安徽省蕪湖市某敬老院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

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1、 科技與藝術(shù)學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 系 別 建 筑 系 專業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 系主任 2013年 4 月 20 日 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信承諾書 1、本人鄭重地承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下嚴(yán)格按照學(xué)校和學(xué)院有關(guān)規(guī)定完成的。 2、本人承諾在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題和研究?jī)?nèi)容過(guò)程中沒(méi)有抄襲他

2、人研究成果和偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為，沒(méi)有請(qǐng)人代做。 3、在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 4、學(xué)校有權(quán)保留本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），允許被查閱和借閱,可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索或向上級(jí)有關(guān)部門送交本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 學(xué)生（簽名）： 年 月 日 摘 要 本工程為安徽省蕪湖市某敬老院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該樓為5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

3、，建筑占地面積為1097m2，總建筑面積為5201m2，建筑高度為18.5m，考慮抗震算計(jì)。為手算方便，整個(gè)結(jié)構(gòu)采用一榀框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。本次計(jì)算書是對(duì)第軸橫向框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容主要包括構(gòu)件截面選型、荷載統(tǒng)計(jì)、內(nèi)力計(jì)算組合及構(gòu)件配筋計(jì)算等。此外，還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯設(shè)計(jì)，并計(jì)算了梯段板、梯梁、梯柱等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋及施工圖繪制。最后，對(duì)樁基礎(chǔ)還進(jìn)行了計(jì)算。 本設(shè)計(jì)書包括如下部分： 1．項(xiàng)目概況； 2．框架結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖； 3．荷載計(jì)算； 4．內(nèi)力計(jì)算； 5．內(nèi)力組合； 6．截面設(shè)計(jì)； 7. 樓梯設(shè)計(jì)； 8. 樓面板計(jì)算； 9．基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵

4、詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；內(nèi)力計(jì)算 Abstract This project is a structure design of a administration multiple building of a chemical plant which is located in Hangzhou, Zhe jiang province. The five-story building is of a reinforced concrete frame structure and with a total construction area of

5、1097m2,the whole area of this building is 5201m2 as well, while the height of the building is18.5m(without regard to seismic calculations).In order to calculate more easier, the entire structure use a typical frame structure design as a method to calculate. The design for the six of main horizontal

6、axis of the structural design of the framework. This paper includes section selection, load statistics, analysis and internal force components, such as reinforcement calculation. In addition, the structure of the program carried out in the design of the interior staircase and the completion of a pla

7、tform board, bench plates, beams and other platform components, and reinforcement of the internal force calculation and mapping work .Finally, the pile foundation is also calculated. This paper has the following chapters: 1. General situation of the project 2. The lay out of the frame structure a

8、nd numeration sketch 3. The loads calculation; 4. The internal force calculation; 5.The internal force combinations; 6. The section design; 7 The staircases design; 8 The floor panels calculation ; 9. The foundation design. Keywords：reinforced concrete；framework；internal force calculatio

9、n 目 錄 摘 要 Abstract 第1章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明 1 1.1 概述 1 1.1.1 項(xiàng)目概況 1 1.1.2 設(shè)計(jì)資料 1 第2章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 3 2.1 結(jié)構(gòu)平面布置 3 2.2 梁柱截面初估 3 2.2.1 梁截面初估 3 2.2.2 柱截面初估 4 2.3 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 5 2.3.1 線剛度計(jì)算 5 第3章 荷載計(jì)算 7 3.1 恒荷載計(jì)算 7 3.1.1 樓面恒載 7 3.1.2 框架柱集中荷載 9 3.2 活荷載計(jì)算 13 3.2.1 各種活荷載分析 13 3.3 風(fēng)荷載計(jì)算 14 3.3.1

10、 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 14 3.3.2 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 15 第4章 內(nèi)力計(jì)算 16 4.1 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算及彎矩分配 16 4.1.1 內(nèi)力計(jì)算 16 4.1.2 恒荷載作用下的彎矩二次分配 21 4.1.3 恒荷載作用下的梁跨中彎矩 23 4.1.4 恒荷載作用下的梁剪力 24 4.2 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算及彎矩分配 25 4.2.1 內(nèi)力計(jì)算 25 4.2.2 活荷載作用下的彎矩二次分配 29 4.2.3 恒荷載作用下的梁跨中彎矩 31 4.2.4 活荷載作用下的梁剪力 32 4.3 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 33 第5章 內(nèi)力組合 36 5.1 梁的內(nèi)力組

