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文檔簡介
1、畢業設計(高層建筑框架-剪力墻結構設計) 高層住宅樓結構設計摘 要本工程為依景花園A1棟,擬建高層住宅樓。根據現場的土地使用面積將該樓設計成一對稱布置的住宅樓,設置一部電梯,一層設置四戶。首層的標高為3.9米,其余11層的層高均為2.9m。樓層總高度為35.8m。總建筑面積4319.28m2。基本風壓值0.65kN/m2,抗震設防烈度7度,設計基本地震加速度值為0.10g,類場地,設計地震分組為第一組。本工程結構設計采用框架-剪力墻結構,結構計算按縱向框架承重分析。具體內容包括:結構方案和初選截面尺寸;樓板結構設計;結構計算簡圖及剛度參數計算;荷載計算及結構位移驗算;水平荷載作用下的結構內力分
2、析;豎向荷載作用下的結構內力分析;荷載效應及內力組合;截面設計和構造要求;基礎設計;結構施工圖的繪制;計算機輔助設計。在進行截面抗震設計時,柱按偏壓構件計算,保證延性框架要“強剪弱彎,強柱弱梁,強節點弱構件強錨固”的設計原則,且滿足構造要求。關鍵詞:高層,抗震,框剪,結構設計A1 Block Of King Garden In High-rise Residential Buildings, Structural DesignAbstractKing Garden in the works for A1 block, the proposed high-rise residential bui
3、ldings. According to the land use area will be carried into a symmetrical layout design of residential buildings, the installation of a lift, one of four households. The level of the first floor is 3.9m and the remaining eleven floors are 2.9m high-level layers. The total height of the building is 3
4、5.8m. A total construction area is 4319.28m2. Basic wind pressure value is 0.65kN/m2, earthquake intensity of 7 degrees security, the basic design for seismic acceleration values 0.10g, category II sites, design for the earthquake-first group. This engineering construction design adoption the frame-
5、shear wall construction. The structure of the vertical longitudinal loading analysis. Concrete contents include: structural programmes and primary cross-sectional size; floor structural design; Structural calculation diagrammatic drawing and stiffness parameter calculation; Structural load calculati
6、on and displacement calculation; Level load role of endogenous force structure analysis; Vertical load role of the endogenous force structure analysis; Load effects and endogenous force portfolio; Cross-sectional design and construction requirements; Foundation design; Structural construction mappin
