吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 目 录 1. 绪论..................................... 9 1.1 工程概况.................................9 1.2 建筑物功能与特点.........................9 1.3 设计资料.................................9 1.4 工程做法................................10 2. 结构设计计算书...........................13 2.1 结构的平面布置以及结构计算简图的确定....13 2.2 荷载计算................................15 2.3 荷载分层汇总............................19 2.4 水平地震作用下框架的侧移验算............20 2.5、 横向风荷载作用下框架的结构内力和侧移验算....28 2.6 竖向荷载作用下横梁框架的内力分析........33 2.7 横向框架的内力组合......................43 2.8 截面设计................................58 2.9 节点设计................................76 2.10 基础设计...............................76 2.11 楼板设计...............................84 2.12 楼梯设计...............................89 3. 参考文献................................101 1 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 Abstract This engineering is a hotel of many layers intending to set up in ChangChun City. According to the use function, the construct contents six layer’s tall building. The high is 23.60 ms of Main floor. Total building area is 4805.76 m?. This building resistant fire is second class, and the anti-seismic garrison is seven point five degree. This engineering construction design adoption the frame construction,being calculating the structure, the vertical structure is lacked as frame system and is analysis. Preceding the construction design. Including the following seven parts. Ⅰ、Determine the construction arrangement and the calculate concise picture. Ⅱ、Determine beam、column cross-section size. Ⅲ、Load calculate. Including gravity load、horizontal earthquake load、wind load and so on. Ⅳ、Calculate stress Ⅴ、Bean、column cross-section steel rod. Ⅵ、Foundation、slab design. 2 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 Ⅶ、Stairs design and so on. Being underway the design of cross-section anti-seismic, we look the column as stubbornly pressed member to compute. In the interest of the assurance of the frame-work ability continue, we adhere to the design principle is “stranger column and weaker beam, stranger shear force and weaker bending, stranger joint stronger anchorage”. And the cross-section must to meet the demand of construction. Key word: frame construction construction calculation 3 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 1、绪论 1.1、工程概况 1.1.1、工程名称:学生公寓 1.1.2、工程位置:长春市 工程总面积: ㎡, 5586 占地面积 931 ㎡, 主楼六层, 21.6m, 高 1.1.3、 层高 3.6m。结构形式为现浇整体框架,建筑平面为矩形,室内外 高差 0.45m。 1.2、 1.2、建筑物功能与特点 1.2.1、 立面设计 1.2.1 外墙面选用涂料饰面,分隔区采用不同颜色区隔,增强美感。 1.2.2、 1.2.2、 平面设计 建筑朝向为南北向,平面布置满足长宽比小于 5 的要求,采用纵 向 7.5m,横向 6.9m、2.7m、6.9m 的柱距,满足建筑开间和进深的 要求。 1.2.3、 1.2.3、 屋面 屋面形式为平屋顶, 排水坡度为 2%, 排水坡度的形式为垫置坡度, 排水形式为外排水。屋面做法采用中柔性防水,聚苯乙烯塑料泡 沫保温板屋面。 1.3、设计资料 1.3.1、 1.3.1、自然条件 4 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (1)工程地质条件:自然地面以下 1.2m 内为杂填土,杂填土下 为粉质粘土,根本本工程的特点,基础持力层为粉质粘土,承载 力特征值为 190KN/m?。 (2) 、抗震烈度:7 度第一组,设计基本地震加速度值 0.01g (3) 、耐火等级:本工程耐火等级为二级,建筑的内部装修、陈设 均应做到难燃化,以减少火灾的发生及降低蔓延速度,公共安全 出口设有两个个,可以方便人员疏散。因该为旅馆属多层建筑, 因而根据《高层民用建筑设计防火规范》 (2001 版 GB50045-95) 规定,楼梯间应采用封闭式,防止烟火侵袭。在疏散门处应设有 明显的标志。 (4) 、筑物类型:丙类 (5) 基本风压: W0 =0.65KN/㎡,主导风向为西南风 、 (6) 基本雪压: S 0 =0.35KN/㎡ 、 (7) 冻土深度:1.62m 、 (8) 建筑场地类别:Ⅱ类场地土 、 (9) 地下水位:2.0m 、 (10) 楼面活载:办公室:2.5KN/㎡,走道:3.5KN/㎡,餐厅:2.0KN/ 、 ㎡,消防楼梯间:3.5KN/㎡。 1.4、 1.4、工程做法 1.4.1、屋面做法-高聚物改性沥青卷材防水 4 厚 SBS 改性沥青防水层(带小石子,作为保护层) 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 5 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 100 厚阻燃聚苯乙烯塑料保温板 2 厚 SBS 改性沥青隔气层 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土屋面板 粉底或吊顶 1.4.2、楼面做法 、 (1).走道,房间楼面——水磨石地面 12 厚 1:2 水泥磨石楼面磨光打蜡 素水泥浆结合层一道 30 厚 1:3 水泥砂浆找平层上卧分隔条 钢筋混凝土楼板 粉底或吊顶 (2).卫生间楼面——铺地砖 8 厚地砖楼面,干水泥擦缝 素水泥面(洒适量清水) 20 厚 1:4 干硬性水泥砂浆结合层 60 厚 C20 细石混凝土向地漏找平,最薄处 30 厚 聚氨酯三遍涂膜防水层厚 1.5~1.8 或用其他防水层, 周边卷起 150 高 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层,四周抹小八字角 现浇混凝土楼板 粉底 (3)外墙面做法——涂料饰面 6 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 1.0 厚抹面胶浆刷外墙涂料 2.0 厚抹面胶浆上贴玻纤网 60 厚 EPS 板保温层 5 厚粘板粘剂粘结层 20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 190 厚陶粒混凝土空心砌块墙体 20 厚混合砂浆抹面刮大白 (4)内墙面做法——纸筋(麻刀灰墙面) 20 厚抹灰刮大白 2 厚纸筋(麻刀)灰抹面 9 厚 1:3 石灰膏砂浆 5 厚 1:3:9 水泥石膏砂浆打底 加气混凝土界面处理剂一道 (5).散水做法——混凝土散水 80 厚 C15 混凝土表面加 1:2 水泥砂浆压光 250 厚炉渣垫层 素土夯实(找坡 5%) 7 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.结构设计计算书 2.1、结构的平面布置以及结构计算简图的确定 2.1.1、结构的平面布置 2.1 2.1.2、梁柱截面尺寸的确定 (1) 纵框架梁:h=( 、 1 1 1 1 ~ ) l =( ~ )×7500= 416.67~750, 10 18 10 18 1 1 1 1 横框架梁:h=( ~ ) l =( ~ )×6900=345~492.86, 14 20 14 20 1 1 梁宽=( ~ )h,取纵框架梁截面:b×h=300×650, 2 3 横框架梁截面:b×h=300×600, 横向中跨梁截面:b×h=250×550, 次梁截面:b×h=250×500, (2) 根据柱轴压比限值确定柱的截面尺寸 、 柱的轴力 N = βAg k n (β 是考虑地震作用组合后柱子的轴压力增大系数,取 1.2) 8 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 ( g k 是单位面积的重力荷载代表值,近似取 14KN/㎡) ( A 按简支情况柱子的负载面积) ( n 为验算截面以上的楼层数) N =1.2×14×4.8×7.5×6=3628.8KN N ≦ [n] ,由设防烈度为 7 度,房屋高度<30m,查得结构的抗震等级 f c Ac 为三级,得: [n] =0.85。 ∴ Ac ≥ N =3628.8/14.3×0.85=298543.809 mm? f c [ n] b=hc=根号下 298543.809=546.39 考虑到该拟建建筑的层数为六层,为了施工方便,统一柱尺寸为 600×600,现浇楼板厚取 100 ㎜,满足 h/lo≥1/40 取 b×h=600×600=360000 满足。 2.1.3 、柱高的确定 底层高度 h=3.6m+0.45m+1.62-1.1=4.57m, 中 3.6m 为底层层高, 其 0.45 为室内外高差,1.62 为冻土深度,1.1 为假象基础高度。 其它柱高为 3.6m。 2.1.4、 2.1.4、计算简图的确定 9 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.2、荷载计算 2.2.1、屋面均布恒载(说明:有吊顶处不做粉底,无吊顶处做粉 底) 4 厚 SBS 改性沥青防水层(三毡四油上铺小石子) 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.4KN/㎡ 0.02×20=0.4KN/㎡ 1:10 水泥珍珠岩找坡层(找坡 2%,最薄处 20 厚) (0.02+0.179) ×4/2=0.398 KN/㎡ 100 厚阻燃聚苯乙烯泡沫塑料保温板 0.5×0.1=0.05 KN/㎡ 0.05 KN/㎡ 2 厚 SBS 改性沥青隔气层(一层油毡刷油两遍) 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4KN/㎡ 0.1×25=2.5 KN/㎡ 0.5 KN/㎡ 4.248 KN/㎡ 现在钢筋混凝土屋面板 粉底或吊顶 共计 2.2.2、楼面均布荷载 12 厚水泥磨石地面 10 0.65 KN/㎡ 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 30 厚水泥砂浆找平层 0.03×20=0.6 KN/㎡ 0.1×25=2.5 KN/㎡ 0.5 KN/㎡ 4.25 KN/㎡ 现在钢筋混凝土楼板 粉底或吊顶 共计 2.2.3、屋面均布活荷载 计算重力荷载代表值时, 仅考虑屋面雪荷载 0.35KN/㎡, 计算竖向 荷载时由于屋面雪荷载 0.35<0.5KN/㎡,故取屋面活载为 0.5KN/ ㎡。 楼面均布活荷载 (除消防楼梯) 为了计算方便, , 统一取为 2.0KN/ ㎡。 消防楼梯活载为 3.5KN/㎡。 电梯活载取为 7.0KN/㎡。 梁柱自重 (包括梁底, 梁侧, 柱的抹灰质量, 外墙面的保温重量) , 抹灰近似按加大梁宽柱宽考虑。 例: L1 :b×h=0.25×0.5,梁净长为 6.6-0.5=6.1m,则每根重量为 25×(0.25+0.02×1)×6.1×0.4+0.06×0.5×6.1×0.5=16.56KN。 梁 柱 自 重 见 表 一 : 11 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.2.4 2.2.4、墙体自重 墙体采用 190mm 厚陶粒空心混凝土砌块。 单位面积外墙重量:0.19×6+0.02×17+0.05×0.6+0.02×20=1.88KN/㎡。 单位面积内墙重量:0.19×6+0.04×17=1.82KN/㎡。 塑钢窗的重量:0.45KN/㎡ 木门的重量:0.20KN/㎡ 钢门:0.40 KN/㎡ 乙级防火门:0.45KN/㎡ 一层墙体自重: 外墙 =(7.5*11*2+6.9*4+2.7*2-1.8*2.4*4-1.8*2.1*20-1.8*1.5 *2-1.5*1.5*5)*3.6*1.88=3204.23kn 内墙 =(7.5*11+6.9*18-1.5*2.1*7-1.0*2.1*12) *3.6*1.82=1482.04kn 一层墙体自重=外墙+内墙+窗门重 =3204.23kn+1482.04kn+60.252kn=4746.522kn 二~四层计算方法同上 ,结果均为 4325.653kn 2.2.5 2.2.5 其他 (1) 单个卫生间隔墙重量: 、 隔墙自重:0.1×6+0.02×2×17=1.28KN/㎡ 12 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 标准层: (2.0+1.7+0.65+0.55)×3.2×1.28=20.70KN 顶层: (2.0+1.7+0.65+0.55)×3.5×1.28=22.58KN (2) 女儿墙重量: 、 0.06×0.5+0.1×6+0.06×18+0.02×17=2.05KN/㎡ 0.9×(7.5×7+6.9×2+2.7) ×2×2.05=254.61KN 2.3、荷载分层汇总 顶层重力荷载代表值包括:屋面荷载、50%屋面活载、纵横梁自 重、女儿墙自重、半层墙柱自重。 其他层重力荷载代表值包括:楼面恒载、50%楼面活载、纵横梁 自重、上下各半层墙柱自重 G1=4.25*53.2*17.5+2*53.2*17.5+1261.103+(1809.72+1425.6 +4325.653+4746.522)/2=13233.6005kn G2=G3=G4=G5=4.25*53.2*17.5+2*53.2*17.5+1261.103+1425.6 +4325.653=12830.93kn G6=4.248*53.2*17.5+0.5*53.2*17.5+1261.103+(1425.6+1306 .8)/2+(283.23+4325.653)/2+254.61=9420.551kn (下图中数据照上面计算结果改下~) 下图中数据照上面计算结果改下~) 13 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.4、 2.4、水平地震作用下框架的侧移验算 2.4.1、 2.4.1、梁线刚度计算 砼的强度为 C30,E c =3.0×104 N/mm?,在框架结构上现浇层的楼面可 以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减小框架的侧移,考虑 到这一有利作用,在计算梁截面的惯性矩时,对现浇的边框梁去 I=1.5 I 0 ,( I 0 为梁截面惯性矩),对中框架梁取 I =2.0 I 0 . 