毕业设计（论文）-陇南某实验中学教学楼设计.doc

第 1 页 第 1 章 建筑设计说明 1 1 计算依据及要求 A 土木与建筑学院毕业设计发放的设计任务书 B 建筑专业提供的设计条件 C 国家现行的有关建筑规范和地方标准 1 2 建筑设计概况与主要技术经济指标 1 2 1 工程概况 1 建筑地点 陇南市 2 建筑层数 四层 建筑总高度为 19 9m 3 结构形式 钢筋混凝土现浇框架结构 4 耐火等级 二级 5 抗震等级 三级 1 2 2 主要技术经济指标 总建筑面积 4308 6 占地面积 1077 15 1 3 建筑地区条件 1 3 1 气象 1 温度 最热月份平均 29 3 度 最冷月平均温度 4 7 度 室外计算温度 夏季极端最高 40 6 冬季极端温度 11 3 2 相对湿度 最热月平均 75 3 主导风向 全年为西北风 夏季为东南风 基本风压 0 35KN m 4 雨雪条件 全年降雨量 1450mm 日最大降水强度 192mm 日 暴雨 降水强度 3 31mm s 100 基本雪压 0 35KN 2 mm 1 3 2 工程地质条件 拟建场地各地层由上往下依次如下 1 人工填土 厚度 0 5m 不宜作为持力层 2 新冲击粘土 厚度 1 5m 不宜作为持力层 第 2 页 3 冲积粉质粘土 厚度 3 0m 是较好的持力层 承载力特征值 240kPa 4 残积粉质粘土 厚度小于 1m 是良好的持力层和下卧层 承载 力特征值 300240kPa 5 强风化泥质粉砂岩 是理想的持力层 承载力特征值 350kPa 6 地下水位 地表以下 2 5m 内无侵蚀性 稳定地下水位埋深未 3 5m 4 0m 之间 1 4 建筑内容 1 4 1 建筑内容 本设计为陇南某实验中学教学楼 包括大厅 陈列室 教学辅助用房 科技活动室 办公室 教室 会议室 音乐教室等 1 总建筑面积 4308 6 占地面积 1077 15 2 一层层高 3 9m 设有教学辅助用房 陈列室 科技活动室等 3 二三层层高 3 9m 设有大办公室 小办公室 教室等 4 四层层高 3 9m 设有会议室 办公室 会议室 音乐教室等 1 4 2 安全设施 本建筑总高度为 19 9m 属于防火等级为二级的多层建筑 根据防火 要求 在每层没个楼梯休息平台处设有防火栓一个 每个楼梯设置防火门 1 5 建筑构造处理 A 墙体部分 1 外墙采用 240mm 厚砖墙 内墙采用 240mm 厚 砖墙只起分隔 维 护作用 2 墙身防潮 由于室内外高差为 0 45m 由设置的基础梁作为防潮 的构造 3 勒脚处理 用防水砂浆打底 其作法根据不同房间的地面做法相 应变化 做法详见建施或结施图 B 门窗部分 窗采用铝合金推拉窗 门分玻璃门和木门 详见门窗表 第 3 页 C 屋顶 屋面为上人防水屋面 采用卷材防水 具体做法见施工详图 1 4 工程具体做法 A 散水 混凝土散水 1 60 厚 C15 混凝土 面上加 5 厚 1 2 5 水泥砂浆随打随抹光 2 150 厚三七灰土 3 素土夯实 向外坡 4 B 室外平台 踏步 1 20 厚大理石踏步及脚踢板 水泥浆擦缝 2 30 厚 1 4 干硬性水泥砂浆 面上撒素水泥 3 素水泥浆结合一遍 C 地面 卫生间地面 楼面 卫生间楼面的做法详见建施的 室内装修 表 D 内墙面 踢脚 墙裙 天棚的做法详见建施的 室内装修表 E 外墙面采用涂料饰面 做法详见建施外墙面的做法规定 第 4 页 第 2 章 结构设计说明 2 1 结构设计资料 A 建设地点 陇南市 B 工程名称 陇南市某实验中学教学楼 C 气象条件和工程地质条件见设计说明的有关内容 D 地面粗糙类型 C 类 E 抗震设防烈度为八度 三级抗震 场地类别为 类 F 结构平面布置图见结构施工图所示 其它的见结构总说明 基本风压 0 35KN 基本雪压 0 35KN 2 2 结构选型 2 2 1 结构体系的选型 采用钢筋混凝土现浇框架结构 横向承重体系 对于层数不高的教学 楼 选用钢筋混凝土框架结构 该建筑开间及跨多较大 要求布置灵活 同时 考虑该建筑处于 7 度地震区 故选用横向承重框架体系 2 2 2 其它结构选型 A 屋面结构 采用现浇钢筋混凝土肋屋盖 刚柔性结合的屋面 屋面 板厚 120mm B 楼层结构 所有楼面结构全部采用现浇钢筋混凝土肋型楼板 板厚 120mm C 楼梯结构 采用钢筋混凝土梁式楼梯 D 过梁 连系梁兼做过梁 门过梁采用 b h 250 400mm E 基础梁 采用现浇式钢筋混凝土基础梁 F 基础 采用柱下钢筋混凝土独立基础 2 3 材料选型 混凝土 采用 C30 第 5 页 钢筋 纵向受力钢筋采用 HRB400 基础采用 HRB335 其它均采用 HPB300 墙体 内外墙进采用灰砂砖 重度 Y 18KN 窗 铝合金窗 Y 0 35KN 门 木门 Y 0 2KN 2 4 结构布置 A 考虑到该建筑长度小于 55m 不采用伸缩缝 B 详见结构施工图 2 12 1 底层结构平面布置图底层结构平面布置图 2 5 框架结构计算 2 5 1 确定框架计算简图 假定框架柱嵌固于基础平面 框架梁与柱刚接 由于各层柱的截面尺寸不 变故 梁跨等于柱截面型心之间的距离 底层柱高从基础顶面算至二层楼面 基 顶标高根据地质条件 室内外高差 定为 1 500m 二层楼面标高为 3 900m 故底层柱高为 5 400m 其余各层柱高从楼面算至上一层楼面 即层高 均为 第 6 页 3 9m 由此可绘出框架的计算简图 2 5 2 截面尺寸的估算与线刚度的计算 在内力计算之前 要预先估算梁 柱的截面尺寸及结构所采用的材料强度 