11、合 36 5.1.1 頂層梁內(nèi)力組合 36 5.1.2 四層梁內(nèi)力組合 37 5.1.3 三層梁內(nèi)力組合 38 5.1.4 二頂層梁內(nèi)力組合 39 5.2 柱的內(nèi)力組合 40 第6章 截面設(shè)計(jì) 41 6.1 梁截面設(shè)計(jì) 41 6.1.1 設(shè)計(jì)資料 41 6.1.2 彎矩配筋計(jì)算 41 6.1.3 剪力配筋計(jì)算 42 6.2柱截面設(shè)計(jì) 42 6.2.1 設(shè)計(jì)資料 42 6.2.2 構(gòu)造要求 42 6.3 截面設(shè)計(jì) 43 第7章 樓梯設(shè)計(jì) 45 7.1 樓梯基本資料 45 7.2 梯段板設(shè)計(jì) 45 7.2.1 荷載計(jì)算 45 7.2.2 截面計(jì)算 46 7.

12、3 梯梁設(shè)計(jì) 46 7.2.1 荷載計(jì)算 46 7.3.2 截面設(shè)計(jì) 47 7.4 梯柱設(shè)計(jì) 47 第8章 樓面板計(jì)算 48 8.1 樓面板設(shè)計(jì) 48 8.1.1 基本資料 48 8.1.2 計(jì)算結(jié)果 49 8.2 跨中撓度驗(yàn)算 49 8.2.1 撓度和裂縫驗(yàn)算參數(shù) 49 8.2.2 在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 Bs 50 8.2.3 考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合對(duì)撓度影響增大影響系數(shù) θ 50 8.2.4 受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度 B 50 8.2.5 撓度 51 8.3 裂縫寬度驗(yàn)算 51 8.3.1 X方向板帶跨中裂縫 51 8.3.2 Y方向板帶

13、跨中裂縫 51 8.3.3 左端支座跨中裂縫 52 8.3.4 下端支座跨中裂縫 53 8.3.5 右端支座跨中裂縫 54 8.3.6 上端支座跨中裂縫 54 第9章 基礎(chǔ)計(jì)算 56 9.1 地梁計(jì)算 56 9.1.1 3軸地梁 56 9.1.2 A軸地梁 57 9.2 單樁承載力 57 9.2.1 單樁承載力計(jì)算 59 9.2.2 樁自身承載力 59 9.3 承臺(tái)設(shè)計(jì) 60 9.3.1 抗彎計(jì)算與配筋設(shè)計(jì) 60 9.3.2 承臺(tái)抗沖切驗(yàn)算 61 9.3.3 角樁抗沖切 61 9.3.4 抗剪計(jì)算 62 參考文獻(xiàn) 63 致謝 64 附件一 畢業(yè)設(shè)

14、計(jì)（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄卡 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜合成績(jī)表 附件二 浙江省杭州市某化工廠綜合樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 69 第1章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明 1.1 概述 本建筑為安徽省蕪湖市某敬老院。建設(shè)單位：安徽省蕪湖長(zhǎng)江大橋綜合經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)某有限公司。 1.1.1 項(xiàng)目概況 1. 項(xiàng)目名稱：蕪湖市某敬老院公寓樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2. 建筑面積: 建筑占地面積1097m2，

15、總建筑面積：5201m2。 3. 建筑高度：16.4m。 4. 設(shè)計(jì)使用年限：50年。 5. 建筑層數(shù)：五層。 6. 結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土框架。 7. 抗震設(shè)防烈度：7度。 8. 抗震等級(jí)：二級(jí)。 1.1.2 設(shè)計(jì)資料 1. 設(shè)計(jì)標(biāo)高 室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高為，相當(dāng)于黃海高程為8.05m，室內(nèi)外高差。 本工程圖紙除標(biāo)高，其余尺寸均以毫米為單位。 2. 基本風(fēng)壓: 0.45kN/m（50年） 3. 基本雪壓: 0.45kN/m（50年） 4. 地面粗糙程度： A類。

16、 5. 建筑物安全等級(jí)： Ⅱ級(jí)。 6. 墻體工程 非承重砌體外墻采用200厚Mu7.5（煤矸石燒結(jié)空心磚）用M5.0混合砂漿砌筑。 非承重砌體內(nèi)墻采用200（100）mm厚Mu A3.5（B06蒸壓加氣混凝土砌塊）用M b5專用砂漿砌筑。 7.樓板：一般樓板取120mm厚，凡有水房間地面結(jié)構(gòu)降低30mm。 1.1.3 設(shè)計(jì)主要依據(jù) 1、 采用國(guó)家及建設(shè)部規(guī)范及規(guī)程： 1) 《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令第279號(hào)） 2) 《建設(shè)工程勘探設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令第293號(hào)） 3) 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 (GB50068-2001) 4) 《建筑工程抗震設(shè)防

