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1、 - 1 -目录目录设计说明.5结构计算书.111.工程概况.111.1 工程名称.111.2 工程概况.111.3 基本设计资料.112.结构布置及计算简图.112.1 梁截面尺寸.112.2 柱截面尺寸.112.3 框架结构计算简图.113. 重力荷载计算简图.123.1 永久荷载标准值.133.1.1 屋面荷载标准值.133.1.2 楼面荷载标准值.133.1.3 屋面及楼面的可变荷载标准值.143.1.4 楼梯荷载标准值.143.2 梁柱重力荷载.143.3 墙、门、窗重力荷载.143.3.1 单位墙面重力荷载.153.3.2 重力荷载计算.153.4 板的重力荷载.153.5 楼梯间
2、重力荷载.154. 框架侧移刚度计算.164.1 横向侧移刚度计算.164.1.1 横向梁线刚度.164.1.2 柱的线刚度.164.1.3 柱的横向侧移刚度计算.165. 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.175.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算.175.1.1 横向自振周期计算.17 - 2 -5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算.175.1.3 水平地震作用下的位移验算.185.1.4 横向水平地震作用下框架结构内力的计算.185.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算.205.2.1 风荷载标准值.235.2.2 风荷载作用下的水平位移验算.245.2
3、.3 风荷载作用下框架结构内力图.246. 竖向荷载作用下框架结构的内力计算.296.1 横向框架内力计算.296.1.1 计算单元.296.1.2 恒荷载计算.296.1.3 活荷载计算.316.2 恒荷载作用下内力计算.326.3 活荷载作用下内力计算.387. 横向框架内力组合.437.1 抗震等级.437.2 框架梁内力组合.437.2.1 控制截面.437.2.2 控制截面上最不利组合.447.2.3 框架梁内力组合.447.2.4 框架柱内力组合.447.3 框架梁柱内力调整.448. 截面设计.478.1 现浇板设计.478.1.1 设计荷载.478.1.2 弯矩计算.478.1
4、.3 截面设计.498.2 框架梁截面设计.508.2.1 梁正截面受弯承载力计算.508.2.2 梁斜截面受剪承载力计算.538.3 框架梁截面设计.548.3.1 荷载计算.548.3.2 内力计算.548.3.3 梁正截面受弯承载力计算.558.3.4 梁斜截面受剪承载力计算.568.4 柱截面计算.568.4.1 剪压比和轴压比验算.578.4.2 受力纵筋计算.578.4.3 箍筋计算.58 - 3 -8.5 楼梯设计.588.5.1 梯段板设计.588.5.2 平台板设计.598.5.3 平台梁设计.609. 基础设计.619.1 A 柱下独立基础计算.619.1.1 按轴心受压估
5、算基础地面尺寸.619.1.2 验算基础地面尺寸.629.1.3 验算基础高度.639.1.4 基础底版配筋计算.639.2 B 柱下独立基础计算 .649.2.1 按轴心受压估算基础地面尺寸.649.2.2 验算基础地面尺寸.659.2.3 验算基础高度.669.2.4 基础底版配筋计算.66 - 4 -设计说明设计说明本次设计的课题是“办公楼” ,根据设计资料的规划要求,此建筑主要房间有:接待大厅、会议中心、写字间、管理服务用房、多功能厅以及其他一些辅助房间。在指导老师的指导下,我认真参阅有关规范、建筑书籍等资料,并结合自己所学到的专业知识,逐步完成建筑设计,结构设计、配筋计算以及建筑图和