横梁线刚度见下表三: 2.4.2、框架柱的侧移刚度计算 2.4.2 (1) 、框架柱线刚度计算见下表四: (蓝色字体为幂指数) (2) 、横向框架柱侧移刚度 D 值计算见下表五 14 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.4.3、横向框架自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期,考虑填充墙的影响,取基本 周期调整系数 α 0 =0.7, 计算公式为 T =1.7 α 0 ?T ,?T 为框架的顶 点位移, 在未求出框架的周期前, 无法求出框架的地震力和位移, ?T 是将框架的重力荷载视为水平作用力,求的假想的顶点位移, 然后由 ? T 求出 T1 ,再用 T1 求得框架结构的底部剪力, 进而求出框 架各层剪力和结构的真正位移. 横向框架的顶点位移计算:其中第五层的 Gi 为 G6 与 G5 之和 顶点位移计算见下表八: 15 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 T1 =1.7×0.7× 0.533 =0.869(s) 2.4.4、横向地震作用计算 该拟建建筑为Ⅱ类场地,设防烈度为 7 度,地震动参数区划的特 征周期按第一组考虑,则 Tg =0.35(s) α max =0.08。 , ,故应考虑顶部附加 由于 T1 =0.869(s)>1.4 Tg =1.4×0.35=0.49(s) 地震作用。由于 Tg =0.35≤0.35,取ζn=0.08×0.869+0.01=0.080。 结构底部剪力为: FEK =( 0.9 Tg T1 )0.9 α max 0.85 ∑ Gi = i =1 6 (0.35/0.869) ×0.08×0.85×73977.87=2218.99KN (注:对多质点体系,等效总重力荷载应为总重力荷载的 85%) 。 顶点附加水平地震作用: △ Fn =ζn. FEK =0.08×2218.99=177.52KN Fi = Gi H i 6 FEK (1-ζn) i ∑G H i =1 i 各层地震剪力计算结果见下表九: 层次 6 5 Hi/m Gi/KN GiHi/KN*m GiHi/ΣGjHj Fi/KN Vi/KN 22.57 13890.8 313515 0.268407934 47.647777 47.64777652 18.97 13890.8 263508 0.225595858 40.047777 87.69555324 16 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 4 3 2 1 15.37 11.77 8.17 4.57 13890.8 15095.8 15254.4 16460.4 213502 177678 124628 75224 0.182783782 0.15211398 0.106697371 0.064401075 32.447777 120.1433302 27.003274 147.1466038 18.940917 166.0875212 11.432479 177.52 2.4.5、水平地震作用的位移验算见下表十 层次 Vi/KN 6 5 4 3 2 1 47.6478 87.6956 120.143 147.147 166.088 177.52 ΣDi/(N/mm) Δui/mm 477000 477000 477000 477000 477000 448042 0.099890496 0.183848081 0.251872757 0.308483382 0.348191795 0.396212855 ui/mm 1.5884994 1.4886089 1.3047608 1.052888 0.7444047 0.3962129 hi/mm θe=Δui/hi 3600 3600 3600 3600 3600 4570 2.77474E-05 5.10689E-05 6.99647E-05 8.56898E-05 9.67199E-05 8.66987E-05 最大层间弹性位移转角发生在第二层,其值 1/927<1/550,满足 要求。 2.4.6、水平地震作用下,横向框架的内力分析 以中框架为例进行计算, 边框架与纵向框架的计算方法与其完全 相同。 (1) 框架柱剪力及弯矩计算采用 D 值法。结果见下表十一: 注: y = y 0 + y1 + y 2,3 M 上 = Vim (1 ? yi )hi Vim = Vi Dim / Di M 下 = Vi y i hi hi (2)下梁端弯矩,剪力以及柱轴力。结果见下表十二 17 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 18 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.5.1 风荷载标准值 Wk = BW0 β Z u s u z 基本风压 W0 =0.65KN/mm?, 《荷载规范》 由 查得风载体型系数 us =0.8 (迎风面) us =-0.5(背风面) C 类地区。 , , 该建筑高度 20.2m<30m,且 H =20.2/18.6=1.086<1.5,取 β Z =1.0。 B 取中间跨计算单元,其负载宽度为 7.8m。 ∴沿房屋高度分布的风荷载标准值: q ( z ) =7.8×0.65× β Z u s u Z 根据各楼层的标高处的高度 Hi 查表得出 u Z ,代入上式得各楼层 标高处的 q( z ) 见下表十三: 层 次 6 5 4 3 2 1 Hi/m 24. 7 21. 1 17. 5 13. 9 9.7 5.5 Hi/H 1 0.8542 5 0.8293 8 0.7942 9 0.6978 4 0.5670 1 μ z βz 1. 3 1. 3 1. 3 1. 3 1. 3 1. 3 q1(z)/(KN/m ) 3.6504 3.6504 3.6504 3.6504 3.6504 3.6504 q2(z)/(KN/m ) 2.2815 2.2815 2.2815 2.2815 2.2815 2.2815 H/m 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 4.5 7 Fi/KN 17.7957 21.35484 21.35484 21.35484 21.35484 22.590652 5 1 1 1 1 1 1 框架结构分析时, 应按静力等效原理将倒三角分布荷载转化成节 点集中力。计算过程如下: 风荷载分布图见下: (下图中数据照上面表格中结果改一下~) 从左到右三列依次为表中的 q1(z) q2(z) Fi, 19 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.5.2、风荷载作用下框架层间剪力以及侧移验算见下表十四 2.5.2 层次 Fi/KN Vi/KN ΣD/(N/mm) Δui/mm ui/mm Θ=Δui/hi 1 2 3 22.5907 21.3548 21.3548 125.806 103.215 81.8602 448042 477000 477000 0.28079 0.21638 0.17161 0.28079 0.49717 0.66879 5.1E-05 5.2E-05 4.1E-05 4 21.35484 5 21.35484 6 17.7957 60.50538 39.15054 17.7957 477000.1 477000.1 477000.1 0.126845634 0.0820766 0.037307539 0.795634041 0.8777106 0.915018167 3.52349E-05 2.28E-05 1.03632E-05 最大层间弹性位移转角发生在底层,其值 5.1E-05<1/550,满足要求。 2.5.3、风荷载作用下框架的结构内力计算 2.5.3 以中框架为例进行计算,边框架与纵向框架的计算方法与其完全 相同。 框架柱剪力及弯矩计算采用 D 值法。结果见下表十五: 风荷载作用下梁端弯矩,剪力以及柱轴力。结果见下表十六 20 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 21 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.6、 竖向荷载作用下横梁框架的内力分析 2.6.1、 2.6.1、计算单元 直接传给框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示, 其余的楼面 荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架, 作 用于各节点上,由于(500-300)/2=100<500/4,因此可以不考虑 纵向框架梁对柱子的偏心作用。 下图左侧标注 1725 3450 1725 2700 1725 3450 1725 下方标注 1875 1875 1875 1875 2.6.2、 2.6.2、恒载计算 下图下方标注改为 6900 2700 6900 在上图中, q1 和 q1' 代表横梁自重,为均布线荷载 22 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 第六层梁的均布线荷载: (边梁) q1 =(0.25+0.02×2)×0.5×25=3.625KN/m, q1' =(0.25+0.02×2)×0.4×25=2.9KN/m, ' q 2 和 q 2 代表房间和走道板传给横梁的荷载 屋面传给横梁的: q 2 =4.248×3.45=14.018KN/m ' q 2 =0 P1 和 P2 分别是边纵梁和中纵梁直接传给柱子的恒载,包括梁自重, 楼板重,女儿墙重等 P1 =[ (3.45+6.9) ×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×4.248+ (0.3+0.02×2) ×0.6×25×6.9+ 0.25+0.02×2) ( ×0.5×25×6.9/2+2.05×0.9×6.9=115.62KN P2 =[ ( 3.45+6.9 ) × 1.65/2+3.45 × 1.65 × 2 × 1/2+1.2 × 6.9] × 4.248+ (0.3+0.02×2) ×0.6×25×6.9+(0.25+0.02×2) ×0.5×25×6.9/2=132.14KN 第五层横梁的均布线荷载: 横梁自重: (0.25+0.02×2)×0.5×25=3.625 梁上墙的自重(包括抹灰)(0.19×6+0.04×17)×3.1=5.642KN/m, : q1 =3.625+5.642=9.267KN/m, q1' =2.9KN/m, 楼面传给梁的: q 2 =[4.25+22.58×2/(6.9×6.9)]×3.45=17.446KN/m ' q 2 =0 P1 =[ (3.45+6.9) ×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×5.287+ (0.3+0.02×2) 23 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 ×0.6×25×6.9+(0.25+0.02×2)×0.5×25×6.9/2+1.88×(6.1-3.0-1.8 ×1.8×2)+0.45×1.8×1.8×2=142.495KN P2 =[ (3.45+6.9) ×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×5.287+ (0.3+0.02×2) ×0.6×25×6.9+(0.25+0.02×2) ×0.5×25×6.9/2+1.82×(6.1-3.0-2.1 ×0.9×2)+0.2×2.1×0.9×2=178.436KN 第一,二,三,四层: q1 =3.625+1.82×2.8=8.721KN/m q1' =2.9KN/m q 2 =[(4.25+20.7×2/(6.9×6.9)] =17.161 ' q 2 =0 P1 =[ (3.45+6.9) ×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×5.200+ (0.3+0.02×2) ×0.6×25×6.9+(0.25+0.02×2)×0.5×25×6.9/2+1.88×(6.1-2.7-1.8 ×1.8×2)+0.45×1.8×1.8×2=138.105KN P2 =[(3.45+6.9)×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×5.200+1.2×6.9× 4.25+ ( 0.3+0.02 × 2 ) × 0.6 × 25 × 6.9+(0.25+0.02 × 2) × 0.5 × 25 × 6.9/2+1.82×(6.1-2.7-2.1×0.9×2)+0.2×2.1×0.9×2=173.919KN 2.6.3、 2.6.3、活荷载计算 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示: 下图下方标注改为 6900 2700 6900 对于第六层: q 2 =3.45×0.5=1.65KN/m 24 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 P1 =[(3.45+6.9)×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×0.5=6.806KN P2 = P1 +1.2×6.9×0.5=10.766KN 同理,雪荷载作用下: q 2 =1.155KN P1 =4.764 P2=7.536 对第一,二,三,四,五层 q2=3.45×2=6.9KN/m P1 =[(3.45+6.9)×1.65/2+3.45×1.65×2×1/2] ×2=27.224KN P2 = P1 +1.2×6.9×2=43.064KN 将以上荷载汇总见下表: 横向框架恒载汇总表十七: 层次 6 5 1~4 q1 (KN/m) 3.625 9.267 8.721 q1' (KN/m) 2.900 2.900 2.900 q 2 (KN/m) 14.081 17.446 17.161 ' q 2 (mm) P1 (mm) P2 (mm) 132.140 178.436 173.919 0 0 0 115.620 142.495 138.105 横向框架活载汇总表十八: ' q 2(KN/m) q 2 (mm) 层次 P1 mm) P2 (mm) 6 1.65 (1.55) 0 25 6.806 10.766 (4.764) (7.536) 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 1~5 6.9 0 27.224 43.064 表中括号内数值对应于屋面雪荷载情况 2.6.4、用弯矩分配法计算框架弯矩 2.6.4 竖向荷载作用下框架的内力分析,除活荷载较大的工业厂房外, 一般的工业与民用建筑可不考虑活荷载的不利布置, 因此求得的 梁跨中,支座弯矩均较小,若活载占总荷载比例很小时,其影响 很小,当活荷载占总荷载比例较大时,可在截面配筋时,将弯矩 乘以 1.1~1.2 的放大系数。 (1)固端弯矩计算(将框架两端视为固定端支座) 恒载作用下梁端弯矩: 活载作用下两端弯矩: 26 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (2)分配系数计算 例: u下柱 =4×4.34/[4×(4.34+2.36)]=0.648 u 右梁 =4×2.36/[4×(4.34+2.36)]=0.352 半框架梁柱线刚度示意图(KN/m) (3)传递系数,远端固定,传递系数为 ,远端滑动铰支座传递系 数为-1。 (4)弯矩分配,恒载与活载作用下,框架的弯矩分配见下图: 1 2 27 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 横载作用下框架的弯矩图(KN/m) 28 活载作用下框架弯矩图(KN/m) 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (5)恒载作用下梁端剪力以及柱轴力表十九: 层 次 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 6 5 4 3 2 1 荷载 引起 剪力 V A = VB VB = VC VB = ? VC VB = VC VA VB VB = VC N顶 46.66 72.35 69.98 69.98 69.98 69.98 3.48 -0.79 0 45.87 47.45 3.48 161.49 187.69 183.07 209.27 3.48 -0.16 0 72.19 72.51 3.48 402.38 426.48 463.70 4878.80 3.48 -0.22 0 69.76 70.20 3.48 334.35 658.45 735.40 759.50 3.48 -0.22 0 69.76 70.20 3.48 866.31 890.41 1003.62 1027.72 3.48 -0.21 0 69.76 70.20 3.48 1098.28 1122.38 1271.84 1295.94 3.48 -0.30 0 69.76 70.20 3.48 1330.24 1354.34 1540.06 1573.38 弯矩 引起 剪力 总 剪 力 A柱 柱 轴 力 B柱 N底 N顶 N底 29 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (6)恒载作用下梁端剪力以及柱轴力表二十: 层 次 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱 6 6.74 (4.74) 0 -0.02 (0.002) 0 6.72 (4.74) 6.76 (4.74) 0 13.53 (9.50) 17.53 (12.28) 5 4 3 2 1 荷载 引起 剪力 V A = VB VB = VC VB = ? VC VB = VC VA VB VB = VC 26.95 26.95 26.95 26.95 26.95 0 -0.05 (-0.05) 0 26.90 (26.60) 27.00 (27.00) 0 67.654 (63.624) 87.59 (82.34) 0 -0.04 0 26.91 26.99 0 121.79 (117.76) 157.64 (152.39) 0 -0.04 0 26.91 26.99 0 175.92 (171.89) 227.69 (222.44) 0 -0.04 0 26.91 26.99 0 230.06 (226.03) 297.74 (292.49) 0 -0.04 0 26.91 26.99 0 284.16 (280.13) 367.82 (362.57) 弯矩 引起 剪力 总 剪 力 柱 轴 力 N 顶 = N底 N 顶 = N底 (表中括号内数值为屋面作用雪荷载(0.35KN/m?) ,其他楼面作用 活荷载(2KN/m?)