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文檔簡介

1、畢業設計題 目: 寧波某鋼產品公司辦公樓2#設計 專 業 土木工程 班 級 學生姓名 指導教師 2013 2014 學年寧波某鋼產品公司辦公樓2# 姓名: 班級:土木工程 指導老師: 本課題為寧波某鋼產品公司辦公樓2#設計,四層,建筑面積約2532m2,本結構采用鋼筋混凝土框架結構。首先,根據設計出的建筑方案及所選用的建筑材料及做法,確定結構計算簡圖,進行荷載和內力計算,繪制相應的內力圖;其次,進行結構內力組合,確定結構控制截面的彎矩、剪力和軸力設計值。最后,根據已經計算出的結構控制截面的內力值,對梁、板、柱、基礎等進行配筋計算,并繪制了相應的結構施工圖。同時,本設計采用PKPM軟件進行電算,

2、以保證計算結果的可靠性,并達到同手算結果對比、分析的目的。關鍵詞 框架結構 內力組合 電算 可靠性Building 2 of a steel products company in Ningbo Name: Class: Civil Engineering Adviser: This topic is a office building design of a steel company 2# in Ningbo.It has four storey and an area of about 2532 m2.Reinforced concrete frame structure is used

3、 in this builiding.Firstly,we determine the structure calculation diagram including load and internal forces according to the building program and material chosen.After that,we can draw internal force diagram.Secondly,we combine the structural internal force and determine the bending moment, shear f

4、orce and dedign value of axial force of controlling section.Finally, we calculate reinforcement of beams,plates,columns,foundation and some other structure according to internal force of the control section and draw structure plans drawing. The results are compulated by PKPM software to assure relia

5、bility and we can compare the calculation results by hand and computer.Keywords Frame; Combination of internal forces; Computing; Reliability目錄TOC o 1-3 t h z u HYPERLINK l _Toc5747 第一章 設計任務及基本要求 PAGEREF _Toc5747 1 HYPERLINK l _Toc2638 1.1 設計原始資料 PAGEREF _Toc2638 1 HYPERLINK l _Toc28042 1.1.1 工程概況 P

6、AGEREF _Toc28042 1 HYPERLINK l _Toc6175 1.1.2 設計條件 PAGEREF _Toc6175 1 HYPERLINK l _Toc10609 1.2 建筑設計任務及要求 PAGEREF _Toc10609 2 HYPERLINK l _Toc22651 PAGEREF _Toc22651 3 HYPERLINK l _Toc8139 第二章 建筑設計說明 PAGEREF _Toc8139 4 HYPERLINK l _Toc5185 PAGEREF _Toc5185 4 HYPERLINK l _Toc16544 PAGEREF _Toc16544 4

7、 HYPERLINK l _Toc9076 PAGEREF _Toc9076 5 HYPERLINK l _Toc29588 PAGEREF _Toc29588 5 HYPERLINK l _Toc18446 PAGEREF _Toc18446 5 HYPERLINK l _Toc12283 PAGEREF _Toc12283 5 HYPERLINK l _Toc27731 PAGEREF _Toc27731 6 HYPERLINK l _Toc11874 2.2.4 地面做法 PAGEREF _Toc11874 6 HYPERLINK l _Toc18596 2.2.5 墻體構造 PAGER

8、EF _Toc18596 6 HYPERLINK l _Toc18305 2.3 立面設計 PAGEREF _Toc18305 7 HYPERLINK l _Toc21809 2.3.1 外墻面做法 PAGEREF _Toc21809 7 HYPERLINK l _Toc29627 第三章 結構設計 PAGEREF _Toc29627 7 HYPERLINK l _Toc19963 3.1 結構方案的選擇及結構布置 PAGEREF _Toc19963 7 HYPERLINK l _Toc14227 3.1.1 結構方案的確定 PAGEREF _Toc14227 7 HYPERLINK l _T

9、oc1015 3.1.2 基礎類型的確定 PAGEREF _Toc1015 7 HYPERLINK l _Toc27831 3.1.3 結構構件截面尺寸和材料的選擇 PAGEREF _Toc27831 7 HYPERLINK l _Toc19551 3.1.4 結構計算簡圖 PAGEREF _Toc19551 10 HYPERLINK l _Toc5277 3.1.5 框架柱的線剛度計算 PAGEREF _Toc5277 11 HYPERLINK l _Toc10097 3.2 框架荷載計算 PAGEREF _Toc10097 12 HYPERLINK l _Toc2239 3.2.1 恒荷載

10、計算 PAGEREF _Toc2239 12 HYPERLINK l _Toc16932 3.2.2 樓面活荷載計算 PAGEREF _Toc16932 16 HYPERLINK l _Toc15864 3.3 風荷載計算 PAGEREF _Toc15864 17 HYPERLINK l _Toc21156 3.3.1 風荷載標準值計算 PAGEREF _Toc21156 17 HYPERLINK l _Toc15253 3.3.2 風荷載作用下的位移驗算 PAGEREF _Toc15253 19 HYPERLINK l _Toc3477 3.4 內力計算 PAGEREF _Toc3477 2

