170.202703.643286.2714.854.859453.945851.4150.111386.303672.57414113.923488.97六、多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算
V Fi ki
+Fnu V/Dei i i验算ue
]H是否满足。e层号层间剪层间侧移层号层间剪层间侧移力V刚度Di(KN)层间相对位移(mm)u=VD层高H层间相对弹性位移角倒数检验eiii≥550≥550≥550≥550(kN﹒m-(mm)(mm)41508.956971002.1653900180232582.626971003.7053900105323286.276971004.714390082713672.635485006.6964850724..七、上述地震作用下结构内力分析ik根柱子的剪力为DV ikV D
Dik Vik D ii
nD irMij上
V(1y)hijM V yhij下 ij式中,y——为柱子的反弯点高度比,yy0
y y y1 2 3y——柱标准反弯点高度比,标准反弯点高度比是各层等高、各跨跨度相等、0高度比,查表得。y1y0
y。1y y——上下层高度变化时反弯点高度比修正值,2 34层中柱为例计算:由前面计算得:ViD
1508.95,Di3.56
69.71,Dim
3.56,V im Di
V 1508.9577.06i 69.71查表得y0
y1
=0,y3
=0,顶层不考虑y2
的修正。yy0
y y1
y=0.453得:M上M下
V (1y)h77.06(10.45)3.9165.29imV yh77.060.453.9135.24im99地震作用下框架柱剪力及柱端弯矩计算㈢、框架梁端的弯矩依据节点平衡,求梁端弯矩:对待中柱,左、右梁端弯矩可由上、下柱端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配M左
k左b (M上
M下)b k左b
k右 c bM右
k右b (M上
M下)b对边柱节点:
k左k右 c b bM M上b c
M下cKJ-63层计算为例:柱A:M上70.6M下174.8,c cM M上M下=70.6+17=24c c柱B:M上135.2M下
282.9
8.1
K右10.0c b bk左 8.1M左 b (M上M下)= (135.2282.9)187.1b k左k右 c c 8.110.0b bk右 10M右(M上M下=
(135.2282.9)231k左b柱C:
k右 b
c 8.110.0M上85.8M下201.8,cM M上M下=+201.8=b c c其余各梁端的弯矩计算雷同,见表10、框架梁端的剪力计算力MlMrV b b l同样取第三层为例计算:
〔5-21〕MlMr 245.4187.1A~B轴梁AB:V bb l
b=7.8
55.45MlMr 234187.1B~C轴梁BC:V bb l10
b=6.3
66.84对待边柱,节点一侧的梁端剪力即为柱的该层层间轴向力;10换表10 下框架梁端弯矩此表须裁剪复印成A4大小 图7-1 框架梁柱的弯矩图图7-2 框架柱的剪力图、轴力图八、竖向荷载作用下横向框架的内力分析1、横向框架梁上的线荷载〔恒载和活荷载分别算〕12〕 a2 a3布:122b 2baq 58aq a2 a3分配荷载:122b 2baq ⑵、梁上的永久荷载=梁自重+楼〔屋〕面板均布永久面荷载传给梁的线荷载+梁上.6.83kN/m梁自重〔包括粉刷〕.6.83kN/m梁自重〔包括粉刷〕.墙体自重①、横向框架梁上线荷载1)、KJL-6恒载计算:KJL-6恒载:〔A~1/A跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载墙自重〔包括粉刷〕 kN/m恒载标准值 gkkN/m〔1/A~B跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载墙自重〔包括粉刷〕 0.00kN/m恒载标准值 gk=〔B~C跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载墙自重〔包括粉刷〕 kN/m恒载标准值 gkkN/mKJL-6恒载:〔A~1/A跨〕梁自重〔包括粉刷〕 kN/m楼面传来恒载 kN/mkN/m恒载标准值 gk=kN/m〔1/A~B跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/mkN/m恒载标准值 gk〔B~C跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载 kN/m墙自重〔包括粉刷〕 kN/m恒载标准值 gk=kN/mKJL-6恒载:〔A~1/A跨〕..kN/m墙自重〔包括粉刷〕 kN/m恒载标准值 gkkN/m〔1/A~B跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载墙自重〔包括粉刷〕 0.00kN/m恒载标准值 gk=〔B~C跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载墙自重〔包括粉刷〕 kN/m恒载标准值 gkkN/mKJL-6恒载:〔A~1/A跨〕kN/m屋面传来恒载 kN/m恒载标准值 gk=kN/m〔1/A~B跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m屋面传来恒载 kN/m恒载标准值 gkkN/m〔B~C跨〕梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m屋面传来恒载 kN/m恒载标准值 gkkN/m②、横向次梁上线荷载1CL2-4〔A~1/A跨〕恒载计算:1~2层〔A~1/A跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重kN/m恒载标准值 gk=kN/m层〔A~1/A跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m..