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本科毕业设计论文题目潍坊学院学生宿舍楼建筑结构设计教学单位工程技术系专业土木工程学号1009291086姓名陈阳指导教师徐振中刘长江2014年4月TOC\o1-3\u第一章建筑设计
11.1建筑概况1第二章结构设计
22.1结构体系选择与结构平面布置
22.2承重方案的选择
22.3结构布置
22.
3.1结构平面布置原则
22.
3.2结构竖向布置原则
22.4结构总体布置
32.5框架梁尺寸确定
42.6柱的尺寸选择
42.7板的尺寸选择
52.8材料选择
62.9计算简图的确定
62.10重力荷载设计
72.
10.1屋面做法
72.
10.2楼面做法
72.
10.3卫生间做法
72.
10.4外墙做法
72.
10.5内墙做法
72.11楼层荷载代表值计算8梁、柱自重8各层墙体自重9楼面自重12楼梯板自重12卫生间自重12屋楼面活荷载12第三章地震作用下框架内力计算
133.1各层重力荷载代表值
133.2横向框架侧移刚度计算
143.
2.1横梁线刚度计算
143.3柱线刚度ic计算
153.4柱的侧移刚度D值计算
163.5横向框架自震周期
173.6水平地震作用下的位移验算18水平地震作用下,横向框架的内力计算19水平地震作用下框架边柱剪力和柱端弯矩标准值20水平地震作用下梁端弯矩,剪力以及柱轴力计算20第四章荷载作用下框架结构的内力计算
254.1计算单元的选取
254.2荷载计算
254.
2.1恒荷载计算
264.
2.2活荷载计算
274.3内力计算
314.
3.1固端弯矩
314.
3.2弯矩分配32第五章内力组合计算
375.1梁端剪力及柱轴力计算
375.2横向框架内力组合
385.
2.1结构抗震等级
385.
2.2框架内力组合
385.3内力的组合方法
455.4框架梁设计
475.
4.1承载力抗震调整系数
475.
4.2梁控制截面及内力计算
485.5梁截面配筋计算
495.
5.1AB跨正截面配筋计算49跨正截面配筋计算
515.6主梁斜截面设计
535.
6.1AB跨.54CD跨
545.7次梁设计
555.
7.1荷载设计值计算
555.
7.2正截面承载力计算
565.8次梁斜截面受剪承载力计算57第六章柱及楼板计算
586.1柱的构造要求
586.2柱的轴压比、剪跨比验算
596.3柱正截面承载力计算
606.4柱正截面配筋计算
626.5柱斜截面配筋计算
686.
5.1柱斜截面承载力验算
686.6楼板设计
706.
6.1截面设计72单向板计算
736.7楼梯设计
746.
7.1楼梯板设计74荷载计算75截面计算76平台板设计77荷载计算77截面设计77平台梁设计77荷载计算77截面设计78总结80致谢81____82第1章建筑设计
1.1建筑概况潍坊学院学生宿舍楼建筑结构设计,主体为多层钢筋混凝土框架结构,总建筑__
5281.8平方米,平面布置要求具备学生宿舍楼的基本的功能,立面处理力求简洁、明快、美观大方.
1.2主要技术条件
(1)温度年平均气温约为
15.7℃,极端最高温度为
43.0℃,极端最低温度为-
14.0℃
(2)冬季主导风向为东北、东风,夏季主导风向为东南、东风,基本风压为
0.40KN/m2,地面粗糙度为B类
(3)雨雪条件年平均降水量
1021.3mm,日最大降水量110mm,1小时最大降水量68mm最大积雪深度190mm,基本雪压为
0.65KN/m2,土壤最大冻结深度为
0.30m
(4)地质条件自然地表
0.8m内为填土,填土下层为
2.8m厚细-中粗砂,再下为卵砾石层,地基承载力特征值为500-600KN/m2地下水位稳定埋深
9.5-
10.8m,属潜水类型地下水对混凝土结构不具有腐蚀性,但在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性建筑场地平坦,道路通畅,水电就近可以接通,基本具备开工建设条件第2章结构设计
2.1结构体系选择与结构平面布置结构体系应该满足使用功能要求,尽可能的与建筑形式相一致,有足够的承载力,刚度和延性,施工简便,经济合理该工程选用的结构体系为框架体系
(1)建筑平面布置灵活,能获得较大空间,易于满足多功能的使用要求
(2)建筑立面容易处理墙体只起维护作用,结构自重较轻
(3)计算理论较成熟,在一定的高度范围内造价较低,施工简便
(4)在结构受力性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计,可以具有较好的延性
(5)其缺点是结构抗侧刚度较小,在地震作用下侧向位移较大因此,框架结构体系一般适用于非地震地区、或层数较少的高层建筑在抗震设防烈度较高的地区,其建筑高度应严格控制
2.2承重方案的选择根据楼盖的平面布置及竖向荷载传力途径框架承重方案分为横向框架承重、纵向框架承重和纵横向承重等几种在实际工程中,一般采用横向承重方案是在横向布置框架承重梁因房屋横向较短,柱数量较少,当采用横向承重方案时,横向框架梁的截面高度大,可增加框架横向侧移刚度当柱网平面接近正方形时,现浇楼面为双向板,此时,宜采用纵横向框架承重本设计采用的是纵横向承重方案
2.3结构布置
2.
3.1结构平面布置原则结构平面形状宜简单、规则、对称刚度和承载力分布均匀,不应采用严重不规则的平面形状结构的主要抗侧力构件应对称布置,尽量使结构的刚度中心和质量中心重合,避免地震时引起结构扭转及局部应力集
2.
3.2结构竖向布置原则结构竖向布置应使体型规则、均匀,避免有较大的外挑和内收,质量沿高度方向均匀分布,结构的承载力和刚度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变.
2.4结构总体布置多层建筑中控制侧向位移成为结构设计的首要问题在设计中通常通过控制高宽比来实现在工程中,高宽比H/B<3,满足要求柱网布置尺寸还受梁跨比限制,梁跨比一般在6~9之间为宜本工程采用内廊式柱网布置,见下图图
2.1柱网布置
2.5框架梁尺寸确定主梁尺寸确定主梁设计h=1/8—1/12L其中L为梁的跨度,梁截面尺寸应满足承载力,刚度及延性要求纵框架梁
6.6m跨:h=1/12—1/8x6600=550~825取h=700b=1/2~1/3x700=233~350取b=
3002.7m跨:h=1/12—1/8x2700=225~338取h=700考虑施工因素b=1/2~1/3x700=233~350取b=300横框架梁
4.2m跨:h=1/12—1/8x4200=350~525取h=500b=1/2~1/3x500=167~250取b=
2503.6m跨:h=1/12—1/8x3600=300~450取h=450b=1/2~1/3x450=225~150取b=300次梁尺寸确定次梁设计h=1/12—1/18L其中L为梁的跨度,梁截面尺寸应满足承载力,刚度及延性要求进深:
6.6m跨:h=1/12—1/18x6600=550~825取h=600b=1/2~1/3x600=200~300取b=250表
2.1梁截面尺寸及各层混凝土强度等级梁截面尺寸及各层混凝土强度等级层次砼强度等级主梁次梁走道梁2~5C30300x700250x600300x7001C30300x700250x600300x
7002.6柱的尺寸选择
(1)根据《建筑抗震设计规范》第和,柱的截面尺寸宜符合下列要求1.柱截面的宽度和高度均不宜小于300mm;圆柱直径不宜小于350mm2.剪跨比宜大于2;3.截面长边与短边的边长比不宜大于3;4.柱的轴压比不宜超过
0.8框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算其中N——柱组合的轴压力设计值;β——考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取
1.3不等跨内柱取
1.25等跨内柱取
1.2;gE——折算在单位建筑__上的重力荷载代表值,可根据实际计算,也可近似取12~15kN/m2;n——验算截面以上楼层层数;F——案简支状态计算的柱的负载__;Ac——柱截面__;[μN]——框架柱轴压比限值,对一级、二级、三级抗震等级分别取
0.
