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  • 1.HashMap相比其他集合框架有什么优势? 2.散列表有什么特点? 3.什么是哈希? 4.HashMap的继承体系? 5.Node数据结构分析 6.HashMap底层存储结构 7.put()原理分析 8.什么是哈希碰撞? 9.JDK1.8为什么引入红黑树? 补充...

    本文主要讲以下几个问题

    1.HashMap相比其他集合框架有什么优势?
    2.散列表有什么特点?
    3.什么是哈希?
    4.HashMap的继承体系?
    5.Node数据结构分析
    6.HashMap底层存储结构
    7.put()原理分析
    8.什么是哈希碰撞?
    9.JDK1.8为什么引入红黑树?

    补充说明:上面的的问题比较偏入门部分,很多人抱怨HashMap源码看不懂,老话说饭得一口一口慢慢吃,先把上面这些整懂了,源码部分带大家手撕源码就很轻松了
    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200510223116778.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nzc25uZA==,size_16,color_FFFFFF,t_70
    HashMap相比其他集合框架有什么优势?
    我们都了解ArrayList和LinkedLis两个集合框架,显而易见两者最大得区别在于一个查询数据快,一个增删数据快,虽然两者可以互相转化,但是实际开发里谁没事去转两个集合玩呢,麻烦不省事的事情可不干,那么有没有一个集合是查询数据快,增删数据又快的呢?
    答案是肯定的,于是有了咱们现在的HashMap集合,但是这样一来自然而然的HashMap所需内存开销就比另外两个集合(ArrayList和LinkedList)要大的多,所以在HashMap中,new一个HashMap对象的时候,这个对象并不具备存储空间,而在你调用它的put()方法的时候才进行实例化对象。

    ArrayList底层的结构是数组
    LinkedList底层结构是链表
    JDK1.8以后,HashMap底层结构是数组+链表+红黑树

    在这里插入图片描述
    什么是哈希?
    那HashMap底层决定数据存放在数组中哪一位的是什么?
    哈希的概念对许多初学者来说很不友好,显得有些难懂,描述的过程我会尽量口语化一些(比较重要,建议贯彻了哈希概念后再开始看源码部分)
    概念:散列,哈希都称为Hash
    原理:把任意长度的输入的数据,通过Hash算法变成固定长度的数据输出,这个映射的规则就是我们的Hash算法,而原始数据映射后二进制就是哈希值
    特点:

    1.每个字符计算得到的Hash值不能反向推出原始数据(不可逆)

    比放数据1111111计算出来的哈希值是5555,但是不能通过哈希值是5555就反推出数据是1111111
    简单理解成1+1=2,但是2不一定是1+1,也可以是0+2
    也可以理解成计算的Hash值得出来的值是让你拿来计算存放在哪个数组下标的,不是拿来给你反推的
    至于怎么计算,后面会详解

    2.输入数据的微小不同会得到完全不一样的Hash值,相同的数据会得到相同的Hash值

    举个例子: 比方数据1111111111计算出的哈希值是2222
    数据1111111110计算出的哈希值可能就是3333了
    当然这只是一个例子,从这个例子也能充分体现出哈希值得数值范围是要比原本的数值范围要小得多

    3.哈希算法执行效率高效,就算数据庞大也能快速计算出哈希值

    4.hash算法冲突概率比较小

    由于Hash原理是将输入框架的值映射到Hash空间内,而Hash值得空间远小于输入空间
    简单理解成一个大范围的数据量通过映射到Hash空间里,变成一个小范围的数据量,就好比十几位的数据量,映射后只会是10位内的数据,数据量大的情况下一定会出现数据碰撞,就是映射后的数据重复,这种碰撞我们叫做哈希碰撞
    再举个例子,一百个人,二十个位置,让这些人选位置坐,结果肯定有人是共享一个位置的
    这就是抽屉原理,势必会出现不同的人,位置相同的情况,换句话说就是不同的数据,hash值相同
    抽屉原理补充:十个水果,装在九个抽屉,任你怎么放,都有一个抽屉要装两个水果以上

    HashMap的继承体系?
    在这里插入图片描述
    虽然HashMap是继承了AbstractMap抽象类,在HashMap里这个抽象类被继承后基本上方法都被重写了
    我们都知道HashMap是通过key-value键值对的方式存储数据,但是在读源码的过程中我们会发现有个Node<k,v> k,v分别指的是key,value,那么问题来了,什么是Node结构?
    Node数据结构分析
    在这里插入图片描述
    K和V就是我们了解的key,value,就不过多解释了
    通过这里我们了解到,存放在底层的数据其实会被封装成Node<K,V>的形式
    (强调一下)
    在这里插入图片描述
    这里的hash是Key的hash值经过函数扰动得到的,目的是为了让hash值更加散列,如果不这么做的后果是什么,举个例子
    根据前面讲到的抽屉原理,十个苹果放在九个抽屉,如果我很作,将十个苹果放在同一个抽屉里,其他八个抽屉空着,这种数据全部堆在一起,就叫不散列,处理数据的时候会很麻烦,正常的存放方式应该是尽量平均的将苹果放在每个抽屉中

    底层存储结构? 什么是Hash碰撞? 什么是链化? JDK8为什么引入红黑树?
    带着些个问题看下图

    在这里插入图片描述
    JDK1.8后HashMap底层结构是数组+链表+红黑树 发生哈希冲突的时候使用尾插法加入数据
    JDK1.7HashMap是以数组+链表的结构存储数据 发送哈希冲突的时候使用头插法加入数据
    哈希冲突所产生的问题: 当一个数组的下标上那条链表的数据非常多的时候,这时我们在通过get(key)方法取数据的时候就变得很麻烦,也就是我们常说的数据链化严重,时间复杂度会从O(1)—>O(n),但HashMap的集合就是为了缓解查询数据快和修改数据快的问题而产生的,为了解决数据链化的问题,这时底层数据就要变成红黑树结构了
    补充说明:至于转换的阈值是多少,手撕源码部分会揭晓

    put数据的原理分析?
    在这里插入图片描述路由寻址算法: (map.length-1)&node.hash

    以上HashMap的入门篇就讲完了,下期开始讲源码部分,祝源码旅途愉快
    在这里插入图片描述

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  • 龙归中学教学

    千次阅读 2020-05-05 16:20:36
    摘要:本次设计是龙归中学的教学楼的设计,教学楼层数为4层,层高均为3.6m,建筑面积为3800㎡,建筑的结构为现浇钢筋混凝土框架结构。本次设计主要是加强专业知识的巩固以及培养自身对解决建筑设计问题的能力,...

    龙归中学教学楼

    摘要:本次设计是龙归中学的教学楼的设计,教学楼层数为4层,层高均为3.6m,建筑面积为3800㎡,建筑的结构型式为现浇钢筋混凝土框架结构。本次设计主要是加强专业知识的巩固以及培养自身对解决建筑设计问题的能力,再则是了解我国的建筑规范,增强工程安全意识以及自身的实践能力。

    在结构设计部分上,首先确定选取的一榀框架的梁柱相对刚度,然后考虑地震荷载和风荷载的影响计算竖向荷载和水平荷载。再则对框架进行内力分析,竖向荷载的计算采用弯矩二次分配法,水平荷载的计算采用D值法和反弯点法,内力分析计算完后进行内力组合,得出的结果还要根据规范进行调幅。最后还要进行楼梯平台板、梯段板和平台梁的设计,并且也要进行楼板的配筋设计和基础的配筋设计,最后进行电算复核,与手算作对比。

    关键词: 框架结构;结构设计;弯矩二次分配;D值法

    Longgui Middle School Teaching Building

    Abstract:This design is the design of the teaching building of longgui middle school. The number of teaching floors is 4, the height is 3.6m, the building area is 3800 square meters, the structure of the building is cast-in-place reinforced concrete frame structure. This design is mainly to strengthen the consolidation of professional knowledge and cultivate their own ability to solve architectural design problems, and then to understand China’s building code, enhance engineering safety awareness and their own practical ability.

    In the structural design part, the relative stiffness of a frame beam column is determined first, and then the vertical load and horizontal load are calculated considering the influence of earthquake load and wind load. Then, the internal force analysis of the frame is carried out. The vertical load is calculated by the second moment distribution method, the horizontal load is calculated by the d-value method and the inverse bending point method. After the internal force analysis and calculation, the internal force combination is carried out. At last, the design of stair slab, ladder slab and platform beam is carried out, and the reinforcement design of floor slab and the reinforcement design of foundation is also carried out. Finally, the calculation is rechecked and compared with the manual calculation.

    Key words: frame structure; Structural design; Secondary distribution of bending moment; D value method

    目录

    龙归中学教学楼………………………I

    1 前言………………………1

    1.1 设计目的………………………1

    1.2 设计内容………………………1

    1.2.1 建筑设计………………………1

    1.2.2 结构设计………………………1

    1.3 设计依据………………………1

    2 结构布置………………………3

    2.1 结构方案与布置………………………3

    2.1.1 结构类型选择………………………3

    2.1.2 构件截面尺寸估算………………………3

    2.2 框架线刚度计算………………………5

    2.2.1 框架柱线刚度计算………………………5

    2.2.2 框架梁线刚度计算………………………5

    3 荷载计算………………………7

    3.1 恒载标准值计算………………………7

    3.2 活荷载标准值计算………………………7

    3.3 墙体自重荷载计算………………………7

    3.3.1 外纵墙自重计算………………………7

    3.3.2 内纵墙自重计算………………………7

    3.4 竖向荷载计算………………………8

    3.4.1 恒载标准值计算………………………8

    3.4.2 活载计算………………………14

    3.5 风荷载计算………………………17

    3.5.1 风荷载标准值计算………………………17

    3.5.2 风荷载位移验算………………………18

    3.6 地震荷载标准值计算………………………20

    3.6.1 重力荷载代表值计算………………………20

    3.6.2 框架自振周期计算………………………22

    3.6.3 横向地震作用计算………………………23

    3.6.4 地震作用变形验算………………………24

    4 荷载内力分析计算………………………25

    4.1 恒载计算………………………25

    4.1.1 计算分配系数………………………25

    4.1.2 固端弯矩计算………………………26

    4.1.3 恒载内力计算………………………27

    4.2 活载计算………………………31

    4.2.1 活载固端弯矩计算………………………31

    4.3 雪荷载内力计算………………………35

    4.4 风荷载内力计算………………………36

    4.5 地震荷载内力计算………………………41

    5 内力组合计算………………………46

    5.1 框架梁弯矩调整………………………46

    5.2 柱内力组合………………………49

    5.3 梁内力组合………………………58

    6 截面设计………………………65

    6.1 梁截面设计………………………65

    6.1.2 框架梁纵向钢筋计算………………………66

    6.1.3 框架梁斜截面设计………………………75

    6.2 框架柱配筋设计………………………79

    6.2.1 轴压比和剪跨比计算………………………79

    6.2.2 框架柱正截面受力钢筋设计………………………79

    6.2.3 柱斜截面受剪计算.………………………85

    7 现浇混凝土板式楼梯设计………………………88

    7.1 设计资料………………………88

    7.2 梯段板计算………………………88

    7.3 平台板计算………………………89

    7.4 平台梁计算………………………90

    8 基础设计………………………92

    8.1 基本设计资料………………………92

    8.2 荷载计算………………………92

    8.3 基础尺寸估算………………………92

    8.4 基础配筋计算………………………93

    9 楼板设计………………………94

    9.1 基本设计资料………………………94

    9.2 楼板配筋设计………………………94

    10 YJK的电算结果………………………97

    10.1 框架内力的电算值与手算值结果的对比………………………97

    参考文献………………………99

    附录………………………101

    致谢………………………104

    1 前言

    1.1 设计目的

    毕业设计是土木工程专业的重要环节,在本次毕业设计中,将设计与课本学习的知识结合并加以分析。

    1.2 设计内容

    1.2.1 建筑设计

    1.建筑方案设计

    对任务书的要求和条件进行主题。

    2.建筑施工图

    通常使用AutoCad、天正等绘图工具进行绘制,即是将设计图更具体的呈现,便于指导施工,并且是对设计方案的进一步深化。

    1.2.2 结构设计

    1.结构设计

    结合建筑设计进行结构的总体布置,以确定其结构形式。再则通过力学计算以保障结构的安全。

    2.结构施工图

    通过PKPM、YJK等软件建模计算,并使用AutoCad、PKPM等绘制结构施工图。

    1.3设计依据

    主要设计依据:

    2 结构布置

    2.1 结构方案与布置

    2.1.1 结构类型选择

    此次设计采取的结构类型是现浇钢筋混凝土框架结构体系。

    2.1.2 构件截面尺寸估算

    1.楼板厚度

    查找规范和教材可以知道此次设计楼层板厚取110mm。

    2.框架梁截面尺寸

    1)横向框架梁

    跨长L=7200mm,梁高:

    h=(18−115)×l=(18−115)×7200=900mm−480mm
    取h=600mm;

    梁宽:

    b=(12−13)×h=(12−13)×600=300mm 200mm
    根据规范要求,梁宽不宜小于200mm,截面高宽比不宜大于4,所以取b=300mm。

    2)纵向框架梁

    跨长L=4500mm,梁高:

    h=(18−115)×l=(18−115)×4500=562mm−300mm
    取h=500mm;

    梁宽:

    b=(12−13)×h=(12−13)×500=250mm 167mm
    取b=250mm。

    4)框架柱截面尺寸计算。

    由于此次设计的建筑是多层建筑,因此柱截面高度和宽度均不宜小于300mm,且柱截面要符合规范要求的轴压比,框架柱的截面先进行轴心受压构件估算,以B轴柱为例。

    A=bc×hc=Nμ×fc=14320800.85×14.3=117818.2mm2
    建筑图可得,此次设计采用方形柱,

    查规范可得6度的抗震烈度,所以取柱尺寸为

    5.确定混凝土和钢筋的材料参数

    1)混凝土强度等级:

    查规范得,此次设计梁、柱、基础的混凝土强度等级均采用C30,垫层选择的是C15。

    2)钢筋强度:

    根据规范,钢筋等级选用HRB400作为柱、梁的主筋;选用钢筋等级HRB400作为楼板钢筋和非受力钢筋,一榀框架的尺寸简图如下:

    图1-1 一品框架尺寸简图

    2.2 框架线刚度计算

    由图可得,梁与柱连接、柱与基础连接均简化为刚接,由混规得,此次设计,中部框架梁取,边框架梁取

    2.2.1 框架柱线刚度计算

    以底层柱为例,根据可得:

    kN/m

    由此逐一计算可得出如下柱线刚度表:

    表1-1 柱线刚度表

    层数 截面尺寸() 高度() Ec() 截面惯性矩Ic() 线刚度ib() 相对线刚度
    1 5.1 5.21 1
    2 3.6 5.21 1.41
    3 3.6 5.21 1.41
    4 3.6 5.21 1.41
    层数截面尺寸() 高度() Ec() 截面惯性矩Ic() 线刚度ib() 相对线刚度

    15.15.211

    23.65.211.41

    33.65.211.41

    43.65.211.41

    2.2.2 框架梁线刚度计算

    以计算中间跨梁为例:

    iBC=EIL=2×0.3×0.6312×3×1073=108000kN.m
    由此逐一计算可得出如下梁线刚度表:

    表1-2 梁线刚度表

    跨数 截面尺寸() 跨度L() Ec() 截面惯性矩Ic() 线刚度ib() 相对线刚度
    AB 7.2 5.4 1.58
    BC 3 5.4 3.8
    CD 7.2 5.4 1.58
    跨数截面尺寸() 跨度L() Ec() 截面惯性矩Ic() 线刚度ib() 相对线刚度

    AB7.25.41.58

    BC35.43.8

    CD7.25.41.58

    图1-2 一榀框架计算简图

    3 荷载计算

    3.1 恒载标准值计算

    由资料以及任务书的要求可求得屋面恒载合计为楼面活荷载合计为

    3.2 活荷载标准值计算

    根据荷载设计规范以及任务书,活荷载有屋面荷载(不上人),普通楼面,走廊

    对于雪荷载,查规范得:

    kN/m2
    3.3 墙体自重荷载计算

    3.3.1外纵墙自重计算

    窗自重=(3.00×2.10)×0.50=3.15kN窗外墙体自重

    外保温层自重

    粉刷层自重

    外纵墙自重即为墙体、窗户、粉刷和保温层的重量之和:

    3.3.2 内纵墙自重计算

    门自重(1.00×2.10)×0.50=1.05kN内纵墙自重(不含门)

    墙体两侧粉刷自重

    内纵墙自重即为墙体、窗户、墙体两侧粉刷的重量之和:

    3.4 竖向荷载计算

    计算楼盖荷载,楼板荷载传递简图如下:

    3.4.1 恒载标准值计算

    1.A~B轴间框架梁

    1)屋面层

    板传荷载:

    q1=5.89×2.25×(1−2×0.312+0.313)×2=22.2kN/m
    梁自重:q2=25.00×0.30×(0.60−0.12)=3.6kN/m粉刷层(10mm):q3=20×(0.60−0.12)×0.02=0.192kN/m恒荷载=

    2)楼面层

    板传荷载:

    q1=3.84×2.25×(1−2×0.312+0.313)×2=14.474kN/m
    梁自重:q2=25.00×0.30×(0.60−0.11)=3.675kN/m粉刷层(10mm):q3=20×(0.60−0.11)×0.02=0.196kN/m隔墙自重:

    隔墙粉刷自重:

    恒载=

    2.B~C轴间框架梁

    1)屋面

    板传荷载:

    q1=5.89×1.50×58×2=11.044kN/m
    梁自重:q2=25.00×0.30×(0.60−0.12)=3.6kN/m粉刷层(10mm):q3=20×(0.60−0.12)×0.02=0.192kN/m恒荷载=

    2)楼面

    板传荷载:

    q1=3.84×1.50×58×2=7.2kN/m
    梁自重:q2=25.00×0.30×(0.60−0.11)=3.675kN/m粉刷层(10mm):q3=20×(0.60−0.11)×0.02=0.196kN/m恒载=

    3.C~D轴间框架梁

    1)屋面

    板传荷载:

    q1=5.89×2.25×(1−2×0.312+0.313)×2=22.2kN/m
    梁自重:q2=25.00×0.30×(0.60−0.12)=3.6kN/m粉刷层(10mm):q3=20×(0.60−0.12)×0.02=0.192kN/m恒荷载=

    2)楼面

    板传荷载:

    q1=3.84×2.25×(1−2×0.312+0.313)×2=14.474kN/m
    梁自重:q2=25.00×0.30×(0.60−0.11)=3.675kN/m粉刷层(10mm):q3=20×(0.60−0.11)×0.02=0.196kN/m隔墙自重:

    隔墙粉刷自重:

    恒载=

    计算柱得竖向集中荷载如下:

    4.A轴计算

    1)顶层

    女儿墙自重:=18×0.20×0.90+0.1×25×0.20+0.5×(1.00×2+0.20)=4.84kN/m板传荷载:p1=(5.89×2.25)×58×4.5×12+(5.89×2.25)×58×4.5×12=18.64+18.64=37.28kN梁自重:p2=25×0.25×(0.50−0.12)×(4.5−0.5)×12+25×0.25×(0.50−0.12)×(4.5−0.50)×12+25×0.30×(0.60−0.12)×(7.2−0.50)×12=21.56kN抹灰层自重(10mm):p3=0.01×(0.50−0.12)×2×17×(4.50−0.50)×12+0.01×(0.50−0.12)×17×2×(4.50−0.50)×12=0.52kN女儿墙自重:p4=4.84×(4.5+4.5)×12=21.78kN2)标准层

    板传荷载:p1=(3.84×2.25)×58×4.5×12+(3.84×2.25)×58×4.5×12=12.15+12.15=24.3kN梁自重:p2=25×0.25×(0.50−0.11)×(4.5−0.5)×12+25×0.25×(0.50−0.11)×(4.5−0.50)×12+25×0.30×(0.60−0.11)×(7.2−0.50)×12=22.06kN抹灰层自重(10mm):p3=0.01×(0.50−0.11)×2×17×(4.50−0.50)×12+0.01×(0.50−0.11)×17×2×(4.50−0.50)×12=0.53kN外纵墙自重:p4=68.45kN1)顶层

    板传荷载:p1=(5.89×2.25)×58×4.5×12+5.89×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+5.89×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(5.89×2.25)×58×4.5×12=18.64+18.64+16.26+16.26=69.8kN梁自重:p2=26.06kN粉刷自重:p3=0.52kNB轴柱竖向集中荷载=

    2)标准层

    板传荷载:p1=(3.84×2.25)×58×4.5×12+3.84×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+3.84×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(3.84×2.25)×58×4.5×12=12.15+12.15+10.6+10.6=45.5kN梁自重:p2=26.66kN粉刷自重:p3=0.53kN内纵墙自重:p4=53.06kNB轴柱竖向集中荷载=p1+p2+p3+p4=45.5+26.66+0.53+53.06=125.75kN1)顶层

    板传荷载:p1=5.89×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(5.89×2.25)×58×4.5×12+(5.89×2.25)×58×4.5×12+5.89×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12=16.26+16.26+18.64+18.64=69.8kN梁自重:p2=26.06kN粉刷自重:p3=0.52kNC轴柱竖向集中荷=69.8+26.06+0.52=96.38kN

    2)标准层

    板传荷载:p1=3.84×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(3.84×2.25)×58×4.5×12+(3.84×2.25)×58×4.5×12+3.84×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12=10.6+10.6+12.15+12.15=45.5kN梁自重:p2=26.66kN粉刷自重:p3=0.53kN内纵墙自重:p4=53.06kNC轴柱竖向集中荷载=p1+p2+p3+p4=45.5+26.66+0.53+53.06=125.75kN1)顶层

    女儿墙自重:板传荷载:p1=(5.89×2.25)×58×4.5×12+(5.89×2.25)×58×4.5×12=18.64+18.64=37.28kN梁自重:p2=21.56kN粉刷自重:p3=0.52kN女儿墙自重:p4=4.84×(4.5+4.5)×12=21.78kND轴柱竖向集中荷载

    2)标准层

    板传荷载:p1=(3.84×2.25)×58×4.5×12+(3.84×2.25)×58×4.5×12=12.15+12.15=24.3kN梁自重:p2=22.06kN粉刷自重:p3=0.53kN外纵墙自重:

    D轴柱竖向集中荷载

    图1-3 恒载作用下荷载简图

    3.4.2 活载计算

    各轴各层梁的板传荷载如下:

    屋面层:

    q=2×0.50×2.25×(1−2×0.312+0.313)=2×0.94=1.88kN/m
    楼面层:

    q=2×2.50×2.25×(1−2×0.312+0.313)=2×4.71=9.42kN/m
    屋面层:

    q=2×0.50×1.50×58=2×0.47=0.94kN/m
    楼面层:

    q=2×3.50×1.50×58=2×3.28=6.56kN/m
    屋面层:

    q=2×0.50×2.25×(1−2×0.312+0.313)=2×0.94=1.88kN/m
    楼面层:

    q=2×2.50×2.25×(1−2×0.312+0.313)=2×4.71=9.42kN/m
    屋面层:

    p1=2×(0.50×2.25)×58×4.50×12=2×1.58=3.16kN
    板传荷载=A轴柱竖向集中荷载

    楼面层:

    p1=2×(2.50×2.25)×58×4.50×12=2×7.91=15.82kN
    同上,板传荷载

    屋面层:

    p1=(0.50×2.25)×58×4.50×12+0.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+0.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(0.50×2.25)×58×4.50×12=1.58+1.38+1.38+1.58=5.92kN
    板传荷载=p1=5.92kN楼面层:

    p1=(2.50×2.25)×58×4.50×12+3.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+3.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(2.50×2.25)×58×4.50×12=7.91+9.66+9.66+7.91=35.14kN
    板传荷载=p1=35.14kN屋面层:

    p1=0.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(0.50×2.25)×58×4.50×12+(0.50×2.25)×58×4.50×12+0.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12=1.38+1.58+1.58+1.38=5.92kN
    板传荷载=p1=5.92kN楼面层:p1=3.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12+(2.50×2.25)×58×4.50×12+(2.50×2.25)×58×4.50×12+3.50×1.50×(1−2×0.332+0.333)×4.5×12=9.66+7.91+7.91+9.66=35.14kN板传荷载=p1=35.14kN屋面层:

    p1=2×(0.50×2.25)×58×4.50×12=2×1.58=3.16kN
    板传荷载=p1=3.16kN楼面层:

    p1=2×(2.50×2.25)×58×4.50×12=2×7.91=15.82kN
    D轴柱竖向集中荷载=板传荷载=p1=15.82kN图1-4 活载作用下荷载简图

    3.5 风荷载计算

    3.5.1 风荷载标准值计算

    查规范计算垂直作用于建筑物表面的风荷载标准值如下:

    Wk=βz×μs×μz×ω0
    式中:

    W0:
    取0.5

    μs:
    查规范,取1.3。

    μz:
    按规范计算,计算结果如下表

    βz:
    取1.0。

    表1-1 风荷载计算表

    层数
    1.30 1.16
    1.30 1.04
    1.30 1.00
    1.30 1.00
    层数

    1.301.16

    1.301.04

    1.301.00

    1.301.00

    图1-5 风荷载内力图

    3.5.2 风荷载位移验算

    (1).侧移刚度D

    计算公式如下,对于一般层:

    i1+i2+i3+i42×ic;α=K2+K
    底层:

    i1+i2ic;α=0.5+K2+K
    对各楼层逐一进行计算,结果如下:

    表1-1 侧向刚度计算表

    层数 KA αA KB αB KC αC KD αD
    1 1.58 0.58 5.39 0.80 5.39 0.80 1.58 0.58
    2 1.12 0.36 3.82 0.66 3.82 0.66 1.12 0.36
    3 1.12 0.36 3.82 0.66 3.82 0.66 1.12 0.36
    4 1.12 0.36 3.82 0.66 3.82 0.66 1.12 0.36
    层数 KA αA KB αB KC αC KD αD

    1 1.580.585.390.805.390.801.580.58

    2 1.120.363.820.663.820.661.120.36

    3 1.120.363.820.663.820.661.120.36

    4 1.120.363.820.663.820.661.120.36

    由教材可得侧向刚度计算公式为:αc×ic×12h2由上表结果可计算出下表:

    表1-2 一榀框架侧向刚度表

    Dj 第A轴 第B轴 第C轴 第D轴
    1层 6536 9016 9016 6536 31104
    2层 11379 20862 20862 11379 64482
    3层 11379 20862 20862 11379 64482
    4层 11379 20862 20862 11379 64482
    Dj 第A轴第B轴第C轴第D轴

    1层 6536 9016 9016 6536 31104

    2层 11379 20862 20862 11379 64482

    3层 11379 20862 20862 11379 64482

    4层 11379 20862 20862 11379 64482

    表1-3 一榀框架水平位移表

    楼层
    第4层
    第3层
    第2层
    第1层
    楼层

    第4层

    第3层

    第2层

    第1层

    最大层间位移角为0.00033,满足规范求。

    3.6 地震荷载标准值计算

    3.6.1 重力荷载代表值计算

    第4层

    女儿墙及粉刷自重:

    G女儿墙=4.84×2×4.5+4.52×1=43.56
    屋面板自重:

    G屋面板=5.89×17.4×1×92=461.187kN
    梁自重:G梁=123.44kN填充墙:

    G填充墙=12×400.26×1=200.13kN
    框架柱

    G重=0.5×0.50×78.3=19.57kN
    第4层重力荷载代表值:

    G4=43.56+461.19+123.44+200.13+97.50+19.57=945.39kN
    计算其他楼层重力荷载代表值结果如下:

    第3层:

    G楼面板=3.84×78.3=300.672kN
    G梁=123.44kN
    G隔墙=363.32+363.322×1=363.32kN
    G框架柱=97.5+97.52×1=97.5kN
    G活=0.5×78.3×2.50=97.87kN
    G3=300.672+123.44+363.32+97.5+97.87=982.8kN。
    第2层:

    G楼面板=3.84×78.3=300.672kN
    G梁=123.44kN
    G隔墙=363.32+363.322×1=363.32kN
    G框架柱=97.5+97.52×1=97.5kN
    G活=0.5×78.3×2.50=97.87kN
    G2=300.672+123.44+363.32+97.5+97.87=982.8kN。
    第1层:

    G楼面板=3.84×78.3=300.672kN
    G梁=123.44kN
    G隔墙=363.32+575.862×1=469.59kN
    G框架柱=97.5+137.52×1=117.5kN
    G活=0.5×78.3×2.50=97.87kN
    G1=300.672+123.44+469.59+117.5+97.87=1109.07kN。
    由上述计算可得层间重力荷载代表值

    图1-6 重力荷载代表值

    3.6.2 框架自振周期计算

    计算自振周期如下:

    △μi=∑Gi∑Di;μi=∑ni=1(ui)
    表1-1 结构假想位移计算表

    层号
    4 945 945 64482 0.0147 0.2189
    3 983 1928 64482 0.0299 0.2042
    2 983 2911 64482 0.0451 0.1743
    1 1109 4020 31104 0.1292 0.1292
    层号

    4 945945644820.01470.2189

    3 9831928644820.02990.2042

    2 9832911644820.04510.1743

    1 11094020311040.12920.1292

    取折减系数 。自振周期按经验公式计算可得:

    T1=(μt)0.5×1.7×α0=1.7×0.7×(0.2189)0.5=0.56s
    3.6.3 横向地震作用计算

    查规范得,本设计抗震设防烈度为6度,属于2类场地第1组,查表可得以下数据:

    αmaxTg=0.35s
    Geq=0.85Ge=0.85×4020=3417.00kN
    底部地震总剪力:

    Fek=(TgT1)0.9×αmax×Geq=(0.350.56)0.9×0.04×3417.00=89.54kN
    由于,考虑附加地震影响。

    顶部附加力计算

    Fn=δn×Fek=0.1148×89.54=10.28
    Fi=Gi×Hi×Fek×(1−δn)∑GiHi
    计算地震荷载,见下表:

    表1-2 楼层地震剪力计算表

    层号 )
    4 3.60 17.20 945 16254 0.364 28.85 39.13
    3 3.60 13.30 983 13074 0.293 23.22 62.35
    2 3.60 9.40 983 9240 0.207 16.41 78.76
    1 5.10 5.2 1109 6100 0.137 10.86 89.62
    层号 )

    4 3.6017.20945162540.36428.8539.13

    3 3.6013.30983130740.29323.2262.35

    2 3.609.4098392400.20716.4178.76

    1 5.105.2110961000.13710.8689.62

    图1-7 地震荷载作用下水平力简图

    3.6.4 地震作用变形验算

    采用D值法计算水平地震作用下的剪力,计算结果如下。

    表1-1 结构层间位移表

    层号
    4 39.13 64482 0.0006 3.60 0.0002
    3 62.35 64482 0.0010 3.60 0.0003
    2 78.76 64482 0.0012 3.60 0.0003
    1 89.62 31104 0.0029 5.2 0.0005
    层号

    4 39.13644820.00063.600.0002

    3 62.35644820.00103.600.0003

    2 78.76644820.00123.600.0003

    1 89.62311040.00295.20.0005

    4 荷载内力分析计算

    4.1 恒载计算

    4.1.1 计算分配系数

    对各框架节点编号,如图所示

    图1-8 一榀框架节点图

    按照弯矩二次分配法计算原则,计算每个杆件的弯矩分配系数,以1号节点为例:

    μ1,2=4500040064.1+45000=0.529
    μ1,5=40064.140064.1+45000=0.471
    计算各节点弯矩分配系数,详见下图:

    图1-9 弯矩分配系数图

    4.1.2 固端弯矩计算

    支座及跨中弯矩计算公式如下:

    M支座=q×l212;M跨中=q×l224
    计算各跨梁端弯矩,以顶层为例:

    M1,2=−M2,1=−25.992×7.2212=−112.29kN.m
    M2,3=−M3,2=−14.836×3212=−11.13kN.m
    M3,4=−M4,3=−25.992×7.2212=−112.29kN.m
    按上述计算,得出固端弯矩如下表:

    表1-1 梁端弯矩表

    梁端弯矩 梁AB 梁BC 梁CD
    4 -112.29 -11.13 -112.29
    3 -140.85 -8.30 -140.85
    2 -140.85 -8.30 -140.85
    1 -140.85 -8.30 -140.85
    梁端弯矩梁AB 梁BC 梁CD

    4 -112.29-11.13-112.29

    3 -140.85-8.30-140.85

    2 -140.85-8.30-140.85

    1 -140.85-8.30-140.85

    4.1.3恒载内力计算

    利用Excel表格,得出弯矩分配之后的数据:

    表1-2 恒载弯矩二次分配表

    图1-10 恒载工况弯矩简图

    恒载作用下,梁端剪力和柱剪力的计算如下:

    Vb=Vq+Vm=12ql+Ml−Mrl
    Vc=Mtc+MbcHc
    按照公式计算出的剪力见下图

    图1-11 恒载作用下剪力简图

    轴力计算公式如下:

    Nc=Vb+P
    计算后结果如下图:

    图1-12 恒载作用下轴力简图

    4.2 活载计算

    4.2.1 活载固端弯矩计算

    活载计算方法同横载,其计算结果汇总见下表:

    表1-1 梁端活载弯矩表

    梁端弯矩 梁AB 梁BC 梁CD
    第4层
    第3层
    第2层
    第1层
    梁端弯矩梁AB 梁BC 梁CD

    第4层

    第3层

    第2层

    第1层

    表1-2 活荷载弯矩二次分配表

    图1-13 活载作用下弯矩简图

    活载作用下梁端剪力计算以及柱剪力计算公式如下:

    Vb=Vq+Vm=12×ql+Ml−Mrl
    Vc=Mtc+MbcHc
    按照上述公式计算出剪力如下图

    图1-14 活载作用下剪力简图

    活载作用下轴力计算公式如下:

    Nc=Vb+P
    计算后结果如下:

    图1-15 活载作用下轴力简图

    4.3 雪荷载内力计算

    杆件固端弯矩

    M1,2=−M2,1=−0.4×7.2212=−1.73kN.m
    M2,3=−M3,2=−0.4×3212=−0.3kN.m
    M3,4=−M4,3=−0.4×7.2212=−1.73kN.m
    4.4 风荷载内力计算

    此次设计的框架结构为剪切变形体系,剪力在水平荷载作用下的分配公式为:

    Vim=Dim×Vi∑D
    计算各轴反弯点高度:

    表1-1 第A轴柱反弯点位置表

    层号
    层号

    表1-2 第B轴柱反弯点位置表

    层号
    层号

    表1-3 第C轴柱反弯点位置表

    层号
    层号

    表1-4 第D轴柱反弯点位置表

    层号
    层号

    Mc上=Vim×(1−y)×h
    Mc下=Vim×y×h
    中柱:

    Mb左j=ib左×Mc下j+1+Mc上jib左+ib右
    Mb右j=ib右×Mc下j+1+Mc上jib左+ib右
    边柱:

    Mb总j=Mc下j+1+Mc上j
    表1-5 第A轴柱柱端弯矩和剪力计算(风荷载):

    层号
    4 8.70 64482 11379 0.18 1.57 1.40 3.62 2.20 3.62
    3 19.38 64482 11379 0.18 3.49 1.76 7.49 6.12 9.69
    2 29.65 64482 11379 0.18 5.34 1.79 11.25 9.58 17.37
    1 41.37 31104 6536 0.21 8.69 3.14 20.55 27.24 30.13
    层号

    4 8.70 64482 11379 0.18 1.57 1.40 3.62 2.20 3.62

    3 19.38 64482 11379 0.18 3.49 1.76 7.49 6.12 9.69

    2 29.65 64482 11379 0.18 5.34 1.79 11.25 9.58 17.37

    1 41.37 31104 6536 0.21 8.69 3.14 20.55 27.24 30.13

    表1-6 第B轴柱柱端弯矩和剪力计算(风荷载):

    层号
    4 8.70 64482 20862 0.32 2.78 1.76 5.96 4.88 1.75 4.21
    3 19.38 64482 20862 0.32 6.20 1.95 12.09 12.09 4.99 11.98
    2 29.65 64482 20862 0.32 9.49 1.95 18.51 18.51 9.00 21.60
    1 41.37 31104 9016 0.29 0.20 3.03 29.70 36.30 14.18 34.03
    层号

    4 8.7064482208620.322.781.765.964.881.754.21

    3 19.3864482208620.326.201.9512.0912.094.9911.98

    2 29.6564482208620.329.491.9518.5118.519.0021.60

    1 41.373110490160.290.20 3.0329.7036.3014.1834.03

    表1-7 第C轴柱柱端弯矩和剪力计算(风荷载):

    层号
    4 8.70 64482 20862 0.32 2.78 1.76 5.96 4.88 4.21 1.75
    3 19.38 64482 20862 0.32 6.20 1.95 12.09 12.09 11.98 4.99
    2 29.65 64482 20862 0.32 9.49 1.95 18.51 18.51 21.60 9.00
    1 41.37 31104 9016 0.29 12.00 3.03 29.70 36.30 34.03 14.18
    层号

    4 8.7064482208620.322.781.765.964.884.211.75

    3 19.3864482208620.326.201.9512.0912.0911.984.99

    2 29.6564482208620.329.491.9518.5118.5121.609.00

    1 41.373110490160.2912.003.0329.7036.3034.0314.18

    表1-8 第D轴柱柱梁端弯矩和剪力计算(风荷载):

