5层框架结构一榀框架手算计算书

1 济南某培训中心综合楼计算书 1 工程概况 拟建 5 层培训中心 建筑面积 4500m2 拟建房屋所在地的设防参数 基本雪压 S0 0 3kN m2 基本风压 0 0 45kN m2地面粗糙度为 B 类 2 结构布置及计算简图 主体 5 层 首层高度 3 6m 标准层 3 3m 局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高 3 0m 外 墙填充墙采用 300mm 空心砖砌筑 内墙为 200mm 的空心砖填充 屋面采用 130mm 楼板采 用 100mm 现浇混凝土板 梁高度按梁跨度的 1 12 1 8 估算 且梁的净跨与截面高度之比 不宜小于 4 梁截面宽度可取梁高的 1 2 1 3 梁宽同时不宜小于 1 2 柱宽 且不应小于 250mm 柱截面尺寸可由 Ac 确定本地区为四级抗震 所以 各层重力荷载 cN f N 8 0 c 近似值取 13kN m 2 边柱及中柱负载面积分别为m27 8 6 9226 91 和m2 7 8 6 922 72 37 44 柱采用 C35 的混凝土 fc 16 7N mm 2 ft 1 57N mm 2 第一层柱截面 边柱 AC mm2 3 1 3 26 91 13 105 170281 0 8 16 7 中柱 AC mm2 3 1 25 37 44 13 105 227695 0 8 16 7 如取正方形 则边柱及中柱截面高度分别为 339mm 和 399mm 由上述计算结果并综合其它因素 本设计取值如下 1 层 600mm 600mm 2 5 层 500mm 500mm 表 1 梁截面尺寸 mm 及各层混凝土等级强度 横梁 b h 层次砼等级 AB CD 跨BC 跨 主梁 b h 次梁 b h 1C35350 500350 400400 700300 450 2 5 C30300 500300 400350 700300 450 基础选用桩基础 2 5 层柱高为 3 3m 底层柱高度从基础顶面取至一层底板 即 1 3 60 452 2 1 1 0 15 05hm 2 图 1 结构平面布置图 图 2 建筑平面图 3 100厚钢筋混凝土板 20厚水泥砂浆找平层 三毡四油防水层 40厚刚性防水细石砼保护层 50厚炉渣 图 3 剖面图 7 8m7 8m7 8m7 8m 3 3 4 13 2m3 0m 6 9m2 7m6 9m 5 05m a 横向框架 b 纵向框架 图 4 框架结构计算简图 3 重力荷载计算 3 1 屋面及楼面的永久荷载标准值 40mm 刚性防水细石砼内配 4 200 钢筋网 25 0 04 1 0 kN m 2 20mm1 3 水泥砂浆找平层 20 0 02 0 4 kN m 2 4 50mm 炉渣找坡 2 12 0 05 0 6 kN m 2 三毡四油防水层 0 4 kN m 2 100mm 钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 kN m 2 V 型轻钢龙骨吊顶 0 25 kN m 2 合计 5 15 kN m 2 1 5 层楼面 瓷砖地面 0 55 kN m 2 60mm 浮石珍珠岩混凝土隔声层 5 0 06 0 3 kN m 2 100mm 混凝土楼板 0 10 25 2 5 kN m 2 V 型轻钢龙骨吊顶 0 25 kN m 2 合计 3 6 kN m 2 3 2 屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 2 0 kN m 2 楼面活荷载标准值 2 0 kN m 2 电梯机房楼面活荷载标准值 7 0 kN m 2 屋面雪荷载标准值 0 3 kN m 2 3 3 墙重力荷载计算 外墙 墙体为 300mm 粘土空心砖 外墙面贴瓷砖 墙面为 20mm 厚抹灰 则外墙单位墙 面重力荷载为 15 0 3 17 0 02 4 84 kN m 2 内墙 为 200mm 粘土空心砖 两侧均为 20mm 抹灰 则内墙单位面积重力荷载为 15 0 24 17 0 02 2 3 68 kN m 2 3 4 梁柱自重重力荷载 见表 2 表 2 梁柱重力荷载标准值 层 次 构件 b m h m kN m 3 g KN kN m 1 Li m n Gi kN i G kN 边横梁0 350 5251 054 596 1216449 45 中横梁0 350 4251 053 682 1861 824 次梁0 30 45251 053 546 514322 14 纵梁0 40 7251 057 35 7 02281444 716 2278 13 1 柱0 60 6251 109 95 05321599 84 5 边横梁0 30 5251 053 946 2716395 26 中横梁0 30 4251 053 152 2855 44 次梁0 30 45251 053 54 6 5514324 62 纵梁0 350 7251 056 437 17281290 89 2066 21 2 5 柱0 50 5251 106 883 332726 528 3 5 门窗自重重力荷载 塑钢窗 0 45 kN m 2 普通钢铁门 0 45 kN m 2 铝合金门 0 40 kN m 2 火 门 0 45 kN m 2 木 门 0 2 kN m 2 玻璃门 