7、
0.
8、
0.9;f——混凝土轴心抗压强度设计值;计算底层柱截面尺寸本工程为三级抗震等级,轴压比限值[μN]=
0.7各层重力荷载代表值近似取
12.0KN/m2,柱的混凝土强度等级不低于C30,本设计柱采用C30混凝土,fc=
14.3N/mm2ft=
1.43N/mm2根据计算本设计柱截面尺寸取值如下每层360mm×250mm
2.7板的尺寸选择当时,可按单向板计算,单向板常用跨度
1.7~
2.5,一般不超过3m板厚与跨度最小比值,走道板,按单向板计算,取100板厚板厚应在满足建筑功能和方便施工的条件下尽可能薄,现浇板的厚度一般以100mm为模数,其厚度应根据使用环境、受力情形、跨度等条件综合确定现浇板最小厚度为80mm,故取板厚为100mm,其中屋面、楼面、楼梯平台板的厚度均为100mm,卫生间的板厚为100mm
2.8材料选择本工程抗震等级为三级,故混凝土等级不宜低于C20,则梁、柱采用C30,板、楼梯均采用C30根据《钢筋混凝土设计规范》,结构构件中的纵向受力钢筋宜选用Ⅱ、Ⅲ级钢筋,箍筋宜选用Ⅰ、Ⅱ级钢筋根据《建筑抗震设计规范》,普通钢筋宜选用延性、韧性和可焊性较好的钢筋,故本设计中梁、柱的受力钢筋选用HRB335级钢筋,箍筋选用HRB235级钢筋
2.9计算简图的确定计算的一榀框架作为计算单元计算简图本工程竖向五层,计算跨度以轴线距离为准(即形心线距离为准),梁轴线取至板底,2~5层柱高即为层高
3.6m;底层柱高度从基础顶面算起,即=
3.6+
0.45++
0.5=
4.55m如下图图
2.2横向框架计算简图
2.10重力荷载设计
2.
10.1屋面做法1屋面均布恒载二毡三油防水层绿豆砂保护层
0.35kN/㎡冷底子油热玛蹄脂
0.05kN/㎡20mm厚12水泥砂浆找平
0.02×20=
0.4kN/㎡100~140厚2%坡度膨胀珍珠岩
0.1+
0.14×7/2=
0.84kN/㎡100mm厚现浇钢筋混凝土楼板
0.1×25=
2.5kN/㎡15mm厚纸筋石灰抹底
0.015×16=
0.24kN/㎡共计
4.38kN/㎡
2.
10.2楼面做法按楼面做法逐项计算25厚水泥砂浆找平
0.025×20=
0.05kN/㎡100厚现浇钢筋混凝土楼板
0.1×25=
2.5kN/㎡15厚纸筋石灰抹灰
0.015×16=
0.24kN/㎡共计
3.24kN/㎡
2.
10.3卫生间做法地砖防水楼面
2.0kN/㎡100mm现浇钢筋混凝土板
0.1×25=
2.5kN/㎡15mm厚顶棚抹灰
0.21kN/㎡合计
4.71kN/㎡
2.
10.4外墙做法外墙300厚混凝土陶粒砌块,陶粒砌块的容重=
7.0kg/m
30.3×
7.0=
2.1kN/㎡合计
2.1KN/㎡
2.
10.5内墙做法1.采用200mm陶粒空心砌块7X
0.2=
1.4KN/㎡2.内墙装饰(两面)2mm厚纸巾石灰罩面(双面)16×
0.002=
0.064kN/㎡12mm厚139水泥石灰砂浆打底分开抹平(双面)20×
0.012=
0.48kN/㎡合计
1.944KN/㎡
2.11楼层荷载代表值计算梁、柱自重表
2.2各楼层梁、柱重力荷载计算层次构件bhgn一层横梁
6.
60.
30.
7251.
055.
516.
616661.
51612.01纵梁
6.
60.
30.
7251.
055.
516.
620727.32纵梁
3.
60.
30.
7251.
055.
513.
68158.69横梁
2.
70.
30.
45251.
053.
942.
6764.50次梁
0.
250.
6251.
054.
596.
6101192.
831192.83柱
251.
19.
94.
55321441.
441441.44二至五层横梁
6.
60.
30.
7251.
055.
517.
5642644.
806448.04纵梁
6.
60.
30.
7251.
055.
516.
6802909.28纵梁
3.
60.
30.
7251.
055.
513.
632634.75横梁
2.
70.
30.
45251.
053.
943.
628286.83次梁
0.
250.
6251.
054.
596.
6404771.
314771.31柱
251.
19.
93.
61284561.
924561.92各层墙体自重表
2.3各层墙体计算表层次类型单位__荷载自重(kN/㎡)__()总荷载(kN)一层填充外墙7×
0.3=
2.1[
6.6-
0.6×
3.6-
0.7×4]+[
6.6-
0.6×
3.6-
0.7×12]-[(
2.1x
2.0)×20]-[
3.3-
2.7×
3.6-
0.7x2]=
201.
16422.44填充内墙7×
0.2=
1.4[
6.6+
0.1×
3.6-
0.6]×10+[
6.6-
0.7×
3.6-
0.7]×12-[
0.9x
2.1×18-
1.5×
2.4×2-
3.3-
0.
63.3-
0.7×4]=
362.
94508.12外墙饰面
0.
544201.
16109.43内墙饰面
0.
544362.
94197.44塑钢窗C-
10.
42.1×
2.0×2084C-
22.1×
1.0×
44.2MLC-
12.0×
2.0×
248.0木门M-
10.
22.7×
2.7×
2414.58合计
1393.21层次类型单位__荷载自重(kN/㎡)__()总荷载(kN)标准层填充外墙7×
0.3=
2.1[
6.6-
0.6×
3.6-
0.7×4]+[
6.6-
0.6×
3.6-
0.7×12]-[(
2.1x
2.0)×22]-[
2.0x
2.0×2]=
188.
24395.30填充内墙7×
0.2=
1.4[
6.6+
0.1×
3.6-
0.6]×10+[
6.6-
0.7×
3.6-
0.7]×12-[
0.9x
2.1×20-
1.5×
2.4×2-
3.3-
0.
63.6-
0.7×2]=
372.
66521.72外墙饰面
0.
544188.
24102.4内墙饰面
0.
544372.
66202.73塑钢窗C-
10.
42.1×
2.0×2084C-
22.1×
1.0×
44.2MLC-
32.0×
2.0×
248.0木门M-
10.
21.0×
2.1×
2414.58合计
1367.55·层次类型单位__荷载自重(kN/㎡)__()总荷载(kN)五层填充外墙7x
0.3=
2.1[
6.-
0.6×
3.6/2-
0.7×4]+[
6.6-
0.6×
3.6/2-
0.7×12]-[(
2.1x
2.0)×20]-[
2.0x
2.0×2]=
17.
