土木工程毕业设计（论文）-琴岛学院学生宿舍楼设计.doc

青岛农业大学 毕业论文（设计） 题 目： 琴岛学院学生宿舍楼设计 姓 名： 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程专业 班 级： 学 号： 20082120 指导教师： 2012 年 5 月 28 日 目录目录 摘要摘要: :i abstract:abstract:i 第一章第一章 建筑设计建筑设计.1 1.1 工程概况.1 1.2 建筑设计原理及要求.1 1.3 建筑材料选择和建筑做法.3 第二章结构计算第二章结构计算5 2.1 设计资料5 2.2 结构方案选择和结构布置5 2.3 梁柱截面尺寸的初步确定和材料选择.6 2.4 荷载计算.8 2.5 内力计算.16 2.6 横向框架内力组合.42 2.7 框架梁柱配筋计算.57 2.8 楼板的设计 .63 2.9 楼梯设计 .66 2.10 基础设计 .69 总结总结.74 致谢致谢.75 参考文献参考文献76 毕业设计图纸目录毕业设计图纸目录.77 i 琴岛学院学生宿舍楼设计 土木工程 指导教师 摘要：本设计是琴岛学院宿舍楼设计。考虑建筑布置的要求，结构选型选择框架结构。结构布置尽 量满足简单、实用和耐久三方面的要求。设计主要包括建筑设计和结构设计。其中建筑设计根据宿 舍楼使用要求、自然条件、建筑造型及建筑功能和布置的需要进行平面布置和空间组织；结构设计 包括结构选型，结构布置，梁、板、柱、基础的配筋计算，结合 pkpm 和天正等软件对计算结构 进行验算与调整。 关键词：框架结构；建筑设计；结构设计 design of the qindao college dormitory building student majoring in civil engineering hou jianping tutor name shi yuliang abstract: this is a design about qindao college dormitory. taking the requirement of architectural distributions into consideration, the frame structure was chose. the structural distributions try to meet the requirements in 3 aspects of simple, practical and durability. the design is composed of architectural design and structural design. architectural design carries out plan assign and space organizing according to requirement of use, natural conditions, constructional model, function and collocation; the structural design includes the selection of structure, the layout of the structure, matching the muscle to calculate of roof beam, board, column, foundation and carries out checking and adjustment of the structure with pkpm and the aarch8 software. key words: frame structure；architectural design；structural design 1 第一章 建筑设计 1.1 工程概况 该工程为琴岛学院学生宿舍楼，建设地点山东省青岛市城阳区，总建筑面积为 6963.62m2，采用钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度 6 度，框架抗震等级为四级，地 面粗糙度 b 类。 1.2 建筑设计原理及要求 建筑物的平、立、剖面图，是其在不同方向的外形及剖切面的投影，建筑设计中 将二维的平、立、剖面综合在一起，用来表达建筑物的三维空间。 1.2.1 建筑平面设计 建筑平面通常最能表达建筑的功能要求，平面设计不仅表达了建筑物在水平方向 各部分之间的组合关系，又能反应各建筑空间与围合它们的垂直构件之间的联系，因 此，平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效果来考虑问题。 本设计为学生宿舍楼，主要使用部分为学生寝室，并辅以自习室、楼层管理员办 公室等。