6、结构图的绘制全过程。1、工程名称:办公楼2、工程概况:本建筑采用全现浇混凝土框架结构,层数为 6 层,底层层高 3.9 m,标准层层高为 3.6 m,室内外高差为 0.45 m。该建筑位于市商业中心,处在主干道交叉口东北方。3、基本设计资料:(1)设防烈度按 7 度,设计基本地震加速度为 0.1g,类场地,设计地震分组为第二组。(2)基本风压为 0.55KN/m2,基本雪压为 0.35KN/m2,雪荷载准永久值分区为区,地面粗糙度类别为 B 类。(3)地质资料:土壤冻结深度为-1.0 米。地下水位在地面以下 5m,地下水对混凝土无侵蚀性。土层分布均匀,根据取原状土样进行的室内土工试验结果确定各
7、层土的物理力学性能指标。根据荷载试验确定地基承载力、桩端阻力、桩侧阻力特征值。地基土的物理力学性能指标如下表所示:编号土体名称平均厚度(m)含水率%天然重度(KN/m3)孔隙比e液性指数IL压缩模量Es(MPa) 地基承载力fak(KPa)桩侧阻力qpa(KPa)桩端阻力qsa(KPa)1填土0.816.82粘土0.73217.00.90.958.618515.6300.63粘土5.03017.80.720.8316.5280120.52100.54粘土103418.60.750.8018.3290140.52300.54、设计内容:4.1.建筑设计 - 5 -在整个设计过程中,我本着“安全,
8、适用,经济,美观”的 原则,在满足设计任务书提出的功能要求前提下,完成了建筑设计这一环节,合理地选择了框架,并为以后的结构设计打下了良好的基础。该办公楼为六层,总高度为 21.9m,底层高为 3.9m,标准层层高为 3.6m,室内外高差为 0.45m,建筑面积为 5725m2。在综合楼周围留有绿化场地,用于公共活动,同时改善环境。在立面设计中,正立面主要以飘窗为主,兼到采光和美观的作用,同时也便于办公人员休息,远眺,放松放松紧张的神经。标高 0.000m 以上均采用陶瓷面砖装饰,标高 0.000m 到标高-0.45m 采用蘑菇石,办公房间门均采用成品木门,其它均采用铝合金门,窗户均采用铝合金推
9、拉窗。整座大楼的立面美观大方,有一定的可观性。4.2.结构设计结构设计主要是进行结构的内力计算,严格按照荷载规范、混凝土结构设计规范、遵照结构力学、钢筋混凝土结构设计等中的设计方法对本工程进行结构设计。在计算过程中,充分利用了 Excel 进行计算及结构力学求解器进行电算,不但提高了计算速度,更保证了计算的准确性。结构计算主要包括以下几个步骤:、结构布置及梁、柱截面尺寸及板厚的确定:结构采用全现浇混凝土框架结构,根据商场、办公房间布置的要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。梁截面尺寸的确定:主梁高度为跨度的1/81/12,宽为高的 1/21/3;次梁高度为跨度的 1/181/12,宽为高的1
10、/31/2。柱截面尺寸由轴压比确定:即按公式:N/fcAc1.5,沿房屋高度在一定范z围内变化,故考虑风压脉动系数的影风压高度变化系数,按 B 类地区用插入法根据各层离地面高度查表算出;对于纵向框架:H/B1.5,因此风振系数z取 1.0。风载体形系数按矩形结构,迎风面取 0.8,背风面取-0.5。其余同z地震荷载计算。、内力调整与换算前面进行的设计均为弹性设计,而混凝土为弹塑性材料,因而,应采用概念设计,这样在地震荷载作用下,框架就具有一定的延性,可吸收消耗一部分地震力,抵抗地震作用的能力较高这就需要进行弯矩调幅,降低负弯矩,以减少配筋面积。此结构为现浇框架结构,支座弯矩调幅系数取 0.8,
11、跨中弯矩由平衡条件求得。支座弯矩和剪力设计值,应取支座边缘得数值,同时,梁两端支座截面常是最大负弯矩及最大剪力作用处。在水平荷载作用下,端截面还有正弯矩,而跨中控制截面常是最大正弯矩作用处。根据弯矩图可知,柱的最大弯矩值出现在柱两端,剪力和轴力值在同一楼层内变化很小,因此,柱的设计控制截面为上、下两端截面,即梁的上、下边缘。所以,在轴线处的计算内力也要换算成梁的上、下边缘处的柱截面内力。内力组合考虑四种荷载组合:(注:重力载恒载+0.5 活载)a.1.2 恒载+1.4 活载; b.1.2 恒载+1.4 风载;c.1.2 恒载+0.9(1.4 活载+1.4 风载);d.RE(1.2 重力载+1.
