某高校教學樓計算書畢業設計(已修改)

　

【正文】 華 中 科 技 大 學 畢 業 設 計 論 文 （下冊）華中科技大學土木工程2001級畢業設計——某高校教學樓計 算 書（下冊）設計： 指導教師 華中科技大學土木工程與力學學院 180202272124 第⑨軸橫向框架內力組合及配筋計算 86 內力組合 錯誤！未定義書簽。 截面設計 915 部分板設計 153 七層板設計 錯誤！未定義書簽。 底層板設計 錯誤！未定義書簽。6 1號樓梯設計 160 梯段板設計 160 平臺板設計 161 平臺梁設計 162 構造措施 1647 主樓電算 164 PKPM電算 錯誤！未定義書簽。 電算、手算結果比較與分析 錯誤！未定義書簽。 基礎設計荷載 錯誤！未定義書簽。 BIS隔震設計分析 錯誤！未定義書簽。8 部分基礎設計 164 基礎隔震設計 錯誤！未定義書簽。 條形基礎設計 1659 全文總結 17610 致謝 17811 參考文獻 1795 第軸橫向框架內力組合及配筋計算上一章計算了第軸橫向框架分別在恒載、活載、風載與地震作用下的內力，但是，并不能直接利用這些內力來進行截面設計，因為，結構在實際工作狀態下可同時受幾種不同的荷載的作用，所以應該將第四章計算的單項內力按照基于概率論的可靠度設計原理加以組合。組合前，應將第三章計算得的單項內力加以調整。 內力調整以上各章節計算與調幅的內力均是針對計算簡圖（）而言，所求的桿端內力也就是柱中與梁中交點處（）的內力。但是，實際結構并不是如計算簡圖那樣無尺寸的框架，各個構件是有尺寸的，所以，用于設計構件的內力應該是梁邊或柱端處（Ⅰ－Ⅰ，Ⅱ－Ⅱ，Ⅲ－Ⅲ，Ⅳ－Ⅳ）的內力。因此，我們需要將計算簡圖上的桿端內力調整為實際構件的端內力。針對畢業設計而言，不需對每一根柱與每一根梁均進行內力調整與內力組合，在此，我們選取一層、六層與頂層的邊柱中柱各一根；一層、四層與頂層梁，進行內力調整和內力組合。 內力調整截面示意圖1） 調整方法采用力、力矩平衡的方法將C處的內力調整至梁端、柱端。（1）梁內力調整a、豎向荷載內力調整（以恒載內力為例） ，其左梁受恒載作用下的右端彎矩，剪力。同時受均布荷載（自重）與梯形分布荷載（板重）作用。取半柱寬梁段為隔離體，計算簡圖如下： 節點2左梁右彎矩內力調整示意1對該隔離體列出平衡方程如下：求解出： （） （）其中，；代入得：。同理可將該節點右梁左內力調整，同理可將活載作用下內力調整。b、水平荷載內力調整水平風荷載作用下，剪力延梁不變，所以不需調整；，延梁呈線性變化，所以可利用線性關系調整。計算簡圖如下： 節點2左梁右彎矩內力調整示意2對右側三角形運用相似三角形定理，可得：其中，代入，可解出：同理，可將節點右梁左端內力調整，可將水平地震作用內力調整。（2）柱內力調整a、豎向荷載內力調整（以恒載為例），延柱不變，所以不需調整；，為線性變化，可利用線性關系調整。計算簡圖如下。 節點2下柱內力調整示意對上三角形利用相似三角形定理，可得：其中，代入可得：。同理可將節點2上柱內力調整，同理可將節點2受活載內力調整。b、水平荷載內力調整因為水平荷載作用下，柱內力形式同豎向荷載作用時相同，所以可采用相同的方法。 內力組合1） 內力組合 因為在內力組合過程中采用EXCEL表格進行，只需要進行公式粘貼，而所需要的數據可以從前面的計算表得到。所以，將各層框架梁和B、C、D、F四根柱的各層內力進行組合。