某初級(jí)中學(xué)教學(xué)樓土木工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書-閱讀頁
2025-07-08 08:48本頁面
【正文】 恒荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 恒載作用下桿端初始彎矩為：屋面： 樓面： 頂層彎矩分配法計(jì)算：(單位kNm)標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配法計(jì)算：(單位kNm)底層彎矩分配法計(jì)算：(單位kNm)將各層分層法求得的彎矩圖疊加，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，過程如下：頂層彎矩二次分配計(jì)算：(單位kNm)標(biāo)準(zhǔn)層彎矩二次分配計(jì)算:(單位kNm)故恒荷載作用下內(nèi)力總圖分別為：(單位kNm)在豎向荷載作用下，可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布而對(duì)梁端負(fù)彎距進(jìn)行調(diào)幅，以備內(nèi)力組合時(shí)用，調(diào)幅系數(shù)為現(xiàn)澆框架：~。m） 活荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算活載作用下桿端初始彎矩為：屋面： 樓面： 頂層彎矩分配法計(jì)算：（單位kNm）標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配法計(jì)算：（單位kNm）底層彎矩分配法計(jì)算：（單位kNm）將各層分層法求得的彎矩圖疊加，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，過程如下：頂層彎矩二次分配計(jì)算：(單位：kN/m)頂層標(biāo)準(zhǔn)層彎矩二次分配計(jì)算：(單位：kN/m)標(biāo)準(zhǔn)層彎矩二次分配計(jì)算:(單位：kN/m)底層彎矩二次分配計(jì)算：(單位：kN/m)故活荷載作用下內(nèi)力總圖分別為：(單位：kN/m)活荷載作用下的內(nèi)力也采用分層法，同樣采用彎矩分配法計(jì)算，考慮彎矩調(diào)幅，并將梁端節(jié)點(diǎn)彎矩?fù)Q算成梁端柱邊彎矩值，其最后內(nèi)力圖如下圖：(單位：kN/m) 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 本設(shè)計(jì)地區(qū)基本風(fēng)壓為，所設(shè)計(jì)的建筑地市區(qū)，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按C類地區(qū)考慮。為簡化計(jì)算，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過程如下表所示，表中Z為框架節(jié)點(diǎn)之室外地面的高度，A為一榀框架每層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積。場地類型為Ⅱ類。 對(duì)于本設(shè)計(jì)為5層的建筑，總高度約為18米的建筑，地震可不設(shè)防。 框架內(nèi)力組合計(jì)算及截面設(shè)計(jì)取底層梁和底層柱進(jìn)行內(nèi)力組合進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中，每層梁取5個(gè)控制截面；邊柱和中柱均有2個(gè)控制截面。內(nèi)力組合使用的控制截面如圖所示。底層框架橫梁內(nèi)力組合表層次位置內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒①活②風(fēng)③①+②①+②①+(②+③)1AM VMVMV15跨中710底層柱內(nèi)力組合計(jì)算過程見下表，彎矩以順時(shí)針為正，軸力以受壓為正。 框架各層橫梁采用同一種配筋方式，全跨梁截面尺寸，取底層橫梁進(jìn)行計(jì)算。一、正截面受彎承載力計(jì)算跨中處：選配322()支座處： 選配422()二、斜截面受剪承載力計(jì)算驗(yàn)算截面條件： ，屬厚腹梁 ，截面符合要求 梁端箍筋加密區(qū)取雙肢箍8,S=150mm,加密區(qū)的長度取max(,500mm),取800mm，非加密區(qū)箍筋配置28200，驗(yàn)算是否滿足構(gòu)造要求： 故選配8200 ，滿足最小配箍率。選配Φ8200 滿足最小配箍率。故梁配筋圖為： 底層框架柱的截面設(shè)計(jì)材料選用同框架梁，柱截面尺寸為500mm500mm，則。最不利組合為 柱計(jì)算長度 ， 所以 ，為小偏壓 按照構(gòu)造配筋,最小總配筋率軸心受壓構(gòu)件全部縱筋應(yīng)大于，%。（2）底層B中柱 故屬于小偏心受壓，選用N大M大的內(nèi)力組合進(jìn)行計(jì)算，采用對(duì)稱配筋。 所以選用418（）=2036＞=500500=1500，滿足要求。故柱截面配筋圖為： 樓板配筋設(shè)計(jì)在肋形樓蓋中,四邊支承板的長邊與短邊之比時(shí)可按雙向板設(shè)計(jì)。 樓板計(jì)算示意圖 跨中最大彎矩發(fā)生在活載為棋盤式布置時(shí)，它可以簡化當(dāng)內(nèi)支座為固定的作用下的跨中彎矩值與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時(shí)作用下的跨中彎矩值之和。按彈性理論設(shè)計(jì)：（1）荷載設(shè)計(jì)值 ， ， ，混凝土（2）配筋計(jì)算 取1m板寬計(jì)算，跨中處：取最大彎矩 選配8120() 滿足支座處：取最大彎矩 選配12160() 滿足分布筋選配8180。4 樓梯設(shè)計(jì) 樓梯計(jì)算簡圖及計(jì)算公式樓梯計(jì)算簡圖如下： 計(jì)算公式如下： 其中hh：樓梯梯板在不同受力段取不同的值,上圖所示取樓梯梯板折算高度，在樓梯折板處取梯板厚度,在平臺(tái)處取平臺(tái)厚度,在樓板處取樓板厚度。場地土層根據(jù)其成因、年代及工程性質(zhì)的差異，可劃分為7個(gè)工程地質(zhì)層，各土層分布詳見下土層特征表。場地地下水、土對(duì)混凝土無侵蝕性。地基承載力特征值，根據(jù)靜力觸探試驗(yàn)及土工試驗(yàn)結(jié)果，綜合本地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，綜合如下表所示：土層編號(hào)②③④1④2④3⑤⑥（KPa）9060220140160100280擬建教學(xué)樓荷載較大，對(duì)地基強(qiáng)度及變形要求較大，采用天然地基適應(yīng)性差，不能滿足變形要求，故采用樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。粘土⑥層， 以硬塑狀態(tài)為主，土的工程性質(zhì)良好，其下午軟弱層，是良好的樁基持力層，一般可選作對(duì)單樁承載力要求不高的多層建筑物的樁基持力層。對(duì)于預(yù)制樁，綜合測定的樁側(cè)摩阻力特征值和樁端端阻力特征值分別如下圖所示： 土層特征表土層編號(hào)土層厚度（m） ①雜填土 ②粘土10③淤泥質(zhì)粘土8 ④1粘土27900 ④2粉質(zhì)粘土0~122700 ④3粉質(zhì)粘土24750 ⑤粉質(zhì)粘土20 ⑥粘土331300 ⑦砂質(zhì)粉土351600 ?、茌S框架計(jì)算，根據(jù)工程地質(zhì)資料，此次設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。樁長初選20m，分兩節(jié)預(yù)制，樁頂嵌入承臺(tái)100mm，采用混凝土C60。承臺(tái)高。①柱邊沖切驗(yàn)算沖切力 ，（滿足要求）。③承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算，剪切系數(shù)計(jì)算截面剪力設(shè)計(jì)值滿足④承臺(tái)受彎承載力計(jì)算選用，沿平行軸方向均勻布置。承臺(tái)上部構(gòu)造鋼筋采用
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