【《某4层行政办公楼建筑工程的框架梁、柱和板的设计计算案例》3100字】

-PAGE2-某4层行政办公楼建筑工程的框架梁、柱和板的设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u67381工程设计资料 194211.1建筑设计概况 264101.2其他设计资料 273462结构设计方案 3241402.1框架结构布置 3109392.1.1结构平面布置 3278802.1.2结构竖向布置 3241652.1.3结构计算简图 3271712.2主要构件截面尺寸的初选 7218582.2.1横向框架梁截面尺寸预估 748922.2.2纵向框架梁截面尺寸预估 718502.2.3次梁截面尺寸预估 8245602.2.4楼板厚度预估 8163322.2.5框架柱截面预估 817102.3材料的选择 8208232.3.1混凝土 8233852.3.2钢筋 8265112.3.3围护结构墙体 9193722.3.4雨棚做法 9119779框架梁、柱和板的设计 966623.1框架梁正截面受弯承载能力计算 945473.1.1T形截面梁类型 9226873.1.2框架梁受弯承载力计算及纵向配筋配置 10108803.2梁的斜截面受剪承载力计算 11285323.2.1框架梁箍筋设计 1199853.2.2框架梁箍筋的抗震构造措施 1227043.3框架柱设计 12104793.3.1柱的正截面受压承载能力计算 12316423.3.2柱的斜截面抗剪承载能力 1380503.4框架现浇双向板配筋设计 14124943.4.1DE跨板（中间区格板）设计 14216963.4.1CD跨板（中间区格板）设计 151工程设计资料1.1建筑设计概况华侨城某行政办公楼采用现浇钢筋混凝土结构，总层数为4层。平面图近似一个的矩形，建筑面积约为5000。首层层高4.5m，2～4层高为3.6m，建筑物总高度为16.1m。建筑主要形式采取内廊式，主要功能房间为办公室、会议室、档案室等。屋面防水等级为Ⅱ级，屋面工程从上到下为：20mm后细石混凝土保护层；1.5mm厚SBS防水卷材；配套基层及卷材胶粘剂结合层；20mm厚1：3水泥砂浆找平层；100mm厚挤塑型聚苯保温板保温层；一毡二油隔汽层；冷底子油两道结合层；20mm厚1：3水泥砂浆找平层；轻集料混凝土找坡层，，最薄处为30mm厚。建筑填充墙采用240mm厚蒸压加气混凝土砌块。女儿墙高为0.8m，厚度为240mm的钢筋混凝土墙体。外墙装饰采用混合砂浆抹底，粘贴瓷砖。建筑内部各墙体，楼地面和顶棚的做法如表1.1所示。表1.1楼地面、内墙和顶棚做法部位办公室会议室档案室卫生间楼梯间，走廊楼地面玻化砖面层花岗岩面层墙面无机涂料，刷乳胶漆釉面砖面层混合砂浆抹灰刷乳胶漆顶棚板底腻子刮平，刷乳胶漆铝合金龙骨石膏板吊顶板底腻子刮平刷乳胶漆建筑首层采用钢化玻璃门，内部各房间采用木质夹板门，窗采用塑钢中空玻璃窗。室内地坪相对标高为，室内外高差为0.450m。1.2其他设计资料建筑物的设计使用年限为50年，建筑安全等级为二级，耐火等级为二级。该工程所在地基本风压为，基本雪压为。建筑所在区抗震设防烈度为7度，做抗震设防要求，地震分组为二组设计地震基本加速度为0.15g。建筑物所处场地类别为Ⅱ类，属于非液化场地。2结构设计方案2.1框架结构布置2.1.1结构平面布置本工程采取内廊式三跨布置，柱网及梁分布如图2.1~2.3所示。根据本工程现浇板长跨尺寸与短跨的比值，所有板都为双向受力。一层设计了支撑雨棚的梁和柱。轴线EQ\o\ac(○,8)~EQ\o\ac(○,11)设次梁，其余位置不设次梁。2.1.2结构竖向布置底层柱高取基础顶部到第二层楼板顶面的高度，现拟定基础顶部标高为-0.900m,室外标高为-0.450m，二层楼板顶面标高为4.500m，则底层柱高。其余层柱高取两层之间的高度，。2.1.3结构计算简图取⑥轴横向框架进行计算，计算简图如图2.4所示。图2.4竖向结构框架计算简图（⑥轴）图2.1一层柱网及梁分布图图2.2二、三层柱网及梁分布图图2.3四层柱网及梁分布2.2主要构件截面尺寸的初选2.2.1横向框架梁截面尺寸预估长跨CD,EG跨梁高度：，取h=600mm；梁宽度：，取b=250mm。短跨DE跨梁高度：，为了便于施工，取梁高度与CD,EG跨相同，即h=600mm；梁宽度：，取b=250mm。2.2.2纵向框架梁截面尺寸预估轴线1~8,11~18梁高度：，取h=400mm；梁宽度：，取b=200mm。轴线8~11梁高度：，取h=900mm；梁宽度：，取b=350mm。2.2.3次梁截面尺寸预估梁高度：，取h=500mm；梁宽度：，取b=200mm。2.2.4楼板厚度预估双向板板厚：，取h=120mm。2.2.5框架柱截面预估由于采用横、纵向承重方向，采用方形截面。柱边长：。本工程为二级建筑且超过二层，宽度和高度不宜小于400mm，取b=500mm。2.3材料的选择2.3.1混凝土本工程现浇梁板柱及基础使用的混凝土为C35强度的混凝土。2.3.2钢筋本工程现浇框架梁和框架柱采用HRB335钢筋和HRB400钢筋，其箍筋采用HPB300的钢筋；混凝土板采用HPB300钢筋。本工程为一类环境，梁和柱钢筋保护层厚度为20mm，板钢筋保护层厚度为15mm。2.3.3围护结构墙体以下的基础填充墙，采用MU15蒸压灰砂砖和M10水泥砂浆砌筑。以上内、外填充墙,采用M5混合砂浆砌筑MU5加气混凝土砌块砌体。女儿墙采用C35钢筋混凝土墙体。2.3.4雨棚做法南北雨棚都采用钢筋混凝土现浇的梁板柱，板厚取120mm；梁宽250mm；梁高500mm；柱用mm。