完整-6層框架結(jié)構(gòu)住宅樓-設(shè)計

九江市修水縣住宅樓畢業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：1、建筑要求：總面積3000m2左右，主體建筑6層，層高米。2、結(jié)構(gòu)要求：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，墻體采用普通磚，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。3、氣象資料：根本雪壓0.4kN/m2。全年為西北風，根本風壓為0.30kN/m2。4、地質(zhì)資料：建筑場地土層自下而上依次為雜填土層，粉質(zhì)粘土層，粗砂層，細砂層，礫砂層。采用天然地基，持力層為粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值fak=175kPa。場地地震烈度為VI度，抗震等級四級5、技術(shù)要求：滿足工程施工圖深度要求業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間：一、畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容：1、查閱并收集與框架結(jié)構(gòu)住宅樓設(shè)計相關(guān)的國內(nèi)外文獻資料，完成開題報告和科技文獻翻譯。2、建筑設(shè)計階段：確定建筑空間及構(gòu)造方案，給出必要的建筑設(shè)計說明，圖紙目錄，建筑總平面圖，底層、標準層、頂層及屋面平面圖，正立面、側(cè)立面圖，剖面圖，墻身剖面大樣等建筑施工圖紙。3、荷載計算：包括屋面和各樓層面荷載計算。4、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算(選取一榀典型框架，手工進行內(nèi)力分析)。5、內(nèi)力組合計算;配筋及變形計算(梁、柱配筋計算)。6、根底及其他構(gòu)件設(shè)計(根底配筋、現(xiàn)澆樓梯、雨蓬、檐口、懸挑、梁板設(shè)計計算等)。7、PKPM計算復核及結(jié)構(gòu)施工圖繪制。8、撰寫和整理設(shè)計計算書、打印圖紙等設(shè)計文件，準備辯論。二、時間安排1-2周，完成開題報告和文獻翻譯工作；3-6周，完成建筑設(shè)計及出建筑施工圖；7-14周，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計及出結(jié)構(gòu)施工圖，提交畢業(yè)設(shè)計成果；15周，辯論。要參考資料：[1].GB50010-2002.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2002.[2].GB50009-2001.建筑結(jié)構(gòu)荷載標準.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2002.[3].GB50007-2002.建筑地基根底設(shè)計標準.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2005.[4].GB50011-2001.建筑抗震設(shè)計標準.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2001.[5].GB50016-2006.建筑設(shè)計防火標準.北京：中國方案出版社.2006.[6].03G101.平面整體表示方法制圖規(guī)那么和構(gòu)造詳圖.北京：中國建筑標準設(shè)計研究所出版.2003.[7].沈蒲生主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].北京：高等教育出版社.2005.6.[8].沈蒲生主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京：高等教育出版社.2005.6.[9].李必瑜.房屋建筑學[M].武漢：武漢理工大學出版社.2000.7.[10].簡明建筑設(shè)計手冊，機械工業(yè)出版社，2003.[11].董軍等.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南，房屋建筑工程分冊，北京，中國水利水電出版社，2002.[12].高等學校畢業(yè)設(shè)計〔論文〕指導手冊土建卷，北京，高等教育出版社，1999.[13].龍馭球、包世華.結(jié)構(gòu)力學，北京，高等教育出版社，1994..[14]目錄第一章建筑設(shè)計說明1建筑概況………………………52設(shè)計資料………………………5第二章結(jié)構(gòu)設(shè)計說明1結(jié)構(gòu)方案選取………………11第三章樓蓋設(shè)計1樓面梁格布置圖………………152標準層樓板計算……………163屋面板計算……………………20第四章框架計算1確定框架計算簡圖……………242梁柱線剛度計算………………243荷載計算………………………256豎向荷載計算…………………27第五章水平荷載計算1集中風荷載標準值……………322橫向2~6層D值的計算………323橫向底層D值的計算…………334風荷載作用下框架側(cè)移計算…………………33第六章內(nèi)力計算1恒載作用下框架內(nèi)力計算……………………332風荷載標準值作用下的內(nèi)力計算……………413活荷載作用于A-B軸間時內(nèi)力計算…………444活荷載作用于C-D軸間時內(nèi)力計算…………51第七章內(nèi)力組合1橫向框架梁內(nèi)力組合…………582用于承載力計算的框架柱的根本內(nèi)力組合…………………593用于正常使用極限狀態(tài)驗算的框架梁根本組合……………59第八章截面設(shè)計與配筋計算1框架柱截面設(shè)計………………602框架梁截面設(shè)計………………633裂縫寬度驗算…………………65第九章樓梯設(shè)計1梯段板的設(shè)計…………………672平臺板計算……………………693平臺梁計算……………………70第十章根底設(shè)計1A軸柱下根底設(shè)計……………702B軸柱下根底設(shè)