南京市某公司综合楼设计【毕业设计论文计算说明书CAD图纸平面】
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毕业设计论文计算说明书CAD图纸平面
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目 录摘 要IAbstractII前 言III第1章 建筑设计说明11.1 建筑概况11.2 标高及定位11.3 用料说明1第2章 结构方案设计32.1 结构方案32.2 设计依据32.3 柱网尺寸及梁柱尺寸的确定4第3章 重力荷载代表值的计算73.1 恒荷载标准值的计算73.2 活荷载标准值计算93.3 重力荷载代表值10第4章 水平地震作用下的框架计算194.1梁柱的线刚度计算194.2各层柱侧移刚度计算（D值法）204.3框架自振周期的计算214.4横向地震作用计算214.5变形验算224.6横向框架在地震作用下内力计算23第5章 横向风荷载作用下的框架内力计算265.1 风荷载计算265.2风荷载作用下的水平位移验算275.3 风荷载下横向框架内力计算-D值法28第6章 竖向荷载作用下内力计算346.1 计算单元的选择346. 2荷载计算346.2.1 恒载标准值计算346.2.2 活载标准值计算366.2.3 竖向荷载下受力荷载图366.2.4 恒载作用下的内力计算406.2.5 活载作用下的内力计算46第7章 梁柱内力组合517.1 梁的内力组合517.2柱的内力组合57第8章 截面设计638.1 框架梁配筋计算638.2 框架柱配筋计算69第9章 楼板、屋面板结构设计计算749.1 楼面板计算749.2 屋面板计算78第10章 楼梯结构设计计算8210.1 一层楼梯设计8210.1.1设计参数8210.1.2楼梯板计算8210.1.3平台板计算8310.1.4平台梁计算8410.2标准层楼梯设计8610.2.1设计参数8610.2.2楼梯板计算8610.2.3平台板计算8710.2.4平台梁计算88第11章 基础设计计算9011.1外柱独立基础的计算9011.2内部联合基础的计算95第12章 结论100参考文献101致谢102 南京市某公司综合楼设计摘 要 本毕业设计是南京市某公司综合办公楼设计，该办公楼为主体四层，混凝土框架结构体系。本设计选择了一榀框架，从结构选型入手，对该榀框架进行层间的荷载计算，利用迭代法和D值法分别计算出水平地震作用，横向风荷载作用，竖向荷载产生的内力，再通过内力组合，得出框架的控制内力，完成框架之间的各构件截面设计，接着完成基础、楼梯和面板的设计，最后绘制出结构施工图。关键词：钢筋混凝土；框架；结构设计1Design of a company office building in NanjingAbstract The graduation project is a company of Nanjing City office building design, the office building as the main body of the four layer, concrete frame structure. This design chooses a pin frame, starting from the selection of structure, of the frames were layer between the load calculation, using iterative method and the D value method were used to calculate the horizontal earthquake action, lateral wind load, vertical load internal force, through the combination of internal forces that control the framework of internal forces, complete framework between the member section design, then complete the design of foundation, stairs and panel, finally draw structure construction drawing.Key words: Reinforced concrete; Frame; Structure designI前 言本次毕业设计是对整个大学四年学习的一个总结，它将结合我们所学的理论知识加以运用到实际工程设计中，是对我们大学阶段所掌握知识的一次检测，对我们综合能力的一次考验。我所选的毕业设计的题目为南京市某公司综合办公楼设计，这个设计将运用到结构力学，混凝土结构设计，建筑抗震设计。基础设计等相关知识，因此，在做毕业设计之前需做好充足的准备，温习一遍以前所学的理论知识，以备在做毕设之时得以全面的运用。在设计过程中，除了在图书馆和网上查阅相关资料，更少不了同学的帮助，以及指导老师的细心督促与教导。在每次的讨论中，总能发现新的问题，了解自己所不足的地方，加以更改和提高。做毕业设计的同时也是一个学习的过程，从WORD，CAD等软件的熟练操作到绘图时规范的了解，从同学间的相关帮助到自己独立解决所遇到的难题，这些无不都在不同程度的提高着我们的能力。虽然整个过程工程量很大，但是我还是尽自己的最大能力去完成这些工作，鉴于我能力水平有限，难以做到滴水不漏，存在的问题请各位老师指出，我们努力改正。 II第1章 建筑设计说明1.1 建筑概况建筑名称：南京市某公司综合办公楼设计建筑面积：1878 m2结构类型：主体为四层的混凝土框架结构抗震设防烈度：7度(0.1g)工程规定的使用年限：50年1.2 标高及定位本工程设计标高 0.000相当于本工程中地质勘探报告中的高程。建筑标高和总平面图的标高尺寸均以米计，其他以毫米计。1.3 用料说明（1）墙身外墙采用灰砂砖砌筑，其厚度为240mm，0.000以上为M5.0混合砂浆砌筑；0.000以下为M7.5水泥砂浆砌筑。内墙为240厚灰砂砖砖砌筑，M5.0混合砂浆砌筑。