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土木工程专业毕业设计六层框架结构教学楼设计
文章来源:www.biyezuopin.vip   发布者:毕业作品网站  

1 绪  论

1.1工程背景
该项目为某市应天中学教学楼六层钢筋混凝土框架结构体系,总建筑面积约为5524.6m2;每层层高为3.6m,本工程作为教学楼使用。室内地坪为±0.000m,室外内高差0.45m。框架梁、柱、屋面板板均为现浇。
1.1.1  设计资料
1、气象资料
最热月平均温度27.5摄氏度,最冷月温度-3摄氏度。
最大冻土深度0.2 m,基本风荷载W。=0.4kN/ m2;基本雪荷载为0.4 kN/ m2。
年平均降水量610mm。
2、地震设防烈度
7度
3、抗震等级
三级 
4、设计地震分组
场地为1类一组Tg(s)=0.25s  (表3.8《高层建筑结构》)
1.1.2  材料
柱采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,梁采用C30,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235。基础采用C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB235。
1.2工程特点
该工程为六层,主体高度为21.6米,属多层建筑。
多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况,以及本建筑自身的特点,决定采用钢筋混凝土结构。
在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。高层建筑随着层数和高度的增加水平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载,高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的机构体系又密切的相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系,框架结构的优点是建筑平面布置灵活,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能;框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,本建筑采用的现浇结构。
由于本次设计是教学楼设计,要求有灵活的空间布置,和较高的抗震等级,故采用钢筋混凝土框架结构体系。
1.3本章小结
本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、高层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型。

 

 

 

 

2  框架结构计算

2.1工程概况
该项目为六层钢筋混凝土框架结构体系,总建筑面积约为5524.6 m2;底层层高为3.6 m。总层高21.6m。室内地坪为±0.000m,室外内高差0.45m。本教学楼采用柱距为7.2m的内廊式小柱网,边跨为7.2m,中间跨为2.1m。
框架平面同柱网布置如下图      

                       
图2.1 框架平面柱网布置
框架梁柱现浇,屋面及楼面采用100mm厚现浇钢筋混凝土。
框架结构承重方案的选择:
竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。
2.1.1  设计资料
1、气象条件:
基本风荷载W。=0.4kN/ m2;基本雪荷载为0.4KN/ m2。
2、楼、屋面使用荷载:
教室1.5kN/ m2;走道、会议室、门厅等处:2.0kN/ m2;为安全考虑,均按2.0kN/ m2计算。
3、 工程地质条件:
建筑物场地地形平坦,地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下:
新近沉积层(第一层),粉质粘土,厚度0.5—1.0米,岩性特点,团粒状大孔结构,欠压密。
粉质粘土层(第二层),地质主要岩性为黄褐色分之粘土,硬塑状态,具有大孔结构,厚度约3.0米, 
粉质粘土层(第三层),地质岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁锰结核,可塑状态,厚度3.5米,
粉质粘土层(第四层),岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁锰结核,硬塑状态,厚度未揭露,
不考虑地下水。
场地位1类一组Tg(s)=0.25s (表3.8《高层建筑结构》)
4、屋面及楼面做法:
屋面做法:防水卷材
20mm厚砂浆找平层
炉渣混凝土找坡3%
苯板60mm厚
20mm厚砂浆找平层
130mm厚钢筋混凝土楼板
20mm厚混合砂浆
楼面做法:130厚混凝土楼板
        水泥砂浆抹灰(楼板上下各20mm厚)
2.2梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定
初估截面尺寸:
1、柱:b×h=600mm×600mm
2、梁:梁编号如下图:
L1: h=(1/12~1/8)×7200=600~900                取h=700mm
b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×700=233~350       取b=300mm
L2: h=(1/12~1/8)×2100=175~263                取h=250mm
b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×250=84~125        取b=150mm
L3: h=(1/12~1/8)×4800=400~600                取h=600mm
b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×600=200~300       取b=250mm
L4: h=(1/12~1/8)×4500=375~563                取h=500mm
b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×500=167~25 0       取b=200mm
L5: h=(1/12~1/8)×3600=300~450                 取h=400mm
b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×400=133~200        取b=200m
L6:h=(1/12~1/8)×5100=425~637                 取h=600m
 b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×600=200~300       取b=250mm

 

3、梁的计算跨度
框架梁的计算跨度以上柱形心为准,由于建筑轴线与柱轴线重合,故计算跨度如下:


图2.3 梁的计算跨度
4、 柱高度
底层柱   h=3.6+0.45=4.05m
其它层柱   h=3.6m


               

图2.4  横向框架计算简图及柱编号
2.3荷载计算       
2.3.1  屋面均布恒载
二毡三油防水层                          0.35 kN/ m2
冷底子有热玛蹄脂                        0.05 kN/ m2
20mm厚1:2水泥砂浆找平                  0.02 ×20=0.4 kN/ m2
40mm厚钢筋混泥土整浇层                  0.04 ×25=1 kN/
预应力混凝土多孔板                   (1.88+1.922)/2=1.9 kN/ m2
吊顶粉底                                    0.5 kN/ m2
共计                                       5.5 kN/ m2
屋面恒载标准值为:
(55.8+0.24)×.(7.2×.2+2.1+0.24)×.5.5=5160 kN
2.3.2  楼面均布恒载
按楼面做法逐项计算
水磨石地面                               0.65 kN/ m2
50mm厚、钢筋混凝土整浇层                 0.05×25=1.25 kN/ m2
    预应力混凝土多孔板                       1.9 kN/ m2
吊顶粉底                                 0.5 kN/ m2
共计                                     4.3 kN/ m2
楼面恒载标准值为:
(55.8+0.24)×(7.2×2+2.1+0.24)×4.3=4034 kN
2.3.3  屋面均布活载
计算重力荷载代表值时,仅考虑屋面雪荷载:
雪荷载标准值为:0.2×(55.8+0.24)×(7.2×2+2.1+0.24)=188 kN
2.3.4 楼面均布活荷载
楼面均布活荷载标准值为:
2.0×(55.8+0.24+024)×(7.2×2+2.1+2.4)=1884 kN
2.4梁柱自重
L1: b×h=0.4m ×0.8m      长度6.64 m
     每根重量  0.8×3.0×25×(0.02×2+0.25)=53.1 kN
     根数  28×6=168根
L2: b×h=0.25×0.5     长度1.86 m
     每根重量0.5×1.86×25×.(0.02×3)=5.81 kN
     根数  14×6=84根
L3: b×h=  0.4 ×0.8    长度4.4 m
     每根重量   0.45×4.4×2 5×(0.02×2+0.25)=35.2 kN
     根数  14×6=84根
L4: b×h=0.4×0.8          长度4.1 m
     每根重量   0.7×4.1×25×(0.02×2+0.3)=32.8kN
     根数  28×6=168根
L5: b×h=0.4m×0.8m        长度3.2 m
     每根重量 3.2.×0.825×(0.02×2+0.4)=25.6 kN
     根数 16×4=64根
L6:b×h=0.4×0.8            长度4.7 m
每根重量0.8×4.7×25×(0.02×2+0.4)=37.6 kN
根数4×6=24根
Z1: 截面 0.6×0.6 m2           长度4.7 m
     每根重量   (0.6+0.02×2)²×4.7×25=42.3 kN
     根数  14×4=56根
Z2: 截面 0.6×0.6 m2           长度3.6m
     每根重量   (0.6+0.02×2)²×3.6×25=36.86 kN
     根数  14×4×3=168根   
Z3:截面0.5×0.5 m2                长度3.6 m          
     每根重量   (0.5+0.02×2)²×3.6×25=22.5
    根数   14×4×2=112根
表2-1 梁柱自重
梁(柱)编 号 截面(m2) 长度(m) 根数 每根重量(kN)
L1 0.4×0.8 6.64 168 53.1
L2 0.25×0.5 1.86 84 5.81
L3 0.4×0.8 4.4 24 35.2
L4 0.4×0.8 4.1 168 32.8
L5 0.4×0.8 3.2 64 25.6
L6 0.4×0.8 4.7 24 37.6
Z1 0.6×0.6 4.7 64 42.3
Z2 0.6×0.6 3.6 168 32.4
Z3 0.5×0.5 3.6 112 22.5
梁截面尺寸(mm)
混凝土等级 横梁(b×h) 纵梁(b×h)
 AB跨、CD跨 BC跨 
C30 7200×4500 2100×4500 600×600

