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文档简介

东北石油大学毕业设计(论文)I摘要本设计为一拟建在哈尔滨市的高层宾馆,建筑面积约为10000。建筑主体为10层,采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。设计内容主要包括建筑设计,结构设计两大部分。建筑设计部分包括平面图设计、立面图设计、剖面图设计。平面设计中考虑了高层建筑对防火及抗震的要求,采用规则的矩形平面;立面设计中考虑了办公类建筑的特点,装修简洁大方。建筑设计合理,满足建筑功能要求。结构设计部分包括框架结构布置,荷载计算,框架侧移刚度计算,横向地震作用下框架结构的内力和侧移计算,横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算,在竖向荷载作用下框架结构的内力计算,内力组合,梁、板、柱和基础的配筋计算。在计算方法上,对于水平地震作用采用底部剪力法;对于竖向荷载作用下框架内力采用二次弯矩分配法。关键词高层宾馆;框架结构;预制桩基础;内力组合;配筋计算东北石油大学毕业设计(论文)IABSTRACTHEDESIGNISANHIGHRISEHOELWHICHWILLBEBUILINHARBINCIY,HEAREAOFHEBUILDINGIS10000IHAS10FLOORSTHECASINPLACEREINFORCEDCONCREEFRAMESRUCUREISADOPEDINHISBUILDINGTHEDESIGNMAINLYINCLUDESHEFOLLOWINGWOPARSHEARCHIECURALDESIGNANDHESRUCURALDESIGNTHEFOLLOWINGWORKISDONEINHEARCHIECURALDESIGNHEPLANDESIGN,HEELEVAIONDESIGNANDHESECIONDESIGNDURINGHEPLANDESIGN,CONSIDERINGHEDEMANDSOFEARHQUAKERESISANCEANDFIRERESISANCE,HERECANGULARPLANISDESIGNEDDURINGHEELEVAIONDESIGN,CONSIDERINGHECHARACERISICOFHEOFFICEBUILDINGS,HEDECORAIONISSIMPLEANDGRANDTHEARCHIECUREDESIGNISREASONABLEANDSAISFIESHECONSRUCIONSFUNCIONREQUESTHESRUCURALDESIGNINCLUDESHEARRANGEMENOFHEFRAMESRUCURE,HECALCULAINGOFHELOAD,HECALCULAINGOFHERIGIDIY,HECALCULAINGOFHEFRAMEFORCEANDHEHORIZONALDISPLACEMENUNDERHEHORIZONALEARHQUAKEACIONANDWINDLOAD,HECALCULAINGOFHEFORCEUNDERHEVERICALLOAD,HECOMBINAIONOFHEFORCE,HESECIONDESIGNANDHEREINFORCINGSEELBARCALCULAINGOFHEBEAMS,FLOORS,COLUMNSANDHEFOUNDAIONSINHECALCULAIONMEHODTHEBOOMSHEARMEHODISADOPEDFORHORIZONALSEISMICACIONTHEINERNALFORCEUNDERVERICALLOADBYWICEBENDINGMOMENDISRIBUIONMEHODKEYWORDSHIGHRISINGHOELFRAMESRUCUREPRECASPILEFOUNDAIONFORCECOMBINAIONREINFORCINGSEELBARCALCULAING东北石油大学本科生毕业设计(论文)III目录第1章建筑设计111设计思想112整体布局113平面及立面设计114防火设计3第2章结构方案确定及荷载计算521结构方案选择522结构基本尺寸的初步确定523框架结构计算简图724荷载与荷载汇集7第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析1331横向水平地震作用下框架结构内力计算1332横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算1933风荷载作用下框架结构内力计算21第4章竖向荷载作用下的内力计算2441横向框架内力计算2442横向框架内力组合34第5章截面设计4551框架梁4552框架柱4953梁柱节点配筋5654板配筋56第6章基础设计5961地质条件5962基础类型及材料选择59东北石油大学本科生毕业设计(论文)IV63桩基础设计5964承台强度验算及配筋62参考文献64致谢65东北石油大学本科生毕业设计(论文)1第1章建筑设计11设计思想本设计从经济实用的角度出发,在设计上力求简单实用。结构布置上尽量采用对称形式以提高抗震性能和整体稳定性。在设计中参考了概念设计中一些经验和设计方法,从结构整体布置到框架梁柱的配筋。