土木工程毕业设计（论文）-郑州某四层中学教学楼设计.pdf

- 1 第第 1 页页 共共 76 页页 1 设计资料 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 1.1 工程概况 （1） 建设地点： （2） 工程名称： （3） 工程概况：建筑总高为 15 m。共 4 层，每层层高 4.20 m，室内外高差 0.45 m。 （4） 气候条件:夏季主导风向为南风,冬季主导风向为北风.基本风压 0.4 kn/m2,基本 雪压 0.3 kn/m2。 （5） 该地区地质条件:根据对建筑地基的勘测,该地区表层 0.2m- 0.6m 为杂填土,下层 为轻亚粘土,厚约 3.0m- 4.2m,地基承载力特征值为 180 kn/m2 。 （6） 场地情况：场地平坦,无障碍物，地下无古代建筑，用地四周无住宅区 （7） 地面粗糙类型：c 类 （8） 抗震设防烈度为 7 度，建筑耐火等级二级，建筑耐火年限 50 年。 1.2 建筑设计说明书建筑设计说明书 本说明是对建筑方案的必要说明。 根据防火疏散要求确定楼梯位置， 走廊与梯段净宽， 以及办公室布置，墙体防水等构造做法。此外根据规范给出了建筑的等级要求。 该工程位于郑州市市区，交通方便，各种材料供应及时。建筑面积 3339.04 ，建筑 层数四层。建筑场地平坦，无障碍物，地下无古代建筑物。地质情况良好。 1.2.1 设计依据 （1） 建设行政主管部分对本项目的批复文件。 （2） 与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案。 （3） 现行国家有关建筑工程设计规范、标准： 中小学建筑设计规范 （gbj99- 86(2001 版)） 建筑抗震设计规范 （gb50011- 2001） - 2 第第 2 页页 共共 76 页页 建筑设计防火规范 （gbj16- 87(2001 版)） 混凝土结构设计规范 （gb50010- 2002） 1.2.2 方案说明方案说明 （1）该工程为某中学教学楼，建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构建筑主体高度为 15.000 m，基础形式为条形基础。 （2）本设计中柱距为 7.20m，进深为 6.60m，楼梯开间为 3.6m。 （3）按二级防火要求，楼梯设在了建筑的两端，且在建筑的两端均有安全出口，满足防 火要求。 （4）本工程0.000 相对于绝对标高值（黄海系）104.51。 （6） 本设计中建筑长 50.900m， 在建筑左侧设有厕所， 厕所地面低于同层教室地面 30mm。 （7）为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内，设室内外高差，高差 450mm。 （8）为了采光通风满足要求，窗地比均大于 1/7，窗台高 900mm。 （10）屋面防水采用三级防水，不上人屋面。 1.2.3 等级说明等级说明 （1）根据建筑抗震设计规范,本工程为丙类建筑。 （2）本工程安全等级为二级，设计使用年限为 50 年。 （3）本工程抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为 0.15g。设计地震分组为第一 组；场地类别为类。 （4）建筑物抗震等级:框架为 3 级。 （5）本工程地基基础设计等级为丙级。 （6）本建筑物防火等级为二级。 1.2.4 建筑设计说明及构造做法建筑设计说明及构造做法 （1）长度单位毫米为 mm，标高单位米为 m。 （2）.本工程共四层，室内外高差-0.45m,首层室内地坪标高0.000m，建筑总标高 15.000 。 （3）.建筑材料:现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为 c30，梁柱受力筋 hrb335， 箍筋 hpb235，所有的板钢筋 hpb235，外墙加气混凝土砌块 250mm 宽，内墙加气混凝土 砌块 200mm。 - 3 第第 3 页页 共共 76 页页 （4）卫生间:地面低于同层楼地面 30mm，向地漏找坡 1%。地面采用防滑地砖，墙面采 用防水砂浆墙面，做法详见 98zj001-33-16。 （5）屋面做法：屋面做法详见中南 98zj001 屋 16； 楼地面做法：楼地面做法详见中南 98zj001 楼 6； （6）各房间内墙面做法采用混合砂浆墙面，做法详见中南 98zj001 内墙 4。 （7）四层楼梯间设有通向屋顶的通道，屋顶要开检修孔 800mm800mm。 （8）落水管直径为 100mm。 1.3 结构说明书结构说明书 1.3.1 工程概况工程概况 （1） .本工程为现浇混凝土框架结构， 房屋高度详见建筑图， 基础为钢筋混凝土条形基础。 （2）.根据国家现行规定，本工程建筑结构按 7 度三级抗震设防，基本风压为 0.40kn/m， 结构设计使用年限为 50 年。 （3）.