【文章內(nèi)容簡介】 目的要求,且規(guī)范要求跨中截面正彎矩設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值的50%”。 水平荷載下的計(jì)算 水平力首先在框架分配，然后將分得的份額按各榀框架的剪切剛度進(jìn)行再分配；將總剪力墻分得的份額按各片剪力墻的等效剛度進(jìn)行再分配。最后計(jì)算單榀框架。注意力學(xué)方法在結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)用的近似性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對這種“近似”帶來的誤差的調(diào)整方法，學(xué)會分析結(jié)構(gòu)問題 內(nèi)力組合進(jìn)行組合目標(biāo)內(nèi)力與豎向荷內(nèi)力之間的符號關(guān)系判別（水平荷內(nèi)力左右均考慮，選取不利值即可），若二者符號一致，此豎向內(nèi)力應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利，若二者符號相反，則此豎向內(nèi)力應(yīng)對結(jié)構(gòu)“有利”，再區(qū)分此豎向內(nèi)力是由永久荷還是可變荷引起的，正確選取分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行內(nèi)力組合。（1）荷載組合。由于不考慮風(fēng)荷載影響，荷載組合簡化如下： ①恒＋活。 ②重力荷載代表值＋水平地震作用。（2）控制截面及不利內(nèi)力。框架梁柱應(yīng)進(jìn)行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強(qiáng)度、截面尺寸有改變層及體系反彎點(diǎn)所在層?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax?？蚣苤刂平孛鏋槊繉由?、下截面，每截面組合：Mmax及相應(yīng)的N、V，Nmax及相應(yīng)M、V，Nmin及相應(yīng)M、V。 構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 構(gòu)件設(shè)計(jì)包括框架梁、柱，板的配筋計(jì)算。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用獨(dú)立基礎(chǔ)及聯(lián)合基礎(chǔ)?；A(chǔ)底板在地基凈反力作用下，在兩個方向均產(chǎn)生向上的彎曲，因此底板下部需雙向配筋，計(jì)算截面取柱邊或變階處，計(jì)算兩個方向彎矩時，把基礎(chǔ)視為固定在柱周邊的四邊挑出的懸臂板。 施工材料本工程中所采用的鋼筋箍筋為Ⅰ級鋼，fy=270N/m㎡,主筋為Ⅱ級鋼，fy=360N/m㎡。柱梁鋼筋混凝土保護(hù)層為35mm,板為20mm。鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。本工程梁柱混凝土強(qiáng)度等級均為C基礎(chǔ)混凝土等級為C25。墻體外墻240厚多孔空心磚，其余內(nèi)墻采用200厚輕質(zhì)隔墻板，后封設(shè)備管道及夾墻采用80厚石膏砌塊。當(dāng)門窗洞寬≤1000mm時,應(yīng)采用鋼筋混凝土過梁,放置兩端伸入支座并彎直鉤。門窗洞寬≥1000mm時,設(shè)置鋼筋混凝土過梁。第五章：結(jié)構(gòu)計(jì)算書部分 工程總體概述柱網(wǎng)與層高：根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了平立面及剖面的設(shè)計(jì)，主體結(jié)構(gòu)為整體 6 層，，其余層高 。柱網(wǎng)如圖51所示圖51 主體結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖 ：豎向荷載的傳力途徑：樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本辦公樓框架的承重方案為橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度。本方案中，需近似的按橫向的平面框架分別計(jì)算?