某工礦企業(yè)的行政辦公大樓設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

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1、 題 目：某工礦企業(yè)的行政辦公大樓設(shè)計(jì) 目錄 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1 建筑設(shè)計(jì)說明 4 1.1、工程概況 4 1.2、技術(shù)條件 4 2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 4 2.1結(jié)構(gòu)布置及基本構(gòu)件的確定 4 2.1.2截面尺寸估算 5 2.1.3、基礎(chǔ)的選用 6 2.1.4結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 6 2.2重力荷載計(jì)算 7 2.2.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 7 2.2.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 7 2.2.3梁柱重力荷載的計(jì)算 7 2.2.4墻重力荷載的計(jì)算 8 2.3、線剛度計(jì)算 12 2

2、.4、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 12 2.4.1計(jì)算單元 12 2.4.2 豎向恒荷載計(jì)算 13 2.4.3活荷內(nèi)力計(jì)算 16 2.4.4重力荷載代表值計(jì)算 22 2.5、內(nèi)力組合 24 2.6、截面設(shè)計(jì) 24 2.6.1、承載力抗力調(diào)整系數(shù) 24 2.6.2、梁的正截面設(shè)計(jì) 25 2.6.3、梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算 30 2.6.4、框架柱設(shè)計(jì) 31 2.7雙向板的設(shè)計(jì) 36 2.7.1荷載的計(jì)算 36 2.7.2截面設(shè)計(jì) 38 2.8、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 40 2.8.1 基本資料 40 2.8.2確定基礎(chǔ)底面尺寸 40 2.8.3 確定基礎(chǔ)高度 41 2.8

3、.4 基礎(chǔ)配筋 41 2.9、樓梯設(shè)計(jì) 40 參考文獻(xiàn): 44 摘 要 本工程為某工礦企業(yè)的行政辦公大樓建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主樓標(biāo)高15.0m。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計(jì)算按橫向框架承重分析。內(nèi)力計(jì)算考慮以下三種荷載作用，即水平荷載作用下的內(nèi)力，豎向荷載作用下的內(nèi)力及重力荷載代表值值作用下的內(nèi)力。在進(jìn)行截面抗震設(shè)計(jì)時(shí)，柱按偏壓構(gòu)件計(jì)算，為保證延性框架要“強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件強(qiáng)錨固的設(shè)計(jì)原則，且滿足構(gòu)造要求。 關(guān)鍵詞： 框架；辦公樓，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； Abstract This works for architectural and

4、 structural design of the administrative office building of an industrial and mining enterprises. The main building elevation 15.0m. The structural design of the project using the framework of the structure, the structure analysis calculate the load-bearing horizontal framework. Internal force calcu

5、lation consider the following three loads, horizontal loads, internal forces, internal forces under the vertical loads and gravity loads representing the value of the value under the internal forces. During the cross-sectional seismic design, column calculated according to the biasing member To ensu

6、re ductile frame strong shear weak bending, weak beam, the strong node Weak member strong anchoring the design principles, and to meet the structural requirements. Keywords: frame; office, structure design; 1 建筑設(shè)計(jì)說明 1.1、工程概況 本工程為四層某工礦企業(yè)的行政辦公大樓，框架結(jié)構(gòu)，建筑物安全等級(jí)別為二級(jí)， 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年，填充墻

7、采用加氣混凝土砌塊砌筑，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。 1.2、技術(shù)條件： 1、風(fēng)向： 該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，基本風(fēng)壓為0.50KN/m2,地面粗糙度為B類?；狙簽?.40KN/m2，屋面活載0.50KN/m2，樓面活載2.50KN/m2。 2、氣溫： 屬季風(fēng)副熱帶濕潤氣候，全年氣溫為15.8℃，最高月平均氣溫 31.7℃，最低月平均氣溫 －2.5℃。 3、耐火等級(jí)：一級(jí)。 4、場地與環(huán)境： 本工程位于安徽省某市，擬建綜合樓場地平坦，周邊環(huán)境寬松，地面標(biāo)高為35.2—35.0m。 5、工程地質(zhì)： 根據(jù)地質(zhì)堪察報(bào)告及鉆孔實(shí)測結(jié)果，土層情況為一層是人工填

8、土，平均厚度0.5M左右，層底標(biāo)高在34.50M以上，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為16KN/m2；第二層是亞粘土，平均厚度0.6M左右，層底標(biāo)高在33.40M以上，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為200KN/m2；第三層是粘土，平均厚度6M左右，層底標(biāo)高在27.0-28.0M，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為250KN/m2；地下水位在32.85-32.6M之間，對砼無侵蝕作用。 6、抗震設(shè)防：該地區(qū)為六度設(shè)防，不考慮抗震設(shè)防。 2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1結(jié)構(gòu)布置及基本構(gòu)件的確定 2.1.1柱網(wǎng)布置 主體共四層，層高3.4米；填充墻：內(nèi)外墻厚240mm，采用粘土多孔磚砌筑。 圖2.1 柱網(wǎng)布置圖1:1