设计基本地震加速度为 0.15g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为丙类，场 地类别为 ii 类，建筑结构安全等级为二级，基础设计的等级为丙级。 （4）.依据规范、规程、标准 混凝土结构设计规范 （gb50010- 2002） 建筑抗震设计规范 （gb50011- 2001） 建筑结构荷载规范 （gb50009- 2001） 建筑地基基础设计规范 （gb50007- 2002） 地下工程防水技术规范 （gb50108- 2001） 1.3.2 设计楼面活荷载设计楼面活荷载 （1）不上人屋面：0.5 kn/m （2）楼面及卫生间：2.0kn/m （3）走廊、楼梯：2.0kn/m 1.3.3 材料材料 （1）.混凝土等级：所有混凝土的强度等级都为 c30. （2）.钢筋：hpb235（a） 、hrb335（b） 、hrb400（c） （3）.墙体：0.000 以上填充墙采用加气混凝土砌块，m5 混合砂浆砌筑。 - 4 第第 4 页页 共共 76 页页 1.3.4 楼板楼板 （1）.板的设计说明详见各结施图及国家建筑标准设计图集混凝土结构施工图平面整体 表示方法制图规则和构造详图(03g101- 1) （2）.板的混凝土保护层厚度均为 20mm。 （3） .hpb235 钢筋所注长度不包括弯钩长度.锚固长度为 24d， 板中受力筋的短向钢筋放在 长向钢筋之上 1.3.5 梁、柱梁、柱 （1）.梁、柱的设计说明详见各结施图及国家建筑标准设计图集 混凝土结构施工图平面 整体表示方法制图规则和构造详图(03g101- 1) （2）.混凝土保护层厚度均为 35mm （3）混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋,预埋钢筋的直径数量同上部柱 1.3.6 墙体墙体 （1）.填充墙的长度5m 时, 每隔 3- 4m 在墙中设 200x 墙厚砼构造柱, 柱主筋上下分别锚 入梁内, 锚入长度 500mm,箍筋为 a8200. （2）女儿墙在每一相交轴线上均设 250x250 混凝土构造柱 1.3.7 构造柱构造柱 （1）.构造柱纵筋锚于基础内直段长度la,并弯直钩 250mm 直钩.纵筋层间搭接长度la, 箍筋为100，且加密高度不能小于 500 （2）.穿楼面的构造柱 ,纵筋在穿楼面处应上下贯通,在楼面以上才能搭接; （3）.墙与柱连接处沿柱高每500mm 设 218 拉结筋,拉结筋伸入墙体内长度不小于 1000mm,遇门窗洞按实际长度截取,钢筋伸入柱内不少于 210mm. 1.3.8 其他其他 （1）卫生间及管井周边均做混凝土反边,宽度同墙； （2）所有设备基础均以厂家订货为准，且待设备到货核实后方可施工。 （3）未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 2 结构的选型和布置结构的选型和布置 2.1 结构选型 本建筑只有 4 层，且功能较少，为方便布置房间和便于管理采用大柱网框架结构。为 - 5 第第 5 页页 共共 76 页页 使结构有较大的刚度本设计中楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构；基础为柱下单向条形 基础。 2.2 结构布置 本设计中柱距为 7.2m。根据结构布置，本建筑平面均为双向板。本建筑由于楼面活荷 载较大，楼面板和屋面板厚度取 120mm。 材料选用： 混凝土：c30 钢筋：纵向受力钢筋采用热扎钢筋 hrb335，hrb400；其余采用热扎钢筋 hpb235。 墙体：内外墙均采用粉煤灰轻渣空心砌块 390240190，重度g =7kn/m 3. 窗：钢塑门窗，g =0.35kn/m 2. 门：木门 具体情况见结构布置图 2- 1。 图 2- 1 结构平面布置图 2.3 初估梁柱截面尺寸 2.3.1 按大跨度进行计算按大跨度进行计算 纵向框架梁：h=(1/81/14)l= (1/81/12) 7200=900514 - 6 第第 6 页页 共共 76 页页 l纵向柱距 取 h=600mm. =hb) 3 1 2 1 (300mm200mm 取 b=250mm 横向边跨梁：h=(1/81/14)l= (1/81/12) 6600=825471 l纵向柱距 取 h=600mm. =hb) 3 1 2 1 (300mm200mm 取 b=250mm 横向中跨梁：取 h=450mm. b=250mm 连系梁取：h=500mm. b=250mm 故框架梁初选截面尺寸 bh=250mm600mm 连系梁尺寸 bh=250mm500mm 其惯性矩为 3 b 1 i 12 bh=1/12300 3 600 =5.400 94 10 mm 2.3.2 柱的截面尺寸柱的截面尺寸 e c c fg n f b m ，其中公式中： c m 根据抗震设防烈度为 7 度时取 0.9。 边柱取 1.3，不等跨内柱取 1.25。 