土木工程毕业设计（论文）-绍兴某公司六层办公楼建筑设计.pdf

1 目录目录 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 前 言 . 3 第一章结构布置方案及结构选型 4 1.1.结构承重方案选择 4 1.2.主要构件选型及尺寸初步估算 4 1.3. 确定结构计算简图 . 6 第二章 荷载标准值计算 . 7 2.1 恒载标准值计算 . 7 2.2 活载标准值计算 . 10 2.3 竖向荷载下框架受荷总图 10 2.4 风荷载计算 13 2.5 风荷载作用下框架的侧移计算 16 2.6 地震作用计算 16 2.7 水平地震荷载作用下框架的侧移计算 19 第三章 框架内力计算 . 21 3.1 风荷载作用下框架的内力计算（d 值法） . 21 3.2 水平地震作用下的框架内力计算 26 3.3 恒载作用下框架的内力计算 33 3.4 活载作用下框架的内力计算 37 第四章 内力组合 42 4.1 梁内力组合 42 4.2 柱内力组合 . 47 4.3 梁控制值 . 52 2 第五章 框架梁、柱截面设计 53 5.1 框架梁配筋计算： 53 5.2 柱截面配筋计算 58 第六章 板的设计（按塑性理论计算） 66 6.1 a、b 板荷载计算 66 6.2 a、b 板内力计算 . 67 6.3 a、b 板配筋计算 . 68 第七章 基础设计 70 7.1 基础示意图 70 7.2 基本参数 . 71 7.3 计算过程 . 72 7.4 计算结果 . 77 第八章 楼梯设计 78 81 楼梯平面布置图 . 78 82 基本依据： . 78 83 梯段板计算： . 78 84 平台板计算： . 79 85 平台梁计算： . 80 参考文献 . 82 致 谢 . 83 3 前 言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深 化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。 1、设计目的及意义和任务： 设计的目的是： 1 熟悉土木工程专业设计的程序和方法。 通过设计了解一个设计任务从任务书到绘制 出施工图纸的建设程序。 2巩固、加深基础和专业知识，并提高综合运用基础和专业知识和基本技能的能力。 通过毕业设计对已经学过的基础知识如数学、 结构力学、 计算机等和专业知识如房屋建筑 学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、建筑抗震、地基与基础工程等专业知识进一 步系统巩固、加深和拓展。 3学习如何搜集和查阅各种专业资料，去解决设计中所遇到的问题。 4学习调查研究的方法，培养深入细致、联系实际，从经济，技术观点全面分析解 决问题，独立思考独立工作的能力。 5了解工程中常用做法，增强工程意识提高工程实践能力。每人独立、系统完成一个 工程设计以期掌握一个工程的全过程设计。 4 第一章结构布置方案及结构选型 1.1.结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、 柱布置参见图 1。 平面图竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再 由主梁传至框架柱，最后传至地基。 根据以上楼盖的平面布置、竖向荷载的传力途径和结构抗震要求，本办公楼框架的承 重方案为纵横向框架承重方案，即结构在纵横两个方向均为框架。 1.2.主要构件选型及尺寸初步估算 1.2.1. 主要构件选型 （）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 5 （）墙体采用：加气混凝土块（容重为 7.5kn/m3） （）墙体厚度：外墙:250mm，内墙:200mm （）基础采用：柱下独立基础 1.2.2. 梁柱截面尺寸估算 （）横向边框架梁: 取跨度较大者进行计算. l=7200mm h=(1/81/12) l =600mm900mm 取 h=700mm. l n/h4 ， =hb) 3 1 2 1 (280mm350mm 取 b=300mm 满足 b200mm 故横向边框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm700mm （）横向中跨框架梁： l=3000mm h=(1/121/15)l=200mm250mm 取 h=600mm ln/h4， =hb) 3 1 2 1 (200mm300mm 取 b=250mm 故横向中跨框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm600mm （）纵向框架梁： 与横向框架梁一样初选截面尺寸为：bh=300mm700mm （）框架柱: ) 20 1 15 1 () 20 1 15 1 (=hh3600=180mm240mm b=(12/3)h a=a2=qknf/(fc(w- 0.1)103） ） =1565.17.21.0/（11.9（0.9- 0.1） ） =0.347m2 取 b=h=600mm 柱初选截面尺寸为：bh=600mm600mm （5）板：双向板 h(1/451/50)=72mm80mm 取板厚为 100mm 6 1.3. 