7、g; computer-aided design. Earthquake in cross-sectional design, pillar by bias components calculated to ensure extensive framework to "strong reminder and weak bends, strong column and weak beam, strong joint weak components strong anchorage" design principles, and the cross-section must t
8、o meet the demand of construction requirements.Key words: Tall structures, Earthquake proofing construction, Frame -Shear wall, Structural design目 錄工程概況1結構布置和初選構件截面尺寸22.1 柱截面尺寸22.2 梁截面尺寸32.3 板的厚度32.4 剪力墻數量的確定33 樓板結構設計63.1 樓梯設計63.1.1 梯段板計算63.1.2 梯梁設計83.2樓板設計93.2.1 荷載計算93.2.2 計算跨度L0113.2.3 彎矩和配筋計算11非框
9、架梁的設計174.1非框架梁的內力計算174.2非框架梁的配筋計算254.2.1 正截面承載力計算254.2.2 斜截面承載力計算265 計算簡圖及剛度參數295.1 計算簡圖295.2 剛度參數295.2.1 總剪力墻的等效抗彎剛度295.2.2 總框架的抗推剛度325.3主體結構剛度特征值406 豎向荷載及水平荷載計算416.1 豎向荷載416.1.1 各種構件的荷載標準值416.1.2 重力荷載代表值436.2橫向水平地震作用436.2.1 結構總水平地震作用底部剪力標準值FEk436.2.2 各層水平地震作用Fi456.3 橫向風荷載計算467 水平荷載作用效應分析487.1 水平地震
10、作用折算及水平位移驗算487.1.1 水平地震作用折算487.1.2 水平位移驗算487.2 水平地震作用下的內力計算497.2.1 總剪力墻、總框架和總連梁的內力497.2.2 各根柱、各根連梁、各片剪力墻的內力51(2)各片剪力墻的彎矩和剪力517.2.3 框架梁、柱的內力計算548 豎向荷載作用下結構的內力計算618.1 框架內力計算618.1.1 計算簡圖618.1.2 分配系數及固端彎矩628.1.3 分配與傳遞648.2 剪力墻內力計算698.2.1 軸力的計算698.2.2 彎矩的計算729 荷載效應組合749.1 框架梁柱的內力組合749.1.1 梁、柱內力調整749.1.2
11、框架梁、柱的內力組合799.2 剪力墻的內力組合8010 截面設計8210.1 框架梁8210.1.1 正截面受彎承載力計算8210.1.2 斜截面受剪承載力計算8310.2 框架柱8410.2.1 剪跨比和軸壓比8410.2.2 正截面抗彎承載力計算8510.2.3 斜截面抗剪承載力計算8810.2.4 節點的抗剪承載力計算9010.3 剪力墻9110.3.1 正截面承載力計算9110.3.2 斜截面承載力計算9211 基礎設計9511.1 基礎選型9511.2 基礎平面布置9511.3 承臺計算和配筋97致謝錯誤!未定義書簽。參考文獻103107高層住宅樓結構設計工程概況依景花園為12層住
12、宅樓,框架-剪力墻結構,主體高度35.8m。抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g,場地類別類,設計地震分組為第一組,基本風壓為。工程的建筑平面示意圖見圖1-1,地上12層,首層3.9m,212層層高均為2.9m。天面上設頂層梯間及電梯機房,其層高為2.8m,電梯機房地面高于天面1.5m。剪力墻門洞高均取2.2m,外圍護墻墻厚190mm,選用混凝土空心小砌塊。內圍護墻墻厚120mm,選用灰砂磚。地下室1層,層高4m。與上部結構相比,地下室頂板剛度足夠大,手算時可近似取為上總結構的嵌固端。結構布置和初選構件截面尺寸該建筑經過對建筑高度、使用要求、材料用量、抗震要求、造價等因素綜合考
13、慮后,宜采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構。混凝土強度等級選用:梁、板為C25;墻、柱為C30。按照建筑設計確定的軸線尺寸和結構布置的原則進行結構布置。剪力墻除在電梯井及樓梯間布置外,在、軸各設一道墻。標準層結構布置平面圖如圖2-1所示。各構件的截面尺寸初估如下:2.1 柱截面尺寸(1)首層中柱 按軸壓比限值考慮。本結構框架抗震等級為三級,;住宅荷載相對較小,取;樓層數;彎矩對中柱影響較小,取;柱負荷面積,以上數據代入式Ac=得:,于是。首層邊柱負荷面積,取1.2,其余參數與中柱相同。可得:,則。(2)用與首層類似的作法可得六層中柱:,。邊柱:,則。(3)考慮到各柱尺寸不宜相差太大以及柱抗側移剛度