柱截面尺寸(mm)
层次 混凝土等级 b×h
1 C30 600×600
2-6 C30 600×600
2.5墙体自重
外墙墙厚240mm,采用瓷砖贴面;内墙墙厚240mm,采用水泥砂浆抹面,内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑。
单位面积外墙体重量为:7.0×0.24=1.68 kN/ m2             
单位面积外墙贴面重量为:0.5 kN/ m2
单位面积内墙体重量为:7.0×0.24=1.68 kN/ m2
单位面积内墙贴面重量为(双面抹面):0.36×2=0.72 kN/ m2
表2.2 墙体自重 
墙体 每片面积(m2) 片数 重量(KN)

 





 

 

 

 



墙 2.85×4.05 4 外墙墙体 77.57 296.67
    外墙墙面 23.09 
  3.15×4.05 4 外墙墙体 85.73 
    外墙墙面 25.52 
  4.05×4.05 1 外墙墙体 27.56 
    外墙墙面 8.20 
  5.55×4.05 1 外墙墙体 37.76 
    外墙墙面 11.24 
 内


 2.85×4.05 4 内墙墙体 77.57 326.59
    内墙墙面 33.24 
  3.15×4.05 4 内墙墙体 85.73 
    内墙墙面    36.74 
  5.55×4.05 1 内墙墙体 37.76 
    内墙墙面 16.18 
  4.05×4.05 1 内墙墙体 27.56 
    内墙墙面 11.81 



墙 外墙 6.75×4.05 2 外墙墙体 91.85 233.98
    外墙墙面 27.34 
  1.95×4.05 2 外墙墙体 26.54 
    外墙墙面 7.90 
  4.55×4.05 2 外墙墙体 61.92 
    外墙墙面 18.43 
 内
墙 6.75×4.05 12 内墙墙体 551.12 787.32
    内墙墙面 236.20 
 外
墙 2.85×3.6 20 外墙墙体 344.74 
    外墙墙面 102.6 





墙 外
墙 3.15×3.60 4 外墙墙体 76.20 703.34
    外墙墙面 22.68 
  4.05×3.6 20 外墙墙体 391.91 
    外墙墙面 16.64 
  5.55×3.6 2 外墙墙体 67.13 
    外墙墙面 28.77 
 内
墙 2.85×3.6 4 内墙墙体 68.95 815.18
    内墙墙面 29.55 
  3.15×3.6 4 内墙墙体    76.20 
    内墙墙面 32.66 
  4.05×3.6 16 内墙墙体 391.91 
    内墙墙面    167.96 
  5.55×3.6 1 内墙墙体 33.57 
    内墙墙面     14.39 





 外

 6.75×3.6 2 外墙墙体 81.65 207.97
    外墙墙面 24.3 
  1.95×3.6 2 外墙墙体 23.59 
    外墙墙面 7.02 
  4.55×3.6 2 外墙墙体 55.04 
    外墙墙面 16.38 
 内
墙 6.75×3.6 28 内墙墙体 1143.07 1632.96
    内墙墙面    489.89 

2.6荷载总汇
顶层重力荷载代表值包括屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重。
顶层恒载:4182.56kN
顶层活载:190.98kN
顶层梁自重:+++++
=1650.88+82.65+105.68+36.56+33.08+112.68+39.58
=2061.11kN
顶层柱自重:21.61×52=1123.72kN
顶层墙自重:703.34+851.18+207.97+1632.96=1677.7 kN
G`6=+1/2++1/2+1/2=9759.58 kN
其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。
G`5=3093.05+1/2×2387.31+2061.11+1123.72+3359.452=7830.99 kN
G`4=G`3=G`2=7830.99kN
=3093.05+1/2×2387.31+2061.11+1/2×1123.72+1/2×24.31×62=10756.34kN
门窗荷载计算
M-1、M-2采用钢框门,单位面积钢框门重量为0.4kN/ m2
M-3、M-4、M-5采用木门,单位面积木门重量为0.2 kN/ m2
C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、均采用钢框玻璃窗,单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/㎡
表2.3 门窗重量计算 
层号 门窗号 单位面积(m2) 数量 重量(kN)



层 M-1 0.9 ×2.1 49 2.23 242.23
 M-2 3.6×2.7 1 5.78 
 C-1 1.8×1.5 46 3.75 
 C-2 1.5×1.5 6 1.24 
 C-3 1.2×1.5 5 32.99 
 C-4 1.2×1.5 4 42.54 
1、底层墙体实际重量:=10342.04 kN
2、二至六层实际重量:
G2=G3=G4=G5=G6=9721.5KN
建筑物总重力荷载代表值=48607.5KN  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3水平地震作用下框架的侧向位移验算

3.1横向线刚度
混凝土 C30  kN/ m2
在框架结构中,有现浇楼面或预制板楼面。而现浇板的楼面,板可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架侧移。为考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架取=1.5(为梁的截面惯性矩)。对中框架取=2.0。若为装配楼板,现浇层的楼面,则边框架梁取=1.2,对中框架取=1.5。 横向线刚度计算见表4.1。
3.1.1  横向框架柱的侧移刚度D值
柱线刚度列于表3.1,横向框架柱侧移刚度D值计算见表3.2。
3.1.2 横向框架自振周期
按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基本公式。
表3.1 柱线刚度
柱号
 截面
(m2) 柱高度
(m) 惯性矩 线刚度
   (m4) (kN·m)
 0.6×0.6 4.05 3.4×10-3 5.45×104
 0.6×0.6 3.6 3.4×10-3 8.02×104

表3.2 横向框架柱侧移刚度D值计算
      项目
柱类型

层    根数


层 边框架边柱 4.25/5.45=0.78 0.421 15738 4
 边框架中柱 2.44+4.25/5.45=1.228 0.517 18672 4
 中框架边柱 5.24/5.45=0.961 0.276 15423 28
 中框架中柱 5.24+3.14/5.45=1.538 0.613 20961 28
  1109984




层 边框架边柱 4.25+4.25/2×7.2=0.59 0.203 17542 4
 边框架中柱 (4.25+2.44)×2/14.4=0.929 0.321 24758 4
续表3.2
       项目
柱类型

