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钢筋混凝土框架结构天天商场设计[摘要]本商场有购物与仓库,建筑造型独特,空间要求较高,主要介绍了结构体系的选择,结构弹性层间位移的控制,楼盖设计,梁柱连接节点,柱脚等设计要领,并结合施工实际对设计进行了分析关键词结构体系结构弹性层间位移角梁柱连接点[Abstract]Thecommercialbuildingconsistsofshoppingstorage.Itisuniqueinshapeandrequestslargespa__.Thisarticle__inlypresentstheselectionofstructuresystemthecontrolofelasticstorydriftthedesigngistoffloorstructurecolumnandbeamconnectionsandcolumnbasewhich__ybeareferen__fordesigner.Keywords:structuresystemElasticstorydriftColumnandbeamconnectionscolumnbase第1章绪论随着社会的不断发展,构成市场的基本条件也处在不断的发展变化之中,“需求”由买卖物品、吃与喝这些人类日常生活最基本的行为,逐步扩展到娱乐、休憩、文化、交际等,以及特殊专业性要求,现代商品经济的不断发展及其为社会提供的产品,在类型、品种、数量及质量上与日俱增,这种交易双方的变化发展必然导致其载体——商业空间的形式规模不断发展,并成为城市文化的一个重要方面,如在我国古代的露天市场到后来的连片商业街,以至再后来的门廊、商店、百货楼,购物中心等等现代商业设施的发展,有两极化趋势,即一方面,朝复合化、集约化和巨大方向发展—形成商店复合化的大规模商业空间,进而以充满活力的都市设施改变整个街道的景观;另一方面,点缀于街道中的小规模店铺渐渐专业化,而成为高档、讲究的商业设施前者的魅力是在于把人汇集__潮;而后者则在于即使并列之规模扩及市区也仍能保持个人的活动的空间——这将成就商业成熟化的表现大型综合商店的要素及特点
1.外观形态一般采用少开窗箱状,可借助于内容物与商标等商业特点的表现,构成易识别而美妙的外观在新形式创造上多通过与其他机能(如餐厅、剧院、高楼等)以及公共性空间(__、中庭等)的复合的方式寻求突破
2.开放空间__型、街道型、中庭型,不仅有利于丰富城市公共空间,而且成为更吸引人的潜在利润发展的空间
3.入口、出口尽量靠近交通流量大的城市的道路,开口要足够宽,与其规模及流量相匹配,入口设计有特色,有助于吸引无明确__目标的顾客
4.营业厅以电动扶梯为中心,采用回游性平面及布局,同时统筹考虑平面形状,柱距、层高、全天候条件及消防等方面设计第二章设计内容
2.1设计任务书由于人们的生活需求,拟建一幢综合性商场建筑,总建筑占地__3000M²左右
2.
1.1设计要求在建筑初步方案基础上,进行建筑、结构、基础设计,绘制施工图
(1)建筑部分要求完成以下内容1)总平面设计2)建筑的平面、立面、剖面设计3)主要节点构造设计
(2)结构部分要求完成以下内容1)结构方案与结构布置2)结构侧移计算3)框架受力分析与截面设计4)基础设计5)应用设计软件完成分析、设计,对比分析电算、手算主要结果
2.
1.2设计成果(包括设计说明书和施工图两部分)
1.设计说明书要求包括以下各方面内容1设计概括2建筑设计说明3结构设计说明4结构计算书5外文参考资料翻译
2.设计施工图设计施工图要求包括以下一些施工图1)底层、标准层、屋顶平面图2)主要立面图2—3个3)典型剖面图2—3个4)楼梯、电梯井道、屋顶泛水、外墙、玻璃幕墙等详图若干
(2)结构1基础布置图及详图2结构布置图3框架配筋图1)楼梯、雨蓬等详图
2.
1.3设计资料(!)当地气象资料(略)
(2)工程地质勘察资料(略)
(3)抗震设防烈度为6度(
0.05g)即不考虑抗震,建筑场地类别为Ⅱ类,基本风压
0.4KN/M²,基本血压
0.3KN/M²,地面粗糙度为C类,主导风向为东南风
2.2设计概况
2.
2.1工程概况该工程为一综合性建筑,地面共三层,总高
14.15m,一层层高为
4.5m,其余层层高为
4.2m地下一层,层高
3.6m该建筑为框架结构
2.
2.2设计过程遵循先建筑、后结构、再基础的设计过程建筑设计根据建设用地条件和建筑使用功能,周遍城市环境特点,首先设计建筑平面,包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计;其次进行立面造型、剖面设计;然后考虑建筑分类、总平面布局、防火分区及安全疏散,进行防火设计;最后设计楼梯及电梯间结构设计包括以下内容
(1)确定结构体系与结构布置
(2)根据经验对构件进行初估
(3)确定计算单元计算模型及计算简图
(4)荷载计算
(5)内力计算及组合
(6)构件及节点设计
(7)基础设计
2.
2.3设计特点该工程为框架结构商场,建筑设计布局合理,造型美观,能较好利用环境及已有建筑物;平面空间较大,分隔灵活,具有良好使用性;立面注意对比与呼应、节奏与韵律,体现建筑物质功能与精神功能的双重特性;重视防火设计,考虑了防火分区及防烟分区另外,本建筑设置地下室,利用它满足人防要求,并兼顾配电房、空调机房、通风机房、储物仓库等附属用房,同时使建筑基础良好地基土层中结构设计密切结合建筑设计,经济合理,在框架体系中适当布置钢筋混凝土墙,使结构具有良好的抗震性能;结构分析的重点在于框架的工作分析考虑毕业设计的特殊要求
2.3结构设计说明
2.