在整个平面中，宿舍房间为矩形，较为规整，建筑两端各有一个楼梯。底层 靠近正门门厅处的房间设为管理员办公室，以上各层两端为自习室，以方便学生平时 学习。 交通联系部分用来联通建筑物的各个使用部分，主要包括门厅、走道和楼梯。走 道是建筑物中使用量最大的交通联系部分，其宽度应符合人流、物流通畅和消防安全 的要求，本设计中，走道为内廊式，根据楼层人数和防火要求1，走道宽度设置为 2.4m，考虑到要有良好的通风采光效果，走廊两端各开一窗，尺寸为 1.5m2.1m。走 廊长度亦符合安全疏散距离的要求。具体布置见图 1-1： 2 (a) (b) 图 1-1 房间布置图 本宿舍为四人间，宽 3.6m，长 7.5m（包括阳台） ，根据人体工效学原理考虑，床 放置在寝室一侧，另一侧放置书桌，以供日常生活和学习用。本宿舍楼采用室内卫生 间，尺寸为 1.5m2.1m，位于寝室门的一侧，为了节约空间卫生间采用推拉门，其内 有洗脸盆、大便器、沐浴喷头等。阳台宽 1.5m，为了有是寝室内的通风和采光效果良 好，阳台设置的是门联窗。 1.2.2 建筑体型和立面设计 宿舍楼整体为对称式布局，宿舍楼檐高 22.05m，室内外高差 0.45m，门口设三级 台阶，其上有 1.8m 雨棚，雨棚向上翻檐 0.5m，阳台栏板高 1.2m，女儿墙高 0.75m， 采用内天沟排水模式。因为本设计为框架结构，长度超过 55m，所以需要设置 100mm 的防震缝2，外表面用铝合金覆盖。 对于楼外表面粉刷，不同色彩会给人的感官带来不同的感受，对于该设计，立面 采用浅黄色，给人一种明快清新之感，比较符合学生宿舍楼的要求。 1.2.3 建筑剖面设计 剖面设计主要表现了建筑物垂直方向上的组织关系，以保证内部空间满足使用高 3 度的要求。根据宿舍内床高和人活动所需要的尺寸，以及梁高初步估算，确定层高为 3.6m，室外地坪高比室内低 0.45m。室内卫生间以及阳台板均低于室内楼面板 20mm。 1.2.4 楼梯设计 楼梯是建筑物内各个不同楼层之间上下联系的交通设施，考虑到宿舍人流量较大， 采用双分平行楼梯，楼梯踏步 bh=150mm300mm，符合相应规定，每层共有 24 阶， 因为楼梯直接通向门厅，其下不过人，故不考虑首层休息平台下的尺寸其它层楼梯段 下净高不低于 2.2m，平台下净高不低于 2.0m。楼梯井宽 100mm，亦符合消防要求3。 梯段的坡度选择从人流疏散，节约空间等方面考虑，其坡度可较平缓，适宜坡度 30 度左右。 1.2.5 细部构造设计说明 1.散水：本工程采用细石混凝土材料，宽 600mm，坡度 3%，其最外沿高出室外地 坪 30mm。 2. 勒脚：选用竖砌石材勒脚，其高度为室内外地坪高差，应注意勒脚外墙面的处 理，做防潮层。 3.屋面：本宿舍楼为平屋顶，排水坡度 3%，柔性防水；其构造由上而下分别为现 浇钢筋混凝土结构层，1:6 蛭石混凝土找坡层（最薄处 30mm 厚） ，20 厚 1:3 水泥砂浆 找平层，高分子防水卷材一层，银色反光保护膜二度。 4.女儿墙及天沟：屋顶为女儿墙内天沟排水模式，女儿墙高 750mm，压顶 150mm 厚，按 gb50015-2003 建筑给排水设计规范，计算排水量， ，确定本工程天沟宽 300mm，天沟上口至分水线的距离不低于 120mm，天沟纵向坡度取 1%。 1.3 建筑材料选择和建筑做法 1.建筑材料选用 混凝土：除了基础垫层部分采用 c20 混凝土外，其他部位混凝土均采用 c30 商品 混凝土。 钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋 hrb335，其余钢筋采用 hpb235。 填充墙：室内卫生间墙体用 240mm115mm53mm 普通砖，=18kn/m3，其余内墙 和外墙均采用加气混凝土砌块，其尺寸为 240200600，重量= mmmmmm 4 6kn/m2； 门：内门采用木门，= 0.2，室内卫生间门采用铝合金推拉门，= 0.35 2 kn/m 2 kn/m 窗：钢塑门窗， = 0.35 2 kn/m 2.建筑做法 外墙：外墙采用弹性涂料，刷弹性底涂，刮柔性腻子，3 厚抗裂砂浆符合耐碱玻化 纤维网格布，10 厚 1:3 水泥砂浆打底，内是加气混凝土填充墙。 内墙：卫生间墙，5 厚面砖，擦缝材料，3 厚瓷砖胶黏剂挤压密实，1.5 厚聚合物 水泥防水涂料，6 厚 1:2.5 水泥砂浆挤压密实，9 厚 1:3 水泥砂浆打底，普通砖填充墙。 其他内墙，内墙涂料，7 厚 1:2.5 水泥砂浆挤压密实抹平，10 厚 1:3 水泥砂浆打底找平。 楼面：8 厚地面砖，砖背面刮水泥砂浆，稀水泥浆抹缝，30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆 结合层，1.5 厚合成高分子材料防水。 