层     根数



层 中框架边柱 (6.45+6.45)×2/14.4=0.896 0.213 23146 28
 中框架中柱 (6.45+4.25)×2/14.4=1.486 0.287 34571 28
  1567452
这样,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求得结构的基本周期:              
式中——基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减少的影响,取0.6;
——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移;
是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框架顶点位移。然后由求出,再用求出框架结构的底部剪力,进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表3.3。
表3.3 横向框架顶点位移
层次 (kN) (kN) (kN/m) 层间相对位移 
6 9721.5 8891.82 1461660 0.0076 0.2864
5 9721.5 13725.13 1461660 0.0138 0.3715
4 9721.5 28438.16 1461660 0.0146 0.2564
3 9721.5 32331.72 1461660 0.0256 0.1702
2 9721.5 46145.08 1461660 0.0327 0.1431
1 10342.04 5824.03 1109984 0.0678 0.0678
=1.7×0.6
3.2横向地震作用计算
在I类场地,6度设防区,设计地震分组为第二组情况下,结构的特征周期=0.25s,水平地震影响系数最大值=0.16。
由于=0.577>=1.4×0.25=0.35(s),应考虑顶点附加地震作用。
按底部剪力法求得的基底剪力,若按分配给各层,则水平地震作用呈倒三角形分布。
对一般层,这种分布基本符合实际。但对结构上部,水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果,特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明,结构上部往往震害很严重。因此,即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。
=0.08+0.01=0.08×0.577+0.01=0.0562
结构横向总水平地震作用标准值:
=(/ )××0.85
=(0.25/0.850)0.9×0.16×0.85×88844.15=5691.88kN
顶点附加水平地震作用:
=0.068×5681.88=387.05kN
各层横向地震剪力计算见表3.4,表中:

横向框架各层水平地震作用和地震剪力。
表3.4 各层横向地震作用及楼层地震剪力
层次 (m) 
(m) 
(kN)   
(kN) 
(kN)
6 3.6 21.6 9721.5 209984.4 0.123 1045.34 3614.25
5 3.6 18.0 9721.5 174987 0.104 614.62 4142.73
4 3.6 14.4 9721.5 139989.6 0.083 553.24 4674.14
3 3.6 10.8 9721.5 104992.2 0.072 462.16 5261.27
2 3.6 7.2 9721.5 69994.8 0.053 312.43 5517.34
1 4.05 4.05 10342.04 41885.26 0.031 181.56 5730.74
注:表中第6层中加入了,其中 =387.05kN。
3.3横向框架抗震变形验算
详见表3.5。
表3.5 横向框架抗震变形验算
层次 层间剪力
(kN) 层间刚度
(kN) 层间位移
(m) 层高

(m) 层间相对弹性转角
6 3884.23 1461660 0.00266 3.6 1/1353
5 4485.89 1461660 0.00307 3.6 1/1173
4 4974.74 1461660 0.0034 3.6 1/1058
3 5350.78 1461660 0.00366 3.6 1/983
2 5619.38 1461660 0.00384 3.6 1/938
1 5780.54 1109984 0.00521 4.05 1/691

 

 

 

 


注:层间弹性相对转角均满足要求。<[]=1/450。(若考虑填充墙抗力作用为1/550)
3.4水平地震作用下横向框架的内力分析
本设计取中框架为例,柱端计算结果详见表3.1。地震作用下框架梁柱弯矩,梁端剪力及柱轴力分别见表3.2。
 
        图3.1地震中框架弯矩图(kN/m)

图3.2 地震力作用下框架梁端剪力及柱轴力(kN)

3.5竖向荷载作用下横向框架的内力分析
仍以中框架为例进行计算。
3.5.1  荷载计算

 

第6层梁的均布线荷载            
CD跨:
屋面均布恒载传给梁                     4.38×4.5×0.836=16.48kN/m
横梁自重(包括抹灰)             (0.4+0.02×2)×0.8×25=8.8kN/m
恒载:                                              25.28kN/m
DE跨:
屋面均布恒载传给梁                     4.38×4.5×0.836=16.48kN/m
横梁自重(包括抹灰)          (0.25+0.02×2)×0.45×25=3.26kN/m
恒载:                                              19.74kN/m
第2~5层梁均布线荷载
CD跨:
楼面均布恒载传给梁                     3.24×4.5×0.836=12.19kN/m
横梁自重(包括抹灰)               (0.4+0.02×2)×0.8×25=8.8kN/m
无横墙
恒载:                                             20.99kN/m
DE跨:
楼面均布恒载传                         3.24×4.5×0.836=12.19kN/m                    
横梁自重(包括抹灰)           (0.25+0.02×2)×0.45×25=3.26kN/m    
恒载:                                             15.45kN/m
第2~5层集中荷载:
纵梁自重(包括抹灰):       (0.25+0.02×2)×0.45×25×4.5=14.67kN   
外纵墙自重(包括抹灰):    (1.68+0.72)×3.6×(4.5-0.60)=33.70 kN
内纵墙自重:              (1.68+0.72)×3.6×(4.5-0.60)=33.70 kN
柱自重(包括抹灰):                    0.49×0.49×3.6×25=21.609 kN
总计:                                               103.68 kN
第1层梁均布线荷载
跨恒载:                                          20.99kN/m
跨恒载:                                          15.45kN/m
第1层集中荷载:
纵梁自重(包括抹灰):                                   14.67 kN
纵墙自重(包括抹灰):                                   15.45kN
柱自重(包括抹灰):                                     24.31kN
总计:                                              90.87 kN
活荷载计算:
屋面梁上线活荷载

楼面梁上线活荷载

边框架恒载及活荷载


3.5.2  用弯矩分配法计算框架弯矩
竖向荷载作用下框架的内力分析,除活荷载较大的工业厂房外,对一般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利布置。这样求得的框架内力,梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低,但当活荷载在总荷载比例较大时,可在截面配筋时,将跨中弯矩乘1.1~1.2的放大系数予以调整。
固端弯矩计算
(1)恒荷载作用下内力计算
将框架视为两端固定梁,计算固端弯矩。
(2)活荷载作用下内力计算
将框架视为两端固定梁,计算固端弯矩。
表3.6 固端弯矩计算
层数 简图 边跨框架梁
顶层  
底层  

2、分配系数计算 
考虑框架对称性,取半框架计算,半框架的梁柱线刚度。
各杆端分配系数见表3.7
   表3.7各杆端分配系数
层号 节点C各杆端分配系数 节点D各杆端分配系数
顶层 C9C8 0.58   D9D8 0.51  
 C9D9 0.42   D9C9 0.37 D9E9 0.12
标准层 C8C9 0.37 C8C7 0.37 D8D9 0.34 D8D7 0.34
 C8D8 0.26   D8C8 0.25 D8E8 0.07
底层 C1C2 0.4 C1C0 0.31 D1D2 0.37 D1D0 0.28
 C1D1 0.29   D1C1 0.27 D1E1 0.08
3、传递系数
远端固定,传递系数为1/2;
4、弯矩分配
恒荷载作用下,框架的弯矩分配计算3.4,框架的弯矩图见图3.5;活荷载作用下,框架的弯矩分配计算见图3.6,框架的弯矩图见图3.7;
竖向荷载作用下,考虑框架梁端的塑性内力重分布,取弯矩调幅系数为0.8,调幅后,恒荷载及活荷载弯矩见图3.5,图3.7中括号内数值。