9、00 2.1.2截面尺寸估算 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。 （1）現(xiàn)澆混凝土板（多跨連續(xù)板），取板厚h＝100mm＞1/40l=1/403600=90mm。現(xiàn)澆凝土雙向板的最小厚度≥80mm。所以取h=100mm。 框架梁（主梁）工程經(jīng)驗(yàn)估算（梁高、寬） AB、CD 跨 l=6000mm 取h=1/106000=600mm,b=(1/2～1/3)h=240mm BC 跨 l=2100mm 取 h=1/11l=1/117200≈650mm b=(1/2～1/3)h=240mm 表1.1 梁截面尺寸（㎜）及各層混凝土強(qiáng)度等級(jí) 層次 混凝土強(qiáng)度 橫梁（bh）

10、 縱梁（bh） AB、CD跨度 BC跨度 2-4 C30 240600 240500 240650 1 C35 240600 240500 240650 2). 次梁 層次 混凝土強(qiáng)度 AB、CD跨（bh） 2-4 C30 240500 1 C35 240500 2.1.2.3.框架柱尺寸估算 混凝土 C35 fc=16.7N/㎜2 ft=1.57N/ ㎜2 C30 fc=14.3N/ ㎜2 ft=1.43N/ ㎜2 B≥1/153000=200mm hc=(1～2)b=200～400mm 各層的重力荷載代表值q

11、=12KN/㎡(輕質(zhì)框架隔墻) （1）由柱網(wǎng)布置圖可知底層邊柱、中柱的負(fù)荷面積分別為7.23 m2 ,7.24.35m2。 由式 μc=Nc/fcbhc≤[μc] 式中 Nc=1.25CβN N=qAn 注 ： 　 C: 邊柱 :C=1.1,中柱：C=1.0，角柱 ：C=1.2 β： 七度地區(qū)　　β=1.05 八度地區(qū) β=1.1 表2.1框架柱軸壓比限值 結(jié)構(gòu)體系 抗震等級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 框

12、架結(jié)構(gòu) 0.7 0.8 0.9 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu) 0.75 0.85 0.95 部分框支剪力墻結(jié)構(gòu) 0.6 0.7 - 則：邊柱μc=1.251.01.11210007.234/16.7Ac≤0.9 則 Ac≥94850㎜2 中柱μc=1.251.11.11210007.24.354/16.7Ac≤0.9 則Ac≥151286 ㎜2 若柱取為方形，則邊柱和中柱截面高度分別為468mm 和489mm 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果并綜合考慮抗風(fēng)、抗震因素，確定柱截面尺寸:1-4層柱： 500500mm 2.1.3、基礎(chǔ)的選用 選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ) ,采用C20混凝

13、土,基礎(chǔ)埋深1.5m。結(jié)構(gòu)平面布置圖如（圖1.1），框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如（圖1.2）。取柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2-4層柱高度即為層高，取3.4m，底層柱高從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即h1=3.4+0.2+0.45=4.35m，其中3.4m為底層層高，室內(nèi)外高差0.45m，從基礎(chǔ)頂面到室外地坪為0.2m。 2.1.4結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 取橫向一榀框架（3軸線處的） 圖2.1橫向框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 2.2重力荷載計(jì)算 2.2.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒荷 1）屋面 防水層（二氈三油） 0.35kN/㎡

14、 20厚1:2.5水泥砂漿找平層 20KN/m30.02=0.4kN/㎡ 1:6水泥焦渣最底處30，2%坡 14KN/m30.03=0.42 kN/㎡ 鋪聚苯乙烯泡沫塑料板保溫層100 0.50.1=0.05 kN/㎡ 混凝土板100厚 25 KN/m30.1=2.5 kN/㎡ 合計(jì) 3.72 kN/㎡ 2）2—4

15、層摟面（預(yù)制磨石樓面） 25厚預(yù)制磨石樓面 0.65KN/m30.025=0.02 kN/㎡ 撒素水泥面20厚 16 KN/m30.02=0.32 kN/㎡ 30厚1:4干硬性水泥砂漿找平20 KN/m30.03=0.6 kN/㎡ 鋼筋混凝土樓板 25 KN/m30.1=2.5 kN/㎡ 合計(jì)

16、 3.44 kN/㎡ 2.2.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 kN/㎡ 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 kN/㎡ 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk=μrS=1.00.3=0.3 kN/㎡ 2.2.3梁柱重力荷載的計(jì)算 表2.2 梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 構(gòu)件 b/m h/m γ(/kN/m) g(kN/m) l/m n G(kN) ∑∑G(kN) 1-4 邊 橫 梁 0.24 0.6 25 3.6 5.55 16 319.68 2529.6 中 橫 梁 0.