屋面：银色反光保护膜二度，高分子卷材一层，20 厚 1:3 水泥砂浆找平层，50 厚 岩棉板保温层，1:6 蛭石混凝土找坡层，坡度 2%，最薄处 30 厚，现浇钢筋混凝土结构 层。 顶棚：现浇钢筋混凝土楼板，素混凝浆一道，满刮 3 厚柔性耐水腻子找平，内墙 涂料，10 厚水泥砂浆。 散水：盖楼采用细石混凝土散水，3%找坡，60 厚 c30 混凝土，150 厚 3:7 灰土夯 实。 5 第二章 结构计算 2.1 设计资料 1. 工程条件 地质条件：地基承载力标准值 fk =780kn/m2 ,类场地。 气象条件：基本风压 0 =0.6kn/ m2 ，基本雪压 s0 =0.2 kn/ m2 。 2. 活荷载： 楼面活荷载标准值：2.0 kn/m2 卫生间楼面活荷载标准值：2.0 kn/m2 走道楼梯活荷载标准值：2.0 kn/m2 阳台活荷载标准值：2.0 kn/m2 非上人屋面活荷载标准值：0.5 kn/m2 2.2 结构方案选择和结构布置 2.2.1 结构选型 该楼总面积约为 7000 m2 ，层数为 6 层，采用钢筋混凝土现浇框架结构体系，基 础选为柱下独立基础，该宿舍楼长度超过 55m 故应该设置防震缝，因整体为对称形式， 将三缝合一位于建筑中间位置。 2.2.2 结构布置 平面框架布置（取伸缩缝半边）见图 2-1 所示： 6 图 2-1 框架平面布置 竖向框架布置如图 2-2 所示： 图 2-2 框架竖向布置图 框架柱嵌固于基础顶面，底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差 0.45m， 基础顶面至室外地坪取0.50m， 所以底层柱高度 h=3.6+0.45+0.5=4.55m，其余各层柱 高从楼面算至上一层楼面或屋面，即层高，故均为 3.6m。 7 2.3 梁柱截面尺寸的初步确定和材料选择梁柱截面尺寸的初步确定和材料选择 2.3.1 梁柱截面尺寸的估算 1.框架梁截面尺寸的估算4 截面高度 h=(1/121/8)l0 ，其中 l0为梁的计算跨度，l0=6000mm，因此 h=500750,截面宽度：b= (1/31/2)/h，板厚 l/h50，梁截面取 h=600mm，b=300mm，板厚 100 2.框架柱的截面尺寸估算 结构采用 c30 混凝土, fc =14.3n/mm2 ，柱的截面尺寸根据轴压比限值进行假定。 ，为轴压比，该工程的抗震等级经查表可知为四级抗震，故其限值为 c c n bhf c 1.0。底层中间柱负荷较大，先对其进行估算其尺寸。柱子负荷面积5如图 2-3 所示： 图 2-3 柱子负荷面积 mm2，取截面：500mm500mm。 3 6 1.1 127.24.2 167483 14.3 10 c n a f 为方便施工，所有框架柱采用统一的尺寸。 3.框架梁柱线刚度计算6 本工程采用现浇钢筋混凝土结构，结构使用 c30 混凝土， ec =310。 4 3 n/mm 所选取的计算框架为中跨梁，则框架梁的i=2i0。 8 左右跨梁：i左梁i右梁=ec i/l=3.010721/120.3(0.6)3/6=5.4104kn m 中间跨梁： i中梁= ec i/l=3.010721/120.3(0.6)3/2.4=13.5104 kn m 底层柱：ei/h=3.01071/120.5(0.5)3/4.55=3.4104 kn mi底柱 其余各层柱：ei/h=3.01071/120.5(0.5)3/3.6=4.3104 kn mi余柱 令1.0 , 其余各杆的相对线刚度为：i左梁i右梁1.26；i中梁= 3.14； i余柱 0.79；i底柱 框架梁柱的相对线刚度如图 2-4 所示： 图 2-4 框架各杆件相对线刚度 2.4 荷载计算 2.4.1 荷载标准值计算 1.恒荷载标准值计算 (1) 屋面 高分子卷材防水层 0.35 2 kn/m 9 20 厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.40 2 kn/m 50 厚岩棉板保温层 0.0515= 0.75 2 kn/m 1:6 蛭石混凝土找坡层，坡度 2%，最薄处 30 厚 （0.03+0.03+17/20.02）/214= 1.61 2 kn/m 100 厚钢筋混凝土现浇屋面板 0.125=2.50 2 kn/m 10 厚屋顶混合砂浆抹灰 0.0117=0.17 2 kn/m 合 计： 5.78 2 kn/m (2) 标准层楼面 8 厚地面砖 0.00822=0.176 2 kn/m 30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层 0.0320= 0.60 2 kn/m 100 厚钢筋混凝土现浇屋面板 0.125=2.50 2 kn/m 10 厚楼顶混合砂浆抹灰 0.0117=0.17 2 kn/m 合 计： 