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烟 台 大 学 毕 业 设 计大学教职工公寓工程设计毕业论文第1章 工程概况 本设计为大学教职工公寓7#楼,一至六层为住宅,储藏室一层,住宅层层高为,储藏室层高2.6m,一梯两户,每户建筑面积约100,套型三室一厅两卫,每户面积基本相同。建筑物共四个单元,全长约62米。总建筑面积为6056,本结构采用框架结构,填充墙采用加气混凝土块。门采用木门或防盗门,窗采用塑钢合金推拉窗。第2章 设计资料1、设计标高:室内外高差450mm。2、自然条件:基本风压:,地面粗糙度取C类。基本雪载:地震烈度为7度,类建筑场地 3、地质条件:地表以下内为杂填土,持力层为粉土层,地基承载力特征值260kPa,地下水位于天然地面下且无侵蚀性。4、墙身做法:墙身为加气混凝土砌块,考虑到墙上下部分为灰砂砖,取自重6.5,填充墙,1)外墙弹性涂料2)刷弹性底涂,刮柔性腻子3)35 厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布4)50厚聚苯板保温层,胶粘剂粘贴5)20 厚1:3 水泥砂浆找平(加气混凝土砌块墙用20 厚1:1:6 水泥石灰膏砂浆找平)6)刷界面砂浆一道7)加气混凝土砌块墙5、楼面做法:1)20 厚1:2 水泥砂浆抹面压实赶光2)素水泥浆一道3)50 厚C15 细石混凝土填充层随打随抹平(上下配A3双向间距50 钢筋网片),中间配加热管,加热管上皮最薄处大于等于30厚,沿外墙内侧贴2050 高挤塑聚苯板保温层,高于填充层上皮平4)铺真空镀铝聚酯薄膜或铺玻璃布基铝箔贴面层5)20 厚挤塑聚苯板或详工程设计6)20 厚1:3 水泥砂浆找平层7).现浇钢筋混凝土楼板 厨房、卫生间楼面做法:1) 20 厚1:2 水泥砂浆压实赶光2) 35 厚C20 细石混凝土找坡3) 1.5 厚合成高分子防水涂料4) 刷基层处理剂一道5) 20 厚1:2 水泥砂浆抹平6) 现浇钢筋混凝土楼板。6、屋面做法:(坡屋面)1). 15厚(最薄处)1:1 水泥砂浆粘贴平瓦2). 35 厚C20 细石混凝土找平层,内配A4 双向间距150 钢筋网与预埋A10锚筋绑扎。3). 4厚高聚物改性沥青防水卷材(SBS)4). 刷基层处理剂一道5). 20 厚1:3 水泥砂浆找平6). 60厚阻燃型挤塑聚苯板7). 20 厚1:3 水泥砂浆找平8). 素水泥浆一道9). 钢筋混凝土屋面板,板内在檐口及屋脊部位预埋A10 锚筋一排间距15007、门窗做法:内门为木门(通向阳台的门为塑钢合金门),外门为木门外加一道防盗门,窗均为塑钢合金窗。8、地面做法:1). 40 厚C20 细石混凝土,表面撒1:1 水泥砂子随打随抹光2). 素水泥浆一道3). 60 厚C15 混凝土垫层4). 300 厚3:7 灰土夯实或150 厚小毛石灌M5 水泥砂浆5). 素土夯实,压实系数大于等于0.910、9、活荷载:一般楼面、厨房、卫生间、楼梯活载 :,阳台活载:屋面:第3章 结构布置3.1 结构体系选择考虑到建筑总高度21.95m在多层规范所规定的框架结构适用范围内(高规规定7度区框架适用的最大高度为50m),且建筑平面功能较复杂,为了平面布置的灵活,以获得大空间的需要,首先选择了框架结构体系。框架抗震等级为三级。梁柱板一次浇成。3.2 结构布置图3-1 结构布置图结构布置基本原则:平面布置简单规则、对称;竖向布置均匀规则,变形缝少设或不设。本结构由于建筑物纵向较长,故在中间留设110mm变形缝一道。标准层四单元柱网布置如图3-1。竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载的一部分直接传至主梁,一部分传至次梁,次梁传给主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本住宅楼框架的承重方案为纵横向框架承重方案,这里计算横向方向。3.3 构件尺寸初估各梁、柱截面尺寸确定如下:3.1.1主梁截面尺寸确定 CE跨L=4100mm,h=(1/151/10)L=273410mm,取h=400mm;b=(1/31/2)h,取b=200mm。主梁截面bh=200mm400mm。3.1.2 次梁截面尺寸确定CE跨L=4100mm,h=(1/181/12)L=227341mm,取h=350mm;b=200mm。次梁截面bh=200mm350mm。3.13 柱截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算: (3.1) (3.2)由现浇混凝土房屋的抗震等级表可知及该框架结构抗震等级为三级,由此查得轴压比限值,因是住宅,各层的重力荷载代表值较大,近似取18kN/m2,由图3-1可知,C中柱的负荷面积3.73.6,E-中柱的负荷面积4.53.6,由及可得,第一层柱截面面积为:C-中柱E-中柱如取柱截面为正方形,则C-中柱和E-中柱截面高度分别为407mm和448mm。