某工礦企業(yè)的行政辦公大樓設(shè)計畢業(yè)設(shè)計計算書

題 目：某工礦企業(yè)的行政辦公大樓設(shè)計 目錄摘要31 建筑設(shè)計說明41.1、工程概況41.2、技術(shù)條件42 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算42.1結(jié)構(gòu)布置及基本構(gòu)件的確定42.1.2截面尺寸估算52.1.3、基礎(chǔ)的選用62.1.4結(jié)構(gòu)計算簡圖62.2重力荷載計算72.2.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值72.2.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值72.2.3梁柱重力荷載的計算72.2.4墻重力荷載的計算82.3、線剛度計算122.4、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算122.4.1計算單元122.4.2 豎向恒荷載計算132.4.3活荷內(nèi)力計算162.4.4重力荷載代表值計算222.5、內(nèi)力組合242.6、截面設(shè)計242.6.1、承載力抗力調(diào)整系數(shù)242.6.2、梁的正截面設(shè)計252.6.3、梁的斜截面強度計算302.6.4、框架柱設(shè)計312.7雙向板的設(shè)計362.7.1荷載的計算362.7.2截面設(shè)計382.8、基礎(chǔ)設(shè)計402.8.1 基本資料402.8.2確定基礎(chǔ)底面尺寸402.8.3 確定基礎(chǔ)高度412.8.4 基礎(chǔ)配筋412.9、樓梯設(shè)計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。主樓標(biāo)高15.0m。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計算按橫向框架承重分析。內(nèi)力計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)計時，柱按偏壓構(gòu)件計算，為保證延性框架要“強剪弱彎，強柱弱梁，強節(jié)點弱構(gòu)件強錨固的設(shè)計原則，且滿足構(gòu)造要求。關(guān)鍵詞： 框架；辦公樓，結(jié)構(gòu)設(shè)計； AbstractThis works for architectural and 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 calculation 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 ensure 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)，建筑物安全等級別為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期50年，填充墻采用加氣混凝土砌塊砌筑，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，施工質(zhì)量控制等級為B級。1.2、技術(shù)條件：1、風(fēng)向：該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(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：一級。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35.235.0m。5、工程地質(zhì)：根據(jù)地質(zhì)堪察報告及鉆孔實測結(jié)果，土層情況為一層是人工填土，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)計計算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1:1002.1.2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h100mm1/40l=1/403600=90mm?，F(xiàn)澆凝土雙向板的最小厚度80mm。所以取h=100mm?？蚣芰海ㄖ髁海┕こ探?jīng)驗估算（梁高、寬）AB、CD 跨 l=6000mm 取h=1/106000=600mm,b=(1/21/3)h=240mmBC 跨 l=2100mm 取 h=1/11l=1/117200650mm b=(1/21/3)h=240mm表1.1 梁截面尺寸（）及各層混凝土強度等級層次混凝土強度橫梁（bh）縱梁（bh）AB、CD跨度BC跨度2-4C302406002405002406501C352406002405002406502). 次梁層次混凝土強度AB、CD跨（bh）2-4C302405001C352405002.1.2.3.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/ 2B1/153000=200mm hc=(12)b=200400mm各層的重力荷載代表值q=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 c=Nc/fcbhcc 式中 Nc=1.25CN N=qAn 注 ： C: 邊柱 :C=1.1,中柱：C=1.0，角柱 ：C=1.2 ： 七度地區(qū)=1.05 八度地區(qū) =1.1表2.1框架柱軸壓比限值結(jié)構(gòu)體系抗震等級一級二級三級框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)0.750.850.95部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)0.60.7-則：邊柱c=1.251.01.11210007.234/16.7Ac0.9 則 Ac948502中柱c=1.251.11.11210007.24.354/16.7Ac0.9 則Ac151286 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： 500500mm2.1.3、基礎(chǔ)的選用 選用柱下獨立基礎(chǔ) ,采用C20混凝土,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)計算簡圖2.2重力荷載計算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/ 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 3.72 kN/ 2）24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 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=rS=1.00.3=0.3 kN/2.2.3梁柱重力荷載的計算表2.2 梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件b/mh/m(/kN/m)g(kN/m)l/mnG(kN)G(kN)1-4邊 橫 梁 0.240.6 253.65.5516319.682529.6中 橫 梁0.240.52532.25856.4次梁0.240.5 2535.7614241.92縱梁0.240.65 253.96.7528737.1底層 柱0.50.5255.06254.3532639.92-4柱0.50.5 255.06253.432534.6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墻重力荷載的計算采用粘土多孔磚=5.5 