凡墙体转角处及墙与柱连接处均为26200的拉筋全高拉结，墙柱阳角均做水泥砂浆护角线，做法见苏J9501-30/5。墙基防潮层做法详见苏J9501-1/1。色彩及用料需先做小样，经有关方面与设计院共同商定后方可大面积施工。（2）楼地面底层雨棚的楼地面比邻近楼地面低20，并找坡0.5%坡向地漏或泄水孔，其楼地面与墙结合部位上卷120100素混凝土，并与楼板一次浇捣，不留施工缝，穿越楼板的管线应预埋套管，在两管之间用20厚防水油膏封度。所有室外平台、踏步及楼梯踏步均为防滑地砖，各教室、走廊及休息平台为普通地砖地面。（3）屋面做法屋面做法见苏J9801-1/5防水等级为三级，见苏J9501-2/7屋面分格缝见苏J9801-1，2/13屋面采用结构找坡，水落管及水斗为PVC型材。（4）室外台阶详见苏J9508-3/40坡道详见苏J9508-1/41明沟详见苏J9508-8/39，室内浅地沟详见苏J9507-1，2/34（5）门窗门窗表中所注尺寸均为洞口尺寸，加工制作时，应扣除粉刷面层厚度，门窗制造安装厂家按设计立面图式样绘制详细的施工安装图，经设计及施工单位共同审定后，再进行加工安装，窗位置位于墙厚之正中，门与墙内皮平，所有门窗、墙洞高度均应以楼地面面层算起。凡与门窗连接的梁、柱、墙均应按有关的门窗图纸预埋木砖或铁件。（6）油漆凡露明漆金属构件均刷红丹二道，灰色防锈漆二道，不露明金属铁件均刷红丹二道，凡埋入墙内的木构件均满刷沥青二道。（7）其他楼梯踏步防滑条详见苏J9505-11/2752第2章 结构方案设计2.1 结构方案综合办公楼设计考虑到办公的方便，平面布置要灵活，留有较大的办公空间，主要设计为横向框架承重体系，采用全现浇混凝土框架结构，整体性好，抗震性好;楼（屋）盖采用肋梁体系（局部为板）。2.2 设计依据2.2.1 自然条件本工程结构安全等级为二级本工程为丙级类建筑，抗震设防度为7度（0.1g）本工程地察资料由甲方提供，建筑场地为二类土本工程建筑计遵循规范如下：建筑结构荷载规范 建筑地基基础设计规范混凝土结构设计规范建筑抗震设计规范2.2.2 屋面和楼面均布活荷载标准值表2.1 屋面和楼面均布活荷载标准值表序号荷载类别均布荷载标准值(kN/m2基本风压 0.45基本雪压0.40办公室2.0不上人屋面2.0厕所4.0走道、走廊2.52.3 柱网尺寸及梁柱尺寸的确定 2.3.1 框架结构布置图2.1 框架结构平面布置图初步设计基础顶面离室外地面450mm，则底层层高为3.9+0.45+0.45=4.80m。 图2.2 框架KJ-6简图梁、柱截面尺寸的初步确定1 梁截面高度一般取梁跨度的1/14至1/8，即为（1/141/8）6000=430mm750mm，则取高度h=550mm, 截面宽度为（1/31/2）h并符合构造要求取300mm,所以梁截寸初定为bh=300mm550mm。 2. 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： （1）.柱组合的轴压力设计值注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。边柱取1.3,不等跨内柱取1.25。F按简支状态计算柱的负载面积（在每个方向上，可取左右相邻柱子间距的平均值）（边柱）（内柱）。折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取1215kN/m2(取12 kN/m2),n为验算截面以上的楼层层数。（2）.注：为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查建筑抗震设计规范可知取为0.9。为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。3、计算过程：对于边柱： 对于内柱： 所以本办公楼框架柱取将上述各构件截面尺寸统计如表2.2和表2.3 表2.2 梁截面尺寸（mm）层次混凝土等级横梁（bh）纵梁（bh）次梁（bh）AC跨、DE跨CD跨1-4C30300550300500250500250500 表2.3 柱截面尺寸（mm） 层次混凝土等级bh1-4C30550550第3章 重力荷载代表值的计算3.1 恒荷载标准值的计算1.屋面永久荷载标准值（上人）5厚高聚物改性沥青防水卷材 100.005=0.05 40厚C30细石混凝土 220.04=0.88 300厚防水珍珠岩块保温层 40.3=1.2）（2%找坡，最薄处20厚 ） 20厚1：3水泥砂浆找平 170.02=0.34120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.0V型轻钢龙骨吊顶 0.25 合计 上人屋面恒荷载： 5.72 活荷标准值： 取2.02、1-4层楼面：10mm厚瓷砖地面干水泥擦缝 250.01=3 0.2520mm水泥砂浆结合层 200.02=0.4 20厚1:3水泥砂浆找平层(表面用JS防水涂料) 200.02=0.4120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.0V型轻钢龙骨吊顶 0.25 楼面恒载: 4.33、1-4层走廊楼面恒载水磨石地面 : 20水泥砂浆打底 0.65 一道素水泥浆结合层 120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225=3.00板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34 合计：3.99 （取4.0）4.1-4层卫生间10mm厚瓷砖地面干水泥擦缝 250.01=3 0.2520厚水泥砂浆结合层 200.02=0.4）60厚细石混凝土（向地漏找坡） 220.06=1.32 20厚1：3水泥砂浆找平 200.02=0.4120厚现浇钢筋凝土板 250.12=3.0V型轻钢龙骨吊顶 0.25 卫生间楼面恒荷载： 5.62 5、外墙水泥粉刷外墙面 0.36墙体自重（240厚浆砌机砖） 0.2415=3.6 水泥粉刷内墙面 0.36 合计：4.32 6、内墙水泥粉刷内墙面 0.36墙体自重（240厚浆砌机砖） 0.2415=4.56 