等级 以求得框架中各柱的线刚度以及相对线刚 混凝土强度等级 梁采用 C30 Ec 3 0 107KN 柱采用 C30 Ec 3 0 107KN 纵向框架梁 L 4800m 纵 梁 mm600 2664800 18 1 8 1 18 1 8 1 lh 取mm500h mm250 166500 3 1 2 1 3 1 2 1 hb 取mm250 b 横 梁 mm975 4337800 18 1 8 1 18 1 8 1 lh 取mm600h mm300 200600 3 1 2 1 3 1 2 1 hb 取mm300 b 各种梁截面见表2 1 表表2 2 1 1 各梁截面尺寸各梁截面尺寸 横梁 b h纵梁 b h 层次 混凝土强 度等级BC 跨AB CD 跨 1 4 C30300 600 300 600 250 500 2 4 2 柱的截面尺寸估算 第 7 页 第1 2 3 4层 mm487 3253900 12 1 8 1 12 1 8 1 b lh 所以初选柱截面为450mm 450mm 见表2 2 表表2 22 2柱柱 截面尺寸 截面尺寸 mmmm 层次混凝土等级 b h mm 1 4C30 450 450 2 4 3 框架梁柱的线刚度计算 根据规范可知 对于现浇楼板其梁的线刚度应进行修正 对于中框架梁 2I 0 I 左边跨梁 i左边梁 EI l 3 0 107KN 2 0 3m 0 6m 3 7 8m 12 1 4 15 104kN m 中跨梁 i中梁 EI l 3 0 107KN 2 0 3m 0 6m 3 2 0m 12 1 16 2 104kN m 右跨梁 I右边梁 EI l 3 0 107KN 2 0 3m 0 6m 3 7 8m 12 1 4 15 104kN m 底层柱 i底柱 EI l 3 0 107KN 0 45m 4 5 4m 12 1 1 9 104kN m 其余各层柱 i其余各层柱 EI l 3 0 107KN 0 45m 4 3 9m 12 1 2 63 104kN m 令 i其余各层柱 1 0 则其余各杆件的相对线刚度为 i 底层柱 0 72 i 左跨梁 1 58 第 8 页 i 中跨梁 6 16 i 右跨梁 1 58 框架的计算单元如图2 4所示 取4轴上的一榀框架计算由此可绘出框架的计 算简图如图2 2所示 图图 2 22 2 计算简图计算简图 第 9 页 第 3 章 荷载标准值计算荷载标准值计算 3 1 恒载标准值计算 3 1 1 屋面 面 层 10 厚地砖 0 55kN 找平层 25 厚干硬性水泥砂浆 0 025m 20kN m3 0 50kN 找平层 20 厚水泥砂浆 0 02m 20kN m3 0 40kN 找坡层 20 厚水泥珍珠岩 2 找坡 0 02m 4kN m3 0 08kN 保温层 40 厚干铺成品聚苯乙烯挤塑保温板 0 04m 0 5kN m3 0 02kN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 0 12m 25kN m3 3kN 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17kN m3 0 17kN 合计 4 72kN m2 3 1 2 各层走廊楼面 面 层 陶瓷地砖 0 55kN m2 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 第 10 页 0 12m 25kN m3 3kN 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17kN m3 0 17kN 合计 3 72kN m2 3 1 3 标准层楼面 面 层 陶瓷地砖 0 55kN 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 0 12m 25kN m3 3kN 抹灰层 10 厚混合砂浆 0 01m 17kN m3 0 17kN 合计 3 72kN m2 3 1 4 梁自重 mm500mm250 hb 梁自重 25kN m3 0 25m 0 5m 0 12m 2 38kN m 抺灰层 10 厚水泥砂浆 0 21kN m 合计 2 59kN m mm600mm300 hb 梁自重 25kN m3 0 3m 0 6m 0 12m 3 6kN m 抺灰层 0 21kN m 合计 第 11 页 3 81kN m 基础梁 mm500mm250 hb 梁自重 25kN m3 0 25m 0 5m 3 13kN m 3 1 5 柱自重 mm450mm450 hb 柱自重 25kN m3 0 45m 0 45m 5 06kN m 抺灰层 0 01m 0 45m 4 17kN m3 0 31kN m 合计 5 37kN m 3 1 6 外纵墙自重 标准层墙 纵体 3 9 1 5 0 5 m 0 24m 18kN m3 8 21kN m 铝合金窗 0 35kN m3 1 5m 0 53kN m 水泥粉刷内墙面 3 9m 1 5m 0 36kN m2 0 86kN m 外墙面 3 9m 1 5m 0 36kN m2 0 86kN m 合计 10 46kN m 底层墙 墙体 5 4m 1 5m 0 5m 0 5m 0 24m 18kN m3 12 53kN m 铝合金窗 0 53kN m 外墙面 0 86kN m 水泥粉刷内墙面 0 86kN m 合计 14 78kN m 3 1 7 内纵墙自重 标准层墙 第 