3.45 2 kn/m (3) 阳台楼面 20 厚水泥砂浆找平抹面 0.0220= 0.40 2 kn/m 100 厚钢筋混凝土现浇屋面板 0.125=2.50 2 kn/m 10 厚楼顶混合砂浆抹灰 0.0117=0.17 2 kn/m 合 计： 3.07 2 kn/m (4) 梁恒荷载 框架梁 bh=300600mmmm 自 重： (0.60.1)0.325=3.75kn/m 抹 灰： 0.01 (0.60.1)217=0.17kn/m 合 计： 3.92kn/m 联系梁 bh=250500mmmm 自 重： (0.50.1)0.2525=2.5kn/m 抹 灰： 0.01 (0.50.1)217=0.136kn/m 合 计： 2.63kn/m (5) 柱恒荷载 bh=500mm500mm 自 重： 0.50.525=6.25 kn/m 10 抹灰层： 0.010.5417=0.34kn/m 合 计： 6.59kn/m (6) 内横墙恒荷载 自 重： 0.24（3.60.6）6=4.32 kn/m 抹灰层： 0.02（3.60.6）217=2.04kn/m 卫生间墙 0.18（3.60.1）（1.5+2.1）2.40.917/6=5.32 kn/m 合 计： 11.68kn/m (7) 外纵墙恒荷载 自 重： （3.60.25)(3.60.6)2.40.751.051.50.246=9.62 kn 抹灰： （3.60.25)(3.60.6)2.40.751.051.50.02172=4.53 kn 门联窗： 0.35(2.40.75+1.051.5)=1.18kn 合 计： 15.34kn (8) 内纵墙恒荷载 自 重： （3.60.25)(3.60.6)2.40.90.246=11.37 kn 抹灰： （3.60.25)(3.60.6)2.40.90.02172=5.36 kn 门联窗： 0.2(2.40.9)=0.43kn 合 计： 16.37kn (9) 女儿墙恒荷载 自 重： 0.240.66+0.150.322=1.86 kn/m 抹灰层： 0.020.75217=0.51kn/m 合 计： 2.37kn/m 2活荷载标准值计算 楼面活载均布活荷载标准值： 2.0 2 kn/m 卫生间楼面均布活荷载标准值： 2.0 2 kn/m 走廊、楼梯均布活荷载标准值： 2.0 2 kn/m 不上人屋面均布活荷载标准值： 0.5 2 kn/m 3风载、雪载标准值 工程所在地青岛，查何在规范可得：风载的基本风压取 0.6，雪载基本雪压 2 kn/m 0.35 。 2 kn/m 屋面活荷载与雪荷载不同时组合，取两者之中较大值计算 。 11 2.4.2 竖向荷载计算 板上何在传递时按照某一个区格进行的，并先要区分此板区格是单向板还是双向 板，当时称为单向板，即主要在一个方向上弯曲的板；当时称为双 0201 /3ll 0201 /3ll 向板，即在两个跨度方向上弯曲的板；对于的板可按单向板设计，但应适 0201 2/3ll 当的增加沿长跨方向的分布钢筋，以承担长跨方向上的弯矩7。 经计算可知该工程的楼板为双向板，可沿四角作 45线，将区格板分为四小块，将 每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁，如图 2-5 所示。板传至梁上的三角形或梯形 荷载可等效为均布荷载， 三角形荷载：5/8p 公式（2-1） 梯形荷载： ， 公式（2-2） 23 1p 012 / 2ll 01 pgql 图 2-5 板传荷载路线 1.框架梁上均布荷载 a-b、c-d 轴间框架梁 3.6 0.3 2 6 屋面板传递荷载： 恒载： 5.78 3.6 2 2=17.60 23 1 2 0.30.3 kn/m 12 活载： 0.52=1.52 3.6 2 23 1 2 0.30.3 kn/m 楼面板传给梁的荷载： 恒载： 3.452=10.9 3.6 2 23 1 2 0.30.3 kn/m 活载： 2.02=6.09 3.6 2 23 1 2 0.30.3 kn/m 梁自重标准值： 3.92kn/m a-b、c-d 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁： 恒载=梁自重板传荷载= 3.9217.60=21.52kn/m 活载=板传荷载= 1.52kn/m 楼面梁： 恒载=梁自重板传荷载+墙传荷载= 3.92+10.09+11.68=25.69kn/m 活载=板传荷载= 6.09kn/m b-c 轴间框架梁 屋面板传递荷载： 恒载： 5/85.782.4/22=8.67kn/m 活载： 5/80.52.4/22=0.75kn/m 楼面板传递荷载： 恒载： 5/83.452.4/22=5.17kn/m 活载： 5/82.02.4/22=3.0kn/m 梁自重标准值： 3.92kn/m b-c 轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁： 恒载=梁自重板传荷载= 3.928.67=12.59kn/m 活载=板传荷载= 0.75kn/m 楼面梁： 恒载=梁自重板传荷载+墙传荷载= 3.92+5.17=25.69kn/m 活载=板传荷载= 3.0kn/m b-c 轴间框架梁 13 2.