17、24 0.5 25 3 2.25 8 56.4 次梁 0.24 0.5 25 3 5.76 14 241.92 縱梁 0.24 0.65 25 3.9 6.75 28 737.1 底層 柱 0.5 0.5 25 5.0625 4.35 32 639.9 2-4 柱 0.5 0.5 25 5.0625 3.4 32 534.6 注:（1）:g表示單位長度重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量。 （2）梁長度取凈長，柱長度取層高。 2.2.4墻重力荷載的計(jì)算 采用粘土多孔磚γ=5.5 kN/m

18、 外乳膠漆 0.5 kN/㎡ 內(nèi)抹灰 γ=17 kN/ m 內(nèi)墻240 5.50.24+170.022=2 kN/㎡ 外墻240 5.50.24+170.02+0.5=2.16 kN/㎡ 2.3、線剛度計(jì)算 表2.3 橫梁線剛度計(jì)算表 類別 層次 E EA 邊橫梁 1 3.15 240600 4.32 5550 1.3608 0.4536 2-4 3.0 240600 4.32 5550 1.296 0.432 走道梁 1 3.15

19、 240500 2.5 2250 0.7875 0.414 2-4 3.0 240500 2.5 2250 0.75 0.36 表2.4 柱線剛度計(jì)算表 層次 E EA 1 4350 3.15 500500 3.417 1.0764 0.6379 2-4 3400 3.0 500500 3.417 1.0251 0.6075 2.4、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 2.4.1計(jì)算單元 取3軸線處的橫向框架計(jì)算 計(jì)算單元寬7200mm 由于房間布置次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如下圖陰影

20、所示：計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于節(jié)點(diǎn)上。 圖5.1橫向框架計(jì)算單元 2.5.2 豎向恒荷載計(jì)算 1)頂層恒載 頂層女兒墻的計(jì)算p=5.50.20.97.2=3.96kN 1 /代表橫梁均布荷載（自重） =3.6 /=3 2 / 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 =3.723.6=13.492 /=3.722.1=7.812 圖5.2各層梁上作用的恒載 圖5.3各層梁上作用的活載 3 把梯形荷載折算成均布荷載 A-B軸線(或C-D軸線)

21、 l==1.8 則==0.3 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）13.492=11.343 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.5+0.5）10.044=6.2775 邊橫梁q=++=0.55+3.6+11.343=15.493 中橫梁q=+/+=0.55+3+6.2775=9.8275 4集中力的計(jì)算 P、 P分別為縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括板重、縱梁重、次梁自重、女兒墻重。 板的自重：P處[1/23.61.82+（6+2.1）1.81/2]3.72=51.2244kN 縱梁自重：3.97.2=28.08 kN

22、 次梁自重：36/2=9 kN 女兒墻重：0.557.2=3.96kN P=51.2244+28.08+9+3.96=92.2644kN P=51.2244+28.08+9+(2.1/22+1/22.11.35)3.72=112.5994kN 2)1-3層恒載 1 =3.6 /=3 2 / 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 =3.443.6=12.384 /=3.442.1=7.224 3 把梯形荷載折算成均布荷載 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）12.384=10.48923 折算成均布后為=（1-2+）=

23、（1-20.5+0.5）7.224=4.515 4墻作用于橫梁的均布荷載q=5.50.243.=4.356 邊橫梁q=++ q=3.6+10.48923+4.356=18.45523 中橫梁q=/++ q=3+4.515+4.356=13.155 5集中力的計(jì)算 P、P分別為縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括板重、縱梁重、次梁自重、墻重。 板的自重： P處[1/23.61.82+（6+2.4）1.81/2]3.44=48.2976kN 縱梁自重： 3.97.2=28.08 kN 次梁自重： 36/2=9 kN 墻重: P處 [2.16(7.2-0.4

24、5)+2（6 -0.45）/2] （3.4-0.6）=54.351 kN P處 2[（7.2-0.45）+（6-0.45）/2] （3.4-0.6）=51.435 kN 柱： 250.50.5（3.4-0.6）= 16.075 kN P= 48.2976+28.08+9+54.351+13.66875=153.49735 kN P=48.2976+28.08+9+(2.1/22+1/22.11.05)3.44+51.435+13.66875=246.619 kN 3）豎向框架內(nèi)力計(jì)算 圖5.4豎向恒荷載作用下彎矩圖

25、 圖5.5豎向荷載作用下剪力圖 圖5.6豎向恒荷載作用下軸力圖 2.4.3活荷內(nèi)力計(jì)算 2.5.3.1活荷載作用于A-B跨 1） 1屋面活荷載時(shí)=3.62.0=7.2 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）7.2=6.0984 P=[1/23.61.82+（6+2.4）1.81/2]2.0=28.08 kN 2同理雪荷時(shí)=3.60.3=1.08 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）1.08=0.91476 P=[1/2

26、3.61.82+（6+2.4）1.81/2]0.3=4.212kN 2）樓面活荷載時(shí)=3.62.0=7.2 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）7.2=6.0984 P=[1/23.61.82+（6+2.4）1.81/2]2.0=28.08 1） 內(nèi)力圖 圖5.7活荷載作用A-B跨彎矩圖 圖5.8活荷載作用A-B跨剪力圖 圖5.9活荷載作用A-B跨軸力圖 2.4.3.2活荷載作用于B-C跨 1）/=2.12.0=4.2 折算成均布后為=（1-2+）=5/84.2=3.01875 P=(2.1/22+1/2

