济南市某综合办公楼结构设计说明书.doc

山东建筑大学成人教育学院 结构设计说明书 题目 济南市某综合办公楼 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分2 前前 言言 本设计针对济南市某综合办公楼的建筑 结构进行了设计与计算 建筑设计部分 本着 舒适 安全 经济 的设计原则 按照有关建筑规范要 求 完成了建筑的平面 立面 剖面及细部构件的设计 注重采用经济 合理 先 进的建筑技术 结构设计部分 在建筑设计的基础上 合理地确定了结构方案和结构布置 结 构计算时 在主体建筑部分选取一榀有代表性的框架及柱下基础进行计算 内容包 括 确定梁柱界面尺寸及框架计算简图 荷载计算 框架侧移计算 框架在水平 竖向力的作用下的内力分析 内力组合及截面设计 基础的设计 并完成部分结构 构件计算 在计算过程中以手算为主 后面采用建筑结构软件 PKPMCAD 进行电算 并 将电算结果与手算结果进行了误差分析对比 由于自己水平有限 难免有不妥和疏忽之处 敬请各位老师批评指正 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分3 目目 录录 前 言 2 目 录 3 第一章第一章 建筑设计建筑设计 5 1 1 工程概况 5 1 2 设计资料 5 第二章 结构设计总述 6 2 1 结构部分 6 2 2 结构设计论述 6 2 2 1 结构体系选型 6 2 2 2 设计过程 7 第三章 结构设计 8 3 1 结构布置及计算简图 8 3 2 主要构件选型及尺寸初步估计 8 3 2 1 确定框架计算简图 8 3 2 2 梁柱线刚度计算 9 3 3 荷载统计 10 3 3 1 屋面永久荷载 标准值 10 3 3 2 楼面永久荷载 标准值 10 3 3 3 屋面及楼面可变荷载标准值 11 3 4 荷载计算 11 3 4 1 恒荷载计算 11 3 4 2 活荷载计算 15 3 4 3 风荷载计算 16 3 5 内力计算 17 3 5 1 恒荷载作用下的内力计算 17 3 5 2 活荷载作用下的内力计算 23 3 5 3 风荷载作用下的内力计算 28 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分4 3 6 内力组合 31 3 6 1 梁的内力组合 31 3 5 2 柱的内力组合 31 3 7 截面设计 35 3 7 1 梁的配筋计算 35 3 7 1 1 梁的正截面受弯承载力计算 35 3 7 1 2 梁的斜截面受剪承载力计算 38 3 7 2 柱的配筋计算 41 3 7 1 1 柱的正截面受弯承载力计算 41 3 7 1 2 柱的斜截面受剪承载力计算 43 3 8 楼面板设计 50 3 8 1 设计资料 50 3 8 2 荷载计算 50 3 8 3 确定计算跨度 51 3 8 4 弯距计算 51 3 8 5 截面设计 52 3 9 楼梯设计 53 3 9 1 设计资料 53 3 9 1 梯段板计算 53 3 9 2 平台板计算 54 3 9 3 平台梁计算 55 3 10 基础设计 57 3 10 1 设计资料 57 3 10 2 确定基础底面尺寸 57 3 10 3 校核地基承载力 58 3 10 4 验算基础高度 58 3 10 5 基础底面配筋 59 参考文献 61 致谢 62 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分5 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 11 1 工程概况工程概况 设计题目 济南市某综合办公楼 地点 济南 1 21 2 设计资料设计资料 本工程采用钢筋混凝土框架结构 基础采用钢筋混凝土独立基础 本工程抗震设防烈度为六度 设计基本地震加速度值 为 0 05g 设计地震分 组为第二组 建筑场地土类别为 级 建筑抗震设防类别为丙类 设计特征周期为 0 4s 本工程环境类别为 基础 屋面挑檐为二 b 类 室内潮湿环境为一类 本工程设计合理使用年限为 50 年 安全等级为二级 砌体施工质量控制等 级为 B 级 建设单位提供的 岩土工程勘察报告 工程编号 济设勘第 2007 XX 号 本工程以第 层粘土为持力层 地基承载力特征值 fak 200kN m2 冻土深度为 0 5m 本工程处于济南市有密集建筑群市区 地面粗糙度类别为 C 类 基本风压为 Wo 0 45kN m2 海拔高度为 51 6m 基本风压 So 0 3kN m2 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分6 第二章第二章 结构设计总述结构设计总述 2 12 1 结构部分结构部分 自然条件 基本风压 Wo 0 45kN m2 基本雪压 So 0 3kN m2 工程地质资料 自然地表以下 1 8m 以内填土 填土下 4 7m 内为粘土 地基 承载力特征值 fak 200kN m2 其下层为碎石层 地基承载力特征值 fak 300kN m2 冻土深度为 0 5m 材料情况 混凝土 基础 柱 梁 板均采用 C30 钢筋 梁 柱受力钢筋采用 HRB335 级 板受力钢筋 箍筋及构造钢筋采用 HPB235 级钢筋 抗震设防要求 本工程抗震设防烈度为六度 结构体系 现浇钢筋混凝土框架结构 施工 梁 板 柱均现浇 2 22 2 结构设计论述结构设计论述 2 2 12 2 1 结构体系选型结构体系选型 设计采用钢筋混凝土现浇框架结构体系 本设计为总体规划中的单体建筑 设 计中充分考虑到总体规划提出的要求 建筑高度 周围环境的关系 确定本结构为 规则有序的板式结构 建筑平面布置简单 规则 对称 长宽比不大 对抗震有利 结构具有较好的整体性 同时考虑到结构不同使用功能的需求 要求建筑平面布置 较为灵活 可以自由分割空间 选用框架结构 立面注意对比与呼应 节奏与韵律 