4层教学楼全套设计（7050平，含任务书，计算书，建筑图，结构图）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共65页)
编号：19211669
类型：共享资源
大小：3.10MB
格式：ZIP
上传时间：2019-05-15
上传人：乐****！
认证信息
个人认证
黄**（实名认证）
广东
IP属地：广东
25
积分
- 关 键 词：
-
4层教学楼全套设计7050平
含任务
4层教学楼全套设计7050平
含任务书
计算书
建筑图
结构图
4层教学楼建筑
结构设计全套图
设计含任务书
教学楼设计任务书
含任务书
计算书
建筑图
结构图
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
第一章 工程概况1.1 设计依据1建筑施工图2相关规范、规定和规程(1) 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；(2) 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；(3) 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；(4) 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）2006版；(5) 高层建筑混凝土结构设计规程（JGJ 3-2002）；3国家颁布相关的结构设计文件和地方政府的有关规定4建设单位与委托单位的基本要求1.2 工程概况1.2.1 建筑设计概况工程名称为第三中学教学楼，建筑层数为四层，一层高4.50m，其余层高4.20m，女儿墙高1.40m，室内外高差为0.45m，建筑总高度21.15m，建筑面积为7050 m2，采光等级为二级，屋面防水等级为二级，耐火等级为二级，设计使用年限为50年。1.2.2 结构设计概况结构安全等级为二级，结构类型为钢筋混凝土多层框架结构，抗震等级为二级抗震，设防烈度为7度，基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为类场地，特征周期为0.35s，地面粗糙度为B类，室外环境类别为二b类。建筑使用的材料中，梁、板、的混凝土均采用C30混凝土，柱的混凝土均采用C35，梁柱主筋采用HRB400级钢筋，板的受力筋采用HRB400钢筋。1.2.4 建筑作法墙体工程“内墙1”用于卫生间刷混凝土界面处理剂一道5厚1:3水泥砂浆打底扫毛9厚1:1:6水泥石灰膏砂浆扫毛6厚1:2.5水泥砂浆压实抹光喷内墙涂料或刷油漆“内墙2”混合砂浆抹面内墙，用于其它房间刷素水泥浆一道8 厚1:1:6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛7 厚1:0.3:2.5 水泥石灰膏砂浆找平扫毛5 厚1:0.3:3 水泥石灰膏砂浆压实抹光喷内墙涂料或刷油漆外墙采用240墙刷混凝土界面处理剂一道6 厚1:3 水泥砂浆打底扫毛7 厚1:2.5 水泥砂浆找平扫毛1. 5 厚聚氨酯胶粘贴30 厚发泡聚氨酯块500300(胶的配比:A 料:B 料=1:4)7 厚聚合物砂浆保护层,配比:胶料:粉料=1:4(重量比)刷外墙涂料地面工程“地面1”细实混凝土防潮地面，用于卫生间素土夯实60 厚C15 混凝土垫层刷素水泥浆一道20 厚1:3 水泥砂浆找平层水乳型橡胶沥青防水涂料一布(玻纤布)三涂防潮层,撒砂一层粘牢40 厚C20 细石混凝土刷素水泥浆一道 20 厚1:2.5 水泥砂浆压实抹光“地面2”大理石防潮地面，用于楼梯间、走廊素土夯实150 厚3:7 灰土夯实80 厚C15 混凝土(表面撒干水泥砂子压实抹光) 2.5 厚高聚物改性沥青防水涂料(或1.2 厚聚氨酯防水涂料),撒砂一层粘牢30 厚1:2 干硬性水泥砂浆结合层撒素水泥面(洒适量清水)20 厚大理石面层,1:1 水泥细砂浆擦缝、刷草酸、打蜡“地面3”现浇水磨石地面，用于其它房间内素土夯实150 厚3:7 灰土夯实100 厚C15 混凝土刷素水泥浆一道15 厚1:3 水泥砂浆找平刷素水泥浆一道15 厚1:2.5 水泥白石子磨光、刷草酸、打蜡楼面工程“楼面1”细实混凝土防潮楼面，用于卫生间现浇钢筋混凝土楼板刷素水泥浆一道20 厚1:3 水泥砂浆找平水乳型橡胶沥青防水涂料一布(玻纤布)四涂防水层,撒砂一层粘牢40 厚C20 细石混凝土4200 双向配筋5 厚水泥细砂石压实抹光“楼面2” 大理石楼面，用于楼梯间、走廊现浇钢筋混凝土楼板刷素水泥浆一道20 厚1:2 水泥砂浆找平层5 厚M907 石材胶粘剂粘贴20 厚磨光大理石板,稀水泥浆填缝、刷草酸、打蜡“楼面3” 水磨石楼面，用于其他房间现浇钢筋混凝土楼板刷素水泥浆一道20 厚1:3 水泥砂浆找平层刷素水泥浆一道15 厚1:2.5 水泥白石子磨光、刷草酸、打蜡屋面工程“屋面”上人屋面，具体详见屋顶平面图（做法参见L03SJ203DW8）铺25厚（300300）预制水泥砖，粗砂扫缝25厚粗砂垫层无纺聚酯纤维布隔离层25厚挤塑板保温层SBS改性沥青防水卷材二道（3+3）厚防水层，错缝热熔铺贴25厚1:3水泥砂浆找平层1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%，最薄处40厚现浇钢筋混凝土屋面板顶棚采用涂料顶棚钢筋混凝土预制板底用水加10%火碱清洗油腻,抹缝(1:0.3:3 水泥石灰膏砂浆打底,麻刀或纸筋灰略掺水泥罩面嵌缝一次成活)腻子刮平喷(刷)涂料三遍1.2.4 结构概况安全等级为二级，结构类型为钢筋混凝土框架结构，结构抗震设防烈度为7度。1.2.5 施工条件及水纹地质1) 该地区的材料供应满足要求2) 地质条件：土层厚度（m）土层描述地基变承载力特征值（kN/m2）1.5素土回填土2.5-3.0粉质粘土2001.3-1.5粉质粘土混角砾24010-12粉砂岩强风化带3003) 水纹条件：冬季采暖温度-10。C，室内温度18。C；夏季通风计算温度+28。C。4) 夏季主导风向为东南向，冬季主导风为西北风。5) 降雨量：全年降水量634m，日最大降雨量92 mm，第小时最大降水量56mm。6) 最高地下水位为-3.5 m，常年地下水位为-4.5 m无腐蚀性。 第二章 结构布置2.1 结构选型本工程为第三中学教学楼，位于，总建筑面积为7050平方米，总高度为21.15m，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震分组为第一组，根据建筑结构特点及地基承载力基础选为柱下独立基础。