5636.88填充内墙7x
0.2=
1.
46.6+
0.1×
3.6/2-
0.6]×10+[
6.6-
0.7×
3.6/2-
0.7]×12-[
0.9x
2.1×20-
1.5×
2.4-2x
3.3-
0.6×
3.6/2-
0.7×2]=
124.
68174.55外墙饰面
0.
54436.
8820.06内墙饰面
0.
544174.
5594.96塑钢窗C-
10.
42.1×
2.0×2084C-
22.1×
1.0×
44.2MLC-
12.0×
2.0×
248.0木门M-
11.0×
2.1×
244.2合计
434.05楼面自重
3.24×=
2258.15KN楼梯板自重楼梯板自重按投影__算,板厚取100mm,装饰与楼面相同
1.5×
3.24×2×
6.6×
3.3=
120.29KN卫生间自重
4.71×
1.2××2=
279.77KN屋楼面活荷载1)屋面活荷载(屋面活荷载取雪荷载
0.25KN/㎡
39.6×
17.6×
0.25=
174.24KN2楼面活荷载
2.0KN/㎡一层(
2.7×
6.6×2×2+
6.6×6×
2.0=
1393.92KN二至四层((
2.7×
6.6×2×2+
6.6×6×
2.0=
1393.92KN第3章地震作用下框架内力计算
3.1各层重力荷载代表值表
3.1各层集中质量层次楼层面梁1/2下柱1/2上柱1/2上墙1/2下墙楼梯总荷载G一
3052.
682804.
8871570709684120.
38811.78二
3052.
682804.
8570570684684120.
38485.78三
3052.
682804.
8570570684684120.
38485.78四
3052.
682804.
8570570684684120.
38485.78五
3052.
682804.
85706847111.48注:G单位为kN图
3.1重力荷载代表值
3.2横向框架侧移刚度计算
3.
2.1横梁线刚度计算
1.横梁的线刚度计算梁的线刚度式中----混凝土弹性模量----梁的计算跨度----梁截面惯性矩----梁矩形部分的截面惯性矩表
3.2横梁的线刚度ib类别层次b×hI0l0ib
1.5ib
2.0ib边框架中框架AB跨梁1~
53.00×104300×
7008.58×
10966003.43×
10105.15×
10106.86×1010CD跨梁1~
53.00×104300×
7008.58×
10966003.43×
10105.15×
10106.86×1010走道梁1~
53.00×104300×
4502.28×
10927002.63×
10103.95×
10105.26×1010注EC单位为kN/mm2 ;ib单位为KN.mm;b、h、l0单位为mm;I0单位为mm
43.3柱线刚度ic计算主线刚度计算见表
6.2混凝土强度等级均为C30柱的线刚度=式中----柱截面惯性距----柱的计算高度表
3.3柱线刚度kc计算层次b×h
145503.00×360×
2501.08×
7.12×2~
436003.00×360×
2501.08×
9.00×
536003.00×360×
2501.08×
9.00×图
3.2一榀边框架梁柱线刚度
3.4柱的侧移刚度D值计算计算公式式中----柱侧移刚度修正系数,=一般层,=(底层).----表示梁柱线刚度之比,(一般层),(底层)表
3.4侧移刚度计算表层次柱D=12根数底层边柱A柱
0.
80.
4714961.
942481467.02B柱
2.
770.
6921965.402C柱
2.
770.
6921965.402D柱
0.
800.
4714961.942中柱A柱
1.
090.
5116235.295B柱
3.
700.
7423557.095C柱
3.
700.
7423557.095D柱
1.
090.
5116235.295二~五层边柱A柱
0.
570.
2220870.
3721039296.44B柱
1.
950.
4944462.962C柱
1.
950.
5044462.962D柱
0.
570.
2220870.372中柱A柱
0.
760.
2825407.415B柱
1.
600.
5751722.225C柱
2.
630.
5751722.225D柱
0.
760.
2825407.
4153.5横向框架自震周期抗震设计地震分组为第一组,Ⅱ类场地,本框架结构的特征周期,设防烈度为7度抗震,按顶点位移计算框架的自震周期,先求出顶点的水平位移,公式,计算框架的基本周期,周期折减系数
0.7,为假想位移表
3.5横向框架考虑的顶点位移层次(KN)(KN)(K__)层间相对位移(m)
57111.
487111.
4810392960.
0070.
16648485.
7815597.
310392960.
0200.
15938485.
7824083.
0410392960.
0230.
13928485.
7832568.
8210392960.
0300.
11618811.
7841380.
64814670.
0860.086=
0.48S水平地震作用及楼层地震剪力计算场地类别为Ⅱ类7度设防烈度时结构的特征周期=
0.35s和水平地震影响系数=
0.12因为=
0.48s<1.4=1.4×0.35=
0.49s,故不考虑顶部附加地震作用.(多质点应取总重力荷载代表值的85%)=(×
0.12×
0.85×
41380.6=
4336.26kN表
3.6各项质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表(单位kN)层次(m)m(kN)kN
53.
67111.
4818.
95134762.
50.
231172.
21172.
243.
68485.
7815.
35130256.
70.
191049.
12226.
333.
68485.
7811.
7599707.
90.
15800.
83027.
123.
68485.
788.
1569159.
10.
10600.
63627.
714.
558811.
784.
5540092.
20.
06360.
43988.1注)
1.表中=;2.Gi单位为kN;各质点水平地震作用及楼层剪力沿房屋高度的分布见下图图
3.3水平地震作用和层间剪力示意图单位(kN)
3.6水平地震作用下的位移验算弹性变形验算,为防止框架结构中的非结构构件再多与地震作用(或风荷载)下出现过重破坏,应限制房屋的层间位移(按弹性方法计算)表
3.7水平地震作用下的位移计算层数层间剪力(KN)层间刚度(KN/m)层高层间位移角限值
51177.
210392960.
00123.
60.
0003342226.
310392960.
00213.
60.
0006033027.
110392960.
00303.
60.
0008123627.
710392960.
00343.
60.
0009713988.
14814670.
00834.
550.0018附抗震变形验算查表得钢筋混凝土框架弹性层间位移角限制,根据验算层间最大位移角发生在第二次层
0.0018<1/550,满足要求水平地震作用下,横向框架内力计算水平地震作用下,横向框架的内力计算横向框架柱端弯矩及剪力计算选一榀框架进行柱端弯矩剪力计算,用D值法计算,求得第i层的层间剪力以及该层柱上下端弯矩分别按下式计算水平地震作用下框架边柱剪力和柱端弯矩标准值表
3.8水平地震作用下框架边柱剪力和柱端弯矩标准值层数边柱y
53.
61177.
2538222106523.
2960.
350.
22520.
4470.
4143.
62226.
36463901263943.
530.
320.
2132.
91123.
833.
63027.
16463901263959.
190.
320.
2144.
75168.
3423.
63627.
76463901263970.
930.
320.
2153.
62201.
7214.
553988.
15248801159588.
10.
550.
30140.
08326.85表
3.9水平地震作用下框架中柱剪力和柱端弯矩标准值层数中柱y
53.
61177.
25382221986135.
720.
5602131.
34107.
9643.
62226.
36463901986168.
410.
560.
2151.
72194.
5633.
63027.
16463901986193.
010.
560.
2170.
32264.
5223.
63627.
764639019861111.
460.
560.
2184.
26316.
9914.
553988.
152488013857105.
