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6层框架结构写字楼_毕业设计计算书

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'河南工业大学安阳市荣资商场2号楼毕业设计计算书题目:安阳市荣资商场2号楼班级:11级土木专升本125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼摘要本工程是安阳市东风路北段,荣资商场2号工程楼,为六层框架结构,一、二层为商场,三—六层为写字楼,总建筑面积5220㎡。建筑高度为23.7m,室内外高差450mm。建筑防火等级为二级,建筑耐火等级为二级,耐久年限为二级。设计内容主要分为:1.建筑设计部分,2.结构设计部分。建筑设计部分主要包括:建筑平面设计;建筑立面设计;建筑剖面设计;建筑细部设计。结构设计部分为:选择结构类型,进行结构布置;估算梁、板、柱界面尺寸及材料等级;荷载计算;楼梯的内力分析及配筋计算;框架梁、板、柱的内力分析及配筋计算;基础设计。设计部分结束进行图纸绘制,建筑部分主要完成首层平面图,标准层平面图,立面图,剖面图,及各种详图;结构部分主要完成一榀框架图,楼板配筋图,楼梯配筋图,基础平面布置图,剖面详图。关键词:框架结构建筑设计结构设计图纸绘制125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼AbstractThisengineeringissteelavenueintheheadCityofpackinInnerMongolianorthsegment,glorypropertythemarketNo.2engineeringbuilding,isthe6Fframestructure,1and2Fismarket,3-6Fisofficebuilding,totalbuildingarea5220㎡.Buildingheightis23.7m,indooroutsideGaoCha450mm.Buildingfirepreventionthegradeissecondclass,buildingfire-proofgradeissecondclass,enduringtimelimitissecondclass.Thedesigncontentsismaintoisdividedinto:1.Buildingdesignpart,2.Structuredesignpart.Thebuildingdesignpartismaintoinclude:Buildingflatsurfacedesign;Thebuildingsignnoodlesadesign;Buildingsectiondesign;Buildingminutepartdesign.Structuredesignpartis:choicestructuretype,carryonstructuredecoration;Estimatebeam,plank,thepillarinterfacesizeandmaterialgrade;Thelotuscarryacalculatio;StairsofinsidedintanalysisandgotogetherwithaJincalculation;Framebeam,plank,pillarofinsidedintanalysisandgotogetherwithaJincalculation;Foundationdesign.Designpartbeovercarryondiagrampapertodraw,buildingpartmaincompletionthe125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼firstplanechart,standardlayerplanechart,signnoodlesdiagram,crosssection,andvariousdetaileddiagram;ThestructurepartismaincompletiononeMaoframediagram,thebuildingplankgotogetherwithJindiagram,thestairsgotogetherwithJindiagram,thefoundationflatsurfacearrangediagram,sectiondetaileddiagram.Keyword:FramestructureBuildingdesignStructuredesignThediagrampaperdraw125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼目录摘要1第1章工程总论91.1工程概况91.2设计资料91.3建筑设计101.3.1建筑设计须达到的要求101.3.2建筑平面设计111.3.3交通联系部分的平面设计121.3.4建筑立面设计131.4结构体系的选择131.4.1体系选择131.4.2结构设计说明141.5工程做法151.5.1屋面做法151.5.2标准层楼面(走廊)做法151.5.3卫生间做法151.5.4地面做法16125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼1.5.5外墙面做法161.5.6墙面做法171.5.7女儿墙做法171.6基础方案的选择17第2章:框架构件的初选182.1框架构件与截面尺寸确定182.1.1梁截面高度的确定182.1.2梁截面宽度的确定192.3板的尺寸选择222.4计算简图23第3章:重力荷载计算233.1屋面、楼面等做法233.1.1屋地面做法233.2楼层重力荷载计算26第4章:水平地震内力分析334.1楼层D值计算334.1.1梁、柱线刚度计算334.1.2柱的侧移刚度D值344.2横向框架自振周期计算38125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼4.2.1横向框架自振周期384.3水平地震作用下框架侧移验算394.3.1横向地震作用计算394.3.2水平地震作用下的位移验算41第5章:框架内力分析435.1水平地震作用横向框架的内力分析435.1.1横向框架梁、柱内力435.1.2内力图475.2竖向荷载作用下横向框架内力分析505.2.1框架荷载计算505.2.2框架内力计算605.3内力组合695.3.1结构抗震等级:69第6章框架截面设计816.1主梁截面设计826.1.1主梁正截面计算826.1.2主梁斜截面计算896.2柱截面设计916.2.1柱轴压比验算92125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼6.2.2正截面承载力计算936.2.3柱斜截面设计976.2.4节点设计98第7章:次梁设计1007.1计算简图1007.2次梁设计1007.2.1荷载计算1007.2.2内力计算1017.2.3截面配筋计算101第8章:楼梯设计1038.1楼梯板计算1038.1.1设计资料1038.1.2荷载计算1048.1.3截面设计1048.2平台板计算1058.2.1荷载计算1058.2.2截面设计1068.3平台梁设计1068.3.1荷载计算106125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼8.3.2截面设计107第9章:楼板设计1089.1计算方案及简图1089.2.A、B、C板的设计1099.2.1A区格板设计1099.2.2B、C区格板设计110第10章:基础设计11210.1基础底面积设计11210.1.1设计资料11210.1.2基础面积估算11410.2基础截面验算11510.2.1计算基础净反力1159.3截面配筋计算119125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼第1章工程总论1.1工程概况本工程为荣资商场2号楼工程,拟建于安阳市东风路北段,为六层框架结构,一、二层为商场,三—六层为写字楼,总建筑面积5220㎡。建筑高度为23.7m,室内外高差450mm。建筑防火等级为二级,建筑耐火等级为二级,耐久年限为二级。1.2设计资料1.根据安阳市地质勘察院的勘察结果,本工程所在地,自然地坪以下1.9m—2.3m为细砂层,承载能力为标准值f=-180kPa,2.3—3.9m为砾砂层,承载能力标准值为f=-210kPa,3.9—6.9m为圆砾层,承载能力标准值为f=-350kPa,场地类别为二类。2.冬季室外平均温度为5摄氏度。3.日最大降雨量为100.8㎜。4.年最大降雨量为678.4㎜。5.年最大降雨日数91.3天。6.土壤标准冻结深度1.5m。7.最高地下水位-9m。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼8.夏季主导风向为东南风,冬季为北风,基本风压0.5kN/㎡。9.基本雪压0.25kN/㎡10.抗震设防烈度为8度。1.3建筑设计建筑设计遵循经济、适用、美观的原则,力求简洁、明快。即满足使用功能,又经济美观,同时又符合城市的总体规划和城市的总体风格,建筑设计的依据,符合人体活动及心理所虚的空间尺寸,符合人员流动,建筑防火、隔热、隔声的要求,符合保温抗震的要求。1.3.1建筑设计须达到的要求1).满足建筑功能要求满足建筑物的功能要求,为人们的生产和生活活动创造良好的环境,是建筑设计的首要任务。2).采用合理的技术措施正确选用建筑材料,根据空间组合的特点,选择合理的结构、施工方案,使房屋坚固耐久、建造方便。3).具有良好的经济效果125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼房屋设计和建造中,要因地制宜,就地取材,尽量做到节省劳动力,节约建筑材料和资金。讲究经济效果,使得房屋设计的使用要求、技术措施以及造价匹配。4).考虑建筑美观要求建筑物在满足使用要求的同时要考虑人们对建筑物的美观的要求,考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。1.3.2建筑平面设计1.使用房间平面设计要求:(1).房间的面积、形状和尺寸要满足室内活动、家具等的要求(2).门窗的大小和位置考虑出入方便、疏散安全、采光通风良好。(3).房间之间的组合要有利于结构合理的布置,施工方便。(4).本设计根据具体情况做到以下几点:①房间的面积基本上由任务书给定,部分做了适当调整。本设计采用钢筋砼框架结构,以6-8m为经济柱距,故轴网尺寸基本控制在其内。考虑到房间之间平面组合的方便采用矩形平面。②125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具、设备的大小决定的。一般情况下,门的宽度为900mm左右,由«办公建筑设计规范»(JGJ67-89)规定:办公室门洞口宽度不应小于1m,高度不应小于2m,当门宽大于1m时为了开启方便和少占使用面积,通常采用双扇门,双扇门宽1.2-1.8m,如室内人数超过50人或房间面积大于60㎡时,须设两个门或一个大于1.5m的双扇门,房内最远一点到门口距离不超过14m。房间中窗的大小和位置主要根据室内采光和通风要求考虑。«办公建筑设计规范»(JGJ67-89)规定:办公室、接待室等房间窗地比不应小于1∶6。③规范规定:①厕所距离最远的工作点不应大于50m。②厕所应设前室,前室内应设洗手盆。③男厕所每40人设大便器一具,每30人设小便器一具,女厕所每20人设大便器一具,洗手盆每40人一具。1.3.3交通联系部分的平面设计1.规范规定:走道的宽度应符合防火、疏散和人流畅通的要求,走道长度大于40m且双面布房时,走道净宽不应小于1.8m。本设计中走道采用2.2m。2.门厅对外出入口的总宽度不应小于通向该门厅的过道、楼梯宽度的总和,门厅应与楼梯、过厅、电梯等临近。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼1.3.4建筑立面设计建筑外形设计要求简洁、明快、朴素、大方,能体现建筑物的使用要求以及与周围环境的协调。外观要求有较完善的材料质感及色彩搭配,为了达到以上效果,本设计采取以下措施:1.根据规范规定,商场一层不能小于5.4m,二层不能小于4.5m,写字楼高度不能小于3.3m,本工程层高均取的规定最小值。2.为了防止室外雨水流入室内,并防止墙身受潮,室内外地坪高差取450mm,并在底层楼下60mm处,设水平防水层一道,设600mm高地勒脚。3.窗台高度取900mm,房间中窗的大小和位置主要根据采光、通风要求考虑,窗户面积根据窗地比考虑。1.4结构体系的选择1.4.1体系选择该工程主体部分采用现浇框架体系,选择原因有以下:1.安阳市为八度设防区,要求考虑水平地震力的影响,框架的侧移刚度主要取决于梁柱的截面尺寸,因此应通过合理的构件截面设计,可获得良好的延性。框架结构体系适用于高度低于45米的建筑,该楼主体结构在框架结构体系下可以满足变形的要求。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼2.框架体系的优点就是可以根据使用要求进行灵活隔断,获得良好的平面布置,满足建筑功能。3.现浇整体式框架结构的整体性好,抗震性能好。4.框架结构体系构件类型少,便于标准化,定型化,施工进度快。综合以上几点原因,该工程采用现浇整体式钢筋混凝土框架结构可获得良好的综合效益。1.4.2结构设计说明1.平面布置与竖向布置:整个建筑呈矩型。根据《抗震设计规范》GB50011—2001第3.4.2条规定:建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则对称并应具有良好的整体性;建筑物的立面和竖向剖面宜规则,结构侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力刚度和承载力突变。2.框架设置:框架梁为双向布置。为使立面美观,墙沿柱外移。3.框架类型:现浇框架有利于整体性。根据《抗震设计规范》GB50011—2001第6.1.2条规定:烈度8度,框架<30m为Ⅱ级框架抗震等级。