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文檔簡介

設計(論文)專用紙建工學院結構工程專業2010級畢業設計說明書PAGE第PAGE76第76頁指導老師:學生:學號:摘要本建筑為中學教學樓,建筑面積為4711.5,位于潞西縣主干道的西北角,耐久年限為50年,結構按8度設防設計,結構類型為框架結構,墻體為空心粘土砌塊。本建筑分區比較合理,采光較好。建筑各層層高均為3.6m,建筑總高19.65m,屋面為上人屋面,女兒墻高1.2m,該建筑正門設在東面,東、南面各設一個輔助出口;該建筑共設有四部樓梯,滿足疏散人流的要求。在框架結構計算時,按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小。在整個計算過程中對梁的彎矩進行了調幅。接著進行了內力組合,基礎設計。對建筑中出現的墻體均直接放在梁上,墻、板的重量傳給梁,梁再傳給柱,傳力路線明確。結構的抗震等級可根據結構類型、地震烈度、房屋高度等因素確定,該框架結構,高度<30m,地處抗震設防烈度為8度的地區,因此該框架為二級抗震等級。關鍵詞:教學樓;建筑設計;結構設計;框架結構;

ABSTRACTThisbuildingistheteachingbuildingofthesomehighschool,,buildingareafor4711m2s,locatethesomecitynorthwestofthemaintrunkhighway,theenduringtimelimitis50years,thestructurepressesThisbuildingdividetheareamorereasonable,adoptthelightbetter.Constructthepillarnetsizeis2.4msand6mseslengthways,thefloorisrestfor3.6meachbuilt-uphighallconstructthetotalandhigh19.65msforthe3.6ms,thehousefacefornotlastperson'shouseface,thehigh1.2msofparapetshouldconstructthecenterdoortoestablishtofaceinthesouth,theeast,westfaceeachestablishanassistanceexit;ShouldconstructtoestablishAttheframestructurecompute,thebreezelotuscarriestoadopttheDvaluemethodcalculation,theadoptioncurvedallotmentmethodcarriesontheallotmenttotheframe,carryingontheratetothecurvedofthebeamincomputeprocess,carryingontofoldtoreducetothestalkdintofthepillar.Combineinsidethedint,foundationthedesignalladoptsthepkpmtocarryonthedesigncalculation.Puttothewallbodyappearinthebuildingallanddirectlyonthebeam,thewall,theknotholeweightpassesthebeam,thebeampassesagainthepillar,spreadingthedintrouteexplicit.Theanti-earthquakegradeofthestructurecanaccordingtofactor,theframe'sstructures,suchasstructuretype,earthquakeintensityandthehouseheight...etc.,height<30ms,ananti-earthquakeestablishestodefendtheearthquakeintensityas8degreesLUxistateregion,sothatframeshakesthegradeforthex-ratedanti-.Keyword:Teachingbuilding;Buildingdesign;Thestructuredesign;Framestructure;