确定结构计算简图 1.3.1 三个假设 平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方 向的抗侧力结构不受力； 楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； 不考虑水平荷载作用下的扭转作用。 1.3.2 梁柱惯性矩计算 横向边跨框架梁： i1=ei/l=2.810 521/120.30.73 /(7.2103) =6.67103kn.m 横向中跨框架梁： i2= ei/l=2.810 5n/mm221/120.250.63 mm4/(7.2103mm) =8.4103kn.m 标准层柱: i3= ei/l=2.810 5n/mm221/120.60.63 mm4/(3.6103mm) =8.4103kn.m 底层柱: i4= ei/l=2.810 5n/mm221/120.60.63 mm4/(5.0103mm) =6.045103kn.m 梁柱相对线刚度计算： 令 i3=1.0，i1=0.79 ，i2=1.0，i4=0.72， 框架计算简图如图 7 图 2 框架计算简图 第二章 荷载标准值计算 2.1 恒载标准值计算 2.1.1 屋面恒载 小瓷砖层 0.55kn/m 2 三毡四油屋面防水层 0.4kn/m 2 1:3 水泥沙浆找平层 20mm 0.4kn/m 2 水泥蛭石板保温层 60mm 0.12kn/m 2 1:8 水泥炉渣找坡 80mm 1.44kn/m 2 1:3 水泥沙浆找平层 20mm 0.4kn/m 2 现浇钢筋混凝土板 100mm 2.5kn/m 2 8 板底抹灰 20mm 0.4kn/m 2 合计 5.81kn/m 2 2.1.2 楼面恒载 各走廊楼面恒载 水磨石地面 0.65kn/m 2 现浇钢筋混凝土板 100mm 2.5kn/m 2 板底抹灰 20mm 0.4kn/m 2 合计 3.32kn/m 2 标准层非走廊楼面恒载 水磨石地面 1.06kn/m 2 现浇钢筋混凝土板 100mm 2.5kn/m 2 板底抹灰 10mm 0.17kn/m 2 合计.73kn/m 2 2.1.3 梁自重 横向边框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm700mm 自重：25 kn/m 20.30m(0.7m-0.1m)=4.5 kn/m 抹灰层：0.01m(0.70m-0.10m)2+0.30m)17 kn/m 2=0.26 kn/m 合计 4.76kn/m 横向中间框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm600mm 自重：25 kn/m 20.25m(0.6m-0.1m)=3.125 kn/m 抹灰层：0.01m(0.6m-0.10m)2+0.25m)17 kn/m 2=0.21kn/m 合计 3.34kn/m 纵向框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm700mm 自重：25 kn/m 20.30m(0.7m-0.1m)=4.5 kn/m 抹灰层：0.01m(0.70m-0.10m)2+0.30m)17 kn/m 2=0.26 kn/m 合计 4.76kn/m 横向次梁初选截面尺寸为：bh=300mm600mm 自重：25 kn/m 20.30m(0.6m-0.1m)=3.75 kn/m 抹灰层：0.01m(0.6m-0.10m)2+0.30m)17 kn/m 2=0.22kn/m 合计 3.97kn/m 9 基础梁初选截面尺寸为：bh=250mm400mm 自重：25 kn/m 20.25m0.4m=2.5kn/m 合计 2.5kn/m 2.1.4 柱自重 框架柱初选截面尺寸为：bh=600mm600mm 自重：25 kn/m 20.60m0.6m=9kn/m 抹灰层：0.01m0.60m417 kn/m 2=0.41 kn/m 合计 9.41kn/m 2.1.5 外纵墙自重 标准层纵墙 自重（3.6m-0.7m-1.8m）0.24m7.5 kn/m 3=1.98 kn/m 铝合金窗：0.35 kn/m 21.8m=0.63 kn/m 水刷石外墙面： （3.6m-1.8m）0.5 kn/m2=0.9 kn/m 水泥粉刷内墙面： （3.6m-1.8m）0.36 kn/m 2=0.648 kn/m 合计 4.16kn/m 底层纵墙 自重（5.0m-0.7m-1.8m-0.4m）0.24m7.5 kn/m 3=3.78 kn/m 铝合金窗：0.35 kn/m 21.8m=0.63 kn/m 水刷石外墙面： （4.2m-1.8m）0.5 