3.1设计方案及布置该建筑为商场,建筑布置灵活,有较大的空间,采用框架结构由于楼层只有三层,高度为
14.15m,6度非抗震,只需要框架来抵抗水平荷载能力该工程采用全现浇结构体系,柱的混凝土等级为C30,梁、板的混凝土强度等级为C
302.
3.2构件初估
1.柱截面尺寸的确定利用公式A=〖GnF/fcw-
0.1×1000〗ф,由于是框架荷载按11KN/㎡考虑;负荷__按F=(8×8+8×6)/2=
50.1㎡考虑,ф可取
1.1防烈度6度、抗震等级为三级,因此μ取
0.9底层中柱(n取4;C30的混凝土,fc=
14.3Mpa)A=a2=11×4×
50.1/
14.3×
0.8-
0.1×1000=
0.220㎡初步选定中柱为500mm×500mm,同理可选边柱截面为600mm×600mm.门柱为半径为400mm的圆柱
2.梁尺寸确定框架梁宽取与墙等宽240mm,高取为l/8~l/12跨长根据梁跨度可初步确定横向框架梁边跨240mm×650mm中跨为240mm×500mm
3.楼板厚度楼板为现浇双向板,根据经验板厚为120mm.
2.
3.3荷载计算本建筑高度远小于60m,且风荷载不大,故可不算风荷载,由于地震烈度只有六度,故可以不算⑴、竖向荷载主要是结构自重(恒载)和使用荷载(活载)
①作用于板的恒载标准值板自重+构造层(地面、顶棚)重力荷载=
0.12×25+
0.65+
0.55=
4.2KN/㎡(板面)
②作用于梁的恒载标准值(见图)(板恒载×梁间距)+(板下每延长米自重)=(
4.2×
4.0)+〔
0.3×(
0.5-
0.12)]×25=
21.90KN/m
③横墙(无门部分)自重标准值(250mm厚)墙自重+墙面做法重力荷栽(
0.25×19)+(
0.02×17×2)=
5.24KN/㎡(墙面)
④横墙(有门部分)自重标准值(250mm厚)〔(横墙宽×层高)-(门__)〕×
5.24/(横墙宽×层高)=〔(46×
4.5)-2×(
3.816×
3.95)〕×
5.24/(46×
4.5)=
4.48KN/㎡
⑤纵墙自重标准值(240mm)〔(间宽×层高)-(窗__)×〔(墙厚×材料标准容重)+(墙面做法重力荷载)〕/(开间宽×层高)=〔(
8.0×
4.5)-(
3.55×
7.2)〕×〔(
0.25×19)+(
0.025×20+
0.020×17)〕/(
8.0×
4.5)=
77.746KN
⑥算至横墙中线的每层典型试验室总恒载标准值和每平方米建筑__恒载标准值(估计)(整片板__×
4.2)+(板下每延长米自重×梁长×梁根数)+(外纵墙__×
5.47+窗重)+〔横墙__×(
5.24+
3.84)+门重〕/2=
⑦水平恒荷载估算为
⑦楼面使用活荷载标准值为
3.5KN/㎡
⑧雪荷载(该建筑物为平面屋顶)标准值
0.30×
1.0=
0.3(KN/㎡)⑵水平荷载的估算——风荷载估算Ws=βzμzμsWoKN㎡⑶水平荷载的估算——水平地震作用由于地震烈度只有6度,因此不考虑抗震
2.
3.4内力计算及组合
1.竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置,将竖向荷载传递给每榀框架框架结构在竖向荷载下的内力用分层法,连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅,按固定梁计算
2.水平荷载下的内力计算水平力首先在总框架中,然后将总框架分得的分额按各榀框架的剪切刚度进行分配最后计算单榀框架的内力
3.内力组合
(1)荷载组合荷载组合简化如下1)
1.2×恒+
1.4×活2)
1.2×重力荷载代表值+
1.3×水平风荷载
2.
3.5构件节点设计构件设计包括框架梁柱、连梁,节点设计详见施工图
2.
3.6基础设计对本建筑宜根据上部、工程地质、施工等因素优先用用整体性较好的箱形和筏形基础,根据城市规划,要求本建筑按人防工程考虑设置地下室,故采用箱形基础,根据地下室资料并结合地下室高度,取箱基埋置深度为
3.6米
2.4结构设计计算书
2.
4.1框架的刚度计算
(一)框架的等效剪切刚度
1.梁的线刚度计算梁的线刚度计算见表
2.41梁线刚度梁编号截面m㎡混凝土等级EKN/㎡Io=1/12hcbb3m4边框架梁中框架梁Ib=
1.5IoM4Ib=EcIb/lbKN.MIb=
1.5IoM4Ib=EcIb/lbKN.MKL-
10.24*
0.65C
3030.0*
1065.5*10-
38.25*10-
336093.7511*10-348125KL-
20.24*
0.5C
3030.0*
1064.5*10-
33.75*10-
316406.255*10-321875表
2.
412.柱的线刚度计算柱的线刚度计算见表
2.42柱线刚度层号柱子层高EcKN/㎡IcM4Ic=EcIc/hKN.M3-4边(600*600)
4.
