【正文】 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）Anhui University Of Science and Technology完整混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算8 工程概況 工程簡(jiǎn)介建筑地點(diǎn)：淮南市建筑類型：教學(xué)樓，框架填充墻結(jié)構(gòu)。建筑介紹：建筑面積約5000，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100mm，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。門窗使用：大門采用鋼框玻璃門，其它為木門，窗為塑鋼門窗。尺寸詳見門窗表。地質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘察部門確定，此建筑場(chǎng)地為二類近震場(chǎng)地，設(shè)防烈度為7度。柱網(wǎng)與層高：，。 課題條件要求依本課題要求合理安排場(chǎng)地，創(chuàng)造出優(yōu)美環(huán)境，平面布置合理，通風(fēng)采光良好，實(shí)用性強(qiáng)，立面造型新穎，有民族風(fēng)格，具有個(gè)性與現(xiàn)代感?；静豢紤]地基土的變形驗(yàn)算，其承載力為。建筑場(chǎng)地的主導(dǎo)風(fēng)向按所在地氣象資料得到。室內(nèi)的高差按600 mm考慮，其中標(biāo)高相當(dāng)于馬路中心相對(duì)標(biāo)高?？拐鹪O(shè)防要求：設(shè)防烈度7度（），設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場(chǎng)地類別為II類場(chǎng)地。 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容結(jié)構(gòu)計(jì)算書包括結(jié)構(gòu)布置，設(shè)計(jì)依據(jù)及步驟和主要計(jì)算的過程及計(jì)算結(jié)果，計(jì)算簡(jiǎn)圖，主要內(nèi)容如下：（1）地震作用計(jì)算（2）框架內(nèi)力分析，配筋計(jì)算（取一榀）（3）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及計(jì)算（4）板、樓梯的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 氣象條件 kN/m2 kN/m2此處按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092001采用 主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng) 抗震設(shè)防 按7級(jí)近震, 地震分區(qū)為一區(qū)；II類場(chǎng)地設(shè)計(jì) 地基土承載力 地基土承載力為kN/m2 其它條件室內(nèi)外高差600 mm。9 結(jié)構(gòu)類型根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)。圖91是標(biāo)準(zhǔn)層平面網(wǎng)柱布置。主體結(jié)構(gòu)共4層。填充墻采用240mm厚的粘土空心磚砌筑。門為木門、。窗為塑鋼窗， m。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。圖91 柱網(wǎng)布置及一榀框架圖10 框架結(jié)構(gòu)的一般性設(shè)計(jì)與計(jì)算 梁柱截面，梁跨度及柱高確定梁柱的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度：C25 梁截面尺寸的初步確定 （1）．橫梁a: 截面的高度：1/12～1/8的跨度（為滿足承載力、剛度及延性要求） h =（1/12～1/8）6600㎜＝550～825㎜，h =（1/12～1/8）3000㎜＝250～375㎜， 　　　 則邊跨梁高度： h=600㎜b: 梁截面寬度可取1/3～1/2梁高,同時(shí)不宜小于1/2柱寬,且不應(yīng)小于250㎜。 b =（1/3～1/2）600㎜=200～300㎜ 則邊跨梁寬度：b＝300㎜（2）．縱梁 a: 截面的高度：1/12～1/8的跨度（為滿足承載力、剛度及延性要求） h =（1/12～1/8）4500㎜＝375～565㎜，即截面高度： 375㎜～565㎜　　　　　　　　 則邊跨梁高度： h=500㎜b: 梁截面寬度可取1/3～1/2梁高,同時(shí)不宜小于1/2柱寬,且不應(yīng)小于250㎜。b =（1/3～1/2）500㎜=167～250㎜　　　　　　　　　即截面寬度： 167㎜～250㎜ 則邊跨梁寬度：b＝250㎜由此，估算出的梁截面尺寸見表101，表中還給出了各層梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。 表101 梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí)層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁（）縱梁AB跨，CD跨BC跨1～4C25300600250400250450 柱截面尺寸的初步確定框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式估算： （11） 式中：—柱的組合的軸壓力設(shè)計(jì)值；—按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積； —折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也可近似取12～15kN/㎡；—考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，，；—驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；—柱截面面積；—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—框架柱軸壓比限值，此處可近似取，即為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)抗震等級(jí)。其中：＝15 kN/㎡，＝4，＝，＝，＝。C25混凝土： fc＝ kN/㎡ ， ft＝ kN/㎡邊柱： ＝ ＝中柱： ＝ ＝按上述方法確定的柱截面高度不宜小于400mm，寬度不宜小于350mm，柱凈高與截面邊長(zhǎng)尺寸之比宜大于4取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別是和。