17、分類標(biāo)準(zhǔn)》　　 （GB50223-2008） 5) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)（2006年版） 6) 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50010-2010) 7) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011－2010) 8) 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007－2011） 9) 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002） 10) 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范》（GB50003-2011) 11) 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008） 12) 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010) 13) 《地下工程防水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50108-200

18、8) 14) 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50016-2006) 15) 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)(2005年版) 16) 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003) 17) 《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)范》（GB/T50476-2008） 2、 建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)任務(wù)書、初步設(shè)計(jì)文件及相關(guān)批文。 3、 本工程的活載取值嚴(yán)格按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）執(zhí)行。 第2章 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 2.1 結(jié)構(gòu)平面布置 1.選取單榀框架 根據(jù)圖形的對(duì)稱性，本次計(jì)算選用⑥軸進(jìn)行計(jì)算，結(jié)構(gòu)布置

19、圖如下: 圖2-1 結(jié)構(gòu)布置圖 2.2 梁柱截面初估 1.梁截面初估 次梁截面高度按照跨度的~確定，主梁截面高度按照跨度的~ 確定，懸臂梁截面高度按照跨度的~確定，各梁截面寬度按照高度的~ 確定。那么，各截面尺寸確定如下: 1.1 主梁AB、BC（A軸主梁取同） 取。 ，取。 1.2 B、C軸主梁 取。 ，取。 1.3 5~7軸間次梁尺寸（B~C軸間次梁取同） ，取，取。 2.柱截面初估 (1)根據(jù)《混凝土設(shè)計(jì)原理》中的承載力計(jì)算公式，可推出構(gòu)件截面面積的計(jì)算公式如下: (2-1) 式中:

20、 ——軸壓比(一級(jí)0.65、二級(jí)0.75、三級(jí)0.85，四級(jí)0.9、短柱減0.05)； ——砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ——估算柱軸力設(shè)計(jì)值。 (2)柱軸力設(shè)計(jì)值: (2-2) 式中: ——豎向荷載作用下柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值(已包含活載)； ——中柱、邊柱、角柱。 (3)豎向荷載作用下柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值: (2-3) ——柱承受樓層數(shù)； ——柱子從屬面積； ——豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值(已包含活載)，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)各層的重力代表值一般為，此處取。 (4)邊柱C:

21、 ， ，。 取截面為， 同理，柱H也取截面為，柱F、G取截面為。 2.3 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 1.線剛度計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為600mm，室內(nèi)外高差為300mm，由此求得底層層高為5.1m。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計(jì)算后列于圖2-2，其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，邊跨梁取I=1.5I0，中跨梁取I=2I0(I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。 (1)由《混凝土結(jié)構(gòu)》中得到線剛度計(jì)算公式如下: (2-4) 式中: ——梁的長(zhǎng)度； ——混凝土彈性模量。 (2

22、)各梁柱的線剛度計(jì)算如下: 1)梁的線剛度計(jì)算 L1: ； L2: ； 2)柱的線剛度計(jì)算 ①首層柱 Z1: ； ②二～五層柱 Z1: ； 圖2-2 梁柱線剛度圖(單位:10-3Em3) 第3章 荷載計(jì)算 3.1 恒荷載計(jì)算 1.屋面板(按屋面做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載): 40mm厚擠塑聚苯乙烯泡沫保溫板

23、 ； 1.5mm三元乙丙橡膠防水卷材 ； C7.5高爐爐渣砼找坡2%(最薄處30厚) ； 鋼筋混凝土基層 ； 板底粉刷 ； 小計(jì) ； 2.樓面恒載: 20mm厚1:3干硬性水泥漿找平

24、 ； 10mm厚水泥結(jié)合層 ； 120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 ； 小計(jì) ； 3.墻體恒載: 240厚砌塊： 4.梁的自重線荷載: 主梁自重線荷載 ； 梁側(cè)粉刷線荷載 ； 次梁自重線荷載 ； 梁側(cè)粉刷線荷載

25、 ； 邊梁自重線荷載 ； 梁側(cè)粉刷線荷載 ； 5.柱自重線荷載: Z1: ； 6.墻體自重線荷載: 門窗面積所占比例較大的墻體，墻重按80%折算 : ； : ； 圖3-1 墻體編號(hào)圖 7.各層梁所受恒載: 圖3-2 傳力路線圖 (1)屋頂層梁所受恒荷載(圖3-3) 1)線荷