計……………73總結(jié)…………………79參考文獻……………79致謝…………………80建筑設(shè)計說明1.1建筑設(shè)計說明這次畢業(yè)設(shè)計的課題為九江市修水縣住宅樓,本著設(shè)計富有正氣和時代氣息的原那么,設(shè)計一座現(xiàn)代化氣息的住宅樓,建筑設(shè)計在現(xiàn)有的自然環(huán)境與總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，綜合考慮使用功能、結(jié)構(gòu)施工、材料設(shè)備、經(jīng)濟藝術(shù)等問題，著重解決建筑內(nèi)部使用功能和使用空間的合理安排，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果，各個細部的構(gòu)造方式等，創(chuàng)造出既符合科學性，又具有藝術(shù)效果的住宅環(huán)境。建筑設(shè)計應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)等相關(guān)的技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料、勞動力、投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用、經(jīng)濟、鞏固、美觀。本方案采用框架結(jié)構(gòu)，六層，根據(jù)地形，單元入口朝北。在滿足功能要求的根底上，該建筑要表達現(xiàn)代化特色，適應(yīng)現(xiàn)代化的住宅需求。滿足消防、抗震等平安要求?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是多層、高層建筑的一種主要結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，能獲得較大的使用空間，建筑立面容易處理，可以適應(yīng)不同的房屋造型。同時，在結(jié)構(gòu)性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期較長，地震反響較小，經(jīng)過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以具有較好的延性性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁、柱、節(jié)點及根底組成的結(jié)構(gòu)形式，橫梁和柱，通過節(jié)點連為一體，形成承重結(jié)構(gòu)，將荷載傳至根底，整個房屋全部采用這種結(jié)構(gòu)形式的稱為框架結(jié)構(gòu)或純〔全〕框架結(jié)構(gòu)，框架可以是等跨或不等跨的，也可以是層高相同或不完全相同的，有時因工藝和使用要求，也可能在某層抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。1.2平面設(shè)計建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各局部的組合關(guān)系。由于建筑平面通常較為集中反映建筑功能方面的問題，一些剖面關(guān)系比擬簡單的民用建筑，它們的平面布置根本上能夠反映空間組合的主要內(nèi)容，因此，首先從建筑平面設(shè)計入手。但是在平面設(shè)計中，我始終從建筑整體空間組合的效果來考慮，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不斷調(diào)整修改平面，反復深入。也就是說，雖然我從平面設(shè)計入手，但是著手于建筑空間的組合。各種類型的民用建筑，從組成平面各局部面積的使用性質(zhì)來分析，主要可以歸納為使用局部和交通聯(lián)系局部兩類。建筑平面設(shè)計是組合布置建筑物在水平方向房屋各局部的組合關(guān)系，它包括使用局部設(shè)計和交通聯(lián)系局部設(shè)計。1.3使用局部平面設(shè)計建筑平面中各個使用房間和輔助房間，是建筑平面組合的根本單元。本設(shè)計在使用平面設(shè)計中充分考慮了以下幾點：注意了房間的面積、形狀和尺寸滿足室內(nèi)使用活動和設(shè)備合理布置的要求；門窗的大小和位置考慮了房間的出入方便，疏散平安，采風通風良好；房間的構(gòu)成注意使結(jié)構(gòu)布置合理，施工方便，也要有利于房間之間的組合，所用材料應(yīng)符合相應(yīng)的建筑標準；室內(nèi)空間，以及頂棚、地面、各個墻面和構(gòu)件細部，應(yīng)考慮人們的使用和審美要求。對于輔助房間的平面設(shè)計，通常根據(jù)建筑物的使用特點和使用人數(shù)的多少，先確定所需設(shè)備的個數(shù)，根據(jù)計算所得的設(shè)備數(shù)量，考慮在整幢建筑中輔助房間的分布情況，最后在建筑平面組合中，根據(jù)整幢房屋的使用要求適當調(diào)整并確定這些輔助房間的面積、平面形式和尺寸。1.4交通聯(lián)系局部設(shè)計交通聯(lián)系局部是把各個房間以及室內(nèi)交通合理協(xié)調(diào)起來，同時又要考慮到使用房間和輔助房間的用途，減少交通干擾。樓梯是垂直交通聯(lián)系局部，是各個樓層疏散的必經(jīng)之路，同時又要考慮到建筑防火要求，本建筑每單元采用一個梁式雙跑樓梯和一個電梯。本設(shè)計中交通聯(lián)系局部設(shè)計能滿足以下要求：交通線路簡捷明確，聯(lián)系通行方便；人流通暢，緊急疏散時迅速平安；滿足一定的通風采光要求；力求節(jié)省交通面積，同時考慮空間組合等設(shè)計問題。1.5平面組合設(shè)計建筑平面的組合設(shè)計，一方面，是在熟悉平面各組成局部的根底上，進一步從建筑整體的使用功能、技術(shù)經(jīng)濟和建筑藝術(shù)等方面，來分析對平面組合的要求；另一方面，還必須考慮總體規(guī)劃、基地環(huán)境對建筑單體平面組合的要求。即建筑平面組合設(shè)計須要綜合分解建筑本身提出的、經(jīng)及總體環(huán)境對單體建筑提出的內(nèi)外兩方面的要求。