1 0 kN m 2 3 6 重力荷载代表值 具体数据见图 5 中标注 Gi的单位为 kN 4 框架侧移刚度计算 图 5 各质点重力荷载代表值 4 1 横向框架侧移刚度计算 表 3 横梁线刚度 ib计算 类 别 层 次 Ec N mm 2 b h mm mm IO mm4 l mm E0I0 l N mm 1 5E0I0 l N mm 2 0 E0I0 l N mm 1 3 15 104350 5003 646 10969001 66 10102 49 10103 32 1010 边 横 梁 2 5 3 0 104300 5003 646 10969001 585 10102 37 10103 16 1010 1 3 15 104350 4001 869 10927002 18 10103 27 10104 36 1010 走 道 梁 2 5 3 0 104300 4001 6 10927001 8 10102 7 10103 6 1010 表 4 柱线刚度 ic计算 层 次 hC mm EC N mm b h mm mm Ic mm4 ECI0 hc N mm 150003 15 104600 6001 08 10106 804 1010 2 533003 0 104500 5000 521 10104 736 1010 6 表 5 中框架柱侧移刚度 D 值 N mm 1 边柱 8 根 中柱 8 根 层次 K c 1 i D K c 1 i D i D 3 5 0 3350 154 8030 1 1750 528 27550 286240 20 3430 113 6940 0 8220 468 36550 347920 10 2440 356 233601 1750 528 27550408880 表 6 边框架柱侧移刚度 D 值 N mm 1 A 1 A 8 D 1 D 8B 1 B 8 C 1 C 8层 次 K c Di1 K c Di2 i D 3 50 3350 143 7350 0 7140 174 9080 65720 20 3430 146 19100 0 7630 190 9916 116064 10 2440 332 1721 088 0 5640 36223757 183988 表 7 楼 电梯间框架柱侧移刚度 D 值 N mm 1 C 3 C 4 C 5 C 6D 3 D 4 D 5 D 6层 次 K c Di1 K c Di2 i D 3 51 2670 388 20240 0 6330 240 12520131040 21 4090 47321550 0 3670 155 8080 118520 10 8470 413 31040 0 2700 340 22310213400 表 8 横向框架层间侧移刚度 N mm 1 层次12345 i D 614208482504483000 483000 483000 由上表得到 614208 482504 1 27 0 7 故该框架为规则框架 1 D i D 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 5 1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 5 1 1 横向自振周期计算 突出屋面部分的折算重力荷载 kN 33 1411 0711731 77 219 8 e G 结构顶点的假想侧移计算由表 9 体现 7 表 9 结构顶点的假想侧移计算 层次Gi KNVGi kN N mm 1 i D mm u mm i u 56948 246948 2448300014 39210 73 47352 1414300 3848300029 61196 34 37352 1421652 5248300044 83166 73 27352 1429004 6648250460 11121 9 18946 0737950 7361420861 7961 79 计算基本周期 T1 其中 T的量纲为 m 取 T 0 7 则 T1 1 7 0 7 0 57s0 21073 5 1 2 水平地震作用及楼层地震剪力 结构不超过 40m 质量和刚度沿高度分布比较均匀 变形以剪切性为主 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 即 0 850 85 894 60722056 426948 24 eqi GG 0 85 29899 27 25414 38KN 0582 0 08 0 57 0 4 0 9 0 max 9 0 1 1 T Tg FEK 1 Geq 0 0582 25414 38 1479 12kN 因 1 4Tg 1 4 0 40 0 56s T1 0 57s 所以应考虑顶部附加水平地震作用 顶部附加地震作用系数 n n 0 08 T1 0 01 0 08 0 57 0 01 0 0556 kN 5 0 0556 1479 12109 350F 各质点的水平地震作用按公式 Fi 计算1479 12 ii jj G H G H 具体计算结果由表 10 体现 表 10 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算 层次Hi mGi KNGiHi KN ij ii HG HG Fi KNVi KN 21 