12、3 地震荷载)框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面,支座处一般产生-Mmax 和Vmax,跨中截面产生 Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析,恒载,活载取支座上部弯矩为负,下部弯矩为正;风载、地震荷载均考虑左右两个方向,然后取出各个构件控制截面处的内力,最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。、梁、柱、板、楼梯、基础配筋抗震结构要求设计成延性结构,其结构应有足够的延性,设计应考虑构件强柱弱梁、强剪弱弯、强结点强锚固等原则,充分发挥构件塑性铰的作用,并保证塑性铰先出现在梁端。a、梁的配筋计算中,分为正截面计算
13、和斜截面计算。正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋,同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。b、柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合,即|M|max及相应的 N;Nmax 及相应的 M;Nmin 及相应的 M。但大多数情况下这几种组合都 - 7 -有一至二组重合,所以一般情况下,最不利组合只有一至两种,取配筋最大的为最终配筋依据。c、由柱距计算知本设计楼板既有单向板又有双向板;故板按照单向板和双向板分别进行配筋,考虑四边与梁整体连接的中间区格单向板拱作用的有利因素,对中间区格的单向板,其中间
14、跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可折减 20%,但边跨的跨中截面弯矩及第一支座截面弯矩则不折减。d、由于层高不同,故楼梯按梁式楼梯、板式楼梯分别进行计算配筋。e、由基础的受力特点分析,采用柱下扩展基础。在这个设计过程中,我把四年中所学到的专业知识及在设计过程中所学到的知识联系起来,并把以前的一些模糊知识重新加以思考、理解,现以熟悉建筑设计的全过程,对在设计中具体应注意的事项及易出现错误的地方,通过这次毕业设计已能有一个比较深刻的认识。在这次毕业设计中,我充分利用Excel 和结构力学求解器进行电算,大大提高了计算的速度和准确性。此外,建筑图利用 AutoCAD 进行绘制,在很大程度上提高了绘图速
15、度。这次毕业设计受益匪浅,为我以后的工作学习奠定了扎实的基础,更使我对以后的学习工作充满了信心。 - 8 -结构计算结构计算1.工程概况工程概况1.1 工程名称工程名称办公楼。1.2 工程概况工程概况该建筑采用全现浇混凝土框架结构,层数为 6 层,底层层高 3.9 米,标准层层高为 3.6米,室内外高差为 0.45 米。1.3 基本设计资料基本设计资料基本风压:0.55 KN/m2 ,基本雪压: 0.35 KN/m2 地面粗糙度类别为 B 类地质资料:土壤冻结深度为-0.1m,土层分布均匀,各层物理力学性能如设计任务书所表格。抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度为 0.1g, 类场地,设
16、计地震分组为第二组2.结构布置及计算简图结构布置及计算简图图图 1-1 结构布置简图结构布置简图2.1、梁截面尺寸、梁截面尺寸:AB、CD 跨 L=7200mm,h=(1/121/8)l=(1/121/8)7200=600900mm,取 h=600mm b=(1/31/2)h=200300mm,取b=250mm BC 跨取 h=400mm,b=200mm 边柱(A、D 轴)连系梁取 bh=600mm250mm - 9 - 中柱(B、C 轴)连系梁取 bh=400mm200mm2.2、柱截面尺寸、柱截面尺寸按层高确定柱截面尺寸,取底层 4950mm b=(1/201/15)H=248330mm,
17、取底层柱取 500mm500mm,二六层柱取400mm400mm。2.3 框架结构计算简图框架结构计算简图图图 1-2 框架计算简图框架计算简图取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线,梁轴线取至板底,26 层柱高度即为层高 3.6m,底层柱高度从基础顶面取起,h1=3.9+0.6+0.45=4.95m。3. 重力荷载计算重力荷载计算简图简图:注:建筑做法:1. 散水做法: (苏 J95014/12)20 厚 1:2 水泥砂浆抹面、压实抹光60 厚 C15 混凝土素土夯实向外坡 4% 备注:散水宽度应在施工图中注明 每隔 6m 留伸缩缝一道,墙身与散水设 10 宽,沥青砂浆嵌缝。 宽 600900mm
18、 坡度 35%2. 基础(墙基)防潮层: - 10 -在0.050 以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮(详见苏 J95011/1),20 厚的 1:2 水泥砂浆掺 5避水浆,位置一般在0.050 标高处,适用于砖墙墙身。3. 地面:水磨石地面(苏 J950110/2)15 厚 1:2 水泥白石子磨光打蜡20 厚 1:3 水泥砂浆找平层60 厚 C10 混凝土100 厚碎石或碎砖夯实4. 楼面水磨石楼面(苏 J95015/3)15 厚 1:2 水泥白石子,掺有色石子磨光打腊20 厚 1:3 水泥砂浆找平层捣制钢筋混凝土楼板5. 内墙面做法: (苏 J95015/4)水泥砂浆粉面:刷(喷)内墙涂料1