290.
950.
30167.
41390.63水平地震作用下梁端弯矩,剪力以及柱轴力计算梁端弯矩、剪力及柱轴力按下式计算分别表示节点左、右梁的线刚度分别表示节点左、右梁的弯矩表示柱在i层的轴力梁端剪力的计算表
3.10梁的剪力计算层次边横梁走道梁KN·mKN·mLmKN·mKN·mKN·mLmKN·m
570.
4162.
616.
6211145.
3545.
352.
737.
74144.
24131.
06.
643.
6994.__
94.__
2.
779.
03201.
25183.
46.
661.
06132.
84132.
842.
7110.
72246.
47224.
66.
674.
77162.
7162.
72.
7135.
61380.
47321.
36.
6111.
39231.
37231.
372.
7192.7表
3.11水平地震作用下柱轴力层数N轴力(KN)边柱中柱5-
21.11-
16.594-
64.8-
51.93-
125.86-
101.542-
200.63-
162.371-
312.02-
243.68注柱轴力中的负号表示拉力,当为左震作用时,左侧两根柱子为拉力,对应的右震两根柱为压力地震作用下梁端弯矩M见图
3.4地震作用下梁柱V及N见下图图
3.4左震作用下的框架弯矩图(KN/M)图
3.5左震作用下粱端剪力图(KN)图
3.6竖向荷载作用下柱端轴力图(KN)第4章荷载作用下框架结构的内力计算取横向框架进行计算,计算单元宽度为
6.6m,由于各层布置有次梁,故直接传给该框架的荷载如图中的水平阴影线所示,在竖向荷载作用下梁端弯矩可以考虑塑性内力重分布
4.1计算单元的选取根据支座弯矩相等条件在梯形荷载作用下,计算等效荷载图
4.1荷载等效图我国的《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)对钢筋混凝土板有以下规定当时,可按沿短跨方向受力的单向板计算;当时,宜按双向板计算,如仍按单向板设计,应加强短边支座的构造钢筋;当时,应按单向板设计本设计符合第二种情况,所以遵守双向板荷载传递方式,如图
7.2所示
4.2荷载计算
4.2恒荷载作用计算简图
4.
2.1恒荷载计算
(1)五层恒荷载计算代表横梁自重,为均布荷载形式=
1.05(为考虑梁的粉刷自重)=
0.3×
0.7×25×
1.05=
5.513为__板传给横梁的线荷载=
4.38×
3.6=
13.
01、、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷载它包括次梁自重、楼板重和内墙等的重力荷载集中力矩
(2)1~4荷载计算代表横梁自重,均为线荷载形式=
5.51KN/M=
5.51KN/M代表__和走道梁传给横梁的梯形荷载=
3.24×
3.3=
10.69KN/M=
10.69KN/M、、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷载它包括次梁自重、楼板重和内墙等的重力荷载集中力矩
4.
2.2活荷载计算
4.3梁上活荷载作用计算简图1五层活载活载(取均布荷载标准值)(不考虑地震作用,活载取屋面活载和雪荷载中的最大值)不上人屋面
0.5雪荷载
0.
20、、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷载它包括次梁自重、楼板重和内墙等的重力荷载=
3.3×
0.5=
1.65KN/m对于二~四层楼板=
2.0×
3.3=
6.6KN/M将以上恒荷载计算结果汇总见表
4.1,活载见表
4.2表
4.1横向框架恒载汇总表层次KN
55.
1513.
01132.
63175.
2319.__
26.281~
45.
1510.
69169.
76198.
49825.
4629.77表
4.2横向框架活载汇总表层次KN
51.
657.
2911.
611.
091.741~
46.
629.
1631.
324.
3744.698恒、活荷载计算简图见下图图
4.4恒荷载作用下计算简图图
4.5活荷载作用下计算简图
4.3内力计算梁端弯矩采用弯矩二次分配法计算梁端、柱端采用弯矩二次分配法计算,梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得,注意计算柱底轴力还需考虑柱的自重
4.
3.1固端弯矩计算梁承受的均布荷载产生的的固端弯矩
(1)恒载五层A~B跨B~C跨一到四层A~B跨B~C跨
(2)活载五层A~B跨一到四层B~C跨分配系数见表
4.3表
4.3弯矩分配系数节点线刚度分配系数左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁A5——
93.
1212.12——
0.
740.26A4—
99.
3.
1221.87—
0.
410.
450.14A3A2—
9.
9.
3.
1222.62—
0.
430.
430.14A1—
9.
7.
123.
6420.01—
0.
490.
330.18B
53.12—
92.
2614.
380.21—
0.
630.16B
43.
1299.
2.
2624.
130.
130.
370.
40.09B3B
23.
129.
9.
2.
2624.
880.
140.
390.
390.09B
13.
649.
7.
122.
6222.
630.
160.
430.
290.
124.
3.2弯矩分配
1、将各个节点不平衡弯矩进行第一次分配
2、将所有杆端的分配弯矩向远端传递,传递系数远端固定传递取C=1/
23、将各个节点因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行二次分配,使各个节点处于平衡状态
4、将各个杆端的固定弯矩,非配玩具和传递弯矩相加,即得到杆端弯矩
5、做弯矩图将杆端弯矩按比例画在杆件的受拉一侧且AB跨中弯矩为BC跨中弯矩为恒、活载作用下的弯矩分配过程见图
4.6和
4.7图
4.6恒载作用下弯矩分配过程()图
4.7恒载作用下弯矩分配过程()图
4.8恒载作用下4轴线框架弯矩图(调幅
0.85)图
4.9活载作用下4轴线框架弯矩图(调幅
0.85)第5章内力组合计算
5.1梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力式中——梁上荷载引起的剪力,——梁端弯矩引起的剪力,柱轴力;竖向恒荷载作用下梁端剪力,柱轴力计算;(顶层柱自重
35.64标准层柱自重
35.64,底层柱自重
52.47)表
5.1恒载作用下梁端剪力,柱轴力计算表层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱
565.
397.72-
0.
72064.
6766.
117.
72197.
3232.
94241.
34276.
98455.
887.72-
0.
07055.
8155.
957.
72464.
7500.
31534.
2569.
84355.
887.72-
0.
12055.
76567.
72725.
8761.
47824.
34859.
98255.
887.72-
0.
10055.
7855.
987.
72987.
011022.651___.
41150.
1155.
887.72-
0.
37055.
5156.
257.
721247.
91300.
391404.
81457.3表
5.2活载作用下梁端剪力,柱轴力计算表层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱==
54.8510-
0.
6804.
165.
53011.
4517.
14418.270-
0.
34017.
9318.
61058.
5467.
04318.270-
0.
34017.
9318.
610105.63__
218.270-
0.
34017.
9318.
610152.
72138.
93118.270-
0.
34017.
9318.
610199.
81188.86注:单位N(kN.),VkN,
5.2横向框架内力组合
5.
2.1结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素来确定由设计资料房屋高度H30m,抗震设防烈度为7度,结构为框架结构,综合考虑各方面因素,确定本框架结构工程为三级抗震等级,做到经济合理
5.
2.2框架内力组合1为了便于施工及提高框架结构的延性,通常对竖向荷载作用下的梁端负弯矩进行调幅,对现浇框架结构,调幅系数取
0.