体现建筑物质功能与精神功能的双重特性 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分7 根据地质钻探报告 在该工程的规划范围内 地表以下 1 8 米内为杂填土 下 为粘土 地基承载力标准值 fk 200kN m 无软弱下卧层 本建筑物在材料选取上 基本按照轻质高强的原则 因此自重较小 工程所在场地平坦 地质条件良好 柱 下独立基础 简单 经济 施工方便 荷载不大且场地均匀 从经济 技术以及当 地施工技术情况角度考虑 本设计采用了柱下钢筋混凝土独立基础 考虑到方便施 工过程中支摸板 选用阶梯形现浇柱下钢筋混凝土独立基础 2 2 22 2 2 设计过程设计过程 遵循先建筑 后结构 再基础的设计过程 建筑设计根据建筑用地条件和建筑 使用功能 周边城市环境特点 首先设计建筑平面 包括建筑平面选择 平面柱网 布置 平面交通组织及平面功能设计 其次进行立面造型 剖面设计 最后设计楼 梯 电梯间和基础 结构设计包括 确定结构体系与结构布置 根据经验对构件进行初估 确定计 算单元和计算简图 由于手算工作量较大 一般采用计算一榀框架的方式 荷载统 计 结构承受的荷载主要为结构自重 楼面活荷载 雪荷载 风荷载和地震作用 竖向荷载主要为恒荷载和活荷载 因为框架结构在竖向荷载作用下侧移不大 可近 似按照无侧移框架分析 因此 框架结构在竖向作用下的内力计算可近似采用分层 法进行计算 风和地震作用对框架结构的水平作用 一般可简化为作用于框架结点 上的水平力 水平荷载的作用采用反弯点法计算 内力计算与组合 考虑活荷载的 最不利分布采用分跨组合法进行内力组合计算 按照框架结构的合理破坏形式 在 梁端出现塑性铰是允许的 因此在结构设计时 一般均按弯距进行调幅 其他构件 与基础设计 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分8 第三章第三章 结构设计结构设计 3 13 1 结构布置及计算简图结构布置及计算简图 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 故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离 底层柱高从基础顶面算至二楼楼面 基顶 标高根据地质条件 室内外高差等定为 0 30m 二楼楼面标高为 3 90m 故底层标高 为 3 90m 其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面 即楼高 故均为 3 60m 由此 可绘出框架的计算简图 3 1 框架平面柱网布置 图 3 1 框架平面柱网布置 3 23 2 主要构件选型及尺寸初步估算主要构件选型及尺寸初步估算 3 2 13 2 1 确定框架计算简图确定框架计算简图 多层框架为超静定结构 在内力计算之前 要预先估算梁 柱的截面尺寸及结 构所采用材料强度等级 以求得框架中各杆的线刚度及其相对线刚度 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分9 混凝土强度等级 粱用 C30 EC 29 5 106KN m2 柱用 C30 EC 29 5 106KN m2 说明 其上按混凝土弹性摸量公式计算的数值 按规范应为 30 106KN m2 横向边框架梁 h l 14 6 0 14 0 428m 取 h 450mm 250250 167500 2 1 3 1 2 1 3 1 mmbmmhb 取 即 b h 250 450mm 横向中框架梁 h l 12 2 7 12 0 225m 取 h 300mm 250150 100300 2 1 3 1 2 1 3 1 mmbmmhb 取 即 b h 250 300mm 纵向框架梁 确定梁高为 400mm 外纵墙厚为 240mm 确定梁宽为 250mm 即 b h 250 400mm 框架柱 b H 15 3 9 15 0 26 取 b 500mm 在地震区框架柱采用方柱较为合适 故取 h 500mm 3 2 23 2 2 梁柱线刚度计算梁柱线刚度计算 横梁 取 C 轴的 跨 mm4 9 33 0 10898 1 12 450250 12 bh I E E L EI i 5 9 0 1033 8 6000 10898 1 22 跨 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分10 mm4 9 33 0 10563 0 12 300250 12 bh I E E L EI i 5 9 0 1017 4 2700 10563 0 22 柱 2 5 层 mm4 9 33 0 1021 5 12 500500 12 bh I E E L EI i 5 9 0 1047 14 3600 1021 5 1 层 mm4 9 33 0 1021 5 12 500500 12 bh I E E L EI i 5 9 0 107 9 5400 1021 5 取 i 4 17 105E 1 则 框架 i 2 08 i 1 柱 2 5 层 i 3 47 1 层 i 2 33 3 33 3 荷载统计荷载统计 3 3 13 3 1 屋面永久荷载标准值屋面永久荷载标准值 20mm 水泥砂浆 0 25 20 0 5kN m2 4mm 高聚物改性沥青防水卷材 0 4kN m2 20mm 水泥砂浆找平 0 02 20 0 4kN m2 40mm 聚苯乙烯泡沫塑料 0 04 0 5 0 02kN m2 20mm 水泥砂浆找平 0 02 20 0 4kN m2 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分11 80mm 水泥珍珠岩找坡层 0 08 40 0 32kN m2 100mm 混凝土板 0 10 25 2 5kN m2 20mm 板底抹灰 0 02 17 