畢業設計1、建筑設計1.1工程概況設計題目:潞西縣18班中學教學樓地點:云南省潞西縣設計要求:功能:教室,教師休息室,辦公室等1.2設計原始資料(一)氣象資料潞西縣自然條件及氣候條件:年平均溫度25最熱月平均氣溫31.6最高氣溫35最冷月平均氣溫15最低氣溫0土壤凍結最大深度24cm年平均降雨量869.9cm日最大降雨量213.0cm相對濕度平均71%(冬季61%,夏季70%)主導風向全年主導風向為偏東風平均風速3m/s最大風速19.3m/s基本風壓值0.3KN/m2夏季平均風速折算成距地面2m處數值:2.1m/s基本雪壓0.35KN/m2(二)其他條件抗震設防烈度8度,第二組,設計地震基本加速度值為0.2g建筑類別乙類設計使用年限50年框架安全等級Ⅱ級結構重要性系數1.0環境類別地面以上Ⅰ類設計依據潞西縣規劃局建筑紅線圖及規劃設計要點建筑范圍內的工程地質勘察報告抗震設計規范建筑防火規范等(三)基本地形及地質水文資料(1)氣候:具有大陸性氣候特點,屬溫帶氣候,四季分明,雨量充沛。(2)氣象要素:年平均溫度14攝氏度左右,最熱月為七月,月平均27攝氏度左右,最冷月為一月,月平均-4.1攝氏度。日極端最高溫度40.6攝氏度,日極端最低-22.6攝氏度;年平均結冰期為2個月,從12月到次年的2月;年最大降雪量30-50厘米;年平均降雨量848.1毫米,年最大降雨量1434.4毫米,一日最大降雨量180.0毫米,一小時最大降雨量75.7毫米。年降雨量以7-8月最多,占全年的60%。(3)工程地質:對建筑物有較大影響的是第四紀地層,本工程地質條件能滿足一般建筑物的要求。粘土、亞粘土地基承載力R=1.2-1.5kg/強風化片麻巖地基承載力R=2.5-3kg/本工程地基土體的平均容重取18.4kg/;粘土的孔隙比及液性指數均大于0.85;地基承載力標準值取197KN/。(4)水文地質:本地區地下水靠天然降水補給,地下水由東、東南向西、西北方向流動,與地形坡度一致。(5)地震工程地質:地質運動以斷裂運動為主,褶皺運動為輔,斷層裂縫較多,老的斷層有三條:嶧山斷層、張范斷層、花石溝斷層。在斷層內有活動跡象,地殼運動比較活躍,尤其是花石溝斷層比較明顯,裂隙地面可見。根據有關方面分析,國家地震局和省地質局確定為8度設防區。1.3建筑概況1.3.1建筑平面本設計是教學樓,應根據建筑使用性質、建設規模與標準的不同,確定各類用房。一般由辦公用房、公共用房和服務用房等組成。辦公樓內各種房間的具體設置、層次和位置,應根據使用要求和具體條件確定。辦公建筑應根據使用要求,結合基地面積、結構選型等情況按建筑模數確定開間和進深,并為今后改造和靈活分隔創造條件。(1)房間使用面積、形狀、大小的確定一個房間使用面積基本包括:家具、設備所占的面積;人們使用家具、設備所占活動面積;以及行走、交通所需的面積。本設計中教室開間取8.7m,進深取6.6m。(2)門窗大小及位置的確定教室門洞口寬不應小于1000mm,高不應低于2m,根據人流的多少和搬進房間設備的大小取門寬為1000mm,開啟方向朝房間內側;廁所的門寬可適當的減小取為800mm,大廳的門采用兩個雙扇雙向彈簧門。(3)窗的大小及位置的確定房間中窗的大小和位置的確定,主要是考慮到室內采光和通風的要求。本次設計中,教室的窗戶,考慮《規范》要求窗地比≥1:6,窗寬取為3000mm,高度取為1500mm。(4)交通聯系部分的平面設計總則:交通聯系部分的設計不僅要考慮保證使用便利和安全疏散的要求,而且還要考慮其對造價和平面組合設計的影響。平面設計中對交通聯系部分作以下要求:①通路線簡潔明確,以利于聯系通行方便;②寬度合理,人流暢通,以利于緊急疏散安全迅速;③應滿足一定的采光和通風要求;④交通面積力求節省,同時兼顧空間造型的處理等。水平交通聯系部分――走廊走廊是連結各個房間、樓梯和門廳等各部分,以解決建筑中水平聯系和疏散問題。走廊的寬度應符合人流通暢和防火要求,通常單股人流的通行寬度約為550-600mm。在通行人數較多的公共建筑中,應按其使用特點、平面組合要求、通過人流的多少及調查分析或參考設計資料確定走廊的寬度。設計樓梯時,還應使其符合《建筑設計防火規范》、《民用建筑設計通則》和其他有關單項建筑設計規范的規定。考慮防火要求,多層建筑應設封閉樓梯間,且應靠外墻設置,能直接天然采光和自然通風,樓梯的門是可以阻擋煙氣入侵的雙向彈簧門。考慮結構樓梯平面形式的選用,主要依據其使用性質和重要程度來決定。坡度和踏步尺寸:民用建筑舒適的坡度范圍是26°-35°,踏步尺寸可用以下公式計算b+h=450mmb+2h=600mm其中b為踏步寬,h為踏步高。《建筑設計防火規范》建議建筑適宜的踏步尺寸為b=250mmh=150mm《建筑樓梯模數協調標準》GBJ101-87規定踏高不宜大于210mm,小于140mm,各級踏高應該相同,踏寬可采用220、240、260、280、300、320等,亦可采用250mm。本設計選取現澆板板式樓梯。作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應根據樓梯使用過程中人流股數確定,一般按每股人流寬度0.55m+0~0.15m計算,并不應少于兩股人流。樓梯平臺部位的凈高不應小于2m,樓梯梯段部位的凈高不應小于2.2m樓梯梯段凈高為自踏步前緣線量至直上方凸出物下緣間的鉛垂高度。樓梯坡度的選擇要從攀登效率,、節省空間、便于人流疏散等方面考慮。因而本建筑樓梯踏步高度選用150mm,踏面選用280mm。樓梯坡度小于30%。樓梯扶手的確定樓梯的扶手應堅固適用,且在兩側都設有扶手。在樓梯的起始及終結處,扶手均自其前緣向前伸出300mm,且出于安全因素,扶手末端向下布置。考慮到放火疏散,兩個樓梯間距<60m。樓梯門寬度>樓梯寬。大于五層要作成封閉樓梯間。