    层号
    4 8.70 64482 11379 0.18 1.57 1.40 3.62 2.20 3.62
    3 19.38 64482 11379 0.18 3.49 1.76 7.49 6.12 9.69
    2 29.65 64482 11379 0.18 5.34 1.79 11.25 9.58 17.37
    1 41.37 31104 6536 0.21 8.69 3.14 20.55 27.24 30.13
    层号

    4 8.7064482113790.181.571.403.622.203.62

    3 19.3864482113790.183.491.767.496.129.69

    2 29.6564482113790.185.341.7911.259.5817.37

    1 41.373110465360.218.693.1420.5527.2430.13

    图1-16 风荷载作用下弯矩简图

    梁端剪力计算公式如下:

    Vb=Mlb+Mrbl
    计算后得出剪力简图如下:

    图1-17 风荷载作用下剪力简图

    图1-18 风荷载作用下轴力简图

    4.5 地震荷载内力计算

    框架柱和剪力的计算采用D值法,计算方法同风荷载,对地震作用下的内力计算结果见下表。

    表1-1 第A轴地震作用内力计算表

    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb总(kN.m)
    4 39.13 64482 11379 0.18 7.04 0.36 17.57 9.88 17.57
    3 62.35 64482 11379 0.18 11.22 0.45 24.07 19.69 33.65
    2 78.76 64482 11379 0.18 14.18 0.46 29.86 25.44 49.55
    1 89.62 31104 6536 0.21 18.82 0.57 44.51 59.00 69.95
    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb总(kN.m)

    4 39.1364482113790.187.040.3617.579.8817.57

    3 62.3564482113790.1811.220.4524.0719.6933.65

    2 78.7664482113790.1814.180.4629.8625.4449.55

    1 89.623110465360.2118.820.5744.5159.0069.95

    表1-2 第B轴地震作用内力计算表

    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb左(kN.m) Mb右(kN.m)
    4 39.13 64482 20862 0.32 12.52 0.45 26.86 21.97 7.90 18.96
    3 62.35 64482 20862 0.32 19.95 0.50 38.90 38.90 17.90 42.97
    2 78.76 64482 20862 0.32 25.20 0.50 49.14 49.14 25.89 62.15
    1 89.62 31104 9016 0.29 25.99 0.55 64.33 78.62 33.37 80.10
    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb左(kN.m) Mb右(kN.m)

    4 39.1364482208620.3212.520.4526.8621.977.9018.96

    3 62.3564482208620.3219.950.5038.9038.9017.9042.97

    2 78.7664482208620.3225.200.5049.1449.1425.8962.15

    1 89.623110490160.2925.990.5564.3378.6233.3780.10

    表1-3 第C轴地震作用内力计算表

    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb左(kN.m) Mb右(kN.m)
    4 39.13 64482 20862 0.32 12.52 0.45 26.86 21.97 18.96 7.90
    3 62.35 64482 20862 0.32 19.95 0.50 38.90 38.90 42.97 17.90
    2 78.76 64482 20862 0.32 25.20 0.50 49.14 49.14 62.15 25.89
    1 89.62 31104 9016 0.29 25.99 0.55 64.33 78.62 80.10 33.37
    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb左(kN.m) Mb右(kN.m)

    4 39.1364482208620.3212.520.4526.8621.9718.967.90

    3 62.3564482208620.3219.950.5038.9038.9042.9717.90

    2 78.7664482208620.3225.200.5049.1449.1462.1525.89

    1 89.623110490160.2925.990.5564.3378.6280.1033.37

    表1-4 第D轴地震作用内力计算表

    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb总(kN.m)
    4 39.13 64482 11379 0.18 7.04 0.36 17.57 9.88 17.57
    3 62.35 64482 11379 0.18 11.22 0.45 24.07 19.69 33.65
    2 78.76 64482 11379 0.18 14.18 0.46 29.86 25.44 49.55
    1 89.62 31104 6536 0.21 18.82 0.57 44.51 59.00 69.95
    层号 Vi(kN) ∑D Di Di/∑D Vi(kN) y(m) Mc上(kN.m) Mc下(kN.m) Mb总(kN.m)

    4 39.1364482113790.187.040.3617.579.8817.57

    3 62.3564482113790.1811.220.4524.0719.6933.65

    2 78.7664482113790.1814.180.4629.8625.4449.55

    1 89.623110465360.2118.820.5744.5159.0069.95

    图1-19 地震荷载作用下弯矩简图

    图1-20 地震荷载作用下剪力简图

    图1-21 地震荷载作用下轴力简图

    5 内力组合计算

    根据荷载设计规范(2012版),以及荷载规范条文说明3.2.3,手算进行荷载效应组合时,可将参与组合的可变荷载乘以0.9进行简化计算,即内力组合采用如下几种形式:

    工况1:Sd=1.2SGk+1.4×SQk工况2:Sd=1.35×SGk+1.4×0.7×SQk工况3:Sd=1.2SGk+1.4×0.9×(SGk±SWk)地震工况:Sd=1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk5.1 框架梁弯矩调整

    在竖向荷载作用下,框架梁的的支座负弯矩较大,若完全按照该负弯矩配筋将会导致配尽量较大,且支座部分为梁柱交接处,钢筋穿插或搭接较多,将造成施工困难,施工质量难以保证。为了减少支座处的钢筋数量,宜即减少梁端弯矩,保障塑性铰在支座部分形成,匹配强柱弱梁的概念设计,按照规范,可以将竖向荷载作用条件下的负弯矩通过弯矩调幅进行减小。

    根据规范,框架结构调幅系数可取β=0.8~0.9,本设计中取β=0.9,计算结果如下:

    对于梁端负弯矩进行调幅:

    Ml=β×M1;Mr=β×M2
    支座弯矩调整后,按照平衡条件,跨中弯矩的计算过程如下:

    M中−12×(1−β)×(M1+M2)
    调整后框架梁弯矩具体结果见下图:

    图1-22 调幅后恒载下弯矩图

    图1-23 调幅后活载下弯矩图

    5.2 柱内力组合

    表1-1 第A轴柱内力组合

    层数 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M
    左风 右风 左震 右震
    4 柱顶 M -70.36 -7.68 3.62 -3.62 17.57 -17.57 -95.18 -102.51 -89.17 -99.05 -66.20 -111.88 -111.88 -102.51
    N 169.54 9.85 -0.79 0.79 -3.54 3.54 217.24 238.53 214.86 216.85 204.76 213.66 213.66 238.53
    柱底 M 59.94 13.34 -2.20 2.20 -9.88 9.88 90.60 93.69 85.96 91.51 67.09 92.78 93.69 93.69
    N 193.61 9.85 -0.79 0.79 -3.54 3.54 246.48 271.43 244.11 246.10 234.00 243.20 271.43 271.43
    3 柱顶 M -56.03 -17.94 7.49 -7.49 24.07 -24.07 -92.35 -93.22 -80.40 -99.28 -46.71 -109.29 -109.29 -93.22
    N 424.12 58.53 -2.83 2.83 -10.74 10.74 590.89 629.92 579.13 586.26 530.10 558.02 558.02 629.92
    柱底 M 56.53 16.25 -6.12 6.12 -19.69 19.69 90.59 92.24 80.60 96.02 51.99 103.18 103.18 92.24
    N 448.49 58.53 -2.83 2.83 -10.74 10.74 620.13 662.82 608.37 615.2 559.34 587.27 587.27 662.82
    2 柱顶 M -58.86 -16.93 11.25 -11.25 29.86 -29.86 -94.33 -96.05 -77.79 -106.14 -41.97 -119.61 -119.61 -96.05
    N 678.58 107.41 -6.49 6.49 -21.22 21.22 964.67 1021.34 941.46 957.81 851.16 906.33 906.33 1021.34
    柱底 M 69.05 19.86 -9.58 9.58 -25.44 25.44 110.66 112.68 95.81 119.95 61.70 127.85 127.85 112.68
    N 702.96 107.41 -6.49 6.49 -21.22 21.22 993.63 1054.26 970.71 987.07 880.41 935.58 935.58 1054.26
    1 柱顶 M -32.94 -9.45 20.55 -20.55 44.51 -44.51 -52.76 -53.73 -25.54 -77.33 12.66 -103.06 -103.06 -53.73
    N 931.51 155.84 -12.64 12.64 -35.57 35.57 1335.99 1410.26 1298.24 1330.10 1165.08 1257.56 1257.56 1410.26
    柱底 M 16.47 4.73 -27.24 27.24 -59.00 59.00 26.39 26.87 -8.60 60.05 -54.10 99.30 99.30 26.87
    N 965.89 155.84 -12.64 12.64 -35.57 35.57 1377.24 1456.67 1339.50 1371.35 1206.33 1298.81 1298.81 1456.67
    层数截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M

    左风右风左震右震

    4 柱顶 M -70.36-7.683.62-3.6217.57-17.57-95.18-102.51-89.17-99.05-66.20-111.88-111.88-102.51

    N 169.549.85-0.790.79-3.543.54217.24238.53214.86216.85204.76213.66213.66238.53

    柱底 M 59.9413.34-2.202.20-9.889.8890.6093.6985.9691.5167.0992.7893.6993.69

    N 193.619.85-0.790.79-3.543.54246.48271.43244.11246.10234.00243.20271.43271.43

    3 柱顶 M -56.03-17.947.49-7.4924.07-24.07-92.35-93.22-80.40-99.28-46.71-109.29-109.29-93.22

    N 424.1258.53-2.832.83-10.7410.74590.89629.92579.13586.26530.10558.02558.02629.92

    柱底 M 56.5316.25-6.126.12-19.6919.6990.5992.2480.6096.0251.99103.18103.1892.24

    N 448.4958.53-2.832.83-10.7410.74620.13662.82608.37615.2559.34587.27587.27662.82

    2 柱顶 M -58.86-16.9311.25-11.2529.86-29.86-94.33-96.05-77.79-106.14-41.97-119.61-119.61-96.05

    N 678.58107.41-6.496.49-21.2221.22964.671021.34941.46957.81851.16906.33906.331021.34

    柱底 M 69.0519.86-9.589.58-25.4425.44110.66112.6895.81119.9561.70127.85127.85112.68

    N 702.96107.41-6.496.49-21.2221.22993.631054.26970.71987.07880.41935.58935.581054.26

    1 柱顶 M -32.94-9.4520.55-20.5544.51-44.51-52.76-53.73-25.54-77.3312.66-103.06-103.06-53.73

    N 931.51155.84-12.6412.64-35.5735.571335.991410.261298.241330.101165.081257.561257.561410.26

    柱底 M 16.474.73-27.2427.24-59.0059.0026.3926.87-8.6060.05-54.1099.3099.3026.87

    N 965.89155.84-12.6412.64-35.5735.571377.241456.671339.501371.351206.331298.811298.811456.67

    表1-2 第B轴柱内力组合

    层数 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M
    左风 右风 左震 右震
    4 柱顶 M 42.13 4.86 5.96 -5.96 26.86 -26.86 57.36 61.64 64.19 49.17 88.39 18.55 88.39 61.64
    N 217.37 14.18 -2.02 2.02 -9.10 9.10 280.70 307.35 276.17 281.26 257.52 281.18 257.52 307.35
    柱底 M -39.19 -8.95 -4.88 4.88 -21.97 21.97 -59.56 -61.68 -64.45 -52.16 -80.96 -23.84 -80.96 -61.68
    N 241.74 14.18 -2.02 2.02 -9.10 9.10 309.94 340.25 305.41 310.50 286.77 310.43 286.77 340.25
    3 柱顶 M 40.07 11.25 12.09 -12.09 38.90 -38.90 63.83 65.12 77.49 47.03 105.40 4.26 105.40 65.12
    N 503.69 94.12 -7.97 7.97 -30.55 30.55 736.56 772.62 713.34 733.42 621.54 700.97 621.54 772.62
    柱底 M -39.81 -10.83 -12.09 12.09 -38.90 38.90 -62.93 -64.36 -76.65 -46.18 -104.84 -3.70 -104.84 -64.36
    N 528.36 94.12 -7.97 7.97 -30.55 30.55 765.80 805.52 742.58 762.67 650.79 730.22 650.79 805.52
    2 柱顶 M 40.41 10.99 18.51 -18.51 49.14 -49.14 63.88 65.32 85.66 39.02 118.97 -8.80 118.97 65.32
    N 790.73 173.86 -18.71 18.71 -61.50 61.50 1192.28 1237.87 1144.36 1191.51 973.24 1133.14 973.24 1237.87
    柱底 M -44.24 -12.04 -18.51 18.51 -49.14 49.14 -69.94 -71.52 -91.58 -44.94 -124.19 3.57 -124.19 -71.52
    N 815.10 173.86 -18.71 18.71 -61.50 61.50 1221.52 1270.77 1173.61 1220.76 1002.49 1162.39 1002.49 1270.77
    1 柱顶 M 23.23 6.34 29.70 -29.70 64.33 -64.33 36.75 37.57 73.29 -1.56 115.31 -51.95 115.31 37.57
    N 1079.00 254.06 -35.25 35.25 -100.55 100.55 1650.48 1705.63 1570.50 1659.33 1316.52 1577.95 1316.52 1705.63
    柱底 M -11.61 -3.17 -36.30 36.30 -78.62 78.62 -18.37 -18.78 -63.66 27.81 -118.04 86.37 -118.04 -18.78
    N 1113.38 254.06 -35.25 35.25 -100.55 100.55 1691.74 1752.04 1611.76 1700.59 1357.78 1619.21 1357.78 1752.04
    层数截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M

    左风右风左震右震

    4 柱顶 M 42.134.865.96-5.9626.86-26.8657.3661.6464.1949.1788.3918.5588.3961.64

    N 217.3714.18-2.022.02-9.109.10280.70307.35276.17281.26257.52281.18257.52307.35

    柱底 M -39.19-8.95-4.884.88-21.9721.97-59.56-61.68-64.45-52.16-80.96-23.84-80.96-61.68

    N 241.7414.18-2.022.02-9.109.10309.94340.25305.41310.50286.77310.43286.77340.25

    3 柱顶 M 40.0711.2512.09-12.0938.90-38.9063.8365.1277.4947.03105.404.26105.4065.12

    N 503.6994.12-7.977.97-30.5530.55736.56772.62713.34733.42621.54700.97621.54772.62

    柱底 M -39.81-10.83-12.0912.09-38.9038.90-62.93-64.36-76.65-46.18-104.84-3.70-104.84-64.36

    N 528.3694.12-7.977.97-30.5530.55765.80805.52742.58762.67650.79730.22650.79805.52

    2 柱顶 M 40.4110.9918.51-18.5149.14-49.1463.8865.3285.6639.02118.97-8.80118.9765.32

    N 790.73173.86-18.7118.71-61.5061.501192.281237.871144.361191.51973.241133.14973.241237.87

    柱底 M -44.24-12.04-18.5118.51-49.1449.14-69.94-71.52-91.58-44.94-124.193.57-124.19-71.52

    N 815.10173.86-18.7118.71-61.5061.501221.521270.771173.611220.761002.491162.391002.491270.77

    1 柱顶 M 23.236.3429.70-29.7064.33-64.3336.7537.5773.29-1.56115.31-51.95115.3137.57

    N 1079.00254.06-35.2535.25-100.55100.551650.481705.631570.501659.331316.521577.951316.521705.63

    柱底 M -11.61-3.17-36.3036.30-78.6278.62-18.37-18.78-63.6627.81-118.0486.37-118.04-18.78

    N 1113.38254.06-35.2535.25-100.55100.551691.741752.041611.761700.591357.781619.211357.781752.04

    表1-3 第C轴柱内力组合

    层数 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M
    左风 右风 左震 右震
    4 柱顶 M -42.13 -4.86 5.96 -5.96 26.86 -26.86 -57.36 -61.64 -49.17 -64.19 -18.55 -88.39 -88.39 -61.64
    N 217.37 14.18 2.02 -2.02 9.10 -9.10 280.70 307.35 281.26 276.17 281.18 257.52 257.52 307.35
    柱底 M 39.19 8.95 -4.88 4.88 -21.97 21.97 59.56 61.68 52.16 64.45 23.84 80.96 80.96 61.68
    N 241.74 14.18 2.02 -2.02 9.10 -9.10 309.94 340.25 310.50 305.41 310.43 286.77 286.77 340.25
    3 柱顶 M -40.07 -11.25 12.09 -12.09 38.90 -38.90 -63.83 -65.12 -47.03 -77.49 -4.26 -105.40 -105.40 -65.12
    N 503.69 94.12 7.97 -7.97 30.55 -30.55 736.56 772.62 733.42 713.34 700.97 621.54 621.54 772.62
    柱底 M 39.81 10.83 -12.09 12.09 -38.90 38.90 62.93 64.36 46.18 76.65 3.70 104.84 104.84 64.36
    N 528.36 94.12 7.97 -7.97 30.55 -30.55 765.80 805.52 762.67 742.58 730.22 650.79 650.79 805.52
    2 柱顶 M -40.41 -10.99 18.51 -18.51 49.14 -49.14 -63.88 -65.32 -39.02 -85.66 8.80 -118.97 -118.97 -65.32
    N 790.73 173.86 18.71 -18.71 61.50 -61.50 1192.28 1237.87 1191.51 1144.36 1133.14 973.24 973.24 1237.87
    柱底 M 44.24 12.04 -18.51 18.51 -49.14 49.14 69.94 71.52 44.94 91.58 -3.57 124.19 124.19 71.52
    N 815.10 173.86 18.71 -18.71 61.50 -61.50 1221.52 1270.77 1220.76 1173.61 1162.39 1002.49 1002.49 1270.77
    1 柱顶 M -23.23 -6.34 29.70 -29.70 64.33 -64.33 -36.75 -37.57 1.56 -73.29 51.95 -115.31 -115.31 -37.57
    N 1079.00 254.06 35.25 -35.25 100.55 -100.55 1650.48 1705.63 1659.33 1570.50 1577.95 1316.52 1316.52 1705.63
    柱底 M 11.61 3.17 -36.30 36.30 -78.62 78.62 18.37 18.78 -27.81 63.66 -86.37 118.04 118.04 18.78
    N 1113.38 254.06 35.25 -35.25 100.55 -100.55 1691.74 1752.04 1700.59 1611.76 1619.21 1357.78 1357.78 1752.04
    层数截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M

    左风右风左震右震

    4 柱顶 M -42.