19、0 厚 1:2 水泥砂浆抹面15 厚 1:3 水泥砂浆打底6. 外墙面做法:(苏 J95018/6)水刷石墙面: 10 厚 1:2 水泥白石子粉面,用水刷露出石子面刷素水泥浆一遍,掺水重 35%的 107 胶12 厚 1:3 水泥浆打底7. 踢脚台度做法:(苏 J95019/4)釉面瓷砖踢脚台度5 厚釉面砖(白瓷砖)水泥擦缝5 厚 1:1 水泥细砂结合层12 厚 1:3 水泥砂浆打底8. 屋面做法:(苏 J9501)20 厚 1:2 水泥砂浆找平层100mm140mm 厚 2%找坡膨胀珍珠岩100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板9. 水泥台阶:(苏 J95014/11)20 厚 1:25 水泥砂浆抹
20、面压实抹光素水泥浆一道70 厚 C15 号混凝土(厚度不包括踏步三角部分)台阶面向外坡 1%200 厚碎石或碎砖石灌 M2.5 号混合砂浆素土夯实(坡度按工程设计)备注:施工图中应注明台阶长度尺寸并绘出剖面大样。3.1 永久荷载标准值永久荷载标准值3.1.1、屋面荷载标准值:、屋面荷载标准值: - 11 -20 厚 1:2 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m2100mm140mm 厚 2%找坡膨胀珍珠岩 (0.10+0.14)/27=0.84 KN/m2100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 KN/m215 厚纸筋石灰顶棚 0.01516=0.24 KN/m2合计 4
21、.22KN/m23.1.2 楼面荷载标准值:楼面荷载标准值:(1) 楼面: 水磨石楼面(100mm 面层,20mm 水泥砂浆打底) 0.65 KN/m2 100 厚钢筋混凝土楼面板 0.1025=2.5 KN/m215 厚纸筋石灰顶棚 0.01516=0.24 KN/m2合计 3.39 KN/m2 (2)卫生间 小瓷砖地面 0.55 KN/m2 100 厚钢筋混凝土楼面板 0.1025=2.5 KN/m2 15 厚纸筋石灰顶棚 0.01516=0.24 KN/m2 合计 3.29 KN/m23.1.3 屋面及楼面可变荷载标准植屋面及楼面可变荷载标准植上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m2
22、 楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2 屋面雪荷载标准值 Sk=rS。=1.00.35=0.35 KN/m2 合计 4.35 KN/m23.1.4、楼梯荷载标准值、楼梯荷载标准值 斜板: 栏杆自重 0.2 KN/m 锯齿形斜板重 5.23 KN/m 30 厚水磨石面层 1.13 KN/m板底 15 厚纸筋灰粉刷 0.36 KN/m 合计 6.92 KN/m 平台梁: 自重:250.350.2=1.75 KN/m粉刷:0.02(0.35-0.1)220=0.16 KN/m 合计: 1.91 KN/m 3.23.2、梁柱重力荷载、梁柱重力荷载:表表 3-13-1 梁柱重力荷载梁柱重力荷载层次构件b
23、hvrLinGiGi、AB、CD 跨横梁0.250.60251.056.70 30791.441402.12 - 12 -BC 跨横梁0.200.40251.051.90 935.91A、D 轴连系梁0.250.60251.053.40 28374.85B、C 轴连系梁0.200.40251.053.40 28199.921柱0.500.50251.14.95 602041.882041.88AB、CD 跨横梁0.250.60251.056.80 30803.25BC 跨横梁0.200.40251.052.00 937.80A、D 轴连系梁0.250.60251.053.50 28385.88
24、B、C 轴连系梁0.200.40251.053.50 28205.801432.7326柱0.400.40251.13.60 60950.40950.403.3 墙、门、窗重力荷载墙、门、窗重力荷载3.3.1 单位墙面重力荷载单位墙面重力荷载外墙: 外墙面为水刷石墙面 0.5 KN/m2,内墙面为混合砂浆粉面 0.4 KN/m2,外墙单位墙面重力荷载为:0.2419+0.5+0.4=5.46 KN/m2女儿墙:做法与外墙同,高度 0.6m内墙单位墙面重力荷载为:0.2419+0.42=5.36 KN/m23.3.2 重力荷载计算重力荷载计算表 3-2 门、窗、墙重力荷载计算表层次构件种类S(m
25、)(KN/m)gi(KN)Gi(KN)Gi(KN)弹簧门19.201.0019.2木门138.550.227.71门铝合金门15.260.46.1053.01铝合金窗15.840.34.75窗飘窗1710.3916.56921.31内墙367.975.361972.32外墙136.255.46743.931墙玻璃幕墙29.391.235.272751.513725.84木门630.212.60门铝合金门6.30.42.5215.12铝合金窗15.840.34.752窗飘窗1890.356.761.45内墙491.85.362636.05外墙1455.46791.7026墙玻璃幕墙29.391.