按《規范》要求,雙面布房且大于40m的走道的最小凈寬為1.8m,考慮到柱截面尺寸和基礎布置,適當放大取走道寬2.4m,凈寬2.2m,可讓三人并行通過。1.3.2建筑立面建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面設計的任務是恰當確定立面中各組成部分和構件的比例和尺度,運用節奏韻律、虛實對比等規律,設計出體型完整、形式與內容統一的建筑立面。建筑立面設計是一個由粗到細的過程,主要要從以下幾點入手:①尺度和比例。立面組成部分的尺度要正確,比例要協調;②節奏和虛實。節奏感可以通過門窗的排列組合、墻面構件的劃分表現;虛實對比則通過形體的凹凸光影效果實現;③材料質感和色彩配置;④細部處理。如檐口和入口處理等。考慮設計的是教學樓,立面盡量簡潔,采用橫向分隔條裝飾。緊密結合了房屋內部空間組合的平剖關系,繪制整個立面的基本輪廓,同時考慮了工程技術和施工工藝的限制,著重分析了各個立面上墻面的處理,門窗的調整安排,最后對入口門廊、建筑頂層等進一步作重點及細部處理。(一).追求尺度正確和比例協調在建筑設計圖集中查找相應部位的尺度,如踏步高取150mm,樓梯欄桿高900mm,以滿足人們生活習慣和安全的需要。在建筑物的突出部分也盡量使比例協調,滿足人們的視覺習慣以及結構上的要求。(二).考慮材料質感和色彩配置在里面輪廓的比例關系、門窗排列、構件組合以及墻面劃分基本確定的基礎上,較為合理地對材料質感和色彩進行了選擇和配置,以使建筑立面進一步取得豐富和生動的效果。彩色的玻璃幕墻,讓人感覺明快、清新,且易于清洗和維護。使整個建筑與周圍環境相互融合。(三).注重細部處理突出建筑物立面中的重點,既是建筑造型的設計手法,也是房屋使用功能的需要。建筑物的主要出入口部分,是人們經常經過和接觸的地方,在使用上要求地位明顯,易于找到。1.3.3建筑剖面剖面圖旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的組合關系,其主要任務是確定建筑物各部分應有的高度,建筑層數及建筑空間的組合關系。1)房間高度的確定:房間高度可用層高或凈高表示。凈高為室內地面至頂棚或其他屋頂構件底面的距離;層高為凈高加建筑結構高度(如梁板高度)。房間凈高受使用性質、采光和通風要求、結構類型、設備設置、室內空間比例等諸多因素的影響。本設計取房間層高為3.6m1.3.4采光、通風設計教學樓在各墻面都設有大面積的窗戶,在盡量采用自然采光和通風的基礎上,輔以人工作法。1.3.5抗震設計本工程的抗震設防類別為乙類。為二級框架。1.3.6建筑防火設計外墻面采用耐火極限不低于1小時的非燃燒體時,其墻內填充材料可采用難燃燒材料。無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻,應在每層樓板外沿設置不低于80cm的實體群墻或在玻璃幕墻內側每層設自動噴水保護,其噴頭間距不宜大于2疏散樓梯是安全疏散道路中一個主要組成部分,應設明顯指示標志,并宜布置在易于尋找的位置。但電梯不能作為疏散樓梯用。疏散樓梯的多少,可按寬度指標結合疏散路線的距離及安全出口的數目確定。根據《高層建筑防火規范》,首先樓梯的布置及大小要滿足發生火災時人流緊急疏散的要求。建筑結構自身的防火保護:在結構外表面噴涂防火材料,以保證建筑結構的強度降低速度不是太快,以達到防火要求。建筑物內部配備完善的消防設施,本設計主要配置消防螺栓。1.3.7建筑材料梁、板、柱及基礎混凝土均采用C30,墻體的砌塊使用粘土空心砌塊,其容重為18kN/m3。1.4建筑構造作法1.4.1屋面:1.高分子或高聚物改性瀝青柔性卷材一層2.40厚C20細石混凝土內配直徑為4的雙向鋼筋,中距2003.70厚水泥瀝青珍珠巖防水珍珠預制塊或保溫層4.瀝青瑪諦脂回改性涂料隔汽層5.20厚1:3水泥沙漿找平層,搗制或預制鋼筋混凝土層面板6.20板底抹灰7.刷乳膠漆一道1.4.2樓面:水磨石樓面1.乳膠漆粉刷一層2.15厚1:2白水泥白石子(或摻有色石子)磨光打蠟3.20厚1:3水泥砂漿找平層4.100厚現澆鋼筋混凝土樓板樓面(帶防水層,用于衛生間和洗手間地面)詳見蘇.J950110/3乳膠漆粉刷一層5厚1:1水泥細石沙漿結合層15厚1:3水泥砂漿找平層30厚C20細石混凝土層用聚氨酯三遍涂膜防水層,厚1.5-1.8或水乳型橡膠瀝青防水涂料一布(無紡布)四涂防水層,厚1.8-2.0mm,四周卷起150高20厚1:3水泥砂漿找平層,四周抹小八字角澆注鋼筋混凝土樓板備注:防水層周邊卷起高150,所在樓面與墻面、豎管轉角處均加300寬一布一涂1.4.3地面:15厚1:2水泥白石子(或摻有色石子)磨光打蠟20厚1:3水泥砂漿找平層60厚C10混凝土100厚碎石或碎磚夯實素土夯實1.4.4內墻面:乳膠漆墻面5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂漿粉面壓實抹光12厚1:1:6水泥石灰膏砂漿打底備注:1.混凝土墻刷素水泥漿一道內摻入重3-5%的107膠2.墻刷一道107膠水泥漿配比:107膠:水泥:水=1:1:4用6-8厚1:1:6水泥石灰加氣砂輕質砂漿涂刷及填補在砌塊上1.4.5外墻面:乳膠漆墻面5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂漿粉面壓實抹光12厚1:1:6水泥石灰膏砂漿打底備注:1.混凝土墻刷素水泥漿一道內摻入重3-5%的107膠2.硅酸鹽加氣混凝土墻刷一道107膠水泥漿配比:107膠:水泥:水=1:1:4用6-8厚1:1:6水泥石灰加氣砂輕質砂漿涂刷及填補在砌塊上1.4.6大理石踢腳:稀水泥漿擦縫,10~20厚大理石板2、20厚1:2水泥砂漿灌縫1.4.7散水:混凝土水泥沙漿面散水(帶墊層)15厚1:2水泥砂漿抹面,壓實抹光60厚C15混凝土,上撒1:1水泥砂子壓實抹光120厚碎石或碎磚墊層素土夯實,向外坡4%1.4.8砂漿防潮層:1.20厚1:2水泥砂漿摻5%避水漿,位置一般在-0.06標高處2.20厚1:2水泥砂漿摻5%避水漿,位置一般在-0.045標高處2.