7 1731 770 37579 410 078115 4115 4 518 76948 247129932 220 271400 9516 3 415 47352 141113222 970 236349 1910 4 312 17352 14188960 910 186275 11185 5 28 87352 14164698 840 135199 71385 2 15 058946 07145177 660 094139 01524 2 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布图见图 6 8 F6 F5 F5 F1 F2 V1 V2 a 水平地震作用分布 b 层间剪力分布 图 6 横向水平地震作用及楼层地震剪力 5 1 3 水平地震作用下位移计算 水平地震作用下框架结构层间位移和顶点位移分别 i i 按和计算 计算结果见表 11 n i ij i i D V u 1 k n i uV 1 表 11 横向水平作用下的位移验算 层 次 Vi KN N m i D m mm i u ui mmHi mm i i h u 5516 34830001 0710 7533000 000324 4910 44830001 889 6833000 000567 31185 54830002 457 833000 000742 21385 24825042 875 3533000 000870 11524 26142082 482 4850500 000491 由表 11 可知 最大层间弹性位移角发生在第二层 其值为 0 000870 1 550 满足 的要求 其中 查表可得 土木工程专业毕业设计指导 hu ee 550 1 h u 5 1 4水平地震作用下框架内力计算 9 表 12 各层柱端弯矩及剪力计算 边 柱中 柱层 次 hi m Vi kN Dij N mDi1Vi1 k y b i M 1 u i M 1 Di2Vi2 k y b i M 2 u i M 2 53 3 516 3483000 8030 8 580 3350 258 8126 432755036 92 1 1750 3542 6479 19 43 3 910 4483000 8030 15 130 3350 3520 9338 872755062 14 1 1750 4592 28112 78 33 3 1185 5483000 8030 19 710 3350 4535 4943 382755081 94 1 1750 45121 68148 72 23 3 1385 2482504 6940 23 030 3430 5550 7841 553655095 51 0 8220 5158 25158 25 14 751524 26142082336025 340 2440 85124 8022 0227550105 97 1 1750 65327 18176 18 注 表中 M 的量纲为 kN m V 量纲为 kN 以图 2 中 轴线横向框架内力计算为例进行计算 框架柱端剪力及弯矩分别按式 和计算 各柱反弯点高度 y 按式 y y0 y1 y2 y3确定 其中 yn n j ij ij ij D D V 1 hyVM yhVM ij u ij ij b ij 1 由表可查得 具体计算结果见表 12 梁端弯矩 剪力及轴力分别用下式计算 具体结果 由表 13 体现 和 u ij b ji l b r b r b r b u ij b ji r b l b l b l b MM ii i M MM ii i M 1 1 l MM V r b l b k n k r b l bi VVN 1 13 梁端弯矩 剪力及柱轴力计算 边 梁走 道 梁柱 轴 力层 次 l b M r b M lVb l b M r b M lV边柱 N中柱 N 526 4311 59 6 96 3444 45 34 74 2 733 10 6 34 26 76 439 6826 76 6 911 0787 04 68 38 2 764 76 17 41 80 45 364 3136 09 6 916 73134 96 106 04 2 7100 42 34 41 164 14 277 0443 14 6 920 03156 76 123 17 2 7116 64 54 44 260 75 132 8040 77 6 918 93187 28 147 15 2 7139 35 73 37 381 17 注 1 柱轴力中的负号表示拉力 当为左地震时 左侧两根柱为拉力 对应的右侧两根柱为压力 2 表中单位为 kN m V 单位 N l 的单位为 m 水平地震作用下框架的弯矩图 梁端剪力图及柱轴力图见图 7 5 2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 5 2 1 风荷载标准值 10 风荷载标准值按式 基本风压 0 45kN m2 由 荷载规范 查得 ozszk o 迎风面 和 背风面 C 类场地 H B 18 1 54 6 0 332 查表得8 0 s 5 0 s 2 T1 0 76S kN S2 m2 由表查得4 0 22 1 0 45 0 760 318 oT 28 1 由式 H Hi z z 42 0 28 1 1 仍取图 2 中的 