混凝土框架機(jī)構(gòu)-計(jì)算書_第1頁
混凝土框架機(jī)構(gòu)-計(jì)算書_第2頁
混凝土框架機(jī)構(gòu)-計(jì)算書_第3頁
混凝土框架機(jī)構(gòu)-計(jì)算書_第4頁
混凝土框架機(jī)構(gòu)-計(jì)算書_第5頁
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文檔簡介

摘5587.6Businesscenterofagroupofsixaccordingtothedesignrequirementsofconcreteframestructure,buildingheightof23.2meters,constructionareaof5587.6squaremeters.Thedesignincludesarchitecturaldesignandstructuraldesignoftwoparts.Architecturaldesign,includingflat-screenpositioningmapdesign,graphicdesign,facadedesign,profiledesign.Structuraldesign,structuraldesignoftheframeworkinclude:structuralselection,beams,columns,wallsandothercomponentstodeterminethesize,gravityloadcalculation,transversehorizontalframestructureundertheactionofinternalforcesanddriftcalculations,thetransverseverticalloadsFrameStructureanalysis,internalforcescombined,cross-sectionaldesign,basicdesign.Amongthem,thebasicdesignalsoincludesbasicselection,basiclayout,foundationscalculation.Iamintheprocessofdesigningstrictaccordancewiththerelevantprovisionsofthelatestspecificationanddesign,whichisbasedoncalculationstakingintoaccountrelevantKeywords:buildingdesign;framestructure;structure--1 1緒 ..-1-1.1題目背景-1-1.2工程概況-1-1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法-1-2建筑設(shè) ..-3-2.1建筑的總平面設(shè)計(jì)-3-2.2建筑平面設(shè)計(jì)-3-3結(jié)構(gòu)設(shè) ..-5-3.1結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)-5-3.2結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖-5-3.3重力荷載計(jì)算-7-3.4屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值-7-3.5梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算-8-3.6重力荷載代表值-8-3.7橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算-9-橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算-10橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì) 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn) 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn) 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì) 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì) 橫向框架內(nèi)力計(jì) 恒荷計(jì) 橫向框架內(nèi)力組 截面設(shè) 框架梁截面設(shè) 框架柱截面設(shè) 板設(shè) 樓梯設(shè) 基礎(chǔ)設(shè) 電算結(jié) 參考文 工程名稱本工程為某集團(tuán)商務(wù)中心工程概況某集團(tuán)商務(wù)中心,建筑層數(shù)6層左右。建筑物底層設(shè)有設(shè)備間、供暖間、配電室、客房。二至六層設(shè)有若干標(biāo)準(zhǔn)客房等。建筑設(shè)計(jì)使用年限為50年,建筑安全等級為三級。建筑物需滿足國家、地方有關(guān)規(guī)范要求??蚣芴畛鋲Y(jié)構(gòu),樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),樓板厚度120mm。填充墻采用陶?;炷量招钠鰤K。主體結(jié)構(gòu)64.2m,其余層高均為3.6m。外門為鋁合金門,內(nèi)門為木門,窗為鋁合金窗。材料選用:框架柱均采用C30混凝土,受力鋼筋采用HRB335級鋼筋。箍筋采用HPB235級鋼筋。鋼筋的連接優(yōu)先采用焊接。 網(wǎng):本建筑采用內(nèi)廊式平面組合,縱向柱距為分別為7.8m,向跨度邊跨跨度為6.6m,中間跨度為24m自然條件:基本風(fēng)壓為0.35kNm2,基本雪壓為0.6kNm2地質(zhì)條件:地面粗糙度為C類。建筑場地類別為二類場地,抗震設(shè)防烈度為7度,地震分組為第一組。水平地震影響系數(shù)為αmax=0.08,Tg0.35。根據(jù)工程地質(zhì)勘測報(bào)告,擬建場地地勢平坦,地質(zhì)情況如下:場區(qū)范圍內(nèi)土質(zhì)構(gòu)成,自地表向下依次為:a07m,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=80Kpab0510m,硬塑狀地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=150Kpac57m,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=240Kpa設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法建筑設(shè)計(jì)建筑方案設(shè)計(jì)根據(jù)房屋建筑學(xué)、民用建筑設(shè)計(jì)通則、民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范等相關(guān)知識進(jìn)行建筑方案的設(shè)計(jì),針對工程的使用性質(zhì)做出具體的設(shè)計(jì)。整個(gè)方案要滿足大學(xué)的教學(xué)需要和正常的使用功能,功能分區(qū)要細(xì)致合理符合規(guī)范,使建筑物發(fā)揮出其應(yīng)有的功能。建筑施工圖--PAGE10計(jì)計(jì)運(yùn)用PKPM軟件進(jìn)行繪圖,繪出建筑的平、立、剖等圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(1)結(jié)構(gòu)類型的選擇,包括結(jié)構(gòu)的布置及柱網(wǎng)尺寸。(2)估算結(jié)構(gòu)的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等級。(3)荷載計(jì)算:包括框架柱側(cè)移剛度計(jì)算。(4)樓、屋面板內(nèi)力及配筋計(jì)算。(5)水平荷載作用下框架側(cè)移及內(nèi)力計(jì)算、豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算、框架內(nèi)力組合。(6)框架梁、柱配筋計(jì)算。(7)樓梯內(nèi)力及配筋計(jì)算。(8)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。(9)繪制結(jié)構(gòu)施工圖,編寫設(shè)計(jì)說明書。1.3.2.2.設(shè)計(jì)方法(1)荷載計(jì)算:荷載計(jì)算包括水平荷載與豎向荷載計(jì)算。水平荷載有水平風(fēng)荷載和水平地震作用;豎向荷載包括恒荷載與活荷載。(2)水平荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算:平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的位移及內(nèi)力可用D值法計(jì)算。(3)豎向荷載作用下,一般取平面結(jié)構(gòu)單元,按平面計(jì)算簡圖進(jìn)行內(nèi)力分析。(4)內(nèi)力計(jì)算,采用彎矩二次分配法計(jì)算梁、柱端彎矩。(5)通過內(nèi)力組合求得梁、柱構(gòu)件各控制截面的最不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值并進(jìn)行必要的調(diào)整后,即可對其進(jìn)行截面配筋計(jì)算和采取構(gòu)造措施。(6)板設(shè)計(jì)按塑性鉸線法進(jìn)行計(jì)算。(7)樓梯采用板式樓梯。(8)基礎(chǔ)設(shè)計(jì):根據(jù)上部荷載及與建筑物有關(guān)條件、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地基凍融條件、場地環(huán)境條件等來確定基礎(chǔ)的類型以及基礎(chǔ)埋深。首先要確定基礎(chǔ)底面尺寸,按地基持力層承載力和地基軟弱層承載力進(jìn)行驗(yàn)算。應(yīng)用地基計(jì)算模型計(jì)算,然后進(jìn)行各項(xiàng)配筋計(jì)算。(8)按照制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制結(jié)構(gòu)施工圖。此外還應(yīng)進(jìn)行電算:電算的目的主要是對手算進(jìn)行正確性的驗(yàn)算。具體電算采用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算。建筑設(shè)計(jì)建筑的總平面設(shè)計(jì)該擬建工程位于繁華路口,交通便利,環(huán)境優(yōu)美的地點(diǎn)??偲矫嬖O(shè)計(jì)的依據(jù):建筑物的位置選擇應(yīng)根據(jù)地勢地形考慮,并做到與周圍既有建筑物和諧相容。滿足使用要求及當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的要求。在用地范圍內(nèi)布置綠化帶美化環(huán)境與建筑物相協(xié)調(diào)。在總平面設(shè)計(jì)中考慮到商務(wù)中心環(huán)境的寧靜,把商務(wù)中心置于街道中央的位置,與周圍主要道路連接交通方便,出入自由。其余的空地相應(yīng)地布置停車場、草坪、灌木叢等,也創(chuàng)造了極好的空氣環(huán)境。總的來說,把場地布置成一個(gè)環(huán)境優(yōu)美,空氣清新。建筑平面設(shè)計(jì)一幢建筑物是由若干單體空間有機(jī)地組合起來的整體空間,任何空間都具有三度性。因此,在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中,常從平面、剖面、立面三個(gè)不同方向的投影來綜合分析建筑物的各種特性,并通過相應(yīng)的圖示來表達(dá)其設(shè)計(jì)意圖。建筑的平面、剖面、立面設(shè)計(jì)三者是密切聯(lián)系而又互相制約的。平面設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,他集中反映了建筑平面各組成部分的特征及其相互關(guān)系、使用功能的要求、是否經(jīng)濟(jì)合理。除此之外,建筑平面與周圍環(huán)境的關(guān)系、建筑是否滿足建筑平面設(shè)計(jì)的要求,同時(shí)還不同程度地反映建筑空間的組合。因此,在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),總是先從平面入手,同時(shí)認(rèn)真分析剖面及立面的可能性和合理性,及其對平面設(shè)計(jì)的影響。只有綜合考慮平、立、剖三者的關(guān)系,按完整的三度空間概念去進(jìn)行設(shè)計(jì),才能做好一個(gè)建筑設(shè)計(jì)1。民用建筑類型繁多,各類建筑房間的使用性質(zhì)和組成類型也不相同。從組成平面各部分的使用性質(zhì)來分析,均可歸納為以下兩個(gè)組成部分,即使用部分和交通聯(lián)系部分。使用部分柱網(wǎng)根據(jù)作用性質(zhì)建筑規(guī)模來確定柱距,其中縱向柱距分為78m,橫向分為兩跨,一邊跨柱距為66m,一邊跨為24m。建筑形式本建筑的體型仍采用矩形結(jié)構(gòu),兩側(cè)房間以自然采光為主,內(nèi)墻走廊設(shè)置高窗用以采光。局部突出部分為樓梯間,底層層高42m,2~6層高均為計(jì)計(jì)36m。局部層高為1m結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)本建筑物采用框架結(jié)構(gòu),根據(jù)樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳遞路徑,框架的承重方案可分為橫向、縱向及縱橫向框架承重三種方案。在實(shí)際工程中,一般采用橫向框架承重方案。因房屋橫向較短,柱數(shù)量少,當(dāng)采用橫向承重方案時(shí),橫向框架梁的截面高度大,可增加框架的橫向側(cè)移剛度。本設(shè)計(jì)采用了橫向框架承重方案6。結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求,進(jìn)行了建筑物的結(jié)構(gòu)布置,結(jié)構(gòu)布置簡圖見圖3。圖3結(jié)構(gòu)平面布置圖樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),樓板厚度取120mm。梁截面高度按梁跨度的1/10~1/18估算,由此估算的梁截面尺寸見表1,表中還C30(