图3.4 恒载作用下框架弯矩图

0.20 0.20 0.15  -0.05 -0.07 -0.07 -0.02
21.43 18.58 40.02  40.99 -17.05 -16.31 -7.63
0.37 0.37 0.26 6层 0.25 0.34 0.34 0.07
  -44.77  44.77   -5.36
16.56 16.56 11.65  -9.85 -13.40 -13.40 -2.76
8.28 8.28 -4.93  5.83 -6.7 -6.7 
-4.30 -4.30 -3.03  1.89 2.57 2.57 0.53
-2.15 -2.16 0.95  -1.52 1.23 1.28 
1.24 1.24 0.87  -0.25 -0.34 -0.34 -0.06
19.63 19.62 -39.25  40.87 -16.64 -16.59 -7.65
0.37 0.37 0.26 5层 0.25 0.34 0.34 0.07
  -44.77  44.77   -5.36
16.56 16.56 11.65  -9.85 -13.40 -13.40 -2.76
8.28 8.28 -4.92  5.82 -6.7 -6.7 
-4.31 -4.31 -3.03  1.89 2.57 2.57 0.54
-2.15 -2.15 0.95  -1.51 1.28 1.28 
1.24 1.24 0.87  -0.26 -0.36 -0.36 -0.07
19.62 19.62 -39.25  40.86 -16.61 -16.61 -7.65
0.37 0.37 0.26 4层 0.25 0.34 0.34 0.07
  -44.77  44.77   -5.36
16.56 16.56 11.65  -9.85 -13.40 -13.40 -2.76
8.28 8.28 -4.93  5.83 -6.7 -6.7 
-4.31 -4.31 -3.03  1.89 2.57 2.57 0.54
-2.15 -2.15 0.95  -1.52 1.28 1.28 
1.24 1.24 0.88  -1.26 -0.35 -0.35 -0.07
19.62 19.62 -39.25  40.86 -16.6 -16.6 -7.65
0.37 0.37 0.26 3层 0.25 0.34 0.34 0.07
  -44.77  44.77   -5.36
16.56 16.56 11.65  -9.85 -13.40 -13.40 -2.76
8.28 8.28 -4.92  5.83 -6.7 -6.7 
-4.31 -4.31 -3.02  1.89 2.57 2.57 0.54
-2.15 -2.28 0.95  -1.51 1.28 1.39 
1.29 1.29 0.90  -0.29 -0.39 -0.39 -0.08
19.67 19.54 -39.21  40.84 -16.64 -16.53 -7.66
0.37 0.37 0.26 2层 0.25 0.34 0.34 0.07
  -44.77  44.77   -5.36
16.56 16.56 11.65  -9.85 -13.40 -13.40 -2.76
8.28 8.96 -4.93  5.82 -6.7 -7.29 
-4.55 -4.55 -3.20  2.04 2.78 2.78 0.57
-2.15
0.64 -0.59
0.64 1.02
0.44  -1.60
0.07 1.28
0.10 0.04
0.10 
0.02
18.78 21.02 -39.79  41.25 -15.94 -17.77 -7.53
0.4 0.31 0.29 1层 0.27 0.37  0.28 0.08
  -44.77  44.77   -5.36
17.91 13.88 12.98  -10.64 14.58 -11.03 -3.15
8.28  -5.32  6.49 -6.7  
-1.18 -0.92 -0.86  0.05 0.08 0.06 0.02
-2.28  0.03  -0.43 1.39  
0.9 0.70 0.65  -0.26 -0.36 -0.17 -0.01
23.63 13.66 -37.29  40.67 -21.2 -10.97 -8.49

3.6梁端剪力及柱轴力的计算
梁端剪力:          
式中:—— 梁上均布荷载引起的剪力,;
   —— 梁端弯矩引起的剪力,。
柱轴力:                
式中:—— 梁端剪力;
   —— 节点集中力及柱自重。

 

 

4 内力组合

4.1框架梁内力组合
在恒载和活载作用下,跨间可以近似取跨中的代替:

式中  、——梁左、右端弯矩,见图2-13、2-15括号内数值。
跨中若小于应取=
在竖向荷载与地震组合时,跨间最大弯矩采用数解法计算,如图4.1所示。

图4.1 框架梁内力组合图               图4.2调幅前后剪力值变化
图中  、——重力荷载作用下梁端的弯矩;
      、——水平地震作用下梁端的弯矩
      、——竖向荷载与地震荷载共同作用下梁端反力。
对作用点取矩:  =-( - + +)处截面弯矩为:    =-- +
由=0,可求得跨间的位置为=
将代入任一截面处的弯矩表达式,可得跨间最大弯矩为:
          == - +
=- +
当右震时公式中、反号。
及的具体数据见表4.1 ,表中、、均有两组数据。
表4.1 及值计算
6  M -69.75 -32.7 158.33 -129.48 -309.15 102.51
  V 74.14 34.65 49.02 137.48 173.48 
  M -11.9 -6.12 101.23 -22.85 113.65 -149.55
  V 21.9 11.92 96.41 42.97  158.77
 跨中  75.27 29.84  132.1 363.67 48.10
   7.39 3.42  13.66  
5  M -67.34 -31.4 232.12 -124.77 202.11 -401.40
  V 73.44 34.27 59.39 136.11  185.90
  M -69.76 -32.69 195.42 -129.48 -357.37 150.72
  V 74.14 34.65 59.39 137.48 186.97 
  M -11.9 -6.12 126.78 -22.85 146.86 -182.77
  V 21.9 11.92 120.74 42.97  190.39
 跨中  75.26 34.58  138.72 429.58 28.68
   7.39 2.85  12.86  
4  M 67.35 -31.4 248.58 36.86 385.13 -261.17
  V 73.47 34.27 93.94 136.14  230.85
  M -69.75 -32.69 221.8 -129.47 -391.65 185.03
  V 74.13 34.65 63.94 137.47 192.87 
  M 11.89 -6.12 141.8 5.7 194.94 -173.74
  V 21.9 11.92 135.05 42.97  209.00
 跨中  75.26 24.58  124.72 469.75 20.06
   7.39 2.82  12.82  
3  M -67.3 -31.37 284.4 -124.68 270.14 -469.30
  V 73.44 34.27 73.2 136.11  203.85
  M -69.7 -32.67 242.66 -129.38 -418.7 212.22
  V 74.14 34.65 73.2 137.48 204.92 
  M -11.9 -6.13 155.14 -22.86 183.72 -219.64
  V 21.9 11.92 147.75 42.97  225.51
 跨中  75.31 22.84  122.35 526.02 11.44
   7.39 2.62  12.54  
2  M -68.26 -31.83 302.4 -126.47 292.11 -494.13

2  V 73.47 34.29 77.84 136.17  209.93
  M -70.44 -33 258.03 -130.73 -439.77 231.11
  V 74.1 34.63 77.84 137.40 210.89 
  M -11.66 -6.02 164.97 -22.42 196.86 -232.07
  V 21.9 11.92 157.11 42.97  237.68
 跨中  74.46 22.58  120.96 558.17 7.52
   7.39 2.62  12.54  
1  M -63.99 -29.83 312.72 -118.55 311.85 -501.22
  V 73.21 34.09 79.73 135.58  211.96
  M -68.22 -32.54 261.35 -127.42 -441.14 238.37
  V 74.43 34.87 79.73 138.13 213.89 
  M -13.43 -6.79 167.09 -25.62 197.03 -237.41
  V 21.9 11.92 159.13 42.97  240.30
 跨中  77.71 23.38  125.99 583.54 9.54
   7.39 2.62  12.54  
注:表中恒载和活载的组合,梁端弯矩取调幅后的数值,剪力取调幅前的较大值。图中M左、M右为调幅前弯矩值,M左′、M右′为调幅后弯矩值。剪力值应取V左和V左′。
4.1.1 柱内力组合
框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面组合结果见表4.4、表4.5。表中系数是考虑计算截面以上各层活载不总是同时满布而对楼面均布活载的一个折减系数,称为活载按楼层的折减系数,取值见表4.3。
表4.2 活荷载按楼层的折减系数
墙,柱,基础计算截面以上的层数 1 2~3 4~5 6~8 9~20 >20
计算截面以上各楼层
活荷载的折减系数 1.00
(0.90) 0.85 0.70 0.65 0.60 0.55