柱纵向集中荷载计算 a、d 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层： 恒载=梁自重板传荷载+女儿墙自重= 3.61.553.6 0.847 5.7860.847 5.783.6 2+5.783.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (60.3)2.37 7.2175.57 2 kn 活载=板传荷载 =10.91 3.61.553.6 0.847 0.560.847 0.53.6 2+0.53.6 2 2282 kn 标准层： 恒载=梁自重板传荷载墙自重= 3.61.553.6 0.847 3.4560.847 3.453.6 2+3.453.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (60.3) 15.34 2138.34 2 kn 活载=板传荷载 =43.46 3.61.553.6 0.847 2.060.847 2. 03.6 2+2.03.6 2 2282 。kn b、c 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层： 恒载=梁自重板传荷载 = 3.62.453.6 0.847 5.7860.847 5.783.6 2+5.783.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (60.3)174.36 2 kn 活载=板传荷载 =8.23 3.62.453.6 0.847 0.560.847 0.53.6 2+0.53.6 2 2282 kn 标准层： 恒载=梁自重板传荷载墙自重= 14 3.62.453.6 0.847 3.4560.847 3.453.6 2+3.453.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (60.3) 16.37191.09 2 kn 活载=板传荷载 =32.92 3.62.453.6 0.847 2.060.847 2. 03.6 2+2.03.6 2 2282 。kn 框架在竖向荷载作用下的受荷如图 2-6 所示： 图 2-6 框架竖向荷载 2.4.3 风荷载计算 1、 风荷载标准值计算 将计算单元范围内的外墙面上的分布风荷载，简化为等量作用于楼面处的集中风 荷载，计算公式如公式 2-3 所示： 公式(2-3) 8 zzo w= w (+)b hh ij s 2 15 s风荷载体形系数，本工程 h/b=17.18/11.11=1.55，取 s =1.3。 z风压高度变化系数，本工程建设地点为城市郊区，取 b 类地面粗糙程度； 0风荷载基本风压值； hi下层柱高； hj上层柱高； b值计算单元迎风面积宽度，b=3.60。m 风振系数：z=1+z/z，h=110.07， 10 =/ 2 cfff mf b hhh u mkn.m 即为第一类 t 形截面。 262 1 /=110.07 10 /1.0 14.3 2000 5650.012 scff mf b h =0.012=0.21% s a 2 mm/ s abh min 跨中上部钢筋按照构造配筋，截面一侧最小配筋率为 0.2%，=360，选择配用 2b18，=509。 mins abh 2 mm s a 2 mm bc 跨梁跨中截面，下受拉，按 t 型截面计算。m=12.28。梁翼缘计算宽度kn.m 取下列值中较小者：按计算跨度计算：=2000mm；按净距计算：= f b 0/3f bl f b =3600+300=3900mm，故=2000mm。 n bs f b 判断 t 形截面类型： =1.014.32000100(565-100/2)=1472.90=12.28， 10 =/ 2 cfff mf b hhh u mkn.m 即为第一类 t 形截面。 262 1 /=12.28 10 /1.0 14.3 2000 5650.0014 scff mf b h =0.9991/ 2(11 2) ss 62 110.07 10 /300 0.994 56572.30 s ysf m amm fh 钢筋太小，需要偶早配筋， =0.21%300600=378，选择配用 2b18， mins abh 2 mm =509。 