f=14.3N/mm2

f=1.43Nmm2)。ct1梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強(qiáng)度等級ct層次混凝土強(qiáng)度等級橫梁(bh縱梁b次梁bABBC1~C30300×600300×600300×600250×500計(jì)計(jì)柱截面尺寸可根據(jù)公式(3-1)和(3-2)估算:NβFgE

(3-Ac

μN(yùn)

(3-式 N—為柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值F—為簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積;gE—為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值,可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算,也可近似取12~15kN/m2;β—考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù);n—驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù);Ac—柱截面面積;fc—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;μN(yùn)—框架柱軸壓比限值。由于本框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級,其軸壓比限值μN(yùn)=0.9,各層的重力代表值近似取12kN/m2。由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知邊柱及中柱的負(fù)荷面積均為7.83.9m27.86.6m2。由公式得第一層柱截面面積為AcAc

1.27.83.9121030.91.27.86.612103

=204218=345600如取柱截面為正方形,則邊柱和中柱界面高度分別為360mm根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其他因素,本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下:1~6 600600

laE

0.4laE0.441d16.42032.8mm,故柱子截面滿足抗震構(gòu)造要求?;A(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.8m,基礎(chǔ)頂面至室外地坪高度為0.45m??蚣芙Y(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖4所示。取頂層柱的形心線作為柱的軸線;梁軸線取至板底,2~6層柱高度即為層高,取3.6m;底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底,即h1=4.2+0.45+0.45=5.1m。 重力荷載計(jì)算

4框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面(:PPC防水卷材20厚水泥砂漿找平層爐渣混凝土找破2%(30厚)60厚苯板PPC隔氣層20厚砂漿找平層120鋼筋混凝土樓板20厚混合砂漿抹灰

250.12=3.0KNm-1~5層樓面:

合 7.125KNm-混凝土樓板(120)瓷磚地面(包括水泥粗砂打底)V型輕鋼龍骨吊頂

250.12=3.0KNm-合 3.80KNm-屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值上人屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn) 2.0KNm- 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn) 3.0KN 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值

SμS1.00.250.25KN梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長度上的重力荷載;對墻、門、窗等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載了。具體計(jì)算過程從略,計(jì)算結(jié)果見表2。表 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件γkN/βgkN/lin1邊橫梁0.30.6251.054.7257.816589.683207.168中橫梁0.30.6251.054.7252.4890.72縱梁0.30.6251.054.7257.8281031.94次梁0.250.5251.053.2816.612259.8550.250.5251.053.2813.3443.3090.250.5251.053.2817.8251.184柱0.60.6251.109.95.1321425.6邊橫梁0.30.6251.054.7257.816589.68中橫梁0.30.6251.054.7252.4890.72縱梁0.30.6251.054.7257.8281031.940.250.5251.053.2816.612259.85563492.2880.250.5251.053.2813.3443.309次梁0.250.5251.053.2817.8251.184柱0.60.6251.109.93.6321140.48注:1β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù);g表示單位長度構(gòu)件重力荷載;n為構(gòu)件數(shù)量。2)梁長度取凈長;柱高取層高。外墻為390厚陶??招钠鰤K(6KNm-2,外墻面貼瓷磚(0.55KNm-2內(nèi)墻面為20mm厚抹灰,則外墻單位墻面重力荷載為:內(nèi)墻為190厚陶??招钠鰤K,兩側(cè)均為20mm厚抹灰,則內(nèi)墻單位面積重力荷載為:鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4KNm-2;鋼鐵門單位面積重力荷載為0.4KNm-2。重力荷載代表值集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值,為計(jì)算單元范圍內(nèi)的各樓層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻柱等重量。計(jì)算時(shí),各可變荷載的組合按規(guī)定采用,屋面上的可變荷載均取雪荷載,具體過程略,計(jì)算簡圖見圖5 10993.288 10551.548 10551.548 10551.548 10551.548 10367.96橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算柱截面特征計(jì)算表見表3,梁截面特征計(jì)算表見表3柱截面特征計(jì)算表層次柱高(mm)b×h(×mm)E(N·mm-2)I(mm4)i(mm4相對15100600×6003.0×1041.08×1017.1010.2-3600600×6003.0×1041.08×1019.1011.表 梁截面特征計(jì)算層次跨度(N·mm-2(mm4)i(mm4邊跨中跨(mm)mm)1.5相對2.0相對1-66003.104300×6005.1092.45×1013.68×1010.4084.1010.541-24003.104300×6005.1096.75×10110.×1011.12513.×1011.柱的側(cè)移剛度D值按下式計(jì)算:D