26、載 屋面板(這里的屋面恒荷載取): ； 梁自重: 。 粉刷: 。 小計(jì) 。 2)集中荷載 ①A點(diǎn) 屋面: ； 連系梁自重: ； 陽(yáng)臺(tái)部分梁:

27、 ； 粉刷: ； 女兒墻: ； 次梁傳來(lái)的荷載: ； 小計(jì) 。 ②B點(diǎn) 屋面: ； 連系梁自重: ； 粉刷:

28、 ； 次梁傳來(lái)荷載: ； 小計(jì) 。 ③B1點(diǎn) 屋面: ； 連系梁自重: ； 粉刷: ； 小計(jì) 。 ④C點(diǎn) 五面: ； 連系梁自重: ； 粉刷:

29、 ； 1.1米女兒墻: ； 小計(jì) 。 圖3-3 屋頂層梁所受恒載圖 (2)二～五層梁所受恒荷載(圖3-4) 1)線荷載 樓面: ； 梁、門、墻: 。 2)集中荷載 ①A點(diǎn) 樓面: ； 連系梁自重:

30、 ； 陽(yáng)臺(tái)部分梁: ； 粉刷: ； 墻自重: ； 柱自重: ； 次梁傳來(lái)荷載: ； 小計(jì) 。 ②B點(diǎn) 樓面: ； 連系梁自重:

31、 ； 粉刷: ； 墻自重: ； 柱自重: ； 次梁傳來(lái)荷載: ； 小計(jì) 。 ③B1點(diǎn) 樓面: ； 連系梁自重:

32、 ； 粉刷: ； 墻自重: ； 柱自重: ； 小計(jì) 。 ④C點(diǎn) 樓面: ； 連系梁自重: ； 粉刷: ； 墻自重:

33、 ； 柱自重: ； 小計(jì) 。 圖3-4 二～五層梁所受恒載圖 3.2 活荷載計(jì)算 1.各種活荷載分析 活荷載各層的傳力路線均與恒荷載相同。 上人屋面活荷載: ； 廁所、浴室活荷載: ； 走廊、樓梯

34、活荷載: ； 陽(yáng)臺(tái)、閱覽室活荷載: ； 儲(chǔ)藏室: 。 (1)屋頂層梁所受活荷載(圖3-5) 1)線荷載（AB） ； （其余均為零） 2)集中荷載 A點(diǎn) ； B點(diǎn)

35、 ； B1點(diǎn) ； C點(diǎn) ； 圖3-5 屋頂層梁所受活載圖 (2)二～五層梁所受活荷載(圖3-6) 1)線荷載（AB） ； （其余均為零） 2)集中荷載 A點(diǎn) ； B點(diǎn)（含廁所） ； B1點(diǎn)

36、 ； C點(diǎn) ； 圖3-6 二~~五層梁所受活載圖 3.3 風(fēng)荷載計(jì)算 1.根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)》風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下: (3-1) 式中: ——高度z處的風(fēng)振系數(shù)，由于房屋結(jié)構(gòu)高寬比小于1.5，所以； ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)可根據(jù)地面粗糙類別為B類和離地面或海平面高度取值； ——風(fēng)荷載體型系數(shù)，由于地面粗糙度為B類，所以體型系數(shù)迎風(fēng)面取0.8，背風(fēng)面取-0.5。 2.風(fēng)荷載設(shè)計(jì)

37、值計(jì)算公式如下: (3-2) (3-3) B——計(jì)算單元寬度； ——下層柱高； ——上層柱高，對(duì)于頂層為女兒墻的2倍； ——可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.4。 表3-1 風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)果表 層次 Z(m) 5 1.00 1.30 16.40 1.146 0.35 18.72 12.55 4 1.00 1.30 12.30 1.064 0.35 21.60 13.44 3 1.00 1.30 9.30 1.00 0.3

38、5 21.60 12.64 2 1.00 1.30 6.30 1.00 0.35 21.60 12.64 1 1.00 1.30 3.30 1.00 0.35 22.68 13.36 圖3-8 風(fēng)荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 第4章 內(nèi)力計(jì)算 4.1 風(fēng)荷載作用下彎矩求解 1.D值計(jì)算 (1)一般層: ； (2)底層: 。 (3)計(jì)算結(jié)構(gòu)如下表所示: 表4-1 風(fēng)荷載作用下D值計(jì)算 層數(shù) 柱號(hào) 2~5層 A柱 B柱 C柱 底層 A柱 B柱 C柱

