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'毕业论文(设计)题目:河源市第一中学教学楼框架结构设计(Title):FramestructionofTeachingBuildingDesignFortheHeyuanNo.1MiddleSchool系别:建筑工程系专业:土木082姓名:杨湛斌学号:2008622543225指导教师:徐朝阳日期:2012年4月
河源市第一中学教学楼摘要本工程为中学教学楼工程,采用框架结构,主体为四层,本地区抗震设防烈度为7度,近震,场地类别为II类场地。主导风向为西南,基本风压。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范,认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第3轴抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用D值法求出风荷载值,进而按底部剪力法计算水平荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)并进行组合。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算,本设计采用桩基础,对基础承台和桩进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中,严格遵循相关的专业规范的要求,参考相关资料和有关最新的国家标准规范,对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之,适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词:框架结构;荷载计算;风荷载计算;内力计算;计算配筋
FrameStructionofTeachingBuildingforHeyuanNo.1middleschoolABSTRACTThisworksforthecityofschoolteachingbuilding,aframeworkstructureforafour-storeymain,intheregionearthquakeintensityof7degreesnearLansiteclassificationasClassIIvenues.Ledtothesouthwestdirection,thebasicPressure.Floorroofwereusingcast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignandimplement"practical,security,economic,aesthetic,"thedesignprinciples.Withthearchitecturaldesign,designseriouslyconsidertheinfluenceofthevariousfactors.Accordingtothestructuralandarchitecturaldetailandtheoverallrelationship.Thedesignofthemainstructureoftheprogramhorizontalframework13-axisseismicdesign.Indeterminingthedistributionframework,thefirstlayerofrepresentativevalueoftheload,Thenusevertexfromthedisplacementmethodforearthquakecycle,andthenatthebottomofshearhorizontalseismicloadcalculationundersize,thencalculatedthelevelofloadundertheInternalForces(bendingmoment,shearandaxialforce).Thencalculateverticalload(constantloadandliveload)undertheInternalForces.Identifythemostdisadvantagedgrouporaninternalforceseveralcombinations.SelectthebestsafetyresultsofthereinforcementandMapping.Inaddition,thestructureoftheprogramindoorstaircasedesign.Completionoftheplatformboards,boardsoftheladder,platformbeamcomponentandthereinforcementofinternalforcescalculationandconstructionmapping.Onthefloorreinforcementcalculation,theuseofpilefoundationdesign,foundationandpilecapsfortheforceandreinforcementcalculation.Thewholestructureofthedesignprocess,instrictcompliancewiththerelevantprofessionalstandard,referencetorelevantinformationandthelatestnationalstandardsandspecifications,anddesignofthevariouscomponentsofacomprehensivescientificconsiderations.Inshort,application,security,economicanduser-friendlydesignistheprinciple.Designreasonableandworkablestructureoftheprogramistheconstructionsiteoftheimportantbasisfortheconstruction.KEYWORDS:Frame;Structure;Seismic;Design;LoadCalculation;Internalforcecalculation;Calculationreinforcement
目录前言11建筑设计方案论述21.1建筑概况21.2设计条件21.2.1地质条件21.2.2抗震设防烈度21.2.3方案构思21.2.4设计过程简介31.3建筑做法31.3.1墙身材料31.3.2屋面做法31.3.3楼地面做法31.3.4其他做法,详见施工图纸施工总说明部分。32结构布置及选型42.1荷载情况42.2结构布置及计算简图42.2.1梁柱板的截面尺寸确定42.2.2结构计算简图63菏载计算83.1恒荷载计算83.1.1屋面框架梁线荷载标准值83.2活荷载计算83.2.1屋面活荷载计算83.3楼面均布活载(标准值):103.4运用PKPM制图所需线荷载计算103.4.1作用在顶层框架梁上的线荷载为:103.4.2标准层楼面框架梁线荷载标准值:103.5PKPM绘图所需集中荷载计算11
3.5.1屋面框架节点集中荷载标准值113.5.2楼面框架节点集中荷载标准值:124荷载内力分析144.1恒载作用下的内力计算144.1.1顶层内力计算154.1.2标准层内力计算164.1.3剪力计算:214.1.4活载作用下的内力计算234.2横向荷载(风荷载)内力分析324.2.1风载作用下的内力计算采用D值法325内力组合365.1控制截面的选择图365.2框架结构梁的内力组合(抗震)375.2.1梁端弯矩控制值405.2.2梁端截面组合的剪力设计值调整445.2.3柱端弯矩设计值调整505.2.4柱端剪力设计值调整515.3内力组合表(风荷载)536梁柱配筋计算616.1框架梁配筋计算616.1.1梁的正截面受弯承载力计算616.1.2框架梁斜截面受剪承载力计算636.1.3梁裂缝宽度验算646.2框架柱配筋计算656.2.1轴压比验算:656.2.2截面尺寸复核:666.2.3正截面受弯承载力计算666.2.4斜截面受剪承载力计算696.3纵向联系梁设计696.3.1荷载计算及计算简图70
7板的配筋计算737.1楼板配筋计算737.1.1标准层楼板设计计算737.1.2截面设计计算758楼梯设计798.1楼梯设计资料798.2楼梯板设计798.2.1荷载计算798.2.2截面设计808.3平台板设计808.3.1荷载计算808.3.2截面设计808.4平台梁设计818.4.1荷载计算818.4.2截面设计818.4.3斜截面受剪承载力829基础设计839.1设计基本资料839.2柱下独立基础设计839.2.1荷载计算:839.2.2地基承载力的修正849.2.3基底尺寸的确定849.2.4地基承载力验算859.2.5基础抗冲切验算859.2.6基础底板配筋869.3中柱联合基础设计869.3.1荷载计算:879.3.2地基承载力的修正889.3.3基底尺寸的确定889.3.4地基承载力验算88
9.3.5基础高度验算889.3.6基础底板配筋89参考文献90附录A91总结93致谢94附录B95
河源市第一中学教学楼框架结构设计前言教学房中的普通教室,是一个班级进行学习和各种活动的场所,是学校建筑中数量多、功能要求高的主要使用房间。学生在学校的学习过程中,约有80%的时间是在各种教室中进行的。教室设计的优劣,直接影响到教与学的效果和学生身心的健康。因此,教室的大小、体型、朝向、室内设施、室内环境以及房间的组合形式等,都需在建筑设计过程中综合地考虑。本计算书是本着“以人为本,安全第一”的宗旨,为研讨中小学教学楼如何合理设计以及提供设计过程参考而编写的。在编写过程中,编者结合四年大学的学习课本理论、规范以及实习工作经验,采用国家现行的有关规定、标准和设计规范,编入大量的设计计算过程内容,系统阐述了钢筋混凝土框架结构的手算过程和电算所需内容。手算过程可使自己较好地了解建筑结构设计的全过程,较为深入地掌握建筑结构的设计方法,较为全面地复习和学习综合运用力学、材料、结构、抗震等方面知识的能力,为今后的工作奠定更扎实的基础。而点算过程所需荷载内容,虽然只是简单提及,但电算中,计算荷载以及输入荷载为计算的较为重点的内容,可使自己一出校门就能尽快胜任设计工作,然后再在实践中逐步提高。本计算书系简明扼要、重点突出,编写内容丰富翔实、应用性强。本计算书内容大致包括建筑设计概要、结构设计概要、框架设计所需分部工程的设计内容、框架结构手算过程解析、框架结构设计点算所需荷载输入内容等几部分内容。本计算书由学生杨湛斌编写完成,在编写过程中,指导老师徐朝阳给予了大量宝贵以及实在的意见参考。本计算书可供学生毕业设计参考所用,亦可以作为中小学教学楼框架结构设计提供参考所用,在编写本计算书的过程中,参考了大量的文献资料。在此,谨向这些文献的作者表示衷心的感谢。由于编者水平有限,疏漏之处在所难免,恳请读者惠予指正。杨湛斌2012年5月9日93
河源市第一中学教学楼框架结构设计1建筑设计方案论述1.1建筑概况该教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,建于河源市,总建筑面积约3000,建筑物平面约为矩形,一楼大门出口处有需要可附加雨篷。标准层高3.3,室内外高差0.3,其轴网尺寸等详见施工图纸。建筑物安全等级:II级,设计使用年限50年。1.2设计条件1.2.1地质条件根据地质勘察报告,场区范围内地下水位高程为-12.00,地下水对一般建筑材料无侵蚀作用,不考虑土的液化。土质构成自地表向下依次为:(1)填土层:厚度约为0.5,承载力特征值,天然重度。(2)粘土:厚度约为2~5,承载力特征值,天然重度,及均小于0.85。(3)轻亚黏土:厚度约为3~6,承载力特征值,天然重度。(4)卵石层:厚度约为2~9,承载力特征值,天然重度。(5)地基承载力的标准值为,不考虑地下水的作用。1.2.2抗震设防烈度抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10,建筑场地土类别为二类,场地特征周期为0.35,框架抗震等级为3级,设计地震分组为第一组。1.2.3方案构思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计为总体规划中的单体建筑,设计中充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系,确定本结构为规则有序的板式结构,建筑平面布置简单、规则、对称,但长宽比较大,根据有关规范设置伸缩缝。对抗震有利,结构具有较好的整体性;同时考虑到结构不同使用功能的需求,建筑平面布置较为灵活,可以自由分割空间,选用框架结构;立面注意对比与呼应、节奏与韵律,体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计1.2.4设计过程简介建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点,首先设计建筑平面,包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计;其次进行立面造型、剖面设计;最后设计楼梯和卫生间。