12 页 纵墙 1 9m 0 24m 18kN m3 8 21kN m 铝合窗 0 53kN m 水泥粉刷内墙面 3 9m 1 5m 0 36kN m2 2 1 73kN m 合计 10 46kN m 底层墙 墙体 5 4m 1 5m 0 5m 0 5m 0 24m 18kN m3 12 53kN m 铝合窗 0 53kN m 水泥粉刷内墙面 1 73kN m 合计 14 76kN m 3 1 8 内隔墙自重 标准层墙 内隔墙 3 9 0 6 m 0 24m 18kN m3 14 23kN m 水泥粉刷内墙面 2 37kN m 合计 16 60kN m 底层墙 墙体 5 4m 0 5m 0 6m 0 24m 18kN m3 18 58kN m 水泥粉刷内墙面 2 37kN m 合计 20 95kN m 3 1 9 女儿墙自重 墙体 1 4m 0 24m 18kN m3 6 05kN m 水泥粉刷内外墙面 1 4m 0 36kN m2 2 1 01kN m 合计 7 06kN m 3 2 活荷载标准值计算 3 2 1 屋面和楼面活荷载标准值 根据 荷载规范 查得 上人屋面均布活荷载标准值为 2 0kN m2 楼面 办公室及其他 2 5kN m2 走廊 3 5kN m2 第 13 页 3 2 2 雪荷载 22 kN m35 0 kN m35 0 0 1 k s 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 两者中取大值 3 3 竖向荷载下框架受荷总图 板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载 荷载的传递示意图见图 3 1 图图 3 13 1 荷载传递示意图荷载传递示意图 3 3 1 竖向荷载下框架受荷计算 3 3 1 1 A B 轴间框架梁 屋面板传荷载 第 14 页 恒载 4 72kN m2 2 4m 1 2 0 312 0 313 2 18 98kN m 活载 2 0kN m2 2 4m 1 2 0 312 0 313 2 8 04kN m 楼面板传荷载 恒载 3 72kN m2 2 4m 1 2 0 312 0 313 2 14 96kN m 活载 2 5kN m2 2 4m 1 2 0 312 0 313 2 10 05kN m 梁自重 3 81kN m 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 81kN m 18 98kN m 22 79kN m 活载 板传荷载 8 04kN m 楼面梁 恒载 梁自重 板传荷载 3 81kN m 14 96kN m 18 77kN m 活载 板传荷载 10 05kN m 3 3 1 2 B C 轴间框架梁 屋面板传荷载 恒载 4 72kN m2 1m 2 5 9kN m 8 5 活载 3 5kN m2 1m 2 4 38kN m 8 5 楼面板传荷载 恒载 3 72kN m2 1m 2 4 65kN m 8 5 活载 2 5kN m2 1m 2 3 13N m 8 5 梁自重 3 81kN m B C 轴间框架梁均布荷载为 屋面 第 15 页 恒载 梁自重 板传荷载 3 81kN m 5 9kN m 9 71kN m 活载 板传荷载 4 38kN m 楼面 恒载 梁自重 板传荷载 3 81kN m 4 65kN m 8 46kN m 活载 板传荷载 3 13kN m 3 3 1 3 D C 轴间框架梁荷载计算与 A B 轴相同 3 3 1 4 A轴柱纵向集中荷载计算 顶层柱 女儿墙自重 7 06kN m 顶层柱恒载 女儿墙 梁自重 板传荷载 7 06kN m 4 8m 2 59kN m 4 8m 0 45m 7 08kN m 4 8m 79 14kN 顶层柱活载 板传荷载 3kN m 4 8m 14 4kN 标准层柱恒载 墙自重 梁自重 板传荷载 10 46kN m 4 8 0 45m 2 59kN m 4 8m 0 45m 5 58kN m 4 8m 83 55kN 标准层柱活载 板传荷载 3 75kN m 4 8m 16 8kN 基础顶面恒载 底层外纵墙自重 基础梁自重 14 78kN m 4 8m 0 45m 3 13kN m 4 8m 0 45m 77 91kN 3 3 1 5 B轴柱纵向集中荷载计算 顶层柱恒载 梁自重 板传荷载 第 16 页 2 59kN m 4 8m 0 45m 7 08kN m 4 8m 4 35kN m 4 8m 66 13kN 顶层柱活载 板传活荷载 2 0kN m2 2 4m 2 0kN m2 0 922m 4 8m 8 5 23 25kN 标准层柱恒载 梁自重 板传荷载 墙自重 2 59kN m 4 8m 0 45m 5 58kN m 3 43 4 8m 10 46kN 4 8m 0 45m 100 02kN 标准层柱活载 板传荷载 2 5kN m2 2 4m 4 8m 3 5kN m2 0 922m 4 8m 8 5 33 49kN 基础顶面恒载 基础梁自重 底层内纵墙自重 3 13kN m 4 8m 0 45m 14 76kN m 4 8m 0 45m 77 82kN D与A轴相同 C与B轴相同 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图3 2所示 图中数值均为标准值 第 17 页 图图 3 23 2 受荷总图受荷总图 3 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 