新星西巷5#住宅楼建筑结构设计(方案1)【含CAD图纸+文档】
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任务书院(系):土木工程学院姓名 学号 毕业届别专业土木工程毕业论文(设计)题目新星西巷5#住宅楼建筑结构设计(方案1)指导教师学历 所学专业结构工程具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等):一、主要内容1、建筑设计条件:设计单元住宅楼,六层(含车库或小棚),位于烟台市福山区。三个单元,套型和套型比自定,但应以中套和大套为主,可设计部分小套,以适应不同的家庭居住。各套建筑面积(不包括阳台)不小于下列规定:小套60m2,中套80m2,大套100m2。室内外高差自定并应符合相关规范要求。设计所需的其他条件根据相关建筑规范确定。2、结构条件:结构形式选用框架结构,按照教师提供的地质报告合理选择基础形式,并根据建筑施工图的特点合理选择结构方案。3、经济技术指标: 1)自然条件冬季采暖计算温度10,室内温度18;夏季通风计算温度28。风向:夏季主导风向为东南向,冬季主导风为西北风。降雨量:全年降水量706m,日最大降雨量92mm,每小时最大降水量56mm。雨季施工起止日期:7月1日9月30日。冬季施工起止日期:12月15日3月1日。基本风压和雪压:见荷载规范。2)地质条件及地理概况:工程地质及场地概况:见表1。地质剖面图见图1,场内地势平坦,无障碍物影响施工,附近空地可供临时使用。场地类别为类,地面粗糙度B类。水文地质概况:最高地下水位为3.0m,微腐蚀性。3)技术经济条件交通运输条件:公路由场地附近通过,运输工具主要是汽车和平板车。建筑企业概况:该区商品混凝土供应厂相距11 km;木材加工厂距工地8km;技术装配情况:施工单位设备基本齐全,不具备的施工机械可向租赁公司租赁,可满足施工要求;现场水、电、路情况:附近有上水管网及供电设施可以利用,电源由附近电杆接线,场区内道路可由城市干路修到工地;定额选用:本工程定额按山东省建筑工程综合预算定额及(国家)建筑安装工程统一定额;4)材料供应情况:钢材、水泥、木材由国家统一调拨供应。一般地方材料:如:砖、砂、石,石灰、玻璃等可按计划采购到。5)劳动力情况:技工和普工均可满足施工要求。4、设计内容先确定合理的建筑方案平面图,再用天正建筑和AUTOCAD设计软件绘制完整的建筑施工图。然后确定结构方案,进行结构计算(手算)和施工图设计(用PKPM软件)并绘制结构施工图,打印计算书,同时学习巩固PKPM(2010版)系列结构设计软件的使用。表1 工程地质概况土层厚度(m)土层描述地基承载力特征值(kN/m2)0.9-8.5素填土1.7-11.2粉质粘土2001.5-4.5粗砾砂2700.7-8.1角砾3500.9-8.8碎石400图1 8-8工程地质剖面图二、基本要求:1、建筑要求。熟悉建筑方案的设计过程,学会查阅建筑防火等相关设计规范条文。熟悉建筑施工图的绘制过程,熟练掌握天正建筑和AUTOCAD等绘图软件,要求平面图、立面图、剖面图完整,楼梯详图、建筑设计总说明、门窗表均齐全,施工图成果能应用于实际工程的建筑施工。可用A1或A2的图纸出图,线形和制图均应符合相关制图规范要求。2、结构要求。熟悉结构方案和基础形式的确定原则,掌握结构手算设计的一般过程,具体包括:重力荷载的计算、抗侧移刚度的计算、水平地震作用和风荷载的计算、水平和竖向荷载下的内力计算、内力组合、截面配筋计算、基础设计计算、楼梯计算、楼板计算等。熟练掌握PKPM(2010版)系列结构设计软件的使用,施工图完整、详尽,具体包括:结构设计总说明、图纸目录、基础平面图和详图、柱平面配筋图、各层梁板配筋图、楼梯配筋详图、其它大样图等,设计成果应能用于实际工程的结构施工。3、培养独立查阅资料(规范、参考书等)解决问题的能力和主动性。三、主要参考资料1. 建筑制图标准(GB/T50104-2010)2. 建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)3. 房屋建筑制图统一标准(GB50001-2010)4. 建筑设计防火规范 (GB 50016-2014) 5. 住宅设计规范(GB50096-2011)6. 住宅建筑规范(GB 50368-2005)7. 办公建筑设计规范(JGJ67-2006)8. 商店建筑设计规范 (JGJ 48-2014) 9. 中小学校设计规范 (GB50099-2011)10. 宿舍建筑设计规范(JGJ36-2005)11. 无障碍设计规范(GB50763-2012)12. 屋面工程技术规范(GB 50345-2012)13. 坡屋面工程技术规范(GB 50693-2011)14. 变形缝建筑构造(13)04CJ01-1315. 山东省建筑工程做法(L13J1)16. 工程做法(05J909)17. 铝合金门窗(02J603-1)18. 木门窗(04J601-1)19. 建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)20. 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)21. 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)22. 建筑结构荷载规范(GB50009-2012)23. 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)24. 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)25. 地下工程防水技术规范 (GB50108-2008)26. 建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)27. 建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)28. 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(11G101-1、 11G101-2、11G101-3)29. 砌体填充墙结构构造 (06SG614-1)四、进度安排:第1周:借阅资料,文献翻译,英译汉。第2周:毕业实习,撰写实习报告。第3周:建筑方案设计,用天正建筑绘图软件绘制建筑平面图。第4周:用天正建筑绘图软件绘制建筑平面、立面图。第5周:用天正建筑绘图软件绘制建筑剖面图及楼梯详图。第6周:绘制墙身详图、建筑设计总说明、门窗表等。第7周:结构布置、计算简图、计算重力荷载、侧移刚度,并编写相应部分的计算书。第8周:计算水平荷载(风荷载、地震荷载),编写相应部分的计算书。第9周:计算各种荷载产生的内力,绘制相应的内力图。第10周:内力组合,绘制内力组合表。第11周:梁、柱配筋计算,编写相应部分的计算书。第12周:楼板、楼梯配筋计算、基础设计,编写相应部分的计算书。第13周:用PKPM 结构设计软件完成PMCAD建模,并绘制梁、板的施工图。第14周:用PKPM 结构设计软件完成柱、基础、楼梯的施工图,整理图框,加总说明和图纸目录。第15周:整理打印计算书和施工图纸,评阅教师评阅、答辩。 指导教师签字: 20xx年3月5日院(系)意见: 教学院长(主任)签字: 年 月 日附注:v文献翻译弹性范围内的应力与变形分析 A是梁的横截面积,这表明,这两个梁有相同的截面面积(如图4.12),高度高的梁有更大的截面模量,因此,可以更有效地抵抗弯曲。 在钢结构方面,如图4.3所示,普通工字型梁与宽翼缘梁和其他形状的梁相比更有优势,因为他们的横截面上很大一部分都远离中性轴,因此,对于给定横截面积、给定高度的梁,设计时所能提供的惯性矩I的值会比较大。由于一般种类的普通工字型梁的 图4.3建筑物框架中的宽翼缘梁 (a)标准梁 (b)宽翼缘梁 图4.12 木梁横截面 图4.13 钢梁截面弹性截面模量的数值都可以从给定的这些梁的截面属性的表格中获得。对于给定的一个标准梁想要确定他的最大应力,工程师需要在给定的表格中查找该梁弹性模量的数值,用弯矩除以截面模量就可以得到该梁截面的应力值。 通过测量弯矩M所引起的梁的变形值可以得出中性面的曲率。曲率是曲率半径的倒数,由此根据公式(4.9)可以得到曲率的公式: = (4.20)但是,在弹性范围内,我们可以替换过公式中的m,将公式(4.15)带入公式(4.20)整理后的公式即为公式(4.21) (4.21) 例题4.01 一个0.82.5的钢筋,该钢筋的纵向矩形截面施加一对大小相等方向相反的力偶(如图4.14),当力偶施加到某一确定数值M时钢筋达到弯曲屈服,假设屈服应力y= 36 ksi 图4.14 图4.15由于中性轴必须通过该横截面的重心,由图4.15可知c=1.25。矩形截面的转动惯量是I=根据公式(4.15)求解弯矩M,将数据带入公式解得:M= M =30kN.m 例题4.02一个半径r = 12 mm的半圆形截面铝杆(如图4.16),弯矩成r= 2.5 m的圆弧形状。已知该杆在圆弧平面内的曲率中心,求解该杆的最大拉伸与压缩应力。(E = 70 GPa)我们可以根据公式(4.21)利用给定的曲率半径求解相应的弯矩,然后根据公式(4.15)解出应力m。其次,更简单的方法是根据公式(4.9)解出m然后根据胡可定律解出m。 图4.16 图4.17纵坐标方向的半圆形截面形心C为:中性轴通过形心C(如图4.17)所示,在该横截面上距离中性轴最远的点的距离记为c,则C=r5.093mm =6.907mm根据公式(4.9)可以求出然后根据胡克定律可得:由于杆的边缘远离曲率中心,受到的应力是拉应力,在杆的平面内受到最大的压应力,根据应力的大小与其距中性轴的距离成正比,可得:4.5横截面的变形 我们在4.3节已经证明过,横截面的弯曲变形也属于纯弯曲平面的一种,我们也不排除物体内部某一部分变形的可能,这种变形的存在是显而易见的,如果我们回想2.11节所讲的单轴应力状态,在y轴和z轴方向产生变形,同时在x轴方向也产生变形。正应力的大小y和z取决于材料的泊松比v,可以表示为: 或者根据公式(4.8)可得: 通过得出的公式我们可以得出结论:位于中性面(y0)以上的应变将会沿着y轴和z轴方向伸长,然而位于中性面(y0)即:相反方向的曲率中心C。曲率半径的倒数表示横截面的曲率,被称为相反的的曲率。由此可得: 相反的曲率= (4.23)我们讨论对称结构在纯弯曲作用下的变形时,在本章节和之前的章节里,我们忽略了实际作用在杆件上的一对力偶M与M。 我们必须确保以这种方式作用在杆件上的力偶能够使杆件端部保持剪切应力平衡,来保证杆件单元从一端到另一端的所有横截面上的剪切应力平衡,这可以通过将这对力偶M与M施加于光滑的刚性杆件上来实现(图4.19)。垂直于杆件端部的力虽然保持平衡,但杆件仍会产生之前章节所述的变形。值得注意的是这些受力条件不能真正的实现,因为它们需要在每个杆件中性轴以下的相应部位施加拉应力,并且仍允许该杆件的任一截面发生相应的变形;如图4.19所示的刚性杆件上的受力情况是不能真正实现的,但这并不影响这一受力模型在进行相应分析时的重要性,因此在应用这一受力模型时需要我们将其假设成与之前章节提到的受力条件相同,这样才能应用已经推导出来公式来进行相应的分析计算。实际的受力条件横截面的中性轴中性面中性面 图4.18横截面的横向变形 图4.19 纵向变形段可能与这个理想的受力模型的受力条件明显不同,然而只要这个截面距离力偶作用点不是太近,我们便可以应用圣维南力学原理的相关分析来计算实际工程概况下的压应力。 例题4.1 如图所示一铝合金矩形管,已知。(a)弯矩M的安全系数是3.00,(b)相应圆管的曲率半径 解: 转动惯量 考虑到图示两个矩形截面横截面积的区别,根据长方形的质心转动惯量的公式可得:I= I=12.97 许用应力 通过已知的弯矩M的系数3.00和极限应力60ksi,带入公式可得: 由于all1)或者缩小(如果n0) will expand in both the y and z directions, while the elements located below the neutral surface (y 0), i.e., on the side opposite to the center of curvature C of themember. The reciprocal of the radius of curvaturerepresents the curvature of the transverse cross section and is called the anticlastic curvature. We hav In our discussion of the deformations of a symmetric member in pure bending, in this section and in the preceding ones, we have ignored the manner in which the couples M and M9 were actually applied to the member. If all transverse sections of the member, from one end to the other, are to remain plane and free of shearingstresses, we must make sure that the couples are applied in such a way that the ends of the member themselves remain plane and free of shearing stresses. This can be accomplished by applying the couples M and M9 to the member through the use of rigid and smooth plates (Fig. 4.19). The elementary forces exerted by the plates onthe member will be normal to the end sections, and these sections, while remaining plane, will be free to deform as described earlier in this section.We should note that these loading conditions cannot be actually realized, since they require each plate to exert tensile forces on the corresponding end section below its neutral axis, while allowing the section to freely deform in its own plane. The fact that the rigid-endplates model of Fig. 4.19 cannot be physically realized, however, doesnot detract from its importance, which is to allow us to visualize the loading conditions corresponding to the relations derived in the preceding sections. Actual loading conditions may differ appreciably from this idealized model. By virtue of Saint-Venants principle, however, the relations obtained can be used to compute stresses in engineering situations, as long as the section considered is not too closeto the points where the couples are applied.SAMPLE PROBLEM 4.1The rectangular tube shown is extruded from an aluminum alloy for whichNeglecting the effect of fillets, determine (a) the bending moment M for which the factor of safety will be 3.00, (b) the corresponding radius of curvature of the tube. SOLUTIONMoment of Inertia. Considering the cross-sectional area of the tube as the difference between the two rectangles shown and recalling the formula for the centroidal moment of inertia of a rectangle, we writeAllowable Stress. For a factor of safety of 3.00 and an ultimate stressof 60 ksi, we haveSince sall , sY, the tube remains in the elastic range and we can apply theresults of Sec. 4.4. SAMPLE PROBLEM 4.2A cast-iron machine part is acted upon by the 3 kN . m couple shown. Knowing that E = 165 GPa and neglecting the effect of fillets, determine (a) the maximum tensile and compressive stresses in the casting, (b) the radius of curvature of the casting. SOLUTIONCentroid. We divide the T-shaped cross section into the two rectangles shown and writeCentroidal Moment of Inertia. The parallel-axis theorem is used to determine the moment of inertia of each rectangle with respect to the axis x9 that passes through the centroid of the composite section. Adding the moments of inertia of the rectangles, we writea. Maximum Tensile Stress. Since the applied couple bends the casting downward, the center of curvature is located below the cross section. The maximum tensile stress occurs at point A, which is farthest from the center of curvature. PROBLEMS4.6 BENDING OF MEMBERS MADE OF SEVERAL MATERIALSThe derivations given in Sec. 4.4 were based on the assumption of a homogeneous material with a given modulus of elasticity E. If the member subjected to pure bending is made of two or more materials with different moduli of elasticity, our approach to the determination of the stresses in the member must be modified.Consider, for instance, a bar consisting of two portions of different materials bonded together as shown in cross section in Fig. 4.20. This composite bar will deform as described in Sec. 4.3, since its cross section remains the same throughout its entire length, and since no assumption was made in Sec. 4.3 regarding the stress-strain relationship of the material or materials involved. Thus, the normal strain Px still varies linearly with the distance y from the neutral axis of the section (Fig. 4.21a and b), and formula (4.8) holds: However, we cannot assume that the neutral axis passes through the centroid of the composite section, and one of the goals of the present analysis will be to determine the location of this axis. Since the moduli of elasticity E1 and E2 of the two materialsare different, the expressions obtained for the normal stress in each material will also be different. We writeand obtain a stress-distribution curve consisting of two segments of straight line (Fig. 4.21c). It follows from Eqs. (4.24) that the force dF1 exerted on an element of area dA of the upper portion of the cross section iswhile the force dF2 exerted on an element of the same area dA of the 243 lower portion isBut, denoting by n the ratio E2yE1 of the two moduli of elasticity, we can express dF2 asComparing Eqs. (4.25) and (4.27), we note that the same force dF2 would be exerted on an element of area n dA of the first material. In other words, the resistance to bending of the bar would remain the same if both portions were made of the first material, provided that the width of each element of the lower portion were multiplied by the factor n. Note that this widening (if n 1), or narrowing (if n 1), must be effected in a direction parallel to the neutral axis of the section, since it is essential that the distance y of each element from the neutral axis remain the same. The new cross section obtained in this way is called the transformed section of the member (Fig. 4.22). Since the transformed section represents the cross section of a member made of a homogeneous material with a modulus of elasticity E1, the method described in Sec. 4.4 can be used to determine the neutral axis of the section and the normal stress at various points of the section. The neutral axis will be drawn through the centroid of the transformed section (Fig. 4.23), and the stress sx at any point of the corresponding fictitious homogeneous member will be obtained from Eq. (4.16) 19xx大学土木工程学院文献翻译专业 班级 姓名 学号 指导教 20xx 年 03 月 15日xx大学土木工程学院毕业实习报告专业 班级 姓名 学号 指导教师 20xx 年 03 月 22日实习报告本次实习主要针对建筑设计和建筑方案设计展开,对住宅楼的构造设计进行分析,在建筑方案设计时需注重整体与布局、功能的合理分析,使建筑具有内涵的文化性、形象的艺术性、生活方式的独特性、环境的悠美性、建筑的地域性体现住宅楼的安静、方便、舒适的特点。