39、 2.V值計(jì)算 根據(jù)可求得每層各柱的剪力V值，如下表所示: 表4-2 風(fēng)荷載作用下剪力V計(jì)算 層數(shù) 5層 12.55 4層 25．99 3層 38.63 2層 51.27 1層 64.54 3.反彎點(diǎn)高度計(jì)算 根據(jù)總層數(shù)，該柱所在層，梁柱線剛度比，查表得到標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)系數(shù)；根據(jù)上下橫梁線剛度比值查表得修正；根據(jù)上下層高度變化查表的修正值、。那么各層反彎點(diǎn)高度為如下頁(yè)表所示: 表4-

40、3 風(fēng)荷載作用下反彎點(diǎn)高度yh計(jì)算 層數(shù) 柱號(hào) 5層 5 5 3.0 A 0.300 0 0 0 0.300 9.000 B 0.364 0 0 0 0.364 1.080 C 0.300 0 0 0 0.300 0.900 4層 5 4 3.0 A 0.360 0 0 0 0.360 1.080 B 0.410 0 0 0 0.410 1.230 C 0.363 0 0 0 0.363 1.089 3層 5 3 3.0 A 0.450 0

41、 0 0 0.450 1.350 B 0.460 0 0 0 0.460 1.380 C 0.450 0 0 0 0.450 1.350 2層 5 2 3.0 A 0.500 0 0 0 0.500 1.500 B 0.500 0 0 0 0.500 1.500 C 0.500 0 0 0 0.500 1.500 1層 5 1 3.3 A 0.700 0 0 0 0.700 2.310 B 0.610 0 0 0 0.610 2.013 C 0.690 0 0 0

42、 0.690 2.277 4.彎矩計(jì)算 根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置可以計(jì)算第層第個(gè)柱上、下端彎矩分別為、。要求梁端彎矩，可以由柱端彎矩，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡計(jì)算所得。 對(duì)于邊跨梁端彎矩: 對(duì)于中跨，由于梁的端彎矩與梁的線剛度成正比，因此 因此，可以繪得整榀框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩圖: 圖4-1 風(fēng)荷載作用下彎矩圖 4.2 豎向荷載作用下彎矩求解 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較大時(shí)，可在截面配筋

43、時(shí)，將跨中彎矩乘1.1～1.2的放大系數(shù)予以調(diào)整?？紤]本建筑實(shí)際活荷載相對(duì)于恒荷載不大，因此不考慮活荷載不利布置。 1.固定端彎矩 將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。在計(jì)算固端彎矩時(shí)，可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如圖4-2所示。 圖4-2 荷載的等效 (1)荷載轉(zhuǎn)化 把梯形荷載化作等效均布荷載，AB為邊跨梁，BC為中跨梁。 ，，。 (2)各桿的固端彎矩 ，, 1)豎向恒荷載作用下彎矩（圖4-5） ①屋頂層: ; ，；，； ②二~五層: ; ，，，。 圖4-5 恒荷載作用

44、下梁固端彎矩 2)豎向活荷載作用下彎矩（圖4-6） ①二~屋頂層: ; ； ； ； 圖4-6 活荷載作用下梁固端彎矩 2.彎矩分配系數(shù)(中間層省略) 圖4-7 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 節(jié)點(diǎn)1: ，； 節(jié)點(diǎn)2: ，； 節(jié)點(diǎn)3 : ， ； 節(jié)點(diǎn)4: ，； 節(jié)點(diǎn)5 :

45、 ， ； 節(jié)點(diǎn)6: ，； 節(jié)點(diǎn)7: ，， ； 節(jié)點(diǎn)8: ，； 節(jié)點(diǎn)9: ， ，； 3.彎矩分配 (1)恒荷載作用下彎矩分配 圖4-8 屋頂層梁固端彎矩一次分配 圖4-9 三~五層梁固端彎矩一次分配 圖4-10 二層梁固端彎矩一次分配 圖4-11 屋頂層梁固端彎矩二次分配 圖4-12 五層梁固端彎矩二次分配 圖4-1

