【正文】 用下框架柱軸力圖第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 橫向框架內(nèi)力組合（1）結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)。（一）梁上線荷載計(jì)算.、CD 跨框架梁 1）屋面板傳荷載：板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載，荷載傳遞示意圖見(jiàn)圖。?? 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算（1）計(jì)算單元取 7 軸框架為計(jì)算單元，計(jì)算單元寬度為 如圖所示，由于房間內(nèi)布置有框架梁，故直接傳給該框架梁的樓面荷載如圖中的陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)縱向框架梁或縱向次梁，以集中力的形式傳給框架梁，或縱向次梁，作用于各節(jié)點(diǎn)上具體方法和計(jì)算結(jié)果見(jiàn)后面所示，由于梁柱偏心對(duì)計(jì)算結(jié)果而言沒(méi)有什么影響，對(duì)于計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，計(jì)算原理是形成荷載矩陣，剛度矩陣，這些剛度矩陣都是高階矩陣，所以對(duì)于梁柱中心不齊的梁偏華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院心計(jì)算，對(duì)高階矩陣的影響基本可以忽略，由于變化微小，所以在手算過(guò)程中可以簡(jiǎn)化處理，不做偏心計(jì)算。時(shí) 反 彎 點(diǎn) 高 度 比 的 修 正為 上 下 層 梁 線 剛 度 變 化 度 比 。計(jì)算過(guò)程如表：50/1][?e?表 39 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次 Vi/kN ∑Di/(kN/m) △ui/mm uT/mm hi/mm θe=△ui/hi4 717000 1/14603 717000 1/8712 717000 1/6881 516000 1/577由此可見(jiàn)，最大層間彈性位移角發(fā)生在底層，1/577＜1/550（滿足要求）。??結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值：∑Geq=∑Gi==由此計(jì)算的相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)為：Tg=T1=5Tg= ；.)()( ??????γg結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： ；kNGFeqEk ????因 = = T1=，所以考慮頂部附加地震作用。表 37 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次 )(kNGi )(kVGi )/(mNDi?)(ui?)(mui4 717000 3 717000 2 717000 1 516000 高規(guī) 條規(guī)定計(jì)算各震型地震影響系數(shù)所采用的結(jié)構(gòu)自震周期應(yīng)考慮非承重墻體的剛度影響予以折減，框架結(jié)構(gòu)可取 ~。mm)邊橫梁250600 6600 中橫梁250500 3000 表 33 柱線剛度 計(jì)算表ci框架柱線剛度計(jì)算 (Ec=3104N/mm2)層次 h（ mm）bh（mm ）I（10 9mm4） EcI/L(1010NI o 為矩形截面框架梁的慣性矩。板的重力荷載板的面積：S 板== ㎡頂層板重：879,66=標(biāo)準(zhǔn)層板重：=各層墻的自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 米高女兒墻自重總長(zhǎng)：（+ ）2=141m總重：141=標(biāo)準(zhǔn)層墻重外墻：計(jì)算長(zhǎng)度：（+）2=141m計(jì)算面積：141（—）—210 —=㎡外墻上窗重：（210+）=外墻上墻體重：=標(biāo)準(zhǔn)層外墻重：+=華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院內(nèi)墻：計(jì)算長(zhǎng)度： +9++3=計(jì)算高度：—=計(jì)算面積： —19—2=㎡內(nèi)墻上門(mén)重：（19+2）=內(nèi)墻上墻體重：=標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)墻重：+=標(biāo)準(zhǔn)層墻重：+=首層墻重計(jì)算長(zhǎng)度：（+）2=141m計(jì)算高度：=3m計(jì)算面積：141325=㎡外墻上墻體重：=外墻上門(mén)窗重：（28+22）+5=首層外墻重：+=內(nèi)墻計(jì)算長(zhǎng)度：18+8++3=計(jì)算高度：=計(jì)算面積：2=㎡內(nèi)墻門(mén)窗重：17+20,4=內(nèi)墻上墻體自重：=首層內(nèi)墻重：+= kN首層墻重：+= kN 重力荷載代表值各層（各質(zhì)點(diǎn)）自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（1）首層（墻+梁+ 板+柱）Gk=（+ ）/2+++ (891+)/2= kN（2）標(biāo)準(zhǔn)層（墻+梁+ 板+柱）Gk=(+)/2+++(816.75+)/2=（3）底層（墻+梁+ 板+柱）Gk=++++第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分2= kN重力荷載代表值 G 取結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和，可變荷載組合值系數(shù)取 。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取 100 毫米。由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖 ）圖 32 結(jié)構(gòu)立面圖連續(xù)板樓蓋平面為矩形，主梁的跨度有 ；取板厚 h=100mm。