根据以上计算结果和考虑底层柱计算高度较高,防止底层抗侧刚度不够等其他因素,本设计底层柱截面均采用的等截面,其余层柱截面为。根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为900mm,由此求的底层层高为2.60+0.9+0.45=3.95m,各梁柱构件的线刚度经计算列于表3-1及表3-2中,其中在梁截面时考虑到现浇楼板的作用,取(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩),混凝土强度等级C30。取轴线框架作为代表进行计算表3-1 横梁线刚度计算表类别()() ()AB跨20040012001-8层BC跨20040033001-8层CE跨20040041001-5层EH跨20045049006层EH跨30050049007层EG跨30050037008层E-1/G2004003100 表3-2 柱线刚度计算表层次139502-62800728002800821002100框架结构计算简图如图3-2所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,二至七层柱高度即为层高,取2.8m,底层柱高度从基础顶面取至一层板顶,即图3-2 框架结构计算简图3.4 基础选型当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用矩形的独立式基础,这类基础称为独立式基础.也称单独基础,是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础. 本结构因荷载不很大,地基承载力较好,根据基础埋置深度、建筑材料、基础变形特性和结构形式等总和考虑,采用钢筋混凝土柱下独立基础。基础埋深1.5米。具体设计见后面。第4章 重力荷载计算4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面(不上人平屋面)25 厚1:2.5 水泥砂浆抹平压光11m 分格,密封胶嵌缝隔离层(干铺玻纤布或低强度等级砂浆)一道3厚高聚物改性沥青防水卷材(SBS)刷基层处理剂一道20厚1:3 水泥砂浆找平55厚阻燃型挤塑聚苯板3 厚高聚物改性沥青防水卷材(SBS)刷基层处理剂一道20厚1:3 水泥砂浆找平40 厚(最薄处)1:8(重量比)水泥珍珠岩找坡层2%100厚钢筋混凝土屋面板素水泥浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补共计坡屋面15 厚(最薄处)1:1 水泥砂浆粘贴平瓦0.55kN/35 厚C20 细石混凝土找平层,内配A4 双向间距150 钢筋网与预埋A10 锚筋绑扎 0.035x25kN/=0.875kN/4厚高聚物改性沥青防水卷材(SBS) 0.05kN/刷基层处理剂一道 0.1kN/20 厚1:3 水泥砂浆找平 0.02x20kN/=0.4kN/60厚阻燃型挤塑聚苯板 0.06x0.5kN/=0.03kN/20 厚1:3 水泥砂浆找平 0.02x20kN/=0.4kN/素水泥浆一道 0.01kN/100厚钢筋混凝土屋面板,板内在檐口及屋脊部位预埋A10 锚筋一排间距1500 0.1x25kN/=2.5kN/素水泥浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补 0.1kN/共计 5.02kN/楼面(2-7层)20 厚1:2 水泥砂浆抹面压实赶光0.02x20KN/=0.4kN/素水泥浆一道0.01 kN/50 厚C15 细石混凝土填充层随打随抹平(上下配A3 双向间距50 钢筋网片),中间配加热管,加热管上皮最薄处大于等于30厚,沿外墙内侧贴2050 高挤塑聚苯板保温层,高于填充层上皮平0.05x25=1.25 kN/铺真空镀铝聚酯薄膜或铺玻璃布基铝箔贴面层0.01kN/20 厚挤塑聚苯板0.02x0.5kN/=0.01kN/20 厚1:3 水泥砂浆找平层0.02x20kN/=0.4kN/100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1x25kN/=2.5kN/素水泥浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补0.01kN/共计4.47kN/楼面(1层)20 厚1:2 水泥砂浆抹面压实赶光0.02x20kN/=0.4kN/素水泥浆一道0.01 kN/50 厚C15 细石混凝土填充层随打随抹平(上下配A3 双向间距50 钢筋网片),中间配加热管,加热管上皮最薄处大于等于30厚,沿外墙内侧贴2050 高挤塑聚苯板保温层,高于填充层上皮平0.05x25=1.25 kN/铺真空镀铝聚酯薄膜或铺玻璃布基铝箔贴面层0.01kkN/20 厚挤塑聚苯板0.02x0.5kN/=0.01kN/20 厚1:3 