kN/m 外乳膠漆 0.5 kN/內(nèi)抹灰 =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、線剛度計算表2.3 橫梁線剛度計算表類別層次EEA邊橫梁13.152406004.3255501.36080.45362-43.02406004.3255501.2960.432走道梁13.152405002.522500.78750.414 2-43.02405002.522500.750.36表2.4 柱線剛度計算表層次E EA 143503.155005003.4171.07640.63792-434003.05005003.4171.02510.60752.4、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算2.4.1計算單元取3軸線處的橫向框架計算 計算單元寬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所示：計算單元范圍內(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)點上。 圖5.1橫向框架計算單元2.5.2 豎向恒荷載計算 1)頂層恒載 頂層女兒墻的計算p=5.50.20.97.2=3.96kN1 /代表橫梁均布荷載（自重）=3.6 /=32 / 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) 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）1.81/23.72=51.2244kN 縱梁自重：3.97.2=28.08 kN 次梁自重：36/2=9 kN 女兒墻重：0.557.2=3.96kNP=51.2244+28.08+9+3.96=92.2644kNP=51.2244+28.08+9+(2.1/22+1/22.11.35)3.72=112.5994kN2)1-3層恒載1 =3.6 /=32 / 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=7.2243 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+）=（1-20.5+0.5）7.224=4.5154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=13.1555集中力的計算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）1.81/23.44=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(7.2-0.45)+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 kNP=48.2976+28.08+9+(2.1/22+1/22.11.05)3.44+51.435+13.66875=246.619 kN3）豎向框架內(nèi)力計算圖5.4豎向恒荷載作用下彎矩圖 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)力計算2.5.3.1活荷載作用于A-B跨1） 1屋面活荷載時=3.62.0=7.2 折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）7.2=6.0984P=1/23.61.82+（6+2.4）1.81/22.0=28.08 kN2同理雪荷時=3.60.3=1.08折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）1.08=0.91476 P=1/23.61.82+（6+2.4）1.81/20.3=4.212kN2）樓面活荷載時=3.62.0=7.2折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.3+0.3）7.2=6.0984P=1/23.61.82+（6+2.4）1.81/22.0=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=3.01875P=(2.1/22+1/22.11.05)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=2.10.3=0.63折算成均布后為=（1-2+）=（1-20.5+0.5）0.63=0.39375P=(2.1/22+1/22.11.05)0.3=2.786 kN2.4.3.4 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重力荷載代表值計算2.4.4.1荷載計算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 kN2）1-3層 邊橫梁q=恒+0.5活=18.45523+0.56.0984=21.50443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)均來自求解器計算結(jié)果，如下表所示表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4AM-65.89-7.1487.62-87.6222.92-167.66-89.06150.27V68.105.33-17.0317.0353.3691.089.18B 左M-116.69-7.68-45.2145.21-152.56-72.98-150.78V81.125.4717.03-17.03104.3566.71105.00B 右M- 91.54-2.0845.21-45.21-44.47-144.39-112.76136.68V81.125.47-11.5911.59-72.7398.34105.001AM-65.06-29.74268.19-268.19214.82-364.29-119.71248.75V58.1125.41-62.7462.742.90141.56105.31B 左M-94.34-42.13-221.16221.16-362.09126.67-172.19V65.6128.5962.74-62.74150.8312.18118.76B 右M-73.6-30.14221.16-221.16153.94-334.83-130.52192.34V65.6128.59-56.7156.7118.84144.17118.76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-17.06-2.08-90.4390.43-118.3981.46-23.39N214.1614.18-17.0317.03206.86244.49276.84柱底M9.884.0162.84- 62.8481.56-57.3217.47N254.6614.18-17.0317.03248.17285.80325.443柱頂M-4.97-5.37-158.62158.62-183.08167.47-13.48N428.4687.92-53.353.3342.66540.76637.24柱底M5.924.71129.78-129.78151.85-134.9713.70N468.9687.92-53.353.3464.28582.07685.842柱頂M-8.12-5.07-159.98159.98-187.65165.91-16.84N642.9161.62-112.58112.58613.78862.59997.75柱底M9.366.11198.98-198.98232.54-207.2119.79N683.4161.62-112.58112.58655.09903.891046.351柱頂M-4.66-3.13-246.34246.34-278.56265.86-9.97N858.86234.82-175.32175.32802.071189.521359.38柱底M2.331.57301.08-301.08395.14-329.524.99N899.36234.82-175.32175.32843.381230.831407.98左震荷載組合 