kn/m2=1.2 kn/m 水泥粉刷内墙面： （4.2m-1.8m）0.36 kn/m 2=0.864 kn/m 合计 6.47kn/m 2.1.6 内纵、横墙自重 标准层纵墙 自重 3.6m0.20m7.5 kn/m 3=5.4kn/m 水泥粉刷内墙面：23.6m0.36 kn/m2=2.59kn/m 合计 7.99kn/m 2 底层纵墙 自重 5.0m0.20m7.5 kn/m 3=7.5kn/m 水泥粉刷内墙面：25.0m0.36 kn/m2=3.6kn/m 10 合计 11.1kn/m 2 2.1.7 女儿墙自重 女儿墙：高为 1.4m ，100mm 厚混凝土压顶 ， 水刷石外墙面 0.5 kn/m 3 自重： 0.24m 1.4m 7.5kn/m 3+25kn/m3 0.100m 0.25m+(1.4m+0.1m) 2+0.24m) 0.57.5 kn/m 2 =4.03kn/m 2.2 活载标准值计算 2.2.1 屋面和楼面活荷载标准值： 根据荷载规范查得： 上人屋面：2.0 kn/m 2 楼面：办公楼：2.0 kn/m 2 走 廊：2.5 kn/m 2 2.2.2 雪荷载： sk=rs0=1.00.5kn/m2=0.5 kn/m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值 2.0kn/m 2 2.3 竖向荷载下框架受荷总图 2.3.1 作用在框架梁上的恒载、活载计算 将梯形和三角形荷载等效为均布荷载楼面荷载按 双向板进行荷载等效分配 短向分配：三角形荷载 q ,=5aq/8 长向分配：梯形荷载 q ,= aq b a b a ) 2 () 2 (21 32 +-(参见图 3) a1=1.8m/7.2m=0.25 a2=1.5m/7.2m=0.21 q1=(1- 20.252+0.253)q,=0.89 q, q2=(1- 20.212+0.213)q,=0.92 q, 2.3.2 bd 轴间框架梁 屋面板传荷载： 11 恒载：5.81kn/m2(1- 20.252+0.253) 1.8m2=18.63 kn/m 活载：2.0kn/m2(1- 20.252+0.253) 1.8m2=6.41kn/m 楼面板传荷载： 恒载：3.73kn/m2(1- 20.252+0.253) 1.8m2=11.96 kn/m 活载：2.0kn/m2(1- 20.252+0.253) 1.8m2=6.41kn/m 梁自重：4.76 kn/m2 所以：bd 轴间框架梁的均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+屋面板传恒载 =4.76 kn/m+18.63 kn/m =23.39 kn/m 活载=屋面板传活载 =6.41 kn/m 楼面梁：恒载=梁自重+楼面板传恒载+墙自重 =4.76 kn/m2+11.96 kn/m+7.99 kn/m =24.71kn/m 活载=楼面板传活载 =6.41 kn/m 2.3.3. de 轴间框架梁 屋面板传荷载： 恒载：5.81kn/m25/8 1.5m2=10.89 kn/m 活载：2.0kn/m25/8 1.5m2=3.75kn/m 楼面板传荷载： 恒载：3.32kn/m25/8 1.5m2=6.23kn/m 活载：2.5kn/m25/8 1.5m2=4.69kn/m 梁自重：3.34kn/m2 所以：de 轴间框架梁的均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+屋面板传恒载 =3.34kn/m+10.89 kn/m =14.23 kn/m 活载=屋面板传活载 12 =3.75 kn/m 楼面梁：恒载=梁自重+楼面板传恒载 =3.34kn/m2+6.23 kn/m =9.57kn/m 活载=楼面板传活载 =4.69 kn/m 2.3.4. ef 轴间框架梁 与 bd 轴间框架梁相同 2.3.5 b 轴柱纵向集中荷载 顶层柱： 恒载=女儿墙和天沟自重+梁自重+屋面板传恒载 =（4.03+1.1）kn/m7.2m+4.76kn/m(7.2- 0.6)m+ 3.973.6m1/22+(5/85.81kn/m1.8m3.6m +5.81kn/m(1- 20.252+0.253)1.8m3.6m)2 =200.76 kn/m 活载=屋面板传活载 =(5/82.0kn/m2 1.8m3.6m +2.0kn/m2 1.8m3.6m(1- 20.252+0.253)2 =39.27kn/m 标准层柱： 恒载=墙自重+梁自重+楼面板传恒载 =4.16kn/m(7.2m- 0.6m)+4.76kn/m(7.2- 0.6)m +3.973.6m1/22+(5/83.73kn/m1.8m3.6m +3.73kn/m(1- 20.252+0.253)1.8m3.6m)2 =148.87 kn/m 活载=楼面板传活载 =(5/82.0kn/m2 1.8m3.6m +2.0kn/m2 1.8m3.6m(1- 20.252+0.253)2 =39.27kn/m 2.3.6 d 轴柱纵向集中荷载 13 顶层柱： 恒载=梁自重+屋面板传恒载 =4.76kn/m(7.2- 0.6)m+3.973.6m1/22 +(5/85.81kn/m1.8m3.6m+5.81kn/m(1- 20.252+0.253)1.8m 3.6m)2+5.81kn/m(1- 20.212+0.213)1.5m3.6m2 =217.53kn/m 活载=屋面板传活载 =(5/82.0kn/m2 1.8m3.6m +2.0kn/m2 1.8m3.6m(1- 20.252+0.253)2 +2.0kn/m(1- 20.212+0.213)1.5m3.6m2 =59.14kn/m 标准层柱： 恒载=内墙自重+梁自重+楼面板传恒载 =7.99kn/m(7.2m- 0.6m)+5.77kn/m(7.2- 0.6)m +3.973.6m1/22+(5/83.73kn/m1.8m3.6m+3.73kn/m (1- 20.252+0.253)1.8m3.6m)2 +3.73kn/m(1- 20.212+0.213)1.5m3.6m2 =213.51 kn/m 活载=楼面板传活载 =(5/82.0kn/m2 1.8m3.6m +2.0kn/m2 1.8m3.6m(1- 20.252+0.253)2 +2.5kn/m(1- 20.212+0.213)1.5m3.6m2 =64.11kn/m 2.4 风荷载计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载值 wk=zszw0(hi+hj) b/2 其中：w0=0.35kn/m 2 s ：查荷载规范，迎风面s =0.8，背风面s =- 0.5， 所以取s =1.3 z：地面粗糙度为 c 类 14 z：因房屋高度小于 30m，所以z=1.0 hi：下层柱高 hj：上层柱高，对顶层取女儿墙高度的 2 倍 b：迎风面的宽度. b=7.2m 各楼层标高处的集中风荷载值如表 1 所示，风荷载作用图如图 4 所示 表 1 集中风荷载值 离地高度 （m） s z z w0(kn/m) hi（m） hj（m） wk 22.65 1.30 1.04 1.00 0.35 3.60 3.00 14.05 19.05 1.30 0.95 1.00 0.35 3.60 3.60 14.51 15.45 1.30 0.87 1.00 0.35 3.60 3.60 13.56 11.85 1.30 0.74 1.00 0.35 3.60 3.60 12.38 8.25 1.30 0.65 1.00 0.35 3.60 3.60 11.79 4.65 1.30 0.59 1.00 0.35 4.65 3.60 13.51 将计算所得的沿建筑高度分布风荷载简化成作用于各楼层框架梁节点上的水平集中 风荷载。将计算单元内节点下半层和上半层墙面上的分布风荷载作用在该节点上，女儿墙 和屋面上的风荷载由框架的顶节点承受。 15 图 4 横向 26 层 d 值计算（ec=2.8710 7 kn/m3） 表 2 26 层 d 值计算表 构件名称 i =i b/ i c ac=i /(2+i ) d=acic12/h2(km/m) b 轴柱 (20.79)/ (21)=0.79 0.79(2+0.79)=0.283 22011 d 轴柱 2(1+0.79)/(21)=1.79 1.79(2+1.79)=0.472 36711 e 轴柱 2(1+0.79)/(21)=1.79 1.79(2+1.79)=0.472 36711 f 轴柱 (20.79)/ (21)=0.79 0.79(2+0.79)=0.283 22011 d=(22011 kn/m +36711 kn/m)2=117444 kn/m 横向底层 d 值计算（ec=2.8710 7 kn/m3） 表 3 构件名称 i =i b/ic ac=0.5+i /(2+i ) d=acic12/h2(kn/m) 16 a 轴柱 1.79/0.72=1.10 (0.5+1.10)/(2+1.10)=0.516 14971 b 轴柱 (0.79+1)/0.72=2.49 (0.5+2.49)/(2+2.49)=0.666 19334 c 轴柱 (0.79+1)/0.72=2.49 (0.5+2.49)/(2+2.49)=0.666 19334 d 轴柱 1.79/0.72=1.10 (0.5+1.10)/(2+1.10)=0.516 14971 d=(14971 kn/m +19334 kn/m)2=68626 kn/m 2.5 风荷载作用下框架的侧移计算 uj= uj /dij 其中：uj ：第 j 层总剪力 dij：第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和 表 4 层次 wj / kn vj / kn d( kn /m) jmd/m jmd/h 6 14.05 14.05 117444 0.0001 1/36000 5 14.51 28.56 