水泥砂浆找平层0.02x20kN/=0.4kN/100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1x25kN/=2.5kN/15厚阻燃型挤塑聚苯板,用建筑胶粘贴0.015x0.5kN/=0.0075kN/热镀锌电焊网(塑料锚栓固定,栓向中距500)0.01kN/20 厚胶粉聚苯颗粒找平0.02x0.5kN/=0.01kN/10 厚石膏抹灰层0.01x12kN/=0.12kN/4厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤网格布0.04kN/23 厚柔性耐水腻子分遍找平0.02kN/内墙涂料0.04kN/共计4.83kN/4.2 屋面及楼面的活荷载计算不上人屋面均布活荷载标准值楼面活荷载标准值屋面雪荷载标准值式中:为屋面积雪分布系数。4.3 梁柱重力荷载代表值梁柱可根据界面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载,对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算过程及结果列于表4-1中。表4.1梁柱重力荷载代表值层次构件b(m)h(m)(kN/m)g(kN/m)总长(m)(kN)(kN)一层L2,L3.KL4-CD跨0.20.3251.051.5824.438.43621.639L4,L70.20.35251.051.842444.1KL14,KL2,KL4,KL6,KL8,KL70.20.4251.052.195.1199.71KL16,KL7-EH跨0.20.45251.052.3629.870.40L5,L10.250.35251.052.3029.868.45KL1,XL1,L130.250.4251.052.62548.5127.31KL20,KL1-EH跨KL190.250.45251.052.9524.873.24二五层L2,L3.KL4-CD跨0.20.3251.051.5824.438.43546.893L4,L60.20.35251.051.842444.1KL2,KL4,KL6,KL12,KL7,L70.20.4251.052.195.1199.71KL14,KL7-EH跨0.20.45251.052.3629.870.40KL10,KL10.250.4251.052.6346.1121.01KL17,KL18,KL3,KL5,KL-EH跨,0.250.45251.052.9524.873.24六层L2,L3.KL4-CD跨0.20.3251.051.58820.832.76592.948L4,L60.20.35251.051.842444.1KL11,KL2,KL40.20.4251.052.190.2189.42KZL1,KL130.20.45251.052.3629.870.40L1,L50.250.35251.052.3018.642.72KL1,KL90.250.4251.052.6346.1121.01KL-EH跨0.250.45251.052.9524.873.24KZL-EH跨0.30.5251.053.944.919.30七层L1,KL3-CD跨0.20.3251.051.5836.457.33565.215L2,L90.20.35251.051.842444.1KZL2,KL8,KL3, KL50.20.4251.052.190.2189.42KZL2-EG跨0.20.5251.052.633.79.71KL100.20.45251.052.3629.870.40KZL1,KL12,KL60.250.4251.052.6346.1121.01KL2,KL40.250.45251.052.9524.873.24屋顶WKL2,WKL4,WKL8,WKL50.20.4251.052.184.7177.87427.363WKL100.20.45251.052.3629.870.40WKL12,WKL3, WKL140.250.35251.052.3024.656.50WKL1,WKL170.250.4251.052.6346.7122.59一层柱0.50.5251.16.883.95625.68二七层0.40.4251.14.42.8443.52顶层0.40.4251.14.42.1332.64注: 1)表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;表示单位长度构件重力荷载;为构件数量。 2)梁长度取净长,柱高度取净高。外墙体为240厚加气混凝土砌块,外墙面做法参见建筑做法,由此可计算出外墙单位墙面重力荷载为内墙为200厚加气混凝土砌块,内墙面做法参见建筑做法,由此可计算出内墙面单位墙面重力荷载为内墙为120厚加气混凝土砌块,内墙面做法参见建筑做法,由此可计算出内墙面单位墙面重力荷载为木门单位面积重力荷载为塑钢合金窗单位面积重力荷载取。