黄小燕毕业设计计算书.doc

10楼板设计楼板编号参照图10-1。 图10-1对于本设计按规范要求当板比例：按双向板计算，宜按双向板计算，按单向板计算。考虑内力重分布因素，一般的楼板可采用塑性方法计算，计算方法是在弹性方法的基础上给与调整（同梁调幅原理相同），对于有防水要求及对裂缝宽度控制较严等情况（参照混凝土结构规范）板要采用弹性方法。对于本设计，单向板采用塑性方法计算，双向板采用弹性方法计算。1) 设计资料：由前已知楼面：楼面活荷载 ：过道、前室、楼梯间：楼面其他：楼面恒荷载： 屋面： 电梯房活载：上人屋面活荷载：楼面恒荷载： 材料选用：混凝土C30（，）钢筋：采用HRB400级（）2）单向板的设计：以B-3（过道）为例图10-1 单向板计算简图跨中 支座 根据弯矩进行配筋：跨中方向：选配8200 As=251mm2满足最小配筋率要求，余同。跨中方向：按构造配筋选配8200 As=251mm2支座：选配8200 As=251mm2其余单向板的计算见下表： 单向板弯矩计算 表10-1板（m）(m)g(KN/m)q(KN/m)g+q(KN/m)B32.46.05.44.910.37.416 -4.944 B42.07.25.44.910.35.150 -3.433B70.93.37.84.912.71.29-0.86 单向板配筋计算 表10-2截面M配筋实际As跨中B37.416 0.051 0.974 209 8200251B45.150 0.034 0.983 138 8200251支座B3-4.944 0.035 0.982 200 8200251B4-3.4330.024 0.98896 8200251跨中支座B7B71.29-0.850.0090.0060.9950.9973723820082002512513）双向板的设计：A)弯矩计算：对与双向板的弹性计算方法如楼面板B1，B1跨内最大弯矩由g+q/2作用下实际边（四边固定）的跨中弯距与q/2作用下四边简支板的跨中弯矩之和计算求得；支座最大负弯矩则为g+q作用下作用下实际边（四边固定）的支座弯矩。由，,总为短边，查静力手册双向板的均布荷载作用下的内力系数表得： 图10-2B) 截面设计 截面有效高度：选配8200 As=251mm2构造选配8200 As=251mm2构造选配8200 As=251mm2构造选配8200 As=251mm2其余计算方法类似 双向板支座弯矩计算 表10-5双向板情况系数B1四固-0.0793-0.0571-11.00 -7.92 -11.00 -7.92 B2四固-0.0814-0.0571-11.29 -7.92 -11.29 -7.92 B5四固-0.0829-0.057-11.50 -7.90 -11.50 -7.90 B6四固-0.0588-0.0541-8.15 -7.50 -8.15 -7.50 双向板支座弯矩计算 表10-5双向板情况系数弯矩(KN*m)B1四固-0.0793-0.0571-11.00 -7.92 -11.00 -7.92 B2四固-0.0814-0.0571-11.29 -7.92 -11.29 -7.92 B5四固-0.0829-0.057-11.50 -7.90 -11.50 -7.90 B6四固-0.0588-0.0541-8.15 -7.50 -8.15 -7.50 截面h0(mm)M(KN*m)配筋实际Asmin跨中B1l01方向1016.650.046 0.977 187 82002510.2090.2l02方向932.810.023 0.989 85 82002510.2090.2B2l01方向1015.880.040 0.979 165 82002510.2090.2l02方向932.590.021 0.989 78 82002510.2090.2B5l01方向1015.080.035 0.982 142 82002510.2090.2l02方向932.370.019 0.990 71 82002510.2090.2B6l01方向1014.260.029 0.985 119 82002510.2090.2l02方向933.550.029 0.985 108 82002510.2090.2支座11101-110.075 0.961 315 102003930.3270.215101-110.075 0.961 315 102003930.3270.216101-110.075 0.961 315 102003930.3270.222101-11.290.077 0.960 324 102003930.3270.225101-11.290.077 0.960 324 102003930.3270.226101-11.290.077 0.960 324 102003930.3270.266101-8.150.056 0.971 231 102003930.3270.2楼梯设计图11-1 板式楼梯简图采用现浇楼梯，由于板跨度不大、活载较小，采用板式楼梯计算，简图如图111。