27、2.11.05)2.0=20.626 kN 2）內(nèi)力圖 圖5.10活荷載作用B-C跨彎矩圖 圖5.11活荷載作用B-C跨剪力圖 圖5.12活荷載作用B-C跨軸力圖 同理雪荷時(shí)=2.10.3=0.63 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.5+0.5）0.63=0.39375 P=(2.1/22+1/22.11.05)0.3=2.786 kN 2.4.3.4 活荷載C-D跨 圖5.13活荷載作用C-D跨彎矩圖 圖5.14活荷載作用C-D跨剪力圖

28、 圖5.15活荷載作用C-D跨軸力圖 2.4.4重力荷載代表值計(jì)算 2.4.4.1荷載計(jì)算 1）頂層邊橫梁q=恒+0.5活=15.493+0.51.08=16.033 中橫梁q=恒+0.5活=9.8275+0.50.50625=10.081 集中力P=恒+0.5活=92.2644+0.54.212=94.3704kN 集中力P=恒+0.5活=117.5994+0.5（4.212+2.916）=121.1634 kN 2）1-3層 邊橫梁q=恒+0.5活=18.45523+0.56.0984=21.5

29、0443 中橫梁q=恒+0.5活=13.155+0.53.475=14.8435 集中力P=恒+0.5活=153.49735+0.528.08 =167.43735 集中力P=恒+0.5活=189.36595+0.5（28.08+19.44）=246.619 2.4.4.2重力荷載代表值作用下內(nèi)力圖 圖5.16重力荷載代表值作用下彎矩圖 圖5.17重力荷載代表值作用下剪力圖 圖5.18重力荷載代表值作用下軸力圖 2.5、內(nèi)力組合 內(nèi)力組合所用數(shù)據(jù)均來自求解器計(jì)算結(jié)果，如下表

30、所示 表2.5.1框架梁內(nèi)力組合 樓層 截面位置 內(nèi)力 屋 面 活荷載 左震 右震 左震 右震 4 A M -65.89 -7.14 87.62 -87.62 22.92 -167.66 -89.06 150.27 V 68.10 5.33 -17.03 17.03 53.36 91.0 89.18 B 左 M -116.69 -7.68 -45.21 45.21 -152.56 -72.98 -150.78 V 81.12 5.47 17.03 -17.03 104.35 6

31、6.71 105.00 B 右 M - 91.54 -2.08 45.21 -45.21 -44.47 -144.39 -112.76 136.68 V 81.12 5.47 -11.59 11.59 -72.73 98.34 105.00 1 A M -65.06 -29.74 268.19 -268.19 214.82 -364.29 -119.71 248.75 V 58.11 25.41 -62.74 62.74 2.90 141.56 105.31 B 左 M -94.34 -42.13 -22

32、1.16 221.16 -362.09 126.67 -172.19 V 65.61 28.59 62.74 -62.74 150.83 12.18 118.76 B 右 M -73.6 -30.14 221.16 -221.16 153.94 -334.83 -130.52 192.34 V 65.61 28.59 -56.71 56.71 18.84 144.17 118.76 注： 梁中彎矩以下側(cè)受拉為正；梁中剪力以向上為正。 和 分別為 AB 和 BC 跨間最大正彎矩。表中 為抗震承載力調(diào)整系數(shù)，對于梁受彎取 0.75 ，受

33、剪取 0.85 ?？紤]到荷載的效應(yīng)，取用軸力較大的荷載進(jìn)行計(jì)算。 表2.5.2 橫向框架柱內(nèi)力組合 `樓面 截面位置 內(nèi)力 屋面均布活載 左震 右震 左震 右震 4 柱頂 M -17.06 -2.08 -90.43 90.43 -118.39 81.46 -23.39 N 214.16 14.18 -17.03 17.03 206.86 244.49 276.84 柱底 M 9.88 4.01 62.84 - 62.84 81.56 -57.32 17.47 N 254.66 14.18

34、 -17.03 17.03 248.17 285.80 325.44 3 柱頂 M -4.97 -5.37 -158.62 158.62 -183.08 167.47 -13.48 N 428.46 87.92 -53.3 53.3 342.66 540.76 637.24 柱底 M 5.92 4.71 129.78 -129.78 151.85 -134.97 13.70 N 468.96 87.92 -53.3 53.3 464.28 582.07 685.84 2 柱頂 M -8.12 -5.07

35、-159.98 159.98 -187.65 165.91 -16.84 N 642.9 161.62 -112.58 112.58 613.78 862.59 997.75 柱底 M 9.36 6.11 198.98 -198.98 232.54 -207.21 19.79 N 683.4 161.62 -112.58 112.58 655.09 903.89 1046.35 1 柱頂 M -4.66 -3.13 -246.34 246.34 -278.56 265.86 -9.97 N 858.86 234