11、1 HYPERLINK l _Toc11279 3.4.1 恒荷載作用下的內力計算 PAGEREF _Toc11279 21 HYPERLINK l _Toc8802 3.4.2 活荷載作用下的內力計算 PAGEREF _Toc8802 26 HYPERLINK l _Toc23700 3.4.3 風荷載作用下的內力計算 PAGEREF _Toc23700 30 HYPERLINK l _Toc24365 3.5 內力組合 PAGEREF _Toc24365 38 HYPERLINK l _Toc27073 3.5.1 一般規定 PAGEREF _Toc27073 38 HYPERLINK l

12、 _Toc24859 3.5.2 框架梁柱內力組合 PAGEREF _Toc24859 41 HYPERLINK l _Toc2874 3.6 框架梁、柱截面設計 PAGEREF _Toc2874 73 HYPERLINK l _Toc7178 3.6.1 框架梁的截面設計 PAGEREF _Toc7178 73 HYPERLINK l _Toc15623 3.6.2 框架柱的截面設計 PAGEREF _Toc15623 80 HYPERLINK l _Toc7414 3.7 現澆板的結構設計 PAGEREF _Toc7414 90 HYPERLINK l _Toc15587 3.7.1 板的

13、結構計算簡圖 PAGEREF _Toc15587 90 HYPERLINK l _Toc17566 3.7.2 樓面現澆板設計 PAGEREF _Toc17566 91 HYPERLINK l _Toc17111 3.8 樓梯設計 PAGEREF _Toc17111 97 HYPERLINK l _Toc25632 3.8.1 平面布置圖 PAGEREF _Toc25632 97 HYPERLINK l _Toc22487 3.8.2 樓梯梯段斜板設計 PAGEREF _Toc22487 98 HYPERLINK l _Toc13224 3.8.3 平臺板設計 PAGEREF _Toc1322

14、4 100 HYPERLINK l _Toc584 3.8.4 平臺梁設計 PAGEREF _Toc584 102 HYPERLINK l _Toc7012 3.9 框架結構柱下基礎設計 PAGEREF _Toc7012 103 HYPERLINK l _Toc32647 3.9.1 設計資料 PAGEREF _Toc32647 103 HYPERLINK l _Toc18786 3.9.2 基礎設計 PAGEREF _Toc18786 104 HYPERLINK l _Toc15094 3.10 PKPM 內力計算 PAGEREF _Toc15094 111 HYPERLINK l _Toc

15、8957 總 結 PAGEREF _Toc8957 122 HYPERLINK l _Toc30228 參 考 文 獻 PAGEREF _Toc30228 123 HYPERLINK l _Toc22268 致 謝 PAGEREF _Toc22268 124 附錄 任務書 畢業設計指導書 開題報告 文獻綜述 外文原文與翻譯 實習報告 第一章 設計任務及基本要求1.1 設計原始資料1.1.1 工程概況該工程為四層辦公樓,主體為現澆鋼筋混凝土框架結構,占地面積為,建筑面積,建筑物共四層,底層層高,標準層層高,總高度,室內外高差,基礎頂面距離室外地面,基礎采用柱下獨立基礎。該辦公樓為鋼產品公司自用辦

16、公樓,擁有休息廳、會議室、庫房、大空間辦公室、小會議室等。樓內設有一個電梯兩個樓梯,主、次樓梯開間均為,進深均為,樓梯的布置均符合消防、抗震的要求。 1.1.2 設計條件一、抗震設防烈度:6度設防,抗震等級為四級,抗震設計分組為第一組,設計基本地震加速度值為0.05g;二、基本風壓: 0.50,B類粗糙度;三、結構體系:現澆鋼筋混凝土框架結構。 四、工程地質條件:擬建場地地形平坦,土質分布具體情況見表,類場地土。地下穩定水位距地表-m,表中給定土層深度由自然地坪算起。 表1-1 建筑地層一覽表序號巖土深度天然重度(KN/m3)土層深度(m)厚度范圍(m)地基土承載力(kPa)壓縮模量(MPa)

17、1雜填土902粉質黏土221503淤泥質土804含泥中粗砂1805殘積礫粘性土2206花崗巖203501.2 建筑設計任務及要求一、基本要求:滿足建筑功能要求,根據已有的設計規范,遵循建筑設計適用、經濟合理、技術先進、造型美觀的原則,對建筑方案分析其合理性,繪制建筑施工圖。二、規定繪制的建筑施工圖為:1、底層、標準層及頂層平面圖:比例 1:100(圖1-1)2、主要立面圖:比例 1:100(圖1-2,圖1-3)3、屋面排水布置圖:比例 1:1004、剖面圖:比例 1:100 5、墻身大樣及節點詳圖:比例 1:50及1:20圖1-1 標準層平面圖 圖1-2 eq oac(,1)- eq oac(

