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第一章工程概況(1)規(guī)模:本工程為桂林市某公司綜合樓,建筑設(shè)計(jì)工作已完成。總建筑面積5108.39m2??倶菍訛榈厣?層。各層的層高及各層的建筑面積、門窗標(biāo)高詳見建筑施工圖。(2)防火要求:建筑物屬二級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。(3)結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),外墻采用普通磚,填充墻采用灰砂磚。(4)氣象、水文、地質(zhì)資料:①主導(dǎo)風(fēng)向:夏季東南風(fēng)、冬秋季西北風(fēng)?;撅L(fēng)壓值ω0=0.35kN/m2。②建筑物地處廣西壯族自治區(qū)桂林市郊,不考慮雪荷載和灰荷載作用。③自然地面-10m以下可見地下水。④地質(zhì)資料:地質(zhì)持力層為粘土,孔隙比為e=0.8,液性指數(shù)IL=0.90,場(chǎng)地覆蓋層為1.0m,場(chǎng)地土壤屬Ⅱ類場(chǎng)地土。地基承載力為180kPa。⑤抗震設(shè)防:此建筑物為一般建筑物,建設(shè)位置位于6度設(shè)防區(qū),不做抗震設(shè)防計(jì)算,可采取抗震設(shè)防構(gòu)造措施。
第二章結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置第一節(jié)常用的結(jié)構(gòu)體系常用的結(jié)構(gòu)體系有:磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、純剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)體系的選用的原則:一般應(yīng)根據(jù)建筑物的高度、層數(shù)、布局、功能要求抗震類型、抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地、結(jié)構(gòu)材料、施工條件及其它條件綜合確定。因?yàn)楦鶕?jù)上面的比較結(jié)果可知,砌體結(jié)構(gòu)不適合本工程的要求,因此在這里不再拿磚混結(jié)構(gòu)作對(duì)比來(lái)選擇結(jié)構(gòu)體系。因?yàn)橐呀?jīng)確定采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因此,下面對(duì)比一下框架結(jié)構(gòu)、剪力結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu),然后再根據(jù)本工程的實(shí)際情況來(lái)確定應(yīng)該選擇何種類型的結(jié)構(gòu)體系比較合理。一、框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系是用梁、柱、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)組成的結(jié)構(gòu)形式,橫梁和立柱通過(guò)節(jié)點(diǎn)連為一體,形成承重結(jié)構(gòu)將荷載傳至基礎(chǔ)。適用于多層、高度不是很大的高層建筑,特別是適合辦公樓、教學(xué)樓、公共性與商業(yè)性建筑??蚣芙Y(jié)構(gòu)體系具有以下的優(yōu)點(diǎn):(1)適用于空間較大的建筑物及立面較復(fù)雜的建筑物。(2)框架結(jié)構(gòu)整體性好。(3)框架結(jié)構(gòu)形成可靈活布置建筑空間,使用較方便。(4)結(jié)構(gòu)比較輕巧,施工比較方便、經(jīng)濟(jì)。但它也有自身的不足:(1)由于框架結(jié)構(gòu)體系截面較小、抗側(cè)剛度較小,在強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)整體位移和層間位移都較大,容易產(chǎn)生震害。(2)隨著建筑物高度的增加,水平作用使得框架低部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加,從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加,給建筑平面布置和空間處理帶來(lái)困難,影響建筑空間的正常使用,在材料用量和造價(jià)方面也趨不合理。因此層數(shù)受到限制。(3)框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小,在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)移。規(guī)范要求:根據(jù)GB40011-2001規(guī)定,。在地震烈度為6度時(shí),框架結(jié)構(gòu)的適用范圍如下:建筑物的最大高度≤60m,層數(shù)在15至20層為宜,抗震墻間距最大≤18m。二、剪力結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,由墻體承受全部水平作用和豎向荷載。剪力墻結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)剛度大、空間整體性好,用鋼量較省,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)水平位移和層間位移通常較小,能夠滿足抗震設(shè)計(jì)變形要求。剪力墻結(jié)構(gòu)具有比較好的延性。采用剪力墻結(jié)構(gòu)比較適合住宅和旅館客房,具有開間較小、墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn),而且房間內(nèi)不露出梁柱棱角、整體美觀。但是剪力墻結(jié)構(gòu)墻體多,使建筑平面布置和使用要求受到一定的限制,不容易形成大空間,其小結(jié)構(gòu)橫墻間距一般為3.0~3.3m。而且其結(jié)構(gòu)所占面積大,混凝土耗量大,結(jié)構(gòu)自重比較大等缺點(diǎn)。三、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是由框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)共同組合在一起形成的結(jié)構(gòu)體系。在鋼筋混凝土高層和多層公共建筑中,當(dāng)框架結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度不滿足抗震或抗風(fēng)要求時(shí),采用剛度和強(qiáng)度均較大的剪力墻與框架協(xié)同工作,可由框架構(gòu)成自由靈活的大空間,以滿足不同建筑的功能的要求;同時(shí)又有剛度較大的剪力墻,從而使框架結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震或抗風(fēng)能力,并大大減少了結(jié)構(gòu)的側(cè)移,在大地震時(shí)還可以防止砌體填充墻、門窗、吊頂?shù)确墙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的嚴(yán)重破壞或倒塌。