0 34kN m2 屋面恒载合计 4 88kN m2 3 3 23 3 2 楼面永久荷载标准值楼面永久荷载标准值 地砖地面 0 55kN m2 100mm 现浇钢筋混凝土板 0 10 25 2 5kN m2 20mm 板底抹灰 0 20 20 0 40kN m2 楼面恒载合计 3 45kN m2 3 3 33 3 3 屋面及楼面可变荷载标准值屋面及楼面可变荷载标准值 不上人屋面均布活荷载标准值 0 7kN 楼面活荷载标准值 2 0 kN 卫生间 2 5kN 楼梯 2 5kN 顶层楼大会议室 2 5kN 3 43 4 荷载计算荷载计算 3 4 13 4 1 恒荷载计算恒荷载计算 取 C 轴线横向框架进行计算 计算单元宽度为 4 2 米 1 屋面框架梁线荷载标准值 屋面恒荷载 4 88 kN 边跨 跨 框架梁自重 0 25 0 45 25 2 813kN m 梁侧粉刷 2 0 45 0 10 0 02 17 0 238kN m 中跨 跨 框架梁自重 0 25 0 30 25 1 875kN m 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分12 梁侧粉刷 2 0 30 0 10 0 02 17 0 136kN m 因此 作用在顶层框架梁上的线荷载为 kN m05 3 53411215 gg kN m01 2 2315 g kN m 5 202 488 4 53421225 gg kN m18 137 288 4 2325 g 2 楼面框架梁线荷载标准值 楼面恒荷载 3 45 kN 边跨框架梁及梁侧粉刷 3 05kN 边跨填充墙自重 0 24 3 6 0 5 5 5 4 1kN m 墙面粉刷 3 6 0 5 0 02 2 17 2 11kN m 中跨框架梁及梁侧粉刷 2 01kN m 因此 作用在中间层框架梁上的线荷载为 kN m26 9 21 6 05 3 341121 gg kN m01 2 231 g kN m 5 142 445 3 342122 gg kN m315 9 7 245 3 232 g 3 屋面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 0 25 0 4 4 2 25 10 5kN 边柱连系梁粉刷 0 02 0 4 0 1 2 4 2 17 0 86kN 1 2m 高女儿墙自重 1 2 4 1 0 24 5 5 20 0 02 13 6 0 04 0 5 8 1kN 连系梁传来屋面自重 1 2 4 2 1 2 4 2 4 88 21 5kN 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分13 顶层边节点集中荷载 G51 G54 40 96 kN 中柱连系梁自重 0 25 0 4 4 2 25 10 5kN 中柱连系梁粉刷 0 02 0 4 0 1 2 4 2 17 0 86kN 连系梁传来屋面自重 1 2 4 2 4 2 2 7 1 35 4 88 18 8kN 连系梁传来屋面粉刷 1 2 4 2 2 1 4 88 21 5kN 顶层中节点集中荷载 51 66kN 4 楼面框架节点集中荷载标准值 边柱连系梁自重 10 5kN 边柱连系梁粉刷 0 86kN 铝合金门窗自重 3 6 2 1 0 45 3 4 kN 窗墙体自重 1 604 3 6 0 5 4 2 0 5 3 6 2 1 6 3kN 框架柱自重 0 5 0 5 3 6 25 22 5kN 框架柱粉刷 1 3 0 02 3 6 17 1 6kN 连系梁传来楼面自重 1 2 4 2 1 2 4 2 3 45 15 2 kN m 中间层边节点集中荷载 G1 G4 49 0 kN 中柱连系梁自重 10 5kN 中柱连系梁粉刷 0 86kN 内纵墙自重 2 01 3 6 0 5 4 2 0 5 1 2 1 19 0 kN 内纵墙门重 1 2 1 0 2 0 4kN 框架柱自重 22 5kN 框架柱粉刷 0 86kN 连系梁传来楼面自重 1 2 4 2 4 2 2 7 1 35 3 45 13 3 kN 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分14 1 2 4 2 2 1 3 45 15 2 kN 中间层中节点集中荷载 82 62kN 5 恒荷载作用下的结构计算简图 如图 3 2 图3 2 恒荷载作用下结构计算简图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分15 3 4 23 4 2 楼面活荷载计算楼面活荷载计算 楼面活荷载作用下的结构计算简图 如图 3 3 图3 3 活荷载作用下结构计算简图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分16 屋面 P512 P534 0 7 4 2 2 94kN m P523 0 7 2 7 1 89kN m P51 P54 1 2 4 2 1 2 4 2 0 7 3 09kN m P52 P53 1 2 4 2 4 2 2 7 1 35 0 7 1 4 4 2 4 2 0 7 4 16kN m 楼面 P12 P34 2 4 2 8 4kN m P23 2 2 7 5 4kN m P1 P4 1 2 4 2 1 2 4 2 2 8 82kN m P2 P3 1 2 4 2 4 2 2 7 1 35 2 1 4 4 2 4 2 2 16 5kN m 3 4 33 4 3 风荷载计算风荷载计算 风压标准值计算公式为 因结构高度 0 zsz0 zsz AP H 18 3m 30m 可取 z 1 0 对于矩形平面 s 1 3 z 可查荷载规范 将风荷载 转换成作用于框架每层节点上的集中荷载 计算结果如下表 层次 z s Z z o 2 mkN A 2 m kNpw 51 01 318 30 810 4515 