2.2 结构平面布置 根据该工程功能要求要求柱网采用4.5m7.2m、4.5m8.4m柱网布置详见附图1，楼盖结构平面布置，结构承重方式详见附图1，首层的柱高为 5.4m 其它各层的柱高为4.2m，混凝土的强度等级为C35,首层有柱子114根,二层105根，三层105 根，四层105根。本工程分别在13轴与14轴之间设置了伸缩缝，D轴与E轴之间，K轴与L轴之间设置了沉降缝。2.3 构件尺寸的初估2.3.1 柱的截面尺寸采用轴压比来进行控制，该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值；c=16.7N/mm2 各层的重力荷载代表值近似取。由平面结构布置图图可知中柱有受荷面积为4.55.7m。由式，其中kN a=且取50的倍数。则可得柱截面面积为： 取柱截面为正方形，并根据上述计算结果并综合考虑柱距等其他因素，本设计柱截面尺寸底层取，其它层取。2.3.2 梁KL1 KL3 KL4 KL5 KL8 KL9 KL10 KL11 : h=(1/81/12)4500=（375563）mm 取500mmb=(1/21/3)500=(167250)mm 取250mmKL2: h=(1/81/12)7200=（600900）mm 取600mmb=(1/21/3)600=(300200)mm 取300mmKL7 KL13 KL14: h=(1/81/12)8400=（7001050）mm 取750mmb=(1/21/3)700=(233350)mm 取300mmKL12: h=(1/81/12)7200=（600900）mm 取600mmb=(1/21/3)350=(116175)mm 取250mm2.3.3 板厚:t=(1/351/40)4500=(112128)mm 取120mm表2.1构件尺寸统计表（单位：mm）构件 梁 柱Z1Z2bh300500300600300750250600450450500500注：(KL1 KL3 KL4 KL5 KL8 KL9 KL10 KL11的截面，KL2的截面KL7 KL13 KL14，2.5.4表示KL12的截面，Z1为二四层有的柱子的截面，Z2为首层柱的截面)2.4 横向框架梁柱线刚度计算2.4.1 层框架梁线刚度计算表 2.2表2.2 *层框架横梁线刚度计算（单位：mm）类别位置截面Ec(104N/mm2)I0=(bh3/12)L0系数i0=(EcI0/L0)边框1A-1/A3006003540000000066001.53.6810101/A-B3004503227812500030001.53.421010BC3004503227812500030001.53.421010CD30075031054687500084001.55.651010边框2AB3006003540000000072001.53.381010BC3004503227812500030001.53.421010CD300750310546875000840013.771010中框1 12AB30060035400000000720024.501010BC30045032278125000300024.561010CD30075031054687500084001.55.651010中框2 13AB30060035400000000720024.501010BC30045032278125000300024.561010CD300750310546875000840013.771010中框 -11AB30060035400000000720024.501010BC30045032278125000300024.561010CD300750310546875000840027.5310102.4.2 柱线刚度计算见表2.3表2.3 柱子的线刚度计算ic=(EcI0)/l0层数Ec(104N/mm2)hcI0L0ic4层3.15450341718750042002.5610103层3.15450341718750042002.5610102层3.15450341718750042002.5610101层3.15500520833333354003.0410102.4.3 结构楼层抗侧刚度计算结构楼层的抗侧刚度的计算按下式，结果见表2.6.4：抗侧刚度修正系数，：柱子的抗侧刚度，：柱子的高度：对于标准层采用公式，详细结果见表2.4对于底层采用公式，详细结果见表2.6表2.4 标准层结构楼层抗侧刚度修正系数的计算类别位置i1i2i3i4i0K边柱A/2轴和13轴04.5101004.510102.5610101.76 0.45A/13轴03.38101003.3810102.5610101.32 0.4A/3轴到12轴04.5101004.510102.5610101.76 0.47D/5轴到11轴07.53101007.5310102.5610102.94 0.59D/1，2，3和12轴05.65101005.6510102.5610102.20 0.52D/13轴03.77101003.7710102.5610101.47 0.42中轴1/A /1轴3.6810103.4210103.6810103.4210102.5610102.77 0.58B/1轴3.4210103.4210103.4210103.4210102.5610102.67 0.57B/13轴2.2510102.2910102.2510102.2910102.5610101.77 0.47B/2轴到12轴4.510104.5610104.510104.5610102.5610103.54 0.64C/1轴3.4210105.6510103.4210105.6510102.5610103.54 0.64C/2，3，12轴4.5610105.6510104.5610105.6510102.5610103.98 0.67C/13轴3.4210103.7710103.4210103.7710102.5610102.81 0.58C/5轴到11轴4.5610107.5310104.5610107.5310102.5610104.72 0.70表2.5 标准层结构楼层抗侧刚度的计算类别位置i0L0D数量边柱A/2轴和13轴0.47 2.56101042008.151031A/13轴0.40 2.56101042006.931031A/3轴到12轴0.47 