【正文】 (a)水平地震作用分布 (b)層間剪力作用分布 圖 （ 7） 橫向水平地震作用及樓層地震 剪力 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式 ozszk ww ???? 計算，基本風(fēng)壓ω 0=由《荷載規(guī)范》查表得μ s=（迎風(fēng)面）和μ s=（背風(fēng)面）， C 類地區(qū)， ?z? ， ??，由表查得： ? = 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)： T1= 210T? = =2/㎡。 以建筑圖中 ② 軸橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算方 法及過程，其余框架內(nèi)力計算從略。 T? 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取 。N]=，各層的重力荷載代表值近似取 12 N/mm2，由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為 和 ，由上式得第一層柱截面面積為 邊柱 Ac≥ 12 103 4/ =32400 mm2 ? ? N f N A c c ? ? 5 中柱 Ac≥ 12 103 4/ =98182 mm2 取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為 180 mm 和 313 mm。 樓、屋蓋結(jié)構(gòu)方案： 考慮提高結(jié)構(gòu)的整體性、完整性，有利于提高整個結(jié)構(gòu)的空間剛度，各層樓面及屋面全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)最主要的優(yōu)點是具有開闊的空間，使建筑平面布置靈活，便于門窗的設(shè)置。在柱網(wǎng)布置完后，根據(jù)各種不同的功能房進(jìn)行分類，例如可以將其分類為生活用房間，工作、學(xué)習(xí)用房間，公共活動房間等。在總圖布局的另一個方面是考慮到住戶的停車問題。 第 二 節(jié) 建筑設(shè)計 設(shè)計概況和要求 設(shè)計概況 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，擬建一現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，為 xx 框架 住宅， 每套 建筑面積 不超過 160m178。 ⒋ 基礎(chǔ)計算基本條件 ① 基礎(chǔ)底 面持力層為粘土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 fak=180kpa。 本次設(shè)計的另一重點為框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的內(nèi)容，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、截面形狀的選擇、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋等等。雖然鋼 結(jié)構(gòu)、新型材料建筑是建筑發(fā)展的一大趨勢，但一個國家的建筑總體發(fā)展水平很大程度上取決于這個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。 ② 地質(zhì)詳勘報告由云南省勘察院提供。建筑層數(shù)為五層，層高為 米。當(dāng)然，停車處也得分為機(jī)動車輛停放處和非機(jī)動車輛停放點。我 的設(shè)計中 有 三室兩廳二衛(wèi)，其中客廳給予充分的活動空間 。其主要缺點是抗側(cè)剛度小，側(cè)向變形較大，結(jié)構(gòu)的使用高度受到限制，特別在地震作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。 基礎(chǔ)方案： 由于場地情況較好，土層均勻，持力層為第二層（粘 土），框架柱下采用獨立基礎(chǔ)較為簡單，施工方便。根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計柱截面尺寸取值如下： 15層 400 mm 400 mm 結(jié)構(gòu)布置圖為： 圖（ 1）結(jié)構(gòu)布置圖 6 計算簡圖： 圖（ 2） 重力荷載代表值計算 重力荷載計算 1： 1~5 層樓面荷載的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 瓷磚地面（包括水泥粗沙打底） KN/m2 100 厚鋼筋混凝土板 25 = 20 厚底板抹灰 17= 合計 樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：陽臺處： ，其它處均為 。 T? 按以下公式計算： ?? KGi GV ? ? ??? ijGii DVu ? ?? ?? kT u? 注： ?ijD 為第 i 層的層間側(cè)移剛度。 各柱反彎點高度 y 的計算 ： 框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算： ?? ijijijij DVDV yhVMijbij ? ， hyVM ijbij )1( ?? 321 yyyyy n ???? 注： ny 框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比。 