本设计满足建筑单位的使用要求,技术措施合理。同时,通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。1.3建筑做法1.3.1墙身材料外内均墙采用灰砂砖,尺寸,以下采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆砌筑。1.3.2屋面做法防水层:合成高分子防水卷材找平层:厚1:3水泥砂浆找平保温层:膨胀珍珠岩保温层(厚)找坡层:水泥炉渣找坡,最薄处厚结构层:厚现浇钢筋砼屋面板1.3.3楼地面做法地面:陶瓷防滑地板结构层:现浇钢筋砼楼面板1.3.4其他做法,详见施工图纸施工总说明部分。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2结构布置及选型2.1荷载情况不上人屋面活荷载为,楼面活荷载为,走廊、楼梯活荷载为。2.2结构布置及计算简图2.2.1梁柱板的截面尺寸确定1、梁框架梁:边跨(.跨)跨度梁高,取梁宽,取中跨梁(跨):取,边柱连系梁:,即下图中的截面尺寸中柱连系梁:,即下图中的截面尺寸井字梁:图示区楼盖采用网络规格尺寸为。图1.1梁定位图93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2、柱柱的尺寸由轴压比确定,该工程抗震设防烈度为7度()第二组,框架结构高度,抗震等级为三级,则,梁柱板混凝土均采用,则。取中柱(7轴与轴相交边柱),假定结构每平方米总荷载设计值为,则,初选截面尺寸为,则,满足要求。故轴、轴柱取截面尺寸为。角柱(1轴与轴相交边柱),假定结构每平方米总荷载设计值为,角柱虽然承受面荷载较小,但由于角柱承受双向偏心荷载作用,受力复杂,故截面尺寸取与轴边柱相同,即取截面尺寸为。而边柱承受偏心荷载且跨度较大,故取轴、轴边柱截面尺寸为。校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求:1)按构造要求框架柱截面高度不宜小于,宽度不宜小于。2)为避免发生剪切破坏,柱净高与截面长边之比宜大于4。校核得知,所选框架柱截面尺寸均满足构造要求。3、板由于楼板大部分按双向板计算,板厚,故取板厚。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2.2.2结构计算简图1、选择横向的一榀框架(3轴)按平面框架计算。结构计算简图如图3.1所示,根据地质资料确定基础顶面离室外地面为,室内外高差为,因此求得底层计算高度为。各梁柱构件的线刚度比经过计算后列于图中,其中在求梁截面惯性矩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。梁柱均采用混凝土=3.02、梁、柱惯性矩、线刚度、相对线刚度计算跨梁跨梁由于各柱底层柱二、三、四层柱令二、三、四层中柱,计算其余杆件的相对线刚度:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图1.2结构计算简图(单位:×)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计3菏载计算3.1恒荷载计算3.1.1屋面框架梁线荷载标准值合成高分子防水卷材厚1:3水泥砂浆找平厚膨胀珍珠岩保温层厚1:3水泥砂浆找平水泥炉渣找坡,平均厚度厚现浇钢筋混凝土楼板厚混合砂浆找平厚纸筋灰抹底屋面恒荷载边跨()框架梁自重梁侧粉刷____________中跨(BC)框架梁自重梁侧粉刷____________3.2活荷载计算3.2.1屋面活荷载计算1、顶层屋面AB、CD边跨屋面:BC中跨屋面:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计集中荷载产生的弯矩:2、标准层楼面活荷载计算集中荷载产生的弯矩3、楼面活荷载作用下的结构计算简图如下:图1.3活荷载作用下的结构计算简图93
河源市第一中学教学楼框架结构设计3.3楼面均布活载(标准值):根据《荷载规范》查得:楼面均布活载对于教室、阅览室、图书馆、厕所等为;走廊、楼梯、门厅等为;大媒体教室为。荷载统计时为了方便对以上露面各均布活载不进行折减,这样计算偏于安全。3.4运用PKPM制图所需线荷载计算3.4.1作用在顶层框架梁上的线荷载为:屋面板和走道板传递给横梁的梯形荷载和三角形荷载:3.4.2标准层楼面框架梁线荷载标准值:厚大理石板面层厚1:3干硬性水泥砂浆厚现浇钢筋混凝土楼板厚混合砂浆找平厚纸筋灰抹面楼面恒荷载中跨框架梁及梁侧粉刷边框架梁及梁侧粉刷边跨填充墙自重墙面粉刷因此,作用在中间层框架梁上的线荷载为:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图1.4梁定位图3.5PKPM绘图所需集中荷载计算3.5.1屋面框架节点集中荷载标准值1、框架梁上集中荷载边柱连系梁自重粉刷粉刷连系梁传来的屋面自重顶层边节点集中荷载中柱连系梁自重粉刷连系梁传来屋面自重93
河源市第一中学教学楼框架结构设计顶层中节点集中荷载2、集中荷载偏心产生的弯矩由图形知,偏心距=43.92×0.075=3.29=32.102×0.075=2.41=32.102×0.075=2.41=43.92×0.075=3.293.5.2楼面框架节点集中荷载标准值:1、标准层中间以及边节点:边柱连系梁自重0.3×0.3×4.2×25=9.45粉刷0.61铝合金窗自重1.8×2.1×0.45=1.70墙体自重[(4.2-0.4)×(3.3-0.3)-1.8×2.1]×0.24×19=34.75外贴面+内粉刷0.02×[(4.2-0.4)×(3.3-0.3)-1.8×2.1]×17+0.023×[(4.2-0.4)×(3.3-0.3)-1.8×2.1]×20+0.01×[(4.2-0.4)×(3.3-0.3)-1.8×2.1]×19.8=7.61框架梁自重0.25×0.6×4.2×25=15.75外贴面+内粉刷0.02×4.2×[0.4+(0.6-0.24)×2]×20=1.88连系梁传来楼面自重×4.2×4.2××4.2=18.52中间层边节点集中荷载中间柱连系梁自重8.44粉刷0.61内纵墙自重(4.2-0.4)×(3.3-0.3)×0.24×19=51.98粉刷2×(4.2-0.4)×(3.3-0.3)×0.02×17=7.75扣除门洞加上门重-1.2×2.1×0.29×9.8+1.2×2.1×0.2=-7.67扣除高窗加上窗重-1.8×2.1×0.29×9.8+1.8×2.1×0.45=-9.0493
河源市第一中学教学楼框架结构设计框架梁自重14.4粉刷1.04连系梁传来楼面自重×(4.2+4.2-2.4)××2.4×4.2=15.12×4.2××4.2×3.60=15.88中间层中节点集中荷载2、集中荷载偏心产生的弯矩由图形知,偏心距=90.27×0.075=6.77=100.63×0.075=7.55=100.63×0.075=7.55=90.27×0.075=6.773、恒荷载作用下的结构计算简图:图1.5恒荷载作用下的结构计算简图93
河源市第一中学教学楼框架结构设计4荷载内力分析4.1恒载作用下的内力计算恒载(竖向荷载)作用下的内力计算采用分层法,同时做以下修正:①除底层以外其余各层柱的线刚度应乘以0.9的折减系数,②除底层以外其余各层柱的弯矩传递系数取。由于梁上的分布荷载由矩形和梯形两部分组成,根据固端弯距相等原则,先将梯形及三角形分布荷载,代为等效均布荷载的计算公式如下:图1.6分层法计算简图图1.7梯形荷载代为等效均布荷载图因为在确定框架计算简图时需要利用楼板的传递荷载,因此,根据上图,所选楼板为6轴到8轴之间的,荷载作用范围如图所示。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图1.8荷载作用范围示意图4.1.1顶层内力计算把梯形荷载代为等效均布荷载:()==如图3.5构内力可用弯矩分配法,计算并可利用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为说明:计算结果如下图例所示。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图1.9顶层弯矩分配法计算图(单位:)4.1.2标准层内力计算把梯形荷载代为等效均布荷载:()==如图3.5构内力可用弯矩分配法,计算并可利用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为93
河源市第一中学教学楼框架结构设计根据内力计算可得:图2.02-3层弯矩分配计算(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图2.1底层弯矩分配计算(单位:)图2.2顶层弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图2.3标准层弯矩图(单位:)图2.4底层弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计将求得的各层弯距图叠加,得整个框架在恒载作用下的弯距图,将节点不平衡弯距再分配一次,如下图图2.5框架恒载弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计4.1.3剪力计算:1、屋面板受恒载剪力计算边跨顶层:A端剪力:B端剪力:轴力:FN=-57.81-54.08=-111.89KN图2.6轴力简图如上图所示中跨顶层:B端剪力:C端剪力:2、标准层楼面受恒载作用剪力计算边跨三层:A端剪力:B端剪力:中跨三层:B端剪力:C端剪力:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图2.7恒荷载作用下框架梁剪力图(括号内为柱边截面剪力)(单位:)图2.8恒荷载作用下柱轴力图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计4.1.4活载作用下的内力计算1、把顶层梯形荷载转代成均布荷载:结构内力用弯矩分配法,各杆的固端弯矩:顶层弯矩分配图:图2.9顶层弯矩分配计算(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2、把标准层梯形荷载转代成均布荷载:各杆的固端弯矩:图3.0标准层弯矩分配计算(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图3.1底层弯矩分配计算(单位:)图3.2顶层弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图3.3标准层弯矩(单位:)图3.4底层弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计4.1.5框架各层弯矩重分配表1.1框架各层组合弯矩重分配表楼层左边柱左跨左边梁左跨右边梁中跨连梁右跨左边梁右跨右边梁右边柱顶3.232.88-1.11-3.60-1.775.231.17-2.60-2.260.73-1.970.365.00-5.376.40-4.13-1.6138.631.08-1.108.632.88-1.10-18.73-1.7523.361.22-6.78-0.870.77-6.78-2.260.77-6.820.378.6110.41-20.4824.58-6.88-8.27-6.4528.632.88-1.668.633.10-1.66-18.73-2.6523.361.84-6.78-2.261.15-6.78-2.441.15-6.820.569.8510.07-21.3825.20-7.89-8.07-6.2619.292.88-0.857.29-0.67-18.03-1.3623.060.93-7.31-2.260.59-5.690.46-7.080.2811.326.62-19.3923.99-8.98-5.23-6.801、计算活荷载跨中最大弯矩(乘1.2放大系数):边跨:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计中跨活荷载作用下的跨中最大弯矩计算方法同恒荷载,因采用满跨布置,跨中弯矩乘以1.2倍放大系数。图3.5活荷载作用下框架弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图3.6活何载作用下框架梁弯矩调幅并算至柱边(括号内为柱边截面弯矩)(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图3.7活荷载作用下梁的剪力图(单位:)图3.8活荷载作用下框架轴力图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计4.2横向荷载(风荷载)内力分析4.2.1风载作用下的内力计算采用D值法,公式:表1.2修正后的反弯点高度表求层间剪力公式:计算要点说明:1)计算框架结构各层层间剪力按公式:。2)计算各柱的侧向刚度按公式:。3)按上式求出剪力。4)确定反弯点高度比:5)计算第层第柱的下端弯矩6)将节点上、下柱端弯矩之和按左、右梁的线刚度分配给梁端,即,注:、分别表示节点左、右梁的线刚度。7)根据梁端弯矩计算梁端剪力,由梁端剪力计算柱轴力,这些均可由静力平衡条件计算。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图3.9风载作用计算简图图4.0剪力在各柱间分配图93