在内部设计上采用科学的功能分区,综合考虑了住宅的方便性 、采光性等为现代人追求的即美观、宽敞、舒适又环境优美的栖息之地所精心打造的住宅楼。本次实习具体从以下几方面的设计上进行具体的认识和学习。1、雨篷和阳台(1)雨篷雨篷是建筑入口处位于外门上部用于遮挡雨水侵害的水平构件。在毕业设计中采用的是悬挑雨篷,雨篷做悬挑处理时与其主体相连的部分必须为刚性连接。对于钢筋混凝土构件而言,如果出挑长度不大,大约在1.2米以下时,可以考虑做挑板处理如图1所示,而当挑出长度较大时,则一般需要悬挑梁,再由其板支撑。 图1、挑板雨篷(2)、阳台(根据住宅设计规范)阳台(如图2)所示从功能上可分为服务阳台和生活阳台; 从平面形式上可分为凸阳台、凹阳台、半凹凸阳台,另外阳台的形式还有矩形阳台、多边形阳台、弧形阳台等。1)、阳台的承重方式挑梁搭板,即在阳台的两端设置挑梁,挑梁上搁板。这种方式构造简单施工方便。挑板式,即阳台的承重结构是由楼板挑出构成阳台板,这种方式阳台板底平整,造型简单,阳台长度可以任意调整,但施工较麻烦2)、阳台的排水 为防止阳台上的用水溢入室内,阳台地面一般比室内地面低3050mm。阳台应做有组织排水。通常将排水口接入入水管内,地面应向排水口找坡,地面宜采用防水做法。3)、阳台的细部构造 阳台的细部构造包括栏板(杆),扶手,分户隔板以及连接方式等。阳台的栏板(杆)有钢筋混凝土栏板,砖砌栏板以及金属栏杆等。阳台栏板的作用一方面是要承受一定的侧推力,保证结构的安全性。阳台栏杆净高不应低于1.05m。中高层建筑不应低于1.10m。阳台栏杆设计是时应防止儿童攀爬。阳台栏板的形式很多,主要溢虚实结合方式取色立面效果,而两户相连的阳台要用墙分开,阳台有分户隔墙时,应考虑两户的相互干扰.另外当阳台设有洗衣设备时应符合下列规定:1) 应设置专用给、排水管线及专用地漏,阳台楼、地面均应做防水;严寒和寒冷地区应封闭阳台,并应采取保温措施;当阳台或建筑外墙设置空调室外机时,其安装位置应符合下列规定:2) 应能通畅地向室外排放空气和自室外吸入空气;在排出空气一侧不应有遮挡物; 3)应为室外机安装和维护提供方便操作的条件; 4) 安装位置不应对室外人员形成热污染。 图2、阳台2、管道井、烟道、通风道(1)管道井管道井(如图3)所示的断面尺寸应满足管道安装、检修所需空间的要求;管道井宜在每层靠公共走道的一侧设检修门或可拆卸的壁板;在安全、防火和卫生方面互有影响的管道不应敷设在同一竖井内;管道井壁、检修门及管井开洞部分等应符合防火规范的有关规定。管道井的设计对家居环境有很大的影响,如果离管道井太近管道井的漏水问题没有处理好也没做好防水措施导致离墙最近的墙壁发霉,(如图4)所示。 图3、管道井 图4、发霉的墙壁(2)烟道和排风道烟道和通风道(如图5)所示断面、形状、尺寸和内壁应有利于排烟(气)通畅,防止产生阻滞、涡流、窜烟、漏气和倒灌等现象。烟道和通风道应伸出屋面,伸出高度应有利烟气扩散,并应根据屋面形式、排出口周围遮挡物的高度、距离和积雪深度确定。平屋面伸出高度不得小于060m,且不得低于女儿墙的高度。坡屋面伸出高度应符合下列规定:1) 烟道和通风道中心线距屋脊小于150m时,应高出屋脊060m;2) 烟道和通风道中心线距屋脊150300m时,应高于屋脊,且伸出屋面高度不得小于060m;3) 烟道和通风道中心线距屋脊大于3m时,其顶部同屋脊的连线同水平线之间的夹角不应大于10,且伸出屋面高度不得小于060m。 需要注意的是建筑设计防火规范6.2对管道井、烟道和通风道有更高的规定:电缆井、管道井、排烟道、垃圾道等竖向井道,应分别独立设置。井壁的耐火极限不应低于1.00h,井壁上的检查门应采用丙级防火门。建筑内的电缆井、管道井应在每层楼处采用不低于楼板耐火极限的不燃材料或防火封堵材料封堵。建筑内的电缆井,管道井与房间、走道等相连通的孔隙应采用防火封堵材料封堵 图5、烟道和通风道3、栏杆和台阶台阶(如图6)所示一般是指用砖、石、混凝土等筑成的一级一级供人上下的建筑物,多在大门前或坡道上,栏杆有漏空和实体两类。漏空的由立杆、扶手组成,有的加设有横档或花饰。实体的是由栏板、扶手构成,也有局部漏空的。栏杆还可做成坐凳或靠背式的。栏杆的设计,应考虑安全、适用、美观、节省空间和施工方便等。公共出入口台阶高度超过070m并侧面临空时,应设置防护设施,防护设施净高不应低于105m。外廊、内天井及上人屋面等临空处的栏杆净高,六层及六层以下不应低于105m,七层及七层以上不应低于110m。防护栏杆必须采用防止儿童攀登的构造,栏杆的垂直杆件间净距不应大于011m。放置花盆处必须采取防坠落措施。 公共出入口台阶踏步宽度不宜小于030m,踏步高度不宜大于015m,并不宜小于010m,踏步高度应均匀一致,并应采取防滑措施。台阶踏步数不应少于2级,当高差不足2级时,应按坡道设置;台阶宽度大于180m时,两侧宜设置栏杆扶手,高度应为090m。4、坡道坡道(如图7)所示是连接高差地面或者楼面的斜向交通通道以及门口的垂直交通和属相疏散措施。与建筑物相关的坡道有:1)去地下室的斜道部分采用非台阶的供住户推电瓶车、摩托车、自行车下去的斜道;2)单元门边的专供残疾人轮椅车辆使用的斜道;根据规范规定七层及七层以上的住宅,应设置无障碍坡道,同时对于台阶踏步数不应少于2级,当高差不足2级时,应按坡道设置,本次设计虽然层数是六层但室内外高差只有150mm,台阶高度小于两级,因此也应该设置无障碍坡道。坡道的坡度应符合表532的规定; 图6、坡道 图7、台阶5、 楼梯设计及构造方案一幢住宅楼除了有满足各种使用功能的房间以外,还需要把一套为单位的各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分,以保证使用便利和安全疏散。在建筑中,楼梯是必不可少的一部分,是楼层人流疏散的必经之路,楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求,注重建筑环境空间的艺术效果。楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。设计楼梯时,还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求,多层建筑应设封闭楼梯间,能直接天然采光和自然通风,考虑结构楼梯平面形式的选用,主要依据其使用性质和重要程度来决定。楼梯常见型式:板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄,可以节省材料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上,斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁,再由斜梁传至平台梁。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定,一般按每股人流宽度0.55m+00.15m计算,并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m,楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率,、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。楼梯平面形式的选用,主要依据其使用性质和重要程度来决定。楼梯既是楼房建筑中的垂直交通枢纽,也是进行安全疏散的主要工具,为确保使用安全,楼梯的设计必须满足如下要求:1)作为主要楼梯,应与主要出入口邻近,且位置明显;同时还应避免垂直交通与水平交通在交接处拥挤、堵塞;2)楼梯间必须有良好的自然采光。3)本住宅楼采用现浇钢筋混泥土双跑楼梯,它的整体性能好、刚度大、有利于抗震、耐久和耐火性较好,而且在施工、造价和造型方面也有较多优势。4)楼梯梯段分为踏面和踢面,楼梯的坡度尺寸大小就是踏步尺寸决定的。楼梯踏步面层应便于行走、耐磨、防滑并保持清洁。楼梯平台是用来帮助楼梯转折,连通某个楼层共使用者休息用的。而栏杆扶手是布置在楼梯梯段和平台边缘处有一定安全保障度的维护构件。扶手位于栏杆顶部。总结:整个方案的设计的时间长,过程复杂且是一个反复的过程,从任务书的下达到开始查资料,到分析题目,方案的立意,创作及最终的成果。通过这次毕业设计,我对自己二年以来的学习过程进行深入总结,明确了一些观点和方向,对以后自身的提高是大有帮助的。,在这次设计的实践过程中,也暴露了很多缺陷与不足这正是我在以后的出发点积极参加实践活动,在理论与实践中得到近一步的提高。6分类号 编号xx 大 学毕 业 设 计新星西巷5#住宅楼建筑结构设计(方案1)(图纸)申请学位:院 系:专 业:姓 名:学 号:指导老师: 20xx年 06月 06日1摘摘 要要 本设计为烟台市福山区新星西巷 5#楼建筑结构设计方案一。建筑设计:首先,运用一般多层房屋建筑设计的基本原理、方法及步骤,依据设计任务和使用要求确定建筑方案。随后,完成了建筑物的平面、立面、剖面和详图的设计。再根据建筑制图统一标准,运用 AutoCAD 及天正建筑软件绘制出建筑施工图。结构设计:依据建筑布局及使用功能要求,考虑各构件受力特点,进行相应的结构布置。依据多层钢筋混凝土房屋结构设计理论及方法,先后进行了荷载计算、内力分析、内力组合、截面承载能力及配筋计算。运用 PKPM(2010 版)软件进行整体结构计算并绘制出相应的结构施工图。在整个设计过程中,严格遵循相关专业规范的要求并参考相关资料,对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。满足结构安全性、适用性、经济性的要求,设计合理,结构可靠。 关键词:关键词:重力荷载代表值;侧移刚度;底部剪力法;内力计算;内力组合;截面设计;基础设计2目目 录录 第 1 章 工程概况11.1 建筑概况及设计依据11.2 建筑方案11.3 场地自然及水文地质条件21.4 抗震烈度3第 2 章 结构设计说明42.1 结构设计概况42.2 结构方案选取42.3 楼梯方案的选取52.4 建筑材料的选取52.5 基础形式选取5第 3 章 框架荷载及内力计算63.1 结构布置63.2 材料强度等级的确定63.3 构件截面尺寸的确定83.4 计算简图的确定103.5 荷载计算153.6 各种荷载作用下框架结构内力计算48第 4 章 内力组合594.1 结构抗震等级594.2 框架梁内力组合594.3 框架柱内力组合60第 5 章 截面设计635.1 框架梁截面设计635.2 框架柱截面设计675.3 节点核心区截面验算755.4 板截面设计78第 6 章 楼梯设计856.1 结构布置856.2 尺寸要求856.3 构件截面尺寸估计856.4 内力计算85第 7 章 基础设计907.1 基本资料907.2 地基变形验算9037.3 基础的设计90附表 1 横向框架梁内力组合表97附表 2 横向框架柱内力组合表98附表 3 强柱弱梁调整99附表 4 柱的剪力组合99附表 5 框架梁斜截面承载力计算(抗震组合)100附表 6 框架梁斜截面承载力计算(抗震组合)100附表 7 框架柱正截面承载力计算(抗震组合)101附表 8 框架柱正截面承载力计算(非抗震组合)102附表 9 框架柱箍筋数量统计表(抗震组合)103附表 10 框架柱箍筋数量统计表(非抗震组合)103致谢 104参考文献 105评审表1061第第 1 章章 工程概况工程概况1.1 建筑概况及设计依据1.1.1 建筑概况1工程名称:新星西巷 5#住宅楼建筑结构设计2建设地点:烟台市福山区 3建筑面积:3583.33 平米 4建筑耐火等级:二级 5设计使用年限:50 年 6屋面防水等级:二级 7建筑抗震设防类别:丙类 8结构类型:框架结构 9建筑抗震设防烈度:7 度10建筑层数、层高及总高度:七层,标准层层高 2.8 米,车库层层高 2.6 米,总建筑高度 22.55 米。1.1.2 设计依据1.1.2.1 国家颁布的现行建筑结构规程、规范、图集:1 民用建筑设计通则 GB50352-20052.住宅设计规范 GB 50368-2005 3 建筑设计防火规范 GB50016-20144.汽车库建筑设计规范 GBJGJ100-98 5 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 6 建筑抗震设计规范 GB50011-2008 7 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 8 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 9 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 10 工程做法 05J909 11 蒸压加气混凝土砌块 GB11968-200612 山东建筑做法图集 (L06J002)13.房屋建筑制图统一标准 GB50001-20101.1.2.2 中国建筑科学研究院编制的 PKPM 系列软件(2010 版)。1.2 建筑方案1.2.1 设计标高 建筑物室内地坪标高:0.000m,相当于绝对(黄海高程)标高 47.05m,室内外2高差 0.15m。1.2.2 建筑平、立、剖面图(详建施)1.2.3 建筑做法2.非上人屋面 (选自工程做法05J909,编号:屋 7) 3.楼地面(出卫生间之外的房间及楼梯) (选自工程做法05J909,编号:地5C、楼 1A ) 4.楼地面(卫生间) (选自工程做法05J909,编号:地 5C、楼 2A ) 5.外墙 1(选自工程做法05J909,编号:外墙 20F ) 6.外墙 2(选自工程做法05J909,编号:外墙 9F) 7.内墙( 卫生间以外的墙体) (选自工程做法05J909,编号:群 9D ) 8.内墙(卫生间) (选自工程做法05J909,编号:内墙 16D1 )9.踢脚 (选自工程做法05J909,编号:踢 1E)10.顶棚(卫生间) (选自工程做法05J909 棚 6A)11.顶棚(其他房间) (选自工程做法05J909 棚 4A2) 12.门窗采用木门、塑钢玻璃窗 (详见建筑总说明门窗表)1.3 场地自然及水文地质条件1.3 .1 自然条件 根据建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)附录 E.4 中续表 D.4.3 可查得,烟台福山区: 1. 基本风压 0.55kN/m2,地面粗糙度类别 B 类。2. 基本雪压 0.40 kN/m2。1.3.2 水文地质条件1)地质条件及地理概况:工程地质及场地概况:见表 1。地质剖面图见图 1,场内地势平坦,无障碍物影响施工,附近空地可供临时使用。场地类别为类,地面粗糙度 B 类。水文地质概况:最高地下水位为3.0m,微腐蚀性。2)自然条件冬季采暖计算温度10,室内温度 18;夏季通风计算温度28。风向:夏季主导风向为东南向,冬季主导风为西北风。降雨量:全年降水量 706m,日最大降雨量 92mm,每小时最大降水量 56mm。雨季施工起止日期:7 月 1 日9 月 30 日。冬季施工起止日期:12 月 15 日3 月 1 日。表 1 工程地质概况土层厚度(m)土层描述地基承载力特征值(kN/m2)3土层厚度(m)土层描述地基承载力特征值(kN/m2)0.9-8.5素填土1.7-11.2粉质粘土2001.5-4.5粗砾砂2700.7-8.1角砾3500.9-8.8碎石4008-8工 程 地 质 剖 面 图比例尺 水平1:400垂直1:200标高(m)45403530254540353025水平间距(m)水位深度(m)标高(m)28C7C8C944.3019.802.7241.5822.7344.3020.502.7241.5823.2544.3515.502.7741.5821.2145.0017.703.4241.58N=11N=12N=38N=31N=70N=8N=15N=10N=61 1.50 5.6011.0013.30 1.30 5.7011.3013.80 1.80 5.0012.0014.20 1.50 5.00 9.5011.5012.2013.80124672-1图 1 工程地质剖面图1.4 抗震烈度建筑物抗震设防烈度 7 度,设计基本地震加速度值 0.1g,设计地震分组为第二组(建筑抗震设计规范附录 A) ,建筑物的抗震类别为丙类,根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)6.1.2 查得框架抗震等级为三级。4第第 2 2 章章 结构设计说明结构设计说明2.1 结构设计概况2.1.1 设计依据1.建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)2.建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)3.混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)4.建筑结构制图标准 (GB/T50105-2010)5.建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011)6.建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2008)7.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 (11G101-1)8.建筑设计防火规范 (GB 50016-2014)2.1.2 自然条件1. 基本风压:0.55kN/m2,基本雪压:0.40 kN/m2 2. 地面粗糙度类别:B 类3. 抗震设防烈度:7 度,地震加速度:0.10g4. 抗震设防类别:丙类4. 场地类别:类5. 室内环境类别:一类6. 水文地质:最高地下水位:-3.0m。2.1.3 楼层使用荷载(活荷载)根据建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)5.1.1 条规定取:楼梯、厨房、走廊取;卫生间、阳台取;餐厅取 2.0 kN/m2;非上人屋面取 0.5 22.0kN/ m22.5kN/ mkN/m2。2.1.4 结构形式本工程采用框架结构,查阅建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2008)判断该住宅楼的抗震设防类别为丙类,另外由于房屋高度 22.55,所以查混凝土结构设m计规范 (GB50010-2010)第 8.1.1 条和 11.1.3 条规定,判断该框架抗震等级为三级。梁、板、柱均为现浇混凝土,本建筑总长为 55.24,不需要设置伸缩缝,结构布置比m较均匀,故不必设置沉降缝,防震缝也不必设置。2.2 结构方案选取52.2.1 竖向承重体系选取选择合理的抗侧力结构体系,进行合理的结构或构件布置,使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能,是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体系包括砖混结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。框架结构体系:由梁、柱构件通过节点连接而成,其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点,可以形成较大的使用空间,易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期长,地震反应较小,经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构的抗侧刚度较小,在地震作用下侧向位移较大。本设计为五层的多层结构,根据宿舍楼的功能使用性进行结构布置。经各方案比较筛选,本工程选用框架结构的竖向承重体系。2.2.2 楼板形式的选取常见的楼面体系包括:现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。本设计采用现浇肋梁楼盖结构。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标,可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量,能充分发挥材料的作用,结构整体性好,抗震性能好,且结构平面布置灵活,易于满足楼面不规则布置、开洞等要求,容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,双向板楼板厚度不应小于跨度的 1/40,最大跨度 3600mm,故取楼板厚度 100mm。2.3 楼梯方案的选择整体式楼梯按照结构形式和受力特点不同,可分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯和圆形楼梯、螺旋楼梯等。其中,应用较为经济的、广泛的是板式楼梯和梁式楼梯,剪刀式楼梯、圆形楼梯和螺旋式楼梯属于空间受力体系,外观美观,但结构受力复杂,设计与施工较困难,用钢量大,造价高,在实际中应用较少。板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步的斜板,其下表面平整,外观轻巧,施工支模方便,但斜板较厚,结构材料用量较多,不经济。故当梯段水平方向跨度小于或等于 3.5m 时,才宜用板式楼梯。结构中的楼梯采用板式楼梯。2.4 建筑材料的选择梁板、柱、基础、楼梯均采用 C30 的混凝土。由于施工工艺的改进,技术的提高,提高混凝土的强度不会引起整个结构的造价大幅提高。 62.5 基础形式选取由于地基条件较好,且考虑技术经济的原则,本设计的基础形式采用柱下独立基础第第 3 3 章章 框架荷载及内力计算框架荷载及内力计算3.1 结构布置3.1.1 布置原则根据本建筑物特点,采用纵横向框架混合承重体系。框架的结构布置既要满足建筑功能的要求,又要使结构受力合理,方便施工。柱网均匀对称,梁全部贯通对结构有利。建筑及抗侧力结构的平面布置宜规则对称,立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小。应尽量避免结构缺梁、缺柱、凹凸等平面不规则框架和错层、内收、外挑等竖向不规则框架。为方便起见,常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的扭转作用,将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析计算。结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可。3.1.2 柱网布置平面结构布置图见图 3.13.2 材料强度等级的确定3.2.1 混凝土由于已知室内环境类别为一类,根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010) 3.5.3 条规定:混凝土最低强度等级为 C30。基础最低采用 C30,考虑到耐久性的问题与钢筋级别比较高,则一般梁、板、柱混凝土都采用 C30 混凝土,2=14.3N/mmcf,。2=1.43N/mmtf42E =3.00 10 N/mmcG =0.4ccE3.2.2 钢筋根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)4.2.1 条规定:混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:1.纵向受力普通钢筋宜采用 HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋,也可采用 HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400 钢筋。2.梁、柱纵向受力普通钢筋应采用 HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋;3.箍筋宜采用 HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋,也可采用 HRB335、HRBF335 钢筋。所以梁、板、柱的纵向受力普通钢筋采用 HRB400 钢筋,2=360N/mmyyff。箍筋采用 HRB400 钢筋,。52E =2.0 10 N/mms2=360N/mmyvf78图 3.1 平面结构布置图93.3 构件截面尺寸的确定3.3.1 初步估算楼板的截面尺寸混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)9.1.2 条规定:双向板的跨厚比不大于40,现浇钢筋混凝土双向板最小厚度为 80。