14、應有一定保證,因此初選柱截面尺寸為:15層中柱 ,邊柱 ;612層中柱 ,邊柱 。以上尺寸也滿足規范關于柱截面寬度和高度的最小尺寸、柱剪跨比、截面高寬比等要求。2.2 梁截面尺寸橫向框架梁 計算跨度,梁高取(1/101/18)=,初選;梁寬度(1/21/4),初選。按簡支梁滿載時的(0.60.8)驗算。取,則選用HRB335,混凝土C50時,b=0.550。按單筋梁估算,1fcbho2b(1-0.5b)=1×11.9×200×4752×0.55×(1-0.550/2)= 214.1 kN·mM=161.6 kN·m。于是初選
15、梁截面為200 ×500mm。(2)(2)對縱向框架梁作與橫向類似的粗略計算,可取截面尺寸為200×500 mm。其它非框架梁取200×400mm。2.3 板的厚度板的最小厚度不小于80mm;考慮到保證結構的整體性,初選h=100mm,頂層樓板取120 mm。2.4 剪力墻數量的確定剪力墻截面面積A與樓面面積之比按2%3%考慮,且縱橫兩個方向剪力墻截面積應大致相同,即縱、橫向各應有A=(1%1.5%)×23.4×16.8=3.935.90m2。初選墻厚為200 mm,以、軸和電梯井及樓梯間剪力墻粗算,可有A=(2+1.2+1.5+1.2)
16、15;2+2.38×3=3.79m2,可以。按圖2-1布置的剪力墻也滿足剪力墻壁率不小于5/的要求。各種構件截面尺寸及混凝土強度等級詳見表2-13 樓板結構設計3.1 樓梯設計本住宅樓采用板式樓梯,標準層尺寸如圖3-1所示,。采用C25混凝土,梯板鋼筋用HPB235,梯梁用HRB335。3.1.1 梯段板計算TB1、TB2計算跨 L27002002500mm梯板厚度 h(1/251/30)L 84100mm,取h100mm踏步高度 2900÷20145mm, 踏步寬度 2700÷9300mm荷載計算:1. 平梯段、樓板段面層: 10厚地磚,素水泥漿擦縫 0.01&
17、#215;200.20 kN/m2 25厚1:3水泥砂漿 0.25×200.50 kN/m2梯板: 100mm厚鋼筋混凝土板 0.100×252.5 kN/m2板底: 15厚水泥石灰漿打底、5厚紙筋灰批面 0.015×17+0.005×160.34 kN/m2恒荷載標準值: 3.54 kN/m2活荷載標準值: 3.5 kN/m2平梯段設計荷載: 1.2×3.541.4×3.59.15 kN/m2支座反力:0.5×9.15×2.712.35 kN/m最大彎矩:8.34 kN·m/m選用10 140(I級鋼)
18、 ,A561 mm2/m支座截面負筋取與跨中截面相同,采用10 110。2. 斜梯段面層: (0.200.50)×(0.30+0.145)0.301.04 kN/m2梯踏步: 0.145×252 1.813 kN/m2梯斜板: 0.100×252.78 kN/m2板底: 0. 340.38 kN/m2 扶手重: (不計入,另加212)恒荷載標準值: 6.013 kN/m2活荷載標準值: 3.5 kN/m2荷載設計值: 1.2×6.0131.4×3.512.116 kN/m2支座反力:0.5×12.116×2.716.36 k
19、N/m最大彎矩:11.04 kN·m/m選用10 110(I級鋼) ,A714 mm2/m支座截面負筋取與跨中截面相同,采用10 110。3.1.2 梯梁設計TL1、L15 (計算簡圖如圖3-2所示)跨度 L2600mm, 梁高 h L12 217mm截面取 200×300荷載計算:TB1(TB2)傳來: (設計值) 16.36 kN/m樓板( TB3)傳來: 9.15×1.225.49 kN/m梁自重: 1.2×0.2×(0.30.10)×251.20 kN/m梁側批蕩: 1.2×2×0.02×(0.3
20、0.1)×170.16 kN/m均布荷載設計值: 23.21 kN/m側磚扶手(0.9m高)傳來集中荷載:1.2×(19×0.060.34×2)×0.9×2.75.90kN跨中彎矩:倒L形截面,近似按矩形截面計算配筋:實配216(HRB335級鋼),402 mm支座剪力:僅需按構造配置箍筋,此時箍筋的最大間距為200mm,最小配箍率為:選 6 150 雙肢箍 , ,滿足要求。注:樓板(T B3)傳來:9.15×1.225.49kN/m梯板( B16)傳來:9.15×1.225.49kN/m兩者相等。3.2樓板設計各