河源市第一中学教学楼框架结构设计查表得各层,计算柱端弯矩,风荷载作用下的框架结构弯矩图:图4.1柱端弯矩计算图(单位:)图4.2风载作用下的框架弯矩图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图4.3风载作用下的框架剪力图(单位:)图4.4风载作用下的框架轴力图(单位:)93
河源市第一中学教学楼框架结构设计5内力组合5.1控制截面的选择图图4.5控制截面的选择图说明:构件内力一般沿其长度变化。为了便于施工,构件配筋通常不完全与内力一样变化,而是分段配筋。设计时可根据内力图的变化特点,选取内力较大或截面尺寸改变处的截面作为控制截面,并按控制截面内力进行配筋计算。框架梁的控制截面通常是梁两端支座处和跨中这三个截面,另外,框架柱控制截面最不利内力组合一般有以下几种:1)及相应的和。2)及相应的和。3)及相应地和。4)及相应的。这四组内力组合的前三组用来计算柱正截面受压承载力,以确定纵向受力钢筋数量;第四组用以计算斜截面受剪承载力,以确定箍筋数量。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计5.2框架结构梁的内力组合(抗震)在竖向荷载作用下,可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅,调幅系数为现浇框架:0.8-0.9,本设计取0.85。计算结果见表1.2横梁弯矩调幅。由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比,一般较小,对于结构设计不起控制作用,故不考虑。只考虑以下三种组合形式:1、由可变荷载效应控制的组合:2、由永久荷载效应控制的组合:3、竖向荷载与水平地震作用下的组合:具体组合过程见表1.3,其中弯矩,剪力KN,弯矩的上部受拉为负,剪力的产生顺时针为正。表1.2横梁弯矩调幅计算横梁弯距调幅(单位:)荷载类型恒荷载层号左梁右梁跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅4-48.44-53.02621.10344.234-41.174-45.06751.843-9.79-9.79311.484-1.522-8.3215-8.3215-0.053-53.02-48.44621.10344.234-45.067-41.17451.8433-43.79-44.22614.74722.357-37.2215-37.58728.957-4.16-4.1638.091.665-3.536-3.5362.289-44.22-43.79614.74722.357-37.587-37.221528.9572-41.18-42.35614.74724.597-35.003-35.997530.861-4.8-4.838.091.025-4.08-4.081.745-42.35-41.18614.74724.597-35.9975-35.00330.8611-41.18-42.35614.74724.597-35.003-35.997530.861-4.8-4.838.091.025-4.08-4.081.745-42.35-41.18614.74724.597-35.9975-35.00330.86193
河源市第一中学教学楼框架结构设计续前页表格:荷载类型活载层号左梁右梁跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅4-13.328-15.02565.62511.136-11.3288-12.771313.26248-0.5-0.5331.66-0.425-0.4251.735-15.025-13.32865.62511.136-12.7713-11.328813.262483-16.154-16.54465.6258.9635-13.7309-14.062411.41585-2.308-2.30833.750.392-1.9618-1.96180.7382-16.544-16.15465.6258.9635-14.0624-13.730911.415852-15.684-16.20465.6259.3685-13.3314-13.773411.7601-0.938-0.93833.751.762-0.7973-0.79731.9027-16.204-15.68465.6259.3685-13.7734-13.331411.76011-15.684-16.20465.6259.3685-13.3314-13.773411.7601-0.938-0.93833.751.762-0.7973-0.79731.9027-16.204-15.68465.6259.3685-13.7734-13.331411.7601表1.3框架梁内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④1层AB轴A右M-35.00-13.33193.30-193.30-60.67-60.32201.29-301.30V44.0516.79-62.0962.0976.3675.9226.88152.75跨中M30.8611.767.04-7.0453.5053.1953.2434.94B左M-36.00-13.77-179.2179.23-62.48-62.09-284.46181.54V-44.44-16.94-62.0962.09-77.04-76.60-144.2117.23BC轴B右M-4.08-0.8062.00-62.00-6.01-6.2975.23-85.97V9.714.50-51.6751.6717.9517.52-52.8281.52跨中M1.741.900.000.004.754.213.233.23C左M-4.08-0.80-62.0062.00-6.02-6.29-85.9875.22V-9.71-4.50-51.6751.67-17.95-17.52-81.5252.82CD轴C右M-36.00-13.77179.23-179.23-62.48-62.09181.54-284.46V44.4416.94-62.0962.0977.0476.60-17.23144.21跨中M30.8611.76-7.047.0453.5053.1934.9453.24D左M-35.00-13.33-193.3193.30-60.67-60.32-301.29201.29V-44.05-16.79-69.0969.09-76.36-75.92-152.7526.8893
河源市第一中学教学楼框架结构设计层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2层AB轴A右M-35.00-13.33146.45-146.45-60.67-60.32140.38-240.39V44.0516.79-47.0447.0476.3675.911.78124.08跨中M30.8611.765.33-5.3353.5053.1951.0237.16B左M-36.00-13.77-135.79135.79-62.48-62.09-227.99125.07V-44.44-16.96-47.0447.04-77.07-76.61-124.65-2.35BC轴B右M-4.08-0.8046.97-46.97-6.01-6.2955.69-66.44V9.714.50-39.1439.1417.9517.52-36.5365.23跨中M1.741.900.000.004.754.213.233.23C左M-4.08-0.80-46.9746.97-6.02-6.29-66.4455.69V-9.71-4.50-39.1439.14-17.95-17.52-65.2336.53CD轴C右M-36.00-13.77135.79-135.79-62.48-62.09125.07-227.99V44.4416.96-47.0447.0477.0776.612.35124.66跨中M30.8611.76-5.335.3353.5053.1937.1651.02D左M-35.00-13.33-146.5146.45-60.67-60.32-240.39140.38V-44.05-16.79-47.0447.04-76.36-75.92-124.08-1.78层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④3层AB轴A右M-37.22-13.7395.97-95.97-63.89-63.7171.86-177.67V44.1716.81-31.0331.0376.5476.1022.75103.43跨中M28.9511.422.89-2.8950.7250.2745.3537.83B左M-37.59-14.06-90.1990.19-64.79-64.52-170.7963.71V-44.31-16.94-31.0331.03-76.89-76.42-103.68-23.00BC轴B右M-3.54-1.9631.20-31.20-6.99-6.6935.14-45.98V9.714.50-26.0026.0017.9517.52-19.4548.15跨中M2.290.740.000.003.783.813.193.19C左M-3.54-1.96-31.2031.20-6.99-6.69-45.9835.14V-9.71-4.50-26.0026.00-17.95-17.52-48.1519.45CD轴C右M-37.59-14.0690.19-90.19-64.79-64.5263.71-170.79V44.3116.94-31.0331.0376.8976.4223.00103.68跨中M28.9511.42-2.892.8950.7250.2737.8345.35D左M-37.22-13.73-95.9795.97-63.89-63.71-177.6771.86V-44.17-16.81-31.0331.03-76.54-76.10-103.43-22.7593
河源市第一中学教学楼框架结构设计层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④4层AB轴A右M-41.17-11.3350.78-50.78-65.27-66.699.81-122.22V62.3316.59-16.1216.1298.02100.4063.79105.70跨中M51.8513.252.42-2.4280.7782.9873.3167.03B左M-45.07-12.77-45.9545.95-71.96-73.36-121.48-2.01V-63.85-17.16-16.1216.12-100.65-103.1-107.88-65.96BC轴B右M-8.32-0.4315.89-15.89-10.58-11.6510.42-30.90V13.783.60-13.2413.2421.5822.131.4935.91跨中M-0.051.740.000.002.371.630.980.98C左M-8.32-0.43-15.8915.89-10.59-11.66-30.9010.41V-13.78-3.60-13.2413.24-21.58-22.13-35.91-1.49CD轴C右M-45.07-12.7745.95-45.95-71.96-73.36-2.01-121.48V63.8517.16-16.1216.12100.64103.0165.96107.87跨中M51.8513.252.42-2.4280.7782.9873.3167.02D左M-41.17-11.33-50.7850.78-65.27-66.69-122.229.81V-62.33-16.59-16.1216.12-98.02-100.4-105.70-63.795.2.1梁端弯矩控制值梁的支座截面考虑了柱支撑宽度的影响,按支座边缘截面的弯矩计算,即:,式中:M为梁内力组合表中支座轴线的弯矩值;V为相应的支座剪力;b为相应的柱的宽度;计算结果见表1.4。