【正文】 Displacement Method, Second moment distribution method 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 1章 工程概況 (1)工程名稱：鄭州市某小區(qū)住宅樓； (2)建設(shè)地點(diǎn)：鄭州市； (3)建筑高度：共 ,共 7 層 ,層高 ,室內(nèi)外高差 ； (4)風(fēng)雪條件：基本風(fēng)壓為 （ n=50 年） ； 基本雪壓為 （ n=50 年） ； (5)工程抗震設(shè)防烈度： 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 ，設(shè)計(jì)地震分組為第二組， 查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50011— 2020），抗震等級(jí)為三級(jí)； (6)工程地質(zhì)：場(chǎng)地平坦、無(wú)障礙物，經(jīng)地質(zhì)、文物勘探，地質(zhì)良好，地下無(wú)古代建筑，地基土為粘性土為主，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類； (7)材料選用： 混凝土： C30； 鋼 筋：鋼筋選用熱軋鋼筋 HRB335 級(jí)和 HPB300 級(jí)； 墻 體：外墻、內(nèi)墻、隔墻均采用非承重空心磚（γ =）； 門(mén) 窗：塑鋼窗（γ =），木門(mén)（γ =）； 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 2章 結(jié)構(gòu)選型與布置 結(jié)構(gòu)承重方案選擇 本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑形狀為一字型。其中恒載，活載的計(jì)算采用二次彎矩分配法。 本設(shè)計(jì)主要包括兩部分，第一是建筑設(shè)計(jì)，第二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。假設(shè)框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面 框架梁與柱剛接。 柱的截面尺寸初選 柱截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限制按下式估算： N 該框架結(jié)構(gòu)在 7 度抗震設(shè)防地區(qū)，樓層總高 ，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ GB50011— 2020）得抗震等級(jí)為三級(jí)，軸壓比限值 。 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 41 荷載傳遞示意圖 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 10 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 圖 42 恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 11 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 43 活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 1) 屋面恒荷載標(biāo) 準(zhǔn)值計(jì)算 12 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35mm 厚架空隔熱板 防水層 20mm 厚 1:3 水泥砂漿 130mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 20mm 厚石灰砂漿抹底 25= kN / m 2 kN / m 2 20kN/m3= kN / m 2 25kN/m = kN / m 2 3 17kN/m = kN / m 2 3 合 計(jì) kN / m 2 2) 框架梁及粉刷自重 a) 各跨梁自重 b) 邊框梁側(cè)粉刷 25= kN / m 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2（ ） 17= kN / m 合 計(jì) kN / m 2 3) 作用在頂層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 各跨梁自重 板傳來(lái)的荷載 g7AB1=g7BC1=g7CD1= kN / m 2 g7AB2== kN / m 2 g7BC2== kN / m 2 g7CD2== kN / m 2 4) 作用在頂層框架梁上的線活荷載標(biāo)準(zhǔn) 值 q7AB== kN / m 2 q7BC== kN / m 2 q7CD== kN / m 2 樓面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1) 樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 水磨石面層 20mm 厚水泥砂漿面層 結(jié)構(gòu)層： 120mm 厚現(xiàn)澆混凝土樓板 13 kN / m 2 20= kN / m 2 25= kN / m 2 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 抹灰層： 20mm 厚混合砂漿 17= kN / m 2 合計(jì) kN / m 2 2) 各跨框架梁及粉刷自重（均布） kN / m 3）作用在樓面層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 各跨梁自重 板傳來(lái)的荷載 gAB1=gBC1=gCD1= kN / m 2 gAB2== kN / m 2 gBC2== kN / m 2 gCD2== kN / m 2 4）作用在頂層框架梁上的線活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qAB=2= kN / m 2 qBC=2= kN / m 2 qCD=2= kN / m 2 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 圖 44 恒載頂層集中力 1) 恒載 D 點(diǎn)： 14 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 邊跨連系梁自重 梁粉刷 高女兒墻 墻粉刷 連系梁傳來(lái)的屋面自重 次梁自重的傳遞 25= kN 2（ ） 17= kN = kN 217= kN 2= kN 253/2= kN 板→次→主→柱的荷載 （ +） 2 2 3/= kN 次梁粉刷 2（ ） 17 3/ 2 = kN 合計(jì) G7D= kN 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) C 點(diǎn)： 中跨連系梁自重 梁粉刷 25= kN 2（ ） 17= kN 連系梁傳來(lái)的屋面自重 2+ (+) 次梁自重的傳遞 253/2= kN 板→次→主→柱的荷載 （ +） 2 2 3/= kN 次梁粉刷 2（ ） 17 3/ 2 = kN 合計(jì) G7C= kN B 點(diǎn)： 中跨連系梁自重 梁粉刷 連系梁傳來(lái)的屋面自 重 kN kN [(+)+ 6/]2+(+)次梁自重的傳遞 板→次→主→柱的荷載 252= kN [+(+)] 2= kN 次梁粉刷 2（ ） 17 2 = kN 15 