12ic。根據(jù)梁柱線剛度比K的不ch同,柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓、電梯間柱等,計(jì)算結(jié)果分別見表5、表6表 邊框架柱側(cè)移剛度D值(Nmm-1層次柱Kα根數(shù)2~邊柱0.4080.1690.92642.01210511.7410.510.4020.59342~1.5330.4340.926411.9160.6170.5934表 中框架柱側(cè)移剛度D值(Nmm-1層次柱Kα根數(shù)2~0.5440.2140.9262615.6910.680.440.5932~中柱2.0440.5050.92612.550.670.593橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算橫向自振周期計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移計(jì)算見表7表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移計(jì)層次GiVGiDi(N/μiμi610993.28810993.28891880011.96260.237510551.54821544.83691880023.449248.277410551.54832096.38491880034.933224.828310551.54842647.93291880046.417189.895210551.54851399.4891880057.90143.478110367.9663567.4474280085.57885.578結(jié)構(gòu)基本自震周期T1 ,其中υT的量綱為m,取φT0.7, 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算本方案結(jié)構(gòu)高度小于40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻,變形以剪切型為主,故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。因?yàn)槭嵌噘|(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu),所以設(shè)防烈度按7度考慮,場地土為Ⅱ類,查表得:特征周期Tg=0.35s 水平地震影響系數(shù)最大值max0.08gTg

1

max

T1

0.6FEK1Geq0.04954032.3241.4Tg1.40.350.49ST10.6S,所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用:

δn0.080.60.07

GinGjHjn

1

n

GinGjHjn 8各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次Hi(m)Gi(KN)GiHi(KN)Fi(KN)(KN)622.510993.288247348.980.286711.33711.33518.910551.548199424.260.230572.0491283.379415.310551.548161438.680.187465.11748.479311.710551.548123453.110.143355.662104.13928.110551.54885467.540.099246.232350.36915.110367.9646655.820.054134.3072487.1763567.44863788.391.0002487.17各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如下圖6(a)水平地震作用分布 (b)層間剪力分布圖6縱向水平地震作用及層間剪力分布圖水平地震作用下的位移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移μi和頂點(diǎn)位移μi按下式計(jì)算s s

nμn

,各層的層間彈性位移角θeμihi,計(jì)算結(jié)果如表9

表 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)層 i

Di(N/

μi

μi

i

θ i6711.339188000.77412.2736002.15×10-51283.3799188001.39711.49636003.88×10-41748.4799188001.90310.09936005.29×10-32104.1399188002.298.19636006.36×10-22350.3699188002.5585.90636007.11×10-12487.777428003.3483.34851007.44×10-由表可見,最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層,其值744〈1/550=18.18104,滿足要求,其中[μh1550是由彈性層間位移角限值查得。水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算5軸線框架內(nèi)力計(jì)算,其余框架計(jì)算從略??蚣苤思袅皬澗匕词?/p>

siDijsi

Mb

Muijj1Mu各柱反彎點(diǎn)高度比yyny1y2

本例中底層柱需考慮修正值y2第二層柱需考慮修正值y1y3,其余柱均無修正。計(jì)算結(jié)果見表12。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按式Ml (Mb

Mu)

iriMr (Mbi

Muibb libb

l

ii, bbM1Mbb

V

N (VlVrn n計(jì)算結(jié)果見表 kyMMkyMM654321注:表中MkN·m,V

MlbMrbLMlbMrbL6--5--4--3--2--1--水平地震作用下框架的彎矩圖,梁端剪力圖及柱軸力圖如下圖所示:--100.35144.208100.35144.20897.725 --167.71167.71216.467--

(a)框架彎矩圖 (b)梁端剪力及柱軸力圖圖7左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算zszsz 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式

βμμω,基本風(fēng)壓w0.35KN/m2。由《荷載規(guī)

μs0.8()

μs0.5()B0H/B=23.5/15.4=1.5,查表得:脈動影響系數(shù)υ=0.44.T1=0.6SWT2=0.11KNS2/m2. 查表得脈動增大系數(shù)ξ0zβ1z

仍取軸線橫向框架,其負(fù)載寬度7.8m,沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值q(z)7.80.35βzμzμs=2.73βzμz根據(jù)各樓層標(biāo)高處高度Hiμzq(z沿房屋高度的分布見表12q(z沿房屋高度的分布見圖812沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次Hi(m)Hi(m)μβq1(z)(KN/女兒墻23.1.000.8961.5943.121.949622.50.9570.881.5793.0351.897518.90.8040.8181.5232.721.70415.30.650.7461.4642.3851.491311.70.4980.741.3582.1951.3728.10.3450.741.2482.0171.26115.10.190.741.1371.8381.148《荷載規(guī)范》規(guī)定,對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu),

βzH=23.5m<30m,H/B=1.521.5,βz沿房屋高度在1.137~1.594范圍內(nèi)變化,即風(fēng)壓脈動的影響較大。因此,該房屋應(yīng)不考慮風(fēng)壓脈動的影響。框架結(jié)構(gòu)分析時(shí),應(yīng)按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載,節(jié)點(diǎn)集中荷載見圖8例第5層集中荷載F5的計(jì)算如下:F5=(2.72+2.385+1.7+1.491)×3.6×1/2+(3.035-2.72)+(1.897-1.7]+(2.72-2.385)+(1.7-1.491]=15.587KN(a)風(fēng)荷載沿房屋高度的分 (b)等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷8框架上的風(fēng)荷載風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算根據(jù)圖8(b)所示水平荷載,由式

nnFk計(jì)算層間剪力Vi據(jù)表12求出軸線框架的層間側(cè)移剛度,再按式ss(μ)iVi/Dijnnμ(μ) 計(jì)算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移,計(jì)算結(jié)果見表1313風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次Fi(KN)Vi(KN)iμi/h618.69618.6961198000.1562.8751515.8935.1861198000.2892.7191414.0948.6761198000.4062.431312.84861.5241198000.5142.0241211.79873.3221198000.6121.511111.85585.177948000.8980.8981由表13可見,風(fēng)荷載作用下框架最大層間位移角為15011,遠(yuǎn)小于1/550,滿足規(guī)范要求。風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過程與水平地震作用下的相同。軸線橫向框架在風(fēng)荷作用下的彎矩,梁端剪力及柱軸力見圖9。計(jì)算結(jié)果見表14表15;5軸線橫向框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖914 kyMMkyMM65432115MlbMrbLMlbMrbL6--5--4--3--2--1--