由于本工程板的最大跨度为mm4500mm,所以板厚4200/40=105。hmm考虑施工等不利影响,以及板的混凝土用量占整个楼板的 50%以上,因此在满足要求的前提下,楼板应尽可能薄一些。当荷载较大时宜适当增加板厚,综合考虑取跨度为 4000mm 和 4200mm 的板厚为 120mm,取其他板厚为 100mm。3.3.2 初步估算梁的截面尺寸1. 横向梁(1) 框架梁 (1 轴 BC 跨)l0=4500mm,截面高度 h=(1/101/15)l0=(1/101/15)4500=450300mm 取h=450mm,截面宽度 b=(1/31/2)h=(1/31/2)450=150225mm 且梁宽不小于墙厚及柱宽(抗规 6.1.5,梁中线与柱中线偏心距不大于柱宽) 。取 b=250mm。2/14/1(2) 框架梁 (1 轴 CD 跨) l0=2100,取 h=400mm,b=250mm。 (3)框架梁(1 轴 DE 跨) l0=4200mm,截面高度取 h=450mm,b=250mm。(4)框架梁 (2 轴 EF 跨) l0=1300,取 h=400mm,b=250mm。 (5)框架梁(2 轴 CE 跨) l0=6300mm,截面高度取 h=550mm,b=250mm。(6)框架梁 (3 轴 DF 跨) l0=5500,取 h=500mm,b=250mm。2. 纵向梁(1) 跨度等于轴线 1-2 间跨度框架梁l0=3800mm,截面高度=(1/101/15)3800=380253mm,取 h=400mm,截面1h宽度=(1/31/2)=(1/31/2)400=133200 mm,且梁宽不小于墙厚及柱宽bh2/1(抗规 6.1.5,梁中线与柱中线偏心距不大于柱宽) 。取 b=250mm。4/1(2) 跨度等于轴线 2-3 间跨度框架梁 l0=2850mm,根据经验且方便施工截面高度取 h=400mm,b=250mm。(3) 跨度等于轴线 3-5 间跨度框架梁 l0=2700mm,取 h=400mm,b=250mm。(4) 跨度等于轴线 7-8 间跨度框架梁 l0=3600mm,根据经验且方便施工截面高度取 h=400mm,b=250mm。103. 一级次梁为方便施工,次梁按照最大跨度计算。l0=3800mm,截面高度 h=(1/121/18)3800=317211mm,取 h=400mm。截面宽度 b=(1/31/2)h=(1/31/2)400=134200 mm,取 b=250mm。4.楼梯平台梁尺寸取 250mm400mm。3.3.3 初步估算柱的截面尺寸1. 按轴压比初步估算柱的截面尺寸抗震等级为三级的框架柱的截面尺寸可由轴压比(查阅混凝cc/0.85NN A f土结构设计规范11.4.16 条规定)初步确定。估算柱的轴力设计值 N,框架柱轴力设计值 N 由竖向荷载作用下的轴力设计值NV并考虑地震作用下的影响由下式可得:=(1.21.4)。NvN可根据柱受荷面积,层数及荷载进行计算。对于框架,荷载可取vN1215,因为该建筑物荷载取为 12kN/m(标准值) 。2kN/m由式 ,其中 (3.1)NcNf AENFg n=1.3(边柱) ,1.2(中柱) ;gE=1215kN/m2 ;N为轴压比;fc为砼抗压强度设计值;F 为每层从属面积;n 为总层数。来确定柱截面的尺寸。(1) 中柱:受荷的最大面积为(4500/2+6300/2)(3800/2+4200/2)=54004000=21.6当柱的应用的混凝土强度为 C30 时,柱的截面为一层柱mm432)3 .1485. 0/(1012725. 16 .2185. 03cfNhb(2) 边柱:受荷的最大面积为当柱的应用的混凝土强度为 C30 时,柱的截面为(3800/2+3600/2)6300/2=11.66一层柱mm324)3 .1485. 0/(101273 . 166.1185. 03cfNhb(3) 角柱:受荷的最大面积为 3800/24500/2=4.28当柱的应用的混凝土强度为 C30 时,柱的截面为一层柱mm196)3 .1485. 0/(101273 . 128. 485. 03cfNhb根据计算结果及综合考虑其他因素,一层柱的截面除楼梯角柱为 450450 外其余柱截面为 500mm500mm,其它层柱的截面均为 400mm400mm。2. 校核柱的截面尺寸是否满足构造要求建筑抗震设计规范第 6.3.5 条要求判断柱截面尺寸是否满足构造要求11(1) 按构造要求框架柱截面高度和宽度不宜小于 400mm(2) 剪跨比宜大于 2(3) 截面长边与短边的边长比不宜大于 3根据以上三点要求,所选柱截面满足构造要求。3.4 计算简图的确定3.4.1 以 7 轴线的框架作为计算单元1. 框架层高的确定本工程为坡屋顶,采用柱下独立基础,初步估计基础高度为 0.6m,作用在第二层粉质粘土层上,第一层素填土厚度 1.8m,所以基础顶面距室外地面高度为 1.2m,室内外高差为 0.15m,故底层的计算层高为 1.2+0.15+2.55=3.90m,其余层计算层高根据上下层横梁轴线之间的距离确定,本工程上下层横梁截面高度相同,层高也相同,故计算层高等于楼层高度 2.8m。2. 框架的计算简图以 7 轴线的框架作为计算单元,7 轴计算单元的计算简图见图 3.2各榀横向框架协同工作示意图见图 3.3 图 3.2 7 轴计算单元计算简图及对应质量串12 图 3.3 各榀横向框架协同工作示意图133.4.2 框架侧移刚度计算梁、柱均采用混凝土 C30,Ec= 3.0 ,在框架结构中,现浇楼面板可以4210 N/mm作为梁的有效翼缘,增大框架梁的有效刚度。考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架取 I =1.5 I0(I0 为梁的截面惯性矩) ;对中框架取 I =2.0I0,梁线刚度计算结果见表 3.1,柱线刚度计算结果见见表 3.2。表 3.1 梁线刚度计算截面(bh)EcI0=bh3/12l0i=EcI0/l0mmmm104 N/mm2109 mm4mm1010 N.mm25040031.3 22601.52.59 25040031.3 226023.45 25045031.9 40151.52.13 25045031.9 43151.51.98 25045031.9 404022.82 25045031.9 434022.63 25050032.6 531522.94 25050032.6 53151.52.20 25055033.5 630023.33 表 3.2 柱线刚度计算bcHcEchI0ic层数mmmm104N/mm2mm109 mm4 1010N.mm450450339003.422.631 层500500339005.214.0126 层400400328002.132.28先求抗侧刚度修正系数,计算方法见表 3.3。表 3.3 抗侧刚度度修正系数 的计算公式楼层简图K一般层 i1 i2 i2 ciiiiiK243212KKi3i4icici414底层 i1 i2 i2ciiiK2125 . 0KK 由上表知,可按下列公式计算各柱的侧移刚度,计算公式如下:iD 一般层 边柱 中柱 ciiiK242ciiiiiK24321 抗侧刚度修正系数 KKc2 底层 边柱 中柱 ciiK212ciiKi抗侧刚度修正系数 KKc25 . 0 柱修正抗侧刚度 212iciDh各层各框架柱的抗侧刚度的计算见表 3.4表 3.4 各层抗侧移刚度计算表ic hjDinDDi层数位置k 1010 N.mmmmN/mm N/mmN/mmB 轴0.490.44.01390012655225310E 轴0.530.414.01390012971225942C 轴1.740.62.633900124502248991、23 轴线D 轴1.790.62.633900124502248992、4、6、7、8、10、12、14、16、17、18、20、22 轴线B 轴0.660.444.0139001392013180964E 轴0.830.474.0139001486981189552、6、7、8、16、17、18、22 轴线C 轴1.490.574.013900180338144265D 轴0.840.472.63390097526585123、5、11、13、19、21 轴线F 轴0.550.414.0139001297167782610、14 轴线C 轴10.52.63390010375220750一层9、15 轴线D 轴1.070.512.63390010582221164790543icic15层数位置k ic hjDinDDi1010 N.mmmmN/mm N/mmN/mmE 轴0.70.444.013900139202278414、12、20 轴线C 轴1.660.592.63390012242336727B 轴0.870.32.28280010469220939E 轴0.930.322.28280011167222335C 轴20.52.282800174492348981、23 轴线D 轴2.070.512.282800177982355962、4、6、7、8、10、12、14、16、17、18、20、22 轴线B 轴1.150.342.2828001186513154245E 轴1.460.422.2828001465781172562、6、7、8、10、14、16、17、18、22 轴线C 轴2.610.572.28280019892101989203、5、11、13、19、21 轴线D 轴、F 轴1.29(0.96)0.39(0.32)2.28(2.28)2800(2800)13610(11167)12163320(134008)9、15 轴线1.240.382.282800132614530442-6层4、12、20 轴线C 轴1.910.622.28280021637364910865463(836151)由以上计算得,横向框架柱的层间侧移刚度(单位:N/mm)见表 3.5表 3.5 层间侧移刚度层次123456DN/mm 790543836151836151836151836151865463D1/D2=790543/836151=0.950.73D1/(D2+D3+D4)=3790543/(8361513)=0.950.8经验算知,该框架各层的侧向刚度均大于相邻上一层的 70%,且不小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的 80%,故该框架为竖向规则框架。 163.5 荷载计算3.5.1 恒荷载标准值计算3.5.1.1 屋面做法坡屋面(不上人屋面做法)平瓦 0.55kN/m235 厚 1:3 水泥砂浆卧瓦层 200.35=0.7 kN/m215 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.015=0.3 kN/m250 厚聚苯板保温层 0.50.005=0.025 kN/m21.5 厚 HY 高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 0.3 kN/m215 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.015=0.3 kN/m2钢筋混凝土屋面板,预埋 10 钢筋头,间距双向 900伸出找平屋面 30 250.12=3.0 kN/m2 :5.63 KN/m2阳台屋面(不上人屋面)20 厚 1:3 水泥砂浆面层 200.02=0.4kN/m210 厚低标号砂浆隔离层 200.01=0.2 kN/m21.5 厚 HY 高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 0.3kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.02=0.4kN/m250 厚聚苯板保温层 0.50.05=0.025 kN/m2最薄 30 厚 LC5.0 轻集料混凝土 2%找坡层 140.045=0.63kN/m2现浇钢筋混凝土屋面板 250.12=3kN/m2 :4.96kN/m23.5.1.2 楼面做法楼面“1”(用于除卫生间外的房间)刷素水泥浆一道(内掺建筑胶)20 厚 1:3 水泥砂浆面层拉毛 200.023=0.46 kN/m2现浇钢筋混凝土楼板 250.12=3.0/250.10=2.5 kN/m2装修荷载 1.7 kN/m2 :5.16/4.66kN/m2楼面“2”(用于卫生间)20 厚 1:3 水泥砂浆拉毛 200.02=0.4kN/m21.5 厚聚氨酯防水层两道最薄 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层兼找坡层 200.046=0.92 kN/m2刷素水泥浆一道现浇赶紧混凝土楼板 250.1=2.5 kN/m2装修荷载 1.7 KN/m2 :5.52kN/m2173.5.1.3 墙体做法外墙“1”做法1:1 水泥砂浆勾缝贴 810 厚外墙饰面砖 17.80.01=0.18 kN/m28 厚 1:2 建筑胶水泥砂浆粘结层 200.008=0.16 KN/m2刷素水泥浆一道50 厚聚苯板保温层 0.50.005=0.025 kN/m28 厚 1:3 水泥砂浆中层刮平扫毛 200.009=0.18 kN/m2 :0.55 kN/m2外墙“2”做法涂料面层20 厚聚合物抗裂砂浆(压入两层耐碱玻璃纤维网格布) 200.021=0.42 kN/m250 厚聚苯板保温层 0.50.05=0.025kN/m29 厚 1:3 水泥砂浆中层刮平扫光 200.009=0.18kN/m2 :0.63kN/m2内墙“1”做法(适用于除卫生间外的墙体)5 厚 1:2.5 水泥砂浆罩面压实赶光 200.006=0.12 kN/m2素水泥浆一道5 厚 1:3 水泥石灰膏(内掺防水剂)扫毛或划出纹道 170.005=0.085kN/m28 厚 1:1:6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道 170.008=0.14kN/m23 厚外加剂专用砂浆打底刮糙或专用界面剂一道扫毛(甩前喷湿墙面) 200.006=0.12kN/m2 :0.41kN/m2内墙“2”做法(用于卫生间墙体)白水泥擦缝8 厚墙面砖 0.00817.8=0.14kN/m24 厚强力胶粉泥粘结层,揉挤压实1.5 厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层 200.003=0.06 kN/m25 厚 1:0.5:2.5 水泥石灰膏砂浆找平 170.005=0.085kN/m28 厚 1:0.5:3 水泥石灰膏砂浆扫毛 170.008=0.14 kN/m23 厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙 200.003=0.016kN/m2 3 厚聚合物水泥砂浆修补墙面 200.003=0.016 kN/m2 :0.46 KN/m23.5.1.4 踢脚做法(踢脚高 150) 5 厚 1:2.5 水泥砂浆抹面压实赶光 200.005=0.1 kN/m27 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛 200.01=0.20kN/m218素水泥浆一道(内掺建筑胶) :0.30 kN/m23.5.1.5 顶棚卫生间顶棚面浆饰面3 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 200.003=0.06kN/m25 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛 200.008=0.16kN/m2素水泥浆一道甩毛(内掺建筑胶) :0.22kN/m2其他房间面层饰面2 厚面层耐水腻子刮平3-5 厚底基防裂腻子分遍找平5 厚 1:0.5:3 水泥水石灰膏砂浆 170.01=0.17 kN/m23 厚 1:0.5:1 水泥石灰膏砂浆打底 170.006=0.10 kN/m2素水泥浆一道甩毛 :0.27kN/m23.5.1.6 加气混凝土砌块墙:240 厚内墙 5.50.24=1.32kN/m2120 厚内墙 5.50.12=0.66 kN/m23.5.1.7 灰砂砖240 厚外墙体墙底砌三皮灰砂砖,顶部斜砌两皮灰砂砖 180.24=4.32kN/m2120 厚内墙体墙底砌三皮灰砂砖,顶部斜砌两皮灰砂砖 180.12=2.16kN/m23.5.1.8 铝合金门窗 0.45 kN/m2将窗户压顶及门窗过梁荷载折算到门窗中,取窗户荷载标准值为 2.0kN/m2,门荷载标准值为 3.0 kN/m2。3.5.2 活荷载标准值计算查建筑荷载规范 GB50009-2012 5.1.1 条,7.1.1 条1.上人屋面均布活荷载标准值 2.0kN /m22.楼面活荷载标准值 楼梯、厨房、走廊 2.0kN /m2 卫生间、阳台 2.5kN /m2 餐厅 2.0kN /m23.屋面雪荷载标准值 kN /m2(式中 为屋面积雪分布系数) 4 . 04 . 00 . 1orrSSr(3.2)3.5.3 风荷载计算1. 风荷载计算19查建筑荷载规范 GB50009-2012 8.1.1 条作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:= (3.3)kwzsz0 w-基本风压,0w-风压高度变化系数z-风荷载体型系数s-风振系数z根据建筑结构荷载规范附录 E.5 查得烟台市福山区 50 年一遇的基本风压=0.55kN/m2;根据 8.2.1 条中表 8.2.1,地面粗糙度类别为 B 类,由线性插值计算得ow出风压高度变化系数的值;根据 8.3.1 条中的表 8.3.1 第 30 项,对于矩形平屋面,风z荷载体形系数迎风面,背风面5 . 0-s;根据 8.4.1 条,对于高度大于 30m 且8 . 0s高宽比大于 1.5 的房屋和基本自振周期 T1大于 0.25 的各种高耸结构以及大跨度屋盖s结构,均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。此建筑物高度小于 30m,且迎风面高宽比小于 1.5,因此可不考虑风振系数,取=1.0。z现计算整栋建筑横向框架的风荷载作用。对于整个建筑横向框架,其负载宽度为建筑总长度 55m,则沿房屋高度的分布风荷载标准值: (3.4) zszzszzq25.3055. 055)(根据各楼层标高除的高度查荷载规范表 8.2.1,利用线性插值法求得风压高iH度变化系数的取值。z沿房屋高度的分布风荷载标准值计算过程见表 3.6。表 3.6 沿房屋高度分布风荷载标准值层次Z/mzszqz/(KN/m)Fi(kN)616.7 1.2 1.3 1.0 45.62 91.24 513.9 1.1 1.3 1.0 43.26 121.13 411.1 1.0 1.3 1.0 40.50 113.40 38.3 1.0 1.3 1.0 39.33 110.12 25.5 1.0 1.3 1.0 39.33 110.12 12.7 1.0 1.3 1.0 39.33 108.16 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: (3.5)jji jVuD式中-第 j 层的总剪力jV-第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和ijD20-第 j 层的层间侧移ju第一层的层间侧移值求出以后,就可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 (3.6)1jjjjuu顶点侧移 (3.7)1njjuu框架在风荷载作用下侧移的计算见下表 3.7。表 3.7 层间位移角的计算层数集中力F/kN楼层剪力V/kN抗侧刚度D(KN/m) uj层间位移 mm /10-3层高度mm位移角691.24 187.91 8654630.22 28001/127275121.13 309.04 8361510.37 28001/75674113.40 422.44 8361510.51 28001/54903110.12 532.56 8361510.64 28001/43752110.12 642.68 8361510.77 28001/36361108.16 750.84 7905430.95 28001/2947由以上表知,层间位移角最大值 1/2947 小于层间弹性位移角限值故满足要求。3.7 轴框架负担风荷载风荷载剪力按侧向刚度分配给各框架。3 轴框架负担风荷载计算如表 3.8。表 3.8 7 轴框架负担剪力的计算层次ViDik/(KN/m)Dij/(KN/m)ikijDDVik/KNFik/KN6187.91865463464140.05410.0810.085309.04836151464140.05617.157.074422.44836151464140.05623.456.303532.56836151464140.05629.566.112642.68836151464140.05635.676.111750.84790543468220.05944.478.8021左风作用情况如图 3.4,右风作用情况如图 3.5。 图 3.4 左风受力图(单位:)kN22 图 3.5 右风荷载(单位:)kN3.5.43.5.4 地震作用计算3.5.4.1 重力荷载代表值计算1. 梁、柱重力荷载计算 其计算过程见下表 3.9、3.10。计算梁的自重时扣除楼板和梁重叠处材料自重。 表格 3.9 梁的自重表尺寸容重板厚线荷载净跨根数重量层次构件kN/m3mkN/mmnkN合计(kN)横框梁 10.250.45250.12.19 3.94 1086.19横框梁 20.250.45250.122.06 3.94324.38 横框梁 30.250.45250.12.19 3.64431.85横框梁 40.250.4250.11.88 1.86517.44 横框梁 50.250.55250.12.81 5.98132.75 横框梁 60.250.4250.11.88 1.3614.63 横框梁 70.250.5250.12.50 5.1676.5横框梁 80.250.4250.11.88 1.51130.94 A 轴纵梁0.250.4250.11.88 30.6157.38 B 轴纵梁0.250.4250.11.88 49.24192.33 C 轴纵梁0.250.4250.11.88 48.59191.11 16层E 轴纵梁0.250.4250.11.88 92.331173.12908.71mb/mh/23F 轴纵梁0.250.4250.11.88 24.5145.94 D 轴纵连梁0.250.4250.11.88 28.26152.99 横框梁 10.250.45250.12.19 3.941086.19 横框梁 20.250.45250.122.06 3.94324.38 横框梁 30.250.45250.12.19 3.64431.85 横框梁 40.250.4250.11.88 1.86517.44 横框梁 50.250.55250.12.81 5.98132.75 横框梁 70.250.5250.12.50 5.1676.50 B 轴纵梁0.250.4250.11.88 49.24192.33 C 轴纵梁0.250.4250.11.88 48.59191.11 E 轴纵梁0.250.4250.11.88 92.331173.12 F 轴纵梁0.250.4250.11.88 24.5145.94 阁楼层D 轴纵连梁0.250.4250.11.88 28.26152.99 824.58表 3.10 柱的自重表尺寸混凝土容重粉刷厚度容重层高重量根数层重量层次 b(m)h(m)(kN/m3)t(m)r/(kN/m3)h(m)Gi(kN)nGi(kN)0.450.45250.02173.920.93717340.85底层0.50.5250.02173.925.701411013.32-6层0.40.4250.02172.811.96258665.380.40.4250.0217312.816898.176阁楼层0.40.4250.02173.213.6713169.942. 墙重力荷载标准值计算(1) 标准层墙重力荷载标准值计算取 2 层为标准层进行计算,计算过程如表 3.11。