26、235.273463.023504.32屋墙女儿墙93.845.46512.37512.37512.37 - 13 -顶3.4 板的重力荷载板的重力荷载 表 3-3 板的重力荷载计算表层次板面积柱截面积/m2板净面积(KN/m2)Gi(KN)1993.4080.50.560=15978.413.39+0.51.5=4.144050.6125993.4080.40.460=9.6983.813.39+0.51.5=4.143886.676993.4080.40.460=9.6983.814.22+0.50.5=4.474397.623.53.5 楼梯间重力荷载楼梯间重力荷载6.80.31122+
27、1.913.62+(1.64+2.36)(3.9-0.24)3.39=153.142表 3-4 综上所述各层重力荷载值计算如下表:层次梁/KN柱/KN门窗墙板/KN楼梯间重力荷载代表值11402.1252041.883725.844050.61408.7511629.19251432.73950.403539.593886.67408.7510218.1361432.73950.403539.594397.62/屋顶817.3811137.724. 框架侧移刚度计算框架侧移刚度计算4.1 横向侧移刚度计算横向侧移刚度计算4.1.1 横向梁线刚度横向梁线刚度砼为 C30, Ec=3104N/mm
28、2。 在框架结构中,有现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度减少侧移,为考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架取 Ib=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩),对中框架Ib=2.0I0 表 4-1 梁的线刚度 ib梁b(mm)h(mm)I0(mm4)Ec (N/ mm2)L(mm )Ib(mm)长跨横梁3006005.41093.010472004.501010边跨短跨横梁2004001.071093.010424002.671010中跨长跨横梁3006005.41093.010472003.381010 - 14 -短跨横梁2004001.071093.0104
29、24002.010104.1.2 柱的线刚度柱的线刚度 表 4-2 柱的线刚度 ic层次hc(mm)Ec(N/mm2)bh(mmmm)Ic(mm4)EcIc/hc(N.mm)149503.01045005005.211093.1610102636003.01044004002.131091.7810104.1.3 柱的横向侧移刚度计算表 4-3 横向侧移刚度 D 值(N/mm)层次柱型柱号DijDiA、D 轴(4 根)1.900.4878016边柱B、C 轴(4 根)3.020.6029907A、D 轴(14 根)2.530.559919526中柱B、C 轴(14 根)4.030.668110
30、02354462A、D 轴(4 根)1.070.5117904边柱B、C 轴(4 根)1.700.5959197A、D 轴(14 根)1.430.56286901中柱B、C 轴(4 根)2.270.649100293304675.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算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 横向自振周期计算横向自振周期计算表 5-1 结构顶点的假想侧移计算层次Gi (KN)Vi (KN)Di (N/mm)i (mm)i (mm)611137.7211137.723544
31、61.950.03140.0314510218.1321355.84354461.950.06020.0917410218.1331573.97354461.950.08910.1807310218.1341792.10354461.950.11790.2986210218.1352010.23354461.950.14670.4454_KC - 15 -111629.1963639.42330467.400.19260.6380取T=0.5, 由式 T1=1.7T得 T1=1.70.5=0.679ST0.63805.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算水平地震作用及楼层地震剪力计算由于该建
32、筑设防烈度为地 7 度,设计基本地震加速度为 0.1g,类场地,设计地震分组为第二组,结构的特征周期 Tg 和地震影响系数 max 为:Tg=0.4s,,采用底部剪力法计算。由于 T10.679s1.40.4=0.56,故应考max0.08虑顶点附加地震作用,取 n=0.080.679+0.01=0.0643,1-n=0.9357结构底部剪力为:1=(Tg/T) 0.92max=(0.40/0.679) 0.910.08=0.050Fek=1Geq=10.85Gi=0.0500.8563639.42=2704.68KN计算结果列于下表:表 5-2 各层地震作用及楼层地震剪力计算层次hiHiGi
33、GiHiGiHi/GiHiFi=GiHiFek(1-n)/ GiHiVi63.622.9511137.72255610.560.2894732.32732.3253.619.3510218.13197720.780.2238566.471298.7843.615.7510218.13160935.520.1822461.081759.8633.612.1510218.13124150.260.1405355.692115.5523.68.5510218.1387364.990.0989250.32365.8514.954.9511629.1957564.490.0652164.922530.7
34、7各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿高度的分布如下图:732.32566.47461.08355.69250.3164.92732.321298.781759.862115.552365.852530.77图 5-1 横向水平地震作用分布 Fi /KN 图 5-2 层间剪力分布 Vi /KN5.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下的位移验算表 5-3 横向水平地震作用下位移验算层次hiViDiVi/Di层间相对弹性转角i - 16 -63.6732.323544620.00211/174253.61298.783544620.00371/98343.61759.863544620.0