ge 各层的重力荷载代表值取 14 kn/m 2 f 柱的负荷面积，如图 2-2 所示，对于中柱为 7.2 （6.6/2+2.7/2）=33.48 m 2，对于 边柱为 7.2 3.3=23.76 m 2 边柱 ac1 e cc fg n f b m = 3 1.3 23.76 14 104 14.3 0.9 =134 32 10 mm 图 2- 2 柱的负荷面积 中柱 ac e cc fg n f b m = 3 1.25 33.48 14 104 14.3 0.9 =182 32 10 mm 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面宽度分别为 366 mm、423 mm 初选柱的截面 尺寸为 bh=500mm500mm。 其惯性矩 3 b 1 i 12 bh= 34 1 500 500 12 mm - 7 第第 7 页页 共共 76 页页 3 框架计算简图及梁柱线刚度 3.1 确定框架计算简图确定框架计算简图 框架的计算单元如图 2- 1 所示，取轴的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶 面框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于轴线之间的距离。底层 柱高从基础顶面算至二层楼层，基顶的标高根据地址条件室内外高差定为- 1.00m，二 层楼面标高为 3.60m，故底层的为 4.60 m，其余各层柱高楼面算至上一层楼面（即层 高）故均为 3.60 米。由此给出框架计算简图如图 3- 1 所示。 3.2 框架梁柱的线刚度计算框架梁柱的线刚度计算 对于中框架梁： 0 i = 3 b 1 i 12 bh=1/12250 3 600 =4.5 94 10 mm 中跨梁： 0 i = 3 b 1 i 12 bh=1/12250 3 450 =1.898 94 10 mm 考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有利影响对于中框架梁取 i=2i0 边跨梁 ei i l = 4 73 3.0 102 4.5 10 4.1 10. 6.6 kn m - = 中跨梁 ei i l = 4 73 3.0 102 1.898 10 4.2 10. 2.7 kn m - = 底层柱 ei i l = 4 74 3.0 101/12 0.5 3.4 10. 4.6 kn m = 其余各层柱 ei i l = 4 74 3.0 101/12 0.5 4.3 10. 3.6 kn m = 令1.0i= 余柱 则其余各层杆件的相对线刚度为 4 4 4.1 10 0.95 4.3 10 i = ， 边梁 ， 4 4 2.2 10 0.51 4.3 10 i = ， 底层柱 ， 4 4 4.2 10 0.98 4.3 10 i = ， 中跨梁 框架梁柱的相对线刚度如图 3-1 所示。作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。 - 8 第第 8 页页 共共 76 页页 4 荷载计算 4.1 恒载标准值的计算恒载标准值的计算 4.1.1 屋面屋面 中南标 98zj001-屋面 16 2.26 kn/m 2 结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 0.1225= 3.0 kn/m 2 抹灰层：98zj001-顶 3 ，12 厚混合沙浆 0.24 kn/m 2 总计： 5.5 kn/m 2 4.1.2 各层楼面各层楼面 中南标 98zj001-楼面 6 0.65 kn/m 2 结构层：120 厚现浇钢筋混凝土板 0.1225= 3.0 kn/m 2 抹灰层：12 厚混合沙浆 0.24 kn/m 2 总计： 3.89 kn/m 2 4.1.3 梁自重梁自重 bh=250mm600mm 梁自重 （0.6-0.12） 0.2525 = 3.0kn/m 抹灰层：12 厚混合砂浆 0.240.60.1220.25-+（）=0.29 kn/m 总计： 3.29kn/m - 9 第第 9 页页 共共 76 页页 图 3-1 结构计算简图 bh=250mm500mm 梁自重 （0.5-0.12） 0.2525 = 2.375 kn/m 抹灰层：12 厚混合砂浆 0.240.50.1220.25-+（）=0.24 kn/m 总计： 2.62kn/m bh=250mm450mm 梁自重 （0.45-0.12） 0.2525 = 2.06 kn/m 抹灰层：12 厚混合砂浆 0.240.450.1220.25-+（）=0.22 kn/m 总计 2.28 kn/m 4.1.4 柱自重柱自重 bh=500mm500mm - 10 第第 10 页页 共共 76 页页 柱自重 0.5 0.525= 6.25 kn/m 中南标 98zj001-外墙 4 0.02（0.5+0.25+0.25）17=0.34 kn/m 总计： 6.59kn/m 4.1.5 外纵墙自重外纵墙自重 标准层 纵墙： 0.90.247=2.0 kn/m 钢塑窗： 2.10.35=0.74 kn/m 