恒载标准值 gk层〔A~1/A跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gkkN/m2CL2-4〔1/A~B跨〕恒载计算:1~3层〔1/A~B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gkkN/m4层〔1/A~B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gkkN/m5CL2-5〔A~1/A跨〕恒载计算:1~2层〔A~1/A跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m恒载标准值 gk=kN/m层〔A~1/A跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m恒载标准值 gk层〔A~1/A跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gk=kN/m6CL2-5〔1/A~B跨〕恒载计算:1~2层〔1/A~B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gk=10.75kN/m层〔1/A~B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m恒载标准值 gk层〔1/A~B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重7)CL2-5〔B~C跨〕恒载计算:1~2层〔B~1/B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gkkN/m层〔B~1/B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m恒载标准值 gk层〔B~1/B跨〕恒载:梁自重〔包括粉刷〕 4.71kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上横墙自重恒载标准值 gk=kN/m③、纵向框架梁上线荷载、KJA-4〔5~6跨〕恒载计算:1~3KJA-4恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载梁上纵墙自重 kN/m恒载标准值 gk=kN/m4KJA-4恒载:梁自重〔包括粉刷〕6.83kN/m楼面传来恒载kN/m女儿墙自重kN/m恒载标准值 gk=kN/m、KJA-5〔6~7跨〕恒载计算:1~3KJA-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上纵墙自重恒载标准值 gk=kN/m4KJA-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载 kN/m女儿墙自重 2.59kN/m恒载标准值 gk=kN/m、KJB-5〔5~6跨〕恒载计算:1~3KJB-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上纵墙自重恒载标准值 gk=kN/m4KJB-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载 kN/m女儿墙自重 kN/m恒载标准值 gk=kN/m、KJB-6〔6~7跨〕恒载计算:1~3KJB-6恒载:梁自重〔包括粉刷〕楼面传来恒载6.83kN/mkN/m梁上纵墙自重恒载标准值gk=kN/m4KJB-6恒载:梁自重〔包括粉刷〕6.83kN/m楼面传来恒载kN/m女儿墙自重kN/m恒载标准值 gk=kN/m、KJC-5〔5~6跨〕恒载计算:1~3KJC-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m恒载标准值 gk=4KJC-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载女儿墙自重 2.59kN/m恒载标准值 gk=15.28kN/m、KJC-6〔6~7跨〕恒载计算:1~3KJC-6恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m恒载标准值 gk=4KJC-6恒载:梁自重〔包括粉刷〕 6.83kN/m楼面传来恒载女儿墙自重 2.59kN/m恒载标准值 gk=14.3kN/m④、纵向次梁上线荷载1CL1-4〔5~6跨〕恒载计算:1~3CL1-4恒载:梁自重〔包括粉刷〕 kN/m楼面传来恒载 kN/m梁上纵墙自重 