水泥粉刷内墙面 0.36 合计：4.32 7、框架梁（板厚120mm） 横向框架梁 梁AC,DE (300550) 框架梁自重 梁两侧抹灰 合计：3.52 纵向框架梁 (250500) 框架梁自重 梁两侧抹灰 合计：2.63 8、楼梯休息平台 10厚面层水磨石地面 : 20厚水浆砂浆打底 0.65 素水泥浆结合层一道 70厚现浇钢筋混凝土板 0.0725=1.75 板底20厚混合砂浆抹平 0.2017=0.34 合计：2.79 (取2.8)3.2 活荷载标准值计算屋面活荷载（上人屋面）： 2.0 最大雪荷载： 0.40楼面活荷载： 办公室、会议室 2.0 卫生间 2.5 走廊、楼梯、 门厅 2.5 雨篷 0.5 3.3 重力荷载代表值墙体自重计算底层墙自重（0.000以上）轴线 墙重：（6.0+6.0）（3.90.6）1.82.15.3+（1.82.10.4） = 210.437kN 柱重：250.550.554.83=108.9kN 内隔墙 墙重：（6.0+6.0）（4.20.6）5.3=228.97kN轴线 墙重：（6.0+2.5+6.0）（4.20.6）5.3=276.66kN 柱重：250.550.534.83=108.9kN轴线 墙重：6.0（3.90.7）5.3=111.3kN 柱重：250.550.554.82=78.65kN轴线 墙重：6.0（3.90.7）5.3=111.3kN 柱重：250.550.554.82=78.65kN 内隔墙 墙重：6.0（3.90.6）5.3=114.48kN轴线墙重：（6.0+6.0）（3.90.6）5.3=228.96kN 柱重：250.550.554.84=157.3kN轴线 墙重：（6.0+6.0）（3.90.6）5.3=228.96kN 柱重：250.550.554.83=117.975kN轴线 墙重：（6.0+2.5+6.0）（3.90.6）5.3=276.66kN 柱重：250.550.554.84=157.3kN A 轴线 墙重：6.05(3.9-0.65)-2.42.18-1.83.52-3.63.55.3+（2.42.180.45） （1.83.520.45）+（3.63.50.4）=246.048kN 柱重：250.550.554.86=235.95kNB轴线 墙重：6.05（3.9-0.65)-1.02.185.3+（1.02.180.2）=478.88kN C轴线 墙重：6.05（3.9-0.65)-1.02.16-0.92.145.3+（1.02.160.2） （0.92.140.2）=461.634kN 柱重：250.550.554.84=157.3kND轴线 墙重：6.05（3.9-0.65)-62.42.1-1.52.14-2.43.025.3+(62.42.10.45) +(1.52.140.45)+(2.43.020.45)=246.048kN 柱重：250.550.554.85=196.625kNE轴线 250.550.554.86=235.95kN 墙重：6.05（3.9-0.65)-62.42.1-1.52.14-2.43.025.3+(62.42.10.45) +(1.52.140.45)+(2.43.020.45)=246.048kN 柱重：则一层墙重合计：5234.052kN标准层墙自重：轴线 墙重：(6.0+6.0)(3.3-0.6)-1.81.55.3+(1.81.50.45)=158.625kN 柱重：250.550.553.33=74.87kN 内隔墙 墙重：6.0+6.0）（3.30.6）5.3=171.72kN轴线 墙重：（6.0+2.5+6.0）（3.30.6）5.3=207.495kN 柱重：250.550.553.33=74.87kN 内隔墙（卫生间） 墙重：6.0（3.30.55）3.0=49.5kN 内隔墙 墙重：（6.0+6.0）（3.30.6）5.3=171.72kN轴线 墙重：（6.0+6.0）（3.30.7）5.3=165.36kN 柱重：250.550.553.32=49.9125kN轴线 墙重：（6.6+6.6）（3.30.7）5.3=171.72kN 柱重：250.550.553.32=49.9125kN 内隔墙 墙重：（6.6+6.6）（3.90.6）5.3=230.868kN轴线 墙重：（6.0+6.0）（3.30.6）5.3=171.72kN 柱重：250.550.553.34=90.75kN轴线 墙重：(6.0+2.5+6.0)(43.9-0.6)-1.81.55.3+(1.81.50.4)=270.684kN 柱重：250.550.553.33=74.868kN轴线 墙重：(6.0+2.5+6.0)(43.9-0.6)-1.81.55.3+(1.81.50.4)=270.684kN 柱重：250.550.553.34=90.75kNA 轴线 墙重： 65(3.9-0.65)-2.41.88-1.83.52-3.63.55.3+（2.41.880.45） （1.83.520.45）+（3.63.50.4）=381.309kN 柱重：250.550.553.35=146.25kNB 轴线 墙重：6.05（3.9-0.65)-1.02.185.3+（1.02.180.2）=451.74kN 柱重：250.550.553.35=146.25kNC轴线 墙重： 7.84（3.9-0.65)-1.02.16-0.92.145.3+（1.02.160.2） （0.92.140.2）=434.604kN 柱重：250.550.553.35=146.25kND轴线 墙重： 7.85(3.9-0.65)-2.41.86-1.51.84-2.43.025.3+(2.41.860.45) +(1.51.840.45)+(2.43.020.45)=423.843kN 柱重：250.550.553.35=146.25kN二四层墙重： 4732.176kN 各层柱子自重计算 底层 柱高：3.55-0.8+0.45+0.5=3.75 角柱1： 数量：4 角柱2： 数量：4 边柱1： 数量：5 边柱2： 数量：5 中柱1： 数量：2 中柱2： 数量：2 