1.6剖面設(shè)計建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各局部的組合關(guān)系，剖面設(shè)計主要表現(xiàn)為建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系，以及建筑高度、層高、建筑空間的組合與利用。它和房屋的使用、造價和節(jié)約用地有著密切關(guān)系，也反映了建筑標準的一個方面。其中一些問題需要平、剖面結(jié)合在一起研究，才具體確定下來。m。垂直交通采用樓梯和電梯，因為考慮到層數(shù)較多，有八層。門的高度根據(jù)人體尺寸來確定，窗高要滿足通風采光要求。1.7立面設(shè)計立面設(shè)計是為了滿足使用功能和美化環(huán)境的需要而進行的。同時，還可起到改善環(huán)境條件、保護結(jié)構(gòu)和裝飾美化建筑物的作用。并且要考慮它的耐久性、經(jīng)濟性；正確處理與施工技術(shù)的關(guān)系。建筑立面可以看成是由許多構(gòu)部件所組成：它們有墻體、梁柱、墻墩等構(gòu)成房屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，有門窗、陽臺等和內(nèi)部使用空間直接連通的部件，以及臺基、勒腳、檐口等主要起到保護外墻作用的組成局部。恰當?shù)卮_定立面中這些組成局部和構(gòu)件的比例和尺度，運用節(jié)奏韻律、虛實比照等規(guī)律，設(shè)計出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面，是立面設(shè)計的主要任務(wù)。建筑立面設(shè)計的步驟，通常根據(jù)初步確定的房屋內(nèi)部空間組合的平剖面關(guān)系，例如房屋的大小、上下、門窗位置，構(gòu)部件的排列方式等，描繪出房屋各個立面的根本輪廓，作為進一步調(diào)整統(tǒng)一，進行立面設(shè)計的根底。設(shè)計時首先應(yīng)該推敲立面各局部總的比例關(guān)系，考慮建筑整體的幾個立面之間的統(tǒng)一，相鄰立面間的連接和協(xié)調(diào)，然后著重分析各個立面上墻面的處理，門窗的調(diào)整安排，最后對入口門廊、建筑裝飾等進一步作重點及細部處理。完整的立面設(shè)計，并不只是美觀問題，它和平、剖面的設(shè)計一樣，同樣也有使用要求、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等功能和技術(shù)方面的問題，但是從房屋的平、立、剖面來看，立面設(shè)計中涉及的造型和構(gòu)圖問題，通常較為突出。本設(shè)計工程建筑立面設(shè)計力求給人一種均衡、和諧的感覺，與環(huán)境融于一體，充分表達了建筑物的功能，通過巧妙組合，使建筑物創(chuàng)造了優(yōu)美、和諧、統(tǒng)一而又豐富的空間環(huán)境，給人以美的享受。以下是房屋各環(huán)節(jié)的構(gòu)造和建筑設(shè)計措施：本次設(shè)計的住宅樓為坡屋面，流水速度比擬快，因此坡屋頂?shù)姆浪敲磻?yīng)該時在導、堵結(jié)合的前提下，以導為主。1.8樓板層和地面按施工方法，樓板有現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。本次住宅樓設(shè)計采用的時現(xiàn)澆肋梁樓蓋,現(xiàn)澆肋梁樓板是最常見的樓板形式之一，當板為單向板時稱為單向板肋梁樓板，當板為雙向板時稱為雙向板肋梁樓板。單向板肋梁樓板由板，次梁和主梁組成，其荷載傳遞的路線為板，次梁，主梁，柱或墻。次梁的布置通常按開間方向排列，主梁可由柱或墻支撐，主梁的經(jīng)濟跨度為5-8米，次梁為主梁跨度的1/14-1/8，梁寬為梁高的1/3-1/2，次梁間距同板跨。由于板中混凝土用量為整個樓板的50﹪-70﹪，因而板宜取薄些通常板跨在3米以下，其經(jīng)濟跨度為1.7-2.5米，板厚為6-8公分。單向板肋梁樓板主梁次梁的布置，不僅由房間大小，平面形式來決定，而且還應(yīng)從采光效果來考慮。當次梁與窗口光線垂直時，光線照射在次梁上使梁在頂棚上產(chǎn)生較多的陰影，影響亮度和采光度效果。次梁和光線平行時采光效果較好。雙向板肋梁樓板常無主次梁之分，由板和梁組成，荷載傳遞路線為板，梁，墻或柱。由于雙向板肋梁樓板梁較少，天棚平整美觀，但當板跨度較大，板的厚度大于8公分時造價就明顯增加，因而用在小柱網(wǎng)的住宅，旅館，辦公樓。樓面構(gòu)造與地面構(gòu)造根本相同，因而以下表達的地面做法也同樣適合于樓面。地面面層包括面層本身及踢腳線，踢腳線的作用是遮蓋面層與墻面的接縫，保護墻面以防擦洗地面時弄臟墻面，它的材料大多與地面相同，常見做法有與墻面粉刷相平，突出，凹進三種，踢腳線高120-150毫米。1.9根底和地基根底和地基具有不可分割的關(guān)系，但又是不同的概念，根底是建筑物與土層直接接觸的局部，它承受建筑物的全部荷載，并把他們傳給地基，根底是建筑物的一個組成局部，而地基是根底下面的土層，承受由根底傳來的整個建筑物的荷載。地基不是建筑物的組成局部。地基分兩種：一是天然土層具有足夠的承載能力，不需人工處理就能承受建筑物全部荷載的叫天然地基。一是當上部荷載叫大或土層承載能力較弱，缺乏足夠的鞏固性和穩(wěn)定性，必須經(jīng)人工處理后才能承受建筑物全部荷載的叫人工地基。根據(jù)地基土質(zhì)好壞，荷載大小及冰凍深度，常把根底埋在地表以下適當深度處，這個深度成為埋置深度〔簡稱埋深〕。一般根底的埋深應(yīng)大于冰凍線的深度，從經(jīng)濟和施工角度分析，根底的埋深，在滿足要求的情況下越淺越好，但最小不能小于0.5米。天然地基上的根底，一般把埋深在5米以內(nèi)的叫淺基，超過5米的叫深基。本工程考慮到地下水位的高度，冰凍線的深度，以及地下軟弱層的深度和范圍，確定2.5米深度作為根底埋深，同時考慮到該工程為框架結(jié)構(gòu)，梁柱中心線不重合，將會產(chǎn)生叫大的豎向彎矩，為了提高抗側(cè)剛度，滿足縱橫向彎矩的平衡，提高抗剪切能力，該工程選用筏形根底，滿足以上條件，同時又能起抗震作用。1.10交通聯(lián)系局部的設(shè)計1.10.1樓梯設(shè)計樓梯是建筑物中的重要組成局部，它是主要的垂直交通設(shè)施之一，樓梯的主要功能是通行和疏散。梁式樓梯由踏步板、斜梁和平臺板、平臺梁組成。