对应的内力, V 以向上为正)。 2.7. 2.7.横向框架的内力组合 2.7.1、框架梁内力组合,对于本工程,1.2 S GK +1.4 S wk 与考虑地震 2.7.1 作用的组合相比,一般很小,不起控制作用,故本工程考虑四种 组合情况,即: 1.2 S GK +1.4 S qk , 1.2 S GK +0.9 × 1.4 ( S qk + S wk ) , 1.35 S GK +1.0 S qk ,1.2 S GK +1.3 S EK , 各层梁的内力组合见下表, S GK 与 S qk 两列中的梁端弯矩 M 为调幅厚的弯矩(调幅系数取 0.8) 。 30 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 框架梁内力组合表 框架梁内力组合表 (1.0)1.2 层次 截面 位置 内力 Sgk Sqk Swk 左 → Swk 右 ← -3.79 Sek 左 → 29.83 Sek 右 ← -29.83 1.2Sgk+1.26 (Sqk+Swk) → -44.28 ← -53.83 (Sgk+0.5Sqk) +1.3Sek → -0.33 ← -85.71 1.35Sgk+Sqk 1.2Sgk+1.4Sqk V=ηvb (Mbl+Mbr) /ln+Vgb M A V -38.04 -2.71 (-2.13) 3.79 -54.06 -49.44 45.87 6.72 4.74 -0.95 0.95 -7.45 7.45 62.31 64.71 38.56 67.57 68.64 64.45 77.15 M B左 6 V -42.20 -2.81 -2.12 -2.47 2.47 -19.36 19.36 -57.29 -51.07 -77.08 -18.09 -59.78 -54.57 47.45 6.76 4.74 0.95 -0.95 7.45 -7.45 66.65 64.26 69.47 40.14 70.82 66.40 M B右 V Mab Mbc M A 5 -9.99 -0.28 (-0.09) 3.42 -3.42 26.72 -26.72 -8.03 -16.65 24.70 -46.78 -13.77 -12.38 47.89 3.48 0.00 0.00 -2.85 2.85 -22.27 22.27 0.59 7.77 -25.47 33.13 4.70 4.18 跨间 62.59 -5.52 -51.03 -10.03 (-9.98) 10.56 -10.56 56.15 -56.15 -60.57 60.93 -5.52 -87.18 87.54 27.21 16.97 88.00 27.21 -140.22 54.46 -9.87 -78.92 61.37 -9.87 -75.28 V 72.19 26.90 26.90 -2.75 2.75 -14.90 14.90 117.06 123.99 66.27 122.14 124.36 124.29 128.5 B左 M -51.87 -10.30 -10.26 -7.60 7.60 -42.42 42.42 -84.80 -65.65 -123.55 -1.85 -80.32 -76.66 31 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 V 72.51 27.00 27.00 M B右 -5.67 -1.16 (-1.19) V 3.48 0.00 0.00 -8.80 8.80 -48.78 48.78 -6.91 15.26 -59.93 67.59 4.70 4.18 10.56 -10.56 58.54 -58.54 5.04 -21.57 69.85 -83.62 -8.81 -8.43 80.57 2.75 -2.75 14.90 -14.90 124.50 117.57 122.58 66.64 124.89 124.81 跨间 A Mab Mbc M V M V M V Mab Mbc M V M V M V Mab Mbc M -48.66 -10.38 31.88 -31.88 119.30 -119.30 -48.40 69.76 -49.58 70.20 -5.65 3.48 -10.33 26.91 -10.53 26.99 -0.98 0.00 26.05 -6.86 -19.25 6.86 26.57 -22.14 -26.05 6.86 19.25 -6.86 -26.57 22.14 101.63 -26.80 -75.23 26.80 103.82 -86.52 -101.63 26.80 75.23 -26.80 -103.82 86.52 -48.56 69.76 -49.69 70.20 -5.57 3.48 -10.34 26.91 -10.54 26.99 -0.98 0.00 16.79 -4.66 -13.98 4.66 19.29 -16.08 -16.79 4.66 13.98 -4.66 -19.29 16.08 74.05 -20.63 -62.12 20.63 85.73 -71.44 -74.05 20.63 62.12 -20.63 -85.73 71.44 99.48 7.55 -50.14 111.75 -90.52 124.12 16.39 -16.08 96.45 18.90 -38.27 108.98 -97.02 126.89 25.46 -23.72 99.13 27.97 -31.31 95.76 7.55 -92.45 123.49 -55.29 112.38 -32.22 24.44 98.30 18.90 -103.92 126.26 -48.51 109.60 -41.49 32.07 90.56 27.97 -111.65 117.02 72.36 42.54 56.40 -135.72 110.51 105.39 -89.39 138.73 107.90 78.55 48.38 -152.64 118.54 128.83 -109.00 152.93 131.34 101.24 144.51 72.36 -160.74 126.68 14.80 73.62 -118.72 97.05 140.63 107.90 -196.40 134.70 31.99 65.59 -142.33 116.65 142.69 131.34 -219.72 92.55 -5.92 -75.89 121.09 -77.62 121.76 -8.50 4.70 90.02 -6.30 -75.67 121.09 -77.46 121.76 -8.61 4.70 90.21 -5.64 -76.08 96.20 -5.92 -72.75 121.39 -74.38 122.03 -8.05 4.18 93.21 -6.30 -72.54 121.39 -74.24 122.03 -8.15 4.18 93.39 -5.64 -72.93 149.02 134.35 141.01 112.47 132.19 B左 4 B右 跨间 A B左 3 B右 跨间 2 A 32 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 V B左 M V M V Mab Mbc M V M V M V Mab Mbc -45.65 69.76 -47.66 70.20 -7.39 3.48 -9.74 26.88 -10.07 27.02 -1.32 0.00 44.36 -11.45 -34.24 11.45 43.11 35.93 -44.36 11.45 34.24 -11.45 -43.11 -35.93 108.02 -27.82 -75.60 27.82 104.33 -86.94 -108.02 27.82 75.60 -27.82 -104.33 86.94 69.76 -49.75 70.20 -5.53 3.48 26.91 -10.57 26.99 -1.22 0.00 -8.98 -27.38 8.98 37.78 -31.48 8.98 27.38 -8.98 -37.78 31.48 -32.40 -94.61 32.40 130.56 -108.80 32.40 94.61 -32.40 -130.56 108.80 106.30 -107.52 129.56 39.43 -35.49 97.36 41.94 -11.15 103.15 -113.02 132.71 43.79 49.45 104.69 46.30 128.93 -38.52 106.93 -55.78 43.84 91.69 41.94 -122.94 132.01 -26.74 103.86 -64.85 -41.10 91.94 46.30 41.10 -178.03 125.82 163.59 -137.96 157.79 166.10 89.91 47.03 -150.98 136.62 127.58 -109.54 150.84 130.09 141.98 56.95 58.31 -177.10 145.62 154.97 166.10 -201.05 136.01 35.05 64.29 -145.29 117.20 97.93 130.09 121.09 -77.73 121.76 -8.69 4.70 89.87 -5.84 -71.36 121.06 -74.41 121.79 -11.30 4.70 93.89 -8.21 121.39 -74.50 122.03 -8.35 4.18 93.06 -5.84 -68.41 121.34 -71.29 122.07 -10.72 4.18 96.93 -8.21 137.61 150.56 166.22 B右 跨间 A B左 1 B右 跨间 表中 Mab 和 Mbc 为跨中最大正弯矩.M 以下部受拉为正,V 以向上为正。Sqk 下面的数值表示屋面作用雪荷载时对应的内力!表中 Sgk,Sqk 乘以 0.8 的调幅系数,其中因没有考虑活载的不利布置,Sqk 对应的弯矩还乘以 1.1 的增大系数。 33 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 横向框架 A 柱弯矩和轴力组合 层 次 截面 内 力 M N M N M N M N M N M N M N M N M N M N Sgk Sqk Swk → Swk ← 3.8 1.0 -1.6 1.0 9.0 3.7 -4.9 3.7 11.9 8.4 -9.8 8.4 16.3 15.2 -13.3 15.2 18.6 24.2 -18.9 24.2 Sek → -29.8 -7.5 12.2 -7.5 -44.0 -22.4 23.7 -22.4 -50.4 -43.0 41.2 -43.0 -60.4 -69.8 49.4 -69.8 -60.9 -102.2 62.1 -102.2 Sek ← 29.8 7.5 -12.2 7.5 44.0 22.4 -23.7 22.4 50.4 43.0 -41.2 43.0 60.4 69.8 -49.4 69.8 60.9 102.2 -62.1 102.2 1.2Sgk+1.26 (Sqk+Swk) → 56.2 209.6 -45.2 241.1 32.4 563.4 -38.3 592.4 28.1 904.1 -31.4 933.1 23.2 1242.1 -26.0 1271.0 21.7 1577.3 -31.8 1606.2 ← 65.7 212.0 -49.1 243.5 55.1 572.8 -50.6 601.7 58.2 925.2 -56.0 954.1 64.2 1280.4 -59.5 1309.3 68.5 1638.3 -79.5 1667.2 (1.0)1.2 (Sgk+0.5Sqk) +1.3Sek → 10.0 156.6 -20.7 182.8 -24.4 405.1 -3.0 428.9 -32.7 637.4 20.4 661.5 -45.4 861.5 31.8 885.6 -44.9 1078.5 38.5 1102.6 ← 97.3 209.2 -59.7 240.6 96.5 550.1 -71.3 578.6 104.8 887.8 -93.4 916.7 118.4 1233.4 -103.2 1262.3 120.2 1586.4 -131.4 1615.3 67.3 231.5 -51.1 266.9 46.5 610.9 -47.5 643.4 46.2 978.2 -46.7 1010.7 46.7 1345.4 -45.7 1378.0 48.2 1712.7 -59.4 1745.3 61.4 212.7 -47.8 244.2 44.7 577.6 -45.3 606.5 44.0 931.7 -44.5 960.6 44.5 1285.9 -43.6 1314.8 46.0 1640.0 -56.7 1668.9 97.3 209.2 -59.7 240.6 96.5 550.1 -71.3 578.6 104.8 887.8 -93.4 916.7 118.4 1233.4 -103.2 1262.3 120.2 1586.4 -131.4 1615.3 10.0 156.6 -20.8 182.8 -24.4 405.1 -3.0 428.9 -32.7 637.4 20.4 661.5 -45.4 861.5 31.8 885.6 -44.9 1078.5 38.5 1102.6 67.3 231.5 -51.1 266.9 46.5 610.9 -47.5 643.4 46.2 978.2 -46.7 1010.7 46.7 1345.4 -45.7 1378.0 48.2 1712.7 -59.5 1745.3 1.35Sgk+Sqk 1.2Sgk+ 1.4Sqk [Mmax] N Nmin M Nmax M 柱顶 6 柱底 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱底 柱顶 2 柱底 47.5 161.5 -34.3 187.7 29.5 402.4 -30.8 426.5 29.9 634.4 -30.3 658.5 30.3 866.3 -29.6 890.4 31.2 1098.3 -38.5 1122.4 3.1 13.5 -4.8 13.5 6.6 67.7 2.4 9.5 -4.6 9.5 6.6 63.6 -3.8 -1.0 1.6 -1.0 -9.0 -3.7 4.9 -3.7 -11.9 -8.4 9.8 -8.4 -16.3 -15.2 13.3 -15.2 -18.6 -24.2 18.9 -24.2 -5.9 67.7 5.8 121.8 117.8 63.0 -5.9 121.8 117.8 5.9 175.9 171.9 -5.7 175.9 171.9 6.1 230.1 226.0 -7.5 230.1 226.0 34 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 M N M N 18.6 1330.2 -9.3 1354.2 3.6 284.2 280.1 -25.4 -35.7 54.0 -35.7 25.4 35.7 -54.0 35.7 -45.9 -130.0 97.6 -130.0 45.9 130.0 -97.6 130.0 -5.2 1909.4 54.7 1938.2 58.8 1999.2 -81.5 2028.0 -39.4 1301.3 116.7 1325.3 84.1 1933.4 -139.1 1962.2 28.6 2080.0 -14.3 2112.4 27.3 1994.1 -13.7 2022.9 84.1 1933.4 -139.1 1962.2 -39.4 1301.3 116.7 1325.3 28.7 2080.0 -14.3 2112.4 柱顶 1 柱底 -1.8 284.2 280.1 注:表中 M 以左侧受拉为正,单位为 KN.m,N 以受压为正,单位为 KN。Sqk 一列右边数值为屋面作用雪荷载,其他层为楼面作用活荷载对应的内力值。 