(a)框架彎矩 (b)梁端剪力及柱軸力9橫向框架在水平風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算橫向框架內(nèi)力計(jì)算計(jì)算單元橫向框架進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算單元寬度為156m3所示。由于房間內(nèi)布置有次梁,故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示,計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架,作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架的中心線與柱的中心線不重合,因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。荷載計(jì)算恒荷計(jì)算在圖10q1代表橫梁自重,為均布荷載。對于第6q'q q2為房間板傳給橫梁的梯形荷載,由圖10所示,幾何關(guān)系得 220012001200 220012001200 567567 M2M q M2M qM Mq

11各層梁上作用的恒荷載q27.1253.92q,7.1252.42P1P2分別為由邊縱梁、中縱梁、次梁直接傳給柱的恒載,它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載,計(jì)算如下: P3.92.2126.62.21.953.92.41.22

4.7257.83.2816.62集中力矩MPe198.2150.60.329.73 1 M2

223.8120.60.333.572q1對2~5q1包括梁自重和其上橫墻自重,為均布荷載。其它荷載計(jì)算方法同第6層:q1q14.7251.82310.185KN/

,4.725KN/q23.83.914.82KN/

q'=3.82.49.12/22P23.92.226.61.23.84.7257.83.2813.31.82MPe167.510.60.325.13KN 1 M2

186.230.60.3q2q對首層:

,4.725KN/1q23.83.914.82KN/1

q,3.82.49.12KN/2P13.92.223.804.7257.83.2813.33.027.83.32.12.120.42.12.12P23.93.96.61.23.84.7257.83.2813.31.827.80.60.093.37.80.6MPe167.510.60.325.13KN 1 M2

180.960.60.32活荷載計(jì)算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖12所示。22q2.03.97.8KN q,2.02.44.8KNm122P23.92.226.61.22M134.320.155.148KNmM250.160.15=7.524KNmq2q,2q2Pq2q,2q2 在雪荷載作用下:

12各層梁上作用的活荷載22q0.253.90.975KN q,0.252.40.6KN22

M3.430.150.515KN2222

M5.0160.150.752KN2對于2~52q23.9311.7KN/

q,2.437.2KNP23.92.226.61.23M1=51.480.15=7.722KN對于首層:

q211.7KN/P151.48KNM1=7.722KNm將以上計(jì)算結(jié)果匯總,見表1617

q,7.2KN2P275.24KN2表 橫向框架恒荷匯總層次(KN/m)1264.7254.72527.7917.1198.215223.81229.7333.572-10.1854.72514.829.12167.51186.2325.1327.93110.1854.72514.829.12167.51180.9625.1327.144表 橫向框架活荷匯總2P2KN67.8(0.975)4.8(0.6)34.32(3.43)50.16(5.016)5.148(0.515)7.524(0.752)2-11.77.251.4875.247.72211.286111.77.251.4875.247.72211.286內(nèi)力計(jì)算梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算。彎矩計(jì)算過程如圖13所示,所得彎矩圖如圖11所示。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得;柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到,計(jì)算柱底軸力還需要考慮柱的自重,如表18和表19所列。 0.393 -10.84- -8.355- 2.037 23.31424.192- -5.42- 1.408 77.203-14.85-14.85-0.427 0.208 0.393

(a)恒荷作用下

(b)活荷作用下13橫向框架彎矩的二次分配法

A

B(a)恒荷作用下14豎向荷載作用下框架彎矩圖計(jì)

(b)活荷作用下14豎向荷載作用下框架彎矩圖18ABBCABBCABBC VAVBVAVBVBNNNN6-0504030201019ABBCABBCABBC VAVBVAVBVBN頂=NN頂=N6-05-04-03-02-01-0橫向框架內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)的抗震等級根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素查表得,本商務(wù)中心框架結(jié)構(gòu)為三級抗震等級??蚣芰簝?nèi)力組合本方案考慮了四種內(nèi)力組合,即

1.2SGk 1.2SGk0.91.4(SQkSwk,1.35SGk1.0SQk1.2SGE1.3SEk。此外,對于本方案,1.2SGk1.4Swk這種內(nèi)力組合與考慮地震作用的組合相比一般較小,對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用,故不予考慮。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表22SGk,SQk兩列中的梁端彎矩M為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩(調(diào)幅系數(shù)取0.8下面以第一層AB跨梁考慮地震作用的組合為例,說明各內(nèi)力的組合方法。對支座負(fù)彎矩按相應(yīng)的組合情況進(jìn)行計(jì)算,求跨間最大正彎矩時(shí),可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計(jì)值,由平衡條件確定。由圖15可得qα αqxq1lM Mxq1lVA V15均布和梯形荷載下的計(jì)算圖形VMAMB1qL(1-α)L 2 V12qq)αL0χαLχ為最大正彎矩截面至A ( 2座的距離,則χ可由下式求解:1χVAq1χ2αLq2將求得的χ值代入下式即可得跨間最大正彎矩值

χq1χ2

1χ6αLqV1

q)αL0χαL (2

2VαLχ q1q

Vχ1(qq)χ21qαL(χ1 VA0

2

MA本設(shè)計(jì)中,梁上荷載設(shè)計(jì)值左震V102.82/0.75172.84/0.75112.226.61-0.3336.6 V12qqαl39.1981212.2224.800.3336.614.966 1VAq1x2αlq239.19812.22x 24.80 0.333x 1MmaxMAVAx1x

6αl

21

39.198

2

0.333

176.91KNγREMmax0.75176.91132.68KN右震223.240.75

1VA

2

2V12qqαl148.071212.2224.800.3336.693.906 Vαl 148.070.3336.6 2 4.7 Mmax發(fā)生在右支座。

4.710.3336.697.699KN γREMmax0.7597.69973.27KN剪力計(jì)算:AB凈跨L6.60.60.60.6 2 左震:

bVlb

bVr128.26/0.85bM MMd Md右震:

dVld

dVrdM 297.650.3147.75341.97KNMM MMM b

148.76185.18333.94KNm407.9KN則:

2] 6γREVA0.85165.36

6

γ

0.85150.57框架柱內(nèi)力組合取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制截面進(jìn)行組合,組合結(jié)果以及柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整見表20~22。在考慮地震作用效應(yīng)的組合中,取屋面為雪荷載時(shí)的內(nèi)力進(jìn)行組合。20)1.35SGK1.2SGKV (MlR v Mr)/l GAM-V??B左M-??--VB右M---V??-跨間AM---V??B左M-??-VB右M--V??-跨間AM---V??B左M-??-VBM-右V??-跨中)1.35SGK1.2SGKV (MlR v Mr)/l GAM--V??B左M-??-VB右M-V??-跨間AM--V??B左M-??-VB右M-V??-跨間AM--V??B左M-??-VB右M---V??-跨中21(a)橫向框架柱A)1.35SGK1.2SGK6柱頂MV??柱底M??V5柱頂M-V??柱底M??V4柱頂M-V??柱底M??V3柱頂M-V??柱底M??V2柱頂M-V??柱底M??--V1柱頂M-V??柱底M-??--V21(b)橫向框架A654321γREMcηcMb////