樓梯位置的布設(shè)樓梯的位置與防火疏散、出入口位置、建筑物平面關(guān)系和藝術(shù)要求有關(guān)。1.10.2室外臺階建筑物室內(nèi)地面必須高于室外地面，為了便于出入，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)外的高差設(shè)置臺階。室外臺階的坡度比樓梯小，在15o-20o之間每級臺階高度約為100-150毫米，寬度在300-400毫米之間。在臺階和出入口之間一般設(shè)有1000-1500毫米寬的平臺作為緩沖，平臺的外表應(yīng)作成向室外傾斜1-4％的流水坡，以利排水。臺階應(yīng)采用耐久性，抗凍性好和耐磨的材料，如天然石，混凝土，缸磚等。臺階的根底要牢固，較簡單的做法只需挖去腐蝕土，做一墊層即可。1.10.3門和窗的設(shè)計門的設(shè)計與布置：對門的設(shè)計主要考慮了以下幾點：(1)根據(jù)功能確定門的大小(2)根據(jù)使用具體要求確定門的數(shù)量(3)窗的設(shè)計和布置房間中窗子的大小、形式和位置，對室內(nèi)采光、通風、日照和使用等功能要求，對建筑物的裝門面構(gòu)圖，都有很大關(guān)系，在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)各方面要求綜合考慮。(4)窗的大小窗戶面積至少是地面面積的七分之一，窗子的大小、數(shù)量，還應(yīng)考慮經(jīng)濟條件和當?shù)氐臍夂驐l件。(5)窗的位置在設(shè)計窗的位置時，考慮了以下問題：a窗的位置應(yīng)很好地考慮房間內(nèi)部的使用情況。b窗子大都兼有通風的作用，因此房間的窗子位置應(yīng)與門的位置一起考慮，最好把窗開在門對面的墻上或離門較遠的地方，以使房間盡可能得到穿堂風。c窗子的位置還考慮了立面的要求，使立面構(gòu)圖整齊諧調(diào)，不致雜亂無章，影響立面的效果。(6)窗的形式窗的形式不僅考慮了采光、通風的要求，而且還考慮比例造型的美觀，因為窗是建筑外形和室內(nèi)藝術(shù)造型的重要內(nèi)容。1.11其它設(shè)計1.11.1散水設(shè)計建筑物的外墻做散水，主要是為了迅速排除靠墻體的地面水并堵住地面水沿墻腳向下滲透，以減少墻腳根底受水侵蝕的可能性。以便將水導至遠離墻腳處。散水用素混凝土現(xiàn)澆坡度為3%--5%。本次設(shè)計的散水寬度為900mm，坡度3%，具體做法為：300厚素土夯實寬L+300，60厚75號混凝土墊層，20厚1：2水泥砂漿抹面。1.11.2勒腳的設(shè)計用1：2水泥砂漿粉刷這種勒腳的優(yōu)點是造價低，施工方便，因此一般民用建筑多采用。本次墻勒腳采用1：2水泥砂漿粉刷，高度600mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計說明為了使建筑物設(shè)計符合技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、平安適用、確保質(zhì)量的要求，建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)選型設(shè)計占有重要地位。建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計和選型的構(gòu)思是一項很細致的工作，只有充分考慮各種影響因素并進行全面綜合分析，才能選出優(yōu)化的方案。結(jié)構(gòu)作為建筑的骨架形成人類的建筑空間，用來滿足人類的生產(chǎn)、生活需要及對建筑物的美觀要求〔結(jié)構(gòu)的建筑功能〕。在真確設(shè)計、施工及正常使用條件下，建筑應(yīng)該具有抵御可能出現(xiàn)的各種作用的能力〔建筑結(jié)構(gòu)的平安功能〕。結(jié)構(gòu)是建筑的骨架，是建筑賴以存在的根底，該住宅樓選用框架結(jié)構(gòu)是合理的。在做本次設(shè)計時,充分考慮到建筑物的形式和風格總是和構(gòu)成它的材料和結(jié)構(gòu)方式相適應(yīng)的，在實踐中不斷地探索能夠經(jīng)濟、合理地充分發(fā)揮材料、結(jié)構(gòu)潛力的形式和風格，并逐漸形成建筑體系和結(jié)構(gòu),選用框架結(jié)構(gòu),以鋼筋混凝土為材料建造?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由豎向構(gòu)件的柱子與水平構(gòu)件的梁通過節(jié)點連接而組成，即，承當豎向荷載，又承當水平荷載〔風、地震〕?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可以提供較大的建筑空間，也可以構(gòu)成豐富多變的立面造型。2.2材料要求梁、柱混凝土強度等級相差不宜大于5Mpa，如超過時，梁、柱節(jié)點區(qū)施工時應(yīng)作專門處理，使節(jié)點區(qū)混凝土強度等級與柱相同。2.3截面尺寸要求梁的截面尺寸為h=(1/8—1/12)L，b=(1/2—1/3)h柱為h=(1/6—1/15)H，b=(1—2/3)h2.4結(jié)構(gòu)布置要求(1)抗震框架結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求簡單、規(guī)那么、均勻、對稱，使剛度中心與質(zhì)量中心盡量減小偏差，并盡量使框架結(jié)構(gòu)的縱向、橫向具有相近的自振特性。(2)框架結(jié)構(gòu)應(yīng)布置并設(shè)計為雙向抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)的梁柱間不應(yīng)采用鉸接，也不應(yīng)采用橫向為剛接，縱向也鉸接的結(jié)構(gòu)體系。2.5計算過程2.5.1計算簡圖一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個空間受力體系，為了方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。