2 0 BhhW ji z szk 式中 基本风压 0 35kN m2 0 风压高度弯化系数 因建设地点在市区内 所以地面粗糙度 C 类 z 风荷载体型系数 根据建筑物的体型查得 0 8 0 5 1 3 s s 第 18 页 风振系数 基本自振周期对应于钢筋混凝土框架结构可用 z T1 0 08n n 是建筑层数 估算 大约为 0 32s 0 25s 应考虑风压脉动对 结构发生 顺风向风振的影响 计算时 取 H 17 0m 查表得 z z z u 1z 20 1 48 0 下层柱高 i h 上层柱高 对顶层为女儿墙高度的 2 倍 j h 迎风面的宽度 4 8m BB 计算过程见表 3 1 表表 3 13 1 集中荷载标准值集中荷载标准值 离地高 度 z m z z s 0 kN m2 m i h m j h kN k W 15 60 741 711 30 353 92 89 26 11 70 741 541 30 353 93 99 71 7 80 741 361 30 353 93 98 57 3 90 741 181 30 353 93 97 44 第 19 页 第 4 章 风荷载作用下位移计算 4 1 侧移刚度 D 见表 4 1 和表 4 2 表表 4 14 1 横向横向 2 42 4 层层 D D 值的计算值的计算 构件名 称 c b i i i 2 i i c 2 kN m 2 12 h iD cc A 轴柱58 1 1063 22 1015 4 2 10 10 0 448193 B 轴柱74 7 1063 2 2 10 2 161015 4 2 10 1010 0 7916392 C 轴柱 74 7 1063 2 2 10 2 161015 4 2 10 1010 0 7916392 D 轴柱58 1 1063 22 1015 4 2 10 10 0 448193 表表 4 24 2 横向底层横向底层 D D 值的计算值的计算 构件名 称 c b i i i 2 i i c 2 5 0 kN m 2 12 h iD cc A 轴柱18 2 109 1 1015 4 10 10 0 645004 第 20 页 B 轴柱71 10 109 1 10 2 161015 4 10 1010 0 886881 C 轴柱71 10 109 1 10 2 161015 4 10 1010 0 886881 D 轴柱18 2 109 1 1015 4 10 10 0 645004 4 2 风荷载作用下框架侧移计算 水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算 ij j j D V u 式中 Vj 第 j 层的总剪力 第 j 层所有柱的抗侧刚度之和 ij D 第 j 层的层间侧移 j u 第一层的层间侧移值求出以后 就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点 侧移值 各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和 顶点侧移是 所有各层层间侧移之和 j 层侧移 j j jj uu 1 顶点侧移 n j j uu 1 框架在风荷载作用下侧移的计算见表 4 3 表表 4 34 3 风荷载作用下框架侧移计算风荷载作用下框架侧移计算 层次 kN j W kN j V kND m j u h j u 49 269 26491700 00021 19500 39 7118 97491700 00041 9750 第 21 页 28 5727 54491700 00051 7800 17 4434 98237700 00151 3600 0 0026mu j u 侧移验算 层间侧移最大值 1 3600 1 550 满足 第 5 章 横向水平地震作用计算 5 1 各楼层重力荷载代表值 集中质点系各质点重力荷载代表值的集中方法 随结构类型和计算模型而 异 对于 多层框架结构 重力荷载代表值一般取 恒载 0 5 活载 对于质点荷载的集中 方法 顶 层质点为屋盖和顶层上半个层高范围 一般层质点为楼盖和上 下各半个层高 范围 集中质点重力荷载标准值如表 5 1 计算过程中数据可参照图 3 2 表表 5 15 1 集中质点重力荷载标准值集中质点重力荷载标准值 层数构件 i kN G i kN G 恒载 梁 板 0 5 活载 79 14 2 66 13 2 177 76 2 18 34 0 5 14 4 2 23 25 2 62 71 2 8 76 769 14四层 恒载 柱 20 94 4 83 76 852 9 恒载 梁 板 0 5 活载 88 55 2 100 02 2 146 41 2 16 92 0 5 16 8 2 33 49 2 78 39 2 6 26 818 69 二 三层 恒载 柱 20 94 4 83 76 902 45 一层恒载 梁 77 91 2 77 82 2 311 46 393 82 第 22 页 板 0 5 活载 恒载 柱 29 4 82 36 G总 3051 62kN 5 2 横向自振周期的计算 经验公式 T1 0 25 0 53 10 3 0 25 0 53 10 3 3 2 B H 3 2 19 1717 0 31s 5 3 水平地震作用及楼层地震剪力计算 该建筑结构高度远小于 40m 质量和刚度沿高度分布比较均匀 变形以剪 切为主 因此用底部剪力法来计算水平地震作用 