    指 标
    疑似剽窃文字表述

    1. 框架进行内力分析,竖向荷载的计算采用弯矩二次分配法,水平荷载的计算采用D值法和反弯点法,内力分析计算
    2. The vertical load is calculated by the second moment distribution method, the horizontal load is calculated by the d-value method and the inverse bending
    3. the design of stair slab, ladder slab and platform beam is carried out, and the reinforcement design of floor slab and
    4. . Key words: frame structure; Structural design; Secondary distribution of bending moment; D value method
    5. 1.2.2 结构设计 1.结构设计 结合建筑设计进行结构的总体布置,以确定其结构形式。
    6. 结构布置 2.1 结构方案与布置 2.1.1 结构类型选择 此次设计采取的结构类型是现浇钢筋混凝土框架结构体系。 2.1.2 构件截面尺寸估算 1.楼板厚度 查找规范和教材
    7. 取b=300mm。 2)纵向框架梁 跨长L=4500mm,梁高: 取h=500mm; 梁宽: 取b=250mm。 4)框架柱截面尺寸计算。
    8. 建筑图可得,此次设计采用方形柱, 查规范可得6度的抗震烈度,所以取柱尺寸为 5.确定混凝土和钢筋的材料参数 1)混凝土强度等级
    9. 风荷载内力图 3.5.2 风荷载位移验算 (1).侧移刚度D 计算公式如下,对于一般层: 底层: 对各楼层逐一进行计算,结果如下: 表1-1 侧向刚度计算表 层数 KA αA KB αB KC αC KD αD 1 1.580.585.390.805.390.801.580.58 2 1.
    10. 结果可计算出下表: 表1-2 一榀框架侧向刚度表 Dj 第A轴第B轴第C轴第D轴 1层
    11. 6.1 重力荷载代表值计算 第4层 女儿墙及粉刷自重: 屋面板自重: 梁自重:填充墙: 框架柱 第4层重力荷载代表值: 计算其他楼层重力荷载代表值结果如下: 第3层: 第2层: 第1层: 由上述计算
    12. 取折减系数 。自振周期按经验公式计算可得: 3.6.3 横向地震作用计算 查规范得,本设计抗震设防烈度为6度,属于2类场地第1组,查表可得以下数据: 底部地震总剪力: 由于,考虑附加地震影响。 顶部附加力计算 计算地震荷载,见下表: 表1-2 楼层地震剪力计算表 层号
    13. 为了减少支座处的钢筋数量,宜即减少梁端弯矩,保障塑性铰在支座部分形成,匹配强柱弱梁的概念设计,按照规范,可以将竖向荷载作用条件下的负弯矩通过弯矩调幅进行减小。
    14. 龙归中学教学楼设计_第2部分 总字数:14242
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      1 王永强_2015010112_蓝城云景小区住宅楼设计.2 10.1%(1441)
      王永强 - 《大学生论文联合比对库》- 2019-06-29 是否引证:否
      2 6882567_杨星星_开封某地多层某综合商场框架结构设计 8.9%(1269)
      杨东萍 - 《大学生论文联合比对库》- 2019-05-06 是否引证:否
      3 扬州同建公司办公楼工程设计 1.3%(191)
      韩寿旭 - 《大学生论文联合比对库》- 2019-06-04 是否引证:否
      4 黄山汤口镇核心区品牌折扣店B方案 0.5%(72)
      李伟音 - 《大学生论文联合比对库》- 2016-05-27 是否引证:否
      5 徐州紫海蓝山办公楼工程设计 0.4%(55)
      张雪林 - 《大学生论文联合比对库》- 2019-06-05 是否引证:否
      原文内容
      13-4.865.96-5.9626.86-26.86-57.36-61.64-49.17-64.19-18.55-88.39-88.39-61.64

    N 217.3714.182.02-2.029.10-9.10280.70307.35281.26276.17281.18257.52257.52307.35

    柱底 M 39.198.95-4.884.88-21.9721.9759.5661.6852.1664.4523.8480.9680.9661.68

    N 241.7414.182.02-2.029.10-9.10309.94340.25310.50305.41310.43286.77286.77340.25

    3 柱顶 M -40.07-11.2512.09-12.0938.90-38.90-63.83-65.12-47.03-77.49-4.26-105.40-105.40-65.12

    N 503.6994.127.97-7.9730.55-30.55736.56772.62733.42713.34700.97621.54621.54772.62

    柱底 M 39.8110.83-12.0912.09-38.9038.9062.9364.3646.1876.653.70104.84104.8464.36

    N 528.3694.127.97-7.9730.55-30.55765.80805.52762.67742.58730.22650.79650.79805.52

    2 柱顶 M -40.41-10.9918.51-18.5149.14-49.14-63.88-65.32-39.02-85.668.80-118.97-118.97-65.32

    N 790.73173.8618.71-18.7161.50-61.501192.281237.871191.511144.361133.14973.24973.241237.87

    柱底 M 44.2412.04-18.5118.51-49.1449.1469.9471.5244.9491.58-3.57124.19124.1971.52

    N 815.10173.8618.71-18.7161.50-61.501221.521270.771220.761173.611162.391002.491002.491270.77

    1 柱顶 M -23.23-6.3429.70-29.7064.33-64.33-36.75-37.571.56-73.2951.95-115.31-115.31-37.57

    N 1079.00254.0635.25-35.25100.55-100.551650.481705.631659.331570.501577.951316.521316.521705.63

    柱底 M 11.613.17-36.3036.30-78.6278.6218.3718.78-27.8163.66-86.37118.04118.0418.78

    N 1113.38254.0635.25-35.25100.55-100.551691.741752.041700.591611.761619.211357.781357.781752.04

    表1-4 第D轴柱内力组合

    层数 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M
    左风 右风 左震 右震
    4 柱顶 M 70.36 7.68 3.62 -3.62 17.57 -17.57 95.18 102.51 99.05 89.17 111.88 66.20 111.88 102.51
    N 169.54 9.85 0.79 -0.79 3.54 -3.54 217.24 238.53 216.85 214.86 213.66 204.76 213.66 238.53
    柱底 M -59.94 -13.34 -2.20 2.20 -9.88 9.88 -90.60 -93.69 -91.51 -85.96 -92.78 -67.09 -93.69 -93.69
    N 193.61 9.85 0.79 -0.79 3.54 -3.54 246.48 271.43 246.10 244.11 243.20 234.00 271.43 271.43
    3 柱顶 M 56.03 17.94 7.49 -7.49 24.07 -24.07 92.35 93.22 99.28 80.40 109.29 46.71 109.29 93.22
    N 424.12 58.53 2.83 -2.83 10.74 -10.74 590.89 629.92 586.26 579.13 558.02 530.10 558.02 629.92
    柱底 M -56.53 -16.25 -6.12 6.12 -19.69 19.69 -90.59 -92.24 -96.02 -80.60 -103.18 -51.99 -103.18 -92.24
    N 448.49 58.53 2.83 -2.83 10.74 -10.74 620.13 662.82 615.2 608.37 587.27 559.34 587.27 662.82
    2 柱顶 M 58.86 16.93 11.25 -11.25 29.86 -29.86 94.33 96.05 106.14 77.79 119.61 41.97 119.61 96.05
    N 678.58 107.41 6.49 -6.49 21.22 -21.22 964.67 1021.34 957.81 941.46 906.33 851.16 906.33 1021.34
    柱底 M -69.05 -19.86 -9.58 9.58 -25.44 25.44 -110.66 -112.68 -119.95 -95.81 -127.85 -61.70 -127.85 -112.68
    N 702.96 107.41 6.49 -6.49 21.22 -21.22 993.63 1054.26 987.07 970.71 935.58 880.41 935.58 1054.26
    1 柱顶 M 32.94 9.45 20.55 -20.55 44.51 -44.51 52.76 53.73 77.33 25.54 103.06 -12.66 103.06 53.73
    N 931.51 155.84 12.64 -12.64 35.57 -35.57 1335.99 1410.26 1330.10 1298.24 1257.56 1165.08 1257.56 1410.26
    柱底 M -16.47 -4.73 -27.24 27.24 -59.00 59.00 -26.39 -26.87 -60.05 8.60 -99.30 54.10 -99.30 -26.87
    N 965.89 155.84 12.64 -12.64 35.57 -35.57 1377.24 1456.67 1371.35 1339.50 1298.81 1206.33 1298.81 1456.67
    层数截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE |M|max及N Nmax及M

    左风右风左震右震

    4 柱顶 M 70.367.683.62-3.6217.57-17.5795.18102.5199.0589.17111.8866.20111.88102.51

    N 169.549.850.79-0.793.54-3.54217.24238.53216.85214.86213.66204.76213.66238.53

    柱底 M -59.94-13.34-2.202.20-9.889.88-90.60-93.69-91.51-85.96-92.78-67.09-93.69-93.69

    N 193.619.850.79-0.793.54-3.54246.48271.43246.10244.11243.20234.00271.43271.43

    3 柱顶 M 56.0317.947.49-7.4924.07-24.0792.3593.2299.2880.40109.2946.71109.2993.22

    N 424.1258.532.83-2.8310.74-10.74590.89629.92586.26579.13558.02530.10558.02629.92

    柱底 M -56.53-16.25-6.126.12-19.6919.69-90.59-92.24-96.02-80.60-103.18-51.99-103.18-92.24

    N 448.4958.532.83-2.8310.74-10.74620.13662.82615.2608.37587.27559.34587.27662.82

    2 柱顶 M 58.8616.9311.25-11.2529.86-29.8694.3396.05106.1477.79119.6141.97119.6196.05

    N 678.58107.416.49-6.4921.22-21.22964.671021.34957.81941.46906.33851.16906.331021.34

    柱底 M -69.05-19.86-9.589.58-25.4425.44-110.66-112.68-119.95-95.81-127.85-61.70-127.85-112.68

    N 702.96107.416.49-6.4921.22-21.22993.631054.26987.07970.71935.58880.41935.581054.26

    1 柱顶 M 32.949.4520.55-20.5544.51-44.5152.7653.7377.3325.54103.06-12.66103.0653.73

    N 931.51155.8412.64-12.6435.57-35.571335.991410.261330.101298.241257.561165.081257.561410.26

    柱底 M -16.47-4.73-27.2427.24-59.0059.00-26.39-26.87-60.058.60-99.3054.10-99.30-26.87

    N 965.89155.8412.64-12.6435.57-35.571377.241456.671371.351339.501298.811206.331298.811456.67

    表1-5 框架内力表

    柱号 层数 恒载SGK 活载SQK 左风SWK 右风SWK 左震SEK 右震SEK 1.2SGK+1.4SQK 1.35SGK+1.40.7SQK 1.2SG+0.91.4(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值
    左风 右风 左震 右震
    A 4 33.41 5.39 -1.57 1.57 -7.04 7.04 47.64 50.39 44.91 48.86 34.17 52.48 52.48
    3 28.86 8.77 -3.49 3.49 -11.22 11.22 46.91 47.56 41.28 50.08 25.31 54.48 54.48
    2 32.80 9.43 -5.34 5.34 -14.18 14.18 52.56 53.52 44.51 57.97 26.58 63.45 63.45
    1 8.98 2.58 -8.69 8.69 -18.82 18.82 14.39 14.65 3.08 24.98 -12.14 36.79 36.79
    4 -20.85 -3.54 -2.78 2.78 -12.52 12.52 -29.98 -31.62 -32.98 -25.98 -43.42 -10.87 -43.42
    3 -20.48 -5.66 -6.20 6.20 -19.95 19.95 -32.50 -33.19 -39.52 -23.60 -53.61 -2.04 -53.61
    2 -21.71 -5.91 -9.49 9.49 -25.20 25.20 -34.33 -35.10 -45.46 -21.54 -62.36 3.16 -62.36
    1 -6.33 -1.73 -12.00 12.00 -25.99 25.99 -10.02 -10.24 -24.90 5.34 -42.42 25.15 -42.42
    4 20.85 3.54 -2.78 2.78 -12.52 12.52 29.98 31.62 25.98 32.98 10.87 43.42 43.42
    3 20.48 5.66 -6.20 6.20 -19.95 19.95 32.50 33.19 23.60 39.52 2.04 53.61 53.61
    2 21.71 5.91 -9.49 9.49 -25.20 25.20 34.33 35.10 21.54 45.46 -3.16 62.36 62.36
    1 6.33 1.73 -12.00 12.00 -25.99 25.99 10.02 10.24 -5.34 24.90 -25.15 42.42 42.42
    D 4 -33.41 -5.39 -1.57 1.57 -7.04 7.04 -47.64 -50.39 -48.86 -44.91 -52.48 -34.17 -52.48
    3 -28.86 -8.77 -3.49 3.49 -11.22 11.22 -46.91 -47.56 -50.08 -41.28 -54.48 -25.31 -54.48
    2 -32.80 -9.43 -5.34 5.34 -14.18 14.18 -52.56 -53.52 -57.97 -44.51 -63.45 -26.58 -63.45
    1 -8.98 -2.58 -8.69 8.69 -18.82 18.82 -14.39 -14.65 -24.98 -3.08 -36.79 12.14 -36.79
    柱号层数恒载SGK 活载SQK 左风SWK 右风SWK 左震SEK 右震SEK 1.2SGK+1.4SQK 1.35SGK+1.40.7SQK 1.2SG+0.91.4(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值

    左风右风左震右震

    A 4 33.415.39-1.571.57-7.047.0447.6450.3944.9148.8634.1752.4852.48

    3 28.868.77-3.493.49-11.2211.2246.9147.5641.2850.0825.3154.4854.48

    2 32.809.43-5.345.34-14.1814.1852.5653.5244.5157.9726.5863.4563.45

    1 8.982.58-8.698.69-18.8218.8214.3914.653.0824.98-12.1436.7936.79

    4 -20.85-3.54-2.782.78-12.5212.52-29.98-31.62-32.98-25.98-43.42-10.87-43.42

    3 -20.48-5.66-6.206.20-19.9519.95-32.50-33.19-39.52-23.60-53.61-2.04-53.61

    2 -21.71-5.91-9.499.49-25.2025.20-34.33-35.10-45.46-21.54-62.363.16-62.36

    1 -6.33-1.73-12.0012.00-25.9925.99-10.02-10.24-24.905.34-42.4225.15-42.42

    4 20.853.54-2.782.78-12.5212.5229.9831.6225.9832.9810.8743.4243.42

    3 20.485.66-6.206.20-19.9519.9532.5033.1923.6039.522.0453.6153.61

    2 21.715.91-9.499.49-25.2025.2034.3335.1021.5445.46-3.1662.3662.36

    1 6.331.73-12.0012.00-25.9925.9910.0210.24-5.3424.90-25.1542.4242.42

    D 4 -33.41-5.39-1.571.57-7.047.04-47.64-50.39-48.86-44.91-52.48-34.17-52.48

    3 -28.86-8.77-3.493.49-11.2211.22-46.91-47.56-50.08-41.28-54.48-25.31-54.48

    2 -32.80-9.43-5.345.34-14.1814.18-52.56-53.52-57.97-44.51-63.45-26.58-63.45

    1 -8.98-2.58-8.698.69-18.8218.82-14.39-14.65-24.98-3.08-36.7912.14-36.79

    5.3 梁内力组合

    按照荷载规范,对框架梁的内力进行组合,组合过程以及设计值见下表:

    表1-6 第4层梁内力组合表

    梁跨 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值
    左风 右风 左震 右震
    AB 左端 M -63.32 -6.91 3.62 -3.62 17.57 -17.57 -85.66 -92.25 -79.75 -89.63 -57.29 -102.97 -102.97
    V 88.40 6.69 -0.79 0.79 -3.54 3.54 115.45 125.90 113.51 115.2 105.49 114.70 114.70
    右端 M -96.81 -7.44 -1.75 1.75 -7.90 7.90 -126.59 -137.98 -127.75 -123.34 -130.91 -110.37 -137.98
    V -98.74 -6.85 -0.79 0.79 -3.54 3.54 -128.08 -140.01 -128.11 -126.12 -127.20 -118.00 -140.01
    BC 左端 M -58.90 -3.07 4.21 -4.21 18.96 -18.96 -74.98 -82.52 -69.24 -79.85 -47.87 -97.17 -97.17
    V 22.25 1.41 -2.81 2.81 -12.64 12.64 28.67 31.42 24.94 32.02 11.11 43.68 43.68
    右端 M -58.90 -3.07 -4.21 4.21 -18.96 18.96 -74.98 -82.52 -79.85 -69.24 -97.17 -47.87 -97.17
    V -22.25 -1.41 -2.81 2.81 -12.64 12.64 -28.67 -31.42 -32.02 -24.94 -43.68 -11.11 -43.68
    CD 左端 M -96.81 -7.44 1.75 -1.75 7.90 -7.90 -126.59 -137.98 -123.34 -127.75 -110.37 -130.91 -137.98
    V 98.74 6.85 -0.79 0.79 -3.54 3.54 128.08 140.01 126.12 128.11 118.00 127.20 140.01
    右端 M -63.32 -6.91 -3.62 3.62 -17.57 17.57 -85.66 -92.25 -89.63 -79.75 -102.97 -57.29 -102.97
    V -88.40 -6.69 -0.79 0.79 -3.54 3.54 -115.45 -125.90 -115.2 -113.51 -114.70 -105.49 -114.70
    AB 跨中 M 88.36 5.01 0.00 0.00 0.00 0.00 113.05 124.20 106.03 106.03 88.36 88.36 124.20
    BC M 55.29 2.69 0.00 0.00 0.00 0.00 70.11 77.28 66.35 66.35 55.29 55.29 77.28
    CD M 88.36 5.01 0.00 0.00 0.00 0.00 113.05 124.20 106.03 106.03 88.36 88.36 124.20
    梁跨截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值

    左风右风左震右震

    AB 左端 M -63.32-6.913.62-3.6217.57-17.57-85.66-92.25-79.75-89.63-57.29-102.97-102.97

    V 88.406.69-0.790.79-3.543.54115.45125.90113.51115.2105.49114.70114.70

    右端 M -96.81-7.44-1.751.75-7.907.90-126.59-137.98-127.75-123.34-130.91-110.37-137.98

    V -98.74-6.85-0.790.79-3.543.54-128.08-140.01-128.11-126.12-127.20-118.00-140.01

    BC 左端 M -58.90-3.074.21-4.2118.96-18.96-74.98-82.52-69.24-79.85-47.87-97.17-97.17

    V 22.251.41-2.812.81-12.6412.6428.6731.4224.9432.0211.1143.6843.68

    右端 M -58.90-3.07-4.214.21-18.9618.96-74.98-82.52-79.85-69.24-97.17-47.87-97.17

    V -22.25-1.41-2.812.81-12.6412.64-28.67-31.42-32.02-24.94-43.68-11.11-43.68

    CD 左端 M -96.81-7.441.75-1.757.90-7.90-126.59-137.98-123.34-127.75-110.37-130.91-137.98