3 柱顶 M 41.93 19.54 147.6 77.67 -129.84 253.92
  N 1103.62 212.65 323.06 1622.05 1031.96 1871.91
 柱底 M -40.27 -18.78 147.6 -74.62 132.29 -251.47
  N 1140.48 212.65 323.06 1666.29 1076.19 1916.14
2 柱顶 M 45.05 21.02 154.8 83.49 -134.57 267.91
  N 1272.77 246.94 400.9 1873.04 1154.32 2196.66
 柱底 M -50.7 -23.63 154.8 -93.922 126.22 -276.26
  N 1309.63 246.94 400.9 1917.27 1198.55 2240.89
1 柱顶 M 29.29 13.66 157.92 54.27 -161.95 248.64
  N 1452.93 281.03 480.63 2136.96 1287.32 2536.95
 柱底 M -14.86 -6.94 293.28 -27.55 359.27 -403.26
  N 1501.06 281.03 480.63 2194.71 1345.07 2594.71
4.1.2  截面设计
1、 承载力抗力调整系数
表4.3 C柱内力组合表
6 柱顶 M 42.09 19.62 116.82 77.98 -89.59 214.15
  N 596.25 109.84 116.53 869.28 629.92 932.89
 柱底 M -42.09 -19.63 95.58 -77.99 61.97 -186.54
  N 633.11 109.84 126.53 913.51 661.15 990.13
5 柱顶 M 42.09 19.62 136.62 77.98 -115.33 239.89
  N 765.37 144.11 185.92 1120.20 763.21 1246.61
 柱底 M -42.09 -19.62 111.78 -77.98 83.03 -207.59
  N 802.23 144.11 185.92 1164.43 807.45 1290.84
4 柱顶 M 42.09 19.62 136.8 77.98 -115.56 240.12
  N 934.5 178.38 249.86 1371.13 903.61 1553.25
 柱底 M -42.19 -19.64 136.8 -78.12 115.43 -240.25
  N 971.36 178.38 249.86 1415.36 947.84 1597.48

3 柱顶 M 41.93 19.54 147.6 77.67 -129.84 253.92
  N 1103.62 212.65 323.06 1622.05 1031.96 1871.91
 柱底 M -40.27 -18.78 147.6 -74.62 132.29 -251.47
  N 1140.48 212.65 323.06 1666.29 1076.19 1916.14
2 柱顶 M 45.05 21.02 154.8 83.49 -134.57 267.91
  N 1272.77 246.94 400.9 1873.04 1154.32 2196.66
 柱底 M -50.7 -23.63 154.8 -93.922 126.22 -276.26
  N 1309.63 246.94 400.9 1917.27 1198.55 2240.89
1 柱顶 M 29.29 13.66 157.92 54.27 -161.95 248.64
  N 1452.93 281.03 480.63 2136.96 1287.32 2536.95
 柱底 M -14.86 -6.94 293.28 -27.55 359.27 -403.26
  N 1501.06 281.03 480.63 2194.71 1345.07 2594.71
4.2内力计算:
梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算,由于结构和荷载均对称,故计算时可用半框架,弯矩计算如下图所示:


4.3 柱截面设计
4.3.1  底层D柱截面设计
以第一,二层D柱为例,混凝土等级为C30,=14.3N/mm2,=1.43N/mm2
纵筋为HRB335,=300 N/mm2,箍筋为HPB235,=210 N/mm2
1、轴压比验
表4.7 轴压比限值
类别 抗震等级
 一 二 三
框架柱 0.7 0.8 0.9
框架梁 0.6 0.7 0.8
由D柱内力组合表查得:
Ⅰ-Ⅰ=2539.50kN
c==2539.50×103/(600×600×14.3)=0.30<0.9
Ⅱ-Ⅱ=2870.50kN
c==2870.50×103/(600×600×14.3)=0.56<0.9
Ⅲ-Ⅲ=2928.26kN
c==2928.26×103/(600×600×14.3)=0.680<0.9
均满足轴压比的要求。
2、正截面承载力的计算                
框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关,一般框架梁的延性远大于柱子。梁先屈服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。若柱子形成了塑性铰,则会伴随产生较大的层间位移,危及结构承受垂直荷载的能力,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”,即一、二级框架的梁柱节点处,除顶层和轴压比小于0.15者外(因顶层和轴压比小于0.15的柱可以认为具有与梁相近的变形能力)。梁、柱端弯矩应符合下述公式的要求:                
二级框架 =1.1
式中—节点上下柱端顺时针或逆时针截面组合的弯矩设计值之和;
 ——节点上、下梁端逆时针或顺时针截 面组合的弯矩设计值之和。
地震往返作用,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之和时,梁应考虑逆时针方向弯矩之和,反之亦然。可以取两组中较大者计算配筋。
由于框架结构的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,随着框架梁塑性铰的出现,由于塑性内力重分布,底层柱的反弯点具有较大地不确定性。因此,对一、二级框架底层柱底考虑1.5的弯矩增大系数。
第一层梁与D柱节点的梁端弯矩值由内力组合表查得
:左震    441.14+197.03=638.17kN·m
           右震    238.37+237.41=475.78kN·m
取=638.17kN·m
第一层梁与D柱节点的柱端弯矩值由内力组合表4.5查得
:左震    346.22+312.15=658.37kN·m
           右震    215.38+240.19=455.57kN·m
梁端取左震,也取左震:
=658.37kN·m<1.1=1.1×638.17=701.99kN·m
取´=701.99kN·m
将和´的差值按柱的弹性分析弯矩值比分配给节点上下柱端(即I-I、II-II截面)。
=×(701.99-658.37)
=22.94 kN·m
=×(701.99-658.37)
=20.68 kN·m
=346.22+22.94=369.16kN·m
            =312.15+20.68=332.83kN·m
对底层柱底(III-III截面)的弯矩设计值应考虑增大系数1.5。
=432.03×1.5=648.05 kN·m
根据D柱内力组合表4.5,选择最不利内力并考虑上述各种调整及抗震调整系数后,各截面控制内力如下:
Ⅰ-Ⅰ截面:①=369.16×0.8=295.33kN·m
             =1465.23×0.8=1172.18kN
           ②=82.38kN·m
             =2270.45kN
Ⅱ-Ⅱ截面:①=332.83×0.8=266.26kN·m
             =1589.79×0.8=1271.83kN
           ②=45.76kN·m
            =2536.66kN
Ⅲ-Ⅲ截面:①=648.05×0.8=518.44kN·m
                  =1647.55×0.8=1318.04kN
           ②=22.19kN·m
                  =2593.41kN
截面采用对称配筋,具体配筋见表4.8,表中:
 

   
当<15时,取=1.0
   

    
(小偏心受压)


式中  —— 轴向力对截面形心的偏心距;
—— 附加偏心距;
—— 初始偏心距;
—— 偏心受压构件的截面曲率修正系数;
—— 考虑构件长细比对构件截面曲率的影响系数;
 —— 偏心距增大系数;
—— 轴力作用点到受拉钢筋合力点的距离;
—— 混凝土相对受压区高度;
、——受拉、受压钢筋面积。

4.3.2本章小节
根据地震震害分析,不同烈度地震作用下钢筋混凝土框架节点的破坏程度不同,7度时,未按抗震设计的多层框架结构节点较少破坏,因此,对不同的框架,应有不同的节点承载力和延伸要求。《建筑结构抗震规范》规定,对一、二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算,而三级抗震等级的框架节点,仅按构造要求配箍,不再进行受剪承载力计算。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.楼板计算