由于橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，除端部外，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可；而作用于縱向框架上的荷載那么各不相同，必要時應(yīng)分別進行計算。框架節(jié)點一般總是三向受力的，但當按平面框架進行結(jié)構(gòu)分析時，那么節(jié)點也相應(yīng)地簡化。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，梁和柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點或錨入?yún)^(qū)，這時應(yīng)簡化為剛節(jié)點。在結(jié)構(gòu)計算簡圖中，桿件用軸線來表示。框架梁的跨度即取柱子軸線之間的距離。框架的層高〔框架柱的長度〕即為相應(yīng)的建筑層高，而底層柱的長度那么應(yīng)從根底頂面算起。對于不等跨框架，當個跨跨度相差不大于10%時，在手算時可簡化為等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以減少計算工作量。但在電算時一般可按實際情況考慮。在計算框架梁截面慣性距I時應(yīng)考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較??；而在框架梁的跨中，梁受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成T形截面梁，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設(shè)計中，為簡便起見，仍假定梁的截面慣性距I沿軸線不變，對現(xiàn)澆樓蓋中框架取I=2I00;對裝配整體式樓蓋，這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。2.5.2在豎向荷載作用下的近似計算通常，多層多跨框架在豎向荷載作用下的側(cè)移是不大的，可近似的按無側(cè)移框架進行分析，而且當某層梁上有豎向荷載時，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其他樓層的梁、柱子所產(chǎn)生內(nèi)力，在經(jīng)過柱子傳遞和節(jié)點分配以后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此，在進行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本層樓的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，而對其他樓層框架和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。其中一般我們常用的方法有兩種:D值法和二次彎距分配法。荷載計算包括恒載計算和活載計算。2.5.3在水平荷載作用下采用D值法在框架內(nèi)力組合時通過框架內(nèi)力分析，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力標準值。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利情況確定構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計值。本設(shè)計采用了二種類型的組合：(應(yīng)為沒考慮風荷載)⑴豎向荷載效應(yīng)，包括全部恒載和活載的組合；(2)地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合。取上述而種荷載組合中最不利情況作為截面設(shè)計時用的內(nèi)力設(shè)計值。2.5.4在截面設(shè)計時,主要有正截面和斜截面的設(shè)計受彎構(gòu)件在設(shè)計是都要進行抗彎和抗剪設(shè)計,鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞主要有三種形式.即適筋截面的破壞,特點是受拉鋼筋先屈服,然后受壓區(qū)混凝土被壓碎,超筋破壞和少筋破壞是脆性破壞是工程中不允許出現(xiàn)的,我們在截面設(shè)計是不能出現(xiàn)后面的兩種情況。受彎構(gòu)件在彎距和剪力共同作用的區(qū)段往往會產(chǎn)生斜裂縫,并可能延斜截面發(fā)生破壞,斜截面破壞帶有脆性破壞的性質(zhì),所以在設(shè)計中要加以控制,在截面設(shè)計時,不僅要對截面尺寸加以控制,同時還要對對斜截面進行計算,配置一定數(shù)量的箍筋。6結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)體系選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。屋面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，屋面板厚100mm。樓面結(jié)構(gòu)：全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，板厚100mm。樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土板式樓梯。天溝：采用現(xiàn)澆天溝。梁柱截面尺寸確實定：主梁：；取h=500mm，滿足要求；h/b取2.0，算出b=h/2=500mm/2=250mm；次梁：h=；取h=400mm，滿足要求；h/b取2.0，算出b=h/2=400mm/2=200mm；錯層梁：h=；取h=300mm，滿足要求；h/b取2.0，算出b=h/2=300mm/2=150mm，取b=200mm；柱:據(jù)，,得出，==0.129㎡，取=0.16㎡，取框架柱為方形柱，得出b=h=400mm。選12號軸線上的一榀框架進行結(jié)構(gòu)計算。樓蓋設(shè)計，C20，，鋼筋采用HPB235，，支撐梁截面尺寸為250mm500mm。標準層樓面計算1.板結(jié)構(gòu)類型確實定，對于A板，，為雙向板；對于C板，，為雙向板；對于B板,,為單向板。2.板厚計算，對于A,C板，，，取，滿足要求；對于B板，，取,滿足要求。