横向框架 B 柱弯矩轴力组合 层 次 内 力 M N M N M N M N M N M N M N M Swk → (1.0)1.2 (Sgk+0.5Sqk) +1.3Sek → -109.6 219.8 80.3 239.2 -126.4 542.5 110.2 571.5 -154.8 844.6 137.1 873.5 -168.2 1130.8 167.6 ← 18.5 218.5 -9.4 234.7 59.0 568.2 -42.6 592.3 89.0 941.0 -70.7 965.1 101.8 1321.8 -102.3 -57.2 278.2 45.0 300.0 -43.4 713.6 43.2 746.1 -42.1 1150.4 42.5 1183.0 -42.5 1582.6 41.9 -52.4 256.2 42.2 275.7 -41.6 679.1 41.2 708.0 -40.2 1103.2 40.5 1132.1 -40.5 1523.1 39.9 -109.6 219.8 80.3 239.2 -126.4 542.5 110.2 571.5 -154.8 844.6 137.1 873.5 -168.2 1130.8 167.6 18.5 218.5 -9.4 234.7 -126.4 542.5 110.2 571.5 -154.8 844.6 137.1 873.5 -168.2 1160.8 167.6 -57.2 278.2 45.0 300.0 -43.4 713.6 43.2 746.1 -42.1 1150.4 42.5 1183.0 -42.5 1582.6 41.9 1.35Sgk+Sqk 1.2Sgk+ 1.4Sqk [Mmax] N 截面 Sgk Sqk Swk ← 5.9 1.9 -4.1 1.9 14.1 8.0 -11.5 8.0 21.8 19.4 -18.5 19.4 27.4 34.7 -27.4 Sek → -46.1 -14.8 32.0 -14.8 -69.0 -48.7 56.4 -48.7 -91.5 -99.5 77.6 -99.5 -101.5 -159.2 101.5 Sek ← 46.1 14.8 -32.0 14.8 69.0 48.7 -56.4 48.7 91.5 99.5 -77.6 99.5 101.5 159.2 -101.5 1.2Sgk+1.26 (Sqk+Swk) → -59.4 251.4 46.8 270.8 -58.6 656.8 55.0 685.7 -66.8 1056.7 63.0 1085.6 -74.3 1447.6 73.7 ← -44.5 256.2 36.5 275.6 -23.0 676.8 25.9 705.7 -12.0 1105.5 16.5 1134.4 -5.3 1534.9 4.7 Nmin M Nmax M 柱顶 6 柱底 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 柱底 -40.3 193.1 30.1 209.3 -27.6 463.7 28.0 487.8 -27.2 735.4 27.5 759.5 -27.5 1003.6 27.0 -2.9 17.5 4.3 17.5 -6.0 87.6 5.5 87.6 -2.3 12.3 4.2 12.3 -6.0 82.3 -5.9 -1.9 4.1 -1.9 -14.1 -8.0 11.5 82.3 -8.0 -21.8 -19.4 18.5 -19.4 -27.4 -34.7 27.4 -5.4 157.6 152.4 5.4 157.6 152.4 -5.4 227.7 222.4 3 5.3 35 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 N 柱顶 2 柱底 柱顶 1 柱底 M N M N M N M N 1027.7 -28.2 1271.8 33.8 1295.9 -16.5 1540.1 8.3 1573.4 227.7 222.4 -34.7 -37.8 -57.2 31.6 -57.2 -42.8 -81.6 63.7 -81.6 34.7 37.8 57.2 -31.6 57.2 42.8 81.6 -63.7 81.6 -159.2 -123.7 -235.6 103.3 -235.6 -76.7 -337.8 115.1 -337.8 159.2 123.7 235.6 -103.3 235.6 76.7 337.8 -115.1 337.8 1476.5 -88.5 1829.4 88.8 1858.3 -77.9 2208.7 92.2 2248.7 1563.8 6.7 1973.4 9.2 2002.3 30.0 2414.4 -68.3 2454.4 1159.7 -198.1 1395.4 178.9 1424.3 -121.5 1626.5 160.5 1666.4 1345.9 129.8 1724.4 -97.1 1748.5 81.6 2160.5 -140.5 2193.8 1615.1 -43.7 2014.7 52.3 2047.3 -25.6 2446.9 12.8 2491.9 1552.0 -41.7 1943.0 49.9 1972.0 -24.4 2363.0 12.2 2403.0 1159.7 -198.1 1395.4 178.9 1424.3 -121.5 1626.5 160.5 1666.5 1159.7 -198.1 1395.4 178.9 1424.3 -121.5 1626.5 160.5 1666.5 1615.1 -43.7 2014.7 52.3 2047.3 -25.6 2446.5 12.8 2491.9 -5.6 297.7 292.5 6.7 297.7 292.5 -3.3 367.8 362.6 1.6 367.8 362.6 注:表中 M 以左侧受拉为正,单位为 KN.m,N 以受压为正,单位为 KN。Sqk 一列右边数值为屋面作用雪荷载,其他层为楼面作用活荷载对应的内力值。 横向框架 A 柱柱端组合弯矩设计值的调整 层次 截面 γRE(∑Mc=ηc∑Mb) γREN 柱顶 6 柱底 柱顶 78.22 440.06 5 柱底 57.22 462.91 柱顶 84.22 738.34 4 柱底 76.22 761.47 柱顶 96.59 1027.81 3 柱底 89.31 1050.94 柱顶 102.92 1323.12 2 柱底 107.86 1346.26 柱顶 69.06 1613.64 1 柱底 127.98 1636.68 柱柱端组合弯矩设计值的调整 横向框架 B 柱柱端组合弯矩设计值的调整 层次 截面 γRE(∑Mc=ηc∑Mb) γREN 柱 顶 6 柱 底 柱顶 104.05 434.02 5 柱底 88.25 457.16 柱顶 123.93 705.34 4 柱底 111.24 728.47 柱顶 136.46 947.23 3 柱底 131.80 970.42 柱顶 168.82 1171.89 2 柱底 145.99 1195.02 柱顶 99.14 1369.69 1 柱底 147.62 1401.68 36 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 的剪力组合( 横向框架柱 A 的剪力组合(KN) 层 次 Swk Swk Sek Sek 1.2Sgk+1.26 (Sqk+Swk) → -28.16 ← -31.89 1.2 (Sgk+0.5Sqk) +1.3Sek → -8.53 ← -43.6 2 -50.8 7 -60.0 7 -67.1 6 -76.2 5 -51.0 9 -32.87 -30.33 1.35Sgk+Sqk 1.2Sgk+1.4Sqk ηvc (Mcb+Mct) /Hn Sgk Sqk → ← -1.48 → 11.67 ← -11.67 6 5 4 3 2 1 -22.73 -2.18 -1.95 1.48 56.53 -18.28 -3.80 -3.80 4.20 -4.20 20.50 -20.50 -21.43 -32.02 6.47 -28.48 -27.26 67.15 -18.22 -3.55 6.58 -6.58 27.75 -27.75 -18.05 -34.63 12.08 -28.15 -26.83 80.22 -18.14 -3.52 8.97 -8.97 33.29 -33.29 -14.90 -37.51 19.40 -28.01 -26.70 92.05 -21.13 -4.10 11.36 -11.36 37.26 -37.26 -16.21 -44.84 20.62 -32.63 -31.10 105.39 -7.73 -1.64 17.39 -17.39 31.41 -31.41 10.57 -33.25 30.57 -12.08 -11.57 67.40 注:表中 V 以绕柱顺时针为正,ηvc(Mcb+Mct)/Hn 为相应于本层柱净高上,下两端的剪力设计值。 37 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 的剪力组合( 横向框架柱 B 的剪力组合(KN) 层 次 6 5 4 3 2 1 Sgk 19.55 16.86 16.56 16.52 18.80 6.88 Sqk 2.01 3.49 1.80 3.49 Swk → 2.74 7.77 12.18 16.60 21.02 23.30 Swk ← -2.74 -7.77 -12.18 -16.60 -21.02 -23.30 Sek → 22.27 48.78 71.44 86.52 108.8 0 86.94 Sek ← -22.27 -48.78 -71.44 -86.52 -108.80 -86.94 1.2Sgk+1.26 (Sqk+Swk) → 29.45 34.42 39.35 44.85 53.73 39.33 ← 22.54 14.84 8.66 3.02 0.76 -19.39 1.2 Sgk+0.5Sqk) ( 1.35Sgk+Sq +1.3Sek k → ← 53.49 85.74 114.71 134.26 166.23 122.09 -8.50 -44.81 -71.03 -90.70 -116.65 -103.95 28.40 26.25 25.64 25.56 29.10 10.65 1.2Sgk+1.4Sqk 26.27 25.12 24.46 24.39 27.77 10.16 ηvc (Mcb+Mct) /Hn 68.49 94.66 94.07 134.13 157.41 84.40 3.28 3.26 3.72 1.36 注:表中 V 以绕柱顺时针为正,ηvc(Mcb+Mct)/Hn 为相应于本层柱净高上,下两端的剪力设计值。 38 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (2)在无地震作用的情况下,跨间 M max 可以近似取跨中的 M 代替, M max ≈ ql 2 M A + M B 8 2 ql 2 ql 2 , 应取 M= 。 16 16 式中: A 、 B ——梁左右端弯矩, M M 若跨中 M 小于 在有地震作用的情况下,跨间最大正弯矩应采用数解法计算,由 平衡条件确定。其均布荷载、梯形荷载下的计算图形如下: VA =- MA + MB q l (1 - α )q 2 l +MB 1 + , l 2 2 若 VA -(2 q1 + q 2 )αl ≤0,说明 x ≤ αl ,其中 x 为最大正弯矩截面到 A 支座的距离,则 X 可由下式求解: x 2q 2 VA - q1 x X? =0,将求得的 X 值代入下式可得跨间最大正弯矩 2αl 值; M max = M A + VA X - x 2 q1 - x 3q 2 6αl 若 VA -(2 q1 + q 2 ) αl >0,说明 x > αl ,则 X= VA + αq 2 l ) q1 + q 2 (x - (q + q 2 )x 2 M max = M A + VA X - 1 + 2 αl )q 2αl 3 , 2 39 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 若 VA ≤0, M max = M A 。 求跨中最大弯矩:非地震作用下以第六层为例: q1 =1.2×3.625=4.35KN/m, q 2 =1.2×14.018=16.823KN/m, M max q1 = q 1l =23.686KN/m, 8 M max q 2 =16.823×6.9×6.9×(3-4×0.25×0.25×0.25)/24=89.693KN/m M max =23.686+89.693-(44.28+57.29)/2=62.594KN/m。 一~五层计算方法完全相同。 有震作用下跨中弯矩的求解以第一层为例: 梁上荷载设计值 q1 =1.2×8.725=10.47KN/m, q 2 =1.2×17.161=20.593KN/m 左震: VA =- MA + MB q l (1 - α )q 2 l +MB 1 + l 2 2 =-(89.91+150.98)/6.9+10.47×6.9/2+(1-0.25) ×20.593×6.9/2=49KN. 49-(2×10.47+20.593) ×0.25×6.9=14.74KN>0, X=(49+0.25×6.9×20.593/2)/(10.47+20.593)=2.13m 小于 6.9m, 说明最 大弯矩在跨间。 M max AB =89.91+49×2.13-(10.47+20.593)×2.13×2.13/2+20.593×0.25 ×6.9×(2.13-0.25×6.9/3)/2=150.84KN 右震: VA =(201.05+35.05)/6.9+85.5=121.27KN 121.17-(2×10.47+20.593) ×0.25×6.9/2=86.9KN>0 X=(121.27+0.25×6.9×20.593/(10.47+20.593)=4.46m<6.9m M max AB =-201.05+121.27×4.46-(10.47+20.593)×4.46×4.46/2+20.593 40 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 ×0.25×6.9×(4.46-0.25×6.9/3)/2=97.93KN。 2.7.2、框架梁剪力调整 2.7.2 为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏, 因此应对梁剪力进行 调整。以第一层 AB 跨梁计算为例: l V = ηV ( M b + M br ) / ln + VGb ηV —剪力增大系数,对三级框架取 1.1 l n —梁的净跨,对第一层 AB 跨 l n = 6.1m ,BC 跨 l n = 1.9m VGb —梁在重力荷载作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计 值, VGb = 1.2(q 恒 + 0.5q活 ) × 0.5l n l M b、M br —分别为梁左、右端顺时针方向和逆时针方向截面组合 弯矩值,由表-----,查得。 AB 跨:左震: Vbl = 47.03kN Vbr = 136.62kN l M b = 59.91 + 47.03 × 0.25 = 101.67 kN ? m M br = ?150.98 + 136.62 × 0.25 = 116.83kN ? m 右震: Vbl = 136.01kN Vbr = 64.29kN l M b = ?201.05 + 136.01 × 0.25 = ?167.05kN ? m M br = 35.05 + 64.29 × 0.25 = 99.59kN ? m 167.05+99.59=266.64>101.67+116.83=218.50 l 计算中 M b + M br 取顺时针或逆时针方向中较大者 VGb = + 1 × [8.72 × 1.2 × 6.1 + 1.2 × 17.16 × 1 ? 0.25) 6.6 ( × 2 1 × 1.2 × 6.6 × 1 ? 0.25) 6.6] = 102.48kN ( × 2 41 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 V A右 = VB左 = 1.1 × 266.64 + 102.48 = 150.56kN 6 .1 2.7.3、框架柱柱端组合弯矩的调整 2.7.3 框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关, 一般框架梁的 延性远大于柱子, 梁先屈服可能使整个框架体系有较大的内力重 分布和能量消耗能力,极限层间位移增大,抗震性能越好,若柱 子形成塑性铰则会伴随产生较大的层间位移, 危及结构承受垂直 荷载的能力,并可使结构形成机动体系,因此,在结构设计中应 体现强柱弱梁,对一,二,三级框架的梁柱节点处除框支层最上 层的柱上端,框架顶层和柱轴压比小于 0.15 处,柱端弯矩应符 合 ∑ M c = ηc ∑ M b (η c 为强柱系数,一级框架取 1.5,二级框架取 1.2,三级框架为 1.1) 本设计为三级框架故: ∑ M c ≥ 1.1∑ M b 地震往复作用,两个方向的弯矩设计均满足要求,当柱考虑顺时 针弯矩和时,梁应考虑反时针方向弯矩和,反之亦然。若采用对 称配筋,可取两组中较大者计算配筋。 由于框架的变形能力。同时伴随着框架梁铰的出现。由于塑性内 力重分布,底层柱的反弯点具有较大的不确定性。因此,对三级 框架底层柱考虑 1.15 的弯矩增大系数。 