46、3 四層梁固端彎矩二次分配 圖4-14 三層梁固端彎矩二次分配 圖4-15 二層梁固端彎矩二次分配 (2)活荷載作用下彎矩分配 圖4-16 屋頂層梁固端彎矩一次分配 圖4-17 三~五層梁固端彎矩一次分配 圖4-18 二層梁固端彎矩一次分配 圖4-19 屋頂層梁固端彎矩二次分配 圖4-20 五層梁固端彎矩二次分配 圖4-21 四層梁固端彎矩二次分配 圖4-22 三層梁固端彎矩二次分配 圖4-23 二層梁固端彎矩二次分配 4.彎矩圖繪制 圖4-2

47、4 恒荷載作用下彎矩圖 圖4-25 活荷載作用下彎矩圖 5.梁跨中彎矩計(jì)算 (1)恒荷載梁跨中彎矩計(jì)算 ； ； ； ； ； (2)活荷載梁跨中彎矩計(jì)算 ； ； ； ； ； 4.3 剪力計(jì)算 1.取屋頂層EF桿件為隔離體(彎矩取順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)): 圖4-26 AB梁受力分析圖 ，， 得。 ，， 得。 因此，其剪力圖為 圖4-27 AB梁剪力圖 2.取BC桿件為隔離體: 圖4-28 BC梁受力分析圖 ，得。 ，， 得

48、。 圖4-29BC梁剪力圖 3.其它桿件計(jì)算過(guò)程從略，各種工況下的框架剪力圖分別如圖5-26~圖5-28: 圖4-30整榀框架在恒荷載作用下剪力圖 圖4-31 整榀框架在活荷載作用下剪力圖 圖4-32 整榀框架在風(fēng)荷載作用下剪力圖 4.4 軸力計(jì)算 框架梁的軸力一般不大，且影響較小，因此，可以不必計(jì)算梁的軸力，本設(shè)計(jì)只計(jì)算柱的軸力。 1.以屋頂層E軸柱為例: 圖4-33屋頂層E柱受力分析圖 Z1自重: ； ,。 其它桿件計(jì)算過(guò)程從略，各種工況下的框架剪力圖分別如圖5-29~圖5-31: 圖4-34 整榀框架在恒荷載作用下軸力圖 圖4-35

49、 整榀框架在活荷載作用下軸力圖 圖4-36 整榀框架在風(fēng)荷載作用下軸力圖 第5章 內(nèi)力組合 根據(jù)以上內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，即可進(jìn)行各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁的控制截面為梁端及跨中，每層共有9個(gè)截面。柱每層有兩個(gè)控制截面，及柱頂和柱底。為了施工方便，對(duì)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅(只對(duì)恒載和活載下彎矩進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)取0.85)。 圖5-1 恒荷載作用下調(diào)幅后梁端彎矩圖 圖5-2 活荷載作用下調(diào)幅后梁端彎矩圖 5.1 梁的內(nèi)力組合 1.取所有梁端和跨中為控制截面，梁截面編號(hào)每層自左向右按阿拉伯?dāng)?shù)字順序排列，如下圖所示: 圖5-3梁截面編號(hào)圖 梁跨中彎矩以梁下部受拉為

50、正，上部受拉為負(fù)；梁支座的彎矩和剪力以使梁產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)；由于二~五層的內(nèi)力基本相同，所以取屋頂層和五層為例， 內(nèi)力組合:①=1.2恒+1.4活，②=1.2恒+0.91.4(活+風(fēng))，③=1.35恒+1.4(0.7活+0.6風(fēng))，結(jié)果見表5-1和5-2: 表5-1 屋頂層梁內(nèi)力組合 截面 1 2 3 4 5 6 恒載 M -6.98 5.04 25.93 -47.34 60.13 39.98 V 16.4 -4.67 25.75 58.74 3.59 51.55 活載 M -5.3125 4.

51、7005 6.222 -1.989 29.6225 0.7089 V 10.03 -0.22 10.47 16.17 -0.39 16.95 風(fēng)載 M 7.012 0 5.32 5.51 0 7.53 V 2.57 2.57 2.57 2.84 2.84 2.84 內(nèi)力組合 ① -15.81 12.63 39.83 -59.59 113.63 48.96 146.26 33.72 -5.91 45.56 93.13 3.76 85.59 -102.25 ② -6.54 11.