8.梁支座负弯矩调幅后,跨中弯矩应按调幅后的支座弯矩及相应荷载作用平衡条件求得2《建筑抗震设计规范》规定表中恒载、活载两列中的梁端弯矩是经过调整的弯矩,调整系数为
0.85⑶本设计不考虑风荷载参与的组合,则本工程考虑了以下两种内力组合地震作用效应与重力荷载代表值的组合相应与水平地震作用下重力荷载代表值效应的组合;恒载+50%活载;水平地震作用标准值;承载力抗震调整系数,取值见下表
5.3承载力抗震系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯
0.75轴压比小于
0.15的柱偏压
0.75轴压比大于
0.15的柱偏压
0.8各类构件受剪、偏压
0.85竖向荷载效应由恒载产生的内力标准值;由活载产生的内力标准值在上述两种荷载组合中取最不利情况作为截面设计时用的内力设计值⑷由《荷载规范》可知,在梁和柱内力组合时,考虑计算截面以上各楼层活荷载不总是同时满布而对楼面均布荷载的一个折减,成为活荷载按楼层的这间系数,见下表表
5.4活荷载按楼层的折减系数墙、柱、基础计算截面以上的层数12-34-56-8计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数
1.00(
0.9)
0.
850.
70.65注当楼面梁的从属__超过25㎡时,应采用括号内的系数值对于本设计考虑到结构的安全性,将底层也取为
0.85,则本设计结构所有折减系数均取为
0.
85.⑸梁的内力不利组合梁端负弯矩,取下式两者较大值梁端正弯矩按下式确定梁端剪力,取下式两者较大值跨中正弯矩,取下式两者较大值—由地震作用在梁内产生的弯矩标准值—由重力荷载代表值在梁内产生的弯矩标准值—由恒载在梁内产生的弯矩标准值—由活载在梁内产生的弯矩标准值—由地震作用在梁内产生的剪力标准值—由活载在梁内产生的剪力标准值—由恒载在梁内产生的剪力标准值—结构重要性系数对于安全等级为
一、
二、三级的结构构件分别为
1.
1、
1.
0、
0.9—梁端剪力增大系数,一级框架为
1.3,二级框架为
1.2三级框架为
1.
15.3内力的组合方法以第一层跨考虑地震作用的组合为例,说明各内力的组合方法代表横梁自重,均为线荷载形式代表__和走道梁传给横梁的梯形荷载、、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷载它包括次梁自重、楼板重和内墙等的重力荷载梁上荷载设计值左震则发生在左支座右震则发生在右支座计算剪力AB净跨左震-
67.43KN
222.17KN右震
223.47KN-
66.14KN则BC跨最大弯矩梁上荷载设计值则发生在左支座右震则发生在右支座BC净跨左震-
273.41KN
273.41KN右震
305.61KN--
305.61KN则
5.4框架梁设计为保证梁有足够的受弯承载力,以耗散地震能量,防止脆断,其纵向受拉钢筋的配筋率不应小于下表规定的数值同时,梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于
2.5%
5.
4.1承载力抗震调整系数考虑地震作用时,结构构件的截面设计采用下式SR/S—地震作用效应或地震作用效应与其他荷载效益的基本组合R—结构构件承载力—承载力抗震调整系数表
5.5承载力抗震调整系数表材料构件受力状态钢筋混凝土梁受弯
0.75轴压比小于
0.15的柱偏压
0.75轴压比大于
0.15的柱偏压
0.80各类构件受剪偏拉
0.85表
5.6梁内纵向钢筋最小配筋率(﹪)抗震等级梁中位置支座跨中一
0.4和80中较大值
0.3和63中较大值二
0.3和65中较大值
0.25和55中较大值三四
0.25和55中较大值
0.2和45中较大值
5.
4.2梁控制截面及内力计算图
5.1梁控制截面位置梁正截面承载力计算混凝土强度等级C30(,)纵向钢筋为Ⅱ级钢筋(),箍筋为Ⅰ级钢筋()各截面内力计算
(1)Ⅰ—Ⅰ截面M=∣M∣-=()=4__.872Ⅲ—Ⅲ截面M=∣M∣-=()=
415.55
(3)Ⅱ—Ⅱ截面跨中最大正弯矩M=∣M∣-=()=
270.12
(4)Ⅳ—Ⅳ截面梁端负弯矩M=∣M∣-=()=
230.13
(5)Ⅴ—Ⅴ截面跨中最大正弯矩M=∣M∣-=()=
267.
355.5梁截面配筋计算
5.
5.1AB跨正截面配筋计算AB跨当梁下部受拉时按T形截面设计,当梁上部受拉时,按矩形截面设计翼缘计算宽度当按跨度考虑时,mm,按梁的净距考虑时,,按翼缘厚度考虑时,=700-35=665mm,,此种情况不起控制作用,所以取两者中较小者,梁内纵向钢筋选HRB335级钢筋混凝土选用C30混凝土,,,相对界限受压高度1)Ⅱ—Ⅱ截面计算判断T形截面类型属第一类T形截面==
0.013=
0.013<=
0.55,满足要求则=
0.013×665=
8.65A==
865.36查表得梁下部纵向钢筋为4,==
0.76%>
0.2%同时大于
0.45=
0.45××=
0.21%,满足要求土结构设计规范》规定受弯构我国《混凝件,偏心受拉构件,轴心受拉构件,其一侧纵向受拉钢筋的配筋率不应小于
0.25和
0.55中的最大值2)Ⅰ—Ⅰ截面计算(即A支座)计算下部纵向受拉钢筋__然后将其伸入支座,作为支座截面承受负弯矩的受压__再按双筋截面计算梁上部纵筋__,梁下部跨间截面的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋=1256==
0.048=
0.049<=
0.55,满足要求A==
2024.24查表得梁下部纵向钢筋为6,1)Ⅲ—Ⅲ截面计算Ⅰ—Ⅰ截面计算(即C支座)==
0.048=
0.049<=
0.55,满足要求A==
1717.13查表得梁下部纵向钢筋为6,==
1.1>
0.2%同时大于
0.45=
0.45××=
0.21%,同时>
0.25﹪×=
0.25﹪×﹪=>
0.3满足要求跨正截面配筋计算Ⅴ—Ⅴ截面计算当梁下部受拉时按T形截面设计,当梁上部受拉时,按矩形截面设计翼缘计算宽度当按跨度考虑时,mm,按梁的净距考虑时,,按翼缘厚度考虑时,=500-35=465mm,,此种情况不起控制作用,所以取两者中较小者,梁内纵向钢筋选HRB335级钢筋混凝土选用C30混凝土,,,相对界限受压高度判断T型截面类型属第一类T形截面==
0.081=
0.084<=
0.55,满足要求A==
531.96查表得梁下部纵向钢筋为2,==
0.54%>
0.2%同时大于
0.45=
0.45××=
0.21%,满足要求梁下部跨间截面的钢筋2伸入支座,作为支座截面承受负弯矩作用下的受压钢筋再按双筋截面计算梁上部纵筋__,即B右支座上部受拉钢筋==
0.086=
0.09<=
0.55,满足要求A==
1595.88查表得梁下部纵向钢筋为6,==
1.6%>
0.2%同时大于
0.45=
0.45××=
0.23%同时>
0.25﹪×=
0.25﹪×﹪根据《混凝土结构设计规范》规定当梁的腹板高度>450mm,在梁的两侧应沿高度配置纵向构造钢筋,又称腰筋,每侧的纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面__不应小于腹板截面__的
0.1﹪,且其间距不宜大于200mm,故本设计应配置腰筋表
5.7主梁配筋表截面1-1截面负筋AB跨间Ⅲ—Ⅲ截面负筋Ⅳ—Ⅳ面负筋BC跨M/KN·m
367.
