【正文】 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 （ a）恒載作用下彎矩計(jì)算 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 （ b） 豎向恒載作用下彎矩圖 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 （ c）活載作用下彎矩計(jì)算 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 （ d） 豎向活載作用下彎矩圖 表 (a) 恒載作用下梁端剪力及柱軸力 層 次 梁端剪力 （ V=荷載引起剪力 +彎矩引起剪力） 柱軸力 DC 跨 CB跨 BA 跨 D柱 C 柱 B 柱 A 柱 DV 左CV 右CV 左BV 右BV AV 5 頂 底 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 4 頂 底 3 頂 底 2 頂 底 1 頂 底 表 (b) 活載作用下梁端剪力及柱軸力 層 次 梁端剪力 （ V=荷載引起剪力 +彎矩引起剪力） 柱軸力 （ N） DC 跨 CB 跨 BA 跨 D柱 C 柱 B 柱 A 柱 DV 左CV 右CV 左BV 右BV AV 5 4 3 2 1 橫向框架內(nèi)力組合 a. 結(jié)構(gòu)抗震等級 本工程為二級抗震框架。0 ????? ）（ mq / ??? mq / ??? 0 . 6] .. 4 [1????????????????????? ）（）（PmKN0M1 ?? . 2 K ] . 4 [2???????????????????????）（）（）（P m. 34K N112 22 ????? 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 （ a） KJ2 橫向框架計(jì)算單元 圖 (b) 恒載作用下 KJ3 框架計(jì)算簡圖（對稱結(jié)構(gòu)） 第二至四層，樓面荷載 ㎡，外墻 ㎡，內(nèi)墻 ㎡，外墻窗 （ ） =，玻璃幕墻 ㎡ 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 mKq / ???????? ）（）（mq /39。 層間剪力取自表 ，各柱反彎點(diǎn)高度比按 y=yn+y1+y2+y3確定，其中 yn由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》附表 7得 ,iV?? ililil DDV , yhVilil b ??M , hyVM ilil u )1( ??? 。 mm 1 104 AB跨 300 600 109 7200 1010 1010 1010 BC跨 300 600 109 3000 1010 1010 1010 CD跨 300 600 109 7200 1010 1010 1010 2～5 3 104 AB跨 300 600 109 7200 1010 1010 1010 BC跨 300 600 109 3000 1010 1010 1010 CD跨 300 600 109 7200 1010 1010 1010 表 柱線剛度計(jì)算表 層數(shù) Ec /(N/mm2) hc/mm b h /mmXmm I0 /mm4 EcI0/lb /N其中 Ec 為混凝土彈性模量； lb 為梁的計(jì)算跨度； Ib為梁截面慣性矩，對本設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆樓面，中框架梁 Ib可近似取 ，邊框架梁Ib取 I0，樓梯間邊橫梁取 I0 ，中橫梁取 2I0 ，其中 I0為梁矩形部分的截面慣性矩。因此，框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度宜合適，一般以使?jié)M足結(jié)構(gòu)層間位移限值為宜。其設(shè)計(jì)強(qiáng)度： 2 2 2 23 5 ( 1 6 . 7 / , 1 . 5 7 / ) , 3 0 ( 1 4 . 3 / , 1 . 4 3 / ) .c t c tC f N m m f N m m C f N m m f N m m? ? ? ?柱截面尺寸可根據(jù)柱的軸壓比限值估算，其軸壓比限值為 。 自然地表下 1米內(nèi)為填土，填土下層 5 米厚黃土狀土，再下為 3米厚砂質(zhì)粘土，再下層為礫石層，地下水位為 米，建筑場地為Ⅱ類場地土 ,地面粗糙度為 B 類。 以上均采用 M5 混合砂漿砌筑，177。建筑總高度 米。 T 形或 I形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣高度； As、 As39。建筑設(shè)計(jì)包括：平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：結(jié)構(gòu)選型，梁、柱等構(gòu)件尺寸的確定，重力荷載計(jì)算，橫向水平風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算，水平地震作用下橫向框架內(nèi)力分析，豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析， 內(nèi)力組合以及截面設(shè)計(jì) 、 樓板設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積； Acor 箍筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心面積； α 1 受壓區(qū)混凝 土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值； η 偏心受壓構(gòu)件考慮二階彎矩影響的軸向力偏心距增大系數(shù)； λ 計(jì)算截面的剪跨比； ρ 縱向受力鋼筋的配筋率； ρ sv 豎向箍筋、水平箍筋或豎向分布鋼筋、水平分布鋼筋的配筋率； ρ v 間接鋼筋或箍筋的體積配筋率； FEk 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； VII Geq 地震時(shí)結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的重力荷載代表值、等效總重力荷載代表值； α max 水平地震影響系數(shù)最大值； γ RE 承載力抗震調(diào)整系數(shù)； . ∑ Mc 節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值 可按彈性分析分配 ∑ Mb 節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值1 建筑設(shè)計(jì)說明 1 第一章 建筑設(shè)計(jì)說明 工程概況 設(shè)計(jì)題目：咸陽市實(shí)驗(yàn)中學(xué)新校園 