【導(dǎo)讀】節(jié)點設(shè)計的順序進行。本次設(shè)計為XXX中心醫(yī)院門診樓，包括兩部分：建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。米,五層層高最高處米,建筑總高度米。根據(jù)設(shè)計要求，抗震等。級為三級，抗震設(shè)防烈度為7度，耐火等級為兩級，場地類別Ⅱ類，綜合全面的科學(xué)性考慮。剖面設(shè)計以及樓梯、屋面設(shè)計等。結(jié)構(gòu)方案選用框架結(jié)構(gòu)。主要包括結(jié)構(gòu)平面布置、計算簡圖確定、荷。筋、樓面和屋面設(shè)計、樓梯設(shè)計、雨篷設(shè)計以及基礎(chǔ)設(shè)計等。值法計算水平作用下內(nèi)力，采用分層法計算豎向荷載作用下內(nèi)力。

　　

【正文】 力 荷 載代 表值 近似 取 15kN/m2 ， 邊 柱 及 中柱 的負(fù) 荷面 積分 別 為 m2和 ? ㎡、 ㎡ ，可得一層柱截面面積為： C 邊柱： ? ? 3 ?? ??????? cN Ec f nFgA ?? mm2 D 中柱： ? ? 3 ?? ??????? cN Ec f nFgA ?? mm2 E 中柱： 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 ? ? 3 ?? ??????? cN Ec f nFgA ?? mm2 F 邊柱： ? ? 3 ?? ??????? cN Ec f nFgA ?? mm2 如取柱子截面為正方形，并綜合考慮其它因素，本設(shè)計柱截面尺寸取值邊柱 600mm 600mm，中柱為 600mm 600mm。 邊柱基礎(chǔ)選用聯(lián)合基礎(chǔ)；中柱采用獨立基礎(chǔ)。 (2) 梁截面尺寸確定 該工程框架為橫向承重、框架軸線之間距離 。 ① 橫 梁： ~6758100121~81121~81 ???????????????? lmm， 取 h=800mm b= 400~31~21h31~21 ????????????????mm 取 b=400mm ③ 縱 梁： ~6758100121~81121~81 ???????????????? lmm， 取 h=800mm b= 400~31~21h31~21 ????????????????mm 取 b=400mm ④ 次梁： 675~4508100181~121181~121 ???????????????? l mm 取 h=450mm 225~15045031~21h31~21 ???????????????? 取 b=300mm 各層梁截面尺寸及混凝土強度等級如 下表： 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 表 梁截面尺寸 (mm)及各層混凝土強度等級 層次 混凝土強度 等級 橫梁 b h 縱梁 次梁 CD 跨， DE 跨 EF 跨 400? 800 1～ 5 C30 400? 800 300? 450 (3) 樓板厚度 樓板為現(xiàn)澆單向板和雙向板。單向板厚度與跨度最小比值為 1/40，雙向板厚度與跨度最小比值為 1/50，綜合構(gòu)造，確定板厚為 100mm。 結(jié)構(gòu)計算簡圖 在橫向水平力作用下，橫向框架之間由橫向框架梁連接，為方便計算，不考慮縱向框架產(chǎn)生的約束。本設(shè)計取 11 軸框架進行計算。 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂， 2～ 4 層高度即為層高，取 、 5 層取 ；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板頂，即 h1＝ ++0. 6＝ 。 