時的 M 和 N無震荷載組合時 M 和 N 左震荷載組合 時 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 樓層屋面 均布活荷載左震右震左 震右 震45.971.3517.03-17.0325.6-12.049.0532.422.2436.27-36.2751.40-42.906.0423.892.4859.28-59.2870.74-60.278.1411.150.7762.74-62.7470.89-67.762.462.6、截面設(shè)計 2.6.1、承載力抗力調(diào)整系數(shù)考慮地震作用時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計采用下面的表達(dá)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,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 0.85 各類構(gòu)件 受剪 偏拉 0.852.6.2、梁的正截面設(shè)計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單位混凝土強度等級C35 fc=16.7N/m,縱筋為HRB335 =300N/m箍筋為HPB235 =210N/m2.6.2.2梁端彎矩計算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算其值 =M- 柱邊剪力: =V-q2) 0.5(g+p)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=136.65B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+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，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計值，由平衡條件確定。由圖5.6可得：由圖5.6可得： 若，說明xl,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xl，則，若VA0,則同理可求得均布荷載作用下的計算公式，如圖5.7所示。，=1.2（3.6+22.1）=9.36kN/m =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 =-= 23.149kN>0=23.149-1/2(29.36+19.18)0.36 =-22.3510 =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：=1.3119.84+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配筋計算 對于第一層AB跨：1）當(dāng)梁下部受拉時，按T形截面設(shè)計；支座處，梁上部受拉時，按矩形截面設(shè)計.翼緣計算寬度當(dāng)按跨度計算時，=5.55/3=1.85m;按梁間距考慮時，=b+=240+3400=3540mm,按翼緣厚度考慮時，=h-=600-35=565mm,/ =100/565=0.177>0.1,此種情況不起控制作用，故取=2000mm梁內(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 實配418（1017 mm2）=0.74% 根據(jù)混凝土規(guī)范11.3.6>0.2% 同時>0.45/=0.24%BC跨跨中按AB跨計算方法計算，下部跨中截面按單筋T形截面計算。( -/2)=1.016.72000100(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 實配418（1017 mm2）=0.73% 根據(jù)混凝土規(guī)范11.3.6>0.2% 同時>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=911/300565=0.61%根據(jù)混凝土規(guī)范11.3.6>0.25%同時>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=1030/300565=0.61% 根據(jù)混凝土規(guī)范11.3.6>0.25%同時>0.55/=0.29%2.6.3、梁的斜截面強度計算2.7.3.1內(nèi)力調(diào)整1）抗震設(shè)計時，為防止梁在彎曲破壞前先發(fā)生剪切破壞，截面設(shè)計時，對剪力設(shè)計值進(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 對三級框架=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算得梁端截面剪力設(shè)計值=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針方向或逆時針方向截面組合的彎矩值A(chǔ)B跨 順時針=113.82、 =-216.25 逆時針 =-226.63、=102.3BC跨 順時針=110.76、 =-143.75 逆時針 =-143.75 、=110.76 計算中+取順時針和逆時針較大者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=119.232.6.3.2配筋計算 1）AB跨=98.94 kN<=0.251.016.7300565=566.13，故截面滿足根據(jù)混凝土規(guī)范11.3.4尺寸要求。梁端加密區(qū)箍筋取雙肢f8100，箍筋用HPB235級鋼筋（ ），則 =0.421.67300565+1.25210101/100565=267.48117.55=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f8150，箍筋設(shè)置滿足要求。2）BC跨：若梁端加密區(qū)箍筋取雙肢f10100，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。=278.5/300100=0.5%>=0.24/=0.18%2.6.4、框架柱設(shè)計以第一層B柱為例，對圖中的，截面進(jìn)行設(shè)計。砼強度等級C35 fc=16.7N/2 ft=1.57N/ 2 縱筋為HRB335，箍筋為HPB235，2.6.4.1剪跨比和軸壓比驗算 下表給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計算結(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算柱號層次b/mmh0/mmfc/(N/mm2)Mc/kN.mVc/KNN/KNMc/Vch0N/fcbhB柱245056516.7183.89-79.35-8222.31>20.194<0.945056516.7184.57-71.6-11282.57>20.266<0.92.6.4.2柱正截面承載力計算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,選出最不利內(nèi)里,進(jìn)行配筋計算。根據(jù)混凝土規(guī)范11.4.2框架設(shè)計“強柱弱梁”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)點外，梁、柱組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求： Mc=1.1Mb第一層梁與B柱節(jié)點的柱端.