18、,12)軸立面圖圖1-3 eq oac(,K)- eq oac(,A)軸立面圖一、基本要求:在建筑方案設計的基礎上,選擇正確的梁柱截面大小,正確布置主梁、次梁位置,掌握建筑結構的計算方法和基本構造要求,繪制的結構圖紙要求基本上達到施工圖的要求。二、規定繪制的結構施工圖為:1、結構平面布置圖:比例 1:1002、一榀框架結構配筋圖:比例 1:1003、屋面板、樓面板的配筋圖:比例 1:1004、樓梯配筋圖:比例 1:1005、基礎設計圖:1張三、結構設計計算書內容:說明結構方案如何確定的,材料選擇。列出結構設計計算過程中采用的計算方法、計算假定、計算原則、計算簡圖、內力圖及計算結果。第二章 建筑

19、設計說明一、建筑結構方案:對于建筑物的土質和所在地區的抗震等要求,選擇框架結構和樁基礎,具體見結構施工圖。二、平面組合:對于辦公樓來說,首先要保證其用途,并且符合經濟合理的要求,在平面布置上符合抗震和消防的要求,已經在辦公樓適合的位置設置抗震縫。在消防方面,樓梯的布置和走廊的長度、寬度均已符合設計規范要求。三、交通組織及防火疏散設計:在垂直的交通方面,在適合的位置都已設置了樓梯,并加設了消防通道??紤]到防火疏散的要求,辦公樓樓的走廊適當的放寬。四、采光通風:根據該建筑物的性質,將窗臺安排到離地面900mm的高度,以保證有足夠的采光和通風。 圖2-1 柱網布置圖1、層高和凈高:底層層高m,凈高3

20、.75mm,凈高3.45m;頂層層高m,凈高m。2、室內外高差:0.30m。 m,窗高為m。做法1、保護層;40厚細石混凝土2、保溫隔熱層:40厚擠塑泡沫板3、防水層:4厚SBS改性瀝青防水卷材4、找平層:20厚1:3水泥沙漿5、基層處理:1:1:6水泥焦渣混凝土2%找坡,(最薄處30厚)6、120厚現澆鋼筋砼屋面板7、10厚板底抹灰8、V型輕鋼龍骨吊頂做法 1、面層:水磨石地面(10mm面層,20水泥砂漿打底)2、120厚現澆鋼筋砼樓板3、10厚板底抹灰4、V型輕鋼龍骨吊頂2.2.4 地面做法 1、面層:10厚拋光磚,白素水泥擦縫2、素水泥結合層(摻建筑膠)3、10厚聚合物水泥砂漿保護層4、

21、2厚JS-II聚合物防水涂料防水層5、20厚C20細石砼找平層6、100厚碎石墊層7、素土夯實2.2.5 墻體構造一、外墻面1、涂料式面層2、5厚聚合物抗裂砂漿(壓入耐堿玻釬網格布)3、25厚無機保溫砂漿B型4、涂刷界面砂漿一道5、240厚墻體層(采用粉煤灰空心砌塊)二、內墻面1、刷乳膠漆二道2、滿刮膩子二道3、水泥漿一道(內摻建筑膠)4、240厚墻體層(采用粉煤灰空心砌塊)2.3 立面設計2.3.1 外墻面做法1、相對標高+1.050以上外墻面用12厚水泥砂漿打底,8厚混合砂漿找平,外墻防水涂料二度,顏色為粉藍色,線腳顏色為褐色。2、相對標高+1.050至室外地面間外墻用12厚水泥砂漿打底,

22、外貼300300的仿大理石墻面磚。第三章 結構設計3.1 結構方案的選擇及結構布置3.1.1 結構方案的確定考慮到現澆鋼筋混凝土框架結構建筑平面布置靈活,能夠獲得較大的使用空間,建筑立面容易處理,可以適應不同房屋造型,故本設計采用現澆鋼筋混凝土框架結構。3.1.2 基礎類型的確定根據施工場地、地基條件、場地周圍的環境條件,選擇獨立基礎。3.1.3 結構構件截面尺寸和材料的選擇一、基礎頂面設計標高的確定根據地質勘察報告的建議,地基持力層可設在粉質黏土層上,該層距室內地面mm之間,現選用獨立基礎,故取基礎頂面距離室內設計地面m處。二、樓板厚度的確定本工程中因大多數的板的長短邊之比小于或等于2.0,

23、板上的荷載沿兩個方向傳遞到相應的支撐梁上,板沿兩個反向受力,故采用雙向板肋梁樓蓋。民用建筑的雙向板的最小厚度為80mm,本工程取用120mm。三、梁截面的確定橫向框架梁A、截面高度 故取B、截面寬度考慮地震區,故取縱向框架梁A、截面高度框架梁的高度可按高跨比來確定,即梁高 故取B、截面寬度考慮地震區,故取次梁A、截面高度 故取B、截面寬度故取四、框架柱截面的確定按軸心受壓公式計算該框架結構的抗震等級為四級,其軸壓比限值為0.9;各層的重力代表值近似取。中柱: 邊柱: 根據上述計算結果并綜合考慮其他因素,本設計柱截面尺寸取。六、材料選擇1、混凝土強度等級:除基礎墊層混凝土選用C10,基礎選用C2