合计：（30.05+29.71）4+（29.201+29.88）5+（30.52+30.65）2=656.785 标准层 柱高：3.3-0.5-0.8=2.45 角柱1： 数量：4 角柱2： 数量：4 边柱1： 数量：5 边柱2： 数量：5 中柱1： 数量：2 中柱2： 数量：2 合计：（19.631+19.195+）4+（19.08+19.25）5+（20.12+20.027）2=427.248 顶层 柱高：3.3-0.8=2.5 角柱： 数量：8 边柱1： 数量：5 边柱2： 数量：5 中柱1： 数量：2 中柱2： 数量：2 合计： 19.208+19.510+（22.065+20.056）2=432.842 板重力计算二层楼面卫生间 办公室 走廊 合计：1783.2KN三四层楼面（同二层楼面）卫生间 办公室 走廊 合计：1783.2KN 屋面上人屋面 女儿墙（做法：墙高1.1m，100mm的混凝土压顶） 0.240.915+250.10.24+12+0.240.36(302+14.52)=538.65KN 合计：2713.65KN楼梯重力计算单个踏步重 KN单根斜梁重 自重 抹灰 合计：1.386KN/m休息平台板重 一个休息平台梁 自重 抹灰 合计：4.84KN/m 4.847.8=37.75KN底层楼梯重 标准层楼梯重 零星构重力计算板式雨篷 恒载计算值二层梁板： 楼梯： 柱： 墙： 板式雨篷 ： 雨篷梁（250240）： 合计：9207.17KN三层（计算方法同二层）板自重： 1783.2 楼梯重： 265.76 梁自重： 1615 柱自重： 427.248 墙自重： 4732.176 合计：8823.38kN四层（计算方法同二层）板自重： 1783.2 楼梯重： 0.5265.76 梁自重： 1615 柱自重： 427.248 墙自重： 4732.176 合计：8690.5kN屋顶板自重： 2248.43梁自重： 1605.55 柱自重： 0.5 472.248 墙自重： 0.54132.18 女儿墙重： 635.98 合计：6792.17kN活载计算二四层办公室： 走廊、楼梯： 卫生间： 1240.5kN 屋顶： 3.915.60.5=304.2kN 重力荷载代表值二层： 三层： 四层： 屋顶： 图3.1各质点的重力代表值第4章 水平地震作用下的框架计算4.1梁柱的线刚度计算a. 横梁线刚度i b的计算：I=bh3/12表4.1 横梁线刚度的计算层次类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）L（mm）EcI0/L（Nmm）1.5EcI0/L（Nmm）2EcI0/L（Nmm）1-4BC、DE3.01043005504.1610960002.0810103.1210104.1610101-4CD3.01043005504.1610925004.9910107.4510109.981010b.纵梁线刚度i b的计算：I=bh3/12表4.2 纵梁线刚度的计算层次类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）L（mm）EcI0/L（Nmm）1.5EcI0/L（Nmm）2EcI0/L（Nmm）1-4纵梁3.01042505002.6010960001.310101.9510102.61010c.柱线刚度i c的计算：I=bh3/12表4.3 柱线刚度的计算层次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）139003.01045505500.762610105.86710102-433003.01045505500.762610106.93310104.2各层柱侧移刚度计算-（D值法）柱的侧移刚度按式D=c计算，式中系数c为柱刚度修正系数，对不同情况按下表计算， K表示梁刚度比。按式D=c算出各柱的侧移刚度，将计算单元范围内同层所有柱的D值相加，即为该层框架的总侧移刚度D。 表4.4 柱的D值计算层次边柱中柱简图K简图K一般层K=(i+i)/2iK=(i+i+i+i)/2i底层固接K=i/iK=(i+i)/i 表4.5 柱的侧移刚度的D值计算中框架层次边柱 （13根）中柱 （9根）Di23，40.4500.181.18104 1.360.402.581043.85610520.4500.181.181041.360.402.581043.85610510.640.439.691031.930.621.391042.51071054.3框架自振周期的计算 框架结构取0.60.7 框架顶点位移考对框架结构的影响，取周期折减系数=0.7，将用重力荷载代表值代替水平力。作用于每层上求得：表4.6 框架自振周期的计算层次4739473943860000.01920.273139293166873860000.04320.253929425261123860000.06760.210719827359392510700.14310.14314.4横向地震作用计算地震作用按7度设防类场地,设计基本加速度为，设计地震分组为第一组，查规范得。采用底部剪力法计算。由于T1=0.62 Tgn=0.62x0.08+0.07=0.12 结构底部剪力为:顶点附加地震作用力为： Fi=GiHi/GiHiFek(1-n)则各质点分配的地震作用为： 表4.7 各层间地震剪力的计算表层次(m)(m)(kN)(kN) (kN)43.313.87394102037.20.334304.94414.533.310.5929397576.50.319291.24705.7423.37.29425678600.222202.58908.3213.93.9982738325.30.125114.121022.444.5变形验算表4.8 各层变形验算层次层间剪力层间刚度层高层间相对弹性转角 备注4414.53860000.00113.31/3000层间相对弹性转角均满足的要求3705.743860000.00183.31/18332908.323860000.00243.31/137511022.442510700.00273.91/14444.6横向框架在地震作用下内力计算地震作用一般在竖直方向呈倒立的三角形分布，故得出其作用下的结构内力如图所示。