21(c)橫向框架A1.35SGK1.2SGKγMbM REηvc cH n1.46---5---4---3---2-1--MbM 注:表中V。γREηvc

cH

n22(a)B)1.35SGK1.2SGK6柱頂M---V??柱底M??-V5柱頂M-V??柱底M??-V4柱頂M-V??柱底M??--V3柱頂M--V??柱底M??--V2柱頂M--V??柱底M??--V1柱頂M--V??柱底M??-V注:表中MKN.m。NKN22(b)橫向框架B654321γREMcηcMb////

22(c)橫向框架B1.35SGK1.2SGK γMbM REηvc cH n654321MbM 注:表中V。γREηvc

cH

n截面設(shè)計(jì)框架梁截面設(shè)計(jì)1層AB跨梁為例,說明計(jì)算方法和過程,其它層梁的配筋計(jì)算結(jié)果見表2323架梁縱向鋼筋計(jì)算表截面M/kN?ξA's實(shí)配鋼筋A(yù)sA'/ ρ6支座A-96.6965012502φ222φ20(1388)1.0.41-80.9511452φ222φ20(1388)0.41AB跨間144.440.026404φ16(8040.50BC跨間201.824414φ16(8040.623支座A-194.77012902φ222φ20(1388)0.760.41-149.77011232φ222φ20(1388)0.990.41AB跨間116.0.0164994φ16(8040.50BC跨間2857324φ20(1256)0.621支座A-223.11482φ222φ20(1388)10.50-172.7909782φ222φ20(1388)0.930.50AB跨間132.680.0167906404φ16(8040.50BC跨間177.158009804φ20(1256)0.6224梁箍筋數(shù)量計(jì)算表層次截面γREV/0.25βcfc/公式見下式(1梁端加密區(qū)實(shí)配鋼筋A(yù)sv/s6A、100.44489.06>γREV雙肢φ8@100Br、53.489.06>γREV雙肢φ8@1003A、489.06>γREV雙肢φ8@100Br、146348489.06>γREV雙肢φ8@1001A、140.56489.06>γREV雙肢φ8@100Br、164.77489.06>γREV0.1597雙肢φ8@100注:表中V為換算至支座邊緣處的梁端剪力25框架梁箍筋數(shù)量計(jì)算表截面γREV/0.25βcfc/s非加密區(qū)實(shí)配鋼筋ρsv%)6A、100.44489.06>γREV雙肢φ8@200Br、53.489.06>γREV雙肢φ8@2003A、489.06>γREV雙肢φ8@200Br、146348489.06>γREV雙肢φ8@2001A、140.56489.06>γREV0.05雙肢φ8@200Br、164.77489.06>γREV0.1597雙肢φ8@200注: s

γREV0.42梁的正截面受彎承載力計(jì)算從梁內(nèi)力組合表中數(shù)據(jù)分別選出AB跨跨間截面及支座界面的最不利內(nèi)力,并將支座中心處的彎矩?fù)Q算為支座邊緣控制截面的彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算。支座彎矩。對于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu),梁支座負(fù)彎矩按矩形截面計(jì)算縱筋數(shù)量;跨中按T形截面的計(jì)算彎矩應(yīng)取該跨的跨間最大正彎矩與0.5倍簡支梁彎矩中的較大值15?;炷罜30,

f1.43N/mm2

f14.3N/mm2, 2.01N/t y鋼筋 HRB335級HPBt y

f300N/mm2f210N/

335N/ 235N/

ξby則以第一層為例:最不利組合為:yA支座:

M223.24kN

VB左支座:M172.84kNB右支座:M313.25kN

V當(dāng)梁下部受拉時(shí),按T形截面設(shè)計(jì),當(dāng)梁上部受拉時(shí),按矩形截面設(shè)計(jì)。翼緣計(jì)算寬度當(dāng)按跨度考慮時(shí),b'l6.62.2m2200mm;按梁間距考慮 b'bS3775mm;按翼緣厚度考慮時(shí),hh

h'/h1205650.2120.1,此種情況不起控制作用。故取b'2200mm ''/1201906.48kN1cf 11αs

fb'

1.014.32200

ξ

cfAξαfb'h/

0.0141.014.32200565729.5 1cf

s實(shí)配鋼筋4Φ16(A804mm2ρs

0.47%>0.2%,滿足要求。將下部跨間截面的4Φ16鋼筋伸入支座,作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋(A'804mm2,再計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋A(yù)A上部 α =0.021,ξ=0.212a'/h705650.124說明 sA不富裕,且達(dá)到屈服??山迫 As

=905.5 s實(shí)取2φ222φ20(A1388mm2sBl上部 As

=1087.04 實(shí)取2φ222φ201388ρ

0.810%>0.3%,滿足要求。300梁斜截面受剪承載力計(jì)算ABγREV99.51kN0.21.014.3300565484.77kN,故截面尺寸滿足要求。梁端加密區(qū)箍筋取2?8@100,箍筋用HPB235級鋼筋(

210N/mm20.42f

Asv yv =0.421.433005651.25210201565/100314.3kN>加密區(qū)長度取850mm,非加密區(qū)箍筋取2?8@200,箍筋設(shè)置滿足要求??蚣苤孛嬖O(shè)計(jì)剪跨比和軸壓比驗(yàn)算表26出了框架柱各層的剪跨比和軸壓比計(jì)算結(jié)果,其中剪跨比λ也可取0nH/2h。注意,表中的Mc、VcN都不應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)。由表可0n見,各柱的剪跨比和軸壓比均滿足要求。26柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算b///(N/mm2M/kN·V/kNN/kNV0NA柱660060014.52.14.114.5.8>0.02<0560060014.74.32.434.093.7>0.07<0460060014.92.45.685.103.3>0.<0360060014.107.1056.987.013.1>0.16<0260060014.116.63.1233.783.0>0.20<0b///(N/mm2M/kN?V/kNN/kNV0N160060014.262.8980.1541.284.9>0.22<1.05B柱660060014.86.12.3030.564.3>0.05<0560060014.134.46.819.063.8>0.14<0460060014.105.2467.1264.443.98>0.21<0360060014.166.9484.1824.763.99>0.30<0260060014.184.6596.2305.603.98>0.38<0160060014.303.67100.842823.675.19>0.40<0柱正截面承載力計(jì)算以第一層B柱為例進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)B軸內(nèi)力組合表,將支座中心處彎矩?fù)Q算至支座邊緣,并與柱端組合彎矩的調(diào)整值比較后,選出最不利內(nèi)力,進(jìn)行配筋計(jì)算。B節(jié)點(diǎn)左、右梁端彎矩172.84128.260.3 313.25290.820.3 B節(jié)點(diǎn)上、下柱端彎矩

kN·mkN·m207.65/0.75-129.96/0.850.12=-258.52kN·m (上柱)-221.26/0.75+129.820.48/0.85=-221.7kN·m (下柱)M258.52221.7480.22kN·mM梁M1.1500.21550.23在軸線處將其分配給上、下柱端,即 550.23258.52