24、5外,基礎以上各層混凝土均選用C30。2、鋼筋級別:框架梁、柱等主要構件的縱向受力鋼筋選擇HRB400級鋼筋;構造鋼筋、箍筋及板內鋼筋選用HRB335。3.1.4 結構計算簡圖選 eq oac(,7)號軸線橫向框架計算簡圖如圖3-1所示。 圖3-1 eq oac(,7)軸線橫向框架計算簡圖1) 梁的計算跨度 :5700mm; :2100mm; :6600mm; 2) 柱的高度 底 層:; 二四層:;3.1.5 框架柱的線剛度計算由于樓面板與框架梁的混凝土一起澆搗,對于邊框框架梁取I=2I0。 AB、CD跨: BC跨: A軸D軸底層柱:A軸D軸其余各層柱:令 = 1.0,則其余各桿件的相對線剛度

25、為:= 104/104 = =104/104 =104/104 =104/104 = 框架梁柱的相對線剛度如圖3-1所示,作為計算各節點桿端彎矩分配系數依據。3.2 框架荷載計算3.2.1 恒荷載計算1、屋面框架梁線荷載標準值:40厚細石混凝土 2240厚擠塑泡沫板 4 20厚1:3水泥砂漿找平層 20水泥焦渣混凝土找坡 10120厚鋼筋混凝土屋面板 2510厚板底抹灰 20V型輕鋼龍骨吊頂 屋面恒荷載 邊跨(AB、CD跨)框架梁自重 (0.6-0.12)17中跨(BC跨)框架梁自重 0.250.425=2.5(0.4-0.12)172=0.190因此,作用在頂層框架梁上的線荷載為:g4AB1

26、=g4CD1 (注:這里的下標4表示第四層即頂層框架梁)g4BC1=g4AB2=g4CD2=4=g4BC2=2、樓面框架梁線荷載標準值:水磨石地面 120厚鋼筋混凝土屋面板 2510厚板底抹灰 20V型輕鋼龍骨吊頂 樓面恒荷載 邊跨(AB、CD跨)框架梁自重及梁側粉刷 邊跨(AB、CD跨)填充墻自重 0.24(3.6-0.6)8=(3.6-0.6)172= 中跨(BC跨)框架梁及兩側粉刷 因此,作用在中間層框架梁上的線荷載為:gAB1=gCD1=4.826+=gBC1=gAB2=gCD2=4.14 =gBC2=4.1= 屋面框架節點集中荷載標準值:邊 柱: 連系梁自重 0.2525= 粉刷 0

27、.02(-0.10)217= 19= 粉刷 0.02217= 連系梁傳來屋面自重 = 頂層層邊節點集中荷載: G4A=G4D=中 柱: 連系梁自重 0.2525= 粉刷 0.02(-0.10)217=連系梁傳來屋面自重 ()= = 頂層中節點集中荷載: G4B=G4C=50.496屋面框架節點集中荷載標準值:邊 柱: 連系梁自重 0.2525= 粉刷 0.02(-0.10)217= 鋼窗自重 = 窗下墻體自重 19= 粉刷 217=窗邊墻體自重 (-)19= 粉刷 2(-)17=框架柱自重及粉刷 0.40.43.640.43.617=連系梁傳來屋面自重 = 中間層邊節點集中荷載: GA=GD=

28、 中 柱: 連系梁自重 0.2525= 粉刷 0.02(-0.10)217= 內縱墻體自重 (-)19= 粉刷 (-)217=扣除門洞重加上門重 (19-)= 框架柱自重及粉刷 0.40.43.640.43.617=連系梁傳來屋面自重 ()= = 中間層中節點集中荷載: GA=GD= 5、恒荷載作用下的結構計算簡圖 本框架在恒荷載作用下的計算簡圖如圖3-1。 圖3-1 恒荷載作用下的計算簡圖3.2.2 樓面活荷載計算框架梁上線荷載標準值:作用在頂層框架梁上的線荷載為:P4AB=P4CD=P4BC=作用在中間層框架梁上的線荷載為:PAB=PCD= PBC=2、屋面框架梁節點集中荷載標準值:頂層邊

29、節點集中荷載(板傳荷載)為:P4A=P4D=頂層中節點集中荷載(板傳荷載)為:P4B=P4C=()2.0+=樓面框架節點集中荷載標準值:中層邊節點集中荷載(板傳荷載)為:PA=PD=中層中節點集中荷載(板傳荷載)為:PB=PC=()2.0+= 本框架在活荷載作用下的計算簡圖如圖3-2。 圖3-2 樓面活荷載作用下的計算簡圖3.3 風荷載計算3.3.1 風荷載標準值計算作用在屋面梁和樓面梁節點處的集中風荷載標準值:為了簡化計算起見,通常將計算單元范圍內外墻面的分布荷載,化為等量的作用于樓面集中荷載,計算公式如下:Wj=zzs0 (hu+hd)B/2式中 基本風壓0kN/m2; z風壓高度變化系數