首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力FEK 1Ekeq FG 式中 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数 1 结构等效总重力荷载 多质点取总重力荷载代表值的 eq G 85 KNKNGG ieq 88 259362 305185 0 85 0 根据场地类型 查规范得特征周期 Tg 0 35s 查表得 水平地震影响系数最大值 max 0 08 由水平地震影响系数曲线来计算 T1 0 31s Tg 0 35s 1 08 0 08 0 1 max 2 式中 0 05 时 取 12 kN51 20788 259308 0 1 eqEK GF 因为 s 1 4 1 4 0 35s 0 49s34 0 1 T g T 第 23 页 所以不需要考虑顶部附加水平地震作用 则质点 i 的水平地震作用为 i F 1 ii iEkn jj j G H FF G H 式中 分别为集中于质点 i j 的荷载代表值 分别为质 i G j G i H j H 点 i j 的计算高度 具体计算过程如下表 各楼层的地震剪力按 来计算 一并列 1 n ik k VF 入表 5 2 中 表表 5 25 2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层次 m i HkN i GmkN iiH GkN i FkN i V 415 6852 913305 2485 1185 11 311 7902 4510558 6767 54152 65 27 8902 457039 1145 03197 68 13 9393 821535 909 83207 51 jj G H 32438 92 第 24 页 图图 5 15 1 地震剪力分布图地震剪力分布图 5 4 水平地震作用下的位移验算 用 D 值法来验算 框架第 层的层间剪力 层间位移及结构顶点位移分别按下式来 ii V iu u 计算 n ik k i VF 计算过程见表 5 3 表中计算了各层的层间弹性位移角 eii uh 表表 5 35 3 横向水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的位移验算 层次 kN i V N mm i Dmm i u mm i h iie hu 第 25 页 485 11491701 8039001 2167 3152 65491703 1039001 1258 2197 69491704 0239001 970 1207 51237708 7354001 618 由表中可以看到 最大层间弹性位移角发生在第一层 1 618 b V 605 96kN b V 605 96kN b V 605 96kN b V 第 70 页 0 0 25 1 7 0 hf bhfV s A yv tsv 0 305 0 0 171 b V 605 96kN b V 605 96kN b V 605 96kN b V 0 0 25 1 7 0 hf bhfV s A yv tsv 0 804 0 900 0 0 900 0 0 901 0 实配箍筋 8 200 8 200 8 200 8 200 4 裂缝宽度验算 梁 AB 取 111 19kN m 见内力组合表 k M 2 2 6 0 N mm13 240 mm942mm56587 0 mmN1019 111 87 0 s k sk Ah M 010 0 mm600mm3005 0 42mm9 2 te s te A A 556 0 N mm13 24001 0 N mm01 2 65 0 1 165 0 1 1 2 2 skte tk f mm20 mm200 13 mm20 3 22 iii ii eq dvn dn d 1 2 cr te eq s sk cr d c E 08 0 9 1 max 01 0 mm18 08 0 mm259 1 N mm100 2 N mm13 240 556 0 1 2 25 2 0 268mm75 根据 混凝土结 max M 构设计规范 GB50010 2002 第 7 3 11 节第 3 条之规定 当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的 75 以上时 框架柱的计算长 度可按下列两个公式计算 并取其中的较小值 0 l 7 3 11 Hl lu 15 0 1 0 1 7 3 11 Hl 2 02 min0 2 式中 柱的上端 下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线 u l 刚度之各的比值 比值 中的较小值 min u l 柱的高度 按表 7 3 11 2 的注采用 H 在这里 0 67 0 0 62 74 0 1 u l min m49 6 m9 5 7 6015 0 1 H 15 0 1 0 lu l 第 76 页 6m9 8m42H 2 02 min0 l 所以 6 49m 0 l 考虑偏心矩增大系数 598 12mm500 mm6490 0 hl 24 1 N1045 924 4004003 14 505 0 3 1 N Afc 因此 1 0 12 1201 99kN max N 满足要求 8 3 5 柱的斜截面受剪承载力计算 F 轴柱 一层 最不利内力组合 KNV N M 58 5 kN91 1238 mkN54 