127 16 41 01 314 70 740 4515 126 55 31 01 311 10 740 4515 126 55 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分17 风荷载计算表 表 3 1 其中 Z 为框架节点高度 A 为一榀框架各层节点的受力面积 荷载作用下结构计算简图 如图 3 4 3 53 5 内力计算内力计算 以 C 轴线横向框架内力计算为例 说明计算方法 其余框架内力计算从略 恒 荷载 竖向荷载 作用下的内力计算采用分层法 1 除底层以外其他各层柱的线刚 21 01 37 50 740 4515 126 55 11 01 33 90 740 4516 387 09 7 16kN 6 55kN 6 55kN 7 16kN 7 09kN 36003600360036003900 图3 4 风荷载作用下结构计算简图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分18 度均乘 0 9 的折减系数 2 除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为 1 3 3 5 13 5 1 恒载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算 顶层 把梯形荷载转化为等效均布荷载 跨 kN m41 19 5 20 35 0 35 0 21 05 3 21 32 122 32 121 ggg 边 kN m28 7 18 13 8 5 01 2 8 5 232231 ggg中 用弯矩分配法计算 各杆的图端弯矩为 kN m23 58641 19 12 1 12 1 2 2 12 边边 lgM kN m4 435 1 28 7 3 1 3 1 2 2 23 中中中 lgM kN m2 235 1 28 7 6 1 6 1 2 2 32 中中中 lgM 2 4 层及 1 层 把梯形荷载转化为等效均布荷载 跨 kN m62 14 5 14 35 0 35 0 21 05 3 21 32 122 32 121 ggg 边 跨 kN m18 21 5 14 35 0 35 0 21 61 9 21 32 342 32 341 ggg 边 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分19 kN m736 5 315 9 8 5 01 2 8 5 232231 ggg中 弯矩分配法计算 各杆的图端弯矩为 kN m86 43662 14 12 1 12 1 2 2 2112 边边 lgMM kN m48 3 7 2736 5 3 1 3 1 2 2 3223 边中l gMM kN m54 63618 21 12 1 12 1 2 2 4334 边边l gMM 图3 5 分层法计算简图 图3 6 顶层弯矩分配法计算过程 恒载下 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分20 图3 7 标准层弯矩分配法计算过程 恒载下 图3 8 底层弯矩分配法计算过程 恒载下 分层法计算结果 标准层 分层法计算结果 顶层 分层法计算结果 底层 图3 9 分层法计算结果 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分21 图3 10框架在恒荷载作用下的内力图 弯矩图 图3 11 框架在恒荷载作用下的内力图 梁剪力图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分22 图3 12 框架在恒荷载作用下的内力图 柱轴力图 图3 13 框架梁在恒载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分23 3 5 23 5 2 活载作用下的内力计算活载作用下的内力计算 顶层 把梯形荷载转化为等效均布荷载 跨 kN m35 2 94 2 35 0 35 0 21 21 32 522 32 gp 边 跨 kN m756 0 89 1 8 5 8 5 532 pp中 用弯矩分配法计算 各杆的图端弯矩为 kN m05 7 635 2 12 1 12 1 2 2 12 边边 lpM kN m46 0 35 1 756 0 3 1 3 1 2 2 23 中中中 lpM kN m23 0 35 1 756 0 6 1 6 1 2 2 32 中中l pM 2 4 层及 1 层 把梯形荷载转化为等效均布荷载 跨 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分24 kN m7 64 8 35 0 35 0 21 21 32 122 32 pg 边 跨 kN m16 2 4 5 8 5 8 5 532 pp中 弯矩分配法计算 各杆的图端弯矩为 kN m 1 2067 6 12 1 12 1 2 2 12 边边 lpM kN m31 1 35 1 16 2 3 1 3 1 2 2 23 中中中 lpM kN m66 0 35 1 16 2 6 1 6 1 2 2 32 中中l pM 利用对称性进行弯矩分配 图3 14 顶层弯矩分配法计算过程 活载下 图3 15 标准层弯矩分配法计算过程 活载下 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分25 图3 16 底层弯矩分配法计算过程 活载下 分层法计算结果 顶层 分层法计算结果 标准层 图3 17 分层法计算结果 分层法计算结果 底层 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分26 图3 18 框架在活荷载作用下的内力图 弯矩图 图3 19 框架在活荷载作用下的内力图 