轴线横向框架 其负载宽度为 8 25m 由式得 沿房 ozszk 屋高度的分布风荷载标准值 8 25 0 454 5375 zzszzs q z 根据各楼层标高处的高度 Hi由表查取 代入上式可得各楼层标高处的 q z 见表 z 14 q z 沿高度的分布见图 8 a 11 59 381 17 139 35 260 75 116 64 164 14 100 42 80 45 64 76 26 76 38 10 6 34 11 07 17 20 03 18 93 124 80 50 78 35 49 20 93 8 81 26 43 38 87 43 38 41 55 22 02 79 19 112 78 148 72 158 25 176 18 44 45 42 64 92 28 121 68 158 15 327 18 26 43 39 68 64 3177 0432 8 187 28 218 51134 96 170 28140 00 155 42241279 93334 33 6 34 38 10 11 07 64 76 17100 42 20 03116 64 18 93139 35 6 34 17 41 34 41 54 44 73 37 26 76 80 45 164 14 260 75 381 17 73 37 54 44 34 31 17 41 6 34 图 7 左地震作用下框架弯矩图 梁端剪力及柱轴力图 10 20 19 54 18 24 16 87 15 39 1 798 1 968 2 127 2 277 2 428 3 844 3 644 3 404 3 150 2 875 a 风荷载沿房屋高度的分布 单位 kN b 等效结点集中风荷载 单位 kN 图 8 框架上的风荷载 11 39003900 45 7800 7800 3 230023002300230023002300 13501350 69002700 6900 荷载规范 规定对于对于高度大于 30m 且高宽比大于 1 5 的房屋结构 应采用风振 系数来考虑分压脉动的影响 由于在本设计中房屋高度 18 1 30m 但 z H B 18 1 14 4 1 2782 33 0 1 hhbf ffc 2 f h mkN mkN 属第一类 T 形截面 2 01 bhf M c s 401 0 6562000 7 160 1 1033 82 2 6 AS bs 401 0 401 0 211211 mm233 939 360 6562000 7 160 1401 0 0 1 y fc f hbf I 实配钢筋 4 22 AS 1256 mm2 满足要求 52 0 54 0 656350 1256 将下部跨间截面的 4 20 钢筋伸入支座 作为支座负弯矩作用下的受压钢筋 1520mm2 再计算相应的受拉钢筋 AS 即支座 A 上部 s A 059 0 656350 7 160 1 35656 10173601084 131 2 6 s 0 059 0 11 0 2 h as 656 70 说明富裕 且达不到屈服 可近似取 s A AS 581 30 mm2 0sy ahf M 35656 360 1084 131 6 实取 5 20 AS 1570mm2 支座 Bl上部 AS mm218 446 35656 360 1061 146 6 0 sy ahf M 实取 4 22 AS 1520mm2 满足要求 3 0 56 0 656350 1520 3 09 0 As s A 7 1 2 梁斜截面受剪承载力计算 AB 跨 107 02kN 0 2 cfcbh0 0 2 1 0 16 7 365 665 810 70kNV RE 故截面尺寸满足要求 梁端加密区箍筋取 4 肢 8 100 箍筋用 HPB235 级钢筋 210 yv f 2 mmN 则 S hAf bhf svyv t 0 0 25 1 42 0 0 42 1 57 350 665 504 35kN 107 2kN 100 65601221025 1 加密区长度取 1 05m 非加密区箍筋取 4 肢 8 150 箍筋设置满足要求 BC 跨 若梁端箍筋加密区取 4 肢 8 100 则其承载力为 S hAf bhf svyv t 0 0 25 1 42 0 0 42 1 57 350 365 385 09kN 107 02kN 100 65301221025 1 V RE 由于非加密区长度较小 故全跨均可按加密区配置 II 其它层梁的配筋计算方法同第一层 具体计算结果见表 27 和表 28 表 27 框架梁纵向钢筋计算表 层次截面 M mkN s A mm 2 s A mm2 实配钢筋面积 AS mm2 s s A A A 90 93 01017425 4 18 1017 0 560 57 支座 Bl 70 72 01017309 4 18 1017 0 560 57 AB 跨间 71 440 012310 4 18 1017 0 38 支座 Br 49 01 0763281 4 18 1017 0 560 57 5 BC 跨间 41 550 006224 4 18 1017 0 57 A 274 190 0241017208 4 22 1520 0 670 57 支座 Bl 229 030 00110171030 4 22 1520 0 670 57 AB 跨间 211 