5.1基本数据:
 1、房间编号: 28
  2、边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/固定/固定/固定/
  3、荷载:
   永久荷载标准值:g =4.30 kN/M2
   可变荷载标准值:q =2.50 kN/M2
   计算跨度 Lx =4500 mm ;计算跨度 Ly =7200 mm
   板厚 H =100 mm;  砼强度等级:C20;钢筋强度等级:HPB235
  4、计算方法:弹性算法。
  5、泊松比:μ=1/5.
  6、考虑活荷载不利组合。
5.2计算结果:
  Mx =(0.03560+0.00855/5)×(1.20×4.3+1.40×1.3) ××4.52 =5.22kN·M
  考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
  Mxa =(0.07850+0.02565/5) ×(1.4×1.3) × 4.5^2 =2.96kN·M
   Mx=5.22 +2.96 = 8.18kN·M
   Asx= 525.03mm2,实配φ10@125 (As=628.mm2)
   ρmin=0.236%  , ρ=0.628%
  My =(0.00855+0.03560/5) ×(1.204.3+1.40×1.3)× 4.5^2=2.19kN·M
  考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
  Mya =(0.02565+0.07850/5)×(1.4×1.3)× 4.5^2 = 1.47kN·M
   My=2.19 +1.47 =3.66kN·M
   Asy= 259.41mm2,实配φ 8@180 (As=279.mm2)
   ρmin=0.236%  , ρ=0.279%
  Mx' =0.07795×(1.20× 4.3+1.40×2.5)× 4.5^2 =13.67kN·M
   Asx'= 933.34mm2,实配φ12@100 (As=1131.mm2,可能与邻跨有关系)
   ρmin=0.236%,ρ=1.131%
  My'=0.05710×(1.20× 4.3+1.40× 2.5)× 4.5^2 = 10.01kN·M
   Asy'=775.63mm2,实配φ10@100 (As=785.mm2,可能与邻跨有关系)
   ρmin=0.236%  , ρ=0.785%
5.3 跨中挠度验算:
  Mk --------  按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
  Mq --------  按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
  Mk =(0.00855+0.03560/5)×(1.0× 4.3+1.0× 2.5)× 4.52=2.16kN·M
  Mq =(0.00855+0.03560/5)×(1.0×4.3+0.5×2.5)× 4.52 =1.76kN·M
   Es=210000.N/mm2     Ec=25413.N/mm2
   Ftk=1.54N/mm2      F=210.N/mm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度 Bs:
 ①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ, 按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk /(ρte × σsk)    (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)(混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=2.16/(0.87×  81.× 279.) = 109.65N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=279./ 50000.=0.00559
  ψ=1.1 - 0.65× 1.54/(0.00559× 109.65) = -0.536
  当 ψ<0.2 时,取ψ =0.2
 ②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE:
  αE=Es/Ec =210000.0/ 25413.0 =8.264
 ③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf':
    矩形截面,γf'=0
 ④、纵向受拉钢筋配筋率 ρ=As/b /ho =279./1000/  81.=0.00345
 ⑤、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式(混凝土规范式 8.2.3-1)计算:
    Bs=Es×As×ho^2/[1.15ψ+0.2+6×αE×ρ/(1+ 3.5γf')]
    Bs=210000.× 279.×  81.^2/[1.15×0.200+0.2+6×8.264×0.00345/(1+3.5×0.00)]=  640.27kN·M
(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 θ:
  按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ'=0时,θ=2.0
(4)、受弯构件的长期刚度 B,可按下列公式计算:
  B=Mk / [Mq × (θ - 1) + Mk] × Bs (混凝土规范式 8.2.2)
  B=2.16/[1.76×(2-1)+2.16]×640.27 =352.535kN·M
(5)、挠度 f =κ × Qk × L ^ 4 / B
  f =0.00230× 6.8× 4.5^4/ 352.535= 18.192mm
  f / L=18.192/4500.= 1/247.,满足规范要求!
5.4裂缝宽度验算:
  ①、X方向板带跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1-0.65 × ftk /(ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk /(0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=5.14×10^6/(0.87× 80.× 628.) = 117.48N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As /Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=628./ 50000.=0.013
  ψ=1.1- 0.65× 1.54/( 0.01× 117.48) =0.421
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)   (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.421×117.5/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01257) =0.064,满足规范要求!
  ②、Y方向板带跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk /(ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk /(0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=2.16×10^6/(0.87× 71.×279.) = 125.09N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As /Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=279./ 50000.=0.006
 当 ρte <0.01 时,取ρte=0.01
  ψ=1.1 - 0.65× 1.54/( 0.01× 125.09) =0.299
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.299×125.1/210000.×(1.9×20.+0.08×11.43/0.01000) =0.048,满足规范要求!
  ③、左端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=10.73×10^6/(0.87× 79.×1131.) = 138.09N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As /Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=1131./ 50000.=0.023
  ψ=1.1 - 0.65× 1.54/( 0.02× 138.09) =0.779
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.779×138.1/210000.×(1.9×20.+0.08×17.14/0.02262) =0.106,满足规范要求
  ④、下端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk /(ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=7.86×10^6/(0.87×80.× 785.) =143.84N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=785./ 50000.=0.016
  ψ=1.1- 0.65× 1.54/(0.02×143.84) =0.656
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.656×143.8/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01571) = 0.105,满足规范要求!
  ⑤、右端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1- 0.65 × ftk /(ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=10.73×10^6/(0.87× 79.×1131.) = 138.09N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As /Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=1131./ 50000.=0.023
  ψ=1.1-0.65× 1.54/( 0.02×138.09) =0.779
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)   (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.779×138.1/210000.×(1.9×20.+0.08×17.14/0.02262) = 0.106,满足规范要求!
  ⑥、上端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk /(ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=7.86×10^6/(0.87× 80.× 785.) =143.84N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=785./ 50000.=0.016
  ψ=1.1 - 0.65× 1.54/( 0.02× 143.84) =0.656
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.656×143.8/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01571) = 0.105满足规范要求!

 

 

 

 

 