kN/m恒载标准值gk=kN/m4CL1-4恒载:屋面传来恒载kN/mkN/m恒载标准值 gk=kN/m2CL1-5〔6~7跨〕恒载计算:1~3CL1-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 3.63kN/m恒载标准值 gk4CL1-5恒载:梁自重〔包括粉刷〕 3.63kN/m恒载标准值 gk1kN/m⑶、梁上的可变荷载=楼〔屋〕面板均布可变面荷载传给梁的线荷载楼面板均布可变面荷载传给梁的线荷载①、横向框架梁上线荷载1)、KJL-6活载计算:KJL-6活载:〔A~1/A跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m〔1/A~B跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m〔B~C跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/mKJL-活载:〔A~1/A跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m〔1/A~B跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m〔B~C跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m②、横向次梁上线荷载1CL2-4〔A~1/A跨〕活载计算:1~3层〔A~1/A跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m4层〔A~1/A跨〕活载计算:楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m2CL2-4〔1/A~B跨〕活载计算:1~3层〔1/A~B跨〕活载:楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m4层〔1/A~B跨〕活载:屋面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m3CL2-4〔B~C跨〕活载计算:1~3层〔B~C跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m4层〔B~C跨〕楼面传来活载 kN/m活载标准值 qk=kN/m⑷、由次梁传给次梁、框架梁的集中荷载(恒载)①、屋顶集中力计算:集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力15.01+ ×××××5.5〕=183.84KN4柱 载作用转为集中力+框架梁KJA-5均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力14.3+ 〔××+×1〕=188.4KN4柱 用转为集中力+框架梁KJB-6均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力××3.0+
1××××12.19〕=92.16KN411楼〔屋〕面线荷载.柱 作用转为集中力+框架梁KJC-6均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力=××14.3+1××17.07〕4=106.27KN②、1~3CL1-5转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力1×××30.44+4×××××5.5〕=264.67KN柱 载作用转为集中力+框架梁KJA-5均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力1×××28.41+ ××+×〕=KN4柱 载作用转为集中力+框架梁KJB-6均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力×+×3.0+
14××××〕=KN柱 载作用转为集中力+框架梁KJC-6均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力1××+
4××〕=KN表12⑥轴线上KJL-6的均布荷载、集中荷载分布(恒载)层号KJL-6上均布荷载表12⑥轴线上KJL-6的均布荷载、集中荷载分布(恒载)层号KJL-6上均布荷载标准值(kN/m)标准值(kN)纵梁传来作用柱顶集中荷载标准值(kN)表13⑥轴线上KJL-6的均布荷载、集中荷载分布(活载)层号KJL-6上均布荷载标准值(kN/m)标准值(kN)纵梁传来作用柱顶集中荷载标准值(kN)A~1/A跨1/A~B跨B~C跨1/A轴线上柱A柱B柱C4层21.9314.3215.87183.84188.492.16106.273层30.0312.8723.84264.67282.53191.48188.782层30.0312.8718.53244.85257.83191.48188.781层18.5312.8723.84244.85257.83191.48188.78A~1/A跨1/A~B跨B~C跨1/A轴线上柱A柱B柱C4层3.661.912.2814.1112.787.166.883层18.389.58.6870.6263.3935.7434.432层18.389.58.6870.6263.3935.7434.431层18.389.58.6870.6263.3935.7434.432、框架内力计算:框架内力计算用结构力学方式求解,借助结构力学求解器。详细计算经过见图::iii8』1;J I8iJ(72782i0oiii26488!|l887857.83 244.851191.48 1188.78』}3i勹iii1t8} i185i』』57.83 244.851191.84 1188.78iiii1tlt28」」』图8-1 框架荷载〔恒载〕分布图-161.91-161.91