21、樓面板和屋面板的編號如圖3-3a,b所示:3.2.1 荷載計算 樓面荷載標準值活荷載:2.0kN/(按住宅取值,陽臺為2.5 kN/)恒荷載:飾面層:10厚地磚,素水泥漿 0.01m×20kN/m3=0.2kN/m2找平結合層:25厚1:3水泥砂 0.025m×20kN/m3=0.5kN/m2結構層:100厚鋼筋混凝土屋面板 0.10m×25kN/m3=2.5kN/m頂棚抹灰:15厚水泥石灰漿打底,5厚紙筋灰批面0.015 m×17kN/m3+0.005×16kN/m3=0.335kN/m2_ 恒荷載合計 3.54kN/恒荷載設計值: 1.2&
22、#215;3.544.248kN/m2活荷載設計值: 2.80kN/m22屋面荷載標準值活荷載:3.0kN/(上人屋面,屋頂花園)恒荷載:種植土層:200厚種植土 0.20 m×17kN/m3=3.4kN/m2飾面層:10厚防滑地磚,素水泥漿擦縫 0.01m×20kN/m3=0.2kN/m2結合層:20厚1:3水泥砂漿 0.02m×20kN/m3=0.4kN/m2隔熱層:50厚的膨脹珍珠巖隔熱層 0.05m×10 kN/m3=0.5kN/m2防水層:2厚聚胺脂防水涂料 0.13 kN/m2找平層:20厚1:2.5水泥砂漿 0.02m×20kN/
23、m3=0.4kN/m2結構層:120厚鋼筋混凝土屋面板 0.12m×25kN/m3=3.0kN/m頂棚抹灰:15厚水泥石灰漿打底,5厚紙筋灰批面0.015 m×17kN/m3+0.005×16kN/m3=0.335kN/m2_ 恒荷載合計 =8.37kN/恒荷載設計值: 1.2×8.3710.038kN/m23電梯機房地面荷載標準值活荷載:7.0 kN/恒荷載:120厚鋼筋混凝土板 0.12m×25kN/m3=3.0kN/m_恒荷載合計 3.0kN/恒荷載設計值: 1.2×3.03.60kN/m2活荷載設計值: 9.80kN/m23.
24、2.2 計算跨度L0各板內跨取軸線間的距離,邊跨取板凈跨加梁寬度。以B1板為例: (3.90.10.1)0.23.9m (4.90.10.1)0.24.9m由于,故按雙向板計算。3.2.3 彎矩和配筋計算一雙向板的計算因為混凝土結構設計規范10.1.2規定當長邊與短邊長度之小于2.0按雙向板計算。現只計算B1,其它板的計算見下表。B1雙向板的邊界是兩鄰邊簡支,兩鄰邊固定。其最大彎矩由g+q/2作用下兩邊支座簡支、兩內支座固支板的跨中彎矩與q/2作用下四邊簡支板的跨中彎矩之和求得;支座最大負彎矩則為g+q作用兩邊支座簡支、兩內支座固支時的支座彎矩。計算時取混凝土泊松比=0.2 ,取一米寬的板帶作
25、為計算長度。用g4.248kN/m2 和其q,11.9N/mm2,210 N/mm2,80mm,查建筑結構靜力計算手冊后得計算如下:Lox/Loy=3.9/4.9=0.796,由靜力手冊查雙向板均布荷載作用下的內力系數表可得:跨內最大彎矩:mm(短向底筋在下)實配8 160,314mm2/mmm(長向底筋在上)實配8 200,251mm2/m支座彎矩:同理可求出其他板的跨內最大彎矩和支座彎矩,并進行配筋計算(見表3-1、表3-2)支座負鋼筋則要由該支座相鄰兩區格同一支座彎矩的較大值確定。此外,對端支座應考慮梁對板的轉動約束作用,配置構造負鋼筋。當板內支座受力鋼筋為10110(As=714mm2
26、)時,可取構造鋼筋截面面積714×1/3238mm2/m,選8200,251 mm2/m。二單向板的計算由于本結構中的單向板數量較小且不是連續板,再加上活荷載較小,故單向板計算時不考慮結構最不利荷載組合。全部按活載滿跨布置。取一米寬的板帶作為計算長度。用q4.248+2.8=7.048kN/m2,11.9N/mm2,210 N/mm2,查建筑結構靜力計算手冊得:計算簡圖如3-4a,b所示: 樓面單向板的彎矩和配筋計算如表3-3所示:屋面單向板的彎矩和配筋計算如表3- 4所示:注:1.M的系數通過建筑結構靜力計算手冊查得;2.M=表中系數× ;3.配筋通過下列公式計算 ,各單
27、向板的分布鋼筋選用6180(As=157mm2),因為523×15%=78.45mm2<157 mm2又0.15%bh0=0.15%×1000×100 = 150 mm2<157 mm2故分布鋼筋滿足要求。單向板的端支座配置垂直于板邊的構造鋼筋選用8200(As=251mm2),因為,滿足要求。三各板支座配筋由以上板彎矩和配筋的計算,可以看出,同一支座相鄰板的支座配筋都大致相同或相近,故此,可選較大值做為該支座的支座配筋。以支座B6B13為例,板B6在該支座的配筋為8200,板B13在該支座的配筋也是8200,故該支座的配筋為8200。同理,其他支座的