42 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 图 2-16 柱计算截面示意 以第一层柱端为例: 第一层梁与 A 柱节点的梁端弯矩查表得: ∑M b :左震 89.91kN ? m 右震 201.05kN ? m 取大值 ∑ M b = 201.05kN ? m 第一层梁与 A 柱节点的柱端弯矩值由内力组合表查得: ∑M c :左震 38.48 + 39.36 = 77.84kN ? m 右震 131.4 + 84.13 = 215.53kN ? m 梁端 ∑ M b 取右震, ∑M c 也取右震: ∑M c = 215.53kN ? m<1.1 × ∑ M b = 221.16 取 ∑ M c '= 221.16 将 ∑ M c 与 ∑ M c ' 的差值按柱的弹性分析弯矩值之比分配给节点 上下柱端(即Ⅰ—Ⅰ,Ⅱ—Ⅱ截面) ?M cⅠ?Ⅰ = 131.4 × (221.16 ? 215.53) = 3.43kN ? m 131.4 + 84.13 84.13 × (221.16 ? 215.53) = 2.2kN ? m 131.4 + 84.13 43 ?M cⅡ ?Ⅱ = 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 M cⅠ?Ⅰ = 131.4 + 3.43 = 134.83kN ? m M cⅡ ?Ⅱ = 84.13 + 2.2 = 86.33kN ? m 对底层柱底的弯矩设计值考虑增大系数 1.15 M cⅢ ?Ⅲ = 139.11 × 1.15 = 159.98kN ? m B 柱组合玩具的调整 ∑M b :左震 150.98 + 127.58 = 278.56kN ? m 右震 35.05 + 145.29 = 180.34kN ? m 取大值 ∑ M b = 278.56kN ? m ∑M c :左震 121.48 + 178.89 = 300.37kN ? m 右震 97.13 + 81.57 = 178.70kN ? m 取最大值 ∑ M b = 300.37kN ? m 梁端 ∑ M b 取左震, ∑M c 也取左震: ∑ M <1.1× ∑ M c b = 1.1 × 278.56 = 306.42kN ? m 取 ∑ M c '= 306.42 将 ∑ M c 与 ∑ M c ' 的差值按柱的弹性分析弯矩值之比分配给节点 上下柱端(即Ⅰ—Ⅰ,Ⅱ—Ⅱ截面) ?M cⅠ?Ⅰ = 178.89 × (306.42 ? 300.37 ) = 3.6kN ? m 300.37 ?M cⅡ ?Ⅱ = 306.42 ? 300.37 ? 3.6 = 2.45kN ? m M cⅠ?Ⅰ = 178.89 + 3.6 = 182.49kN ? m M cⅡ ?Ⅱ = 121.48 + 2.45 = 123.93kN ? m 对底层柱底的弯矩设计值考虑增大系数 1.15 M cⅢ ?Ⅲ = 160.45 × 1.15 = 182.52kN ? m 44 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 同理可求出其他柱端调整弯矩。 2.7.4、框架柱剪力设计值的调整 2.7.4 以第一层柱为例,剪力设计值按下式调整: b t MC + MC VC = 1.1 Hn 式中: H n —柱净高; b t M C , M C —分别为柱上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩 设计值,取调整后的弯矩值,一般层应满足 ∑ M c = 1.1∑ M b ,底 层柱底应考虑 1.15 的弯矩增大系数。 由正截面计算中第Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面的控制内力得: b M C = 86.33kN ? m t M C = 159.98kN ? m H n = 4.35 ? 0.6 = 3.75m 即 Vc =1.1× 86.33 + 159.98 = 67.40kN (4.57 ? 0.55) 45 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.8. 2.8.截面设计 2.8.1、考虑地震作用时,结构构件的截面设计采用下面表达 2.8.1 式: S ≤ R / γ RE 式中 γ RE ---承载力抗震调整系数 取值见表 S---地震作用效应或地震作用效应与其它荷载效应的基 本组合 R—结构构件的组合 注意在截面配筋时,组合表中与地震力组合的内力均应乘以 γ RE 后再与静力组合的内力进行比较,挑选出最不利内力 承载力抗震调整系数 γ RE 材 料 钢 筋 混 凝 土 结构构件 梁 梁轴压比﹤0.15 的墙 轴压比 ≥ 0.15 的墙 抗震墙 各类构件 受力状态 受弯 偏压 偏压 偏压 受剪、偏 压 rRE 0.75 0.75 0.80 0.85 0.85 2.8.2、横向框架梁正截面设计 2.8.2 以第一层为例,从框架梁内力组合表中选出 AB 跨跨间截面 以及制作截面的最不利内力, 并将支座中心处的弯矩换算为 支座边缘,控制截面的弯矩进行配筋计算。 支座处: M A =201.05-136.01×0.25=167.05 KN.m, γ RE M A =0.75×167.05=125.29 KN.m 46 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 M B =150.98-119.88×0.25=121.01 KN.m, γ RE M B =0.75×121.01=90.76 KN.m 跨间弯矩 M max =150.84KN.m γ RE M max =0.75×150.84=113.13 KN.m 当梁下部手拉时,按 T 形截面设计,当梁上部受拉时,按矩形截 面设计,翼缘宽度当按跨度考虑时, bf ' = = l 3 7.5 = 2.5m ,当按梁 3 间距考虑时, bf ' = 0.25 + 3.05 = 3.3m ,按翼缘厚度考虑时, ho = h ? as = 600 ? 35 = 565mm , hf ' 100 = = 0.177>0.1 ,此种情况不起 ho 565 控制作用,取 bf ' = 2.5m ,梁内纵向钢筋先用 HRB335 级钢 f y = 300 N / mm 2 ,箍筋为 HPB235, f y = 210 N / mm 2 , ξ b = 0.55 ,下部 跨间截面按单筋 T 形截面计算: ?1 f c b f ' h f '(h0 ? hf ' 2 = 1305.59KN / m>113.13KN / m ) = 1.0 × 14.3 × 2500 × 100 × 65 ? (5 100 ) 2 属于第一类 T 形截面 ?s = M 113.13 × 106 = = 0.02 2 ?1 f c b f ' h 0 1.0 × 14.3 × 2500 × 5652 ξ = 1 ? 1 ? 2? s = 0.02 As = ξ ?1 f c b f 'h 0 fy = 0.02 ×1.0 × 14.3 × 250 × 565 = 877.7 mm 2 300 实配钢筋 3Φ20( As =942 mm 2 ) ρ= 942 = 0.8%>0.2% 满足 250 × 565 将下部跨间截面的 3Φ20 钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作 47 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 用下的受压钢筋,计算相应的受拉钢筋 As ,及支座 A 上部: ?s = M 125.29 × 106 ? 942 × 300 × 565 ? 35) ( = = 0.004 2 ?1 f c b f ' h 0 1.0 × 14.3 × 300 × 4652 ξ = 1 ? 1 ? 2? s = 0.004< 2a s ' 70 = = 0.151 h0 465 则 A s ' 富裕,不能达到相应的抗压强度设计值 As = M 125.29 × 106 = = 971.2mm 2 f y (h0 ? as ') 300 × (565 ? 35) 实配钢筋 4Φ18( As =1017 mm 2 ) 支座 B 上部: As = M 90.76 × 106 = = 704mm 2 f y (h0 ? as ') 300 × (565 ? 35) 实配钢筋 4Φ18( As =1017 mm 2 ) 2.8.3、横向框架梁斜截面受剪承载力计算 2.8.3 AB 跨: γ REV =0.85 × 150.56=127.98KN < 0.2β c f c bh0 =0.2 × 1.0 × 14.3×250×465=332.48KN 截面尺寸满足要求. 箍筋取双肢φ8@100 VCS = 0.7 f t bh0 + 1.25 f yv Asv h0 =0.7×1.43×250×565+1.25×210×565 s ×100.6/100=239.04KN>127.98KN (满足) BC 跨: γ REV =0.85 × 137.61=116.97KN < 0.2β c f c bh0 =0.2 × 1.0 × 14.3×250×565=260.98KN 截面尺寸满足要求. 箍筋取双肢φ10@100 48 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 VCS = 0.7 f t bh0 + 1.25 f yv Asv h0 =0.7×1.43×250×565+1.25×210×565 s ×157/100=241.8KN>116.97KN (满足) 梁正截面,斜截面配筋见下表: 一层截面 M (KN/m) bh0 Vb柱 2 M0 A -201.05 梁正截面强度计算 Bl AB 跨间 -150.98 300×565 150.84 Br -145.29 BC 跨间 130.09 300×565 34.01 29.97 29.30 -167.05 -121.01 150.84 -115.99 130.09 γ RE M 0 ?s ζ As ' As 选筋 实配面积 -125.29 -90.76 113.13 -86.99 97.57 0.004 0.004 942.00 <0 <0 942.00 0.018 0.018 <0 <0 1256.00 0.064 0.066 971.20 4Φ18 1017.00 704.00 4Φ18 1017.00 877.70 3Φ20 942.00 878.69 4Φ18 1017.00 918.63 4Φ20 1256.00 As ' As ρ% 二层截面 M (KN/m) bh0 0.93 0.93 1.24 0.87 A -219.72 0.87 Bl -178.03 300×565 0.81 AB 跨间 157.79 1.11 Br -177.10 1.38 BC 跨间 166.10 300×565 49 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 Vb柱 2 M0 -180.21 -143.20 157.79 -140.69 166.10 39.51 34.83 36.41 γ RE M 0 ?s ζ As ' As 选筋 实配面积 -135.16 -107.40 118.34 -105.52 124.58 0.015 0.015 942.00 <0 <0 942.00 0.017 0.017 <0 <0 1256.00 0.082 0.086 1047.73 4Φ18 1017.00 832.56 4Φ18 1017.00 828.97 3Φ20 942.00 1065.83 4Φ18 1017.00 1197.01 4Φ20 1256.00 As ' As ρ% 三层截面 M(KN/m) bh0 Vb柱 2 M0 0.93 0.93 1.24 0.87 A -196.40 0.87 Bl -152.64 300×565 0.81 AB 跨间 152.93 1.11 Br -142.33 1.38 BC 跨间 131.34 300×565 37.72 33.01 29.16 -158.68 -119.63 152.93 -113.17 131.34 γ RE M 0 ?s ζ As ' As 选筋 实配面积 -119.01 -89.72 114.70 -84.88 98.51 <0 <0 942.00 922.56 4Φ18 1017.00 <0 <0 828.97 942.00 4Φ18 1017.00 0.017 0.017 <0 <0 942.00 0.065 0.067 828.97 3Φ20 942.00 857.35 4Φ18 1017.00 932.55 3Φ20 942.00 As ' As ρ% 0.93 0.82 0.93 0.87 0.87 0.81 1.11 1.03 50 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 四层截面 M(KN/m) bh0 Vb柱 2 M0 -125.03 -104.72 140.63 -94.46 107.90 35.71 A -160.74 Bl -135.72 300×565 AB 跨间 140.63 Br -118.72 BC 跨间 107.90 300×565 31.00 24.26 γ RE M 0 ?s ζ As ' As 选筋 实配面积 -93.77 -78.54 105.47 -70.85 80.93 <0 <0 763.00 <0 <0 763.00 0.016 0.016 <0 <0 763.00 0.053 0.054 726.92 3Φ18 763.00 608.84 3Φ18 763.00 780.21 3Φ18 763.00 715.61 3Φ18 763.00 751.61 3Φ18 763.00 As ' As ρ% 五层截面 M(KN/m) bh0 Vb柱 2 M0 1.00 1.00 1.00 0.66 A -140.22 0.66 Bl -123.55 300×565 0.66 AB 跨间 144.31 0.84 Br -83.62 0.84 BC 跨间 72.36 300×565 34.58 34.69 16.90 -105.64 -88.86 144.31 -66.72 72.36 γ RE M 0 ?s ζ As ' As 选筋 -79.23 -66.65 108.23 -50.04 54.27 <0 <0 763.00 <0 <0 763.00 0.016 0.01 <0 <0 763.00 0.036 0.04 614.19 3Φ18 516.63 3Φ18 711.94 3Φ18 505.45 3Φ18 514.99 3Φ18 51 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 实配面积 763.00 763.00 763.00 763.00 763.00 As ' As ρ% 六层截面 M(KN/m) bh0 Vb柱 2 M0 1.00 1.00 1.00 0.66 A -85.71 0.66 Bl -77.08 300×565 0.66 AB 跨间 88.00 0.84 Br -46.78 0.84 BC 跨间 27.21 300×565 17.60 18.07 8.28 -68.11 -59.01 88.00 -38.50 27.21 γ RE M 0 ?s ζ As ' As 选筋 实配面积 -51.08 -44.26 66.00 -28.88 20.41 <0 <0 603.00 <0 <0 603.00 0.010 0.010 <0 <0 402.00 0.013 0.013 395.99 3Φ16 603.00 343.08 3Φ16 603.00 487.63 3Φ16 603.00 291.67 2Φ16 402.00 180.94 2Φ16 402.00 As ' As ρ% 1.00 1.00 1.00 0.66 0.66 0.66 0.44 0.44 52 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 梁斜截面强度计算 加 密 区 箍 筋 间 距 S 100 Vcs = 非加密区 箍筋间距 S(mm) 0.7 f t bh0 + 1.25 f yv h0 A S 层 次 截 面 调整 后剪 力V γ REV (KN) bh0 0.2β c f c bh0 (KN) 箍筋直 径φ和 肢数 n 加密区 非加密区 A ρ sv = sv bS Asv1 ρ sv = Asv S ρ sv min = 0.26 (%) ft f yv (KN) 100 239.16>γREV 1.01 (%) A﹑Bl 77.15 65.58 300× 565 300× 565 300× 565 300× 565 300× 565 300× 565 300× 565 300× 565 332.48 φ=8,n=2 50.30 0.67 0.18 6 Br 44.14 37.52 260.98 φ=8,n=2 78.50 100 100 241.77>γREV 1.57 1.05 0.18 A﹑Bl 128.50 109.23 332.48 φ=8,n=2 50.30 100 100 239.16>γREV 1.01 0.67 0.18 5 Br 91.61 77.87 260.98 φ=8,n=2 78.50 100 100 241.77>γREV 1.57 1.05 0.18 A﹑Bl 132.19 112.36 332.48 φ=8,n=2 50.30 100 100 239.16>γREV 1.01 0.67 0.18 4 Br 132.50 112.63 260.98 φ=8,n=2 78.50 100 100 241.77>γREV 1.57 1.05 0.18 A﹑Bl 141.01 119.86 332.48 φ=8,n=2 50.30 100 100 239.16>γREV 1.01 0.67 0.18 3 Br 145.47 123.65 260.98 φ=8,n=2 78.50 100 100 241.77>γREV 1.57 1.05 0.18 53 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 300× 565 300× 565 300× 565 300× 565 A﹑Bl 149.02 126.67 332.48 φ=8,n=2 50.30 100 100 239.16>γREV 1.01 0.67 0.18 2 Br 200.00 170.00 260.98 φ=8,n=2 78.50 100 100 241.77>γREV 1.57 1.05 0.18 A﹑Bl 150.56 127.98 332.48 φ=8,n=2 50.30 100 100 239.16>γREV 1.01 0.67 0.18 1 Br 160.73 136.62 260.98 φ=8,n=2 78.50 100 100 241.77>γREV 1.57 1.05 0.18 2.8.4 2.8.4、柱剪跨比和轴压比验算 柱子剪跨比与轴压比验算表 柱号 层次 6 5 b /mm 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 h0 /mm 565 565 565 565 565 565 565 565 565 565 565 565 f c (N/mm?) 