結構設計2.1設計資料2.1.1工程概況工程名稱:潞西縣18班中學教學樓 工程規模:主體5層;結構類型:框架結構;工程環境:本地區抗震設防等級為8度,第二組別,設計基本地震加速度值為0.20g;場地土類別:Ⅱ類;本工程抗震設防標準為8度;乙類建筑。地面粗糙度:B類現澆鋼筋混凝土框架抗震等級:二級結構重要性系數:二級環境類別:地面以上Ⅰ類,基礎為二(a)設計使用年限:50年設計質料⑴、建設地點:潞西縣。⑵、工程名稱:18班中學教學樓⑶、建筑面積:4711.5。⑷、基本風壓:0.3KN/m2,基本雪壓:0.35KN/m2。⑸、地面粗糙類型:B類。⑹、抗震設防烈度8度,設計基本地震加速度值為0.2g。⑺、地質條件:地基承載力的標準值為220KPa,不考慮地下水作用,水質對混凝土無侵蝕性。⑻、建筑物安全等級:Ⅱ級。⑼、設計標高:室內設計標高,室內外高差450mm。⑽、墻身做法:墻身為普通機制磚填充墻,水泥漿砌筑,內粉刷為混合砂漿底,紙灰面,厚20mm,"803"內墻涂料兩度,外粉刷為1:3水泥漿底,厚20mm,.⑾、樓面做法:頂層為20mm厚水泥沙漿找平,5mm厚1:2水泥沙漿,加"107"膠水著色粉面層,底層為15mm厚紙筋面石灰抹底,涂料兩度。⑿、屋面做法:現澆樓面板上鋪膨脹珍珠巖保溫層(檐口處厚100mm,2%自兩側檐口向上中間找坡),1:2水泥沙漿找平20mm,二氈三油防水層。⒀、門窗材料:門廳處為鋁合金門,其它均為木門和鋁合金窗。⒁、活荷載:屋面活荷載2.0,樓面活荷載2.0,走廊樓面活荷載2.0。⒂、混凝土采用C30()。2.1.2(一)、結構布置及計算簡圖的確定⒈結構平面布置如圖1所示。2.2結構布置計算根據該房屋的使用功能及建筑設計的要求,進行了建筑平面.立面及剖面設計。主體結構為5層,層高均為3.6m。填充墻采用200厚的粘土空心砌塊。樓蓋及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土結構,樓板厚度為120mm一般情況下,框架結構是一個空間受力體系。為方便起見,常常忽略結構縱向和橫向之間的空間聯系,忽略各構件的扭轉作用,將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。由于通常橫向框架的間距相同,作用于各橫向框架上的荷載相同,框架的抗側剛度相同,因此,各榀橫向框架都將產生相同的內力與變形,結構設計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可。2.3結構方案選取2.3.1豎向承重體系選取選擇合理的抗側力結構體系,進行合理的結構或構件布置,使之具有較大的抗側剛度和良好的抗風、抗震性能,是結構設計的關鍵。同時還須綜合考慮建筑物高度、用途、經濟及施工條件等因素。常見的豎向承重體系包括磚混結構體系、框架結構體系、剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系及筒體結構體系等。框架結構體系:由梁柱連接而成,其具有建筑平面布置靈活、造型活潑等優點,可以形成較大的使用空間,易于滿足多功能的使用要求。在結構受力性能方面,框架結構屬于柔性結構,自振周期長,地震反應較小,經合理設計可具有較好的延性性能。其缺點是結構抗側剛度較小,在地震作用下側向位移較大。本設計五層的多層結構,根據教學樓的功能使用性進行結構布置。經各方案比較篩選,本工程選用框架結構的豎向承重體系。2.3.2水平方向承重體系選取常見的橫向承重體系包括:現澆樓蓋、疊合樓蓋、預制板樓蓋、組合樓蓋等。本設計采用現澆肋梁樓蓋結構,現澆樓蓋可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結預應力現澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結構具有良好的技術經濟指標,可以最大限度地節省混凝土和鋼筋的用量,能充分發揮材料的作用,結構整體性好,抗震性能好,且結構平面布置靈活,易于滿足樓面不規則布置、開洞等要求,容易適用各種復雜的結構平面及各種復雜的樓面荷載。2.3.3基礎形式選取本設計的基礎形式選取獨立基礎。多層框架結構的基礎,一般有柱下獨立基礎、條形基礎、十字形基礎、片筏基礎,必要時也可采用箱形基礎或樁基等。基礎類型的選擇,取決于現場的工程地質條件、上部結構荷載的大小、上部結構對地基上不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素,還應進行必要的技術經濟比較。2.4框架梁柱尺寸確定2.4.1梁截面尺寸的確定:梁:,取,取走道梁:,取為了施工方便,取b=250mm2.4.2柱截面尺寸的確定:取b=(1-)h,取b=h根據上述計算結果并考慮其它因素,本設計中柱的截面尺寸為600×600mm,柱的慣性矩I=2.4.3柱的高度底層高度h=3600+450+500=4550mm,其中450mm為室內外高差,0.5為基礎頂層至室外地面的高度。其它層的柱高等于層高即3600mm。2.4.4板的截面尺寸:即現澆樓板厚120mm。2.5.框架梁柱線剛度計算根據公式i=EI/l,可以得到梁柱的線剛度如下(E=3.0×)梁1-3跨梁3-4跨梁柱上層柱(2~5層)底層柱取底層柱線剛度為基本值1,算得相對線剛度繪入下圖圖2結構計算簡圖(圖中數字為相對線剛度)2.6恒荷載計算2.6.1荷載傳遞的基本原理如下圖(圖3)所示,陰影部分為一個計算單元結構計算單元(圖3)次梁承受板傳來的荷載,并通過自身受彎將荷載傳遞到主梁上,主梁作為次梁的不動支點承受次梁傳來的荷載,并將荷載傳遞給主梁的支撐—柱。