    V 98.746.85-0.790.79-3.543.54128.08140.01126.12128.11118.00127.20140.01

    右端 M -63.32-6.91-3.623.62-17.5717.57-85.66-92.25-89.63-79.75-102.97-57.29-102.97

    V -88.40-6.69-0.790.79-3.543.54-115.45-125.90-115.2-113.51-114.70-105.49-114.70

    AB 跨中 M 88.365.010.000.000.000.00113.05124.20106.03106.0388.3688.36124.20

    BC M 55.292.690.000.000.000.0070.1177.2866.3566.3555.2955.2977.28

    CD M 88.365.010.000.000.000.00113.05124.20106.03106.0388.3688.36124.20

    表1-7 第3层梁内力组合表

    梁跨 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值
    左风 右风 左震 右震
    AB 左端 M -104.36 -28.15 9.69 -9.69 33.65 -33.65 -164.64 -168.47 -148.49 -172.91 -97.99 -186.26 -186.26
    V 114.87 32.86 -2.04 2.04 -7.20 7.20 183.85 187.28 176.68 181.82 148.20 166.92 166.92
    右端 M -120.64 -34.96 -4.99 4.99 -17.90 17.90 -193.71 -197.12 -195.10 -182.53 -189.01 -142.47 -197.12
    V -119.89 -34.96 -2.04 2.04 -7.20 7.20 -192.81 -196.11 -190.49 -185.35 -174.20 -155.48 -196.11
    BC 左端 M -49.30 -16.78 11.98 -11.98 42.97 -42.97 -82.65 -83.00 -65.21 -95.40 -13.37 -125.09 -125.09
    V 16.61 9.84 -7.99 7.99 -28.65 28.65 33.71 32.07 22.26 42.40 -11.41 63.08 63.08
    右端 M -49.30 -16.78 -11.98 11.98 -42.97 42.97 -82.65 -83.00 -95.40 -65.21 -125.09 -13.37 -125.09
    V -16.61 -9.84 -7.99 7.99 -28.65 28.65 -33.71 -32.07 -42.40 -22.26 -63.08 11.41 -63.08
    CD 左端 M -120.64 -34.96 4.99 -4.99 17.90 -17.90 -193.71 -197.12 -182.53 -195.10 -142.47 -189.01 -197.12
    V 119.89 34.96 -2.04 2.04 -7.20 7.20 192.81 196.11 185.35 190.49 155.48 174.20 196.11
    右端 M -104.36 -28.15 -9.69 9.69 -33.65 33.65 -164.64 -168.47 -172.91 -148.49 -186.26 -97.99 -186.26
    V -114.87 -32.86 -2.04 2.04 -7.20 7.20 -183.85 -187.28 -181.82 -176.68 -166.92 -148.20 -166.92
    AB 跨中 M 98.78 29.49 0.00 0.00 0.00 0.00 159.82 162.25 118.54 118.54 98.78 98.78 162.25
    BC M 47.81 13.12 0.00 0.00 0.00 0.00 75.74 77.40 57.37 57.37 47.81 47.81 77.40
    CD M 98.78 29.49 0.00 0.00 0.00 0.00 159.82 162.25 118.54 118.54 98.78 98.78 162.25
    梁跨截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值

    左风右风左震右震

    AB 左端 M -104.36-28.159.69-9.6933.65-33.65-164.64-168.47-148.49-172.91-97.99-186.26-186.26

    V 114.8732.86-2.042.04-7.207.20183.85187.28176.68181.82148.20166.92166.92

    右端 M -120.64-34.96-4.994.99-17.9017.90-193.71-197.12-195.10-182.53-189.01-142.47-197.12

    V -119.89-34.96-2.042.04-7.207.20-192.81-196.11-190.49-185.35-174.20-155.48-196.11

    BC 左端 M -49.30-16.7811.98-11.9842.97-42.97-82.65-83.00-65.21-95.40-13.37-125.09-125.09

    V 16.619.84-7.997.99-28.6528.6533.7132.0722.2642.40-11.4163.0863.08

    右端 M -49.30-16.78-11.9811.98-42.9742.97-82.65-83.00-95.40-65.21-125.09-13.37-125.09

    V -16.61-9.84-7.997.99-28.6528.65-33.71-32.07-42.40-22.26-63.0811.41-63.08

    CD 左端 M -120.64-34.964.99-4.9917.90-17.90-193.71-197.12-182.53-195.10-142.47-189.01-197.12

    V 119.8934.96-2.042.04-7.207.20192.81196.11185.35190.49155.48174.20196.11

    右端 M -104.36-28.15-9.699.69-33.6533.65-164.64-168.47-172.91-148.49-186.26-97.99-186.26

    V -114.87-32.86-2.042.04-7.207.20-183.85-187.28-181.82-176.68-166.92-148.20-166.92

    AB 跨中 M 98.7829.490.000.000.000.00159.82162.25118.54118.5498.7898.78162.25

    BC M 47.8113.120.000.000.000.0075.7477.4057.3757.3747.8147.8177.40

    CD M 98.7829.490.000.000.000.00159.82162.25118.54118.5498.7898.78162.25

    表1-8 第2层梁内力组合表

    梁跨 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值
    左风 右风 左震 右震
    AB 左端 M -103.85 -29.86 17.37 -17.37 49.55 -49.55 -166.42 -169.46 -140.36 -184.13 -78.12 -206.95 -206.95
    V 114.75 33.06 -3.66 3.66 -10.48 10.48 183.68 187.31 174.74 183.67 143.61 171.16 171.16
    右端 M -120.89 -35.39 -9.00 9.00 -25.89 25.89 -194.61 -197.88 -201.00 -178.32 -199.96 -132.64 -201.00
    V -120.01 -34.76 -3.66 3.66 -10.48 10.48 -192.68 -196.08 -192.42 -183.20 -178.49 -151.24 -192.42
    BC 左端 M -48.69 -15.75 21.60 -21.60 62.15 -62.15 -80.48 -81.17 -51.06 -105.49 12.92 -148.67 -148.67
    V 16.61 9.84 -14.40 14.40 -41.43 41.43 33.71 32.07 14.19 50.47 -28.02 79.70 79.70
    右端 M -48.69 -15.75 -21.60 21.60 -62.15 62.15 -80.48 -81.17 -105.49 -51.06 -148.67 12.92 -148.67
    V -16.61 -9.84 -14.40 14.40 -41.43 41.43 -33.71 -32.07 -50.47 -14.19 -79.70 28.02 -79.70
    CD 左端 M -120.89 -35.39 9.00 -9.00 25.89 -25.89 -194.61 -197.88 -178.32 -201.00 -132.64 -199.96 -201.00
    V 120.01 34.76 -3.66 3.66 -10.48 10.48 192.68 196.08 183.20 192.42 151.24 178.49 192.42
    右端 M -103.85 -29.86 -17.37 17.37 -49.55 49.55 -166.42 -169.46 -184.13 -140.36 -206.95 -78.12 -206.95
    V -114.75 -33.06 -3.66 3.66 -10.48 10.48 -183.68 -187.31 -183.67 -174.74 -171.16 -143.61 -171.16
    AB 跨中 M 98.92 28.42 0.00 0.00 0.00 0.00 158.49 161.39 118.70 118.70 98.92 98.92 161.39
    BC M 47.06 11.87 0.00 0.00 0.00 0.00 73.09 75.16 56.47 56.47 47.06 47.06 75.16
    CD M 98.92 28.42 0.00 0.00 0.00 0.00 158.49 161.39 118.70 118.70 98.92 98.92 161.39
    梁跨截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值

    左风右风左震右震

    AB 左端 M -103.85-29.8617.37-17.3749.55-49.55-166.42-169.46-140.36-184.13-78.12-206.95-206.95

    V 114.7533.06-3.663.66-10.4810.48183.68187.31174.74183.67143.61171.16171.16

    右端 M -120.89-35.39-9.009.00-25.8925.89-194.61-197.88-201.00-178.32-199.96-132.64-201.00

    V -120.01-34.76-3.663.66-10.4810.48-192.68-196.08-192.42-183.20-178.49-151.24-192.42

    BC 左端 M -48.69-15.7521.60-21.6062.15-62.15-80.48-81.17-51.06-105.4912.92-148.67-148.67

    V 16.619.84-14.4014.40-41.4341.4333.7132.0714.1950.47-28.0279.7079.70

    右端 M -48.69-15.75-21.6021.60-62.1562.15-80.48-81.17-105.49-51.06-148.6712.92-148.67

    V -16.61-9.84-14.4014.40-41.4341.43-33.71-32.07-50.47-14.19-79.7028.02-79.70

    CD 左端 M -120.89-35.399.00-9.0025.89-25.89-194.61-197.88-178.32-201.00-132.64-199.96-201.00

    V 120.0134.76-3.663.66-10.4810.48192.68196.08183.20192.42151.24178.49192.42

    右端 M -103.85-29.86-17.3717.37-49.5549.55-166.42-169.46-184.13-140.36-206.95-78.12-206.95

    V -114.75-33.06-3.663.66-10.4810.48-183.68-187.31-183.67-174.74-171.16-143.61-171.16

    AB 跨中 M 98.9228.420.000.000.000.00158.49161.39118.70118.7098.9298.92161.39

    BC M 47.0611.870.000.000.000.0073.0975.1656.4756.4747.0647.0675.16

    CD M 98.9228.420.000.000.000.00158.49161.39118.70118.7098.9298.92161.39

    表1-9 第1层梁内力组合表

    梁跨 截面 内力 恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值
    左风 右风 左震 右震
    AB 左端 M -91.79 -26.38 30.13 -30.13 69.95 -69.95 -147.08 -149.77 -105.42 -181.35 -35.04 -216.91 -216.91
    V 113.21 32.61 -6.15 6.15 -14.35 14.35 181.51 184.79 169.19 184.69 136.76 174.07 174.07
    右端 M -118.77 -34.85 -14.18 14.18 -33.37 33.37 -191.31 -194.49 -204.30 -168.57 -206.81 -120.05 -206.81
    V -121.54 -35.22 -6.15 6.15 -14.35 14.35 -195.16 -198.59 -197.97 -182.48 -185.64 -148.33 -185.64
    BC 左端 M -58.06 -18.32 34.03 -34.03 80.10 -80.10 -95.32 -96.33 -49.88 -135.63 23.47 -184.79 -184.79
    V 16.61 9.84 -22.69 22.69 -53.40 53.40 33.71 32.07 3.74 60.92 -43.58 95.26 95.26
    右端 M -58.06 -18.32 -34.03 34.03 -80.10 80.10 -95.32 -96.33 -135.63 -49.88 -184.79 23.47 -184.79
    V -16.61 -9.84 -22.69 22.69 -53.40 53.40 -33.71 -32.07 -60.92 -3.74 -95.26 43.58 -95.26
    CD 左端 M -118.77 -34.85 14.18 -14.18 33.37 -33.37 -191.31 -194.49 -168.57 -204.30 -120.05 -206.81 -206.81
    V 121.54 35.22 -6.15 6.15 -14.35 14.35 195.16 198.59 182.48 197.97 148.33 185.64 185.64
    右端 M -91.79 -26.38 -30.13 30.13 -69.95 69.95 -147.08 -149.77 -181.35 -105.42 -216.91 -35.04 -216.91
    V -113.21 -32.61 -6.15 6.15 -14.35 14.35 -181.51 -184.79 -184.69 -169.19 -174.07 -136.76 -174.07
    AB 跨中 M 106.00 30.43 0.00 0.00 0.00 0.00 169.80 172.92 127.20 127.20 106.00 106.00 172.92
    BC M 58.51 15.01 0.00 0.00 0.00 0.00 91.23 93.70 70.21 70.21 58.51 58.51 93.70
    CD M 106.00 30.43 0.00 0.00 0.00 0.00 169.80 172.92 127.20 127.20 106.00 106.00 172.92
    梁跨截面内力恒载SG 活载SQ 左风SW 右风SW 左震SE 右震SE 1.2SG+1.4SQ 1.35SG+1.40.7SQ 1.2SG+0.91.4*(SQ±SW) 1.2S重+1.3 SE 设计值

    左风右风左震右震

    AB 左端 M -91.79-26.3830.13-30.1369.95-69.95-147.08-149.77-105.42-181.35-35.04-216.91-216.91

    V 113.2132.61-6.156.15-14.3514.35181.51184.79169.19184.69136.76174.07174.07

    右端 M -118.77-34.85-14.1814.18-33.3733.37-191.31-194.49-204.30-168.57-206.81-120.05-206.81

    V -121.54-35.22-6.156.15-14.3514.35-195.16-198.59-197.97-182.48-185.64-148.33-185.64

    BC 左端 M -58.06-18.3234.03-34.0380.10-80.10-95.32-96.33-49.88-135.6323.47-184.79-184.79

    V 16.619.84-22.6922.69-53.4053.4033.7132.073.7460.92-43.5895.2695.26

    右端 M -58.06-18.32-34.0334.03-80.1080.10-95.32-96.33-135.63-49.88-184.7923.47-184.79

    V -16.61-9.84-22.6922.69-53.4053.40-33.71-32.07-60.92-3.74-95.2643.58-95.26

    CD 左端 M -118.77-34.8514.18-14.1833.37-33.37-191.31-194.49-168.57-204.30-120.05-206.81-206.81

    V 121.5435.22-6.156.15-14.3514.35195.16198.59182.48197.97148.33185.64185.64

    右端 M -91.79-26.38-30.1330.13-69.9569.95-147.08-149.77-181.35-105.42-216.91-35.04-216.91

    V -113.21-32.61-6.156.15-14.3514.35-181.51-184.79-184.69-169.19-174.07-136.76-174.07

    AB 跨中 M 106.0030.430.000.000.000.00169.80172.92127.20127.20106.00106.00172.92

    BC M 58.5115.010.000.000.000.0091.2393.7070.2170.2158.5158.5193.70

    CD M 106.0030.430.000.000.000.00169.80172.92127.20127.20106.00106.00172.92

    6 截面设计

    6.1 梁截面设计

    计算柱边处的梁弯矩如下:

    Mb=Mb1−Vb×Hc2
    以第4层左跨为例,对梁端处支座弯矩进行计算:

    A右:

    Mb=Mb1−Vb×Hc2=−102.97+114.7×0.52=−74.3kN.m
    框架所有梁端弯矩进行计算,结果见下表:

    表1-10 梁支座弯矩表

    位置 截面 支座M 剪力V b(m) M(kN.m) 位置 层数 支座M 剪力V b(m) M(kN.m)
    A右 4 -102.97 114.70 0.50 -74.30 B左 4 -137.98 -140.01 0.50 -102.98
    3 -186.26 166.92 0.50 -144.53 3 -197.12 -196.11 0.50 -148.09
    2 -206.95 171.16 0.50 -164.16 2 -201.00 -192.42 0.50 -152.90
    1 -216.91 174.07 0.50 -173.39 1 -206.81 -185.64 0.50 -160.40
    B右 4 -97.17 43.68 0.50 -86.17 C左 4 -97.17 -43.68 0.50 -86.17
    3 -125.09 63.08 0.50 -109.32 3 -125.09 -63.08 0.50 -109.32
    2 -148.67 79.70 0.50 -128.74 2 -148.67 -79.70 0.50 -128.74
    1 -184.79 95.26 0.50 -160.97 1 -184.79 -95.26 0.50 -160.97
    C右 4 -137.98 140.01 0.50 -102.98 D左 4 -102.97 -114.70 0.50 -74.30
    3 -197.12 196.11 0.50 -148.09 3 -186.26 -166.92 0.50 -144.53
    2 -201.00 192.42 0.50 -152.90 2 -206.95 -171.16 0.50 -164.16
    1 -206.81 185.64 0.50 -160.40 1 -216.91 -174.07 0.50 -173.39
    位置截面支座M 剪力V b(m) M(kN.m) 位置层数支座M 剪力V b(m) M(kN.m)

    A右 4 -102.97114.700.50-74.30B左 4 -137.98-140.010.50-102.98

    3 -186.26166.920.50-144.533 -197.12-196.110.50-148.09

    2 -206.95171.160.50-164.162 -201.00-192.420.50-152.90

    1 -216.91174.070.50-173.391 -206.81-185.640.50-160.40

    B右 4 -97.1743.680.50-86.17C左 4 -97.17-43.680.50-86.17

    3 -125.0963.080.50-109.323 -125.09-63.080.50-109.32

    2 -148.6779.700.50-128.742 -148.67-79.700.50-128.74

    1 -184.7995.260.50-160.971 -184.79-95.260.50-160.97

    C右 4 -137.98140.010.50-102.98D左 4 -102.97-114.700.50-74.30

    3 -197.12196.110.50-148.093 -186.26-166.920.50-144.53

    2 -201.00192.420.50-152.902 -206.95-171.160.50-164.16

    1 -206.81185.640.50-160.401 -216.91-174.070.50-173.39

    6.1.2 框架梁纵向钢筋计算

    以一榀框架的顶层为例,对框架梁进行设计:

    第4层:

    梁AB截面设计计算:

    左端M=-74.3kN.m

    αs=γre×Mb×fc×h20×α1=74.3×106300×14.3×5652×1.0×0.85=0.05
    (1−2×0.05)12=0.05
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=565×14.3×300×0.05×1.0360=336.65mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值配筋,实配钢筋选用220,查规范得,实配钢筋总面积为628mm²,按规范要求,按全截面计算配筋率

    628100×600×300=0.35
    跨中,调整系数取1.0。

    αs=Mb×fc×h20×α1=124.2×10614.3×5652×300×1.0=0.09
    ξ=1−(1−2×0.09)12=0.09
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×0.09×300×1.0360=605.96mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用320,查规范得,实配钢筋总面积为

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    =943300×600×100=0.52
    右端,调整系数取1.0。

    αs=Mb×fc×h20×α1=102.98×10614.3×5652×300×300×1.0=0.08
    −(1−2×0.08)12=0.08
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×300×0.08×1.0360=538.63mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用320,查规范得,实配钢筋总面积为943mm²,

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    943600×300×100=0.52
    对梁BC截面设计的计算:

    左端,由于与梁BC截面左端的弯矩控制值所对应的组合为地震荷载组合,因此要按规范要求,考虑材料在地震情况下的抗力提升作用。

    αs=γre×Mb×fc×h20×α1=86.17×106300×14.3×5652×1.0×0.85=0.05
    (1−2×0.05)12=0.05
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=565×14.3×300×0.05×1.0360=336.65mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用220,查规范得,实配钢筋总面积为628mm²

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    628100×600×300=0.35
    跨中M=77.28kN.m,调整系数取1.0即可。

    αs=Mb×fc×h20×α1=77.28×10614.3×5652×300×1.0=0.06
    ξ=1−(1−2×0.06)12=0.06
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×300×0.08×1.0360=538.63mm2
    规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用220,查规范得,实配钢筋总面积为628mm²

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    =628300×600×100=0.35
    右端M=-86.17kN.m,由于与梁BC截面右端的弯矩控制值所对应的组合为地震荷载组合,因此要按规范要求,考虑材料在地震情况下的抗力提升作用。

    αs=γre×Mb×fc×h20×α1=86.17×10614.3×5652×300×1.00.85=0.05
    ξ=1−(1−2×0.05)12=0.05
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×0.05×300×1.0360=336.65mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用220,查规范得,实配钢筋总面积为628mm²

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    628600×300×100=0.35
    对梁CD截面设计的计算:

    左端M=-102.98kN.m,一般荷载组合,,调整系数取1.0。

    αs=Mb×fc×h20×α1=102.98×10614.3×300×5652×1.0=0.08
    ξ=1−(1−2×0.08)12=0.08
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×0.08×300×1.0360=538.63mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用320,查规范得,实配钢筋总面积为943mm²