結(jié)合這些數(shù)據(jù)查表得ξ = = 由 zzz ????? ??1 其中 : HHiz ?? 得 ?????? izz ? ??? 1 取建筑圖中的③軸線橫向框架計算 ，則沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度 Hi查表求得 z? ,就可以計算沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，見表 （ 12）。 抗震設(shè)計： RSRE ?? (為了計算比較，在內(nèi)力組合以獲得荷載效應(yīng)組合值 S的同時，乘上結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0?和抗震承載力調(diào)整系數(shù) RE? 。 框架梁 正截面受彎承載 力驗算 求出梁的控制截面組合彎矩后，即可按一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算方法進(jìn)行配筋計算。 柱的組合剪力設(shè)計值應(yīng)符合下列要求： bhfV ccRE ?? （ 2） 按“強剪弱彎”的原則，調(diào)整柱的剪力設(shè)計值 （注意：調(diào)整前內(nèi)力除于 RE? ，并將調(diào)整后的值 cV 放回組合表中備用） nbctcvcc HMMV /)( ?? ? 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 nbcu atcu ac HMMV /)( ?? vc? —— 柱端剪力增大系數(shù)，一級為 ，二級為 ，三級為 。 １、 節(jié)點剪壓比的控 制 jjcjjRE hbfV ?? ? j? —— 正交梁的約束影響系數(shù)。 結(jié)構(gòu)基本周期：按照經(jīng)驗公式（ ～ ） N 其中 N為建筑物層數(shù)。 考慮雙向地震作用：根據(jù)《抗規(guī)》（強條）：“質(zhì)量和剛度分布明顯不對的的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。 活荷載信息 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 可知，各設(shè)計墻體、柱與基礎(chǔ)的折減系數(shù)。 設(shè)計信息 計算長度選取 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 規(guī)定設(shè)計。 尺寸選?。? 初定整棟樓為板式樓梯，由于要滿足入口處 米的凈高，故將底層底層設(shè)為不等跑樓梯。 。 C20 30 柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的邊長和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)的寬度大于或者等于 時，底板受力鋼筋的長度可取邊長或?qū)挾鹊? 倍，并宜交錯布置。 1薄弱層變形驗算 一、根據(jù)梁柱配筋和柱的軸壓力等，計算梁柱各控制截面的屈服彎矩 二、根據(jù)梁柱端截面的屈服彎矩，判斷節(jié)點處梁柱的破壞狀態(tài)，計算柱和層的屈服剪力。 1 工程中的有關(guān)技術(shù)措施 ．建筑構(gòu)造要求 1）屋面防水、 排水處理 ①屋面防水處理：本設(shè)計為不上人屋頂，采用的是 SBS防水卷材做防水層。 . 結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求 1）、構(gòu)造柱的設(shè)置：在女兒墻無框架柱連接時，沿框架柱設(shè)置 240mm 240mm 的構(gòu)造柱至女兒墻頂 ,以滿足女兒墻的抗震要求。 ．有關(guān)部位的特殊處理 立面體型稍有變化，但考慮建筑使用上的防水，立面造型等，不設(shè)抗震、沉降、伸縮縫，而在需設(shè)縫的部位采用偏剛的原則處理，加強這些部位的強度、剛度和設(shè)置后澆帶施工縫。水泥強度是評定水泥標(biāo)號的依據(jù)，它是按《 水泥膠砂強度檢驗辦法》GB177－ 85 將試件在標(biāo)準(zhǔn)混度 20177。另外，房間平面布置圖 ,衛(wèi)生間平面布置圖和墻身大樣圖著重反映了建筑的細(xì)部構(gòu)造。在老師 34 的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我成功地完成了這次的設(shè)計課題 —— xx 框架 住宅樓的 設(shè)計。這就要求一個結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該具備靈活的一面，不僅要抓住建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要矛盾，同時也要全面地考慮一些細(xì)節(jié)和局部的設(shè)計。在研究生階段，我將更加對基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，繼續(xù)扎實的學(xué)習(xí)土木工程的專業(yè)知識，爭取早日成為一名優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師。經(jīng)過這一次畢業(yè)設(shè)計，我感覺到，以前對實際工程的認(rèn)識，僅僅局限在書本上的知識，而到了畢業(yè)設(shè)計，需要 仔細(xì) 思考，去完成一項完整的設(shè)計，而這一轉(zhuǎn)變就需要老師的指點，這樣可以達(dá)到很好的實際效果。 