MB下柱

254.02kN·mγREMB0.8296.21236.97kN·mγREMB0.8254.02203.22kN·m180.99/0.75=241.32kN·mMe0M

mm ea20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大值,600/30=20mm,故ea20mm。柱的計(jì)算長度按

φl

0.88mml0h5.761036009.65故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)0.5f 0.514.3ζ1 c 2.171.0ζ11.0)。 l0h15ζ21.0η

11400e/ 1

/h2ζ

9.62 對稱配筋

eηeih/2as1.17219.5600/240516.82mmξ h

f

14.36005600.25ξb,為大偏壓情況。 Neξ(1-0.5ξ)αfA'

1 f'(ha' 1187.61103516.820.2514.356021.0600(10.5==161.49mm2Nmax及相應(yīng)的M一組計(jì)算。N3163.035kN,l01.254.55.6Me0M

eie0ea16.312036.31l0h56256009.45,故應(yīng)考慮偏心矩增大系η。0.5f 0.514.3ζ1 c 0.81ζ11.0)。 l0h15ζ21.0η

/h2ζ

1400e/

1

140036.31/ ηei1.4236.3151.60.3h00.3560168mm,故為小偏心受壓。eηeih/2as51.6600/240311.6mmξ Nξbfcbh0Ne0.43fbh2 0

(0.8ξb)(h0a'ss按上式計(jì)算時(shí),應(yīng)滿足N

fbhNe0.43fbh2b N3163.035kN<ξbfcbh00.51814.36005602488.89kN故按構(gòu)造配筋,且應(yīng)滿足ρmin0.8%。單側(cè)配筋率ρsmin0.2%AA' 0.2%600600720 2φ222φ18(AA'1269mm2 總配筋率

31269

1.13%0.8%柱斜截面受剪承載力計(jì)算以第一層A柱為例進(jìn)行計(jì)算。由前可知,上柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值cMt254.025kN·mc對三級抗震等級,柱底彎矩設(shè)計(jì)值cMb389.06kN·mc則框架柱的剪力設(shè)計(jì)值MtMV

1.1254.025389.06171.49kNγβ

0.030.2,滿足要求。c 1.014.3600其中Mc取較大的柱下端值,而且Mc、Vc不應(yīng)考慮γ ,故Mc為將表中查得的值除以0.8,Vc為表查得值除以0.85。與Vc相應(yīng)軸力1926.600.314.37002103=2454.90kNN=1926.60kN V

f

Asv

λ1 0.85171.491031.051.436005600.0561544.4 3 <0故按該層柱應(yīng)按構(gòu)造配置箍筋。柱端加密區(qū)的箍筋選用4?8@100。由表可得一層柱底的軸壓比n0.257λv0.06,則最小體積箍筋率ρvminλvfc/fyv0.0614.3/210

ρvAcor0.286s220mm,根據(jù)構(gòu)造要求,取加密區(qū)箍筋為4?8@100,加密區(qū)位置及長度按規(guī)范要求確定。非加密區(qū)還應(yīng)滿足s15d=330mm,故箍筋取4?8@200。其余各層柱的箍筋布置同本層布置板設(shè)計(jì)板類型的選擇板的設(shè)計(jì)采用塑性鉸線理論進(jìn)行計(jì)算??紤]民用建筑中樓板的最小板厚為80mm,考慮剛度要求,板厚在頂層和其它層均取100mm厚。樓板采用C20混凝土,板中鋼筋采用HPB235級鋼筋。計(jì)算參數(shù)對于樓板,根據(jù)塑性理論l01l022時(shí),在荷載作用下兩個(gè)正交方向受力且都不可忽略。在本方案中l(wèi)01l024.255.40.7872,故屬于雙向板,設(shè)計(jì)時(shí)按塑性鉸線法計(jì)算18。設(shè)計(jì)荷載k對于樓面荷載,恒荷載:g3.80kkq3.0kgq1.23.81.43.08.76計(jì)算跨度見雙向肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖。內(nèi)跨:l0lc 邊跨:l0取凈跨彎矩計(jì)算1首先假定邊緣板帶跨中配筋率與中間板帶相同,支座截面配筋率不隨板帶而變,取同一數(shù)值,跨中鋼筋在離支座l/4處間隔彎起19。1nl02m

α1/l l ββ''β'β

M

pl2

l)

(3-

u 各區(qū)格板計(jì)算跨度計(jì)算見表2727板的彎矩計(jì)算區(qū)格ABCDEl01m短邊3.902.403.3.3.l02m長邊6.607.806.6.6.l010.590.0.590.590.594.892.941.634.894.603.222.950.583.222.67m'kNm/1-9.15-5.83-2.64-9.15-8.16-9.15-5.83-2.64-9.15-8.16m'kNm/2-7.46-6.01-1.85-7.46-6.482-7.46-6.01-1.85-7.46-6.48截面設(shè)計(jì)h0h

2=100-15-4=80mm,

h02h301003070mmh01h021002080mm截面彎矩設(shè)計(jì)值:該板四周與梁整澆,故彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)如下折減A、D不考慮折減B、E區(qū)格的跨中截面與CE、BC支座截面折減20%C區(qū)格的跨中截面與支座截面折減20% 計(jì)算配筋量時(shí),取內(nèi)力臂系數(shù)γ0.95,A ,配筋計(jì)算見表28 0.95h0f28板的配筋計(jì)算截面m(kNm/A(mm2s配筋實(shí)配A(mm2/sAl01方向4.89306?8@150335l02方向3.22231?8@200251Bl01方向2.35147?8@200251l02方向2.36169?8@180279Cl01方向1.30?8@150335l02方向0.46?8@200251Dl01方向4.89306?8@150335l02方向3.22231?8@200251El01方向3.68153?8@150335l02方向2.14302?8@200251A--4.81302?8@150335B--7.32459?8@100503C--7.32459?8@100503D--4.81302?8@150335E--5.18325?8@150335B邊支座-5.83366?8@130387E邊支座-8.165122?8@150670A邊支座-9.155742?8@150670B邊支座-7.46468?8@100503D邊支座-9.155742?8@150670D邊支座-7.46468?8@100503其它區(qū)格板的計(jì)算過程從略。樓(屋)面板的配筋通過PKPM軟件進(jìn)行電算,所計(jì)算出來的配筋結(jié)果與計(jì)算書計(jì)算的配筋結(jié)果相差不大,所以樓()面板配筋圖按照電算配筋結(jié)果進(jìn)行繪制。樓梯設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)適合用板式樓梯,現(xiàn)分別進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)資料圖16結(jié)構(gòu)平面示意圖k以標(biāo)準(zhǔn)層為例,采用現(xiàn)澆版式樓梯,其平面布置圖如圖16本樓梯標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m,底層層高3.6mC30混凝土,板采用HPB235鋼筋,標(biāo)準(zhǔn)層踏步尺寸為150mm×300mm,平臺梁采用HRB335鋼筋。樓梯上均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2.0kN/m2。k樓梯板設(shè)計(jì)取板厚為h100mm,約為板斜長的1/30。板傾斜角tanα1503000.5cosα0.894。取1m寬板帶計(jì)算。 (1)荷載計(jì) 恒荷載分項(xiàng)系數(shù) 1.2,活荷載分項(xiàng)系數(shù) 29梯段板的荷載計(jì)算表荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN水磨石面層(0.3+0.15)×0.65/0.3=0.98三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88混凝土斜板0.1×25/0.894=3.36板底抹灰0.02×17/0.894=0.小計(jì)6.活荷載2.總荷載設(shè)計(jì)值