28、配筋如表3-5所示:非框架梁的設計按考慮內力重分布設計。高層樓蓋不考慮梁從屬面積的荷載折減和活荷載的不利布置。標準層梁編號如圖4-1所示:4.1非框架梁的內力計算L1:截面尺寸:200mm×300mm梁左半邊板傳來荷載: (4.248+2.8)×227.048 kN/m有5×7.04884.405 kN/m梁右半邊板傳來荷載:1.2(2×2)0.3(12×0.32+0.33) ×7.0485.970 kN/m梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.30.1)×25×1.2+(0.02×0.2
29、215;2×18×1.2)=1.37 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.3)×1.2 + 0.31×(2.9-0.3)×2×1.28.674 kN/m有總荷載P= 4.405 + 5.970 + 1.37 + 8.674 = 20.419 kN/m故跨中最大彎矩:20.149×228 = 10.075 kN·m支座反力:15.86 kN其他梁也可用這種方法把三角形荷載和梯形荷載轉化為均布荷載進行計算,但由于計算相當繁雜,其他梁的內力計算就使用“結構力學求解器”進行計算。如下:
30、L2:截面尺寸:200mm×300mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.30.1)×25×1.2+(0.02×0.2×2×18×1.2)=1.37 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.3)×1.2 + 0.31×(2.9-0.3)×2×1.28.674 kN/m板傳來的三角形荷載:q1=1.8×7.048/2=6.343 kN/m板傳來的梯形荷載: q2=1.1×7.048/2=3.876kN/m由力學求解器可求
31、得:16.70 kN9.74 kN·m彎矩圖如圖4-2所示:L3:截面尺寸:200mm×350mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.350.1)×25×1.2+(0.02×0.25×2×18×1.2)=1.716 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.35)×1.2 + 0.31×(2.9-0.35)×2×1.28.507 kN/m板6傳來的三角形荷載:q1=2.1×7.048/2=7.400 kN/m板13傳來的
32、梯形荷載: q2=1.68×7.048/2=5.920 kN/m由力學求解器可求得:19.34 kN11.18 kN·m彎矩圖如圖4-3所示:L4:截面尺寸:200mm×500mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.50.1)×25×1.2+(0.02×0.4×2×18×1.2)=2.746 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.5)×1.2 + 0.31×(2.9-0.5)×2×1.28.006 kN/m板14傳來
33、的梯形荷載:q1=3.1×7.048/2=10.924 kN/m板8傳來的梯形荷載: q2=1.1×7.048/2=3.876 kN/m板9傳來的梯形荷載: q3=3.4×7.048/2=11.982 kN/mL15傳來的荷載: P=40.651 kN由力學求解器可求得:81.138 kN90.615 kN139.01 kN·m彎矩圖如圖4-4所示:L5:截面尺寸:AB:200mm×350mm BC:150mm×300mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.350.1)×25×1.2+(0.02
34、15;0.25×2×18×1.2)=1.716 kN/mBC段隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.3)×1.2 + 0.31×(2.9-0.3)×2×1.28.674 kN/m板13傳來的梯形荷載:q1=1.68×7.048/2=5.920 kN/m板12傳來的梯形荷載:q2=0.82×7.048/2=2.890 kN/m由力學求解器可求得:2.71 kN20.88 kN6.05 kN·m彎矩圖如圖4-5所示:L6:截面尺寸:200mm×400mm梁的自重
