-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)集荷載計(jì)算3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)與層高民用建筑的柱網(wǎng)和層高根據(jù)建筑的使用功能確定。柱網(wǎng)布置應(yīng)該規(guī)整，由內(nèi)廊式和跨度組合式，這里采用跨度組合式（如圖）。層高宜取同一個(gè)尺寸，這里采用層高，對(duì)于底層由于市內(nèi)外地面高差加急出埋深影響為。框架結(jié)構(gòu)總高度在8度抗震設(shè)防時(shí)，高度不應(yīng)大于45m，而此建筑總高度也才。圖柱網(wǎng)布置圖框架的承重方案根據(jù)樓蓋的平面布置和豎向荷載的傳遞途徑，框架的承重方案可以分為向承重方案。橫向，縱向及縱橫向承重三種方案。此工程采用縱橫向承重方案，現(xiàn)澆樓面為雙向板（縱向承重時(shí)因橫向剛度較小一般很少采用）。變形縫設(shè)置的考慮變形縫有溫度伸縮縫，沉降縫，和防震縫三種。伸縮縫是為了避免溫度變化和混凝土的收縮產(chǎn)生的盈利是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，在結(jié)構(gòu)一定長度范圍內(nèi)設(shè)置伸縮縫。在伸縮縫處，基礎(chǔ)頂面以上的結(jié)構(gòu)及建筑構(gòu)造完全斷開，伸縮縫最大間距見下表。表伸縮縫的最大間距(m)結(jié)構(gòu)類型施工方法室

內(nèi)露

天排架結(jié)構(gòu)裝配10070框架結(jié)構(gòu)裝配7550現(xiàn)澆5535剪力墻結(jié)構(gòu)裝配6540現(xiàn)澆4530擋土墻地下室墻裝配4030現(xiàn)澆3020