根據(jù)公式： N=βF 活荷載:活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上人屋面： KN/㎡不上人屋面：㎡其余活荷載分別按具體要求取值。 雨水口構(gòu)造雨水口是屋面雨水匯集并排出至落水管的關(guān)鍵部位，構(gòu)造上要求排水通暢，防止?jié)B漏和堵塞。 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì) 墻體墻體的厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性，保溫隔熱、防火隔音等方面的要求，結(jié)合設(shè)計(jì)資料，墻厚 200mm 采用加氣混凝土塊。 層數(shù)的確定根據(jù)建筑物的使用要求，城市規(guī)劃要求，進(jìn)而確定大樓為四層建筑物。建筑物室內(nèi)地坪和室外地坪主體相差 600mm 設(shè)四個(gè)臺(tái)階：150mm300mm。平面的組合形式詳見(jiàn)建筑施工圖。樓梯的位置應(yīng)布置均勻，導(dǎo)向明確，顯明易找，因考慮到建筑面積和人流量較大，故在建筑物中間和一端分別布置了兩部雙跑式樓梯，以便滿足行走和防火要求。 平面設(shè)計(jì)建筑平面是建筑在水平方向房間各部分的組合關(guān)系。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中兼顧安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀四個(gè)原則，并依據(jù)建筑設(shè)計(jì)資料集進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。場(chǎng)地土類型：中軟場(chǎng)地土；最大凍結(jié)深： 米；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 ；持力層為粉質(zhì)粘土。持力層為粉質(zhì)粘土。建筑面積為 左右。此外，本設(shè)計(jì)采用了 AutoCAD、天正建筑、PKPM、探索者等軟件進(jìn)行繪圖以及部分計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)算。板的設(shè)計(jì)： 用彈性理論進(jìn)行計(jì)算?？蚣茏冃悟?yàn)算：驗(yàn)算了框架在水平地震作用下橫向變形。建筑設(shè)計(jì)部分：綜合了幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)，考慮可影響建筑的各種因素，采用了既能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的多方面要求，又較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的方案。建筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。按建筑方案中的平立剖面設(shè)計(jì)，選定計(jì)算見(jiàn)圖，并初選柱截面。內(nèi)力組合：對(duì)恒載、活載及地震荷載進(jìn)行組合，得出最不利內(nèi)力，并以此為依據(jù)對(duì)框架梁、柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)成果： 平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯平、剖面圖，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)布置圖、配筋圖、基礎(chǔ)平剖面施工圖及建筑總說(shuō)明和結(jié)構(gòu)總說(shuō)明等。主體總高 米。地基承載力特征值 設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)資料設(shè)防烈度 8 度；抗震等級(jí)二級(jí)；場(chǎng)地類別二類；抗震設(shè)防類別丙類；建筑物安全等級(jí)二級(jí)。建筑面積約為。見(jiàn)建筑施工圖。樓梯——垂直交通樓梯設(shè)計(jì)主要依據(jù)使用要求和人流通行情況確定梯段寬度和休息平臺(tái)的寬度，選擇適當(dāng)?shù)臉翘菪问?，考慮整幢建筑的樓梯數(shù)量，以及樓梯間的平面位置和空間組合。根據(jù)本建筑設(shè)計(jì)的類型和使用的人數(shù)，每層在建筑物的中間部分設(shè)男、女廁所各兩間。本設(shè)計(jì)中，外立面上采用大面積的鋁合金門(mén)窗，充分顯示框架結(jié)構(gòu)中，框架的特點(diǎn)。 剖面設(shè)計(jì)建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系，剖面設(shè)計(jì)主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度，建筑物的層數(shù)，空間的組合和利用，以及在建筑物剖面中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的關(guān)系等。見(jiàn)建筑施工圖。屋面排水采用有組織排水，即屋面雨水順坡流入雨水管，再散水流入排溝。圖 31 平面布置圖 樓面構(gòu)造層做法：20mm 厚混合砂漿(17kN/m 2)板底抹灰，內(nèi)、外墻均為 200 厚加氣混凝土塊(7kN/m2)，外墻墻面貼瓷磚()，內(nèi)墻面兩側(cè)均為 20mm 厚抹灰。 框架幾何尺寸梁截面設(shè)計(jì):縱向框架梁: L=, h=(1/14~1/8)L=557~975mm, 取 h=600mmb=（1/2~1/3）h=350mm~233mm，取 b=300mm 橫向框架梁: L=, h=(1/14~1/8)L=471~825mm， 取 h=600mmb=（1/2~1/3） h=375mm~208mm，取 b=250mm柱截面設(shè)計(jì):框架柱的截面尺寸可根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計(jì)算： 柱的截面尺寸應(yīng)根據(jù)柱的軸壓比確定，因?yàn)檩S壓比是影響柱破壞形式和變形能力的重要因素，限制軸壓比的目的是提高延性。