雙向板上的荷載,以450等角分線為界,分別傳至兩相鄰支座。2.6.2荷載統計重力荷載計算:屋面的永久荷載標準值:上人屋面:荷載標準值:(KN/m2)1、30厚C20細石混凝土1.0KN/m22、三氈四油防水層0.4KN/m23、30厚水泥砂漿找平層:0.03×20=0.6KN/m24、150厚水泥蛭石保溫層0.15×5=0.75KN/m25、120厚鋼筋混凝土板250.12=3KN/m26、輕鋼龍骨紙面石膏板吊頂0.17KN/m2小計5.92KN/m2不上人屋面:荷載標準值:(KN/m2)1、高分子或高聚物改性瀝青柔性卷材一層0.05KN/m22、40厚C20細石混凝土內配直徑為4的雙向鋼筋,中距2000.04×25=1.0KN/m23、70厚水泥瀝青珍珠巖防水珍珠預制塊或保溫層0.07×4=0.28KN/m24、瀝青瑪諦脂回改性涂料隔汽層KN/m25、20厚1:3水泥沙漿找平層250.1=2.5KN/m26、20板底抹灰0.0217=0.34KN/m27、刷乳膠漆一道0.1712=0.204KN/m2小計4.774KN/m2恒載分項系數取1.2活載分項系數取1.4在這種情況下即q+g=1.24.774+1.40.5=6.43KN/m2恒載分項系數取1.35活載分項系數取1.4在這種情況下即q+g=1.354.774+1.40.5=7.15KN/m2二、1-4層樓面:荷載標準值:(KN/m2)1.15厚1:2白水磨石0.65KN/m22.20厚1:3水泥砂漿找平層0.0220=0.4KN/m23.120厚現澆鋼筋混凝土樓板0.12×25=3.0KN/m24.V型輕鋼龍骨吊頂0.25KN/m2小計4.30KN/m2恒載分項系數取1.2活載分項系數取1.4在這種情況下q+g=1.24.094+1.42.0=7.72KN/m2屋面及樓面可變荷載標準值:樓面活荷載標準值2.0KN/m2屋面雪荷載標準值×0.35KN/m2三、梁、柱重力荷載標準值:表1梁、柱重力荷載標準值層次構件b/mh/mγ/(KN/m3)βg(KN/m)1層邊橫梁0.250.85251.055.5787.2縱梁0.250.55251.053.6104.5柱0.600.60251.109.904.55走道梁0.250.60251.053.9402.42-5層邊橫梁0.250.85251.055.5787.2縱梁0.250.55251.053.6104.5柱0.600.60251.109.903.6走道梁0.250.60251.053.9402.4注:1)表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對起重力荷載的增大系數;g表示單位長度構件重力荷載;2)梁長度取凈長;柱長度取層高。四、墻體重力荷載標準值:外墻為200厚空心粘土磚墻,外墻乳膠漆一道,內墻面為20厚抹灰,內墻體為120厚空心粘土磚墻,兩側均為20厚抹灰,則外墻體自重:0.2×(3.6-0.6)×5.5+0.02×(3.6-0.6)×17×2=5.34KN/m內墻體自重:0.12×(3.6-0.6)×5.5+0.02×(3.6-0.6)×17×2=4.02KN/m木門單位面積重力荷載為0.2KN/m2;塑鋼窗單位面積重力荷載取0.4KN/m2。五、女兒墻墻體與外墻相同。2.7.1風荷載標準值風荷載作用下垂直于建筑物表面上的風荷載標準值,應按下述公式計算式中,—風荷載標準值(kN/m2)—高度Z處的風振系數—風荷載體型系數—風壓高度變化系數—基本風壓(kN/m2)由《荷載規范》,該地區重現期為50年的基本風壓:=0.3kN/m2,地面粗糙度為B類。風載體型系數由《荷載規范》第7.3節查得:=0.8(迎風面)和=-0.5(背風面)。《荷載規范》規定,對于高度大于30m,且高寬比大于1.5的房屋結構,應采用風振系數來考慮風壓脈動的影響。本設計中,房屋高度H=19.65m<30m,H/B=18.8/18=1.04<1.5,則不需要考慮風壓脈動的影響,取=1.0。表2沿房屋高度分布風荷載標準值層次Wk518.951.0000.8421.00.384415.350.7610.7461.00.339311.750.5820.741.00.33728.150.4030.741.00.33714.550.22240.741.00.3372.8豎向荷載作用下框架結構的內力計算2.8.1豎向荷載作用下內力計算1.荷載計算(1).恒載計算令代表橫梁自重,為均布荷載形式。分別為1-4層房間和走道板傳給橫梁的三角形荷載。;,對于頂層,,為屋面板傳給橫梁的三角形荷載。其荷載計算方法同1-4層,結果為:作用在1-3軸間頂層框架梁上的線荷載為:3-4軸間頂層框架梁上的線荷載為:1-3軸間樓面框架梁上的線荷載為:3-4軸間樓面框架梁上的線荷載為:令分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載,它包括梁自重、樓板重和女兒墻重等,計算如下:屋面框架節點集中荷載標準值:1軸柱縱向集中荷載,,:頂層柱恒載=女兒墻自重+梁重+板傳荷載KN標準層柱恒載=墻自重+梁重+板傳荷載KN同理3軸柱縱向集中荷載,:其荷載計算方法同頂層,結果為:頂層柱恒載=85.21標準層柱恒載=78.35KN/m4軸柱縱向集中荷載,:其荷載計算方法同頂層,結果為:頂層柱恒載=45.58標準層柱恒載=39.74KN/m表3橫向框架恒載匯總表(KN/m,KN)層次()()()()()55.583.9428.319.4440.2885.2145.581-45.583.9420.566.8534.9178.3539.74得到恒恒載作用下框架受荷簡圖如下:圖(4)恒荷載受荷簡圖表4恒載作用下梁端剪力及柱軸力(kN)層