以标准层为设计对象。1) 设计资料：活载标准值：材料选用：混凝土C30（） 钢筋：采用HRB400钢筋 2) 梯段板计算：计算梯段板时取1m宽板作为计算单元，两端支承在平台梁上的梯段板内力计算时将其简化为简支斜板，再简化为水平板计算，简图如图11-2。确定板厚：Ln=3600mm 图11-2斜板简图荷载计算（取1m板宽计算）：楼梯斜板倾斜角： 恒荷载标准值：踏步重： 耐磨砖面层： 斜板： 扶手荷载： （不计入另加212）板底抹灰：恒载标准荷载值： 荷载设计值： 活载设计值： 总荷载设计值： q=7.8+4.9=12.7kN/m 内力计算： 计算跨度Ln=3300mm跨中弯矩配筋计算： 采用10120， AS=654mm2 分布筋采用81201) 平台板计算a) B1计算：由于跨度小，取板厚80mm,ho=80-25=55mm考虑板与梁现浇的影响，按弹性理论设计恒荷载计算： 水磨石面层0.65kN/m 80mm厚混凝土板0.0825=2kN/m 板底抹灰0.0217=0.34kN/m恒载标准荷载值2.99kN/m活载标准荷载值3.5kN/m总荷载设计值：g=1.22.99=3.588kN/m q=1.43.5=4.9kN/m P=3.588+4.9=8.488kN/m 平台板的计算跨度l。=1.65-0.1+0.05=1.60m弯矩设计值板的有效高度配筋采用8200 , As =251mm2B2板的设计在见楼板设计章节。4) 平台梁计算中间平台梁TL1计算，分析梁为简支梁：计算跨度L0=3300mm初步确定： 荷载计算： TB1传来： 梯段传来： 梁自重： 总均布荷载为： 内力计算：跨中弯矩： 倒L形截面：实配选用218, As=509mm2支座剪力： 构造配筋，箍筋的最大间距为200mm选双肢箍28200，楼梯配筋图此略，具体见楼梯结构施工图。具体构造要求按混凝土结构规范进行，采用分离式配筋。12 基础设计 12.1 工程地质资料根据泉州市城市规划勘测设计研究院提供的泉州xx办公楼岩土工程勘察报告的工程地质资料如下：附表 地基土的物理力学性质指标表层次土层名称土层厚度（m）天然重度（kN/m2)压缩模量 Es (Mpa）承载力特征值Fak（kPa）承载力 修正系数桩极限侧阻力标准值（kPa)桩极限端阻力标准值（kPa)nbnd（1）杂填土0.518.54.08001.010（2）淤泥质粘土0.717.23.98001.010（3）粘土4.919.25.91500.31.6201500（4）残积砂质粘性土7.519.37.23000.31.6302200（5）强风化片岩21.020.035080300012.2 基础方案选型由地质资料分析统计可知，上部以松软土层为主，工程性质差。上部结构传来的荷载比较大；因此，本工程建筑物不宜采用天然地基，宜采用预应力混凝土管桩基础。以连续厚度5m以上的强风化岩作桩端主要持力层，按摩擦端承桩设计（可简化视为嵌岩桩）。12.3 1轴框架A、E柱下桩基础设计12.3.1 初选桩长和桩径A、E柱下桩承受的荷载相差很小，以较为不利E柱下桩上部结构传来的荷载设计值，上部结构传来的荷载设计值，手算只计算了X方向，Y方向没有计算取Y方向同X方向， ，。采用预应力PHC混凝土管桩基础，桩径取700mm，壁厚300mm，桩长约取12m，桩身材料C80混凝土。承台材料C35混凝土，配置HRB400级钢筋。12.3.2 管桩单桩竖向承载力的确定1、管桩桩身竖向承载力设计值管桩桩身竖向承载力设计值可用下式计算 式中：桩身竖向承载力设计值； 管桩离心混凝土抗压强度；此处为PHC桩，取80；管桩混凝土有效预应力；取5；A管桩横截面面积。由桩径和壁厚可知：2. 单桩竖向承载力特征值采用摩擦端承桩，根据地基土的物理力学指标和承载力参数，管桩单桩桩身竖向承载力特征值按下式计算： 式中：，桩侧第i层土阻力、桩端端阻力特征值； 桩身周长； 桩端面积；第i层土的厚度。从地质资料可查出各层土的，如上示，则单桩桩身竖向承载力特征值为基桩单位竖向承载力设计值为（考虑桩主要为端承桩，所以确定不考虑群桩效应）：12.3.3 确定桩数和承台设计1) 初选桩数及布桩(根)由于受偏心荷载作用，故取暂取4根2) 初选承台尺寸查桩基规范，桩距如下： 取2100mm根据桩构造要求得：承台边缘到边桩中心为一个桩直径700mm，边缘挑出700-350=350mm150mm,满足要求。取承台的长边和短边为：承台埋深取1.5m，承台高0.9m，桩顶伸入承台100mm，钢筋保护层厚度取50mm，则承台有效高度为：。承台大样及桩布置见图12-1。12-1 A、E承台大样及桩布置图3) 计算桩顶荷载设计值取承台及其上土的平均重度，则桩顶竖向荷载特征值为:满足要求。基桩水平力因此无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力设计值。4) 承台受冲切承载力计算。a.