由于此建筑最大長度米，如設(shè)置伸縮縫可能不太經(jīng)濟(jì)，綜合考慮，采取不設(shè)置伸縮縫方案，而是采用構(gòu)造和施工措施，如在頂層，底層和山墻等溫度變化大的部位提高配筋率。沉降縫是為了避免地基不均勻沉降使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，在結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生不均勻沉降的部位設(shè)縫，將結(jié)構(gòu)完全分開。此建筑中間部分是6層，兩邊為4層，房屋高度有一定變化，但考慮到變化不大，可以不設(shè)沉降縫。防震縫，是為了防止在地震作用下，特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱部位容易造成震害而可用防震縫將結(jié)構(gòu)分為若干獨(dú)立抗震單元，使各結(jié)構(gòu)規(guī)則，但目前設(shè)計(jì)更傾向于不設(shè)，而采取加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的措施。材料選擇柱采用C35,梁采用C30混凝土。梁縱筋用HRB335,柱縱筋用HRB400,箍筋均用HPB235。截面尺寸初步選擇梁截面：梁高h(yuǎn)=(1/12-1/8）L(單跨用較大值，多跨用較小值或負(fù)荷較大時(shí)用上限值）且凈跨與h比不宜小于4；AB跨h=1/12*7200=600mm梁寬b=(1/3-1/2)h,抗震結(jié)構(gòu)b≥200mm,h/b≤4;b=300mm其余尺寸見后梁截面表。柱截面：N=β*F*gE*nAc≥N/[μN(yùn)]fc柱截面的寬與高一般取1/20-1/15層高，需滿足h≥1/25凈高，b≥1/30凈高。且柱子b*h≥250*250,抗震結(jié)構(gòu)b不宜小于300mm,柱的凈高于界面高度之比宜大于4，按軸壓比限值估算：估算時(shí)，樓層荷載按11∽14kN/m2計(jì)算，本工程邊柱按13kN/m2計(jì)，中柱12kN/m2計(jì)。二級(jí)抗震時(shí)軸壓比限值[μN(yùn)]取，考慮地震作用組合后柱的軸壓力增大系數(shù)。邊柱取，不等跨內(nèi)柱取，等跨內(nèi)柱取。邊柱Z1Ac≥邊柱Z2Ac≥邊柱Z3Ac≥若取柱截面為正方形，得截面高度為：h1=433mmh2=492mmh3=292mm最后初步確定尺寸：1層中柱截面取為550mm*550mm，，邊柱截面取為450mm*450mm，2層中柱500*500，其余中柱取為450*450，短跨邊柱取為400*400。詳細(xì)尺寸見后柱截面表。計(jì)算簡圖基本假定平面結(jié)構(gòu)假定：該工程為正交布置，可以認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不承擔(dān)。樓板在自身平面內(nèi)的剛性假定：各個(gè)平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)之間，通過樓板聯(lián)系而成為整體。樓板假定在自身平面內(nèi)剛度無限大，在平面外剛度很小可以不予考慮。建筑結(jié)構(gòu)在水平荷載下側(cè)移時(shí)，樓板只有剛性位移，即平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，不考慮其變形。不計(jì)扭轉(zhuǎn)假定：結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，并簡化計(jì)算，不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖用兩梁柱的軸線表示，分別取各自的形心線；對(duì)鋼筋混凝土樓蓋整體澆筑的框架梁，一般可以取樓板底面作為梁軸線。對(duì)底層柱的下端一般取至基礎(chǔ)頂面；當(dāng)各層柱的截面尺寸不同且形心線不重合時(shí)，一般去頂層柱的形心線作為柱子的軸線。圖計(jì)算簡圖框架梁柱的線剛度計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算見圖如圖3-1所示。在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，對(duì)于第一榀和最后一榀及變形風(fēng)兩側(cè)的框架，取I=;中框架取I=2Ir（Ir為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。梁的線剛度ib=EcIb/l。其中，Ec為混凝土的彈性模量，Ec35=*104N/mm2；Ec30=*104N/mm2；l為梁的計(jì)算跨度；Ib為梁截面慣性矩，對(duì)裝配式樓面，Ib按梁的實(shí)際截面計(jì)算，對(duì)現(xiàn)澆樓面及裝配整體式樓面，Ib按下表采用，其中Io為梁截面矩形部分截面的慣性矩。表梁截面慣性矩取值樓面做法中框架梁邊框架梁現(xiàn)澆樓面裝配整體式樓面柱的線剛度為ic=EcIc/h,其中Ic為截面的慣性矩，h為框架柱的計(jì)算高度。表橫梁線剛度ib計(jì)算表類別Ec/104mm2b*h/mm*mmIr/109mm4L/mm/N/mm2/N/mm2邊橫梁300*6006600*1010*1010走道梁200*4003000*1010*1010邊橫梁300*6007200*1010*1010表柱的線剛度計(jì)算表層次hc/mmEc/(N/mm2)b*h/mm*mmIc/mm4EcIc/hc/N*mm14700*104500*500*109*101014700*104450*450*109*10102-63600*104450*450*109*10102-63600*104400*400*109*1010荷載的匯集豎向荷載（1）屋面及樓面均布永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面（上人）：30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層22*=m2三氈四油防水層m220厚水泥砂漿找平層20*=m2150厚水泥蛭石保溫層5*=m2100厚鋼筋混凝土板25*=m2粉底m2合計(jì)m2樓面：水磨石地面m2100厚鋼筋混凝土板25*=m2粉底m2合計(jì)m21-3層樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值[（*3++）*（3++）*2+**2+*4*（+3）+（6++6）*（+）*2+（8++）*（6*2+*2+*6+）]*=4層樓（屋）面恒載標(biāo)準(zhǔn)值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*+[（*2+）*（3++）*2+（6++6）*（+）*2+（8++）*(6*2+*2+*6+）]*=5層樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=6層屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=（2）屋面與樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載規(guī)范規(guī)定，教室活載取m2，廁所走廊樓梯間活荷載取m2，為簡化計(jì)算，并偏于安全考慮，統(tǒng)一取m2上人屋面的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值sk=μr*s0=*=m2（注：無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪荷載。)1-3層樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值[（*3++）*（3++）*2+**2+*4*（+3）+（6++6）*（+）*2+（8++）*（6*2+*2+*6+）]*=4層樓（屋）面活載標(biāo)準(zhǔn)值樓面[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=屋面[（*2+）*（3++）*2+（6++6）*（+）*2+（8++）*(6*2+*2+*6+）]*=5層樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=6層屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=（3）梁柱自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(其中γ=25kN/m2）構(gòu)件bhβgLnGiΣGiL1（橫梁）3006007L2（走道梁）20045017L330060016L4（縱梁）30070012Z15505505Z250050071Z345045016Z445045076Z540040016表梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值注：表中的β為考慮梁柱的粉刷層荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件的數(shù)量；梁長度取凈長；柱長度取層高。（4）墻窗門重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值墻體為250厚混凝土空心砌塊，外墻面貼瓷磚（m2），內(nèi)墻面為20厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷+*+17*=m2內(nèi)墻兩側(cè)抹灰均為200厚，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為*+17**2=m2木門窗單位面積重力荷載為m2；鋁合金窗戶單位面積重力荷載取m2（5）荷載分層總匯及重力荷載代表值集中于各樓層高處的重力荷載代表值Gi可以計(jì)算得到：重力荷載代表值是指結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和，是表示地震發(fā)生是根據(jù)遇合概率確定的有效重力。Gi為計(jì)算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻、柱的重量。且無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪荷載。各可變荷載的組合值系數(shù)按下表采用表可變荷載的組合值系數(shù)表可變荷載種類組合值系數(shù)雪荷載屋面積灰荷載屋面活荷載按實(shí)際情況考慮的樓面活荷載不計(jì)入按等效均布荷載考慮樓面活荷載藏書庫檔案庫其他民用建筑吊車懸吊物重力硬鉤吊車軟鉤吊車不計(jì)入屋面層：屋面恒載，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，半層的柱及縱橫墻體自重其他層：樓面恒載，50%樓面均布活荷載，縱橫梁自重，樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：第1層：+*+++++++*++*+*+**