52、13 43.59 -53.00 104.15 56.87 146.17 33.29 -3.07 44.98 91.02 6.95 83.23 -98.38 ③ -8.74 11.41 45.58 -61.23 110.20 60.99 152.39 34.13 -4.36 47.18 97.53 6.85 88.59 -101.89 表5-2 五層梁內(nèi)力組合 截面 1 2 3 4 5 6 恒載 M -19.24 44.35 55.37 -93.99 88

53、.45 123.29 V 36.86 -7.49 51.84 90.11 15.75 54.23 活載 M -16.507 1.632 6.698 -1.5555 31.858 0.7055 V 9.9 -0.13 10.15 17.09 -0.55 18.19 風(fēng)載 M 16.29 0 11.28 11.76 0 11.02 V 5.74 5.74 5.74 6.35 6.35 6.35 內(nèi)力組合 ① -46.20 55.50 75.82 -114.97 150.74 148.94

54、 207.33 58.09 -9.17 76.42 132.06 18.13 90.54 -233.11 ② -23.32 54.98 85.86 -101.77 140.55 160.61 210.68 61.12 -2.93 79.37 133.45 25.16 91.58 -228.17 ③ -28.47 61.47 90.79 -118.53 150.63 176.39 223.13 64.28 -5.42 84.75 143.73 26.06 96.37

55、 -248.07 5.2 底層柱的內(nèi)力組合 圖5-4底層柱編號(hào)圖 表5-3 底層柱內(nèi)力組合 截面 A柱 B柱 C柱 上 下 上 下 上 下 恒載 M 9.32 4.66 17.42 8.71 33.5 16.75 N -1441.73 -1465.09 -1561.43 -1584.79 -865.82 -889.18 V 4.24 4.24 7.92 7.92 15.23 15.23 活載 M 2.83 1.42 2.73 1.19

56、 0.26 0.13 N -362.16 -385.52 -359.26 -383.26 -253.91 -277.27 V 1.29 1.29 7.92 7.92 0.12 0.12 風(fēng)載 M 27.73 41.42 38.59 57.64 18.39 40.93 N -43.44 -43.44 -6.15 -6.15 -49.69 -49.69 V 17.93 17.93 28.63 28.63 17.98 17.89 ① M 15.15 7.58 24.73 12.12 40.56 20

57、.28 N -2237.10 -2297.84 -2376.68 -2438.31 -1394.46 -1455.19 V 6.89 6.89 20.59 20.59 18.44 18.44 ② M 44.19 51.86 65.53 73.99 60.34 64.44 N -2168.12 -2221.38 -2268.36 -2322.31 -1366.87 -1420.13 V 25.85 25.85 48.98 48.98 37.82 37.73 ③

58、 M 38.65 42.48 58.61 61.34 60.93 57.12 N -2337.74 -2392.17 -2465.17 -2520.23 -1459.43 -1513.86 V 22.05 22.05 42.50 42.50 35.78 35.71 Mmax及相應(yīng)的N M 44.19 51.86 65.53 73.99 60.34 64.44 N -2168.12 -2221.38 -2268.36 -2322.31 -1366.87 -1420.13

59、 Nmin及相應(yīng)的M M 15.15 7.58 24.73 12.12 40.56 20.28 N -2237.10 -2297.84 -2376.68 -2438.31 -1394.46 -1455.19 Nmax及相應(yīng)的M M 38.65 42.48 58.61 61.34 60.93 57.12 N -2337.74 -2392.17 -2465.17 -2520.23 -1459.43 -1513.86 第6章 截面設(shè)計(jì) 6.1 梁截面設(shè)計(jì) 1.已知條件 混凝土強(qiáng)

60、度等級(jí)選用C35，，?？v向受力鋼筋HRB400()，箍筋選用HRB235()。梁的截面尺寸均為250500。 1. 五層框架梁AB跨1截面配筋計(jì)算。 框架梁截面尺寸為250500mm，不考慮現(xiàn)澆板作用，支座截面按矩形截面計(jì)算，查表得，，。構(gòu)件環(huán)境類別為一類，時(shí)梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為，故設(shè)，則。 ，可以。 故 選用2 16，，以下驗(yàn)證適用條件： ① ，已滿足； ② ， ， ，同時(shí)，可以。 2. 五層框架梁AB跨跨2截面配筋計(jì)算。 考慮現(xiàn)澆板作用，跨中截面按T形梁計(jì)算。，，，。查表得，，。構(gòu)件環(huán)境類別為二類，時(shí)梁混凝土保護(hù)層為，預(yù)計(jì)鋼筋放一排，故設(shè)，則。

61、 ，屬第一類T形梁，以代替，可得： ，可以。 故 選用3 16，，以下驗(yàn)證適用條件： ① ，已滿足； ② ， ， ， ，同時(shí)，可以。 3. 五層框架梁AB跨3截面配筋計(jì)算。 框架梁截面尺寸為250500mm，不考慮現(xiàn)澆板作用，支座截面按矩形截面計(jì)算，查表得，，。構(gòu)件環(huán)境類別為一類，時(shí)梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為，故設(shè)，則。 ，可以。 故 選用2 16+2 18，，以下驗(yàn)證適用條件： ① ，已滿足； ② ， ， ，同時(shí)，可以。 6.2 底層柱截面設(shè)計(jì) 1. 已知條件 混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用C35，，?？v向受力鋼筋