框架结构空间布置灵活,内外墙为非承重构件,可选用空心砌块,减轻自重。立面设计也灵活多变。21世纪的高层建筑在设计中更突出地表现了以下特征(1)形象的艺术性;(2)交通的方便性;(3)功能分区的明显性。把握现代宾馆的时代特征,安全实用是设计追求的目标。该建筑是综合性宾馆,建筑规模大约在10000米,建筑能与周围花草树木相协调,建筑外表采用时尚创意贴纸,显得节俭、雅观、素净。建筑防火依照高层建筑防火规范设计,依照宾馆基本要求及功能,布局力求简单合理。12整体布局合理布置建筑物总平面,要处理好各组成部分之间、内部和外部之间适宜的联系与分割;解决好通风、采光、朝向和使用等大的原则问题;同时做到与环境向协调。建筑周围场地开阔,交通便利。主体结构正面面向主干道,无围墙限制,与周围环境一体,周围有绿化使宾馆四周环境宜人。周围交通方便,各主、辅出口均与主干道相通,根据需要设置多个辅助建筑来满足顾客需要。13平面及立面设计131平面设计高层宾馆平面多样化,但考虑到该旅馆是建在抗震防烈度为7度的地震区,所以在平面上布置力求简单,高层主体选择了规则的矩形平面。宾馆采用了矩形平面并沿城市干道布置,建筑裙房位于主体的前侧,裙房内布置了中餐厅和西餐厅等一些服务设施,主体和裙房之间设有200MM的防震缝。该建筑的走廊为内廊式,这是北方建筑的一个特点,电梯井对称布置分布在主体两侧。宾馆分为入口、接待、住宿、餐饮、娱乐设施、公共活动和后勤服务管理六部分,每部分均有独特的功能要求,兼能有机联系以构成整体。住宿是主要功能区,将它设置在主层部分,而将与之密切联系的入口接待部分分别放在主体部分的第一层与裙房入口处,两面入口都可以办手续住宿方便出行。会议室、办公室设置在主体的一层。餐厅、台球室、酒吧、美发室等面积庞大,东北石油大学本科生毕业设计(论文)2可进行对外营业,设置在主体的一层和群房当中,与主体有直接的交通。132立面设计建筑不仅要满足人们的生产、生活等物质功能的要求,而且满足人们精神文化方面的要求。因此,不仅要赋予它实用属性,同时也要赋予它美观的属性。建筑立面的设计,就是在满足使用功能和经济合理的前提下,运用不同程度上给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、简洁、朴素、大方、亲切的印象,获得美的感觉,满足人类的精神文明的需要。建筑立面可以看成是由墙体、梁柱等房屋结构构件、门窗洞口、阳台、雨蓬等部分组合而成的。恰当的确定这些组成部分和结构构件的比例和尺度,运用节奏韵律、虚实对比等手法,使建筑的外观与周围的环境、城市的规划相协调,从而实现建筑形式和内容的统一,是建筑立面设计的关键。本建筑中在立面设计上追求简洁,明快,具有简洁明朗的特点。由于采用了框架结构体系,对门窗洞口的布置较为灵活,故在门窗洞口的组合中,突出柱体、造型鲜明。在标准层部分,外墙开窗上下对齐,同一层间水平布置,同时协调外门和雨篷的位置,尽可能的使门窗洞口在立面布局中上下对应,整体明亮大方。在立面设计的材料方面整体使用创意墙纸,从质地和色彩上与周围的绿化以及盆花景致相协调,营造出一种清新的环境,创造出舒适惬意的感受并且突出悦骅主题打造新型创意时尚宾馆。本建筑的女儿墙的高度为15米,宽度为400毫米。采用内排水,雨水导入下水道流出建筑。群房则采用外排水。平屋面排水均采用2排水坡度。133交通布置各功能分区均有相应的主出口,裙房与主体之间直接相连。大厅基本组成部分入口、门厅、电梯厅等。使水平方向的人流通畅顺达,电梯在主体正对大厅处,水平交通和竖向交通的转换明确,便捷,门厅设有休息沙发方便与客会晤接待。电梯作为主要的垂直交通工具,设在建筑物的靠近中央及两旁,便于人流通行及疏散。在高层建筑中,电梯是主要的竖向交通工具。楼梯在高层建筑中的作用不可忽略。首先,在特殊情况下(如火灾、地震等)电梯不能被使用,人们紧急疏散就要依靠楼梯。其次,在短距离层间交通中,楼梯也起到一定的作用。在高层建筑中,按防火规范规定,楼梯不能少于一部,且应做封闭楼梯,还要配有防烟前室。两部楼梯,在电梯的旁边,便于疏散,交通方便。电梯共四部,一部为消防电梯。防烟楼梯与消防电梯共一前室。一部电梯与两部疏散楼梯能满足高层放火要求和最大人流量的运输要求。134房间布置标准间的开间可设为4M,进深为45M,双套间和三套间的使用面积较大用房可用灵活隔断、家具等把大空间进行分隔。首层设有门厅、休闲娱乐场所以及会客场地设东北石油大学本科生毕业设计(论文)3置。门厅设有总服务台、小超市、发廊等房间并设有公共卫生间。娱乐设施有舞厅、台球室、乒乓球室、足疗美发等。辅助用房包括行政办公、职工食堂、医务室、配电、库房和洗衣房等。14防火设计本层建筑共10层,建筑高度超过24M,所以该建筑及其裙房的新建应遵守高层民用建筑防火设计规范。141建筑分类和耐火等级本宾馆属于二类高层建筑,其耐火等级不应低于二级。裙房耐火等级不应低于二级。142总平面布局(1)位置高层建筑不应布置高度大于5M、进深大于4M的裙房。(2)防火间距;高层建筑之间的防火间距不应小于13M,高层建筑与裙房之间的防火间距不应小于9M。(3)消防车道高层建筑的周围应设环形消防车道。本建筑设计中设有进入内院的消防车道。消防车道的宽度不应小于4M。