230.0*1061/12*
0.6477142中(500*500)1/12*
0.54372022边(600*600)
4.
530.0*1061/12*
0.6472000中(500*500)1/12*
0.54347221边(600*600)
3.
630.0*1061/12*
0.6490000中(500*500)1/12*
0.5443402表
2.
423.框架柱侧移刚度框架柱侧移刚度(D)计算见表
2.43对于高度小于50m且高宽比小于4的建筑物,仅考虑粮柱弯曲变形引起的柱侧移刚度,忽略柱的轴向变形框架柱侧向刚度(D)值计算层号位置K=∑ib/2ic一般层α=K/(2+K)(一般层)D=aic12/h2K=∑ib/ic(底层)α=(
0.5+K)/2(底层)44边框架边柱
36093.75*2/2*77142=
0.
4680.468/(2+
0.468)=
0.1__9918边框架中柱2*
36093.75+
16406.25/2*37202=
1.
4111.411/(2+
1.411)=
0.41410477边框架边柱2*48125/2*77142=
0.
6240.624/(2+
0.624)=
0.238124__中框架中柱2*48125+21875/2*37202=
1.
8821.882/(2+
1.882)=
0.485122742-3边框架边柱2*
36093.75/2*72000=
0.
5010.501/(2+
0.501)=
0.2008533边框架中柱2*
36093.75+
16406.25/2*34722=
1.
5121.512/(2+
1.512)=
0.4318868边框架边柱2*48125/2*72000=
0.
6680.668/(2+
0.668)=
0.25010666中框架中柱2*48125+21875/2*34722=
2.
0162.016/(2+
2.016)=
0.502103291边框架边柱
36093.75/2*90000=
0.401(
0.5+
0.401)/(2+
0.401)=
0.37531250边框架中柱
36093.75+
16406.25/43402=
1.209(
1.209+
0.5)/(2+
1.209)=
0.53321419边框架边柱48125/90000=
0.535(
0.5+
0.535)/(2+
0.535)=
0.40834000中框架中柱48125+21875/43402=
1.613(
0.5+
1.613)/(2+
1.613)=
0.58523509表
2.
432.
4.2竖向荷载作用下框架的内力计算
(一)框架内力计算以四轴横向框架为例1.荷载及计算简图
(1)屋面框架的线荷载的标准值面层(防水层、隔热层、保温层、找平层)
1.5KN/㎡120mm厚钢筋混凝土板
0.12*25=3KN/㎡15m厚天棚水泥沙浆抹灰
0.3KN/㎡吊顶棚
0.5KN/㎡活载
0.7KN/㎡合计
6.0KN/㎡2楼面荷载面层
0.65KN/㎡15mm厚天棚水泥沙浆抹灰
0.3KN/㎡120mm厚钢筋混凝土板3KN/㎡吊顶棚
0.5KN/㎡活载商店
3.5KN/㎡合计
7.75KN/㎡3楼面荷载分配为等效均布荷载短向分配荷载5/8aq长向分配荷载〔1-2(a/2b)²+a/2b³〕aq4横向框架梁上线荷载1)BC跨2)四层梁自重(考虑抹灰)
0.25*
0.65*25*
1.1=
4.47KN/㎡屋面板传给梁6*〔1-22/6²+2/8³〕*2*2=
21.5KN/㎡合计
25.97KN/㎡2-3层梁自重(考虑抹灰)
4.13KN/㎡楼面板传给梁
7.75*
4.2*
0.832=
27.09KN/㎡合计
40.25KN/㎡隔墙250mm厚混凝土双面抹灰
2.43*
4.2-
0.65=
8.62KN/㎡底层梁自重(考虑抹灰)
4.47KN/㎡楼面板传给梁
27.09KN/㎡横隔墙250mm厚混凝土双面抹灰
2.43*
4.5-
0.65=
9.35KN/㎡合计
40.57KN/㎡3)CD跨4层梁自重(考虑抹灰):
0.25*
0.5*25*
1.1=
3.44KN/㎡屋面板传给梁6*5/8*6/2=
11.25KN/㎡合计:
14.69KN/㎡1—3层梁自重
3.44KN/㎡楼面板传给梁
7.75*5/8*6/2=
14.53KN/㎡
(3)横向框架柱集中荷载1四轴次梁L-1线荷载4层梁自重(考虑抹灰)
0.25*
0.5*25*
1.1=
3.44KN/㎡屋面板传给梁
21.5KN/㎡合计
24.94KN/㎡2—3层梁自重(考虑抹灰)
3.44KN/㎡楼面板传给梁
27.09KN/㎡合计
30.53KN/㎡4轴梁端剪力4层
0.5*
20.66*8=
82.64KN/㎡2-3层
0.5*
27.37*8=
109.48KN/㎡1层
0.5*
28.77*8=
115.08KN/㎡1层梁自重(考虑抹会)
3.44KN/㎡2B轴次梁KL—C4层均布线荷载、梁自重(考虑抹灰)
0.25*
0.65*
0.25*
1.1=
4.47KN/㎡屋面板传给梁:6*5/8*2=
7.5KN/㎡合计
11.97KN/㎡跨中集中荷载4轴