30、,地面粗糙度為B類,由規范查得; s風荷載體型系數,s=1.3; z風振系數,本建筑結構高度H30且高寬比H/B=/=按計算配筋,下部實配320(As=942mm2)將下部跨間的320伸入支座,作為支座負彎矩作用下的受壓鋼筋(As=942mm2),再計算相應的受拉鋼筋。支座A 解得: 按構造配,上部實配218(As=509 mm2)。3)支座B左 解得: 按計算配筋,上部實配218(As=509 mm2)。斜截面受彎承載力計算 取底層AB跨梁為例 , 1、驗算截面尺寸: 滿足要求。 2、驗算是否需要按計算配置箍筋因,所以取。按構造要求配置箍筋:選用8200。 各梁正截面、斜截面配筋列于表6-1

31、、6-2中 表6-1 梁正截面配筋計算樓層截面M/As/mm2As/mm2實配鋼筋/mm2頂層支座A942184 218(509)AB跨中-629 320(942)支座B左942297 218(509)支座B右942207 218(509)BC跨中-195 220(628)支座C左942245 218(509)支座C右942501 218(509)CD跨中-896 320(942)支座D942417 318(763)三層支座A942331 218(509)AB跨中-544 320(942)支座B左942456 218(509)支座B右-23.14 942178 218(509)BC跨中-113

32、 220(628)支座C左942133 218(509)支座C右942524 218(509)CD跨中-746 320(942)支座D942635 318(763)二層支座A942268 218(509)AB跨中-544 320(942)支座B左942502 218(509)支座B右628158 218(509)BC跨中-130 220(628)支座C左628161 218(509)支座C右942470 218(509)CD跨中-741 320(942)支座D942676 318(763)一層支座A942153 218(509)AB跨中-611 320(942)支座B左942508 218(5

33、09)支座B右628156 218(509)BC跨中-167 220(628)支座C左-29.23 628225 218(509)支座C右942378 218(509)CD跨中-811 320(942)支座D942642 318(763)表6-2 梁斜截面配筋計算樓層梁號/V/max/kNcfcbho/KNnftbho/KN箍筋配置頂層AB477.3/V/max169.67/V/max8200BC477.3/V/max169.67/V/max8200CD477.3/V/max169.67/V/max8200三層AB477.3/V/max169.67/V/max8200BC477.3/V/max

34、169.67/V/max8200CD477.3/V/max169.67/V/max8200二層AB477.3/V/max169.67/V/max8200BC477.3/V/max169.67/V/max8200CD477.3/V/max169.67/V/max8200一層AB477.3/V/max169.67/V/max8200BC477.3/V/max169.67/V/max8200CD477.3/V/max169.67/V/max8200三、裂縫寬度驗算裂縫寬度驗算時,要求框架各梁按荷載效應的標準組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度不大于規范規定的裂縫寬度限值。查規范規定的裂縫寬度限值 。

35、以底層AB梁跨中截面和支座B左為例:由表5-4查得該截面正常使用極限狀況下的荷載效應組合值為: ,變形鋼筋,構件受力特征系數,混凝土保護層厚度1)底層AB梁跨中截面 則取 , 滿足要求2)支座B左 則取 , 滿足要求由于其他層其他控制截面處的荷載效應組合值比底層AB梁截面小或相等,所以最大裂縫寬度均滿足要求。3.6.2 框架柱的截面設計軸壓比驗算驗算詳見表6-3。表6-3 柱軸壓比驗算柱號樓層b/h/A柱4400400118.77 0.052 3250.86 0.110 20.165 1499.98 0.219 B柱44004000.048 30.103 2359.44 0.157 10.21

36、1 C柱44004000.073 3336.49 0.147 20.221 10.297 D柱44004000.045 3222.28 0.097 2345.21 0.151 10.206 由表可知,各柱的軸壓比()均滿足規范要求。二、正截面承載力計算考慮柱同一截面可能承受正負向鋼筋,故采用對稱鋼筋。縱筋采用HRB400級鋼筋,混凝土保護層厚度取30mm,則as=40mm。判別大小偏心:受壓界限Nb=1fcbh04000.518(400-40)=1067kN從內力組合表可見,內外柱NNb,都是大偏心受壓構件。各層柱的參數列于表6-4中。各層柱的正截面配筋列于表6-5中。 表6-4 A柱在框架方

37、向的ei、L0及柱號樓層截面位置控制內力eo(mm)ei(mm)1 (mm)2N/M/A柱4柱頂570 590 1.0 45001.0 1.059 柱底118.77 508 528 1.0 45001.0 1.066 3柱頂250.86 179 199 1.0 45001.0 1.176 柱底250.86 188 208 1.0 45001.0 1.169 2柱頂42.27 112 132 1.0 45001.0 1.266 柱底48.03 127 147 1.0 45001.0 1.238 1柱頂499.98 26 46 1.0 47001.0 1.836 柱底499.98 1.55 3 2

38、3 1.0 47001.0 2.655 表中: eo=M/N; ei= eo+ea; ea取20mm和h/30;1fcA/N, 11.0時。取1=1.0; 其余各層柱段=1.25H,底層柱段=1.0H;2, 15時,取2=1.0;=1+(Lo/h)212/ (1400ei/h0)。續表6-4 B柱在框架方向的ei、L0及柱號樓層截面位置控制內力eo(mm)ei(mm)1 (mm)2N/M/B柱4柱頂486 506 1.0 45001.0 1.069 柱底47.20 427 447 1.0 45001.0 1.078 3柱頂213 233 1.0 45001.0 1.150 柱底210 230