彎矩值由抗震設(shè)計內(nèi)力組合表得 B節(jié)點左、右梁端彎矩：左震：Mb=177.438+79.26=256.67 右震：Mb =69.98+128.92=198.9 取Mb=256.67 1.1Mb=256.67 1.1=282.337 左震：Mc=136.23+149.296=285.53右震：Mc=76.32+65.653=141.973 Mc=141.793 kNm<1.1Mb=282.53 在節(jié)點處將其按彈性理論彎矩分配給上、下柱端彎矩B節(jié)點上、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抗震等級應(yīng)按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以系數(shù)1.15，則底層柱底M=1.15187.61=215.751 =184.732/699.890.8=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)計值占總彎矩設(shè)計值的75%以上時，框架柱的計算長度l0可按下列兩個公式計算，并取其中的較小值： l0=1+0.15(u+l)H l0=(2+0.2min)H 式中u、l-柱的上端、下端節(jié)點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； min-比值u、l中的較小值；H-柱的高度，按表7.3.11-2的注采用。 經(jīng)計算得底層柱=1.0H=4350mm/h=4350/600=7.25<15 =1.0=3.73>1.0 =1.0=1+1/1400/(600-560)=1.082e=+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11.4.12min=0.7%,單側(cè)配筋smin0.2%故 sminbh=0.2450600=540mm2按非抗震設(shè)計時=22.04mm=20mm=+=42.04mm/h=4350/600=6.58 <15 =1.0=1.51>1.0 =1.0=1.315<0.3 屬小偏壓按上式計算時，應(yīng)滿足N>,及Ne>因為N=1391KN<=0.5516.7450560=2315故按構(gòu)造配筋，且應(yīng)滿足混凝土規(guī)范11.4.12min=0.7%,單側(cè)配筋smin0.2%,故sminbh=0.2500500=500mm2選414（615 mm2）總配筋率為：=0.98%框架柱除進(jìn)行平面內(nèi)按偏心受壓構(gòu)件計算外，還要進(jìn)行平面外軸心受壓構(gòu)件的驗算=0.9（A+）由混凝土上冊129頁表6-1查得=1.00.91.0（16.7500500+300615）=3923.552.7.4.3柱斜截面受剪承載力計算以第一層B柱為例進(jìn)行計算，由前可知，上柱柱端彎矩設(shè)計值 =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抗震等級應(yīng)按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計值應(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 對三級抗震等級Vc=1.1(Mtc+Mbc)/HnVc=1.1（168.3+171.68）/（4.35-0.6）=101.49 V=Vc=0.8101.49=81.2101.490.2cfcbh0=0.216.7450560=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48100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v=0.06，則最小體積配筋率為： =0.0616.7/210=0.48%0.4%注：v-最小配箍特征值，按表11.4.17采用=0.33取8，Asv=50.27mm2,則s152.33mm根據(jù)構(gòu)造要求,取加密區(qū)箍筋為48100,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48150對于三級框架節(jié)點核芯區(qū)可不進(jìn)行抗震驗算，但需符合構(gòu)造措施要求，綜合以上計算結(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 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：計算 圖中陰影部分的板2.7.1荷載的計算恒荷的設(shè)計值 活荷的設(shè)計值 荷載設(shè)計總值 2.7.2配筋計算方法一：按塑性鉸線法計算配筋（1） 荷載設(shè)計總值（2）計算跨度內(nèi)跨：邊跨：對于板A：-0.24=3.46m m （3）彎矩計算首先假定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?。蝗?。區(qū)格板的計算跨度值列于下表表9.1區(qū)格板的計算跨度值 項目A區(qū)格（m）3.46（m） 5.68 4.84 1.512 = -11.357 = -4.032 2.0506= 1.23= -4.1012= -2.46A區(qū)格板：=2.52=1.5122.0506 2.7.3截面設(shè)計截面有效高度：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。為便于計算，近似取=0.95，截面配筋計算結(jié)果及實際配筋列于下表。表9.2 按塑性理論設(shè)計的截面配筋截面（mm）M（)As（mm2）配筋實有As（mm2）A區(qū)格812.0506126.9251731.2384.49251A 區(qū)格支座81-4.1012253.7826581-2.46152.22251方法二：按彈性理論計算配筋（1）計算跨度內(nèi)跨：（軸線間距離）邊跨：對于板A：m m （2） 彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時在作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支座鉸支時在作用下的跨中彎矩值之和。混凝土的泊桑比取0.2；支座最大負(fù)彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時作用下的支座彎矩。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。為便于計算，近似取=0.95，截面配筋計算結(jié)果及實際配筋列出表20。表9.3 按彈性理論設(shè)計的截面配筋截面（mm）m（)As（mm2）配筋實有As（mm2）A區(qū)格814.42273.8279731.54105.4251A 區(qū)格支座81-7.194445.246281-5.14318.13932.8、基礎(chǔ)設(shè)計2.8.1 基本資料柱截面尺寸500mm500mm,采用柱下獨立基礎(chǔ)，以橫向框架B柱為例，已知地基承載力設(shè)計值fak=160KPa,凍土層厚度500mm，基礎(chǔ)埋置深度d=1.5m(獨立基礎(chǔ)自室內(nèi)地坪算起)，基礎(chǔ)采用混凝土強度等級為C20，采用HRB335級鋼筋，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)計值為=160+1.618(1.5-0.5)=188.8 kPa?？拐鹪O(shè)計時標(biāo)準(zhǔn)值第一組：按軸力不利時，軸力標(biāo)準(zhǔn)值：N=-1153.92+（-76.31）=-1230.23