12 因为 剪跨比 所以353 7 m365 02 m4 0 9m5 2 0 hHn 3 因为 所以NAfc kN 4 686mm400mm400N mm3 143 03 0 2 686 4kNN 0 0 07 0 1 75 1 hf NbhfV s A yv t sv mm365N mm210 N10 4 68607 0 mm400mm400N mm43 1 13 75 1 N107 217 2 323 0 按构造配箍 取复式箍 4 10 200 其配筋图如图 8 4 所示 第 78 页 图 8 4 B 轴底层柱的配筋图 8 3 6 柱截面配筋表 其它柱的截面配筋计算同上 不再写明计算过程 将计算结果列于表 8 4 表表 8 48 4 柱截面的配筋表 均为对称配筋 柱截面的配筋表 均为对称配筋 层F 轴柱E 轴柱 纵筋箍筋纵筋箍筋 412 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 312 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 212 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 112 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 层D 轴柱C 轴柱 纵筋箍筋纵筋箍筋 第 79 页 412 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 312 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 212 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 112 16 复式箍 4 10 200 12 16 复式箍 4 10 200 第 80 页 第第 9 9 章章 基础设计基础设计 9 19 1 工程概况工程概况 边柱采用柱下独立扩展基础 中柱采用联合基础 基础埋深不宜大于原有建筑物基础埋深且大于 0 5m 阶梯形基础每阶高度 宜为 300 500mm 混凝土等级不低于 C20 选 C25 基础保护层厚度 40mm 垫 层厚度 100mm 混凝土强度等级选 C10 钢筋选用 HRB335 级钢筋 室外地坪 0 300 m 9 1 1 工程地质条件 拟建场地各地层由上往下依次为 人工填土 厚度 0 5 1 0m 不宜作为持力层 新冲积粘土 厚度 0 7 1 5m 不宜作为持力层 冲击粉质粘土 厚度 2 5 3 6m 是较好的持力层 承载力特征值 240kPa 残积粉质粘土 厚度1 1 1 1 270 297kPa k f 基础底面尺寸 先按中心荷载作用下计算基底面积 2 3 m89 4 m7 2kN m20kPa336 kN 6 1377 df N A G 但考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀 故将计算出的基底面积增大 第 82 页 20 40 取 1 2 A 1 2 1 2 4 89m2 5 90m2 A 选用矩形 宽 长 2 5m 2 5m A 6 25m2 满足要求 独立基础示意图如图 9 1 所示 图 9 1 独立基础示意图 9 2 3 地基承载力验算 第 83 页 322 m6 2 m5 2 m5 2 6 1 6 1 bhW 作用于基础中心的弯矩 轴力分别为 mkN23 191 2mkN58 5 mkN54 12 M kN 6 1377 N kPa 6 196 4 2114 7204 6 2 23 19 0 9 0 97 220 6 1377 min max W M A GN P P kPa2 4033362 12 1kPa 4 211 max a fP 0kPa 6 196 min P kPa336kPa204 2 minmax f PP P 故承载力满足要求 9 2 4 基础形式的确定 采用台阶式独立基础 构造要求 一阶台阶宽高比 1 75 二阶台阶宽高比 1 0 9 2 5 冲切验算 1377 6 9 0 46 24 2 6 170 85kPa W M A N pn max 不包括基础及回填土自重 a 柱边基础截面抗冲切验算 3 0m 3 0m 0 35m 0 5m 1200mm 50mm 1150mm l b ct ba c a 0 h 取m0 3m65 2 m15 1 2m35 0 2 0 bhatm65 2 b a 故冲切破坏锥体落在基础底面以内 m50 1 2 m65 2 m35 0 2 bt m aa a 因偏心受压 取 max nn pp 冲切力 2 00max 2222 h bb bh al PF cc nl 第 84 页 2 15 1 2 35 0 2 0 3 0 315 1 2 5 0 2 0 3 85 170 kN02 46 抗冲切力 满足 kN02 46kN53 153315 1 50 1 1027 10 17 07 0 3 0 tmtf Fhaf b 第一变阶处抗冲切验算 800mm 50mm 750mm 1 2m 1 2m 0 h 1 bat 1 a m0 3m7 2m75 02m2 12 0 bhat 取 m7 2 b am95 1 2 m7 2m2 1 2 bt m aa a 冲切力 2 0 1 0 1 max 2222 h bb bh al PF nl 2 75 0 2 2 