结构及板配筋A2加长743_t3.dwg
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[T0004]五层15000平方米框架教学楼(计算书、部分建筑、结构图)

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t0004 平方米 框架 教学楼 计算 部分 部份 建筑 结构图
资源描述:

摘    要

设计部分题目为XX中学教学楼,包括建筑设计和结构设计两大部分。

该建筑为五层框架结构,建筑总高度为20.4米,总建筑面积约为15000平方米。

建筑设计方面,主要完成了建筑物的平面、立面以及剖面设计。该教学楼属于综合教学楼,平面布局时首先考虑了房间功能需求。除此之外,又综合考虑了结构设计方案以及基础选型等;在这部分中,建筑和结构是相结合来做的。

结构设计方面计算了一榀框架的重力荷载、计算了风荷载和横向水平地震作用及其内力、还计算了竖向恒载作用及其内力。内力计算完成后用PKPM进行了组合,根据最不利组合进行了梁和柱截面设计。除一榀框架外,还进行了板的设计、楼梯的设计以及基础的设计。

以上计算过程中,用PKPM进行了适当验算。

专题题目为SP大板的结构性能及应用。

翻译内容是关于新结构中的防腐保护措施的。

设计部分最终成图包括:

建筑施工图:底层平面图、二层平面图、南立面图和一个横剖面图。

结构施工图:结构平面布置及板配筋图、框架配筋图、基础平面及配筋图和楼梯结构图。


关键词:框架结构  教学楼  建筑设计  结构设计  PKPM  SP大板

         结构防腐保护





ABSTRACT

The title of the design is Teaching Building Of the      . It includes architecture design and structure design.

This is a frame structure. It has 5 floors, and the total height is20.4m, the total construction area is about 15000 m2.

In architecture design aspect, it has designed the plan view, elevation and sectional drawing of this teaching building. This building is an synthetical teaching building, so when to design the plan view, the function of the room is first considered. In addition , it is considered the structural design scheme and how to choose the foundation pattern .In this pait, architecture design and structure design is connected..

In structure design aspect, it contains the calculation of the gravity load ,and the endogen calculation when wind or seismic shock force places. it also contains the endogen calculation when dead load places. After the endogen calculation is finished, the result is combined with the PKPM, and designs the section of the beam and column according to the most disadvantageous combination . It also designs the slab, stairway and foundation.

During the calculation processs , the calculation result is checked with the PKPM.

The special subject topic is the structural behaviour and applications of the Spancrete prestressed concrete board.

The title of my translation is:Protection against Corrosion in new Construction.

The design drawing includes plan view, elevation, sectional drawing and other structural drawing.


Keywords:    frame-structure   teaching-building architecture design

              structure design     PKPM

Spancrete prestressed concrete board

Protection against Corrosion in new Construction



目    录

第一部分 设计1

1 建筑设计1

1.1工程概况1

1.2 建筑概况1

1.2.1建筑平面1

1.2.2建筑立面2

1.2.3建筑剖面2

1.3 建筑材料及构造做法2

1.3.1屋面(不上人)2

1.3.2楼面3

1.3.3地面3

1.3.4内墙面3

1.3.5外墙面4

1.3.6基础4

1.3.7踢脚4

1.3.8散水4

1.3.9墙基防潮4

1.3.10女儿墙4

2 结构设计5

2.1 设计资料5

2.1.1工程概况5

2.1.2气象及地质资料5

2.2结构体系及承重方案的选取5

2.2.1结构体系5

2.2.2承重方案6

2.3结构布置及计算简图6

2.3.1梁截面尺寸的确定7

2.3.2柱截面尺寸的确定8

2.4 重力荷载计算9

2.4.1屋面及楼面的永久荷载标准值9

2.4.2屋面及楼面可变荷载标准值10

2.4.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算10

2.4.4重力荷载代表值12

2.5 框架侧移刚度计算13

2.5.1横梁、柱线刚度计算13

2.5.2横向框架柱侧移刚度D值计算14

2.6 横向水平荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算15

2.6.1横向风荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算15

2.6.2横向地震荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算20

2.7竖向荷载作用下框架结构荷载、内力计算24

2.8截面设计34

2.8.1框架梁截面设计34

2.8.2框架柱截面设计37

2.9板的设计40

2.9.1荷载计算40

2.9.2计算跨度41

2.9.3弯矩计算41

2.9.4截面设计42

2.10楼梯计算45

2.10.1楼梯板设计45

2.10.2平台板设计46

2.10.3平台梁设计47

2.11基础设计49

2.11.1基础梁截面尺寸的选取49

2.11.2荷载选用49

2.11.3基础截面设计50

2.11.4地基承载力及基础冲切验算51

2.11.5基础底板配筋计算53

参考文献100



第一部分 设计

1 建筑设计

1.1工程概况

工程名称: 中学教学楼

工程环境:

建筑类别:丙类

设计使用年限:50年

1.3.2基本使用要求

中学位于   ,是一所独立初中中学,每个年级设12个标准班级。该校教学楼的建筑面积约15000m2左右,建筑主体5层,使用要求如下:

标准普通教室40间,容纳300人的合班教室兼视听室1组,物理、化学、生物实验室各2组,美术教室2组,书法教室2间,史地教室1组,语言教室4间,微型电子计算机教室4间,音乐教室1组,舞蹈教室2组,教师办公室10间,教师休息室5间,图书阅览室1组,科技活动室1间。

1.3.3自然条件

(1) 50年一遇的基本风压值为w0=0.45kN/m2。

(2) 50年一遇的基本雪压值为s0=0.40kN/m2。

(3) 划用地范围内地质条件均匀,1#土层为粉质粘土,最厚处为4m,最薄处为3m,经载荷试验并结合工程实践经验给出的地基承载力特征值为110kPa;2#土层为粘土,平均厚度约为6m,由工程实践经验给出的地基承载力特征值为160kPa。