消防车道下的管道和暗沟等,应能承受消防车辆的压力。(4)消防控制室宜设在高层建筑的首层或地下一层,且采用耐火极限不低于2H的隔墙和15H的楼板与其他部位隔开,并设直通室外的安全出口。餐厅、礼堂等人员密集的场所,设在一层裙房里,并宜设置单独出入口。143安全疏散(1)高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。高层建筑的安全出口分散布置,两个安全出口的距离不应小于15M。(2)高层建筑内走廊的净宽,应按通过人数每100人不小于1M计算。(3)外门的净宽不应小于12M,走廊的净宽双面布房不应小于14M。疏散楼梯间及其前室的门的净宽应按通过人数每100人不小于1M计算,但是最小净宽不应小于09M。(4)高层建筑的公共疏散门均应向疏散方向开启。(5)楼梯间出入口应该设前室,前室的面积,公共建筑不应小于6平方米。(6)前室和楼梯间的门均为乙级防火门,并应向疏散方向开启。144消防电梯与管道井高层建筑中高度超过32M的二类公共建筑应设消防电梯。本设计每层建筑面积不超过1000平方米,所以设一部消防电梯。消防电梯与客梯兼用,同时满足消防电东北石油大学本科生毕业设计(论文)4梯的要求。消防电梯间应设前室,由于与防烟楼梯间合用前室,前室的面积不应小于10平方米。消防电梯的载重量不应小于800千克。消防电梯行驶速度的确定,应该按从首层到顶层的运行不超过60S计算。梯口设4至5CM漫坡井底设排水口。管道井、垃圾井等竖向管道井,应分别独立设置,其井壁的耐火极限不低于1H,井壁上的防火门采用乙级防火门。东北石油大学本科生毕业设计(论文)5第2章结构方案确定及荷载计算21结构方案选择结构方案的确定是整幢建筑物设计的关键,其包括三个方面结构形式、结构体系、结构布置。对于一幢十二层的宾馆采用框架结构体系是完全合理的,也是十分经济的。楼层平面采用了矩形,建筑物两边是对称的,由于两端突出较小,房屋的扭转效应就忽略不在考虑。为满足功能要求,高层主体结构纵横向均采用6M的柱距,柱距布置完全对称。该办公楼层高除底层为39米外,其它各层均为36米。对于基础类型,主体部分采用桩基础。22结构基本尺寸的初步确定221板截面尺寸初步估计楼面板厚度取H1/50L1/50300060MM,取100MM(L为跨度最大的板的短边尺寸),跨度最大的板尺寸6000MM3000MM。222梁截面尺寸及混凝土强度等级的选取本设计中纵横向框架柱梁的跨度设为6M,次梁高按81181的梁跨度,次梁宽按2131梁的高度。次梁截面尺寸的选取次梁高BH81181BH811816000333750MM次梁宽BB2131BH111375MM故次梁截面尺寸取为BBBH250MM500MM。主梁截面尺寸的选取主梁高宽BH81141BL811416000425750MM取为600MM。主梁宽BB2131BH2131600200300MM取为300MM,故主梁截面尺寸选取BBBH300600MM。东北石油大学本科生毕业设计(论文)6表21梁截面尺寸及混凝土强度等级表层次混凝土强度等级横梁BH(MMMM)纵梁BH次梁BH边横梁中横梁610层C3530060030060030060025050015层C40300600300600300600250500223框架柱截面尺寸及混凝土的选取柱截面尺寸可以由NNFGE21CNCFNA22式中N柱的轴压比设计值F按简支状态计算的柱的负载面积EG折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取13,不等跨内柱取125,等跨内柱取12。N验算截面以上楼层层数CA柱的截面面积CF混凝土轴心抗压强度设计值N框架柱的轴压比限值本建筑高度约40M,查规范知本建筑的抗震等级为二级,轴压比限制075,各层的重力荷载代表值近似取为12KN/。各层柱的混凝土强度等级选用,15层选用C40,612层选用C30,其中突出屋顶的楼电梯间也采用C30。由建筑物平面图知,角柱边柱的负载面积为3M3M,3M6M。两种中柱的负载面积分别为3M6M,6M6M。第一层柱截面面积为121750011000123631CA354882MM2第二层柱截面面积为12175091000123631CA319393MM2第六层柱截面面积为76175051000123631CA224192MM2东北石油大学本科生毕业设计(论文)7综合考虑其它因素,柱截面尺寸取值为15层C45砼600MM600MM,610层C35砼500MM500MM。23框架结构计算简图图21框架结构简图(单位M)基础选用桩基,框架结构计算简图如图21所示,底层柱高为39045435M,210层柱高均为36M,屋顶间层高25米。