35、和粉刷荷載為:g10.2×(0.40.1)×25×1.2+(0.02×0.3×2×18×1.2)=2.059 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.4)×1.2 + 0.31×(2.9-0.4)×2×1.28.34 kN/m板1傳來的三角形荷載:q1=3.9×7.048/2=13.744 kN/m由力學求解器可求得:33.68 kN37.19 kN·m彎矩圖如圖4-6所示:L7:截面尺寸:200mm×500mm梁的自重和
36、粉刷荷載為:g10.2×(0.50.1)×25×1.2+(0.02×0.4×2×18×1.2)=2.746 kN/m隔墻荷載為:g20.45×(2.9-0.5)×1.21.296 kN/m (落地玻璃窗)板11傳來的三角形荷載:q1=4.8×7.048/2=16.915 kN/m板10傳來的均布荷載: q2=1.9×7.048/2=6.696 kN/m由力學求解器可求得:47.07 kN63.88 kN·m彎矩圖如圖4-7所示:L8:截面尺寸:200mm×350mm
37、梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.350.1)×25×1.2+(0.02×0.25×2×18×1.2)=1.716 kN/m隔墻荷載為:g20.45×(2.9-0.35)×1.21.377 kN/m (推拉門)板5傳來的三角形荷載:q1=3.0×7.048/2=10.572 kN/m板10傳來的均布荷載: q2=3.2×7.048/2=11.277 kN/m由力學求解器可求得:30.11 kN24.28 kN·m彎矩圖如圖4-8所示:L9:截面尺寸:200mm×
38、;400mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.40.1)×25×1.2+(0.02×0.3×2×18×1.2)=2.059 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.4)×1.2 + 0.31×(2.9-0.4)×2×1.28.34 kN/m板2傳來的梯形荷載: q1=2×7.048/2=7.048 kN/m板3傳來的三角形荷載:q2=1.2×7.048/2=4.229 kN/m板1傳來的三角形荷載:q3=3.9×7.
39、048/2=13.744 kN/mL1傳來的集中力:P15.86 kN由力學求解器可求得:46.792 kN50.949 kN55.23 kN·m彎矩圖如圖4-9所示:L10:截面尺寸:200mm×350mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.350.1)×25×1.2+(0.02×0.25×2×18×1.2)=1.716 kN/m隔墻荷載為:g20.8×18×0.12×(2.9-0.35)×1.2 + 0.31×(2.9-0.35)×2
40、215;1.26.75kN/m板5傳來的三角形荷載:q1=3.0×7.048/2=10.572 kN/m板11傳來的均布荷載: q2=3.5×7.048/2=12.334 kN/m由力學求解器可求得:39.5 kN31.52 kN·m彎矩圖如圖4-10所示:L11:截面尺寸:200mm×400mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.40.1)×25×1.2+(0.02×0.3×2×18×1.2)=2.059 kN/m隔墻荷載為:g211.8×0.19×(2.9-
41、0.4)×1.2 + 0.55×(2.9-0.4)×2×1.210.026 kN/m板2傳來的梯形荷載: q1=2×7.048/2=7.048 kN/m板3傳來的三角形荷載:q2=1.2×7.048/2=4.229 kN/m板4傳來的梯形荷載: q3=3.1×7.048/2=10.924 kN/mL1傳來的集中力:P15.86 kN由力學求解器可求得:49.525 kN53.681 kN57.42 kN·m彎矩圖如圖4-11所示:L12:截面尺寸:150mm×300mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.15&