次總剪力柱軸力1-3跨3-4跨1柱2柱3柱V1VBVBVCVCVDN頂N底N頂N底5127.12―53.7792.87―92.8792.12―103.58―302.06―351.56―463.79―513.294100.17―92.8392.87―92.8792.83―102.87―447.28―521.53―693.36―767.613100.01―92.9892.87―92.8792.98―102.72―592.34―702.23―923.09―1032.982100.15―91.2492.87―92.8791.24―104.46―738.03―883.56―1151.08―1296.611100.01―91.0292.87―92.8791.02―104.66―883.38―1085.26―1378.84―1580.72豎向恒荷載作用下的框架彎矩圖(圖5)豎向恒荷載作用下的框架剪力圖(圖6)豎向恒荷載作用下的框架軸力圖(圖7)表5橫向框架活載匯總表層次()()()59.573.193.326.824.121-49.573.193.326.824.12豎向活荷載作用下的框架受荷簡圖(圖8)豎向活荷載作用下的框架彎距圖(圖9)豎向活荷載作用下的框架剪力圖(圖10)內力計算:梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。由于結構和荷載均對稱,故計算時可用半框架。梁端剪力可根據梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加得到。固端彎矩計算如下A′B′跨:5層MA'B'=27.967.82/12=83.88KNM=27.96l=62~4層MA8'B8'=31.227.82/12=93.46KNM=31.22l=61層MA8B'=13.037.82/12=39.09KNM=13.03l=6B′C′跨:5層MB'C'=14.032.42/12=6.735KNM=14.03l=2.42~4層MB8'C'=13.802.42/12=6.629KNM=13.80l=2.41層MB8C'=5.252.42/12=5.520KNM=5.25lB分配系數計算:見圖9,圖10;考慮框架對稱性,取半框架計算,半框架的梁柱線剛度如圖12所示。切斷的橫梁線剛度為原來的兩倍,分配系數按與節點連接的各桿的轉動剛度比值計算。柱的線剛度除底層柱外其它各層柱的線剛度乘0.9的折減系數。A柱頂層節點:頂層節點2~4層一層節點:B柱頂層節點:頂層節點2~4層節一層節點:上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁6.0460.4460.5540.39411.720.3180.288-83.8883.88-6.7437.4146.42-30.47-24.53-22.2214.43-15.2423.24-10.490.360.45-5.02-4.05-3.6752.2-52.271.639.9911.820.3080.3080.3840.30.2410.2410.2189.6-93.6693.6611.36-6.62928.8528.8535.97-26.11-20.98-20.98-18.8718.7114.43-13.06-12.99-12.27-12.27-6.18-6.18-7.71-0.11-0.22-0.22-0.1141.3837.1-78.4684.0330.4730.47-22.980.3080.3080.3840.300.2410.2410.2189.6-93.6693.6611.36-6.62928.5528.5535.97-26.11-20.98-20.98-18.8714.4314.43-13.0612.99-10.49-12.08-4.87-4.87-6.0672.872.3192.310.2238.4138.41-64.6878.14-33.4-33.4-27.240.3080.3080.3840.300.2410.2410.2189.6-93.6693.6611.36-6.62928.5528.5535.97-26.11-20.98-20.98-18.8714.4314.43-13.0612.99-10.49-12.08-4.87-4.87-6.0672.872.3192.310.2238.4138.41-64.6883.41-29.16-30.75-25.280.3370.2430.2180.3220.2580.1860.2349.6-93.6693.6611.366.62931.5622.7620.42-30.16-24.16-24.16-21.9214.43-15.0810.21-10.440.090.070.050.0746.2122.92-88.1873.80-34.58-24.11-28.4811.46-12.06A'B'恒荷載作用下的橫向框架彎距的二次分配(圖12)上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.4460.5540.3940.3180.2881.23-39.0939.092.5417.4321.66-15.40-12.421.266.02-7.710.83-4.710.750.93-2.41-1.95-1.7624.2-24.231.11-19.09-0.50.3080.3080.3840.30.2410.2410.2181.23-39.09-39.092.54-2.5412.0412.0415.01-11.73-9.42-9.42-8.528.726.02-5.877.55-6.22-4.71-2.73-2.73-3.411.010.810.810.7418.0315.33-33.36-42.26-14.83-13.32-10.30.3080.3080.3840.300.2410.2410.2181.23-39.0939.092.54-2.5212.0412.0415.04-11.73-9.42-9.42-8.526.026.02-5.877.55-4.71-4.71-1.9-1.9-2.370.560.450.450.4116.1616.16-32.3135.57-13.6-13.6-10.560.3080.3080.3840.300.2410.2410.2181.23-39.0939.092.54-2.5212.0412.0415.04-11.73-9.42-9.42-8.526.026.02-5.877.55-4.71-4.71-1.9-1.9-2.370.560.450.450.4116.1616.16-32.3235.57-13.6-13.6-10.560.3370.2430.2180.3220.2580.1860.2341.23-39.0939.092.542-2.529.967.316.56-12.98-10.09-7.27-9.156.02-6.493.283.28-4.700.470.370.270.3316.147.4226.1429.86-14.43-7.00-11.343.71-3.566A'B'活荷載作用下的橫向框架彎距的二次分配(圖13)(2)活載作用下內力計算表6活荷載作用下梁端剪力及柱軸力(KN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力1-3跨3-4跨1-3跨3-4跨1-3跨3-4跨A柱B柱==539.096.30-1.32(-1.06)037.77(38.03)40.41(40.15)6.3050.1262.84439.096.30-1.48(-1.18)037.61(37.91)40.57(40.27)6.3099.21125.84339.096.30-0.53(-0.42)038.56(38.67)39.62(39.51)6.30149.25187.89239.096.30-0.54(-0.43)038.55(38.66)39.63(39.52)6.30200.36249.95139.096.30-0.43(-0.50)038.47(38.59)39.71(39.59)6.30250.31312.09注:當活荷載產生的內力遠小于恒荷載及水平力所產生的內力時,可不考慮活荷載的不利布置,而把活荷載同時作用于所有的框架梁上,這樣求得的內力在支座處與按最不利荷載位置法求得內力極為相近,可直接進行內力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計算結果要小,因此對梁跨中彎矩應乘以的系數予以增大。 豎向活荷載作用下的框架軸力圖(圖11)(3)重力荷載代表值作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值:屋面重力荷載代表值:Gw=屋面永久荷載+50%屋面可變荷載+橫梁自重+樓面下半層的柱及縱橫墻自重樓面重力荷載代表值:Gi=樓面永久荷載+50%樓面可變荷載+縱橫梁自重+樓面上下半層的柱及縱橫墻自重。其中結構和構件自重取樓面上、下1/2層高范圍內(屋面梁處取頂層的一半)的結構及構件自重(包括縱、橫梁自重,樓板結構層及構造層,縱、橫墻體及柱等自重)。計算時,各可變荷載的組合按規定采用,屋面上的可變荷載均取2.0KN/m2,具體過程略,計算簡圖見圖2。其中:因重力荷載代表值取上下兩層各半的荷載重量,因2-7層層高相同,中間門窗布置相同,可看做算一個標準層的荷載值。計算則有:G=G=G=894.81kNG=798.17kNG=982.56kN表7.結構層號、層高及混凝土標號見下表結構層樓面標高、層高、梁混凝土標號層號標高(m)層高混凝土標號518.0003.60C30414.4003.60C30310.8003.60C3027.2003.60C3013.6004.55C302.9橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算2.9.1水平地震作用及樓層地震剪力計算柱的側移剛度D值按下式計算:。根據梁柱線剛度比的不同,采用D值法計算框架剛度,由于本設計是現澆框架結構,在計算樓、屋時梁的慣性矩,中間框架取I=2I0。混凝土彈性模量:C30:E=3.00×104N/mm2;C25:E=2.80×104N/mm2;柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱等,K=∑ib/2ic(一般層),K=∑ib/ic(首層),αc=K/(K+2)(一般層)αc=(K+0.5)/(2+K)(首層)。計算結果分別見表6、表7、表8。表8架柱側移剛度D值層次1軸邊框架柱3軸邊框架柱4軸邊框架柱11.040.512.092.220.642.661.190.5312.186.932~50.820.292.421.760.473.90.940.322.6635.922.9.2多遇地震作用標準值計算本建筑物總高度為19.65m底部剪力法計算結構的地震作用。采用底部剪力法進行結構抗震驗算時,只需知道結構基本周期。(1)基本自振周期結構基本周期計算采用能量法公式,能量法的理論基礎是能量守恒原理,即假設結構是一個無阻尼的彈性體系作自由振動,其總能量在任何時刻保持不變。本設計房屋外墻采用200厚粘土空心磚墻,內墻120mmφT取為0.7,具體計算列于下表:能量法計算結構的基本周期層號Gi(KN)∑D(×104)(KN/m)△ui=∑Gi/Diui=∑△uiGiUiGiUi25798.178.980.0080.04939.111.924894.818.980.0200.04136.681.503894.818.980.0290.03236.681.172894.818.980.0390.02336.690.841982.566.930.0640.01413.760.19∑4465.160.1600.159709.96112.88T1=0.67T1=2ψi=2×0.7×=0.558s(2)水平地震作用標準值和樓層地震剪力標準值8度(0.2g),設計地震分組為第二組,Ⅱ類場地設結構阻尼比為0.05,地震影響系數曲線的阻尼調整系數和形狀參數不需進行調整。αmax=0.12,Tg=0.40sα1=()0.9×αmax=()0.9×0.16=0.112T1>1.4Tg=1.4×0.40=0.56s故應考慮頂部附加水平地震作用。FEK=α1Geq=0.112×0.85×4465=425.07KNδn=0.08T1+0.01=0.08×0.588+0.01=0.057ΔFn=δnFEK=0.057×425.07=24.23KN由公式Fi=(1-δn)FEK得:具體計算過程見表2.8表9各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層號層高hi/mHi/m樓層重力荷載代表值Gi/kN樓層地震作用樓層地震剪力Fi/kNVi/kN53.618.95798.170.233220.69894.2843.615.35894.810.18925.41785.9433.611.75894.810.14939.81277.2523.68.15894.810.10629.75338.1814.554.55982.560.06725.41568.77本結構位于地震區,在進行抗震驗算時,結構任一樓層的水平地震剪力應符合下式要求:VEKi>λλ——剪力系數,本結構取λ=0.024則有:VEK7>0.024×798.17=17.93KNVEK6=785KN>0.024×894.81=38.53KNVEK5=277.25KN>0.024×894.81=94.83KNVEK4=338.18KN>0.024×894.81=58.01KNVEK3=568.77KN>0.024×982.56=99.40KN由以上驗算結果可知均滿足要求。表10橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi/kN∑Di/(N/mm)△ui/mmui/mmhi/mmθe=△ui/hi54894.2811090424.41329.77036001/815.7746785.9411090426.11925.35736001/588.3338277.2515768905.24919.23836001/685.8429338.1816013185.83213.98936001/617.28110008.7712269888.1578.15748501/594.58由上表可知,最大層間位移發生在第四層,其值為1/588.33<1/550,滿足規范要求。(3)水平地震作用下的框架內力計算以建筑圖中軸橫向框架內力計算為例,說明計算方法及過程,其余框架內力計算從略。各柱反彎點高度y的計算。y=yn+y1+y2+y3本設計中,底層柱需考慮yn和y2二層柱需考慮yn,y1和y3,三至六層柱只需考慮yn。各層柱端彎矩的計算見表2.9。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下式子計算。計算過程見表2.10。Mbl=Mbr=Vb=Ni=表11各層柱端彎矩及剪力計算層