117444 0.0002 1/18000 4 13.56 42.12 117444 0.0004 1/9000 3 12.38 44.50 117444 0.0005 1/1200 2 11.79 66.29 117444 0.0006 1/6000 1 13.51 79.80 68626 0.0012 1/3000 m=jmd =0.0030m 由表 可以看出，层间侧移最大值 1/30001.4tg=1.40.35=0.49 查表可得到顶部附加地震作用系数n n= 0.08 t1 +0.07=0.080.51+0.07=0.1108 f6=g6h6/(gihi)fek（1- n） =1297.08 kn 23m420.79 kn（1- 0.1108） /(1297.08kn23m+1333.62kn （19.4m+15.8m+12.2m+8.6m）+1423.445m） =88.56 kn 同理可以计算得到 f5=76.80 kn f4=62.55 kn f3=48.30 kn f2=34.05 kn f1=14.22 kn 19 顶部附加水平地震作用为： f6 =nfe =0.1108420.79kn=46.62kn 故顶部水平地震作用为： f6 = f6 +f6 =88.56kn+46.62kn=135.2kn 水平地震作用图见图 5 图 5 地震作用图 2.7 水平地震荷载作用下框架的侧移计算 侧移计算公式为：uj= uj /dij 其中：uj ：第 j 层总剪力 dij：第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和 具体计算值见表 20 表 4 水平地震荷载作用下框架的侧移 层次 fj/ kn vj / kn d ( kn /m) jmd/m jmd/h 6 135.20 135.2 117444 0.0012 1/3000 5 76.80 212.00 117444 0.0018 1/2000 4 62.55 274.55 117444 0.0023 1/1565 3 48.30 322.85 117444 0.0027 1/1333 2 34.05 356.90 117444 0.0030 1/1200 1 14.22 371.12 68626 0.0054 1/926 m=jmd =0.0164m 层间侧移最大值 1/926v v (0.2cfcbh0)/0.85 =0.21.011.9250 465/0.85 =395500 v v 一二层 v v v v 四六层 (0.42ftbh0)/0.85 =0.421.27300 665/0.85 =125192 116.70kn 满足要求 （3）正截面受弯承载力计算 柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。 求偏心距增大系数 l0=1.0h=5.0m e0=m/n=415.1810 3/2564.36=162mm ea=20mm 或 h/30=600/30 的较大值。ea=20mm ei=e0+ea=162+20=182mm l0/h=5000/600=8.35,应考虑偏心距增大系数h 1=0.5fca/n=0.514.3600600/(2564.3610 3)=1.0031 。取 1=1.0 l0/h=8.3n 属大偏心受压 1 0.8 1285.56 172.8 1.0 11.9 500 re c n xmm f b g a = 2 is h eeah=+ -=239.5+600/2- 40=449.5mm 10 0 3 (0.5 ) () 0.8 1285.56 10449.5 1.0 11.9 500 172.8 (4600.5 172.8) 300 (46040) rec ss ys nef bx hx aa fha ga- = - - = - =620mm2 最小配筋率rmin=0.9% as,min= as,min=0.9%600mm600mm/2=1125mm 2 实配钢筋每侧 616（ ss aa=1206mm2） 垂直于弯矩作用平面的受压承载力计算 n=1285.56kn l0/b=5.2/0.5=10.4 查表得 =0.98 0.9（fca+fyas）=0.90.98(11.9600 2+30012062) =3262.17kn n 满足要求 斜截面受剪承载力计算 n=1285.56kn v=92.76 kn 因为剪跨比 =hn/2h0= 4.3 2 0.56 m m =4.893,所以=3 因为 0.3fca=0.311.9600600=892.5knv 按构造要求配箍，取四肢箍 加密区8100 非加密区8200 61 裂缝宽度验算 e0/h0=184mm/460mm=0.41544.4 取 1544.4 n1544.4 取 1544.4 0.2fcbh0/（k） 1207v 1207v 1207v 1207v 283.28v 458.49v 289.29v 531.60v asv 构造配筋 构造配筋 