2.56101042008.1510310D/5轴到11轴0.59 2.56101042001.041047D/1，2，3和12轴0.52 2.56101042009.141034D/13轴0.42 2.56101042007.391031中轴1/A /1轴0.58 2.56101042001.011041B/1轴0.57 2.56101042009.971031B/13轴0.47 2.56101042008.191031B/2轴到12轴0.64 2.56101042001.1110411C/1轴0.64 2.56101042001.111041C/2，3，12轴0.67 2.56101042001.161043C/13轴0.58 2.56101042001.021041C/5轴到11轴0.70 2.56101042001.221047合计5.06105表2.6 底层结构楼层抗侧刚度修正系数的计算类别位置i1i2i3i4i0KL0边柱A/2轴和13轴04.51010003.0410101.48 54000.57 A/13轴03.381010003.0410101.11 54000.52 A/3轴到12轴04.51010003.0410101.48 54000.57 D/5轴到11轴07.531010003.0410102.48 54000.67 D/1，2，3和12轴05.651010003.0410101.86 54000.61 D/13轴03.771010003.0410101.24 54000.54 中轴1/A /1轴3.6810103.421010003.0410102.34 54000.65 B/1轴3.4210103.421010003.0410102.25 54000.65 B/13轴2.2510102.291010003.0410101.49 54000.57 B/2轴到12轴4.510104.561010003.0410102.98 54000.70 C/1轴3.4210105.651010003.0410102.99 54000.70 C/2，3，12轴4.5610105.651010003.0410103.36 54000.72 C/13轴3.4210103.77E1010003.0410102.37 54000.66 C/5轴到11轴4.5610107.531010003.0410103.98 54000.75 表2.7 底层楼层抗侧刚度的计算类别位置L0i0D数量边柱A/2轴和13轴0.5754003.0410107.121031A/13轴0.5254003.0410106.481031A/3轴到12轴0.5754003.0410107.1210310D/5轴到11轴0.6754003.0410108.311037D/1，2，3和12轴0.6154003.0410107.641034D/13轴0.5454003.0410106.721031中轴1/A /1轴0.6554003.0410108.181031B/1轴0.6554003.0410108.091031B/13轴0.5754003.0410107.141031B/2轴到12轴0.7054003.0410108.7410311C/1轴0.7054003.0410108.741031C/2，3，12轴0.7254003.0410109.001033C/13轴0.6654003.0410108.211031C/5轴到11轴0.7554003.0410109.371037合计4.09105第三章 荷载计算3.1 竖向永久荷载标准值的计算3.1.1屋面结构荷载计算1. 上人屋面铺25厚(300X300)预知水泥砖，粗砂扫缝 25厚粗砂垫层 25厚挤塑板保温层 3厚高聚物改性沥青防水卷材 1.2厚合成高分子防水卷材 25厚1:3水泥砂浆找平层 1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%，最薄处40厚 现浇钢筋混凝土屋面板 合计 2. 非上人屋面3厚高聚物改性沥青防水卷材 1.2厚合成高分子防水卷材 20厚1:3水泥砂浆找平层 找坡层，最薄处30厚 20厚1:3水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土屋面板 合计 3.1.2 楼面荷载计算1. “楼面1”细实混凝土防水楼面，用于卫生间5厚水泥细砂石压实抹光 40厚C20细石混凝土4200双向配筋 20厚1：3水泥砂浆找平 现浇钢筋混凝土楼板 合计 2. “楼面2”大理石楼面，用于楼梯间、走廊5厚M907石村胶粘剂粘贴20厚磨光大理石板，稀水泥浆填缝、刷草酸、打蜡 20厚1：2水泥砂浆找平层 现浇土钢筋混凝土板 合计 3 “楼面3”水磨石楼面，用于其他房间水磨石楼面（20厚1：3水泥砂浆找平层， 15厚1：2.5水泥白石子磨光、刷草酸、打蜡） 现浇钢筋混凝土楼板 合计 3.1.3 梁自重的计算根据公式（b:梁宽；h：梁高；：混凝土容重；：抹灰层容重）详细结果见下表3.1表3.1 梁自重计算编号截面永久荷载值(KN/m)各层总长度(m)各层总重量(kN)首层标准层顶层屋顶楼梯间首层标准层顶层屋顶楼梯间12505003.46566.666.666.60230.77230.77230.77023006004.90885.885.885.87.2421.11421.11421.1135.3433007506.13584848414.4515.34515.34515.3488.3442506004.15814.414.414.47.259.8859.8859.8829.9453004503.6813333330121.47121.47121.47063005004.0985.285.285.20348.47348.47348.470合计1697.031697.031697.03153.623.1.4 柱的自重的计算根据公式（b:柱宽；h：柱高；：混凝土容重；：抹灰层容重）详细结果见下表3.2表3. 