s a 2 mm 同样的，跨中上部钢筋按照构造配筋，截面一侧最小配筋率为 0.2%，=360，选择配用 2b18，=509。 mins abh 2 mm s a 2 mm a 支座： m=-123.25，支座处截面按照矩形截面计算。kn.m 262 10 /=123.25 10 /1.0 14.3 300 5650.090 sc mf bh =0.0945=0.26%/ s abh min 支座下部钢筋按照构造配筋，截面一侧最小配筋率为 0.2%15，=360 mins abh ，选择配用 2b18，=509。 2 mm s a 2 mm b 支座： m=-123.77，支座处截面按照矩形截面计算。kn.m 262 10 /=123.25 10 /1.0 14.3 300 5650.090 sc mf bh =0.0945=0.26% s a 2 mm/ s abh min 支座下部钢筋按照构造配筋，截面一侧最小配筋率为 0.2%，=360，选择配用 2b18，=509。 mins abh 2 mm s a 2 mm 由梁的内力组合表可知，底层的弯矩最大，为方便施工，其它层梁的配筋统一按 照一层的来。 表 2-21 梁纵向钢筋配筋表 a 支座 ab 跨 中 b 支座bc 跨中c 支座 cd 跨 中 d 支座 上部 4b18 2b18 4b 18 2b 18 4b 18 2b 18 4b 18 下部 2b18 4b18 2b 18 2b 18 2b 18 4b18 2b 18 （2）斜截面受剪承载力计算 max 129.51vkn 截面尺寸验算：，故该梁为厚腹梁（一般梁） ，则剪力应 0/ 565/3001.884hb 满足v=129.51,满足。 0 0.250.25 1.0 14.3 300 565605.96 cc vf bhknkn v=129.51，只需要构造配筋即可。 0 0.7169.67 t f bh knkn ，选择 2 肢箍，0.24/0.24 1.43/ 2100.163% svty ff2/0.489 svsv asb 箍筋加密区长度取 900，对于四级抗震框架结构梁箍筋最大max(1.5,500mm) b hmm 60 间距取 150，最小直径 6。最后选择：2 肢箍8100，加密区长度min(,8 ,150) 4 b h dmm 900mm，非加密区8150 表 2-22 梁箍筋配筋表 层次一五六 梁端加密区实配钢筋8100 双肢箍8100 双肢箍 加密区长度取900 mm900 mm 非加密区实配钢筋8150 双肢箍8150 双肢箍 本结构抗震等级为四级，核心区剪力较小，故框架节点可不进行抗震节点计算， 仅按结构配置箍筋。 2.7.2 框架柱设计 混凝土强度等级，;纵向受力钢筋为30c 2 14.3n/mm c f 2 1.43n/mm t f hrb335，;箍筋为 hpb235, ，柱子尺寸 500500. 2 300n/mm y f 2 210n/mm y f (1)、轴压比验算 经查表可知，该工程为四级抗震框架，轴压比限值 1.0，柱的剪跨比不宜小于 2 底层柱 max 2900.94knn 轴压比 ，满足要求。 3 2900.94 10 0.81 1.0 14.3500 500 cc n f a 则其他各柱的轴力均小于该柱，轴压比都能满足要求。 (2)、截面尺寸复核 取，保护层厚度 30mm， 0max 50040460mm 54.60knhv 因为， ，满足要求。/460/5000.924.0 w hb 0 =/ 24.55/ 2 0.463.192 n hh (3)、正截面受压承载力计算 柱同一截面分别受正反向弯矩，故采用对称配筋， 。 1 1.0 1 0.80.55 b 选取 b 轴柱进行计算： 3 10 1.0 14.3 500 460 0.55 101801.95kn bcb nf bh 第一层 从柱的内力组合表中可见，为小偏压，选用 m 大， max 2900.94 b nknn n 大的组合 61 最不利组合为： 99.03knm 2900.94kn m n 在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度 0 1.04.55mlh 3 0 99.03 10 34.1mm 2900.94 m e n max 20mm,/3020mm a eh 0 34.1mm20mm54.1mm ia eee 2 1 3 0.50.5 14.3n/mm500mm 500mm 0.62 2900.94 10 n c f a n 因为，所以 0/ 4.55m/0.5m9.1 15lh 2 1.0 22 0 12 0 114550mm 1()1()0.62 1.01.22 1400/1400 54.1mm/ 460mm500mm i l ehh 偏心距 , 500mm 1.22 54.1mm40mm276mm 22 is h eea ,故为小偏压。 