梁剪力图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分27 图3 20 框架在活荷载作用下的内力图 柱轴力图 图3 21 框架梁在活载作用下经调幅并算至柱边截面的弯矩 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分28 3 5 33 5 3 风荷载作用下的内力计算风荷载作用下的内力计算 内力计算采用反弯点法计算 因 轴线刚度相等 故剪力在四轴 等分分配 用反弯点法计算弯距 对于 2 5 层 对于 1 层 2 11 i i i b c i t c h VMM 3 2 3 111 i i i t d i i i t c h VM h VM 柱端弯距 轴 表 3 2 层次 kNVi kNhi 1 MkNMi b c 1 MkNMi t c 51 793 63 223 22 43 433 66 176 17 35 073 69 139 13 26 703 612 0612 06 18 483 611 0222 05 梁端弯距 l c u c rl r b r d l c u c rl l l b MM ibib i MMM ibib ib M 轴 表 3 3 层次 l b i r b i u c M l c M l b M r b M 502 083 22003 22 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分29 4 0 2 086 173 2209 39 3 0 2 089 136 17015 30 2 0 2 0812 069 13021 09 1 0 2 0816 5412 06028 60 轴 表 3 4 层次 l b i r b i u c M l c M l b M r b M 52 0813 2202 171 05 4 2 08 16 173 226 343 05 3 2 08 19 136 1710 334 97 2 2 08 112 069 1314 316 88 1 2 08 111 0212 0615 597 49 6 55kN 7 16kN 6 55kN 7 16kN 7 09kN Vp5 7 16kN 39003600360036003600 Vp4 13 71kN Vp3 20 26kN Vp2 26 81kN Vp5 33 90kN V5 1 79kN V5 3 43kN V5 5 07kN V5 6 70kN V5 8 48kN V5 1 79kN V5 3 43kN V5 5 07kN V5 6 70kN V5 8 48kN 图3 22 风荷载作用下内力计算 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分30 图3 23 框架在风荷载作用下的内力图 弯矩图 图3 24 框架在风荷载作用下的内力图 梁剪力图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分31 3 63 6 内力组合内力组合 3 6 13 6 1 梁的内力组合 见表梁的内力组合 见表 3 53 5 3 6 23 6 2 柱的内力组合 见表柱的内力组合 见表 3 63 6 图3 25 框架在风荷载作用下的内力图 柱轴力图 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分32 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分33 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分34 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分35 3 73 7 截面设计截面设计 3 7 13 7 1 梁的配筋计算梁的配筋计算 3 7 1 13 7 1 1 梁的正截面受弯承载力计算梁的正截面受弯承载力计算 四层 跨框架梁 根据已知数据并查阅相关规范可以得到在计算受拉钢筋时 C30 混凝土 选用 HRB335 级钢筋 2 3 14mmNfc 2 43 1 mmNft 300 一类环境 c 25 则 y f 2 mmN0 1 1 550 0 b mm c d 2 25 10 35 s mmmmhh4153545035 0 2 0 21 0 300 43 1 45 0 45 0 min y t f f 支座弯矩 支座 M 74 82 kN m 支座 M 77 03 kN m 跨中最大弯矩 M 68 68 kN m 从内力组合表中分别去出 跨跨间截面及支座截面的最不利内力 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 确定翼缘宽度 按跨度考虑时 按跨间距考虑时 mm l bf2000 3 6000 3 按翼缘厚度考虑时 0 1 此情况不起控制作用 故 nf Sbb 215 0 465 100 0 h hf 取 mmbf2000 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分36 判别 T 型截面类型 2 100 4151002000 3 140 1 2 01 f ffc h hhbf 1043 90 68 68kNmKN 该截面属于第一类截面 求受拉钢筋面积 2 01 hbf M fc s 014 0 4152000 3 140 1 1068 68 2 6 0 014 s 211 993 0 5 01 s 2 6 0 54 555 415300993 0 1068 68 mm hf M A ys s 实配 320 2 941mmAs 满足要求 21 0 45 0 2 0 92 0 415250 941 y t s f f 梁端截面受压区 