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计表1.4横梁弯矩控制值计算横梁弯矩控制值计算层次位置截面荷载M(KN·m)V(KN)b(mm)M1=M-V×b/24左边跨A右恒①-41.1762.33500-22.47活②-11.3316.59-6.35地震左③50.78-16.1245.94地震右④-50.7816.12-45.941.2×(①+0.5②)+1.3×③9.8163.7928.951.2×(①+0.5②)+1.3×④-122.22105.70-90.51B左恒①-45.07-63.85500-25.92活②-17.16-4.93-15.68地震左③-45.95-16.12-41.11地震右④45.9616.1241.121.2×(①+0.5②)+1.3×③-121.48-107.88-89.121.2×(①+0.5②)+1.3×④-2.01-65.9617.78中跨B右恒①-8.3213.78500-4.19活②-0.433.600.65地震左③15.89-13.2411.92地震右④-15.8913.24-11.921.2×(①+0.5②)+1.3×③10.421.4910.871.2×(①+0.5②)+1.3×④-30.9035.91-20.13C左恒①-8.32-13.78500-4.19活②-0.43-3.600.65地震左③-15.89-13.24-11.92地震右④15.8913.2411.921.2×(①+0.5②)+1.3×③-30.90-35.91-20.131.2×(①+0.5②)+1.3×④10.41-1.4910.86右边跨C右恒①-45.0763.85500-25.92活②-12.7717.16-7.62地震左③45.95-16.1241.11地震右④-45.9516.12-41.111.2×(①+0.5②)+1.3×③-2.0165.9617.781.2×(①+0.5②)+1.3×④-121.48107.87-89.12D左恒①-41.17-62.33500-22.47活②-11.33-16.59-6.35地震左③-50.78-16.12-45.94地震右④50.7816.1245.941.2×(①+0.5②)+1.3×③-122.22-105.70-90.511.2×(①+0.5②)+1.3×④9.81-63.7928.953左边跨A右恒①-37.2244.17500-23.97活②-13.7316.81-8.69地震左③95.97-31.0386.6693
河源市第一中学教学楼框架结构设计地震右④-95.9731.03-86.661.2×(①+0.5②)+1.3×③71.8622.7578.691.2×(①+0.5②)+1.3×④-177.67103.43-146.64B左恒①-37.59-44.31500-24.30活②-14.06-16.94-8.98地震左③-90.19-31.03-80.88地震右④90.1931.0380.881.2×(①+0.5②)+1.3×③-170.79-103.68-139.691.2×(①+0.5②)+1.3×④63.71-23.0070.61中跨B右恒①-3.549.71500-0.63活②-1.964.50-0.61地震左③31.20-26.0023.40地震右④-31.2026.00-23.401.2×(①+0.5②)+1.3×③35.14-19.4529.311.2×(①+0.5②)+1.3×④-45.9848.15-31.54C左恒①-3.54-9.71500-0.63活②-1.96-4.50-0.61地震左③-31.20-26.00-23.40地震右④31.2026.0023.401.2×(①+0.5②)+1.3×③-45.98-48.15-31.541.2×(①+0.5②)+1.3×④35.1419.4529.31右边跨C右恒①-37.5944.31500-24.30活②-14.0616.94-8.98地震左③90.19-31.0380.88地震右④-90.1931.03-80.881.2×(①+0.5②)+1.3×③63.7123.0070.611.2×(①+0.5②)+1.3×④-170.79103.68-139.69D左恒①-37.22-44.17500-23.97活②-13.73-16.81-8.69地震左③-95.97-31.03-86.66地震右④95.9731.0386.661.2×(①+0.5②)+1.3×③-177.67-103.43-146.641.2×(①+0.5②)+1.3×④71.86-22.7578.692左边跨A右恒①-35.0044.05500-21.79活②-13.3316.79-8.29地震左③146.45-47.04132.34地震右④-146.4547.04-132.341.2×(①+0.5②)+1.3×③140.381.78140.911.2×(①+0.5②)+1.3×④-240.39124.08-203.17B左恒①-36.00-44.44500-22.67活②-13.77-16.96-8.68地震左③-135.79-47.04-121.68地震右④135.7947.04121.681.2×(①+0.5②)+1.3×③-227.99-124.65-190.601.2×(①+0.5②)+1.3×④125.07-2.35125.7893
河源市第一中学教学楼框架结构设计中跨B右恒①-4.089.71500-1.17活②-0.804.500.55地震左③46.97-30.1437.93地震右④-46.9739.14-35.231.2×(①+0.5②)+1.3×③55.69-36.5344.731.2×(①+0.5②)+1.3×④-66.4465.23-46.87C左恒①-4.08-9.71500-1.17活②-0.80-4.500.55地震左③-46.97-39.14-35.23地震右④46.9739.1435.231.2×(①+0.5②)+1.3×③-66.44-65.23-46.871.2×(①+0.5②)+1.3×④55.6936.5344.73右边跨C右恒①-36.0044.44500-22.67活②-13.7716.96-8.68地震左③135.79-47.04121.68地震右④-135.7947.04-121.681.2×(①+0.5②)+1.3×③125.072.35125.781.2×(①+0.5②)+1.3×④-227.99124.66-190.59D左恒①-35.00-44.05500-21.79活②13.33-16.7918.37地震左③-146.45-47.04-132.34地震右④146.4547.04132.341.2×(①+0.5②)+1.3×③-240.39-124.08-203.171.2×(①+0.5②)+1.3×④140.38-1.78140.911左边跨A右恒①-35.0044.05500-21.79活②-13.3316.79-8.29地震左③193.30-62.09174.67地震右④-193.3062.09-174.671.2×(①+0.5②)+1.3×③201.2926.88209.351.2×(①+0.5②)+1.3×④-301.30152.75-255.48B左恒①-36.00-44.44500-22.67活②-13.77-16.94-8.69地震左③-179.23-62.09-160.60地震右④179.2362.09160.601.2×(①+0.5②)+1.3×③-284.46-144.21-241.201.2×(①+0.5②)+1.3×④181.5417.23176.37中跨B右恒①-4.089.71500-1.17活②-0.804.500.55地震左③62.00-51.6746.50地震右④-62.0051.67-46.501.2×(①+0.5②)+1.3×③75.23-52.8259.381.2×(①+0.5②)+1.3×④-85.9781.82-61.42C左恒①-4.08-9.71500-1.17活②-0.80-4.500.55地震左③-62.00-51.67-46.5093
河源市第一中学教学楼框架结构设计地震右④62.0051.6746.501.2×(①+0.5②)+1.3×③-85.97-81.82-61.421.2×(①+0.5②)+1.3×④75.2352.8259.38右边跨C右恒①-36.0044.44500-22.67活②-13.7716.94-8.69地震左③179.23-62.09160.60地震右④-179.2362.09-160.601.2×(①+0.5②)+1.3×③181.54-17.23176.371.2×(①+0.5②)+1.3×④-284.46144.21-241.20D左恒①-35.00-44.05500-21.79活②-13.33-16.79-8.29地震左③-193.30-69.09-172.57地震右④193.3069.09172.571.2×(①+0.5②)+1.3×③-301.29-152.75-255.471.2×(①+0.5②)+1.3×④201.2926.88209.355.2.2梁端截面组合的剪力设计值调整为防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏,即保证“强剪弱弯”截面设计须对有地震作用的组合剪力设计值按下列公式进行调整。式中:为梁的净跨;:为梁的重力荷载代表值,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值;:分别为梁左右净截面,逆时针或顺时针方向的弯矩设计值;:为梁端剪力增大系数,对于二级框架取1.2计算结果见表1.5。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计表1.5框架梁剪力设计值调整位置层数Ml/(KN*m)Mr/(KN*m)Ln/mQ1=-1.2×(Ml-Mr)/LnQ/(KN/m)Q/(KN/m)Vg=1.2(Q恒+0.5Q活)Ln/2V左=Q1+Vg/KNAB跨428.95-89.125.426.2421.105.6377.49103.72378.69-139.695.448.5314.755.6356.89105.422140.91-190.605.473.6714.755.6356.89130.561-255.48176.375.495.9714.755.6356.89152.86BC跨4-22.8210.761.822.3911.483.0014.0236.413-35.1530.761.843.948.093.7510.7654.70247.47-51.761.866.158.093.7510.7676.92163.35-104.321.8111.788.093.7510.76122.54CD跨4-89.1228.955.426.2421.105.6377.49103.723-139.7678.695.448.5414.755.6356.89105.442-190.59140.915.473.6714.755.6356.89130.561176.37-255.475.495.9614.755.6356.89152.86表1.6框架柱内力组合层杆件截面内力种类恒载活载地震地震内力组合左右1.2恒+1.4活1.35恒+0.98活1.2(恒+0.5活)+①②③④1.3地震左1.3地震右1A上端M20.597.85-122.96122.9635.7035.49-130.43189.27N808.44146.25-156.28156.281174.871234.71854.711261.04下端M20.597.85-100.60100.6035.7035.49-101.36160.20N847.32146.25-156.28156.281221.531287.20901.361307.69 V-11.44-4.36-62.0962.09-19.83-19.72-97.0664.37B上端M-18.78-6.47-153.45153.45-31.59-31.69-225.90173.07N914.38218.3720.23-20.231402.981448.421254.581201.98下端M-18.78-6.47-125.55125.55-31.59-31.69-189.63136.80N953.26218.3720.23-20.231449.631500.911301.241248.64 V10.433.59-51.6751.6717.5417.60-52.5081.84C上端M18.786.47-153.45153.4531.5931.69-173.07225.90N914.38218.37-20.2320.231402.971448.421201.981254.58M18.786.47-125.55125.5531.5931.69-136.80189.6393