39、1.0 45001.0 1.153 2柱頂359.44 177 197 1.0 45001.0 1.178 柱底359.44 184 204 1.0 45001.0 1.172 1柱頂105 125 1.0 47001.0 1.307 柱底33.53 69 89 1.0 47001.0 1.428 表中: eo=M/N; ei= eo+ea; ea取20mm和h/30;1fcA/N, 11.0時。取1=1.0; 其余各層柱段=1.25H,底層柱段=1.0H;2, 15時,取2=1.0;=1+(Lo/h)212/ (1400ei/h0)。 續表6-4 C柱在框架方向的ei、L0及柱號樓層截面位置

40、控制內力eo(mm)ei(mm)1 (mm)2N/M/C柱4柱頂517 537 1.0 45001.0 1.065 柱底76.36 457 477 1.0 45001.0 1.073 3柱頂336.49 173 193 1.0 45001.0 1.182 柱底336.49 179 199 1.0 45001.0 1.176 2柱頂111 131 1.0 45001.0 1.268 柱底62.36 123 143 1.0 45001.0 1.245 1柱頂30 50 1.0 47001.0 1.759 柱底2.07 3 23 1.0 47001.0 2.659 表中: eo=M/N; ei= e

41、o+ea; ea取20mm和h/30;1fcA/N, 11.0時。取1=1.0; 其余各層柱段=1.25H,底層柱段=1.0H;2, 15時,取2=1.0;=1+(Lo/h)212/ (1400ei/h0)。 續表6-4 D柱在框架方向的ei、L0及柱號樓層截面位置控制內力eo(mm)ei(mm)1 (mm)2N/M/D柱4柱頂102.77 998 1018 1.0 45001.0 1.034 柱底 869 889 1.0 45001.0 1.039 3柱頂222.28 384 404 1.0 45001.0 1.087 柱底222.28 380 400 1.0 45001.0 1.088 2

42、柱頂345.21 292 312 1.0 45001.0 1.112 柱底345.21 305 325 1.0 45001.0 1.108 1柱頂103 123 1.0 47001.0 1.310 柱底144 164 1.0 47001.0 1.233 表中: eo=M/N; ei= eo+ea; ea取20mm和h/30;1fcA/N, 11.0時。取1=1.0; 其余各層柱段=1.25H,底層柱段=1.0H;2, 15時,取2=1.0;=1+(Lo/h)212/ (1400ei/h0)。 表6-5 A柱正截面配筋計算柱號樓層截面位置控制內力ei/mme/mm/mm/mm偏壓AS(AS) m

43、m2N/M/計算值實配A柱4柱頂590 1.059 750 80 大0763318柱底118.77 528 1.066 688 80 大03柱頂250.86 199 1.176 359 80 大0763318柱底250.86 208 1.169 368 80 大02柱頂42.27 132 1.266 292 80 大0763318柱底48.03 147 1.238 307 80 大01柱頂499.98 46 1.836 206 87 大0763318柱底499.98 1.55 23 2.655 183 87 大0表中:e=ei+h/2-as;=N/1fcb=N/5720;AS(AS) ,AS=

44、AS=續表6-5 B柱正截面配筋計算柱號樓層截面位置控制內力ei/mme/mm/mm/mm偏壓AS(AS) mm2N/M/計算值實配B柱4柱頂506 1.069 666 80 大0763318柱底47.20 447 1.078 607 80 大03柱頂233 1.150 393 80 大0763318柱底230 1.153 390 80 大02柱頂359.44 197 1.178 357 80 大0763318柱底359.44 204 1.172 364 80 大01柱頂125 1.307 285 85 大0763318柱底33.53 89 1.428 249 85 大0表中:e=ei+h/2

45、-as;=N/1fcb=N/5720;AS(AS) ,AS=AS=續表6-5 C柱正截面配筋計算柱號樓層截面位置控制內力ei/mme/mm/mm/mm偏壓AS(AS) mm2N/M/計算值實配C柱4柱頂537 1.065 697 80 大0763318柱底76.36 477 1.073 637 80 大03柱頂336.49 193 1.182 353 80 大0763318柱底336.49 199 1.176 359 80 大02柱頂131 1.268 291 88 大0763318柱底62.36 143 1.245 303 88 大01柱頂50 1.759 210 119 大0763318柱

46、底2.07 23 2.659 183 119 大0表中:e=ei+h/2-as;=N/1fcb=N/5720;AS(AS) ,AS=AS=續表6-5 D柱正截面配筋計算柱號樓層截面位置控制內力ei/mme/mm/mm/mm偏壓AS(AS) mm2N/M/計算值實配D柱4柱頂102.77 1018 1.034 1178 80 大0763318柱底 889 1.039 1049 80 大03柱頂222.28 404 1.087 564 80 大0763318柱底222.28 400 1.088 560 80 大02柱頂345.21 312 1.112 472 80 大0763318柱底345.21