内力计算也采用D值法，其计算过程如图4-1和4-2所示，其结果如图4-3和4-4所示。 114.12 1022.4 202.58 908.32 291.24 705.74 304.94 411.5图4.1 地震作用下剪力在各柱间分配图4.2 地震作用下反弯点及柱端弯矩求解图4.3 地震作用下各弯矩图图4.4 地震作用下柱的轴力和梁的剪力图 第5章 横向风荷载作用下的框架内力计算5.1 风荷载计算风荷载标准值: Z压高度变化系数，因建设地点位于有密集建筑群的城市市区，所以地面粗糙度C类S风荷载体型系数，根据建筑物的体积差得 由于结构的基本自振周期. 要考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响; C类地区:H/B=14.25/30 =0.4750.5 查表得: 查表得：则： 表5.1 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次/414.2510.741.6381.33.2582.036310.950.7680.741.4901.32.9641.48227.650.5370.741.3431.32.6711.33614.350.3050.741.1951.32.3771.188框架结构分析时，应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，计算过程如下： =9.201 5.2风荷载作用下的水平位移验算 每一层的弹性位移角是 根据建筑抗震设计规范，需要把填充墙抗侧力作用的框架考虑在内。因此层间弹性位移角的限值：风作用下的水平位移验算结果见表5-2 表5.2 风荷载作用下框架层间及侧移 层次Fi（）D i（）()（u）i （）ui（）hi（）e=（u）i /hi49.2013860009.2010.02380.352433001/9364316.77938600025.980.06730.328633001/10043215.88438600041.8640.10850.261333001/12629117.12625107058.990.15280.152843501/28469在风荷载作用下的框架间最大层间位移角为，1/9364106.89 KNm属于第一类截面，同理DC,CB跨梁也为第T形截面。 具体计算过程见表8.3表8-3 框架梁配筋表（3）梁斜截面受剪承载力计算 VMAX=193.95124.33 KN加密区长度取0.90m,非加密区箍筋取4肢8150，对于箍筋设置满足要求。 对于CB跨，梁端加密区箍筋取4肢8100,箍筋用HRB400级钢筋则 0.42ftbh0+1.25fyvAsvh0/s=450.6124.6KN由于跨度小，加密区长度取整跨。 其余计算过程见表8.4 表8.4框架梁箍筋数量计算表 注：表中V为换算至支座边缘处的梁端剪力8.2 框架柱配筋计算 1.基本数据资料柱尺寸都为550mm550mm,混凝土等级C30，纵向受力钢筋采用HRB335级，采用HPB235级。查规范所得，混凝土强度：C30 fc=14.3N/mm2 ft=14.3N/mm2 HRB335 fy=300N/mm2 HPB235 fy=210N/mm2相对受压区高度为0.55 （1）剪跨比和轴压比验算 框架梁各层剪跨比、轴压比计算结果如下表8-5所示，其中剪跨比值用Hn/(2h0)来表示，不考虑承载力抗震调整系数。各柱的剪跨比值和轴压比值均满足规范要求，剪跨比2，轴压比1.0 取1=1.0l0/h0.3h0=151.5大偏压情况下来计算e=ei+h/2a=300.5mm采用相对称配筋来计算=N/a1fcb=17.65 mm0.7% A轴柱底层柱 M=1107.84 KNl0=1.0H=5100.00mml0/h=9.27 要考虑挠度对的影响e0=M/N=217.33 mmea=max(20,1/30h)=20.00mmei=e0+ea=237.34mm1=0.5fcA/N=2.611.00 取1=1.0l0/h0.3h0=151.50 在大偏压情况计算e=ei+h/2-a=498.35 mm采用相对称配筋计算=N/a1fcb=116.38mm2a=90.00 mm于是：AS=AS=Ne-a1fcbx(h0-x/2)/fy(h0-a)=-697.28mm20.7%（3）柱斜截面受剪计算 以第一层柱为例来计算。由前可知，C轴柱顶计值 Mtc=173.75 KNM对三级抗震等级来说，柱底弯矩设计值 Mbc=1.15xM柱底=331.34 KNM则框架柱的剪力设计值v=1.1x（Mct+Mbc)/Hn=122.11 KNVREV/Cfcbh0=0.023(取=3.0）N=1340.65 0.3fcbh=1733.33 KN取N=1340.65 KNASV/S=VREV-1.05(+1)ftbh0-0.056N/fyvh0=-230758.55vmin 加密区长度、位置应按要求来确定。 99非加密区还需要满足s10d=160，因此箍筋采用4肢10150第9章 楼板、屋面板结构设计计算9.1 楼面板计算对于 AB、DE 跨按双向板进行计算；对于CD 跨按单向板计算。双向板按设计。(1) 设计荷载活荷载设计值:q=21.4=2.80 KN/m2恒荷载设计值:g=4.271.2=5.10KN/m2荷载总计p=q+g=7.90 KN/m2(2)计算跨度板的计算宽度按轴线间间距离确定。(3)弯矩计算在求各区格跨内正弯矩时，按恒载满布及活载棋盘式布置计算，取荷载 卫生间：g，=g+q/2 =6.06+2.8/2 = 7.46 / q，=q/2=2.8/2 =1.4/ 在g，作用下，各内支座可视为固结，某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心处；在q，作用下，各区格板四周均可视为简支，跨内最大正弯矩在板的中心处。计算时二者之和为跨内最大正弯矩计算值。