对于1-6层,各墙体面积(门窗洞口在内)为240厚:211.88,200厚:112.56,120厚:193.92,门窗洞口面积240外墙窗洞面积:73.47,200厚墙门洞面积7.56,120厚墙门洞面积21.84,由此得墙体重(211.83-73.47)2.6+(112.56-7.56)2+(193.92-21.84)1.46=820.97kN,木门重29.40.2=5.88kN,窗重73.470.4=29.4kN;另外阳台重为59.1 kN。对于7层墙体重615kN,窗重63.470.4=25.4kN4.4 重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算如下:屋面梁处: =结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处: =结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼上、下1/2层高范围内(屋面梁处取顶层的一半)的结构及构件自重(包括纵横梁自重,楼板结构层及构造层,纵横墙体及柱等自重)各质点重力荷载代表值及质点高度如图4-1所示。图4-1 各质点的重力荷载代表值第5章 框架侧移刚度计算此处只计算横向框架侧移刚度,柱的侧移刚度按式 计算,式中为柱侧移刚度修正系数,对不同情况梁柱线刚度比的不同查表计算,图3-1中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼梯间柱等,现以第二层C-的侧移刚度计算为例,图5-1 C-及与其相连梁的相对线刚度说明计算过程,其余柱的计算过程从略,计算过程分别见附表第二层C-及与其相连的梁的相对线刚度如图5-1所示,图中数据取自表3.1和表3.2,由 (5.1)可知梁柱线刚度比为 将上述表中所列不同情况不同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度,见附表A由附表, 推断该框架是为规则框架。第6章 水平载作用下框架结构的内力和侧移计算6.1 水平地震作用下框架结构的内力和侧移6.1.1 周期计算 结构顶点的假想侧移计算过程列于表6-1中,层间刚度计算表见附表A表6-1结构顶点的假想侧移计算层次81709.71709.76081552.811240.00373277.44987.144741411.146237.19263814.38801.451572117.066226.04553768.312569.750644324.820208.97943768.31633850644332.260184.16033768.320106.350644339.701151.89923768.323874.650644347.142112.19813934.127808.741745465.05765.057对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自震周期可按 (6.1)计算,即:6.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,结构总水平地震作用标准值按式 (6.2)计算,即: 类场地,由荷载规范查得烟台属地震分组第一组,故 (6.3) (6.4) (6.5)式中:结构自震周期,曲线下降段衰减指数,阻尼比,一般建筑取0.05,阻尼调整系数,当小于0.55时,取0.55,地震影响系数最大值。故: 因,所以应考虑顶部附加水平地震作用,顶部附加地震作用系数可查表计算得,即: 各质点的水平地震作用按式计算。具体计算过程见表6-2。各楼层地震剪力按式 (6.6)计算,结果列入表6-2中。表6-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次822.851709.739066.6450.110250.00250.00720.753277.468006.0500.191196.057446.057617.953814.368466.6850.192197.385643.441515.153768.357089.7450.160164.586808.027412.353768.346538.5050.131134.167942.19539.553768.335987.2650.101103.7491045.94326.753768.325436.0250.07173.3301119.27413.953934.115539.6950.04444.8001164.074剪重比验算=1164.074kN 0.016(1709.9+3277.4+3814.3+3768.34+3934.1)=444.94kN剪重比验算满足要求。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图6-1(a)水平地震作用分布(b)层间剪力分布图6-1 横向水平地震作用及楼层地震剪力6.1.3水平地震作用下的位移验算水平地震作用下的层间位移和顶点位移分别按式 (6.7) (6.8)计算,计算过程及结果见表6-3,表中还计算了各层的层间弹性位移角。