根據《高層規范》，本教學樓第榀橫向框架內力組合有以下幾種組合形式：（1）無地震作用效應組合： （）（2）有地震作用效應組合 （）以上各個符號意義詳見《高層規范》。由此，具體可分為以下14種內力組合形式：（左風）（左風）（右風）（右風）（左風）（左風）（右風）（右風）（左震）（左震）（右震）（右震）內力組合見表見本章附錄。2） 內力調整本節內力調整針對與地震作用參與的組合，按照“強柱弱梁，強剪弱彎“的原則將梁端剪力，柱端彎矩，柱端剪力進行抗震調整。調整原則詳見《高規》。內力調整結果附于內力組合表中。根據《高規》，“截面設計時，框架梁跨中截面正彎矩設計值不應小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設計值”。以下以一層中跨梁為例，驗算以上條款。一層中跨梁在恒載作用下以簡支梁計算。跨中正彎矩為：一層中跨梁在活載作用下以簡支梁計算。跨中正彎矩為：所以，豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設計值為：（組合值）所以。同理，驗算各個梁的跨中正彎矩，見下表： 跨中設計彎矩梁類型簡支梁跨中彎矩的一半（kNm）組合跨中彎矩（kNm）設計用跨中彎矩（kNm）一層邊跨中跨四層邊跨中跨七層邊跨中跨 截面設計 設計內力1） 梁設計內力的選擇梁利用彎矩與剪力進行截面設計，具體來說，利用彎矩設計縱向鋼筋，利用剪力設計箍筋。所以彎矩與剪力不需取同一組工況的內力。分別取最大值為設計內力即可。具體設計內力的選擇見下文各個桿件截面設計。框架梁彎矩設計值　BC跨中CB7 5 3 1 　CD跨中DC8 7 5 3 1 　DF跨中FD　 +Max Max +Max +Max Max8 7 5 3 1 剪力設計值　左跨右跨Vmax　靜力組合地震組合靜力組合地震組合7 5 3 1 8 7 5 3 1 8 REF! 7 5 REF! 3 1 REF! 2） 柱設計內力的選擇柱利用彎矩與軸力設計，兩者是耦合的，不可孤立的選擇，所以，兩者必須來自于同一種組合。為了不遺漏最不利內力，并考慮簡化計算，分別計算地震組合與非地震組合的配筋，最后選取最大值。其中，對于非地震組合，選Mmax,N與Nmax,M兩種組合，而對于地震組合則考慮Mmax,N。因為，柱端彎矩是要根據梁端彎矩進行調整（即滿足強柱弱梁）而得到的，而實際梁的配筋是按各種組合的最大彎矩來進行配筋，所以，柱的配筋也應按和梁向對應組合（Mmax）進行配筋（這樣，才能真正達到強柱弱梁的目的）；實際上，根據柱節點彎矩平衡，梁達到最大彎矩時，柱也是達到最大彎矩值，所以，對于地震組合，只用考慮Mmax,N這組合。很明顯，在進行柱的彎矩調整時，只需對地震組合中的Mmax進行調整。剪力用于設計箍筋，可以取自不同于彎矩和軸力的工況（取最大值）。具體設計內力的選擇見下文各個桿件截面設計。 梁截面設計 設計思路：對于邊跨梁，首先利用跨中正彎矩設計值，以單筋T形截面來配置梁底縱筋（因為跨中梁頂負筋一般配置較少，以單筋截面設計帶來的誤差較?。?；然后根據“跨中梁底縱筋全部錨入支座”的原則確定支座的梁底縱筋，利用支座負彎矩設計值以雙筋矩形截面來配置梁頂縱筋。縱筋的截斷、錨固以構造要求確定。鋼筋采用電渣壓力焊接長，所以不考慮鋼筋的搭接。然后按《高規》有關要求配置抗剪箍筋，驗算梁抗剪承載力；對于中跨梁，因其跨中正彎矩較小，