35、051/72533.62115.553544620.0061/60323.62365.853544620.00671/53914.952530.773304670.00771/646由表知:层间相对弹性转角值均,满足规范要求15505.1.4 横向水平地震作用下框架结构内力的计算横向水平地震作用下框架结构内力的计算取轴线横向框架内力计算。表 5-4 各层柱端弯矩及剪力计算梁端弯矩、剪力及轴力具体计算见下表:表 5-5 梁端弯矩、剪力及轴力计算表柱层Vi(KN)DDD/DVikky。M 下M 上6732.3235446291950.025919.002.530.42729.2039.195129
36、8.7835446291950.025933.702.530.47757.8663.4341759.8635446291950.025945.652.530.582.1882.1832115.5535446291950.025954.882.530.598.7998.7922365.8535446291950.025961.372.530.5110.479110.47AD轴12530.7733046786900.026366.551.430.634208.85120.576732.32354462110020.031022.734.030.4536.8245.0051298.783544621
37、10020.031040.314.030.572.5672.5641759.86354462110020.031054.634.030.598.3398.3232115.55354462110020.031065.674.030.5118.20118.2022365.85354462110020.031073.444.030.5132.18132.18BC轴12530.77330467100290.030376.802.270.59224.31155.87AB 跨BC 跨柱轴力层次LM 左M 右VbLM 左M 右VbNcN dNeNj67.239.1928.269.372.416.716.71
38、3.96-9.37-4.594.599.3757.292.6468.6922.412.440.740.733.92-31.78-16.0916.0931.7847.2140.03107.3034.312.463.663.652.99-66.09-34.7734.7766.0937.2180.96135.9640.022.480.680.667.14-106.11-61.8961.89106.1127.2209.26157.2250.92.493.293.277.64-157.01-88.6388.63157.0117.2231.04180.8757.212.410710789.32-214.2
39、2-120.74120.74214.22 - 17 -39.1928.2692.6463.4329.2057.86140.0382.1882.1898.79180.9698.79110.47209.26110.47120.57231.0445.0016.716.768.6936.8240.772.6540.772.65107.3063.698.3263.6135.9698.32118.2080.680.6157.22118.20132.1893.293.2180.87132.18155.87107107224.3139.19208.8545.0036.8228.2639.1939.1972.6
40、568.69107.3072.6598.32118.2098.32135.96118.20132.18157.22180.87132.1892.6429.2063.4382.1857.86140.0382.1898.79180.9698.79110.47209.26231.04120.57110.47208.85224.31 图 5-3 左地震作用下框架弯矩图 - 18 -9.3713.9622.4133.9234.3152.9940.0267.1450.977.6457.2188.3219.0033.7045.6554.8861.3766.5522.7340.3154.6365.6773.4
41、476.809.3722.4134.3140.0250.957.2119.0033.7045.6554.8861.3766.5522.7340.3154.6365.6773.4476.80 图 5-4 左地震作用下框架剪力图 - 19 -9.3731.7866.09106.11157.01214.224.5916.0934.7761.8988.63120.744.5916.0934.7761.8988.63120.749.3731.7866.09106.11157.01214.22图 5-5 左地震作用下框架轴力图 - 20 -5.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算横向风荷载作用下框架
42、结构内力和侧移计算5.2.1 风荷载标准值风荷载标准值基本风压,由荷载规范查得(迎面风) 和 20/55. 0mKN8 . 0s (背面风),又根据规范规定,本设计综合楼高度 22.95m30m,5 . 0s且高宽比为 22.95/16.8=1.37167.69KN.m 属于第一种类型的 T 型截面.以代替 b,可得fb计算系数:201hbfMfcs62167.69 100.0151.0 14.3 2400 565 ,可以11 211 2 0.0150.0150.518 sb 0.5 11 20.918ss - 50 -620167.69 10 898.08 360 0.918 565ysMA