因此,有抗震設(shè)防要求時(shí),宜盡量采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)代替純框架結(jié)構(gòu)??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)適用于需要靈活大空間的多層和高層建筑,如辦公樓、商業(yè)大廈、飯店、旅館、教學(xué)樓、試驗(yàn)樓、電訊大樓、圖書館、多層工業(yè)廠房及倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)建筑。四、筒體結(jié)構(gòu)體系隨著高層建筑的層數(shù)和高度的增大,高層建筑結(jié)構(gòu)承受的水平地震作用增大,框架、剪力墻及框架-剪力墻等結(jié)構(gòu)體系往往不能滿足要求,這時(shí)可以將剪力墻在平面內(nèi)圍合成箱形,形成一個(gè)豎向布置的空間剛度很大的薄壁筒體;也可以由密框架或者壁式框架圍合,并加強(qiáng)梁的剛度,形成空間整體受力的框筒體,從而形成具有很好的抗風(fēng)和抗震性能的筒體結(jié)構(gòu)體系。這樣的結(jié)構(gòu)體系可以獲得較大的空間,房間的布置也可以比較自由靈活。但是筒體結(jié)構(gòu)體系造價(jià)很昂貴一般只用于超高層建筑中。五、本工程采用的結(jié)構(gòu)體系本工程建筑概況:本工程共有樓層數(shù)為四層,建筑總高度15.3米;屬6度設(shè)防區(qū);最大開間為6.0m,主梁的最大跨度為8.4m;框架結(jié)構(gòu)可以滿足本工程的開間和進(jìn)深要求,平面布置也可以比較自由靈活,框架結(jié)構(gòu)用于五層的建筑也是比較經(jīng)濟(jì)合理的。在抗震方面,屬于6度設(shè)防區(qū),對(duì)抗震要求不是很高,框架結(jié)構(gòu)可以滿足要求。若采用剪力結(jié)構(gòu)體系顯然是不能滿足要求的,因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)體系只能滿足開間比較小的住宅樓和旅館客房,所以本工程不采用剪力結(jié)構(gòu)體系??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上增加剪力墻,用來(lái)增強(qiáng)抗震、抗風(fēng)的,但南寧屬于6度設(shè)防,抗震要求較低,風(fēng)力也不是很大沒(méi)必要增加剪力墻。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)雖然也可以滿足本工程的高度、層數(shù)、布局、功能要求,抗震設(shè)防烈度等要求,但其造價(jià)成本比較高,從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)時(shí)不滿足經(jīng)濟(jì)合理要求的。所以不采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)也可以滿足本工程的需求,但因其建造成本非常高,用于本工程是很不經(jīng)濟(jì)的,它一般只用于超高層建筑或很特殊的建筑中。通過(guò)上面的比較分析可以,本工程選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是最合理的,在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上也可以做到的。所以選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。第二節(jié)結(jié)構(gòu)布置一、基本原則結(jié)構(gòu)總體布置的基本原則:結(jié)構(gòu)平面形狀宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱,剛度和承載力分布均勻,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面形狀。結(jié)構(gòu)平面布置的一般原則:同一結(jié)構(gòu)單元,宜使結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、規(guī)則和對(duì)稱,結(jié)構(gòu)的抗震剛度要求均勻,且宜使抗側(cè)剛度中心與質(zhì)量中心重合。(1)總體布置具體原則如下:①結(jié)構(gòu)的平面形狀通常是根據(jù)規(guī)劃用地、建筑使用及建筑造型等因素確定,柱網(wǎng)通常采取方形或矩形的布置格式。②柱網(wǎng)尺寸不僅要滿足建筑使用要求,還需結(jié)合考慮框架梁及樓板的合理跨度及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等因素,整個(gè)結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)尺寸宜均勻相近,且不宜大于8-9米。③結(jié)構(gòu)平面形狀:板式、塔式,以正多邊形、無(wú)凹角的建筑平面為宜。④豎向布置:豎向的體形力求規(guī)則、均勻、連續(xù),避免剛度突變和結(jié)構(gòu)不連續(xù),過(guò)大外挑和內(nèi)收。規(guī)范要求:建筑下層側(cè)向剛度大于上層側(cè)向剛度,若剛度連續(xù)三層降低,則降低的幅度應(yīng)小于該層側(cè)向剛度的50%。必須加強(qiáng)塔樓與主體的連接,塔樓不宜采用砌體結(jié)構(gòu)。⑤變形縫在多層建筑中應(yīng)該盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫,這可簡(jiǎn)化構(gòu)造、方便施工、降低造價(jià)、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性和空間剛度。⑥建筑物的高與寬比滿足:H/B≤5。⑦要滿足建筑使用要求、結(jié)構(gòu)安全、建筑施工方便等方面的要求。(2)平面布置得具體原則如下:①結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)單、均勻、規(guī)則、對(duì)稱,構(gòu)件類型少。②妥善處理溫度,地基不均勻沉降及地震等因素對(duì)建筑的影響。③滿足人防、消防要求,使水、暖、電各專業(yè)的布置能有效地進(jìn)行。④柱網(wǎng)尺寸:主梁的經(jīng)濟(jì)跨度:6~7m。