24荷载与荷载汇集241荷载计算(1)屋面及楼面的永久荷载标准值屋面(上人)30厚细石混凝土保护层22003066KN/防水层04KN/20厚水泥沙浆找平层2000204KN/150厚水泥蛭石保温层5015075KN/100厚钢筋混凝土板250125KN/V型轻钢龙骨吊顶025KN/合计496KN/10层楼面面砖地面(包括水泥粗砂打底)055KN/东北石油大学本科生毕业设计(论文)8100厚钢筋混凝土板250125KN/V型轻钢龙骨吊顶025KN/合计330KN/楼梯间梯段板厚100MM,平台板厚120MM梯段板自重12012528KN/平台板自重1201225336KN/平台梁自重0212(0301)2512KN/(2)屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值20KN/屋面雪荷载标准值035KN/楼面活荷载标准值走廊20KN/,房间25KN/楼梯30KN/(3)梁柱重力荷载计算梁柱可以根据其截面尺寸、材料容重等计算出单位长度上的重力荷载,对墙门窗等可计算单位面积上的重力荷载。计算结果见下表。表22梁柱重力荷载标准值层次构件BHRGILNIGIG15纵梁03062510547255432816481层386097中横梁030625105472554922964边横梁0306251054725541845927次梁0250525105328157244448425层3237271层柱06062511994353619067425层柱36128304610纵梁030625105472555328316287311中横梁030625105472555923389边横梁0306251054725551846778次梁02505251053281572444484柱0505251168753636891注1)表中为考虑梁柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数,G表示单位长度构件重力荷载;N为构件数量。2)梁长度取净长;柱高度取层高(底层柱除外)。3)B、H的单位为M,R的单位为KN/M3,G的单位KN/M。(4)墙门窗重东北石油大学本科生毕业设计(论文)9外墙采用390290190陶粒空心砌块,密度为6KN/M3,内墙采用390190290陶粒空心砌块,密度6KN/M3,外墙贴墙纸重量忽略不计。外墙厚400MM,内侧20MM厚抹灰。内墙厚200MM,两侧20MM厚抹灰。外墙单位面积重力荷载046170025015349KN/M2,内墙单位面积重力荷载02601700221886KN/M2,门取03KN/M2242质点重力荷载代表值设每层荷载集中于本层楼板处,并设为一个质点。荷载为恒载50活载本层楼盖自重上下各半层墙重之和。(计门重)110层楼盖自重18858350365086330250KN(1)屋顶间屋面荷载0520336623096KN半层高内外墙重(605)434925/2(605)188625/20921(34903)2219377KN梁重4725(605)82079KN柱重811050525/2256875KN汇集荷载3096193772079687578002KN(2)第10层楼板荷载0520496(6805(6305)534761KN楼板上下半层高内外墙重19377/2(605)349166)(616042)(4504)10(606)16(604)2188636/2300921(188603)19377/2137839147527KN女儿墙重349(682632)1569102KN(女儿墙高取1500MM)梁重287311891198211KN柱重1/2891687568751545555KN汇集荷载5555198211691021475275347611005151KN(3)第69层楼面荷载385818KN楼板上下半层高内外墙重1378392275678KN梁柱重287311KN汇集荷载385818275678287311948807KN(4)第5层楼面荷载385818KN东北石油大学本科生毕业设计(论文)10楼板上下半层高内外墙重(606)34922(616042)(4504)10(606)16(604)2188636/2137839153729137839291568KN梁柱重2873111/21283041/2891306913KN汇集荷载385818291568306913984299KN(5)第24层楼面荷载385818KN楼板上下半层高内外墙重1537292307458KN梁柱重323727KN汇集荷载3858183074583237271017003KN(6)第1层楼面荷载385818KN楼板上下半层高内外墙重153729(606)34914(606)20(602)2641533(303)2188639/2257089KN梁柱重81648229644592744884190674/2128304/2354912KN汇集荷载385818257089354912997819KN东北石油大学本科生毕业设计(论文)11图22各质点重力荷载代表值(单位KN)表23横梁的线刚度计算表类别层次CEHB0ILLIEC0LIEC051LIEC002边横梁154102536003009104560001010926210103941010855610410253101083210102441010665表24柱线刚度计算表层次CHCEHBCICCCHIE14350410253600600101008110100782536004102536006001010081101075961036004102535005009102151010704注1)CE的单位为N/MM2,0I