次hi

/mVi

/Kn∑Dij

/(N/mm)邊柱中柱Di1Vi1yDi2Vi2y53.6894.4811090421856681.941.7180.45132.74162.2324955110.133.2730.5198.24198.2443.6785.94110904218566113.61.7180.45184.03224.9324955152.693.2730.5274.85274.8533.6277.25157689024762129.980.7880.45210.56257.3637547197.091.5030.5354.76354.7623.6338.18160131825194146.920.8090.48253.88275.0338075222.041.5410.55439.63359.714.851008.77122698822965187.330.810.61554.22354.3324909203.191.5440.62610.98374.47注:表中M量綱為kN·m,V量綱為kN。表12梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次邊梁走道梁柱軸力VbVb邊柱N中柱N5117.79153.117.855.77138.53138.532.457.72-76.76-3.554357.67248.377.887.83224.72224.722.493.63-164.59-9.353441.39330.557.8111.88299.06299.062.4124.61-276.47-22.082485.59375.097.8124.74339.37339.372.4141.4-401.21-38.741608.21427.47.8150.09386.7386.72.4161.13-551.3-49.78注:1)柱軸力的負號表示拉力。當為左地震作用時,左側兩根柱為拉力,對應的右側兩根柱為壓力。2)表中M單位為kN·m,V單位為kN,N單位為kN,l單位為m。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖2.3所示。左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖左地震作用下框架受荷圖左地震作用下框架彎矩圖左地震作用下框架軸力圖左地震作用下框架剪力圖3橫向框架內力組合(1)結構抗震等級。結構的抗震等級可根據結構類型、地震烈度、房屋高度等因素由《建筑抗震設計規范》GB50011-2001確定。本方案為8度抗震區的框架建筑,房屋高度小于30m,故屬于二級抗震等級。(2)框架梁內力組合。(3)框架梁的內力組合:1、結構抗震等級:根據《抗震規范》,本方案為二級抗震等級。2、框架梁內力組合:本方案考慮了三種內力組合,即1.2SGk+1.4SQk,1.35SGk+1.0SQk及1.2SGE+1.3SEk。考慮到鋼筋混凝土結構具有塑性內力重分布的性質,在豎向荷載下可以適當降低梁端彎矩,進行調幅(調幅系數取0.8),以減少負彎矩鋼筋的擁擠現象。各層梁的內力組合調整結果如下表:梁彎矩組合設計值層號梁截面位置內力豎向荷載內力③地震荷載內力組合①恒載②活載豎向荷載內力組合豎向荷載內力與地震作用內力組合1.2①+1.4②1.35①+1.4×0.7②1.2(①+0.5×②)+1.3③1.2(①+0.5×②)-1.3③57—8左端M-103.26-28.80-171.60-164.23-167.63-364.2781.89V166.1243.1652.19259.77266.56293.09157.39跨中M152.5933.910.00230.58239.23203.45203.45右端M152.2543.79-141.50244.01248.4525.02392.92V-104.06-50.4552.19-195.50-189.92-87.30-222.998—9左端M-198.91-49.16-128.70-307.52-316.71-435.50-100.88V207.6252.6443.68322.84331.87337.51223.94跨中M244.2539.250.00348.05368.20316.65316.65右端M193.8742.23-159.60291.77303.1150.50465.46V-213.46-50.1743.68-326.39-337.34-229.47-343.04410—11左端M-119.16-32.41-212.90-188.37-192.63-439.21114.33V171.6444.3267.10268.02275.15319.79145.33跨中M169.4831.470.00247.43259.64222.26222.26右端M139.9945.05-189.70231.06233.14-51.59441.63V-123.96-49.2867.10-217.74-215.64-91.09-265.5511—12左端M-197.46-48.36-172.50-304.66-313.96-490.22-41.72V205.4452.0455.07319.38328.34349.34206.16跨中M243.8238.370.00346.30366.76315.61315.61右端M204.6344.80-190.70308.28320.1524.53520.35V-215.64-50.7755.07-329.85-340.87-217.64-360.82313—14左端M-125.72-34.88-306.30-199.70-203.90-569.98226.40V175.3645.2494.68273.77281.07360.66114.49跨中M178.8131.360.00258.48272.13233.39233.39右端M133.9942.82-261.80220.74222.85-153.86526.82V-122.76-48.3694.68-215.02-213.12-53.24-299.4114—15左端M-207.68-50.22-238.00-319.52-329.58-588.7530.05V210.2052.7180.09326.03335.43387.98179.75跨中M243.5638.400.00346.03366.44315.31315.31右端M195.9442.88290.60295.16306.54638.64-116.92V-213.66-50.0980.09-326.52-337.53-182.33-390.56216—17左端M-63.50-36.05-274.40-126.67-121.05-454.55258.89V86.5345.6395.41167.72161.53255.257.18跨中M134.0031.160.00204.42211.44179.50179.50右端M97.5542.03-298.00175.90172.88-245.12529.68V-99.89-47.9795.41-187.03-181.86-24.62-272.6817—18左端M-182.55-49.87-270.90-288.88-295.32-601.15103.19V180.3052.5686.61289.94294.91360.49135.30跨中M196.8238.040.00289.44302.99259.01259.01右端M132.5443.95-302.00220.58222.00-207.18578.02V-143.95-50.2486.61-243.08-243.57-90.29-315.48119—20左端M-57.45-30.30-637.00-111.36-107.25-915.22740.98V84.3845.06177.50164.34158.07359.04-102.46跨中M127.4231.470.00196.96202.86171.79171.79右端M102.5143.18-427.70183.46180.70-407.09704.93V-102.05-48.54177.50-190.42-185.3479.17-382.3320—21左端M-184.58-50.40-388.80-292.06-298.58-757.18253.70V178.5952.83138.50288.27292.87426.0665.96跨中M190.6938.550.00282.80295.21251.96251.96右端M124.9842.40-525.10209.34210.28-507.21858.05V-145.66-49.97138.50-244.75-245.61-24.72-384.82ηvb梁端剪力增大系數,二級取1.2。4.1截面設計4.1:框架梁這里僅以第一層1-3跨梁為例,說明計算方法和過程,其他層的梁的配筋計算結果見表。(1)梁的正截面受彎承載力計算。從表中分別選出1-3跨跨間截面及支座截面的最不利內力,并將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。支座彎矩MA=690.9-254.76×(0.60-0.60/2)=614.5KN·mMB=510.53-241.12×(0.60-0.60/2)=438.24KN·m跨間彎矩取控制截面,及支座邊緣處的正彎矩,可求相應的剪力:V=1.3×150.09-(91.02+0.5×17.47)=96.36KN則支座邊緣處=510.53-95.36×0.6/2=634.49KN=0.75×640.52=480.39KN當梁下部受拉時,按T形截面設計,當梁上部受拉時,按矩形截面設計。翼緣計算寬度當按跨度考慮時,===2.6m=2600mm,按梁間距考慮時,=+=325+3250=3575mm,按翼緣厚度考慮時,-=850-60=790mm,=100/600=0.166>0.1,此種情況不起控制作用,故取=2600mm。梁內縱向鋼筋選HRB400級鋼(=360N/),b=0.518,下部跨間截面按T形截面計算,因為=1.0×16.7×2300×100×(600-100/2)=2280.21KN·m>485.87KN·m故屬第一類T型截面===2049實配422+222(As=2281)ρ=%>0.25%,滿足要求將下部跨間截面的422鋼筋伸入支座作為支座負彎矩作用下的受壓鋼筋(s=1520),再計算相應的受拉鋼筋As。即支座A上部=0.15=0.14<=120/640=0.18說明富裕,且達不到屈服,可近似取=實取625,()。支座上部=,但須滿足配筋率>0.3%,則取422+222,()。=1.18%>0.3%,=1520/2125.47=0.78>0.3%,滿足要求。(2)梁斜截面受剪承載力計算AB跨:REV=332.95KN<0.2×1.0×16.7×300×600=651.28KN故截面尺寸滿足要求,箍筋采用HPB235級鋼筋()。僅配箍筋,由得故選用雙肢箍筋8@100,,滿足要求。則箍筋的配置如下,梁端加密區箍筋取2Φ8@100,加密區長度0.85m,非加密區取2肢Φ8@200,箍筋設置滿足要求。BC跨:若梁端箍筋加密區取2Ф8@100,則其承載力為464.28KN>REV=222.29KN加密區長度0.85m,非加密區取2肢Φ8@200,箍筋設置滿足要求。(5)框架柱(1)剪跨比和軸壓比驗算表中給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計算結果,由表可見,各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規范要求。表13柱的剪跨比和軸壓比驗算柱號層次b