表 3.11.1 横向墙体荷载计算序号位置线荷载1BC 轴线墙长 3.94m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m(2.8-0.45-0.4)1.32+0.44.32+(2.8-0.1)(0.41+0.63)=7.2kN/m21 轴线23 轴线DE 轴线墙长 3.64m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m7.2kN/m24序号位置线荷载3CD 轴线墙长 1.86m(有洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m(窗户1.2m1.5m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)(1.86-1.2)1.32+(0.06252+1)(1.86-1.2)4.32+(0.9-0.2)1.24.32+1.21.52+0.20.2424(2.71.86-1.21.5)(0.46+0.63)=14.88kN 14.88/1.86=8.62kN/m4AB 轴线墙长 1.62m(无洞口)上层梁高 0.4m,层高 2.8m(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32+2.8(0.46+0.63)=7.42kN/m5BC 轴线墙长 3.94m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m(2.8-0.45-0.4)0.66+0.42.16+(2.8-0.1)0.412=4.37kN/m6DE 轴线墙长 3.64m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m4.37kN/m72 轴线6 轴线9 轴线15 轴线18 轴线22 轴线FE 轴线墙长 1.3m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m7.2kN/m83 轴线5 轴线11 轴线13 轴线19 轴线21 轴线DF 轴墙长 5.1m(有洞口)上层梁高 0.5m,层高 2.8m(门:1.0m2.1m)(2.8-0.5-0.4)1.32+0.44.32+2.8(0.41+0.63)4.1+12.13.0=35.61KN 35.61/5.1=6.98kN/m9AB 轴线墙长 1.62m(无洞口)上层梁高 0.40m,层高 2.8m(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32+(2.8-0.1)0.462=6.94kN/m10BC 轴线墙长 3.94m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m(2.8-0.45-0.4)1.32+0.44.32+(2.8-0.1)0.412=6.52kN/m11CD 轴线(120 墙)墙长 1.86m(无洞口)上层梁高 0.4m,层高 2.8m(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16+(2.8-0.1)0.412=4.40kN/m124 轴线12 轴线20 轴线CD 轴线(120 墙)墙长 1.86m(无洞口)上层梁高 0.4m,层高 2.8m6.52kN/m137 轴线17 轴线BC 轴线墙长 3.62m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m6.52kN/m25序号位置线荷载14CD 轴线墙长 2.3m(无洞口)上层梁高 0.55m,层高 2.8m(2.8-0.55-1.2-0.06522)1.32+(1.0+0.06522)4.32+0.20.2424+(2.8-0.1)(0.41+0.46)=9.60kN/m15DE 轴线墙长 3.64m(无洞口)上层梁高 0.55m,层高 2.8m(2.8-0.55-0.4)1.32+0.44.32+2.70.412=6.38kN/m16AB 轴线墙长 1.62m(无洞口)上层梁高 0.4m,层高 2.8m(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32+2.8(0.46+0.63)=7.42kN/m17BC 轴线墙长 3.94m(无洞口)上层梁高 0.45m,层高 2.8m(2.8-0.45-0.4)0.66+0.42.16+(2.8-0.1)0.412=4.37kN/m188 轴线16 轴线DE 轴线墙长 3.64m(无洞口)上层梁高 0.55m,层高 2.8m4.37KN/m19AB 轴线墙长 1.62m(无洞口)上层梁高 0.4m,层高 2.8m(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16+(2.8-0.1)0.462=4.67kN/m2010 轴线14 轴线BC 轴线墙长 3.94m(无洞口)上层梁高 0.55m,层高 2.8m(2.8-0.45-0.4)0.66+0.42.16+(2.8-0.1)0.412=4.37kN/m表 3.11.2 纵向墙体荷载计算序号位置线荷载112 轴线67 轴线1718 轴线 2223轴线墙长 3.24m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.24-0.9)+0.92.13+(2.73.24-0.92.1)(0.41+0.46)+(2.8-0.5-2.1)0.92.16=22.07kN 22.07/3.24=6.81kN/m235 轴线1113 轴线 1921轴线墙长 2.14m(有2 个洞口)上层梁高 0.4m,层高 2.8m(门:0.6m1.5m)(2.8-0.4-04)1.32+0.44.32(2.14-0.62)+(2.8-2.1-0.5)4.320.62+0.62.132+(2.142.7-0.62.12)0.412=15.41kN 15.41/2.14=7.20kN/m3D 轴线78 轴线1617 轴线墙长 3.4m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.4-0.9)+(3.42.7-0.92.1)(0.41+0.46)+1.02.13+(2.8-0.5-2.1)2.160.9=23.76kN 23.76/3.4=6.99kN/m26序号位置线荷载489 轴线1516 轴线墙长 2.8m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16(2.8-0.9)+(2.8-2.1-0.5)0.92.16+(2.72.8-0.92.1)0.412+0.92.13=18.08kN 18.08/2.8=6.46kN/m512 轴线67 轴线1718 轴线 2223轴线墙长 3.24m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.24-0.9)+0.92.13+(2.73.24-0.92.1)(0.41+0.46)+(2.8-0.5-2.1)0.92.16=22.07kN 22.07/3.24=6.81kN/m678 轴线1617 轴线卫生间隔墙墙长 2.4m(无洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m6.99kN/m7C 轴线810 轴线1416 轴线墙长 3.5m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.5-0.9)+0.92.13+(2.8-2.1-0.5)2.160.9+(2.73.5-0.92.1)(0.41+0.46)=23.79kN 23.79/3.5=6.80kN/m812 轴线67 轴线1718 轴线 2223轴线墙长 3.4m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:2.1m1.5m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(3.4-2.1)+2.11.52+0.32.14.32+0.62.11.32+(3.42.7-2.11.5)(0.63+0.41)=22.82kN 22.82/3.4=6.71kNm924 轴线46 轴线1820 轴线 2022轴线墙长 3.8m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:2.7m2.1m)(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16(3.8-2.7)+2.72.12+(2.8-0.5-2.7)2.72.16+(3.82.7-2.72.1)(0.46+0.41)=18.90kN 18.90/3.8=4.97kN/m1078 轴线1617 轴线墙长 3.2m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.5m2.1m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(3.2-2.1)+2.11.52+0.32.14.32+0.62.11.32+(3.22.7-2.11.5)(0.63+0.41)=21.20kN 21.20/3.2=6.62kN/m11B 轴线810 轴线1416 轴线墙长 3.5m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m 窗:1.8m1.5m)(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16(3.5-1.8-0.9)+1.81.52+0.92.13+0.31.82.16+0.61.80.66+(3.52.7-1.81.5-0.92.1)(0.41+0.46)=18.92kN 18.92/3.5=5.40kN/m27序号位置线荷载121012 轴线 1214轴线墙长 3.6m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:2.7m2.1m)(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16(3.6-2.7)+2.72.12+(2.8-0.5-2.1)2.162.7+(3.62.7-2.72.1)(0.46+0.41)=18.00kN 18.00/3.6=5.00kN/m1324 轴线46 轴线1820 轴线 2022轴线墙长 4.2m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:2.7m1.9m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(4.2-2.7)+2.71.92+0.42.74.32+(4.22.8-2.71.9)(0.55+0.46)=28.17kN 28.17/4.2=6.71kN/m14810 轴线1416 轴线墙长 3.9m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:2.7m1.9m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(3.9-2.1)+2.11.92+0.42.14.32+(3.92.8-2.11.9)(0.55+0.46)=26.47kN 26.47/3.9=6.78kN/m15A 轴线1012 轴线 1214轴线墙长 4.0m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:2.7m1.9m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(4.0-2.1)+2.11.92+0.42.14.32+(4.02.8-2.11.9)(0.55+0.46)=27.19kN 27.19/4.0=6.80kN/m1623 轴线56 轴线1819 轴线 2122轴线墙长 2.45m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.5m1.5m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(2.45-1.5)+1.51.52+0.31.54.32+0.61.51.32+(2.452.8-1.51.5)(0.55+0.41)=16.21KN 16.21/2.45=6.62KN/m17911 轴线1315 轴线墙长 3.3m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.8m1.5m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(3.3-1.8)+1.81.52+0.31.84.32+0.61.81.32+(3.32.8-1.81.5)(0.55+0.41)=21.99kN 21.99/3.3=6.66kN/m18F 轴线35 轴线1113 轴线 1921轴线墙长 2.42m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.5m1.5m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(2.42-1.5)+1.51.52+0.31.54.32+0.61.51.32+(2.422.8-1.51.5)(0.41+0.55)=16.00kN 16.00/2.42=6.61kN/m19 E 轴线12 轴线67 轴线1718 轴线 2223轴线墙长 3.24m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.24-0.9)+0.92.13+(2.73.24-0.92.1)(0.41+0.46)+(2.8-0.5-2.1)0.92.16=22.07kN 22.07/3.24=6.81kN/m28序号位置线荷载2078 轴线1617 轴线墙长 3.4m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(门:0.9m2.1m)(2.8-0.4-0.06252-1.2)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.4-0.9)+(3.42.7-0.92.1)(0.41+0.46)+1.02.13+(2.8-0.5-2.1)2.160.9=23.76kN 23.76/3.4=6.99kN/m2189 轴线1516 轴线墙长 2.45m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.5m1.5m)(2.8-0.4-0.4)1.32+0.44.32(2.45-1.5)+1.51.52+0.31.54.32+0.61.51.32+(2.452.8-1.51.5)(0.41+0.63)=16.58kN 16.58/2.45=6.77kN/m22911 轴线1315 轴线墙长 3.46m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.2m1.5m 门:0.8m2.1m)(2.8-0.4-0.4)0.66+0.42.16(3.46-0.8-1.2)+0.82.13+1.21.52+(2.8-0.5-2.1)2.160.8+(3.462.7-0.82.1-1.21.5)(0.46+0.41)=17.27kN 17.27/3.46=5.00kN/m23卫生间隔墙墙长 1.86m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m( 门:0.8m2.1m)(2.8-1.2-0.06252)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(1.86-0.8)+0.82.13+0.22.160.8+(1.862.7-0.82.1)(0.46+0.41)+(2.8-2.1-0.2-0.2)0.660.8=13.28kN 13.28/1.86=7.14kN/m24中套厨房隔墙墙长 2.61m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.2m1.5m 门:0.8m2.1m)(2.8-0.4)0.66+0.42.16(2.61-1.2-0.8)+1.21.52+0.82.13+0.32.161.2+0.60.661.2+0.20.82.16+(2.8-2.1-0.2-0.2)0.66+(2.612.7-0.82.1-1.21.5)0.412=13.75kN 13.75/2.61=5.27kN/m25大套厨房隔墙墙长 3.46m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(窗:1.2m1.5m 门:0.8m2.1m)(2.8-0.4)0.66+0.42.16(3.46-0.8-1.2)+0.82.13+1.21.52+0.20.82.16+(2.8-2.1-0.2-0.2)0.660.8+0.31.22.16+0.61.20.66+(2.73.46-0.82.1-1.21.5)0.412=18.78kN 18.78/3.46=5.43kN/m26其余隔墙主卧卫生间隔墙墙长 3.2m(有洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m( 门:0.8m2.1m)(2.8-1.2-0.06252)0.66+(1+0.06252)2.16+0.20.2424(3.2-0.8)+0.82.13+0.20.82.16+(2.8-0.2-0.2-2.1)0.660.8+(3.22.7-0.82.1)(0.46+0.41)=22.53kN 22.53/3.2=kN/m29序号位置线荷载27楼梯间管道井墙体墙长 1.79m(无洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m(2.8-0.4)0.66+0.42.16+2.70.412=4.66kN/m 4.661.79=8.43kN28大套凸进卫生间隔墙墙长 2.4m(无洞口)上层梁高0.4m,层高2.8m7.30kN/m标准层墙体荷载汇总:横墙:(7.24.5+7.24.2+16.03)2+(4.374.5+4.374.2+7.421.5+7.21.3)6+35.616+(6.941.5+6.524.5+4.42.1+6.522.1)3+(6.524.5+9.62.1+6.384.2)2+(7.421.5+4.374.5+4.374.2)2+(4.671.5+4.374.5)2=1178.72kN纵墙:6.993.84+15.413+23.762+18.082+22.074+23.762+23.792+22.824+18.904+21.2218.922+182+28.174+26.472+27.192+16.214+21.992+16.003+22.824+21.22+16.582+17.272+13.286+13.754+18.782+22.532=1498.16kN因此标准层墙体荷载为 1178.72+1498.16=2676.88kN(2)车库层墙体重力荷载计算,计算过程如表 3.123.12.1 横向墙体荷载计算序号位置荷载1BC轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.45m(4.5-0.4)(2.6-0.45-0.4)1.32+0.44.32+2.64.5(0.63+0.41)=22.28kN2CD轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.4m(2.1-0.4)(2.6-0.40-0.4)1.32+0.44.32+2.62.1(0.63+0.41)=10.25kN31 轴线 23轴线DE轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.45m(4.2-0.4)(2.6-0.45-0.4)1.32+0.44.32+2.64.2(0.63+0.41)=20.78kN42 轴线 6 轴线 7 轴线8 轴线 9 轴线 10 轴线14 轴线 15轴线 16 轴BC轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.45m(4.5-0.4)(2.6-0.4-0.4)0.66+0.42.16+(2.6-0.1)4.50.412=14.0kN30序号位置荷载5CD轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.4m(2.1-0.4)(2.6-0.45-0.4)0.66+0.42.16+(2.6-0.1)2.10.412=6.31kN6线 17 轴线18 轴线 22轴线DE轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.45m(4.2-0.4)(2.6-0.45-0.4)0.66+0.42.16+(2.6-0.1)4.20.412=13.04kN73 轴线 5 轴线 11 轴线13 轴线 19轴线 21 轴线楼梯间240墙体无洞口,层高2.6m,梁高0.5m(4.2+1.3+1.5-0.5)(2.6-0.5-0.4)1.32+0.44.32+(2.6-0.1)(4.2+1.3+1.5)(0.41+0.63)=33.21kN8BC轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.45m(4.5-0.45)(2.6-0.45-0.40)0.66+0.42.16+(2.6-0.1)4.50.412=13.71kN94 轴线 11轴线 20 轴线CD轴线无洞口,层高2.6m,梁高0.4m(2.1-0.4)(2.6-0.4-0.4)0.66+0.42.16+(2.6-0.1)2.10.412=6.37kN 3.12.2 纵向墙体荷载计算序号位置荷载1B 轴线(55.24-100.4-20.5)(2.6-0.5)0.45=49.74 kN2F 轴线(55.24-80.4-20.5-50.45)(2.6-0.5)0.45=48.30kN3中间隔墙(55.24-0.242)(2.6-0.4-0.4)0.66+(55.24-0.242)(2.6-0.1)0.412+0.42.16=178.18kN4管井墙体(0.62+2.7)0.66(2.6-0.4)+0.42.16+(0.62+2.7)(2.6-0.1)0.412=14.52kN车库层墙体汇总:(22.28+10.25+20.78)2+(14+6.31+13.04)10+33.216+(13.71+6.37)3+49.74+48.3+178.1+14.523=1019.32kN(3)阁楼层墙体荷载计算:楼梯间横向墙体线荷载:(2.9-0.5-0.4)1.32+0.44.32+(2.9-0.1)(0.66+0.41)=7.36 kN/m31楼梯间纵向墙体线荷载:(2.9-0.4-0.4)1.32+0.44.32+(2.9-0.1)(0.66+0.41)=7.36 kN/m4 轴线纵向墙体(3.6-0.4-0.4)1.32+0.44.32+(3.6-0.1)0.412=8.29 kN/m管道井墙体线荷载:(3.35-0.4-0.4)1.32+0.44.32+(3.35-0.1)0.412=7.76 kN/m檐沟墙体线荷载(不包括阳台):4.940.5+(0.6+0.12)250.06+(0.6+0.12)0.412=4.14kN/m阳台女儿墙墙体线荷载:0.521.32+0.6(0.63+0.55)+240.080.2=1.77 kN/m大老虎窗侧面墙体荷载线荷载:(2.6-0.4-0.4)1.32+0.44.32+(2.6-0.1)0.412=6.15kN/m小老虎窗侧面墙体荷载:3.751.420.52155.9=471.26kN窗户荷载:大老虎窗:(1.595+2.025)21.630.45=15.64kN小老虎窗:1.21150.45=8.1kN阁楼层墙体荷载汇总:7.36/2(4.2-0.4)6+7.36(2.7-0.282)3+6.153.353+(6.15+8.29)/2(4.2+4.5+2.1)/2-3.35-0.423+8.29/2(4.2+4.5+2.1)/2-0.422+14.523=346.5kN(4)楼梯自重楼梯为现浇板式楼梯,梯段板厚为投影长度的(1/251/30) ,车库层水平段投影长度为 3780mm,所以板厚为 120mm,标准层水平段投影长度为 1960mm,所以板厚为100mm,休息平台板厚为 120mm,平台梁尺寸为 200400。楼梯计算如下:标准层:踏步及梯板自重:5.81.24.93+8(0.280.1751.2)250.5=40.19 kN休息平台重:(1.7+1.6)2.465.43=44.08 kN标准层楼梯重力荷载汇总:44.08+40.192=124.46kN车库层:1.62.465.43+4.61.54.93+(0.270.1751.2)25130.5=51.00kN3. 楼板自重:客厅楼板荷载:(4.5+1.5)4.222+(4.5+1.5)4.025.43=807.98 kN其他房间楼板荷载:322(4.5+0.12)(3.8+0.12)+(1.5+0.12)(4.22+0.24)2+(4.5+0.12)(3.8+3.6+3.9+3.9+3.6+3.8)1.5(3.9+4.0+4.0+3.9+0.24)+(2.1+4.2+0.12)55.24+1.3(2.85+2.7+2.85+0.24)2+1.3(3.7+3.7+2.7+0.24)-2.7(4.2+1.3)3-2.12.54-2.72.424.93=2488.29 kN卫生间楼板荷载:2.12.545.74+2.72.45.742=194.93 kN标准层楼板荷载总重:807.98+2488.29+194.93=3491.20 kN顶层楼板荷载总重:3491.20-433.64=3057.56 kN阁楼层楼板荷载总重:6.155.242+0.655.242+(4.5+2.1+4.2)3.60.525.9=4596.67 kN4.