(4) 基本地震参数:抗震设防烈度为8°,设计基本地震加速度值为0.2g。


内容简介:
XXXXX 大 学本科生毕业设 计姓 名: 学 号: 学 院: 专 业: 设计题目: XX 中学教学楼中学教学楼 指导教师: 职 称: 年 月 XXXX 大学毕业设计(论文)任务书大学毕业设计(论文)任务书学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期:任务下达日期: 设计(论文)日期:设计(论文)日期: 设计(论文)题目:设计(论文)题目:XX 中学教学楼中学教学楼设计(论文)主要内容和要求:设计(论文)主要内容和要求:毕业设计内容包括三大部分:建筑工程设计、专业外文翻译和专题讨论(本部分选作) 。各部分的具体内容及要求如下:1建筑工程设计要求学生完成一幢建筑物的建筑和结构设计的主要部分,建筑物的建筑面积要求在 30005000m2左右,结构形式宜为钢筋混凝土框架结构,主体层数宜 47 层。具体如下:(1)建筑设计包括方案选择分析、建筑平面、立面、剖面设计。设计成果包括绘制出主要的建筑施工图至少包括建筑平面图二幅(底层平面图一幅、标准层平面图一幅) 、建筑立面图一幅、建筑剖面图一幅、建筑施工说明一份;在毕业设计说明书中撰写建筑设计说明。(2)结构设计包括结构选型与结构布置、一榀框架及其基础的设计、一部分楼面板的设计、一个楼梯的设计。最低要求为:荷载计算:恒载、楼面活载、 1雪载、风载、水平地震作用等,全部手算,水平荷载可直接计算一榀框架的;内力计算:手算可只算某一种竖向荷载的内力和某一种水平荷载的 2内力,其余电算;内力组合:可全部电算;框架配筋设计:选底层框 3 4架进行手算设计;基础:全部手算设计;楼面板设计:选一部分相对 5 6独立的楼面板进行手算设计;楼梯:全部手算设计;施工图:某一楼 7 8层的结构平面布置图、计算出的楼面板配筋图、计算出的楼梯配筋图、所 选框架的配筋图、基础平面布置图与所选框架的基础配筋图、结构施工说明;以上图纸手算不充分时用电算补充,且其中一张用手绘,其余电绘。在毕业设计说明书中撰写结构设计计算过程及说明。2专业外文翻译要求选一篇近五年来的本专业外文文献进行翻译,中文译稿在 3000 字以上。3专题讨论(选做)要求学生宜选在自己的建筑工程设计中遇到的某项特殊结构问题或难题进行专题讨论。另外,针对上述三部分内容撰写 300 字以上的中文摘要并翻译成英文。毕业设计说明书要求少量手写,其余打印。院长签字: 指导教师签字: 摘摘 要要设计部分题目为 XX 中学教学楼,包括建筑设计和结构设计两大部分。 该建筑为五层框架结构,建筑总高度为 20.4 米,总建筑面积约为15000 平方米。建筑设计方面,主要完成了建筑物的平面、立面以及剖面设计。该教学楼属于综合教学楼,平面布局时首先考虑了房间功能需求。除此之外,又综合考虑了结构设计方案以及基础选型等;在这部分中,建筑和结构是相结合来做的。结构设计方面计算了一榀框架的重力荷载、计算了风荷载和横向水平地震作用及其内力、还计算了竖向恒载作用及其内力。内力计算完成后用PKPM 进行了组合,根据最不利组合进行了梁和柱截面设计。除一榀框架外,还进行了板的设计、楼梯的设计以及基础的设计。以上计算过程中,用 PKPM 进行了适当验算。专题题目为 SP 大板的结构性能及应用。翻译内容是关于新结构中的防腐保护措施的。设计部分最终成图包括:建筑施工图:底层平面图、二层平面图、南立面图和一个横剖面图。结构施工图:结构平面布置及板配筋图、框架配筋图、基础平面及配筋图和楼梯结构图。关键词:关键词:框架结构 教学楼 建筑设计 结构设计 PKPM SP 大板 结构防腐保护 ABSTRACTThe title of the design is Teaching Building Of the . It includes architecture design and structure design. This is a frame structure. It has 5 floors, and the total height is20.4m, the total construction area is about 15000 m2.In architecture design aspect, it has designed the plan view, elevation and sectional drawing of this teaching building. This building is an synthetical teaching building, so when to design the plan view, the function of the room is first considered. In addition , it is considered the structural design scheme and how to choose the foundation pattern .In this pait, architecture design and structure design is connected.In structure design aspect, it contains the calculation of the gravity load ,and the endogen calculation when wind or seismic shock force places. it also contains the endogen calculation when dead load places. After the endogen calculation is finished, the result is combined with the PKPM, and designs the section of the beam and column according to the most disadvantageous combination . It also designs the slab, stairway and foundation. During the calculation processs , the calculation result is checked with the PKPM. The special subject topic is the structural behaviour and applications of the Spancrete prestressed concrete board.The title of my translation is:Protection against Corrosion in new Construction.The design drawing includes plan view, elevation, sectional drawing and other structural drawing.Keywords: frame-structure teaching-building architecture design structure design PKPM Spancrete prestressed concrete boardProtection against Corrosion in new Construction 目 录第一部分第一部分 设计设计 .1 11 1 建筑设计建筑设计 .1 11.1 工程概况.11.2 建筑概况.11.2.1 建筑平面.11.2.2 建筑立面.21.2.3 建筑剖面.21.3 建筑材料及构造做法.21.3.1 屋面(不上人).21.3.2 楼面.31.3.3 地面.31.3.4 内墙面.31.3.5 外墙面.41.3.6 基础.41.3.7 踢脚.41.3.8 散水.41.3.9 墙基防潮.41.3.10 女儿墙.42 2 结构设计结构设计 .5 52.1 设计资料.52.1.1 工程概况.52.1.2 气象及地质资料.52.2 结构体系及承重方案的选取.52.2.1 结构体系.52.2.2 承重方案.62.3 结构布置及计算简图.62.3.1 梁截面尺寸的确定.72.3.2 柱截面尺寸的确定.82.4 重力荷载计算.92.4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值.9 2.4.2 屋面及楼面可变荷载标准值.102.4.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算.102.4.4 重力荷载代表值.122.5 框架侧移刚度计算.132.5.1 横梁、柱线刚度计算.132.5.2 横向框架柱侧移刚度 D 值计算.142.6 横向水平荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算.152.6.1 横向风荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算.152.6.2 横向地震荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算.202.7 竖向荷载作用下框架结构荷载、内力计算.242.8 截面设计.342.8.1 框架梁截面设计.342.8.2 框架柱截面设计.372.9 板的设计.402.9.1 荷载计算.402.9.2 计算跨度.412.9.3 弯矩计算.412.9.4 截面设计.422.10 楼梯计算.452.10.1 楼梯板设计.452.10.2 平台板设计.462.10.3 平台梁设计.472.11 基础设计.492.11.1 基础梁截面尺寸的选取.492.11.2 荷载选用.492.11.3 基础截面设计.502.11.4 地基承载力及基础冲切验算.512.11.5 基础底板配筋计算.53参考文献参考文献 .100100 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 1 页第一部分 设计1 建筑设计1.1 工程概况工程名称: 中学教学楼工程环境: 建筑类别:丙类设计使用年限:50 年1.3.21.3.2 基本使用要求基本使用要求中学位于 ,是一所独立初中中学,每个年级设 12 个标准班级。该校教学楼的建筑面积约 15000m2左右,建筑主体 5 层,使用要求如下:标准普通教室 40 间,容纳 300 人的合班教室兼视听室 1 组,物理、化学、生物实验室各 2 组,美术教室 2 组,书法教室 2 间,史地教室 1 组,语言教室 4 间,微型电子计算机教室 4 间,音乐教室 1 组,舞蹈教室 2 组,教师办公室 10 间,教师休息室 5 间,图书阅览室 1 组,科技活动室 1 间。1.3.31.3.3 自然条件自然条件(1) 50 年一遇的基本风压值为 w0=0.45kN/m2。(2) 50 年一遇的基本雪压值为 s0=0.40kN/m2。(3) 划用地范围内地质条件均匀,1#土层为粉质粘土,最厚处为 4m,最薄处为 3m,经载荷试验并结合工程实践经验给出的地基承载力特征值为110kPa;2#土层为粘土,平均厚度约为 6m,由工程实践经验给出的地基承载力特征值为 160kPa。(4) 基本地震参数:抗震设防烈度为 8,设计基本地震加速度值为0.2g。1.2 建筑概况1.2.11.2.1 建筑平面建筑平面建筑平面主要表示建筑物的平面形状、水平方向各部分的布置及组合关系,门窗位置、墙和柱的位置以及其它建筑构配件的位置和大小等。 该建筑是综合教学楼,分教学区、办公区、实验区三个区外加一个合班教室,各区之间设有变形缝,满足抗震设计的要求。教学区和办公区是一边走廊、一边教室的外廊式建筑,实验区是中间为走廊、两边为教室的内廊式建筑。 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 2 页教学区教室进深为 7.5m,开间为 9.0m,实验区教室进为 8.1m,开间为10.8m,办公室开间 4.5m、进深为 6.0m,合班教室进深为 15.0m,开间为27.0m,满足不同使用功能的要求。该建筑共有五部楼梯,均设置楼梯间且为双跑,满足安全疏散的要求。1.2.21.2.2 建筑立面建筑立面建筑立面是平行于建筑物各方向外墙面的正投影,用来表示建筑物的体型、外貌等。该建筑的南立面是其主要立面。此立面办公区的南端为一主要出口,主出口以上各层为落地玻璃幕墙。该立面中表示了立面上门窗位置、形式、外墙引条线、外墙勒脚、雨水管以及东、西门进口踏步、雨篷等的位置。屋顶还表示出了女儿墙的形式。1.2.31.2.3 建筑剖面建筑剖面建筑剖面表示建筑物内部垂直方向的高度、楼层分层、垂直空间的利用以及简要的结构形式和构造方式等情况。剖面图的位置应通过门、窗、洞,借此来表示门窗洞的高度和在竖直方向的位置和构造,以便施工。从剖面中还可以看出,各层楼面都设置楼板,屋面设置屋面板,它们搁置在砖墙或楼(屋)面梁上。为了屋面排水需要,屋面板铺设成一定的坡度,以便导流屋面上的雨水经天沟排向雨水管。另外,在建筑剖面中,不仅可以看到剖切到构件(如墙身、室内外地面、楼面层、屋面层、各种梁,梯段及平台板等),还可以看到未剖到可见部分(如走廊中可见的西窗、可见的楼梯梯段和栏杆扶手,女儿墙的压顶、雨水管等)。