47、 325 1.108 485 80 大01柱頂123 1.310 283 82 大0763318柱底164 1.233 324 82 大0表中:e=ei+h/2-as;=N/1fcb=N/5720;AS(AS) ,AS=AS=三、斜截面受彎承載力計算以底層B柱為例,查表5-8(b)可知V=kN , N=kN。1)2)驗算截面尺寸: ,滿足要求。3)驗算 ,滿足要求??刹贿M行斜截面承載力計算,按普通箍筋的軸心受壓構造配置構造箍筋。由于其他柱都比底層B柱剪力小,所以:箍筋選8100/200。四、裂縫寬度驗算當,即,應進行裂縫寬度驗算。從表6-4、表6-5可見,第4層的A柱 柱頂 M= N=KN柱底

48、 M= N=KN要進行裂縫寬度驗算。(1)柱頂裂縫寬度驗算 1) 荷載的短期效應組合值 查表5-7(a)可知:Mk=0, Nk=KN eo= Mk/ Nk=(0103)/=18ho=mm 2) 鋼筋應力計算 =4700/400=14 , h0=400-40=360mm 3) 最大裂縫寬度驗算變形鋼筋,構件受力特征系數,混凝土保護層厚度。 取 , 滿足要求。(2)柱底裂縫寬度驗算 1) 荷載的短期效應組合值 查表6-7(a)可知:Mk= , Nk=KN eo= Mk/ Nk=(103)/=18ho=mm 2) 鋼筋應力計算 3) 最大裂縫寬度驗算 , 滿足要求。3.7 現澆板的結構設計3.7.1

49、 板的結構計算簡圖標準層(例如第三層)部分現澆板布置圖見圖7-1,現澆板均屬于雙向板。圖7-1 部分現澆板結構布置圖其他區格現澆板結構布置圖見結施9。3.7.2 樓面現澆板設計板厚120mm,高跨比 均滿足剛度要求。一、荷載計算 1) 活荷載辦公室活荷載標準值走道標準值所以,荷載設計值,2) 恒荷載a、辦公室恒荷載計算:由前述第三章可知,所以,辦公室恒荷載設計值為 g1=kN/m2b. 走道恒荷載計算:由前述第三章可知,所以,走道恒荷載設計值為 g 24.12kN/m2辦公室g 1+ q1=+2.8= kN/m2g 1+ q1/2= kN/m2q1kN/m2走道 g 2+ q2 kN/m2g

50、2+ q2kN/m2q2kN/m2二、跨度計算(1)內跨 ,為軸線間距離;(2)邊跨 ,為凈距,b為梁寬各區格板計算跨度見表7-1。三、彎矩計算跨中最大彎矩當支座固定時在g + q/2作用下的跨中彎矩值,與內支座鉸支時在q/2作用下的跨中彎矩之和,混凝土泊松比取0.2,支座最大負彎矩為當內支座固定時g + q作用下的支座彎矩,各區格板的彎矩計算如表7-1、7-2所示。四、截面設計截面有效高度:短跨方向跨中截面:長跨方向跨中截面:支座截面處:均為100mm。截面彎矩設計值:該板四周與梁整澆,故彎矩設計值應按如下折減: 中間區格的跨中截面及中間支座截面折減20%; 邊區格的跨中截面及第一內支座截面

51、折減20%(兩板的均小于1.5) 角區格不予折減計算配筋量時,取內力臂系數,。截面配筋計算結果及實際配筋列于表7-3。其他各區現澆板彎矩計算及配筋情況詳見附錄A。 表7-1 板的彎矩計算區格123 (m)4.0 (m)5.825(短/長)10.510.69m1()419)22+(419)2=406031)2031406)2=354)22090354)4.02=m2()376)22075376)4.152=579064)2064579)2=491)22+(491)4.02=m1()98124.152= -8342=77824.02=-9.61m1”()-9.61m2()76824.152= -5

52、692=7224.02=m2”()-續表7-1 板的彎矩計算區格45 (m)4.0 (m)(短/長)0.520.59m1094045)2934188)2=387)22056387)4.02=m2045094)2188934)2=544)22099544)4.02=m18232=81724.02=-m1”-m25702=57124.02=-m2”-表7-2 板的配筋計算截面ho(mm)m(/m)As(mm2/m)配筋實有As(mm2/m)跨中1區格方向1002068200251方向9012482002512區格方向1000.8=478200251方向900.8=1582002513區格方向100

53、4.930.8=3.941388200251方向902.170.8=6882002514區格方向1000.8=298200251方向900.8=1582002515區格方向1000.8=1488200251方向900.8=578200251支座1-3方向10045881005031-2方向100-35881303872-4方向100-0.8=-5982002513-3方向100-33781303873-4方向100-0.8=-19882002514-4方向100-7482002515-4方向100-0.8=-19882002515-5方向100-135481303871邊支座方向100-458