贴瓷砖外墙面： （3.6-2.1）0.6=0.9 kn/m 混合砂浆内墙面： （3.6-2.1）0.34=0.51 kn/m 总计 4.15 kn/m 底层 纵墙： （4.6-2.1-0.6-0.45）0.247=2.436 kn/m 钢塑窗： 2.10.35=0.74 kn/m 贴瓷砖外墙面： （3.6-2.1）0.6=0.9 kn/m 混合砂浆内墙面： （3.6-2.1）0.34=0.51 kn/m 总计 4.59 kn/m 4.1.6 内纵墙自重内纵墙自重 标准层 纵墙： 2.10.197=2.793kn/m 钢塑窗： 0.350.9=0.315 kn/m 混合砂浆内墙面： 2.10.342=1.428 kn/m 总计 4.54 kn/m 4.1.7 内隔墙自重内隔墙自重 标准层 内隔墙： 3.00.197=3.99kn/m 混合砂浆内墙面： 3.00.342=2.04kn/m 总计 6.03kn/m 底层 - 11 第第 11 页页 共共 76 页页 内隔墙： （4.6-0.6-0.45）0.197=4.72 kn/m 混合砂浆内墙面： （4.6-0.6-0.45）20.34=2.41 kn/m 总计 7.13kn/m 4.2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 4.2.1 屋面和楼面荷载标准值屋面和楼面荷载标准值 根据（gb50009-2001）查得： 不上人的屋面： 0.5 kn/m 2 楼 面：教室 2.0 kn/m 2 走廊 2.5 kn/m 2 厕所 2.5 kn/m 2 4.2.2 雪荷载雪荷载 0kr ssm=1.00.3=0.3 kn/m 2 屋面或荷载与雪荷载不同时考虑，俩者中取大值 4.3 竖向荷载下框架受荷总图竖向荷载下框架受荷总图 4.3.1 在在 a - b 及及 c - d 轴内：轴内： 1 2 7200 1.2 6100 lmm lmm = 按双向板计算 在 b - - c 轴内： 1 2 7200 2.7 2700 lmm lmm = 按双向板计算 4.3.2 在在 a -b 轴间框架梁轴间框架梁 板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图 4- 1 所示 - 12 第第 12 页页 共共 76 页页 图 4- 1 板传荷载示意图 屋面板传递荷载 恒载： 5.51.8（1-20.27 2+0.273）2=17.3 kn/m 活载： 0.51.8（1-20.27 2+0.273）2=1.57 kn/m 楼面板传递荷载 恒载： 3.891.8（1-20.27 2+0.273）2=12.24 kn/m 活载： 2.01.8（1-20.27 2+0.273）2=17.3 kn/m 梁自重： 3.29kn/m 在 a- b 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载= 3.29+17.3=20.59kn/m 活载=板传荷载=1.57 kn/m 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 3.29+12.24=15.53kn/m 活载=板传荷载=6.28kn/m 4.3.3 在 b- c 轴间框架梁 屋面板传递荷载 恒载： 5.51.355/82=9.28 kn/m 活载： 0.51.355/82=0.84kn/m 楼面板传递荷载 恒载： 3.891.355/82=6.56 kn/m 活载： 2.01.355/82=3.38 kn/m - 13 第第 13 页页 共共 76 页页 梁自重： 2.28kn/m 在 b- c 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 2.28+9.28=11.56kn/ 活载=板传荷载=0.84 kn/m 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 2.28+6.56=8.84kn/m 活载=板传荷载=3.38kn/m 4.3.4 c- d 轴间框架梁同 a- b 轴间框架梁 4.3.5 a- b ，c- d 轴间联系梁： 屋面板传递荷载 恒载： 5.51.8（1-20.27 2+0.273）2=17.3 kn/m 活载： 0.51.8（1-20.27 2+0.273）2=1.57 kn/m 楼面板传递荷载 恒载： 3.891.8（1-20.27 2+0.273）2=12.24 kn/m 活载： 2.01.8（1-20.27 2+0.273）2=17.3 kn/m 梁自重： 2.62kn/m 在 a- b 轴间框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 2.62+17.3=19.92kn/m 活载=板传荷载=1.57 kn/m 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载= 