⑤滿足使用要求,并盡可能與建筑平、立、剖面劃分相一致。⑥盡可能施工簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)合理。二、結(jié)構(gòu)布置的內(nèi)容結(jié)構(gòu)布置的內(nèi)容包括:①柱網(wǎng)的布置??蚣芙Y(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置得要求,又要使結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便。②承重框架的布置。一般柱網(wǎng)確定以后,用梁把柱連起來(lái),即形成了框架結(jié)構(gòu),也就是承重結(jié)構(gòu)體系。在一般情況下柱在兩個(gè)方向均應(yīng)有梁拉結(jié),亦即沿房屋縱橫方向均應(yīng)布置梁系。③變形縫的布置。變形縫有伸縮縫、沉降縫、防震縫三種。在多層及高層建筑結(jié)構(gòu)中,應(yīng)盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫,這樣可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、方便施工、降低造價(jià)、增強(qiáng)整體性和空間剛度。三、本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)布置本工程共四層,底層層高為3.9m,二、三層高為3.6m,四層層高為3.9m,平面柱距6.0米,樓梯間柱距3.6m,縱向總長(zhǎng)82.2m,主梁跨度AC跨長(zhǎng)7.5m,BC跨長(zhǎng)6.0m,CE跨長(zhǎng)8.4m,橫向總長(zhǎng)15.9m。各層結(jié)構(gòu)平面布置如下圖:
圖2.1二~四層結(jié)構(gòu)平面布置圖圖2.2屋面層結(jié)構(gòu)平面布置圖第二章各梁、柱截面尺寸的確定框架計(jì)算單元如圖2-1所示,框架軸向尺寸及節(jié)點(diǎn)編號(hào)如圖2-2所示。圖2-1框架計(jì)算單元圖2-2框架軸向尺寸及節(jié)點(diǎn)編號(hào)第一節(jié)梁截面尺寸的確定邊跨(BC、CE跨)梁:取初選取初選第二節(jié)柱截面尺寸的確定底層柱的層高H=4900m,由于為現(xiàn)澆樓蓋,則其,二、三層柱的柱高H=3600mm,四層柱高為H=3900mm,同樣為現(xiàn)澆樓蓋的條件下的計(jì)算高度,則由,試取,試取第三節(jié)連系梁截面尺寸的確定試取,由于連系梁軸線與柱軸線的偏心距可不考慮偏心矩的作用。第四節(jié)板厚度的確定對(duì)于梁整體現(xiàn)澆的鋼筋混凝土樓群板的最小厚度為80mm,又,得,試取。各梁柱的線剛度分別為:EC跨梁:CB跨梁:上部二、三層柱:上部四層柱:底層柱:此框架線剛度如圖2-3所示。圖2-3框架剛度(單位10-4)
第三章⑦軸橫向框架荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算第一節(jié)荷載標(biāo)準(zhǔn)值參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2010(2015版)對(duì)材料及有關(guān)建筑做法的取法,分層分部計(jì)算有關(guān)的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值。圖3-1⑦軸橫向框架計(jì)算單元示意圖圖3-2框架恒荷載傳導(dǎo)示意圖一、屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層三氈四油防水層20厚水泥砂漿找平層240厚膨脹珍珠巖板20厚水泥砂漿找平層100厚鋼筋混凝土樓板20厚石灰砂漿抹面屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊框架梁自重作用在頂層框架梁上的線荷載為三角形荷載轉(zhuǎn)換成均布荷載qdc=5/8×3.125=1.95kN/m;qbc=qde=5/8×19.296=12.06kN/m二、2-3層樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值30厚水磨石面層100厚鋼筋混凝土樓板20厚石灰砂漿抹面樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊框架梁自重作用在中間層框架梁上的線荷載為:。三角形荷載轉(zhuǎn)換成均布荷載qdc=5/8×3.125=1.95kN/m;qbc=qde=5/8×10.295=6.44kN/m三、底層樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值30厚水磨石面層100厚鋼筋混凝土樓板輕鋼龍骨吊頂?shù)讓訕敲婧愫奢d標(biāo)準(zhǔn)值邊框架梁自重作用在底層框架梁上的線荷載為:。三角形荷載轉(zhuǎn)換成均布荷載qdc=5/8×3.125=1.95kN/m;qbc=qde=5/8×11.77=7.36kN/m四、屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重飾面Lm高女兒墻自重飾面Lm高柱自重飾面連系梁傳來(lái)屋面自重頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載中柱連系梁自重飾面連系梁傳來(lái)屋面自重頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載五、2—3層樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重6.75kN飾面0.55kN塑鋼窗自重窗下墻體自重飾面框架柱自重飾面窗間墻自重飾面連系梁傳來(lái)樓面自重2-3層樓面框架邊節(jié)點(diǎn)集中荷載中柱連系梁自重6.75kN飾面0.49kN框架柱自重14.4kN飾面墻體自重飾面連系梁傳來(lái)樓面自重木門自重2-3層樓面框架中節(jié)點(diǎn)集中荷載六、底層樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重0.75kN飾面0.55kN塑鋼窗自重1.94kN窗下墻體自重7.78kN飾面2.20kN窗間墻自重9.07kN飾面3.18kN連系梁傳來(lái)樓面自重底層樓面框架邊節(jié)點(diǎn)集中荷載中柱連系梁自重6.75kN飾面0.55kN框架柱自重14.1kN飾面1.35kN墻體自重15.31kN飾面1.35kN連系梁傳來(lái)樓面自重木門自重4.5kN底層樓面框架中節(jié)點(diǎn)集中荷載恒荷載作用下結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖圖3-3框架恒荷計(jì)算簡(jiǎn)圖第二節(jié)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值圖3-4⑦軸橫向框架計(jì)算單元示意圖圖3-5⑦軸橫向框架活荷載傳導(dǎo)示意圖屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為(按不上人屋面考慮),雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為,兩者不同時(shí)考慮,取最大值樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為.