見下圖 ： 圖 結(jié)構(gòu)計算模型尺寸圖 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 3 板及次梁的計算 板的設(shè)計 荷載統(tǒng)計 （ 1） 屋面 ① 屋面恒荷載 1:3 水泥砂漿保護層 20 30=二氈三油屋面防水層 冷底子油兩道 kN/m2 20 厚 1:2 水泥砂漿找平 20=60 厚聚苯乙烯保溫層 =20 厚 1： 8水泥膨脹珍珠巖找坡 100 厚結(jié)構(gòu)層 板底抹灰 20mm 小計 ② 屋面活荷載 不上人屋面 雪荷載 小計 （ 2） 樓面 ① 樓面恒荷載 10mm 厚地面磚面層 100mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚水泥砂漿 總計 ② 活載 門診室 單向板內(nèi)力及配筋計算 （ 1）單向板按塑性理論來設(shè)計 進行荷載設(shè)計值計算時永久荷載分項系數(shù) γ G=，可變 荷載分項山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 系數(shù) γ Q=。 （ 2）計算簡圖 按照塑形內(nèi)力重分布設(shè)計，次梁截面 300mmx450mm(房間 )，板的計算跨度：邊跨 l01=ln=2800300/2= l02=2800300=2500mm。超過五跨的連續(xù)梁、板，當(dāng)各跨荷載相同，且跨度相差不超過 10%，故本設(shè)計按照五跨等跨連續(xù)單向板設(shè)計。取 1 米寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖 23 所示。 g+q= KN/m 圖 23 板的計算簡圖 （ 3）彎矩設(shè)計值 不考慮板拱作用截面彎矩的折減系數(shù)。由表 111 可查的彎矩系數(shù)，分別為邊支座 1/16,邊跨中 1/14,離端第二支座 1/11,中跨中 1/16 中間支座1/14,則 MA=(q+g) l012 /16= m M1=(q+g) l012 /14= m MB=(q+g) l012 /11= m MC=(q+g) l022 /14= m M2=(q+g) l022 /16= m （ 4） 正截面受彎承載力計算 環(huán)境類別一類， C30 混凝土，板的最小保護層厚度 15mm。假 定縱向鋼筋直徑 d 為 10mm, 板厚 100mm ， 則 截 面 有 效 高 度ho=hcd/2=1001510/2=80mm 。 板 寬 b=1000mm,C30 混 凝 土 ， α1=,fc=,HPB300 鋼筋， fy=270N/mm2。板的計算過程見表 22。 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 表 22板的配筋計算 截面 A 1 B 2 C 彎矩設(shè)計值（ kN*m) α s=M/(α 1fcbh02) ξ =1(12α s)1/2 As=ξ bh0α 1fc/fy 實際配筋 ф 8@180 ф 8@180 ф 8@180 ф 8@180 ф 8@180 實際面積 As=279 As=279 As=279 As=279 As=279 計算結(jié)果表明，支座截面ξ均小于 ，符合塑性內(nèi)力重分布原則；As/bh=279/(1000x100)=%,此值大于 ,同時大于 %，滿足最小配筋率要求。 雙向板內(nèi)力及配筋計算 （ 1） 雙向板計算 彎矩計算時首先假定邊緣板帶跨中配筋率與中間板帶相同，支座截面配筋率不隨板帶而變，取同一數(shù)值；跨中鋼筋在離支座 l/4 處間隔彎起；取m2u=αm1u，對所有區(qū)格，取 β=2。 由計算公式： )l( 3 l12lpMMM2M2MlβmlmMMln ββlmMMlmlmMlnmlmM0202201u2u2u1u2u1u011u012u2u2u011u021u1u1u011u012u2u011u021u1u?????????????????????????????? 得： 2u2u2u1u1u1u1u2u01u1uβmmmβmmmαmmα)nαβ8 ( n βl / 3 )(nlpm???????????????? 通過計算得彎矩進行板的配筋計算。 （ 1）診室荷載設(shè)計值 q= =g=2 =山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 g+q= kN/m2 1)雙向板 l02/l01=α=1/n2=， β=。由計算公式可求得： m1u=， m39。1u=m39。39。1u=， m2u=， m39。2u=m39。39。2u=。 （ 2） 雙向板配筋 環(huán)境類別為一類，板的最小保護層厚度為 15mm，設(shè) as=20mm，故 h0=10020=80mm h0= 10030=70， C30 混凝土， α1=， fc=，ξ b=， HPB300 鋼筋， fy=270kN/mm2。 