42、#215;(0.30.1)×25×1.2+(0.015×0.2×2×18×1.2)=1.030 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.3)×1.2 + 0.31×(2.9-0.3)×2×1.28.674 kN/m板12傳來的三角形荷載:q1=0.82×7.048/2=2.890 kN/m板11傳來的均布荷載: q2=1.14×7.048=8.035 kN/m由力學求解器可求得:8.0 kN1.67 kN·m彎矩圖如圖4-12所示:
43、L13:截面尺寸:200mm×500mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.50.1)×25×1.2+(0.02×0.4×2×18×1.2)=2.746 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×(2.9-0.3)×1.2+0.31×(2.9-0.3)×2×1.2×1.5/5.5=2.366 kN/m板12傳來的三角形荷載:q1=0.82×7.048/2=2.890 kN/m板11傳來的均布荷載: q2=3.5×7.048/
44、2=12.334 kN/m板13傳來的三角形荷載:q3=1.68×7.048/2=5.920 kN/m板6傳來的梯形荷載: q4=2.1×7.048/2=7.400 kN/m板15傳來的均布荷載: q5=2.1×7.048/2=7.400 kN/mL3傳來的荷載: P1=19.34 kNL5傳來的荷載: P2=20.88 kN由力學求解器可求得:71.661 kN81.043 kN114.83 kN·m彎矩圖如圖4-13所示:L14:截面尺寸:200mm×500mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.50.1)×25
45、215;1.2+(0.02×0.4×2×18×1.2)=2.746 kN/m隔墻荷載為:g20.8×18×0.12×(2.9-0.35)×1.2 + 0.31×(2.9-0.35)×2×1.26.75kN/m板7傳來的梯形荷載: q1=1.8×7.048/2=6.343 kN/m板8傳來的三角形荷載: q2=1.1×7.048/2=3.876 kN/m板14傳來的三角形荷載:q3=3.1×7.048/2=10.924 kN/m板13傳來的三角形荷載:q4=
46、1.68×7.048/2=5.920 kN/m板6傳來的梯形荷載: q5=2.1×7.048/2=7.400 kN/m板15傳來的均布荷載: q6=2.1×7.048/2=7.400 kN/mL3傳來的荷載: P1=19.34 kNL5傳來的荷載: P2=20.88 kNL2傳來的荷載: P3=16.70 kNL4傳來的荷載: P4=90.62 kN由力學求解器可求得:104.772 kN144.892 kN226.49 kN·m彎矩圖如圖4-14所示:L15:截面尺寸:200mm×350mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.3
47、50.1)×25×1.2+(0.02×0.25×2×18×1.2)=1.716 kN/m隔墻荷載為:g20.8×18×0.12×(2.9-0.35)×1.2 + 0.31×(2.9-0.35)×2×1.26.75 kN/m板7傳來的梯形荷載: q1=1.8×7.048/2=6.343 kN/m板8傳來的三角形荷載:q2=1.1×7.048/2=3.876 kN/m板9傳來的三角形荷載:q3=3.4×7.048/2=11.982 kN/m
48、L2傳來的集中力:P16.70 kN由力學求解器可求得:36.201 kN40.651 kN38.57 kN·m彎矩圖如圖4-15所示:L16:截面尺寸:200mm×500mm梁的自重和粉刷荷載為:g10.2×(0.50.1)×25×1.2+(0.02×0.4×2×18×1.2)=2.746 kN/m隔墻荷載為:g218×0.12×1.0×1.2 + 0.31×1.0×2×1.23.336 kN/m (花園圍欄)板10傳來的均布荷載: q2=1.
49、9×7.048/2=6.696 kN/m由力學求解器可求得:37.376 kN62.293 kN37.376 kN54.42 kN·m97.18 kN·m彎矩圖如圖4-16所示:4.2非框架梁的配筋計算連續梁跨內若承受正彎矩的截面按T形截面計算,支座和跨內承受負彎矩的截面按矩形截面計算。混凝土強度等級C25,;受力縱筋選用HRB335鋼筋,箍筋和架立筋選用HRB235鋼筋,。以L6為例計算其配筋,其他非框架梁的配筋見表4-1和表4-2。L6配筋的計算過程如下所示:4.2.1 正截面承載力計算梁高 h400mm,h0400mm25mm375mm,翼緣厚 判別形截面類