走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)為.可得:(1)屋面線荷載ED、CB跨0.5×6.0=3.0kN/mDC跨0.5×2.4=1.2kN/m三角形和荷載轉(zhuǎn)換成均布荷載qbc=qde=5/8×3.0=1.875kN/mqdc=5/8×1.2=0.75kN/m;(2)屋面集中荷載E、B節(jié)點(diǎn):D、C節(jié)點(diǎn):(3)樓面線荷載ED、CB跨2.0×6.0=12kN/mDC跨2.0×2.4=4.8kN/m三角形和荷載轉(zhuǎn)換成均布荷載qbc=qde=5/8×12=7.5kN/mqdc=5/8×4.8=3.0kN/m;(4)樓面集中荷載E、B節(jié)點(diǎn):D、C節(jié)點(diǎn):活荷載作用下結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖:圖3-5⑦軸橫向框架活荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖
第三節(jié)風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為:,其中ω0=0.35kN/m2;房屋高度未超過(guò)30m,查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范,結(jié)果見表3-1風(fēng)荷載計(jì)算層數(shù)41.01.315.00.8120.3510.088.2131.01.311.10.740.3512.969.6521.040.3512.9610.5811.040.3514.0412.56風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示.圖3-7⑦軸橫向框架風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖
第四章⑦軸橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第一節(jié)恒載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算一、荷載等效計(jì)算三角形荷載:二、計(jì)算各桿端的彎矩分配系數(shù)計(jì)算結(jié)果如圖所示.三、計(jì)算各桿端彎矩荷載等效后框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-1所示.圖4-1各桿端彎矩分配系數(shù)計(jì)算各梁端彎矩:計(jì)算過(guò)程見圖11.(采用彎矩二次分配法)圖4-2彎矩計(jì)算過(guò)程(彎矩二次分配法)四、式繪M圖、V圖、N圖恒荷載作用下框架的彎矩圖如圖4-3所示。圖4-3恒載作用下框架彎矩圖(單位:KM)恒荷載作用下AB跨梁剪力計(jì)算見表4-1。表4-1EC跨梁剪力計(jì)算層數(shù)L(m)420.1558.469.53-34.1657.62-3.466.13-72.93312.2058.442.11-33.3440.13-0.9841.12-43.09212.2058.442.11-33.9440.39-0.9341.17-43.04113.5158.446.63-30.0142.00-1.7444.89-48.36恒荷載作用下的CD跨梁剪力計(jì)算見表4-2。表4-2CD跨梁剪力計(jì)算層數(shù)L(m)420.1556.069.53-57.6234.163.472.93-66.13312.2056.042.11-40.1333.340.9843.09-41.12212.2056.042.11-40.3933.940.9343.04-41.17113.5156.046.63-42.0030.011.7148.36-44.89對(duì)于柱:恒荷載作用下框架的剪力圖如圖4-4所示。圖4-4恒荷載作用下框架的剪力圖恒荷載作用下邊柱軸力計(jì)算見表4-3。表4-3恒荷載作用下邊柱軸力計(jì)算層數(shù)截面橫梁傳來(lái)剪力(kN)節(jié)點(diǎn)集中力(kN)柱自重(kN)柱軸力(kN)4上41.4264.9714.4226.44下240.843上41.1264.9714.4346.93下361.332上41.1764.9714.4467.47下481.871上44.8959.2920.4586.05下606.45恒荷載作用下中柱軸力計(jì)算見表4-4。表4-4恒荷載作用下中柱軸力計(jì)算層數(shù)截面橫梁傳來(lái)剪力(kN)節(jié)點(diǎn)集中力(kN)柱自重(kN)柱軸力(kN)4上42.7912.7064.1814.4269.28下283.683上43.0412.7064.1814.4403.65下418.052上43.0412.7064.1814.4537.97下552.371上48.3614.2767.2520.4682.25下702.65恒荷載作用下框架的軸力圖如圖4-5所示。圖4-5恒載作用下柱軸力圖(單位:kN)第二節(jié)活荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算(采用滿布荷載法)一、荷載等效計(jì)算梯形荷載:三角形荷載:一、計(jì)算各桿端的彎矩分配系數(shù)計(jì)算各桿端的彎矩分配系數(shù),計(jì)算結(jié)果如圖所示。三、計(jì)算各桿端彎矩等效活荷載作用下框架簡(jiǎn)圖如圖4-7所示。圖4-7等效活荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算各梁端彎矩:計(jì)算過(guò)程見圖4-8。(采用彎矩二次分配法)圖4-8彎矩計(jì)算過(guò)程(彎矩二次分配法)四、繪M圖、V圖、N圖活荷載作用下框架的彎矩圖如圖4-9所示。圖4-9活荷載作用下框架彎矩圖活荷載作用下AB跨梁剪力計(jì)算見表4-5。表4-5活荷載作用下AB跨梁剪力計(jì)算層數(shù)L(m)41.598.45.49-4.475.27-0.125.37-5.6136.358.421.91-17.3620.90-0.5121.40-22.4226.358.421.91-17.4920.95-0.5021.41-22.4116.358.421.91-14.2719.82-0.8021.11-22.71活荷載作用下BC跨梁剪力計(jì)算見表4-6。