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼1.5工程做法1.5.1屋面做法30㎜厚细石混凝土保护层4㎜厚沥青基涂膜防水层一道20㎜厚水泥沙浆找平150㎜厚水泥蛭石保温层100㎜厚钢筋混凝土板20㎜厚水泥沙浆抹灰1.5.2标准层楼面(走廊)做法12-18厚1:2.5水泥磨石楼面素水泥浆结合层一道20厚1:3水泥砂浆找平层(上卧分隔条)100厚现浇钢筋混凝土楼板1.5.3卫生间做法卫生间器具等折算8-10厚地砖楼面,干水泥擦缝撒素水泥面(洒适量清水)125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层60厚C20细石混凝土向地漏找坡,最薄处30厚聚氨酯三遍涂膜防水层1.5厚20厚1:3水泥砂浆找平层四周抹八角100厚现浇钢筋混凝土楼板1.5.4地面做法15厚1:2.5水泥磨石楼面素水泥浆结合层一道20厚1:3水泥砂浆找平层(上卧分隔条)60厚C15混凝土150厚3:7灰土垫层素土夯实1.5.5外墙面做法喷刷外墙涂料6厚1:2.5水泥砂浆找平层(两面)刷一道界面处理剂(两面)300厚陶粒空心砌快125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼喷刷内墙涂料1.5.6墙面做法刮白灰腻(两面)6厚1:2.5水泥砂浆抹面、压时、赶光(两面)刷一道界面处理剂(两面)200厚陶粒空心砌快1.5.7女儿墙做法喷刷外墙涂料6厚1:2.5水泥砂浆找平层100厚钢筋混凝土墙20厚水泥砂浆找平层1.6基础方案的选择基础是建筑物的重要组成部分,它承受着建筑物的上部荷载,并将这些荷载传递给地基。为了保证建筑物的安全和使用要求,要求基础具有强度和刚度,并且要求其变形值在规范要求之内,应根据上部结构和当地地质情况,选择合适的基础方案。根据以上要求,该建筑物基础选用柱下独立基础,阶梯形三步台阶。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼按照基础构造要求,基础受力钢筋采用Ⅰ级,混凝土等级采用C20,当基础底面位于地下水位以下或经常受地下水浸湿时,混凝土等级不低于C25,基础垫层采用C15的细石混凝土,厚度取100㎜,每边伸出基础底边50-100㎜。受力钢筋宜采用Ⅰ级和Ⅱ级,直径不小于10㎜。间距不宜大于200㎜,也不宜小于100㎜。埋置深度是指基础底面至地面(一般指室外设计地坪)的距离。选择基础埋置深度也是选择合适的地基持力层,考虑到持力层强度以及基础台阶数量和气候条件,基础埋深为2.15m。第2章:框架构件的初选2.1框架构件与截面尺寸确定2.1.1梁截面高度的确定根据《钢筋混凝土结构构造手册》,对梁截面尺寸作如下规定:1.梁的截面高度一般宜采用250、300、350……700、750、800、900,截面高度hb小于或等于800时,为50的倍数,当截面高度hb大于800时,为100的倍数。2.现浇结构中,一般主梁要比次梁高出50mm,若主梁下部的钢筋为双排配置时,应高出100mm。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼3.框架主梁截面高度按(1/8~1/12)确定,为框架梁的计算跨度,且不小于400mm,并且hb不宜大于1/4净跨,b≥250且b≥1/2b/(柱宽)KL1(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×6300=(800~550)KL2(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×6900=(850~600)KL3(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×7200=(900~600)KL4(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×4800=(600~400)4.次梁截面高度按(1/12~1/18)L确定。CL1(1/12~1/18)L=(1/12~1/18)×6900=(600~400)CL2(1/12~1/18)L=(1/12~1/18)×6300=(550~350)CL3(1/12~1/18)L=(1/12~1/18)×7200=(600~400)2.1.2梁截面宽度的确定梁的截面宽度宜采用120、150、180、200、250、300,若大于200时,一般为50mm的倍数。现浇结构中,主梁的截面宽度不应小于200mm,不宜小于1/4hb及1/2bc,bc为柱子的宽度,且不应小于250。梁的截面宽度按(1/3~1/2)hb计算,hb为梁的计算高度。KL1(1/2~1/3)h=350~250KL2(1/2~1/3)h=350~250125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼KL3(1/2~1/3)h=350~250KL4(1/2~1/3)h=250~200CL1(1/2~1/3)h=250~200CL2(1/2~1/3)h=250~200CL3(1/2~1/3)h=300~200综上所述,在本设计中,梁截面尺寸均选定为:框架梁截面尺寸为:300×700次梁截面尺寸为:250×5002.2柱截面尺寸的确定125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼按照《建筑抗震设计规范》6.3.6,6.3.7条规定:1.柱截面的宽度和高度均不宜小于300.2.剪跨比不宜大于2.3.截面长边和短边的边长不宜大于3.4.柱轴压比不宜超过0.8框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按照下式计算:估算根据公式如下:各个参数的意义如下:——竖向或水平荷载作用下柱的轴向力设计值,当为8度设防时,=(1.1~1.5);为竖向荷载作用下柱的轴向力设计值——柱截面面积(㎡)——混凝土轴心抗压强度设计值()——考虑地震作用组合后的轴压比增大系数,边柱为1.3,等跨中柱为1.2——柱截面轴压比限值,现浇框架结构,二级抗震等级取0.8——建筑结构的层数——结构按简支状态计算下柱的负荷面积——近视取12~15Mpa125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼由于本工程的梁板采用C25混凝土,柱采用C30混凝土,钢筋采用HPB235级和HRB335.则:=1.3×6.3×3.45×6×13×1000/0.8×16.7=164965而对于中柱,其面积=1.25×6.3×7.05×6×13×1000/0.8×16.7=324136考虑便于施工及设计,取柱子的截面尺寸为:700×700;2.3板的尺寸选择根据《钢筋混凝土结构手册》板尺寸选择的要求:连续式板:h=1/40L取板厚为100125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼2.4计算简图第3章:重力荷载计算3.1屋面、楼面等做法3.1.1屋地面做法1.屋面做法合成高分子涂抹防水屋面(有保温)0.05kN/㎡3厚合成高分子涂抹防水层一道20厚1:10水泥珍珠岩找2%坡,最薄处30厚1.4kN/㎡125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼保温层60聚苯乙烯泡沫塑料板0.5×0.6=0.03kN/㎡钢筋混凝土板100厚0.10×25=2.5kN/㎡20厚水泥砂浆板底抹灰0.02×17=0.34kN/㎡板底刮腻子屋面恒荷载总计4.5kN/㎡屋面活荷载不上人屋面0.5kN/㎡雪荷载0.25kN/㎡2.楼面做法大理石楼面20厚大理石铺实拍平,水泥砂浆擦缝28×0.02=0.56kN/㎡30厚1:4干硬性水泥砂浆20×0.03=0.6kN/㎡100厚现浇钢筋混凝土楼板25×0.1=2.5kN/㎡20厚水泥砂浆板底抹灰0.02×17=0.34kN/㎡楼面恒荷载总计4.0kN/㎡楼面活荷载营业厅3.5kN/㎡走廊楼梯2.5kN/㎡卫生间2.5kN/㎡办公室2.0kN/㎡125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼饮水间2.0kN/㎡3.楼面卫生间做法陶瓷地面防水楼面10厚地砖铺实拍平,水泥砂浆擦缝0.55×0.01=0.0055kN/㎡25厚1:4干硬性水泥砂浆20×0.025=0.5kN/㎡1.5厚聚氨脂防水涂料0.11×0.0015=0.02kN/㎡15厚1:2水泥砂浆找平20×0.015=0.3kN/㎡50厚C15细石砼找0.5%坡最薄22×(0.05+0.03)/2=0.88kN/㎡100厚现浇混凝土楼板25×0.1=2.5kN/㎡楼面恒荷载:总计4.2055kN/㎡楼面活荷载:总计2.5kN/㎡3.1.2墙体等做法1.外墙装饰滚涂料10厚1:0.2:2.5水泥砂浆找平20×0.01=0.2kN/㎡20厚1:3水泥砂浆打底扫平20×0.02=0.4kN/㎡总计0.6kN/㎡2.内墙装饰刮腻子125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼10厚1:0.2:2.5水泥石灰膏砂浆找平20×0.01=0.2kN/㎡10厚1:3水泥砂浆打底扫光20×0.01=0.2kN/㎡总计0.4kN/㎡1.外墙做法采用300厚陶粒空心砌块5×0.3=1.5kN/㎡外墙装饰0.6kN/㎡内墙装饰0.4kN/㎡总计2.5kN/㎡2.内墙做法采用200厚陶粒空心砌块5×0.2=1kN/㎡内墙装饰两面0.4×2=0.8kN/㎡总计1.8kN/㎡3.玻璃幕墙1.0~1.5kN/㎡3.2楼层重力荷载计算3.2.1各层荷载计算计算集中荷载时,假定各层的重量为本层自重,梁自重,活荷载以及上、下各半层墙柱自重之和,并集中于该楼(屋)盖处.楼层顶部次梁布置,房屋次梁均采用250×500截面.125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼房间主梁:b×h=300×7001.顶层重力荷载代表值:(1)屋面板[(6.3×6+4.8×3+0.7)×(6.9+7.2+0.7)]×4.5=3523.14kN(2)梁自重KL1:(6.9-0.7)×0.6×0.3×10×25=279kNKL2:(7.2-0.7)×0.6×0.3×10×25=292.5kNKL3:(6.3-0.7)×0.6×0.3×6×3×25=453.6kNKL4:(4.8-0.7)×0.6×0.3×3×3×25=166.05kNCL1:(6.9-0.3)×0.25×0.4×6×25=99kNCL2:(6.3-0.3)×0.25×0.4×6×2×25=180kNCL3:(4.8-0.3)×0.25×0.4×3×2×25=67.5kN总计:279+292.5+453.6+99+180+67.5+166.05=1537.65kN梁粉刷重:KL1:(0.6×2)×6.9×10×0.02×20=33.12kNKL2:(0.6×2)×7.2×10×0.02×20=34.56kNKL3:(0.6×2)×6.3×6×4×0.02×20=72.576kNKL4:(0.6×2)×4.8×3×4×0.02×20=27.648kNCL1:(0.4×2)×6.9×6×0.02×20=13.248kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼CL2:(0.4×2)×6.3×6×2×0.02×20=24.192kNCL3:(0.4×2)×4.8×3×2×0.02×20=9.216kN总计:1537.65+214.56=1752.21kN(1)女儿墙:(墙高600,厚100,混凝土板,装饰如外墙装饰)混凝土:25×0.1×0.6×(14.1×2+52.2×2)=198.9kN粉刷:(0.6+0.4)×(0.6×2+0.1)×(14.1×2+52.2×2)=172.38kN总计:198.9+172.38=371.28kN(2)墙体:外墙(厚300,采用陶粒空心砌块;墙体有一半记入屋面另一半记入下部){(3.3÷2-0.7)×(52.2-0.7×9)×2-(1.4×20+1.2×4+1.8×8)×(3.3÷2-0.7)+[0.95×(14.1-0.6×2)×2-0.9×2×0.95]}×2.5=163.875kN(3)内墙:{[(52.2-0.3)×(3.3÷2-0.5)-0.9×18×(2100-3300÷2)]+[(52.2-0.6×9)×1.15-(0.9×14×0.45-1.2×2×0.45)]}×1.8=180.657kN门:(0.9×32+1.2×2)×0.45×0.4=5.616kN窗:(1.4×20+1.2×4+1.8×8+0.9×2)×0.95×0.4=19.152kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼(1)柱:(柱一半记入屋面,考虑抹灰对柱自重影响乘以系数1.10)0.7×0.7×1.1×25×(3.3-0.1)÷2÷30=646.8kN(2)屋面活荷载:0.5×782.92×0.5=195.73kN总计:6868.46kN2.标准层楼面荷载(3~5层)(1)楼面荷载:(6.3×6+4.8×3+0.7)×(6.9+7.2+0.7)×4=3131.68kN(2)梁自重:如前计算(1752.21kN)(3)墙体:外墙:163.875+[(3.3÷2-0.7)×(52.2-0.7×9)×2-(1.4×20+1.2×4+1.8×8)×(3.3÷2-0.7)+(3.3÷2-0.7)×(14.1-0.7×2)×2-0.9×2×0.85]×2.5=385.5kN内墙:{[(52.2-0.3)×(3.3÷2-0.7)-0.9×18×1.65]+[(52.2-0.7×9)×1.15-0.9×14×1.65]}×1.8+180.657=388.26kN(4)门:(0.9×32+1.2×2)×1.65×0.4=20.592kN窗:(1.4×20+1.2×4+1.8×8+0.9×2)×0.85=37.8kN(5)柱:0.7×0.7×1.1×25×(3.3-0.1)×30=1293.6kN(6)屋面活荷载:办公室活荷载为2.0kN/㎡125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼[(5.0-0.2)×(6.3-0.2)×9+(6.9-0.2)×(6.3-0.2)×4+(3.4-0.2)×(6.9-0.2)×1]×2.0=933.06kN楼梯、走廊、卫生间活荷载为2.5kN/㎡2.5[(4.8-0.2)×(6.9-0.2)×3+(2.2-0.2)×(52.2-0.2)+(3.4-0.2)×(6.9-0.2)+(2.9-0.2)×(6.9-0.2)]=589.975kN活载总计=0.5×(933.06+589.925)=466.53kN总计:7476.172kN3.