210 012959 4 18 1017 0 38 支座 Bl 190 93 010171097 4 22 1520 0 670 57 3 BC 跨间 185 930 0391108 4 18 1017 0 55 A 131 84 0 02 3 12561255 5 22 1900 0 900 57 支座 Bl 146 610 01812561079 5 22 1900 0 900 57 AB 跨间 82 330 012993 5 22 1900 0 38 支座 Bl 216 53V RE 0 478 0 双肢 8 100 2 01 双肢 8 150 0 335 5 Br78 99325 5 V RE 0 242 0 双肢 8 100 2 01 双肢 8 100 0 503 A Bl 191 45717 38 V RE 0 21 四肢 8 100 2 01 四肢 8 150 0 335 3 Br286 78325 5 V RE 1 09 四双肢 8 100 2 01 四肢 8 100 0 503 III A Bl 237 72864 44 V RE 0 339 四肢 8 100 2 01 四肢 8 150 0 335 1 Br293 48621 24 V RE 1 29 四肢 8 100 2 01 四肢 8 100 0 503 注 表中 V 为换算至支座边缘处的梁端剪力 7 2 框架柱 7 2 1 剪跨比和轴压比验算 表 29 柱的剪跨比和轴压比验算 柱 号 层 次 b mm b0 mm Fc N mm 2 Mc kN m Vc kN N kN Mc Vch0 N fcbh 555051014 3137 5568 18432 443 95 20 09920 41920 39320 11820 04820 443 bfcbh0及 Ne 0 43 fcbh02 因为 N 3604 3kN kN89 2488605600 3 14518 0 0 bhfc b 但 kN m 1 1123 6 31110 3 3604 3 e N kN m43 0 99 1156560600 3 1443 0 2 2 0 bhfc 故按构造配筋 且应满足 单侧配筋率 故 8 0 min 2 0 min s mm2720600600 2 0A min bhAs s 选 4 22 As 1520mm2 s A 总配筋率 3 1520 600 560 1 12 s 7 2 3 A 柱斜截面受剪承载力计算 以第一层柱为例进行计算 由前可知 上柱柱端弯矩设计值 290 67kN m t c M 对四级抗震等级 柱底弯矩设计值 1 25 564 29 705 36 kN m b c M 则框架柱的剪力设计值为 kN63 251 75 4 36 70567 290 2 12 1 n b c t c H MM V VI 2 0040 0 540600 7 160 1 1063 25185 0 3 0 满足要求 bhf V cc RE 0 3 335 6 71081 158 1029 564 3 0 取 hV M c c 其中 Mc取较大的柱下端值 而且 MC Vc不应考虑 故 Mc为将表 23 查得的值除以 RE 0 8 Vc为将表 24 查得的值除以 0 85 与 Vc相应的轴力 kNkN 取 N 2913 02kN02 2913 N 6 1803 10 600 7 163 03 0 3 2 bhfc 0 560210 1002 2913056 0 56060057 1 13 05 1 1063 25185 0 056 0 1 05 1 33 0 0 hf NbhfV s A yv tRE sv 故该层柱按构造配置箍筋 柱端加密区箍筋选用 4 肢 12 100 由表 23 可得一层柱底的轴压比 n 0 448 查表 2 17 查得 v 0 104 则最小体积配箍率 svmin vfc fyv 0 104 16 7 210 0 827 724 0 7008100 700700827 0 i corvsv L A s A 取 12 ASV 78 5mm2 则 s 114 9mm 根据构造要求 取加密区箍筋为 4 12 100 加密 区长度取 1650mm 非加密区还应满足 s 3m所以需要对进行修正 l 2 m a f a f ak f 3 b b d m 0 5 213 850 3 18 9 43 219 52dkPa 在 1 22 0 范围之内符合要求 1 25 l b 8 4 3 1 验算持力层地基承载力 IX 基础和回填土 20 2 2 20 880 0 kN k G G Ad 偏心距 即 0 满足 390 0 11 2500880 0 k k kk M em FG 113 0 6 l ek mink P 基础底面处的平均压力值 2500880 0 169 0 20 kk k FG PKpafa A 基础底面边缘的最大压力值 max 62500880 0 1 1 0 13 190 971 2 20 kk k FGe Pkpafa Al 满足要求 最后确定该柱底边长 宽 b 4 0m5 0lm 8 4 3 2 B 柱初步选择基底尺寸 0 A df F Ga k 2 2850 18 17 213 8520 2 2 m 考虑偏心影响 按 20 增大 A 1 2A 21 8m2初步选择相应的基础底面积 A 0 b 5 5 4 0 22 0 因为 