50、型:按第一類形截面試算跨內截面故該跨內截面屬于第一類形截面。先假定受力鋼筋按一排布置,查附表1-2、附表2-3和附表3-2得:,代入公式可得:所需縱向受拉鋼筋面積為:配筋率符合要求。選用312(),一排可以布置得下,因此不必修改重新計算As。4.2.2 斜截面承載力計算33.68 kN,屬一般梁。截面尺寸滿足要求。構造配筋,因為抗震要求,選用8200雙肢箍。5 計算簡圖及剛度參數5.1 計算簡圖由圖2-1知,橫向有7列連梁、8個剛結端(梁與墻的連接端);縱向有3列連梁、6個剛結端;總剪力墻與總框架之間通過連梁和樓板連接,因此縱橫向均為剛結計算體系。由地下室頂板至頂層屋面處,主體結構高度H=35
51、.8m(高出屋面的小塔樓部分不計入主體高度內)。根據畢業設計要求,這里僅計算主體結構縱向在荷載作用下的受力計算及截面設計。5.2 剛度參數5.2.1 總剪力墻的等效抗彎剛度(1) 剪力墻類型的判別橫向剪力墻中W7、W8、W9、W10無洞口,為整體剪力墻;W11、 WF1則需要判別它們的類型。判別時先求出各墻肢及組合截面慣性矩Ij、I以及連梁截面折算慣性矩Ibj,并與H、h、a、Lbj一起代入公式,根據計算的與I/In確定墻的類型。現列出W11 、WF1的判別過程。W11類型的判別 W11的幾何尺寸如圖5-1所示。圖5-1 W11的幾何尺寸墻肢的慣性矩h的加權平均值計算如下: 連梁截面慣性矩、計
52、算跨度及墻肢形心間距首層:連梁截面積:計算跨度:連梁截面折算慣性矩:212層:連梁截面積: 計算跨度:同理:,洞口兩側墻肢形心間距: 墻類型判別該剪力墻屬壁式框架。WF1類型的判斷WF1的截面尺寸、各肢形心位置、各肢軸線距離及組合截面形心位置如圖5-2所示。 墻肢慣性矩Ij、墻肢截面積Aj、各墻肢形心軸與組合截面形心軸之距aoj及組合截面慣性矩I的計算方法與W2相同,計算結果列于表5-1。 各列連梁慣性矩Ibj0、截面積Abj、計算跨度lbj及折算慣性矩Ibj的計算結果列于表5-2表5-3 剪力墻類型的判別該剪力墻為壁式框架。當墻肢考慮翼緣作用時,WF1也屬壁式框架,計算從略。(2) 等效抗彎
53、剛度的計算W7、W8、W9、W10可按式(4-9)計算等效抗彎剛度。計算結果見表5-4。總剪力墻等效抗彎剛度:5.2.2 總框架的抗推剛度()普通框架由于X方向框架的布置不是很規則,若按實際情況計算難度比較大,所以綜合整個框架結構的布置情況,將其簡化為軸、軸和軸三榀普通框架進行柱抗推剛度計算:現計算各軸普通框架的抗推剛度,最后將各軸框架柱的值以匯總表格的形式給出。1)軸框架的幾何尺寸如圖5-3所示。截面尺寸KL12、KL11的梁截面尺寸分別為bb×hb=200×500和bb×hb= 200×350。各柱的截面尺寸相同,15層為400×550;6
54、12層為400×500。柱的計算長度Lc為:1層 lc=3900;212層 lc=2900。梁、柱截面慣性矩Ib、Ic 梁截面慣性矩可近似取矩形截面慣性矩的2倍: 梁KL12的截面慣性矩為:梁KL11的截面慣性矩為:各柱截面慣性矩:15層 612層 梁、柱的線剛度KL12:KL11:柱線剛度ic1層 ic=30×2.933×103/3.9=22.562×103 kN·m;25層 ic=30×2.933×103/2.9=30.341×103 kN·m;612層 ic=30×2.667×1
55、03/2.9=27.590×103 kN·m。柱的抗推剛度計算,以中柱為例612層;,25層 ;1層 ;類似的作法可得各層邊柱的抗推剛度。軸柱的計算詳見表5-5。)軸框架的幾何尺寸如圖5-4所示。截面尺寸KL8、L14的梁截面尺寸分別為bb×hb= 200×400 和bb×hb= 200×500。1號軸柱的截面尺寸為:15層為400×550;612層為400×500。2號軸柱的截面尺寸為:15層為550×600;612層為500×600。柱的計算長度Lc為:1層 lc=3900;212層 lc=2900。梁、柱截面慣性矩Ib、Ic 梁截面慣性矩可近似取矩形截面慣性矩的2倍: 梁KL8的截面慣性矩為:梁L14的截面慣性矩為:1號軸柱的截面慣性矩:15層 612層 2號軸柱的截面慣性矩:15層 612層 梁、柱的線剛度KL8:L14:1號軸柱線剛度ic1層 ic=30×2.933×103/3.9=22.562×103 kN·m;25層 ic=30×2.933×103/2.9=30.341×103
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