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的計(jì)算單元如圖52所示： 圖52 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算單元 梁、柱截面尺寸的初步確定框架梁截面尺寸估算（1）縱向框架梁l=4800 mm，h=（1/8～1/12）l＝600 mm～400 mm,取h=550 mm；b=（1/2～1/3）h＝275mm～183mm, b =250mm；故梁的截面初步定為：bh=250mm550mm,其慣性矩為：I＝1/12（bh3）＝2505503/12＝109 mm4（2）橫向框架梁1）、l=3000 mm，h=（1/8～1/12）l＝375mm～250 mm,取h=400 mm；按規(guī)范規(guī)定的最小限值，梁的截面初步定為：bh=250mm400mm,其慣性矩為：I＝1/12（bh3）＝2504003/12＝109 mm42）、l=7200 mm，h=（1/8～1/12）l＝900mm～600 mm,取h=700 mm；b=（1/2～1/3）h＝350mm～233 mm, 取b =300 mm；故梁的截面初步定為：bh=300mm700mm其慣性矩為：I＝1/12（bh3）＝3007003/12＝109 mm4（3）次梁l=7200 mm，h=（1/12～1/18）l＝600mm～400 mm,取h=500 mm；b=（1/2～1/3）h,h＝2500mm～167mm取b=200mm；故次梁的截面初步定為：bh=200mm500mm框架柱截面尺寸估算（1）按軸壓比要求初估框架柱的截面尺寸?？蚣苤氖芎擅娣e如圖53所示，框架柱選用C30混凝土，,根據(jù)設(shè)計(jì)資料知框架抗震等級為三級，軸壓比。由軸壓比初步估算框架柱截面尺寸時按式估算主軸壓力設(shè)計(jì)值N按式估算圖53 框架柱的受荷面積1)、9軸與C軸相交中柱=14[(+)]6= KN ，取中柱截面為5000mm500mm2)、8軸與A軸相交邊柱=146= ， 考慮邊柱承受偏心荷載，故取柱的截面為500mm500mm3）、4軸與A軸相交角柱角柱雖然承受面荷載較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載作用，受力復(fù)雜，故截面尺寸取500mm500mm(2)校核框架柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求1）、按構(gòu)造要求框架柱截面高度不宜小于400mm，寬度不宜小于350mm2）、為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4 取二層較短住高，3）、框架柱截面高度和寬度一般可取層高的1/10～1/15故所選框架柱截面尺寸均滿足構(gòu)造要求。柱、梁截面尺寸匯總于表51及表52所示：表51柱截面尺寸（mm）層次混凝土等級（bh）(mmmm)1～6C30500500表52梁截面尺寸（mm）混凝土等級橫梁（bh）(mmmm)縱梁（bh）(mmmm)次梁（bh）(mmmm)AB跨BC跨CD跨C30300700250400300700250550200500 板的設(shè)計(jì) 屋面及樓面恒荷載計(jì)算根據(jù)建筑類別（框架教學(xué)樓）查 05J909 工程做法 P303 屋面15屋面恒荷載計(jì)算①20厚1：3水泥砂漿面層 =②10厚低標(biāo)號砂漿隔離層 忽略③防水層(3厚SBS改性瀝青卷材) KN/m2④20厚1：3水泥砂漿找平層 = KN/m2⑤70厚1：巖棉保溫板保溫層 = KN/m2⑥最薄30厚LC輕集料混凝土2%找坡層 6= KN/m2⑦現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板120厚 25= KN/m2 合計(jì)： KN/m2其他樓面恒荷載計(jì)算 ①小瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） ②3mm防水涂膜 KN/m2③25mm厚細(xì)石混凝土找坡 24 = KN/m2 ④現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板100厚 25= KN/m2 合計(jì)： KN/m查《建筑荷載規(guī)范 GB500092001》可知：① kN /m2 ②樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：；走廊、 KN/m2； KN/m2③屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： == KN/m2 （式中為屋面積雪分布系數(shù)）在各層樓蓋平面，梁系把樓蓋分為一些單向板和雙向板。如果各版塊比較均勻，可按連續(xù)單向板或雙向板查表經(jīng)行計(jì)算，如果各版塊分布不均勻，精確的計(jì)算可取不等跨的連續(xù)板為計(jì)算模型，用力矩分配法求解內(nèi)力。為計(jì)算簡便，板塊的計(jì)算跨度近似取軸線之間的距離。本樓蓋采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋梁格布局如下圖所示，選取第三層樓面進(jìn)行板的設(shè)計(jì)。參見樓面地面建筑構(gòu)造（01J304），做法如前所述。