4m 3m 所以需要对进行修正 修正后与 A 柱l 2 m a f 相同 即 在 1 22 0 范围之内符合要求 219 52 a fkPa 4 1 b l 8 4 3 3 验算持力层地基承载力 基础和回填土 20 2 2 22 0 968 0 kN k G G Ad 偏心距 即 0 满足 k e kk k GF M 295 0 077 2850968 m 6 0 081 k e l mink P 基础底面处的平均压力值 173 55kpa fa A GF P kk k 2850968 0 22 基础底面边缘的最大压力值 max 62850968 0 1 1 0 08 187 431 2 22 kk k FGe PkPafa Al 满足要求 最后确定该柱底边长 宽 b 4 0m5 5lm 8 4 4 计算两柱的基底平均压力 A 柱基底平均压力为 0 9 152 1 kPa A GF kk 2500880 0 0 9 20 0 B 柱基底平均压力为 0 9 156 2 kPa A GF kk 2850968 0 0 9 22 0 X 因此 A 柱 hmax基底下允许残留冻土厚度为 1 05m B 柱 hmax基底下允许残留冻土厚度为 1 06m 所以设基础埋深 2 2m 符合要求 8 5 下卧层强度验算 8 5 1 A 柱下卧层强度验算 软弱下卧层处自重应力 1 6 17 8 18 9 6 8 1 6 126 76 kPa cz p 软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 2 3 126 76 18 64 6 8 m kN m 由于淤泥质亚粘土 查表得 0 1 0 7850 ak fkPakPa 1 10 1 0 L eI b d 故 195 4 kPa 由于 78 1 0 18 64 6 80 5 az f 1 2 7500 3 0 2500 s s E E 以及 查表得地基压力扩散角 6 82 2 1 150 5 4 0 z b 23 软弱下卧层顶面处的附加应力 A 柱 5 0 4 0 169 0 19 91 2 0 36 75 2 tan 2 tan 5 02 4 6 tan23 4 02 4 6 tan23 km z l b pd pkPa lzbz 验算 满足 126 7636 75163 51 zcz ppkPa 195 4 az fkPa 8 5 2 B 柱下卧层强度验算 软弱下卧层处顶面处的附加应力 B 柱 5 5 4 0 173 55 19 91 2 0 39 62 2 tan 2 tan 5 52 4 6 tan23 42 4 6 tan23 km z l b pd pkPa lzbz 验算 满足 126 7639 62166 38 zcz PpkPa 195 4 az fkPa 8 6 分别计算 A B 柱基础沉降 8 6 1 A 柱沉降计算 求基底压力和基底附加压力 A 柱基础底面处的土的自重应力 17 8 1 6 18 9 0 6 39 82 kPa cz A 柱基底压力 1 35 250020 2 2 20 212 75 20 FG pkPa A 基底附加压力 0 212 7539 82172 93 cz ppkPa XI 确定基础沉降计算 n z 由于 所以取24mzm mz6 0 因为不存在相临荷载的影响 b 2 5 0 4lnb 4 0 2 5 0 4ln4 7 8m n z 沉降计算见下表 表 31 用规范法计算基础最终沉降量 确定沉降经验系数 s s E i s i i E A A 011 011 3806 4 5 93 3146 4522 966 1 71 7 52 510 i iiii iiii s Pzz MPa Pzz E 值的确定得 0 807 s 0 172 930 75 167125 3pkPakPa s 基础最终沉降量0 807 109 3188 21 si ssmm 8 6 2 B 柱沉降计算 求基底压力和基底附加压力 B 柱基础底面处的土的自重应力 1 6 17 8 0 6 18 9 39 82 kPa cz d m B 柱基底压力 1 35 285020 2 0 5 5 4 214 89 5 5 4 FG pkPa A 基底附加压力 0 214 8939 82175 07 cz ppkPa 确定基础沉降计算 n z 由于 所以取24mzm mz6 0 因为不存在相临荷载的影响 b 2 5 0 4lnb 4 2 5 0 4ln4 7 8m n z 沉降计算见下表 点 号 Zi m b l b 2 4 b z i ii z mm ii z 11 ii z mm si E p0 i s E 1 0 i s mm i s mm i i s s 025 0 0001 00000 14 62 30 68483146 43146 40 022771 42 26 83 40 53963669 3522 90 06835 56 37 2 2 2 b l 1 25 3 60 51883735 466 10 0171 12 XII 表 32 用规范法计算基础最终沉降量 点 号 Zi m b l b 2 3 b z i ii z mm ii z 11 ii z mm si E p0 i s E 1 0 i s mm i s mm i i s s 025 0 0001 00000 14 62 30 