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    943600×300×100=0.52
    跨中M=124.2kN.m,一般荷载组合,调整系数取1.0。

    αs=Mb×fc×h20×α1=124.2×10614.3×5652×300×1.0=0.09
    ξ=1−(1−2×0.09)12=0.09
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×0.09×300×1.0360=605.96mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用320,查规范得,实配钢筋总面积为943mm²

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    =943300×600×100=0.52
    右端M=-74.3kN.m,地震荷载组合,因此要按规范要求,考虑材料在地震情况下的抗力提升作用。

    αs=γre×Mb×fc×h20×α1=74.3×10614.3×5652×300×1.00.85=0.05
    ξ=1−(1−2×0.05)12=0.05
    As=ξ×h0×fc×b×α1fy=14.3×565×0.05×300×1.0360=336.65mm2
    按规范表计算最小配筋率,然后再计算最小配筋面积,如下:

    ρmin=max(55×ftfy,0.25)=0.25
    Amin=h×ρmin×b100=0.25×600×300100=360mm2
    综上所述,取大值进行配筋,实配钢筋选用220,查规范得,实配钢筋总面积为628mm²

    按规范要求,按全截面计算配筋率

    628600×300×100=0.35
    表1-11 梁内力配筋表

    截面 计算公式 梁AB 梁BC 梁CD
    左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端
    4层 -74.30 124.20 -102.98 -86.17 77.28 -86.17 -102.98 124.20 -74.30
    0.05 0.09 0.08 0.05 0.06 0.05 0.08 0.09 0.05
    0.05 0.09 0.08 0.05 0.06 0.05 0.08 0.09 0.05
    计算面积 336.7 606.0 538.6 336.7 404.0 336.7 538.6 606.0 336.7
    实配钢筋
    实配面积
    配筋率
    截面计算公式梁AB 梁BC 梁CD

    左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端

    4层-74.30124.20-102.98-86.1777.28-86.17-102.98124.20-74.30

    0.050.090.080.050.060.050.080.090.05

    0.050.090.080.050.060.050.080.090.05

    计算面积 336.7606.0538.6336.7404.0336.7538.6606.0336.7

    实配钢筋

    实配面积

    配筋率

    表1-12 梁内力配筋表

    截面 计算公式 梁AB 梁BC 梁CD
    左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端
    3层 -144.53 162.25 -148.09 -109.32 77.40 -109.32 -148.09 162.25 -144.53
    0.09 0.12 0.11 0.07 0.06 0.07 0.11 0.12 0.09
    0.09 0.13 0.12 0.07 0.06 0.07 0.12 0.13 0.09
    计算面积 605.96 875.28 807.95 471.30 403.68 471.30 807.95 875.28 605.96
    360 360 360 360 360 360 360 360 360
    实配钢筋
    实配面积
    配筋率
    截面计算公式梁AB 梁BC 梁CD

    左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端

    3层-144.53162.25-148.09-109.3277.40-109.32-148.09162.25-144.53

    0.090.120.110.070.060.070.110.120.09

    0.090.130.120.070.060.070.120.130.09

    计算面积 605.96875.28807.95471.30403.68471.30807.95875.28605.96

    360 360360 360360 360 360360 360

    实配钢筋

    实配面积

    配筋率

    表1-13 梁内力配筋表

    截面 计算公式 梁AB 梁BC 梁CD
    左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端
    2层 -164.16 161.39 -152.90 -128.74 75.16 -128.74 -152.90 161.39 -164.16
    0.10 0.12 0.11 0.08 0.05 0.08 0.11 0.12 0.10
    0.11 0.13 0.12 0.08 0.05 0.08 0.12 0.13 0.11
    计算面积 740.62 875.28 807.95 538.63 336.65 538.63 807.95 875.28 740.62
    实配钢筋
    实配面积
    配筋率
    截面计算公式梁AB 梁BC 梁CD

    左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端

    2层-164.16161.39-152.90-128.7475.16-128.74-152.90161.39-164.16

    0.100.120.110.080.050.080.110.120.10

    0.110.130.120.080.050.080.120.130.11

    计算面积 740.62875.28807.95538.63336.65538.63807.95875.28740.62

    实配钢筋

    实配面积

    配筋率

    表1-14 梁内力配筋表

    截面 计算公式 梁AB 梁BC 梁CD
    左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端
    1层 -173.39 172.92 -160.40 -160.97 93.70 -160.97 -160.40 172.92 -173.39
    0.11 0.13 0.10 0.10 0.07 0.10 0.10 0.13 0.11
    0.12 0.14 0.11 0.11 0.07 0.11 0.11 0.14 0.12
    计算面积 807.95 942.61 740.62 740.62 471.30 740.62 740.62 942.61 807.95
    实配钢筋
    实配面积
    配筋率
    截面计算公式梁AB 梁BC 梁CD

    左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端

    1层-173.39172.92-160.40-160.9793.70-160.97-160.40172.92-173.39

    0.110.130.100.100.070.100.100.130.11

    0.120.140.110.110.070.110.110.140.12

    计算面积 807.95942.61740.62740.62471.30740.62740.62942.61807.95

    实配钢筋

    实配面积

    配筋率

    6.1.3 框架梁斜截面设计

    此设计为4级抗震等级,剪力计算公式如下:

    Vb=1.1×Ml+Mrln+VGb
    计算梁端剪力设计值,以顶层为例,过程如下:

    VbAB=1.1×Ml+Mrln+VGb=1.1×74.3+102.986.70+96.96=126.07kN
    VbBC=1.1×Ml+Mrln+VGb=1.1×86.17+86.172.50+22.96=98.79kN
    VbCD=1.1×Ml+Mrln+VGb=1.1×102.98+74.36.70+96.96=126.07kN
    以顶层为例,进行斜截面设计时需按规范要求考虑地震

    梁AB两端剪力为V左=126.07kN,V右=126.06kN跨高比大于2.5,抗剪截面承载力应满足以下公式:

    Vb≤1γre×0.20×βc×fc×b×h0=10.85×0.20×1.0×14.3×300×565=570.32kN
    计算单位长度配筋面积:

    Ass≤γre×Vb−0.6×αcr×ft×b×h0fyv×h0=0.85×126.07×1000−0.6×0.7×1.43×300×565360×565=0.03
    由计算可得,加密区箍筋选用8@100(2),非加密区箍筋选用8@200(2)

    单位距离实配钢筋面积:

    Ass=2×50.3100=1.01
    箍筋面积配箍率:

    ρsv=2×50.3100×300=0.34%
    本设计抗震等级为4级,最小配筋率为:

    ρsvmin=0.26×1.43360=0.10%
    同上,计算抗剪截面承载力满足以下公式:

    Vb≤1γre×0.20×βc×fc×b×h0=10.85×0.20×1.0×14.3×300×565=570.32kN
    计算单位长度配筋面积:

    Ass≤γre×Vb−0.6×αcr×ft×b×h0fyv×h0=0.85×126.06×1000−0.6×0.7×1.43×300×565360×565=0.03
    由计算可得,加密区箍筋选用8@100(2),非加密区箍筋选用8@200(2)

    单位距离配筋面积:

    Ass=2×50.3100=1.01
    箍筋面积配箍率:

    ρsv=2×50.3100×300=0.34%
    本设计抗震等级为4级,最小配筋率为:

    ρsvmin=0.26×1.43360=0.10%
    根据以上的计算结果,可进行计算框架梁斜截面,结果如下

    表1-15 梁箍筋配筋表

    6.2 框架柱配筋设计

    6.2.1 轴压比和剪跨比计算

    对柱的轴压比进行求解,结果如下表:

    表1-16 柱轴压比表

    楼层 柱净高H
    4 500 465 14.30 3300 271.4 3.55 0.082
    3 500 465 14.30 3300 662.8 3.55 0.199
    2 500 465 14.30 3300 1054.3 3.55 0.317
    1 500 465 14.30 4900 1456.7 5.27 0.438
    4 500 465 14.30 3300 340.3 3.55 0.102
    3 500 465 14.30 3300 805.5 3.55 0.242
    2 500 465 14.30 3300 1270.8 3.55 0.382
    1 500 465 14.30 4900 1752.0 5.27 0.527
    4 500 465 14.30 3300 340.3 3.55 0.102
    3 500 465 14.30 3300 805.5 3.55 0.242
    2 500 465 14.30 3300 1270.8 3.55 0.382
    1 500 465 14.30 4900 1752.0 5.27 0.527
    4 500 465 14.30 3300 271.4 3.55 0.082
    3 500 465 14.30 3300 662.8 3.55 0.199
    2 500 465 14.30 3300 1054.3 3.55 0.317
    1 500 465 14.30 4900 1456.7 5.27 0.438
    楼层柱净高H

    4 500 465 14.303300 271.43.55 0.082

    3 500 465 14.303300 662.83.55 0.199

    2 500 465 14.303300 1054.33.55 0.317

    1 500 465 14.304900 1456.75.27 0.438

    4 500 465 14.303300 340.33.55 0.102

    3 500 465 14.303300 805.53.55 0.242

    2 500 465 14.303300 1270.83.55 0.382

    1 500 465 14.304900 1752.0 5.27 0.527

    4 500 465 14.303300 340.33.55 0.102

    3 500 465 14.303300 805.53.55 0.242

    2 500 465 14.303300 1270.83.55 0.382

    1 500 465 14.304900 1752.0 5.27 0.527

    4 500 465 14.303300 271.43.55 0.082

    3 500 465 14.303300 662.83.55 0.199

    2 500 465 14.303300 1054.33.55 0.317

    1 500 465 14.304900 1456.75.27 0.438

    6.2.2 框架柱正截面受力钢筋设计

    以正截面配筋设计第A轴柱为例。

    第A轴柱

    第4层柱端弯矩控制值,对轴压比计算如下

    轴压比小于0.15,按规范得,抗震调整系数取0.75

    N×γrefc×b×α1=0.75×21396014.3×500×1.0=22.44mm
    按规范要求,偏心受压构件需要考虑二阶效应,计算过程如下:

    ζc=0.5×fc×AN=0.5×14.3×5002558.02×1000=3.20
    ηns=1+(lch)2×h0×ζc(M2N+ea)×1300=1+4651300×(109.291000×20.00+558.02)×(3900500)2×1.00+1=1.11
    Cm=M1×0.3M2+0.7=103.18×0.3109.29+0.7=0.98
    M=M2×ηns×Cm=1.11×0.98×103.18=118.89kN.m
    MN+20+h2−as=5002−35+20+1000×118.89558.02=448.06mm
    由于地震荷载和风荷载等作用,因此框架柱按对称配筋:

    As(A’s)=Ne−fc×x×b×α1×(h0−0.5×x)f’y×(h0−a’)=1000×558.02×448.06−62.44×500×14.3×1.0×(−0.5×62.44)360×(465−35)=364.13mm2
    Asmin=ρmin×b2c=0.65×5002100=1625.00mm2
    两者取大值,即:

    A’s=As=1625.00mm2
    按规范要求得,实配钢筋1218,相应配筋率=1.22%。

    第3层柱端弯矩控制值,对轴压比计算如下

    Nfc×b×h=558.02465×14.3×500=0.17
    查规范得,轴压比大于0.15,抗震调整系数取0.8

    N×γrefc×b×α1=0.8×55802014.3×500×1.0=62.44mm
    按规范得,偏心受压构件需要考虑二阶效应,计算过程如下:

    ζc=0.5×fc×AN=0.5×14.3×5002558.02×1000=3.20
    ηns=1+(lch)2×h0×ζc(M2N+ea)×1300=1+4651300×(109.291000×20.00+558.02)×(3900500)2×1.00+1=1.11
    Cm=M1×0.3M2+0.7=103.18×0.3109.29+0.7=0.98
    M=M2×ηns×Cm=1.11×0.98×103.18=118.89kN.m
    MN+20+h2−as=5002−35+20+1000×118.89558.02=448.06mm
    由于地震荷载和风荷载等作用,因此框架柱按对称配筋:

    As(A’s)=Ne−fc×x×b×α1×(h0−0.5×x)f’y×(h0−a’)=1000×558.02×448.06−62.44×500×14.3×1.0×(−0.5×62.44)360×(465−35)=364.13mm2
    Asmin=ρmin×b2c=0.65×5002100=1625.00mm2
    两者取大值,即:

    A’s=As=1625.00mm2
    按混规要求得,实配钢筋1218,相应配筋率=1.22%。

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    3. 梁内力配筋表 截面计算公式梁AB 梁BC 梁CD 左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端 2层-164.
    4. 梁内力配筋表 截面计算公式梁AB 梁BC 梁CD 左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端 1层-173.
    5. 计算单位长度配筋面积: 由计算可得,加密区箍筋选用8@100(2),非加密区箍筋选用8@200(2) 单位距离实配钢筋
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      原文内容
      第2层柱端弯矩控制值,对轴压比计算如下

    Nfc×b×h=935.58465×14.3×500=0.28
    按混规得,轴压比大于0.15,抗震调整系数取0.8

    N×γrefc×b×α1=0.8×93558014.3×500×1.0=104.68mm
    按规范得,偏心受压构件需要考虑二阶效应,计算过程如下:

    ζc=0.5×fc×AN=0.5×14.3×5002935.58×1000=1.91
    ηns=1+(lch)2×h0×ζc(M2N+ea)×1300=1+4651300×(127.851000×20.00+935.58)×(3900500)2×1.00+1=1.15
    Cm=M1×0.3M2+0.7=119.61×0.3127.85+0.7=0.98
    M=M2×ηns×Cm=1.15×0.98×119.61=144.09kN.m
    MN+20+h2−as=5002−35+20+1000×144.09935.58=389.01mm
    由于地震荷载和风荷载等作用,因此框架柱按对称配筋:

    As(A’s)=Ne−fc×x×b×α1×(h0−0.5×x)f’y×(h0−a’)=1000×935.58×389.01−104.68×500×14.3×1.0×(−0.5×104.68)360×(465−35)=355.88mm2
    Asmin=ρmin×b2c=0.65×5002100=1625.00mm2
    两者取大值,即:

    A’s=As=1625.00mm2
    按混规得,实配钢筋1218,相应配筋率=1.22%。

    第1层柱端弯矩控制值,对轴压比计算如下

    Nfc×b×h=1257.56465×14.3×500=0.38
    按混规得,轴压比大于0.15,抗震调整系数取0.8

    N×γrefc×b×α1=0.8×125756014.3×500×1.0=140.71mm
    按规范得,偏心受压构件需要考虑二阶效应,计算过程如下:

    ζc=0.5×fc×AN=0.5×14.3×50021257.56×1000=1.42
    ηns=1+(lch)2×h0×ζc(M2N+ea)×1300=1+4651300×(103.061000×20.00+1257.56)×(6875500)2×1.00+1=1.68
    Cm=M1×0.3M2+0.7=99.3×0.3103.06+0.7=0.99
    M=M2×ηns×Cm=1.68×0.99×99.3=171.41kN.m
    MN+20+h2−as=5002−35+20+1000×171.411257.56=371.30mm
    由于地震荷载和风荷载等作用,因此框架柱按对称配筋:

    As(A’s)=Ne−fc×x×b×α1×(h0−0.5×x)f’y×(h0−a’)=1000×1257.56×371.30−140.71×500×14.3×1.0×(−0.5×140.71)360×(465−35)=451.48mm2
    Asmin=ρmin×b2c=0.65×5002100=1625.00mm2
    两者取大值作为控制值,即:

    A’s=As=1625.00mm2
    按混规得,实配钢筋1218,相应配筋率ρ(%)=1.22%。

    表1-17 柱配筋统计表

    柱编号 M(kN.m) N(kN) γre ξb(mm) ζc e0(mm) ηns Cm M e As(mm2) Asmin 实配钢筋 配筋率(%)
    A-4 111.88 213.66 0.75 255.75 8.35 20 1.33 0.95 141.36 895.68 767.65 1625 1218 1.22
    A-3 109.29 558.02 0.8 255.75 3.2 20 1.32 0.98 141.38 488.36 509.4 1625 1218 1.22
    A-2 127.85 935.58 0.8 255.75 1.91 20 1.27 0.98 159.12 405.08 453 1625 1218 1.22
    A-1 103.06 1257.56 0.8 255.75 1.42 20 1.94 0.99 197.94 392.4 622.89 1625 1218 1.22
    B-4 88.39 257.52 0.75 255.75 6.94 20 1.42 0.97 121.75 707.78 614.17 1625 1218 1.22
    B-3 105.4 621.54 0.8 255.75 2.88 20 1.33 1 140.18 460.54 467.24 1625 1218 1.22
    B-2 124.19 1002.49 0.8 255.75 1.78 20 1.27 0.99 156.14 390.75 411.93 1625 1218 1.22
    B-1 118.04 1357.78 0.8 255.75 1.32 20 1.83 0.99 213.85 392.5 712.81 1625 1218 1.22
    C-4 88.39 257.52 0.75 255.75 6.94 20 1.42 0.97 121.75 707.78 614.17 1625 1218 1.22
    C-3 105.4 621.54 0.8 255.75 2.88 20 1.33 1 140.18 460.54 467.24 1625 1218 1.22
    C-2 124.19 1002.49 0.8 255.75 1.78 20 1.27 0.99 156.14 390.75 411.93 1625 1218 1.22
    C-1 118.04 1357.78 0.8 255.75 1.32 20 1.83 0.99 213.85 392.5 712.81 1625 1218 1.22
    D-4 111.88 213.66 0.75 255.75 8.35 20 1.33 0.95 141.36 895.68 767.65 1625 1218 1.22
    D-3 109.29 558.02 0.8 255.75 3.2 20 1.32 0.98 141.38 488.36 509.4 1625 1218 1.22
    D-2 127.85 935.58 0.8 255.75 1.91 20 1.27 0.98 159.12 405.08 453 1625 1218 1.22
    D-1 103.06 1257.56 0.8 255.75 1.42 20 1.94 0.99 197.94 392.4 622.89 1625 1218 1.22
    柱编号 M(kN.m) N(kN) γre ξb(mm) ζc e0(mm) ηns Cm M e As(mm2) Asmin 实配钢筋配筋率(%)

    A-4 111.88 213.66 0.75 255.75 8.35 20 1.33 0.95 141.36 895.68 767.65 1625 1218 1.22

    A-3 109.29 558.02 0.8 255.75 3.2 20 1.32 0.98 141.38 488.36 509.4 1625 1218 1.22

    A-2 127.85 935.58 0.8 255.75 1.91 20 1.27 0.98 159.12 405.08 453 1625 1218 1.22

    A-1 103.06 1257.56 0.8 255.75 1.42 20 1.94 0.99 197.94 392.4 622.89 1625 1218 1.22

    B-4 88.39 257.52 0.75 255.75 6.94 20 1.42 0.97 121.75 707.78 614.17 1625 1218 1.22

    B-3 105.4 621.54 0.8 255.75 2.88 20 1.33 1 140.18 460.54 467.24 1625 1218 1.22

    B-2 124.19 1002.49 0.8 255.75 1.78 20 1.27 0.99 156.14 390.75 411.93 1625 1218 1.22

    B-1 118.04 1357.78 0.8 255.75 1.32 20 1.83 0.99 213.85 392.5 712.81 1625 1218 1.22

    C-4 88.39 257.52 0.75 255.75 6.94 20 1.42 0.97 121.75 707.78 614.17 1625 1218 1.22

    C-3 105.4 621.54 0.8 255.75 2.88 20 1.33 1 140.18 460.54 467.24 1625 1218 1.22

    C-2 124.19 1002.49 0.8 255.75 1.78 20 1.27 0.99 156.14 390.75 411.93 1625 1218 1.22

    C-1 118.04 1357.78 0.8 255.75 1.32 20 1.83 0.99 213.85 392.5 712.81 1625 1218 1.22

    D-4 111.88 213.66 0.75 255.75 8.35 20 1.33 0.95 141.36 895.68 767.65 1625 1218 1.22

    D-3 109.29 558.02 0.8 255.75 3.2 20 1.32 0.98 141.38 488.36 509.4 1625 1218 1.22

    D-2 127.85 935.58 0.8 255.75 1.91 20 1.27 0.98 159.12 405.08 453 1625 1218 1.22

    D-1 103.06 1257.56 0.8 255.75 1.42 20 1.94 0.99 197.94 392.4 622.89 1625 1218 1.22

    6.2.3 柱斜截面受剪计算.