36、.82 -175.32 175.32 802.07 1189.52 1359.38 柱底 M 2.33 1.57 301.08 -301.08 395.14 -329.52 4.99 N 899.36 234.82 -175.32 175.32 843.38 1230.83 1407.98 左震荷載組合 時(shí)的 M 和 N 無震荷載組合時(shí) M 和 N 左震荷載組合 時(shí) M 和 N 注： 柱中彎矩以左側(cè)受拉為正；柱中軸力，以受壓為正。柱 取 0.80 。 表3.12 橫向框架柱剪力組合 樓

37、層 屋面 均布活荷載 左震 右震 左 震 右 震 4 5.97 1.35 17.03 -17.03 25.6 -12.04 9.05 3 2.42 2.24 36.27 -36.27 51.40 -42.90 6.04 2 3.89 2.48 59.28 -59.28 70.74 -60.27 8.14 1 1.15 0.77 62.74 -62.74 70.89 -67.76 2.46 2.6、截面設(shè)計(jì) 2.6.1、承載力抗力調(diào)整系數(shù) 考慮地震作用時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)采用下面的表達(dá)

38、式: 式中 ---承載力抗震調(diào)整系數(shù) 取值見表 S---地震作用效應(yīng)或地震作用效應(yīng)與其它荷載效應(yīng)的基本組合 R—結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組合 注意在截面配筋時(shí),組合表中與地震力組合的內(nèi)力均應(yīng)乘以后再與靜力組合的內(nèi)力進(jìn)行比較,挑選出最不利內(nèi)力，承載力抗震調(diào)整系數(shù) =0.8 表7.1承載力調(diào)整系數(shù) . 材料 結(jié)構(gòu)構(gòu)件 受力狀態(tài) 鋼筋混凝土 梁 受彎 0.75 軸壓比小于0.15的柱 偏壓 0.75 軸壓比不小于0.15的柱 偏壓 0.80 抗震墻 偏壓

39、 0.85 各類構(gòu)件 受剪 偏拉 0.85 2.6.2、梁的正截面設(shè)計(jì) 2.6.2.1控制截面確定 以 第一層梁為例 控制截面的內(nèi)力如右圖所示 M單位 V單位 混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35 fc=16.7N/m㎡,縱筋為HRB335 =300N/m㎡ 箍筋為HPB235 =210N/m㎡ 2.6.2.2梁端彎矩計(jì)算 1）梁的支座截面考慮了柱支座寬度的影響,按支座邊緣截面的彎矩計(jì)算 其值 =M- 柱邊剪力: =V-q 2) 0.5(g+p)

40、 邊跨 0.5(g+p)= 0.5(18.45523+6.0984)=55.24567 中跨 0.5(g+p)= 0.5(13.155+3) =5.5659 3)柱邊彎矩 A截面=V-q=112.11-(18.45523+6.0984)=105.972 =M-=213.496-125.184=182.2 ==0.75182.2=136.65 B左截面=V-q=98.83 -(18.45523+6.0984)=92.6916 =M-=173.17-92.6916 =141.64 ==0.75141.64=106.23 B右截面=V-q=98.83-(13.155

41、+3)=94.79 =M-=214.7-94.79=191 ==0.75191=143.25 2.6.2.3求跨中彎矩 求跨間最大正彎矩時(shí)，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計(jì)值，由平衡條件確定。由圖5.6可得： 由圖5.6可得： 若，說明x≤αl,其中x為最大正彎矩截面至A支座的距離，則x可由下式求解： 將求得的x值代入下式即可得跨間最大正彎矩值， 若，說明x＞αl，則 ， 若VA≤0,則 同理可求得均布荷載作用下的計(jì)算公式，如圖5.7所示。 ，， =1.2（3.6+22.1）=9.36kN/m

42、 =1.2（12.384+0.57.2）=19.181kN/m 左震： =1.3116.1+1.2(-49.72)=84.722 =1.3101.32+1.252.23=200.632 =- =-47.559>0 =22.961- =22.961-34.1<0 ==84.722 =0.75105.782=63.5415 右震： =1.3114.7+1.249.72=216.358 =1.3100.42+1.2(-52.23)=67.87

43、 =- = 23.149kN>0 =23.149-1/2(29.36+19.18)0.36 =-22.351〈0 ==216.358 =0.75216.358=162.2685 BC跨 =1.23=3.6kN/m =1.27.244=8.693kN/m 左震： =1.3120.96+1.2(-13.27)=141.324 =1.3119.84+1.213.27=171.72 =- =-214.752<0 ==141.324 =0.75141.324=105.993 右震： =1.3

44、119.84+1.213.27=171.72 =1.3120.9+1.2(-13.27)=136.41 =- =-138.385<0 ==171.72 =0.75173.64=128.79 2.6.2.4配筋計(jì)算 對于第一層AB跨： 1）當(dāng)梁下部受拉時(shí)，按T形截面設(shè)計(jì)；支座處，梁上部受拉時(shí)，按矩形截面設(shè)計(jì). 翼緣計(jì)算寬度當(dāng)按跨度計(jì)算時(shí)，==5.55/3=1.85m;按梁間距考慮時(shí)，=b+=240+3400=3540mm,按翼緣厚度考慮時(shí)，=h-=600-35=565mm,/ =100/565=0.177>0.1,此種情況不起控制作用，故取=2000mm 梁