二层楼面荷载(1)楼面荷载:计算如前(3131.68kN)(2)梁自重:计算如前(1752.21kN)(3)墙体:外墙:221.625+[(4.5÷2-0.7)×(14.1-0.7×2)×2+(4.5÷2-0.7)×(52.2-0.7×9)-(1.8×8+1.4×3+1.2×4)×(4.5÷2-1.7]×2.5=441.525kN内墙:[(52.2-0.7×9)×(4.5÷2-0.5)-0.9×8×0.3+(6.9-0.2)×(4.5÷2-0.5)×8-1.2×3×0.3]×1.8+207.603=518.031kN(4)门:(0.9×8×2.4+1.2×3×2.4)×0.4=10.368kN窗:(1.8×8+1.4×3+1.2×4)×2.4×0.4=21.312kN(5)柱:0.7×0.7×1.1×25×[(4.5÷2-0.1)+3.3÷2]×125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼30=1536.15kN(1)屋面活荷载:营业厅:(7.2-0.1)×(52.2-0.2)×3.5=1107.6kN仓库:(12.6-0.2)×(6.9-0.2)×2×5.0=830.8kN楼梯、卫生间:[(4.8-0.2)×(6.9-0.2)×3+(2.9-0.2)×(6.9-0.2)+(3.4-0.2)×(6.9-0.2)]×2.5=329.975kN开水房、配电室:[(3.4-0.2)×(6.9-0.2)+(2.9-0.2)×(6.9-0.2)]×2.0=79.06kN活载总计:1173.718kN总计:8584.994kN4.底层楼面荷载(底层柱从基础顶面取至一层板顶,即:h=5.4+0.45+0.65=6.5m(1)楼面荷载:计算如前(3131.68kN)(2)梁自重:计算如前(1752.21kN)(3)墙体:外墙:{(4.5÷2-0.7)×[(14.1-0.7×2)×2+(52.2-0.7×9)]-(1.8×8+1.4×3+1.2×4)×(4.5÷2-0.7)+(5.4÷2-0.7)×[(14.1-0.7×2)×2+(52.2-0.7×9)]-(1.8×8+1.4×3+1.2×4)×(5.4÷2-2.1)}×2.5=623.175kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼内墙:[(52.2-0.6×9)×(5.4÷2-0.5)+(6.9-0.2)×(5.4÷2-0.5)×8+(52.2-0.6×9)×(4.5÷2-0.7)-0.9×8×2.8-1.2×3×2.8+(6.9-0.2)×(4.5÷2-0.7)×8]×1.8=749.772kN(1)门:(0.9×8×2.4+1.4×3×2.4+1.2×4×2.4)×0.4=10.368kN窗:(1.8×8×2.4+1.4×3×2.4+1.2×4×2.4)×0.4=22.464kN(2)柱:0.7×0.7×1.1×25×[4.5÷2+(5.4+0.45+0.65)÷2]×30=2223.375kN(3)屋面活荷载:计算如前(1173.78kN)(4)雨蓬:(6.5×2×2+5.5×2×2+2×2)×3.1=161.2kN总计:9848.024kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼第4章:水平地震内力分析4.1楼层D值计算4.1.1梁、柱线刚度计算1.横梁线刚度框架梁采用C30混凝土,柱采用C40混凝土,包头地区抗震设防烈度为8度,基本地震加速度为0.20g,C30混凝土Ec=3.00×N/,C40混凝土Ec=3.25×N/。在框架结构中,现浇楼面的楼板可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减小框架的侧移,考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性距时,对现浇楼面的边框架梁取=1.5Io,对中框架取=2.0,其中为梁截面惯性距.横梁的线刚度ib见表4.1横梁线刚度ib计算表表4.1类别层次ECb×hI0L边框架梁中框架梁=1.5×Io==2.0×Io=N/m㎡mm×mmmm4mmN·mmN·mmN·mmN·mm125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼边横梁13.0×104300×7008.580×109690012.87×1095.596×101017.16×1097.461×10102-53.0×104300×7008.580×109720012.87×1095.363×101017.16×1097.15×1010柱线刚度ic计算表表4.2层次ECb×hIchic=ECIc/hN/m㎡×mm4N·mm1层3.25×104700×7002×1010650010×10102层3.25×104700×7002×1010450014.4×10103~6层3.25×104700×7002×1010330018.18×10104.1.2柱的侧移刚度D值柱的侧移刚度D值按:D=计算底层柱侧移刚度表4.3位置根数125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼中框架边柱F轴=0.7460.454128948103152C轴=0.7150.448127248101792中框架中柱E轴=1.4610.567161048128832边框架边柱F轴=0.5590.41411758223516C轴=0.5630.41511786223578边框架中柱E轴=1.0950.51514627229254410124 9848.024KN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼二层柱侧移刚度表4.4位置根数中框架边柱F轴=0.5180.404344748275792C轴=0.4960.399340488272384中框架中柱E轴=1.0140.502428378342696边框架边柱F轴=0.3880.37231744263488C轴=0.3720.36831402262804边框架中柱E轴=0.7610.457389972779941095158125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼三~六层柱侧移刚度表4.5位置根数中框架边柱F轴=0.4100.377755248604192C轴=0.3930.373747238597784中框架中柱E轴=0.8040.465931538745224边框架边柱F轴=0.3080.350701152142300C轴=0.2940.346693142138628边框架中柱E轴=0.6020.4248494021698801731544125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼各层D值汇总表4.6楼层一层二层三层四层五层六层D值410124109515817315441731544173154417315444.2横向框架自振周期计算4.2.1横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期,先求出顶点的水平位移按照公式:,计算框架基本周期——基本周期调整系数,考虑填充墙对框架刚度影响,取0.7——框架顶点位移4.2.2横向框架顶点位移计算横向框架顶点位移见表表4.7楼层Gi(kN)∑Gi(kN)Di(kN/m)层间相对位移(m)66858.466858.4617315440.0390.191757475.1714334.6317315440.00830.187847475.1721810.8017315440.01250.1795125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼37475.1729286.9717315440.0170.16728584.99437871.9710951580.0340.1519848.0247719.994101240.1160.0116则=1.7×0.7×=0.521(S)4.3水平地震作用下框架侧移验算4.3.1横向地震作用计算本建筑位于安阳市区,为类场地,第一组,八度抗震区,基本地震加速度为0.2g。查表得场地周期特征值Tg=0.35(S),地震影响系数最大值。取=0.16,由于,故考虑顶部附加地震作用——对应于结构基本自振周期的水平地震影响系数——结构等效总重力荷载式中:——曲线下降段的衰减指数——阻尼比,这里取0.9125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼——阻尼调整系数,按下式确定:=4536.768kN各层横向地震作用及楼层地震剪力计算:表4.8各层地震作用及楼层地震剪力楼层m(m)(kN)(kN·m)(kN)(kN)63.324.26858.46165974.730.2311438.741438.7453.320.97476.17156251.990.217874.212312.9643.317.67476.17131580.630.183737.243050.2033.314.37476.17106909.260.149600.263650.47125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼24.5118584.9994434.930.131527.754178.2316.56.59848.0264012.150.087350.494528.72横向框架各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图:图4.1水平地震作用分布及层间剪力4.3.2水平地震作用下的位移验算水平地震作用下的位移验算见表4.9:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼表4.9横向框架抗震变形计算楼层层间剪力(kN)层间刚度层高(m)层间相对转角61438.7417315440.00083.352312.9617315440.00133.343050.2017315440.00173.333650.4717315440.0023.324178.2310951580.00384.514528.724101240.0116.5经过以上计算,层间弹性相对转角均满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第5.5.1表的规定,即满足。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼第5章:框架内力分析5.1水平地震作用横向框架的内力分析5.1.1横向框架梁、柱内力选择4轴线中框架为计算单元,采用D值法计算水平地震下框架柱、梁的内力,柱端弯矩由柱的剪力和反弯点高度求得:;其中,,其计算结果如下表所示:框架结构梁端弯矩以及柱的轴力,计算结果列于下4轴C柱端弯矩及剪力表5.1层数层高层间剪力边柱y63.31438.7417315447472362.090.3930.1836.88168.0153.32312.9617315447472399.810.3930.33108.69220.6843.33050.2173154474723131.630.3930.4173.75260.63125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼33.33650.47173154474723157.530.3930.45233.93385.9124.54178.23109515834048129.890.4960.45263.03321.4816.54528.7241012412724140.50.7150.74675.81237.454轴E柱端弯矩及剪力表5.2层数层高层间剪力中柱y63.31438.7417315449315377.40.8040.3589.39166.0253.32312.96173154493153124.430.8040.44180.67229.9543.33050.2173154493153164.090.8040.45243.67297.8233.33650.47173154493153196.380.8040.45291.62356.4324.54178.23109515842837163.431.0140.50367.72367.7216.54528.7241012416104177.831.4610.604698.16457.734轴F柱端弯矩及剪力表5.3层数层高层间剪力边柱y63.31438.7417315447552462.750.410.2245.56161.52125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼53.32312.96173154475524100.880.410.35116.52216.3943.33050.2173154475524133.040.410.42184.39254.6433.33650.47173154475524159.220.410.45236.44288.9824.54178.23109515834474131.520.5180.52307.76284.0816.54528.7241012412894142.380.7460.66310.81314.66(2)水平地震作用下梁两端剪力以及柱轴力计算:梁端内力计算表表5.4楼层CE跨梁67.2168.0182.3234.7657.2257.56156.4857.5147.2369.32234.4683.8637.2459.66196.0591.0727.2555.41323.08122.0117.2500.48404.47125.68楼层EF跨梁125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼66.982.38161.5235.3556.9162.86261.9561.5746.9244.03371.1683.8036.9306.05473.37112.9626.9336.26520.52124.1716.9420.98622.42151.22注:表中剪力Vb=,其中,柱轴力表5.5柱轴力123456C514.89389.21267.2176.1392.2734.76E59.543431.849.954.650.59F574.43423.21299.04186.0896.9235.35125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼5.1.2内力图水平地震作用下的框架弯矩如图5.1,剪力如图5.2,以及柱轴力如图5.3所示:水平地震作用下的框架弯矩图45.1125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼水平地震作用下的框架剪力图5.2125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼水平地震作用下的框架轴力图5.3125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼5.2竖向荷载作用下横向框架内力分析5.2.1框架荷载计算取一榀框架4轴进行计算,计算简图如图所示:6.3÷3.15=2.1926.9÷2.2=3.1426.9÷2.5=2.762均按单向板传力进行计算。