表4-6活荷載作用下BC跨梁剪力計(jì)算層數(shù)L(m)41.136.01.36-1.801.8001.36-1.3635.636.06.76-6.816.8106.76-6.7625.636.06.76-6.826.8206.76-6.7615.636.06.76-8.218.2106.76-6.76活荷載作用下CD跨梁剪力計(jì)算見表13。對(duì)于柱:活荷載作用下框架的剪力圖如圖4-10所示。圖4-10活荷載作用下框架剪力圖(單位:kN)圖4-11活荷載作用下柱軸力圖(單位:kN)活荷載作用下邊柱軸力計(jì)算表4-7。表4-7活荷載作用下邊柱軸力計(jì)算層數(shù)截面橫梁傳來(lái)剪力(kN)節(jié)點(diǎn)集中力(kN)柱軸力(kN)4上21.326.4834.79下3上21.406.4862.67下2上21.416.4890.56下1上21.116.48118.15下活荷載作用下中柱軸力計(jì)算見表4-8。表4-8活荷載作用下中柱軸力計(jì)算層數(shù)截面橫梁傳來(lái)剪力(kN)節(jié)點(diǎn)集中力(kN)柱軸力(kN)4上22.506.7612.2451.53下3上22.426.7612.2492.95下2上22.416.7612.24134.36下1上22.716.7612.24176.07下活荷載作用下框架的軸力圖如圖所示。第三節(jié)風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算一、計(jì)算所選框架的抗側(cè)移剛度D值表4-9各柱的抗側(cè)移剛度D值構(gòu)件名稱Kah邊柱2-4層2.200.523.60016.576×1037.97×103底層3.490.734.90010.472×1033.52×103中柱2-4層3.700.653.60016.576×1039.97×103底層5.860.814.90010.472×1033.91二、計(jì)算各柱反彎點(diǎn)位置表4-10各柱反彎點(diǎn)位置計(jì)算邊柱頂層2.200.410003.6001.483層2.200.500003.6001.802層2.200.500003.6001.80底層3.490.550004.9002.81中柱頂層3.700.450003.6001.623層3.700.500003.6001.802層3.700.500003.6001.80底層5.860.550004.9002.81三、計(jì)算各柱剪力及梁、柱端彎矩表4-11風(fēng)荷載作用下邊柱剪力及柱、梁端彎矩計(jì)算層數(shù)VE、VD48.2125.55×1037.97×1030.312.551.481.741.211.74317.7725.55×1037.97×1030.315.511.805.804.058.43228.3525.55×1037.97×1030.318.791.807.845.4711.89140.9110.95×1033.52×1030.3313.502.8111.8314.5217.30表4-12風(fēng)荷載作用下中柱、梁端彎矩計(jì)算層數(shù)VB48.2125.55×1039.97×1030.383.121.622.061.691.220.84317.7725.55×1039.97×1030.386.751.806.905.646.244.33228.3525.55×1039.97×1030.3810.771.809.317.628.826.13140.9110.95×1033.91×1030.3413.912.8112.8215.7312.068.38四、計(jì)算各柱軸力及梁端剪力表4-13風(fēng)荷載作用下框架柱軸力、梁端剪力計(jì)算表層數(shù)梁端剪力柱軸力邊跨梁中跨梁B柱C柱E柱4-1.37-1.37-2.11-2.11-1.80-1.011.803-2.13-2.13-3.61-3.61-3.93-2.493.932-3.00-3.00-5.11-5.11-6.93-4.606.931-4.26-4.26-6.98-6.98-11.19-7.3211.19五、繪M圖、V圖、N圖風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖、剪力圖、軸力圖分別見圖4-13,圖4-14,圖4-15所示。圖4-13風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖圖4-14風(fēng)荷載作用下框架剪力圖圖4-15風(fēng)荷載作用下框架軸力圖
第五章⑦軸橫向框架內(nèi)力組合第一節(jié)框架梁內(nèi)力組合第二層框架梁內(nèi)力組合見表5-1。表5-1第二層框架梁內(nèi)力組合表支座中心恒荷載①活荷載②風(fēng)荷載③MVMVMVEC跨梁-22.2738.73-11.4420.14±11.89±3.0035.47-22.28-±1.53±3.00-27.43-40.614.21-21.14±8.82±3.00CB跨梁-9.1510.58-4.845.63±6.13±5.11-5.26--3.32-0±5.11剪力換算到支座邊緣恒荷載①活荷載②風(fēng)荷載③MVMVMVEC跨梁-22.2737.93-11.4419.2011.893.0035.47-22.28-1.533.00-27.43-41.4114.21-22.088.823.00CB跨梁-9.159.78-4.844.696.135.11-5.26--3.32-0.005.11內(nèi)力組合1.3①+1.5②1.3①+1.5×0.9(②+③)1.3①+1.5×0.9(②-③)MVMVMVEC跨梁-46.1178.11-28.34-28.34-60.4571.1879.53-78.25-74.12-14.34-86.94-4.57-28.34-28.38-87.68CB跨梁-19.1619.75-10.15-28.34-26.7012.14-11.82--11.32--11.32
底層框架梁內(nèi)力組合見表5-2。表5-2底層框架梁內(nèi)力組合表支座中心恒荷載①活荷載②風(fēng)荷載③MVMVMVEC跨梁-18.3442.19-8.7619.8417.34.2644.43-24.90-2.624.26-27.94-45.66-13.20-21.4412.064.26CB跨梁-12.9011.89-6.025.638.386.98-9.00--4.99-06.98剪力換算到支座邊緣恒荷載①活荷載②風(fēng)荷載③MVMVMVEC跨梁-22.2741.39-11.4418.9017.34.2635.47-22.28-2.624.26-27.43-46.4714.21-22.3812.064.26CB跨梁-9.1511.09-4.844.698.386.98-5.26--3.32-06.98內(nèi)力組合1.3①+1.5②1.3①+1.5×0.9(②+③)1.3①+1.5×0.9(②-③)MVMVMVEC跨梁-46.1182.15-21.04-28.34-67.7573.5779.53-79.73-72.65-14.34-93.97-0.19-28.34-32.76-96.37CB跨梁-19.1621.45-7.12-28.34-29.7411.32-11.82--11.32--11.32第二節(jié)框架柱內(nèi)力組合第二層框架柱內(nèi)力組合見表5-3。