河源市第一中学教学楼框架结构设计下端N953.26218.37-20.2320.231449.631500.911248.641301.24 V-10.43-3.59-51.6751.67-17.54-17.60-81.8452.50D上端M-20.59-7.85-122.96122.96-35.70-35.49-189.27130.43N808.45146.25156.28-156.31174.891234.731261.06854.73下端M-20.59-7.85-100.60100.60-35.70-35.49-160.20101.36N847.32146.25156.28-156.31221.541287.211307.70901.37 V11.444.36-69.0969.0919.8319.72-73.47106.16层杆件截面内力种类恒载活载地震地震内力组合左右1.2恒+1.4活1.35恒+0.98活1.2(恒+0.5活)+①②③④1.3地震左1.3地震右2A上端M20.597.85-105.52105.5235.7035.49-107.76166.59N601.14109.69-94.1994.19874.94919.04664.74909.63下端M20.597.85-70.3470.3435.7035.49-62.03120.87N640.02109.69-94.1994.19921.59971.53711.39956.29 V-11.44-4.36-47.0447.04-19.83-19.72-77.5044.81B上端M-18.78-6.47-131.67131.67-31.59-31.69-197.59144.75N665.62159.879.81-9.811022.571055.26907.42881.92下端M-18.78-6.47-87.7887.78-31.59-31.69-140.5387.70N704.50159.879.81-9.811069.221107.75954.08928.57 V10.433.59-39.1439.1417.5417.60-36.2165.55C上端M18.786.47-131.67131.6731.5931.69-144.75197.59N665.62159.87-9.819.811022.561055.26881.91907.42下端M18.786.47-87.7887.7831.5931.69-87.70140.53N704.50159.87-9.819.811069.221107.75928.57954.08 V-10.43-3.59-39.1439.14-17.54-17.60-65.5536.21D上端M-20.59-7.85-105.52105.52-35.70-35.49-166.59107.76N601.14109.6994.19-94.19874.94919.04909.63664.74下端M20.59-7.85-70.3470.3413.7220.10-71.44111.44N640.02109.6994.19-94.19921.59971.53956.29711.39 V11.444.36-47.0447.0419.8319.72-44.8177.5093
河源市第一中学教学楼框架结构设计层杆件截面内力种类恒载活载地震地震内力组合左右1.2恒+1.4活1.35恒+0.98活1.2(恒+0.5活)+①②③④1.3地震左1.3地震右3A上端M16.327.08-76.0376.0329.5028.97-75.01122.67N393.8573.13-47.1547.15575.00603.36455.20577.79下端M20.597.85-40.9340.9335.7035.49-23.7982.63N432.7373.13-47.1547.15621.66655.85501.86624.45 V-10.25-4.15-31.0331.03-18.11-17.90-55.1325.55B上端M-15.71-6.45-94.8994.89-27.88-27.53-146.08100.64N416.85101.377.91-7.91642.14662.09571.33550.76下端M-18.78-6.47-51.0951.09-31.59-31.69-92.8440.00N455.50101.377.91-7.91688.52714.27617.71597.14 V9.583.59-26.0026.0016.5216.45-20.1547.45C上端M15.716.45-94.8994.8927.8827.53-100.64146.08N416.85101.37-7.917.91642.14662.09550.76571.33下端M18.786.47-51.0951.0931.5931.69-40.0092.84N455.50101.37-7.917.91688.52714.27597.14617.71 V-9.58-3.59-26.0026.00-16.52-16.45-47.4520.15D上端M-16.32-7.08-76.0376.03-29.50-28.97-122.6775.01N393.8573.1347.15-47.15575.00603.36577.79455.20下端M-20.59-7.85-40.9340.93-35.70-35.49-82.6323.79N432.7373.1347.15-47.15621.66655.85624.45501.86 V10.254.15-31.0331.0318.1117.90-25.5555.13层杆件截面内力种类恒载活载地震地震内力组合左右1.2恒+1.4活1.35恒+0.98活1.2(恒+0.5活)+①②③④1.3地震左1.3地震右4A上端M48.4413.33-50.7850.7876.7978.460.11132.14N186.5636.56-16.1216.12275.06287.68224.85266.76下端M27.479.09-19.9419.9445.6945.9912.5064.34N225.4436.56-16.1216.12321.71340.17271.51313.42 V-21.09-6.22-16.1216.12-34.02-34.57-50.00-8.09B上端M-43.29-10.94-61.8461.84-67.26-69.16-138.9021.88N168.1042.872.88-2.88261.74268.95231.19223.70下端M-24.35-8.01-26.5026.50-40.43-40.72-68.480.42N206.9842.872.88-2.88308.40321.44277.84270.36 V18.795.26-13.2413.2429.9230.538.4942.92C上端M43.2910.94-61.8461.8467.2669.16-21.88138.90N168.1042.87-2.882.88261.74268.95223.70231.19下端M24.358.01-26.5026.5040.4340.72-0.4268.48N206.9842.87-2.882.88308.40321.44270.36277.8493
河源市第一中学教学楼框架结构设计 V-18.79-5.26-13.2413.24-29.92-30.53-42.92-8.49D上端M-48.44-13.33-50.7850.78-76.79-78.46-132.14-0.11N186.5636.5616.12-16.12275.06287.68266.76224.85下端M27.47-9.09-19.9419.9420.2428.181.5953.43N225.4436.5616.12-16.12321.71340.17313.42271.50 V21.096.22-16.1216.1234.0234.578.0850.00表1.7框架柱内力组合最不利内力组合层杆件截面内力种类最不利内力组合MmaxMMNNmaxNmin1A轴上端M189.27189.2735.7N1261.041261.041140.87下端M160.27160.27101.36N1307.691307.69901.36B轴上端M225.9225.931.59N1254.581254.581402.98下端M189.6331.69136.8N1301.241500.911248.64C轴上端M225.9225.931.59N1254.581254.581402.97下端M189.6331.64136.8N1301.241500.911248.64D轴上端M189.27189.2735.49N1261.061261.061234.73下端M160.2160.2101.36N1307.71307.7901.37层杆件截面内力种类最不利内力组合MmaxMMNNmaxNmin2A轴上端M166.5935.49107.76N909.63919.04664.74下端M120.87120.8762.03N956.29956.29711.39B轴上端M197.5931.69144.75N907.421055.26881.92下端M140.5331.6587.7N954.081107.75928.57C轴上端M197.5931.69144.75N907.421055.26881.91下端M140.5331.6987.7N954.081107.75928.5793
河源市第一中学教学楼框架结构设计D轴上端M166.5935.49107.76N909.63919.04664.74下端M111.4420.1111.44N711.39971.53711.39层杆件截面内力种类最不利内力组合MmaxMMNNmaxNmin3A轴上端M122.6728.9729.5N577.79603.36575下端M82.6335.4923.79N624.45655.85501.86B轴上端M146.08146.08100.64N571.33571.33550.76下端M92.8431.6940N617.71714.27597.14C轴上端M146.0827.53100.64N571.33662.09550.76下端M92.8431.6940N617.71714.27597.14D轴上端M122.6728.9775.01N577.79603.36455.2下端M82.6335.4923.79N624.45655.85501.86层杆件截面内力种类最不利内力组合MmaxMMNNmaxNmin4A轴上端M132.1478.460.11N266.76287.68224.85下端M64.3445.9912.5N313.42340.17271.51B轴上端M138.969.16138.9N231.19268.95231.19下端M68.4840.720.42N277.84321.44270.36C轴上端M138.969.1621.88N231.19268.95223.7下端M69.4840.720.42N277.84321.44270.36D轴上端M132.1478.460.11N266.76287.68224.8593
河源市第一中学教学楼框架结构设计下端M53.431.5953.43N271.5240.42271.55.2.3柱端弯矩设计值调整框架结构抗震设计中,应体现“强柱弱梁”,即二级抗震框架节点处,除顶层轴压比小于0.15外,柱端弯矩应符合下列要求:(二级)其中:为节点上,下柱端截面,顺时针或逆时针组合的弯矩设计值之和,考虑底层柱纵向的钢筋不利情况配置,地震作用组合的框架组合的框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值,对于二级抗震应考虑地震作用组合的弯矩设计值乘以1.25弯矩增大系数。1、A柱:(左边柱)轴压比验算底层:其它层:由2、B柱:(左中柱)轴压比验算底层:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计其它层:由由于该框架结构对称,C柱右中柱与B柱相同,D柱右边柱与A柱相同。5.2.4柱端剪力设计值调整为满足“强剪弱弯”原则,二级框架柱端组合剪力值应进行调整,即:其中,为上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值,且符合上述调整值要求,为柱净高。1、A柱端弯矩设计值调整2、B柱端弯矩设计值调整93
河源市第一中学教学楼框架结构设计由于该框架结构对称,C柱右中柱与B柱相同,D柱右边柱与A柱相同。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计5.3内力组合表(风荷载)表1.8梁内力组合表截面内力恒活风恒+活恒+活恒+风恒+0.9×(活+风)①②③④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2①+1.4③1.2①+1.4④1.2①+1.26×(②+③)1.2①+1.26×(②+④)1-34.39-3.466.29-6.29-46.11-49.82-32.46-50.07-37.70-53.5563.064.41-1.621.6281.8589.4573.4077.9479.1983.27290.895.981.36-1.36117.44128.56110.97107.16118.32114.89——————————3-48.07-4.26-3.583.58-63.65-69.07-62.70-52.67-67.56-58.54-68.42-4.73-1.621.62-88.73-97.00-84.37-79.84-90.11-86.024-18.27-3.292.03-2.03-26.53-27.89-19.08-24.77-23.51-28.6313.510.90-1.621.6217.4719.1213.9418.4815.3019.3955.67-2.3600-10.11-9.97-6.80-6.80-9.78-9.7800————————1-54.62-13.0018.24-18.24-83.74-86.48-40.01-91.08-58.94-104.9179.2417.66-4.624.62119.81124.2888.62101.56111.52123.16287.6124.754.11-4.11139.78142.53110.8999.38141.50131.14——————————93