43、smmfh实配钢筋为三根 d=20 钢筋,。 (实际配筋与计算配筋相差小于2941 sAmm5)将下9411.430.6745450.179 250 565360tyffm i n且且且 且 ,且0. 2且且且且部跨间截面的三个 d=20 钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋() 。,2941 sAmm再计算相应的受拉钢筋sA 支座 A 上部:62210428.61 100.3751.0 14.3 250 565scMf bh,可以11 211 2 0.3750.50.518 sb 0.5 11 20.75ss620428.61 10 2809.64 360 0.75 565ysMAs
44、mmfh实配钢筋六根 d=25 钢筋,。 (实际配筋与计算配筋相差小于22945 sAmm5)29451.4345450.179 250 565360tyffm i n且且2. 08且 且 ,且0. 2且且且且支座 B 上部:62210283.08 100.2481.0 14.3 250 565scMf bh,可以 11 211 2 0.2480.2900.518 sb 0.5 11 20.855ss620283.08 10 1627.77 360 0.855 565ysMAsmmfh实配钢筋五根 d=20 钢筋,。 (实际配筋与计算配筋相差小于21570 sAmm - 51 -5)15701
45、.4345450.179 250 565360tyffm i n且且1. 11且 且 ,且0. 2且且且且根据施工要求按下表实际配筋进行配筋:表 8-3 梁配筋顶 层五 层Mmax钢筋面积选筋实际配筋筋Mmax钢筋面积选筋实际配筋筋支座A-141.44 744.81318 As=763mm2222 As=760mm2-251.36 1413.96 320,218,As=1450mm2325,As=1473mm2跨中 143.34 755.6318,As=763mm2222 As=760mm2162.55 866.00 316,118,As=858.5mm2320,As=941mm2AB跨支座
46、B -99.00 509.89318As=509mm2222 As=760mm2-164.50 877.35 316,118,As=858.5mm2225,As=982mm2支座 B -48.48 282.5112,114,As=267mm2222 As=760mm2-73.16 372.02 212,114,As=379.9mm2225,As=982mm2跨中 -28.09 282.5112,114,As=267mm2220 As=628mm2-12.38 282.50 112,114,As=267mm2220 As=628mm2BC跨支座 C -48.48 282.5112,114,As=
47、267mm2222 As=760mm2-73.16 372.02 212,114,As=379.9mm2225,As=982mm2四 层三 层Mmax钢筋面积选筋实际配筋Mmax钢筋面积选筋实际配筋支座 A-308.95 1811.29122,325,As=1853.1mm2425,As=1964mm2-360.97 2209.87 622,As=2281mm2525,As=2454mm2跨中 172.11 921.9320,As=941mm2320,As=941mm2171.57 918.73 320,As=941mm2320,As=941mm2AB跨支座 B-204.69 1117.663
48、22,As=1140mm2325,As=1473mm2-234.49 1259120,322,As=1454mm2325,As=1473mm2支座 B-102.91 531.08114,216,As=267mm2225,As=982mm2-124.11 647.54 120,314,As=662.1mm2225,As=982mm2BC跨跨中 -13.24 282.5112,114,As=267mm2220 As=628mm2-12.91 282.50 112,114,As=267mm2220 As=628mm2 - 52 -支座 C-102.91 531.08114,216,As=267mm2
49、225,As=982mm2-124.11 647.54 120,314,As=662.1mm2225,As=982mm2二 层一 层Mmax钢筋面积选筋实际配筋Mmax钢筋面积选筋实际配筋支座 A-395.49 2502.45 525 As=2454mm2525 As=2454mm2-428.61 2811.77625 As=2945mm2625 As=2945mm2跨中 172.47 924.02 320,As=941mm2320,As=941mm2167.69 895.97316,120,As=917.2mm2320,As=941mm2AB跨支座 B-256.23 1446.09 325,
50、As=1473mm2325,As=1473mm2-283.08 1627.9420,122,As=1636mm2425,As=1964mm2支座 B-140.46 739.26 318,As=763mm2225,As=982mm2-155.58 825.65316,118,As=858.5mm2225,As=982mm2跨中-13.37 282.50 112,114,As=267mm2220 As=628mm2-10.88 282.5112,114,As=267mm2220 As=628mm2BC跨支座 C-140.46 739.26 318,As=763mm2225,As=982mm2-15
51、5.58 825.65316,118,As=858.5mm2225,As=982mm2 最小配筋率取 0.2%和较大值1.430.450.450.21%300tyff AB 跨 0.21%250600=321 mm2 BC 跨 0.21%200400=168 mm2 以上计算都满足要求.8.2.2 梁的斜截面受剪承载力计算梁的斜截面受剪承载力计算 取设计剪力 V=154.83KN 验算截面尺寸 属于厚腹梁0565565,2.264250wwhhhmmb 0.25114.3250565=504.97KNV=154.83KN00.25ccf bh 验算是否需要计算配置箍筋 0.71.4325056