2 柱子自重计算编号截面永久荷载值（KN/m）各层总长度(m)各层总重量(KN)首层标准层顶层屋顶楼梯间首层标准层顶层屋顶楼梯间15005006.93210.60001459.46 0.00 0.00 0.00 24504505.67450163.8163.810.80.00 929.48 929.48 61.28 合计1459.46 929.48 929.48 61.28 3.1.5 墙体自重的计算1屋顶女儿墙20厚加砌混凝土砌块 7厚聚合物砂浆保护层配比：胶料：粉料=1：4 1.5厚聚氨酯胶巾30厚发泡聚氨酯块500300 7厚1：2.5水泥砂浆找平扫毛 6厚1：3水泥砂浆打底扫毛 200mm钢筋混凝土压顶 合计 女儿墙长：女儿墙重：2外墙荷载计算（240厚 加气混凝土砌块）7厚聚合物砂浆保护层配比：胶料：粉料=1：4（重量比）1.5厚聚氨酯胶巾30厚发泡聚氨酯块500300（胶的配比：A料:B料=1：4） 7厚1：2.5水泥砂浆找平扫毛 6厚1：3水泥砂浆打底扫毛 合计 3内墙荷载计算“内墙1”（240加气混凝土砌块，水泥砂浆挂面，用于卫生间）6厚1：2.5水泥砂浆压实抹光 9厚1：1.6水泥石灰膏砂浆扫毛 5厚1：3水泥砂浆打底扫毛 合计 “内墙2”（混合砂浆抹面内墙，用于其它房间）7厚1：0.3：3石灰膏砂浆压实抹光 8厚1：1.6水泥石灰膏砂浆扫毛 8厚1：3水泥砂浆打底扫毛 合计 各墙体自重的计算详细结果见以下表格表3. 3 屋顶楼梯间自重的计算序号作法位置折算高度线荷载长度（m）重量（kN）1屋顶楼梯间D1.32.38 7.217.17 2C0.951.74 7.212.54 3CD2.74.95 16.883.19 合计112.90 表3. 4 外墙自重计算序号作法位置折算高度（m）线荷载(kN/m)各层长度(m)各层重量(kN)首层二三四层首层二三四层1外墙A/2轴至13轴1.93.484638.438.4133.81133.812外墙D/2轴至3轴，7轴至13轴1.93.484629.429.4102.45102.453外墙D/3轴至7轴1.93.46189931.1631.164外墙BC/1轴1.923.521283310.5610.565外墙CD/1轴3.456.32738.48.453.1553.156外墙1/A轴至B轴/1轴3.756.87753320.6320.637外墙幕墙3.69.366.66.661.7861.78合计重量413.53413.533. 5 内墙自重计算序号作法位置折算高度（m）线荷载(kN/m)首层长度(m)其余层长度(m)首层重量(kN)其余层重量(kN)12121内墙1B/2轴3轴3.76.594.24.227.6627.662内墙1B/3轴至13轴2.44.272727115.34115.343内墙1C/3轴至7轴3.76.549958.8758.874内墙1C/7轴至11轴2.44.2713.513.557.6757.675内墙1C/11轴至12轴3.76.594.54.529.6429.646内墙1CD/13轴3.454.978.48.441.7341.737内墙1CD/2轴12轴3.456.1416.816.8103.17103.178内墙1，2CD/3轴3.456.108.48.451.2451.249内墙2CD/5轴3.456.068.48.450.8950.8910内墙1，2CD/7轴3.456.108.48.451.2451.2411内墙1AB/13轴3.65.187.27.237.3237.3212内墙1实验室3.456.1416.88.4103.1751.5813内墙1教室3.66.4143.236276.83230.69合计1004.77907.053.2 竖向可变荷载标准值计算根据建筑荷载规范可得活荷载数值如下表：表3.6 活荷载取值表不上人屋面0.5 kN/m2上人屋面2.0 kN/m2楼面2.0 kN/m2屋面雪荷载标准值 式中：为屋面积雪荷载分布系数，取=1.03.3 横向水平风荷载标准值计算3.3.1 水平风荷载的计算 1确定风载体型系数根据高层建筑混凝土结构技术规程A.0.1得，2风压高度系数根据高层建筑混凝土结构技术规程表3.2.3查得各层的风压高度系数3由于本工程高度小于30m根据建筑荷载规范7.4.2查得风振系数z=14迎风面积除顶层外其于各层取上下层各一半，顶层取下一层的一半上部取至女儿墙的顶部，横向风载计算如下表表3.7 水平风荷载标准值的计算层数高度(z/m)zsz0（KN/m2）14.9510.8-0.493-0.610.550.44-0.27-0.3329.1510.8-0.493-0.610.550.44-0.27-0.33313.351.10.8-0.493-0.610.550.48-0.30-0.36417.551.20.8-0.493-0.610.550.53-0.33-0.40表3.8 水平风荷载计算层数（kN/m2）迎风面积(m2)Wiz（kN）Wz(kN)10.44 -0.27 -0.33 194.9175.6885.185.76 -47.64 -28.08 113.84 20.44 -0.27 -0.33 178.92161.2878.1278.72 -43.73 -25.78 104.50 30.48 -0.30 -0.36 178.92161.2878.1285.81 -47.67 -28.10 113.91 40.53 -0.33 -0.40 149.1134.465.178.72 -43.73 -25.78 104.50 3.3.2 水平风荷载作用下的侧移的计算底层抗侧刚度之和上层抗侧刚度之和层间相对位移，总位移水平风荷载作用下的侧移详细结果见下表3.3.3表3.9 水平风荷载作用下的侧移层数剪力(kN)各层侧移(m)4104.505060000.000206531/10913113.915060000.000225121/14082104.505060000.000206531/20621113.844090000.000278331/3592由上表可以看出最大位移发生在顶层m，满足要求34 横向水平地震作用的计算3.4.1 楼梯间的荷载计算确定斜板厚度t斜板水平投影净长ln=3.64mm斜板斜向净长：斜板厚度 取150mm楼梯间1（主楼梯间）自重计算表3.10 斜板自重的计算荷载各类计算公式结果（kN）栏杆自重0.24.1221.648锯齿形板的自重1/2（0.3+0.15）0.287.22514158.76大理石板0.0228(7.23.64+7.24.2)31.6120厚1：2水泥砂浆找平层0.0220(7.23.64+7.24.2)22.58合计214.59表3.11 平板自重的计算荷载各类计算公式结果（kN）大理石板0.0228(3.6+1.04) 7.218.7120厚1：2水泥砂浆找平层0.0220(3.6+1.04) 7.213.36现浇钢筋砼板0.1225(3.61.04) 7.2100.22合计132.29楼梯间1自重：214.59+132.29=346.88kN楼梯间2（次楼梯间）自重的计算表3.12 