河源市第一中学教学楼框架结构设计3-61.63-16.17-10.1610.16-96.59-99.05-88.18-59.73-107.13-81.53-81.98-18.90-4.624.62-124.84-129.20-104.84-91.91-128.01-116.374-12.66-4.375.64-5.64-21.31-21.37-7.30-23.09-13.59-27.8010.234.46-4.514.5118.5218.185.9618.5912.2123.585-3.46-0.1000-4.29-4.77-4.15-4.15-4.28-4.2800————————1-52.23-13.6729.83-29.83-83.01-85.26-22.11-105.64-43.51-118.6979.1517.70-7.547.54119.76124.2084.42105.54107.78126.78288.7724.186.83-6.83140.38143.54116.0996.96145.60128.39——————————3-60.68-16.65-16.1716.17-96.13-98.24-95.45-50.18-114.17-73.42-82.07-18.68-7.547.54-124.89-129.28-109.04-87.93-131.75-112.754-12.93-4.239.15-9.15-21.44-21.60-2.71-28.33-9.32-32.3710.234.46-7.327.3218.5218.182.0322.528.6727.125-3.73-0.7900-5.58-5.81-4.48-4.48-5.47-5.4700————————93
河源市第一中学教学楼框架结构设计1-53.55-13.7543.21-43.21-83.51-85.77-3.77-124.75-27.14-136.03V79.1717.70-10.9210.92119.78124.2379.72110.29103.55131.072M88.5024.119.90-9.90139.95143.10120.0692.34149.05124.10V——————————3M-60.92-16.71-23.4223.42-96.50-98.62-105.89-40.32-123.67-64.65V-82.05-18.86-10.9210.92-124.86-129.25-113.75-83.17-135.98-108.464M-12.86-4.2113.27-13.27-21.33-21.493.15-34.01-4.02-37.46V10.234.46-10.6110.6118.5218.18-2.5827.134.5331.265M-3.66-0.7700-5.47-5.70-4.39-4.39-5.36-5.36V00————————1M-47.48-12.0963.99-63.99-73.90-75.9532.61-146.568.42-152.84V78.7917.58-16.2116.21119.16123.5971.85117.2496.27137.122M93.6025.6214.93-14.39148.19151.47133.2291.42163.41125.79V——————————3M-56.7734.88-90.03-91.98-116.96-19.29-131.79-43.8993
河源市第一中学教学楼框架结构设计-15.65-34.88V-82.43-18.98-16.2116.21-125.49-129.88-121.61-76.22-143.26-102.414M-14.64-4.6719.75-19.75-24.11-18.3910.08-45.221.43-48.34V10.234.46-15.8015.8018.5218.18-9.8434.40-2.0137.805M-5.44-1.4200-8.52-8.74-6.53-6.53-8.32-8.32V00————————表1.9柱内力组合表柱号层数内力恒活左风右风Nmax相应的MNmin相应的M∣M∣max相应的N①②③④组合项目值组合项目值组合项目值B柱4柱顶M49.625.00-6.696.691.35①+0.7×1.4②71.891.2①+1.4③50.181.2①+0.9×1.4(②+④)74.27N-144.44-7.761.62-1.62-202.60-171.06-185.15柱底M39.278.61-5.345.3461.4539.6564.70N-169.30-7.761.62-1.62-236.16-200.89-214.98V-24.69-3.783.34-3.34-37.04-24.95-38.603柱顶M35.5110.41-14.5514.551.35①+0.7×1.4②58.141.2①+1.4③22.241.2①+0.9×1.4(②+④)74.06N-357.32-38.826.24-6.24-520.43-420.05-485.5693
河源市第一中学教学楼框架结构设计柱底M36.559.91-11.9111.9159.0527.1971.35N-382.18-38.826.24-6.24-553.99-449.88-515.39V-20.02-5.647.35-7.35-32.55-16.74-40.392柱顶M36.559.91-19.8019.801.35①+0.7×1.4②59.051.2①+1.4③16.141.2①+0.9×1.4(②+④)81.29N-570.11-69.9213.78-13.78-838.17-664.84-789.59柱底M36.319.85-19.8019.8058.6715.8580.93N-594.97-69.9213.78-13.78-871.73-694.67-819.43V-20.24-5.4911.00-11.00-32.70-8.89-45.071柱顶M37.1610.07-26.1426.141.35①+0.7×1.4②60.031.2①+1.4③7.991.2①+0.9×1.4(②+④)90.22N-782.92-101.0224.70-24.70-1155.94-904.92-1097.91柱底M41.8511.32-26.1426.1467.5913.6297.42N-807.78-101.0224.70-24.70-1189.50-934.76-1127.74V-21.95-5.9414.52-14.52-35.45-6.01-52.12N-1029.59-132.0040.91-40.91-1519.31-1178.23-1453.3793
河源市第一中学教学楼框架结构设计V-7.20-1.9518.26-18.26-11.6316.92-34.10C柱4柱顶M-40.88-1.61-6.416.411.35①+0.7×1.4②-56.771.2①+1.4④-40.801.2①+0.9×1.4(②+)③-59.16N-169.55-11.6900-240.35-203.46-218.19柱底M-33.51-6.88-4.574.57-51.98-33.81-54.64N-194.41-11.6900-262.45-233.29-248.02V20.662.363.05-3.0530.2020.5231.613柱顶M-30.66-8.27-13.3313.331.35①+0.7×1.4②-49.501.2①+1.4④-18.131.2①+0.9×1.4(②+③)-64.01N-413.5-62.00-0.110.11-618.99-496.05-574.46柱底M-31.33-7.93-10.9010.90-50.07-22.34-61.32N-438.36-62.00-0.110.11-652.55-525.88-604.29V17.224.506.73-6.7327.6611.2434.812柱顶M-31.33-7.93-18.1318.131.35①+0.7×1.4②-50.071.2①+1.4④-12.211.2①+0.9×1.4(②+③)-70.43N-657.54-112.27-0.330.33-997.70-788.59-930.92柱底M-31.17-7.89-18.1318.13-49.81-12.02-70.91N-682.40-112.27-0.330.33-1031.26-818.42-960.76V17.364.3910.07-10.0727.746.7339.051柱M-31.85-8.0723.941.35①-50.911.2①+1.4-4.701.2①-78.5593
河源市第一中学教学楼框架结构设计顶-23.94+0.7×1.4②④+0.9×1.4(②+③)N-901.56-162.54-0.640.64-1376.40-1080.98-1287.48底-35.45-8.98-23.9423.94-56.66-9.02-84.02N-926.42-162.54-0.640.64-1409.96-1110.81-1132.03V18.694.7413.30-13.3029.883.8145.16表2.0一层柱内力标准组合表柱号内力恒载活载左风右风及相应及相应及相应①②③④组合项组合值组合项组合值组合项组合值B柱M12.243.31-51.2251.22①+②+0.6④46.28①+③-38.98①+0.7②+④65.78N-1029.59-132.0040.91-40.91-1186.14-988.68-1162.9V-7.20-1.9518.26-18.2620.1111.06-26.83C柱M-10.34-2.62-47.2947.29①+②+0.6③-41.33①+④36.95①+0.7②+③-59.46N-1180.20-212.93-1.051.05-1393.76-1179.15-1330.30V6.081.5416.86-16.8617.74-10.7824.0293
河源市第一中学教学楼框架结构设计6梁柱配筋计算6.1框架梁配筋计算混凝土选用C30,,。纵向钢筋选用HRB335,。箍筋选用HPB235,。6.1.1梁的正截面受弯承载力计算1、以4层BC跨梁为例,说明计算过程。跨内截面梁下部受拉,按T形截面进行配筋计算,支座边缘截面梁上部受拉,按矩形截面进行配筋计算,取。跨中:受压翼缘计算宽度按计算跨度考虑,按梁净距考虑,按翼缘高度考虑:,此情况忽略所以取。,属于第一类T形截面,选配318,As=763mm2>93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2、B支座右截面3、C支座左截面,上部配筋:由于主梁腹板高度,加2排腰筋,均为4、C支座右截面上部配筋:,满足要求。下部配筋:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计表2.1框架梁纵向钢筋计算表层级截面Mh0As实配钢筋()4B支座右-53.552505700.0330.0340.983295(461)BC跨中128.562504700.0110.0110.995700(763)C支座左-69.072505700.0430.0440.978383(461)C支座右-28.632504700.0470.0480.976236(308)CD跨中-10.11______(308)32B支座右-136.032505700.0840.0880.956771(804)BC跨中149.052504700.0130.0130.994813(1017)C支座左-123.672505700.0760.0790.960698(804)C支座右-37.462505700.0610.0630.969311(402)CD跨中-5.81______(402)1B支座右-152.842505700.0940.0990.950872(1017)BC跨中163.412505700.0140.0140.993892(1017)C支座左-131.792505700.0810.0850.958746(1017)C支座右-48.342505700.0790.0820.959405(509)CD跨中-8.74______(509)6.1.2框架梁斜截面受剪承载力计算以3层为例1、跨截面尺寸验:,属厚腹梁,满足要求,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:按构造要求配箍,采用双肢箍,非加密区取,加密区S取min(),取,箍筋。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2、CD跨,截面尺寸验算:,属厚腹梁,满足要求。按构造要求配箍,采用双肢箍,非加密区取,加密区。其他各层梁斜截面受弯承载力计算表2.2梁的斜截面配箍计算表层次截面剪力V实配箍筋顶层边跨97.00659.6<0200/100中跨19.39370.9<0200/100标准层边跨135.98659.6<0200/100中跨31.26370.9<0200/100底层边跨143.26659.6<0200/100中跨37.80370.9<0200/1006.1.3梁裂缝宽度验算表2.3顶层梁边跨裂缝宽度验算项目及计算公式B端上侧跨中下侧C端上侧注()43.1097.6954.48忽略现浇板影响,视为矩形截面梁,h=600mm,461763461174.74239.29220.870.005,取0.010.008,取0.010.005,取0.010.3520.5540.508()1418140.10<0.30.27<0.30.19<0.393