7016 3227 3 6 3227 360 023375 20 26 83 40 5576 3676 4 8 449 120 070031 44 37 23 60 5368 3864 9 6 188 480 01753 30 47 8 2 2 b l 1 4 3 90 50803962 497 440 01751 71111 650 015 确定沉降经验系数 s s E i s i i E A A 011 011 3962 4 6 21 3227 36449 12188 4897 44 7 52 510 i iiii iiii s Pzz MPa Pzz E 值的确定 175 07KPabc 2h0 2500mm 2 40 0 d hh 从上至下分三个台阶 300mm 400mm 400mm h0 1 05m 有垫层 00 220 42 1 0502 54 0 tc ahbhmmb 取 2 5 当时取 1 0 当 b ammm aa a bt m 1450 2 2500400 2 mmh800 hp 时取 0 9 其间内插法取用 时取 0 93 因为偏心受压mmh2000 hp mmh1100 hp 所以取 n P max n P 冲切力 812 14 kN l F 22 22 89 176 2 00max h bb bh al AP cc ln 抗冲切力 满足 3 0 0 70 7 0 93 1 1 101 45 1 051090 3812 14 hpm ft ahkNkN 8 8 3 第一阶基础截面抗冲切验算 10111 800 1 0 750 1800 1600 hpt hmmhmmmm bamm 所以 取 0101 221 62 0 753 14 0 tc ahbhmmb 3 1 b am 16003100 2350 22 tb m aa amm 因为偏心受压 所以取 n P max n P 冲切力 643 18 kN l F 2 11 max001 201 15 2222 nl ablb PAhbh XIV 抗冲切力 可以 3 01 0 70 7 1 0 1 1 102 35 0 751357643 18 hpm ft ahKNkN 8 8 4 第二阶基础截面抗冲切验算 所以 1 0 mmh400 2 hp mmh350 02 2 3400amm 2 2800 t bmma 取 0202 2228002 35035003 54 0 tc ahbhmmmmb 3 5 b am 因为偏心受压所以取 28003500 3150 22 tb m aa amm 3 5 b am n P max n P 冲切力 236 35 kN l F 2 max0202 201 15 2222 cc nl ablb PAhbh 抗冲切力 可以 3 02 0 70 7 1 0 1 1 103 15 0 35848 9236 35 hpm ft ahkNkN 图 15 A 柱基础平面图 8 8 5 B 柱抗冲切验算 B 柱采用 C20 混凝土 f 1 1Mpa 级刚筋 fy 210Mpa t 已知 5 5mm b 4 0mmmmac600 mmbc400 l 计算基底净反力 偏心距 0 n e 295 0 10 2850 M m N 基础边缘处的最大和最小净反力 max 0 min 194 126 2850 1 356 0 10 1 1 155 655 5 4 05 5 n n kPae F P kPalbl 8 8 6 柱边基础截面抗冲切验算 2 2 0 2 1 1 10 22 1 0 6 ccc c n b labbb hbm ft p 取 h0 1 10m XV 即 h 1150mm 2 40 0 d hh 至上而下分 350mm 400mm 400mm 三个台阶 h0 1 10m 有垫层 取 00 220 42 1 12 64 0 tc ahbhmmb 2 6 b am 当时取 1 0 当时 4002600 1500 22 tb m aa amm mmh800 hp mmh2000 取 0 9 其间内插法取用 时取 0 93 hp mmh1100 hp 因为偏心受压 所以取 n P max n P 冲切力 953 13 kN l F 2 max00 194 12 2222 cc nl ablb PAhbh 抗冲切力 可以 3 0 0 70 7 0 93 1 1 101 50 1 11206 98953 13 hpm ft ahkNkN 8 8 7 第一阶基础截面抗冲切验算 1 0 mmh800 1 hp mmh750 01 1 2100amm t ammb 1600 1 取bmmhbha ct 0 41 375 0 26 122 0101 mab1 3 因为偏心受压 所以取 mm aa a bt m 2350 2 31001600 2 n P max n P 冲切力 458 12 kN l F 2 11 max0101 194 12 2222 nl ablb PAhbh 抗冲切力 可以 3 01 0 70 7 1 0 1 1 102 35 0 751357 125458 12 hpm ft ahkNkN 8 8 8 第二阶基础截面抗冲切验算 1 0 mmh400 2 hp mmh350 02 2 3700amm t ammb 2800 2 取bmmmmhbha ct 0 45 35 33502280022 