35 0 020 0 4152000 3 140 1 804300 2 01 hbf Af fc sy 016 0 4152000 3 140 1 1003 77 2 6 2 01 hbf M fc s 0 016 s 211 992 0 5 01 s 2 6 0 70 623 415300992 0 1003 77 mm hf M A ys s 实配 320 2 941mmAs 21 0 45 0 2 0 92 0 415250 941 y t s f f 满足要求 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分37 五层 跨框架梁 根据已知数据并查阅相关规范可以得到在计算受拉钢筋时 C30 混凝土 选用 HRB335 级钢筋 2 3 14mmNfc 2 43 1 mmNft 300 一类环境 c 25 则 y f 2 mmN0 1 1 550 0 b mm 351025 2 mm d c s mmhh2653530035 0 2 0 21 0 300 43 1 45 0 45 0 min y t f f 支座弯矩 支座 M 11 67 kN m 支座 M 11 67 kN m 跨中最大弯矩 M 2 68 kN m 从内力组合表中分别去出 跨跨间截面及支座截面的最不利内力 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 翼缘计算宽度当按跨度考虑时 按跨间距考虑时 mm l bf900 3 2700 3 按翼缘厚度考虑时 0 1 此情况不起控制作用 nf Sbb 377 0 265 100 0 h hf 故取 mmbf900 2 100 265100900 3 140 1 2 01 f ffc h hhbf 276 71 2 68kNmKN 该截面属于第一类截面 则有 2 01 hbf M fc s 003 0 265900 3 140 1 1068 2 2 6 0 003 s 211 998 0 5 01 s 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分38 2 6 0 5 40 465300998 0 1068 2 mm hf M A ys s 实配 316 2 603mmAs 满足要求 21 0 45 0 2 0 91 0 265250 603 y t s f f 梁端截面受压区 013 0 265900 3 140 1 1067 11 2 6 2 01 hbf M fc s 0 013 s 211 993 0 5 01 s 2 6 0 8 147 265300993 0 1067 11 mm hf M A ys s 实配 316 2 603mmAs 满足要求 21 0 45 0 2 0 91 0 265250 603 y t s f f 同理计算各层梁的配筋 见表 3 7 3 7 1 23 7 1 2 梁斜截面的受剪承载力计算梁斜截面的受剪承载力计算 四层 跨 验算截面尺寸 mmhhh fw 365100465 0 因 4 混凝土等级小于 C50 22 1 300 365 b hf 0 1 c KNbhfKNV cc 6 415465250 3 140 125 025 0 37 105 0 故截面尺寸满足要求 KNbhfV tc 37 105 4 11646525043 1 7 07 0 0 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分39 故各截面应按构造配箍筋 163 0 210 43 1 24 0 24 0 min yv t sv f f 满足要求 163 0 201 0 200250 3 502 bs Asvt sv 非加密区箍筋选取双肢 8 200 加密区选取双肢 8 100 加密区长度取 4 3 ll 五层 跨 验算截面尺寸 mmhhh fw 165100265 0 因 4 混凝土等级小于 C50 55 0 300 165 b hf 0 1 c KNbhfKNV cc 8 236265250 3 140 125 0 25 0 04 14 0 故截面尺寸满足要求 KNbhfV tc 04 14 4 94726525043 1 7 07 0 0 故各截面应按构造配箍筋 163 0 210 43 1 24 0 24 0 min yv t sv f f 满足要求 163 0 201 0 200250 3 502 bs Asvt sv 非加密区箍筋选取双肢 8 200 加密区选取双肢 8 100 加密区长度取 4 3 ll 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分40 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分41 3 7 23 7 2 柱的配筋计算柱的配筋计算 3 7 2 13 7 2 1 柱正截面承载力计算柱正截面承载力计算 根据 建筑抗震规范 对于四级抗震等级 剪跨比大于 2 轴压比小于 0 9 以第五层 柱为例 柱采用对称配筋 纵筋采用 HRB335 级钢筋 混凝土保护层厚度取 35 as 35 b 500 h0 500 35 465 fc 14 3N mm2 30 混凝土 按 Mmax M 取上下端弯矩的最大值 M 69 56 kN m 柱轴力取 N 柱顶 柱底的最大值 N 130 27kN 取mHl5 46 325 1 25 1 0 初始偏心距 mm N M e534 1027 130 1056 69 3 6 0 500 30 16 7 20 30 lmm a emm mmeee ai 55420534 0 偏心距增大系数 取0 172 13 1027 130 500 3 145 05 0 3 2 1 N Afc 0 1 1 159 500 4500 0 h l 0 