构造配筋 构造配筋 0 11.75 0.07() 1 t re f bhnkn gl + + 66 第六章 板的设计（按塑性理论计算） 6.1 a、b 板荷载计算 6.1.1 a 板荷载： 屋面板的恒载标准值：gk=5.81kn/m 2 活载标准值：qk=2.0kn/m 2 雪载：sk=5.81kn/m 2 恒载设计值：g=5.81kn/m 2 1.2=6.92 kn/m2 活载设计值：q=2.0kn/m 2 1.3=2.6 kn/m2 合计：p=g+q=9.572 kn/m 2 楼面板的恒载标准值：gk=3.32kn/m 2 活载标准值：qk=2.5kn/m 2 恒载设计值：g=3.32kn/m 2 1.2=3.984 kn/m2 活载设计值：q=2.5kn/m 2 1.3=3.25 kn/m2 合计：p=g+q=7.234 kn/m 2 6.1.2 b 板荷载： 67 屋面板的恒载标准值：gk=5.81kn/m 2 活载标准值：qk=2.0kn/m 2 雪载：sk=5.81kn/m 2 恒载设计值：g=5.81kn/m 2 1.2=6.92 kn/m2 活载设计值：q=2.0kn/m 2 1.3=2.6 kn/m2 合计：p=g+q=9.572 kn/m 2 楼面板的恒载标准值：gk=3.73kn/m 2 活载标准值：qk=2.0kn/m 2 恒载设计值：g=3.73kn/m 2 1.2=4.476 kn/m2 活载设计值：q=2.0kn/m 2 1.3=2.6 kn/m2 合计：p=g+q=7.076 kn/m 2 6.2 a、b 板内力计算 6.2.1 a 区格板内力计算： （屋面板） lox =3.0m- (0.3m/2)2=2.7m loy=7.2m- (0.25m/2)2=6.95m n= lox/ loy =6.95m/2.7m=2.57 a=1/n2 =0.15, =2 mx =(lox- loy /4)mx=(6.95m- 2.7m/4)mx=6.275mx my =3/4a lox =3/40.152.7mmx=0.304mx mx = mx ”=loy =26.95mmx=13.9mx my = my”=alox =20.152.7mmx=0.81mx 区格板 b 四周与梁连接，内力折减系数为 0.8，由公式： 2mx+2my+mx +my +mx ”+mxy”=p (3 loxy- lox)lox2 /12 得 mx =1.98knm my =amx=0.151.98 knm=0.927 knm mx = mx ” =mx=21.98knm=3.96knm my = my” =my=20.297knm=0.594knm 6.2.2 b 区格板内力计算： （屋面板） lox =3.60m-(0.3m/2)2=3.3m 68 loy=7.2m-(0.3m/2)2=6.9m n= lox/ loy =6.9m/3.3m=2.09 a=1/n 2 =0.23, =2 mx =(lox- loy /4)mx=(6.9m-3.3m/4)mx=6.075mx my =3/4a lox =3/40.233.3mmx=0.304mx mx = mx ”=loy =26.9mmx=13.8mx my = my”=alox =3.96knm3.3m=13.068knm 区格板 b 四周与梁连接，内力手折减系数为 0.8，由公式： 2mx+2my+mx +my +mx ”+mxy”=p (3 loy- lox)lox 2 /12 得 mx =2.32knm my =amx=0.232.32knm=0.53knm mx = mx ” =mx=22.32knm=4.64knm my = my” =3.96knm 6.3 a、b 板配筋计算 取 hox=80mm,hoy=70mm，hpb235 钢筋，fy=210n/m 2 , as=m/(0.95fyh o) 表 25 a、b 板配筋计算 截面 m ho as 选配钢筋 实配面积 跨中 a lox 1.98 80 124.06 8200 8200 252 252 loy 0.297 70 21.2675 b lox 6.91 80 432.957 10/12200 8200 479 252 loy 1.59 70 113.856 支座 a-a 0.594 80 37.218 8200 252 69 a-b 3.96 80 248.12 8200 252 b-b 4.64 80 290.727 10200 397 70 第七章 基础设计 7.1 基础示意图 基础类型：阶梯柱基 平面: 剖面： 71 7.2 基本参数 1依据规范 建筑地基基础设计规范 （gb 500072002） 混凝土结构设计规范 （gb 500102002） 简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版） 2几何参数： 自动计算所得尺寸： b1 = 1400 mm, a1 = 1900 mm h1 = 300 mm, h2 = 300 mm b = 600 