0202 mab5 3 因为偏心受压 所以取 mm aa a bt m 3150 2 35002800 2 n P max n P 冲切力 414 93 kN l F 22 22 50 166 2 02 2 02 2 max h bb bh al AP ln 抗冲切力 XVI 可以 3 2 0 70 7 1 0 1 1 103 15 0 35848 925414 93 hpm ft ahkNkN 图 16 B 柱基础平面图 8 9 配筋计算 选用钢筋 235HPB 2 210 mm N fy 8 9 1 A 柱配筋 基础长边方向 截面 柱边净反力 1 n P min n P 2 min max nn c PP l al 5 00 6 136 35 201 15 136 35 172 64 2 5 0 kPa 悬臂部分净反力平均值 Pn max1 11 201 15 172 64 186 89 22 n PPnkPa 弯矩 max 122 111 11 2 186 89 5 00 6 2 4 00 4 1266 37 24224 nn PP MlabbkN m As1 6 2 1 0 1266 37 10 6381 3 0 90 9 210 1050 y M mm fh 截面 第一变阶处 XVII 2n P min n P 2 min max nn c PP l al 5 0 1 8 136 35 201 15 136 35 180 41 2 5 0 kPa 悬臂部分净反力平均值 Pn max2 11 201 15 180 41 190 78 22 n PPnkPa 弯矩 max 222 211 11 2 190 78 5 0 1 8 2 4 0 1 6 781 43 24224 nn PP MlabbkN m As 2 6 2 2 01 781 43 10 5512 7 0 90 9 210 750 y M mm fh 截面 第二变阶处 3 n P min n P 2 max min 5 03 4 136 35 201 15 136 35 190 78 22 5 0 nn la PPkPa l Pn max3 11 201 15 190 78 195 97 22 n PPnkPa 弯矩 max 322 322 11 2 195 97 5 03 4 2 4 02 8 225 76 24224 nn PP MlabbkN m As 2 6 2 2 01 225 76 10 3412 8 0 90 9 210 350 y M mm fh 比较 As1 As2和 As3 应按 As1配筋 实际配 42 14 110 As 6463 8mm2 8 9 2 基础短边方向 因为基础受单向偏心荷载作用 所以在基础短边方向的基础反力可按均匀分布计算 取 Pn 计算 max min 1 168 75 2 nn pPkP 由以上可得 柱边弯矩 965 9 kN m 2 1 2 24 cc n bbal P M 168 75 24 2 4 00 4 2 5 00 6 As1 6 2 1 0 965 9 10 4867 35 0 90 9 210 1050 y M mm f h XVIII 第一变阶处弯矩 477 9 kN m 2 112 2 24 bbal P M n 168 75 24 2 4 0 1 6 2 5 0 1 8 As2 6 2 2 01 477 9 10 3371 4 0 90 9 210 750 y M mm f h 第二变阶处弯矩 241 2 kN m 2 223 2 24 bbal P M n 168 75 24 2 4 02 4 2 5 03 4 As3 6 2 2 01 241 2 10 3646 3 0 90 9 210 350 y M mm f h 比较 As1 As2和 As3 应按 As1配筋 实际配 32 14 120 As 4924 8mm2 8 9 3 B 柱配筋 基础长边方向 截面 柱边净反力 1 n P min n P 2 min max nn c PP l al 5 50 6 155 65 194 12 155 65 176 98 2 5 5 kPa n P max 1 11 194 12 176 98 185 55 22 nn PPkPa 弯矩 max 12 1 1 2 242 nn cc PP Mlabb 2 1 185 55 5 50 6 2 4 00 4 1559 27 24 kN m As1 6 2 1 0 1559 27 10 7857 2 0 90 9 210 1050 y M mm fh 截面 第一变阶处 2 n P min n P 1 max min 5 52 1 155 65 194 12 155 65 182 23 22 5 5 nn la PPkPa l n P max2 11 194 12 182 23 188 17 22 n PPnkPa 弯矩 2 2 24 1 1 2 1 2 max 2 bbal PP M nn XIX 2 1 188 17 5 52 1 2 4 0 1 6 870 1 24 kN m As2 2 2 01 870 1 6138 3 0 90 9 210 750 y M mm fh 截面 第二变阶处 3n P min n P 2 max min 5 53 7 155 65 194 12 155 65 187 82 22 5 5 nn