6  楼板设计

6.1基本数据:
1、房间编号: 28
2、边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/固定/固定/固定/
3、荷载:
   永久荷载标准值:g=4.30 kN/M2
   可变荷载标准值:q=2.50 kN/M2
   计算跨度 Lx=4500 mm ;计算跨度 Ly=7200 mm
   板厚 H =100 mm;  砼强度等级:C20;钢筋强度等级:HPB235
4、计算方法:弹性算法。
5、泊松比:μ=1/5.
6、考虑活荷载不利组合。
6.2 计算结果:
  Mx =(0.03560+0.00855/5)×(1.20×4.3+1.40×1.3)× 4.5^2 =5.22kN·M
  考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
  Mxa =(0.07850+0.02565/5)×(1.4×  1.3)× 4.5^2 =2.96kN·M
   Mx=5.22 +2.96 = 8.18kN·M
   Asx=525.03mm2,实配φ10@125 (As =628.mm2)
   ρmin=0.236%  , ρ=0.628%
  My =(0.00855+0.03560/5)×(1.20× 4.3+1.40×1.3)× 4.5^2= 2.19kN·M
  考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
  Mya =(0.02565+0.07850/5)×(1.4×1.3)× 4.5^2 =1.47kN·M
   My=2.19 +1.47 = 3.66kN·M
   Asy= 259.41mm2,实配φ 8@180 (As =279.mm2)
   ρmin=0.236%  , ρ=0.279%
  Mx'=0.07795×(1.20× 4.3+1.40×2.5)× 4.5^2 =13.67kN·M
   Asx'=933.34mm2,实配φ12@100 (As =1131.mm2,可能与邻跨有关系)
   ρmin=0.236%  , ρ=1.131%
  My'=0.05710×(1.20×4.3+1.40×2.5)× 4.5^2 =10.01kN·M
   Asy'=775.63mm2,实配φ10@100 (As =785.mm2,可能与邻跨有关系)
   ρmin=0.236%  , ρ=0.785%
6.3 跨中挠度验算:
  Mk --------  按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
  Mq --------  按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
  Mk=(0.00855+0.03560/5)×(1.0×4.3+1.0×2.5)× 4.5^2 =2.16kN·M
  Mq=(0.00855+0.03560/5)×(1.0×4.3+0.5×2.5)× 4.5^2 =1.76kN·M
   Es=210000.N/mm2     Ec=25413.N/mm2
   Ftk=1.54N/mm2      Fy=210.N/mm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度 Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1- 0.65 × ftk /(ρte ×σsk)    (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk /(0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=2.16/(0.87×81.× 279.) =109.65N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=279./ 50000.=0.00559
  ψ=1.1 - 0.65× 1.54/(0.00559×109.65) = -0.536
  当 ψ<0.2 时,取ψ=0.2
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE:
  αE=Es/Ec=210000.0/ 25413.0 =8.264
③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf':
    矩形截面,γf=0
④、纵向受拉钢筋配筋率 ρ=As/b/ho =279./1000/81.2=0.00345
⑤、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式(混凝土规范式 8.2.3-1)计算:
    Bs=Es×As×ho^2/[1.15ψ+0.2+6×αE×ρ/(1+ 3.5γf')]
    Bs= 210000.× 279.× 81.^2/[1.15×0.200+0.2+6×8.264×0.00345/(1+3.5×0.00)]=640.27kN·M
(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 θ:
  按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ'=0时,θ=2.0
(4)、受弯构件的长期刚度 B,可按下列公式计算:
  B = Mk/[Mq ×(θ- 1) + Mk] × Bs (混凝土规范式 8.2.2)
  B=2.16/[1.76×(2-1)+2.16]×640.27 =352.535kN·M
(5)、挠度 f=κ × Qk × L ^ 4 / B
  f=0.00230× 6.8× 4.5^4/ 352.535=18.192mm
  f / L=18.192/4500.= 1/247.,满足规范要求!
6.4 裂缝宽度验算:
①、X方向板带跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1-0.65 × ftk /(ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk/(0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=5.14×10^6/(0.87× 80.× 628.) =117.48N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=628./ 50000.=0.013
  ψ=1.1- 0.65× 1.54/( 0.01× 117.48) =0.421
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.421×117.5/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01257) =0.064,满足规范要求!
②、Y方向板带跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=2.16×10^6/(0.87×71.× 279.) = 125.09N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=279./ 50000.=0.006
 当 ρte <0.01 时,取ρte =0.01
  ψ=1.1-0.65× 1.54/( 0.01×125.09) =  0.299
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.299×125.1/210000.×(1.9×20.+0.08×11.43/0.01000) =0.048,满足规范要求!
③、左端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk / (ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk/(0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=10.73×10^6/(0.87×79.×1131.) = 138.09N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=1131./ 50000.=0.023
  ψ=1.1-0.65× 1.54/( 0.02× 138.09) =0.779
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.779×138.1/210000.×(1.9×20.+0.08×17.14/0.02262) =0.106,满足规范要求!
④、下端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1-0.65 × ftk /(ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=7.86×10^6/(0.87× 80.× 785.) =143.84N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As/ Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=785./ 50000.=0.016
  ψ=1.1 -0.65× 1.54/( 0.02× 143.84) =0.656
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.656×143.8/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01571) =0.105,满足规范要求!
 ⑤、右端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk =Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk = 10.73×10^6/(0.87×79.×1131.) =138.09N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte =As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte =1131./ 50000.=0.023
  ψ=1.1 -0.65× 1.54/( 0.02× 138.09) =0.779
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)   (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.779×138.1/210000.×(1.9×20.+0.08×17.14/0.02262) = 0.106,满足规范要求!
 ⑥、上端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ=1.1 -0.65 × ftk / (ρte ×σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk=Mk/(0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk=7.86×10^6/(0.87×80.× 785.)= 143.84N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.=50000.mm2
  ρte=As /Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=785./ 50000.=0.016
  ψ=1.1-0.65× 1.54/( 0.02× 143.84) =0.656
 ωmax=αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax=2.1×0.656×143.8/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01571) =0.105,满足规范要求

 

 

 

 

 

 

 

 

7 楼梯钢筋计算

7.1荷载和受力计算
 楼梯计算简图如下:
       
        计算公式如下:
       
        其中hh:楼梯梯板在不同受力段取不同的值,上图所示取楼梯梯板折算高度
        在楼梯折板处取梯板厚度,在平台处取平台厚度,在楼板处取楼板厚度

        荷载计算参数(单位kn/m):
            装修荷载Qz=1.00;
            活载Qh=2.00;
            恒载分项系数1.2,1.35
            活载分项系数1.4,1.4×0.7
            梯板负筋折减系数(ZJXS)=0.8

        各跑荷载及内力计算及示意图:
        其中:Qb--梯板均布荷载;
             Qbt--梯板弯折段均布荷载;
             Qp--平台均布荷载;
             Qw--楼面均布荷载;              单位(KN/m);
        第1标准层第1跑
           Qb=10.529     Qbt=7.600;
           Qp=7.600     Qw=7.000;

        第1标准层第2跑
           Qb=10.529     Qbt=7.600;
           Qp=7.600     Qw=7.000;

7.2配筋面积计算:
  楼梯板底筋--Asbd(cm2):按照两端简支求出Mmax,按照Mmax配筋
        楼梯板负筋--Asbf(cm2):梯板负筋弯矩取Mmax×ZJXS,按此弯矩照配筋
        楼梯平台如果两边都有支承,按照四边简支板计算,采用分离式配筋
        平台板底筋--Aspd(cm2)
        平台板负筋--Aspf(cm2)
                --------------------------------------------------------
                标准层号 跑数  Asbd        Asbf    Aspd       Aspf    
                --------------------------------------------------------
                1        1     7.43      5.83     0.00      0.00
                1        2     7.43      5.83     0.00      0.00
7.3配筋结果:
   配筋措施:
            楼梯梁保护层厚度:30㎜
            楼梯板及平台板保护层厚度:15㎜
            受力钢筋最小直径:
            楼梯板受力钢筋>=Ф8
            休息平台受力钢筋>=Ф6
            楼梯梁受力钢筋>=Ф14
            受力钢筋最小间距:100 mm
            非受力分布钢筋:
            受力钢筋<=Ф8时,取Ф6@300
            受力钢筋=Ф12或者Ф14时,取Ф6@250
            受力钢筋>=Ф14时,取Ф8@250
            楼梯板分布筋每踏步至少:1Ф6

 

 


            各跑实际配筋结果:
            梯板和平台配筋结果:
           -------------------------------------------------------------------- 
标准层号  跑数 梯板底筋  梯板分布筋  梯板负筋 平台底台负筋
            -------------------------------------------------------------------- 
   1       1    Ф10@100    Ф8@200    Ф10@130    Ф8@150    Ф8@200
   1       2    Ф10@100    Ф8@200    Ф10@130       无          无  
            梯梁配筋结果:
            ---------------------------------------------------------------------------
标准层号 跑数 梯梁1顶纵筋  梯梁1底纵筋  梯梁1箍筋  梯梁2底纵筋  梯梁2顶            ---------------------------------------------------------------------------
1      1       3Ф25       2Ф25    Ф8@200       无          无          1      2       3Ф25       2Ф25    Ф8@200       无          无         
                   

 

 

 

 