82.64KN/㎡2—3层均布线荷载、梁自重(考虑抹灰)
4.47KN/㎡楼面板传给梁
7.75*5/8*2=
9.68KN/㎡合计
14.15KN/㎡跨中集中荷载4轴传来
109.48KN/㎡1层均布线荷载梁自重(考虑抹灰)
4.47KN/㎡楼面板传给梁自重
9.68KN/㎡合计
14.15KN/㎡跨中集中荷载(4轴传来)
115.08KN/㎡3C轴次梁KL荷载4层均布线荷载梁自重(考虑抹灰)
0.25*
0.65*25*
1.1=
4.47KN/㎡屋面板传给梁(6*5/8*2)+(6+6/2)=
25.5KN/㎡合计
29.97KN/㎡跨中集中荷载(4轴传来)
82.64KN/㎡3-2层均布线荷载梁自重
4.47KN/㎡楼面板传给梁(6*5/8*2)+(
7.75*6/2)=
30.75KN/㎡合计
35.22KN/㎡跨中集中荷载(4轴传来)
82.64KN/㎡1层均布线荷载梁自重(考虑抹灰)
4.47KN/㎡楼面板传给梁
30.75KN/㎡合计
35.22KN/㎡跨中集中荷载4轴来
115.08KN/㎡4边柱集中荷载4层p=1/2*8*
11.28+1/2*
82.64*2=
172.88KN/㎡2-3层600mm*600mm柱自重(考虑粉刷)
0.6*
0.6*25*
4.2*
1.15=
43.47KN/㎡p=1/2*
16.54*8+1/2*
109.48*2+
43.47=
285.27KN/㎡1层600mm*600mm柱自重(考虑粉刷)
0.6*
0.6*25*
4.5*
1.15=
46.575KN/㎡p=〔1/2*
17.83*8〕+1/2*
115.08〕*2+
46.575=
304.295KN/㎡
3.6m高柱自重
0.6*
0.6*25*
3.6*
1.15=
37.26KN/㎡5中柱集中荷载4层p=1/2*
17.32*8+1/2*
82.64*2=
221.2KN/㎡2-3层500*500柱自重
0.5*
0.5*25*
4.2*
1.15=
30.18KN/㎡p=1/2*
23.1*8+1/2*
109.48*2=
324.46KN/㎡1层500*500柱自重
0.5*
0.5*
4.5*25*
1.15=
32.344KN/㎡p=1/2*
24.34*8+1/2*
115.08*2=
309.8KN/㎡
3.6m柱自重
0.5*
0.5*25*
3.6*
1.15=
25.88KN/㎡框架竖向荷载如图
2.
41.
12.风荷载计算风压标准值计算公式为Ws=βzμzμsWo因构件高度H=
13.9m30m可取βz=
1.0;对于矩形平面μs=
1.3;μz可查荷载规范将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表4所示表中z为框架节点至室外地面的高度,A为一榀框架个层节点的手风__,计算结果如图
2.
41.2所示风荷载计算层次βzμsZ(m)μzWoAm²PwKN
41.
01.
312.
951.
00.
425.
213.
10431.
01.
38.
751.
00.
425.
213.
10421.
01.
34.
551.
00.
426.
113.572表
2.443.框架弯矩计算在竖向荷载作用下框架内力采用分层法进行简化计算,此时每层框架连同上下层柱组成基本计算单元,竖向荷载产生的梁固端弯矩分配,单元之间不再传递梁的弯矩取分配后的数值;柱的弯矩取相邻两层单元对应柱端弯矩之和
(1)梁的固端弯矩(见表
2.45)5轴框架梁固端弯矩计算表层号固端弯矩形名称BC梁CD梁DE梁EF梁MbcMcbMcdMdcMdemedMefMfe4均布荷载-
138.
51138.51-
44.
0744.07-
44.
0744.07-
44.
0744.072-3均布荷载-
216.
37216.37-
53.
9153.91-
53.
9153.91-
53.
9153.911均布荷载-
216.37-
216.37-
53.
9153.91-
53.
9153.91-
53.
9153.91表
2.452柱的线刚度(见表
2.46)5轴框架线刚度层号混凝土强度等级KcKN.M
0.9KcKN.M边柱中柱边柱中柱4C
30771423720269427.
833481.83-2C
3072000347226480031249.81C3090000434029000043402表
2.463梁的线刚度KL—1(b*h=
0.25mm*
0.65mm)3-1层ib=EcIb/Lb=35707KL—2(b*h=
0.25mm*
0.5mm)3—1层ib=EcIb/Lb=25000
(4)分配系数考虑框架对称性,取半框架进行计算半框架的梁柱线刚度如图
2.
41.3所示切断横粮线刚度为原来的2倍,分配系数按节点连接的各杆的转动刚度比值计算例B柱顶层节点μ下柱=4ic/4ic+4ib=4*
69427.8/4*
69427.8+4*25000=
0.665传递系数底层柱传递系数为1/2,其余各层柱传递系数为1/3;梁远端固定传递系数为1/2,远端滑动铰支座传递系数为-1
(6)弯矩分配(分配过程见图
2.