斜板自重的计算荷载各类计算公式结果（kN）栏杆自重 0.24.1221.648锯齿形板的自重1/2(0.3+0.15) 0.284.2251492.16大理石板0.0228(4.23.64+4.24.2)18.4420厚1：2水泥砂浆找平层0.0220(4.23.64+4.24.2)13.17合计125.87表3.13 平板自重的计算荷载各类计算公式结果（kN）大理石板0.0228(2.1+2.54) 4.210.9120厚1：2水泥砂浆找平层0.0220(2.1+2.54) 4.2 7.8现浇钢筋砼板0.1225（2.1+2.54）4.2 58.46合计 77.17楼梯间2自重：125.87+77.17=203.04kN屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重+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+0.5活荷载标准值 屋顶楼梯间 ： 层面外 标准层楼面处 ： 底层楼面处 ：重力荷载代表值如下图所示：图3.1质点的重力荷载代表值3.4.2 结构自振周期的计算把屋顶楼梯间的重力荷载折算到主体结构的顶层Ge=G5(1+3/22.7/18)=844.63(1+3/22.7/18)=1034.67kN结构顶点假想侧移计算先由下式计算层间剪力，再由下式算层间相对位移，最后再由计算顶点位移，其详细结果见下表3.14 表3.14 顶点假想侧移计算层次Gi/kNVi/kNt/m47976.42 7976.425060000.0157640.16582337408.31 15384.735060000.0304050.15005927408.31 22793.045060000.0450460.11965517722.16 30515.24090000.0746090.074609由计算基本周期，取T=0.9，由上表可知，t=0.17m，所以， 3.4.3 水平地震作用及楼层地震剪力的计算1由房屋抗震设防烈度、场地类别及设计地震分组而确定的地震作用计算参数如下 Tg=0.35s =0.05 根据建筑抗震设计规范5.1的有关规定确定地震影响系数 1=0.047 结构等效重力荷载为Geq=0.85=0.8530325.15=25776.38kN。T1=0.63 s1.4Tg=1.40.35=0.49s所以应该考虑顶部附加地震作用顶部附加地震作用系数按抗震设计规范表5.2.1查得则2各质点水平作用标准值的计算按以下公式计算各质点水平作用标准值的详细结果见表3.15 表3.15 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层数Hi/mGi/kNGiHiFi (kN)Vi (kN)520.7844.63 17483.840.04890730877.66 77.66 4186941.75 124951.40.349524868771.51 849.17 313.87408.31 102234.70.28597961454.09 1303.25 29.67408.31 71119.760.198942337315.89 1619.14 15.47722.16 41699.660.116645877185.21 1804.35 注：考虑局部突出屋顶部分的鞭梢效应，5层，即屋顶楼梯间，的楼层剪力3根据高层混凝土结构技术规程3.3.11的规定，水平地震作用时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要求：式中：第i层对应于水平地震作用标准值的剪力水平地震剪力系数，不应小于表3.3.13规定的值，本工程的楼层最小地震剪力系数值取0.024第j层的重力荷载代表值结构计算的总层数其详细的计算结果，见表3.16 表3.16 楼层剪重比的验算层数V/kNGi/kN577.65649844.63 844.63 0.0919414849.16266941.75 7786.38 0.10905731303.257408.31 15194.68 0.0857721619.1367408.31 22602.99 0.07163411804.357722.16 30325.15 0.0595由表3.4.7可看出本楼层的剪重比满足要求4水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别由以下公式求得 其详细结果见下表 3.17，表中还计算了各层的层间弹性位移角：表3.17 横向水平地震作用下的位移计算层次Vi/kNt/mhi4849.165060000.0016780.0118654.21/250331303.255060000.0025760.0101874.21/163121619.145060000.00320.0076114.21/131211804.354090000.0044120.0044125.41/1224由表3.3.6可知，最大层间位移角发生在第一层，其值为1/12241/550（满足要求）。其中为钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值。第四章 内力计算与内力组合4.1 计算单元与计算简图4.1.1 计算单元4.1计算单元4.1.2 计算简图计算简图选取轴为计算单元，如下图所示图4.2横向框架计算简图注：首层的抗侧刚度为，其余层的抗侧刚度均为42 竖向永久荷载作用下的内力计算由于本工程所采用的板均是双向板，根据双向板的传力性能，板的荷载传到梁上为梯形和三角形荷载,计算如下方法：4.2.1 竖向永久荷载作用下的线荷载的计算1屋面CD轴：板传来的荷载 梁自重（300750） BC轴：板传来的荷载 梁自重（300450） AB轴：板传来的荷载 梁自重（300600） 2楼面CD轴：板传来的荷载 梁自重（300750） BC轴：板传来的荷载 梁自重（300450） AB轴：板传来的荷载 梁自重（300600） 墙体自重 竖向永久荷载作用下板传来的线荷载（梯形荷载）详细结果见下表4.1表4.1 永久荷载作用下的梯形荷载位置轴号板传来荷载(kN/m)屋面CD22.14BC22.14AB22.14楼面CD14.76BC14.76AB14.76注：（梯形荷载=板传来的荷载）竖向永久荷载作用下的均布荷载详细结果见下表4.2表4.2 