207.48207.48
-237.47 30.96-30.9611.58260.14260.14
-350.47
59.726.99 31.41 -40.32245.15245.15
16.41 1-21.20229.74229.74
-311.06
勹了-;;30.79 1-19.92勹了-;;3922
-25.50 -5.31图8-2 恒载作用下弯矩图127.472092。2092。产161519916-6R.51-280.299.3-6R.51-280.299.3矜-64.2312155-6B.76-265-6B.76-265.92-46.0610114-249.93129.02-249.93-57.15-2].021729 4.173图8-3 恒载作用下剪力图-3比.37
-77.39
-7733. 18 -1! 15 989 89 H 3.1 U'.-.r15 91 -3阴16 3.75 3.75 曰 2.41 9.07 一0.99 -肆 00 41.74 41.74曰 5.41 —II5.92 -Irn5.81 9334453-l9234453-l926.736筠V2z.·Vl74j\vIJYv1Vi3.V'63J\V2z.·Vl74j\vIJYv1Vi3.V'63J\l."口.冒廿ii}` lJ[』iJ}臼i』 i7062 5.74 4 i[i ,1 lJi tiJl`i』3.39 7062 l}S.74 l}441ji31,lii[ i,JlI8li.图8-5 框架荷载〔活载〕分布图-49.96r·1-49.96
71.7771.77
-67.95 -2.64 7.25-7_2585_陨 颂 S83.鸾殴15
-136.41-139.11
`气言22.488.81 U-11.44-100.0-37.54
-142.00800芞言8Ct84.6019.21-15_82 -3_63图8-6 活载作用下弯矩图-58_559232.20 l-58_5592
。廿l8228-H”。廿l8228-H”3。书21,35-O5688。书21,35-O5688--------.32
-23.34-85_71-107.56-109.45-85_71-107.56-109.45-23.35-20.13-11.70
4 )6图8-7 活载作用下剪力图图8-8 活载作用下轴力图3、弯矩调幅:负弯矩,调幅系数取0.851.1。对待活1.114九、荷载效应组合1~4层梁柱的内力组合经过,其余各轴线上梁柱的内力计算省略。力,然后乘上各自的分项系数以获得荷载和活载组合时的内力。14151〕恒载和活荷载效应的组合;〔2〕竖向荷载和地震作用效应的组合。...1415〕〔1〕梁端负弯矩,取下式两者较大值M (1.3M 1.2M )RE E GM (1.2M 1.4M )0 恒 活〔2〕梁端正弯矩按下式确定M (1.3M 1.0M )RE E G〔3〕梁端剪力,取下式两者较大值V
(1.3VRE
)GV
(1.2V0
)活支座正负弯矩、梁端剪力的组合结果见表15算弯矩与计算剪力按下式由内力平衡条件求出:MCOM=M-V0.b/2VCOM=V-(g+p).b/2式中:M、V——支座中心处截面上的弯矩和剪力g、p——梁上均布恒载与活载b——支座宽度其中: b=,以第三层为例计算,其余计算见表15①恒载标准值②活载标准值①恒载标准值②活载标准值③地震荷载截面部位MVMVMVA支座B左B右5跨中跨间CAB————————BC————————————————ABBC————————A竖向内力组合:1.2××..a:﹛××(-×〕﹜×﹛××(-×〔-245.9〕﹜×支座B :左1.2××﹜×0.75=b:﹛×〔××〔-〕﹜×0.75=A1.2××﹛×××〔-57.29〕﹜×b:﹛×××〔-57.29〕﹜×支座B :左1.2××﹛×××﹜×b:﹛×××﹜×(计算经过见表15)M 中
(1.3MRE
1.2M )GM (1.2M 1.4M )中 0 恒 活位置和大小由解析法求得。
:b,maxR qlp1(M M M
M )A 2 l l GB GA1
EA EBxRApqAM R2pA
M 如以下图bb,max2qGAEAa地震作用方向EAGAxm MnGGMxbEA GAqBmEBARAxRBlbl①、AB跨跨中:1.2××胯间:1.2××地震作用组合一:【1.2×】××〔恒+0.5359.9818.53359.9818.5312.87185.29(1)121.3×地震319.67(1319.67(1)12地震组合二:【1.2×】××〔恒+0.5359.9818.53359.9818.5312.87185.29(1)121.3×地震319.67(319.67(1)12BC15柱的内力组合见表16、表17、表18装订时换表1718
15、表