p1.26.61.42.010.72kN/m(2)截面設(shè)計(jì)板水平計(jì)算跨度ln3.2m,彎矩設(shè)計(jì)值M1pl20.110.723.22

kN·m 板的有效高度h012020100αs

12 112 1

11.014.310001

1ξ1

γs

2 sA sγsfy 0.958210s?12@150A754mm2。分布筋每級踏步1?6s平臺板設(shè)計(jì)設(shè)平臺板厚100mm1m寬板帶計(jì)算。(1)荷載計(jì)算30平臺板的荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN水磨石面層0.65100厚混凝土板0.07×25=1.75板底抹灰0.02×17=0.小計(jì)2.74活荷載2.總荷載設(shè)計(jì)值(2)截面設(shè)計(jì)

p1.22.741.42.06.09kN/m平臺板的計(jì)算跨度lo=1.5+0.07/2+0.2/2=1.64彎矩設(shè)計(jì)值

M00

pl20.16.091.6422.05kN·m板的有效高度h0702050αs

1αfbh 1

1.014.31000502

As

sf

s?8@200的鋼筋,A251mm2s平臺梁設(shè)計(jì)設(shè)平臺梁的截面尺寸為250mm×300mm(1)荷載計(jì)算31平臺梁的荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN梁自重0.2×(0.35-0.07)×25=1.梁側(cè)粉刷0.02×(0.35-0.07)×2×17=0.23平臺板傳來6.09×(1.5/2+0.2)=5.79梯段板傳來10.72×3.0/2=16.08 23.總荷載設(shè)計(jì)值

p23.78kN/m(2)截面設(shè)計(jì)計(jì)算跨度l01.05ln1.052.70.19=2.64<ln2.7彎矩設(shè)計(jì)值:

M1pl21/823.782.642

kN·m 剪力設(shè)計(jì)值:V1pl0.523.782.5129.84kN f截面按倒L形計(jì)算,f

1/

162640440mmmm梁的有效高度h035035315mm。經(jīng)判別屬于第一類T形截面αs

1.014.3440

查表得

M

As

sf

s選配2?14的鋼筋,A=308mm2。則斜截面受剪承載力為:s0.25βf

0.251.014.3200315103225.23kNV29.84kN滿足要求。c0.7f

0.71.4320031510363.06kNV29.84kN滿足要求。 則需按構(gòu)造要求配置箍筋,選配雙肢?8@基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料地質(zhì)資料:素填土 c粘土層: 5.1m, 地基承載力140kPa凍土深度-1.80m[21]。c

γ=16.2C30混凝土,

f14.3Nmm2鋼筋采用HRB335級鋼筋,查得

f=1.57N/mm2tyf=300N/mm2。墊層采用100mmC10混凝土。保護(hù)層厚度為50mm。各邊各伸出100mm。tyA柱柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立鋼筋混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.65m荷載計(jì)算力組合(設(shè)計(jì)值第一組:M209.52kN第二組:M13.75kN基礎(chǔ)梁傳至基頂?shù)暮奢d

N2092.39kNN2674.02kN

VV墻重(含兩面刷灰

窗重(塑鋼窗 基礎(chǔ)梁自 0.60.47.825合 Nw Nwk1.2118.29e0

M141.950.114.195kN作用于基底的彎矩和軸力設(shè)計(jì)值第一組:Mbot195.325kNmNbot地基承載力計(jì)算

第二組:Mbot27.945kNNbot土層承載力特征值為

fak140kPa,當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí),地基承載力特征值應(yīng)進(jìn)行修正,暫時(shí)先不考慮對基礎(chǔ)寬度的修正22fa

3+ηd

d (3-式 fa—修正后的地基承載力特征值fak—地基承載力特征值;ηbηd—基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù),按基底下土的類別查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》23γ—基礎(chǔ)底以下土的重度,地下水位以下取有效重度;b—基礎(chǔ)底寬度;γm—基礎(chǔ)底面以下土的加權(quán)平均重度;d—基礎(chǔ)埋置深度,一般自室外地面標(biāo)高算起。查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,得承載力修正系數(shù)ηb=0,ηd=1.0,代入上式,得修正后的地基承載力特征值為:fa

fak

0.161.0617A柱基礎(chǔ)示意圖確定基礎(chǔ)底面尺寸由第二組確定基礎(chǔ)尺寸,考慮偏心荷載作用,基底面積增大10%~40%,所以A faγGd

2815.9

(17.07選取基底長邊l與短邊b的比值n一般小于2lb1,m,因此取長邊l=4.2m

fa需作寬度修正。A4.24.2驗(yàn)算荷載偏心矩

pNkGk 式中pk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)底面處的平均壓力值;Nk—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值;G—基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重,GγAdγ=20kN/m3 GkγGAd16.217.641.8514.4kN基底處的總豎向力:NkGk2815.971.25514.42767.18kN偏心距:eMk/(NkGk27.951.252767.18l60.9m基礎(chǔ)抗沖切力承載力驗(yàn)算只需驗(yàn)算第一組PkmaxNkGk 2234.31.2516.21.8209.251.25

Pkmax144.131.2fa

Pkmin116.9kN

滿足要求所以基底尺寸為4.2m×4.2m基礎(chǔ)高度驗(yàn)算(1)計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值第一組:

PsmaxNk

2334.3209.25149.2

第二組:PsmaxNk

2815.9727.9161.8 柱邊截面

h=900mm,h0=850mmbc2h00.620.852.3m<b4.2m,因偏心受壓,計(jì)算時(shí)取

psmaxF (lach)b(bbch)21250.5 smax

F

fbcbb

0.71.01.4324008502042.04kN.> hpt(配筋計(jì)