1 2 0 3 0 375 0 2 2 1 2 0 3 85 170 kN29 42 抗冲切力 满足 kN29 42kN130075 095 11027 1 0 17 07 0 3 0 tmtf Fhaf c 第二变阶处抗冲切验算 400mm 50mm 350mm 2 1m 2 1m 0 h 2 bat 2 a m0 3m8 2m35 0 2m1 22 0 bhat 取 mab8 2 m45 2 2 m8 2m1 2 2 bt m aa a 冲切力 2 0 2 0 2 max 2222 h bb bh al PF nl 2 35 0 2 1 2 2 0 3 0 335 0 2 1 2 2 0 3 85 170 kN27 35 第 85 页 抗冲切力 满足 kN27 35kN32 76235 0 45 21027 1 0 17 07 0 3 0 tmtf Fhaf 9 39 3 基础配筋计算基础配筋计算 选用 HRB335 钢筋 f y 300N mm2 基础长边与短边长度大至相等 取配筋相同 截面 柱边 柱边净反力 2 min max min 1 nn c nn PP l al PP 28 814 0 32 5 00 3 85 170 kPa41 197 悬臂部分净反力平均值 kPa 9 202 41 197 4 208 2 1 2 1 1 max nn PP 弯矩 2 2 24 1 2min max 1cc nn bbal PP M 35 0 0 32 5 00 3 24 204 2 mkN 9 215 2 6 0 1 1 mm695 11503009 0 109 215 9 0 hf M A y S 截面 第一变阶处 2 min max 1 min 1 nnnn PP l al PP 18 13594 167 0 32 2 10 3 18 135 kPa01 156 悬臂部分净反力平均值 kPa11 205 67 20051 209 2 1 2 1 1 max nn PP 第 86 页 弯矩 2 2 24 1 1 2 1 min max 1 bbal PP M nn 2 10 32 2 10 3 24 11 205 2 mkN37 199 2 6 0 1 2 mm985 7503009 0 1037 199 9 0 hf M A y S 截面 第二变阶处 2 min max 2 min 1 nnnn PP l al PP 13 18051 209 0 32 1 20 3 13 180 kPa11 205 悬臂部分净反力平均值 kPa68 182 41 19794 167 2 1 2 1 1 max nn PP 弯矩 2 2 24 1 2 2 2 min max 1 bbal PP M nn 1 20 32 1 20 3 24 159 2 mkN37 43 2 6 0 1 3 mm710 3503009 0 1037 43 9 0 hf M A y S 故长短配筋按 实配12 200 As 1696mm2 即 1512 2 3 mm710 S A 独立基础配筋见图 9 2 第 87 页 图 9 2 基础配筋示意图 9 49 4 柱下联合基础设计 柱下联合基础设计 4 4 轴轴 B B C C 柱基础 柱基础 E D 柱 400mm 400mm 轴线距离 2400mm 因此采用联合基础 9 4 1 基础承受荷载确定 A 框架柱传来荷载 先考虑 B C 柱恒载 活载组合 因为 E 柱为 M 12 59kN m N 1295 04kN V 9 53kN 则 B C 柱组合值 M 12 59kN m 2 25 18kN m N 1195 04kN 2 2390 08kN V 9 53kN 2 19 06kN B 地基梁传来的荷载 第 88 页 B C 轴 250mm 400mm 传至基础 E D 的梁荷载 2 5 kN m 6 0 4 m 2 6 6 0 4 m 2 59kN C 底层墙体传来的荷载 0 000 以下的墙体自重 0 000 以下的墙体传至基础的荷载 5 02 kN m 4 2 0 4 m 2 6 0 0 4 m 2 2 4m 105 92kN 0 000 以上的墙体传至基础的荷载 12 79kN m 6 0 0 4 m 11 6kN m 4 2 0 4 2 4 m 143 54kN 则基础受到的荷载为 M 25 18 kN m N 2698 5kN V 19 06kN 9 4 2 初步确定基础尺寸 地基承载力的的深度修正 基础底面的承载能力修正值为 5 0 3 dbff mdmbaka 270kPa 1 5 20kN m3 3 15m 0 5m 349 5kPa 1 1 1 1 270 297kPa k f 按中心荷载作用下计算基底面积 2 3 m42 9 m15 3 kN m20kPa 5 349 kN 5 2698 df N A G 但考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀 故将计算出的基底面积增大 20 40 取 1 2 A 1 2 1 2 9 42m2 11 30m2 A 选用矩形 宽 长 2 5m 5 45m A 13 63 满足要求 独立基础示意图如图 9 3 所示 第 89 页 图 9 3 联合基础示意图 9 4 3 地基承载力验算 322 m38 12 m45 5 m5 2 6 1 6 1 bhW 作用于基础中心的弯矩 轴力分别为 mkN14 451 2mkN3 616mkN18 25 M kN08 2390 N 2 min