mm, a = 600 mm b3 = 1700 mm, a3 = 2200 mm 无偏心： b2 = 1400 mm, a2 = 1900 mm 基础埋深 d = 1.70 m 钢筋合力重心到板底距离 as = 50 mm 3荷载值： (1)作用在基础顶部的基本组合荷载 72 f = 2542.36 kn mx = 0.00 knm my = 92.88 knm vx = 34.37 kn vy = 0.00 kn 折减系数 ks = 1.00 (2)作用在基础底部的弯矩设计值 绕 x 轴弯矩: m0x = mxvy(h1h2) = 0.000.000.60 = 0.00 knm 绕 y 轴弯矩: m0y = myvx(h1h2) = 92.8834.370.60 = 113.50 knm (3)作用在基础底部的弯矩标准值 绕 x 轴弯矩: m0xk = m0x/ks = 0.00/1.00 = 0.00 knm 绕 y 轴弯矩: m0yk = m0y/ks = 113.50/1.00 = 113.50 knm 4材料信息： 混凝土： c35 钢筋： hpb235(q235) 5基础几何特性： 底面积：s = (a1a2)(b1b2) = 3.802.80 = 10.64 m2 绕 x 轴抵抗矩：wx = (1/6)(b1+b2)(a1+a2)2 = (1/6)2.803.802 = 6.74 m3 绕 y 轴抵抗矩：wy = (1/6)(a1+a2)(b1+b2)2 = (1/6)3.802.802 = 4.97 m3 7.3 计算过程 1修正地基承载力 计算公式： 按建筑地基基础设计规范 （gb 500072002）下列公式验算： fa = fakb(b3)dm(d0.5) (式 5.2.4) 式中：fak = 250.00 kpa b = 0.30，d = 1.60 = 18.00 kn/m3 m = 18.00 kn/m3 b = 2.80 m， d = 2.00 m 如果 b 3m，按 b = 3m, 如果 b 6m，按 b = 6m 如果 d 0.5m，按 d = 0.5m fa = fakb(b3)dm(d0.5) 73 = 250.000.3018.00(3.003.00)1.6018.00(2.000.50) = 293.20 kpa 修正后的地基承载力特征值 fa = 293.20 kpa 2轴心荷载作用下地基承载力验算 计算公式： 按建筑地基基础设计规范 （gb 500072002）下列公式验算： pk = (fkgk)/a (5.2.21) fk = f/ks = 2542.36/1.00 = 2542.36 kn gk = 20sd = 2010.641.70 = 361.76 kn pk = (fkgk)/s = (2542.36361.76)/10.64 = 272.94 kpa fa，满足要求。 3偏心荷载作用下地基承载力验算 计算公式： 按建筑地基基础设计规范 （gb 500072002）下列公式验算： 当 eb/6 时，pkmax = (fkgk)/amk/w (5.2.22) pkmin = (fkgk)/amk/w (5.2.23) 当 eb/6 时，pkmax = 2(fkgk)/3la (5.2.24) x 方向: 偏心距 exk = m0yk/(fkgk) = 113.50/(2542.36361.76) = 0.04 m e = exk = 0.04 m (b1b2)/6 = 2.80/6 = 0.47 m pkmaxx = (fkgk)/sm0yk/wy = (2542.36361.76)/10.64113.50/4.97 = 295.80 kpa 1.2fa = 1.2293.20 = 351.84 kpa，满足要求。 4基础抗冲切验算 计算公式： 按建筑地基基础设计规范 （gb 500072002）下列公式验算： fl 0.7hpftamh0 (8.2.71) fl = pjal (8.2.73) am = (atab)/2 (8.2.72) pjmax,x = f/sm0y/wy = 2542.36/10.64113.50/4.97 = 261.80 kpa pjmin,x = f/sm0y/wy = 2542.36/10.64113.50/4.97 = 216.08 kpa 74 pjmax,y = f/sm0x/wx = 2542.36/10.640.00/6.74 = 238.94 kpa pjmin,y = f/sm0x/wx = 2542.36/10.640.00/6.74 = 238.94 kpa pj = pjmax,xpjmax,yf/s = 261.80238.94238.94 = 261.80 kpa (1)柱对基础的冲切验算： h0 = h1h2as = 0.300.300.05 = 0.55 m x 方向： alx = 1/4(2a2h0b1b2b)(b1b2b2h0) = (1/4)(20.6020.552.800.60)(2.800.6020.55) = 1.24 m2 flx = pjalx = 261.801.24 = 323.98 kn ab = mina2h0, a1a2 = min0.6020.55, 3.80 = 1.70 m amx = (atab)/2 = (aab)/2 = (0.601.70)/2 = 1.15 m flx 0.7hpftamxh0 = 0.71.001570.001.1500.550 = 695.12 kn，满足要求。 