在求各中间支座最大负弯矩时 走廊 ：g，=g+q/2=5.64+3.5/2=7.39 / q，=q/2=3.5/2 =1.75/ p=g+q=9.14 / 各楼面：g，=g+q/2=5.64+2.8/2=7.04 / q，=q/2=2.8/2 =1.4/ p=g+q=8.44 / 表9.1 弯矩计算 区格ABlx/ ly4.95/9.15=0.544.2/9.15=0.5跨内计算间图(0.0947.46+0.0941.4)4.952=20.437(0.05757.04+0.09841.4)4.22=9.548(0.03467.36+0.03561.4)4.952=7.628(0.01747.04+0.03451.4)4.22=2.98320.328+0.27.748=21.6949.548+0.22.693=10.1617.738+0.220.228=11.7543.081+0.29.982=5.213支座计算间图0-0.14798.344.22=-17.5830-0.07668.544.22=-11.602 续表9.1区格CDlx/ ly4.2/9.15=0.4692.85/9.15=0.321跨内计算间图(0.04237.04+0.08941.4)4.22=7.532(0.05627.69+0.09841.75)2.852=4.646(0.00867.54+0.03351.4)4.22=1.449(0.01737.38+0.03371.75)2.852=1.5297.532+0.21.449=7.9124.646+0.21.529=5.3581.449+0.27.532=2.9621.529+0.24.646=2.488支座计算间图-0.08668.544.22=-12.347-0.11699.242.852=-8.773-0.05598.444.22=-8.441-0.07889.142.852=-5.845 续表9.1区格EFlx/ ly2.85/8.4=0.3382.85/8.4=0.338计算间图跨内(0.04267.39+0.09841.75)2.852=3.388(0.02217.04+0.09311.4)4.952=12.673(0.01257.39+0.03351.75)2.852=1.146(0.01277.04+0.03351.4)4.952=4.2783.388+0.21.146=3.37912.633+0.24.278=13.831.146+0.23.388=1.9824.278+0.212.743=7.525支座计算间图-0.08289.142.852=-6.174-0.11488.444.952=-23.841-0.0679.142.852=-4.332-0.07948.424.952=-16.238（4） 截面设计计算截面有效高度：选用8 钢筋，则 l01 方向跨中截面高度为ho1=81mm，lo2方向跨中截面高度为ho2=73mm:支座截面高度为：ho=81mm。为了方便计算，均近似取=0.95，As=M/0.95hofy。截面配筋计算结果及实际配筋，列于下表中。表9.2 板配筋计算9.2 屋面板计算对于 AC、DE 跨按双向板进行计算；对于BC 跨按单向板计算。双向板按弹性理论设计(1) 设计荷载活荷载设计值:q=0.51.4=0.70 kN/m2恒荷载设计值:g=4.811.2=5.77 kN/m2荷载总计p=q+g=6.47 kN/m2(2)计算跨度板的算宽度按相邻轴线间距离来确定。(3)弯矩计算表9.3 屋面板弯矩计算区格lx/ ly4.95/9.15=0.5424.2/9.15=0.443计算间图跨内(0.05529.387+0.09310.98)4.952=14.920(0.04419.387+0.09340.98)4.22=8.85(0.01689.387+0.03650.98)4.952=5.182(0.00969.387+0.03650.98)4.22=2.28214.918+0.25.174=15.9738.56+0.22.282=8.995.173+0.214.959=8.372.282+0.28.55=3.982支座计算间图0.118910.3674.952=-29.52-0.086610.3774.22=-15.2840.076610.3674.952=-19.977-0.056810.3774.22=-10.385 续表9.3 区格lx/ ly2.85/9.15=0.3212.85/8.4=0.338计算间图跨内(0.04149.387+0.09840.98)2.852=3.938(0.05219.387+0.09840.98)2.852=4.969(0.00969.387+0.03450.98)2.852=0.968(0.01889.387+0.03450.98)2.852=1.7993.837+0.20.998=4.1474.969+0.2591.699=5.3390.988+0.23.947=1.8941.689+0.24.989=2.797支座计算间图-0.084610.3472.852=-7.083-0.085910.3472.852=-6.874-0.055910.3472.852=-4.887-0.05710.3772.852=-4.895截面设计计算截面有效高度：计算选用8 钢筋，则 l01 方向跨中截面的ho1=81mm，lo2方向跨中截面的ho2=73mm:支座截面ho=81mm。为了方便计算，均取=0.95，As=M/0.95hofy。截面计算结果及实际配筋，列于下表中。表9.4屋面板配筋表第10章 楼梯结构设计计算10.1 一层楼梯设计10.1.1设计参数1、首层楼梯结构平面布置图 图10.1 标准层楼梯结构平面布置图2、层高3.9，踏步尺寸150mm300mm，采用混凝土强度等级C30，钢筋HRB400级，楼梯上均标准值q=2.5。10.1.2楼梯板计算板倾斜度 设板厚h=120mm，为板斜长长得1/30( 112mm)。