2.62+12.24=14.86kn/m 活载=板传荷载=6.28kn/m 4.3.6 a 轴柱纵向集中荷载的计算轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 女儿墙自重（做法：墙高 600 mm） 0.250.67+0.6（0.62+0.25）=1.87kn/m 顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载 =1.877.2+3.29（7.2-0.5）+5.51.85/87.2+219.926.6/4 =145.96kn 顶层柱活载=板传荷载= 0.51.85/87.2+21.57/4=9.23kn - 14 第第 14 页页 共共 76 页页 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 = 4.15（7.2-0.5）+3.29（7.2-0.5）+3.891.85/87.2+14.866.62/4 =130.77kn 标准层柱活载=板传荷载= 2.01.85/87.2+6.2826.6/4=36.92kn 基础顶面恒载=基础梁自重+底层外纵墙自重 =4.59（7.2-0.5）+2.5（7.2-0.5） =47.86kn 4.3.7 b 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 =3.29（7.2-0.5）+5.51.85/87.2+219.92 6.6/4+5.51.35（1-20.19 2+0.193）7.2 =182.46kn 顶层柱活载=板传荷载 =0.51.85/87.2+21.576.6/4+0.51.35 （1-20.19 2+0.193） 7.2 =13.77kn 标准层柱恒载=梁自重+板传荷载 = 3.29（7.2-0.5）+3.891.85/87.2+214.86 6.6/4+3.891.35（1-20.19 2+0.193）7.2 =138.09kn 标准层柱活载=板传荷载 =2.01.85/87.2+26.286.6/4+2.01.35 （1-20.19 2+0.193） 7.2 =55.09kn 基础顶面恒载=基础梁自重+底层内隔墙自重 =2.5（7.2-0.5）+7.13（7.2-0.5）=65kn 4.3.8 c 轴柱纵向集中荷载的计算与 b 轴柱的相同 4. 3. 9 d 轴柱纵向集中荷载的计算与 a 轴柱的相同 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图 4-2 所示（图中数值均为标准值） - 15 第第 15 页页 共共 76 页页 图 4- 2 竖向受荷总图（kn） 4.4 风荷载计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表 4-1： - 16 第第 16 页页 共共 76 页页 w=zsz0 () 2 ij hhb+ 本地区基本风压为：w0=0.4 z 风压高度变化系数.地面粗糙度为 c 类 s 风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的s=1.3 z 以为房屋总高度小于 30 米所以z=1.0 i h 下层柱高 j h 上层柱高，对顶层为女儿墙的 2 倍 b 迎风面的宽度 b=7.2m. 表 4- 1 集中风荷载标准值 离地高度 （z/m） z z s w0 (kn/m 2 ) i h(m) j h(m) () k knw 14.4 0.74 1.0 1.3 0.4 3.6 1.2 6.64 10.8 0.74 1.0 1.3 0.4 3.6 3.6 9.97 7.2 0.74 1.0 1.3 0.4 3.6 3.6 9.97 3.6 0.74 1.0 1.3 0.4 4.05 3.6 10.60 4.5 水平地震作用 该建筑物的高度为 15.00 米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采 用底部剪力法计算水平地震作用。 4.5.1 重力荷载代表值的计算： 屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5雪荷载标准值 楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5楼面活荷载标准值 其中结构和构配件自重取楼面上下各半层高范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配 件自重 4.5.1.1 屋面处重力荷载代表值标准值计算屋面处重力荷载代表值标准值计算 1.872247.96gkn= 女儿墙 （50.4+15.9） 屋面板结构层及构造层自重标准值： g 屋面板=5.5（50.916.4）=4591.18kn - 17 第第 17 页页 共共 76 页页 g 梁=3.29 （6.6-0.5） 16+3.29 （7.2-0.5） 