,CI的单位为MM42)B,L,H的单位为MM,CCCHIE的单位为NMM东北石油大学本科生毕业设计(论文)12表25框架柱侧移刚度D值(单位NMM)层次边柱(18根)中柱(18根)IDKC1IDKC2ID103630365186800725045023030750780250600023120854060002312085475074461225038016537122503801653759533271012040376164501204037616450592200注1)D的单位为NMM柱的侧移刚度按公式D212HICC(23)其中KKC2(一般层),KKC250(底层)(24)CBKKK2/(一般层),CBKKK/(底层)(25)HIEIOCC/(26)由上表可见,21DD75074475078007,故该框架为规则框架。东北石油大学本科生毕业设计(论文)13第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析31横向水平地震作用下框架结构内力计算311横向自振周期计算对于屋面带突出屋顶间的房屋,TU应取主体结构顶点的位移。突出间对主体结构顶点位移的影响,可按顶点位移相等的原则,将其重力荷载代表值折算到主体结构的顶层。屋面突出屋顶间的重力荷载EG可按下式计算2311HHGGNE31式中H为主体结构计算高度将11G折算到主体结构的顶层,即75365223102780EG85961KN即顶层荷载代表值为8596110051511091112表31结构顶点的假想侧移计算层次IGKNGIVKNGI(N/MM)IMMIMM10109896110989615922001867731994880720477685922003467545894880729965755922005067199794880739453825922006666693694880748941895953328226027598429958784887507447835205410170036845624750744912442231017003781276075074410413510210170038779896750744116924691997819976182575078013001300对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自振周期1TS可按下式计算TTT711(32)式中TU计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移M,即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值IG作为水平荷载而算得的结构顶点位移;T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,框架结构取0607。计算基本周期1T,取T07,则1T773107071105S东北石油大学本科生毕业设计(论文)14312水平地震作用及楼层地震剪力计算结构高度为3925M,质量和刚度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值即78002850850IEQGG100515194880749842991017003399781908597537668290701KN7度设防,二类场地,地震分组为第二组,故特征周期查表得GT04。9011TTG2MAX(33)式中2地震影响系数曲线的阻尼调整系数,取10;MAX地震影响系数最大值,由建筑抗震设计规范查得7度多遇地震时取008。则10801054090100034EQEKGF182907014030278269KN因为14GT1404056S01,可不考虑12FHB;所以,2000FBMM2/01FFFCHHHBF101912000100(560100/2)19482KNMM70KNM故属于第类T形截面。00580560200011901107021121126201HBFMFC5180B3453605602000119010058001YFCSFHBFAMM2跨中截面实配正筋414AS615MM2;支座截面实配正筋414AS615MM2。通长钢筋东北石油大学本科生毕业设计(论文)47000000MIN21020,360711450MAX20,450MAXYTFF000370560300615BHAS00MIN210000370560300615BHAS00MAX52(抗震设计时,梁端塑性铰区顶面受拉钢筋的配筋率不应大于25)(2)AB跨A支座处负筋配置设计内力M27055KNM40SAMM,560406000HMM,按双筋矩形截面设计已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为414(AS615MM2)2010211BHFAHAFMCSY2656030011901405606153601055270211009114305608020HA(SA无法屈服)所以,取2AX进行配筋40560360105527060SYSAHFMA1445MM2支座截面实配负筋422(AS1520MM2),其中,222通长,于跨中处充当负筋,222于梁跨1/3处截断。