永久荷载作用下的均布荷载位置轴号梁自重(kN/m)墙体自重(kN/m)合计(kN/m)屋面CD6.13506.14BC3.68103.68AB4.90804.91楼面CD6.13506.14BC3.68103.68AB4.9086.4111.32注：（竖向永久荷载作用下的均布荷载=梁自重+墙体自重）4.2.2 竖向永久荷载作用下的集中荷载的计算1屋面D轴：板传来的荷载 梁自重（250500） 墙体自重（250500） C轴：板传来的荷载梁自重（300500） B轴：板传来的荷载梁自重（300500） A轴：板传来的荷载 梁自重（250500） 墙体自重 2楼层D轴：板传来的荷载 梁自重（250500） 墙体自重（250500） C轴：板传来的荷载梁自重（300500） 墙体自重 B轴：板传来的荷载梁自重（300500） 墙体自重 A轴：板传来的荷载 梁自重（250500） 墙体自重 3本层柱子传下的集中力（450450）首层柱子传下的集中力（500500）竖向集中荷载的详细结果见下表4.3表4.3 永久荷载作用下的集中荷载位置轴号板传来的荷载（kN）纵向梁自重（kN）纵向墙自重（kN）本层柱子自重（kN）合计（kN）屋面D24.9115.5913.46053.96C47.0518.410065.46B47.0518.410065.46A24.9115.5913.46053.96楼面D16.6115.5915.6623.8371.69C31.3718.4119.2223.8392.83B31.3718.4119.2223.8392.83A16.6115.5915.6623.8371.69注：（竖向集中荷载=板传来的荷载+纵向梁自重+纵向墙自重+本层柱子的自重）4.2.3 竖向永久荷载作用下由于偏心作用产生的弯距的计算1梁的偏心作用产生的弯距A,D轴顶层: ,标准层:,首层:,B,C轴顶层:,标准层:,首层:,2柱子偏心作用所引起的弯矩由于首层柱子bh=500500,其余层的柱子均为bh=450450，所以只在首层的柱子顶部会产生偏心的弯矩引起偏心弯矩的偏心荷载是由上面各层传下来的，其计算方法如下： 竖向永久荷载作用下引起的偏心弯矩的详细值见下表4.4表4.4 竖向永久荷载偏心产生的弯距轴号楼层梁偏心产生弯距（kN/m）柱偏心产生弯距(kN/m)合计(kN/m)A45.405.437.1707.1727.1707.1718.969.318.26B4-4.910-4.913-6.960-6.962-6.960-6.961-9.28-11.29-20C44.9104.9136.9606.9626.9606.9619.2811.4920.77D4-5.40-5.43-7.170-7.172-7.170-7.171-8.96-9.5-18.46注：（表中弯矩正值表示弯矩为逆时针方向，负值表示弯矩为顺时针方向 总弯距=梁偏心产生的的弯矩+柱子偏心产生的弯矩）4.2.4 内力计算竖向永久荷载作用下作用如下图所示图4.3竖向永久荷载作用下框架计算简图(单位：kN)竖向永久荷载作用下的弯矩图如下图所示图4.4竖向永久荷载作用下的弯矩图（单位：）竖向永久荷载作用下的剪力图如下图所示图4.5竖向永久荷载作用下的剪力图（单位：kN）竖向永久荷载作用下的轴力图如下图所示:图4.6竖向永久荷载作用下的轴力图（单位：k N）4.3 竖向可变荷载作用下的内力计算4.3.1 竖向可变荷载作用下的线荷载的计算1屋面CD轴：板传来的荷载 BC轴：板传来的荷载 AB轴：板传来的荷载 2楼面CD轴：板传来的荷载 BC轴：板传来的荷载 AB轴：板传来的荷载 竖向可变荷载作用下的线荷载的详细结果见下表4.5表4.5 可变荷载作用下的线荷载位置轴号线荷载(kN/m)屋面CD9BC9AB9楼面CD9BC9AB9注：（竖向可变荷载作用下的线荷载=板传来的荷载）4.3.2 竖向可变荷载作用下的集中荷载的计算1屋面D轴：板传来的荷载 C轴：板传来的荷载B轴：板传来的荷载A轴：板传来的荷载 2楼层D轴：板传来的荷载 C轴：板传来的荷载B轴：板传来的荷载A轴：板传来的荷载 竖向永久荷载作用下的集中荷载的详细结果见下表4.6表4.6 可变荷载作用下的集中荷载位置轴号线荷载(kN)屋面D10.13C19.13B19.13A10.13楼面D10.13C19.13B19.13A10.13注：（竖向可变荷载作用下的集中荷载=板传来的荷载）4.3.3 竖向可变荷载作用下由于偏心作用产生的弯距的计算1梁的偏心作用产生的弯距A,D轴顶层： 标准层： 首层： B,C轴顶层： 标准层： 首层： 2柱子偏心作用所引起的弯矩由于首层柱子bh=500500,其余层的柱子均为bh=450450，所以只在首层的柱子顶部会产生偏心的弯矩引起偏心弯矩的偏心荷载是由上面各层传下来的，其计算方法如下 竖向可变荷载作用下引起的偏心弯矩的详细值见下表4.7表4.7 竖向可变荷载信心产生的弯距轴号楼层梁偏心产生弯距（kN/m）柱偏心产生弯距(kN/m)合计(kN/m)A41.0101.0131.0101.0121.0101.0111.272.433.7B4-1.430-1.433-1.430-1.432-1.430-1.431-1.91-3.44-5.35C41.4301.4331.4301.4321.4301.4311.913.855.76D4-1.010-1.013-1.010-1.012-1.010-1.011-1.27-2.84-4.11注：（表中弯矩正值表示弯矩为逆时针方向，负值表示弯矩为顺时针方向总弯距=梁偏心产生的的弯矩+柱子偏心产生的弯矩）4.3.4 内力计算竖向可变荷载作用下的结构如下图所示图4.7竖向可变荷载作用下框架计算简图(单位：kN)竖向可变荷载作用下的弯矩图如下图所示图4.8竖向可变荷载作用下的弯矩图（）竖向可变荷载作用下的剪力图如下图所示图4.9竖向可变荷载作用下的剪力图（单位：kN）竖向可变荷载作用下的轴力如下图所示图4.10竖向可变荷载作用下的轴力图（单位：kN）4.4 横向水平风荷载作用下的内力计算4.4.1 荷载轴框架各层柱子的抗侧刚度详细结果见下表4.8表4.8 10轴框架D值层号底层标准层顶层ABCDABCDABCDD107120874093708310815011100122001040081501110012200104003354041850418504090005060005060000.082 0.083 0.083 注：（选取的计算单元的各层抗侧刚度=修正后各个柱子的抗侧刚度之和）水平风荷载的计算按以下公式水平风荷载的详细计算结果见下表4.9表4.9 