河源市第一中学教学楼框架结构设计表2.4标准层边跨裂缝宽度验算项目及计算公式B端上侧跨中下侧C端上侧注()106.39118.5596.04忽略现浇板影响,视为矩形截面梁,()8041017804247.31217.86223.260.008,取0.010.01040.008,取0.010.5720.5230.515()1618160.26<0.30.23<0.30.21<0.3表2.5底层边跨裂缝宽度验算项目及计算公式B端上侧跨中下侧C端上侧注()119.93128.18102.61忽略现浇板影响,视为矩形截面梁,()101710171017220.40235.56188.570.0110.0110.0110.5610.5960.470()1818180.23<0.30.26<0.30.17<0.3注:各层梁中跨各截面裂缝宽度经验算均满座要求。6.2框架柱配筋计算6.2.1轴压比验算:底层柱(中柱):,则轴压比满足要求。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计6.2.2截面尺寸复核:取,,因为,所以,满足要求。6.2.3正截面受弯承载力计算由于柱同一截面分别承受正反弯矩,故采用对称配筋。柱计算长度底层,其它层。,者为小偏压,M大、N大的组合,者为大偏压,选M大、N小的组合。B轴柱(边柱)不利内力组合:M=83.40kNm,N=1453.37kN,取,取,同时,<0按构造配筋最小总配筋率查得:所以每边选用93
河源市第一中学教学楼框架结构设计表2.6框架柱配筋计算表项目1层框架柱配筋表位置边柱中柱内力组合项NmaxNminMmaxNmaxNminMmaxM(KN·m)67.5913.6297.4250.919.0284.02N(KN)1189.50934.761127.241376.401110.811132.03450045004500450045004500=M/N(mm)56.8214.5786.3936.998.1274.22(mm)202020202020(mm)76.8234.57106.3956.9928.1294.221.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.351.771.251.471.951.28103.7161.19132.9983.7854.83120.60166.36130.74157.73192.50155.36158.33大小偏心大大大大大大313.71271.19342.99293.78264.83330.60<0<0<0<0<0<0实配钢筋2层框架柱配筋表边柱中柱NmaxNminMmaxNmaxNminMmax59.0516.1481.2950.0712.2170.43838.17664.84785.59997.70788.59930.9245004500450045004500450070.4524.28102.9550.1915.4875.6620202020202090.4544.28122.9570.1935.4895.6693
河源市第一中学教学楼框架结构设计1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.291.601.221.381.751.28116.6870.85149.9996.8662.09122.44117.2392.98110.43139.54110.29130.20大大大大大大327.23302.98320.43349.54320.29340.20<0<0<0<0<0<03层框架柱配筋表边柱中柱NmaxNminMmaxNmaxNminMmax58.1422.2474.0649.5018.1364.01520.43420.50485.56618.99496.05574.46450045004500450045004500111.7252.89152.5279.9736.55111.43202020202020131.7272.89172.5299.9756.55131.431.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.201.371.151.271.471.20158.0699.86198.40126.9683.13157.7272.7958.8167.9186.5769.3880.34大大大大大大51.94110.1411.60296.57126.87290.34214.5367.644.7<0499.5<04层框架柱配筋表边柱中柱NmaxNminMmaxNmaxNminMmax71.8950.1874.2756.7740.0859.16202.60171.06185.15240.35203.46218.19450045004500450045004500354.84293.35401.13236.20196.99271.1420202020202093
河源市第一中学教学楼框架结构设计374.84313.35421.13256.20216.99291.141.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.071.081.061.101.121.09401.08338.42446.40281.82243.03317.3428.3423.9225.9033.6228.4630.52大大大大大大191.08128.42236.4071.8233.03107.34307.2174.3347.4136.953.3185.9注:当当6.2.4斜截面受剪承载力计算底层边柱(B柱):V=19.63KN,N=938.70KN/2=4.85/2410=5.91〉3,取3满足要求,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:按构造要求配箍,取双肢箍,S取min(8d,150mm),S取100mm加密区取,非加密区取。2层以上各层均能满足要求,均按照构造配筋,选用复式箍箍筋。6.3纵向联系梁设计纵向联系梁截面尺寸为250mm600mm,混凝土选用C30,纵向钢筋选用HRB335,箍筋选用HPB235,。以1层C轴线联系梁为例,说明计算过程。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计6.3.1荷载计算及计算简图1、梁上恒荷载计算梁自重250.25(0.6-0.1)=3.13KN梁侧粉刷0.022(0.6-0.1)17=0.34KN梁上纵墙自重0.29(3.6-0.6)4.89.8-0.292.10.99.8-0.290.92.49.8=33.25KN墙两侧粉刷20.02[4.8(3.6-0.6)-2.10.9-0.92.4]17=7.04KN_______________________________________________________________________40.29KN换算成梁上均布线荷载42.094.8=8.39KN楼板传来恒载=3.61.5=5.4KN(梯形荷载)=3.62.4=8.64KN(三角形荷载)换算成均布线荷载:_________________________________________________________________________恒荷载合计21.77KN2、梁上活荷载计算楼板传来活荷载=2.51.5=3.75KN/m(梯形荷载)=2.02.4=4.8KN/m(三角形荷载)换算成均布线荷载:荷载设计值:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计1.2g+1.4q=1.221.77+1.46.13=34.71KN/m1.35g+0.71.4q=1.3521.77+0.71.46.13=35.40KN/m3、计算简图(图只选取数跨做代表,并非全图)图4.6纵向联系梁计算简图弯矩设计值:剪力设计值4、承载力计算(1)正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算,翼缘宽度取93
河源市第一中学教学楼框架结构设计表2.7纵向联系梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值()59.50-59.5040.91-46.750.0990.0530.0060.042347357232283实配钢筋(mm2)验算配筋率:,符合要求。(2)斜截面受剪承载力计算截面尺寸验算:,属厚腹梁,故按构造要求配箍,采用双肢箍,非加密区取,加密区箍筋。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计7板的配筋计算7.1楼板配筋计算结构布置如下图所示,板厚选用100mm,楼面活荷载标准值,走廊活荷载,不上人屋面活荷载。图4.7楼板布置7.1.1标准层楼板设计计算B1、B2、B4、B6均按双向板设计,按弹性理论计算。计算跨度:梁板柱整浇,计算跨度取轴线间距离。1、荷载设计值B1、B2B4B693
河源市第一中学教学楼框架结构设计弯矩计算值如下表所示:表2.8楼板按弹性理论计算的弯矩值板块B1B2B4B64.24.23.04.26.06.04.28.00.70.70.7140.7-9.02-9.37-5.49-11.07-7.05-7.16-4.02-7.7893
河源市第一中学教学楼框架结构设计7.1.2截面设计计算1、截面有效高度:假定选用钢筋,则,,支座截面近似取。各板四周都有整浇梁支撑,故跨中及支座面弯矩应于折减。另外板中配筋较低,故近似的取内力臂数进行计算,。截面配筋计算结果及实际配筋列于下表:表2.9楼板配筋计算表M实际钢筋面积跨中B1816.393958@120419mm2733.772898@160314mm2B2816.243868@120419mm2733.222218@160314mm2B4813.362088@160314mm2731.511048@160314mm2B6818.775438@90559mm2733.202208@60314mm2支座1—181-11.7872910@100785mm21—281-11.7872910@100785mm21—481-10.7666610@110714mm21—681-14.4689510@85924mm24—481-4.022498@160314mm24—681-10.1662910@110714mm26—681-14.4689510@85924mm293
河源市第一中学教学楼框架结构设计2、顶层屋面板设计不上人屋面活荷载(1)、荷载设计值表3.0屋面板按弹性理论计算的弯矩值板块B1B2B44.24.23.06.06.04.20.700.70.714-9.08-9.44-5.03-7.17-7.21-3.6893
河源市第一中学教学楼框架结构设计表3.1屋面板配筋计算M实际钢筋面积跨中B1815.733558@130387mm2733.222218@160314mm2B2815.293278@130387mm2732.691858@160314mm2B4812.551588@160314mm2731.10768@160314mm2支座1—181-11.8673410@100785mm21—281-11.8673410@100785mm21—481-9.3758010@130604mm24—481-3.682288@160314mm2注:单向板计算荷载设计值:1.2×5.39+1.4×0.5=7.171.35×5.39+0.7×1.4×0.5=7.77,取7.773、计算简图图4.8板计算简图弯矩值跨中支座93
河源市第一中学教学楼框架结构设计截面配筋计算跨中选用,分布筋。支座,选配,。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计8楼梯设计8.1楼梯设计资料结构平面布置如图所示。层高3.3m,踏步尺寸150×300mm,采用板式楼梯。采用C30混凝土,,梁中钢筋都采用HRB335,,板的纵向受力采用HPB235,。楼梯使用活荷载标准值为2.5。图4.9楼梯结构平面布置8.2楼梯板设计取板厚h=100mm,约为板斜长的1/30,板倾斜角,,取宽板带计算。8.2.1荷载计算1、恒荷载标准值:花岗石板面层15厚:(0.3+0.15)×0.015×28/0.3=0.6320厚水泥砂浆(0.3+0.15)×0.02×20/0.3=0.60三角形混凝土踏步:0.3×0.5×0.15×25/0.3=1.88混凝土斜板:0.12×25×1.0/0.894=3.36板底抹灰:0.02×17/0.894=0.38合计6.852、活荷载标准值:2.53、荷载设计值:g+q=1.2×6.85+1.4×2.5=11.7293