表5-3第二層框架柱內(nèi)力組合表柱號(hào)荷載截面恒載活載風(fēng)荷載①②③④E柱上M17.558.87+7.84-7.84N467.4790.56+6.93-6.93下M20.799.99+5.47-5.47N481.8790.56+6.93-6.93V-10.65-5.24+3.70-3.70C柱上M-14.07-7.12+9.31-9.31N418.05134.36+4.60-4.60下M-16.49-7.90+7.62-7.62N552.37434.36+4.60-4.60V8.494.17+4.70-4.70號(hào)荷載截面1.3恒+1.5活1.3恒+1.5×0.9(活+風(fēng))MmNMmNE柱上M33.4821.0633.4832.0410.0832.04N687.75560.96687.75570.67551.26570.67下M38.9324.9538.9332.6117.2932.61N705.03578.24705.03587.95568.54587.95V-20.12-12.78-20.12-17.96-7.60-17.96C柱上M-26.85-16.88-26.85-3.85-29.92-29.92N689.76501.66689.76508.10495.22495.22下M-30.85-19.79-30.85-9.12-30.46-30.46N850.95662.84850.95669.28656.40656.40V16.0310.1916.033.6116.7716.77柱號(hào)荷載截面1.2恒+0.9*1.4(活+風(fēng))MmNE柱上M42.1111.1842.11N683.80552.23683.80下M44.4318.0644.43N701.08569.51701.08V-24.04-8.12-24.04C柱上M14.12-28.61-37.59N676.75495.86665.16下M-20.14-29.39-39.34N837.93657.05826.34V9.5216.1121.36底層框架柱內(nèi)力組合見表5-4。表5-4底層框架柱內(nèi)力組合表柱號(hào)荷載截面恒載活載風(fēng)荷載①②③④E柱上M9.224.28+11.83±11.83N586.05118.15+11.19±11.19下M4.612.15+14.52-14.52N606.45118.15+11.19-11.19V-2.71-1.79+5.17-5.17C柱上M-7.95-3.71+12.82-12.82N682.25176.07+7.32-7.32下M-3.98-1.86+15.73-15.73N702.65176.07+7.32-7.32V2.341.55+5.60-5.60號(hào)荷載截面1.3恒+1.5活1.3恒+1.5×0.9(活+風(fēng))MmNMmNE柱上M17.0611.0617.0627.63-5.5027.63N868.87703.26868.87718.93687.59718.93下M8.545.538.5425.86-14.8025.86N893.15727.74893.15743.41712.07743.41V-5.76-3.25-5.76-10.493.99-10.49C柱上M-14.73-9.54-14.738.41-27.49-27.49N1065.20818.701065.20828.95808.45808.45下M-7.38-4.78-7.3817.25-26.80-26.80N1089.68843.181089.68853.43832.93832.93V4.982.814.98-5.0310.6510.65柱號(hào)荷載截面1.2恒+0.9*1.4(活+風(fēng))MmNE柱上M31.36-3.8431.36N866.23689.16866.23下M26.54-12.7626.54N890.71713.64890.71V-12.023.26-12.02C柱上M1.94-25.69-30.37N1049.77809.481031.33下M12.70-24.60-26.94N1074.25833.961055.81V-2.309.8611.82
第六章⑦軸橫向框架配筋計(jì)算第一節(jié)框架梁配筋計(jì)算當(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)。對(duì)于EC跨梁翼緣計(jì)算寬度,當(dāng)按計(jì)算跨度考慮時(shí),當(dāng)按梁凈跨考慮時(shí),;當(dāng)按翼緣高度考慮時(shí),,不考慮此種情況。故取,屬第一類T形截面.對(duì)于CB跨梁翼緣計(jì)算寬度,當(dāng)按計(jì)算跨度考慮時(shí),當(dāng)按梁凈跨考慮時(shí),;當(dāng)按翼緣高度考慮時(shí),不考慮此種情況.故取,屬第一類T形截面.本框架梁采用C30混凝土(),縱筋采用HRB335級(jí)鋼筋(),箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋().一、框架梁正截面(縱筋)計(jì)算樓層框架梁縱筋計(jì)算見表6-1.表6-1樓層框架梁縱筋計(jì)算見表梁編號(hào)截面M(kN·m)b(mm)ho(mm)邊跨梁EC左38.7828006650.004-84.013006650.08873.7628006650.008中73.7628006650.008右19.3928006650.002-75.163006650.079邊跨梁CB左22.3920006650.018-41.043003650.103中-10.9620003650.028右19.3928006650.002-75.163006650.079梁編號(hào)截面(mm2)(mm2)實(shí)配鋼筋(mm2)邊跨梁EC左0.004206.19353.1250.092515.47353.125中0.008412.37282.5右0.002103.09353.1250.082459.44353.125邊跨梁CB左0.018208.49228.130.109394.53228.13中0.028101.35182.5右0.002103.09353.1250.082459.44353.125屋頂框架梁縱筋計(jì)算見表6-2.