max kN m 9 214 57 220 84 2 73 217 38 12 14 45 44 17 44 1715 3 205 2698 W M A GN P P kPa 4 419 5 3492 12 1kPa57 220 max a fP 0kPa 9 214 min P 第 90 页 kPa 5 394kPa74 217 2 minmax f PP P 故承载力满足要求 9 4 4 冲切验算 W M A N pn max 2698 5 17 44 45 14 15 90 157 57kPa 不包括基础及回填土自重 a 柱边基础截面抗冲切验算 5 45m 3 2m 0 5m 2 45m 1200mm 50mm 1150mm l b ct ba c a 0 h 取m5 3m8 2m15 1 2m5 02 0 bhatm8 2 b a 故冲切破坏锥体落在基础底面以内 m65 1 2 m8 2m5 0 2 bt m aa a 因偏心受压 取 max nn pp 冲切力 2 00max 2222 h bb bh al PF cc nl 2 15 1 2 5 0 2 2 3 2 315 1 2 45 2 2 45 5 57 157 kN1 1115 抗冲切力 满足 kN1 1115kN168715 1 65 1 1027 1 0 17 07 0 3 0 tmtf Fhaf b 第一变阶处抗冲切验算 800mm 50mm 750mm 1 2m 3 45m 0 h 1 bat 1 a m5 3m7 2m75 02m2 12 0 bhat 取 mab7 2 m95 1 2 m7 2m2 1 2 bt m aa a 第 91 页 冲切力 2 0 1 0 1 max 2222 h bb bh al PF nl 2 75 0 2 5 1 2 2 3 2 375 0 2 45 3 2 45 5 57 157 kN0 3124 抗冲切力 满足 kN0 3124kN130075 0 95 1 1027 1 0 17 07 0 3 0 tmtf Fhaf c 第二变阶处抗冲切验算 400mm 50mm 350mm 2 2m 4 45m 0 h 2 bat 2 a m5 3m9 2m35 0 2m2 22 0 bhat 取 m9 2 b am55 2 2 m9 2m2 2 2 bt m aa a 冲切力 2 0 2 0 2 max 2222 h bb bh al PF nl 2 35 0 2 2 2 2 2 3 2 335 0 2 45 4 2 45 5 57 157 kN09 72 抗冲切力 满足 kN09 72kN79435 0 55 2 1027 1 0 17 07 0 3 0 tmtf Fhaf 9 4 5 基础配筋计算 选用 HRB335 钢筋 f y 300N mm2 截面 柱边 柱边净反力 2 min max min 1 nn c nn PP l al PP 9 21457 220 45 5 2 45 245 5 98 151 kPa09 156 悬臂部分净反力平均值 第 92 页 kPa83 156 09 15657 157 2 1 2 1 1 max nn PP 弯矩 2 2 24 1 21 max 1cc nn bbal PP M 5 02 32 45 2 45 5 24 83 156 2 mkN 8 405 2 6 0 1 1 mm1307 11503009 0 10 8 405 9 0 hf M A y S 截面 第一变阶处 2 min max 1 min 2 nnnn PP l al PP 9 21457 220 0 62 45 30 6 89 151 kPa36 156 悬臂部分净反力平均值 kPa97 156 36 15657 157 2 1 2 1 2 max nn PP 弯矩 2 2 24 1 1 2 1 2 max 2 bbal PP M nn 2 12 32 45 3 45 5 24 97 156 2 mkN83 198 2 6 0 2 2 mm982 7503009 0 1083 198 9 0 hf M A y S 截面 第二变阶处 2 min max 2 min 3 nnnn PP l al PP 9 21457 220 0 62 45 40 6 89 151 kPa83 156 悬臂部分净反力平均值 kPa 2 157 83 15657 157 2 1 2 1 3 max nn PP 第 93 页 弯矩 2 2 24 1 2 2 2 3 max 3 bbal PP M nn 2 22 32 45 445 5 24 2 157 2 mkN33 56 2 6 0 3 3 mm599 3503009 0 1033 56 9 0 hf M A y S 故长短配筋按 实配14 200 As 2001mm2 即 1314 2 1 mm1307 S A 联合基础配筋见图 9 4 图9 4 联合基础配筋图 第第 1010 章章 工程造价文件编制工程造价文件编制 第 94 页 项项目名称 目名称 安居建筑公司安居建筑公司办办公公综综合楼合楼设计设计 建筑建筑总总面面积积 3686 4m2 单单方造价 方造价 695 元元 m2 编编制人 制人 曾俐曾俐 日期 日期 2011 年年 6 月月 第 95 页 10 1 工程量清单 安居建筑公司办公综合楼安居建筑公司办公综合楼 工程工程 工工 程程 量量 清清 单单 单位盖章 招标人 法定代表人 签字或盖章 工程造价咨询 单位法定代表人 单位盖章 造价工程师 签字盖执业专用章 20