45、內(nèi)縱筋為HRB335 =300N/m㎡ 混凝土上冊查得=0.55 下部跨中截面按單筋T形截面計(jì)算。 ( -/2)=1.016.72000100(565-100/2)=1720.1kNm>162.2685 屬第一T形截面 ===0.0152 =1-=1-=0.0153〈=0.55 ===0.985 ===971.92 mm2 選筋 實(shí)配418（1017 mm2） ρ==0.74% 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.3.6ρ>0.2% 同時(shí)ρ>0.45/=0.24% BC跨跨中按AB跨計(jì)算方法計(jì)算， 下部跨中截面按單筋T形截面計(jì)算。 ( -/2)=1.016.7200010

46、0(465-100/2)=1386.1>128.79 屬第一T形截面 ===0.017 =1-=1-=0.0174〈=0.55 ===0.99 ===932 mm2 選筋 實(shí)配418（1017 mm2） ρ==0.73% 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.3.6ρ>0.2% 同時(shí)ρ>0.45/=0.24% 3）支座A處上部按矩形,　將下部跨間218伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋 ===0.0854 =1-=0.0894〈=0.55 ==0.953 ===900.8 mm2 選用218+216　受拉區(qū)　As=911mm2 ρ=911/300565=0.61%根據(jù)《

47、混凝土規(guī)范》11.3.6ρ>0.25%同時(shí)ρ>0.55/=0.29% 支座B處按矩形， ===0.1173 =1-=0.1913〈=0.55 ==0.9374 ===1212.02 mm2 選用420受拉區(qū)　　As=1256mm2 ρ=1030/300565=0.61% 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.3.6ρ>0.25%　同時(shí)ρ>0.55/=0.29% 2.6.3、梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算 2.7.3.1內(nèi)力調(diào)整 1）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，為防止梁在彎曲破壞前先發(fā)生剪切破壞，截面設(shè)計(jì)時(shí)，對剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整如下： V=( +)/+ 其中： ---剪力增大系數(shù) 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.3.2

48、對三級(jí)框架=1.1 ----梁的凈跨 對第一層梁 AB跨=5.55m BC跨=1.95m ----梁在重力荷載代表值作用下按簡支梁計(jì)算得梁端截面剪力設(shè)計(jì)值 =1.2(+0.5)1/2 對第一層AB梁 =1.2（18.45523+0.56.0948）1/25.55=71.6 BC梁 =1.2（13.155+0.53）1/21.95=19.78 、分別為梁的左右端順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向截面組合的彎矩值 AB跨 順時(shí)針=113.82、 =-216.25 逆時(shí)針 =-226.63、=102.3 BC跨 順時(shí)針=110.76、 =-143

49、.75 逆時(shí)針 =-143.75 、=110.76 計(jì)算中+取順時(shí)針和逆時(shí)針較大者 AB跨 +=113.82+216.25=330.07>226.63+102.3=328.93 BC跨 +=110.76+143.75=254.51 ==1.1226.3/5.55+71.6=116.4 =1.1213.6/1.95+19.78=140.27 ==0.85116.4=98.94 =0.85140.27=119.23 2.6.3.2配筋計(jì)算 1）AB跨==98.94 kN<=0.251.016.7300565=566.13，故截面滿足根據(jù)《混凝

50、土規(guī)范》11.3.4尺寸要求。 梁端加密區(qū)箍筋取雙肢f8@100，箍筋用HPB235級(jí)鋼筋（ ），則 =0.421.67300565+1.25210101/100565=267.48＞117.55 ρ==250.3/300150=0.22%>=0.24/=0.18% 加密區(qū)長度取1.0m，非加密區(qū)箍筋取雙肢f8@150，箍筋設(shè)置滿足要求。 2）BC跨：若梁端加密區(qū)箍筋取雙肢f10@100，則其承載力為 0.4216.7300465+1.25210465157/100=350.534＞=145.51 由于非加密區(qū)長度較小，故全跨可按加密區(qū)配置。

51、ρ==278.5/300100=0.5%>=0.24/=0.18% 2.6.4、框架柱設(shè)計(jì) 以第一層B柱為例，對圖中的Ⅱ—Ⅱ，Ⅲ—Ⅲ截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。砼強(qiáng)度等級(jí)C35 fc=16.7N/㎜2 ft=1.57N/ ㎜2 縱筋為HRB335，，箍筋為HPB235， 2.6.4.1剪跨比和軸壓比驗(yàn)算 下表給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計(jì)算結(jié)果，注意，表中的 Mc,Vc和N都不應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)，由表可見，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足《混凝土規(guī)范》11.4.16的要求。 表7.2 柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算 柱 號(hào) 層 次 b /

