土木工程四层混凝土框架结构设计

土木工程四层混凝土框架结构设计内容摘要：

m 活荷载设计值，由板传来 q＝ （ 3221   ）＝ 荷载设计值总计 g+q＝ kN/m 次梁计算简图的确定 次梁的计算跨度： 边跨： 12 0 .34 .8 0 .0 5 4 .62nl    m 0 0 .34 .6 4 .7 522n all     m 中间跨： 0 nll =－ = 跨度差 ： 0 0 0 4 .7 5 4 .5( ) / 4 .5l l l     %＜ 10% 所以可按等跨连续梁计算内力，计算简图如下： g+q=图 33 次梁计算简图 次梁弯矩计算 次梁弯矩计算过程及计算结果详见表 31。 表 31 次梁弯矩计算 截面 端支座 边跨跨中 离端第 二支座 离端第二跨跨中中间跨跨中 中间支座 弯矩计 算系数 124 114 111 116 141 弯矩 值 注： 弯矩 M=（ q+p） ln 次梁剪力计算过程及计算结果详见表 32。 表 32 次梁剪力 截面 端支座右侧 边跨跨中 离端第 二支座 离端第二 跨跨中 中间支座 13 中间跨跨中 剪力系数 剪力值 注： 剪力值 M=av（ q+p） ln 正截面强度计算 1． 确定翼缘宽度 次梁工作时板可作为翼缘参加工作。 在跨中截面翼缘受压，可按照 T 形梁计算，其翼缘计算宽度取下列值中的较小者。 仅按照计算跨度 0l 和梁（肋）净距 nl 考虑， 边跨：按计算跨度 0l 考虑： 26002400202058247503131 0039。  sblb f mm 取 fb39。 =1582 mm 中间跨：按计算跨度 0l 考虑： 39。 fb = m 梁高 h＝ 300mm， 0 30 0 35 26 5m mh   ，翼缘厚 fb39。 =80mm 10 80( ) 1 . 0 1 4 . 3 1 5 0 0 1 0 0 ( 2 6 5 )22fc f f hf b h h         555 77 10 N m m 55 7. 7 kN m      （边跨跨中） ＞ m （离端点第二跨，中间跨跨中） 故而各跨中截面均属于第一类 T 形截面 [2]。 支座截面按矩形截面计算，按布置一排纵筋考虑 h＝ 300－ 35＝ 265mm 表 33 次梁正截面承载力计算 截面 端支座 边跨跨 离端第二支座 离 端第二跨跨 中间支座 14 中 中中间跨跨中 b 200 1583 200 1500 200 M（ mkN ） sa = 201 bhfaMc  =1 sa21 sr =12 As=0hrfMsy minsA 选配钢筋 2Ф14 2Ф14 2Ф14 2Ф14 2Ф14 表 34 次梁斜截面承载力计算 截面 端支座右侧 离端第二 支座左侧 离端第二 支座右侧 中间支座 左侧、右侧 b 200 200 200 200 V（ kN）  cf b 0h 189475 189475 189475 189475 续表 34 次梁斜截面承载力计算 截面 端支座右侧 离端第二 支座左侧 离端第二 支座右侧 中间支座 左侧、右侧 tf b 0h 53053 53053 53053 53053 选用钢筋 2φ 8 2φ 8 2φ 8 2φ 8 sA （ 2mm ） 101 101 101 101 s 按构造配筋 按构造配筋 按构造配筋 按构造配筋 实配钢筋间距 200 200 200 200 15 楼梯设计 楼梯 采用板式楼梯。 踏步面层为 20mm 厚花岗岩石板，底 面为 20mm 厚混合砂浆抹灰，金属栏杆重 ，楼梯活荷载标准值 ， qk=， fc=，ft=， 梁中受力钢筋采用 HRB335 级，其余 HPB235。 楼梯计算简图见图 34。 图 34 楼梯 计算简图 估算板厚 ， h=l0/30=3800/30=，取 130mm，取 1m 宽作为计算单元。 恒载 :楼梯板自重 [5] 踏步抹灰重   0. 6200. 310. 020. 150. 3 ＝＋ kN/m 板底抹灰重 ＝ kN/m 金属栏杆重 ＝ kN/m 标准值  kN/m 设计值    kN/m 活荷载设计值    kN/m 合 计  kN/m 16 3. 内力计算 水平投影计算跨度为 0 nl l b＝ += 跨中最大弯矩： 22011( ) 1 1 . 3 6 3 . 8 1 6 . 4 k N m1 0 1 0M q g l       4. 截面计算： 062210620130 20 110 m m 10 1000 1101 1 2 10747 m m210 110sscssysh h aMd f bhMAf r h              选用 φ 12@140（ 808sA ） 取 1m宽板带作为计算单元。 