40202.
59311.
66172.
60200.51202586617181596532选筋
6466222811520228122817605.6主梁斜截面设计框架梁斜截面强度计算为防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏,截面设计时要对剪力设计值进行调整,按照《建筑抗震设计规范》调整如下式中—梁端剪力增大系数;—梁的净跨;—梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值;—分别为梁左右端截面顺时针方向和反时针方向截面组合的弯矩设计值考虑承载力抗震调整系数
0.85梁斜截面配筋计算==
6655.
6.1AB跨./b=665/300=
2.21<4属于一般梁/b≤4时V≤
0.
250.25=
0.25×
1.0×
14.3×300×665=
713.21KN>=
229.03KN故截面尺寸满足要求箍筋采用HPB235级钢筋,,,抗震设计规范规定,三级抗震等级梁端加密区长度为__x
1.5500,为梁截面高度,则本设计中横向跨间梁的加密区长度为
1.5700=1015mm,
1.5450=675mm边跨取1000mm,中间跨取700mm箍筋间距为min8d,100,则加密区箍筋间距取为100mm当梁截面高度大于450mm时,须沿高度方向配置纵向构造钢筋,间距为200mm加密区箍筋取4肢8@100,满足设计,非加密区箍筋取4肢8@200,满足设计要求CD跨/b=665/300=
2.21<4属于一般梁/b≤4时V≤
0.
250.25=
0.25×
1.0×
14.3×300×665=
713.21KN>=
229.03KN故截面尺寸满足要求梁端加密区箍筋取4肢8@100,箍筋采用HPB235级钢筋,考虑抗震要求=(
0.42×
1.43×300×665+
1.25×210××665)=
365.16>
346.64KN满足抗震要求根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002对梁箍筋加密,三级抗震等级梁端加密区长度为__x
1.5500,为梁截面高度,则本设计中横向跨间梁的加密区长度为
1.5500=750mm,
1.5450=675mm边跨取1000mm,中间跨取700mm箍筋间距为min8d,100,则加密区箍筋间距取为100mm当梁截面高度大于450mm时,须沿高度方向配置纵向构造钢筋,间距为200mm加密区箍筋取4肢8@100,满足设计,非加密区箍筋取4肢8@200,满足设计要求
5.7次梁设计
5.
7.1荷载设计值计算次梁截面尺寸(b×h=250×500)由板传来
3.24×
3.75=
12.15KN/M次梁自重
0.25×
0.5×25×
1.05=
3.94KN/M恒载=
16.09KN/M活载=
3.3x
2.0=
6.6KN/Mq=+总计由永久活载控制
1.2×
16.09+
1.4×
6.6=
30.66KN/M由可变活载控制
1.35×
16.09+
0.7×
1.4×
6.6=
30.2KN/M取大值由永久活载控制
30.66KN/M计算跨度取为支座支座跨中
5.
7.2正截面承载力计算
(1)跨中截面当梁下部受拉时,按T型截面设计翼缘宽度的计算按照计算跨度考虑=
1.0×
14.3×2600×100×(565-)×10=1246>M=
55.65则属于第一类T型截面
1、跨中计算==
0.0086=
0.0086<=
0.55,满足要求A==
400.29查表得梁下部纵向钢筋为3,==
0.43%>
0.2%同时大于
0.45=
0.45×=
0.21%,满足要求
1、支座截面设计M=-
111.29+
85.99×=-
98.39==
0.014=
0.012<=
0.55,满足要求A==
651.65查表得梁下部纵向钢筋为4,==
0.57%>
0.2%同时大于
0.45=
0.45×=
0.21%,满足要求
5.8次梁斜截面受剪承载力计算截面验算==
1.55<4,属于厚腹梁
0.25=
0.25×
1.0×
14.3×250×565=
498.71>=
85.99故截面尺寸满足要求=
0.7×
1.43×250×565=
139.64KN>
85.99按构造配箍筋采用﹪>﹪满足要求第6章柱及楼板计算
6.1柱的构造要求为了改善框架柱的延性,使柱的屈服弯矩大于其开裂弯矩,保证框架在柱屈服的时具有较大的变形能力,柱纵向钢筋的最小总配筋率按下表采用,同时柱截面每一侧配筋率不应小于
0.2%,对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,表中数值应增加
0.1表
6.1柱纵向钢筋的最小总配筋率类别抗震等级一二三四中柱和边柱
1.00%
0.80%
0.70%
0.60%角柱、框支柱
1.20%
1.00%
0.90%
0.80%为了施工方便和经济要求,框架柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%;截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不应大于200mm箍筋构造要求箍筋加密区范围柱端,取截面高度(圆柱直径)、柱净高的和500mm三者的最大值;底层柱,柱根不小于柱净高的;当有刚性地面时,除柱端外,尚应取刚性地面上下各500mm剪跨比不大于2的柱、框支柱、一级及二级抗震等级框架的角柱以及需要提高变形能力的柱取全高表
6.2柱加密区箍筋最大间距和最小直径抗震等级箍筋最大间距(采用较小值)mm箍筋最小直径mm一6d10010二8d1008三8d150柱根1008四8d150柱根1006(柱根8)柱箍筋加密区的箍筋肢距,
二、三级不大于250mm和20倍箍筋直径的较大值;至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束图
6.1柱控制截面位置混凝土采用C30,纵向钢筋为HRB335级钢筋,箍筋为HPB235级钢筋,
6.2柱的轴压比、剪跨比验算柱的轴压比是指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面__和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的比值轴压比较小时,在水平地震作用下,柱将发生大偏心受压的弯曲型破坏,柱具有较好的位移延性;轴压比较大时,柱将发生小偏心受压的溃型破坏,柱几乎没有位移延性因此,必须合理确定柱的截面尺寸,使框架柱处于大偏心受压状态,保证柱具有一定的延性以第
一、二层柱为例,对上图中的1-12-23-3,三个截面进行计算,混凝土强度等级C30,,纵向钢筋为二级钢筋,箍筋为一级HPB235,根据《建筑抗震设计规范》框架抗震等级为三级时柱的轴压比为
0.7A柱KNB柱KN三个截面均满足轴压比限值的要求表
6.3横向框架A、B柱剪力组合柱号层次A柱2-
10.4-
4.71±
61.
5261.52-
86.01-
18.741-
2.60-
1.21±
88.
188.54-
94.71-
4.72B柱
27.
34.24±
111.
46124.96-
106.
8814.
09512.
681.07±
105.
29112.59-
106.
424.