河源市第一中学教学楼框架结构设计8.2.2截面设计斜板的水平计算跨度lo=3.3m,弯矩设计值,选配φ10@120,,分布筋φ8@208.3平台板设计设平台板厚取为100mm,取1m宽的板带计算。8.3.1荷载计算1、恒荷载标准值:花岗石板面层20厚水泥砂浆:100mm厚混凝土板:平台板抹灰:合计:2、活载标准值:3、荷载设计值:g+q=8.3.2截面设计平台板的计算跨度:lo=1.400-0.2/2+0.12+0.01=1.43m弯矩设计值:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计,选配φ8@160,。8.4平台梁设计确定平台梁的截面尺寸取为200×3508.4.1荷载计算1、恒载标准值:梁自重:0.2×(0.35-0.10)×25=1.25梁侧抹灰:17×2×0.02×(0.35-0.10)=0.17楼梯板传来:6.85×3.3/2=11.30平台板传来:3.66×2.1/2=3.84合计16.562、活荷载合计:3、总荷载设计值:8.4.2截面设计平台梁的计算跨度lo=1.05ln=1.05×(4.8-0.24)=4.79m。1、弯矩设计值:2、剪力值截面按倒L形计算,梁有效高度=350-35=315mm。1.014.3700100(315-100/2)=265.393
河源市第一中学教学楼框架结构设计根据上述所求得的数据,可以得出结论:265.3kNm>84.02kNm,属第一类T形截面。,所以选用8.4.3斜截面受剪承载力选配φ8@200箍筋>,可以配箍率,满足要求。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计9基础设计9.1设计基本资料基础采用柱下独立基础,混凝土选用C30(),钢筋选用HRB335(),箍筋选用HPB235(),垫层100厚,采用C15素混凝土,每边比基础宽100mm。9.2柱下独立基础设计选用基础梁的截面尺寸为250mm×600mm,基础顶面荷载为:①②③以第③组不利荷载进行计算,其余两组验算,其对应的荷载标准组合为9.2.1荷载计算:础基梁自重:地基梁上墙自重:[(4.8-0.5)(5.1-0.6-0.45)0.24-22.11.50.24]18+22.11.50.45=50.85KN基础梁及外墙产生的附加偏心弯矩标准值:93
河源市第一中学教学楼框架结构设计图5.0独立基础简图9.2.2地基承载力的修正设基础埋深为1.5m,基础高度为0.6m,则有效高度为,由地质报告查表9.2.3基底尺寸的确定先按轴心受压基底面积得:选取,则。b<3.0m,故地基承载力不需进行深度修正。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计9.2.4地基承载力验算,可以。基底最大压力故该基础底面尺寸满足要求。经验算可知在另外两组不利荷载下该基础底面尺寸也满足要求。9.2.5基础抗冲切验算基础柱边截面抗冲切验算F=1453.37+1.2×(13.5+50.85)=1620.59KNM=83.40+(50.85+13.5)×0.125×1.2+34.10×0.6=113.51基底净反力设计值:净偏心距基底最大净反力设计值柱边截面抗冲切力冲切力:故选用基础高度合适,经验算可知在另外两组不利荷载下该基础高度也满足要求。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计9.2.6基础底板配筋沿基础长边方向,柱边I-I截面处的弯矩为沿2.5m宽度范围内配21沿基础短边方向,柱边截面Ⅱ-Ⅱ处的弯矩为,沿3m长度范围内配169.3中柱联合基础设计C、D柱柱距为3m,采用联合基础。每根柱底截面内力组①②③以第③组不利荷载进行计算,其余两组验算。其对应的荷载标准组合为93
河源市第一中学教学楼框架结构设计9.3.1荷载计算:纵向基础梁自重:纵向基础梁上墙自重:附加偏心弯矩:横向基础梁及墙体自重0.250.4525(3/2+6.6/2)+0.29(5.1-0.45-0.6)6.6/29.8=51.48图5.1联合基础简图93
河源市第一中学教学楼框架结构设计9.3.2地基承载力的修正基础埋深为2.1m,基础高度为0.6m,则有效高度为,由地质报告查表9.3.3基底尺寸的确定先按轴心受压基底面积得:选取,则。9.3.4地基承载力验算1、基底中心处总竖向力基底压力,满足要求。2、基础内力计算竖向力设计值净反力设计值计算剪力值及弯矩值如图5.1所示。9.3.5基础高度验算1、抗冲切承载力验算有4个冲切面,,满足要求。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计2、抗剪承载力验算取冲切破坏锥体底面边缘截面为计算截面,该截面剪力设计值为V=911.55-607.7(0.25+0.55)=425.39KN,满足要求故选用基础高度合适,经验算可知在另外两组荷载下该基础高度也满足要求。9.3.6基础底板配筋沿基础长边方向,最大弯矩值为M=786.68,选配沿基础短边方向,等效梁宽度,折算成每米范围内钢筋,等效梁宽度范围内选配,等效梁宽度范围外选配。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计参考文献[1]王光友.浅谈框架结构设计中的几点经验[A].安徽:滁州市建筑勘察设计院,2003.[2]蓝宗建,朱万福.混凝土结构与砌体结构设计[M].东南大学出版社,2007.[3]赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].北京:中国电力出版社,1999[7].[4]陈仁朝.钢筋混凝土框架结构设计问题初探[J].建筑技术与应用,2/2004.41-42.[5]常卫东,陈义闯.钢筋混凝土框架柱纵向裂缝的分析和处理[D].北京建筑,2006,118-119.[6]叶劲彤叶靖.关于钢筋混凝土框架结构设计的几个问题探讨[A].建筑结构,2002,32(10).[7]陈翠荣.框架结构中应注意的几个问题.[D].天津建筑,2007(3).[8]王崇山,刁延军.浅谈多层钢筋混凝土框架结构设计[D].安徽:马钢集团设计研究院,2003.[9]GB50011-2001.建筑抗震设计规范[S].中国建筑出版社,2001.[10]孙海涛,张芳,杨龙婴.多层框架结构设计心得[D].北京:北京时代石油工程有限公司规划建筑分公司,2006.[11]MitaAandYokoiI(2001).FiberBraggGratingAccelerometerforBuildingandCivilInfrastructure[C].Proc.oftheSPIEVo1.4330.SmartSystemsforBridges,Structures,andHighways,PP.479-486.[12]朱伯龙,张琨联等.建筑结构抗震设计原理[M].同济大学出版社:186-210.[13]沈蒲生等.混凝土结构[M].中国建筑工业出版社:123-157.[14]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].[15]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010).中国建筑工业出版社.[16]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001).中国建筑工业出版社.[17]《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011).中国建筑工业出版社.[18]《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-2005).中国建筑工业出版社.[19]《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010).中国建筑工业出版社.[20]《民用建筑设计通则》(GB50352-2005).中国建筑工业出版社.[21]《建筑设计资料集》.中国建筑工业出版社.[22]周俐俐.《多层钢筋混凝土框架结构设计实例详解》[M].93
河源市第一中学教学楼框架结构设计附录A1.梁柱重量荷载的计算公式为:式(A1)2.恒荷载作用下的弯矩剪力计算,根据简图(B1)梁:式(A2)柱:式(A3)图(B1)恒荷载作用下的计算简图93
河源市第一中学教学楼框架结构设计表(C1)建筑结构体系适用的最大高度(m)结构体系非抗震设防抗震设防6度度8度9度钢筋混凝土结构框架现浇6060554525装配整体50503525不应采用框架——剪力墙和框架——筒体现浇13013012010050装配整体1001009070不应采用现浇剪力墙无框支墙14014012010060部分框支墙12012010080不应采用钢结构框架1101101109050框架——支撑框架——剪力墙240220220200140表(C2)高宽比限值结构体系非抗震设防抗震设防6、7度8度9度钢筋混凝土结构框架5542框架——剪力墙和框架——筒体5543剪力墙6654钢结构民用房屋6.56.565.593
河源市第一中学教学楼框架结构设计总结此次毕业设计历时三个月,在这三个月中,我紧跟设计进度的安排,按时按量的完成自己的设计任务。在这次毕业设计中,我重温了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《基础工程》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《构筑物抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等规范。毕业设计是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。在毕业设计的过程中,我深深地认识到各种建筑规范和规定是建筑设计的灵魂,设计一定要依照规范进行。在以后的学习和工作中,要不断加强对建筑规范的学习和体会。当看到自己的设计慢慢的初见成效时,我的心里真的是感到欣喜,为我四年的大学生活没有虚度而欣喜,但是同时我更是深深的为基础知识学习的不扎实而感到愧疚。在学习结构力学、钢筋混凝土结构、建筑结构抗震等专业课时,由于自己个人的主观原因,对专业课程的重视不够,在毕业设计的过程中,我感觉到专业基础知识是相当重要的。同时,通过这次毕业设计,我也感觉到我们的课程设置方面的优势和不足。在我们的课程安排上,专业基础课和专业课循序渐进,教和学的环节上是相当合理的。但是我觉得在这次设计中,涉及到了很多的建筑结构抗震的知识,很多的地方很是起控制地位,可是在我们的课程设置中,建筑结构抗震设计虽然属于专业课,却没有得到应有的重视,30课时的学习对抗震的学习太少了。希望以后的课程能够设置得更加合理,这样我们运用起来可能会更加自如。在设计过程中,遇到了很多的问题,有些还是以前所不曾碰到过的,但是经过老师的悉心指导,解决了其中的问题。由于自己知识水平有限,又加上时间紧迫,难以在设计中做得尽善尽美,有许多数据基于经验值确定,疏忽遗漏及错误之处在所难免,请老师给予批评指正,不吝赐教。大学毕业后,我将在新的学校开始自己新的学习和生活,但毕业设计这段时间是我四年的大学生活最充实得一段时间。在以后的工作过程当中,我将会把基础知识与实践相结合,争取早日成为一名的对社会有用的人才。93
河源市第一中学教学楼框架结构设计致谢弹指一挥间,大学的学习生活即将流逝。在这四年里,幸运的让我遇到了这么多令我受益匪浅的老师、同学,正是在他们的关怀帮助下,我才能从懵懂之童,成长到今天,才能顺利的完成这次的毕业设计。首先我要感谢我们的学校和老师以及我在同一个窗沿下学习奋斗的兄弟姐妹,为我提供了良好的教育环境和良好的学习氛围,使得我能够学习成长到今天。感谢我含辛茹苦的父母亲,他们都是普通人,文化程度不高,不能给予我荣华富贵,但是他们是我最亲爱的人,他们给予了他们能够给予我的父爱母爱,给予了我做人的最基本的道理。他们辛劳一生,把希望都寄托在了我的身上,是他们在物质上的资助和精神上的鼓励,成就了我的今天。非常感谢我的毕业设计指导老师——徐老师对我的毕业论文进行了悉心的指导,并提出了很多的宝贵意见。毕业设计初期,设计要从零开始,是老师们的悉心指导,使我顺利完成了毕业设计。感谢老师对我论文的指导,帮我解决了一些疑难问题,令我豁然开朗、柳暗花明。再次向所有关心我、支持我、帮助我的师长、亲人、朋友致以最真的谢意!谢谢你们!93
河源市第一中学教学楼框架结构设计附录B图纸(另册)。93'
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