10 10 10 , 10 0.78 0.43 bc bb c c bs nf bh nef bh f bh ha 2 10 0 322 2 2 (1 0.5 ) () 2900.24 10 n276mm 1.0 14.3n/mm500mm460mm0.78 (1 0.5 0.78) 941.30mm 300n/mm(460mm40mm) c ss ys nef bh aa fha 每侧实配 4b18（） s a 2 1017mm 由于纵向受力钢筋采用 hrb335,对于四级抗震框架结构单侧最小配筋率 min 0.2% ,另两侧构造配筋216 222 ,min,min 0.2% 500 500mm500mm1140mm ss aa （4） 、垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算 max 2900.94knn ，在 815 之间，查得 0/ 4.55m/0.5m9.1lb 0.98 则轴心构件受压承载力设计值： ,2 max 0.90.9 0.9814.3 500300 1140 23756.40knn2900.94kn csys nf af a 故满足要求。 （5） 、斜截面受剪承载力计算 62 1 层 最不利内力组合79.73knm 2900.94kn 31.47knmnv 因为 剪跨比，所以取 0 4.55 / 24.953 2 0.46 n hh 3 因为 2 0.30.3 14.3/ mm400mm400mm686.4knv=31.74kn 3 1.751.75 0.07n=1.43 500 4600.07 2900.94 10 1.03 1 to f bh 故可按构造配置箍筋 柱端加密区长度，为 758，取加密区长度为 800。柱根 max( /6 500mm,) nc mhh，mmmm 为 1600。mm 箍筋选用：由第一层、柱轴压比=0.71，查得柱箍筋加密区的箍筋最 3 2900.94 10 14.3 500 500 小体积配率为=0.4%minv 2 min (5002 40) 0.0040.5 4 (5002 40) svcor v k aa sl 取8，50.3，根据构造要求，柱端箍筋间距取， sv a 2 mmmin(8 ,150)150mmd 即取加密区箍筋，；非加密区箍筋取，2 肢箍。81508200 2 层 不利内力组合96.85knm 2346.83kn 54.6knmnv 剪跨比所以。 0 3600 / 23.93, 2 460 n hh 3 因为 =2346.83 2 0.30.3 14.3n/mm500mm 500mm1072.5kn c f a n 所以 。1072.5knn 3 1.751.75 0.071.43 500 4600.07 1072.5 10218.93kn54.6kn 13 1 to f bhnv 所以应按构造配筋。 根据构造要求， 取加密区长度,取 600。 max( /6,500mm,) nc mhhmm 箍筋加密区的箍筋最小体积配箍率， min 0.4% v 2 min (5002 40) 0.0040.5 4 (5002 40) svcor v k aa sl 取8，50.3，根据构造要求，柱端箍筋间距取， sv a 2 mm min(8 ,150)150mmd 即取加密区箍筋， ；非加密区箍筋取，2 肢箍。其他层选择同样箍筋。81508200 63 2.8 楼板的设计 1、设计荷载 恒载标准值：，活载标准值：2.0 2 3.45kn/mm 2 kn/mm 2、截面设计 混凝土强度等级为 c30；板内受力纵筋为 hrb335，其余为 hrb335 钢筋 。 计算跨度确定： 内跨：支承中心线间距离 边跨：取（1.025+b/2）与（+）两者中的较小值 1n l 1n l 2 bh 其中：为梁板边跨的净跨长，b 为第一内支座的支承宽度，h 为板厚。 1n l 、分别为班的短跨与长跨的计算长度。 01l02l 双向板肋梁楼盖结构布置见图 2-31： 64 图 2-31 双向板肋梁楼盖结构布置图 荷载计算值： q=1.42=2.8kn/m g=1.23.45=4.14n/m p=g+q/2=5.54kn/m q/2=1.4kn/m g+q=6.94kn/m 弯矩计算： 按弹性理论设计：连续双向板跨中最大正弯矩，活荷载分布情况可分解为满布荷 载 g+q/2 及隔间布置，对前一种荷载可近似认为各区格板都固定支撑在中间支承/ 2q 上，对后一种荷载情况，可近似认为各区格板在中间支承处是简支的。支座最大负弯 矩近似按满布活荷载考虑，认为各区格板都固定在中间支座，楼盖周边仍按实际支承 情况确定，然后按单块双向板计算各支座的负弯矩16。 