8  屋面板设计

8.1基本资料:
1、房间编号:  9
2、边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/固定/固定/固定/
3、荷载:
   永久荷载标准值:g =  5.50 kN/M2
   可变荷载标准值:q =  0.50 kN/M2
   计算跨度 Lx =  3600 mm ;计算跨度 Ly =  7200 mm
   板厚 H =   100 mm;  砼强度等级:C20;钢筋强度等级:HPB235
4、计算方法:弹性算法。
5、泊松比:μ=1/5.
6、考虑活荷载不利组合。
8.2计算结果:
  Mx =(0.04000+0.00380/5)×(1.35×  5.5+0.98×  0.3)× 3.6^2 =   4.05kN·M
  考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
  Mxa =(0.09650+0.01740/5)×(1.4×  0.3)× 3.6^2 =   0.32kN·M
   Mx=   4.05 +   0.32 =   4.37kN·M
   Asx=   0.00mm2,实配φ10@200 (As = 393.mm2)
   ρmin = 0.236%  , ρ = 0.393%
  My =(0.00380+0.04000/5)×(1.35×  5.5+0.98×  0.3)× 3.6^2=   1.17kN·M
  考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
  Mya =(0.01740+0.09650/5)×(1.4×  0.3)× 3.6^2 =   0.12kN·M
   My=   1.17 +   0.12 =   1.29kN·M
   Asy=   0.00mm2,实配φ 8@200 (As = 251.mm2)
   ρmin = 0.236%  , ρ = 0.251%
  Mx' =0.08290×(1.35×  5.5+0.98×  0.5)× 3.6^2 =   8.50kN·M
   Asx'= 547.33mm2,实配φ16@200 (As =1005.mm2,可能与邻跨有关系)
   ρmin = 0.236%  , ρ = 1.005%

  My' =0.05700×(1.35×  5.5+0.98×  0.5)× 3.6^2 =   5.85kN·M
   Asy'= 426.28mm2,实配φ10@180 (As = 436.mm2,可能与邻跨有关系)
   ρmin = 0.236%  , ρ = 0.436%
8.3跨中挠度验算:
  Mk --------  按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
  Mq --------  按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
  Mk =(0.00380+0.04000/5)×(1.0×  5.5+1.0×  0.5  )× 3.6^2 =   0.92kN·M
  Mq =(0.00380+0.04000/5)×(1.0×  5.5+0.5×  0.5  )× 3.6^2 =   0.88kN·M
   Es = 210000.N/mm2     Ec = 25413.N/mm2
   Ftk =  1.54N/mm2      Fy =   210.N/mm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度 Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)    (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk = Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   0.92/(0.87×  81.× 251.) =  51.81N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte = As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte = 251./ 50000.=0.00503
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/(0.00503×  51.81) = -2.748
  当 ψ<0.2 时,取ψ = 0.2
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE:
  αE =Es / Ec =210000.0/ 25413.0 =  8.264
③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf':
矩形截面,γf' =
④、纵向受拉钢筋配筋率 ρ = As / b / ho =   251./1000/  81.=0.00310
⑤、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式(混凝土规范式 8.2.3-1)计算:
    Bs=Es×As×ho^2/[1.15ψ+0.2+6×αE×ρ/(1+ 3.5γf')]
    Bs= 210000.× 251.×  81.^2/[1.15×0.200+0.2+6×8.264×0.00310/(1+3.5×0.00)]=  593.11kN·M
(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 θ:
  按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ' = 0时,θ = 2.0
(4)、受弯构件的长期刚度 B,可按下列公式计算:
  B = Mk / [Mq × (θ - 1) + Mk] × Bs (混凝土规范式 8.2.2)
  B=   0.92/[   0.88×(2-1)+   0.92]×  593.11 =  302.865kN·M
(5)、挠度 f = κ × Qk × L ^ 4 / B
  f =0.00253× 6.0× 3.6^4/ 302.865=  8.418mm
  f / L =  8.418/3600.= 1/   428.,满足规范要求!
8.4裂缝宽度验算:
①、X方向板带跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk = Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   3.17×10^6/(0.87×  80.× 393.) = 115.96N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte = As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte = 393./ 50000.=  0.008
 当 ρte <0.01 时,取ρte = 0.01
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/( 0.01× 115.96) =  0.236
 ωmax = αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.236×116.0/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01000) =   0.042,满足规范要求!
②、Y方向板带跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk = Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   0.92×10^6/(0.87×  71.× 251.) =  59.10N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte = As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte = 251./ 50000.=  0.005
 当 ρte <0.01 时,取ρte = 0.01
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/( 0.01×  59.10) = -0.596
 当 ψ<0.2 时,取ψ = 0.2
 ωmax = αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.200× 59.1/210000.×(1.9×20.+0.08×11.43/0.01000) =   0.015,满足规范要求!
③、左端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk = Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   6.45×10^6/(0.87×  77.×1005.) =  95.72N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte = As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte =1005./ 50000.=  0.020
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/( 0.02×  95.72) =  0.579
 ωmax = αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.579× 95.7/210000.×(1.9×20.+0.08×22.86/0.02011) =   0.071,满足规范要求!
④、下端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk = Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   4.43×10^6/(0.87×  80.× 436.) = 145.95N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte = As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte = 436./ 50000.=  0.009
 当 ρte <0.01 时,取ρte = 0.01
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/( 0.01× 145.95) =  0.413
 ωmax = αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.413×146.0/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01000) =   0.092,满足规范要求!
⑤、右端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)σsk =  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   6.45×10^6/(0.87×  77.×1005.) =  95.72N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte = As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte =1005./ 50000.=  0.020
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/( 0.02×  95.72) =  0.579
 ωmax = αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.579× 95.7/210000.×(1.9×20.+0.08×22.86/0.02011) =   0.071,满足规范要求!
⑥、上端支座跨中裂缝:
   裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ,  按下列公式计算: 
  ψ = 1.1 - 0.65 × ftk / (ρte × σsk)  (混凝土规范式 8.1.2-2)
  σsk = Mk / (0.87 × ho × As)  (混凝土规范式 8.1.3-3)
  σsk =   4.43×10^6/(0.87×  80.× 436.) = 145.95N/mm
  矩形截面,Ate=0.5×b×h=0.5×1000×100.= 50000.mm2
  ρte=As / Ate   (混凝土规范式 8.1.2-4)
  ρte=436./ 50000.= 0.009
 当 ρte <0.01 时,取ρte=0.01
  ψ = 1.1 - 0.65× 1.54/( 0.01× 145.95) =  0.413
 ωmax = αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)    (混凝土规范式 8.1.2-1)
 ωmax =2.1×0.413×146.0/210000.×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01000) =   0.092,满足规范要求!
结    论

通过毕业设计,我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识,同时我也得到了老师和同学的帮助,学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。特别值得一提的是,我深深的认识到作为一个结构工程师,应该具备一种严谨的设计态度,本着建筑以人为本的思想,力求做到实用、经济、美观;在设计一幢建筑物的过程中,应该严格按照建筑规范的要求,同时也要考虑各个工种的协调和合作,特别是结构和建筑的交流,结构设计和施工的协调。
此课题设计历时几个月,我能根据设计进度的安排,紧密地和本组同学合作,按时按量的完成自己的设计任务。在毕设前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识,在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。分工合作,发挥了大家的团队精神。这就要求一个结构工程师应该具备灵活的一面,不仅要抓住建筑结构设计的主要矛盾,同时也要全面地考虑一些细节和局部的设计。
在以后的学习和工作中,要不断加强对建筑规范的学习和体会,有了这个根本,我们就不会犯工程上的低级错误,同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到XX老师和XX老师的审批和指正毕业设计是对专业知识的一次综合应用、扩充和深化,也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。
致    谢

毕业设计是对专业知识的一次综合应用、扩充和深化,也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计,我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识,同时我也得到了老师和同学的帮助。   
经过几年基础与专业知识的学习,培养了我独立做建筑结构设计的基本能力。在老师的指导和同学的帮助下,我成功地完成了这次的设计课题——XX市XX中学教学楼框架结构设计。
在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入。在此,我由衷的感谢XX老师和XX老师对我的指导。
参考文献

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[7] 陈文斌,章金良.建筑工程制图[M].上海:同济大学出版社,1996.
[8] 段兵廷 .木工程专业英语[M].武汉:武汉工业大学出版社,2001.

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