0BHAS905603001520MIN02,同时MAX25,满足要求。SSAA4050152061503(抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比直不应小于03)经验算截面可以满足上述所配纵筋的间距。(3)AB跨B支座处负筋配置设计内力M242KNM40SAMM,560406000HMM,按双筋矩形截面设计已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为414(AS615MM2)东北石油大学本科生毕业设计(论文)482010211BHFAHAFMCSY26560300119014056061536010242211007314305608020HA(SA无法屈服)所以,取2AX进行配筋1293405603601024260SYSAHFMAMM2支座截面实配负筋422(AS1520MM2)。0BHAS9005603001520MIN02,同时MAX25,满足要求。SSAA4050152061503(抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比直不应小于03)经验算截面可以满足上述所配纵筋的间距。BC跨间弯矩03FCA0321160060022788KN,故取N22788KN0560105110NBHFVTREC8227805605605608101030518501186926KN8047KN,故按构造配置即可满足要求,同时为了满足最小体积配筋率的要求,加密区箍筋间距取为100MM。验算加密区箍筋配筋率1)确定加密区范围根据高层建筑混凝土结构技术规程646“底层柱的上端和其他各层柱的两端,应取矩形截面柱之长边尺寸、柱净高之1/6和500MM三者值最大范围”;“底层柱刚性地面上、下各500MM的范围,底层柱柱根以上1/3柱净高的范围”。所以,柱顶加密区范围UL725500,6504,00MAX500,6,MAXNBULHLMM,取800MM柱底加密区范围BL1450500,34350MAX500,3MAXNBLLMM,取1500MM东北石油大学本科生毕业设计(论文)522)计算配箍率计算体积配箍率21SLLLASKSKV10080600806008806005780021根据高层建筑混凝土结构技术规程647轴压比为46506006001213534570BHFNC,查高层建筑混凝土结构技术规程表647得V01233)最小配筋率00MIN9602701211230YVCVVFF0021V,满足要求。(4)验算平面外轴心受压承载力由25760043500BL,查得稳定系数01900SSYCUAAFBHFN310183605606001210190737014KNN353457KN,满足要求。(5)一层B柱截面设计纵筋设计一层B柱最危险内力M2641KNM;N39914KN;V879KN一层B柱为轴心受压柱,由25760043500BL,查得稳定系数01计算纵筋界面面积90YCSFAFNA36060012101901043991238780MM20按构造配筋选配1218(SA3054MM2)验算配筋率008506006003054AAS00MAX3,同时大于00MIN550承载力验算90SYCUAFAFN305436060012101902782590KNN39914KN箍筋设计剪力设计值V879KN,根据高层建筑混凝土结构技术规程643可配置箍筋加密区配箍筋10100(44复合箍),非加密区配箍筋10200(44复东北石油大学本科生毕业设计(论文)53合箍),截面受剪承载力验算37556010987101264360VHM30,取30N39914KN03FCA0321160060022788KN,故取N22788KN0560105110NBHFVTREC8227805605605608101030518501186926KN879KN验算箍筋配筋率,柱顶加密区范围UL725500,64350,600MAX500,6,MAXNBULHLMM,取800MM柱底加密区范围BL1450500,34350MAX500,3MAXNBLLMM,取1500MM计算加密区体积配箍率21SLLLASKSKV10080600806008806005780021根据高层建筑混凝土结构技术规程647,轴压比为46506006001213534570BHFNC,查高层建筑混凝土结构技术规程表647得V0123。最小配筋率00MIN9602701211230YVCVVFF0021V,满足要求。经计算发现所有柱的计算所需钢筋截面均小于0,故所有的柱均按构造进行配筋,配筋结果如表226所示,经验算所有柱的配筋均满足要求。表52柱配筋表楼层柱类别配筋面积/MM2配筋率箍筋15A柱12183054085MIN0810200/100(44复合箍)B柱12183054085MIN0810200/100(44复合箍)610A柱12183054122MIN0810200/100(44复合箍)B柱12183054122MIN0810200/100(44复合箍)53梁柱节点设计梁、柱纵筋伸入节点的长度应满足高层建筑混凝土结构技术规程65中的相东北石油大学本科生毕业设计(论文)54关规定,箍筋同柱加密区箍筋配置。