恒载 平台板自重 25 2kN / m 板面层重 20 / m 板底抹灰重 17＝ kN/m 标准值 kg = kN/m 设计值 g ==活荷载设计值    kN/m 合 计  kN/m 计算跨度为 17 210 0 40 200 176 0nl    mm 0 0 . 0 8 0 . 21 . 7 6 0 1 . 92 2 2 2n hbll      m 跨中最大弯矩： 22011( ) 6 . 7 8 8 1 . 9 3 . 0 6 k N m88M q g l       06221062080 20 60 m m3. 06 100. 061. 0 14 .3 10 00 601 1 2 0. 06 23. 06 1025 0. 63 m m21 0 0. 96 9 60sscssysh h aMf bhMAf r h              选用 φ 8/10@ 200（ 322sA ） 计算跨度为： 0 1 .0 5 1 .0 5 ( 4 .2 0 .2 4 ) 4 .1 5 8nll          估算截面尺寸： 0 4 .1 5 8 3 6 4 .5 m m1 2 1 2lh   ， 取 bh=200mm400mm 梯段板传来 4 .21 1 .3 6 2 3 .8 5 6 k N /m2 平台板传来 1 .7 66 .7 8 8 ( 0 .2 ) 7 .3 32   kN/m 平台梁自重 （ ） 25= kN/m 平台梁侧抹灰 2（ ） 17= kN/m 18 合 计 qg =9. 内力计算 跨中最大弯矩： 22020( ) 3 3 . 3 6 6 4 . 1 5 8 7 2 . 1 1 k N m88M q g l       支座最大剪力： 11( ) 3 3 . 3 6 6 3 . 9 6 6 6 . 0 6 422nV g q l     kN 10 受弯承载力计算 按倒 L 形截面计算，受压翼缘计算宽度取下列中较小值 011 4 1 5 8 6 9 366fbl    mm 0 17602 0 0 1 0 8 022f sbb     mm 所以取 fb 693 mm， 0 sh h a ＝ 40035=365mm 10 80( ) 1 . 0 1 4 . 3 6 9 3 8 0 ( 3 6 5 )22fc f fhf b h h         kN mK N m M     所以属于第一类 T 形截面 . 622106207 2 .1 1 1 00 .0 5 51 .0 1 4 .3 6 9 3 3 6 51 1 2 0 .0 5 71 0 .9 727 2 .1 1 1 06 7 8 .9 1 m m3 0 0 0 .9 7 3 6 5scfsssysMf b hrMAf r h             选用 2φ 16+2φ 200（ As=1030mm2）。 300. 25 0. 25 1. 0 14 .3 20 0 34 0 24 3. 1 10 N 24 3. 1 kNcc f bh         所以截面满足要求。 19 00 .7 0 .7 1 4 .3 2 0 0 3 6 5 6 3 .0 7 k N V 6 6 .0 6 4cf b h        按计算配箍，选用双肢 φ 8（ As=101mm2）。 间距 0 3301 . 2 5 1 . 2 5 3 0 0 1 0 1 3 6 5 4 6 1 7 m m0 . 7 6 6 . 0 6 4 1 0 6 3 . 0 7 1 0y v s vtf A hs V f b h         配 2φ 8@ 200。 20 4 框架 设计 初估截面尺寸 选取轴线 ⑨ 对应的框架进行计算 [7] 图 41 框架计算单元 柱截面采用： 400 mm400 mm 梁截面： 1 300 m m 600 m mL 、 2 30 0 m m 40 0 m mL  3 24 0 m m 40 0 m mL 、 4 24 0 m m 40 0 m mL  梁的计算跨度： 1L 为 01L =7800mm。 2L 为 02L =2700mm 柱高度：底层柱高度： h＝ ++＝ 其它层柱高： h＝ 由此得出框架的计算简图，见图 42。 21 图 42 框架计算简图 荷载统计 恒载计算 20 mm 厚 1： 3 水泥沙浆保护层 20＝ 2kN/m 一道 TS 复合建材 23kN/m10 30 mm 厚 1： 水泥沙浆找平层 20＝ 2kN/m 合成高分子防水涂膜 103 2kN/m φ 4@200 纵横钢丝网一层 103 2kN/m 100mm厚水泥膨胀珍珠岩块保温层 = 2kN/m 1∶ 8水泥膨胀珍珠岩找坡 2%（最薄 40mm） 40+223/2/1000=2kN/m 20mm厚 1∶ 3 水泥砂浆找平层 20= 2kN/m 1mm厚含水泥重 10%。