6886.3柱正截面承载力计算框架结构的变形能力与框架变形规则密切相关,一般框架梁的延性大于柱,梁先屈服可以使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力极限曾间位移增大,抗震性能较好若柱形成塑性铰,则会伴随极大地层间位移,危及结构承受垂直荷载的能力,并可能使解构成为机动体系因此在框架设计中,应体现“强柱弱梁”的概念要求因此在三级框架中,除顶层外,其余各节点的梁、柱应该符合下述公式式中——节点上、下柱端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和;——节点左、右梁顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和;由于地震作用是往复作用,因此两个方向的弯矩设计值均应满足要求当柱考虑顺时针弯矩之和时,梁应考虑反时针的弯矩之和,反之亦然若采用对称配筋,可取两组内力中较大的计算进行配筋由于框架的底层过早的出现塑性屈服,将影响整个结构的变形能力,同时框架梁塑性铰的出现;由于内力重分布,底层柱的反弯点具有较大的不确定型,因此对三级框架底层柱应考虑乘以
1.15的弯矩增大系数第一层梁与A柱节点梁端弯矩值由内力组合表查得左震
417.39/
0.75-
188.85/
0.85×
0.6/2=1__.86右震=
105.36÷
0.8-
86.01÷
0.85×
0.1+
350.78÷
0.8-
94.71÷
0.85×
0.6-
0.1=
504.34则取=
504.34第一层梁与B柱节点柱端弯矩值由内力组合表查得由于梁端取左震,则取左震,那么=
504.34<
1.2按弯矩分配原则得△M=
587.83-
504.34=
83.49A柱一层上、下柱端弯矩上下-
350.78+
94.71×
0.6-
0.1=-
303.425对于底层柱底Ⅲ—Ⅲ截面的弯矩应考虑增大系数
1.
156.4柱正截面配筋计算由A柱内力组合表得现浇楼盖底层柱=
1.0H=4550mm,其余柱=
1.25H=
1.25×
3.6=4500mm底层=4550/600=
7.583>5二层=3600/600=6>5均考虑偏心曾大系数采用对称配筋考虑大小偏压控制的两种情况——柱的计算高度,应乘以增大系数,首层
1.0,其它层
1.25,截面采用对称配筋;=M/N——轴向力对称截面形心的偏心距;——附加偏心距,其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的较大值——初始偏心距;——偏心构件的截面曲率修正系数;——构件长细比截面曲率影响系数,当时,;——偏心距增大系数;——轴向压力作用点到纵向受拉钢筋合力点距离——当<为大偏心,>为小偏心;采用对称配筋时Ⅲ—Ⅲ截面计算mm=600/30与20mm取大值为20mm=
104.13+20=
124.13mm=
0.5×
14.3×600×600/
1668.784×=
1.8>
1.0取
1.0其值取为
1.0初始判断=
1.25×
124.13<
0.3×560=168为小偏压按上式计算时,应满足N>及>因为N=
1955.33<=
0.55×
14.3×600×560=
3086.16KN=
1955.33××
415.16=
811.77KN`M<=
1351.8KN`M故按构造配筋,且满足=
0.8﹪单侧配筋率>
0.2﹪故==bh=
0.2﹪×600×600=720再选=
1955.33KNM=
8.47-
4.72×(
0.7-
0.1)=
5.64KN·Mmm=600/30与20mm取大值为20mm=
2.__+20=
22.__mm=
0.5×
14.3×600×600/
1955.33×=
1.54>
1.0取
1.0其值取为
1.0初始判断=
2.36×
22.__=
54.02<
0.3×560=168为小偏压按上式计算时,应满足N>及>因为N=
1955.33<=
0.55×
14.3×600×560=
3086.16KN=
1955.33××___.02<=
1351.8KN`M故按构造配筋,且满足=
0.8﹪单侧配筋率>
0.2﹪故==bh=
0.2﹪×600×600=720实配钢筋4(=1256)单侧配筋率满足单侧配筋率要求总配筋率且>
0.8%,满足总配筋率要求Ⅱ—Ⅱ截面计算mm=600/30与20mm取大值为20mm=
186.14+20=
206.14mm=
0.5×
14.3×600×600/361086×=
8.3>
1.0取
1.0其值取为
1.0初始判断=
1.15×
206.14=
237.06>
0.3×560=168为大偏压再选=
1884.475M=
16.65-
4.72×(
0.7-
0.1)=
13.82KN·Mmm=600/30与20mm取大值为20mm=
7.33+20=
27.33mm=
0.5×
14.3×600×600/
1884.475×>
1.0取
1.0其值取为
1.0初始判断=
2.14×
27.33=
58.54<
0.3×560=168为小偏压按上式计算时,应满足N>及>因为N=
1884.475×<=
0.55×
14.3×600×560=
3086.16KN=
1884.475××
318.48<=
1351.8KN`M故按构造配筋,且满足=
0.8﹪单侧配筋率>
0.2﹪故==bh=
0.2﹪×600×600=720实配钢筋4(=1256)单侧配筋率满足单侧配筋率要求总配筋率且>
0.8%,满足总配筋率要求Ⅰ—Ⅰ截面计算mm=600/30与20mm取大值为20mm=
63.52+20=
83.52mm=
0.5×
14.3×600×600/
1533.2975×=
1.96>
1.0取
1.0其值取为
1.0初始判断=
1.2×
70.357=
84.43<
0.3×560=168为小偏压按上式计算时,应满足N>及>因为N=
1533.2975<=
0.55×
14.3×600×560=
3086.16KN<=
1351.8KN`M故按构造配筋,且满足=
0.8﹪单侧配筋率>
0.2﹪故==bh=
0.2﹪×600×600=720再选=
1533.2975M=
16.65-
4.72×(
0.7-
0.1)=
26.306KN·Mmm=600/30与20mm取大值为20mm=
17.16+20=
37.16mm=
0.5×
14.3×600×600/
1533.29×>
1.0取
1.0其值取为
1.0初始判断=
1.3×
37.16=
58.54<
0.3×560=168为小偏压按上式计算时,应满足N>及>因为N<=
0.55×
14.3×600×560=
3086.16KN<=
1351.8KN`M故按构造配筋,且满足=
0.8﹪单侧配筋率>
0.2﹪故==bh=
0.2﹪×600×600=720实配钢筋4(=1256)单侧配筋率满足单侧配筋率要求总配筋率且>
0.8%,满足总配筋率要求表
6.4柱配筋表柱号层次柱截面实际配筋最终实配钢筋A柱2Ⅰ—Ⅰ7207204=12561Ⅱ—Ⅱ
935.157204=1256Ⅲ—Ⅲ7207204=
12566.5柱斜截面配筋计算
6.
5.1柱斜截面承载力验算以第一层柱为例进行计算,考虑地震作用的框架柱剪力设计值应按下式进行调整式中——柱的净高;,——考虑地震作用组合,且经过调整后的框架柱上、下端弯矩设计值;由前面计算可知=
173.78=
436.0=
4.55-
0.7=
3.85则框架柱的剪力设计值柱抗剪承载能力应符合公式,满足要求,取=
2.6——剪跨比,取柱上、下端计算结果较大值;——柱端截面组合弯矩设计值;——柱端截面剪力设计值;——截面有效高度;其中,取较大的柱下端值,而且、不应考虑,与相应的轴力N---考虑地震作用的柱的轴向压力比或拉力设计值N=
2085.98>
0.3=
0.3×
14.3×600×600=
1803.6则取N=
1803.6——承载力抗震调整系数
0.85=<0故该层柱应按照构造配置箍筋,柱端加密区的箍筋选用4肢8@100,一层柱的轴压比=
0.325,查《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋率符合下述要求=
0.087=
0.087×
14.3/210=
0.69>
0.4式中——最小配箍特征值非加密区采用4肢8@200==
244.77>
94.71经计算按构造配筋满足要求
6.6楼板设计楼板计算示意图图
6.2楼板计算示意图荷载设计值板与梁整浇在一起,板的转动将引起次梁的扭转如果次梁的抗扭刚度为零,板就可以在支撑处自由转动,完全符合铰支座自由转动的假设,不必修正实际上,梁的抗扭能力将限制板的自由转动,使板在支撑处转角减小,这样就减小了板的内力为了使板的内力计算更接近实际,可采用折算荷载进行调整考虑到板和梁在支撑处的转动主要是由活荷载的不利布置产生的,因此,比较简单的修正方法是在荷载总值不变的条件下,增大恒载,减小活载,即在计算板的内力时,采用折算荷载板厚100mm,次梁b×h=250×600梁板C30()柱子C30()钢筋采用HRB335荷载计算恒载计算:楼面活载:恒载设计值:g=
1.0×
3.24×
1.2=
3.__KN/M楼面活载设计值:g=
1.0×
2.0×
1.4=
2.80KN/M双向板设计(按弹性理论设计)折算荷载楼面恒载活载计算跨度(梁偏心,柱不偏心)弯矩计算1)满足荷载时布置于板上B板=
3.3/
7.8=
0.42支撑方式四边固定按公式=
0.0382=
0.00524=-
0.0817=
0.057082)间隔布置荷载=
1.4KN/M=
0.42支撑方式三边简支一边固定=
0.0567=
0.00768=(
0.038+
0.2×
0.00524)×
5.29×
3.3+(
0.0567+
0.2×
0.00768)×
1.4×
3.3=
2.95+
1.056=
4.006=(
0.00524+
0.2×
0.0382)×
5.29×
3.3+(
0.00768+
0.2×
0.0382)×
1.4×
3.3=
0.9688+
0.2779=
1.