邊柱 A C≥1210 34/=132141 mm2中柱 A C≥1210 34/=243953 mm2根據(jù)此計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，取截面尺寸為500mm500mm底層柱高為：h=其它層柱高等于層高。內(nèi)墻為 200㎜厚，用加氣混凝土砌塊填充，雙面20㎜厚的抹灰層。；柱長(zhǎng)度取層高。考慮整體現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)中，板對(duì)梁的有利作用，對(duì)中框架取 I=2Io 對(duì)邊框架取I=。mm) (1010N0?為假想把集中在各層露面處的重力荷載代表值 作為水平荷載而得u? iG得結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。由于本工程所在地震設(shè)防烈度為 8 度場(chǎng)地類別為二類，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 抗震華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院設(shè)防類別為丙類建筑則特征周期 ，?。水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 和頂點(diǎn)位移 分別按列公式計(jì)算：iu)(?iu ；???kiijiiuDV)(/各層的層間彈性位移角 ，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 條，考慮ieh/?華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值 。為 上 下 層 層 高 變 化 時(shí) 反、 值 。本設(shè)計(jì)中房屋高度 ，不符合 《高規(guī)》要求，結(jié)構(gòu)屬一般結(jié)構(gòu)，故根據(jù)《抗震規(guī)范》第 條， （風(fēng)荷載組合系數(shù)）取 0。圖 35 7 軸橫向框架計(jì)算單元（2）荷載計(jì)算。表 325 活荷載作用下的梁跨中彎矩計(jì)算結(jié)果梁跨中彎矩 ）（ 單 位 ：右左跨 中 kNMql2812???跨AB跨BC跨CD樓層 跨 中M跨 中 跨 中4 3 2 1 注：本表中跨中彎矩為梁端負(fù)彎矩調(diào)幅后的跨中彎矩。本工程考慮三種內(nèi)力組合，即 , ,及 ，.?.?.?各層內(nèi)力組合見(jiàn)表 。根據(jù)抗震規(guī)范得構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)分別取：梁受彎 。 ??bymNf?(1)下部跨中截面按單筋 T 型截面截面， )21056(10/340)(01?? ??????屬于第一類 T 型截面 % . ??????????????）（實(shí) 配 鋼 筋 未 超 筋mAmfhbfMycs bscs由于框架梁縱向受拉鋼筋的最小配筋率跨中位置為 %，故滿足要求。0 ???? ????即 說(shuō)明破壞時(shí) 達(dá)不到屈服強(qiáng)度，此時(shí)取 則支座 A 的上sa?s axs702部受拉鋼筋：639。AB 跨框架梁斜截面受剪承載力計(jì)算【抗規(guī) 】一、二、三級(jí)框架梁和抗震墻中跨高比大于 的連梁其梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整： GbnrblvbVlMV??/)(? 式中 梁端剪力增到系數(shù)，二級(jí)取 ； 分別為梁左右端截面按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值；rbl、 梁的重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的兩端截面設(shè)計(jì)值，GV2/)( ?? 梁的凈跨；nl則 =/).(.nGblV活恒 kNkmmkNb . .)/./. ???? ???考慮地震作用組合的框架梁當(dāng)跨高比大于 時(shí)其受剪截面應(yīng)符合以下條件： kNbhfkNVbhf cbrec )( 00 ????????????故截面尺寸滿足要求。表 329 框架梁縱向鋼筋和箍筋配筋表樓層 截面 /mm2sA實(shí)配鋼筋/mm2sAs 底 /As 頂%?支座ρ≥ρmin＝%跨中ρ≥ρmin＝%加密區(qū)箍筋配筋率非加密區(qū)箍筋配筋率A 3 28（ 1847） %支座B 1302 3 25（ 1473） %AB跨跨中 2 20（ 628） %1BC 支 B 2 32（ 1609 %第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分）座 C 2 32（ 1609） %跨跨中 2 25（ 982） %C 1302 3 25（ 1473） %支座D 3 28（ 1847） %CD跨跨中 2 20（ 628） %A 3 25（ 1473） %支座B 3 22（ 1140） %AB跨跨中 3 18（ 763） %B 3 25（ 1473） %支座C 3 25（ 1473） %BC跨跨中 3 20（ 942） %C 3 22（ 1140） %支座D 3 25（ 1473） %2CD跨跨中 3 18（ 763） %3 AB支座A 3 22（ 1140 %加密區(qū)長(zhǎng)度為，箍筋選用雙肢 108?BC 跨加密區(qū)長(zhǎng)度為。最不利組合為： 。039。1????????????mahfxbNeAfAxfmhsycs sysc??故該層柱需按構(gòu)造配筋，柱截面縱向鋼筋的最小配筋率根據(jù)【混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范】 條 且采用 HRB400 級(jí)熱軋時(shí)應(yīng)允許減少 ，同時(shí)%??第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于 %Asmin=500 500 %=1875mm2?每側(cè)最小配筋率 Asmin=500 500 %=500mm2?每側(cè)選 4 18，A s=1017mm2，共 12 跟 18， As=3051mm2【混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范】 條截面尺寸大于 400mm 的柱縱向鋼筋的間距