表6-3横向水平地震作用下的位移验算层次8250.006081550.41113.17521001/51087446.0574474140.99712.76428001/28086643.4415157211.24811.76728001/22445808.0275064431.59510.52028001/17554942.1955064431.8608.92428001/150531045.9435064432.0657.06428001/135521119.2745064432.2104.98828001/126711164.0744174542.7882.78839501/1416由表6-3可见最大层间弹性位移角发生在第二层,其值为,满足式的要求。6.1.4 水平地震作用下框架内力计算以图3-1中轴线横向框架内力计算为例说明计算方法,框架柱端剪力及弯矩分别按 (6.9) (6.10)计算,具体计算过程及结果见表6-4 表6-4水平地震力由整体到一榀层次整体地震力整体抗侧刚度轴一榀柱抗侧刚轴825000608155705960.11629.027196.057447414663420.14829.076197.385515721560550.10921.455164.586506443505750.01016.444134.167506443505750.01013.403103.749506443505750.01010.36273.330506443505750.0107.32144.800417454447600.1084.84水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图6-2,6-3所示。图6-2(a) 左震等效节点荷载图6-2(b) 左震弯矩图图6-2(c) 左震剪力图图6-2(d) 左震轴力图图6-3(a) 右震等效节点荷载右震等效节点荷载 图6-3(b) 右震弯矩图图6-3(c) 右震剪力图图6-3(d) 右震轴力图6.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算6.2.1 风荷载标准值风荷载标准值按式 (6.11)基本风压,由荷载规范7.3节查得(迎风面)和(背风面),C类地区,=0.73,由表查得, ,由表查得,由式 (6.12)得。仍取图3-1中轴线横向框架,其负载宽度一侧为6.2m,一侧为3.6m,由式得沿房屋高度的分布风荷载标准值:当风从左向右吹时:,当风从右向左吹时:,根据各楼层标高处的高度由表查得,代入上式可得各楼层标高处的,见表6-6;沿房屋高度的分布图如图6-4(a)。表6-6沿房屋高度风荷载标准值(当风从左向右吹时)层次/m/H(kN/m)/kN/m)(kN)821.9510.871.5893.7711.3695.397719.850.9040.841.5523.5561.29011.873617.050.7770.781.5103.2141.16612.264514.250.6490.741.4502.9261.06211.167411.450.5220.741.3612.7480.99710.48738.650.3940.741.2732.5700.9339.80625.850.2670.741.1852.3910.8689.12613.050.1390.741.0962.2130.8038.822沿房屋高度风荷载标准值(当风从右向左吹时)层次/m/H(kN/m)/kN/m)(kN)821.9510.871.5892.3572.1904.774719.850.9040.841.5522.2222.06510.503617.050.7770.781.5102.0091.86610.849514.250.6490.741.4501.8291.6999.879411.450.5220.741.3611.7181.5969.27738.650.3940.741.2731.6061.4928.67525.850.2670.741.1851.4951.3898.07313.050.1390.741.0961.3831.2857.804荷载规范规定,对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构,应采取风震系数来考虑风压脉动的影响,本结构房屋高度但,由表6-6可见沿房屋高度在1.096到1.589范围内变化,即风压脉动影响较大,因此,该房屋应考虑风压脉动的影响。框架结构分析时,应按静力等校原理将图6-4(a)的分布荷载转换为节点集中荷载,如图6-4(b),例如第三层的集中荷载的计算过程如下(风从左向右吹时): (a) (b)图6-46.2.2 风荷载作用下水平位移验算根据图6-4(b)所示的水平荷载,由式计算层间剪力,然后依据表6-4求出轴线框架的层间侧移刚度,再按式及计算各层的相对侧移和绝对侧移,计算过程及结果见表6-7。