【正文】 令i余柱=，其余各桿件的相對(duì)線剛度為：i 185。mi底柱D=EI/l=1071/12104 KNm底層柱：i底柱D=EI/l=1071/12104 KNm中跨梁：i中跨梁=EI/l=1072/12104 KN底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至一樓，基礎(chǔ)頂標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件、一層標(biāo)高4m，其余各層柱高從樓面算至上一層樓面，均為4m，如圖3所示。 圖1：標(biāo)準(zhǔn)層荷載傳遞示意圖圖2：頂層屋面荷載傳遞示意圖 圖3：梁布置圖 第三章 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度第 框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，取第一軸上的一榀框架計(jì)算。當(dāng)框架各跨度不等時(shí)，但相差不超過10%時(shí)，可當(dāng)作具有平均跨度的等跨度框架。忽略各構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)作用，將縱向和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用整體性較好的獨(dú)立基礎(chǔ)。第七節(jié)、 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在荷載作用下，建筑物的地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)3部分彼此聯(lián)系、相互制約?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。第二：控制截面及不利內(nèi)力。三、內(nèi)力組合第一：荷載組合。框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法計(jì)算各敞口單元的內(nèi)力，然后在將各敞口單元的內(nèi)力進(jìn)行疊加；連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進(jìn)行調(diào)幅，按兩端固定進(jìn)行計(jì)算。 框架結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的變形驗(yàn)算要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高之比不宜超過1/550的限值。在近似計(jì)算中，一般只需計(jì)算由桿件彎曲引起的變形。第五節(jié)、 側(cè)移計(jì)算及控制框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產(chǎn)生的。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面尺寸直接計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。地震作用計(jì)算方法按《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行，對(duì)高度不超過40m以剪切為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法?；詈奢d包括樓面和屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、安裝荷載等。第四節(jié)、 荷載計(jì)算作用在框架結(jié)構(gòu)上的荷載通常為恒載和活載。第三節(jié)、 基本假定第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。KL401(KL501) 5001200 KL402(KL502) 300700 KL403(KL503) 250600 KL404(KL504) 250500 CL401(CL501) 200500 CL502 200400 三、樓板厚度現(xiàn)澆板的厚度一般為10mm的倍數(shù)，其厚度選擇應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、受力性能、跨度等條件綜合確定。主梁的高度應(yīng)至少比次梁高50mm或100mm。第二 主次梁的截面尺寸關(guān)系。二、梁尺寸確定第一 框架梁的截面尺寸宜符合下列各項(xiàng)要求：梁的截面寬度不宜小于200mm； 梁的截面高度比不宜大于4； 為了避免發(fā)生剪切破壞，梁凈跨與截面高度之比不宜小于4；符合模數(shù)的要求：當(dāng)梁高h(yuǎn)≤800mm時(shí)，h為50mm的倍數(shù)；當(dāng)h＞800mm時(shí)，h為100mm的倍數(shù)。 kN/㎡。圓柱直徑不宜小于300mm；截面長(zhǎng)邊與短邊的邊長(zhǎng)不宜大于3；剪跨比宜大于2；4；第二 根據(jù)柱支撐板面積計(jì)算由豎向荷載作用下產(chǎn)生的軸力，并按軸壓比控制估算柱截面面積。在房屋的縱向則設(shè)置連系梁與橫向框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實(shí)際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風(fēng)荷載和地震荷載。本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓采用橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架承擔(dān)，樓板為預(yù)制板時(shí)應(yīng)沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時(shí)，一般需設(shè)置次梁將荷載傳至橫向框架。因此這次設(shè)計(jì)的成集中學(xué)教學(xué)樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。墻體只給圍護(hù)和隔斷作用。結(jié)構(gòu)布置應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)的原始資料和設(shè)計(jì)任務(wù)要求，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、建筑要求，合理選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，滿足安全、適用、經(jīng)濟(jì)的要求。（4）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500072011）；（5）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB506662011）；（6）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB502042011）；（7）《建筑工程施工組織設(shè)計(jì)實(shí)例應(yīng)用手冊(cè)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）；（8）其它有關(guān)專業(yè)課程教材。（2）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB500092011）c) 本工程的活載取值嚴(yán)格按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB500102010）執(zhí)行。 設(shè)計(jì)資料：（1） 、工程地質(zhì)條件：地下水無侵蝕性，地面以下6m的地質(zhì)資料：300cm表土以下為亞粘土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為250kpa（2） 抗震設(shè)防： 7 度，抗震等級(jí) ：三級(jí)（3） 防火等級(jí)： 二級(jí)（4） 建筑物類型： 丙類（5） 基本風(fēng)壓： ω0= ，主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)（6） 活 載： 樓面活荷 ： KN/m2 ，上人屋面活載： KN/m2 ，不上人屋面活載： KN/m2 ， 教室： KN/m2；第2節(jié) 、設(shè)計(jì)主要依據(jù)和資料. 設(shè)計(jì)依據(jù) a) 國(guó)家及湖南省現(xiàn)行的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。 工程總面積：5707㎡，主樓4層，高16m，樓層層高4m。