2476.
6.1截面设计截面有效高度选用钢筋作为受力主筋,则(短跨)方向跨中截面的mm;(长跨)方向跨中截面的mm支座截面处均为81mm截面弯矩设计该双向板四周与梁整浇,故弯距设计值应按下列方法折减
1、中间跨和跨中截面及中间支座截面减小20%
2、对边区格跨中截面截面及内支座截面,当时,折减20%,当
1.5<<2时,折减10%支座处最大弯矩,四边固定,q+g=
5.29+
1.4=
6.69KN/M=-
0.05708=-
0.0817表
6.5板的配筋表项目截面配筋实配(㎜)跨中短跨
814.006×
0.8=
3.
2138.82251长跨
731.247×
0.8=
0.
99847.59251支座短跨
815.32×
0.8=
4.256184335长跨
817.63×
0.8=
6.
104264.41335单向板计算荷载计算走道g+q=
6.69KN/M弯矩计算
1、跨中弯矩
2、支座弯矩板厚100mm=100-15-8/2=81mm混凝土钢筋选用HRB335配筋计算跨中=
0.33A==
127.413实配钢筋=
2516.7楼梯设计楼梯采用C30混凝土现浇板式楼梯,踏步尺寸为
163.3×270板式楼梯的优点是下表面平整,施工支模方便,外观比较轻巧斜板厚约为楼梯斜长的~,层高
3.6,作为楼梯的设计依据梯段斜板按斜放的简支梁计算,斜板的计算跨度取平台梁间的净距楼梯均布荷载标准值q=
2.
56.
7.1楼梯板设计板式楼梯由梯段、休息平台和平台梁组成楼梯是斜放的齿形板,支撑在平台梁上板式楼梯的优点是下表面平整,施工支模方便,外观比较轻巧;缺点是斜板较厚,混凝土和钢筋用量较多梯段斜板按斜放的简支板计算,斜板的计算跨度取平台梁间的斜长净距,倾斜度为图
6.3楼梯平面荷载计算层高为3600mm的楼梯设计,取1m宽版带计算楼梯板,荷载分项系数计算跨度和板厚计算跨度取,板厚一般不小于取h=120石材面层水泥砂浆找平层20厚三角形踏步120mm厚斜板自重板底抹灰恒载合计
5.886KN/M活载
2.5KN/M荷载总设计值P=
1.2×
5.886+
1.4×
2.5=
10.56KN/M图
6.4楼梯板计算简图截面计算平台梁的宽250mm高350mm板的水平计算跨度,两端均与梁整浇连接,考虑梁和板的局部嵌固作用,跨中弯矩取1/10弯矩设计值截面有效高度mmHRB335,分布筋取平台板设计取休息平台板厚,取1米板带进行计算计算跨度取,视该板为四边固定双向板h≥h=100荷载计算石材面层100mm厚混凝土板板底抹灰恒载合计
3.39kN/m活载合计
2.5kN/m总荷载设计值截面设计板的计算跨度截面有效高度,==
0.033==
128.83实配钢筋,选构造钢筋﹪×1000×100=120平台梁设计设平台梁截面尺寸为200mm×450mm荷载计算梁自重(考虑梁侧粉刷)平台板传来的荷载梯段板传来的荷载恒载合计
3.39kN/m活载合计
2.5kN/m总荷载设计值q=
25.15KN/M图
6.5平台梁计算简图截面设计计算跨度ho=450-35=415mm弯矩设计值剪力设计值截面按倒L形计算,取=543mm判断截面类型属于第一类T形截面选配414,斜截面受剪承载力计算满足要求受弯构件的受剪截面应符合下列条件满足要求满足要求满足要求总结毕业设计是我在校期间最后一个重要的学习环节,通过毕业设计可学到本专业系统、综合的训练能力,提高综合运用所学知识能力和实践技能,同时可培养创新能力从建筑设计开始就由于考虑不周而反复修改对结构的合理性考虑不周,__布置、采光通风和交通组织上也存在着问题此后,在徐振中和刘长江老师的帮助下,我不断完善自己的方案基本满足了建筑设计的要求在结构设计中,通过手算一榀框架,我更深刻地领会了框架、楼梯、板、基础等部分的设计流程、简化措施、计算方法以及相关规范,重视了建筑构造措施和结构构要求,也使我的设计更加接近于实际工程在计算机制图的过程中,我较熟练AutoCAD在此过程中,我对制图规范有了较为深入地了解,对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识由于初次接触一个工程设计的全过程,从一月份开始至今,回想起几个月来的设计过程,看到展现在自己面前的设计成果,感觉一个学期的付出没有白费这次的毕业设计不仅使我对四年来大学所学专业知识的进行了一次比较系统的复习和总结,而且也对我马上从事的设计工作会有很大的帮助通过本次毕业设计,可以掌握结构设计的内容、步骤、和方法,全面了解建筑工程设计的全过程;培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、及绘制结构施工图的能力;培养我们在建筑工程设计中的配合意识;培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力;通过实际工程训练,培养我建立功能设计、施工、经济全面协调的思想,进一步建立建筑、结构工程师的责任意识为以后工作奠定了坚实的基础致谢首先感谢工程技术系给了我这次毕业设计的宝贵机会,毕业设计是对一名合格的本科毕业生的检验,也是对本科4年学习成果的检验通过这次综合性的设计,我们不仅可以把书本所学到的理论知识再次巩固,还可以提高自己的综合实践能力为自己的大学生活画上一个圆满的句号,更为下一阶段的实际操作奠定坚实的基础通过它我们可以把学到的理论知识和实际案例结合起来,提高自己的综合实践能力,为自己的大学生涯画上一个圆满的句号在这里我还要特别感谢我们的指导教师,毕业设计是将以往的课程设计的一个综合,开始不知道如何下手去做,很多的步骤不知道,徐振中和刘长江老师认真,耐心的__我们,及时把设计当中出现的问题告诉我们,并且作出详细的解释最后感谢所有帮助过我的老师和同学们,谢谢你们____
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