y 方向： aly = 1/2(b1b2)(a1a2a2h0)1/4(b1b2b2h0)2 = (1/2)2.80(3.800.6020.55)(1/4)(2.800.6020.55)2 = 2.64 m2 fly = pjaly = 261.802.64 = 690.50 kn ab = minb2h0, b1b2 = min0.6020.55, 2.80 = 1.70 m amy = (atab)/2 = (bab)/2 = (0.601.70)/2 = 1.15 m fly 0.7hpftamyh0 = 0.71.001570.001.1500.550 = 695.12 kn，满足要求。 (2)变阶处基础的冲切验算： x 方向： alx = 1/4(2a32h0b1b2b3)(b1b2b32h0) = (1/4)(22.2020.252.801.70)(2.801.7020.25) = 0.90 m2 flx = pjalx = 261.800.90 = 235.62 kn ab = mina32h0, a1a2 = min2.2020.25, 3.80 = 2.70 m 75 amx = (atab)/2 = (a3ab)/2 = (2.202.70)/2 = 2.45 m flx 0.7hpftamxh0 = 0.71.001570.002.4500.250 = 673.14 kn，满足要求。 y 方向： aly = 1/2(b1b2)(a1a2a32h0)1/4(b1b2b32h0)2 = (1/2)2.80(3.802.2020.25)(1/4)(2.801.7020.25)2 = 1.45 m2 fly = pjaly = 261.801.45 = 379.61 kn ab = minb32h0, b1b2 = min1.7020.25, 2.80 = 2.20 m amy = (atab)/2 = (b3ab)/2 = (1.702.20)/2 = 1.95 m fly 0.7hpftamyh0 = 0.71.001570.001.9500.250 = 535.76 kn，满足要求。 5基础受压验算 计算公式： 混凝土结构设计规范 （gb 500102002） fl 1.35clfcaln (7.8.1- 1) 局部荷载设计值：fl = 2542.36 kn 混凝土局部受压面积：aln = al = ba = 0.600.60 = 0.36 m2 混凝土受压时计算底面积：ab = minb2a, b1b2min3a, a1a2 = 3.24 m2 混凝土受压时强度提高系数：l = sq.(ab/al) = sq.(3.24/0.36) = 3.00 1.35clfcaln = 1.351.003.0016700.000.36 = 24348.60 kn fl = 2542.36 kn，满足要求。 6基础受弯计算 计算公式： 按建筑地基基础设计规范(gb 500072002)下列公式验算： m=a12(2la)(pmaxp2g/a)(pmaxp)l/12 (8.2.74) m=(la)2(2bb)(pmaxpmin2g/a)/48 (8.2.75) (1)柱根部受弯计算： g = 1.35gk = 1.35361.76 = 488.38kn x 方向受弯截面基底反力设计值： 76 pminx = (fg)/sm0y/wy = (2542.36488.38)/10.64113.50/4.97 = 261.98 kpa pmaxx = (fg)/sm0y/wy = (2542.36488.38)/10.64113.50/4.97 = 307.70 kpa pnx = pminx(pmaxxpminx)(2b1b)/2(b1b2) = 261.98(307.70261.98)3.40/(22.80) = 289.74 kpa - 截面处弯矩设计值： m= (b1b2)/2b/222(a1a2)a(pmaxxpnx2g/s) (pmaxxpnx)(a1a2)/12 = (2.80/20.60/2)2(23.800.60)(307.70289.742488.38/10.64) (307.70289.74)3.80)/12 = 424.97 kn.m - 截面处弯矩设计值： m= (a1a2a)22(b1b2)b(pmaxxpminx2g/s)/48 = (3.800.60)2(22.800.60)(307.70261.982488.38/10.64)/48 = 632.09 kn.m - 截面受弯计算： 相