计算简图5.4125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼(1)顶层楼面荷载计算a.屋面均布线荷载计算(1)300×700梁荷载计算:0.3×0.6×25×1.05=4.73板荷载折算:4.5×3.15×1.05=14.88EF跨均布荷载折算:19.61(2)300×700梁荷载折算:0.3×0.6×25×1.05=4.73b.屋面各处集中荷载计算(1)传到4轴F柱处的集中荷载次梁自重250×500:(0.25×0.4×256.9×1/4×1.05)×2=9.06kN300×700梁自重:(0.3×0.6×25×6.3×1.05÷2)×2=29.76kN女儿墙重:6.3×25×0.1×0.6=9.5kN板重:(4.5×3.15×6.9×1/4)×2=48.9kN可知传到4轴F柱上的集中荷载:9.06+29.76+9.5+48.9=97.22kN(2)传到4轴E柱上的集中荷载300×700梁自重:(0.3×0.6×25×6.3×1.05÷2)×2=29.76kN次梁自重:(0.25×0.4×6.9×25×1/4×1.05)×2=9.06kN板重:(4.5×1.1×6.3×1/2)×2=4.5×3.15×6.9×1/4×2=80.09kN总计:29.76+80.09+9.06=118.91kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼(3)传到4轴2/c处集中荷载:次梁自重:(0.25×0.4×25×6.3×1.05×1/2)×2=16.54kN板重:4.5×6.3×(1.1+1.25)×1/2×2=66.62kN总计:66.62+16.54=83.16kN(4)传到4轴1/c处集中荷载:次梁自重:(0.25×0.4×25×6.3×1.05×1/2)×2=16.54kN板重:4.5×6.3×25×1/2×2=70.88kN总计:16.54+70.88-87.42kN(5)传到4轴C柱上的集中力:300×700梁自重:0.3×0.6×25×6.3×1.05×1/2×2=29.76kN女儿墙重:6.3×25×0.1×0.6=9.5kN板重:4.5×6.3×1.25×1/2×2=35.44kN总计:29.76+35.44+9.5=74.7kN2.三—五层楼面荷载计算a.楼面均布线荷载计算:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼(1)300×700横梁荷载:0.3×0.6×25×1.05=4.73板重:4.0×3.15×1.05=13.32墙体重:(6.9-0.7)×(3.3-0.7)×1.8÷6.9=4.27EF跨均布荷载总计为:4.73+13.23+4.27=22.23(2)300×700横梁重:0.3×0.6×25×1.05=4.73墙重:(7.2-0.7)×(3.3-0.7)×1.8÷7.2=4.12CE跨均布荷载总计:4.73+4.12=8.85b.楼面集中荷载计算:(1)传到4轴F柱处的集中荷载:300×700梁自重:(0.3×0.6×25×6.3×1.05×1/2)×2=29.76kN250×500次梁重:(0.25×0.4×25×6.9×1/4×1.05)×2=9.06kN板重:4.0×3.15×6.9×1/4×2=43.47kN墙重:{2.5×[(6.3-0.7)×(3.3-0.7)-(1.8×2.1×2)]+1.8×2.1×2×0.4}×1/2×2=20.54kN柱重:0.7×0.7×(3.3-0.1)×25×1.1=43.12kN总计:29.76+8.625+43.47+20.52+43.12=145.93kN(2)传到4轴E柱上的集中荷载300×700梁自重:(0.3×0.6×25×6.3×1.05÷2)×2=29.76kN墙重:{1.8×[(6.3-0.7)×(3.3-0.7)-0.9×2.1×2]+0.9×2.1×2125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼×0.4}×1/2×2=20.92kN板重:4.0×1.1×6.3×1/2×2+4.5×3.15×6.9×1/4×2=71.19kN次梁:0.25×0.4×25×6.9×1.05×1/2×2=9.06kN总计:29.76+71.19+20.92=43.12=9.06=174.05kN(3)传到4轴2/c处集中荷载:次梁自重:(0.25×0.4×25×6.3×1.05×1/2)×2=16.54kN板重:4.0×6.3×(1.1+1.25)×1/2×2=59.22kN墙重:{1.8×[(6.3-0.7)×(3.3-0.7)-0.9×2.1×2]+0.9×2.1×2×0.4}×1/2×2=20.92kN总计:16.54+59.22+20.92=96.68kN(4)传到4轴1/c处集中荷载:次梁自重:(0.25×0.4×25×6.3×1.05×1/2)×2=16.54kN板重:4.0×6.3×25×1/2×2=63kN总计:16.54+63=79.54kN(5)传到4轴C柱上的集中力:300×700梁自重:0.3×0.6×25×6.3×1.05×1/2×2=29.76kN墙重:{2.5×[(6.3-0.7)×(3.3-0.7)-1.4×2.1×2]+1.4×2.1×2×0.4}×1/2×2=24.05kN板重:4.0×6.3×1.25×1/2×2=31.5kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼柱重:0.7×0.7×(3.3-0.1)×25×1.1=43.12kN总计:29.76+31.5+24.05+43.12=128.43kN3.一—二层楼面荷载计算a.楼面均布线荷载计算:(1)300×700横梁荷载:0.3×0.6×25×1.05=4.73板重:4.0×3.15×1.05=13.23EF跨均布荷载总计为:4.73+13.23=17.96(2)300×700横梁重:0.3×0.6×25×1.05=4.73CE跨均布荷载总计:4.73b.楼面集中荷载计算:(1)传到4轴F柱处的集中荷载:300×700梁自重:(0.3×0.6×25×6.3×1.05×1/2)×2=29.76kN250×250次梁重:(0.25×0.4×25×6.9×1/4×1.05)×2=9.06kN板重:4.0×3.15×6.9×1/4×2=43.47kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼墙重:{2.5×[(6.3-0.7)×(3.3-0.7)-(1.8×2.4×2)]+1.8×2.4×2×0.4}×1/2×2=35.06kN柱重:0.7×0.7×(4.5-0.1)×25×1.1=59.29kN总计:29.76+9.06+43.47+35.06+59.29=176.64kN(2)传到4轴E柱上的集中荷载300×700梁自重:(0.3×0.6×25×6.3×1.05÷2)×2=29.76kN墙重:{1.8×[(6.3-0.7)×(3.3-0.7)-1.8×2.4×2]+1.8×2.4×2×0.4}×1/2×2=26.21kN板重:4.0×1.1×6.3×1/2×2+4.5×3.15×6.9×1/4×2=71.19kN次梁:0.25×0.4×25×6.9×1.05×1/2×2=9.06kN柱重:0.7×0.7×(4.5-0.1)×25×1.1=59.29kN总计:29.76+71.19+26.21+59.29+9.06=195.51kN(3)传到4轴2/c处集中荷载:次梁自重:(0.25×0.4×25×6.3×1.05×1/2)×2=16.54kN板重:4.0×6.3×(1.1+1.25)×1/2×2=59.22kN总计:16.54+59.222=75.76kN(4)传到4轴1/c处集中荷载:次梁自重:(0.25×0.4×25×6.3×1.05×1/2)×2=16.54kN板重:4.0×6.3×25×1/2×2=63kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼总计:16.54+63=79.54kN(5)传到4轴C柱上的集中力:300×700梁自重:0.3×0.6×25×6.3×1.05×1/2×2=29.76kN板重:4.0×6.3×1.25×1/2×2=31.5kN柱重:0.7×0.7×(4.5-0.1)×25×1.1=59.29kN总计:29.76+31.5+59.29=100.55kN4.顶层屋面活荷载计算a.屋面均布活荷载计算:(1)板重:0.5×3.15×1.05=1.65EF跨均布活荷载为:1.65b.屋面集中荷载计算:(1)传到4轴F柱处的集中活载:0.5×3.15×6.9×1/4×2=5.43kN(2)传到4轴E柱处的集中活载:0.5×1.1×6.3×1/2×2+0.5×3.15×6.9×1/4×2=8.9kN(3)传到4轴2/C柱处的集中活载:0.5×(1.1+1.25)×6.3×1/2×125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼2=7.4kN(4)传到4轴1/C柱处的集中活载:0.5×2.5×6.3×1/2×2=7.88kN(5)传到4轴1/C柱处的集中活载:0.5×1.25×6.3×1/2×2=3.94kN5.三—五层楼面活载计算a.屋面均布活荷载计算:(1)2.0×3.15×1.05=6.62EF跨均布活荷载为:6.62b.屋面集中荷载计算:(1)传到4轴F柱处的集中活载:2.0×3.15×6.9×1/4×2=21.74kN(2)传到4轴E柱处的集中活载:2.5×1.1×6.3×1/2×2+2.5×3.15×6.9×1/4×2=39.07kN(3)传到4轴2/C柱处的集中活载:2.5×(1.1+1.25+2.0×1.25)×6.3×1/2×2=33.08kN(4)传到4轴1/C柱处的集中活载:2.0×2.5×6.3×1/2×2=31.5kN(5)传到4轴1/C柱处的集中活载:2.0×1.25×6.3×1/2×2=15.75kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼6.一—二层楼面活荷载计算a.屋面均布活荷载计算:(1)板重:5.0×3.15×1.05=16.54EF跨均布活荷载为:16.54b.屋面集中荷载计算:(1)传到4轴F柱处的集中活载:5.0×3.15×6.9×1/4×2=54.34kN(2)传到4轴E柱处的集中活载:3.5×1.1×6.3×1/2×2+0.5×3.15×6.9×1/4×2=8.9kN(3)传到4轴2/C柱处的集中活载:3.5×(1.1+1.25)×6.3×1/2×2=51.82kN(4)传到4轴1/C柱处的集中活载:3.5×2.5×6.3×1/2×2=55.13kN(5)传到4轴1/C柱处的集中活载:3.5×1.25×6.3×1/2×2=27.56kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼5.2.2框架内力计算1.(1)用弯矩分配法计算框架在竖向荷载作用下的弯矩(2)分配系数见表4.6弯矩分配系数表5.6节点线刚度分配系数左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁F顶——18.187.461——0.7090.291F(3-5)—18.1818.187.461—0.4150.4150.170F(2)—18.1814.47.461—0.4540.3600.186F底—14.4107.461—0.4520.3140.234E顶7.461—18.187.150.228—0.5540.218E(3-5)7.46118.1818.187.150.1460.3570.3570.140E(2)7.46118.1814.47.150.1580.3850.3050.152125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼E底7.46114.4107.150.1910.3690.2560.184C顶7.15—18.18—0.282—0.718—C(3-5)7.1518.1818.18—0.1640.4180.418—C27.1518.1814.4—0.1800.4580.362—C底7.1514.410—0.2270.4560.317—(3)将各节点不平衡弯矩进行第一次分配(4)梁固端弯矩计算公式:M=1/12ql²(5)将所有杆端的分配弯矩向远端传递,传递系数:两端固定传递系数取C=1/2(6)将各个节点因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配,使各节点处于平衡状态。