土木工程四層混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-23 00:30本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】某建筑占地，建筑面積，使用用面積。本設(shè)計(jì)共有四層，底層層高，其他層。該地區(qū)基本烈度為7度，基。本設(shè)計(jì)在平面設(shè)計(jì)中考慮抗震要求，抗震等級(jí)為三級(jí)。中，主要有以下幾個(gè)部分的計(jì)算內(nèi)容，包括：現(xiàn)澆雙向板的設(shè)計(jì)，次梁的設(shè)計(jì)及計(jì)算，樓梯的設(shè)計(jì)及計(jì)算，框架的設(shè)計(jì)及計(jì)算，基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及計(jì)算。照相關(guān)規(guī)范規(guī)定。在所繪制的圖紙中，包括：效果圖、建筑平面圖、立面圖、剖面圖、結(jié)構(gòu)施工圖等。
【正文】 37 圖 412 風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖 5． 地震作用下的內(nèi)力計(jì)算 只考慮水平地震作用 多層框架結(jié)構(gòu)，高度不超過(guò) 40m，且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻時(shí)，利用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，故本框架才用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 （ 1） 重力荷載代表值的確定 各層重力 荷載代表值集中于樓蓋標(biāo)高處。恒載取原值，活載取其值的 1/2。 屋面重力荷載代表值： 5G =2+4+2+2++（ 2++） 2+= kN 中間層重力荷載代表值： 中G =2+4+2+2+8+（ 2+4++4） = kN G1=2+4+2+2+8 38 （ 2++） +（ ++2） 2 +（ 2+4++4） = kN （ 2） 梁柱線(xiàn)剛度計(jì)算 梁柱線(xiàn)剛度表 43 所示，柱的側(cè)移剛度 D 如表 48 所示 （ 3） 自震周期的 計(jì)算 由《規(guī)范》知鋼筋混凝土框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的自震周期為： 1T =+ 310? 2H /3B 其中 H— 房屋總高度， B— 房屋寬度。 所以 H=+3= m B=2+= m 故 1T =+ 310? / 3 = （ 4） 水平地震的計(jì)算 抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 ，設(shè)計(jì)地震分組為一組，場(chǎng)地類(lèi)別根據(jù)《抗震規(guī)范》表 和表 確定為 Ⅱ 類(lèi)場(chǎng)地，故取 gT = 取建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比為 ，故 maxa = 由于 1T = gT = 所以，取 max??? = 所以 eqG =ni1?? iG=（ +2+） = 因此，結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為： ekF =? eqG == gT == 1T = 所以 n? =0 即不考慮定不附加地震作用系數(shù)，所以各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算過(guò)程及結(jié)果詳見(jiàn)表 411。 表 411 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 層次 Hi(m) Hi（ m) Gi(kN) GiHi GiHi/ΣGiHi Fi Vi 4 3 2 39 1 (5) 地震作用下的變形驗(yàn)算 水平地震作用下框架變形驗(yàn)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表 412。 表 412 橫向變形驗(yàn)算 層次 層間剪力Vi(kN) 層間剛度 Di u=Vi/Di(m) 層高 Hi（ m) 層間相對(duì) 彈性轉(zhuǎn)角 備注 4 [θe]= 1/550= 3 2 1 (6)水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 ， 采用 D 值法 。 表 413 各層 D 值匯總 樓層 柱 k a 12ic/hi? hi Djk ΣDjk 根數(shù) 一般層 邊柱 2 中柱 底層 邊柱 2 中柱 確定柱的側(cè)向剛度及其修正系數(shù) α， 柱的側(cè)向剛度及其修正系數(shù) α如表 413 所示 。 框架的內(nèi)力計(jì)算 、 地震下梁端彎矩的計(jì) 算 和 震下梁端彎矩的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表 414。 表 414 地震荷載作用下框架梁端彎矩 結(jié)點(diǎn) 柱別 M 節(jié)上 M 節(jié)下 分 .左 分 .右 M 梁左 M 梁 .右 4 邊柱 0 中柱 0 3 邊柱 中柱 2 邊柱 中柱 1 邊柱 中柱 40 地震下梁剪力、柱軸力的計(jì)算 、 地震下梁剪力、柱軸力的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表 415。 表 415 地震荷載作用下梁剪力、柱軸力的計(jì)算結(jié)果 層次 梁端剪力 柱軸力 Vab=Vba Vbc=Vcb Vce=Vec KN Nb=Nc KN 4 3 2 1 梁、柱內(nèi)力圖， 地震作用下梁剪力、柱軸力詳見(jiàn)圖 413 413 地震荷載作用下框架梁剪力、柱軸力圖 地震 作用下框架彎矩圖 詳見(jiàn) 圖 414 41 圖 414 地震荷載作用下柱端、梁端彎矩圖 橫向框架 內(nèi)力組合 計(jì)算 內(nèi)力組合計(jì)算 ： 風(fēng)載、恒載、活載內(nèi)力組合： S=10 .9nG G k Q i Q ikiSS???? ? 