16、表十、按组合内力进行梁柱配筋计算在设计时用调整内力的方式实现。(19)4ABb=350,h0=700-35=665mm,ξb=0.518,MUMAX=α1fcbh2ξbξb)o=1××350×6652×××0.518〕>|M|MAX
KN/mVMAXfcbho××350×665=×103>||V| KNMAX②、配筋计算:a、左端截面配筋计算
=KN/m,可按单筋梁计算,设下部纵向钢筋为单排布置。设αa M
178.13106
=0.069s s f112as
bh2 16.735066520 iξ=1- =As=ξfcbho/fy××350×665÷360×350×665=mm2o4Ф20,As=1256mm2其余梁配筋计算同理求得,见表1924AB跨为例,其它层计算相同b=350,h0=700-35=665mm,ft=N/mm2,fy=210N/mm2梁端加密区,剪力设计值由强剪弱弯要求计算①、求剪力设计值〔9度和二级框架结构〕按“强剪弱弯〞的原那么,调整梁端剪力设计值Vb〔着重:调整前内力除于
,并将调整后的值VRE
放回组合表中备用〕调整值: V (MlMr)/l Vb vb b b n Gb9度和一级框架结构尚应符合 V1.1(Ml Mr )/l Vbua bua n Gb 1.31.21.1。vb②、验算截面尺寸梁的组合剪力设计值应符合以下要求: VRE b
0.25fbhc 0
5××350×665=KNRE b c 0截面尺寸符合要求。③、确定箍筋用量由于该梁既受集中荷载又受均布荷载,需验算是否以受集中荷载为主:A、B支座:由 V=0.42fbh
f
ASVhRE b t
YV s 0A 0.75201.11103-0.421.57350665得SV=RE
t 0= =0.02s f hYV 0
1.25210665Ф8S=2×〔-0.02〕6645mm,S=150mm<Smax=250mm,④、验算配箍率nA 250.3 ftδ SV1= 0.24bs 300150
fyv201、柱截面尺寸=〔3.5-0.6〕/0.6=,为长柱,允许轴0.9。柱底轴压比均满足要求。轴压比的限制是为了保证柱具有肯定的延性。 N 要满足标准要求。fbhc2、柱计算长度各层柱的计算长度为l0=1.0H,H为计算简图中的各层层高。3、柱截面配筋计算⑴、正截面:As=A框架平面外,各层柱按轴心受压计算沿周边均匀布置的全部受力钢筋 AsAs≥×600×600=1960mm2As≤×600×600=24500mm2①、各层柱控制截面的最不利内力选择限破坏轴力:Nb=ξbα1fcbho×1××600×〔600-35〕=4605.56KN。NNbM值较大、N值较N>NbN值MN33种组M、N均为较大的一组进行设计计算。按“强柱弱梁〞的原那么,调整柱的弯矩设计值0.15整:M Mc c b9度和一级框架结构尚应符合 M 1.2Mc bua 1.41.21.1;一、c1.5、1.251.15。调整后的柱端弯矩按原有柱端弯矩之值分配。和稳定系数的计算21b×h=600×600mm2,h0=600-35=565mmh0ea=0,e0<0.3h0时,ea的计算:ea2×〔0.3h0-e0××565-0.12e0=23.94-.0.12e0ei=e0+eaζ1=
0.5fAc
,ζ1>1.0ζ1=1.0;Nζ2l0/h,ζ1>1.0时,取ζ2=1.0;
11400(ei
0
(l/h)2.ζ101
.ζ2
,当l
0/h≤8=1.0。A4层为计算:,N=381.52e0/e0h0
1097.1665
1.650.3ea=0ei=e0+eaζ1=ζ1=
fc
A=0.519.10.70.7381.52
10312.17〉1.0ζ1Nζ2l0/h=5×=1.09〉1.0ζ2
11400(ei
0
(l/h)2.ζ101
.ζ22222〕ξ=
N/α
fcbh
= 0.75N
N 〔KN〕RE 1
o 1.019.160056510-3 11854.73a、ξ≤ξb2a/h=235=0.11≤ξ≤ξbs o 565+-e=e h a=e600-35e+315〔mm+-i 2 s i 2 i
取值,当轴压比<0.15时, 取0.75;当≥0.15时, 取0.8。RE REAsAs'
NeaRE 1
fcbh0
RE
Ne1.019.16005652(10.5)10-3f'ha')y 0 s
360563)13
Ne5912.55103(10.5)226.80
〔mm2〕oos
565
=0.11x≤2aAsAs's
Ne'REf( a')式中e'=ei
ha2
=es
6002
35ei
h-y 0 sξ下
NaRE b
fcbh0
N0.5181.019.160056510-3RE1
fcbh20
fcbh
b Ne0.431.019.1600565210-3
1.019.1600565(1
)(h0
a') 1 0s
35)
N4605.56(KN)RENe2542.40103(KN/mm)8891.05(KN)177.66
0.518AsAs'
NeaRE 1
fcbh0
Ne1.019.16006652(10.5)10-3f'ha')y 0 s
RE
Ne5912.55103(10.5)226.80
〔mm2〕⑶、斜截面抗剪承〔二级抗震〕剪压比的限制〔见表23〕柱的组合剪力设计值应符合以下要求: VRE c
0.2fbhc 0按“强剪弱弯〞的原那么,调整柱的剪力设计值〔着重:调整前内力除于
,并将调整后的值VRE
放回组合表中备用〕V c
(Mtvc
Mb)/Hn9度和一级框架结构尚应符合Vc