1.3 建筑材料及构造做法1.3.11.3.1 屋面屋面(不上人)(不上人)刚性防水屋面(有保温层)135 厚 C20 细石混凝土,内配 4 双向钢筋中距 150,粉平压光2洒细砂一层,再干铺纸胎油毡一层320 厚 1:3 水泥砂浆找平层470289 厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩块保温层520 厚 1:3 水泥砂浆找平层,现捣钢筋混凝土屋面 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 3 页1.3.21.3.2 楼面楼面水磨石楼面115 厚 1:2 白水泥白石子磨光打蜡220 厚纸筋石灰泥抹底3120 厚捣制钢筋混凝土楼板地砖楼面(用于卫生间地面)1810 厚地砖楼面,干水泥擦缝25 厚 1:1 水泥细砂浆结合层315 厚 1:3 水泥砂浆找平层44050 厚 C20 细石混凝土层,坡向地漏5聚氨酯三遍涂膜防水层,厚 1.51.8 或水胶型橡胶沥青防水涂料一布四涂黑 1.82.0,四周卷起 150 高620 厚 1:3 水泥砂浆找平层,四周抹小八字角7捣制钢筋混凝土楼板1.3.31.3.3 地面地面水磨石地面115 厚 1:2 水泥白石子磨光打蜡215 厚 1:3 水泥砂浆找平层340 厚 C20 细石混凝土4撒绿豆砂一层粘牢5刷冷底子油一道,热沥青二道防潮层660 厚 C10 混凝土随捣随抹,表面撒 1:1 水泥黄沙,压实抹光7100 厚碎石夯实8素土夯实1.3.41.3.4 内墙面内墙面水泥砂浆粉面1喷内墙涂料210 厚 1:2 水泥砂浆抹面315 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆打底 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 4 页1.3.51.3.5 外墙面外墙面面砖墙面11:1 水泥砂浆勾缝2612 厚面砖(在面砖粘结面上随贴随刷一道混凝土界面处理剂,增加粘结)310 厚 1:0.2:2 水泥石灰膏砂浆粘结层410 厚 1:3 水泥砂浆打底扫光1.3.61.3.6 基础基础100 厚 C10 混凝土垫层。独立基础与联合基础均采用 C30 混凝土。1.3.71.3.7 踢脚踢脚地砖踢脚18 厚地砖素水泥擦缝25 厚 1:1 水泥细石结合层312 厚 1:3 水泥砂浆打底水泥踢脚18 厚 1:2.5 水泥砂浆,压实抹光212 厚 1:3 水泥砂浆打底1.3.81.3.8 散水散水混凝土散水120 厚 1:2 水泥砂浆抹面,压实抹光260 厚 C15 混凝土3素土夯实向外坡 41.3.91.3.9 墙基防潮墙基防潮20 厚 1:2 水泥砂浆掺 5 避水浆,位置在0.06 标高处1.3.101.3.10 女儿墙女儿墙240 厚浆砌机砖,1:1 水泥细砂浆勾凹缝 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 5 页2 结构设计2.1 设计资料2.1.12.1.1 工程概况工程概况结构类型:框架结构工程规模:主体五层,建筑面积约 15000m2抗震设防烈度:8 度,第一组别,设计基本地震加速度值为 0.20g场地类别:类地面粗糙度:C 类框架抗震等级:二级结构安全等级:二级2.1.22.1.2 气象气象及地质资料及地质资料 年平均温度:13 最热月平均最高:25.2 最冷月平均最低:3.7 年平均降雨量:506.7mm无霜期:189 天主导风向:东风 基本雪压:0.45kN/m2 夏季平均风速折算成距地面 2m 处数值:2.1m/s2.2 结构体系及承重方案的选取2.2.12.2.1 结构体系结构体系高层建筑常用的结构体系有框架结构、剪力墙结构、桶体结构以及它们的组合体系。框架结构由梁柱构件通过节点连接而成,它既承受竖向荷载又承受水平荷载。其优点为:建筑平面布置灵活,能获得较大空间,易于满足多功能的使用要求;结构自重较轻;计算理论比较成熟;在一定的高度范围内造价较低。框架抗侧移刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸。通常梁柱截面惯性矩小,侧移变形较大,在地震作用下的非结构构件破坏严 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 6 页重,这是框架结构的主要缺点。通过合理的设计,框架结构会获得良好的延性,即所谓的“延性框架”设计,其具有良好的抗震性能。2.2.22.2.2 承重方案承重方案本设计为五层综合教学楼,根据教学楼的功能要求,即房间开间方向需要较大的空间且需要较高的室内净高等,所以选择纵向框架承重方案。水平方向本设计采用现浇肋梁楼盖结构承重。现浇肋梁楼盖结构整体性好,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。本设计的基础为柱下独立基础和柱下联合基础。2.3 结构布置及计算简图图 2.1 结构布置图该综合教学楼主体结构共 5 层,层高为 3.9 m。填充墙采用 190 厚的加气混凝土砌块。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度均为120mm。框架结构是一个横向框架和纵向框架组成的空间受力体系,但在工程设计中,常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析计算。由于通常横向框架的间距相同,作用于各横向框架上的荷载相同,框架的抗侧刚度相同,因此,各榀横向框架都将产生相同的内力与变形,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。 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 7 页2.3.12.3.1 梁截面尺寸的确定梁截面尺寸的确定主梁截面高度按梁跨度的 1/151/10 估算,次梁截面高度按梁跨度的1/181/12 估算,估算过程如下,估算结果见表 2.1。梁的设计强度:C30(=14.3 N/mm2,=1.43 N/mm2) 。cftf纵 梁:11119000600 90015101510hlmm 取800hmmmmhb37525075021312131取350bmm横 梁:11117500500 75015101510hlmm 取700hmm1111700233 3503232bhmm取mmb300次 梁: 11117500417 62518121812hlmm 取mmh500 mmhb25016750031213121取mmb200走道梁:11113000200 30015101510hlmm 取500hmm1111500167 2503232bhmm因为框架梁 b250,故取 b=300mm 表 2.1 梁截面尺寸(mm)横梁(bh)PR 跨RS 跨纵梁(bh)次梁(bh)300700300500350800200500 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 8 页2.3.22.3.2 柱截面尺寸的确定柱截面尺寸的确定 柱截面尺寸可根据下式估算,cAcNfNnFgNE式中 柱组合的轴向压力设计值;N按简支状态计算的柱的负载面积;F折算在单位面积上的重力荷载代表值;Eg考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数; 验算截面以上楼层层数;n框架柱轴压比限值,对一级、二级和三级抗震等级,分别取N0.7,0.8 和 0.9。根据建筑抗震设计规范表 6.1.2 可知该框架的抗震等级为二级,再查表 6.3.7 知轴压比限值;各层的重力荷载代表值近似取0.8N13kN/m2。由结构布置图知边柱及中柱的负载面积分别为9.0 1.5m 、9.0 5.25m 和 3.75m 。则第一层柱的截面面积为222教室边柱 P:cA3221.3 9.0 3.75 13 105462.00.8 16.7mm走廊边柱 S:cA3221.3 9.0 1.5 13 105467.50.8 16.7mm中柱 R: cA3221.25 9.0 5.25 13 105505.40.9 16.7mm取柱截面为正方形,根椐上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计柱截面尺寸如表 2.2 所示: 表 2.2 柱截面尺寸(mm)层数教室边柱 P(bh)中柱 R(bh)走廊边柱 S(bh)170070070070050050025600600600600500500 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 9 页PRS7500300046003900390039003900图 2.2 框架结构计算简图基础选用独立基础,框架结构计算简图如图 2.2 所示。取顶层柱的轴线作为框架柱的轴线。26 层柱高即为层高,取 3.9m;底层柱高度从基础顶面取至一层板顶,即 h=3.9+0.45+0.25=4.6m。上式中,0.45m 为室内外高差;0.25m 为基础顶面至室外地面的高度。2.4 重力荷载计算2.4.12.4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的永久荷载标准值教室: 35 厚细石混凝土保护层(内配钢筋) 250.035=0.875kN/m2油毡防水层 0.30kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.020=0.40kN/m2 70289 厚水泥防水珍珠岩块保温层 4.0(0.07+0.289/2)=0.718kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.15=0.30kN/m2120 厚钢筋混凝土板 250.12=3.0kN/m2 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 10 页板底乳胶漆平顶 170.0120.204kN/m2 合计 5.897kN/m2走廊:35 厚细石混凝土保护层(内配钢筋) 250.035=0.875kN/m2油毡防水层 0.30kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.020=0.40kN/m270289 厚水泥防水珍珠岩块保温层 4.0(0.07+0.289/2) =0.718kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 200.15=0.30kN/m2120 厚钢筋混凝土板 250.12=3.0kN/m2纸面石膏板吊顶 0.4kN/m2 合计 5.593kN/m224 层楼面:教室: 15 厚 1:2 水泥石子 0.15250.375kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 250.1=2.5kN/m2120 厚现浇混凝土楼板 0.12253kN/m2板底乳胶漆 170.012=0.204kN/m2合计 3.979kN/m2走廊: 15 厚 1:2 水泥石子 0.15250.375kN/m220 厚 1:3 水泥砂浆找平层 250.1=2.5kN/m2120 厚现浇混凝土楼板 0.12253kN/m2纸面石膏板吊顶 0.4kN/m2合计 3.675kN/m XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 11 页2.4.22.4.2 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 0.5kN/m2楼面活荷载标准值(走廊为 2.5kN/m2) 2.0kN/m2 屋面雪荷载标准值 =1.00.40=0.40kN/m20ssrk式中:为屋面积雪分布系数,取。r0 . 1r2.4.32.4.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载;对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算过程及结果见表 2.3。