10轴框架水平风载层号4321F总(kN)104.5113.91104.5113.840.0830.0830.0830.082Fi(kN)8.679.458.679.334.4.2 内力计算由于所选取的计算单元不对称，所以分为左风载和右风载左风载作用下的结构如图所示图4.11左风载作用下框架计算简图(单位：kN)左风载作用下的弯矩如下图所示图4.12左风载作用下的弯矩图（单位：）左风载作用下的剪力图如下图所示图4.13左风载作用下的剪力图（单位：kN）左风载作用下的轴力如下图所示图4.14左风载作用下的轴力图（单位：kN）右风载作用下的结构如下图所示图4.15右风载作用下框架计算简图（单位：kN）右风载作用下的弯矩图如下图所示图4.16右风载作用下的弯矩图（单位：）右风载作用下的剪力图如下图所示：图4.17右风载作用下的剪力图（单位：kN）右风载作用下的轴力图如下图所示图4.18右风载作用下的轴力图（单位：kN）4.5 横向水平地震作用下的内力计算横向水平地震作用也采用按刚度分配的方法，其分配系数同风载，见表4.8水平地震作用的详细计算结果见下表4.10表4.10 10轴框架水平地震作用层号4321F总(kN)771.51454.09315.89185.210.0830.0830.0830.082Fi(kN)64.0 37.7 26.2 15.2 左震作用下的结构图4.19左震作用下框架计算简图(单位:kN)左震作用下的弯矩图如下图所示图4.20左震作用下的弯矩图（单位：）左震作用下的剪力图如下图所示图4.21左震作用下的剪力图（单位：kN）左震作用下的轴力图如下图所示图4.22左震作用下的轴力图（单位：kN）右震作用下的结构图：图4.23右震作用下框架计算简图（单位：kN）右震作用下的弯矩图如下图所示图4.24右震作用下的弯矩图（单位：）右震作用下的剪力图如下图所示图4.25左震作用下的剪力图（单位：kN）右震作用下的轴力图如下图所示图4.26右震作用下的轴力图（单位：kN）4.6 横向框架内力组合结构的抗震等级根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素由高层混凝土结构技术规程4.8.2的有关规定可确定本工程的框架为二级框架等级由建筑结构荷载规范3.2可知荷载有以下几种组合4.6.1 框架梁内力组合1非抗震组合（1）由可变荷载控制的效应组合 （2）永久荷载起控制的效应组合永久荷载的分项系数当其效应对结构不利时：一般由可变荷载效应控制的组合取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，取1.35当其效应对结构有利时的组合应取1.0可变荷载分项系数，其中为可变荷载Q1的分项系数，一般情况下取1.4，对于标准值大于4KN/m2的 工业房屋楼面结构的荷载取1.32根据建筑抗震设计规范5.4.1可知结构构件的地震作用效应和其他荷载的基本组合S结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值分别为水平，竖向地震作用分项系数（本工程仅考虑水平地震作用）重力荷载代表值的效应水平地震作用标准值的效应竖向地震作用标准值的效应风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.23本工程的框架等级为二级框架，根据建筑抗震设计规范6.2.4其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整梁端组合剪力的设计值梁的净跨梁重力荷载代表值分别为梁的左右端反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值梁端剪力增大系数，一级可取1.3，二级可取1.2，三级可取1.1重力荷载代表值的计算4. 进行强减弱弯调整时的各跨梁的重力荷载代表值如下顶层AB跨顶层BC跨顶层CD跨 标准层CD跨BC跨AB跨下面以首层的AB跨梁为例说明强剪弱弯的计算过程将节点中心处的弯矩调到支座边缘处左震：右震：框架梁的内力组合详细结果见附表1.14.6.2 框架柱内力组合1取每层的柱顶和柱底两个控制截面，按上述的11种工况进行组合，见附表1.21.132根据建筑抗震设计规范的有关规定对进行强柱弱梁的调整,以二层C柱的内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘：C节点左右梁端弯矩C节点上下柱端弯矩根据建筑抗震设计规范6.2.2的规定节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和框架柱端弯矩增大系数；本工程为二级框架取1.5在节点处将其按弹性弯矩分配给上下柱端根据建筑抗震设计规范6.2.3的规定，本工程框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值应乘以增大系数1.5即3根据建筑抗震设计规范6.2.5的规定，一、二、三、四级的框架柱的剪力设计值应按下式进行调整柱端截面组合的剪力设计值柱的净高分别为柱的上下端顺时针和反时针方向截面组合的弯矩设计值柱剪力增大系数，本工程为二级框架取1.3以二层C柱为例说明框架柱剪力设计值 的调整过程 第五章 构件设计5.1 横向框架梁设计5.1.1 梁的正截面受弯承载力计算以首层的CD跨为例说明其计算过程从梁的内力组合表中选出CD跨的跨中截面，支座截面的最不利内力，并将支座的内力调至支座边缘处当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计，根据混凝土结构设计规范7.2.3规定：翼缘计算宽度：当按跨度考虑时，按梁间距离考虑时，按翼缘厚度考虑时，此种情况不起控制作用，故取梁内纵向钢筋选用HRB400级钢（），下部跨间截面按单筋T形截面计算属于第一类T形截面实配钢筋216+118()根据混凝土结构设计规范11.3.6的规定，梁中位置的最小配筋率取0.26与 的较大值 所以， 满足要求 将下部跨间的216+118钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（），再计算相应的受拉钢筋As即支座上部说明当构件破坏时受压钢筋没有达到屈服强度，可近似取：实取218+120（） 根据混凝土结构设计规范11.3.6的规定，梁中位置的最小配筋率取0.3与 的较大值 所以， 满足要求梁正截面的其它配筋计算结果见表5.1 表5.1 