(7)将各杆端的固端弯矩,分配弯矩和传递弯矩相加,即得到杆端弯矩(8)作弯矩图125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼恒荷载作用下框架弯矩分配图5.5125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼活荷载作用下框架弯矩分配图5.6125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼恒荷载作用下弯矩图5.7125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼活荷载作用下弯矩图5.8125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼2.梁端剪力及柱轴力计算(1)恒载作用下梁端剪力及柱轴力计算:梁端剪力:=±柱轴力:N=V+P式中:V——梁端剪力P——节点集中力及柱125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼楼层EF跨EC跨六层53.98106.16.919.6160.175.21163.46125.527.24.73128.2493.43五层73.96105.066.922.2372.1981.19183.14155.97.24.73128.0877.57四层73.96105.066.922.2372.1981.19183.14155.97.24.73128.0877.57三层73.96105.066.922.2372.1981.19183.14155.97.24.73128.0877.57二层71.07108.046.922.2371.3482.05182.26151.947.24.73128.5177.14一层52.8492.676.917.9656.1967.73149.22120.667.24.73101.9787.39竖向恒载作用下梁端的剪力计算表5.7125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼柱轴力表5.8F柱F柱E柱E柱C柱C柱六层157.32197.75322.36362.79168.13208.56五层415.87456.3383.32423.75206246.43四层415.87456.3383.32423.75206246.43三层415.87456.3383.32423.75206246.43二层217.27272.4384.61439.74205.57260.7一层232.8312.43365.21444.84187.94267.57(1)活载作用下梁端剪力及柱轴力计算:竖向活荷载作用下梁端剪力及柱轴力表5.9FE跨层数65.316.0710.7410.74531.8123.8765.0365.03421.8123.87119.32119.32321.8123.87173.61173.61221.8423.84217.19217.19153.3560.77324.88324.88E层数125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼C跨68.316.6423.2823.2810.5810.58535.0629.52144.56144.5666.4366.43435.0629.52265.84265.84122.28122.28335.0629.52387.12387.12178.13178.13234.5530.03484.58484.58223.91223.91159.1245.86683.07683.07297.33297.335.3内力组合5.3.1结构抗震等级:结构的抗震等级可根据结构类型,地震裂度,房屋高度等因素,查表确定。由此可知,本工程的框架为二级抗震等级。4.3.2框架内力组合:本设计考虑了两种组合,即:1.2+1.4及1.2(+0.5)1.3。(1)、框架梁的内力组合结果见表4-10。(2)、框架柱的内力组合结果见表5-11、12、13、14、15、16。表中、125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼两列中梁端弯矩M为经过调幅后的弯矩(调幅系数取0.8)。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼框架梁内力组合表表5-10框架梁内力组合截面位置内力SGKSQKSEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKV=RE[ηvb(MLb+Mcb)/Ln+VGb]一层FM-42.27-40.39622.42-622.42-101.62-101.62455.68-585.31-97.45-107.2771.05V44.9542.68-151.22151.22107.72107.72-238.2957.38103.36113.69E左M-84.05-60.87-404.47404.47-177.56-177.56-397.91233.06-174.34-186.0871.05V54.1848.62-125.68125.68126.28126.28-254.8841.38121.76133.08E右M-146.51-74.35420.98-420.98-269.49-269.49278.6-597.03-272.14-279.9099.36V81.5847.30151.22-151.22157.48157.48321.34-35.14157.42164.11CM-96.53-53.95500.48-500.48-183.81-183.81772.35-522.28-184.27-191.3799.36V69.9136.69125.68-125.68130.12130.12298.26-58.21131.07135.26二层FM-56.86-2.72-520.52520.52-71.66-71.66-559.91455.11-79.48-72.0486.41V57.0717.47-124.17124.1790.5090.50-70.08204.3394.5292.95E左M-84.05-8.25-323.08323.08-111.26-111.26-394.36235.65-121.72-112.4186.41V65.6419.07-122.01122.01102.80102.80-51.30186.62107.69105.47E右M-146.51-40.04336.26-336.26-226.26-226.26177.98-477.73-237.83-231.87120.59125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼V102.8127.64124.17-124.17158.20158.20226.03-16.10166.43162.07CM-121.55-39.50555.41-555.41-195.63-195.63414.35-668.69-203.59-201.16120.59V61.9324.02122.01-122.01104.58104.58185.51-52.41107.63107.95三层FM-59.17-0.67-473.37473.37-71.85-71.85-515.09407.98-80.55-71.9485.71V57.7517.45-112.96112.9691.2991.29-50.31169.9695.4193.73E左M-84.05-6.38-196.05196.05-108.90-108.90-269.66112.63-119.85-109.7985.71V64.9519.10-91.0791.07102.00102.00-21.74155.84106.78104.68E右M-146.51-41.53306.05-306.05-228.14-228.14147.85-448.95-239.32-233.95120.25V102.4628.05112.96-112.96158.30158.30214.98-5.30166.37162.22CM-124.72-38.06495.66-495.66-197.62-197.62353.89-612.64-206.43-202.95120.25V62.0623.6291.07-91.07104.22104.22155.27-22.32107.39107.53四层FM-59.17-0.67-371.16371.16-71.85-71.85-415.44308.33-80.55-71.9485.71V57.7517.45-89.1689.1691.2991.29-30.72166.3395.4193.73E左M-84.05-6.38-234.46234.46-108.90-108.90-307.11150.08-119.85-109.7985.71V64.9519.10-83.8683.86102.00102.00-16.68168.66106.78104.68E右M-146.51-41.53244.03-244.03-228.14-228.1487.38-388.48-239.32-233.95120.25V102.4628.0589.16-89.16158.30158.30217.3420.30166.37162.22CM-124.72-38.06369.32-369.32-197.62-197.62230.71-489.46-206.43-202.95120.25V62.0623.6283.86-83.86104.22104.22168.01-17.32107.39107.53FM-59.17-0.67257.56-257.56-71.85-71.85197.57-304.68-80.55-71.9485.71125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼五层V57.7517.45261.95-261.9591.2991.29357.26-221.6595.4193.73E左M-84.05-6.38-61.5761.57-108.90-108.90-138.55-18.49-119.85-109.7985.71V64.9519.10-57.5157.51102.00102.0012.44139.54106.78104.68E右M-146.51-41.53162.86-162.86-228.14-228.148.24-309.34-239.32-233.95120.25V102.4628.0561.57-61.57158.30158.30186.8550.78166.37162.22CM-124.72-38.06257.56-257.56-197.62-197.62121.75-380.50-206.43-202.95120.25V62.0623.6257.51-57.51104.22104.22138.8911.79107.39107.53六层FM-43.18-3.46168.01-168.01-56.18-56.18124.95-202.67-61.75-56.6678.73V48.084.2534.46-34.4663.0563.0587.1210.9669.1663.64E左M-84.88-5.55-83.0183.01-108.85-108.85-157.334.54-120.14-109.6378.73V60.174.86-34.4634.4678.3278.3223.3099.4586.0979.00E右M-130.77-11.6583.01-83.01-171.60-171.60-36.76-198.63-188.19-173.23120.38V102.596.6535.35-35.35131.48131.48143.7065.58145.14132.42CM-100.41-2.18168.01-168.01-123.24-123.2473.44-254.18-137.73-123.54120.38V74.745.3134.46-34.4696.3896.38114.3138.16106.2197.12125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼横向框架柱C柱弯矩轴力组合表5-11框架C柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGKSQK1SEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKMmaxNminNmaxNMM6柱顶M-256.02-11.93-168.01168.01-322.26-322.26-394.23-66.61-357.56-323.93-66.61-66.61-357.56N168.1310.5834.76-34.76215.09215.09185.21117.43237.56216.57117.43117.43237.56柱底M77.9523.7936.88-36.88123.52123.52106.1134.20129.02126.8534.2034.20129.02N208.5610.5834.76-34.76263.60263.60221.60153.81292.14265.08153.81153.81292.145柱顶M-77.95-23.79-220.68220.68-123.52-123.52-285.32145.01-129.02-126.85145.01145.0144.23N206.0066.4392