41.4)用分层法进行近似计算的梁柱最终弯矩值见图在竖向荷载作用下,对梁端负弯矩进行调幅,调幅系数取
0.853.梁剪力及柱轴力计算
(1)梁端剪力V=Vq荷载引起剪力+Vm(弯矩引起剪力)=1/2ql+M左—M右/l2柱轴力N=V(梁端剪力)+P(节点集中力及柱自重)竖向荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算见表
2.47竖向荷载作用下梁端剪力及柱轴力层号荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力BC跨CD跨DE跨BC跨CD跨DE跨BC跨CD跨DE跨B柱C柱VqB=VqCVqC=VqDVqD=VqEVmB=-VmCVmC=VmDVmD=VmEVBVCVC=VDVD=VEN顶N底N顶N底
4103.
8844.
0744.07-
5.59-
3.80-
3.
8098.
29109.
4740.
2744.
27268.
07313.
35326.
62356.
8316153.
9153.91-
11.59-
3.58-
3.
58149.
41172.
5950.
3353.
9725.
9769.
4822.__
853.
07216153.
9153.91-
11.11-
5.73-
5.
73149.__
172.
1148.
1853.
911161.
091207.
31280.
271312.
7116253.
9153.91-
11.11-
5.73-
5.
73150.__
173.
1148.
1853.
911616.
281653.
31795.
521821.4表
2.
472.
4.3荷载效应组合本节内容仅列出4轴2层梁组合过程,其余层计算方法相同不再赘述在只考虑竖向荷载情况下,按规定应分别计算出在恒载和活载作用下结构的内力,然后乘上各自的分项系数以获得恒载和活载组合时的内力,在本题目中,考虑了活载占全部竖向荷载的实际比例,当取竖向荷载的综合分项系数γgq=
1.25时,其计算结果十分相近,即
1.2CGGK+
1.4C__K≈
1.25CGGK+C__K=
1.25CGQGGQ为计算方便,本例仅计算出全部竖向荷载(恒载+活载)作用下结构的内力,当乘以综合分项系数γgq=
1.25,即只考虑竖向荷载的组合结果
(一)梁的支座弯矩形考虑到水平风作用可自左向右和自右向左作用,分别引起大小相等而方向相反的支座弯矩形和剪力当竖向荷载效应与风作用效应组合时,支座弯矩和剪力按下列各式组合梁支座负弯距组合的设计值非抗震设计-M=-(
1.2MGK+
1.4MQK)-M=-
1.2MGK+
1.4MWK-M=-[
1.35MGK+
1.4Ψc(MQK+MWK)]梁支座正弯距组合的设计值M=
1.4MWK-
1.0MGKM=
1.4MWK-
1.0(MGK+MQK)梁端剪力V=
1.2VGK+
1.4VQKV=
1.2VGK+
1.4VWKV=
1.2VGK+
1.4Ψc(VQK+VWK)
1.35VGK+VQK支座正负弯矩、梁端剪力的组合结果见表
2.48框架梁内力组合层号支座弯矩剪力跨中最大弯矩弯矩名称MGQMWH1.25MGQ1.2MGQ+
1.4MWH剪力名称VGQVWH1.25VGQ1.25VGQ+
1.4VWH位置1.25MGQ1.2MGQ+
1.4MWH4MBC-
103.
8814.34-
129.
85149.93VBC
98.9-
0.
98123.625-
7.52BC
105.
5542.44MCB-
103.88-
9.26-
129.
85142.81VCB-
109.
470.98-
136.84-
7.52MCD-
44.
078.48-
55.
0864.66VCD
40.27-
1.
3150.337-
5.91CD-
13.
9114.793MBC-
16123.08-
201.
25233.56VBC
149.41-
2.
07186.76-
15.66BC
145.
3161.54MCB-161-
9.28-
201.
25214.24VCB-
172.59-
1.73-
215.74-
15.21MCD-
53.
96.48-
67.
3876.45VCD
50.33-
2.
7750.33-
7.43CD
20.
6724.782MBC-
16137.34-
201.
25253.53VBC
149.__-
3.
71187.36-
17.17BC
143.
47171.225MCB-161-
7.63-
201.
25210.79VCB-
172.11-
3.71-
215.14-
17.17MCD-
9.
612.95-
67.
3885.51VCD
48.18-
4.
0760.23-
11.35CD
13.
5921.711表
2.48注1跨中最大正弯矩、支座最大负弯矩均按竖向荷载支座负弯矩调幅后,并跟风作用组合后的端弯矩求得2.截面设计时取用括号内数值
(二)梁的跨中最大弯矩跨中正弯矩式中M__x为梁跨范围内M=γREM__x+γGMGQ的最大正值;MGQ__X为竖向荷载(恒载和楼面活载)标准值引起的梁跨范围最大正弯矩现以4轴二层KL—1为例计算梁的跨中最大正弯矩1.仅考虑竖向荷载如图所示,仅考虑竖向荷载剪力为零值点距为x则
149.47=
40.25XX=
3.72m此截面处处跨中弯矩最大,即MGQ,__x=
149.41*
3.71-161-
40.25*
3.71²/2=___.78KN.m取γ=
1.0γ=
1.25则M=γoγGQMGQ__x=1*
1.25*___.78=
143.47KN.m
(三)柱的内力组合柱的内力组合如下考虑内力组合M=γoγGQMGQN=γoγGQNGQV=γoγGQVGQ对柱正截面抗弯承载能力轴压比
0.15时,γRE取
0.75;≥
0.15时,γRE取
0.8斜截面抗弯承载能力γRE取
0.85式中,水平风荷载作用产生的剪力V已算出,竖向荷载产生的剪力可根据各柱端弯矩算出如二层边柱柱顶MGQ=
88.28MGQ=
101.63VGQ=-﹙
88.28+
101.63﹚/
4.5=
42.2KN同理,算出四轴的各柱剪力框架柱选取每层柱顶和柱底两个控制截面,从内力组合中选取一组配筋最大者作为截面设计控制值
2.
