【正文】 按固端板計(jì)算 支座剪力 取計(jì)算單元寬度為波距：b=250mm時(shí)的內(nèi)力：正截面跨中彎矩：支座負(fù)彎矩： 支座剪力： 壓型鋼板驗(yàn)算（施工階段）抗彎驗(yàn)算，滿足要求。撓度驗(yàn)算滿足要求。 組合板驗(yàn)算（使用階段）(1) 正截面抗彎驗(yàn)算組合板的有效高度:正截面抗彎驗(yàn)算 由于因此組合板的塑性中和軸在混凝土中：取滿足要求。(2) 斜截面抗剪驗(yàn)算，滿足要求。(3) 支座負(fù)彎矩配筋計(jì)算選用8/10@125，As=515420。(4) 撓度驗(yàn)算(荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合)根據(jù)變形相等的原則，將混凝土材料轉(zhuǎn)化為等效的鋼材。 荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下?lián)Q算成鋼截面后的組合截面特征值：組合板截面中和軸到板頂?shù)木嚯x組合截面慣性矩荷載準(zhǔn)永久組合下?lián)Q算成鋼截面后的組合截面特征值：組合截面中和軸到板頂?shù)木嚯x截面慣性矩荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下?lián)隙群奢d準(zhǔn)永久組合下的撓度容許撓度(5) 自振頻率驗(yàn)算僅考慮恒載作用時(shí)組合板的撓度自振頻率滿足要求。 框架連接設(shè)計(jì)框架連接設(shè)計(jì)包括主梁與柱、次梁與主梁的連接及柱腳設(shè)計(jì)。連接設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和剛度的要求，同時(shí)還需與計(jì)算簡(jiǎn)圖一致。另外，還要盡量簡(jiǎn)化構(gòu)造，方便施工。本設(shè)計(jì)中，主梁與柱為剛接方案，次梁與主梁為鉸接連接，次梁通過主梁腹板加勁肋與主梁相連，為方便壓型鋼板鋪設(shè)，次梁和主梁上表面齊平放置?？蚣艿闹_為雙向剛接，本工程只有3層，又處于7度抗震設(shè)防區(qū)，側(cè)向剛度要求不高，采用外露式平板柱腳。 主梁與柱的連接設(shè)計(jì)主梁與柱采用剛接方案，由于抗震設(shè)防烈度為7度，栓焊連接方式完全能滿足要求，且加工、安裝方便，因此采用這種方式。采用《高層民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99）推薦的“精確設(shè)計(jì)法”，即腹板要承擔(dān)全部剪力和按慣性矩比例分配的彎矩。由于翼緣采用對(duì)接焊縫連接為等強(qiáng)設(shè)計(jì)，翼緣焊縫不必計(jì)算。在計(jì)算腹板承擔(dān)的彎矩時(shí)慣性矩為扣除焊縫通過孔后的截面（梁上、下翼緣焊縫通過孔的尺寸取相同）。 主梁與柱栓焊連接設(shè)計(jì)主梁與柱、柱的連接節(jié)點(diǎn)采用同一節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，因?yàn)橹髁鹤笥医孛娴目刂苾?nèi)力相差不大，且右截面控制內(nèi)力較大，選取梁右截面的控制內(nèi)力?？刂苾?nèi)力 (1) 計(jì)算指標(biāo)，連接為摩擦型，孔徑d0=22mm,摩擦面做噴砂處理，摩擦面抗滑移系數(shù)螺栓預(yù)拉應(yīng)力為；翼緣鋼材：腹板鋼材： 焊縫：焊條為E43系列，手工焊， 梁柱剛接計(jì)算圖示對(duì)接焊縫： 角焊縫：(2) 螺栓布置及計(jì)算 1) 按螺栓布置要求: 2) 判斷是否需要雙排螺栓翼緣的塑性截面模量： 梁全截面塑性截面模量： ，梁腹板與柱的連接采用雙排。 3) 一個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值根據(jù)剪力確定螺栓數(shù)目 ，據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)每排螺栓4個(gè)，應(yīng)設(shè)2排，共8個(gè)。螺栓栓距a=70mm，線距a1=110mm。