柱边对承台的冲切柱对承台的冲切按下式计算 式中：扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于荷载效应基本组合的冲切力设计值； 冲切破坏锥体的有效高度； 受冲切承载力截面高度影响系数； 、冲切系数； 、柱边或变阶处至桩边的水平距离； 、柱的尺寸。现将圆桩换算成方桩：由基础设计规范得冲跨比和冲切系数柱边冲切满足要求。b.角桩向上冲切，从角桩内边缘至承台外边缘距离角桩对承台的冲切按下式计算 式中：扣除承台及其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值； 承台外边缘的有效高度； 受冲切承载力截面高度影响系数； 、角桩冲切系数； 、从承台底角桩内边缘引冲切线与承台顶或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离； 、从角桩内边缘至承台外边缘的距离。角桩冲切满足要求。5) 承台受剪承载力计算承台斜截面受剪计算按下式计算 式中：扣除承台及其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时斜截面最大剪力设计值； 承台计算截面处的计算宽度； 计算宽度处承台的有效高度； 剪切系数； 受剪切承载力截面高度影响系数。剪跨比与以上冲垮比相同，故对斜截面截面，验算同上相同，满足要求。6) 承台局部受压计算承台采用的混凝土等级是C35，预制管桩的混凝土等级是C80，承台和柱的强度等级一样，不用验算柱下承台局部受压；承台比桩的强度小，需要验算桩上承台的局部受压。承台局部受压承载力按下式计算 式中：局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值； 混凝土强度影响系数； 混凝土局部受压时的强度提高系数； 混凝土局部受压净面积。承台局部受压满足要求。7) 承台受弯承载力计算考虑承台效应i桩为竖向总反力设计值。采用18，n=4528/254.5+1=18.8根 s=（L-70）/17.8=193mm,采用200mm，则选18200，承台配筋图如图12-2。12-2 D承台配筋图12.4 1轴B、C、D柱下桩基础设计12.4.1 初选桩长和桩径B、C、D柱下桩承受的荷载相差很小，以较为不利B柱下桩上部结构传来的荷载设计值，手算只计算了X方向，Y方向没有计算取Y方向同X方向， ，。采用预应力PHC混凝土管桩基础，桩径取700mm，壁厚300mm，桩长取11m，桩身材料C80混凝土。承台材料C35混凝土，配置HRB400级钢筋。12.4.2 管桩单桩竖向承载力的确定1.管桩桩身竖向承载力设计值由桩径和壁厚可知：2. 单桩竖向承载力特征值单桩单位竖向承载力设计值为（考虑桩主要为端承桩，所以确定不考虑群桩效应）：12.4.3 确定桩数和承台设计1) 初选桩数及布桩(根)由于受偏心荷载作用，故取暂取6根2) 初选承台尺寸查桩基规范，桩距如下： 取2100mm根据桩构造要求得：承台边缘到边桩中心为一个桩直径700mm，边缘挑出700-350=350mm150mm,满足要求。取承台的长边和短边为：承台埋深取1.5m，承台高1.2m，桩顶伸入承台100mm，钢筋保护层厚度取50mm，则承台有效高度为：。承台大样及桩布置见图12-1。3) 计算桩顶荷载设计值取承台及其上土的平均重度，则桩顶竖向荷载特征值为:满足要求。基桩水平力因此无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力设计值。4)承台受冲切承载力计算a.柱边对承台的冲切现将圆桩换算成方桩：由基础设计规范得冲跨比和冲切系数 柱边冲切满足要求。b.角桩向上冲切，从角桩内边缘至承台外边缘距离角桩冲切满足要求。5) 承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲垮比相同，故对斜截面截面，验算同上相同，满足要求。6) 承台局部受压计算承台采用的混凝土等级是C35，预制管桩的混凝土等级是C80，承台和柱的强度等级一样，不用验算柱下承台局部受压；承台比桩的强度小，需要验算桩上承台的局部受压。承台局部受压承载力按下式计算 式中：局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值； 混凝土强度影响系数； 混凝土局部受压时的强度提高系数； 混凝土局部受压净面积。 承台局部受压满足要求。7) 承台受弯承载力计算考虑承台效应i桩为竖向总反力设计值。采用18，n=6445/254.5+1=26.3根 s=（L-100）/25.3=201mm,采取200mm，则选18200，承台配筋图如图12-4。 12-4 B、D承台配筋图12.6拉梁的计算本例计算1轴AB跨处的拉梁拉梁截面250mm450mm，计算长度为，有隔墙 q=1.905*4.15=7.906kN/m 跨中截面设计：跨中 构造配筋216 支座构造配筋216 （结构分析与计算到此结束！）参考文献1.建筑制图标准（GB/T 50104-2001）. 北京：中国建筑工业出版社