表 2.3 梁、柱重力荷载标准值层次构 件/b m/h m3/(/)kN m/(/)gkN m/ilmn/iGkN/iGkN边横梁0.30 0.7025.001.005.257.50 139.38中横梁0.30 0.5025.001.003.753.00 111.25次 梁0.20 0.5025.001.002.507.50 118.75纵 梁0.35 0.8025.001.007.009.00 3 189.00258.38教室边柱、中柱0.70 0.7025.001.0012.254.60 2 112.701走廊边柱0.50 0.5025.001.006.254.60 128.75141.45边横梁0.30 0.7025.001.005.257.50 139.38中横梁0.30 0.5025.001.003.753.00 111.25次 梁0.20 0.5025.001.002.507.50 118.75纵 梁0.35 0.8025.001.007.009.00 3 189.00258.38教室边柱、中柱0.60 0.6025.001.009.003.90 270.202-5走廊边柱0.50 0.5025.001.006.253.90 124.3894.58注:1)g 表示单位长度构件重力荷载; 单位为:kN/ ;表中 gi 为梁、柱的3m粉刷层重,粉刷层重计算过程如下: (20 厚抹灰:170.02=0.34 kN/m2;外贴砖:0.5 kN/m2) 教室横梁:0.707.510.342=3.315kN 走廊横梁:0.503.00.342=0.816N纵 梁:0.8090.344+0.8090.52=16.992kN 次 梁:0.57.50.342=2.55kN1 层: XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 12 页教室边柱、中柱:(0.7-0.19)4.600.348+0.74.600.52=11.79kN走廊边柱:(0.5-0.19)4.60.348+0.54.6(0.34+0.5)28.16 kN26 层:教室边柱、中柱:(0.6-0.19)3.900.348+0.63.900.52=8.28kN走廊边柱(0.5-0.19)3.90.348+0.53.9(0.34+0.5)26.92 kN 2)梁长度取跨度;柱长度取层高。外墙体为 190 厚加气混凝土砌块,外墙面贴瓷砖(0.5 kN/m2) ,内墙面为 20mm 厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为:0.5+7.00.19+170.02=2.17kN/ m2内墙体为 190 厚加气混凝土砌块,两侧均为 20mm 厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为:7.00.19+170.022=2.01kN/ m2女儿墙墙体采用 240 厚浆砌机砖,内外墙面作法与外墙相同,则单位面积重力荷载为:0.5+19.00.24+170.02=5.40kN/ m2木门单位面积重力荷载为 0.2kN/ m2;塑钢窗单位面积重力荷载取 0.4kN/ m2。玻璃幕墙单位面积重力荷载为 1.2 kN/ 。2m2.4.42.4.4 重力荷载代表值重力荷载代表值重力荷载代表值是指结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和,是表示地震发生时根据偶合概率确定的“有效重力” 。集中于各质点的重力荷载,为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半iG层的墙、柱等重量。可变荷载组合值系数按建筑抗震设计规范表 5.1.3的规定采用;无论是否为上人屋面,其屋面上的可变荷载均取雪载。顶层重力荷载代表值包括:屋面板自重、50屋面雪载、纵横梁及次梁自重、女儿墙自重、半层柱自重、半层墙自重。其他层重力荷载代表值包括:楼面板自重、50楼面活荷载、纵横梁及次梁自重、楼面上下各半层柱及墙体自重。梁、柱自重数值取自表 2.3。 顶层重力荷载代表值:6G女儿墙自重: XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 13 页5.400.97.5272.90kN屋面恒载: 5.9757.59+5.59339=784.89 kN梁自重: 258.38kN半层柱自重: 94.5750.5=47.29kN半层墙自重: 教室外纵墙:墙重: (7.50-0.70)(3.90-0.80)2.1745.74 kN扣窗面积墙重加窗重:-(3.32.12)(2.17-0.4)-24.53 kN内纵墙:墙重: (7.50-0.70)(3.90-0.80)2.1745.74 kN扣窗面积墙重加窗重:-(2.412)(2.01-0.2)-1.50.92(2.07-0.4)-24.53 kN走廊外纵墙: (7.50-0.70)(3.90-0.80)1.225.30 kN横墙:墙重: 1.9(7.50-0.70)(3.90-0.65)2.0184.40 kN76.60 kN50屋面雪荷载: 0.50.40(7.5+3.0)9.0=18.9kN总 计 =1023.13kN 5G24 层重力荷载代表值:234()GGG楼面恒载: 3.987.59+3.67539.0=367.81kN梁自重: 258.38kN 上下半柱自重: 94.58kN XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 14 页上下半墙自重: 153.20kN 50楼面活荷载: 0.59.0(7.522.0+32.5)=101.25kN 总 计 =975.21kN2G1 层重力荷载代表值:1G楼面恒载: 367.81kN 梁自重: 258.38kN 上下半柱自重: (141.45+94.58)0.5= 154.39kN 上下半墙自重: 153.2+0.50.459(2.17*2+2)+0.25970.193187.90 kN 50楼面活荷载: 0.59.0(7.522.0+32.5)=101.25kN 总 计 =1033.35kN1G则一榀架总重力荷载代表值为: 15niG n 5123451iiGGGGGG 1033.35975.21 3 1023.134982.11kN 2.5 框架侧移刚度计算2.5.12.5.1 横梁、柱线刚度横梁、柱线刚度计算计算1. 横梁的线刚度计算梁的线刚度。其中为混凝土弹性模量; 为梁的计算跨度;lIEibcb/cEl为梁截面惯性矩。在框架结构中,通常现浇层的楼板,可以作为梁的有bI效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架侧移,为考虑这一有利作用,在计算梁截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架梁取,对中框架梁取05 . 1 IIb(为梁矩形部分的截面惯性矩)。横梁线刚度计算过程见表00 . 2 IIb0Ibi2.4。表 2.4 梁线刚度计算表bi类别Ec/(N/mm2)hb/mm2I0/mm4l/mmEcI0/l/(Nmm)2 EcI0/l/(Nmm) XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 15 页边横梁3.01043007008.57510975003.4310106.861010走道梁3.01043005003.12510930003.12510106.2510102. 柱线刚度计算柱的线刚度,其中为柱的截面惯性矩,为框架柱的计cccchIEi/cIch算高度。柱线刚度计算过程见表 2.5。 ci表 2.5 柱线刚度计算表ci类别Ec/(N/mm2)hb/mm2I0/mm4ch/mmcchIE/0/(Nmm)柱型 13.01047007002.001010460013.051010柱型 23.01045005005.2110946003.401010柱型 33.01046006001.08101039008.311010柱型 43.01045005005.2110939004.0110102.5.22.5.2 横向框架柱侧移刚度横向框架柱侧移刚度 D D 值计算值计算柱的侧移刚度按式计算,梁柱相212hiDcc对线刚度比及柱的侧移刚度修正系数的计算一Kc公式为:一般层 cbiiK2 一一K2Kc底 层 cbiiK 一一KKc25 . 0现以第二层 R-6 柱的侧移刚度计算为例,说明计算过程,其余柱的计算过程从略,计算结果见表2.6。第二层 R-6 柱及与其相连的梁的相对线刚度如图 2.3 所示,图中数据取自表 2.4 和表 2.5。由上述计算公式可得梁柱线刚度比为:一K6.86 26.25 21.5788.31 2K 1.5780.5811.578 2c图 2.3 G-4 柱及与其相连的梁的相对线刚度 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 16 页1012 8.31 100.58138066.5N/mm3900 3900D表 2.6 横向框架柱侧移刚度 D 值计算表(N/mm)层次柱型边梁线刚度走道梁线刚度 柱线刚度一KcDiD中柱6.8610106.25101013.0510101.00 0.50137058.35教室边柱6.861010013.0510100.526 0.406 30052.6一层走廊边柱06.2510103.39710101.84 0.60911738.4978849教室边柱6.86101008.30810100.826 0.46930750.96走廊边柱06.2510104.00610101.56 0.57918290.46二五层中柱6.8610106.2510108.30810101.578 0.58138066.4687108 故该框架为横向规则框架。1278849/0.9050.7,87108DD 2.6 横向水平荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算2.6.12.6.1 横向风荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算横向风荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算1. 风荷载标准值由建筑结构荷载规范7.1 节知,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算 0zszk式中 风荷载标准值(kN/m2) ;k基本风压(kN/m2) ;0风荷载体型系数;s风压高度变化系数;z高度 z 处的风振系数。z基本风压按该规范附表 D.4 给出的 50 年一遇风压采用,北京地区0为=0.45kN/m,地面粗糙度为 C 类。风载体型系数由该规范第 7.3 节查得:0 =0.8(迎风面)和=-0.5(背风面) 。ss建筑结构荷载规范7.4.2 条规定,对于高度大于 30m,高宽比大于1.5 且可忽略扭转影响的高层建筑,均应通过风振系数来计算。本设zk计中,房屋高度 H20.40m 30m,HB20.40/10.51.94 1.5,故该房屋需考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。建筑结构在 z 高度处的风振系数按下式来计算 z XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 17 页 式中, 脉动增大系数; 脉动影响系数; 振型系数;z 220 10.45 0.62 0.500.07w T查表得,1.2, 0.40,、可分别由表查得,zz所以, 1.2 0.4011izzzzzH 风压高度变化系数由该规范表 7.2.1 根据各层高度用插入法求得。z将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,如图 2.3 所示。kF框架第 层的层间剪力,按式计算。 iiVnikkiFV一榀框架各层节点的受风面积 A,取上层的一半和下层的一半,顶层取到女儿墙顶,底层只取到下层的一半。注意底层的计算高度应从室外地面开始算起。各层 A 值的计算过程如下:顶层 A=(0.9+3.9/2)9.0=25.65m2 中间层 A=3.99.0=35.10m2底层 A=3.9/2+(3.9+0.45)/29.0=37.125m2风荷载作用下框架内力计算过程及结果见表 2.7。表 2.7 沿房屋高度分布风荷载标准值及层间剪力层次zs/mz/Hzzkw/mA2/kNiF/kNiV51.561.320.8510.850.45 0.78 25.65 19.89719.89741.631.316.050.770.750.45 0.72 35.1 25.10244.99931.641.312.150.580.740.45 0.71 35.1 24.91969.91921.641.38.250.40.740.45 0.71 35.1 24.91994.83811.641.34.350.210.740.45 0.71 37.13 26.357 121.21zZz XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 18 页19.9025.1024.9224.92 26.36图 2.4 等效节点集中风荷载(单位:kN)2风荷载作用下的水平位移验算风荷载作用下的水平位移根据图 2.4 所示的水平荷载及表 2.7 中计算的层间剪力,再根据表 2.6 求出的框架层间侧移刚度,由下式计算:sjijiiDVu1/knkuu1式中,为第 层的层间侧移刚度;、分别为第 、层的层sjijD1iiukuik间侧移; 为同层内框架柱的总数。计算过程及结果见表 2.8,表中还计算s了各层的层间弹性位移角。