表6-7 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算(当风从左向右吹时)层次12345678/kN8.8229.1269.80610.48711.16712.26411.8735.397/kN78.94370.12160.99551.18940.70229.53517.2715.397D/(N/mm)4102450575505755057550575560556634270596/mm1.9241.3861.2061.0120.8050.5270.2600.076/mm1.9243.3114.5175.5296.3346.8617.1217.197/1/20531/20201/23211/27661/34791/53141/107551/27469风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算(当风从右向左吹时)层次12345678/kN7.8048.0738.6759.2779.87910.84910.5034.774/kN69.83462.03053.95845.28236.00626.12715.2784.774D/(N/mm)4102450575505755057550575560556634270596/mm1.7021.2261.0670.8950.7120.4660.2300.068/mm1.7022.9293.9964.8915.6036.0696.2996.367/1/23201/22831/26241/31271/39331/60071/121591/31051由表6-7可见,风荷载作用下框架最大层间位移角为1/2020,远小于1/550,满足规范要求。6.2.3 荷载作用下框架内力计算风荷载作用下内力计算过程与地震作用下内力计算过程相同。图3-1中轴线横向框架在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力见6-4,6-5图图6-4(a)等效节点集中风荷载(风从左向右吹时)图6-4(b)风载弯矩图(风从左向右吹时)图6-4(c)风载剪力图(风从左向右吹时)图6-4(d)风载轴力图(风从左向右吹时)图6-5(a)等效节点集中风荷载(风从右向左吹时)图6-5(b)风载弯矩图(风从右向左吹时)图6-5(c)风载剪力图(风从右向左吹时)图6-5(d)风载轴力图(风从右向左吹时)第7章 竖向荷载作用下框架结构的内力计算7.1 横向框架内力计算7.1.1 计算单元取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度如图7-1所示,直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于节点上,由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。7.1.2 荷载计算1. 恒载计算在图7-2中,代表横梁自重,为均布荷载,对于第8层:分别代表1/G-E,E-C,C-B跨板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载,有图7-1所示几何关系所得分别为边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载,它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载,计算如下:计算,因为次梁传给纵梁集中力,传力途径与计算比较复杂,借助力学求解器计算计算E-柱由一侧纵梁传给其力,传给纵梁上均布荷载:由次梁传给纵梁集中力:,则求得E-柱处=53.792=107.58图7-1 横向框架计算单元(8层) 集中力矩:图7-2 恒荷载作用下8层框架梁上的荷载分布对于第7层,包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载,其它荷载计算方法同顶层,结果为:G-E跨:,E-C跨:C-B跨:G-F跨为单向板,不考虑板传给横梁的荷载;F-E跨:E-C跨:,C-B跨:计算方法同第8层方法,即先求出板传给纵梁的均布荷载及次梁传给纵梁的集中荷载,借助力学求解器,可得,集中力矩对于第6层H-E跨:,E-C跨:C-B跨:H-G,G-F跨为单向板,不考虑板传给横梁的荷载;F-E跨:E-C跨:,C-B跨:计算方法同第8层方法,即先求出板传给纵梁的均布荷载及次梁传给纵梁的集中荷载,借助力学求解器,可得,集中力矩对于第25层H-E跨:,E-C跨:C-B跨:H-F跨,F-E跨E-C跨:,C-B跨:计算方法同第8层求法,即先求出板传给纵梁的均布荷载及次梁传给纵梁的集中荷载,借助力学求解器,可得,、与第6层相等,则 集中力矩对于第1层H-E跨:,E-C跨:C-B跨:H-F跨,F-E跨E-C跨:,C-B跨: 集中力矩图7-3(a) 恒载图图7-3(b) 恒载弯矩图图7-3(c) 恒载剪力图图7-3(d) 恒载轴力图2 活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图7-4对于第8层计算方法同求恒载第8层方法相同,即先求出板传给纵梁的均布荷载及次梁传给纵梁的集中荷载,借助力学求解器,可得同理在屋面雪荷载作用下:对于7层对于6层,对于25层 对于1层,3. 