20kN/m32×25kN/m3=2.5kN/m2×17kN/m3=0.26kN/m2恒載標準值3.16kN/m2恒載設(shè)計值〔按永久荷載效應(yīng)控制，取1.2，取1.4〕g=3.16kN/m2×1.2=3.8kN/m2活載設(shè)計值q=2.0kN/m2×1.4=2.8kN/m2合計p=g+q=3.8kN/m22=6.6kN/m24.按彈性理論計算A,C兩雙向板，雙向板的計算的有效長度為兩相鄰梁中心線間的距離。在求區(qū)格跨內(nèi)正彎矩時，按恒載均布及活載棋盤式布置計算，取荷載：區(qū)格AC跨內(nèi)計算簡圖跨內(nèi)××1.4〕kN/m2×〔2.7m〕2/m××1.4〕kN/m2×〔4.2m〕2/m××1.4〕kN/m2×〔2.7m〕2/m/m××/m×/m×/m支座計算簡圖××2/m××2××2A-A支座：C-C支座：雙向板的配筋計算見表3.2，取截面有效高度計算表3.2.雙向板配筋計算截面h0/mm選配鋼筋實配面積/mm2跨內(nèi)A區(qū)格方向×80112@200251方向×7053@200251C區(qū)格方向×80147@200251方向×70168@200251支座A-A80134@200393C-C80290296按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算單向板B、線恒載設(shè)計值：線活載設(shè)計值：〔a〕(b)板的尺寸；(b)計算簡圖內(nèi)力計算計算跨度：截面第一支座跨內(nèi)第二支座彎矩計算悉數(shù)〔3〕截面承載力計算，b=1000mm，單向板的配筋計算見表3.4所示表3.4.單向板截面配筋計算板帶部位截面第一支座跨中第二支座M/〔kN/m〕374437選配鋼筋實配鋼筋面積/251251251屋面板計算荷載計算：找坡層：15厚水泥砂漿找坡層：15厚水泥砂漿保溫找坡層：40厚水泥石灰焦渣砂漿3%找平保溫層：80厚礦渣水泥結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板抹灰層：10厚混合砂漿-------------------------------------------------------------------恒載設(shè)計值g=6.39kN/m2×1.2=7.67kN/m2活載設(shè)計值q=20.5kN/m2×1.4=0.7kN/m222=8.37kN/m22.按彈性理論計算A,C兩雙向板，雙向板的計算的有效長度為兩相鄰梁中心線間的距離。在求區(qū)格跨內(nèi)正彎矩時，按恒載均布及活載棋盤式布置計算，取荷載：表3.5.雙向板彎矩計算區(qū)格AC跨內(nèi)計算簡圖跨內(nèi)××0.35〕kN/m2×〔2.7m〕2/m××0.35〕kN/m2×〔4.2m〕2/m××0.35〕kN/m2×〔2.7m〕2/m/m××/m×/m/m支座計算簡圖××2/m××2××2A-A支座：C-C支座：雙向板的配筋計算見表3.6，取截面有效高度計算截面h0/mm選配鋼筋實配面積/mm2跨內(nèi)A區(qū)格方向×80121251方向×7056251C區(qū)格方向×80177251方向×70202251支座A-A80174251C-C80377393、線恒載設(shè)計值：線活載設(shè)計值：〔a〕(b)板的尺寸；(b)計算簡圖內(nèi)力計算計算跨度：截面第一支座跨內(nèi)第二支座彎矩計算悉數(shù)5.截面承載力計算，b=1000mm，單向板的配筋計算見表3.8所示表3.8.單向板截面配筋計算板帶部位截面第一支座跨中第二支座M/〔kN/m〕485548選配鋼筋實配鋼筋面積/251251251第四章框架計算1.確定框架計算簡圖〔KL-3〕框架的計算單元如圖4.1所示，取⑿軸上的一榀框架計算，假定框架柱與根底頂面固結(jié)，框架梁與柱剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線的距離，底層柱高從根底頂面到第二層樓面，根底頂面標高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差，定為-1.025m，二層樓面標高為3.0m，故底層柱高為4.025m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面〔即層高〕，故均為3.0m。由此可繪出框架的計算簡圖如圖4.1所示。對于中框架梁取I=2I0×107kN/m2)左邊跨梁：EI/l=2××107kN/m2×××(0.5m)3/4.2m=中跨梁=EI/l=2××107kN/m2×××(0.5m)3/1.5m=右邊梁=EI/l=2××107kN/m2×××(0.5m)3/4.5m=底柱×107kN/m2××(0.40m)4/4.025m=余柱×107kN/m2××(0.4m)4/3.0m=令=1.0，那么其余各桿件的相對線剛度為：將梁柱相對線剛度標于計算簡圖中，作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)圖4.1，框架計算簡圖恒載標準值計算22〔3〕、梁自重b×h=250mm×500mm梁自重25kN/m3×0.25m×(0.5m-0.1m)=2.5kN/m合計2.71kN/m〔4〕柱自重b×h=400mm×400mm柱自重25kN/m3×0.40m×0.40m=4kN/m抹灰層：17kN/m3×0.01m×合計4.27kN/m內(nèi)縱墻自重×18.0kN/m2×〔6〕外縱墻自重標準層××18.0kN/m2=3.89kN/m2×1.6m=kN/m合計5.74kN/m底層縱墻4.025m-1.6m-0.5m-0.4m〕××18.0kN/m2=6.59kN/m合計8.44kN/m次梁重b×h=200mm×400mm梁自重25kN/m3×0.2m×(0.4m-0.1m)=1.5kN/m合計1.71kN/m根底梁b×h=250mm×400mm梁自重25kN/m3×0.25m×(0.4m-0.1m)=2.5kN/m〔9〕活變荷載標準值由《荷載標準》查得2樓面活荷載標準值：樓面2.0kN/m2(10)雪荷載：Sk×0.4=0.4kN/m2屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者取大值豎向荷載下框架受荷總圖AB軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