iiehu /表 2.8 风荷载作用下框架层间侧移计算层次Fi/KNkNVi/mmNDimmuimmui/mmhi/iiehu519.89719.89787107.8870.2284.17339001/17074425.10245.00087107.8870.51663.94539001/7550324.91969.91987107.8870.8033.42839001/4859224.91994.83887107.8871.0892.62639001/3582126.357121.19578849.4451.5371.53745501/2960 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 19 页由表可见,层间最大弹性位移角发生在第 1 层,其值为 1/6566 远小于1/550,满足式的要求,为弹性层间位移角限值,钢筋iiehu / e e混凝土框架其取值为 1/550。 3风荷载作用下框架结构内力计算 框架柱端剪力及弯矩的计算公式分别为isjijijijVDDV1yhVMijbij , hyVMijuij)1 ( 其中和均取自表 2.5,层间剪力取自表 2.6。各柱反弯点高ijDijDiV比按下式计算:321yyyyyn式中 框架柱标准反弯点高比;ny上、下层梁的相对线刚度变化的修正值; 1y上层层高变化时反弯点高度比的修正值;2y下层层高变化时反弯点高度比的修正值。3y由下层层高对该层层高的比值具体计算及结果见表 2.9。表 2.9 风荷载作用下柱弯矩、剪力计算表柱型层次/mih/KNiVijD/(N/mm)1 iD1 iV/kNK yuiM1/kNmbiM1/kNm53.919.98710830751 7.02 0.826 0.3517.819.58843.9458710830751 15.9 0.8260.437.1724.7833.969.928710830751 24.7 0.826 0.4552.9443.3223.994.848710830751 33.5 0.8260.565.2965.29教室边柱 P14.6121.27884930053 46.2 0.526 0.7455.25157.253.919.987108380668.71.578 0.3821.0212.8943.9458710838066 19.7 1.578 0.4542.1834.5133.969.928710838066 30.6 1.578 0.4861.9657.223.994.848710838066 41.4 1.5780.580.8280.82中柱 R14.6121.27884937058571.005 0.6591.71170.353.919.98710818290 4.181.560.3810.16.19243.9458710818290 9.451.560.4520.2716.5833.969.928710818290 14.71.560.4829.7727.4823.994.848710818290 19.91.560.538.8338.83走廊边柱 S14.6121.27884911738181.840.6529.0553.95 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 20 页梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按照下列公式计算: )(, 1uijbjirblblblbMMiiiM)(, 1uijbjirblbrblbMMiiiM lMMVrblbb/ )(nikrblbiVVN)(式中:、分别表示节点左右梁的线刚度;、分别表示节点左右lbirbilbMrbM梁端的弯矩;为柱在的 层的轴力,以受压为正。iNi表 2.10 风荷载作用下的梁端弯矩、剪力及柱轴力计算教室梁 PR走廊梁 RS柱轴力层次lbMrbMlbVlbMrbMlbVNp 边N 中Ns 边517.806 10.996 7.5 3.8402 10.02910.136.71-3.84 -2.87 -6.71446.7628.87.5 10.075 26.26726.5317.58 -13.9 -10.4 -24.3377.726 50.457 7.5 17.091 46.01946.4330.79-31-24.1 -55.12108.672.182 7.5 24.105 65.83366.3344.05 -55.1-44-99.11120.5390.237.5 28.102 82.29467.9350.06 -83.2-66-149注:1)柱轴力中的负号表示拉力。2)表中 M 量纲为 kNm,V 量纲为 kN,N 量纲为 kN,l 量纲为 m。 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 21 页-83.2-44.00-55.1-24.10-31-10.4-13.9-2.87-3.8450.0628.1028.1044.0524.1124.1130.7917.0917.0917.5810.0810.086.713.843.84-66.00-6.71-24.3-55.10-99.10-149.0017.8117.8146.7677.73108.6120.5382.2990.2367.9072.1865.8366.3050.4646.0246.428.826.2726.511.0010.0310.19.5937.1724.7852.9443.3265.2965.2955.25157.2170.391.7180.8280.8257.2061.9634.5142.1812.8922.0310.120.276.1916.5829.7727.4838.8338.8329.0553.95(a)框架弯矩图(kNm) (b)梁端剪力和柱轴力图(kN)图 2.5 横向框架在水平风荷载作用下的弯矩、梁端剪力和柱轴力图2.6.22.6.2 横向地震荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算横向地震荷载作用下框架结构荷载、内力和侧移计算1横向框架自振周期计算 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 22 页对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自振周期可按下式计算:)(1sTTTuT7 . 11式中:为计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m) ;为结构TuT基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,框架结构取 0.60.7。按下列公式计算:Tu , , sikkGGVisjijiiDVu1/knkTuu1式中各符号的意义同上,这里不再重述。的计算过程及结果见表 2.11。Tu表 2.11 结构顶点假想侧移计算表Tu层次kNGi/kNViG/)/(mmNDiiumm/iumm/51023.11023.138710811.746177.344975.211998.348710822.941165.593975.212973.558710834.136142.652975.213948.768710845.332108.5211033.44982.117884963.18563.185取=0.7,则T11.7 0.70.170.50Ts2.水平地震作用及楼层地震剪力计算 本设计中,结构高度不超过 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即底部剪力按下式计算EkFqeEkGF1式中:为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值;为结构等1eqG效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值,多质点应取总重力荷载代表值的 85%。则 =0.854982.11=4234.79kNieqGG85. 0北京地区按抗震设防烈度为 8 度,由建筑抗震设计规范表5.1.41 查得水平地震影响系数最大值,按第一组情况下的max0.16类建筑场地,由该规范表 5.1.42 查得特征周期,根据地震影sTg35. 0响系数曲线,地震影响系数为:1 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 23 页0.90.91max10.350.160.1160.50gTT故10.116 4234.79491.2EkeqFGkN因,故应考虑顶部附加地震作用。sTg49. 035. 04 . 14 . 110.50Ts顶部附加地震作用系数按建筑抗震设计规范表 5.2.1 计算,即10.080.070.08 0.500.070.11nT各质点的水平地震作用及各层地震剪力分别按下式计算: , nEknjjjiiiFHGHGF11nikkiFV具体计算过程及结果见表 2.12。3. 水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按下式计算iuiu sjijiiDVu1/knkuu1式中各符号的意义同前,计算过程及结果见表 2.13,表中还计算了各层的层间弹性位移角。e表 2.12 横向水平地震作用下楼层剪力计算表层次iH/miGkN/iiHGkN/iiHGiiHGiFkN/iVkN/520.21023.1320667.20.335146.45146.45416.3975.2115895.90.258112.64259.09312.4975.2112092.60.19685.689344.7828.5975.218289.290.13458.739403.5214.61033.354753.410.07733.683437.2表 2.13 横向水平地震作用下的位移验算层次iVkN/iD)/(mmNiumm/iumm/ihmm/iiehu5146.4587107.91.68113.2539002319.74259.0987107.92.97411.5639001311.23344.7887107.93.9588.593900985.332403.5287107.94.6324.6323900841.91437.278849.45.5455.5454600829.61由上表可见,最大层间弹性位移角发生在第二层,其值为 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 24 页1/12601/550,满足式的要求,的意义及取值同前。iiehu / e e4水平地震作用下的内力计算水平地震作用下框架结构内力计算过程与风荷载作用下的相同。梁端弯矩及柱轴力按下列公式计算:; ;)(, 1uijbjirblblblbMMiiiM)(, 1uijbjirblbrblbMMiiiM; lMMVrblbb/ )(nikrblbiVVN)(式中各符号意义同前,具体计算过程及结果见表 2.142.15。表 2.14 地震荷载作用下柱弯矩、剪力计算表柱型层次ih/mm iV/kN ijD/(N/mm)1 iD/(N/mm)1 iV/kN KyuiM1/kNm biM1/kNm 53.9 146.4871083075151.70.82574 0.35 131.170.5743.9 259.1871083075191.464 0.82574 0.4214142.733.9 344.88710830751121.71 0.82574 0.45 261.1213.623.9 403.58710830751142.45 0.82574 0.5277.8277.8教室边柱 P14.6 437.27884930053166.63 0.52571 0.74 199.3567.253.9 146.4871083806663.999 1.57806 0.38 154.794.8543.9 259.18710838066113.22 1.57806 0.45 242.9198.733.9 344.88710838066150.67 1.57806 0.48 305.6282.123.9 403.58710838066176.34 1.57806 0.5343.9343.9中柱 R14.6 437.27884937058205.48 1.00468 0.65 330.8614.453.9 146.4871081829030.7511.560.38 74.3645.5743.9 259.1871081829054.4021.560.45 116.795.4833.9 344.8871081829072.3951.560.48 146.8135.523.9 403.5871081829084.7281.560.5165.2165.2走廊边柱 S14.6 437.2788491173865.0871.840.65 104.8194.6表 2.15 地震作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算教室梁 PR走廊梁 RS柱轴力 N层次lbMlrbMlbVlbMrbMlbVNp 边 N 中 Ns 边5131.06 80.934 7.5 28.27 73.81674.355 349.3903 -28.3 -21.1-49.44284.6 176.622 7.5 61.5161.09162.27 3107.784 -89.8 -67.4 -1573403.76 263.73 7.589240.53242.29 3160.942-179 -139 -3182491.39 327.353 7.5 109.2 298.56300.74 3199.768-288 -230 -5181477.07 352.858 7.5 110.7 321.82270.01 3197.278-399 -317 -715注:1) 柱轴力中的负号表示拉力。 