/mmho

/mmHn

/mmfc

/(N/mm2)Mc

/kN.mVc

/kNN/kNHn/2hoMc/VchoN/fcbh15600600360014.3278.33142.89780.813.154.2>20.24<0.84600600360014.3382.851661247.843.155>20.38<0.83600600360014.3488.05204.681782.732.594.2>20.37<0.82600600360014.3599.35243.932507.912.594.4>20.52<0.81600600455016.7802.79262.842947.333.405>20.45<0.825600600360014.3273.43153.15944.883.153.9>20.29<0.84600600360014.3353.13211.691420.373.153.6>20.43<0.83600560290014.3403.78266.561933.972.592.7>20.4<0.82600560290014.3454.04302.92451.412.592.7>20.51<0.81650610415016.7751.71269.42963.533.404.6>20.45<0.8(2)柱正截面承載力計算。以第二層B柱為例說明,其余各層柱配筋見表2.21。根據B柱內力組合表,將支座中心處的彎矩換算至支座邊緣,并與柱端組合彎矩的調整值比較后,選出最不利內力進行配筋計算。B節點左、右梁端彎矩-508.53/0.8+236.12/0.85×0.60/2=545.38kN.m310.73/0.8-247.79/0.85×0.60/2=293.67kN.mB節點上、下柱端彎矩597-302.94×0.1=566.71Kn.m-503.85+269.4×(0.7-0.1)=319.56kN.m=566.71+342.21=908.92kN.m=545.38+293.67=839.05kN.m則:1.2MB梁=1.2×841.05=1010.9kN.m,在節點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端。即:=1010.9×=627.8kN.m=1006.9×=379.1kN.m=0.8×627.8=502.24kN.m=289mm取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中較大值,即600/30=20mm,故取=20mm。柱的計算長度為:=1.25×H=1.25×3.6=4.5m因為>5,故應考慮偏心矩增大系數。>1.0取<15取=1.27由=1.07×309=330.63>0.3h0=0.3×560=168mm,故屬大偏心受壓構件。mm<為大偏心,采取對稱配筋。=1235.52再按Nmax及相應的M一組計算。N=2060.03KN,節點上下、柱彎矩20.1-16.92×0.1=18.51kN.m10.04-6.31×0.6=6.55kN.m此組內力是非地震組合情況,且無水平荷載效應,故不必進行調整,且取=1.25×H=1.25×3.6=4.5m>5,故應考慮偏心矩增大系數。>1.0取<15取=1.78mm<0.3h0=0.3×560=169mm,故為小偏心。mm又因為N=2060.03<0.518×14.3×600×560=2488.89KN,故按構造配筋,且應滿足=0.8%,單側配筋率0.2%,故選425(As==1964㎜2)。總配筋率,滿足要求。(3)柱斜截面受剪承載力計算。以第一層B柱為例說明計算過程,其余見表所示。由以上可知,上柱柱端彎矩設計值409.9kN.m對二級抗震等級,柱底彎矩設計值1.25×802.79=963.35kN.m框架柱的剪力設計值:<0.2,滿足要求。<3,(取)與相應的軸力N=1893.08/0.8=2366.35KN>0.3=0.3×16.7×650×650=21

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