根據(jù)荷載規(guī)范，取 G? = ， 12??? = S= GkS +? （ Qk WkSS? ） 42 根據(jù)荷載規(guī)范： S= G? GES + Eh? EhkS + Ev? EvkS + w? w? wkS 取 G? = GES = GkS + QkS Eh? = EkS = EhkS S=（ GkS + QkS ） + EkS RE? — 承載力調(diào)整系數(shù) S= RE? [（ GkS + QkS ） + EkS ] RE? = RE? =（計(jì)算剪力時(shí)） ： S= G? GkS +1nQi ci Qiki S???? 由永久荷載控制的效應(yīng)組合 G? = Q? = c? = S= G? GkS +? QkS S= G? GkS + Qi? QikS G? —— 由可變荷載效應(yīng)控制的組合系數(shù)應(yīng)取 所以 G? = Qi? = S= GkS + QikS 具體的各荷載組合數(shù)值見(jiàn)荷載組合各表 43 表 416 橫向框架 A、 D 柱彎矩和軸力組合 層次 截面 內(nèi) 力 SGk SQk Swk SEk +SQk + +(SQk+Swk) [(SGk+)+k] |Mmax| N Nmin M Nmax M → ← → ← 4 柱頂 M ← N 柱底 M 4764 ? ? N 3 柱頂 M N 柱底 M ? ? N 2 柱頂 M N 柱底 M ? ? N 1 柱頂 M N 柱底 M ? N 1153 44 表 418 橫向框架 B、 C 彎矩和軸力組合 層次 截面 內(nèi) SGk SQk Swk SEk +SQk + +(SQk+Swk) [(SGk+)+] |Mmax| N Nmin M Nmax M 力 → ← → ← 4 柱頂 M ← N 柱底 M N 3 柱頂 M N 柱底 M N 2 柱頂 M N 柱底 M N 1 柱頂 M N 柱底 M N 1153 45 表 417 橫向框架 A、 D 柱剪力組合 層次 SGk SQk Swk SEk +(SQk+Swk) → ← 4 ? ? 3 ? ? 2 ? ? 1 ? ? 表 419 橫向框架 B、 C 柱剪力組合 層次 SGk SQk Swk SEk +(SQk+Swk) → ← 4 ? ? 3 ? ? 2 ? ? 1 ? ? 框架 配筋計(jì)算 梁的配筋計(jì)算 [16] 采用 C30 的混凝土，采用 Ⅱ 級(jí)受力鋼筋 支座處按矩形截面進(jìn)行計(jì)算 b? 0h =300mm? 565 mm 跨中按 T 形截面進(jìn)行計(jì)算 b? 0h =2600mm? 565mm 跨中次梁處按矩形截面進(jìn)行計(jì)算。偏于保守考慮綜合跨中按矩形截面計(jì)算 0bh? =300mm? 565mm 最小配筋率： %與 45 tf / yf %的較大值為 %梁的正截面配筋計(jì)算見(jiàn)表 下表。 46 表 420 框架梁縱向鋼筋計(jì)算表 層次 截面 M / ε As＇ /mm2 As /mm2 實(shí)配鋼筋A(yù)s/mm2 As＇ /As ρ /% 4 支 座 A 1030 590 2ф20（ 628） 1． 75 B1 1030 896 2ф20+2ф16（ 1030） AB 跨間 1030 857 2ф20+2ф16（ 1030） 支 座 Br 1030 908 2ф25（ 982） C1 1030 853 2ф20+2ф16（ 1030） BC 跨間 1030 714 2ф20+2ф16（ 1030） 3 支 座 A 1030 590 2ф20（ 628） B1 1030 896 2ф20+2ф16（ 1030） AB 跨間 1030 857 2ф20+2ф16（ 1030） 支 座 Br 1030 908 2ф25（ 982） C1 1030 853 2ф20+2ф16（ 1030） BC 跨間 1030 714 2ф20+2ф16（ 1030） 續(xù)表 420 框架梁縱向鋼筋計(jì)算表 2 支 座 A 1030 590 2ф20（ 628） 1． 75 lB 1030 896 2ф20+2ф16（ 1030） AB 跨間 1030 857 2ф20+2ф16（ 1030） 支 rB 1030 908 2ф25（ 982） 47 座 lC 1030 853 2ф20+2ф16（ 1030） BC 跨間 1030 714 2ф20+2ф16（ 1030） 1 支 座 A 1030 590 2ф20（ 628） 1． 75 lB 1030 896 2ф20+2ф16（ 1030） AB 跨間 1030 857 2ф20+2ф16（ 1030） 支 座 rB 1030 908 2ф25（ 982） lC 1030 853 2ф20+2ф16（ 1030） BC 跨間 1030 714 2ф20+2ф16（ 1030） 2 .斜截面的配筋計(jì)算： 考慮抗震的剪力 V 的調(diào)整 V= reR [（ lbM + rbM ） / nl + GbV ] 式中 reR —— 瞬間荷載作用材料強(qiáng)度增大系數(shù) reR = GbV —— 梁在重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端剪力設(shè)計(jì)值 lbM 、 rbM — — 梁在左右兩端逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值 —— 梁端增大系數(shù) nl =7800400=7400mm 在每跨中，剪力較大值是在支座處，所以跨中箍筋按支座處配箍即可。框架梁 箍筋表如下 ： 表 421 框架梁箍筋數(shù)量計(jì)算表 層次 截面 V /kN cfcbho /kN 公式見(jiàn)（ 11） 梁端加密區(qū) 實(shí)配鋼筋 (Asv/s) 48 4 A， B1 ＞ V ＜ 0 雙肢 φ8@100() B1， Br ＞ V ＜ 0 雙肢 φ8@100() Br ＞ V ＜ 0 雙肢 φ8@100() 3 A， B1 ＞ V ＜ 0 雙肢 φ8@100() B1， Br ＞ V ＜ 0
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