    因为此次设计需要考虑地震作用,即按规范对框架柱进行斜截面设计,以顶层柱为例,对框架柱剪跨比进行计算,计算过程如下:

    依规范可得,剪跨比取3

    验算框架柱截面如下:

    V≤1γre×0.20×βc×fc×b×h0=10.85×0.20×1.0×14.3×500×465=782.29kN
    计算柱截面时,其轴力限制值:

    V≤0.3×fc×A=14.3×500×465=782.29kN
    Ass≤γre×Vs−1.05λ+1×ft×b×h0−0.056×Nfyv×h0=0.85×52.48×1000−1.053.00+1×1.57×500×465−0.056×271.43×1000360×465=−0.35
    根据上述计算,加密区箍筋选用8@100(4),非加密区箍筋选用8@200(4)

    钢筋单位距离实配钢筋面积:

    Ass=4×50.3100=2.01
    计算实配钢筋体积配箍率:

    ρv=n1×As1×l1+n2×As2×l2Acor×s=2×4×50.3×4654552×100=0.90
    抗震等级4级,轴压比0.08,查表得,配箍特征值为0.06,体积配箍率:

    ρv≥λv×fcfyv=0.06×16.7360=0.28
    求得最小配箍率为0.4%,满足规范要求

    表1-18 柱箍筋配筋表

    轴号 楼层 加密区配筋 非加密区配筋 (实配)
    A 4 93.7 271.4 52.5 3.60 3.0 782.30 1072.50 -0.35 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    3 103.2 587.3 54.5 4.07 3.0 913.59 1252.50 -0.49 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    2 127.9 935.6 63.5 4.33 3.0 913.59 1252.50 -0.56 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    1 99.3 1298.8 36.8 5.80 3.0 913.59 1252.50 -0.80 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    B 4 -81.0 286.8 -43.4 4.01 3.0 913.59 1252.50 -0.89 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    3 -104.8 650.8 -53.6 4.18 3.0 913.59 1252.50 -1.06 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    2 -124.2 1002.5 -62.4 4.28 3.0 913.59 1252.50 -1.22 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    1 -118.0 1357.8 -42.4 5.98 3.0 913.59 1252.50 -1.21 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.46
    C 4 81.0 286.8 43.4 4.01 3.0 913.59 1252.50 -0.45 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    3 104.8 650.8 53.6 4.18 3.0 913.59 1252.50 -0.52 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    2 124.2 1002.5 62.4 4.28 3.0 913.59 1252.50 -0.59 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    1 118.0 1357.8 42.4 5.98 3.0 913.59 1252.50 -0.78 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.46
    D 4 -93.7 271.4 -52.5 3.85 3.0 913.59 1252.50 -0.93 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    3 -103.2 587.3 -54.5 4.07 3.0 913.59 1252.50 -1.05 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    2 -127.9 935.6 -63.5 4.33 3.0 913.59 1252.50 -1.21 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    1 -99.3 1298.8 -36.8 5.80 3.0 913.59 1252.50 -1.18 8@100(4) 8@200(4) 2.01 0.9 0.40
    轴号楼层加密区配筋非加密区配筋 (实配)

    A 4 93.7271.452.53.603.0782.301072.50-0.358@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    3 103.2587.354.54.073.0 913.591252.50-0.498@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    2 127.9935.663.54.333.0913.591252.50-0.568@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    1 99.31298.836.85.803.0 913.591252.50-0.808@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    B 4 -81.0286.8-43.44.013.0913.591252.50-0.898@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    3 -104.8650.8-53.64.183.0913.591252.50-1.068@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    2 -124.21002.5-62.44.283.0913.591252.50-1.228@100(4) 8@200(4) 2.010.9 0.40

    1 -118.01357.8-42.45.983.0913.591252.50-1.218@100(4) 8@200(4) 2.010.9 0.46

    C 4 81.0286.843.44.013.0913.591252.50-0.458@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    3 104.8650.853.64.183.0913.591252.50-0.528@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    2 124.21002.562.44.283.0913.591252.50-0.598@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    1 118.01357.842.45.983.0 913.591252.50-0.788@100(4) 8@200(4) 2.010.90.46

    D 4 -93.7271.4-52.53.853.0913.591252.50-0.938@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    3 -103.2 587.3-54.54.073.0913.591252.50-1.058@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    2 -127.9 935.6-63.54.333.0913.591252.50-1.218@100(4) 8@200(4) 2.010.90.40

    1 -99.31298.8-36.85.803.0913.591252.50-1.188@100(4) 8@200(4) 2.010.9 0.40

    7 现浇混凝土板式楼梯设计

    7.1 设计资料

    设置等跑楼梯,每级14个踏步,每个踏步高,宽。采用C30混凝土,采用HRB400钢筋。梯段板厚度取140mm,梯段板斜角,取1m板带作为计算单元进行计算。

    7.2 梯段板计算

    楼梯活荷载取值3.5kN/m²。

    1.梯段板恒载计算:

    地砖荷载:p1=0.8×0.139+0.270.27=1.21kN/m2踏步荷载:p2=0.6×0.139×0.27×250.3=1.88kN/m2斜板板荷载:p3=25×0.150.889=4.22kN/m2抹灰荷载:p4=20×0.020.889=0.45kN/m2合计:p=1.21+1.88+4.22+0.45=7.76kN/m2荷载设计值:S=1.2×7.76+1.4×3.5=14.21kN/m2梯段板跨度:

    弯矩设计值:

    110×p×l2=110×14.21×4030=23.08kN.m
    有效高度:

    h0=h−20=150−20=130mm
    αs=Mα1×fc×b×h20=23.08×1061000×14.3×1.0×1302=0.1
    (1−2×0.1)12=0.11
    (1+(1−2×0.1)12)=0.95
    As=Mfy×γs×h0=23.08×1060.95×130×360=519.12mm2
    根据上述计算,实配钢筋选用12@150

    As=1000150×113.1=754.00mm2>519.12mm2
    配筋面积满足要求。

    并且每级踏步均横向布置一根φ8钢筋。

    7.3 平台板计算

    取1m板带进行计算,板厚为120mm。

    对平台板恒载进行计算:

    p地砖=0.7kN/m2
    p楼板=0.12×25=0.3kN/m2
    p抹灰=0.02×20=0.40kN/m2
    p=0.4+0.3+0.7=1.4kN/m2
    荷载设计值:

    板跨:

    弯矩设计值:

    110×p×l2=110×6.58×2.56=1.68kN.m
    αs=Mα1×h20×b×fc=1.68×1061.0×1002×14.3×1000=0.01
    (1−2×0.01)12=0.01
    (1+(1−2×0.01)12)=0.99
    As=Mγs×fy×h0=1.68×1060.99×100×360=47.14mm2
    根据上述计算,实配钢筋选用8@200

    As=1000200×50.3=251.50mm2>47.14mm2
    满足需求。

    7.4 平台梁计算

    梁高400mm,宽250mm

    梁自重标准值p梁=0.25×25×(0.40−0.12)=1.75kN/m

    p粉刷=0.02×(0.40−0.12)×2×20=0.224kN/m
    p台板=0.5×1.4×1.8=1.26kN/m
    p梯板=0.5×7.76×4.03=15.64kN/m
    p活=3.5×4.03+1.82=10.2kN/m
    荷载设计值

    梯段板跨度:

    弯矩设计值:

    18×p×l2=18×36.66×22.325625=102.31kN.m
    有效高度:

    αs=Mα1×fc×b×h20=102.31×1061.0×250×14.3×3702=0.21
    (1−2×0.21)12=18.65
    γs=0.5×(1+(1−2×0.21)12)=0.88
    As=Mγs×fy×h0=102.31×1060.88×370×360=884.79mm2
    根据上述计算,梯段梁实配钢筋318

    As=3×254.5=763.50mm2>884.79mm2
    满足需求。

    8 基础设计

    8.1 基本设计资料

    此次设计中,基础选用C30混凝土,选用HRB400受力纵筋,室外地面以下1.5m假设为基础底标高,柱断面尺寸为,未修正的地基承载力为。

    8.2 荷载计算

    根据前面计算可知轴力为,弯矩为,规范要求分项系数取1.35,由此可得荷载标准轴力为,弯矩标准值为。

    8.3 基础尺寸估算

    按规范得修正系数。

    fa=fak+γm×ηd×(d−0.5)=350+1.6×18×1=378.8kPa
    1.1×1079.02fa−γG×d=1.1×1079.02378.8−20×1.5=3.4m2
    根据估算结果,基础截面按边长b不小于1.84m的方型考虑,取。

    计算轴心受力下的基础承载力:

    $$ {p}{k}=\frac{{F}{k}+{G}_{k}}{A}=\frac{1079.02}{4.00}+20\times 1.5=299.76kPa
    满足要求。

    计算偏心受力下的基础承载力:

    pmax=FA+MW=364.17+6×19.92×23=371.63kPa
    pmin=FA−MW=364.17−6×19.92×23=356.71kPa
    e=MN=19.91079.02=0.02<l6=0.33m
    pmax=371.63<1.2fa=1.2×378.8=454.56kPa
    综上所述,选择的尺寸满足要求。

    8.4 基础配筋计算

    B−b2=2−0.502=0.75m
    M_1=1/12×a2×[(2×l+a)×(p_(max)+p−2G/A)+(p_(max)−p)×l]=1/12×22×[(2×2+0.75×(371.63+356.71)+(371.63−356.71)×2000=161.21kN.m
    As=M0.9×fy×h0=161.21×1060.9×360×560=888.5mm2
    根据规范,基础最小配筋率。

    Amin=600×2000×0.15100=1800mm2
    每延米配筋面积

    根据上述计算,选用三级钢16@150,实配面积为。

    9 楼板设计

    9.1 基本设计资料

    楼板跨度;;屋面板厚度,楼面板厚度,采用C30混凝土,钢筋采用HRB400。屋面板恒荷载为,活荷载为;楼面板恒荷载为,活荷载为。

    9.2 楼板配筋设计

    x向跨中弯矩系数;支座弯矩系数;y向跨中弯矩系数;支座弯矩系数。

    X向楼板底筋计算:

    l2×Bx=0.0356×()×4.52=5.6kN.m
    αs=Mα1×b×fc×h20=5.6×10614.3×1000×1.0×1002=0.039
    (1−2×0.039)12=0.04
    (1+(1−2×0.039)12)=0.98
    As=Mγs×h0×fy=5.6×1060.98×100×360=158.73mm2
    根据计算面积,选择8@100

    As=50.3×1000100=503.00mm2>158.73mm2
    满足要求。

    Y向楼板底筋计算:

    l2×Bx=0.0086×()×4.52=1.35kN.m
    αs=Mfc×α1×b×h20=1.35×1061.0×14.3×1000×1002=0.009
    (1−2×0.009)12=0.009
    (1+(1−2×0.009)12)=1
    As=Mγs×fy×h0=1.35×1061×100×360=37.5mm2
    根据计算面积,选择8@100

    1000100=503.00mm2>37.5mm2
    实配钢筋满足要求。

    X向支座配筋计算:

    l2×Bx=0.078×()×4.52=12.27kN.m
    αs=Mfc×α1×b×h20=12.27×1061.0×14.3×1000×1002=0.09
    (1−2×0.09)12=0.09
    (1+(1−2×0.09)12)=0.95
    As=Mfy×γs×h0=12.27×1060.95×100×360=358.77mm2
    根据计算面积,选择8@100

    As=50.3×1000100=503.00mm2>358.77mm2
    实配钢筋满足要求。

    Y向支座配筋计算:

    l2×Bx=0.0571×()×4.52=8.98kN.m
    αs=M(fc×α1×b×h20=8.98×1061.0×14.3×1000×1002=0.06
    (1−2×0.06)12=0.06
    γs=0.5×(1+(1−2×0.06)12)=0.97
    As=Mfy×γs×h0=8.98×1060.97×100×360=257.16mm2
    根据计算面积,选择8@100

    As=50.3×1000100=503.00mm2>257.16mm2
    实配钢筋满足要求。

    表1-19 楼板配筋表

    板块 位置 方向 M(kN.m) h0(mm) αs γs As 配筋 实配
    区格一 跨中 X向 5.60 100 0.039 0.980 159 8@100 503
    Y向 1.35 100 0.009 1.000 38 8@100 503
    支座 X向 12.27 100 0.090 0.950 359 8@100 503
    Y向 8.98 100 0.060 0.970 257 8@100 503
    区格二 跨中 X向 0.75 100 0.005 1.000 21 8@100 503
    Y向 2.35 100 0.016 0.990 66 8@100 503
    支座 X向 3.68 100 0.030 0.980 113 8@100 503
    Y向 5.28 100 0.040 0.980 150 8@100 503
    区格三 跨中 X向 5.85 90 0.050 0.970 186 8@100 503
    Y向 1.41 90 0.010 0.990 44 8@100 503
    支座 X向 12.81 90 0.110 0.940 421 8@100 503
    Y向 9.38 90 0.080 0.960 302 8@100 503
    区格四 跨中 X向 0.78 90 0.007 1.000 24 8@100 503
    Y向 2.45 90 0.021 0.990 76 8@100 503
    支座 X向 4.16 90 0.040 0.980 131 8@100 503
    Y向 5.51 90 0.050 0.970 175 8@100 503
    板块位置方向 M(kN.m) h0(mm) αs γs As 配筋实配

    区格一跨中 X向 5.60100 0.0390.9801598@100 503

    Y向 1.35100 0.0091.000388@100 503

    支座 X向 12.27100 0.0900.9503598@100 503

    Y向 8.98100 0.0600.9702578@100 503

    区格二跨中 X向 0.75100 0.0051.000218@100 503

    Y向 2.35100 0.0160.990668@100 503

    支座 X向 3.68100 0.0300.9801138@100 503

    Y向 5.28100 0.0400.9801508@100 503

    区格三跨中 X向 5.8590 0.0500.9701868@100 503

    Y向 1.4190 0.0100.990448@100 503

    支座 X向 12.8190 0.1100.9404218@100 503

    Y向 9.3890 0.0800.9603028@100 503

    区格四跨中 X向 0.7890 0.0071.000248@100 503

    Y向 2.4590 0.0210.990768@100 503

    支座 X向 4.1690 0.0400.9801318@100 503

    Y向 5.5190 0.0500.9701758@100 503

    10 YJK的电算结果

    10.1 框架内力的电算值与手算值结果的对比

    1. 恒载作用下框架内力电算值与手算值弯矩的对比

    表9-1 电算与手算恒载弯矩差异对比表

    恒载弯矩绝对值 顶层 第二层 底层
    手算值 电算值 相对误差% 手算值 电算值 相对误差% 手算值 电算值 相对误差%
    Ma上 - - - 56.53 59.35 5 69.05 78.9 12
    Ma下 70.36 61.5 -14 58.86 72.3 19 32.94 35.22 6
    Mab 70.36 80.56 13 115.39 124.31 7 101.99 115.39 12
    AB跨中 79.46 86.2 8 86.43 66.82 -3 94.3 78.4 -20
    Mba 107.57 101.53 -6 134.32 141.2 5 131.97 141.84 7
    Mb上 - - - 39.81 61.5 35 44.24 65.49 32
    Mb下 42.13 48.96 14 40.41 51.6 22 23.23 41.53 44
    Mbc 65.44 82.79 21 54.1 71.2 24 64.51 79.1 18
    BC跨中 48.75 61.02 20 41.65 54.5 24 52.06 72.31 28
    恒载弯矩绝对值顶层第二层底层

    手算值电算值相对误差% 手算值电算值相对误差% 手算值电算值相对误差%

    Ma上 - - - 56.53 59.35 5 69.05 78.9 12

    Ma下 70.36 61.5 -14 58.86 72.3 19 32.94 35.22 6

    Mab 70.36 80.56 13 115.39 124.31 7 101.99 115.39 12

    AB跨中 79.46 86.2 8 86.43 66.82 -3 94.3 78.4 -20

    Mba 107.57 101.53 -6 134.32 141.2 5 131.97 141.84 7

    Mb上 - - - 39.81 61.5 35 44.24 65.49 32

    Mb下 42.13 48.96 14 40.41 51.6 22 23.23 41.53 44

    Mbc 65.44 82.79 21 54.1 71.2 24 64.51 79.1 18

    BC跨中 48.75 61.02 20 41.65 54.5 24 52.06 72.31 28

    2)地震作用下框架电算值与手算值弯矩的对比

    表9-2 电算与手算左震弯矩差异对比表

    左震弯矩绝对值 顶层 第二层 底层
    手算值 电算值 相对误差% 手算值 电算值 相对误差% 手算值 电算值 相对误差%
    Ma上 - - - 19.69 24.63 20 25.44 41.34 38
    Ma下 17.57 31.63 44 29.86 18.31 -63 44.51 71.51 38
    Mab 17.57 28.92 39 49.55 76.91 39 69.95 77.62 10
    Mba 18.96 29.17 35 38.9 62.14 37 33.37 63.15 47
    Mb上 - - - 38.9 47.19 18 49.14 51.63 5
    Mb下 26.86 52.61 49 49.14 61.21 20 64.33 56.49 -8
    Mbc 18.96 31.9 41 62.15 91.47 -32 80.1 93.18 14
    左震弯矩绝对值顶层第二层底层