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 25 页 2)表中量纲为 kNm,量纲为 kN,量纲为 kN, 量纲为 m。MVNl地震荷载作用下的框架弯矩图和梁端轴力剪力图见图 2.6。50.9650.9646.9846.9839.9439.9431.1031.1020.5420.549.319.31198.8399.1550.9646.9839.9431.1020.549.3178.4349.22104.59118.12132.43132.8928.2964.1790.90118.12132.43163.63154.52128.91104.0865.8230.3618.8640.9064.6880.1196.03101.69231.209.3113.9720.5430.3031.1047.9139.9459.3446.9871.1350.9675.33-9.31-4.664.669.31-29.85-14.4214.4229.85-60.95-31.2331.2360.95-100.89-50.6350.63100.89-147.87-74.7874.78147.87-198.83-99.15194.6104.8165.2165.2135.5146.895.4845.57116.774.36154.794.85242.9198.7305.6282.1343.9343.9330.8614.4567.2199.3277.8277.8213.6261.1142.7214.0070.5774.3673.8280.93162.27161.09176.62240.53240.53263.73300.74298.56327.35270.01352.86321.82477.07491.39403.76284.6131.06131.06-715.0-518.0-318.0-157.0-49.4-317.028.2728.2749.3961.561.5107.7889.089.0160.94109.2109.2199.77110.7110.7197.28-28.3-21.1-89.8-67.4-197.0-139.0-288.0-230.0-399.0(a)框架弯矩图(kNm) (b)梁端剪力和柱轴力图(kN)图 2.6 左震作用下框架弯矩图、梁端剪力和柱轴力图2.7 竖向荷载作用下框架结构荷载、内力计算1. 计算单元取轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为 9.0m,如图 2.7 所示。 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 26 页由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的横向荷载如图中阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。图 2.7 横向框架计算单元2. 荷载计算1)恒载计算在图 2.8 中,和代表横梁自重,为均布荷载形式。1q2q对于第 5 层 15.2520.70-0.120.02 17 5.64/qkN m 13.7520.50-0.120.02 174.022/qkN m 22qq和分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载,由图 2.6 所示几何关系可得 5.104.522.95 =5.103.015.302q/kN m2q/kN m XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 27 页M3M2M1q1q1q2q2P3P2图 2.8 各层梁上作用的恒载和分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载,它包括梁自重1p2p(包括粉刷) 、楼板重和女儿墙重等的重力荷载,计算如下:纵梁自重 0.35 0.8 2520.80-0.120.02 17 7.462/kN m ()次梁自重 0.20 0.50 2520.50-0.120.02 172.772/kN m ()女儿墙自重 5.40 0.9 4.86/kN m则 113.07.54.5 2.2522.255.107.462 9.022P 7.52.7729.04.86 9.0233.172kN213.07.534.54.5 2.2522.251.5 25.107.462 9.0222P 7.52.772246.812kN334.51.5 2 5.107.462 9.0 124.532PkN 集中力矩11 10.60.35233.1729.152MPekNm22 20.60.35246.8130.852MPekNm33 30.50.35124.539.342MPekNm对 14 层,1q包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载。其它荷载计算同第 5 层,结果为 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 28 页 15.642.013.90.7012.07/qkN m14.022/qkN m 23.47 4.5 15.62/qkN m23.47 3 10.41/qkN m 113.07.54.5 2.2522.253.477.462 9.022P 7.52.7729.02.1790.603.90.802 3.3 2.12 0.4 2 3.3 2.1 185.65kN 213.07.534.54.5 2.2522.251.5 23.477.462 9.0222P 7.52.7722.019-0.603.90.82 1.5 0.92 0.4 2 1.5 0.9240.39kN 334.51.5 2 3.477.462 9.02.1790.503.90.890.52.12P 0.49-0.52.1 131.78kN集中力矩11 10.60.35185.6523.212MPekNm22 20.60.35240.3930.052MPekNm33 30.50.35131.789.882MPekNm2)活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图 2.9 所示。M3M2M1q2q2P3P2P1图 2.9 各层梁上作用的活载 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 29 页对于第 5 层 24.5 0.5 2.25/qkN m23 0.5 1.5/qkN m 113.07.54.5 2.2522.250.5 10.9722PkN 213.07.534.54.5 2.2522.251.5 20.518.84222PkN 334.51.5 2 0.5 7.882PkN 集中力矩 11 10.60.3510.971.372MPekNm22 20.60.3518.842.3552MPekNm33 30.50.357.880.5912MPekNm同理,在屋面雪荷载作用下 24.5 0.4 1.8/qkN m23 0.4 1.2/qkN m 18.78PkN215.07PkN36.3PkN 11.098MkNm21.88MkNm30.473MkNm对 14 层 24.5 2 9/qkN m23 2 6/qkN m 143.9PkN275.35PkN331.5PkN 15.49MkNm29.42MkNm32.36MkNm将以上计算结果汇总,见表 2.16 和 2.17。表 2.16 横向框架恒载汇总表层次1q1q2q2q1P2P3P1M2M3M55.644.0222.9515.30233.17246.81124.5329.1530.859.431412.074.0215.6210.41185.65240.39131.7823.2130.059.88注:表中q的量纲为 kN/m, P的量纲为 kN, M的量纲为 kNm。表 2.17 横向框架活载汇总表层次2q/(kN/m)2q/(kN/m)1P/kN2P/kN3P/kN1M/kNm2M/kNm3M/kNm52.25(1.8)1.5(1.2)10.97(8.78)18.84(15.07)7.88(6.3)1.37(1.10)2.36(1.88)0.59(0.47)149.06.043.975.3531.55.499.422.36 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 30 页注:表括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。3)内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载均对称,故计算时可用半框架。弯矩计算过程及结果见图 2.10,所得弯矩图如图2.11 。恒载作用下固端弯矩的计算:5 层 1q作用下 221115.64 7.526.441212PRRPMMqlkNm 短跨计算跨度010245000.32 7500ll01l 长跨计算跨度02l2q作用下 22321112PRRPMMq l 223122.95 7.51-0.30.312 100.80kNm1q作用下 221114.02 1.53.0233RSMqlkNm2q作用下 221515115.30 1.57.178383RSMqlkNm则 26.44 100.80127.24PRRPMMkNm-3.027.1710.19RSSRMMkNm同理 14 层 125.19PRRPMMkNm7.90RSSRMMkNm XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 31 页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.548 0.4520.320.388 0.2920.40.629.15-127127.230.85 -10.2-10.29.3453.75 44.34-47.3-57.4 -43.20.340.5118.05 -23.722.17-20.60.17-21.6 -0.283.076 2.537-0.55-0.66-0.58.749 13.1274.88-104101.5-78.7 -53.7-22.7 13.350.354 0.354 0.2920.2310.280.28 0.2090.438 0.281 0.28123.21-125125.230.05-7.9-7.99.8836.136.1 29.78-34 -41.3 -41.3 -30.8-0.87 -0.56 -0.5626.88 18.05-1714.89 -28.7 -20.6 -0.43-15.4 -0.28 0.255-9.88 -9.88 -8.158.054 9.762 9.762 7.2876.754 4.333 4.33353.1 44.27-121114.1 -60.2 -52.1 -31.8-17.4 3.499 4.0320.354 0.354 0.2920.2310.280.28 0.2090.438 0.281 0.28123.21-125125.230.05-7.9-7.99.8836.136.1 29.78-34 -41.3 -41.3 -30.8-0.87 -0.56 -0.5618.05 18.05-1714.89 -20.6 -20.6 -0.43-15.4 -0.28 -0.28-6.76 -6.76 -5.576.191 7.504 7.504 5.6016.988 4.483 4.48347.447.4-118112.2 -54.4 -54.4 -33.5-17.2 3.648 3.6480.354 0.354 0.2920.2310.280.28 0.2090.438 0.281 0.28123.21-125125.230.05-7.9-7.99.8836.136.1 29.78-34 -41.3 -41.3 -30.8-0.87 -0.56 -0.5618.05 14.99-1714.89 -20.6 -17.8 -0.43-15.4 -0.28 -0.28-5.67 -5.67 -4.685.527 6.699 6.699 5.0016.988 4.483 4.48348.48 45.42-117111.6 -55.2 -52.3 -34.1-17.2 3.648 3.6480.294 0.462 0.2440.199 0.241 0.379 0.1810.438 0.281 0.28123.21-125125.230.05-7.9-7.99.8829.98 47.11 24.88-29.3 -35.5 -55.8 -26.7-0.87 -0.56 -0.5618.050 -14.712.44 -20.60 -0.43-13.30 -0.28-1 -1.57 -0.831.715 2.077 3.2671.565.962 3.825 3.82547.04 45.55-116110 -54.1 -52.6 -33.4-16.1 3.269 2.99122.77-26.31.634PRS图 2.10 恒荷载作用下的横向框架弯距的二次分配(kNm) XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 32 页kNm恒载弯矩图 图 2.11 恒载作用下框架弯距图(kNm) XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 33 页梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加而得。