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 M 0 (KN.m) V0 /KN 97.30 96.53 104.82 118.37 131.40 139.11 109.62 126.44 154.78 168.18 198.08 160.45 43.62 50.87 60.07 67.16 76.25 51.09 53.49 85.74 114.71 134.26 166.23 122.09 N /KN 209.17 550.08 887.75 1233.42 1615.31 1962.17 219.79 542.53 844.55 1130.81 1395.38 1666.45 Mc Vc h0 4.80 4.08 3.75 3.79 3.71 5.86 4.41 3.17 2.90 2.69 2.56 2.83 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 N f c bh 0.06 0.17 0.27 0.37 0.49 0.59 0.07 0.16 0.25 0.34 0.42 0.50 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 <0.9 A柱 4 3 2 1 6 5 B柱 4 3 2 1 54 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.8.5 2.8.5、柱正截面承载力计算 以第一层 A 柱为例,根据 A 柱内力组合表,将支座中心处的弯 矩换算至支座边缘,并与柱段组合弯矩调整值比较后,选出 最不利内力进行配筋计算. (1) M max N 对应的柱子内力组合 e0 = M 232.47 ×106 = = 99mm N 2346.02 × 103 1 600 的较大值, = 20mm 故取 30 30 ea 取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 20mm l 0 =1.0H=5.4m, ei = e0 + ea =99+20=119mm l0 5.4 = = 9.0>5, 故应考虑偏心矩增大系数η , h 0.6 ξ1 = 又 0.5 f c A 0.5 × 14.3 × 600 × 600 = = 1.097>1, 取 ξ1 =1 N 2346.02 × 103 l0 <15,取 ξ 2 =1.0 h η = 1+ 1 1400 ei h0 ( h0 2 ) ξ1ξ 2 = 1 + h 1 1400 × 119 615 (9.0) 2 = 1.27 e = η ei + h 600 ? α s = 1.27 × 119 + ? 35 = 344.25mm 2 2 采用对称配筋: ξ= x N 2346.02 × 103 = = = 0.44<0.55 ,为大偏心受压 h0 f c b h 0 14.3 × 600 × 615 2 Ne ? ξ (1 ? 0.5ξ )?1bf c h 0 (h0 ? as' ) f y' As = As' = 344.25 × 2346.02 × 103 ? 0.44 × 1 ? 0.5 × 0.44) 14.3 × 600 × 6152 × ( = <0 300 × 615 ? 35) ( 选用钢筋 3Φ20( As = As' =942 mm 2 ) (2)再以 N max ,M 对应的内力计算配筋 55 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 M=49.413 kN ? m ,N=2346.02 kN 此组内力组合为非地震且无水平荷载,故不必调整 e0 = M 49.413 × 106 = = 21.06mm N 2346.02 × 103 1 600 的较大值, = 20mm ,故取 30 30 ea 取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 20mm l 0 =1.0H=5.4m, ei = e0 + ea =21.06+20=41.06mm l0 5.4 = = 9.0>5, 故应考虑偏心矩增大系数η , h 0.6 同理求得: ξ1 = 0.85, ξ 2 = 1.0, η =1.88 e = η ei + h 600 ? α s = 1.88 × 26.8 + ? 35 = 265.38mm 2 2 采用对称配筋: ξ= ξ= x N 2346.02 × 103 = = = 0.64>0.55 ,为小偏心受压 h0 f c b h 0 14.3 × 600 × 615 N ? ξ b bh0 f c +ξb 2 Ne ? 0.43bf c h 0 + bh0 f c (0.8 ? ξ b )(h0 ? a s ) 2 按上式计算时应满足 N> ξ bbh0 f c 以及 Ne >0.43bf c h 0 N=2346.02>0.55×14.3×600×615=1826.6KN 但 Ne =2346.02×103 ×265.38=560.47 kN ? m <0.43×14.3×600×615× 465=664.78 kN ? m 故按构造要求配筋,应满足 ρ min ≥ 0.8% ,单侧体积配箍率 ρ min ≥ 0.2% 综上:选用钢筋 3Φ20( As = As' =942 mm 2 ) 8 × 942 = 0.6% 总配箍率 ρs = 3 600 × 615 56 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.8.6 2.8.6、柱子斜截面受剪承载力计算: 以第一层柱为例进行计算: 柱子的抗剪承载力: V =( A 1.05 1 f t bh0 + f v sv h0 + 0.056 N ) λ + 1.0 v γ RE 式中 λ 框架的计算剪跨比。λ = H n / 2h0 ,当 λ <1 时,取 λ =1;当 λ >3 时,取 λ =3。 N—考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值,当 N > 0.3 f c A 时,取 N = 0.3 f c A , 由前面表中验算的柱子的轴压比和剪跨比,查表得 λ =5.86>3, 取 λ =3.0 N = 1962.17>0.3 f c A = 0.3×14.3× 6002 =1544.4kN,取 N=1544.4 由于: A sv = S γ RE V ? 1.05 f bh ? 0.056 N λ + 1.0 t 0 = f yv h0 1.05 1.43 × 600 × 615 ? 0.056 × 1544.4 × 103 3 + 1.0 <0 210 × 615 0.85 × 67.4 × 103 V ? 则按构造要求配筋,选 3 肢φ10@100 由 n = 0.59, . 查表得 λv = 0.11 则最小体积配箍率 ρ vmin = λv f c f yv = 0.11 × 14.3 = 0.749% 210 A sv ρ v A cor 0.749 × 455 × 455 = = = 0.568 S 100 × 455 × 6 ∑ li 取φ10, A sv =78.5mm,S≤138mm, 57 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 根据构造要求取加密区箍筋为 3 肢φ10@100,加密区位置以及长 度按规范确定 非加密区应满足 S<15d,S<500,故取 3 肢φ10@180mm 且应满足: V ≤ V= 1 γ RE (0.2 f c bh0 ) 1 (0.2 × 14.3 × 600 × 615) = 782.29KN>67.4KN ,满足要求 0.85 抗震等级 箍筋最大间距 箍筋最小直径 一 6d 100 10 二 8d 100 8 三 8d 150(柱根 100) 8 四 8d 150(柱根 100) 6(柱根 8) 柱子正截面,斜截面配筋见下表 58 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 A 柱正截面受压承载力计算表 层次 截面 M (KN.m ) N(KN) 一层 柱底 128. 0 1569 .7 14.3 二层 柱顶 柱底 107. 9 1346 .3 3600 600 × 565 80.1 20.0 100. 1 8.3 1.00 1.0 1.23 337. 7 0.40 59.5 三层 柱顶 柱底 89.3 45.7 四层 柱顶 柱底 76.2 46.7 五层 柱顶 柱底 57.2 47.5 六层 柱顶 柱底 47.8 51.1 柱顶 77.8 67.3 69.1 28.7 102. 9 1323 .1 3600 600 × 565 77.8 20.0 97.8 8.3 1.00 1.0 1.23 335. 4 0.40 48.2 96.6 46.7 84.2 46.2 78.2 46.5 2112 .4 4570 600 × 565 6.8 20.0 26.8 9.1 0.85 1.0 1.88 265. 3 0.64 1546 .7 4570 600 × 565 44.6 20.0 64.6 9.1 1.00 1.0 1.43 307. 4 0.47 2080 .0 4570 600 × 565 13.8 20.0 33.8 9.1 0.86 1.0 1.71 272. 6 0.63 1745 .3 3600 600 × 565 34.1 20.0 54.1 8.3 1.00 1.0 1.42 291. 7 0.52 1712 .7 3600 600 × 565 28.1 20.0 48.1 8.3 1.00 1.0 1.47 285. 8 0.52 1009 .9 3600 600 × 565 88.4 20.0 108. 4 8.3 1.00 1.0 1.21 346. 0 0.30 1378 .0 3600 600 × 565 33.2 20.0 53.2 8.3 1.00 1.0 1.43 290. 8 0.41 986. 7 3600 600 × 565 97.9 20.0 117. 9 8.3 1.00 1.0 1.19 355. 5 0.30 1345 .4 3600 600 × 565 34.7 20.0 54.7 8.3 1.00 1.0 1.41 292. 3 0.40 733. 3 3600 600 × 565 103. 9 20.0 123. 9 8.3 1.00 1.0 1.18 361. 5 0.22 1010 .7 3600 600 × 565 46.2 20.0 66.2 8.3 1.00 1.0 1.34 303. 8 0.30 738. 3 3600 600 × 565 114. 1 20.0 134. 1 8.3 1.00 1.0 1.17 371. 7 0.22 978. 2 3600 600 × 565 47.2 20.0 67.2 8.3 1.00 1.0 1.34 304. 8 0.29 462. 9 3600 600 × 565 123. 6 20.0 143. 6 8.3 1.00 1.0 1.16 381. 2 0.14 643. 4 3600 600 × 565 73.9 20.0 93.9 8.3 1.00 1.0 1.24 331. 5 0.19 440. 1 3600 600 × 565 177. 7 20.0 197. 7 8.3 1.00 1.0 1.11 435. 4 0.13 610. 9 3600 600 × 565 76.0 20.0 96.0 8.3 1.00 1.0 1.24 333. 6 0.18 192. 5 3600 600 × 565 248. 2 20.0 268. 2 9.0 1.00 1.0 1.10 510. 1 0.06 266. 9 3600 600 × 565 191. 3 20.0 211. 3 9.0 1.00 1.0 1.13 453. 2 0.08 167. 3 3600 600 × 565 465. 2 20.0 485. 2 9.0 1.00 1.0 1.06 727. 1 0.05 231. 5 3600 600 × 565 290. 5 20.0 310. 5 9.0 1.00 1.0 1.09 552. 4 0.07 lo mm) 4570 ( bho (mm?) 600 × 565 eo mm) 81.5 ( ea mm) 20.0 ( ei mm) ( lo/h ζ1 ζ2 η e ζ (ζb =0.55) 101. 5 9.1 1.00 1.0 1.27 344. 3 0.47 59 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 偏心性 质 As’ =As 大偏 压 <0 3Φ 20 942 小偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 小偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 3.9 3Φ 20 942 大偏 压 <0 3Φ 20 942 大偏 压 87.4 3Φ 20 942 大偏 压 14 3Φ 20 942 大偏 压 355. 1 3Φ 20 942 大偏 压 186. 0 3Φ 20 942 选筋 实配面 积 总配筋 率ρ% 单侧配 筋率 ρ% 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 B 柱正截面受压承载力计算表 层次 截面 M (KN.m ) N(KN) 柱底 147. 6 1333 .2 一层 柱顶 柱底 146. 0 1139 .4 3600 二层 柱顶 168. 8 1116 .3 3600 柱底 131. 8 927. 8 3600 三层 柱顶 136. 5 904. 7 3600 柱底 111. 2 698. 8 3600 四层 柱顶 123. 9 675. 6 3600 柱底 五层 柱顶 104. 1 434. 0 3600 柱底 六层 柱顶 12.8 99.1 25.6 52.3 43.7 41.9 42.5 42.5 42.1 88.3 43.2 43.4 64.2 45.0 87.7 57.2 2491 .9 4570 1301 .2 4570 2446 .5 4570 2047 .3 3600 2014 .7 3600 1615 .1 3600 1582 .6 3600 1183 .0 3600 1150 .4 3600 457. 2 3600 746. 1 3600 713. 6 3600 191. 4 3600 300. 0 3600 175. 8 3600 278. 2 3600 lo mm) 4570 ( 60 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 600 × 565 110. 7 600 × 565 5.1 20.0 25.1 9.14 0.72 1.0 1.79 260. 0 0.75 小偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 76.2 20.0 96.2 9.14 1.00 1.0 1.29 338. 9 0.39 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 10.4 20.0 30.4 9.14 0.73 1.0 1.67 265. 7 0.74 小偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 128. 1 20.0 148. 