面层做法从上到下为：20mm后细石混凝土保护层；1.5mm厚SBS防水卷材；配套基层及卷材胶粘剂结合层；20mm厚1：3水泥砂浆找平层；轻集料混凝土找坡层，，最薄处为30mm厚。顶棚做法为板底腻子刮平，刷乳胶漆。9框架梁、柱和板的设计3.1框架梁正截面受弯承载能力计算3.1.1T形截面梁类型①CD、EG跨梁按梁计算跨度计算：；界限弯矩：；CD、EG跨梁上弯矩M<,顾属于一类截面。②DE跨梁按梁计算跨度计算：；界限弯矩：；DE跨梁上弯矩M<,顾属于一类截面。3.1.2框架梁受弯承载力计算及纵向配筋配置DE跨所受弯矩全部为负弯矩，底部配筋采用通长配筋（与CD跨相同）。混凝土采用C30,，钢筋采用HRB400，。；；；，梁的正截面配筋如表3.1、3.2所示。表3.1CD跨梁正截面配筋楼层截面位置弯矩（）实际配筋4左端-103.650.00850.00855123C16跨中70.620.00580.00583502C18,1C16右端-115.690.00940.00945671C18,2C163左端-156.300.01270.01287711C22,2C18跨中78.370.00640.00643862C20,1C18右端-150.270.01230.01247481C22,2C182左端-164.880.01340.01358143C22跨中78.640.00640.00643862C20,1C18右端-166.080.01350.01368203C221左端-183.420.01500.01519103C22跨中82.940.00680.00684102C20,1C18右端-186.620.01520.01539223C22表3.2DE跨梁正截面配筋楼层截面位置弯矩（）实际配筋4左端-50.760.03800.03873001C18,2C16跨中-40.600.03050.03113001C18,2C16右端-50.760.03800.03873001C18,2C163左端-50.220.03770.03863001C22,2C18跨中-25.130.01890.01923001C22,2C18右端-55.160.04140.04273001C22,2C182左端-73.620.05520.05683723C22跨中-24.620.01850.01993003C22右端-90.660.06800.07054623C221左端-105.550.07920.08265413C22跨中-33.140.02490.02523003C22右端-131.160.09840.10383003C223.2梁的斜截面受剪承载力计算3.2.1框架梁箍筋设计梁仅配置箍筋不配置弯起筋，箍筋采用HPB300,最大剪力设计值为136.50kN。，属于一般梁。>136.50kN,截面尺寸满足要求。，而梁的剪力设计值全部小于155.23kN,因此统一按构造配筋，即，选用双肢箍A8,间距200mm。表3.3梁的箍筋配置梁楼层是否构造配筋选配箍筋选用间距（mm）CD跨4102.67583.72155.23是双肢A82003128.61是双肢A82002131.58是双肢A82001136.50是双肢A8200DE跨425.66583.72155.23是双肢A8200342.23是双肢A8200271.08是双肢A8200197.54是双肢A82003.2.2框架梁箍筋的抗震构造措施框架梁支座处设置1000mm长箍筋加密区，取箍筋间距。，满足要求。3.3框架柱设计由于本工程柱截面面积和混凝土强度等级相同，内力越大轴压比越大，,，符合规范要求。3.3.1柱的正截面受压承载能力计算本工程采用对称配筋。界限轴力：若,或,则为小偏心受压；若,且，则为大偏心受压。本工程轴力设计值皆小于，按偏心距大小判断大小偏压。大偏压设计公式：；小偏压设计公式：。截面C、G轴柱正截面设计如表3.3所示；截面D、E设计如表3.4所示。表3.4C、G正截面设计楼层每侧配筋4163.33103.74655804595004C203393.3380.72225800.45004C202642.1398.1617380-1.75004C201876.69105.06150105-4895004C20表3.5D、E正截面设计楼层每侧配筋4178.4482.21480804375004C203495.4285.8019380-85004C202832.72120.6516586-155004C2011184.92122.59133132-4495004C203.3.2柱的斜截面抗剪承载能力柱仅配置箍筋不配置弯起筋，箍筋采用HPB300,，取40mm,,柱的箍筋配置如表3.4所示。表3.6柱的箍筋配置柱楼层选配箍筋s选用间距（mm）C、G柱443.69163.743768.20双肢A8负值200342.97393.333双肢A8负值200252.67642.133双肢A8负值200142.30876.693双肢A8负值200D、E柱441.03178.443768.20双肢A8负值200347.07496.423双肢A8负值200266.93832.723双肢A8负值200153.041184.923双肢A8负值200底层柱上端取800mm，下端取1600mm作为箍筋加密区；其余各层柱上下端取600mm作为箍筋加密区。取箍筋间距。，满足要求。3.4框架现浇双向板配筋设计双向板设计为CD跨（4000×6900），DE跨（4000×2400）两类板设计，按照弹性理论计算。荷载计算：;；；。楼面总荷载：。3.4.1DE跨板（中间区格板）设计长跨与短跨之比：。跨中弯矩：；；；。支座处弯矩：；。跨中