活荷载计算(1)楼面活荷载计算:标准层:阳台:4.221.52+(3.9+4.0)21.5+3.71.322.5=146.3 kN餐厅:(2.853.54+2.53.72)4=233.6 kN卫生间:(2.52.14+2.42.72+1.122)2.5=95.9 kN楼梯:(2.32+1.6+1.7)2=15.8 kN其余面积:(4.5+2.1+4.2)55-(4.22.73-2.853.54-2.53.72-2.52.14-2.42.72-1.122)=926.44 kN标准层楼面活荷载合计:146.3+233.6+95.9+15.8+926.44=1418.04 kN(2)屋面活荷载计算:根据建筑抗震设计规范GB50011-2010 5.1.3 和建筑结构荷载规范GB50009-2012 7.1.1 可得:屋面水平投影面上的雪荷载标准值:orKSS坡屋面:0.850.4(4.5+2.1+4.2)55.0=201.96 kN平屋面:1.00.41.3(2.852+2.7)2+1.3(3.72+2.7)+1.54.222+1.5(3.9+4.0)2=33.56 kN合计:201.96+33.56=235.52 kN5. 各质点重力荷载代表值计算 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值=恒荷载+组合系数活荷载(抗规iG5.1.3) ,计算各楼层永久荷载时,计该层楼板重量该层梁重量12(上层墙柱重量下层墙柱重量) ,计算结果见表 3.13。 各楼层简化质点重力荷载代表值计算结果如图 3.6 所示。表 3.13 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值33分项永久荷载重力荷载代表值 Gi / kN柱墙体层次楼(屋面)板/kN梁/kN/kN/kN楼层永久(恒)荷载=楼(屋面)板+梁+0.5(墙+柱) / kN楼面可变(活)荷载 /KNGi=恒+0.5活阁楼层4596.67824.58268012346.59六层3057.56908.71665.382676.8811281.45235.5211399.21五层3491.2908.71665.382676.887850.851418.048559.87四层3491.2908.71665.382676.887850.851418.048559.87三层3491.2908.71665.382676.887850.851418.048559.87二层3491.2908.71665.382676.887850.851418.048559.87底层3491.2908.711354.151019.327475.811418.048184.83图 3.6 各质点重力荷载代表值示意图3.5.4.2 横向自振周期计算对于质量和刚度沿高度分配比较均匀的框架结构,其自振周期可按下式计算: (3.8)11.7TTTu式中:T1-结构基本自振周期(s)34-假想的结构顶点水平位移(m) ,即假象把集中在各楼层处的重力荷载Tu代表值 Gi作为该楼层水平荷载。-考虑非承重墙刚度对结构自振周期影响的折减系数,框架结构可取T0.60.7,对于加气混凝土砌块墙的结构,可取 0.80.9。本设计取=0.85T结构顶点的假想位移由以下公式: (3.9) iGkVG (3.10) 1/niGiijjuVD (3.11) 1niikuu表 3.14 结构顶点的假想位移计算层次Gi/kNVGi/kNDi/(N/mm) ui/mmui/mm611399.2111399.218654630.0130.23858559.8719959.088361510.0240.22548559.8728518.958361510.0340.20138559.8737078.828361510.0440.16728559.8745638.698361510.0550.12318184.8353823.527905430.0680.06853823.52按公式 (3.12) 1T1.7TTu计算基本周期 T1,取,则0.85r 70. 0238. 085. 07 . 11T3.5.4.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中,结构主体高度不超过 40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算如下:kN99.4574953823.5285. 085. 0ieqGG35根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)5.1.4 条,5.1.5 条规定,并由于已经查得菏泽抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为 0.10g,地震分组为第二组,场地类别为类,可知特征周期值 Tg=0.40s,水平地震影响系数最大值=0.08。由于maxTg=0.40sT1=0.70s5Tg=2.00s, 所以 19 . 02, 048. 008. 0)7 . 04 . 0()(9 . 0max121TTg kN0 .219699.45749048. 01eqEKGF 根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)5.2.1 条规定,因1.4Tg=1.40.40=0.56sT1=0.70s,所以应考虑顶部附加水平地震作用。因为0.35Tg=0.40s0.56s 顶部附加地震作用系数计算如下:n =0.08T1+0.01=0.080.70+0.01=0.066n =0.0662196.0=144.94kNFn各质点的水平地震作用按公式 (3.13)iiiEKjj1(1)(1,2,)nnjG HFFinG H其中,-分别为集中于质点 i、j 的重力荷载代表值;iGjG,-分别为质点 i、j 的计算高度 iHjH具体计算过程见下表。各楼层地震剪力按公式 (3.14) ikVF计算,结果列如下表 3.15表 3.15 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力表层次 i层高 hi/mGi / kNHi /mGiHiGiHiFi / kNVi / kN64.411399.2119.5222284.60 726.66 871.60 52.88559.8715.1129254.04 422.58 1294.18 42.88559.8712.3105286.40 344.22 1638.39 32.88559.879.581318.77 265.86 1904.25 22.88559.876.757351.13 187.50 2091.75 13.98184.833.931920.84 627415.7104.36 2196.11 3.5.4.3 多遇水平地震作用下的层间位移角验算水平地震作用下框架结构的层间位移 和顶点位移分别按下列公式计算:ii (3.15)iiiVD 36计算过程如下表 3.16。各层的层间弹性位移角 ,根据高层建筑混凝土结构技术规程eii/h (JGJ3-2010)3.7.3 条规定,对钢筋混凝土框架,层间弹性位移角限值0.2%5102505 .882AAs且大于,满足要求。%18. 036043. 145. 045. 0ytff地震组合验算:地震组合时计算跨中配筋的弯矩M=0.75133.15=99.86 155.53REkN mkN m,所以计算满足已选抗震要求。kN m2. E 支座配筋:66非地震组合最不利弯矩 M=-164.08。 地震组合时计算梁端配筋的弯矩kN mM=0.75(-205.57)=-154.180.25%74. 0510250945AAs且大于,%22. 036043. 155. 055. 0ytff因此满足抗震要求根据建筑抗震设计规范11.3.6故满足要求。3 . 093. 09455 .882SAAs2. C 支座配筋:非地震组合最不利弯矩 M=-121.87。 地震组合时计算梁端配筋的弯矩kN mM=0.75(-179.23)=-134.420.25%60. 0510250763AAs67且大于,%22. 036043. 155. 055. 0ytff因此满足抗震要求根据建筑抗震设计规范11.3.6故满足要求。3 . 016. 17635 .882SAAs其它正截面抗弯配筋设计见下表 5.1。表 5.1 框架梁纵向钢筋计算表minAsmin计算 As/AS实配钢筋As/As层数梁段截面Mmmbbf)(h0 mm2mm2选筋左 -74.09 14.3 2100510 0.009 0.010 0.25% 318.75405.5 6033 16中 106.50 14.3 2100510 0.014 0.014 0.25% 318.75584.1 6033 16EC右 -106.57 14.3 2100510 0.014 0.014 0.25% 318.75584.5 6033 16左 -53.66 14.3 1447410 0.015 0.016 0.25% 256.25366.4 6033 16中34.40 14.3 1447410 0.010 0.010 0.25% 256.25234.2 6033 16顶层BC右 -31.11 14.3 1447410 0.009 0.009 0.25% 256.25211.7 6033 16左 -140.85 14.3 2100510 0.018 0.018 0.25% 318.75774.2 7633 18中 141.76 14.3 2100510 0.018 0.018 0.25% 318.75779.3 7633 18EC右 -155.32 14.3 2100510 0.020 0.020 0.25% 318.75854.6 823.22 18+1 20左 -91.80 14.3 1447410 0.026 0.027 0.25% 256.25630.4 710.12 18+1 16中67.89 14.3 1447410 0.020 0.020 0.25% 256.25464.5 6033 16二层BC右 -76.11 14.3 1447410 0.022 0.022 0.25% 256.25521.4 6033 16左 -164.08 14.3 2100510 0.021 0.021 0.25% 318.75903.3 9423 20中 153.54 14.3 2100510 0.020 0.020 0.25% 318.75844.7 823.22 18+1 20EC右 -134.42 14.3 2100510 0.017 0.017 0.25% 318.75738.5 882.52 20+1 16左 -95.49 14.3 1447410 0.027 0.028 0.25% 256.25656.1 6282 20中30.44 14.3 1447410 0.009 0.009 0.25% 256.25207.1 6033 16底层BC右 -75.50 14.3 1447410 0.022 0.022 0.25% 256.25517.2 6282 205.1.3 梁斜截面设计以一层 EC 跨为例计算cfs68查附表 1 可知,非抗震组合下梁端最不利剪力V为 167.38kN;抗震组合下梁端最不利剪力Vb为 181.31kN。非地震组合下:截面验算,由于,464. 1250100510bhw所以 kN81.4555102503 .140 . 125. 025. 038.1670bhfVcc故截面尺寸满足要求。验算是否按计算配置腹筋 kN38.167 kN6 .12751025043. 17 . 00bhftcv故需要按计算配置腹筋梁端加密区箍筋取 8100 双肢箍,用 HRB400 级钢筋。2yv(360N/mm )f kN38.167 kN06.31351010010136051025043. 17 . 000VhsnAfbhfVsvyvtCVCS所以加密区非地震组合作用下承载力满足要求。梁端非加密区箍筋取 8200 双肢箍,用 HRB400 级钢筋。2yv(360N/mm )f kN38.167 kN35.22051020010136051025043. 17 . 000VhsnAfbhfVsvyvtCVCS所以非加密区非地震组合情况下承载力也一定满足要求。考虑地震组合时:截面验算,由于跨高比 6.3/0.55=11.42.5 kN42985. 0/5102503 .140 . 12 . 0/2 . 031.1810REccbbhfKNV故截面尺寸满足要求。31.181 kN25.30885. 0/ )51010010136051025043. 17 . 06 . 0(/ )6 . 0(00bREsvyvtcvVhsAfbhf地震组合作用下承载力满足要求。箍筋抗震设计构造要求:根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)表11.3.6-3 规定,梁端加密区长度取 1.5 倍的梁高度和 500mm 中的较大值,梁端箍筋最大间距为纵向钢筋直径的 8 倍,梁高的 1/4 和 150 中的最小值,最小直径为 8mm。故取加密区箍筋为 8100 满足规范的要求。令取加密区长度 CE 跨为 850mm,BC 跨为700mm。根据 11.3.8 条规定,梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距在三级抗震等级时不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径的较大值,本设计中梁均为 250mm 宽,两侧保护层厚度均为 25mm,所以箍筋肢距为 250-220-8=202mm250mm,满足规范的要求。根据11.3.9 条规定,非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的 2 倍。本设计非加密区69为 200,加密区为 100,满足规范的要求。根据 11.3.9 条规定,沿梁全长箍筋的面积配筋率 sv应在抗震等级为三级时大于等于 0.26ft/fyv。则svtsvyv2 50.31.430.20%0.260.260.103%250 200360nAfbsf满足规范要求。其它斜截面抗剪配筋设计见附表 5 抗震组合)和附表 6(非抗震组合)5.2 框架柱截面设计5.2.1 剪跨比的验算从柱的内力组合表中查出,由于表中的不考虑承载力抗震调整系ccMV,ccMV,数,故表中数据均为去除调整系数之后的数值,并且柱的保护层厚度为 20mm 则as=c+ds+d/2=20+10+1=40m,则底层柱h0=h-as=500-40=460mm,其他层柱 h0=h-as=400-40=360mm,查附表 2,根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)11.4.6 条规定,选出地震组合下上、下端弯矩设计值中的较大值及其对应的剪力设计值 V。表 5.2 给出了框架柱各层剪跨比计算结果。并列出由表 4.3 计算的各柱的轴压比列入表 5.2 中。表 5.2 柱轴压比与剪跨比的验算fcMcVcN柱号层次h/mmh0/mm/N/mm2/kN.m/kN/kN640036014.398.16 -62.12 352.21 4.39 0.15 240036014.3-97.69 66.23 350.21 4.10 0.15 E 柱150046014.3-45.57 27.56 299.64 3.59 0.08 640036014.3118.56 -79.61 1232.53 4.14 0.54 240036014.3-163.29 112.44 1673.09 4.03 0.73 B 柱150046014.3-57.22 37.45 953.44 3.32 0.27 640036014.3180.32 -69.85 1481.92 7.17 0.65 240036014.3-212.10 101.51 2013.42 5.80 0.82 C 柱150046014.3161.87 -55.95 1151.78 6.29 0.32 根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)11.4.11 条、11.4.6 条规定,柱剪跨比宜大于 2,剪跨比大于 2 应有:(400 的柱) 8 .51480. 0/3604003 .140 . 12 . 01)2 . 0(0REccbhfVkN0hVMccbhfNc70(500 的柱) 25.82280. 0/4605003 .140 . 12 . 01)2 . 0(0REccbhfVkN上表数据均符合此要求。5.2.2 柱正截面承载力计算1. 以第一层 C 柱为例 柱的截面尺寸为=500mm500mm,C30 混凝土的抗压强度设计值为b h=14.3N/mm2,钢筋采用 HRB400 钢筋,N/mm2,cf360yyff。mmaass410102 (1)当按及相应的组合时maxMN 抗震组合作用下由附表 2 可知=-183.88kN.m,=-275.73kN.m,N=1941.79kN.m1M2M根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)6.2.3 条规定,验算是否需要附加弯矩的作用。此时 M1/M2=183.88/275.73=0.670.9 ,且柱的轴压比早已知小于0.9,由于层高为 3.9m,并根据 6.2.20 条规定,框架结构底层柱的计算长度取 1.0H,则, 为偏心方向上的回转半径,mmlc3900immAbhAIi144.3350012/50012/243,所以需要考虑附加弯矩的作用。00.26/123402.27144.33/3900/21MMilc采用对称配筋判断大小偏心1.014.30.518500460/0.80=2129.6N=1941.79 kNREbbbhfN011故为大偏心 mmNMe14279.1941/1073.275/32028 . 7500/3900/hlc92. 01079.19415003 .145 . 05 . 032NAfcc取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 1/30 两者之较大者,故取。aeae20mmmMCMnsm kN52.2781073.27512. 190. 032mmNMe43.14379.1941/1052.278/30mmeeeai43.1632043.1430mmaheesi43.373402/50043.1632/ccanshlheNM202/ )/(13001190. 03 . 07 . 021MMCm12. 192. 0)8 . 7(460/ )20142(130011271mmbfNXc58.2715003 .140 . 11079.194131)()2/(001ResycssahfxhbxfNeAA0)45460(360)2/58.271460(58.2715003 .140 . 143.3731079.19418 . 03故采用构造配筋即可非抗震组合作用下由附表 2 可知=-106.86kN.m,=-129.78kN.m,N=2065.84kN.m1M2M M1/M2=106.86/129.78=0.82N=2013.42 kNREbbbhfN011故为大偏心 mmNMe3 .9142.2013/1088.183/32028 . 7500/3900/hlc89. 01042.20135003 .145 . 05 . 032NAfcc取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 1/30 两者之较大者,故取。aeae20mmmMCMnsm kN30.1991088.18317. 1925. 032mmNMe84.9842.2013/10199/30mmeeeai99.1182084.980mmaheesi99.328402/50099.1182/mmbfNXc60.2815003 .140 . 11042.201331)()2/(001ResycssahfxhbxfNeAA0)40460(360)2/60.281460(60.2815003 .140 . 199.3281042.20138 . 03故采用构造配筋即可非震组合作用下ccanshlheNM202/ )/(130011925. 03 . 07 . 021MMCm17. 189. 0)8 . 7(460/ )203 .91(130011273由附表 2 可知=-2.57kN.m,=-79.32kN.m,N=2321.67kN.m1M2M M1/M2=2.57/79.32=0.030.9 ,且柱的轴压比早已知小于 0.9,由于层高为 3.9m,并根据 6.2.20 条规定,框架结构底层柱的计算长度取 1.0H,则, 为偏心方向上的回转半径,mmlc3900immAbhAIi144.3350012/50012/243,所以需要考虑附加弯矩的作用。87.44/123402.27144.33/3900/21MMilc采用对称配筋74判断大小偏心kNNbhfNbcb45.1508 kN70.17031000/460500518. 03 .140 . 101故为大偏心 mmNMe30.7145.1508/1055.107/32028 . 7500/3900/hlc1,取 1.018. 11045.15085003 .145 . 05 . 032NAfcc取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 1/30 两者之较大者,故取。aeae20mmmkNMCMnsm51.1041055.10700. 197. 032mmNMe29.6945.1508/1051.104/30mmeeeai29.892029.690mmaheesi29.299402/50029.892/mmbfNXc97.2105003 .140 . 11045.150831)()2/(001sycssahfxhbxfNeAA0)40460(360)2/97.210460(97.2105003 .140 . 129.2991045.15083故采用构造配筋即可抗震组合作用下由附表 2 可知=-169.18kN.m,=-205.87kN.m,N=1611.68kN.m1M2M根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)6.2.3 条规定,验算是否需要附加弯矩的作用。此时 M1/M2=169.81/205.87=0.820.9 ,且柱的轴压比早已知小于0.9,由于层高为 3.9m,并根据 6.2.20 条规定,框架结构底层柱的计算长度取 1.0H,则, 为偏心方向上的回转半径,mmlc3900immAbhAIi144.3350012/50012/243,所以不需要考虑附加弯矩的作86.43/123402.27144.33/3900/21MMilc用。采用对称配筋判断大小偏心ccanshlheNM202/ )/(13001197. 03 . 07 . 021MMCm10 . 1)8 . 7(460/ )2030.71(1300112751.014.30.518500460/0.80=2129.6N=1611.68 kNREbbbhfN011故为大偏心 mmNMe74.12768.1611/1087.205/32取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 1/30 两者之较大者,故取。aeae20mmmmeeeai74.1472074.1270mmaheesi74.357402/50074.1472/mmbfNXc41.2255003 .140 . 11068.161131)()2/(001ResycssahfxhbxfNeAA0)45460(360)2/41.225460(41.2255003 .140 . 174.3571068.16118 . 03故采用构造配筋即可混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)8.5.1 条、9.3.1 条、11.4.12 条 1 款、11.4.13 条规定,框架结构,柱全部纵向钢筋的配筋率,对于三级抗震等级的中柱和边柱不小于 0.6%,对于角柱不小于 0.7%,且采用 400MPa 级纵向受力钢筋时,以上数值应增加 0.05%。所以柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于 0.2%;全部纵向受力钢筋的配筋百分比不应小于 0.75%;截面尺寸大于 400 mm 的柱,纵向钢筋间距不宜大于200 mm;柱总配筋率不应大于 5%。综上,按构造配筋,且应满足,单侧配筋率,故min0.7%smin0.2%,选用 4 18,,总配筋为2min500500500%2 . 0mmbhAAss21017mmAAss12 18,且满足要求。23051mmAAss其他柱的正截面配筋见附表 7(抗震组合) 、附表 8(非抗震组合) 。5.2.3 柱斜截面受剪承载力计算1. 一层 B 柱斜截面承载力的验算在非地震组合情况下,查附表 2、附表 5 得剪力设计值V=60.69KN,N=2035.48KN根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)6.3.12 条规定,对框架结构中的框架柱,当其反弯点在层高范围内时,可取为 Hn(2h0)。,取=336 . 34602550390020hHn,取 N=1072.5 kNN0.30.3 14.3 0.5 0.5 10001072.5KNcf A7697.1435 .107207. 046050043. 11375. 107. 0175. 10NbhfVt所以可以按构造配筋。