62、HRB400()，箍筋選用HRB235()。柱的截面尺寸：500500，，，。 1．B柱二層下部截面縱筋計(jì)算 框架柱B截面尺寸為500mm500mm，Mmax=73.99kN/m，Nmax=2520.23kN。構(gòu)件環(huán)境類別為一類，時(shí)梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為，故設(shè)，則，。 （1）平面內(nèi)配筋計(jì)算 ， 有 ，屬于小偏心受壓。 每邊選用3 16，。 ，可以； ， ，可以。 （2）平面外承載力驗(yàn)算 由，查表得， 那么N ，可以。 綜上所述，B柱二層下部截面縱筋為：截面每側(cè)3 16。 2．箍筋計(jì)算 混凝土采用C35

63、，，，；縱向鋼筋采用，； 以M柱二層下部截面進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算： 框架柱B截面尺寸為500mm500mm，Mmax=73.99kN/m，Nmax=2520.23kN，Vmax=48.98kN/m，構(gòu)件環(huán)境類別為二類，C35時(shí)梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為，故設(shè)，則，，， =48.98kN，截面符合要求。 ，取 ，取 僅需按構(gòu)造配箍筋，選用φ8@200(2)。 第7章 樓梯設(shè)計(jì) 7.1 樓梯基本資料 樓梯開間為3.0m，進(jìn)深為7.2m。采用板式樓梯，踏步寬300mm，踏步高150mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C35，鋼筋直徑d不小于12mm時(shí)采用二級(jí)鋼筋，d不小于10mm時(shí)采

64、用一級(jí)鋼筋。 7.2 樓梯梯段斜板設(shè)計(jì) 取二~五層的梯段板計(jì)算，底層的梯段板配筋與二~五層的相同。板傾斜角tanα=150/300=0.5，cos α=0.89。板斜長(zhǎng)為3080/0.89=3460mm，板厚h=3460/30=115.4mm，取h=120mm。取1m寬板帶計(jì)算。 1. 荷載計(jì)算 樓梯梯段斜板的荷載計(jì)算列于表7.1。梯段板的荷載計(jì)算列于表7-1。恒荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2，活荷載分項(xiàng)系數(shù)為γQ=1.4?？偤奢d設(shè)計(jì)值p=1.27.475+1.42.5=12.47kN/m。 表7-1 樓梯梯段斜板荷載計(jì)算表 荷載種類 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m) 恒

65、荷載 水磨石面層 (0.3+0.15)0.65/0.3=0.975 水泥砂漿找平 (0.3+0.15) 0.0220=0.18 梯段板自重 0.1225/0.89=3.37 板底抹灰 0.0220/0.89=0.45 小計(jì) 4.975 活荷載 2.0 2. 截面計(jì)算 板水平計(jì)算跨度，彎矩設(shè)計(jì)值 ，板的有效高度。 ，得。 ，選配8@100， 分布筋每級(jí)踏步1根8 7.3 平臺(tái)板設(shè)計(jì) 設(shè)平臺(tái)板厚120mm，取1m寬板帶計(jì)算。 1. 荷載計(jì)算 平臺(tái)板的荷載計(jì)算列于表7.2?？偤奢d設(shè)計(jì)值 表7-2 平臺(tái)板荷載計(jì)算表

66、 荷載種類 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m) 恒荷載 水磨石面層 0.3 水泥砂漿找平 0.03528=0.4 混凝土板 0.1225=2.5 板底抹灰 0.0220=0.4 小計(jì) 4.7 活荷載 2.0 2. 截面計(jì)算 平臺(tái)板的計(jì)算跨度。 彎矩設(shè)計(jì)值。 板的有效高度。 ，得。 ，選配8@100，。 7.4 平臺(tái)梁設(shè)計(jì) 設(shè)梯梁截面尺寸為250mm300mm。 1. 荷載計(jì)算 梯梁的荷載計(jì)算列于表7-3?？偤奢d設(shè)計(jì)值p=1.219.12+1.44.31=28.98kN/m。 表7-3 梯梁的荷載 荷載種類 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m) 恒荷載 梁自重 0.20.325=1.50 梁側(cè)粉刷 0.