    手算值电算值相对误差% 手算值电算值相对误差% 手算值电算值相对误差%

    Ma上 - - - 19.69 24.63 20 25.44 41.34 38

    Ma下 17.57 31.63 44 29.86 18.31 -63 44.51 71.51 38

    Mab 17.57 28.92 39 49.55 76.91 39 69.95 77.62 10

    Mba 18.96 29.17 35 38.9 62.14 37 33.37 63.15 47

    Mb上 - - - 38.9 47.19 18 49.14 51.63 5

    Mb下 26.86 52.61 49 49.14 61.21 20 64.33 56.49 -8

    Mbc 18.96 31.9 41 62.15 91.47 -32 80.1 93.18 14

    3)风荷载作用下框架电算值与手算值弯矩的对比

    表9-3 电算与手算左风弯矩差异对比表

    左风弯矩绝对值 顶层 第二层 底层
    手算值 电算值 相对误差% 手算值 电算值 相对误差% 手算值 电算值 相对误差%
    Ma上 - - - 6.12 8.91 31 9.58 11.28 16
    Ma下 3.92 5.41 28 11.25 12.6 11 20.55 17.93 -15
    Mab 3.92 6.19 37 17.27 14.37 -20 30.13 33.85 11
    Mba 1.75 3.72 53 9 11.05 19 14.18 18.3 23
    Mb上 - - - 12.09 14.39 16 18.51 26.76 31
    Mb下 5.96 10.48 43 18.51 19.46 5 29.7 34.73 14
    Mbc 4.21 6.21 32 21.6 24.72 13 34.03 46.79 27
    左风弯矩绝对值顶层第二层底层

    手算值电算值相对误差% 手算值电算值相对误差% 手算值电算值相对误差%

    Ma上 - - - 6.12 8.91 31 9.58 11.28 16

    Ma下 3.92 5.41 28 11.25 12.6 11 20.55 17.93 -15

    Mab 3.92 6.19 37 17.27 14.37 -20 30.13 33.85 11

    Mba 1.75 3.72 53 9 11.05 19 14.18 18.3 23

    Mb上 - - - 12.09 14.39 16 18.51 26.76 31

    Mb下 5.96 10.48 43 18.51 19.46 5 29.7 34.73 14

    Mbc 4.21 6.21 32 21.6 24.72 13 34.03 46.79 27

    由上表的对比结果可以知道,手算与电算得出的弯矩值误差比较大,产生差异的原因主要是两者荷载的计算方法、内力计算方法的不同及人为主观误差等。

    手算主要是取一榀框架作为结构计算单元,手算设计时采用的是分层法进行计算,是根据结构力学中的力矩分配法,而电算采用的是有限元的求法,是根据矩阵位移法。手算是假设框架在无侧移条件下的解法,电算则是考虑了框架的侧移。在实际中,框架的梁轴线与柱轴线没有重合,存在偏心弯矩,所以手算值与电算值相差较大。

    地震作用下,手算采用的是底部剪力法计算水平地震作用,电算采用的则是振型分解反应谱法,计算方法的不同造成了误差。

    风荷载作用下,手算采用的是简化方法,即取一榀框架承受其负荷长度的风荷载进行计算,而没有考虑风荷载整体作用的效应和分配,从而导致手算值与电算值之间的误差较大。

    参考文献

    [1] 同济大学、东南大学等编, 混凝土结构(上册) [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2015. 34-150, 290-300.

    [2] 同济大学、东南大学等编, 混凝土结构(下册) [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2015. 56-91, 185-245.

    [3] 沈蒲生.高层建筑结构设计(第三版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2017. 25-67, 102-150.

    [4] 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

    [5] 徐秀丽、韩丽婷. 混凝土框架结构设计(第二版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2016.

    [6] 王雪松, 李必瑜. 房屋建筑学(第5版)[M]. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2014.20-220.

    [7] 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 混凝土结构设计规范GB 50010-2010[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011.

    [8] 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 建筑抗震设计规范GB 50011-2010[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010.

    [9] 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB 50009-2012,建筑结构荷载规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.

    [10] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑地基基础设计规范GB 50007-2011[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.

    附录

    致谢

    大学的生涯即将结束,即将踏入社会的自己,或多或少有一些期盼,亦有一些迷茫,在这几个月的毕业设计里面,我认识认知到自己有很多的不足,对知识的掌握不牢固,对设计中出现的问题会有些手无足措,但是所幸能获得老师和同学的帮助,让我在这几个月的毕业设计受益匪浅,让我对毕业以后的工作信心大增。

    首先,我要感谢我的指导老师于老师,您严谨的态度和渊博的学识让我受益良多,在设计过程中,您一直要求我们严格执行国家规范要求,要求我们要以规范为根本!在遇到问题时,于老师也会认真给我们解答,不仅让我学到了很多关于建筑设计的知识,也让我的实践技能得到很大的提升。

    其次,我要感谢我的同学,当我出现问题时,同学们都能第一时间指出并且一起讨论应该怎样解决这类的问题,也会跟我分享他们设计时出现问题的解决办法,而且同学们也会在设计中提出问题和讨论问题,并且一边讨论一边巩固知识点,终于在讨论与巩固中完成了整个设计。感谢给了我帮助的同学们,在这里请接受我诚挚的谢意!

    最后,对关心和帮助我的老师和同学表示由衷的谢意,感谢你们提出的宝贵意见和建议!

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    目录

    一,前言

    二,开发环境

    电脑系统

    编译器

    编程语言

    编辑与工程环境

    三,编程思路与流程

    流程

    设计数独数据结构

    编写测试代码框架

    编写核心代码---接口函数

    编写核心代码---寻找下一个空单元

    编写核心代码---利用递归回溯寻找空单元并填入合规数据

    四,完整源码(免费精简版)

    五,免费精简版源码结果演示

    六,正常版源码下载链接与演示

    源码下载链接

    演示


    一,前言

    • 数独,说实话我玩过,且并不是很喜欢玩,觉得无聊也太浪费时间,当然玩的水平也不咋样。
    • 但是我为什么又写这篇文章又编写代码的去做呢?
      • 因为它是一个很好的适合计算机处理的数学算法的问题。
      • 数独规则很简单
      • 解题需要计算机编程的递归
      • 出题需要矩阵变换
    • 数独的最大终盘数量
      • 目前普遍认为是6670903752021072936960,也就是所如果完全随机,一个人一辈子玩数独很难遇到万全一样的题,这个数量级大大出乎了我的意料。
      • 刨去对称,换行等等等规则后,也有5472730538个终盘。
      • 本人一开始想用穷举给算出来,看到这个数后就服了,即使用最快的计算机就算把计算机算坏了也算不完,而且统计这么大的数,还要做大数计算程序,目前的64位计算机肯定是不行。
    • 本文着重说明通过C语言来解析数独问题,至于数独的随机出题问题由下一篇文章说明
    • 本文只针对标准的9宫格数独,不讨论其他变种数独,也不讨论数独的难度等级等其他问题。
    • 本文为了简化代码,题目直接在源码中,结果直接终端打印,没有做文件数据的输入输出等操作。
    • 本文有免费代码下载(复制即可),可以计算并打印出第一个解。
    • 本文另有收费代码,可以计算并打印出指定数量的解,并且统计题目有效解的总数量。
      • 代码只建议用来学习,并没有做太多的容错处理。
      • 这是我个人第一个收费的代码,且只是象征性收取5元哦,对我来说,只是跑跑流程,玩一玩,看看这玩意能不能赚到钱,哈哈,毕竟打字编程改良验证每个环节也消耗了我的一些精力。所以太认真较真讲究值与不值的朋友就别买了。

    二,开发环境

    三,编程思路与流程

    • 流程

      • 本着自顶向下的程序设计理念,从使用者的角度来设计代码。
    • 设计数独数据结构

      • 满足条件:
        • 灵活载入题目
        • 用户可以自由设定求解的数量(打印出来解的数量)
        • 可以统计指定题目的所有解的数量(不打印具体解的内容,只统计解的个数)
      • 程序实现如下,按输入,输入输出,输出三类,给出如下程序结构并标注。
    • 编写测试代码框架

      • 满足条件:
        • 1,自由载入数独题目
        • 2,配置解析参数
          • 解一个解就行?
            • 耗时最小
          • 解指定数量的解,并打印?
            • 耗时依照题目和设定数量而定
          • 解指定数量的解,并且要统计出所有解的数量?
            • 耗时最长,因为得出指定数量的解之后程序依然不能停止,需要持续计算,直到穷举所有数据为止,只有这样才会统计出所有的解的数量。
      • 程序实现如下:
    • 编写核心代码---接口函数

      • 满足条件:
        • 只有一个结构体指针参数,计算的结果也打印到这个结构体里,这样用户只要弄明白这个结构体即可。
        • 里面包含两层函数
          • 1,初始化
          • 2,执行计算
      • 程序实现如下:
    • 编写核心代码---寻找下一个空单元

      • 满足条件
        • 每个单元有效的数字为1-9,而初始的0就可以用来表达是空单元。
        • 为了加快计算速度,我们每次不是从头找,而是从参数指定行开始搜索。
      • 程序实现如下:
    • 编写核心代码---利用递归回溯寻找空单元并填入合规数据

      • 程序架构
        • 函数(结构体指针,行,列)
          {
              参数
              循环
              {
                  1,编写数独规则
                      1-9都尝试完了,仍不合规,则回溯
                      填充违规,则继续尝试下个数
                  2,寻找下一个空单元
                      找不到下一个空单元,说明每个单元都已经填入合规数,解成立。
                  3,利用递归尝试向下一单元填入合规数
              }
          }

           

      • 程序实现:

        • 数独规则核心代码

    四,完整源码(免费精简版)

    /**
      ******************************************************************************
      * @file    xsl_game_sudo.c
      * @author  徐松亮 许红宁(5387603@qq.com)
      * @version V1.0.0
      * @date    2018/11/01
      ******************************************************************************
      * @attention
      * 待解决
      * 1,数独出题
      * GNU General Public License (GPL)
      *
      * <h2><center>&copy; COPYRIGHT 2017 XSLXHN</center></h2>
      ******************************************************************************
      */
    
    /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    #include <stdio.h>
    #include <stdint.h>
    // 用于计算耗时统计
    #include <time.h>
    /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    #define XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL 9
    #define OK 0
    #define ERR 1
    /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    typedef struct
    {
    	// 输入---计算前用户设定
    	uint8_t cells[XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL][XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL];
    	//-----最大输出答案数量(1,为了防止pOutBuf数据溢出;2,为了计算适可而止;)
    	uint32_t MaxOutAnswersCount;
    	// 输入输出
    	//-----输出缓存(NULL---无解输出)
    	uint8_t *pOutBuf;
    	//-----解最大数量(NULL---不求此值则非全局搜索)
    	uint32_t *pAnswersCount;
    	// 输出---计算后的统计结果
    	uint32_t OutAnswersCount;
    } XSLGAMESUDO_S_SUDO;
    /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    static const uint8_t XslGameSudo_SudoBuf[XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL][XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL] = {
    	8, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
    	0, 0, 3, 6, 0, 0, 0, 0, 0,
    	0, 7, 0, 0, 9, 0, 2, 0, 0,
    	0, 5, 0, 0, 0, 7, 0, 0, 0,
    	0, 0, 0, 0, 4, 5, 7, 0, 0,
    	0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 3, 0,
    	0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 6, 8,
    	0, 0, 8, 5, 0, 0, 0, 1, 0,
    	0, 9, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 0
    	};
    //
    XSLGAMESUDO_S_SUDO XslGameSudo_s_Sudo;
    /* Extern variables ----------------------------------------------------------*/
    /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    /**
     * @brief   格式化打印
     * @note    打印指定行列的数组
     * @param   *pXslGameSudoS	---	数据指针
     * 			mode			---	0-打印问题	1-打印答案
     * @return  null
     */
    static void XslGameSudo_FormatPrint(XSLGAMESUDO_S_SUDO *pXslGameSudoS, uint8_t mode)
    {
    	uint8_t i, j, k;
    	uint8_t *pbuf;
    	// 打印问题
    	if (mode == 0)
    	{
    		printf("Sudo Questions:\n");
    		pbuf = (uint8_t *)pXslGameSudoS->cells;
    		for (i = 0; i < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; i++)
    		{
    			for (j = 0; j < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; j++)
    			{
    				printf("%2d", pbuf[i * XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL + j]);
    				if (j == (XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL - 1))
    					printf("\n");
    			}
    		}
    	}
    	// 打印答案
    	else if (mode == 1)
    	{
    		if (pXslGameSudoS->OutAnswersCount == 0)
    		{
    			printf("Sudo Processor : No Solution!\n");
    			return;
    		}
    		//
    		pbuf = pXslGameSudoS->cells;
    		for (k = 0; k < pXslGameSudoS->OutAnswersCount; k++)
    		{
    			printf("Sudo Answers(%d):\n", k + 1);
    			for (i = 0; i < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; i++)
    			{
    				for (j = 0; j < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; j++)
    				{
    					printf("%2d", pbuf[(k * XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL * XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL) + (i * XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL + j)]);
    					if (j == (XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL - 1))
    						printf("\n");
    				}
    			}
    		}
    	}
    }
    /**
     * @brief   寻找下一个未填充的单元
     * @note    寻找下一个未填充的单元
     * @param   buf			---	输入输出	---	数据
     * 			startrow	---	输入		---	查找起始行,此函数用于优化计算速度
     * 			*row		---
     * 			*col		---
     * @return  0-没有空单元	1-有空单元
     */
    static uint8_t XslGameSudo_findNextEmpty(XSLGAMESUDO_S_SUDO *pXslGameSudoS, int startrow, uint8_t *row, uint8_t *col)
    {
    	uint8_t i, j;
    
    	for (i = startrow; i < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; i++)
    	{
    		for (j = 0; j < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; j++)
    		{
    			if (pXslGameSudoS->cells[i][j] == 0)
    			{
    				*row = i;
    				*col = j;
    				return OK;
    			}
    		}
    	}
    	return ERR;
    }
    /**
     * @brief   寻找下一个未填充的单元
     * @note    寻找下一个未填充的单元
     * @param   arr
     * 			row
     * 			col
     * @return  0-没有符合规则的算法	1-已经填入符合规则的数据
     */
    static int XslGameSudo_Cal(XSLGAMESUDO_S_SUDO *pXslGameSudoS, uint8_t row, uint8_t col)
    {
    	uint8_t i = 0, j = 0, n = 0;
    	uint8_t next_row = 0, next_col = 0;
    	while (1)
    	{
    		//-----------------------1,向空单元填数
    	next_num:
    		// 填充失败判断-->尝试填充1-9都失败
    		++n;
    		if (n >= (XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL + 1))
    		{
    			break;
    		}
    		// 填充违规判断--1-->判断行重复
    		for (j = 0; j < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; j++)
    		{
    			if (pXslGameSudoS->cells[row][j] == n)
    			{
    				goto next_num;
    			}
    		}
    
    		// 填充违规判断--2-->判断列重复
    		for (i = 0; i < XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL; i++)
    		{
    			if (pXslGameSudoS->cells[i][col] == n)
    			{
    				goto next_num;
    			}
    		}
    
    		// 填充违规判断--3-->判断所在小九宫格重复
    		uint8_t x = (row / 3) * 3;
    		uint8_t y = (col / 3) * 3;
    		for (i = x; i < x + 3; i++)
    		{
    			for (j = y; j < y + 3; j++)
    			{
    				if (pXslGameSudoS->cells[i][j] == n)
    				{
    					goto next_num;
    				}
    			}
    		}
    
    		//填充确认-->可以填充
    		pXslGameSudoS->cells[row][col] = n;
    		//-----------------------2,寻找下一个空单元
    		//如果9宫格已填满
    		if (ERR == XslGameSudo_findNextEmpty(pXslGameSudoS, row, &next_row, &next_col))
    		{
    			pXslGameSudoS->OutAnswersCount=1;
    			return OK;
    		}
    		//-----------------------3,向下一个空单元填数
    		if (ERR == XslGameSudo_Cal(pXslGameSudoS, next_row, next_col))
    		{
    			pXslGameSudoS->cells[row][col] = 0;
    			continue;
    		}
    		else
    		{
    			return OK;
    		}
    	}
    	// 失败
    	return ERR;
    }
    /**
     * @brief   数独解析
     * @note    数独解析,计算的结果都包含在参数结构体里,所以并没有返回值。
     * @param   *pXslGameSudoS	---	数独结构体指针
     * @return  null
     */
    void XslGameSudo_Processor(XSLGAMESUDO_S_SUDO *pXslGameSudoS)
    {
    	uint8_t row, col;
    	//初始化
    	XslGameSudo_findNextEmpty(pXslGameSudoS, 0, &row, &col);
    	pXslGameSudoS->OutAnswersCount = 0;
    	if (pXslGameSudoS->pAnswersCount != NULL)
    	{
    		*(pXslGameSudoS->pAnswersCount) = 0;
    	}
    	//计算
    	XslGameSudo_Cal(pXslGameSudoS, row, col);
    }
    /**
     * @brief   main函数
     * @note    主函数入口
     * @param   null
     * @return  null
     */
    uint8_t MemBuf[1024]; //81个字节存储一组解,1024可以存储大于10个解
    uint32_t SudoCount;
    void main(int argc, char **argv)
    {
    	uint8_t res;
    	uint32_t time1, time2;
    	printf("--------------------------------------------------\n");
    	printf("               XSL Sudo Processor(simply)         \n");
    	printf("--------------------------------------------------\n");
    	// 数据载入
    	memcpy((uint8_t *)(XslGameSudo_s_Sudo.cells), (uint8_t *)&XslGameSudo_SudoBuf[0][0], XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL * XSLGAMESUDO_SUDOKU_LEVEL);
    	// 设置配置
    	//---最多解析10个解
    	XslGameSudo_s_Sudo.MaxOutAnswersCount = 0;
    	XslGameSudo_s_Sudo.pOutBuf = MemBuf;
    	XslGameSudo_s_Sudo.pAnswersCount = &SudoCount;
    	// 打印原始数独
    	XslGameSudo_FormatPrint(&XslGameSudo_s_Sudo, 0);
    	// 启动数独测试
    	time1 = GetTickCount();
    	XslGameSudo_Processor(&XslGameSudo_s_Sudo);
    	time2 = GetTickCount();
    	// 打印结果
    	XslGameSudo_FormatPrint(&XslGameSudo_s_Sudo, 1);
    	// 打印耗时
    	printf("Time(ms):%ld\n", time2 - time1);
    	// 定住页面,否则程序结束直接闪退,延时10秒自动退出
    	time1 = time2 = 0;
    	time1 = GetTickCount();
    	while (((time2 - time1) < 100000) || (time2 == 0))
    	{
    		time2 = GetTickCount();
    	}
    }
    

    五,免费精简版源码结果演示

    六,正常版源码下载链接与演示

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      • 本来想用Demo大师,不过没弄明白,还是用最笨的办法吧。
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空空如也

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