教學(xué)樓設(shè)計(jì)（ B）方案 批準(zhǔn)建筑面積： 3654m2 建筑層數(shù)： 5層 建筑高度： 結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 建筑物耐久年限： 50 年 建筑防火：設(shè)計(jì)防火等級為二級， 分類為二類 建筑抗震：抗震等級為框架二級， 地震設(shè)防烈度為 8 度， 設(shè)計(jì)地震分組為第一組， 設(shè)計(jì)基本加速度值 設(shè)計(jì)原始資料 氣象 ：夏季極端最高 38℃；冬季極端最低 8℃ ： ： KN/m2 工程地質(zhì)條件 自然地表下 1 米內(nèi)為填土，填土下層 5 米厚黃土狀土，再下為 3 米厚砂質(zhì)粘土，再下層為礫石層，地下水位為 米，建筑場地為Ⅱ 類場地土，地面粗糙度為 B 類，各土 層的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值如下： 黃土壯土 fak = 100～ 120 kN/m2 砂質(zhì)粘土 fak = 220～ 270 kN/m2西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 建筑平面設(shè)計(jì) 根據(jù)本建筑物的使用功能要求，確定采用三跨框架，邊跨為 米，中跨 米，標(biāo)準(zhǔn)層房間進(jìn)深為 米，開間 米，走道寬 米。整個(gè)立面看起來規(guī)則整齊，簡潔大方，簡單的造型更顯示了干練。 以下均采用水泥砂漿砌筑。各土層的地基承載力特征值如下： 黃土狀土 fak=100～ 120 KN/m2， 砂質(zhì)粘土 fak=220～ 270 KN/m2， 礫石層 fak=300～ 400 KN/m2。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 表 梁截面尺寸（ mm）及各層混凝土強(qiáng)度等級 本處各層的重力荷載代表值近似取 14 KN/ 2 可知邊柱和中柱的負(fù)載面積分別為 ㎡、 ㎡。 規(guī)范規(guī)定，按彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比△ u/h 宜小于框架結(jié)構(gòu)的層間位移角限值 [△ u/h]，即 1/550。 柱的線剛度 ic=EcIc/l，其中 Ic維柱的截面慣性矩， h為框架柱的計(jì)算高度。 mm 1 104 310 600 600 1010 1010 2～5 104 310 500 500 910 1010 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 表 中框架柱側(cè)移剛度 D 值 ( mmN/ ) 層次 第 1層 第 2～ 5層 D軸 (2 根） B、 C 軸（ 10根 ) A軸 （ 6根） D軸 （ 2根） B、 C 軸 （ 10 根 ) A 軸 （ 6 根） K C? 1iD 16024 23427 16024 13703 23950 13703 表 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值 ( mmN/ ) 柱類別 A1,A8 D1， D8 B1,B8 C1,C8 層數(shù) 1 2～ 5 1 2～ 5 K C? 1iD 16024 23427 19570 23950 表 樓梯間框架柱側(cè)移剛度 D 值（ mmN/ ） 柱 D2， D4， D5， D7 A2， A4， A5， A7 層數(shù) 1 25 1 25 K C? 1iD 19570 23950 16024 23427 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度iD? ，見表 表 橫向框架層間側(cè)移剛度 ( mmN/ ) 層次 1 2 3 4 5 iD? 1381666 1452748 1452748 1452748 1452748 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 由表可見， 12/DD??=1381666/1452748=＞ ，故該框架為規(guī)則框架。梁的線剛度取 自表 。0 ????? ）（ mq / ??? mq / ??? ? ? . 0 )(6] . 4 [1???????????????????????????－）（）（Pm?? KN0M11 8 8 . 3 K N. 4 50634 . 2 ]. . 4 [2??????????????????????????）（＋）（）（）（P 22 ????? 圖 ) 活載作用下 KJ3 框架計(jì)算簡圖（對稱結(jié)構(gòu)） 第一層： 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 mq / ? ， mq /39。 b. 框架梁內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)考慮了四種地震組合，即），（ WKQK , ???? GKQKGK SSS EK. 3 , ?? GKQKGK SSS 此外，對于此工程 WKGK SS ? 這種內(nèi)力組合一般比較小，對結(jié)構(gòu)的設(shè)西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 計(jì)不起控制作用，故不予考慮。 如表 (a)(b)所列。 mq / ????? ）（ mq /39。 （ 4） 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 以 KJ5 橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例。 mm 2 EcI0/l / N） 梁的線剛度 ib=ECIb/lb。 鋁合金窗單位面積重力荷載取 ㎡，木門單位面積重力荷載為 ㎡ 重力荷載代表值 集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值： 111 50%22i ii i iG W W W W Q?? ? ? ? ?梁板 墻 、 柱 墻 、 柱 活 載 計(jì)算結(jié)果 :W 樓板 =（ 42 ） = W 屋面板 =（ 42 ） = W 梁 =+++= W 墻 1= [（ 42+） 2 ( 18+ 4+ 3)+(42+) 2 ]+ [ 15( 12+ 7)]= W 柱 1 = W 墻 2 = [（ 42+） 2 ( 18+ 4+ 3)]+ [ 15( 12+ 7)]= W 柱 = 50%Q 活載 = 2（ 42+） = 50%Q 屋面活載 = （ 42+） = 計(jì)算結(jié)果如下圖： 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值 框架側(cè)移剛度計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向