52、5=141.39KNV=154.83KN00.7tf bh 故按构造配筋:2508 =0.71.43250565+1.25210250.000.71.25svtyvAf bhfhS3/250565=201.07KN141.39KN - 53 - 配箍率 12 50.30.161%250 250svsvnAbs最小配箍率(满足要求)min1.10.240.240.126%210tsvsvyvff经验算梁的箍钢筋按构造配筋(其他层配箍见附表 3 所示) 。8.3 次梁截面设计次梁截面设计 次梁在主梁上支承长度为 240mm,主梁截面为 250mm600mm。次梁搭于主梁上,则,在D 跨轴的次梁计算
53、跨度近似取 l05500-0lnl1C2405260mm。次梁:h=()l0 =(292438)mm,取118112h=300mm,b=200mm。8.3.1 荷载计算荷载计算恒荷载标准值:均布荷载:板传荷载:3.392.58.475 KN/m 墙重:0.12(3.6-0.6)19=6.84 KN/m次梁自重:0.20.3255.26=7.89KN/m 合计: g23.21 KN/m恒载作用下该跨梁的计算简图:1/CD23.21KN/m5260图 8-2 恒载作用下次梁计算简图活荷载标准值:板传荷载:1.02.5=2.5 KN/m活载作用下该跨梁的计算简图:1/CD2.5KN/m5260 -
54、54 -图 8-2 恒载作用下次梁计算简图8.3.2 内力计算内力计算用力学求解器求得:恒载作用下:M1/C= 0,MD=0跨中最大正弯矩:M跨中=80.27KN.m,V1/C=61.30KN,VD=-61.30KN 活载作用下:M1/C= 0,MD=0跨中最大正弯矩: M跨中=8.65KN.mVE=6.58KN,VF=-6.58 KN 通过叠加法叠加恒载和活载作用下的内力,则其设计值为:M1/C= 0,MD=0跨中最大正弯矩:M跨中=1.280.27+1.48.65=108.43KN.m,V1/C=1.261.30+1.46.85=83.15 KNVD=-83.15 KN8.3.3 正截面受
55、弯承载力计算正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算时,跨内按 T 形截面计算,翼缘宽度取bfl/35260/3=1754mm;又 bf200+Sn200+25002700mm,取较小值则 bf1754mm。 C30 混凝土,11.0,fc14.3KN/mm2,ft1.43 KN/mm2,纵向钢筋取HRB335,fy300,箍筋采用 HPB235,fyv210 KN/mm2 支座:由于在支座、D 处的弯矩为 0,则可知次梁的上部受拉钢筋1C按构造配筋,即:2000.2%0.2% 200 265106sAbhbhmmm i n故选用 212,=226sA2mm跨中:经判别跨内截面均属于第一类 T
56、 形截面,由混凝土等级查表 4-5知:由表 4-6 知111.0 0.8 且且且且0.550b用来代替 b 进行计算,则:fb计算系数:62210108.43 100.0611.0 14.3 1754 265scfMf b h - 55 - 满11 211 2 0.0610.0630.550 sb 足要求 0.5 11 20.5 (11 2 0.061)0.969ss 0.2%bh=0.002200300=120m620108.43 10 1408300 0.969 265ysMAsmmfhm故选用 716=1407sA2mm8.3.4 斜截面受弯承载力计算斜截面受弯承载力计算斜截面受剪承载力
57、计算包括截面尺寸的复核、腹筋计算及最小配筋率验算A 验算截面尺寸hwh0-hf265-100165mm,因 hw/b165/200=0.83V83.15 KN故截面尺寸满足要求B 计算所需腹筋采用 8 双肢箍筋,E 支座 Vcs0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s,可得:yvsv031t01.25fh1.25 210 100.6 265smm0.7f bh83.15 100.7 1.43 200 265CAV232. 5调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。现调整箍筋间距,取箍筋间距 s0.8232.5=186mm,最后取箍筋间距 s=180mm。为方便施工
58、沿梁长箍筋的间距不变。C 验算配筋率下限值 满svsv100.61.430.30.30.20% bs200 180210tyvAff0. 28%足要求8.4 柱的配筋计算柱的配筋计算以第一层 B 柱为例(其他层见附表 4-1,附表 4-2,附表 4-3) ,柱的截面尺寸为 500mm500mm。由附表查得:混凝土强度: C30 214.3/cfN mm21.43/tfN mm钢筋强度: HRB400 2360/yfN mm - 56 -8.4.1 剪跨比和轴压比验算剪跨比和轴压比验算表 8-4 横向框架柱的剪跨比和轴压比验算柱子层次b(mm)h0(mm)fc(N/mm2)Mc(KNm) Vc(
59、KN) N(KN) Mc/Vch0N/fcbh0RE640036514.3107.8556.05187.945.270.090.75540036514.3122.6174.26290.944.520.140.80440036514.3145.9488.27450.174.530.220.80340036514.3165.5299.17995.884.570.480.80240036514.3177.21104.31741.384.650.360.80A150046514.3199.4398.781525.534.340.460.80640036514.3-95.87-55.85214.444.
60、700.100.75540036514.3-128.66-78.45528.334.490.250.80440036514.3-159.28-95.01842.484.590.400.80340036514.3-182.50-107.93 1156.574.630.550.80240036514.3-182.50-114.86 1470.744.350.700.80B150046514.3-197.05-108.47 1793.623.910.540.8020.9注:h0=h-as,as=35mm,混凝土等级为 C30,fc=14.3N/mm28.4.2.受力纵筋的计算受力纵筋的计算柱的计算长
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