内力计算梁端、柱端弯矩及梁端剪力柱轴力均用结构力学求解器求解,内力图如图7-4,计算柱底轴力还需考虑柱的自重,见附表B,附表D图7-4(a) 活载图图7-4(b) 活载弯矩图图7-4(c) 活载剪力图图7-4(d) 活载轴力图7.2 横向框架内力组合一、结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素确定,本工程框架为三级抗震等级。二、框架梁内力组合本工程考虑七种内力组合,即 (7.1)各层梁的内力组合结果见附表C,表中两列中的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩(调幅系数取0.85)。抗震设计时,由于该框架属三级,其梁端剪力设计值应按下式调整 (7.2)梁的净跨。梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向的弯矩设计值。梁端剪力增大系数,此处取三级框架取1.1。图7.5 均布和三角形荷载作用下的计算图形下面仅以第一层框架梁BC为例说明梁端剪力的调整方法。其余层次梁段调整方法相同,结果列于表8-2。从框架中截取梁为隔离体,如图7-5所示,梁上作用重力荷载代表值得设计值(梁自重及墙自重)和(板中和楼面活载的组合值);梁两端作用弯矩设计值,它等于水平地震作用及重力荷载代表值产生的弯矩设计值之和,即,此处为弯矩调幅系数。对于BC跨:左震 故: 右震:故: 则:三、框架柱内力组合取每层柱顶和柱底两个控制截面,组合结果见附表E中。第8章 截面设计8.1 框架梁8.1.1 梁的正截面受弯承载力计算从表7-5中分别选出BC跨跨间截面及支座截面的最不利内力,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。一层BC跨梁配筋计算 正截面受弯承载力计算混凝土结构设计规范11.3.1规定,在计算中,计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求:x0.35h0,即,且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率(%):支座应满足0.25和55ft/fy中的较大值,跨中应满足0.2和45ft/fy中的较大值。支座,跨中沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋,对三抗震等级,钢筋直径不应小于12mm。梁下部受拉时,按T形截面设计;梁上部受拉时,按矩形截面计算。框架梁跨中截面承载力按T形截面考虑,支座截面的正截面承载力按矩形截面考虑。正截面受弯承载力计算1. 跨中截面跨中弯矩取控制截面,即支座边缘处的正弯矩。翼缘宽度对于梁BC,按梁间距考虑;按梁间距考虑时,mm;按翼缘厚度考虑时mm,此种情况不起控制作用,故取mm。 取梁内纵向钢筋采用HRB400级钢筋(N/mm2),。下部跨间截面按单筋T形截面计算。判断截面类型:若M为第一类T形截面,若小于M为第二类T形截面。 故属于第一类T形截面mm2选用2C16,(mm2) ,满足要求。2. 支座B截面 将下部跨间的2C16钢筋深入支座负弯矩作用下的受压钢筋 (mm2),再计算相应的受拉钢筋,即支座B上部:说明有富裕,且不屈服,可近似取mm2选用2C18,(mm2),满足要求。,满足要求。 3. 支座C截面mm2选用2C18,(mm2),满足要求。,满足要求。8.1.2. 斜截面受剪承载力计算 kNkNkN故截面尺寸满足要求。梁端加密区箍筋取2肢B8100,箍筋用HRB335级钢筋(N/mm2),则 kNkN ,满足要求。加密长度取1.5的梁的高度和500mm中的较大者,故取为0.6m。非加密区2肢B8200。 其他层梁的配筋计算结果间表8-1及表8-28-1框架梁纵向钢筋计算表层次截面实配钢筋1支座A000002C1410.39B-29.50.0740.07724802C1410. 39AB跨间-14.70.0380.03911402C1410. 39支座B-101.00.0240.0257503193C180.530.95C-89.00.0220.0227493193C180.530.95BC跨间67.30.0200.0203192C160.530.50支座C-81.00,0200.0216823123C180.530.95E-80.60.0200.0216783123C180.530.95CE跨间40.70.0150.0153122C160.530.5

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