28+2.28 （2.7-0.5） 8+2.62 （6.6-0.5） 14=1202.18kn g 柱=6.59（1.8-0.12）32=354.28 kn 顶层墙重： 111 4.15148.4244.5413 222 11 6.03134.152 22 743.3 g kn =+ + + + = 墙 （7.2-0.5）（6.6-0.5）（7.2-0.5） （6.6-0.5）（2.7-0.5） gggggg=+ 屋顶梁女儿墙屋面板柱墙 =247.96+4591.18+1202.18+354.28+743.3 =7138.9kn 4.5.1.2 其余各层楼面处重力荷载标准值计算其余各层楼面处重力荷载标准值计算： 1486.6gkn= 墙 3.893247.22gkn= 楼板 （50.9 16.4） 1202.18gkn= 梁 6.59 (3.60.12) 32733.86gkn ggggg =-= =+ 柱 梁标准层墙楼板柱 =1486.6+3247.22+1202.18+733.86 =6769.86kn 4.5.1.3 底层楼面处重力荷载标准值计算：底层楼面处重力荷载标准值计算： 3.6/24.6/20.12 1486.61700.19 3.60.12 3247.22 1202.18 3.6/24.6/20.12 733.86839.54 3.60.12 gkn gkn gkn gkn ggggg +- = - = = +- = - =+ 墙 楼板 梁 柱 梁底层墙楼板柱 =1700.19+3247.22+1202.18+839.54 =6989.13kn - 18 第第 18 页页 共共 76 页页 4.5.1.4 屋面雪荷载标准值计算：屋面雪荷载标准值计算： 0.316.4qqskn= 雪雪 （50.9）=250.43 4.5.1.5 楼面活荷载标准值计算：楼面活荷载标准值计算： 2.0 (50.9 16.4)1669.52qkn= 楼面 4.5.1.6 总重力荷载代表值的计算总重力荷载代表值的计算： ew g=屋面处结构和构件自重+0.5 雪荷载标准值 =7138.9+0.5 250.43=7264.12kn ei g =楼面处结构和构件自重+0.5 活载标准值 =6769.86+0.5 1669.52=7604.62kn 底层楼面处： 1e g=楼面处结构和构件自重+0.5 活载标准值 =6989.13+0.5 1669.52=7823.89 4.5.2 框架柱抗侧移刚度和结构基本自震周期计算： 4.5.2.1 横向横向 d 值的计算：值的计算： 计算过程见表 4-2 及 4-3 表 4-2 中框架柱侧移刚度 d 值（n/mm） 层数 边柱（12 根） 中柱（12 根） i d i - c a i d i - c a i d 24 0.95 0.32 127407 1.93 0.49 195093 322500 1 1.86 0.61 141141 3.78 0.74 171221 312362 表 4-3 边框架柱侧移刚度 d 值（n/mm） - 19 第第 19 页页 共共 76 页页 层数 边柱（4 根） 中柱（4 根） i d i - c a i d i - c a i d 24 0.72 0.26 41407 1.41 0.41 65296 106703 1 1.41 0.56 43191 2.84 0.69 53217 96408 4.5.2.2 结构基本自振周期的计算结构基本自振周期的计算 用假想顶点位移 t m 计算结构基本自振周期，计算过程见表 4- 4 表 4- 4 假想顶点位移 t m 计算结果 层次 () i g kn () i g kn ()/d kn m ( ) i u md ( ) i u m 4 7264.12 7264.12 429203 0.0169 0.1780 3 7604.62 14868.74 429203 0.0346 0.1611 2 7604.62 22473.36 429203 0.0524 0.1265 1 7823.89 30297.25 408770 0.0741 0.0741 结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数 t y =0.6，则结构的基本自振周期为 1 1.71.7 0.60.17800.43 tt tsym= 4.5.2.3 多遇水平地震作用计算多遇水平地震作用计算 由于该工程所在地区抗震设防烈度为 7 度，场地为 ii 类，设计地震分组为第一组，由 表查得 max 0.12,0.35 g tsa= 0.85 eqe gg=0.8530297.25=25752.66kn 由于 1 0.350.4351.75 gg tststs= 所以取满足() 0 1 0.20 bcc re vf bh r b 0 0.20.2 1.0 14.3 250 565403.98 cc f bhknb=99.59 reb vkng= 满足要求。 