54、8100503方向100-35881303872邊支座方向100-7482002513邊支座方向100-24882002515邊支座方向100-24782002513.8 樓梯設計3.8.1 平面布置圖本框架的樓梯采用鋼筋混凝土板式樓梯,標準層樓梯的平面布置見圖7-1。 圖8-1 標準層樓梯的結構布置圖3.8.2 樓梯梯段斜板設計對斜板取1m寬作為其計算單元。一、確定斜板厚度確定斜板厚度t:斜板的水平投影凈長踏步板的傾角: =arctan(1/270)=o斜板的斜向凈長所以,斜板厚度 t1=(1/251/30) =(1/251/30)3157=126105mm取t1=120mm。二、荷載計算恒

55、荷載標準值欄桿自重 kN/m鋸齒形斜板自重 2564)= 258255)=5.56kN/m30厚水磨石面層 2564+0.27)/0.27=1.2kN/m板底20厚度混合砂漿抹灰 1755=0.40kN/m 合計 gk=kN/m2) 活荷載標準值 qkkN/m 荷載效應組合。由可變荷載效應控制的組合 P=1.2 gkk2.5=1kN/m 由永久荷載效應控制的組合 P=1.35 gkqk2.5=1kN/m 所以選永久荷載效應控制的組合來進行計算,取P=1kN/m 樓梯梯段斜板計算簡圖如圖8-2。 圖8-2 梯段斜板計算簡圖三、內力計算及截面設計1)內力計算。斜板的內力一般只需計算跨中最大彎矩即可

56、,考慮到斜板兩端均與梁整澆,對板有約束作用,所以跨中最大彎矩取 M=(1/10)Pln2=1/1012= 2)正截面承載力計算。 =t1-20=120-20=100mm 解得: minbh01000100=200mm2 選用受力鋼筋10200 As=393mm2 分布鋼筋8250。斜截面承載力計算按下式計算得 1kN 由此可證明,梯段板抗剪承載力較大,設計樓梯時不需對梯段板斜截面進行驗算。3.8.3 平臺板設計一、確定平臺板尺寸 平臺板為四邊支承板,長寬比為4000/(2070-100)=,近似地按短跨方向的簡支單向板計算,取1m寬作為計算單元。平臺梁的截面尺寸取bh=200mm350mm。由

57、于平臺板兩端均與梁整澆,所以計算跨度取凈跨,平臺板厚度t2=120mm。二、荷載計算 平臺板的荷載計算列于表8-1。 表8-1 平臺荷載計算表 單位:kN/m荷載種類荷載標準值恒荷載平臺板自重25=330厚度水磨石面層板底抹灰17恒荷載合計 gk活荷載qk三、荷載效應組合 由永久四、內力計算 考慮平臺板兩端梁的嵌固作用,跨中最大彎矩取 M=(1/10)Pln2=1/102=五、配筋計算=t1-20=120-20=100mm 解得: minbh01000100=200mm2按構造配筋8200,As=251 mm2,分布鋼筋采用8300。3.8.4 平臺梁設計一、確定平臺梁截面尺寸計算跨度取凈跨=

58、4000240=3760mm平臺梁的截面尺寸為bh=200mm350mm。二、荷載計算 平臺梁荷載計算詳見表8-2表8-2 平臺梁荷載計算 單位:kN/m荷載種類荷載標準值恒荷載由斜板傳來的恒荷載/2=由平臺板傳來的恒荷載/2=平臺梁自重25平臺梁底部和側面粉刷10.20+2(0.35-0.12) 恒荷載合計 gk1活荷載qk1(/2+/2+0.2) =三、荷載效應組合1=kN/m 按永久1=kN/m所以選可變荷載效應控制的組合進行計算,取P=KN/m四、內力計算最大彎矩 M=(1/8)Pln2=1/82= 最大剪力 V=(1/2)Pln2=1/2=kN五、截面設計a. 正截面受彎承載力計算=

59、h35=35035=315mm 解得: 縱向受力鋼筋選用316,As=603mm2b. 斜截面受剪承載力計算配置8200箍筋,則斜截面受剪承載力 滿足要求。 配筋率且所選箍筋直徑和間距均符合構造規定。3.9 框架結構柱下基礎設計3.9.1 設計資料根據工程地質報告提供的資料,場地為類,在主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層,上部框架結構未超過8層,高度在25m以下,故該房屋基礎不進行抗震承載力驗算,則底層傳至基礎頂部的作用效應僅取非抗震設計時的作用效應。表9-1 傳至基礎頂面的作用效應組合位置A柱B柱C柱D柱基本組合值(N、M)490KN、KNm=19KN476KN、KNm=20KN668KN、

60、KNm=20KN462KN、KNm=18KN標準組合值(、)KN、KNm=KNKN、KNm=KNKN、KNm=KNKN、KNm=KN注:基本組合(設計值)與標準組合(標準值)的比值:軸力取1.25;彎矩取1.35;剪力取1.35。3.9.2 基礎設計根據任務書及有關數據,基礎形式選為柱下獨立基礎。一、基礎底面積和底面積尺寸確定柱基礎頂面標高已選定,距0.50m,柱縱向鋼筋最大直徑d=16mm,HRB400級,基礎混凝土強度等級選為C25,則柱鋼筋的錨固長度取4016=672mm,考慮鋼筋保護層厚度,取基礎高度h=600mm,則基礎底板在-00(相對標高)處,埋深為m,所處土層的承載力。1、外柱

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