根据不同的支承情况，现计算 4 种区格板。 对于混凝土，=0.2。根据公式 m=表中系数p求各区格板的弯矩值如表 2-23 2 01 l 所示 ： 65 表 2-23 按弹性理论计算的弯矩值 1234 l01 4.82.43.62.4 l02 6.04.86.03.6 02 01 l l 0.80.50.60.8 m1 (0.0271+0.20.0144) 5.544.82+ (0.0561+0.20.0334) 1.44.82=5.852 (0.04+0.20.0038) 5.542.42+ (0.0965+0.20.0174) 1.42.42=2.106 (0.0367+0.20.0076) 5.543.62+ (0.082+0.20.0242) 1.43.62=4.32 (0.0271+0.20.0144) 5.542.42+ (0.0561+0.20.0334) 1.42.42=1.920 m2 (0.0144+0.20.0271) 5.544.82+ (0.0334+0.20.0561) 1.44.82=3.969 (0.0038+0.20.4) 5.542.42+ (0.0174+0.20.0965) 1.42.42=0.627 (0.0076+0.20.0367) 5.543.62+ (0.0242+0.20.082) 1.43.62=1.89 (0.0144+0.20.0271) 5.542.42+ (0.0334+0.20.0561) 1.42.42=0.804 1 m -0.06646.944.82 =-8.79 -0.08296.942.42 =-3.314 -0.07936.943.62 =-7.132 -0.06646.942.42 =-2.654 1 m 0 -0.08296.942.42 =-3.314 0 -0.06646.942.42 =-2.654 2 m 00 -0.05716.943.62 =-5.136 -0.05596.942.42 =-2.235 2 m -0.05596.944.82 =-5.34 -0.0596.942.42 =-2.279 -0.05716.943.62 =-5.136 -0.05596.942.42 =-2.235 66 截面有效高度：假定选用8 钢筋，则 l01方向跨中截面的 h01=80mm；l02方向跨中 截面的 h02=70mm；支座截面 h0=80mm。最小配筋率： 0.450.2%故取 smin=0.31% 。截面设计时取用的弯矩设计值：%31 . 0 210 43 . 1 45 . 0 y t f f 中间跨的跨中截面及中间支座截面减小 20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个 支座截面处，当 lb/l0 50.20kn， 满足要求。 2.10 基础设计 设计基础的荷载包括: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） ；基础自重，回填土的重量；底层基梁传来的轴力和弯矩。榀框架四根 柱子，柱距分别为 6000mm，2400mm，6000mm，将柱分别做成柱下独立基础,对于防 震缝处的柱子因为间距很小，所产生的弯矩也很小，所以也做出独立基础。 2.10.1 柱下独立基础 1、初步确定基础高度 70 采用柱下独立基础，混凝土强度等级 c30，垫层采用 c15，厚度为 100mm，每端 伸出基础边 100mm。hrb335 级钢筋，地基承载力特征值。设基础埋置 2 780kn/ m a f 深度 d=1.2m. 2、确定基础底面尺寸： b 轴力最大，所选择 b 轴进行布置：n=2900.94 kn m=62.84 knm v=31.47 kn 基础采用标准组合，故 n =n/1.3=2231.49kn =62.84knm v =24.21kn kk m k 先不修正地基承载力，基础和基础上土的重力密度平均值=20kn/m3， m ， 2 2231.49 2.95m 78020 1.2 k ag n a fd 将其增大 20%40%，初步选用底面尺寸为：选用矩形 lb=2.02.0， a=4m 。 2 w=bl /6=1/62.0=1.33m 2 2 2.0 3 = =201.24=96kn k g m r bld 基础边缘的最大和最小压力即： =541.86kn/m2 ,max 2231.499662.8424.21 0.7 41.33 kkkk k ngmv h p blw =421.88kn/m2 ,min kkkk k ngmv h p blw 校核地基承载力： ,max,min 2 kk k pp p =481.87kn/m2 =89.28kn（当基础高度800 时， 0 haf mthp l f 取 1.0） hp 故该基础高度满足受