板厚满足要求取1m宽板带计算1、荷载设计值计算： 30厚瓷砖 （0.3+0.15）0.55/0.3=0.825/三角形砂浆踏步面重 0.30.1525/2/0.3=1.875 /斜板 0.1225/0.894=3.635 / 板底 0.0217/0.894=0.38 / 总计 = / 活荷载标准值： =/ 荷载分数rG=1.2 rQ=1.4 基本组合的总荷载设计值 g+q=1.26.715+1.42.5=11.558 /2、：板水平计算跨度 跨中最大弯矩 M=（g+q）lo2/10 =11.835 h0=120-20=100s=M/（fcbh02）=11.835106/(1.014.310001002)=0.083r=0.913A=M /（rfyh0）=11.835106/(0.913210100)=618 选用梯段板底板钢筋:选用10110实配As=714梯段板抗剪，因0.7ftbho=92.4KN15.10KN满足抗剪求，则按构造配筋：选用10200 且板底于分布钢筋按构造配筋：选用830010.1.3平台板计算设平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算。1、荷载计算：30厚瓷砖 0.55 /80厚混凝土板 0.0825=2 /板底抹灰 0.0217=0.34 / 总计 2.89/ 活荷标准值 2.5 / 荷载分数rG=1.2 rQ=1.4 基本组合的总荷载设计值 p= g+q =1.22.89+1.42.5=6.968kN/m 2、截面设计： 计算跨度：=1900 跨中弯矩：M=6.968=3.144/ 配筋计算： 选用平台板底钢筋:8150,实配As=335mm2（双向布置） 10.1.4平台梁计算1、荷载计算：设平台梁截面 b=200 h=400 平台梁1的荷载：自重 0.2（0.4-0.08）25=0.8/梁侧及底抹灰 2（0.4-0.08）+0.20.0217=0.286/平台板传荷载 2.89（2.25/2+0.20）=3.54/梯段板传来荷载 6.7153.0/2=10.073/ 合计： 14.699活荷载： 梯段板传来： 2.53.0/2=4.125 /平台板传来： /合计 7.188基本组合的总荷载设计值 p= g+q =14.6991.2+7.1881.4=27.702/2、截面设计：计算跨度l0=1.05ln=1.05（3.6-0.24）=3.52配筋计算：截面按第一类倒L形计算，bf，=b+5hf=200+5100=700mm h0=400-35=365s=M/（fch02）=43.149106/（1.014.37003652）=0.032As=M /（rsfyh0）=43.149106/（2100.982365）=571 选梯段梁钢筋：220，实配As=628mm2。（梁截面上下相同布置）受剪载力计算：截面尺寸满足要求按构造要求配置箍筋选用：6150双肢箍筋。10.2标准层楼梯设计10.2.1设计参数1、标准层楼梯结构平面布置图10.2： 图10.2 标准层楼梯结构平面布置图 2、楼梯为现浇混凝土板式楼梯，层高3.3，长宽为150300，混凝土强度等级C30混凝土，钢筋HRB400级、楼梯均布活标准值q=2.5。楼梯是用金属制的10.2.2楼梯板计算设，为长的1/30( 112)。满足要求取计算。1、 荷载设计值计算： 30厚瓷砖 （0.3+0.15）0.55/0.3=0.825/三角形水泥砂浆踏步面重 0.30.1525/2/0.3=1.875 /斜板 0.1225/0.894=3.635 /板底抹灰 0.0217/0.894=0.38 / 总计 = 6.715 / 活载标准值： =2.5 / 荷载分项系数 rG=1.2 rQ=1.4基本组合的总荷载设计值 g+q=1.26.715+1.42.5=11.558 /2、 截面设计：板水平计算跨度 跨中最大弯矩 M=（g+q）lo2/10 =11.835 h0=120-20=100s=M/（fcbh02）=11.835106/(1.014.310001002)=0.083rs=0.913As=M /（rsfyh0）=11.835106/(0.913210100)=618 选用梯段板底板钢筋:选用10110实配As=714梯段板抗剪，因0.7ftbho=92.4KN15.10KN满足抗剪要求，则按构造配筋：选用10200 且板底于分布筋按构造配筋：选用830010.2.3平台板计算设平台板厚h=80，取1宽板带计算。1、荷载计算：30厚瓷砖 0.55 /80厚混凝土板 0.0825=2 /板底抹灰 0.0217=0.34 / 总计 2.89/ 活荷载标准值 2.5 / 荷载分项系数 rG=1.2 rQ=1.4基本组合的总荷载设计值 p= g+q =1.22.89+1.42.5=6.968/ 2、截面设计： 计算跨度：=3900 跨中矩：M=6.968=3.144/ 配筋计算： 选用平台板底钢筋:8200,实配As=251mm2（双向置） 10.2.4平台梁计算1、荷载计算：设平台梁1截面 b=200 h=400 平台梁1的荷载：自重 0.2（0.4-0.08）25=0.8/梁侧及底抹灰 2（0.4-0.08）+0.20.0217=0.286/平台板传荷载 2.89（2.25/2+0.20）=3.54/梯段板传来荷载 6.7153.0/2=10.073/ 合计： 14.699活荷载： 梯段板传来： 2.53.0/2=4.125 /平台板传来： / 合计 7.188基本组合的总荷载设计值 p= g+q =14.6991.2+7.1881.4=27.702/2、截面设计：计算跨度l0=1.05ln=1.05（3.6-0.24）=3.53配筋计算：截面按第一类型型倒形计算，bf，=b+5hf=200+5100=700mm h0=400-35=365s=M/（fch02）=43.149106/（1.014.37003652）=0.032As=M /（rsfyh0）=43.149106/（2100.982365）=571 选梯段梁钢筋：325，实配As=1473mm2。（梁截面上下相同布置）受剪承载力计算：截面尺寸满足要求按构造要求配置箍筋选用：6150双肢箍筋。第11章 基础设计计算11.1外柱独立基础的计算取A 柱为例计算基础内力及配筋。图11.1 基础简图 （1）设计基础的承受荷载包括：1、框架柱传来的弯矩、轴力及剪力； 2、基础自重及回填土自重； 3、底层地基梁传来的弯矩和轴力。