在地震组合情况下,查附表 2 得剪力设计值, N=1941.79KNV72.76kNRE根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)11.4.7 条规定,对框架结构中的框架柱,当其反弯点在层高范围内时,可取为 Hn(2h0)。,取=336 . 34602550390020hHn,取 N=1072.5 kNKNNKNAfcc79.19415 .10725003 .143 . 03 . 02KNKNNbhftRE79.194123.172)5 .1072056. 046050043. 11305. 1(85. 01)056. 0105. 1(10所以需按计算配筋。根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)11.4.7 条规定,并由表 5.2 可知柱的轴压比为 0.32,查表得=0.062,则最小体积配筋率:v 54. 05003 .141079.194123AfNcc 098. 0v,取 0.40%4 . 0%39. 03603 .14098. 0minyvcvvff本建筑框架抗震等级为三级,按混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)11.4.12 条 2 款、11.4.14 条、11.4.15 条、11.4.18 条规定:框架柱箍筋间距应满足,箍筋最小直径为 8 mm。根据构造要求,取加密区为四肢 8100,即1508in,dml 选用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 11G101-1 图集第 11 页中箍筋类型 1(4 4) ,加密区的长度按构造取值,取底层柱的下端不小于柱净高的13 故取 1200mm。非加密区的间距取四肢 8200。选配的箍筋体积配筋率min2222111%94. 0100)282500()40500(83 .50SACAnCAnCOrss满足要求其他柱的斜截面配筋见附表 9(抗震) 、附表 10(非抗震) 。5.3 节点核心区截面验算根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)附录 D 框架梁柱节点核心区截面抗震77验算规定:一、二、三级框架的节点核芯区应进行抗震验算。本结构为三级框架,故节点核芯区应进行抗震验算。现取层 E、C 柱进行节点核芯区进行抗震验算。1.一层 E 柱节点核心区验算抗震验算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b(550450)/ 2500mmh hbo=(510+410)/2=460本框架为三级抗震等级,根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)附录 D.1.1 jbbb0sj0scb(1)MhaVhaHh(5.6)-梁柱节点核芯区组合的剪力设计值jV-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0bh-梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离sa-柱的计算高度,可采用节点上下柱反弯点之间的距离cH-强节点系数,本工程取 1.2jb-节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和bM由附表 3、附表 4 可知:=-243.75(右震不利 )bMkN m则右震不利中,二层柱的柱顶和柱底弯矩分别为:92.4kN m,180.32kN m 一层柱的柱顶和柱底弯矩分别为:118.56kN m 和 104.54kN mmHC29. 49 . 354.10456.11856.1188 . 22 . 132.1804 .9232.180则剪力设计值 kN618)5504290404601 (404601075.2432 . 1)16bcsbosbobjbjhHahahMV,(根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)D.1.2 的有关规定本节点的梁的宽度为 250mm,柱的截面宽度为 500mm,所以梁的截面宽度不小于柱截面宽度的 1/2,节点核芯区的截面有效验算宽度:500mmjb根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)D.1.3 的公式 1(0.3)jjcjjREVf b h(5.7) 式中: 正交梁的约束影响系数,本工程取 1.0;j节点核芯区的截面高度,可采用验算方向柱的截面高度;jh 节点核芯区的混凝土抗压强度设计值,为了偏于安全采用 C30 混凝土进行计cf算78 =1(0.3)jjcjjREVf b hKNVj61876.1261)5005003 .140 . 13 . 0(85. 01故满足要求节点核芯区的抗震受剪承载力按建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)D.1.4 计算 01(1.10.05)jbsjjtjjjyvsvjREcbhaVf b hNf Abs(5.8)式中: 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N 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;yvf混凝土轴心抗拉强度设计值;tf 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;svjA箍筋间距。S 本工程 N 取二层柱底轴力 N=1232.53kN 和的较小值,取 N=1232.53kN0.50.5 14.3 500 5001787kNcf A设节点配箍筋为 4 810001(1.10.05)jbsjjtjjjyvsvjREcbhaVf b hNf AbskNVj618 kN56.778)100404603 .50436053.12320 . 105. 050050043. 10 . 11 . 1 (85. 01则满足要求。2.一层 C 柱节点核心区验算抗震验算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 b(550450)/ 2500mmh hbo=(510+410)/2=460本框架为三级抗震等级,根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)附录 D.1.1 jbbb0sj0scb(1)MhaVhaHh(5.9) -梁柱节点核芯区组合的剪力设计值jV-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0bh-梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离sa-柱的计算高度,可采用节点上下柱反弯点之间的距离cH79-强节点系数,本工程取 1.2jb-节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和bM由附表 3、附表 4 可知:=-223.377+22.733=-200.604(左震不利 )bMkN m则左震不利中,二层柱的柱顶和柱底弯矩分别为:-151.45kN m 和-163.29kN m一层柱的柱顶和柱底弯矩分别为:-183.88kN m 和-212.1kN mmHC55. 39 . 31 .21288.18388.1838 . 22 . 129.16345.15129.163则剪力设计值 kN9 .492)5503550404601 (4046010604.2002 . 1)16bcsbosbobjbjhHahahMV,(根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)D.1.2 的有关规定本节点的梁的宽度为 250mm,柱的截面宽度为 500mm,所以梁的截面宽度不小于柱截面宽度的 1/2,节点核芯区的截面有效验算宽度:500mmjb根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)D.1.3 的公式 1(0.3)jjcjjREVf b h(5.10)式中: 正交梁的约束影响系数,本工程取 1.0;j节点核芯区的截面高度,可采用验算方向柱的截面高度;jh 节点核芯区的混凝土抗压强度设计值,为了偏于安全采用 C30 混凝土进行计cf算 =1(0.3)jjcjjREVf b hKNVj9 .49276.1261)5005003 .140 . 13 . 0(85. 01故满足要求节点核芯区的抗震受剪承载力按建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)D.1.4 计算 01(1.10.05)jbsjjtjjjyvsvjREcbhaVf b hNf Abs(5.11)式中: 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N 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;yvf混凝土轴心抗拉强度设计值;tf 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;svjA箍筋间距。S 80本工程 N 取二层柱底轴力 N=1618.62kN 和的较小值,取 N=1618.62kN0.50.5 14.3 500 5001787kNcf A设节点配箍筋为 4 8100 01(1.10.05)jbsjjtjjjyvsvjREcbhaVf b hNf AbsKNVKNj9 .49255.697)100404603 .50436062.16180 . 105. 050050043. 10 . 11 . 1 (85. 01则满足要求。5.4 板截面设计5.4.1 边区格板的设计资料以一层 6、7 轴与 B、C 轴围成的双向板为例进行配筋设计,板采用 C30 混凝土,本结构中板厚除屋顶及各层客厅板为 120mm 外其他房间楼板厚度均为 100,两mmsa个方向分别取 20mm 和 30mm,楼面均布恒荷载标准值,活荷载标准值2 /mkN93. 4kg为双向板。板中受拉钢筋采用 HRB400 级,分布钢筋、箍筋2kN/m 0 . 2kq518. 0b均采用 HRB400 级。1.配筋数据计算 计算跨度:l0x = 3795mm,l0y = 4490mm 板厚: h = 100 mm 计算板的跨度: l0 = 3795 mm计算板的有效高度: h0 = h-as=100-20=80 mm2. 弯矩参数计算: 可变荷载起控制作用:q=1.42=2.8kN/m2 g=1.24.93=5.92kN/m2 g+q=2.8+5.92=8.72kN/m2g+q/2=5.92+2.8/2=7.32kN/m2 q/2=1.4kN/m2永久荷载起控制作用:q=1.40.72=1.96kN/m2 g=1.354.93=6.66kN/m2g+q=1.96+6.66=8.62 kN/m2g+q/2=6.66+1.96/2=7.64kN/m2 q/2=0.98kN/m2跨中或支座弯矩由下式计算: yxxMMM xxyMMM81对混凝土可取 v=0.2。5.4.2 截面设计 (1) 双向板跨中最大弯矩为在 g+q/2 作用下内支座为固定端时的跨中弯矩与 q/2 作用下内支座为简支时的跨中弯矩值之和。 跨中弯矩:l0y/l0x=0.85,查表中系数并插值计算知: 1. 确定板底弯矩g+q/2 作用下: mx=0.00246, my=0.0156 mx=-0.0626 my=-0.0551 q/2 作用下: mx = 0.0506, my=0.0348 可变荷载起控制作用: =(0.0246+0.20.0156)(g+q/2)+(0.0506+0.20.0348)q/2vxM20l20l =(0.0246+0.20.0156)7.323.7952 +(0.0506+0.20.0348)1.43.7952 =4.08mkN =(0.0156+0.20.0246)(g+q/2)+(0.0348+0.20.0506)q/2vyM20l20l =(0.0156+0.20.0246)7.323.7952 +(0.0348+0.20.0506)1.43.7952 =3.07mkN 2.确定支座弯矩 确定支座弯矩时,按恒荷载和活荷载均满布进行计算。 可变荷载起控制作用: g+q=8.72kN/m2-0.0626(g+q)xM20l =-0.06268.7237952=-7.86mkN-0.0551(g+q)yM20l =-0.05518.723.7952=-6.92mkN 3. 板底配筋计算 X 方向 :跨中 Mu=4.08mkN 045. 08010003 .140 . 11008. 42620c1sbhfM 518. 0046. 0045. 0211211bs 2y0c1smm27.76360046. 08010003 .140 . 1fbhfA 采用 8200,。2mm 251sA 验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm6 . 3800.04600hhxb82 %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0 Y 方向 :跨中 Mu=3.07mkN 034. 08010003 .140 . 11007. 32620c1sbhfM 518. 0035. 0034. 0211211bs 2y0c1smm22.111360035. 08010003 .140 . 1fbhfA 采用 8200,。2mm 251sA验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm728. 0800.03500hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0 4. 支座配筋计算 X 方向:支座处 Mu=-7.86mkN 040. 08010003 .140 . 11086. 72620c1sbhfM 518. 0090. 0211bs 2y0c1smm286360090. 08010003 .140 . 1fbhfA采用 8170,。2mm 302sA 验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm2 . 7800.09000hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%302. 01001000302minytffbhA 同时,满足要求。002 . 083Y 方向:支座处 Mu=-6.92mkN 076. 08010003 .140 . 11092. 62620c1sbhfM 518. 0079. 0076. 0211211s 2y0c1smm04.251360079. 08010003 .140 . 1fbhfA采用 8200,。2mm 251sA验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm32. 6720.07900hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 05.4.3 中区格板的设计资料以一层 6、7 轴与 C、D 轴围成的双向板为例进行配筋设计,板采用 C30 混凝土,本结构中板厚除屋顶板外房间板均为 100,,走道板均为 100mm,两个方向分别mmsa取 20mm 和 28mm,楼面均布恒荷载标准值,活荷载标准值为双向板2KN/m74. 5kg, 。板中受拉钢筋采用 HRB400 级,分布钢筋、箍筋采用2kN/m 5 . 2kq518. 0bHRB400 级。1.配筋数据计算 计算跨度:l0x = 2110mm,l0y = 3795mm 板厚: h = 100 mm 计算板的跨度: l0 = 2110mm计算板的有效高度: h0 = h-as=100-20=80 mm2. 弯矩参数计算: 可变荷载起控制作用:q=1.42.5=3.5N/m2 g=1.25.74=6.89kN/m2 g+q=3.5+6.89=10.39kN/m2g+q/2=6.89+3.5/2=8.64kN/m2 q/2=1.75kN/m2永久荷载起控制作用:q=1.40.72.5=2.45kN/m2 g=1.355.74=7.75kN/m2g+q=2.45+7.75=10.2 kN/m2g+q/2=7.75+2.45/2=8.98kN/m2 q/2=1.23kN/m2845.4.4 截面设计 (1) 双向板跨中最大弯矩为在 g+q/2 作用下内支座为固定端时的跨中弯矩与 q/2 作用下内支座为简支时的跨中弯矩值之和。 跨中弯矩:l0y/l0x=0.5,查表中系数并插值计算知: 1. 确定板底弯矩g+q/2 作用下: mx=0.00381, my=0.0060 mx=-0.0810 my=-0.0571 q/2 作用下: mx = 0.0878, my=0.02164 可变荷载起控制作用: =(0.00381+0.20.0060)(g+q/2)+(0.0878+0.20.02164)q/2vxM20l20l =(0.00381+0.20.0060)8.642.112 +(0.0878+0.20.02164)1.752.112 =2.23mkN =(0.0060+0.20.00381)(g+q/2)+(0.02164+0.20.0878)q/2vyM20l20l =(0.0060+0.20.0381)8.642.112 +(0.02164+0.20.0878)1.752.112 =0.83mkN 2.确定支座弯矩 确定支座弯矩时,按恒荷载和活荷载均满布进行计算。 可变荷载起控制作用: g+q=10.2kN/m2-0.0810(g+q)xM20l =-0.081010.22.112=-3.68mkN-0.0551(g+q)yM20l =-0.055110.22.112=-2.59mkN 3. 板底配筋计算 X 方向 :跨中 Mu=2.23mkN 24.08010003 .140 . 11023. 22620c1sbhfM 518. 0024. 0024. 0211211bs 2y0c1smm27.76360024. 08010003 .140 . 1fbhfA 采用 8200,。2mm 251sA 验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm92. 1800.02400hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA85 同时,满足要求。002 . 0 Y 方向 :跨中 Mu=0.83mkN 03. 08010003 .140 . 11083. 02620c1sbhfM 518. 00091. 00091. 0211211bs 2y0c1smm92.283600091. 08010003 .140 . 1fbhfA 采用 8200,。2mm 251sA验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm728. 0800.009100hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0 4. 支座配筋计算 X 方向:支座处 Mu=-3.68mkN 040. 08010003 .140 . 11068. 32620c1sbhfM 518. 0040. 0211bs 2y0c1smm127360040. 08010003 .140 . 1fbhfA采用 8200,。2mm 251sA 验算适用条件: ,满足要求。mm4 .4180518. 0mm2 . 3800.04000hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0Y 方向:支座处 Mu=-2.59mkN86 028. 08010003 .140 . 11059. 22620c1sbhfM 518. 0028. 0028. 0211211s 2y0c1smm98.88360028. 08010003 .140 . 1fbhfA采用 8200,。2mm 251sA验算适用条件: ,满足要求。mm30.3772518. 0mm24. 2800.02800hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%251. 01001000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0第第 6 6 章章 楼梯设计楼梯设计楼梯间的标准层其开间为 2.7m,进深 5.5m,层高 2.8m。以标准层楼梯为例,进行楼梯的设计及配筋计算。采用等跑楼梯,标准层楼梯为每跑均 8 级踏步,7 个踏面,踏步尺寸为280mm175mm,中间休息平台尺寸为 1700 mm2700 mm;采用板式楼梯,梯段板、平台板采用 C30 的混凝土,HRB400 的钢筋;平台梁采用 C30 的混凝土,HRB400 的钢筋。6.1 结构布置平面布置:梯段板支承在平台梁或楼面梁上,平台梁支承在柱上或另一方向的楼面梁上。本结构体系为框架结构,墙体为填充墙,休息平台处的平台梁支承在框架柱及构造柱上。平台板的支承方式取决于平台梁的布置,楼面平台为四边支承板,休息平台板为两边支承板。6.2 尺寸要求根据宿舍建筑设计规范,楼梯梯段宽度根据紧急疏散时要求通过的人流股数确定,87踏步尺寸,较适宜的踏步高度对于成人一般为 150 mm 左右,不应大于 175 mm;踏步宽度 300 mm 左右,不应窄于 260 mm;本建筑中楼梯梯段净宽 1200mm,楼梯踏步宽280 mm,高 175mm。踏步高度与宽度的比值决定了梯段的坡度,本梯段坡度为0.625。楼梯扶手高度不小于 900 mm。6.3 构件截面尺寸估计 板式楼梯梯段板的厚度一般取投影长度的 1/251/30,平台板的厚度可按一般楼板要求取,平台梁的截面尺寸可按一般简支梁的要求确定,平台柱的截面高度一般与墙厚相同且不小于平台梁的宽度。 梯段板厚度=(1/251/30)1960=78.4mm165.3mm,取 100 mm, 平台板厚度取与楼板等厚=120 mm,平台梁截面尺寸取 bh=2004006.4 内力计算 梯段板按斜放的简支板计算,其跨度取平台梁间净距,梯段上的可变荷载是按0l水平投影面分布的,其分布线荷载 q 为面荷载乘以梯段宽度;梯段的永久荷载是按斜向分布的,需要将其换算成水平方向分布的分布荷载 g;设沿斜向单位长度上的永久荷载值为,则,为梯段的坡向角。斜置简支板的跨中最大弯矩gcos/gg ,支座的最大剪力, (为梯段的荷载设计值,8/20maxplMcos/5 . 0maxnplVp;为水平净跨。 )考虑到梯段板与平台梁整浇,平台梁对斜板的转动qgp4 . 12 . 1nl变形有一定的约束作用,故计算板的跨中弯矩时,近似取。平台梁和平10/20maxplM台板按一般简支构件计算内力,平台梁承受梯段板和平台板传来的分布荷载。6.4.1 楼梯的截面设计 梯段板、平台板按受弯构件进行正截面承载力计算,其中梯段板的截面高度应垂直于斜面量取,并取齿形的最薄处; 1. 梯段板取 1 m 宽板带计算。梯段的倾角。住宅楼梯的848. 0cos 625. 0/280751tan均布可变荷载标准值为 2.0kN/m。荷载计算见表 6-1。表 6.1 楼梯荷载荷载种类荷载标准值(kN/m2)水泥砂浆面层(0.28+0.175)20*0.02/0.28=0.674三角形踏步0.50.280.17525/0.28=2.188永久荷混凝土斜板0.125/0.848=2.9588 板底抹灰0.0217/0.848=0.401载 小 计6.213可变荷载2.0 1)活荷载控制下的组合: 永久荷载分项系数;2 . 1G 可变荷载分项系数;4 . 1Q 荷载设计值 p=1.26.2131+1.42.01=10.26kN/m。2)恒荷载控制下的组合: 永久荷载分项系数;35. 1G 可变荷载分项系数组合系数;7 . 04 . 1Q 荷载设计值 p=1.356.2131+1.40.72.01=10.35kN/m。 梯段板水平计算跨度,板的有效高度,m96. 1nlmm80201000h 跨中弯矩设计值mkN94. 396. 126.100.110122nplM 043. 08010003 .140 . 11094. 326201bhfMcs 044. 0043. 0211211s 0.978044. 00.510.51s 260yssmm88.139803600.9781094. 3hfMA选用 8200,垂直于纵向受拉钢筋放置 8200 的分布钢筋,截2mm5 .512sA面积为 251且200002mm 12080100015. 015. 0mmbh5 .25115150000sA37.73mm2。验算适用条件: ,满足要求。mm44.4180518. 0mm52. 380044. 000hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%252. 010010005 .251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0 2. 平台板 休息平台平台板按两边简支板考虑,取 1m 板带计算,荷载计算见表 6-2。