(3) 節(jié)點(diǎn)彈性設(shè)計(jì)計(jì)算梁腹板凈慣性矩（扣除焊縫通過孔高上下各35mm）為： 梁翼緣慣性矩為： 式中為焊縫通過孔慣性矩。則腹板分擔(dān)的彎矩： 單個(gè)螺栓承受的剪力為： 螺栓承受的扭矩為：在T作用下受力最大螺栓承受的剪力：則不滿足要求。(4) 連接板厚度的確定及強(qiáng)度驗(yàn)算（采用單側(cè)連接板）1) 連接板厚度的確定：連接板凈截面與梁腹板凈截面相等計(jì)算t：式中hh2分別為腹板、連接板的高度；為單排螺栓數(shù)。根據(jù)螺栓間距最大要求確定連接板厚度t:根據(jù)支承板的寬度bs,求連接板的厚度t:綜合以上數(shù)值，并考慮腹板彎矩去連接板的厚度t=14mm,則。 2) 驗(yàn)算連接板的強(qiáng)度：驗(yàn)算連接板的抗剪強(qiáng)度：螺栓連接處的連接板凈截面面積：，滿足要求。驗(yàn)算連接板在作用下的抗彎強(qiáng)度：螺栓連接處的連接板凈截面模量（近似）：，滿足要求。連接板在、作用下的折算應(yīng)力：滿足要求。(5) 連接板與柱翼緣相連的雙面角焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算：1） 焊腳尺寸的確定按構(gòu)造要求，求，焊腳尺寸hf取。2） 焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算（按彎剪計(jì)算） 滿足要求。(6) 節(jié)點(diǎn)域驗(yàn)算：1） 節(jié)點(diǎn)域的柱腹板厚度驗(yàn)算： 滿足要求。2） 節(jié)點(diǎn)域的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算： 滿足要求,式中為節(jié)點(diǎn)域腹板體積()。 主梁與柱栓焊連接設(shè)計(jì) 主梁左右截面最大控制內(nèi)力相差不大，此梁的最大控制內(nèi)力 梁柱剛接計(jì)算圖示相比較可得，梁的內(nèi)力較的內(nèi)力大(N不起控制作用)，且起控制作用的M、V相差很?。ㄝS力N不予考慮）分析如下： 綜上，且考慮方便施工，主梁與柱的節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)采用與主梁與柱連接設(shè)計(jì)相同的方案。： 主梁B1C1與柱栓焊連接設(shè)計(jì)主梁B1C1與柱B0B柱C0C1的連接節(jié)點(diǎn)采用同一節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，因?yàn)橹髁築1C1左右截面的控制內(nèi)力相差不大，選取左截面的控制內(nèi)力?？刂苾?nèi)力(1) 計(jì)算指標(biāo)，連接為摩擦型，孔徑d0=22mm,摩擦面做噴砂處理，摩擦面抗滑移系數(shù)螺栓預(yù)拉應(yīng)力為；翼緣鋼材腹板鋼材焊縫：焊條為E43系列，手工焊，對(duì)接焊縫角焊縫(2) 螺栓布置及計(jì)算1) 按螺栓布置要求: 2) 判斷是否需要雙排螺栓翼緣的塑性截面模量： 梁全截面塑性截面模量： ，梁腹板與柱的連接采用雙排。3) 一個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值根據(jù)剪力確定螺栓數(shù)目，據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)螺栓4個(gè)，單排。螺栓間距a=110mm8d0=176mm,滿足。 梁柱剛接計(jì)算圖示(3) 節(jié)點(diǎn)彈性設(shè)計(jì)計(jì)算梁腹板凈慣性矩（扣除焊縫通過孔高上下各35mm）為： 梁翼緣慣性矩為： 式中為焊縫通過孔慣性矩。則腹板分擔(dān)的彎矩： 單個(gè)螺栓承受的剪力為： 螺栓承受的扭矩為：在T作用下受力最大螺栓承受的剪力：滿足要求。(4) 連接板厚度的確定及強(qiáng)度驗(yàn)算（采用單側(cè)連接板） 1) 連接板厚度的確定：連接板凈截面與梁腹板凈截面相等計(jì)算t：式中hh2分別為腹板、連接板的高度；nw為單排螺栓數(shù)。根據(jù)螺栓間距最大要求確定連接板厚度t:根據(jù)支承板的寬度bs,求連接板的厚度t:綜合以上數(shù)值，并考慮腹板彎矩去連接板的厚度t=14mm,則。 