1.2(Mtcua
Mbcua
)/Hn 1.41.21.1。vc柱斜截面受剪承载力验算 V
1.05
fbh f
Asvh
0.056NRE c
1 t
YV s 0Hn。当1时,取1,当3时,取3。2h0NN0.3fcAN0.3fcA。当柱出现拉力时,应按下式验算: V 1.05fbh fRE c 1 t 0 YV
A 0.2Nhsvs 0hsvA A当右边的计算值小于f
svh时,取等于f svh,且不应小于0.36fbh。YV s 0 YV s 0 t 0分别列表进行梁柱正截面和斜截面的配筋计算。1920、表2223
21、表十一、延性构造措施按?抗震标准?要求执行。水平锚固段长竖向锚固段长
箍筋加密范围12 1354 7 6①柱端上部钢筋: %0.40〔一级、0.30〔二级、0.25〔三级〕minmax
%2.5且xh0
0.250.35〔二级〕1②通长钢筋:2φ14和
Au、Al)2φ12〔二级〕4 s sAi③柱端下部钢筋:sAus
应0.50.3〔二、三级〕④跨中钢筋:
%应0.30.250.2〔三、四级〕minb⑤箍筋间距: h/4、6d、100〔一级〕bbh/4、8d、100〔二级〕bbh/4、8d、150〔三、四级〕b⑥箍筋直径: φ10〔一级〕φ8〔二、三级〕φ6〔四级〕⑦沿梁全长最小配箍率:
ftsv f
f ft t 〔三、四级〕f fyv yv yv..>0.4LaEd51>>5d>LaE十二、楼梯设计TB12LTB12L1TLTTB3TB2TB1设计进行设计。TB11m宽作为其计算单元。1t斜板的水平投影净长为l1nl
2800mm
280/ 159280/ 15922802斜板的斜向净长为l'1n
1ncos
mm 3220mm0.8701 1 1 1斜板厚度t ( ~ )l' ( ~ )3220mm107mm~129mm1 25 30 t1=120mm
25 302荷载计算见下表:
楼梯斜板荷载计算荷载种类荷载种类荷载标准值/kN•m-1荷载分项系数设计荷载/kN•m-1栏杆自重锯齿形斜板自重30厚地板砖面层20厚板底粉刷层活荷载q总计p(dt2恒载2 cos1)25(0.150.12)5.3220.870c(ed)/e250.03(0.150.3)/0.31.1311 3ccos2160.020.360.8943计算简图p=11.92kN/m1500910p=11.92kN/mp=11.92kN/m15009103600910斜板的计算简图 平台板的计算简图3600910l1n的水平梁替代,如下图。l1n=2800mm搁置在砖砌地垄墙上时,那么应从地垄墙中心线起算。4内力计算斜板的内力,一般只需计算跨中最大弯矩即可。考虑到斜板两端均与梁整结,对板有约束作用,所以跨中最大的弯矩取pl2 11.922.82M 1n 9.35kNm10 105配筋计算h t0
20(12020)mm100mm Ms fbh2
9.3510616.710001002
0.056c 0 sM
0.942ssA 472.65mm2s f hy s 0
2100.942100选用:受力钢筋10@150,AS=523mm2分布钢筋8@2001平台板计算简图1m宽作为计算单元。平台板近似地按短跨方向的简支板计算,计算图如下图。l2n=1580mm。l2=100mm荷载种类荷载标准值/kN•m荷载种类荷载标准值/kN•m-1荷载分项系数平台板自重恒30厚地板砖面层载20厚板底粉刷层250.1012.5250.0310.75160.0210.32设计荷载/kN•m-13活荷载活荷载q总计p3内力计算考虑平台板两端梁的嵌固作用,跨中最大设计弯矩取pl2 7.781.582M 2n 1.94kNm10 104配筋计算h 1002080mm0 Ms fbh2
1.9410616.711000802
0.182c 0 sM
120.82)0.797ssA 144.89mm2s f hy s 0
2100.79780选用:受力钢筋6@150,AS=189mm2分布钢筋6@150TL1设计1平台梁计算简图平台梁的两端搁置在楼梯间的侧墙上,所以计算跨度取ll 36007002900mm3n平台梁的计算简图如下图。平台梁的截面尺寸取h=300mm,b=240mm2荷载计算荷载种类由斜板传来的恒载
荷载标准值/kN•m-11n7.01l 7.013.61n
荷载分项系数
设计荷载/kN•m-1恒载由平台板传来的恒载
2 2l 1.63.572n3.57 l 1.62 2平台梁自重平台梁上的地砖面层平台梁底部和侧面粉刷活荷载q总计p3内力计算
2510.300.241.82510.030.200.151610.02[0.242(0.300.1)]0.202.51(3.61.580.24)7.082 2平台梁跨中正截面最大弯矩pl2 31.063.62M 3 50.32kNm8 8平台梁支座处最大剪力pl 31.063.36V n 52.18kN2 24截面设计a〕正截面承载力计算h h35(30035)mm265mm0 M
50.32106
0.178s fbh2 16.72402652c 0 0.802s sM 50.32106A 679.61mm2s f hy s 0
3600.802265考虑到平台梁两边受力不均,有扭矩存在,纵向受力钢筋酌量增大。选用4 16,As=804mm2b)斜截面
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