表 6.2 平台板荷载荷载种类荷载标准值(kN/)2m永水泥砂浆面层20*0.02=0.489100 厚钢筋混凝土板 0.1225=3.0 板底抹灰 0.0217=0.34久荷载 小计3.74 可变荷载2.0 1)活荷载控制下的组合: 永久荷载分项系数;2 . 1G 可变荷载分项系数;4 . 1Q 荷载设计值 p=1.23.74+1.42.0=7.288kN/m。2)恒荷载控制下的组合: 永久荷载分项系数;35. 1G 可变荷载分项系数组合系数;7 . 04 . 1Q 荷载设计值 p=1.353.74+1.40.72.0=7.01kN/m。 平台板水平计算跨度,板的有效m925. 11 . 0125. 07 . 12/2 . 02/25. 00nll高度,mm 80201200h跨中弯矩设计值mkN70. 2925. 1288. 70.110122nplM 019. 010010003 .140 . 11070. 226201bhfMcs 0.0190.019211211s 0.9910.0190.510.51s 260yssmm68.751003600.991107 . 2hfMA选用 8200,垂直于纵向受拉钢筋放置 8200 的分布钢筋,截2mm251sA面面积为 251且200002mm 180120100015. 015. 0mmbh25115150000sA37.7mm2。验算适用条件: ,满足要求。mm8 .51100518. 0mm9 . 11000.01900hhxb %179. 036043. 145. 045. 0%209. 01201000251minytffbhA 同时,满足要求。002 . 0 3. 平台梁 平台梁按两边简支梁计算,其计算跨度m583. 224. 07 . 21.051.05n0ll荷载计算见表 6-3。 表 6.3 平台梁线荷载荷载种类荷载标准值(kN/m)永梁 自 重0.20(0.340-0.12)25=1.490梁 侧 粉 刷0.02(0.40-0.12)2+0.2017=0.258平台板传来5.431.825/2=4.95梯段板传来6.551.96/2=96.42久荷载小 计11.31可变荷载2.01.96/2+2.01.825/2=3.785 1)活荷载控制下的组合: 永久荷载分项系数;2 . 1G 可变荷载分项系数;4 . 1Q 荷载设计值 p=1.211.31+1.43.785=18.871kN/m。2)恒荷载控制下的组合: 永久荷载分项系数;35. 1G 可变荷载分项系数;7 . 04 . 1Q 荷载设计值 p=1.3511.31+1.40.73.785=18.978kN/m平台梁的弯矩设计值:2081PlM mkN83.15583. 2978.18812剪力设计值为:51.24583. 2978.1821210plVkN截面按倒 L 形截面计算,120mmfhmm603404000h,此种情况不起控制作用,所以翼缘宽度=min,1 . 0333. 0360/120/0hhffb6/0l=min2583/6,200+1500/2=430mm,取 430 mm。2/nsb首先判断截面类型:mkN36.221212060312030414.31.0201fffchhhbf mkN83.15max M属于第一类 T 形截面,以可得:bbf代替 020. 03604303 .140 . 11083.1526201bhfMcs 0.0200.020211211s 0.990.0200.510.51s 260yssmm38.1233603600.991083.15hfMA平台梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率,取 0.2%和 0.45f t / f y中的较大值。 %2 . 0)360/43. 145. 0%,2 . 0max()/45. 0%,2 . 0max(minytff m2160400200%2 . 0minmin,bhAs m21800360200%5 . 2maxmax,osbhA91选用 2 18(A=509m2) ,满足要求。max.min.ssAAA斜截面承载力:,属于厚腹梁。48 . 1200360bhw平台梁间最大剪力V=47.77kNkN4 .25736020014.31.00.2525. 00bhfcc故截面尺寸满足要求。kN51.24kN07.726032001.430.77 . 00Vbhft故只需按构造要求,按箍筋最小配筋率来配置箍筋。选用双肢箍 8200,由混凝土结构设计规范中 11.3.9 可知沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合:sv%103. 036043. 126. 026. 0%252. 02002003 .502min1yvtsvSVsvffbsnA满足要求。92第第 7 章章 基础设计基础设计7.1 基本资料 该工程为丙级建筑物,本结构设计中采用的基础类型为柱下独立基础,根据地质报告,可知地基作用在均匀的粉质粘土,地基承载力为 200kPa,层数为 7 层。 根据建筑地基基础设计规范3.0.1 条的规定,由建筑地基和类型可知,该工程的地基基础设计等级为丙级。根据建筑抗震设计规范4.2.1 条中规定:对不超过 8 层且高度在 24m 以下的一般民用框架或框架-抗震墙房屋,可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算,本结构建筑高度 20.55m,层数结构 7 层,故可不进行基础抗震承载力验算。底层柱的截面为,采用独立基础,C30 的混凝土,钢筋均采用0mm50mm500HRB400 级钢筋,取基础的埋深为,基础顶面距室外地面的距离为 1.2m,基m8 . 1d础高度为 0.6m。基底位于粉质粘土中,基底的承载力设计值为:kPa200kaf (7.1) )5 . 0()3(mbbkdbffaa基础底部截面尺寸初估为 3.0m3.0m,基础顶面以上土层是 1200mm 厚的素填土,基础底面以下为轻微液化细砂层。取kN/m3,而持力层为粉质粘土,此时取宽0 .20m度修正系数为 0,深度修正系数为 1。kPa226)5 . 08 . 1 (0 .200 . 1200af7.2 地基变形验算 根据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011)3. 03 条规定,表 3. 03 所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算。本地基,结226200200akf构类型为框架,结构层数为七层,满足可不做变形验算的条件。7.3 基础的设计7.3.1 E-7 轴线基础的计算1. 确定基础底面尺寸 确定基础面积时应按荷载标准值进行计算,荷载效应的组合值为 ,故 (7.2)n1iQikciQ1kGkSSSSQ2kc2Q1kGkkSSSS则各荷载统计如下表 10-1。表 7.1 基础荷载统计荷载形式恒荷载活荷载左风荷载右风荷载F(kN)982.25192.65-37.9531.72M(kNm)33.14.1-42.8942.9293V(kN)-14.2-1.815.08-31.72荷载的标准组合: 1)活载控制(左风): kN13.115295.376 . 065.19225.982kF mkN47.1189.426 . 01 . 41 .33kM kN95. 608.156 . 08 . 12 .14kV 2)活载控制(右风): kN97.113195.376 . 095.12625.982kF mkN93.6289.426 . 01 . 41 .33kM kN05.2508.156 . 08 . 12 .14kV 3)风载控制(左风): kN16.107965.1927 . 095.3725.982kF mkN92. 61 . 47 . 089.421 .33kM kN38. 08 .217 . 008.152 .14kV 4)风载控制(右风): kN83.114865.1927 . 072.3125.982kF mkN89.781 . 47 . 092.421 .33kM kN18.478 . 17 . 072.312 .14kV故取 Fk=1792.44kN 进行基础底面尺寸计算。基础平均埋深m875. 1d由 (7.3)drfFAkma m207. 7875. 120120083.1148madrfFAk将其增大 10%40%,初步选用底面尺寸,。由于,无需对m6 . 2bm6 . 2l0 . 3bfa重新修正。基础底面的抵抗矩:m35 . 460 . 30 . 3622lbw基础及回填土的重力:kN5 .337875. 10 . 30 . 320mkbldG根据建筑地基基础设计规范5.2.2 条规定:基础边缘的最大和最小压力按下式计算: (7.4)afWMblGFP2 . 1kkkmaxk, (7.5)amink,maxk,k平2fPPP均94A 柱的不利荷载标准组合有三组:1)及相应的 Mk、VkmaxkN 2)|及相应的 Nk、VkmaxkM3)及相应 Mk、VkminkN其中第三组在验算基础底面面积时不起控制作用,只需要计算前两组即可。 基础边缘的最大和最小压力按下式计算: 1)5 . 46 . 018.4789.780 . 30 . 35 .33783.1148kkkmaxk,WhVMblGFPk kPa2402002 . 12 . 1kPa97.188af kPaWhVMblGFPk13.1375 . 46 . 018.4789.780 . 30 . 35 .33783.1148kkkmink, kPa200kPa01.163213.13789.1882min,kmax,kafPP 2) 5 . 46 . 018.4789.780 . 30 . 35 .33783.1148kkkmaxk,WhVMblGFPk kPa2402002 . 12 . 1kPa97.188af kPaWhVMblGFPk13.1375 . 46 . 018.4789.780 . 30 . 35 .33783.1148kkkmink, kPa200kPa01.163213.13789.1882min,kmax,kafPP故基础的底面面积满足要求。2.验算基础高度及基础的配筋荷载的基本组合如下:表 7.2 基础荷载的基本组合1.2 恒+1.4 活+1.40.6风1.2 恒+1.4 风+1.40.7 活1.35 恒+1.4(0.7 活+0.6 风)荷载形式左风右风左风右风左风右风Fk(kN)1416.531475.061314.3671411.9051482.95651541.4793Mk(kNm)9.4381.51-16.308103.82612.675484.7558Vk(kN)-6.89-46.22.308-63.212-8.2668-47.5788A 柱的不利荷载基本组合有三组:1)及相应的 M、VmaxN952) |及相应的 N、VmaxM3)及相应 M、VminN其中第三组在柱子的配筋时不起控制作用,只需要计算前两组即可。 1)及相应的 M、VmaxN(a) 验算基础高度 , M mkN76.84kN48.1541maxNkN58.47V取基础的高度为 0.6m偏心距 5 . 060 . 36055. 048.154176.840lFMe地基净反力的计算 WhVMblFpccn 2max, skN/m68.2005 . 46 . 058.4776.840 . 30 . 348.1541p 2min, skN/m68.2005 . 46 . 058.4776.840 .230 . 348.1541p按比例可求出相应于柱边变阶处及冲切破坏锥体外边缘的基础净反力。 7-1 图 A 柱下独立基础示意图钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,其受力钢筋的保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应少于 40mm,取mm45sa基础有效高,mm555456000h,mm3000mm1610555250020lha故冲切破坏的锥体有两边落在基础之内,故应验算柱与基础交接处的受冲切承载力,在柱边的变阶处,mm255453000h冲切锥体落在基础底面之内,故要对该mm3000mm20102552150020lha处进行冲切验算。96 根据建筑地基基础设计规范 (GB5007-2011)8.2.8 条,柱下独立基础受冲切承载力应按 7.6 式验算柱边基础截面抗冲切验算:冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面上边,mm500ta ,取,故 mm3000mm16105552500bla mm1610ba ,受冲切承载力的计算公式为: mm10552/ )1610500(2/ )(btmaaa (7.6)0mthpl7 . 0hafF其中llApFj )()22(2/1b0talhabAl 2m14. 1)61. 10 . 3()555. 025 . 020 . 3(2/1 kN78.2284 . 168.200maxs,jlllApApF由于 h800,则0 . 1hp ,满足要求。 kN78.228kN11.58610555105543. 10 . 17 . 07 . 030mthphaf变阶处抗冲切验算:冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面上边 mm1500ta ,取,故 mm3000mm201025521500ba mm2010ba ,受冲切承载力的计算公式为: mm17552/ )20101500(2/ )(btmaaa (7.6)0mthpl7 . 0hafF其中lApFjl mm224. 1)01. 20 . 3()255. 02/5 . 12/0 . 3(5 . 0)()2/2/(2/10btlalhabA kN84.24824. 168.200maxs,jlllApApF由于 h1350.35mm2。配筋率2s1mm307815. 0/0 . 39 .153A,满足要求。%15. 0%30. 0)30015003003000/(402299附录附录附表 1 横向框架梁内力组合表(单位:弯矩、剪力)mkNkN注:弯矩以梁下端受拉为正,剪力以绕梁端顺时针为正;支座处恒载、活载弯矩调幅系数取 0.85。SQK调幅后 SQKSWKSEK1.2SGK+1.4(SQK+0.6SWK)1.2SGK+1.4SWK+1.40.7SQK1.35SGK+1.4(0.7SQK+ 0.6SWK)1.0SGK+1.4SWK1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK1.0(SGK+0.5SQK)+1.3SEK最大值支座处弯矩调到柱边层次梁号 截面内力SGK调幅后SGK活载 雪载 活载 雪载 左风 右风左震右震左风右风左风右风左风右风左风右风左震右震左震右震V=vb(Mbl+Mbr)/ln+VGb非抗震组合抗震组合非抗震组合抗震组合M-59.3 -50.4 -16.0 -16.3 -13.6 -13.9 6.0 -6.2 20.3 -21.3 -74.50 -84.69 -65.44 -93.10 -76.35 -86.54 -42.03 -59.02 -42.41 -96.49 -30.94 -85.02 -93.10 -96.49 -74.09 -77.51 左端V64.5 64.5 15.4 15.5 15.4 15.5 -1.8 1.8 -6.0 6.3 97.44 100.50 89.96 95.05 100.65 103.70 61.97 67.06 78.90 94.89 64.45 80.44 103.70 116.71 跨中 M55.2 66.8 13.8 13.8 16.6 16.7 0.0 0.0 0.0 0.0 103.47 103.47 96.48 82.55 106.50 106.50 66.81 66.81 90.16 90.16 75.14 75.14 106.50 90.16 M-95.5 -81.2 -21.9 -21.7 -18.6 -18.4 -5.5 5.4 -17.8 18.5 -128.05 -118.94 -123.28 -125.30 -132.41 -123.30 -88.81 -73.63 -131.62 -84.43 -113.54 -66.35 -132.41 -131.62 -106.57 -108.36 EC跨右端V-81.3 -81.3 -18.3 -18.2 -18.3 -18.2 -1.8 1.8 -6.0 6.3 -124.70 -121.64 -118.03 -112.93 -129.21 -126.15 -83.83 -78.74 -116.28 -100.29 -98.20 -82.21 116.71 -129.21 116.71 M-41.9 -35.6 -11.7 -11.8 -9.9 -10.0 4.9 -4.8 15.6 -15.4 -52.54 -60.71 -45.61 -66.77 -53.70 -61.88 -28.74 -42.36 -28.48 -68.78 -20.35 -60.65 -66.77 -68.78 -53.66 -55.16 左端V43.0 43.0 10.5 10.6 10.5 10.6 -2.5 2.5 -8.0 7.8 64.17 68.41 58.35 65.40 66.21 70.45 39.46 46.51 47.56 68.10 37.90 58.44 70.45 69.40 跨中 M16.1 21.3 4.4 4.4 5.7 5.7 0.0 0.0 0.0 0.0 33.60 33.60 31.20 24.93 34.40 34.40 21.33 21.33 29.03 29.03 24.20 24.20 34.40 29.03 M-27.8 -23.6 -5.9 -5.9 -5.0 -5.0 -6.1 6.1 -18.9 18.3 -40.46 -30.26 -41.74 -29.75 -41.90 -31.70 -32.10 -15.10 -55.94 -7.58 -50.71 -2.35 -41.90 -55.94 30.07 -44.15 顶层BC跨右端V-36.5 -36.5 -7.9 -7.9 -7.9 -7.9 -2.5 2.5 -8.0 7.8 -56.99 -52.75 -55.08 -48.03 -59.14 -54.91 -40.04 -32.99 -58.94 -38.40 -50.85 -30.31 69.40 -59.14 69.40 M-93.5 -79.5 -14.1 -14.2 -12.0 -12.1 28.8 -28.8 87.3 -87.4 -87.94 -136.37 -66.77 -164.31 -94.83 -143.25 -39.13 -119.84 10.88 -216.23 27.98 -199.13 -164.31 -216.23 -139.32 -187.80 左端V82.8 82.8 13.6 13.7 13.6 13.7 -8.8 8.8 -26.6 26.6 111.03 125.77 100.41 124.97 117.74 132.47 70.52 95.08 73.00 142.16 55.07 124.23 132.47 183.57 跨中 M79.3 95.9 10.2 10.1 12.6 12.5 0.0 0.0 0.0 0.0 132.65 132.65 127.37 107.48 141.76 141.76 95.88 95.88 122.53 122.53 102.11 102.11 141.76 122.53 M -127.6 -108.5 -17.5 -17.3 -14.9 -14.7 -26.5 26.5 -80.2 80.3 -173.20 -128.76 -181.76 -130.67 -183.22 -138.78 -145.49 -71.43 -243.24 -34.59 -220.07 -11.42 -183.22 -243.24 -147.98 -207.10 EC跨右端V -114.6 -114.6 -14.4 -14.3 -14.4 -14.3 -8.8 8.8 -26.6 26.6 -165.05 -150.31 -163.91 -139.35 -176.19 -161.46 -126.88 -102.32 -180.68 -111.52 -156.33 -87.17 183.57 -176.19 183.57 M-52.8 -44.9 -10.0 -10.1 -8.5 -8.6 21.5 -21.3 65.3 -65.3 -47.68 -83.61 -32.06 -101.44 -50.84 -86.77 -14.75 -74.63 25.88 -143.90 35.72 -134.06 -101.44 -143.90 -84.54 -122.40 左端V50.2 50.2 10.0 10.1 10.0 10.1 -10.3 10.3 -31.7 31.7 65.55 82.93 55.56 84.52 68.88 86.26 35.72 64.68 25.09 107.51 14.04 96.46 86.26 111.61 跨中 M18.2 23.8 5.0 5.0 6.2 6.2 0.0 0.0 0.0 0.0 37.25 37.25 34.63 27.95 38.19 38.19 23.77 23.77 32.26 32.26 26.89 26.89 38.19 32.26 M-21.4 -18.2 -6.4 -6.3 -5.4 -5.4 -23.6 23.6 -72.5 72.5 -49.30 -9.59 -60.26 2.08 -49.75 -10.03 -51.29 14.91 -119.29 69.21 -115.12 73.38 -60.26 -119.29 -47.15 -101.49 二层BC跨右端V-35.7 -35.7 -8.4 -8.3 -8.4 -8.3 -10.3 10.3 -31.7 31.7 -63.29 -45.91 -65.55 -36.60 -65.11 -47.74 -50.18 -21.22 -89.03 -6.61 -81.06 1.36 111.61 65.55 111.61 M -115.9 -98.5 -18.2 -18.0 -15.5 -15.3 31.4 -31.4 89.8 -89.5 -113.53 -166.24 -89.46 -198.17 -121.81 -174.52 -54.60 -142.45 -10.66 -243.75 10.58 -222.52 -198.17 -243.75 -164.08 -205.57 左端V90.3 90.3 14.9 14.8 14.9 14.8 -9.6 9.6 -27.4 27.3 121.16 137.28 109.54 136.39 128.45 144.56 76.87 103.73 81.62 152.73 62.08 133.19 144.56 -181.31 跨中 M88.1 104.8 9.9 9.9 12.3 12.3 0.0 0.0 0.0 0.0 142.96 142.96 137.81 117.73 153.54 153.54 104.83 104.83 133.15 133.15 110.96 110.96 153.54 133.15 M -107.2 -91.1 -13.2 -13.3 -11.2 -11.3 -29.0 29.0 -82.5 82.3 -149.44 -100.66 -160.98 -98.98 -158.39 -109.61 -131.76 -50.46 -223.38 -9.14 -204.02 10.22 -160.98 -223.38 -121.87 -179.23 EC跨右端V -108.8 -108.8 -12.7 -12.7 -12.7 -12.7 -9.6 9.6 -27.4 273.0 -156.40 -140.28 -156.43 -129.58 -167.38 -151.27 -122.23 -95.37 -173.80 216.72 -150.77 239.75 181.31 167.38 -181.31 M-59.4 -50.5 -10.9 -10.9 -9.3 -9.3 23.3 -23.3 68.4 -68.4 -54.01 -93.11 -37.09 -112.95 -57.69 -96.80 -17.91 -83.08 22.77 -155.07 33.80 -144.04 -112.95 -155.07 -91.37 -127.32 左端V50.7 50.7 9.9 9.9 9.9 9.9 -11.3 11.3 -33.9 34.0 65.23 84.17 54.76 86.32 68.68 87.61 34.92 66.48 22.71 110.98 11.58 99.85 87.61 199.59 跨中 M12.9 18.9 3.7 3.8 5.0 5.1 0.0 0.0 0.0 0.0 29.70 29.70 27.60 20.38 30.44 30.44 18.92 18.92 25.76 25.76 21.47 21.47 30.44 25.76 M-20.8 -17.7 -6.4 -6.3 -5.4 -5.4 -25.6 25.6 -75.5 75.7 -50.36 -7.29 -62.43 5.60 -50.73 -7.66 -53.56 18.22 -122.58 73.98 -118.51 78.05 -62.43 -122.58 -46.83 -100.67 底层BC跨右端V-32.5 -32.5 -7.8 -7.7 -7.8 -7.7 -11.3 11.3 -33.9 34.0 -59.39 -40.45 -62.42 -30.87 -60.99 -42.05 -48.28 -16.72 -87.69 0.58 -80.42 7.85 199.59 -62.42 199.59 100附表 2 横向框架柱内力组合表(单位:弯矩,剪力 kN,轴力 kN)mkN1.2(SGK+0.5SQK)|Nmax|Nmin|Mmax|SQK风载地震力1.2SGK+1.4SQK+ 1.40.6SWK1.2SGK+1.4SWK+1.40.7SQK1.35SGK+1.4(0.7SQK+ 0.6SWK)1.0SGK+ 1.4SWK+1.3SEK1.0(SGK+ 0.5SQK)+1.3SEKvc(Mcb+Mct)/HnMMN层次柱号截面内力SGK活载 雪载 左风 右风左震右震左风右风左风右风左风右风左风右风左震右震左震右震地震非地震地震非地震地震非地震地震M50.2 10.1 9.9 -8.0 7.7 -25.4 24.6 67.69 80.85 58.99 80.92 70.98 84.14 39.06 60.98 33.16 98.16 22.13 87.13 70.98 98.16 60.98 22.13 84.14 98.16 上端N251.3 33.4 31.1 -2.2 -4.1 -11.8 13.9 346.51 344.88 331.28 328.57 370.18 368.55 248.29 245.57 304.88 338.29 251.51 284.92 370.18 338.29 245.57 251.51 368.55 338.29 M45.4 7.9 7.9 -4.1 4.1 -12.8 12.8 62.07 68.96 56.44 67.92 65.56 72.45 39.62 51.10 42.58 75.86 32.71 65.99 65.56 75.86 51.10 32.71 72.45 75.86 E柱下端N262.9 33.4 31.1 -2.2 -4.1 -11.8 13.9 360.43 358.80 345.20 342.49 385.84 384.21 259.89 257.17 318.80 352.21 263.11 296.52 92.81 385.84 352.21 257.17 263.11 384.21 352.21 M-37.6 -7.1 -6.8 -10.9 11.2 -37.3 37.1 -64.24 -45.64 -67.38 -36.37 -66.90 -48.29 -52.90 -21.89 -97.69 -0.97 -89.49 7.23 -48.29 -0.97 -52.90 -89.49 -67.38 -97.69 上端N251.3 54.5 52.9 -6.1 5.3 -7.4 2.3 372.75 382.34 346.46 362.43 387.56 397.14 242.79 258.76 323.68 336.29 268.13 280.74 397.14 336.29 242.79 268.13 346.46 323.68 M-42.3 -5.1 -4.9 -7.9 8.0 -26.4 26.4 -64.53 -51.16 -66.80 -44.53 -68.73 -55.37 -53.35 -31.07 -88.02 -19.38 -79.07 -10.43 -55.37 -19.38 -53.35 -79.07 -68.73 -88.02 C柱下端N262.9 54.5 52.9 -6.1 5.3 -7.4 2.3 386.67 396.26 360.38 376.35 403.22 412.80 254.39 270.36 337.60 350.21 279.73 292.34 99.05 412.80 350.21 254.39 279.73 403.22 337.60 M-14.5 -3.6 -3.4 -5.2 5.1 -20.1 21.1 -26.83 -18.14 -28.25 -13.76 -27.50 -18.80 -21.82 -7.33 -45.57 7.99 -42.33 11.23 -27.50 -45.57 -7.33 11.23 -28.25 -45.57 上端N205.5 25.6 23.6 1.7 -7.8 19.2 -16.2 283.86 275.90 274.05 260.80 303.93 295.98 207.87 194.61 285.72 239.70 242.26 196.24 303.93 285.72 194.61 196.24 274.05 285.72 M-14.8 -3.5 -3.3 -2.4 2.4 -8.9 9.1 -24.70 -20.63 -24.59 -17.80 -25.45 -21.38 -18.20 -11.41 -31.31 -7.91 -28.02 -4.62 -25.45 -31.31 -11.41 -4.62 -25.45 -31.31 顶层B柱下端N217.1 25.6 23.6 1.7 -7.8 19.2 -16.2 297.78 289.82 287.97 274.72 319.59 311.64 219.47 206.21 299.64 253.62 253.86 207.84 41.00 319.59 299.64 206.21 207.84 319.59 299.64 M44.1 6.6 6.7 -16.6 16.6 -47.2 47.4 48.22 76.10 36.15 82.63 52.06 79.95 20.86 67.34 -4.42 118.56 -13.91 109.07 79.95 118.56 20.86 -13.91 82.63 118.56 上端N830.5 160.3 157.9 -28.4 22.1 -95.9 97.9 1197.20 1239.61 1113.99 1184.68 1254.45 1296.86 790.80 861.48 966.67 1218.61 784.78 1036.72 1296.86 1218.16 790.80 784.78 1184.68 1218.61 M34.4 4.6 4.9 -15.5 15.5 -45.9 46.4 34.74 60.70 24.16 67.42 37.97 63.93 12.77 56.03 -15.45 104.54 -22.82 97.17 63.93 104.54 12.77 -22.82 67.42 104.54 E柱下端N842.1 160.3 157.9 -28.4 22.1 -95.9 97.9 1211.12 1253.53 1127.91 1198.60 1270.11 1312.52 802.40 873.08 980.59 1232.53 796.38 1048.32 167.19 1312.52 1232.53 802.40 796.38 1198.60 1232.53 M-40.9 -4.1 -4.0 -26.3 26.3 -76.9 77.0 -76.93 -32.71 -89.95 -16.25 -81.34 -37.12 -77.75 -4.05 -151.45 48.62 -142.87 57.20 -37.12 48.62 -77.75 -142.87 -89.95 -151.45 上端N1254.4 218.6 216.4 -10.6 9.9 -23.4 18.5 1802.38 1819.64 1704.61 1733.37 1898.73 1915.98 1239.50 1268.26 1604.70 1659.17 1332.18 1386.65 1915.98 1659.17 1239.50 1332.18 1704.61 1604.70 M-51.0 -6.0 -5.7 -25.1 25.1 -75.9 76.1 -90.70 -48.50 -102.25 -31.91 -95.83 -53.63 -86.17 -15.83 -163.29 34.31 -152.52 45.08 -53.63 34.31 -86.17 -152.52 -102.25 -163.29 C柱下端N1266.0 218.6 216.4 -10.6 9.9 -23.4 18.5 1816.30 1833.56 1718.53 1747.29 1914.39 1931.64 1251.10 1279.86 1618.62 1673.09 1343.78 1398.25 184.45 1931.64 1673.09 1251.10 1343.78 1718.53 1618.62 M-3.4 -1.8 -1.9 -13.9 13.9 -40.0 39.7 -18.30 5.10 -25.35 13.66 -18.06 5.35 -22.90 16.10 -57.22 46.39 -56.35 47.26 -18.06 -57.22 16.10 47.26 -25.35 -57.22 上端N600.6 132.1 129.6 32.5 -38.6 119.2 -116.4 932.93 873.27 895.62 796.19 967.53 907.88 646.04 546.62 953.44 647.16 820.36 514.08 967.53 953.44 546.62 514.08 895.62 953.44 M3.2 -0.4 -0.6 -12.8 12.8 -39.4 38.8 -7.46 14.02 -14.46 21.35 -6.82 14.67 -14.71 21.11 -47.74 53.92 -48.32 53.34 -6.82 -48.32 21.11 53.34 21.35 53.92 二层B柱下端N612.2 132.1 129.6 32.5 -38.6 119.2 -116.4 946.85 887.19 909.54 810.11 983.19 923.54 657.64 558.22 967.36 661.08 831.96 525.68 97.07 983.19 831.96 558.22 525.68 810.11 661.08 M33.1 4.1 4.6 -15.9 15.9 -38.9 38.4 32.09 58.85 21.45 66.05 35.33 62.09 10.81 55.42 -8.09 92.40 -15.17 85.32 62.09 92.40 10.81 -15.17 66.05 92.40 上端N982.3 192.7 183.4 -38.0 31.7 -123.2 125.2 1416.66 1475.18 1314.48 1412.01 1483.07 1541.60 929.17 1026.71 1128.64 1451.56 913.84 1236.76 1541.60 1451.56 929.17 913.84 1412.01 1451.56 M22.4 2.8 3.1 -42.9 42.9 -117.4 116.6 -5.23 66.85 -30.42 89.71 -3.04 69.04 -37.65 82.49 -123.88 180.32 -128.67 175.53 69.04 180.32 -37.65 -128.67 82.49 180.32 E柱下端N1007.6 192.7 183.4 -38.0 31.7 -123.2 125.2 1447.02 1505.54 1344.84 1442.37 1517.23 1575.75 954.47 1052.01 1159.00 1481.92 939.14 1262.06 125.98 1575.75 1481.92 954.47 939.14 1442.37 1481.92 M-69.5 -8.5 -8.0 -27.2 27.2 -73.6 73.9 -118.13 -72.46 -129.78 -53.66 -124.99 -79.32 -107.55 -31.43 -183.88 7.87 -169.18 22.57 -79.32 -183.88 -107.55 -169.18 -129.78 -183.88 上端N1500.4 257.4 249.7 -12.3 11.6 -29.9 25.2 2150.49 2170.57 2035.48 2068.94 2267.44 2287.52 1483.15 1516.61 1911.43 1983.06 1586.38 1658.01 2287.52 1911.43 1483.15 1586.83 2035.48 1911.43 M-29.5 -3.6 -3.3 -48.5 48.6 -134.4 134.7 -81.20 0.34 -106.86 29.04 -84.11 -2.57 -97.43 38.47 -212.10 137.73 -205.87 143.96 -2.57 137.73 -97.43 -205.87 -106.86 -212.10 C柱下端N1525.7 257.4 249.7 -12.3 11.6 -29.9 25.2 2180.85 2200.93 2065.84 2099.30 2301.60 2321.67 1508.45 1541.91 1941.79 2013.42 1611.68 1683.31 164.64 2321.67 2013.42 1508.45 1611.68 2065.84 1941.79 M13.0 2.0 1.4 -12.8 12.9 -30.4 30.7 7.62 29.19 -0.40 35.55 8.73 30.30 -4.96 30.99 -23.08 56.35 -25.82 53.61 8.73 -23.08 30.99 53.61 35.55 56.35 底层B柱上端N694.5 157.4 148.1 43.7 -49.8 153.2 -150.4 1090.43 1011.95 1048.78 917.97 1128.50 1050.02 755.62 624.82 1121.42 726.74 967.71 573.03 65.81 1128.50 1121.42 624.82 573.03 917.97 726.74 101层次柱号截面内力SGKSQK风载地震力1.2SGK+1.4SQK+ 1.40.6SWK1.2SGK+1.4SWK+1.40.7SQK1.35SGK+1.4(0.7SQK+ 0.6SWK)1.0SGK+ 1.4SWK1.2(SGK+0.5SQK)1.0(SGK+ 0.5SQK)+1.3SEKvc(Mcb+Mct)/Hn|Nmax|Nmin|Mmax|+1.3SEKMMN活载 雪载 左风 右风左震右震左风右风左风右风左风右风左风右风左震右震左震右震地震非地震地震非地震地震非地震地震M11.5 1.5 1.3 -41.4 41.4 -112.6 113.3 -18.83 50.65 -42.62 73.19 -17.74 51.75 -46.39 69.42 -131.80 161.87 -134.23 159.44 -17.74 -131.80 69.42 159.44 73.19 161.87 下端N719.8 157.4 148.1 43.7 -49.8 153.2 -150.4 1120.79 1042.31 1079.14 948.33 1162.66 1084.18 780.92 650.12 1151.78 757.10 993.01 598.33 1162.66 1151.78 650.12 598.33 948.33 757.10 注:表中 M 以绕柱端顺时针为正,N 以受压为正附表 3 强柱弱梁调整按弹性弯矩分配位置柱编号M梁 节点左M梁 节点右M柱 节点上M柱 节点下M 柱M 梁1.3M 梁M 柱/1.3M梁M 柱节点上/M 柱M 柱节点下/M 柱M柱 节点上M柱 节点下E0.00 -216.30 110.92 118.56 229.48 -216.30 -281.19 -0.82 0.48 0.52 -135.91 -145.28 C-243.24 25.88 -138.79 -151.45 -290.24 269.12 349.86 -0.83 0.48 0.52 167.30 182.56 2 层B-119.29 0.00 -61.63 -57.22 -118.85 119.29 155.08 -0.77 0.52 0.48 80.42 74.66 E0.00 -243.75 104.54 92.40 196.94 -243.75 -316.88 -0.62 0.53 0.47 -168.20 -148.67 C-223.38 22.77 -163.29 -183.88 -347.17 246.15 320.00 -1.08 0.47 0.53 163.29 183.88 1 层B-122.58 0.00 -47.74 -23.08 -70.82 122.58 159.35 -0.44 0.67 0.33 107.42 51.93 E0.00 0.00 180.32 0.00 180.32 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 234.42 0.00 C0.00 0.00 -212.10 0.00 -212.10 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 -275.73 0.00 一层柱底B0.00 0.00 -131.80 0.00 -131.80 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 -171.34 0.00 附表 4 柱的剪力组合1.2SGk+1.4SWK+1.2(SGk+0.51.0(SGk+0.5VmaxSQkSwkSEk1.2SGk+1.4(SQk+0.6Swk)1.40.7SQk)1.35SGk+1.4(0.7SQk+0.6Swk)1.0SGk+1.4SwkSQk)+1.3SEkSQk)+1.3SEk非抗震层次柱号SGk活荷载雪荷载左风右风左震右震左风右风左风右风左风右风左风右风左震右震左震右震 组合抗震组合E-34.1 -6.4 -6.3 4.3 -4.2 13.7 -13.4 -46.25 -53.42 -41.14 -53.09 -48.68 -55.84 -28.05 -39.99 -26.89 -62.12 -19.49 -54.72 -55.84 -62.12 C28.5 4.3 4.2 6.7 -6.9 22.7 -22.7 45.86 34.45 47.82 28.80 48.33 36.92 37.91 18.88 66.23 7.21 60.16 1.14 48.33 66.23 顶层B10.5 2.5 2.4 2.7 -2.7 10.4 -10.8 18.39 13.84 18.87 11.28 18.92 14.37 14.32 6.73 27.56 0.00 25.27 -2.29 18.92 27.56 E-28.0 -4.0 -4.1 11.5 -11.4 33.2 -33.5 -29.58 -48.81 -21.49 -53.54 -32.10 -51.33 -11.97 -44.02 7.10 -79.61 13.16 -73.55 -53.54 -79.61 C32.8 3.6 3.5 18.4 -18.4 54.6 -54.6 59.83 28.97 68.61 17.17 63.24 32.38 58.52 7.08 112.44 -29.52 105.58 -36.38 68.61 112.44 二层B0.1 0.8 0.9 9.5 -9.5 28.3 -28.0 9.25 -6.77 14.26 -12.45 8.93 -7.09 13.46 -13.26 37.45 -35.74 37.29 -35.90 14.26 37.45 E-14.2 -1.8 -2.0 15.1 -15.1 40.1 -39.7 -6.89 -32.24 2.31 -39.93 -8.27 -33.61 6.91 -35.33 33.89 -69.85 37.03 -66.71 -39.93 -69.85 C25.4 3.1 2.9 19.4 -19.4 53.3 -53.5 51.12 18.51 60.69 6.33 53.63 21.02 52.57 -1.79 101.51 -37.33 96.24 -42.60 60.69 101.51 底层B-6.3 0.9 -0.7 13.9 -13.9 36.7 -36.9 5.37 -17.98 12.77 -26.14 4.04 -19.30 13.15 -25.76 39.73 -55.95 41.86 -53.82 -26.14 -55.95 注:表中 V 以绕柱端顺时针为正。102附表 5 框架梁斜截面承载力计算(抗震组合)b验算截面尺寸验算是否按计算Asv=svsvsvmin=层数截面V/KN/mmh0/mm0.2cfcbho / KN配筋是否需要计算配筋nAsv1Vb(加密区)Vb(非加密区)抗震承载力验算抗震承载力验算选用钢筋加密区间距非加密区间距加密区长度加密区非加密区0.26ft/fyvEC116.71250 510364.6576.5765是101 308199308116.7199116.72C8100 200 850 0.40%0.201%0.103顶层BC69.4250 410293.1561.5615是101 24516024569.416069.42C8100 200 700 0.40%0.201%0.103EC183.57250 510364.6576.5765是101 308199308183.4199183.42C8100 200 850 0.40%0.201%0.103二层BC111.61250 410293.1561.5615是101 245160245111.6160111.62C8100 200 700 0.40%0.201%0.103EC181.31250 510364.6576.5765是101 308199308181.3199181.32C8100 200 850 0.40%0.201%0.103底层BC199.59250 410293.1561.5615是101 245160245114.7160114.72C8100 200 700 0.40%0.201%0.103注:1、由于 0.2cfcbho均大于各剪力,故截面尺寸符合要求。2、sv均大于 svmin,符合要求。附表 6 框架梁斜截面承载力计算(非抗震组合)b验算截面尺寸验算是否Asv=svsvsvmin=层数截面V/KN/mmh0/mm0.25cfcbho / KN配筋0.7ftbho/KN是否需要计算配筋nAsv1选用钢筋加密区非加密区加密区长度加密区非加密区0.26ft/fyvEC129.21250 510455.81 127.63 是101 2C8100 200 850 0.40%0.20%0.103顶层BC70.45250 410366.44 102.60 否1012C8100 200 700 0.40%0.20%0.103EC176.19250 510455.81 127.63 是101 2C8100 200 850 0.40%0.20%0.103二层BC86.26250 410366.44 102.60 否1012C8100 200 700 0.40%0.20%0.103EC167.38250 510455.81 127.63 是101 2C8100 200 850 0.40%0.20%0.103底层BC87.61250 410366.44 102.60 否101 2C8100 200 700 0.40%0.20%0.103注:1、由于 0.2cfcbho均大于各剪力,故截面尺寸符合要求。 2、sv均大于 svmin,符合要求。103附表 7 框架柱正截面承载力计算(抗震组合)设计内力位置组合1M2MN ilc 211234MM 21MM bhfNc是否考虑附加弯矩的影响bN判断截面偏心类型 NMe202 ae 213 . 07 . 0MMCm NAfcc5 . 0 hlc ns2MCMnsm NMe 0 aieee0 siahee2/ bfNxc1是否小于802sassAA Asmin是否按构造配筋全截面Asmin选用配筋实际配筋面积Mmax75.8698.16352.21 30.31 43.27 0.77 0.15 否1333.33 大278.70 20-298.70 458.70 61.58 -是-1005.41 320 是Nmin22.1332.71257.71 30.31 42.12 0.68 0.11 否1333.33 大126.93 20-146.93 306.93 45.05 -是-754.40 320 是顶层Nmax75.8698.16352.21 30.31 43.27 0.77 0.15 否1333.33 大278.70 20-298.70 458.70 61.58 -是-1005.41 320 是128012183054Mmax145.28 168.20 1232.53 30.31 44.36 0.86 0.54 否1333.33 大136.47 20-156.47 316.47 215.48 否-2696.25 320 是Nmin-13.91-22.82 796.38 30.31 41.31 0.61 0.35 否1333.33 大28.65 20-48.65 208.65 139.23 -否-2006.29 320 是二层Nmax104.54 118.56 1232.53 30.31 44.58 0.88 0.54 否1333.33 大96.19 20-116.19 276.19 215.4
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