載：活載：樓面板傳荷載：恒載：活載：AB軸間框架梁均布荷載為：屋面梁；恒載=梁自重+板傳荷載=活載=板傳荷載=樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=BC軸間框架梁BC軸間框架梁均布荷載為：BC軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載：活載：樓面板傳荷載：恒載：活載：AB軸間框架梁均布荷載為：A軸柱縱向集中荷載的計算頂層柱18kN/天溝自重：25kN/m3×0.08m×[0.6m+(0.20m-0.08m)]+(0.6m+0.2m)×)=2.13kN/m頂層柱恒載=擋水墻及天溝自重+梁自重+板傳荷載××××標準層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載××××根底頂面恒載=底層外墻自重+根底梁自重××〔4.2m-0.4m〕]〔5〕B軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載×××標準層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載××××根底頂面恒載=底層外墻自重+根底梁自重××〔4.2m-0.4m〕]〔6〕C軸柱縱向集中荷載計算×〔4.2m-0.4m〕+頂層柱活載=板傳荷載=×〔4.2m-0.4m〕+×〔4.2m-0.4m〕+根底頂面恒載=根底梁自重+墻自重××〔6.0m-0.4m〕+(7)D軸柱縱向集中荷載計算頂層柱恒載=擋水墻及天溝自重+梁自重+板傳荷載×××根底頂面恒載=底層外墻自重+根底梁自重××〔6m-0.4m〕+第五章水平荷載計算1．作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值：式中根本風壓=0.45；---------查風壓高度變化系數(shù)表，因建設(shè)地點位于九江市修水縣市區(qū)，地面粗糙度為C類；---------風荷載體型系數(shù)，查表得1.3；---------風振系數(shù),由于---------下層柱高；---------上層柱高，對頂層為女兒墻高度的兩倍；---------迎風面的寬度，B=4.2m。離地高度/m/m/m2．風荷載作用下的位移驗算3.側(cè)移剛度D，計算結(jié)果見表：表5.2.橫向2~6層D值的計算構(gòu)件名稱A軸柱5600B軸柱21560C軸柱21560D軸柱12880構(gòu)件名稱A軸柱7703B軸柱10192C軸柱10192D軸柱7585水平荷載作用下框架的層間側(cè)移按下式計算：式中---------第j層的總剪力；-------第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和；---------第j層的層間側(cè)移。層次6616001/300005616001/150004616001/75003616001/60002616001/60001356721/36594.側(cè)移驗算：層間側(cè)移最大值：1/3659<1/550(滿足)內(nèi)力計算為了簡化計算，考慮以下幾種單獨受荷情況：〔1〕恒載作用：〔2〕活載作用于A-B軸間；〔3〕活載作用于C-D軸間；〔4〕風荷載作用，從左向右，或從右到左；〔1〕恒載作用由前述的剛度比可根據(jù)下式求得節(jié)點各桿端的彎矩分配系數(shù)〔〕固端恒載作用下最后桿端彎矩〔單位kNm〕圖6.2.恒載作用下M圖〔kNm〕表6.2的計算框架位置層數(shù)左右左邊跨梁654321中跨梁65432211右邊跨梁654321表6.3的計算柱位置層數(shù)柱自重/kNA軸654321B軸654321C軸654321D軸654321圖6.4.恒載作用下的V圖〔kN〕圖6.5.恒載作用下的N圖〔kN〕風荷載標準值作用下的內(nèi)力計算框架在風荷載作用下〔從左到右〕的內(nèi)力用D值法進行計算：第i層第m柱所非配的剪力為:，?？蚣苤磸濣c位置，，計算結(jié)果如表6.4--6.7所示。層號h/m6000500040003000200100層號h/m600050004000300020001000層號h/m600050004000300020001000層號h/m600050004000300020001000框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計算，計算過程如表6.8所示。中柱邊柱軸號層號A軸661600560056160056004616005600361600560026160056001356727703B軸661600215605616002156046160021560361600215602616002156013567210192C軸6616002156056160021560846160021560361600215602616002156013567210192D軸66160012880561600128804616001288036160012880261600128801356727585層梁端剪力/kN柱軸力AB跨BC跨CD跨A軸B軸C軸D軸654321活荷載作用于A-B軸間時計算古端彎矩活載作用下A-B軸時的最后桿端彎矩〔單位kNm〕表6.9的計算框架位置層數(shù)左右左邊跨梁654321中跨梁600500400300200100右邊跨梁600050004000300020001000表6.10.的計算柱位置層數(shù)柱自重/kNA軸654321B軸654321C軸654321D軸654321圖6.8.活載作用于A-B軸時的M圖〔〕圖6.9.活載作用在A-B軸時的V圖〔kN〕圖6.10.活載作用在A-B軸時的N圖〔kN〕活荷載作用于C-D軸間時計算古端彎矩活載作用下C-D軸時的最后桿端彎矩〔單位kNm〕表6.11的計算框架位置層數(shù)左右左邊跨梁600050004000300020001000中跨梁600500400300200100右邊跨梁654321表6.12.的計算柱位置層數(shù)柱自重/kNA軸654321B軸654321C軸654321D軸654321圖6.13.活載作用于C-D軸時的M圖〔〕圖6.14.活載作用于C-D軸時的V圖〔kN〕圖6.15.