1 2 05 1 9 465 5541400 1 1 1400 1 1 2 21 2 0 0 h l hei 判断大小偏心 55 0 04 0 465500 3 140 1 1027 130 3 010 b cbh f N h x 按大偏压计算 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分42 mm h ee si 79735 2 500 55405 1 2 钢筋截面面积 sc c ss hf bhfNe AA 0 2 01 5 01 35465300 465500 3 140 104 0 5 0104 0 7971027 130 23 335 1mm2 可按构造配筋 单侧纵向钢筋 0 2 500 500 500mm2 ss AA 实配 216 220 2 1030mmAs 按及相应的M一组计算 max NkNMkNN45 61 54 132 取 则有mHl5 46 325 1 25 1 0 初始偏心距 mm N M e464 1054 132 1045 61 3 6 0 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分43 500 30 16 7 20 30 lmm a emm mmeee ai 48420464 0 偏心距增大系数 取0 149 13 1054 132 500 3 145 05 0 3 2 1 N Afc 0 1 1 159 500 4500 0 h l 0 1 2 判断大小偏心 按大偏压计算55 0 04 0 465500 3 140 1 1054 132 3 010 b cbh f N h x mm h ee si 72835 2 500 48406 1 2 钢筋截面面积 sc c ss hf bhfNe AA 0 2 01 5 01 35465300 465500 3 140 104 0 5 0104 0 7181054 132 23 267 91mm2 可按构造配筋 单侧纵向钢筋 0 2 500 500 500mm2 ss AA 实配 216 220 2 1030mmAs 同理计算各层柱的配筋 见表 3 8 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分44 3 7 2 23 7 2 2 柱斜截面承载力计算柱斜截面承载力计算 以五层 柱为例进行计算 框架柱的剪力设计值 kN H MM V n c b c t 41 45 5 06 3 42 5856 69 1 11 1 满足规范要求2 0039 0 465500 3 140 1 1027 130 3 0 bhf V cc 取359 55 46526 2 1042 58 3 0 hV M c c 0 3 其中 c M 取较大的柱下端值 而 c M c V 不应考虑 RE 故 c M c V 为将内力 组合表中查得的值除以 0 8 与 c V 相应的轴力 kNbhfkNN c 5 107210 500 3 143 03 027 130 32 可取kNN27 130 kNkNNbhfV ot 41 4558 1541027 13007 0 46550043 1 13 75 1 07 0 1 75 1 3 故按构造配置钢筋 加密区最小配筋率 轴压比05 0 3 0036 0 500 3 14 1027 130 2 3 v cA f N n 取 34 0 210 3 1405 0 min yv cv sv f f 2 min 1701005000034 0 mmbsA vs 非加密区取箍筋8 200 加密区取8 100 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分45 同理计算各层柱的配筋 见表 3 9 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分46 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分47 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分48 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分49 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分50 3 83 8 楼面板设计楼面板设计 3 8 13 8 1 设计资料设计资料 采用 C30 混凝土 板中钢筋采用 HPB235 级钢筋 板厚 100mm 则有 2 3 14mmNfc 2 43 1 mmNft 2 210mmKNfy 3 8 23 8 2 荷载计算荷载计算 取第二层楼面板为例 图 3 26 结构双向板设计计算简图 结构平面布置图如图 3 24 所示 楼面恒荷载 2 45 3 mKNqk 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分51 楼面活荷载 2 2mKNqk 按塑性铰线法计算 2 14 4 45 3 2 1mkNg 2 6 223 1mKNq 2 74 6 14 4 6 2mKNqg 3 8 33 8 3 确定计算跨度确定计算跨度 此结构为框架结构 板与梁整体现浇 所以 为梁宽 xll 0 x mml39502504200 01 mml57502506000 02 3 8 43 8 4 弯矩计算弯矩计算 假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同 支座截面配筋率不随板带而变 取 同一数值 跨中钢筋在离支座处间隔弯起 取 对所有区格 均取 4 0 l uu mm 12 2 1 n 整体现浇 均按连续板计算2 2211 46 1 95 3 75 5 n47 