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 合計(jì) G7B= kN A 點(diǎn)： 邊跨連系梁自重 梁粉刷 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高女兒墻 墻粉刷 連系梁傳來(lái)的屋面自重 25= kN 2（ ） 17= kN = kN 217= kN [(+)+ 6 /]2= kN 次梁自重的傳遞 板→次→主→柱的荷載 次梁粉刷 kN kN kN 合計(jì) G7A= kN 2) 活載 Q7D=(+)223/+2= kN Q7C=(+)223/+2+ (+)Q7B=[( +)+6/]2+ (+)+[+(+)] 2= kN Q7A=[(+)+6/]2+[ +(+)]2= kN 樓面框架節(jié) 點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 16 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 45 恒載中間層節(jié)點(diǎn)集中力 1) 恒載 D 點(diǎn)： 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 邊柱連系梁自重 邊柱縱向連系梁粉刷 連系梁傳來(lái)的樓面自重 次梁自重傳來(lái)的荷載 板→次→主→柱的荷載 次梁粉刷 kN kN 2= kN kN （ +） 2 2 3/= kN kN 合計(jì) GD= kN C 點(diǎn)： 中柱連系梁自重 邊柱縱向連系梁粉刷 kN kN 連系梁傳來(lái)的樓面自重 2+（ +） 次梁自重傳來(lái)的荷載 板→次→主→柱的荷載 次梁粉刷 kN （ +） 2 2 3/= kN kN 合計(jì) GC= kN B 點(diǎn)： 邊柱連系梁自重 17 kN 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 邊柱縱向連系梁粉刷 連系梁傳來(lái)的樓面自重 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 次梁自重傳來(lái)的荷載 板→次→主→柱的荷載 次梁粉刷 kN kN kN kN kN 合計(jì) GD= kN A 點(diǎn)： 邊柱連系梁自重 邊柱縱向連系梁粉刷 連系梁傳來(lái)的樓面自重 次梁自重傳來(lái)的荷載 板→次→主→柱的荷載 次梁粉刷 kN kN kN kN kN kN 合計(jì) GD= kN 框架柱自重 GA’=GB’=GC’=GD’=325= kN 2) 活載 QD=2= kN QC=2= kN QB=2= kN QA=2= kN 地震作用計(jì)算 重力荷載代表值 Gi 的計(jì)算 1) 集中于屋蓋處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值 G7 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 50%雪載 屋面恒載 橫梁 縱梁 女兒墻 柱重 橫墻 縱墻 = kN = kN （ 2+） 10= kN （ +） 6 4+（ 25） 3 4= kN （ +） 2= kN 2540= kN （ 23 +16 ） = kN [6( )+3( )+3 ( )+3( )+64 .8+3+3 +3+6( )+6(3 )+3( )+6+3]= kN 塑鋼窗 27= kN 合計(jì) G7= kN 2) 集中于三、四層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載 G2~G6 50%樓面活載 樓面恒載 橫梁 縱梁 柱重 橫墻 縱墻 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑鋼窗 12. 6= kN = kN kN kN 2=1089 kN 2= kN 2= kN 2= kN 合計(jì) 3) 集中于二層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 G1 G2=G3=G4=G5=G6= kN 50%樓面活載 樓面恒載 19 kN kN 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 橫梁 縱梁 柱重 橫墻 縱墻 塑鋼窗 kN kN 25（ +） 40= kN ++ kN 合計(jì) G1 = kN 地震作用計(jì)算 1) 框架柱的抗側(cè)移剛度 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架的抗彎慣性矩取 I=2I0，邊框架梁取 I=；其中 I0 為框架梁按矩 形截面計(jì)算的截面慣性矩。 24 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 51（ a）恒載 25 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 51(b)恒載產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩 節(jié)點(diǎn) A1 ： SA1A0=4iA1A0=4 = SA1B1=4iA1B1=4= 26 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) SA1A2=4iA1A2=4= ∑ AS=4 (++)= μ A1A0=SA1B1/∑ AS=μ A1B1=SA1B1/∑ AS=μ A1A2=SA1A2/∑ AS=節(jié)點(diǎn) B1 ： SB1C1=4iB1C1=4 = μ B1A1=(+)= μ B1B2=(+)= μ B1C1=(+)= μ B1B0=(+)= 節(jié)點(diǎn) C1 ：μ C1B1=(+++)= μ C1C2=μ C1D1=μ C1C0=節(jié)點(diǎn) D1 ：μ D1D0=(++)= μ D1C1=μ D1D2=_____________________________________________________________________________ 節(jié)點(diǎn) A2 : μ A2A1=(++)4= μ A2B2=μ A2A3= 節(jié)點(diǎn) B2 : μ B2A2=(+++)= 27 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) μ B2B1=某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) μ B2C2==μ B2B3== 節(jié)點(diǎn) C2 : μ C2B2=(2+2)4= μ C2C3=μ C2D2= μ C2C1= 節(jié)點(diǎn) D2 : μ D2D1=(2+)4= μ D2C2=μ D2D3= _____________________________________________________________________________ 節(jié)點(diǎn) A7 ： μ A7A6=(+)= μ A7B7=(+)= 節(jié)點(diǎn) B7 ： μ B7A7=(++)= μ B7B6=（ ++） = μ B7C7=（ ++） = 節(jié)點(diǎn) C7 ： μ C7B7=(2+)= μ C7D7= μ C7C6=（ 2+)= 28 華北水 利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 節(jié)點(diǎn) D7 ： μ D7D6=(+)= μ D7C7=（ +） = 剩余節(jié)點(diǎn)均對(duì)應(yīng)于 A2 , B2 , C2 , D2 的值。 滿跨活載作用下的梁彎矩、剪力、軸力如圖 5 5