活載作用于C-D軸時的N圖〔kN〕內(nèi)力組合由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值應(yīng)取自支座邊緣處，為此，進行內(nèi)力組合前，應(yīng)先計算各控制截面處的內(nèi)力值梁支座邊緣處的內(nèi)力值：表7.1橫向框架梁內(nèi)力組合〔；〕跨向?qū)咏孛婢幪柡爿d活載活載左風右風內(nèi)力組合及相應(yīng)得V及相應(yīng)得V及相應(yīng)得M內(nèi)力AB跨6左MV中MV右MV1左MV中MV右MVCD跨6左M-1010V中MV右MV1左MV中MV右MV-69.64表7.2.用于承載力計算的框架柱的根本內(nèi)力組合表〔；N/kN;〕跨向?qū)咏孛婢幪柡爿d活載活載左風右風內(nèi)力組合及相應(yīng)得V及相應(yīng)得V及相應(yīng)得M內(nèi)力B軸3上MV435435下MVM1上VM下VMV表7.3.用于正常使用極限狀態(tài)驗算的框架梁根本組合表〔〕跨向?qū)咏孛婢幪柡爿d活載活載左風右風內(nèi)力組合內(nèi)力AB跨6左M中M右M1左M中M右MCD跨6左M中M右M1左M中M右M第八章截面設(shè)計與配筋計算混凝土強：C30，鋼筋強度：HRB400箍筋HPB235，框架柱截面設(shè)計〔1〕軸壓比驗算底層柱：軸壓比：那么B軸的軸壓比滿足要求截面復核取所選截面滿足要求正截面受彎承載力計算柱同一截面分別受正反向彎矩，故采用對稱配筋B軸柱：1層：從柱的內(nèi)力組合表可見，取兩者較大值〔，〕，取那么按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小配筋率為每側(cè)實配鋼筋218〔〕3層：最不利組合為：在彎矩中沒有水平荷載產(chǎn)生的彎矩計算長度為取兩者較大值〔，〕，取那么按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采用HRB400，最小配筋率為每側(cè)實配鋼筋218〔〕垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗算1層：斜截面受剪承載力計算1層：最不利內(nèi)力組合為：因為剪跨比因為按構(gòu)造配筋，取單個箍筋裂縫寬度驗算1層：,可不驗算裂縫寬度3層：，可不驗算裂縫寬度框架梁截面設(shè)計〔1〕正截面受彎承載力計算梁AB〔250mm500mm〕：1層：跨中截面：下部實配214〔〕，上部按構(gòu)造配筋層計算公式梁AB梁CD支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面6250250250250250250實配鋼筋/〔308〕〔308〕〔308〕〔308〕〔308〕〔308〕1268250250250250250250實配鋼筋/214〔308〕214〔308〕214〔308〕316〔461〕214〔308〕214〔308〕梁斜截面受剪承載力計算梁AB〔1層〕：滿足要求按構(gòu)造要求配置箍筋，取雙肢箍梁AB梁CD層6161<0<0<0<0實配鋼筋裂縫寬度驗算取梁AB計算，由內(nèi)力組合可知梁GN的Mkmax〔滿足〕層梁AB梁CD支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面655<0<0<0<0<0<0141414141414282828282828<0<0<0<0<0<01<0141414141414282828282828<0第九章樓梯設(shè)計樓梯間開間為2.7m，進深為6.0m，中間休息平臺寬1.5m，采用現(xiàn)澆式樓梯，才有標準層樓梯進行計算，此樓梯共20及踏步，尺寸為150mm300mm，其踏步水平投影長度為90.3m=2.7m?；炷翉姡篊30，鋼筋強度：HRB400箍筋HPB235，梯段板的設(shè)計板傾斜角，板斜長為：板厚：荷載計算：水泥石面層：踏步自重：斜板：板底抹灰：恒載標準值：恒載設(shè)計值：活載設(shè)計值：合計：內(nèi)力計算：平臺梁的計算長度，平臺梁的尺寸為200mm300mm平臺板的設(shè)計長度為跨中彎矩選用所選鋼筋滿足要求，分布筋選用，每級踏步下一根。平臺板計算平臺板取1m寬作為計算單元，平臺板板厚取取板厚為60mm荷載計算：平臺板自重：20厚水泥砂漿面層：結(jié)構(gòu)層自重：板底抹灰：恒載標準值：恒載設(shè)計值：活載設(shè)計值：合計：平臺板的計算跨度為：跨中最大彎矩：選用所選鋼筋滿足要求。平臺梁計算荷載計算：由平臺板傳來均布荷載：由梯段板傳來的均布荷載：梁自重：粱側(cè)抹灰：粱側(cè)抹灰：荷載設(shè)計值內(nèi)力計算：，凈跨度N=正截面承載力計算：按矩形截面計算：選用210，所選鋼筋滿足要求。按構(gòu)造配置箍筋，選用雙肢箍為構(gòu)造筋。第十章根底設(shè)計采用柱下獨立根底A軸柱下根底設(shè)計采用C25混凝土，，HPB235級鋼筋，墊層采用C10混凝土，地基承載力特征值，，，那么〔1〕修正地基承載力特征值〔2〕確定根底底面面積=1\*GB3①先按軸心受壓估算根底底面積=2\*GB3②初步確定根底底面尺寸考慮偏心受壓，將根底面積擴大20%，即，取根底底面長短邊之比，那么=3\*GB3③驗算基底尺寸是否適宜，故基底尺寸取，符合設(shè)計要求，〔3〕根底高度=1\*GB3①柱邊截面取，那么因偏心受壓〔可以〕根底分二級，下階，，取，=2\*GB3②變階處截面沖切力：抗沖切力：〔4〕配筋計算取=1\*ROMANI—=1\*ROMANI截面〔長方向的彎矩設(shè)計值)=3\*ROMANIII—=3\*ROMANIII截面比擬和，應(yīng)按計算根底短邊方向的彎矩，取=2\*ROMANII—=2\*ROMANII截面=4\*ROMANIV—=4\*ROMANIV截面比擬和，應(yīng)按B軸柱下根底設(shè)計采用C25混凝土，，HPB235級鋼筋，墊層采用C10混凝土，地基承載力特征值，，，那么〔1〕修正地基承載力特征值〔2〕確定根底底面面積=1\*GB3①先按軸心受壓估算根底底面積=2\*GB3②初步確定根底底面尺寸考慮偏心受壓，將根底面積擴大20%，即，取根底底面長短邊之比，那么=3\*GB3③驗算基底尺寸是否適宜，故基底尺寸取，符合設(shè)計要求，〔3〕根底高度=1\*GB3①柱邊截面取，那么因偏心受壓〔可以〕根底分二級，