.27-92.27330.90330.90275.3695.44344.53340.2095.4495.44344.53柱底M77.9523.79108.69-108.69123.52123.52176.13-35.82129.02126.85-35.82-35.82-50.34N246.4366.4392.27-92.27379.42379.42311.75131.82399.11388.72131.82131.82399.11125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼4柱顶M-77.95-23.79-260.36260.36-123.52-123.52-324.01183.70-129.02-126.85183.70183.7050.34N206.00122.28176.13-176.13401.27401.27357.1313.67400.38418.3913.6713.67418.39柱底M73.8422.06173.75-173.75116.40116.40235.86-102.95121.74119.49-102.95-102.95119.49N246.43122.28176.13-176.13449.79449.79393.5150.06454.96466.9150.0650.06466.913柱顶M-81.83-25.32-285.91285.91-130.10-130.10-352.41205.12-135.79-133.64205.12205.12-133.79N206.00178.13267.20-267.20471.64471.64445.92-75.12456.23496.58-75.12-75.12496.58柱底M76.8022.82233.93-233.93120.91120.91297.20-158.96126.50124.11-158.96-158.96124.11N246.43178.13267.20-267.20520.16520.16482.31-38.73510.81545.10-38.73-38.73545.102柱顶M-75.14-26.55-321.48321.48-123.62-123.62-381.07245.82-127.99-127.34245.82245.82-127.34N205.57223.91389.21-389.21528.81528.81602.13-207.43501.43560.16-207.43-207.43602.13柱底M83.5443.44263.03-263.03154.98154.98331.64-181.27156.22161.06-181.27-181.27331.64N260.70223.91389.21-389.21594.97594.97655.05-154.51575.86626.31-154.51-154.51655.051柱顶M-37.12-24.00-237.45237.45-74.78-74.78-264.92198.11-74.11-78.14198.11198.11-264.92N187.94297.33514.89-514.89600.16600.16671.16-332.87551.05641.79-332.87-332.87671.16柱底M18.5612.00675.81-675.8137.3937.39675.62-642.2137.0639.07-642.21-642.21675.62N267.57297.33514.89-514.89695.72695.72742.83-261.20658.55737.35-261.20-261.20742.83注:表中M以左侧受拉为正,单位为KN.m,N以受压为正,单位为KN.125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼框架C柱剪力组合表5-12框架C柱剪力组合层次SGKSQK1SEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKγRE[ηc(Mcb+Mct)/Hn6-17.84-2.6212.19-12.19-24.71-24.71-4.17-27.94-26.70-25.085-15.43-3.4523.46-23.46-22.86-22.868.99-36.76-24.28-23.354-15.70-3.7832.47-32.47-23.60-23.6017.53-45.79-24.98-24.133-15.60-3.6539.23-39.23-23.32-23.3224.21-52.29-24.71-23.832-17.44-3.7143.74-43.74-25.60-25.6028.75-62.23-27.25-26.121-5.67-1.5653.25-53.25-8.77-8.7749.94-60.82-9.21-8.99注:表中V以绕柱端顺时针为正。γRE[ηc(Mcb+Mct)/Hn为相应于本层柱净高上,下两端的剪力设计值。横向框架柱E弯矩轴力组合表5-13框架E柱弯矩和轴力组合125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼层次截面内力SGKSQK1SEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKMmaxNminNmaxNMM6柱顶M57.367.62-166.02166.0278.4378.43-110.25213.4985.0679.50213.49-110.2585.06N322.3623.28-0.590.59416.16416.16289.55290.70458.47419.42290.70289.55458.47柱底M-39.04-21.9789.39-89.39-74.53-74.5352.02-122.29-74.67-77.61-122.2952.02-74.67N362.7923.28-0.590.59464.68464.68325.94327.09513.05467.94327.09325.94513.055柱顶M39.0421.97-229.95229.9574.5374.53-189.07259.3474.6777.61259.34-189.0774.67N383.32144.56-4.654.65642.13642.13340.45349.52662.04662.37349.52340.45662.37柱底M-39.04-21.97180.67-180.67-74.53-74.53141.02-211.29-74.67-77.61-211.29141.02-74.67N423.75144.56-4.654.65690.65690.65376.84385.91716.62710.88385.91376.84716.624柱顶M39.0421.97-297.82297.8274.5374.53-255.24325.5174.6777.61325.51-255.2474.67N323.32265.84-9.959.95722.94722.94281.29300.69702.32760.16300.69281.29760.16柱底M-37.08-20.87243.67-243.67-70.79-70.79204.21-270.95-70.93-73.71-270.95204.21-73.71N423.75265.84-9.959.95843.46843.46371.67391.08837.90880.68391.08371.67880.683柱顶M40.6922.89-365.43365.4377.6777.67-319.67392.9277.8280.87392.92-319.6780.87N383.32387.12-31.8431.84947.76947.76313.94376.03904.601001.95376.03313.941001.95柱底M-37.95-21.27291.62-291.62-72.34-72.34250.17-318.48-72.50-75.32-318.48152.31-75.32N423.75387.12-31.8431.84996.27996.27350.33412.42959.181550.47412.42350.331550.472柱顶M36.2718.52-367.72367.7266.8666.86-325.88391.1767.4869.45391.17-325.8869.45125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼N384.61484.58-34.0034.001072.101072.10333.87404.591003.801939.94404.59333.871939.94柱底M-39.03-13.10367.72-367.72-63.34-63.34323.40-393.65-65.79-65.18-393.65323.40-65.18N439.74484.58-34.0034.002138.262138.26386.79457.512078.232430.96457.51386.792430.961柱顶M17.523.74-457.73457.7325.7425.74-430.52462.0527.3926.26462.05-430.5226.26N365.21683.07-59.5459.542298.922298.92270.64386.742176.102938.83386.74270.642938.83柱底M-8.76-1.87698.16-698.16-12.87-12.87672.82-688.59-13.70-13.13-688.59672.82-13.13N444.84683.07-59.5459.542394.482394.48342.30458.412883.603015.28458.41342.303015.28注:表中M以左侧受拉为正,单位为kN.m,N以受压为正,单位为kN.框架E剪力组合表5-14框架E柱剪力组合层次SGKSQK1SEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKγRE[ηc(Mcb+Mct)/Hn612.461.6823.31-23.3117.068817.068833.94125-11.5132518.50117.304511.562.5344.86-44.8617.059817.059854.1425-33.334518.13617.414125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼411.582.4462.11-62.1116.970416.970470.97925-50.1352518.07317.312311.552.4375.04-75.0416.921816.921883.559-62.76918.022517.262212.642.6683.66-83.6618.519618.519699.1408-74.87219.72418.89215.631.1971.78-71.788.25548.255480.056-69.24648.79058.422注:表中V以绕柱端顺时针为正。γRE[ηc(Mcb+Mct)/Hn为相应于本层柱净高上,下两端的剪力设计值。横向框架柱F弯轴力组合表5-15框架F柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGKSQK1SEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKMmaxNminNmaxNMM6柱顶M53.984.32-161.52161.5270.2270.22-108.90206.0677.1970.82206.06108.9077.19N157.3210.74-35.3535.35202.32202.32107.12176.05223.12203.82176.05107.12223.12柱底M-36.98-0.4245.56-45.56-44.91-44.9111.14-77.70-50.34-44.96-77.7011.14-50.34N197.7510.74-35.3535.35250.83250.83143.51212.44277.70252.34212.44143.51277.70125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼5柱顶M36.980.42-216.39216.3944.9144.91-177.70244.2650.3444.96244.26-177.1050.34N415.8765.03-96.9296.92580.98580.98279.79468.78626.45590.09468.78279.79626.45柱底M-36.98-0.42116.52-116.52-44.91-44.9180.33-146.89-50.34-44.96-146.8980.33-50.34N456.3065.03-96.9196.92629.50629.50316.18505.17681.04638.60505.17316.18681.044柱顶M36.980.42-254.64254.6444.9144.91-214.99281.5650.3444.96281.56-214.9950.34N415.87119.32-186.08186.08649.39649.39192.86555.71680.74666.09555.71192.86680.74柱底M-34.85-0.48184.39-184.39-42.42-42.42148.42-211.15-47.53-42.49-211.15148.42-44.53N456.30119.32-186.08186.08697.90697.90229.24592.10735.33714.61592.10229.24735.333柱顶M38.990.37-288.98288.9847.2547.25-246.66316.8553.0147.31316.85-246.6647.31N415