1 8.25 1.00 1.0 1.15 385. 7 0.34 大偏 压 4 3Φ 20 942 600 × 565 25.5 20.0 45.5 8.25 0.87 1.0 1.43 280. 3 0.62 小偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 151. 2 20.0 171. 2 8.25 1.00 1.0 1.13 408. 8 0.34 大偏 压 189. 4 3Φ 20 942 600 × 565 21.7 20.0 41.7 8.25 0.89 1.0 1.48 276. 7 0.61 小偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 142. 1 20.0 162. 1 8.25 1.00 1.0 1.14 399. 7 0.28 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 25.9 20.0 45.9 8.25 1.00 1.0 1.49 283. 5 0.49 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 150. 9 20.0 170. 9 8.25 1.00 1.0 1.13 408. 5 0.27 大偏 压 47.4 3Φ 20 942 600 × 565 26.9 20.0 46.9 8.25 1.00 1.0 1.48 284. 5 0.48 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 159. 1 20.0 179. 1 8.25 1.00 1.0 1.13 416. 7 0.21 大偏 压 3 3Φ 20 942 600 × 565 35.9 20.0 55.9 8.25 1.00 1.0 1.40 293. 5 0.36 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 183. 4 20.0 203. 4 8.25 1.00 1.0 1.11 441. 0 0.20 大偏 压 121. 7 3Φ 20 942 600 × 565 36.6 20.0 56.6 8.25 1.00 1.0 1.40 294. 2 0.35 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 193. 1 20.0 213. 1 8.25 1.00 1.0 1.11 450. 7 0.14 大偏 压 62.8 3Φ 20 942 600 × 565 57.9 20.0 77.9 8.25 1.00 1.0 1.29 315. 5 0.22 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 239. 9 20.0 259. 9 8.25 1.00 1.0 1.09 497. 5 0.13 大偏 压 211. 3 3Φ 20 942 600 × 565 60.8 20.0 80.8 8.25 1.00 1.0 1.28 318. 4 0.21 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 335. 4 20.0 355. 4 9.00 1.00 1.0 1.08 597. 3 0.06 大偏 压 216. 2 3Φ 20 942 600 × 565 149. 9 20.0 169. 9 9.00 1.00 1.0 1.16 411. 9 0.09 大偏 压 <0 3Φ 20 942 600 × 565 498. 9 20.0 518. 9 9.00 1.00 1.0 1.05 760. 8 0.05 大偏 压 419. 8 3Φ 20 942 600 × 565 205. 8 20.0 225. 8 9.00 1.00 1.0 1.12 467. 7 0.08 大偏 压 47.7 3Φ 20 942 bho (mm?) eo mm) ( ea mm) 20.0 ( ei mm) ( lo/h ζ1 ζ2 η e ζ (ζb =0.55) 偏心性 质 As’ =As 130. 7 9.14 1.00 1.0 1.21 373. 5 0.40 大偏 压 17.6 3Φ 20 942 选筋 实配面 积 总配筋 率ρ% 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 61 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 单侧配 筋率 ρ% 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 柱箍筋计算表 柱号 层次 V (KN) 6 5 56.53 67.15 80.22 92.95 105.39 67.4 68.49 94.66 94.07 134.13 157.41 84.4 γ REV (KN) 48.05 57.08 68.19 79.01 89.58 57.29 58.22 80.46 79.96 114.01 133.80 71.74 0.2β c f c bh0 (KN) 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 664.95 N (KN) 209.17 550.08 887.75 1233.42 1615.31 1962.17 219.79 542.53 844.55 1130.81 1395.38 1666.45 0.3 f c A (KN) 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 1072.5 ASV S (mm) <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 轴 压 比 0.06 0.17 0.27 0.37 0.49 0.59 0.07 0.16 0.25 0.34 0.42 0.50 λV 0.06 0.06 0.06 0.67 0.09 0.11 0.06 0.06 0.06 0.064 0.07 0.09 λv f c f yv (%) 0.41 0.41 0.41 4.56 0.61 0.75 0.41 0.41 0.41 0.44 0.48 0.61 实配箍筋(ρv%) 加密区 三肢φ8@100(0.67) 三肢φ8@100(0.67) 三肢φ8@100(0.67) 三肢φ10@100(1.04) 三肢φ10@100(1.04) 三肢φ10@100(1.04) 三肢φ8@100(0.67) 三肢φ8@100(0.67) 三肢φ8@100(0.67) 三肢φ10@100(1.04) 三肢φ10@100(1.04) 三肢φ10@100(1.04) 非加密区 三肢φ8@150(0.44) 三肢φ8@150(0.44) 三肢φ8@150(0.44) 三肢φ10@150(0.69) 三肢φ10@150(0.69) 三肢φ10@150(0.69) 三肢φ8@150(0.44) 三肢φ8@150(0.44) 三肢φ8@150(0.44) 三肢φ10@150(0.69) 三肢φ10@150(0.69) 三肢φ10@150(0.69) A柱 4 3 2 1 6 5 B柱 4 3 2 1 62 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.9. 2.9.节点设计 《建筑结构抗震规范》 GBJ11-89 规定) ( ,对一、二级抗震等级的 框架节点必须进行受剪承载力计算,而三级抗震等级的框架节 点,仅按构造要求配筋,不再进行受剪承载力计算。 2.10、基础设计 2.10 基础设计 基础 设计基础的荷载包括:①框架柱传来的弯矩,轴力和剪力(可 取设计底层柱的相应控制内力)②基础类型的选取由于本建筑 物柱距为 7.5m,因而采用柱下独立基础,在框架柱内力计算中 所选的筋 ABCD 轴为一榀框架,该榀框架四根柱子,柱距分别为 6900mm,2700mm,6900mm 因而将柱分别做成柱下独立基础。 取基础混凝土的强度等级为 C30,f c = 14.3N / mm 2 ,f t = 1.43N / mm 2 钢筋采用 HPB235 , f y = 210 N / mm 2 ,垫层 100mm 厚,C15 素砼, 每边比基础宽出 100 ㎜ 2.10.1、荷载设计值 2.10.1 1、外柱基础承受的上部荷载(对应弯矩最大) 框架柱 L 传来标准值: V1 = 40.78kN M 1 = ?65.12kN ? m N 1 = 1674.05kN 设计值: M 1 = ?81.49kN ? m N1 = 2028.05kN 梁自重: V1 = 44.84kN 0.3 × 0.6 × 6.6 × 25 × 2 0.3 × 0.6 × (6.6 ? 0.3) × 25 + = 43.88kN / m 2 2 (4.57 ? 0.6 ? 0.6) × 6.1 × 1.88 × 2 (4.57 ? 0.6 ? 0.5) × 6.1 × 1.82 + 墙自重: 2 2 = 57.91kN / m 地基梁传来: 43.88 + 57.913 = 101.79kN / m 63 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 标准值:M 1 = ?65.12kN ? m N = 1674.05 + 101.79 = 1775.84kN V1 = 40.78kN N = 2028.05 + 1.2 × 101.79 = 2150.20kN 设 计 值 : M 1 = ?81.49kN ? m V1 = 44.84kN 对应轴力最大标准值: 1 = ?11.08kN ? m M V1 = 9.37kN N = 1638.4 + 101.79 = 1740.19kN 设 计 值 : M 1 = ?14.32kN ? m V1 = 12.08kN N = 2112.38 + 1.35 × 101.79 = 2249.80kN 2、内柱基础承受的上部荷载(对应弯矩最大) M 框架柱 M 传来标准值 : 1 = 53.79kN ? m N1 = 2022.38kN V1 = 15.06kN 设计值: M 1 = 68.27kN ? m N1 = 2454.36kN V1 = 19.36kN 0.3 × 0.6 × 6.6 × 25 × 2 0.3 × 0.6 × (6.6 ? 0.3) × 25 + + 2 2 梁自重: 0.3 × 0.6 × (2.4 ? 0.3) × 25 = 48.60kN / m 2 (4.57 ? 0.6 ? 0.6) × 6.1 × 1.82 × 2 (4.57 ? 0.6 ? 0.5) × 6.1 × 1.82 + 墙自重: 2 2 = 56.68kN / m 地基梁传来: 48.60 + 56.68 = 105.28kN / m 标准值: 1 = ?53.79kN ? m M 设计值: V1 = 19.36kN N = 2022.38 + 105.28 = 2127.66kN V1 = 15.06kN N = 2454.36 + 1.2 × 105.28 = 2580.70kN M 1 = ?68.27kN ? m 对 应 轴 力 最 大 : M 1 = ?9.89kN ? m V1 = 8.24kN N = 1933.2 + 105.28 = 2038.48kN 设 计 值 : M 1 = ?12.78kN ? m V1 = 10.65kN N = 2491.88 + 1.35 × 105.28 = 2038.48kN 64 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.10.2、外柱独立基础计算 2.10.2 (1) 、初步确定基底尺寸 (1)选择基础埋深,d=1.62m (2)地基承载力的修正 根据资料:基础底面涂层 回填土重:杂填土: r1 = 18kNN / m 3 h1 = 1.2km 粉质粘土: r2 = 19.2kNN / m 3 h1 = 0.42km 则 基 础 底 面 以 上 土 的 加 权 平 均 重 度 : rm = r1 h1 + r2 h2 18 × 1.2 + 19.2 × 0.42 = = 18.3kNN / m 3 h1 + h2 1.2 + 0.42 设基础宽度小于 3m f a = f ak + η d r(d ? 0.5) 190 + 1.6 × 18.3 × 1.62 ? 0.5) 223kPa = ( = m (3)基础底面尺寸 A≥ N 1674.05 = = 8.78m 2 f a ? γ G d 223 ? 20 × 1.62 考虑到偏心荷载的不利影响,加大基底面积 20%~40%,取 1.3 A’ 1.3A = 8.78 × 1.3 = 11.42m 2 , l = b = 3.6m>3m = 所以应进行宽度修正 f a = f ak + η b r(b ? 3) η d r(d ? 0.5) 190 + 0.3 × 18.3 × 3.6 ? 3) + = ( + m m 1.6 × 18.3 × 1.62 ? 0.5) 226.3kPa ( = A≥ N 1674.05 = = 8.63m 2 f a ? γ G d 226.3 ? 20 × 1.62 A’ 1.3A = 8.63 × 1.3 = 11.22m 2 = l × b = 3.75 × 3.75 = 14.06>11.22 满足 65 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (4) 地基承载力验算 W= 1 2 1 bh = × 3.6 × 3.6 × 3.6 = 7.776m 3 6 6 基地边缘最大与最小应力: max p min = N + G M 1674.05 + 20 × 1.62 × 12.96 65.12 + 1.0 × 40.78 175.22 ± = ± = kpa 147.92 A W 12.96 7.776 p max = 175.22kpa < 1.2 × 226.3 = 271.2kPa 安全 p= p max + p min 175.22 + 147.92 = = 161.57 kpa < f = 226.3kpa 安全 2 2 (5)基础剖面尺寸的确定 上图:左侧图--底部尺寸 1350 均改为 1425 其余尺寸不变 右侧图—底部和侧面尺寸 1350 均改为 1425 其余尺寸不变 (6)冲切验算 土壤净反力 FL 的计算: 基底净反力: Pn max = N M 2028.05 81.49 + 1.0 × 44.84 + = + = 172.73kpa A W 14.06 7.776 (不包括柱基础基回填土自重) 66 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 h01 = 1000 ? 40 = 960mm l a b b 3 .6 0 .9 3.6 0.9 2 2 A1 = ( ? z ? h0 ) × b ? ( - t - h0) = ( ? ? 0.96) × 3.6 ? ( - 0.96) = 1.25m 2 2 2 2 2 2 2 2 2 土壤净反力计算: FL = Pn max A1 = 172.73 × 1.25 = 215.91kN 0.7 β hp f t (b1 + h01 )h01 = 0.7 × 0.98 × 1430 × (0.9 + 0.96) × 0.96 = 1751.7 > 215.91kN 基础底面配筋计算同前 基础在上部结构传来荷载与土壤净反力的共同作用, 可把它倒过来, 视为一均布荷载作用下支承于柱上的悬臂板。 柱边Ⅰ-Ⅰ截面弯矩为: MI = 1 2G ( L ? a z ) 2 (2b + b z )( Pmax + Pmin ? ) 48 A = 1 × (3.6 ? 0.9) 2 × (2 × 3.6 + 0.9) × (175.22 + 147.92 ? 2 × 20 × 1.62) 48 = 333.26kN ? m ASI = MI 333.26 × 10 3 = = 1837.4mm 2 0.9 f y h0 0.9 × 210 × 0.96 M ΙΙ = M I 基础底板每 m 配筋 A s ' = 选φ16@200 A s 1837.4 = = 510mm 2 b 3 .6 实际每 m 配筋为 A s ' = 1206mm 2 ,沿截面双向配置 同理验算轴力最大的情况,满足。 2.10.3、内柱独立基础验算 2.10.3 (1) 、基础埋深 d=1.62m 67 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (2) 、地基承载力修正,同外柱 f a =223 kPa (3) 、基础尺寸的确 A≥ N 2127.66 = = 11.16m 2 f a ? γ G d 223 ? 20 × 1.62 考虑到偏心荷载的不利影响,加大基底面积 20%~40%,取 1.3 A’ 1.2A = 11.16 × 1.2 = 13.39m 2 , l = b = 3.8m>3m = 所以应进行宽度修正 f a = f ak + η b r(b ? 3) η d r(d ? 0.5) 190 + 0.3 × 18.3 × 3.8 ? 3) ( + m = + m 1.6 × 18.3 × 1.62 ? 0.5) 227.4kPa ( = A≥ N 2127.66 = = 10.91m 2 f a ? γ G d 227.4 ? 