取 l01方向的跨中，由下列公式 201 bhfMcs ?? ? s?? 211 ??? )211( ss ?? ???? 得 20 mmhfMAsyS ?? ? 取支座處彎矩，以 AA 支座為例 ,由下列公式 201 bhfMcs ?? ? s?? 211 ??? )211( ss ?? ???? 得 20 mmhfMAsyS ?? ? 配 ф 8@180 鋼筋 SA =279 計算結(jié)果表明，支座截面ξ均小于 ，符合塑性內(nèi)力重分布原則； As/bh=279/(1000x100)=%, 此值大于,同時大于 %，滿足最小配筋率要求。 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 次梁的設(shè)計 荷載設(shè)計值 樓面恒荷載 ㎡ mKNFKNKNKNKN/m/ . 81 . 42 . 0m/ . 0 2m/m/122?????????????????荷載總設(shè)計值可變荷載設(shè)計值）（次梁粉刷）（次梁自重板傳來的永久荷載永久荷載設(shè)計值）荷載設(shè)計值（ 計算簡圖 按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。主梁截面 400mm? 800mm，計算跨度： 邊跨 lo1= ln=8100－ 100－ 400/2=7800mm 中間跨 lo2= ln=8100－ 400=7700 ㎜、 lo3= ln=3000400=2600 ㎜ 因跨度相差大于 10%，按不等跨連續(xù)梁計算。利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算各截面彎矩 ,計算簡圖如圖 。 圖 次梁計算簡圖 內(nèi)力計算 剪力 和彎矩如圖 、圖 圖 次梁各截面彎矩 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 次梁各截面剪力 承載力計算 1) 正截面受彎承載力 跨內(nèi)按 T 形截面計算，翼緣寬度取 27003b ??? lfmm、 bf＇ =b+sn=300+2700=3000mm， b+12hf’ =300+12 100=1500 ㎜ 三者的較小值， 故取 bf＇ =1500mm。 環(huán)境類別一級，采用 C30 混凝土，梁的最小保護層厚度 c=20 ㎜。假定箍筋直 徑 10 ㎜， 縱向 鋼筋 直徑 20 ㎜ ， 則一 排縱 向鋼 筋 h。=450201020/2=410 ㎜ . C30 混凝土 , α1=， fc=， β c=1, ft= N/mm2?？v向鋼筋采用HRB400 鋼， fy=360 N/mm2, fyv=360 N/mm2。 正截面承載力計算過程列于表 山東 科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 表 次梁正截面受彎承載力計算 經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第 一類 T 型截面。 計算結(jié)果表明，支座截面的 ζ 均小于 ，符合塑性內(nèi)力重分布的原則； As/(bh)=509/(300 450)=%, 此值大于 ,同時大于 %，滿足最小配筋率的要求。 2)斜截面受剪承載力 斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)合，腹筋計算和最小配筋率驗算。 驗算截面尺寸 310100410h 0 ?????? fw hh mm ，因 hw/b=360/300=4,截面尺寸按下式驗算： 3 94 1 03 0 0c ??????bhf c? kNVmax= 截面尺寸符合要求。 計算所需腹筋： 采用 Φ 6 雙肢箍筋，計算 C 支座左側(cè)截面 由00cs hsAfbhfV svyvt ??，得箍筋間距 300 ?????? ????? bhfV hAfs tBl svyv 即按構(gòu)造要求配置箍筋， Φ 6@200。滿足最小配箍率。 截面 A 1 B 2 C 3 D 彎矩設(shè)計值 (KNm) αs=M/(α1fcbh02)或αs=M/(α1fcb39。fh02) AS=ξbh0α1fc/fy 或AS=ξb39。fh0α1fc/fy 1057 選配鋼筋 (mm) 4Φ 18 As=1017 2Φ 18 As=509 4Φ 18 As=1017 2Φ 18 As=509 4