某實(shí)訓(xùn)樓結(jié)構(gòu)與施工設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目　　錄中文摘要……………………………………………………………………2英文摘要……………………………………………………………………3前言…………………………………………………………………………4第1章 　工程概況…………………………………………………………7第一節(jié)　設(shè)計(jì)基本資料………………………………………………7第二節(jié)　設(shè)計(jì)主要依據(jù)和資料………………………………………7第二章　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明……………………………………………………9第一節(jié)　結(jié)構(gòu)體系的選擇……………………………………………9第二節(jié)　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及布置方案………………………………………10第三節(jié)　結(jié)構(gòu)豎向布置………………………………………………11第四節(jié)　變形縫設(shè)置…………………………………………………11第五節(jié)　構(gòu)件初估……………………………………………………12第六節(jié)　基本假定……………………………………………………14第七節(jié)　荷載計(jì)算……………………………………………………15第八節(jié)　側(cè)移計(jì)算及控制……………………………………………15第九節(jié)　內(nèi)力計(jì)算及組合……………………………………………15第十節(jié)　基礎(chǔ)設(shè)計(jì)……………………………………………………16第十一節(jié)　計(jì)算簡(jiǎn)圖…………………………………………………16第三章　框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度……………………………………21第四章　框架設(shè)計(jì)…………………………………………………………23第一節(jié)　恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算……………………………………………23第二節(jié)　活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算……………………………………………26第三節(jié)　豎向荷載下框架梁受荷總圖………………………………26第四節(jié)　風(fēng)荷載計(jì)算…………………………………………………47第五章　風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算………………………………………48第一節(jié)　側(cè)移剛度D……………………………………………………48第二節(jié)　風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算……………………………………48第六章　內(nèi)力計(jì)算……………………………………………………………50第一節(jié)　恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算……………………………50第二節(jié)　活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算…………………………58第三節(jié)　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算…………………………61第七章　抗震設(shè)計(jì)……………………………………………………………67第一節(jié)　水平地震作用計(jì)算…………………………………………67第二節(jié)　地震力作用下框架內(nèi)力計(jì)算………………………………71第八章　內(nèi)力組合……………………………………………………………74第九章　截面設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算………………………………………………80第十章　柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算……………………………………84附圖及附錄…………………………………………………………………88設(shè)計(jì)心得……………………………………………………………………100致謝…………………………………………………………………………101第1章 工程概況第一節(jié)、設(shè)計(jì)基本資料 工程名稱：某實(shí)訓(xùn)樓。 工程位置：湖南某。 結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆整體框架。b) 本工程各項(xiàng)批文及甲方單位要求。 設(shè)計(jì)資料 （1）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500102010）；；（3）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112010）；第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明第一節(jié)、結(jié)構(gòu)體系的選擇多層及高層建筑常用的受力結(jié)構(gòu)體系有：混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。第二節(jié)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及布置 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由梁，柱通過節(jié)點(diǎn)連接組成的承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空間大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案。橫向框架還要承受橫向的水平風(fēng)載和地震荷載。一、柱截面尺寸的確定第一 框架柱截面尺寸宜符合下列要求：截面的寬度和高度均不宜小于300mm。估算柱截面時(shí)，樓層荷載按1014 kN/㎡計(jì)。軸壓比控制公式為 AC≥式中AC——柱截面的有效面積；fc——混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本工程柱的混凝土為C30，fc=；——軸壓比，；N——底層柱的軸力； N=（～）Nk kNNk——初估柱軸壓力標(biāo)準(zhǔn)值P1k——S——從屬面積n——層數(shù)例如： Z1尺寸估算：S=9= m2Nk=14604+2230=4020 kNN=4020=5226kNAC≥=52261000/（）=㎜2得柱子邊長(zhǎng) Z1取bh=600700 bh=600700=420000㎜2㎜2 同理: Z2取bh=600600 Z3取bh=500500 柱的截面尺寸及梁的布置見結(jié)構(gòu)平面布置圖。當(dāng)梁寬b≥200mm時(shí)，梁的寬度為50mm的倍數(shù)；200mm以下寬度的梁，有b=100mm,150mm,200mm三種。主梁的寬度不應(yīng)小于200mm，通常250mm及以上；次梁寬度不應(yīng)小于150mm。在高烈度區(qū)，縱向框架梁的高度也不宜太小，一般取h≥且不宜小于500mm。其厚度宜符合下列要求：（1）現(xiàn)澆雙向板最小厚度80mm； （2）雙向板的最小高跨比h/L:簡(jiǎn)支： ，連續(xù)： 樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)板厚取120mm。第二：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，布置對(duì)稱均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響。恒載包括結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)表面的粉灰重、土壓力、預(yù)加應(yīng)力等。高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風(fēng)力。豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載）。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。在層數(shù)不多的框架中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，可以忽略不計(jì)。 當(dāng)一般裝修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移和層高之比、頂點(diǎn)位移與總高之比分別為1：650，1：700。第六節(jié)、 內(nèi)力計(jì)算及組合一、豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架。二、水平荷載下的計(jì)算 利用D值法計(jì)算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力按照該榀框架各柱的剛度比進(jìn)行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎矩，利用節(jié)點(diǎn)平衡求出梁端彎矩。荷載組合簡(jiǎn)化如下：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+風(fēng)荷載、（3）恒荷載+活荷載+風(fēng)荷載、（4）恒荷載+地震荷載+活荷載。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。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，綜合考慮地基——基礎(chǔ)——上部結(jié)構(gòu)的相互作用與施工條件，通過經(jīng)濟(jì)條件比較，選取安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和施工簡(jiǎn)便的地基基礎(chǔ)方案。第八節(jié)、計(jì)算簡(jiǎn)圖一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系，為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向框架之間的空間聯(lián)系。由于橫向框架間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相近，框架的抗側(cè)剛度相近，因此，各榀橫向框架都產(chǎn)生相近的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可。計(jì)算單元取1號(hào)軸線橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1和2所示，梁布置圖入圖3所示。假定框架嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。 圖4：結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖第二、框架梁柱的線剛度計(jì)算：對(duì)于中框架梁取 I=2I0左邊框梁：i左邊跨=EI/l=1072/12104 KNm右邊框梁：i右邊跨=EI/l=1072/12104 KNmi底柱=i底柱C=EI/l=1