3 0 0 0.420.85 117.17 100.42 1.43 250 565 0.10 1.251.25 210 565 svrebt yv avf bh sfh g- = 选用双肢箍筋f 8 即 sv a =100.6 2 mm 100.6 245.4 0.41 smm= 取 max 200250smmsmm= 故梁端加密区取双支箍 2f 8 s 取 0 min 8 ,100 4 h dmm s=100mm 加密区长度max 1.5,500 b hmm 取 900 mm 非加密区长度 101 0.5050.10 200 sv a s = 故取 2f 8200 梁的斜截面强度计算见表 8- 3 表 8- 3 梁的斜截面强度计算 位置 梁 ab 梁 bc 层数 4 3 2 1 4 3 2 1 () b vkn 117.17 135.5 154.43 154.78 76.7 118.5 4 166.33 203.63 0.75 rebb r vv= （kn） 99.59 115.1 131.27 131.56 65.20 100. 76 141.38 173.09 - 43 第第 43 页页 共共 76 页页 0 0.20 cc f bhb （kn） 403.98 403.9 403.98 403.98 296.7 296. 73 296.73 296.09 0 0.25 cc f bhb （kn） 504.97 504.9 504.97 504.97 370.9 1 370. 91 370.91 370.91 0 0 0.42 1.25 svrebt yv ar vf bh sfh - = 0.10 0.20 0.31 0.32 0.03 0.35 0.73 1.02 00 0 0.7 1.25 svt yv avf bh sfh - = 075% max 231.84m=,柱的计算长度 0 l 取下列二式中的较小值： 0 0min 1 0.15 () (20.2) ul lh lh =+ y +y =+ y 式中： , ul j j柱的上端，下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值 min j 比值, ul j j中的较小者 h柱的高度，对底层柱为基础顶面到一层楼面的高度 1.00.51 0.78 0.950.98 u + y = + min 0,0 l y =y= 0 0 1 0.15 (0.780) 4.65.14 (20.2 0) 4.69.2 lm lm =+= =+= 所以 0 5.14lm= 0 309.12 270 1140.06 m emm n = max 500 20,16.720 3030 a h emmmmmm= 0 27020290 ia eeemm=+=+= - 47 第第 47 页页 共共 76 页页 1 3 0.50.5 14.3 500 500 1.961.0 0.8 1140.06 10 c re f a n z g = 所以取 1 1.0z = 0 5.14 /10.2815, 0.5 lh = 所以取 1 1.0z = 0 4.5 /915, 0.5 lh = 所以取 1 1.0z = 0 4.6 /9.215, 0.5 lh = 1039v 0 0 1.75 (0.07) 1 t reyv vf bhn asv sf h l g -+ + = 393250v () 0 0.7 t f bhn 110110v 110110 v 选用箍筋 2 8f 2 8f () 2 1svsv anamm= 101 101 0 0 1.25 0.7 yvsv t f a h s vf bh = - =mmmmhhf 取 633 f bmm= 首先按第一类 t 形截面进行试算，计算简图见图 10-2： 62 222 10 15.60 10/ 0.025 1 633(265)14.3/ s c mn mm f bhmmmmn mm a a = 0 40 1120.0250.15 265 f s h mm a hmm x= -= - 61 第第 61 页页 共共 76 页页 2 5 . 673001500015 . 0 mmmmmm= 选用 2c12（ 2 226) s amm= 2 0 0.70.7 1502651.43/39.7913.90 t bh fmmmmn mmknkn= 故可按构造配置箍筋，选用双肢箍， 2 max 8200(251),200 s mm ammssmmf=。 10.3 平台平台板的设计：板的设计： 设平台板厚100mm。 10.3.1 判断平台判断平台板的计算板的计算类型类型： 由 02 01 3600 1.72 2100 l l = 当时， 属于第一类型截面： 6 22 10 31.50 10 0.083 1.0 14.3 200 365 s c m f bh a a = 查表得0.956 s g= 6 2 0 31.50 10 251 0.956 360 365 s sy m amm f hg = 故选用 2c14（ 2 308) s amm= 2 0 0.250.25 20036514.3/260.9848.5 c bh fmmmmn mmknkn= 满足斜截面受剪要求 2 0 0.70.7 2003651.43/73.0748.5 t bh fmmmmn mmknkn= 故可按构造配置箍筋，选用双肢箍， max 8200,200mm ssmmf=。 