52、mm h0 /mm fc /(N/mm2) Mc /kN.m Vc /KN N /KN Mc/Vch0 N/fcbh B 柱 2 450 565 16.7 183.89 -79.35 --822 2.31>2 0.194<0.9 450 565 16.7 184.57 -71.6 -1128 2.57>2 0.266<0.9 2.6.4.2柱正截面承載力計(jì)算 1）內(nèi)力調(diào)整 以第二層B軸柱為例說明,根據(jù)B柱內(nèi)里組合表,將支座中心處的彎矩?fù)Q算至支座邊緣,并將柱端組合彎矩的調(diào)整值比較后

53、,選出最不利內(nèi)里,進(jìn)行配筋計(jì)算。 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.4.2框架設(shè)計(jì)“強(qiáng)柱弱梁”除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者以及框架梁框架柱的節(jié)點(diǎn)外，梁、柱組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求： ΣMc=1.1ΣMb 第一層梁與B柱節(jié)點(diǎn)的柱端.彎矩值由抗震設(shè)計(jì)內(nèi)力組合表得 B節(jié)點(diǎn)左、右梁端彎矩：左震：ΣMb=177.438+79.26=256.67 右震：ΣMb =69.98+128.92=198.9 取ΣMb=256.67 1.1ΣMb=256.67 1.1=282.

54、337 左震：ΣMc=136.23+149.296=285.53 右震：ΣMc=76.32+65.653=141.973 ΣMc=141.793 kNm<1.1ΣMb=282.53 在節(jié)點(diǎn)處將其按彈性理論彎矩分配給上、下柱端彎矩 B節(jié)點(diǎn)上、下柱端彎矩 =282.53 =145.06 =282.53 =137.47 =0.8145.06=116.048 2） 配筋 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.4.3 框架底層柱下端截面對三級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以系數(shù)1.15，則底層柱底M=1.15187.61=215.751 ==184.732/699.890.8

55、=211.155mm 取20mm和偏心方向尺寸的1/30兩者中的較大值，即1/30=600/30=20 =20mm =+=211.155+20=231.155mm 柱的計(jì)算長度 根據(jù)《混凝土規(guī)范》7.3.11 一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，各層柱的計(jì)算長度l0可按表7.2取用。 表7.2 框架結(jié)構(gòu)各層柱的計(jì)算長度表 樓蓋類型 柱的類別 l0 現(xiàn)澆樓蓋 底層柱 1.0H 其余各層柱 1.25H 裝配式樓蓋 底層柱 1.25H 其余各層柱 1.5H 注：表中H對底層柱為從基

56、礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；對其余各層柱為上，下兩層樓蓋頂面之間的高度。 當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)，框架柱的計(jì)算長度l0可按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較小值： l0=[1+0.15(ψu(yù)+ψl)]H l0=(2+0.2ψmin)H 式中ψu(yù)、ψl--柱的上端、下端節(jié)點(diǎn)處交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁線剛度之和的比值； ψmin--比值ψu(yù)、ψl中的較小值；H--柱

57、的高度，按表7.3.11-2的注采用。 經(jīng)計(jì)算得底層柱=1.0H=4350mm /h=4350/600=7.25<15 =1.0 ===3.73>1.0 =1.0 =1+1/1400/(600-560)=1.082 e=+h/2-=544.3mm >0.3 屬大偏壓 截面采用對稱配筋=/==0.147< =106 mm2 且應(yīng)滿足《混凝土規(guī)范》11.4.12ρmin=0.7%,單側(cè)配筋ρsmin≥0.2% 故 ρsminbh=0.2450600=540mm2 按非抗震設(shè)計(jì)時(shí)==22.04mm =20mm =+=42.04mm /h=4350/600=6.58 <

58、15 =1.0 ==1.51>1.0 =1.0 =1.315 <0.3 屬小偏壓 按上式計(jì)算時(shí)，應(yīng)滿足N>,及Ne> 因?yàn)镹=1391KN<=0.5516.7450560=2315 故按構(gòu)造配筋，且應(yīng)滿足《混凝土規(guī)范》11.4.12ρmin=0.7%,單側(cè)配筋ρsmin≥0.2%,故ρsminbh=0.2500500=500mm2 選414（615 mm2） 總配筋率為：ρ==0.98% 框架柱除進(jìn)行平面內(nèi)按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算外，還要進(jìn)行平面外軸心受壓構(gòu)件的驗(yàn)算 =0.9（A+） 由混凝土上冊129頁表6-1查得=1.0 〈0.91.0（16.7500500+3006

59、15）=3923.55 2.7.4.3柱斜截面受剪承載力計(jì)算 以第一層B柱為例進(jìn)行計(jì)算，由前可知，上柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值 =168.5 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.4.3 框架底層柱下端截面對三級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以系數(shù)1.15，則底層柱底M=1.15149.29=171.68 根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.4.4 對三級(jí)抗震等級(jí)Vc=1.1(Mtc+Mbc)/Hn Vc=1.1（168.3+171.68）/（4.35-0.6）=101.49 V=Vc=0.8101.49=81.2 101.49〈0.2βcfcbh0=0.216.7