0 46 1 1 2 由此 4 3 4 1 3 1 8 2 01 1 nn n pl m u 47 0 75 0 25 0 46 1 247 0 246 1 33 0 46 1 8 95 3 75 5 2 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分52 mKN 34 2 mKNmm uu 10 1 34 2 47 0 12 mKNm l ln mm uuu 69 4 34 2 75 5 95 3 246 1 1 02 01 11 mKNmmm uuu 20 2 34 2 247 0 122 3 8 53 8 5 截面设计截面设计 短跨 长跨 板宽 C30 混mmh8020100 0 mmh7030100 0 mm1000 凝土 HPB235 钢筋 板的配筋见下0 1 1 2 3 14mmNfc 2 210mmNfy 表 表 3 7 双向板配筋计算表 截面 u m1 u m2 u m1 u m2 设计值 M mKN 2 34 0 81 11 0 8 4 69 0 8 2 22 0 8 0 h mm 70807080 2 01 bhfM cs 0 0270 0100 0540 019 s 211 0 0270 0100 0540 019 ycs ffbhA 0 2 mm 128 754 48257 4103 50 s A实际配筋 2 mm 200 10 150 8 200 10 150 8 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分53 3 93 9 楼梯设计楼梯设计 3 9 13 9 1 设计资料设计资料 本工程楼梯为现浇板式楼梯 踏步尺寸 150mm 280mm 一层层高 3900mm 二 五层层高 3600mm 采用混凝土强度等级 C30 板筋采用 HRB335 级钢筋 梁纵筋也用 HRB335 级钢筋 楼板的活荷载标准值为 2 5kN mm2 踏步面层采用瓷砖面层 自重 为 0 55kN mm2 底面为 20mm 厚水泥砂浆 自重为 20kN mm2 楼梯结构平面布置图如结构详图 3 9 23 9 2 楼梯板的设计楼梯板的设计 荷载计算 取 m 板宽计算 板倾斜 150 280 0 5357 0 881 tan cos 恒荷载 瓷砖地面面层 0 28 0 15 0 55 0 28 0 84kN m 三角形踏步 1 2 0 28 0 15 25 0 28 1 88 kN m 混凝土斜板 0 14 25 0 881 3 97 kN m 板底抹灰 0 02 20 0 881 0 45 kN m 恒荷载标准值 0 84 1 88 3 97 0 45 7 14kN m 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分54 恒荷载设计值 1 2 7 14 8 57 kN m 活荷载 活荷载标准值 2 5 kN m 活荷载设计值 1 4 2 5 3 50 kN m 荷载总计 p g q 8 57 3 50 12 07 kN m 内力计算 板水平计算跨度 ln 3 64m 跨中弯矩 kN m99 1564 3 07 121 0 10 1 22 PLM 配筋计算 板保护层厚度 15mm 有效高度 h0 140 15 125mm 072 0 1251000 3 140 1 1099 15 2 6 2 01 bhf M c s 963 0 211 5 0 ss mm2443 125300963 0 1099 15 6 01 hf M A ys s 选用钢筋 100 实有 AS 785 mm210 分布筋选用 2008 3 9 33 9 3 平台板的设计平台板的设计 确定板厚 荷载计算 取 m 板宽计算 平台板厚 h 100mm 恒载 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分55 瓷砖地面面层 0 55kN m 100mm 厚混凝土板 0 10 25 2 5 kN m 板底抹灰 0 02 20 0 4 kN m 恒荷载标准值 0 55 2 5 0 4 3 45 kN m 恒荷载设计值 1 2 3 45 4 14 kN m 活荷载 活荷载标准值 2 5 kN m 活荷载设计值 1 4 2 5 3 5 kN m 荷载总计 p g q 4 14 3 5 7 64 kN m 内力计算 计算跨径 l0 2 22 0 25 0 26 2 1 97m 跨中弯矩 kN m97 2 97 1 64 7 1 0 10 1 22 PLM 配筋计算 板保护层厚度 15mm 有效高度 h0 100 15 85mm 029 0 851000 3 140 1 1097 2 2 6 2 01 bhf M c s 971 0 211 5 0 ss mm2121 85300971 0 1000 3 6 0 hf M A ys s 选用钢筋 200 实有 AS 251 mm28 分布筋选用 2008 3 9 43 9 4 平台梁设计平台梁设计 山东建筑大学毕业设计说明书 结构部分56 平台梁截面 b h 250mm 350mm 荷载计算 恒载 梁自重 除板部分 0 25 0 35 0 10 25 1 56kN m 梁侧粉刷 0 02 0 35 0 10 2 20 0 20kN m 梯段板传来 12 07 3 64 2 21 97 kN m 平台板传来 7 64 1 98 2 7 56kN m 恒荷载标准值 1 56 0 20 21 97 7 56 31 29kN m 恒荷载设计值 1 2 31 29 37 55 kN m 活荷载 活荷载标准值 2 5 kN m03 7 2 98 1 2 64 3 活荷载设计值 1 4 7 03 9 84kN m 荷载总计 p g q 37 55 9 84 47 39kN m 内力计算 计算跨径 l0 1 05ln 1 05 3 9 0