框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/ kNmsAsAs实配钢筋实配钢筋面积As/As/%4支座A71.76-0.054 0763376.10 216+114555.91.37 0.33 B左102.36-0.032 0763536.48 216+114555.91.37 0.33 AB跨中145.650.013 0.013 720.90 3187630.45 支座B右32.23-0.051 0509235.60 216+114555.90.92 0.45 C左56.09-0.018 0509410.01 216+118656.50.78 0.53 BC跨中0.790.001 0.001 5.29 2185090.41 支座C右124.8-0.057 01017509.80 216+118656.51.55 0.31 D139.88-0.050 20.0620.0720.0820.0720.1320.1500.1620.1420.2120.2320.2420.2120.2420.2620.2620.230.75取20mm和偏心方向尺寸的1/30的较大值，故，柱子的计算长度根据混凝土结构设计规范7.3.11-2因为，故应考虑偏心距增大系数的影响 (取) 取采用对称配筋所以对受压钢筋合力点取矩，计算一侧选用318 的钢筋（），全部截面配8 18 （）由混凝土结构设计规范 9.5.1 的规定受压钢筋一侧的纵向配筋的最小配筋率为0.2%，全部的纵向钢筋的最小配筋率为0.6%根据抗震设计规范6.3规定，二级框架柱的柱截面纵向钢筋的最小配筋率为0.8，当钢筋强度标准值为400时，应增加0.05，所以全截面纵向钢筋的最小配筋率为0.85%一侧的钢筋最小配筋率全部的钢筋的最小配筋率满足要求其它的柱的配筋计算详细结果见附表1.141.155.2.3 柱斜截面受剪承载力计算以第一层C柱为例进行计算，由前可知柱端弯矩设计值 ： 根据建筑抗震设计规范6.2.5的规定，一、二、三、四级的框架柱和框支柱的剪力设计值应按下式调整：式：柱端截面柱端剪力设计值分别为信的上下端顺时针或反时针 方向截面组合的弯矩设计值柱剪力增大系数；对框架结构一、二、三、四组合可分别取1.5 1.3 1.2 1.1则框架柱的剪力设计值根据混凝土结构设计规范11.4.8条，考虑地震组合的框架柱和框支柱的受剪截面 应符合下列条件：剪跨比的框架柱框支柱和剪跨比的框架柱由前表可知本工程的框架柱的剪跨比所以，故截面尺寸满足要求根据混凝土结构设计规范11.4.9条考虑地震作用组合的框架柱和枉支柱的斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：式中：框架柱和框支柱的计算剪 跨比，取，此处M宜取柱上下端考虑地震作用组合的弯矩设计值的较大值，V取与M对应的剪力设计值，为柱截面有效高度；当框架结构中的框架柱的反弯点在柱层高范围内时，可取，为柱净高，当，当时，取考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值，当时，取由前表可查得： 取取N=935.61kN故该层柱按构造配箍筋，柱端加密区的箍筋选用4肢8100，非加密区采用4肢8150由混凝土结构设计规范11.4.17的规定式中：柱箍筋加密区的体积配筋率按本规范第7.8.3的规定计算，计算中应扣除重叠部分的箍筋体积混凝土轴心抗压强度设计值，当强度等级低于C35时，按C35取值箍筋及拉筋抗拉强度设计值最小配筋特征值，由表11.4.17查得，由前表可知，首层C柱的轴压比由表11.4.17查得，则最小体积配筋率为： 同时二级框架柱加密区的箍筋体积配筋率还不应小于0.6%由混凝土结构设计规范7.8.3条规定，当为方格网式配筋时，其体积配筋率应按下列公式计算方格网沿方向的钢筋根数，单根钢筋的截面面积。方格网沿方向的钢筋根数，单根钢筋截面面积。方格网式别螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土核心面积，其重心应与的重心重合。方格网式螺旋式间接钢筋的间距，宜取3080mm其它的柱子的箍筋的配制见附表1.165.2.4 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算以一层B柱的节点为例，由节点两侧梁的受弯承载力计算节点核芯区的剪力设计值，因节点两侧的梁不等高，所以计算时取两侧的平均高度本框架为二级抗震等级，根据抗震设计规范附录D.1.1梁柱节点核芯区组合的剪力设计值梁截面的有效高度，节点两侧的梁截面高度不等时可取平均值梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离强节点系数，本工程取1.35节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和则剪力设计值根据建筑抗震设计规范D.1.2的有关规定本节点的梁的宽度为300，柱的截面宽度为500，所以梁的截面宽度大于柱截面宽度的1/2，节点核芯区的截面有效验算宽度根据建筑抗震设计规范D.1.3正交梁的约束影响系数，本工程取1.0节点核芯区的截面高度，可采用验算方向柱的截面高度 满足要求节点核的受剪承载力按建筑抗震设计规范D.1.4计算对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值，其取值不应大于柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50%，当N为拉力时取0箍筋抗拉强度设计值混凝土轴心抗拉强度设计值核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积箍筋间距本工程N取二层柱底轴力N=578.76kN和的较小值，取N=578.76kN设节点配箍筋为410100 5.3 楼梯计算5.3.1 楼梯结构布置（板式楼梯）图5.1标准层楼梯建筑平面图图5.2标准层楼梯结构平面图5.3.2 内力计算与截面计算1楼梯板 取1m宽的板带来计算梯段的倾角均布可变荷载标准值由建筑结构荷载规范续表4.1.1查得为2.5kN/m2。梯段板的荷载计算见表5.5.1表5.3.1 梯段板的荷载计算永久荷载荷载种类荷载标准值大理石板三角形踏步混凝土斜板小计7可变荷载2.5由恒荷载起控制作用由
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号