在畢業(yè)設(shè)計完成之際，我再一次對我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師表示謝意。 三 、 設(shè)計 體會 這次我的畢業(yè)設(shè)計在老師的悉心指導(dǎo)下，順利地完成了，我對老師表示深深的感謝。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，要不斷加強對建筑規(guī)范的學(xué)習(xí)和體會，有了這個根本，我們就不會犯工程上的低級錯誤，同時我們在處理工程問題時就有了更大的靈活性。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》等知識 ，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。所有的圖均表示較清楚，尺寸標(biāo)注符合建筑施工圖繪制要求。 鋼材采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋。 ①基礎(chǔ)工程施工順序：挖土 —— 墊層 —— 基礎(chǔ)（扎筋、支模、澆混 凝土、養(yǎng)護(hù)、拆模） 33 —— 回填。同時，磚墻砌成馬牙槎，每一馬牙槎沿高度方向尺寸不超過 30cm。采用的排水形式為女兒墻內(nèi)排水。 四、判斷結(jié)構(gòu)的薄弱樓層，計算結(jié)構(gòu)薄弱樓層最大彈性層間位移Δμ p和層間角位移θp。在拐角處底板橫向受力鋼筋應(yīng)沿兩個方向布置。 附加荷載計算： 偏安全考慮，一層墻全按實心墻計 a 柱附加集中力： (+)= b 柱附加集中力： (++)= c 柱附加集中力： (+)= d 柱附加集中力： (++)= e 柱 附加 集中力 ： (+++)= f 柱附加 集中力 ： (++)= 中柱 1 附加集中力 ： (+) = 中柱 2 附加集中力 ： (+)= 基礎(chǔ)選型： 擴(kuò)展基礎(chǔ)適用于上部結(jié)構(gòu)荷載較大，有時為偏心的荷載成承受彎矩，水平荷載的建筑物基礎(chǔ)。 其余各梯段均為普通板式等跑 .樓梯，采用 100mm 厚，踏面寬 300mm，踢面 150mm。以及 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 軸壓比的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ，故在混凝土強度 與截面尺寸上考慮到相互影響關(guān)系。 由《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》教材 框架梁慣性矩取值可知，現(xiàn)澆樓板中框架梁 II? ， 0lIEi cb ? 故其線剛度放大系數(shù)為 2。 考慮偶然偏心：偶然偏心是指由偶然因素引起結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布的變化，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)固有振動特性的變化，因而結(jié)構(gòu)在相同地震作用下的反應(yīng)也將會發(fā)生變化。 體型系數(shù)：由于該項設(shè)計主體五層，且沒有中間轉(zhuǎn)換層，故分段數(shù)為 1。 三、根據(jù)大震作用下按彈性分析的層間彈性地震剪力 Ve(i)和層間屈服剪力 Vy(i),計算層間屈服強度系數(shù)ξ y(i)。當(dāng) 1?? 時，取 1?? ，當(dāng) 3?? 時，取 3?? 。 梁的組合剪力設(shè)計值應(yīng)符合下列要求： bhfV cbRE ?? 2） 按“強剪弱彎”的原則，調(diào)整梁端剪力設(shè)計值 （注意：調(diào)整前內(nèi)力除于 RE? ，并將調(diào)整后的值 bV 放回組合表中備用） 調(diào)整值： Gbnrblbvb VlMMV ??? /)(? 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 Gbnrbualbua VlMMV ??? /)( vb? —— 梁端剪力增大系數(shù)，一級為 ，二級為 ，三級為 。 （一） 梁的內(nèi)力不利組合 21 （ 1） 梁端負(fù)彎矩，取下式兩者較大值 )( GERE MMM ???? ? )(0 活恒 MMM ???? ? （ 2）梁端正彎矩按下式確定 )( GERE MMM ?? ? （ 3）梁端剪力，取下式兩者較大值 )( GERE VVV ?? ? )(0 活恒 VVV ?? ? （ 4）梁跨中正彎矩，取下式兩者較大值 )( GERE MMM ?? ?中 )(0 活恒中 MMM ?? ? 注意：上面第一式重力荷載代表值與地震作用組合后的最大值不一定在跨中，其位置和大小 由作圖法或解析法求得。 F1 F4 F5 V1 V2 V4 V5 20 框架豎向荷載計算及內(nèi)力組合 （ 1） 荷載及計算簡圖 １、橫向框架梁上的線荷載（恒載和活荷載分別算） a）樓（屋）面均布荷載傳給梁的線荷載 （雙向板） 短向呈三角形分布，長向呈梯形分布，最大荷載為 aq b）梁上的線荷載＝梁自重＋樓（屋）面均布荷載傳給梁的線荷載 做出框架豎向荷載圖。 2y 、 3y 為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。 ??ku? 為第 k 層的層間側(cè)移。具體計算過程如下： 選一榀框架計算荷載 （選 2 軸） ： 層次 構(gòu)件 b /m h /m r /kn/m β g /kn/m li /m n Gi /kn ∑ Gi /kn 15 L1 25 1 L2 25 1 L3 25 6 1