11 基础基础设计设计 设计基础混凝土采用 c30 22 (14.3/,1.43/) ct fn mmfn mm=，设计基础的荷载包括：1、 框架柱传来的弯矩、轴力和剪力（可取设计底层柱的相应控制力） ；2、基础自重、回填土 的重量。 由于采用柱下独立基础时，计算出基础面积过大，故采用条形基础。 柱荷载标准值： 1 2 861.27188.160.6 14.101057.9 971.47260.400.6 10.761238.33 k k fkn fkn =+= =+= 两跨柱距 6.6m 和 2.7m，基础埋深 1.5m，地基承载力特征值180 aa fkp=，选择 t 形基 础梁。 11.1 基础底基础底面尺寸计算面尺寸计算 基础两端挑出： 01 1 11 66001650 44 llm= 则基础梁总长：2 1.6506.6 22.719.2lm= += - 65 第第 65 页页 共共 76 页页 取基础及其以上填土重度 3 20/ g kn mg =，则基础底面宽度 b 为 4592.46 159 ()(18020 1.50) 19.2 k ag f bm fd lg = - 取 b=1.60 m 1、按反梁法计算地基净反力和基础截面弯矩 基底净反力标准值： 4592.46 239/ 19.2 k k f pkn m l = 基础可以看成在均布荷载 k p 作用下的三跨连续梁 基础的尺寸见图 11- 1 图 11- 1 基础尺寸图 基础计算简图见图 11- 2 图 11-2 基础计算简图 内力图见图 11- 3，图 11- 4 325.34325.34 760.88 - 758.25 760.88760.88 543.09 760.88 325.34 - 758.25 325.34 图 11-3 基础的 m 图（knm） - 66 第第 66 页页 共共 76 页页 123456 ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 ) - 394.35 722.71 - 854.69 322.65 - 322.65 854.69 - 722.71 394.35 图 11-4 基础的 v 图（kn） 11.2 条形基础条形基础梁梁承承载力计算载力计算： 11.2.1 正正截面截面强强度计算：度计算： 有效高度 0 100035965hmm=-= 当 10max 250 ()1.0 14.3 1600 250 (965)4804.8760.88 22 f f cf xh h f bhknmmknma = -=-= 时 支座按第一类 t 行截面计算，跨内按矩形计算 计算过程见表 11- 1，表 11- 2 表 11- 1 正截面强度计算 截面 端支座 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内 ()m knm 325.34 758.25 760.88 - 543.09 2 10 2 10 / (/) scf sc mf b h mf b h aa aa = = 0.015 0.095 0.036 0.025 112 s xa= - 0.015 0.1 0.037 0.025 01 01 / (/) sfcy scy ab hff abhff xa xa = = 2 ()mm 1104 2760 2723 1840 选配钢筋 4 20 9 20 9 20 6 20 实配钢筋面积 1257 2827 2827 1885 - 67 第第 67 页页 共共 76 页页 2 ()mm 表 11- 2 斜截面强度计算 截面 端支座外侧 端支座内侧 中间支座外侧 中间支座内侧 ()v kn 394.25 722.7 854.69 322.65 0 0.25/ cc f bhknb 2069.93v 2069.93v 2069.93v 2069.93v 0 0 0.7 1.25 svbt yv avf bh sf h - = ，满足抗剪要求。 2) 翼板配筋计算 2 0.6 149.426.9(/) 2 mknm m=； 选用 hpb235 级钢筋，翼板配筋截面有效高度 0 25035215hmm=-= 查表得0.614 b x = 0 0.614 215132.01 b xhx= - 68 第第 68 页页 共共 76 页页 6 2 10 26.9 10 860 132.01 ()1.0 (215) 22 s y m amm x hfa = - 选f 12 钢筋，间距 130mm；实际配筋面积 22 870860 s ammmm= - 69 第第 69 页页 共共 76 页页 参考文献参考文献： 1 中华人民共和国国家标准.建筑制图标准（gb/t50104-2001）.北京.中国建筑