.87173.61-299.04299.04717.79717.7982.72665.85735.03742.10665.8582.72742.10柱底M-35.06-1.80236.44-236.44-44.34-44.34198.98-262.08-49.13-44.59-262.08198.98-44.59N456.30173.61-299.04299.04766.31766.31119.11702.23789.62790.61702.23119.11790.612柱顶M35.475.24-284.08284.0849.1749.17-245.06308.9053.1249.90308.90-245.06308.90N217.27217.19-423.21423.21534.38534.38-231.56648.72510.50564.79648.72-231.56648.72柱底M-37.69-32.84307.76-307.76-86.61-86.61266.15-333.99-83.72-91.20-333.99266.15-333.99N272.40217.19-423.21423.21600.54600.54-178.63701.64584.93630.95701.64-178.63701.641柱顶M15.1517.65-314.66314.6640.4240.42-293.16320.4338.1042.89320.43-293.16320.43N232.80324.88-574.43574.43688.71688.71-350.55769.59639.16734.19769.59-350.55769.59柱底M-7.85-8.80610.81-610.81-20.51-20.51588.47-602.60-19.40-21.74-602.60588.47-602.60N312.43324.88-574.43574.43784.26784.26-278.88841.26746.66829.75841.26-278.88841.26注:表中M以左侧受拉为正,单位为kN.m,N以受压为正,单位为kN.125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼横向框架柱F剪力组合表5-16框架F柱剪力组合层次SGKSQK1SEK1SEK21.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKγRE[ηc(Mcb+Mct)/Hn6-17.37-2.3412.19-12.19-23.7924-23.7924-3.74775-27.51825-25.7895-24.125-15.61-3.5523.46-23.46-23.205-23.2058.8245-36.9225-24.6235-23.7024-15.76-3.3832.47-32.47-23.1708-23.170817.47425-45.84225-24.656-23.6443-15.67-3.3639.23-39.23-23.0376-23.037624.14625-52.35225-24.5145-23.5082-17.84-3.843.74-43.74-26.196-26.19628.3632-62.616-27.884-26.7281-7.88-1.6953.25-53.25-11.5854-11.585447.8152-62.9448-12.328-11.822注:表中V以绕柱端顺时针为正。γRE[ηc(Mcb+Mct)/Hn为相应于本层柱净高上,下两端的剪力设计值。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼第6章框架截面设计当考虑地震作用时,结构构件的截面设计采用下式:式中:——承载力抗震调整系数,取值见表5.1S——地震作用效应或地震作用效应与其他荷载效应的基本组合R——结构构件的承载力在截面配筋时,组合表中的内力与地震力组合时,均应乘以后,再与静力组合的内力进行比较,挑选出最不利内力进行配筋。承载力抗震调整系数表6.1材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比大于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏压0.85125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼6.1主梁截面设计6.1.1主梁正截面计算1.以第一层为例,梁控制截面如图6.1所示混凝土强度等级,钢筋选用为Ⅱ级钢筋,,箍筋为I级钢筋。梁控制截面6.12.各截面内力计算1-1截面梁端最大正弯矩:梁端最大负弯矩:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼1-2截面3-3截面梁端最大正弯矩:梁端最大负弯矩:4-4截面梁端最大正弯矩:梁端最大负弯矩:5-5截面6-6截面梁端最大正弯矩:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼梁端最大负弯矩:1.梁正截面配筋计算(1).FE跨的T型梁翼缘取值计算如下:①当按跨度考虑时:②当按梁间距离考虑时:③按翼缘厚度考虑时:此种情况不考虑。故取。(1)FE跨T型截面类别判定:FE跨最大正弯矩则属于第一类T形截面,只需按照翼缘宽度按矩形截面计算即可;(3).FE跨计算:选用622125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼验算最小配筋率:>%和=0.22%满足要求1-1截面负弯矩取查表得:梁下部纵向钢筋为522,>%和=0.22%3–3截面负弯矩取125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼查表得:梁下部纵向钢筋为422,>%和=0.22%梁上下截面钢筋满足构造规定要求。(4).CE跨的T型梁翼缘取值计算如下:①当按跨度考虑时:②当按梁间距离考虑时:③按翼缘厚度考虑时:此种情况不考虑。故取。(5).CE跨T型截面类别判定:CE跨最大正弯矩则属于第一类T形截面,只需按照翼缘宽度按矩形截面计算即可;(6).CE跨计算:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼选用625验算最小配筋率:>%和=0.22%满足要求4-4截面负弯矩取查表得:梁下部纵向钢筋为625,>%和=0.22%梁上、下部钢筋满足构造规定要求。6-6截面负弯矩125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼取查表得:梁下部纵向钢筋为722,>%和=0.22%梁上下截面钢筋满足构造规定要求。主梁的正截面计算表6.2截面1-1负筋FE梁正筋3-3负筋4-4负筋CE梁正筋6-6负筋-478.01548.92-373.09-730.56739.91-627.38189620441480289932602489选筋522622422625625722实配面积190022811520294532632661(%)0.951.140.761.471.631.336.1.2主梁斜截面计算为防止梁在弯屈屈服前发生剪切破坏,截面设计时对剪力调整如下:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼式中:——剪力增加系数,对于二级框架取1.2——梁的净跨——梁在重力荷载代表值作用下,按照简支梁分析的梁端剪力设计值、——分别为梁左、右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值FE跨计算:顺时针:反时针:CE跨计算:顺时针:反时针:计算时取顺时针和逆时针方向的较大值FE跨:==1.2×1014.27/(6.9-0.7)+97.58=293.89kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼CE跨:=1.2×(730.56+627.38)/(7.2-0.7)+18.44=269.14kN将调整后的剪力值与组合表中的静力组合简力值进行比较,取较大值进行梁的斜截面计算。(2)梁斜截面计算见表6.3.根据《混凝土结构设计规范》对梁端箍筋加密要求:FE、CE跨加密区长度:max=(1.5h,500)1.5h=1.5×700=1050取1100,加密区箍筋间距取100,选用四肢箍,与该梁箍筋一样.梁斜截面计算表6.3截面支座F支座E左支座E右支座C设计剪力(kN)297.85318.60401.66372.82调整后的剪力V(kN)293.89293.89269.14269.14(kN)223.39238.95301.25279.62300×665300×665300×665300×665633.45>633.45>633.45>633.45>箍筋直径d肢数n78.578.578.578.5125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼箍筋间距S(mm)200200200200512.86>512.86>512.86>512.86>%0.520.520.520.520.190.190.190.19。。。6.2柱截面设计以第一、二层E柱为例对图中1-1、2-2、3-3截面进行设计。混凝土等级C40纵筋等级HRB335级箍筋等级HPB235级。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼柱控制截面6.26.2.1柱轴压比验算根据《建筑抗震设计规范》,在二级抗震等级时,柱的轴压比限值为0.8。N1-1=2430.96kNN2-2=2938.83kNN3-3=3015.28kN三个截面均满足轴压比限值的要求。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼6.2.2正截面承载力计算框架结构的变形能力与框架破坏机制密切相关,一般框架梁的延性大于柱子,梁先屈服可使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移增大,抗震性能较好。若柱形成塑性铰,则会伴随产生较大的层间位移,危及结构承受重力荷载能力,并可能使结构成为机动体系。因此在框架设计中,应体现“强柱弱梁”故二级框架中,除顶层外,其余各结点的梁柱弯矩符合下述公式:;式中各个参数的意义如下:结点上下柱端顺时针或反时针方向截面组合弯矩设计值之和。结点左右梁顺时针或反时针方向截面组合弯矩设计值之和。地震反复作用时,两个方向的弯矩设计值均应满足要求,当柱子考虑顺时针弯矩时,梁应考虑反时针方向弯矩之和,反之亦然。若采用对称配筋,可取两组中较大的计算配筋。由于框架底层柱过早出现塑性屈服,将影响整个结构的变形能力同时,随着框架梁铰的出现,底层柱根部弯矩亦有增大趋势。为了延缓底层根部柱铰的发生,使整个结构塑化过程得以充分发展,而且底层柱计算长度和反弯点有更大的不确定性,故应适当加强底层柱的抗弯能力,则底层柱下端截面的弯矩设计值应乘以增大系数1.25。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼第一层梁与E柱结点的梁端弯矩值由内力组合表查得:左震=495.32+261.19=756.51kN.m右震=293.39+559.71=853.10kN.m取第一层梁与E柱结点的柱端弯矩值由内力组合表查得由于梁端取右震,则也取右震,则:右震=352.45+462.58=815.03kN.m取上下柱端弯矩(即1-12-2截面)则对底层柱底(3-3截面)弯矩设计值应考虑增大系数1.25根据C柱内力组合表,选择最不利内力,并考虑上述各种调整系数及抗震调整系数后,各截面控制内力如下:1-1截面:①M=442.69X0.8=354.15kN.mN=2430.96X0.8=1944.76kN125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼②M=37.46kN.mN=2488.53kN2-2截面:①M=581.02X0.8=464.82kN.mN=2938.83X0.8=2351.06kN②M=16.82kN.mN=2926.78kN3-3截面:①M=899.2X0.8=719.36kN.mN=3015.28X0.8=2412.22kN②M=8.41kN.mN=3022.34kN截面采用对称配筋,具体配筋计算见下表。表中各个参数的意义如下:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼这时用公式:当小偏心时:柱截面配筋计算表6.4截面1-12-23-3M354.1537.46464.8216.82719.368.41N1944.762488.532351.062926.782415.223022.34450065006500700×665700×665700×66518215197629832323232323232053822029321266.49.39.31.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01..011.511.192.61.132.58207572587535967200200200e5223725733906743820.2190.2840.2640.3290.2710.339125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼偏心情况大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压583<0405<01520<0选筋425425425实际面积1964196419640.840.840.846.2.3柱斜截面设计以第一层柱为例,剪力设计值按下式调整:式中:由正截面计算中第2-2、3-3截面控制内力:柱抗剪承载力式中:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼取设柱箍筋为4肢同时柱受剪截面应符合如下条件:符合要求。6.2.4节点设计1.