计算柱底轴力还需考虑柱的自重,如表 2.18 和 2.19 所列。 梁端剪力由荷载引起的剪力和弯矩引起的剪力两部分组成荷载引起的剪力,计算公式为: PR 跨 )1 (21211211lqlqVVGF RS 跨 22214121lqlqVVHG 式中:1q、2q、1q、2q意义同前;1l为 PR 跨跨度,2l为 RS 跨跨度;。22500.37500弯矩引起的剪力,计算原理是杆件弯矩平衡,即 PR 跨 1PRRPPRMMVVl RS 跨 2RSSRRSMMVVl 柱的轴力计算顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到,柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重。其余层轴力计算同顶层,但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。表 2.18 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力PR 跨RS 跨PR 跨RS 跨PR 跨RS 跨层次PRVVRSVV-PRVV-RSVVPVVRVRVS581.39425.67-0.33-25.4781.06181.7270.205551.14486.26529.82-0.86-16.4285.40187.12913.40346.237386.26529.82-0.77-16.985.49687.03412.91946.721286.26529.82-0.74-17.185.52787.00312.71946.921186.26529.82-0.77-16.5385.49687.03413.29346.347柱轴力 NP 柱R 柱S 柱层次N顶N底N顶N底N顶N底5314.23349.33328.742363.842175.6695200.054620.38655.48464.374499.474246.2866270.6673926.63961.73599.427634.527317.3877341.76821232.91268734.249769.349388.6889413.06911539.21595.5869.676926.026459.416488.166 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 34 页488.166926.0261595.5459.416413.069388.689341.768317.388270.667246.287200.05175.67869.676769.349734.249634.527599.427499.474464.374363.842328.7421539.21268.01232.9961.73926.63650.48620.38349.33314.2346.34746.92146.72146.23751.1412.91987.03412.91987.00313.29387.03485.49685.52785.49685.40187.12913.40381.7270.20581.061 图 2.12 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 35 页2.8 截面设计2.8.12.8.1 框架梁截面设计框架梁截面设计以第一层 PR 梁为例说明框架梁截面设计的计算方法和过程。1梁的正截面受弯承载力计算从 PK 设计说明书中分别选出 PR 跨跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。梁的钢筋配置应符合建筑设计抗震规范6.3.3 的有关规定。支座弯矩0.7257.827.62 13.21 12.07246.3122PbVVgpkN= 0.7676.53246.31246.312FMkN m0.75 590.32442.74REFMkN m0.7264.367.62 13.21 12.07252.8522RbVVgpkN= 0.7655.71 252.85425.412RMkN m0.75 567.21425.41REFMkN m跨间最大正弯矩取控制截面,即P点的控制截面max0.7472.14246.31385.932MkN mmax0.75 385.93289.45REMkN m当梁下部受拉时,按形截面设计;当梁上部受拉时,按矩形截面设计。T形梁翼缘计算宽度可按下列三种情况确定确定:T 按计算跨度考虑 ;0l07.52.5250033flbmmm 按梁净距考虑 nS;mmSbbnf4550220023004500300 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 36 页按翼缘厚度考虑 ,fh070035665shhmm,这种情况不起控制作用,0/120/6650.180.1fhh 故取。2500fbmm梁内纵向钢筋选级钢, () ,400HRB2360/yyffN mm0.518b下部跨间截面按单筋形梁计算。因为T10120()1.0 16.7 2500 120 (665)22fcffhf b hh 3031.05289.45kN mkN m属第一类 T 型截面 62210289.45 100.01831.0 14.3 2500 665scfMf b h 11 20.0185s 2100.0185 1.0 14.3 2500 665/1220.34360scfyAf b hfmm实际配筋取 420 ()21256sAmm,满足要求。12560.63%max 0.2%,450.2%300 665tyff将下部跨间截面 420 钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋() ,再计算相应的受拉钢筋,即支座 P 上部21256sAmmsA62442.75 10360 1256 (66535)0.0831.0 14.3 300 665s 07011 20.0872/0.105665ssah 同理,支座 R 处0.083 0.087s说明富裕,且达不到屈服,可近似取sA左支座 P:620442.74 101952.12()360 (66535)sysMAmmfha实配 425()21963sAmm右支座 R: XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 37 页620425.41 101875.71()360 (66535)sysMAmmfha实配 425()21963sAmm0.3,/1256/19630.64ssAA ,满足要求。19630.98%300 665%25. 055%,25. 0maxytff表 2.19 框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/mkN /sA2/mmsA2/mm实配钢筋2/mmAsssAA /,/P-442.740.08712561952.12425(1963)0.640.98支座R-425.410.08712561875.71425(1963)0.640.981PR 跨间289.450.01851220.34420(1256)0.632斜截面受剪承载力计算PS 跨 首先做强剪弱弯调整:0.54.8752.013.90.73.979 4.57.50.7GbV 0.252 4.57.50.7114.62kNmax425.41287.731.1114.62229.987.50.7lrbbvbGbhMMVVkNlREmax0.85 229.98 195.48VkN02 . 0bhfcc 0.2 1.0 14.3 300 665570.57kN故截面尺寸满足要求。式中:为混凝土强度影响系数,当混凝土强度不超过时,取,混c50C0 . 1凝土强度等级为时,取,其间按线形内插法取用。80C8 . 0由混凝土结构设计规范表 11.3.62 知,对于二级框架,梁端箍筋加密区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mm XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 38 页小值。根据上述规范要求,梁端加密区取 2 肢8100,箍筋用级235HPB钢筋()2/210mmNfyv考虑地震作用组合的 T 形截面梁,斜截面受剪承载力: 0010.421.25svtyvREAVf bhfhs100.60.42 1.43 300 665 1.25 210665294.38195.48100kNkN即: 加密区取 1.51.57001050mmbh非加密区箍筋取 2 肢8100 箍筋。2.8.22.8.2 框架柱截面设计框架柱截面设计1 剪跨比和轴压比的验算剪跨比 630672.51 104.72216.65 660 10ccMV h轴压比 2580.890.3150.816.7 700 700cNnf bh(二级框架)式中的、和都不考虑抗震调整系数。由以上可见,各柱的剪cMcVN跨比和轴压比均满足规范要求。2柱正截面承载力计算第 1 层教室边柱 P(1) 选取及相应的进行计算maxMNmax672.51 0.8 672.51 538.01REMkNm2539.72 0.8 2539.722031.78RENkNm柱底调整:max1.25 538.01 672.51kNm63612.51 10311.002031.78 10oMemmN取和偏心方向截面尺寸的两者中的较大者,即aemm2030/1 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 39 页,故取700/3023.33mm331.0023.33354.33iaoeeemm当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值以上时,框架柱的%75计算长度按下式计算,并取其中较小值:0l (a)Hllu)(15. 010 (b)Hl)2 . 02(min0式中:、为柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁的ul线刚度之和的比值;为两者较小值;为柱的高度。minH此处水平荷载产生的弯矩设计值大于总弯矩设计值的 75%,经比较用上述公式(a)确定框架柱的计算长度,其中 13.1 8.313.16.9u0c01 0.15()1 0.15 (3.1 0)4.66.74ullHm因为5,故应考虑偏心距增大系数30/6.74 10 /7009.63lh 1 取2130.50.5 16.7 7002.012031.78 10cf AN0 . 11 15,取。0/9.63lh 0 . 1220120111()19.431.231400/1400 354.33/660ilehh 1.23 354.33700/240745.832isheeamm采用对称配筋:3002031.78 100.26316.7 700 660cxNhf bh518. 0b为大偏压情况。)(5 . 010201sycssahfbhfNeAA322031.78 10745.830.2631 0.5 0.26316.7 700 660360 (66040) 21578.11mm(2) 选取及相应的一组计算maxNMmax2580.89NkN因此组内力是地震组合的内力,故应进行柱底弯矩调整。1.25 670.76 838.45MkNm XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 40 页04.60lm 630838.45 10(2580.89 10 )324.87eM Nmm023.33348.20ieemm同理可求得 11.00 . 121.061.06 348.20700/240678.562isheeamm采用对称配筋:3002580.89 100.33516.7 700 660cxNhf bh518. 0b为大偏压情况。)(5 . 010201sycssahfbhfNeAA322580.89 10678.560.3351 0.5 0.33516.7 700 660360 (66040) 21481.77mm故 2min720600600%2 . 0mmbhAAsss选 225 加 225() 。21610ssAAmm总配筋率0.7%,满足要求。