2) 驗(yàn)算連接板的強(qiáng)度：驗(yàn)算連接板的抗剪強(qiáng)度：螺栓連接處的連接板凈截面面積：，滿足要求。驗(yàn)算連接板在作用下的抗彎強(qiáng)度：螺栓連接處的連接板凈截面模量（近似）：，滿足要求。連接板在、作用下的折算應(yīng)力：滿足要求。(5) 連接板與柱翼緣相連的雙面角焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算：1) 焊腳尺寸的確定按構(gòu)造要求，求hf:焊腳尺寸hf取。2) 焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算（按彎剪計(jì)算） 滿足要求。(6) 節(jié)點(diǎn)域驗(yàn)算：1） 節(jié)點(diǎn)域的柱腹板厚度驗(yàn)算： 滿足要求。2） 節(jié)點(diǎn)域的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算： 滿足要求,式中為節(jié)點(diǎn)域腹板體積()。其他節(jié)點(diǎn)內(nèi)力均小于上述計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)力，計(jì)算設(shè)計(jì)方法同上，可采用上述相同節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)方法。 次梁與主梁的連接設(shè)計(jì)次梁與主梁的連接采用鉸接，在計(jì)算連接螺栓或焊縫時(shí)，偏于安全的，除了考慮作用在次梁端部的剪力外，尚應(yīng)考慮由于偏心產(chǎn)生的附加扭矩，但是在鉸接設(shè)計(jì)中，剪力起絕對(duì)的控制作用。本工程的次梁選取的截面相同，按承受的荷載不同可分為3種，分別記為CLCLCL3。現(xiàn)將3種梁承受的剪力分析如下：由上數(shù)據(jù)可知V=。1) 計(jì)算指標(biāo),承壓型連接，孔徑d0=17mm,焊縫：角焊縫，采用E43型焊條，手工焊，；(2) 設(shè)計(jì)假定次梁為簡(jiǎn)支連接，故可不考慮地震作用，次梁支點(diǎn)在主梁的中心線上，連接螺栓和連接板除承受次梁剪力外，尚應(yīng)考慮由于連接偏心所產(chǎn)生的偏心扭矩T=Ve的作用。(3) 螺栓布置、主梁加勁肋板厚度的確定及計(jì)算 1) 螺栓布置要求：按螺栓布置構(gòu)造要求，安裝縫隙f≥15mm,切角b=25mm；螺栓至連接板端部螺栓間距且設(shè)螺栓4個(gè)，單排。a=100mm≥51mm,且≤136mm,滿足要求。（其中h1為次梁腹板的高度，h2為次梁腹板外伸部分高度）， 2) 加勁肋板厚度的確定：按構(gòu)造要求：滿足要求。 3） 一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值： 故。根據(jù)剪力確定螺栓數(shù)目，據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)螺栓4個(gè),單排。螺栓間距3d0=51mma=100mm8d0=136mm,滿足。(4) 螺栓抗剪驗(yàn)算單個(gè)螺栓承受的剪力為：螺栓承受的扭矩為：在T作用下受力最大螺栓承受的剪力： 主、次梁鉸接圖示,滿足要求。(5) 主梁加勁肋的連接焊縫設(shè)計(jì)按構(gòu)造求hf:焊腳尺寸hf，取。焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算（計(jì)算時(shí)偏于安全地只計(jì)算與腹板鏈接的豎向焊縫）：焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度：滿足要求。（6） 驗(yàn)算次梁腹板外伸處的強(qiáng)度 滿足要求。(7) 驗(yàn)算次梁腹板外伸板件的拉剪撕裂據(jù)公式： 第i段破壞面的截面積Ai=lit,當(dāng)有孔時(shí)取凈截面積； 第i段的拉剪折算系數(shù)。 第i段破壞線與剪力軸線的夾角。 滿足要求。 柱腳設(shè)計(jì)壓彎構(gòu)件與基礎(chǔ)的連接有鉸接和剛接柱腳兩種類型。