20 × 1.62 A’ 1.2A = 10.91 × 1.2 = 13.09m 2 = l × b = 3.8 × 3.8 = 14.44>13.09 满足 (4)地基承载力验算 W= 1 2 1 bh = × 3.8 × 3.8 × 3.8 = 9.145m 3 6 6 基地边缘最大与最小应力: max p min = N + G M 2127.66 + 20 × 1.62 × 14.44 53.79 + 1.0 × 15.06 183.27 ± = ± = kpa 168.21 A W 14.44 9.145 p max = 183.27 kpa < 1.2 × 227.4 = 272.88kPa 安全 p= p max + p min 183.27 + 168.21 = = 175.74kpa < f = 227.4kpa 安全 2 2 68 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 (5)基础剖面尺寸的确定 (6)冲切验算 土壤净反力 FL 的计算: 基底净反力: Pn max = N M 2580.7 68.27 + 1.0 × 19.36 + = + = 188.30kpa A W 14.44 9.145 (不包括柱基础基回填土自重) h01 = 1000 ? 40 = 960mm l a b b 3 .8 0 .9 3.8 0.9 2 2 A1 = ( ? z ? h0 ) × b ? ( - t - h0) = ( ? ? 0.96) × 3.8 ? ( - 0.96) = 1.71m 2 2 2 2 2 2 2 2 2 土壤净反力计算: FL = Pn max A1 = 188.3 × 1.71 = 321.97 kN 0.7 β hp f t (b1 + h01 )h01 = 0.7 × 0.98 × 1430 × (0.9 + 0.96) × 0.96 = 1751.7 > 321.97 kN 基础底面配筋计算同前 基础在上部结构传来荷载与土壤净反力的共同作用,可把它倒 69 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 过来,视为一均布荷载作用下支承于柱上的悬臂板。 柱边Ⅰ-Ⅰ截面弯矩为: MI = 1 2G ( L ? a z ) 2 (2b + b z )( Pmax + Pmin ? ) 48 A = 1 × (3.8 ? 0.9) 2 × (2 × 3.8 + 0.9) × (183.27 + 168.21 ? 2 × 20 × 1.62) 48 = 336.4kN ? m ASI = MI 336.4 × 10 3 = = 1854.05mm 2 0.9 f y h0 0.9 × 210 × 0.96 M ΙΙ = M I 基础底板每 m 配筋 A s ' = 选φ16@200 A s 1854.05 = = 488mm 2 b 3 .8 实际每 m 配筋为 A s ' = 1206mm 2 沿截面双向配置 同理验算轴力最大的情况,满足。 70 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 2.11、楼板设计 2.11 楼板设计 2.11.1、楼板类型及设计方法的选择 2.11.1 按受力特点, 混凝土楼盖中的周边支承可分为单向板和双向板两 类, 只在一个方向弯曲或主要在一个方向弯曲的板, 称为单向板, 在两个方向弯曲且不能忽略任一方向弯曲的板称为双向板, 在本 方案中 ll / l 2 < 2 属于双向板,板平面布置见下图: 板平面布置图 2.11.2、荷载设计值 2.11.2 一般层 (1)活荷载 (2)恒荷载 q = 2 × 1.4 = 2.8 KN m 2 g = (4.25 + 22.58 ) 1.2 = 6.34 KN m 2 × 6 .6 × 3 .3 g + q = 2.8 + 6.34 = 9.14 KN m 2 . 71 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 g+ 2 .8 q = 6.34 + = 7.74 KN m 2 2 2 q 2 .8 = = 1.4 KN m 2 2 2 顶层 (1)活荷载 (2)恒荷载 q = 0.5 × 1.4 = 0.7 KN m 2 g = 1.2 × 4.25 = 5.1 KN m 2 g + q = 5.1 + 0.7 = 5.8 KN m 2 g+ 0 .7 q = 5 .1 + = 5.45 KN m 2 2 2 q 0 .7 = = 0.35 KN m 2 2 2 2.11.3、弯矩计算 2.11.3 按弹性理论计算, 求跨内最大正弯矩时按恒载满布以及活荷载棋 盘式布置计算,在 g ' 作用下,各跨内支座均视为固定,因此跨内 最大正弯矩不在板的中心点处,在 q' 作用下,各区格板四边均视 为简支,跨内最大正弯矩在板的中心点出,计算时近视取两者之 和作为跨中最大正弯矩,在求支座最大负弯矩时,按恒载和活载 均满布各区格板计算,计算时,跨内弯矩考虑泊松比的影响, Vc = 0 .2 。 A 区格板的计算简图:跨内: 支座: D 区格板的计算简图: 跨内 72 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 支座: C 板计算同 A 板. 楼面板的弯矩计算 区格 A 0.0562 0.0135 -0.1179 -0.0786 6.40(6.69) 1.45(2.73) -12.09 -8.06 D 0.0409 0.0085 -0.0836 -0.0569 4.92(5.12) 0.98(1.96) -8.32 -5.66 m1 (KN ? m m ) m2 (KN ? m m ) m1/ (KN ? m m ) m1// (KN ? m m ) M 1 (KN ? m m ) M 2 (KN ? m m ) M 1/ (KN ? m m ) / M 2 (KN ? m m ) 说明:(弯矩中括号内数值为考虑泊松比得到的弯矩) B,区格板按单向板计算: g + q = 1.2 × 3.5 + 6.34 = 10.54 KN m 2 . 支座负弯矩: M B = M c = 1 8 1 ×10.54 × 2.7 × 2.7 = 5.06 ( KN ? m m ) 12 跨中弯矩: M BC = ×10.54 × 2.7 × 2.7 ? 5.06 = 2.53 ( KN ? m m ) 73 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 屋面板的弯矩计算 区格 A 0.0562 0.0135 -0.1179 -0.0786 3.82(4.00) 0.89(1.65) -7.67 -5.11 D 0.0409 0.0085 -0.0836 -0.0569 2.80(2.91) 0.57(2.19) -5.28 -3.59 m1 (KN ? m m ) m2 (KN ? m m ) m1/ (KN ? m m ) m1// (KN ? m m ) M 1 (KN ? m m ) M 2 (KN ? m m ) M 1/ (KN ? m m ) / M 2 (KN ? m m ) 说明:(弯矩中括号内数值为考虑泊松比得到的弯矩) B,区格板按单向板计算: 支座负弯矩: M B = M c = 1 8 1 × 5.8 × 2.7 × 2.7 = 2.78 ( KN ? m m ) 12 跨中弯矩: M BC = × 5.8 × 2.7 × 2.7 ? 2.78 = 1.40 ( KN ? m m ) 2.11.4、截面设计 2.11.4 截面有效高度,选用φ8 的钢筋做为受力主筋,则 l01 (短跨)方 向跨中截面的: h01 = h ? c ? l 01 ( 长跨)方向的: h02 = h ? c ? 3d = h01 ? 8 = 73mm 2 d = 100 ? 15 ? 4 = 81mm , 2 支座截面处 h0 均为 81 mm 74 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 计算配筋量时,为了便于计算,均近似取内力臂系数 γ s = 0.95, As = m 0.95h0 f y 截面配筋计算结果及实际配筋见下表: 楼面板配筋计算 截面 A 跨中 D B A 支座 D B l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 h0(mm) M(KN.m/m) As(mm?/m) 81 73 81 73 81 73 81 81 81 81 81 6.69 1.45 5.12 0.98 2.93 -12.09 -8.06 -8.32 -5.66 -5.06 配筋 414.00 φ8@100 99.56 φ8@200 316.84 φ8@150 67.29 φ8@200 181.32 φ8@200 按构造配筋φ8@200 748.17 φ10@100 498.78 φ8@100 514.87 φ8@100 350.26 φ8@150 313.13 φ8@150 实配As (mm? /m) 503 251 335 251 251 785 503 503 335 335 屋面板配筋计算 截面 A 跨中 D B A 支座 D B l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 l02方向 l01方向 h0(mm) M(KN.m/m) As(mm?/m) 81 73 81 73 81 73 81 81 81 81 81 3.998 1.654 2.914 1.13 1.4 -7.76 -5.11 -5.28 -3.59 -2.78 配筋 实配As (mm/m) 251 251 251 251 251 503 335 335 251 251 247.41 φ8@200 113.57 φ8@200 180.33 φ8@200 77.59 φ8@200 86.64 φ8@200 按构造配筋φ8@200 480.21 φ8@100 316.22 φ8@150 326.74 φ8@150 222.16 φ8@200 172.04 φ8@200 2.12、楼梯设计 2.12 楼梯设计 75 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 1、梯板示意图: 2、基本资料: (1) .几何参数: 楼梯净跨: ln =2750 mm 梯板厚: t = 100 mm 楼梯高度: H = 1800 mm 踢步数: n = 12(阶) 上平台楼梯梁宽度: b1 = 250 mm 下平台楼梯梁宽度: b2 = 250 mm (2) .荷载标准值: 可变荷载:q = 2.50kN/m2 面层荷载:qm = 1.70kN/m2 栏杆荷载:qf = 0.20kN/m (3) .材料信息: 混凝土强度等级: C40 fc = 19.10 N/mm2 钢筋强度等级: HPB235 76 ft = 1.71 N/mm2 fy = 210.00 N/mm2 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 3、计算过程: (1) .楼梯几何参数: 踏步高度:h = 0.15 m 踏步宽度:b = 0.25 m 计算跨度:l0 = ln+(b1+b2)/2 = 3.50 m 梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.878 (2) .计算最大弯矩:(按两端简支计算) 梯段板荷载设计值 Pn(D)-恒荷控制 = (1.35*((1+h/b)*qm+(t/cosα+h/2)*25 + c*20/cosα) + 1.40*0.7*q)*B + 1.35*qf = (1.35*((1+0.15/0.25)*1.70+(0.10/0.88+0.15/2)*25.00 +0.02*20.00/0.88)+1.40*0.70*2.50)*1.00+1.35*0.20 = 13.15 kN/m 梯段板荷载设计值 Pn(L)-活荷控制 = (1.20*((1+h/b)*qm+(t/cosα+h/2)*25 + c*20/cosα) + 1.40*q)*B + 1.20*qf = (1.20*((1+0.15/0.25)*1.70+(0.10/0.88+0.15/2)*25.00 +0.02*20.00/0.88)+1.40*2.50*1.00)*1.20+1.20*0.20 77 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 = 13.01 kN/m 故取一米宽板带荷载设计值 Pn = 13.15 kN/m, 左端支座反力: Rl = 23.02 kN 右端支座反力: Rr = 23.02 kN 最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.75 m,即位于跨 中。 最大弯矩: Mmax =Pn*l02/8=13.15×3.502/8=20.14 kN*m (3) .正截面受弯承载力计算: 考虑支座嵌固折减后的最大弯矩: Mmax = 0.8*Mmax = 0.80*20.14 = 16.11 kN*m 4、每米宽板带的配筋结果: (1) 号钢筋计算结果(跨中) .1 计算面积 As: 1019 mm2 采用方案:? 12@100 实配面积:1131 mm2 (2) 号钢筋计算结果(左支座) .2 计算面积 As: 1019/4=255 mm2 采用方案:? 8@200 实配面积:251 mm2 (3) 号钢筋计算结果(右支座) .3 计算面积 As: 255mm2 78 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 采用方案:? 8@200 实配面积:283 mm2 (4) 号钢筋采用:? 8@250 .4 实配面积:113.10 mm2 5、上下平台楼梯梁设计: 上下平台楼梯梁的受力情况差不多,截面采用 200×400,取相 同的配筋。 其所受均布力为: q=13.15*1.8+(1.2*3.41*+1.4*2.5) *0.9+0.2*0.40*25 =23.67+6.83+2.00=32.50KN*m 将其简化为简支,计算长度为 l=3.6m,跨中弯矩为: q*l2/8=52.65KN*m 考虑支座嵌固折减后的最大弯矩: Mmax = 0.8*Mmax = 0.80*52.65 = 42.12 kN*m 最小配筋率为 100%*45ft/fy=100%*45*1.71/300=0.26%。 配 2 ? 16,实配 As=402mm2 配筋率为 0.55%。 上部配 2 14+2 16 的二级钢筋。 一、 楼梯休息平台下梯柱截面取为 200×300,轴力设计值为 32.50 ×1.8=58.5KN*m。选配 2 14+2 16。 设平台板厚 h=120mm,取 1m 宽板带计算。 1、荷载计算: 平台板的荷载: 79 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 荷载种类 水磨石面层 120 厚混凝土 0.12×25=3.00 恒载 板 板底抹灰 小计 活荷载 荷载分项系数 rG=1.2 rQ=1.4 p=3.99× 1.2+1.4× 2.0=7.60 0.02×17=0.34 3.99 2.0 荷载标准值(KN/m) 0.65 基 本 组 合 的 总 荷载 设 计 值 KN/m 2、截面设计: 板的计算跨度 l0=2.1-0.2/2+0.12/2=2.06 m 弯矩设计值 M=pl02/10=7.60×2.062/10 =3.22 KN·m h0=120-20=100 mm αs=M/(fcmbh02)=3.22×106/11/1000/1002=0.029 rs=0.985 As=M /(rsfyh0)=3.22×106/0.985/210/100=155.67 mm2 选Φ6@140,实有 As=202 mm2 分布筋Φ6,每级踏步下一根。 80 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 吉林建筑工程学院本科毕业设计计算书 本科毕业设计 三、参考文献 [1]《总图制图标准》 (GB50103-2001) [2]《房屋建筑制图统一标准》 (GBJ50001-2001) [3]《建筑结构制图标准》 (GBJ50105-2001) [4]《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) [5]《民用建筑设计通则》 (JGJ37-87) [6]《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001) [7]《砌体结构设计规范》 (GB50003-2001) [8]《混凝土结构设计规范 》 (GB50010-2002) [9]《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》 (JGJ3-91) [10]《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2001) [11]《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) [12]《土木工程毕业设计指导》 [13]建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001) [14]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造 详图(03G101 图集) 81