根据混凝土结构设计规范1162条抗震设计时,一、二、三级抗震等级的框架梁柱节点核心区的剪力设计值JV应按下列规定计算(1)顶层中间节点和端节点0SBBJBJAHMV(55)(2)其他层中间节点和端节点100BCSBSBBIBJHHAHAHMV(56)式中JV梁柱节点核心区组合的剪力设计值;0,BBHH分别为梁截面高度及有效高度;SA梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离;CH柱计算高度;JB节点剪力增大系数,对于框架结构,三级抗震取12;BM节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值。因为梁、柱设计时,只选取部分楼层的梁、柱进行配筋计算,所以只有近似取不同节点处的内力值进行验算。由上式可知,JV远远小于BM,所以,取MAXBM进行验算最危险。(1)顶层中间节点和端节点(以中间节点为例验算)根据内力组合结果,取LBM12467KNM,RBM15582KNM且JB12,0BH560MM,SA40MM,则0SBBJBJAHMV4056010821556712421664728KN(2)其他层中间节点和端节点(以中间节点为例验算)根据内力组合结果,取LBM19627KNM,RBM24955KNM且JB12,BH600MM,0BH560MM,SA40MM,CH3600MM则100BCSBSBBIBJHHAHAHMV60036004056014056010552492719621685049KN节点核心区截面受剪承载力按下式计算JV0501110SAHAFBBNHBFSBSVJYVCJIJJTIRE(57)东北石油大学本科生毕业设计(论文)55式中N对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值,当N为拉力时取N0,当NCCCHBF50时,取NCCCHBF50(58)式中JB核心区截面有效验算宽度;JH核心区截面高度,可采用验算方向的柱截面高度;SVJA核心区截面有效验算宽度范围内、验算方向同一截面箍筋的总截面面积;J梁的约束影响系数,楼板为现浇,梁柱中线重合,四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4,可采用15;9度时宜采用125;其他情况均采用10。则600JJHBMM,SVJA125036036MM2,J10顶层中间节点和端节点(以中间节点为例验算)N43299KNCCCHBF50051676006003006KNJV0501110SAHAFBBNHBFSBSVJYVCJIJJTIRE10040560660327060060030060505005005710111850116626KNN43299KN,满足要求其他层中间节点和端节点(以9层为例验算)N696KNCCCHBF50051676006003006KNJV0501110SAHAFBBNHBFSBSVJYVCJIJJTIRE10040560660327060060030060505005008101118501173701KNN696KN,满足要求同时,为避免核心区过早出现斜裂缝、混凝土破裂,核心区的平均剪应力不应过高。核心区组合的剪力设计值应符合下式要求3001JJCCJREJHBFV6006007160101308501212188KNN,满足要求。东北石油大学本科生毕业设计(论文)5654板配筋3M3MA区B区3M3M图51双向板计算简图按双向板配筋计算,以顶层的板为例恒载设计值95596421GKN/M活载设计值534152QKN/M合计QG59535945KN/M边跨计算跨度NNLHLL0251,2MIN0长跨02L3060251,210306MIN575M短跨01L225023030251,21022502303MIN2775M0102LLN7752755207;21N20721023;20采用分离式配筋,跨中钢筋在距支座XL/4处弯起一半,故得跨中及支座塑性绞线上的总弯矩为UM102LUM1575UM1UM201LUM1065UM11UM1UM02LUM1115UM12UM2UM01LUM1128UM1由312Q220102202221121LLLMMMMMMUUUUUU(59)得2(575065115128)UM1775275531275545926M东北石油大学本科生毕业设计(论文)573826UM197696KNMUM1985KNM跨中UM1985KNMUM2UM1023985227KNM支座1UM1UMUM120985197KNM2UM2UMUM22227454KNMB区格板为四边连续板,四周有梁,内力折减20,钢筋采用分离式布置,跨中钢筋神入支座,则长跨02L60357M短跨01L3015025/227250102LLN725275209;21N20921023;20UM140102LLUM1502UM1UM24301LUM1047UM11UM1UM02LUM1114UM12UM2UM01LUM1125UM1由312Q220102202221121LLLMMMMMMUUUUUU(510)得2(502047114125)UM1725275312754592UM11014KNM跨中UM11014KNMUM2UM10231014233KNM支座1UM1UMUM12010142028KNM2UM2UMUM220233466KNM2、配筋计算各区格板跨中及支座弯矩已求得,截面有效高度0H1002080MM可近似按东北石油大学本科生毕业设计(论文)580950HFMAYS计算钢筋截面面积,经验算其他角区格各和边区格的板按角区格A和边区格B的配筋结果进行配筋均满足要求,角区格A和边区格B的配筋计算结果如表53所示。表53双向板配筋计算截面位置M/KNMH0/MMAS/MM2选配钢筋实配钢筋面积/MM2最小配筋率A区格跨中L1方向98580480121101028129MIN02A区格跨中L2方向22780111121101028129MIN02A区格支座L1方向19780960121101028129MIN02A区格支座L2方向45480221121101028129MIN02B区格跨中L1方向101480494121101028129MIN02B区格跨中L2方向23380114121101028129MIN02B区格支座L1方向202880988121101028129MIN02B区格支座L2方向46680227121101028129MIN02东北石油大学本科生毕业设计(论文)59第6章基础设计61地质条件第一层为杂填,厚1M第二层为粘土,厚3M,KF150KPA,SE40MPA第三层为粉土,厚5M,KF130KPA,SE65MPA以下层为砂砾,KF160KPA,地下水位为地表以下20M,无侵蚀性,土的最大冻深为20M。62基础类型及材料选择1、基础类型选择虽然框架跨度不大,柱底荷载也不是很大,根据规范及地基条件,并为了保证建筑物的安全选择桩基础,桩基础的受力特点为(1)通过桩的底部把荷载传给桩端钢硬持力层;(2)桩身穿过液化土层支撑于稳定土层,在发生地震、浅部土层液化的情况下,桩基凭借深部稳定的土层仍有可靠的承载力;(3)桩基可提供很大的竖向刚度,在自身荷载和相邻荷载影响下不会发生过大的沉降和差异沉降,通常能满足建筑对沉降的各种严格要求;(4)具有很大的侧移刚度和抗震承载力,有较大的抗倾覆能力;2桩及承台材料选择混凝土选用C40FC191N/MM2,F171N/MM2;纵向钢筋选用HRB400FY360N/MM2;构造钢筋选用HPB300FY270N/MM2;63桩基础设计以一层A柱为例进行基础设计(1)基础梁设计柱传来的内力M26401KN,N353457KN,V8047KN基础梁传来的力横向及纵向基础梁均为300MM600MM横向基础梁基础梁上恒载设计值Q135991886(435060060)2139KN/M东北石油大学本科生毕业设计(论文)60基础梁传给基础的力NQL2121213966417KNM212QL2121396638502KNM纵向基础梁基础梁上恒载设计值Q2139KN/M基础梁传给基础的力KNQLN3412863921基础顶部的内力设计值YM264013850264903KNXV8047KNF353457641712834372708KN(2)桩型选择桩截面采用400MM400MM,根据地质条件以砂砾层作为持力层,承台距室外地坪为1M,桩深入承台50MM,取承台埋深为24M,承台高14M。桩尖进入持力层的深度为桩身直径的13倍30412M,取14M。则桩长为M0580505314241L(3)确定桩数及承台底面尺寸按经验公式法确定单桩竖向极限承载力标准值ISIKPPPKSKPKUKLQUAQQQQ(61)式中PKQ桩侧第I层土的极限侧阻力的标准值;SIKQ桩端极限阻力标准值;PU桩身周长;IL第I层土的厚度;PKQ桩端极限端阻力标准值;PA桩身的横截面面积;桩端入土深度为104M,查得PKQ,SIKQ如下粘土层SIKQ6688,取为75KPA粉土层SIKQ6688,取为75KPA砂砾层SIKQ5570,取为65KPA东北石油大学本科生毕业设计(论文)61砂砾层PKQ55007000,取为6000KPA则ISIKPPPKSKPKUKLQUAQQQQ404(75(424)755014565)60000421903KN取一层柱NMAX53813KN时,有FMAX53813641712834557381KNN11F/R11557381/1903322取N4根。桩距S3D304120M,取S120M。得承台尺寸为AB2041220428M(4)单桩受力验算以A柱为例进行计算,荷载为MAXM26401KN,V8047KN,N353457KN,承台为14M(等厚),荷载作用在承台顶面处,本工程安全等级为二级。取承台及其上土的平均重度C20KN/,则桩顶平均竖向设计值为NNGF441828220815573144833KN按偏心荷载验算,计算承台四角边缘最不利的桩的受力情况桩顶受力NMAXMINN

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