(1)按第一組計(jì)算基礎(chǔ)長邊方向的彎矩設(shè)計(jì)值,取1-1截面:M1(

p)(lh)2(2bb 48

1(161.8148.6)(4.20.6)2(24.20.6)469.33kNA 0.9f

0.9210y3712@100As3053.7mm2電算結(jié)果公司名稱建筑結(jié)構(gòu)的總信息SATWE中文版文件名:WMASS.OUT|工程名稱 設(shè)計(jì)人|工程代號 校核人 日期:2013/5////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////總信息結(jié)構(gòu)材料信息 鋼砼結(jié)混凝土容重kNm3Gc=25.鋼材容重kNm3Gs=78.00水平力的夾角Rad):ARF=0.00地下室層數(shù) MBASE= 豎向荷載計(jì)算信息 按模擬施工加荷計(jì)算方風(fēng)荷載計(jì)算信息 計(jì)算X,Y兩個(gè)方向的風(fēng)荷地震力計(jì)算信息 計(jì)算X,Y兩個(gè)方向的地震特殊荷載計(jì)算信息 不計(jì)結(jié)構(gòu)類別 框架結(jié)裙房層數(shù) MANNEX= 轉(zhuǎn)換層所在層號 MCHANGE= 墻元細(xì)分最大控制長度( DMAX= 2.墻元側(cè)向節(jié)點(diǎn)信息 內(nèi)部節(jié)是否對全樓強(qiáng)制采用剛性樓板假 采用的樓層剛度算 層間剪力比層間位移算風(fēng)荷載信息修正后的基本風(fēng)壓(kN/m2) WO .40地面粗糙程度C結(jié)構(gòu)基本周期()T11.19體形變化分段數(shù)各段最高層號NSTi51各段體形系數(shù)USi1.30地震信息振型組合方法CQC耦聯(lián);SRSS非耦聯(lián)CQC計(jì)算振型數(shù)地震烈度NMODE=NAF7.0015場地類別KD3設(shè)計(jì)地震分組一組特征周期TG 0.多遇地震影響系數(shù)最大值Rmax1 0.08罕遇地震影響系數(shù)最大值Rmax2 0.50框架的抗震等級NF 剪力墻的抗震等級NW 活荷質(zhì)量折減系數(shù)RMC 0.50周期折減系數(shù)TC 0.結(jié)構(gòu)的阻尼比(%):DAMP 5.是否考慮偶然偏心否是否考慮雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)否斜交抗側(cè)力構(gòu)件方向的附加地震數(shù) 活荷載信息考慮活荷不利布置的層數(shù)從第15柱、墻活荷載是否折減折算傳到基礎(chǔ)的活荷載是否折減折算柱,墻,基礎(chǔ)活荷載折減系數(shù)計(jì)算截面以上的層 折減系 1.002 0.4 0.6 0.920 0.>20 0.調(diào)整信息中梁剛度增大系數(shù) BK2.梁端彎矩調(diào)幅系數(shù) BT0.梁設(shè)計(jì)彎矩增大系數(shù) BM1.連梁剛度折減系數(shù) BLZ0.70梁扭矩折減系數(shù) TB0.全樓地震力放大系數(shù) RSF1.0.2Qo調(diào)整起始層號 KQ100.2Qo調(diào)整終止層號 KQ20頂塔樓內(nèi)力放大起算層號 NTL0頂塔樓內(nèi)力放大 RTL1.00九度結(jié)構(gòu)及一級框架梁柱超配筋系數(shù)CPCOEF91=1.15是否按抗震規(guī)范525調(diào)整樓層地震力IAUTO525=1是否調(diào)整與框支柱相連的梁內(nèi) IREGU_KZZB0剪力墻加強(qiáng)區(qū)起算層 LEV_JLQJQ1強(qiáng)制指定的薄弱層個(gè) NWEAK0配筋信息梁主筋強(qiáng)度(N/mm2)IB360柱主筋強(qiáng)度(N/mm2)IC360墻主筋強(qiáng)度(N/mm2)IW210梁箍筋強(qiáng)度(N/mm2)JB210柱箍筋強(qiáng)度(N/mm2)JC210墻分布筋強(qiáng)度(Nmm2JWH 210梁箍筋最大間距mm):柱箍筋最大間距mm):SB=100.00SC=100.00墻水平分布筋最大間距(mm):SWH=200.00墻豎向筋分布最小配筋率(%):RWV0.30設(shè)計(jì)信息結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)柱計(jì)算長度計(jì)算原則RWO有側(cè)移1.00梁柱重疊部分簡化不作為剛域是否考慮PDelt效應(yīng):柱配筋計(jì)算原則否按單偏壓計(jì)算鋼構(gòu)件截面凈毛面積比RN0.梁保護(hù)層厚度mm):BCB25.00柱保護(hù)層厚度mm):ACA30.00是否按砼規(guī)范73113計(jì)算砼柱計(jì)算長度系數(shù):荷載組合信息恒載分項(xiàng)系數(shù)CDEAD=1.活載分項(xiàng)系數(shù)CLIVE=1.風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)CWIND=1.40水平地震力分項(xiàng)系數(shù)CEA_H=1.30豎向地震力分項(xiàng)系數(shù)CEA_V=0.50特殊荷載分項(xiàng)系數(shù)CSPY0.活荷載的組合系數(shù)CD_L0.風(fēng)荷載的組合系數(shù)CD_W0.60活荷載的重力荷載代表值系數(shù)CEA_L0.剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)信息剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層 IWF= 剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)高度( Z_STRENGTHEN= 9.30********************************************************* 各層的質(zhì)量、質(zhì)心坐標(biāo)信 *********************************************************層號塔號質(zhì)心質(zhì)心(質(zhì)心(Z恒載質(zhì)量(活載質(zhì)量(5120.8248.61921.000118137.4120.8208.64217.1001161115.3120.8208.64213.2001161115.2120.8208.6429.3001161115.1120.9158.6655.4001199118.活載產(chǎn)生的總質(zhì)量(t): 503.620恒載產(chǎn)生的總質(zhì)量(t): 5866.767結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量(t): 6370.387恒載產(chǎn)生的總質(zhì)量包括結(jié)構(gòu)自重和外加恒載結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量包括恒載產(chǎn)生的質(zhì)量和活載產(chǎn)生的質(zhì)量活載產(chǎn)生的總質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量是活載折減后的結(jié)果1t=1000kg)*********************************************************各層構(gòu)件數(shù)量、構(gòu)件材料和層 *********************************************************層號塔號梁數(shù)柱數(shù)墻數(shù)層高累計(jì)高度混凝土混凝土混凝土((11161(3040(300(30)5.4005.40021161(3040(300(30)3.9009.30031161(3040(300(30)3.90013.20041161(3040(300(30)3.90017.10051145(3040(300(30)3.90021.000*********************************************************風(fēng)荷載信 *********************************************************層號 塔號 風(fēng)荷載X 剪力X 傾覆彎矩X 風(fēng)荷載Y 剪力Y 覆彎矩Y5171.71.279.170.89170.6664162.133.800.148.71319.19123155.189.1538.131.87451.36732150.239.2471.120.43571.59041163.302.4105.150.81722.9806===========================================================================計(jì)算信息===========================================================================ProjectFileName :計(jì)算日 :2009.6.開始時(shí) 8:41:可用內(nèi) 784.00第一步:計(jì)算每層剛度中心、自由度等信息開始時(shí) 8:41:第二步:組裝剛度矩陣并分解開始時(shí) 8:41:FALE自由度優(yōu)化排序BeginningEndTotalTimeTime Time (s) 8:41:3.148:41:3.480.34FALE總剛陣組裝BeginningTime 8:41:3.48EndTime 8:41:3.76TotalTime(s) 0.28VSS總剛陣LDLT分解BeginningTime 8:41:3.76EndTime 8:41:3.78TotalTime(s) 02VSS模態(tài)分析Beginning Time 8:41:3.84End Time 8:41:3.85TotalTime(s) 01形成地震荷載向量形成風(fēng)荷載向量形成垂直荷載向量BeginningTime 8BeginningTime 8:41:4.85EndTime 8:41:4.89TotalTime(s) 04第五步:計(jì)算桿件內(nèi)力開始時(shí) 8:41:活載隨機(jī)加載計(jì)算計(jì)算桿件內(nèi)力結(jié)束日 :2009.6.時(shí) 8:41:總用 0:0:===========================================================================各層剛心、偏心率、相鄰層

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