計(jì)算簡圖如下圖54所示：如：圖54樓蓋梁格布A1區(qū)格板 按單向板計(jì)算（1） 、荷載組合設(shè)計(jì)值由可變荷載效應(yīng)控制的組合： 由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 故取由可變荷載效應(yīng)控制的組合：2）、內(nèi)力計(jì)算iy,.j 取1m板作為計(jì)算單元，按彈性理論計(jì)算，取A1區(qū)格板的計(jì)算跨度。如B區(qū)格板兩端是完全簡支的情況，則跨中彎矩為 考慮到B區(qū)格板兩端的嵌固作用，故跨中彎矩取為 A1區(qū)格板如果兩端完全嵌固，則支座彎矩為 ，考慮到支座兩端不是完全嵌固，故取支座彎矩為 B區(qū)格板的彎矩計(jì)算表見表54表53 A1區(qū)格板的彎矩計(jì)算表截面支座彎矩系數(shù)1/101/14板保護(hù)層厚度取20mm，選用Ф6鋼筋作為受力主筋，則板的截面有效高度為：混凝土采用C30，則，板受力筋選用，A1區(qū)格板配筋計(jì)算見表55表54 A1區(qū)格板配筋計(jì)算截面跨中支座213156選配鋼筋Ф8@200Ф8@200實(shí)配鋼筋（mm）251251（2） 按雙向板計(jì)算恒荷載設(shè)計(jì)值：活荷載設(shè)計(jì)值： A區(qū)格板為四邊固定，則單位板寬跨中彎矩：單位板寬支座彎矩：保護(hù)層厚度取20mm，鋼筋選用Ф8，則短跨方向跨中截面有效高度支座處均為76mm，取，A2區(qū)格板配筋計(jì)算結(jié)果見下表55位置截面選配鋼筋實(shí)配鋼筋跨68202238Ф8@200251中68101238Ф8@200251 支76302238Ф8@160314 座76195238Ф8@200251假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面之上，框架梁與柱剛接。由于各層柱的尺寸不變，故框架梁的跨度等于柱截面型心之間的距離，此處取13號軸線橫向框架示意計(jì)算，計(jì)算簡圖如圖55所示。 圖55 8 軸線橫向框架簡圖樓面梁布置簡圖、橫向框架計(jì)算簡圖分別如圖56和57所 圖56 梁布置簡圖 圖57 8軸橫向框架計(jì)算單元簡圖由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如57圖中的水平陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 恒荷載作用計(jì)算恒荷載計(jì)算各構(gòu)件恒荷載計(jì)算（1）墻、門、窗單位面積重力荷載①外墻200厚，粘土非承重空心磚（12 KN/m3，考慮了外墻保溫）內(nèi)側(cè)20mm抹灰，則外墻重力荷載為：12+17＝ KN/m2 ②內(nèi)墻200厚，粘土非承重空心磚（12 KN/m3）雙側(cè)各20mm抹灰，則內(nèi)墻重力荷載為：12+172＝ KN/m2 ③木門單位面積重力荷載： kN / m 2④鋁合金窗單位面積重力荷載： kN / m 2恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖58所示： 圖58 梁上恒載作用示意圖（1）對于第 6 層、代表橫梁自重，為均布荷載形式。=25= kN/m =25= kN/m 為屋面板傳給橫梁的梯形荷載, 關(guān)系可得相應(yīng)尺寸，并將這些分布荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載值如下： PP2分別由邊縱梁、中縱梁、中間次梁直接和間接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、樓板自重、次梁自重、女兒墻自重等重力荷載，計(jì)算如下：P1=女兒墻自重+板傳荷載+次梁自重+主梁自重vP2=板傳荷載+次梁自重+主梁自重PP2 集中力產(chǎn)生的彎矩計(jì)算如下：（2）對于 1～5 層，包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載的計(jì)算方法同第 6 層。=++（）== kN/m 為樓面板傳給橫梁的梯形荷載，轉(zhuǎn)化為均布荷載P1 =板傳荷載+外縱墻+內(nèi)橫墻+梁自重 P2 =板傳荷載+外縱墻+內(nèi)橫墻+ 梁自重PP2 集中力產(chǎn)生的彎矩計(jì)算如下：將以上橫載計(jì)算結(jié)果匯總于表56所示：表56 橫向框架恒載匯總表層次61～5 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計(jì)算時可用半框架。彎矩計(jì)算過程如圖 510所示、所得彎矩圖如圖511所示。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到。計(jì)算過程還應(yīng)考