4.4截面的设计与配筋
(一)框架梁(正、斜)截面设计混凝土强度1—4层(C30),ƒc=15N/m㎡ƒcm=
16.5N/m㎡钢筋强度Ⅱ级钢ƒy=310N/m㎡1正截面受弯承载力计算边跨(250mm*650mm)二层1)跨中截面(M=
143.47KN.M)as=M/ƒcmbho²=
143.47*106/
16.5*250*615=
0.08as__x=
0.396ξ=1-1-2as½=
0.08As=ξƒcmbho/fy=
0.08*
16.5*250*650/310=
691.93mm²2*250*650=285mm²故取下部配筋4Φ18(A=1017mm²)四轴框架柱内力组合表层号位置内力边柱B轴中柱C轴作用类别竖向荷载组合竖向荷载与风力组合作用类别竖向荷载组合竖向荷载与风力组合
①恒载+活载
②风荷载
1.25*
①
1.25*
①+
1.4*
②①恒载+活载
②风荷载
1.25*
①
1.25*
①+
1.4*
②4柱顶M
91.42±
10.82___.
28116.
4930.
2210.41-
37.75-
23.
17688.35-
10.
4152.32N
268.07—
335.
09335.
09326.
62326.
62408.
25408.25V-
47.
865.99-
59.83-
51.
4417.
655.
5122.
0629.77柱底-
5.99-
68.21-
5.
5114.35M
109.61±
14.
34137.
01123.95-
43.
9212.73-
54.9-
42.17__.53-
12.73-
72.72N
313.35—
391.
69391.
69356.8—4464463柱顶M
81.14±
14.
30101.
43121.46-
44.
9115.77-
56.13-
34.
0581.41-
15.77-
78.21N
725.93—
907.
41907.
41822.__—
1028.
61028.6V-
41.
596.4-
51.99-
43.
0321.
657.
5127.
0637.57柱底-
6.4-
60.93-
7.
5116.55M
93.52±
12.
58116.
9134.51-
46.02±
15.77-
57.53-
35.45-
73.3N
769.09—
961.
75134.
51853.07—
1066.
341066.342柱顶M
88.28±
28.
17110.
35149.77-
42.
8218.55-
53.53-
27.
5670.91-
18.55-
79.5N
1161.09—
201.
36201.
361280.27—16001600V-
42.
211.38-
52.
7541.
3718.
149.
4222.
6835.87-
11.38-
68.68-
9.
429.49柱底M
101.
6323.
04127.
04159.29-
38.
8023.85-
48.5-
15.
1194.78-
23.85-
81.__N
1207.67—
1509.58—
1312.71—
1640.__
1640.__1M
102.13—
127.66—-
39.42—-
49.27-
49.27N
1616.28—
2020.35—
1795.52—
2244.
42244.4V-
44.27—-
55.34—
26.18—
32.
7232.72M
85.81—
107.26—-
54.83—-
68.54-
68.54N
1653.54—
2066.93—
1821.4—
227.
75227.75表
2.492支座左截面(M=-
253.526KN.M)as=
0.15as__x=
0.396ξ=
0.16As=1383mm²
0.25﹪*250*615=
384.375故取上部配筋4Φ22A=1520mm²3支座右截面(M=-
210.79)as=
0.12as__x=
0.396ξ=
0.13As=
1124.39mm²
0.25﹪*250*615=
384.375故取上部配筋4Φ201256mm²2中跨(250*500)1)跨中截面2)支座截面(M=-
253.526KN.M)As=1862mm²故取上部配筋4Φ25(A=1964mm²)其它层计算配筋略,中跨实际配筋所有层下部2斜截面抗剪设计梁端加密区,剪力设计值有强剪弱弯要求计算Vb=Mbl+Mbr/ln+VGb1)边跨2层Vb=-
212.84KN剪压比Vb/fcbbhbo=
212.84*103w/
16.5*250*650=
0.