鉸接柱腳不受彎矩，剛接柱腳因同時(shí)承受壓力和彎矩，構(gòu)造上要保證傳力明確，柱腳與基礎(chǔ)之間的連接要兼顧強(qiáng)度和剛度，并要便于制造和安裝。無論鉸接還是剛接，柱腳都要傳遞剪力。由于作用于B柱腳的壓力和彎矩都比較大且要求較高的連接剛性，本柱腳設(shè)計(jì)采用外露式剛性柱腳，外露式柱腳的軸力、彎矩直接傳給下部混凝土，此時(shí)應(yīng)驗(yàn)算基礎(chǔ)混凝土的抗壓強(qiáng)度及錨栓的抗拉強(qiáng)度。柱底板的尺寸由底板反力和底板區(qū)格邊界條件計(jì)算確定，當(dāng)?shù)装鍓毫Τ霈F(xiàn)負(fù)值時(shí)，應(yīng)有錨栓承受拉力。為使傳到基礎(chǔ)上的力分布開來，提高柱腳底板的剛度和減小底板的厚度，本設(shè)計(jì)通過設(shè)置加勁肋達(dá)到這一要求。 B柱柱腳設(shè)計(jì)(1) 設(shè)計(jì)資料鋼柱為焊接工字型，柱翼緣與柱腳底板采用完全焊透的對(duì)接焊縫 ，腹板采用角焊縫與柱腳底板連接；柱腳落在混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20的8001000基礎(chǔ)短柱上。1) 邊柱柱腳底板處控制內(nèi)力 2) 計(jì)算指標(biāo)錨栓采用底板厚度：據(jù)剛接柱腳構(gòu)造要求，取， 邊柱剛接柱腳示意圖混凝土：采用C20級(jí)，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)。柱與柱腳的連接角焊縫：焊條為E43型系列，手工焊，(2) 柱腳底板尺寸的確定初定錨栓為4個(gè)M24mm, 取 取F=16mm,加勁肋板厚支承加勁肋個(gè)數(shù)個(gè),則滿足要求。取 則 底板尺寸： (3) 錨栓計(jì)算、底板下混凝土局部受壓計(jì)算、底板下后澆層抗剪承載力計(jì)算1) 錨栓受拉強(qiáng)度驗(yàn)算 錨栓總有效面積： 故由下式： 滿足要求。2) 混凝土局部受壓計(jì)算，則混凝土局部受壓強(qiáng)度為。則：滿足要求。3) 底板下后澆層抗剪承載力計(jì)算 ，滿足要求。(4) 柱腳底板厚度計(jì)算1）板段彎矩在底板的三邊支承部分因?yàn)榛A(chǔ)所受壓應(yīng)力最大，邊界條件較不利,因此這部分板承受的彎矩最大。取q=。，查表，彎矩系數(shù) ，其板段彎矩 。 2) 柱腳底板板厚度，根據(jù)構(gòu)造要求，柱腳底板厚度不應(yīng)小于柱中較厚板件的厚度（），且不宜小于30mm,故底板厚度確定為 (3) 靴梁強(qiáng)度驗(yàn)算靴梁的截面先確定截面形心軸x的位置，截面的慣性矩靴梁承受的剪力偏于安全的取靴梁承受的彎矩偏于安全地取靴梁的最大彎曲應(yīng)力發(fā)生在截面上邊緣(4) 焊縫計(jì)算計(jì)算肢件與靴梁的連接焊縫，肢件承受的最大壓力：豎向焊縫的總長(zhǎng)度為連接焊縫所需焊腳尺寸為，取hf=12mm。剪力由槽鋼與底板水平連接焊縫承受，按構(gòu)造要求取焊腳尺寸為10mm,由于該焊縫很長(zhǎng)，應(yīng)力很小，不必計(jì)算。(5) 柱底剪力柱底剪力由底板與混凝土之間的摩擦力承受，因V=0.=,滿足要求，故不必設(shè)抗剪鍵。綜合B柱柱腳設(shè)計(jì)的兩種方案，并結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)所見的實(shí)際工程，本工程柱腳設(shè)計(jì)選擇方案一，采用外露式平板柱腳。 柱與柱連接設(shè)計(jì)柱與柱拼接節(jié)點(diǎn)如下圖： 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) A柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁主要承受其上部6180mm高的混凝土空心砌塊的重量，墻厚190mm，采用粉煤灰輕渣空心砌塊，, 基礎(chǔ)梁尺寸初選為bh=250mm300mm,基礎(chǔ)梁鋼筋采用Ⅱ級(jí)筋HRB335(fy=300N/mm2)，混凝土等級(jí)采用C30(fc=,ft= N/mm2)。砌體傳給基礎(chǔ)的荷載：基礎(chǔ)梁自重：