為方便計(jì)算取柱截面尺寸為： 板的截面尺寸初步估計(jì)根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，板厚取： 梁的計(jì)算跨度框架梁的計(jì)算跨度以上柱形心線為準(zhǔn)，而墻中心線是與軸線重合的，所以柱的形心與軸線發(fā)生偏移，造成計(jì)算跨度與軸線間距不同。 柱的高度底層：++=。注：。因而得到=；=圖101 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào)（恒荷載）標(biāo)準(zhǔn)值其按屋面的做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載：吊頂處不做粉底，無吊頂處做粉底，近似取吊頂來參與計(jì)算，粉底為相同重量：其屋面構(gòu)造做法如圖102所示，按圖102來計(jì)算屋面恒載，其結(jié)果如下：圖102 屋面構(gòu)造做法屋面的長(zhǎng)邊長(zhǎng)：屋面的短邊長(zhǎng)：那么屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：樓面的做法如圖103所示，按圖示各層進(jìn)行組合來參與計(jì)算樓面恒載大小。圖103 樓面構(gòu)造做法因而得到樓面均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值：（活荷載）標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，僅考慮屋面雪荷載作用 根據(jù)荷載規(guī)范，樓面活載按來參與計(jì)算：此處計(jì)算包括梁側(cè)面、梁底面，柱的側(cè)面抹灰重量：1．梁的自重在此計(jì)算過程中，梁的長(zhǎng)度按凈跨長(zhǎng)度，即把梁的計(jì)算跨度減掉柱的寬度來參與計(jì)算過程： 例：：長(zhǎng)度=（扣除一個(gè)柱寬） ：長(zhǎng)度=（扣除墻寬）表102 梁自重層次編號(hào)截面（㎡）長(zhǎng)度根數(shù)每根重量（KN）總計(jì)1～4L12225=L21125=L33225=L4425=L5425=注：（1）上表中梁截面的確定，考慮到抹灰層有（每抹層均按20mm計(jì)算） 寬：+2= +2= 高：+1= +1= +1=（2）此處抹層按近似與梁相同，按每立方25 KN計(jì)算（3）梁的長(zhǎng)度都按凈跨長(zhǎng)度計(jì)算表103 柱自重層次編號(hào)截面（㎡）長(zhǎng)度根數(shù)每根重量（KN）總計(jì)（KN）1Z144525=2～4Z24425=注：（1）柱因四面抹灰，與梁相同辦法處理，邊長(zhǎng)=+2= （2）抹層記入柱內(nèi)，按每立方25 KN計(jì)算墻體為240厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體計(jì)算（考慮抹灰重量），采用機(jī)器制普通磚，依GB500092001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，磚自重為15，其計(jì)算如表3所示：（此處門窗暫不考慮，為預(yù)留洞考慮）墻體為240mm厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚（），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為： 內(nèi)墻為240mm粘土空心磚，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，在內(nèi)墻單位面積重力荷載為： ，表104 墻體自重墻體的位置每片面積（㎡）片數(shù)重量（KN）總計(jì)（KN）底層外縱墻82=1621=212=2底層內(nèi)縱墻141底層外橫墻22=42底層內(nèi)橫墻102～4層外縱墻82=1621=212=22～4層內(nèi)縱墻1612～4層外橫墻22=422～4層內(nèi)橫墻10注：（1）墻厚=240+202=280mm（考慮抹灰層）（2）單位面積重為 119=（3）女兒墻自重墻體為120㎜單磚，女兒墻高為1200㎜，外墻面貼瓷磚（ KN/㎡），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則女兒墻重力荷載為：（＋15＋17）=（＋15＋17）（2＋2）= KN 門窗的自重根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092001，，計(jì)算結(jié)果如表105所示：表105 門窗自重層數(shù)墻體位置門、窗扣除門窗的尺寸個(gè)數(shù)扣除部分墻體重量門窗重量總扣除重量總和1～4外墻窗18162門162 各層的荷載的組合屋蓋和樓蓋重力代表值為： 屋蓋層=女兒墻+屋面恒載+50%雪載+縱橫梁自重+半層柱重+半層墻重（墻和門窗）樓蓋層=樓面恒載+50%樓面活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層柱+樓面上下各半層墻重 將上述各荷載相加，得到集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：四層： G4=＋+＋＋1/2＋1/2 (－－)=三~二層： G3～2=＋＋＋1/22＋1/2(－－)2=底層： =＋＋＋1/2（+）＋1/2（+）－－=重力荷載代表值如圖104所示 圖104 重力荷載代表值11 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計(jì)算 橫梁的線剛度混凝土為C25，在框架結(jié)構(gòu)中，對(duì)現(xiàn)澆樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大了梁的有效剛度，減小了框架的側(cè)移，為了考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取I=（為梁的截面慣性矩），對(duì)中框架梁取I=2來計(jì)算：表111 橫梁線剛度計(jì)算表類別層次截面尺寸慣性矩跨度線剛度邊框架中框架邊橫梁1～43006006100中橫梁1～42504002760柱的線剛度見表107所示，橫向框架柱側(cè)移剛度D值見表108所示：圖112 柱的線剛度柱號(hào)Z截面（）（）（）Z15005005000Z25005003600注：由于柱采用C25混凝土，因而柱的側(cè)移剛度按計(jì)算，由于梁線剛度比不同，所以柱可以分為邊框邊柱，邊框中柱，中框邊柱，中框中柱1． 中框架柱側(cè)移剛度值表113 中框架柱側(cè)移剛度D值層次柱型根數(shù)1邊柱18中柱182～4邊柱18中柱182． 邊框架柱側(cè)移剛度值表114 邊框架柱側(cè)移剛度D值層次柱型