3 16100.99%700 660s3.柱斜截面受剪承载力计算 325.07kN mcM柱顶673.51kN mcM柱底则框架柱底剪力设计值 n325.07672.511.11.2306.954.600.7ccMMVkNH柱顶柱底0.2,满足要求300.85 306.95 100.0301.0 16.7 700 660REccVf bh304.70ccMV h与相应的轴力cV2539.72NkN230.30.3 16.7 700 /102454.9cf bhkN取2454.9NkN XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 41 页00056. 0105. 1hfNbhfVsAyvtREsv0331.050.85 306.95 101.57 700 6600.056 2454.9 103 1210 660故该层应按构造配置箍筋。柱端加密区底箍筋选用 4 肢10100。一层柱底的轴压比,0.315n 查规范表 11.4.17 知柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值,0.0815v则最小体积配箍率 min0.0815 16.70.65210vcvyvff0.65 640 6400.569100 8 640svvcoriAAsl 取10,则。根据构造要求,取加密区箍筋,5 .782mmAsv138.02smm410100,加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区还应满足 ,故箍筋取 410150。smmd200102.9 板的设计对板进行区格分类编号,共分两类即 A、B,示于图 2.13 中。AABBBB图 2.13 板区格分类编号图 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 42 页2.9.12.9.1 荷载计算荷载计算活载教室板 2/8 . 20 . 24 . 1mkNqB走廊板 2/8 . 20 . 24 . 1mkNqA恒载 教室板 21.2 3.984.776/BgkN m走廊板 21.2 3.684.416/AgkN m 27.576/AAgqkN m27.216/BBgqkN m 2/26.176/AAgqkN m2/25.816/BBgqkN m 2/21.400/AqkN m2/400. 12/mkNqB2.9.22.9.2 计算跨度计算跨度 A 板:3.0-0.352.65m 9.0m01l02l B 板:4.5m 7.5+0.357.85m01l02l表 2.20 单、双向板判断区格A(单向板)B(双向板)ml/012.654.5ml/029.07.850201/ll0.290.572.9.32.9.3 弯矩计算弯矩计算A 区格板:板与梁整体连接时弯矩系数分别为:端支座,-1/24;边跨中,mp1/14;离端第二支座,- 1/11;离端第二跨中,1/16;中间支座,-1/14;中跨中,1/16。故2201117.576 2.652.2172424SAAMqqlkNm -2201117.576 2.653.8001414AAMqqlkNm中 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 43 页 2201117.576 2.654.8371111RAAMqqlkNm -B 区格板:(按塑性铰线法设计)m1m1m2m2m1m2图 2.14 B 区格弯矩示意图取02m20111n38BBgqlmnn211.747.216 4.534.14/81.74 20.33 2 1.740.33kN m m 210.33 4.14 1.37/mmkN m m/1112 4.14 8.28/mmmkN m m/222 1.372.74/mmkN m m2.9.42.9.4 截面设计截面设计板厚 120mm,120-20100mm,取 1m 宽板带作为计算单元。C200h混凝土,;HPB235 钢筋,。板11.029.6/cfkN mm2210/yfkN mm XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 44 页配筋计算的过程列于表 2.25。表 2.21 A 区格板的配筋计算截面S中R/M kNm-2.2173.800-4.837210/scMf bh0.0230.0400.05011 2s 0.0230.0400.052计算配筋/2mm/scyAbhff128.18221.62283.74实际配筋/2mm6200(141)2mm8200(251)2mm8150(301)2mmB 区格板:截面有效高度:选用10 钢筋作为受力主筋,则(短跨)方向跨中截面 ;01l01120 1551002dhhcmm (长跨)方向跨中截面 ;02l023120 15 15902dhhcmm 支座截面处均为 100mm。0h跨中配筋:方向01l6122104.14 100.0431.0 9.6 1000 100scmf bh11 20.9782ss62104.14 10201.590.978 210 100ssymAmmf h选配8200 实际2251sAmm方向02l XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 45 页6222101.37 100.0181.0 9.6 1000 90scmf bh11 20.9912ss62201.37 1065.820.991 210 100ssymAmmf h按构造选配8200 实际2251sAmm支座配筋:方向01l6122108.28 100.0861.0 9.6 1000 100scmf bh11 20.9552ss62108.28 10412.940.955 210 100ssymAmmf h选配8100 实际2502sAmm方向02l6222102.74 100.0291.0 9.6 1000 90scmf bh11 20.9862ss62202.74 10132.390.986 210 100ssymAmmf h按构造选配8200 实际2251sAmm表 2.22 B 区格板的配筋计算截面0h()m610sA配筋实际sA方向01l1004.14201.598200251跨中方向02l901.3765.828200251AB1002.74132.398200251BB1008.28412.948100502支座B 边支座1008200251 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 46 页 注:表中的量纲为;的量纲为 ;量纲为。0hmmmmmkN/sAmmm /22.10 楼梯计算2.10.12.10.1 楼梯板设计楼梯板设计 采用现浇板式楼梯,层高 3.9m,踏步 150mm300mm。采用混凝30C土,梯段板和平台板采用 HRB235 钢筋,梁纵筋采用 HRB335 钢筋。楼梯上均布活载。2/5 . 3mkNqk1楼梯板设计取板厚 130。板的倾斜角为,mm5 . 0300/150tan894. 0cos取 1宽板带计算。m 荷载计算楼梯板的荷载列于表 2.23 中。总荷载设计值1.2 6.88 1.4 3.513.156/pkN m表 2.23 楼梯板的荷载荷载种类荷载标准值/mkN /水磨石面层(0.3+0.15)0.65/0.3=0.98三角形踏步0.50.30.1525/0.3=1.88混凝土斜板0.1325/0.894=3.64板底抹灰0.0217/0.894=0.38恒载小 计6.88活荷载3.5 (2) 截面设计板水平计算跨度 3.6nlm弯矩设计值 221113.156 3.617.051010nMplkN m板的有效高度 013020110hmm,则6221017.05 100.1081.0 14.3 1000 100scMf bhs0.94362017.05 10782.710.943 210 110ssyMAmmfh XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 47 页实配10100()2785mmAs 分布筋每级踏步 1 根8。2.10.22.10.2 平台板设计平台板设计设平台板厚度,取 1宽板带计算。mmh80m1荷载计算平台板的荷载列于表 2.24 中。总荷载设计值mkNp/46. 85 . 34 . 197. 22 . 1表 2.24 平台板的荷载荷载种类荷载标准值/()mkN /水磨石面层0.6580 厚混凝土板0.0825=2.00板底抹灰0.0216=0.34恒载小 计2.97活荷载3.52截面设计平台板计算跨度 2.250.2/20.15/22.225nlm弯矩设计值 22118.46 2.2254.191010nMplkN m板的有效高度 。mmh6020800,则622104.19 100.0811.0 14.3 1000 60scMf bhs0.958,6204.19 10347.120.958 210 60ssyMAmmfh配置8140,2351sAmm上部分布筋均按构造配置,取82002.10.32.10.3 平台梁设计平台梁设计 平台梁截面:250mm350mm1. 荷载计算平台梁的荷载计算列于表 2.25 中。表 2.25 楼梯板的荷载荷载种类荷载标准值/mkN /恒载梁自重0.25(0.350.08)25=1.69 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 48 页梁侧粉刷0.2(0.350.08)217=0.18平台板传来2.972.25/2=3.34楼梯板传来6.883.6/2=12.38小 计17.59活荷载3.5(3.6/2+2.25/2)10.24总荷载设计值 1.2 117.59 1.4 10.2435.44/pkN m2截面设计计算跨度 01.051.053.90.203.89nllm弯矩设计值 201135.44 3.8967.0488MplkN m剪力设计值 11135.44 3.765.56222nnVplplkN m截面按倒 L 形计算,取,取/03.89/66486flbmm/650fbmm梁的有效高度 mmh315353500/10/21.0 14.3 650 8031580/2204.49cffff b hhhkN m,为第一类 T 形截面。60.04MkN m,则6221060.04 100.0651.0 14.3 650 315scMf bhs0.966,62060.04 10657.710.966 300 315ssyMAmmfh配置 415 2706sAmm配置8200 箍筋,则斜截面受剪承载力为21025. 131525043. 17 . 025. 17 . 000hsAfbhfVsvyvtcs,满足要求。50.27 2315200kN37.12065.56kN2.11 基础设计扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础,本设计采用柱下钢筋混凝土独立基础。按受力性能,柱下独立基础有轴心受压和偏心受压两种。当受力性能为偏心受压时,一般采用矩形基础。以下以教室边柱 P 为例。 XXXX 大学 届本科生毕业设计 第 49 页2.11.12.11.1 基础梁截面尺寸的选取基础梁截面尺寸的选取= 取 1520llh 90009000450 6002015550hmm= 取 2535llb 90009000257 3603525350bmm2.11.22.11.2 荷载选用荷载选用本设计为高度的层教学楼。 建筑抗震设计规范规定:不超20.4m5过 层且高度在以下的一般民用框架房屋可不进行天然地基及基础的抗8m25震承载力验算。由PKPM中摘录以下组合基本组合:用来进行基础冲切验算及配筋。 max199.54MKN m1513.64NKN57.45VkN max2360.83NKN28.42MKN m 20.89VkN标准组合:用来计算基础面积及地基承载力验算。 max138.60MKN m1533.27NKN37.95VkN max1880.21NKN20.89MKN m 15.04VkN 基础梁顶的机制砖墙砌到室内地面标高处,机制砖墙高为mm300,其上砌块高,窗间10.450.550.250.30.45hm21.00.30.7hm墙高,长,窗边墙高,长。32.1hm1.2m32.1hm0.6m砌块重 2.17 9.00.70.71.20.62.120.81KN()()机制砖重 0.24 19 0.459.00.717.03KN()基础梁重 0.35 0.559.00.72539.94KN()则基础梁传来的荷载 120.81 17.0339.9477.78NKN2.11.32.11.3 基础截面基础截面设计设计按建筑地基基础设计规范要求,当采用独立基础或条形基础时,基础埋深指基础底面到室内地面的距离,至少取建筑物高度的,即151d0.7/151.38,基
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本文标题:[T0004]五层15000平方米框架教学楼(计算书、部分建筑、结构图)
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