根据《建筑结构抗震规范》规定,对二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算。以第一层横向框架梁与E柱相交为例:节点核芯区剪力设计值:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼2.节点核芯区截面验算框架节点受剪水平截面应符合:符合条件。3.节点核芯区截面抗剪强度验算125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼式中:节点核芯区箍筋为4肢节点核芯区抗剪满足要求。第7章:次梁设计7.1计算简图次梁的计算跨度及荷载如图5.4所示按照弹性理论计算,计算跨度取支座中心线间的距离,且7.2次梁设计7.2.1荷载计算板传给次梁的等效均布恒荷载:4.2×2.35×1.05=10.36kN/m次梁自重均布恒载:0.25×0.5×25×1.05=3.28kN/m125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼墙重均布恒载:(3.3-0.5)×0.2×9.8×1.05=5.76kN/m板传给次梁的等效均布活荷载:2.5×2.35×1.4=8.23kN/m合计:该次梁上的均布恒载19.4×1.2=23.28kN/m板传给次梁的活荷载8.23kN/m则:g+q=23.28+8.23=31.51kN/m7.2.2内力计算跨中:支座:7.2.3截面配筋计算1.跨中截面,当梁下部受拉时T型截面计算:翼缘宽度计算:(1)当按跨度考虑时:(2)当按梁间距离考虑时:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼取属于一类截面。选用3122.支座截面:当梁上部受拉时按矩形双筋截面计算。选用712125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼斜截面验算初选箍筋满足梁上下部配筋构造要求。第8章:楼梯设计8.1楼梯板计算8.1.1设计资料本设计采用板式楼梯,由楼梯段、休息平台、平台梁组成。踏步板是斜放的齿形板,支撑在平台梁上,板式楼梯的优点是下表面平整,施工支模方便,外观比较轻巧,缺点是斜板较厚,约为梯段板斜长的1/25-1/30,其混凝土用量和钢筋用量较多。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼板式楼梯计算要点:梯段斜板按斜放的简支梁计算,斜板的计算跨度取平台梁间的斜长净距ln,,楼梯部分混凝土采用C30,受力钢筋采用二级钢筋,其余采用一级钢筋。平台板的保护层厚度取20,平台梁的保护层厚度取35,楼梯段保护层取20。8.1.2荷载计算层高为4.5m的楼梯设计,取1m宽板带计算楼梯板,荷载分项系数水磨石面层:(0.28+0.15)×0.65/0.28=1.0kN/m三角形踏步:0.5×0.28×0.15×25/0.28=1.88kN/m混凝土斜板:0.14×25/0.881=3.97kN/m板底抹灰:0.02×20/0.881=0.45kN/m恒载:7.3kN/m活载:2.5kN/m荷载设计值:P=1.2g+1.4q=1.2×7.3+1.4×2.5=12.26kN/m8.1.3截面设计板的计算跨度,125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼斜板两端均与梁整浇,考虑梁对板的弹性约束,则其跨中弯矩系数取为1/10,即,板厚140有效高度为采用C30级混凝土,选配分布筋每个踏步为一根钢筋.8.2平台板计算8.2.1荷载计算取1米宽板带,h=100水磨石面层0.65kN/m100厚钢筋混凝土现浇板0.1×25kN/m3=2.5kN/m板底抹灰0.02×20kN/m3=0..4kN/m合计:gk=3.55kN/m活载:qk=2.50kN/m荷载设计值为:1.20gk+1.40qk=7.76kN/m125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼8.2.2截面设计平台板的计算跨度:弯矩设计值:板的有效高度:=100-20=80;选配;8.3平台梁设计8.3.1荷载计算平台梁的自重25×0.3×0.45×1.05=3.38kN/m125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼梯段斜板传来的荷载7.3×4.8/2=17.52kN/m平台板传来的荷载3.55×1.4/2=2.49kN/m合计:gk=23.39kN/m活载:qk=2.50×(1.4/2+4.8/2)=7.75kN/m荷载设计值为:1.20gk+1.40qk=35.28kN/m8.3.2截面设计计算跨度:=4800内力设计值:由于平台板的存在,截面按倒L形计算。验算截面:属于第一类截面125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼选配斜截面受剪承载力计算:受弯构件的受剪截面应符合下列条件:=189.48设置箍筋,双肢箍满足要求。第9章:楼板设计9.1计算方案及简图A区格板:B区格板:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼C区格板:故均按调幅法单向板设计。9.2.A、B、C板的设计9.2.1A区格板设计1.荷载计算楼面恒载取为:4.0kN/㎡楼面活载取为:2.5kN/㎡取活载分配系数为1.4,恒载分配系数为1.2则:g+q=1.2×4.0+1.4×2.5=8.3kN/㎡2.内力计算取1米宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为:中间跨:边跨:中间跨与边跨的计算跨度相差:故可按等跨连续板计算内力。3.各截面弯矩及正截面承载力的计算125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼各截面的弯矩设计值及选配钢筋的计算结果如下表所示:板厚100mm,,采用C25级混凝土钢筋采用HPB235级正截面承载力计算表9.1截面边支座边跨中第一内支座中跨中弯矩系数-1/161/141/16-1/14弯矩设计值kN.m-4.445.074.36-4.990.0550.0630.0540.0620.9720.9670.9720.968290332284327选配钢筋实配面积2963352963359.2.2B、C区格板设计1.荷载计算g+q=8.3kN/㎡2.内力计算125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼中间跨:边跨:中间跨与边跨的计算跨度相差:正截面承载力计算表9.2截面边支座边跨中第一内支座中跨中弯矩系数-1/161/141/16-1/14弯矩设计值kN.m-2.683.072.63-3.000.0330.0380.0330.0370.9830.9810.9830.981173199169194选配钢筋实配面积180201180201125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼第10章:基础设计10.1基础底面积设计10.1.1设计资料1.内力组合本工程选用柱下独立基础,选用4轴线中柱进行基础设计基础顶面内力组合,基础计算不考虑地震作用效应,使用荷载标准值计算。2.选用材料基础采用C20混凝土,钢筋HPB235级,钢筋混凝土保护层厚度50,垫层钢筋混凝土采用C10,厚100,每边伸出基础边100。3.基础梁与梁上线荷载标准值4.基础梁宽300,高为650纵向传给基础的轴力:N=25×(6.3-0.7)×0.3×0.65+25×(6.9+7.2-0.7)÷2×0.3×125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼0.65=87.26kN横向基础梁传给该基础的轴力:N=25×(6.9+7.2-0.7)÷2×0.3×0.65+1.8×(6.3-0.7)×(6.5-0.7-0.65)=51.912kN1.地基承载力设计值基础埋深取:0.65+3×0.5=2.15m根据《建筑地基规范》当基础宽度大于3m或埋深大于0.5m时,地基承载力特征值按下式进行修正:;式中各参数的意义如下:本设计中,125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼10.1.2基础面积估算1.基础顶面轴力总值N=3201.69+87.26+51.912=3340.86kN2.初步选择基础底面积基础底面积抵抗矩为:基础底面以上土的自重为:基础底面土反力计算:Q=3340.86M=10.63=542.84V=4.91基础底面满足承载力要求。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼10.2基础截面验算10.2.1计算基础净反力基本组合设计值N=3022.344+15.58+51.912=3089.84kNV=4.37kN基础边缘10.2.2截面抗冲切验算截面位置见图10.11-1截面抗冲切验算基础高度h=1500至上而下分别为500、500、5001-1台阶有效高度初步选择基础高度(有垫层)。取125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼因为偏心受压冲切力:而抗冲切力:满足要求。1-2截面抗冲切验算。取冲切力:125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼而抗冲切力:满足要求。1-3截面抗冲切验算。取冲切力:而抗冲切力:满足要求。基础截面抗冲切验算如图10.1所示125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼图10.1125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼9.3截面配筋计算1-1截面(中柱)柱边净反力:弯矩:2-2截面(变阶处)柱边净反力:弯矩:3-3截面(变阶处)125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼柱边净反力:弯矩:比较、、,应按配筋,实际配筋:,。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼结论通过三个月的毕业设计,我把以前学习的各科的知识又融合在一起,这是在毕业前非常重要的一课,让我们更加全面的认识到了自己的专业。我的毕业设计是钢筋混凝土框架结构,设计的主要分为两个方向:1.建筑设计;2.结构设计。建筑设计部分为:建筑平面设计;建筑立面设计;建筑剖面设计;建筑细部设计。结构设计部分为:选择结构类型,进行结构布置;估算梁、板、柱界面尺寸及材料等级;荷载计算;楼梯的内力分析及配筋计算;框架梁、板、柱的内力分析及配筋计算;基础设计。经过自己的努力工作,设计终于顺利完成,虽然熟练程度还不够,还有待在以后的日子里继续努力学习,要有活到老学到老的精神.125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼致谢时间如梭,转眼间近三个月的毕业设计即将结束。首先要特别感谢我的指导老师,他对我们的付出使得我们有了很大的收获,他认真负责的教会了我们有关设计的步骤和方法;并及时地把设计当中出现的各种问题给我们作了细致、全面的讲解和处理。我通过课堂基础课与专业知识的学习以及工地现场的实践,我已基本拥有独立完成建筑结构设计的能力,同时,也掌握了一些处理问题的方法和技巧。在各位指导老师和同组学生的指导与帮助下,我觉得我成功地完成了这次毕业设计课题。毕业设计是对一名合格的本科毕业生的检验,也是对本科学习成果的检验。通过这次综合性的设计,我们不仅可以把书本所学到的理论知识再次巩固,还可以提高自己的综合实践能力。为自己的大学生活画上一个圆满的句号,更为下一阶段的工作中的实际操作奠定坚实的基础。另外,特别值得一提的是,通过这次设计,我深刻地认识到作为一个结构工程师应具备的严谨的治学态度。大学的学习生涯即将结束,在这几年里,我从一个对建筑一无所知的人变成了对建筑行业了解颇深的人,虽然大学的生活即将结束,但我的人生舞台才刚刚开始,我会充分发挥自己的所学所长,在不断的学习和交流中,勇于创新,努力奋进。125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼主要参考文献1、《房屋建筑学》.北京:中国建筑工业出版社,19972、《建筑结构抗震设计》.北京:中国建筑工业出版社,20023、《建筑抗震设计规范》GB50011--2001.北京:中国建筑工业出版社,20014、《工业于民用建筑抗震设计手册》.北京:中国建筑科学研究院,19855、《工业于民用建筑抗震验算与构造措施》.北京:中国建筑科学研究院,19866、《混凝土结构设计规范》GB50010—2002.北京:中国建筑工业出版社7、《结构力学》.武汉:武汉工业大学出版社,20008、《建筑结构荷载规范》GB50009—2001.北京:中国建筑工业出版社9、《建筑结构设计术语和符号标注》GB/T50083-97.北京:中国建筑工业出版社10、《建筑防火设计规范》GB50045—2001.北京:中国建筑工业出版社11、《现行建筑设计规范大全》.北京:中国建筑工业出版社,200412、《建筑结构选型手册》.北京:中国建筑工业出版社,200013、钢筋混凝土结构设计原理》.武汉:武汉理工大学出版社,200314、《楼梯设计手册》.北京:中国建筑工业出版社15、《建筑地基基础规范》GB50007—2002.北京:中国建筑工业出版社125 河南工业大学安阳市荣资商场2号楼16、《房屋结构毕业设计指南》.北京:中国建筑工业出版社,200417、《土力学与基础工程》.武汉:武汉工业大学出版社,200018、《土木工程专业毕业设计指南》.北京:中国水利水电出版社,200219、《StrengthAnalysisinGeomechanics》,BySergueyA.Elsoufiev,200720、《SoilEngineering》,ByFuHuaChen,1999125'