0790.2满足最小截面尺寸要求V=
0.079*fcbhbo+
1.2fychboAsv/sAsv/s=
212.84*103-
0.079*
16.5*250*650/
1.2*310*650=0故按构造配筋,取双肢箍筋φ8,故边跨取2φ8@1002中跨Vb=
68.3KNAsv/s0故按构造配筋,取双肢箍筋φ8,故边跨取2φ8@100
二、框架柱截面设计1.柱截面尺寸验算轴压比柱净高与截面长边尺寸之比=
3.85/
0.6为长柱,允许轴压比
0.92.柱计算长度无侧移现浇水结构lo=
0.7H底层lo=
0.7*
3.6=
2.52m2层lo=
0.7*
4.5=
3.15m其它层lo=
0.7*
4.2=
2.94m3柱截面配筋计算
(1)正截面柱同一截面分别承受正反方向弯矩,故采用对称配筋边柱Nb=fcmbchoξb=
16.5*600*565*
0.544=3042KN从柱内力组合表可查得N值,对NNb小偏压,选用M大N大的组合,对NNb大偏压,选用M大N小的组合均为大偏压,故选M=
127.66KN.MN=2O
20.35KN为例eo=M/N=
127.66*103/
2020.35=62mm
0.3*565=169mm所以ea=
0.12*
0.3ho-eo=
0.12*
0.3*565-62=
12.9ei=ea+eo=
84.9lo/h=
2.52/
0.6=
4.28e=ηei+h/2-as=
84.9+600/2-35=349mmξ=N-fcmbh0ξb/{[Ne-
0.45fcmbh02/
0.8-ξbho-as`]+fcmbho}+ξb=
0.641按构造配筋边柱ρmin=
0.7﹪bchco=
0.007*500*565=2373mm2实际每侧配筋3Φ18,共配8Φ18筋截面__2513mm22373mm2中柱Nb=fcmbchoξb=
16.5*500*465*
0.544=
2086.9KN1层柱有小偏压M=
54.83N=
2276.75eo=M/N=
54.83*
1030.3*465=
139.5ea=
0.12*
0.3ho-eo=
13.86mmei=ea+eo=24+
13.86=
37.86mmlo/h=
2.52/
0.5=
5.048e=ηei+h/2-as=
37.86+500/2-35=
252.86ρmin=
0.7﹪bchco=
0.007*500*456=1596mm2实际每侧配筋3Φ18,共配8Φ18筋截面__2036mm21596mm2,其余计算过程相似,略
(2)斜截面抗剪为保证强剪力弱弯,柱设计剪力值取Vc=(Mcl+Mrc)/Hoc及内力组合中较大值边柱1层取Vc=
32.72KN剪压比Vc/fcbbhbo=
32.72*103/
16.5*600*565=
0.
0060.4满足最小截面尺寸要求又因为N=
2276.35KN
0.3fcbbhbo=
0.6*
16.5*600*565=
1678.05KN所以取N=
1678.05KNλ=Hco/2hco=3600-650/2*565=
2.616取λ为
2.61V=
0.16/(λ+
1.5)fcbchco+fyvAsvhco/s+
0.056N所以Asv/S=-950仅需按构造要求ρSV=
1.2%,S=akl/l1l2ρSV=
78.5*4*
0.45*4/450*450*
1.2%=116mm按构造,s取min(8d100)所以取__箍4φ10@
100.长柱柱端加密长度取__x(hoHcn/6500mm)取500mm;非加密区取__子箍4φ10@200所有边柱配箍同1层柱同理,中柱柱端配箍取4φ10@100,长度取600mm;非加密区取__子箍4φ10@
2002.5图纸范例限于篇幅,本设计仅以建筑、结构图为例绘制了建筑平面、立面、剖面,见框架楼建施01-09;结构图以结构设计说明、标准层平面及梁、板、柱配筋为范例,考虑版面大小,结构梁、板配筋图仅绘制了局部,见结构说明及框架楼结施02-05英文翻译Inthebeginningeraeverythingisfreshing.Nowwiththeleadingofchinacommunist_____whosenucleusisHu___gtaotheconstructionofmodernizationiscomingforthinahighspeedwithabeautifulprospect.Andithasafor__whichcan__kepeopleenthusiasticandenergetictomodernizethesociety.Inordertodeveloptheeconomyofthecountrythepa__ofthefacilitybuildinghasbeenspeedupandtheskyscrapershasliftedwiththegrowingnumberinthecity.Thecommercialbuildingconsistsofshoppingstorage.Itisuniqueinshapeandrequestslargespa__.Thisarticle__inlypresentstheselectionofstructuresystemthecontrolofelasticstorydriftthedesigngistoffloorstructurecolumnandbeamconnectionsandcolumnbasewhich__ybeareferen__fordesigner.Thesectioncheckingis__deaboutthebeam-columnjointsinframestructureinnon-sei__icregionswithspecialshapedcolumnsaccordingtotechnicalspecificationforconcretestructureswithspecialshapedcolumnsAtypicalstructureisdesignedandcalculatedandresultsshowthatallstructuralelementscomplywiththerequirementofthespecificationandnationaldesignstandardseasilybutstrrupsinsomebeam-columnjointsaredeterminedbyloadbearingcapacitytheamountofwhichismuchlargerthendeterminedbythedetailingrequirement.Consideringonlytheengineeringessentialsthestructureofbuildingcanbedefinedastheassemblageofthosepartswhichexistforthepurposeof__intainingshapeandstability.Itspri__ryistoresistanyloadsappliedtothebuildingandtotran__itthosetotheground.Intermsofarchitecturethestructureofabuildingisanddosemuchmorethanthat.Itisaninseparablepartofthebuildingformandtovaryingdegreesisageneratorofthatform.Useskillfullythebuildingstructurecanestablishorreinfor__ordersandrhythmsamongthearchitecturalvolumesandplanes.Itcannotbeignored.Itisphysical.Thestructuremustalsobeengineeredto__intainthearchitecturalform.Theprincipalandtoolsofphysicsand__the__ticsprovidethebasisfordifferentiatingbetweenrationalandirrationalformsintermsofconstruction.Artistscansometimesgenerateshapesthatobviateanyconsiderationofscien__butarchitectscannot.Thereareatleastthereitemsthatmustbepresentinthestructureofabuilding:StabilitystrengthandstiffnesseconomyTakingthefistofthethreerequirementsitisobviousthatstabilityisneededto__intainshape.Anunstablebuildingstructureimpliesunbalan__dfor__soralackofequilibriumandaconsequentac__lerationofthestructureoritspie__s.Therequirementofstrengthmeansthatthe__terialsselectedtoresistthestressesgeneratedbytheloadsandshapesofthestructuremustbeadequate.Indeeda“factorofsafety”isusuallyprovidedsothatundertheanticipatedloadsagiven__terialisnotstressedtoalevelevenclosetoitsrupturepoint.The__terialpropertycalledstiffnessisconsideredwiththerequirementofstrength.Stiffnessisdifferentfromstrengthinthatitdirectlyinvolveshowmuchastructurestrainsordeflectsunderloud.A__terialthatisverybutlackinginstiffnesswilldeformtoomuchtobeofvalueinresistingthefor__sapplied.Economyofabuildingstructurereferstomorethanjustthecostofthe__terialsused.Constructioneconomyisacomplicatedsu__ectinvolvingraw__terialsfabricationerectionand__intenan__.DesignandconstructionlaborcostsofenergyconsumptionmustbeconsideredSpeedofconstructionandtheofmoneyarealsofactors.Inmostdesignsituationsmorethanonestructural__terialrequiresconsideration.Competitivealternativesalmostalwaysexistandthechoi__isseldomobvious.Somethingthearchitectmust__kedeliberateattemptstoincreasetheapparentstrengthorsolidnessofthestructure.Thisapparentsafety__ybemoreimportantthanhonestlyexpressingthebuildingisstructurebecausetheuntrainedviewercannotdistinguishbetweenrealandper__ivedsafety.中文文献一元复始,万象更新,当前在以___为核心的党____下,现代建设日新月异,前程似锦,催人奋进,国家为了发展经济基础设施步伐加快,城市中楼群连片,大厦高耸云端,村镇居室更新也进入了快车道,商场的建设关系到国家昌盛,民族振兴,人民幸福,社会安定,关系到国民经济的健康发展本商场有购物与仓库,建筑造型独特,空间要求较高,主要介绍了结构体系的选择,结构弹性层间位移的控制,楼盖设计,梁柱连接节点,柱脚等设计要领,并结合施工实际对设计进行了分析按《混凝土异形柱结构技术规范》的要求,对高质量为最大限值的非抗震设计异形柱结构在恒,活及风荷载作用组合下的梁柱节点承载力进行了核算,结果表明在整体结构及柱梁构件均容易满足混凝土结构设计规范和异形柱规程要求的情况下,部分梁柱节点核心区的箍筋配置还由强度计算决定的远大于节点配筋构造要求的配置量就工程的实质而言,建筑结构可定义为以保持形状和稳定为目的的各个基本构件的组合体其基本目的是抵抗作用在建筑物上的各种荷栽并把它传到地基上从建筑学的角度来讲,建筑结构并非仅仅如此它与建筑风格是不可分割的,在不同程度上是一种建筑风格的体现如能巧妙地设计建筑结构,则可建立或加强建筑空间与建筑平面之间的格调与节奏它在直观上可以是显性的或隐性的它可能产生和谐或对照体它可能既局限有开放不幸的是在一些情况下,它不能被忽视它实际是存在的结构设计还必须与建筑风格相吻合物理学和数学的原理及工具为区分在结构上的合理和不合理的形式提供了依据艺术家有时可以不必考虑科学就能画出图形,但建筑师却不行在建筑结构中至少应包括三项内容稳定性强度和刚度经济性在上述三项要求中,首先是稳定性它在保持建筑物形状上是必不可少的一座不稳定的建筑结构意味着有不平衡的力或失去平衡状态,并且由此导致建筑结构整体或构件产生加速度强度的要求意味着所选择的用以承受有荷载产生的结构材料和结构形状都必须适当实际上,通常都提供一个安全系数以便在预计的荷载作用下,所使用材料的应力不会接近破坏应力被称为刚度的材料的特性,需与强度要求一起考虑刚度不同于强度,因为它涉及荷载作用下结构应变的大小和变形的程度具有很__度但刚度较低的材料,在外力作用下会因变形过大而失去其使用价值建筑结构的经济性指的不仅仅是所用材料的费用建筑经济是一个复杂的问题,其中包括原材料、制作、__和维修必须考虑设计和施工中人工费及能源消耗的费用施工的速度和工程成本也是需要考虑的因素对大多数设计情况,不能仅仅考虑一种建筑材料,经常存在一些有竞争性的选择,而具体应选择那种并不明显有时建筑师必须有意采取积极措施来增加建筑结构外表的强度和坚固性外观的安全性也许比真实表达建筑结构更重要,因为没有受过训练的人是不能分__实的和感觉中的安全性参考文献
1.《房屋建筑学》中国建筑工业出版社
2.《建筑设计资料集》中国建筑工业出版社
3.《混凝土结构》中国建筑工业出版社
4.《土力学与基础工程》武汉工业大学出版社
5.《土木工程专业毕业设计指南》中国水利水点出版社
6.《商业建筑设计》中国建筑工业出版社
7.《建筑结构概念与设计》天津大学出版社
8.《常用建筑够节点设计施工详细图集》中国建筑工业出版社
9.《钢筋混凝土结构构造手册》冶金工业出版社
10.《高层建筑结构设计原理》中国建筑工业出版社
11.相关的建筑及结构设计规范、制图标准等《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中国建筑工业出版社《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中国建筑工业出版社《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中国建筑工业出版社《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中国建筑工业出版社。