60、450560=841.68 故截面尺寸符合要求 ==3.78 =(V--0.07N)/1.0<0 故該層柱按構(gòu)造配筋 柱端加密區(qū)的箍筋選用4φ8@100查上表一層柱底的軸壓比限值n=0.273根據(jù)《混凝土規(guī)范》11.4.17查得λv=0.06，則最小體積配筋率為： =0.0616.7/210=0.48%〉0.4% 注：λv--最小配箍特征值，按表11.4.17采用 ===0.33 取φ8，Asv=50.27mm2,則s≤152.33mm 根據(jù)構(gòu)造要求,取加密區(qū)箍筋為4φ8@100,加密區(qū)位置及長度按規(guī)范要求確定,非加密區(qū)還應(yīng)滿足s<10d=160mm,故箍筋取4φ8@

61、150 對于三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但需符合構(gòu)造措施要求，綜合以上計(jì)算結(jié)果，繪出橫向框架的配筋圖（見圖紙）。 其它層柱所受內(nèi)力與此柱相近故都按此柱配筋 2.7雙向板的設(shè)計(jì) 在本方案中屬于雙向板，底層板平面布置見圖 圖8.1 首層板平面布置圖 注：計(jì)算 圖中陰影部分的板 2.7.1荷載的計(jì)算 恒荷的設(shè)計(jì)值 活荷的設(shè)計(jì)值 荷載設(shè)計(jì)總值 2.7.2配筋計(jì)算 方法一：按塑性鉸線法計(jì)算配筋 （1） 荷載設(shè)計(jì)總值 （2）計(jì)算跨度內(nèi)跨： 邊跨： 對于板A：-0.24=3.46m m （3）彎矩計(jì)算 首先假定

62、邊緣板帶跨中配筋率與中間板帶相同。支座截面配筋率不隨板帶而變，取同一數(shù)值；跨中鋼筋在離支座處間隔彎起；取，對所有區(qū)格，均??；取。 區(qū)格板的計(jì)算跨度值列于下表 表9.1區(qū)格板的計(jì)算跨度值 項(xiàng)目 A區(qū)格 （m） 3.46 （m） 5.68 4.84 1.512 = -11.357 = -4.032 2.0506 = 1.23 = -4.1012 = -2

63、.46 A區(qū)格板： = ==2.52=1.512 2.0506 2.7.3截面設(shè)計(jì) 截面有效高度：假定選用鋼筋，則方向跨中截面的，方向跨中截面的，支座截面的。 為便于計(jì)算，近似取=0.95，截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于下表。 表9.2 按塑性理論設(shè)計(jì)的截面配筋 截面 （mm） M （) As （mm2） 配筋 實(shí)有As （mm2） A區(qū)格 81 2.0506 126.9 251 73 1.23

64、 84.49 251 A 區(qū)格支座 81 -4.1012 253.78 265 81 -2.46 152.22 251 方法二：按彈性理論計(jì)算配筋 （1）計(jì)算跨度 內(nèi)跨：（軸線間距離） 邊跨： 對于板A：m m （2） 彎矩計(jì)算 跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)在作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支座鉸支時(shí)在作用下的跨中彎矩值之和?；炷恋牟瓷１热?.2；支座最大負(fù)彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí) 作用下的支座彎矩。 A區(qū)格板：，查表得： =4.4244 =1.535 =-7.1942 （4）截面設(shè)計(jì) 截面有效高度：假定選用

65、鋼筋，則方向跨中截面的，方向跨中截面的，支座截面的。 為便于計(jì)算，近似取=0.95，截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列出表20。 表9.3 按彈性理論設(shè)計(jì)的截面配筋 截面 （mm） m （) As （mm2） 配筋 實(shí)有As （mm2） A區(qū)格 81 4.42 273.8 279 73 1.54 105.4 251 A 區(qū)格支座 81 -7.194 445.2 462 81 -5.14 318.1 393 2.8、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2.8.1 基本資料 柱截面尺寸500mm500mm,采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，以橫向

66、框架B柱為例，已知地基承載力設(shè)計(jì)值fak=160KPa,凍土層厚度500mm，基礎(chǔ)埋置深度d=1.5m(獨(dú)立基礎(chǔ)自室內(nèi)地坪算起)，基礎(chǔ)采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，采用HRB335級(jí)鋼筋，墊層采用C10混凝土，厚度100mm,基礎(chǔ)高度按柱鋼筋受拉錨固要求初定h=850㎜ 2.8.2 確定基礎(chǔ)底面尺寸 根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.2.4 地基承載力不考慮寬度修正，只作深度修正，修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值為=160+1.618(1.5-0.5)=188.8 kPa。 抗震設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)值 第一組：按軸力不利時(shí)，軸力標(biāo)準(zhǔn)值：N=-1153.92+（-76.31）=-1230.23