外柱基础顶面承受的荷载：A、框架柱传来： 第一组合值： M=240.78 KN.mN=1107.84 KN V=74.43 KN 第二组合值： M=19.31KN.m N=1412.48 KN V=10.37 KNB、地基梁传来：取基截面尺寸: bxh=300.00mmx400.00mm 墙体自重： 纵向基础梁重： 横向基础梁重： 横向填充墙重： 合计: G=109.85KN（2）横向基础对柱中心的偏心矩： e=0.43m 相对偏心的弯矩： M=Ge(8.10+11.43)0.43=8.30KN.m 假定基础高8m，作用于基底的弯矩和相应基顶轴向力设计值： 第一组组合 M=240.78+66.98-8.30=299.46KN.m N=1107.84+109.85=1217.70KN第二组组合 M=19.31 +9.34-8.30=20.34KN.m N=1412.48 +109.85=1522.34KN该工程框架层数不多，地基土较均匀，可选者独立基础。根据地质报告，基础埋深需在杂填土以下。取基础混凝土强度等级为 C30 查表得：fc=14.30 N.mm2,ft=1.43 N.mm2。fy=360.00 N.mm2。选择基础埋深：d=1.65m 地基承载力特征值,fak=220.00 KN/m2重度计算杂填土:1=16.00KN/m3 h1=0.90m砂质粘土：2=20.00 KN/m3h2=0.75m 则基础底面以上土的加权平均重度0=(1h1+2h2)/(h1+h2)=17.82KN/m2 fa=fak+b(b-3)+d(d-0.5)=250.74 KN/m2基础底面尺寸：本设计中采用的是方形柱，基础也采用方形独立基础，先按中心荷载作用下计算基底面积，第二组荷载组合值较大，由第二组合荷载确定m2但考虑到偏心荷载作用下应力分布不均，故将基底面积整大20%-40% 取 1.2A=1.2A=7.13 x1.2=8.56m2选用方形基础：取地基承载力验算W=bh2/6=7.35m3eo=M/N=0.25mb/6=0.50 m第一组荷载设计值下：Pmax=(N+G)/A+M/W=236.10 KN/m2Pmin=(N+G)/A-M/W=154.62 KN/m2Pmax=236.10KN/m20P=(Pmax+Pmin)/2=195.36 KN/m21.2f=300.88 KN/m2第二组荷载设计值下：Pmax=(N+G)/A+M/W=238.75 KN/m2Pmin=(N+G)/A-M/W=233.21 KN/m2Pmax=238.75 KN/m20P=(Pmax+Pmin)/2=235.98 KN/m2bc+2ho。所以冲切破坏锥体的底边落在基础底面积之内于是bm=bc+ho=1.410 m,则可得冲切力的作用面积: A1=（l/2-ac/2-ho)b-(b/2-bc/2-ho)2=0.899 m2。得冲切力Fl=PjmaxA1=185.02KNFL=0.7hpftbmho=1203.70 KN,满足要求。其中hp=0.992。 基础底面配筋计算计算基底净反力设计值：框架柱第一组组合值传来的 N=1107.84 KN框架柱第二组组合值传来的 N=1412.48 KN取内力最大值 Nmax=1412.48 KN底净反力设计值： Pj=N/A=188.33KN地基净反力取大值则： Pjmax=205.75 KN/m2 1） 计算基础横向的弯矩设计值，（见简图）：取-界面:Aa=M/0.9fyho=1001.11 mm2取-界面：M=(pjmax+pj)(2b+b1)+(pjmax-pj)b(L-L1)2/48=175.91 KN.mAa=M/0.9fyho=631.32 mm2根据Aa与Aa比较得，取Asmax=1001.11 KN.m实际配筋：16 200 （实配As=1005 mm2) 2） 计算基础纵向的弯矩设计值，（见简图）： 取-界面:M=pj(b-bc)2(2L+ac)/24=195.44 KN.mAa=M/0.9fyho=701.42 mm2取-界面：M=pj(b-b1)2(2L+L1)/24=102.25 KN.mAa=M/0.9fyho=366.98 mm2根据Aa与Aa比较得，取Asmax=701.42 KN.m2实际配筋：16 200 （实配As=1005 mm2)11.2内部联合基础的计算外柱基础顶面承受的荷载：A、框架柱传来： 第一组合值： M=226.32 KN.mN=1110.52 KN V=72.36 KN 第二组合值： M=20.35KN.m N=1356.85 KN V=10.58 KNB、地基梁传来：取基础梁截面尺寸: bxh=300.00mmx400.00mm 墙体自重： 纵向基础梁重： 横向基础梁重： 横向填充墙重： 合计: G=180.69KN假定基础高8m，作用于基底的弯矩和相应基顶轴向力设计值： 第一组组合 M=226.322+72.362=597.36kN.m N=1110.522+180.692=2582.42kN第二组组合 M=20.322 +10.582=61.84kN.m N=1356.852 +180.692=3075.08kN该基础为联合基础。根据地质报告，基础埋深需在杂填以下。取基础混凝土强度等级为 C30 查表得：fc=14.30 N.mm2,ft=1.43 N.mm2。fy=360.00 N.mm2。选择基础埋深：d=1.65m 地基承载力特征值,fak=220.00 KN/m2重度计算杂填土:1=16.00KN/m3 h1=0.90m砂质粘土：2=20.00 KN/m3h2=0.75m 则基础底面以上土的加权平均重度0=(1h1+2h2)/(h1+h2)=17.82KN/m2 fa=fak+b(b-3)+d(d-0.5)=250.74 KN/m2基础底面尺寸：本设计中采用方形独立基础，先按中心荷载作用下计算基底面积，第二组荷载组合值，由第二组荷载组合值确定m2但考虑到荷载作用下分布不均，故将基底面积整大20%-40%取 1.2A=1.2A=14.12 x1.2=16.9m2选用方形基础b=3 则联合基础 ,取a=6m地基承载力验算W=bh2/6=7.35m3eo=M/N=0.25mb/6=0.50 m第一组荷载设计值下：Pmax=(N+G)/A+M/W=236.10 KN/m2Pmin=(N+G)/A-M/W
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