表6-2屋頂框架梁縱筋計(jì)算表梁編號(hào)截面M(kN·m)b(mm)ho(mm)邊跨梁EC左51.2028006650.006-92.103006650.097中88.1828006650.010右21.5128006650.002-83.683006650.088邊跨梁CB左22.24003650.017-50.862003650.128中-17.792003650.045右21.5128006650.002-83.683006650.088梁編號(hào)截面(mm2)(mm2)實(shí)配鋼筋(mm2)邊跨梁EC左0.006309.28353.1250.10560.29353.125中0.010515.47282.5右0.002103.09353.1250.092515.47353.125邊跨梁CB左0.017196.90228.130.137495.88228.13中0.046166.50182.5右0.002103.09353.1250.092515.47353.125二、框架梁斜截面(箍筋)計(jì)算對(duì)于斜截面受剪載力驗(yàn)算需滿足抗震要求.既梁端截面組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)不的抗震等級(jí),按”強(qiáng)剪弱彎”的原剛予以調(diào)整.本結(jié)構(gòu)屬于三級(jí)抗震等級(jí).其中為梁的凈跨,對(duì)于BC跨梁。重力荷載代表值的計(jì)算:底層BC跨:第二層BC跨:將折算至支座邊緣處,代入,得表6-3表6-3梁端剪力設(shè)計(jì)值位置內(nèi)力頂層EC跨樓層CB跨29.6326.9567.8254.7271.2560.9953.4445.74第二層框架梁箍筋計(jì)算見表6-4.表6-4第二層框架梁箍筋計(jì)算表梁編號(hào)邊跨EC75.63420.22>V125.57<0-79.14420.22>V125.57<0邊跨CB45.74217.17>V48.67<0梁編號(hào)選用箍筋計(jì)算箍筋間距實(shí)配箍筋間距邊EC250250跨CB250250底層框架梁箍計(jì)算見表6-5.表6-5底層框架梁箍計(jì)算表梁編號(hào)跨EC80.99420.22>V125.57<0-87.17420.22>V125.57<0邊跨CB53.44217.17>V48.670.05梁編號(hào)選用箍筋計(jì)算箍筋間距實(shí)配箍筋間距邊EC250250跨CB250250第二節(jié)框架柱配筋計(jì)算一、剪跨比和軸壓比驗(yàn)算剪跨比:樓層;底層抗震等級(jí)為三級(jí)的框架結(jié)構(gòu)軸壓比.注:表中都不考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù).表6-6柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號(hào)層次bNE2層40046014.374.9539.08705.035.33>4.580.31<0.9柱底層40046014.374.9031.08893.156.69>6.670.39<0.9C2層40046014.379.7442.28850.955.24>4.580.37<0.9柱底層40046014.382.6834.701089.686.81>6.670.48<0.9由表可見各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求.二、柱正截面承載力計(jì)算截面400×500材料:混凝土:C30,鋼筋:受力筋為HRB335,箍筋為HPB300,為體現(xiàn)”強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則,應(yīng)有目的的增大柱端彎矩設(shè)計(jì)值,使得框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下梁端先出現(xiàn)塑鉸,框架柱節(jié)點(diǎn)上、下彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按規(guī)范調(diào)整.對(duì)于三級(jí)抗震等級(jí)框架,節(jié)點(diǎn)上、下柱端的彎矩值。以底層柱為例說(shuō)明柱節(jié)點(diǎn)上、下彎矩設(shè)計(jì)值調(diào)整。E節(jié)點(diǎn):左震時(shí);右震時(shí),故取。則本框架柱采用對(duì)稱配筋,屬大偏壓構(gòu)件??蚣苤恼孛娉休d力計(jì)算結(jié)果見下表。表6-7樓層框架的計(jì)算參數(shù)柱號(hào)截面內(nèi)力組E柱上M-33.58834601031.036005001.01.32N406.9M33.4849460691.036005001.01.47N687.75下M38.9355460751.036005001.01.43N705.03M56.341034601231.036005001.01.26N547.55C柱上M-26.8539460591.036005001.01.55N689.76M-60.371624601821.036005001.01.18N371.92下M-30.8536460561.036005001.01.58N850.95M-54.601094601291.036005001.01.25N500.86注:。表6-8樓層框架柱的配筋計(jì)算柱號(hào)截面內(nèi)力組計(jì)算實(shí)配E柱上M1031.32460296711980NM691.474602611201980N下M751.434602671231980NM1231.26460315961980NC柱上M591.554602511211980NM1821.1846037565198212.15N下M561.58460881491980NM1291.25460161881980N800.86注:根據(jù)抗震要求。4/表6-9底層框架的計(jì)算參數(shù)柱號(hào)截面內(nèi)力組E柱上M17.0620460401.049005001.02.05N868.67M59.92884601981.049005001.01.39N681.44下M9.8211460311.049005001.02.35N893.15M75.441084601281.049005001.01.33N701.02C柱上M-14.7314460341.049005001.02.23N1065.20M-66049005001.01.36N696.79下M-8.498460281.049005001.02.49N1089.68M-85.471194601391.049005001.01.30N716.38注:。表6-10底層框架柱的配筋計(jì)算柱號(hào)截面內(nèi)力組計(jì)算實(shí)配E柱上M17.06402.052421521980N868.67M59.921081.3931011919867.52N681.44下M9.82312.352331561980N893.15M75.441281.33330123198220.43N701.02C柱上M-14.73342.232361861980N1065.20M-66.141151.36316122198119.55N696.79下M-8.49282.492301911980N1089.68M-85.471391.30341125198330.01N716.38注:根據(jù)抗震要求。三、柱斜截面受剪承載力計(jì)算以第一層柱為例說(shuō)明柱的受剪承載力計(jì)算過(guò)程。A柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值。(注:對(duì)三級(jí)抗震等級(jí)的框架,底柱柱底彎矩應(yīng)乘以1.15倍的放在倍數(shù))則框架柱的剪力設(shè)計(jì)值:,又剪跨比,故截面尺寸滿中要求。剪跨比。與相對(duì)應(yīng)的軸力,取。故該柱應(yīng)按構(gòu)造配置箍筋。柱端加密區(qū)的箍筋最小配筋特征值2肢。底層A柱的軸壓比n=0.39,查表得柱箍筋加密區(qū)的箍筋最水配筋特征值則最水箍筋配筋率。,選用,則,則。根據(jù)抗震構(gòu)造要求,取加密區(qū)箍筋為2。對(duì)于非加密區(qū)取2肢。其他柱均按此柱進(jìn)行計(jì)算。各層柱箍筋計(jì)算結(jié)果見表6-11。表6-11各層柱箍筋配置表柱號(hào)層次N(%)實(shí)配箍筋加密區(qū)非加密區(qū)E柱樓層46.73411.84547.55686.40<00.409底層35.16411.84686.40686.40<00.477C柱樓層47.44411.84565.36686.40<00.477底層39.37411.84686.40686.40<00.613
第七章樓板設(shè)計(jì)第一節(jié)樓板計(jì)算簡(jiǎn)圖圖7-1樓板布置圖第二節(jié)板的配筋計(jì)算荷載計(jì)算:30厚水磨石面層100厚鋼筋混凝土樓板20厚石灰砂漿抹面樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:gk=3.19kN/㎡(四層)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qk=2.0kN/㎡(四層)恒荷載設(shè)計(jì)值:g=1.2×3.19=3.828kN/㎡活荷載設(shè)計(jì)值:q=1.4×2.0=2.800kN/㎡合計(jì):g+q=3.828+2.800=6.628kN/㎡2、荷載分組:計(jì)算每一區(qū)格板的跨內(nèi)正彎矩時(shí),恒荷載進(jìn)行滿布,而活荷載采用棋盤式布置。此時(shí),荷載取g+q/2=7.644+2.8/2=5.228kN/㎡,q/2=2.8/2=1.40kN/㎡。計(jì)算各區(qū)格中間支座最大負(fù)彎矩時(shí),恒荷載及活荷載均滿布在各區(qū)格板考慮,即荷載取g+q=6.628kN/㎡。3、計(jì)算跨度中間跨:l=lc(軸線間距離),邊跨(縱向):l=ln+h/2+b/2=(lc-250/2-250/2)+90/2+250/2=lc-80,邊跨(橫向):l=ln+h/2+b/2=(lc-300/2-300/2)+90/2+300/2=lc-105,4、彎矩計(jì)算在q/2作用下,各區(qū)格板四邊均視作簡(jiǎn)支,故跨內(nèi)最大正彎矩發(fā)生在板的中心點(diǎn)處;但在g+q/2作用下,各內(nèi)支座均視作固定。根據(jù)不同的支承情況,整個(gè)樓蓋可以分為A、B、C、D四種區(qū)格板。計(jì)算中,mx、mx`表示板短跨方向的跨內(nèi)正彎矩及支座負(fù)彎矩;my、my`表示板長(zhǎng)跨方向的跨內(nèi)正彎矩及支座負(fù)彎矩。各區(qū)格板分別算得的彎矩列于下表: 表7-1 計(jì)算跨度及彎矩計(jì)算項(xiàng)目ABCDlx6.06.02.42.4ly6.0lx/ly0.4520.4660.5990.466v=0mx(0.0299*5.228+0.0628*1.4)*lx*lx=4.644(0.034*5.228+0.0737*1.4)*lx*lx=5.088(0.04*5.228+0.0965*1.4)*lx*lx=2.027(0.0307*5.228+0.0715*1.4)*lx*lx=4.896my(0.0115*5.228+0.0299*1.4)*lx*lx=3.794(0.0109*5.228+0.0291*1.4)*lx*lx=3.624(0.0038*5.228+0.0174*1.4)*lx*lx=1.527(0.012*5.228+0.0567*1.4)*lx*lx=4.688v=0.2mxmx+0.2*my=5.403mx+0.2*my=5.813mx+0.2*my=2.333mx+0.2*my=5.833mymy+0.2*mx=4.723my+0.2*mx=4.641my+0.2*mx=1.933my+0.2*mx=5.667mx`-0.0705*6.628*lx*lx=-9.542-0.0705*6.628*lx*lx=-9.542-0.076*6.628*lx*lx=-9.835-0.0829*6.628*lx*lx=-3.533my`-0.0565*6.628*lx*lx=-15.348-0.0565*6.628*lx*lx=-15.348-0.0571*6.628*lx*lx=-15.511-0.057*6.628*lx*lx=-15.4845、配筋計(jì)算截面有效高度:支座截面有效高度取ho=100-20=80㎜,跨中截面短跨方向取hox=100-20=80㎜,在長(zhǎng)跨方向取hoy=100-30=70㎜??紤]到連續(xù)板的內(nèi)拱作用,多區(qū)格連續(xù)雙向板在荷載作用下,由于四邊支承梁的約束作用,與多跨連續(xù)單向板相似,雙向板也存在空間內(nèi)拱作用,使板的支座及跨中截面彎矩值均將減小。因此周邊與梁整體連結(jié)的雙向板,其截面彎矩計(jì)算值按下述情況予以減小。①中間區(qū)格板的支座及跨內(nèi)截面減小20%。②邊區(qū)格板的跨內(nèi)截面及第一內(nèi)支座截面:lb/l<1.5時(shí),減小20%(l為垂直于板邊緣方向的計(jì)算跨度;lb為沿板邊緣方向的計(jì)算跨度);1.5≤lb/l≤2.0時(shí),減小10%。③角區(qū)格板的各截面,不予折減。對(duì)A區(qū)格板的跨內(nèi)彎矩及A-A支座彎矩減少20%,對(duì)A-B、A-D區(qū)格板的支座彎矩減少20%,其余均不折減。為便于計(jì)算,近似取γs=0.95,則As=m/(0.95fyho)。以板A為例計(jì)算(一)沿短邊方向配筋1、跨中的配筋計(jì)算As1=M1/(γsho1fy)=4.322×106/(0.95×80×270)=310mm2選配Φ8@180,實(shí)配As=335mm22、支座處的負(fù)筋計(jì)算As1=M1/(γsho1fy)=9.542×106/(0.95×80×879)=1111mm2選配Φ10@100,實(shí)配As=1539mm2(二)沿長(zhǎng)邊方向配筋1、跨中的配筋計(jì)算As2=M2/(γsho1fy)=3.778×106/(0.95×70×270)=316mm2選配Φ8@180,實(shí)配As=335mm22、支座處的負(fù)筋計(jì)算As2=M2/(γsho1fy)=12.279×106/(0.95×80×270)=879mm2選配Φ12@100,實(shí)配As=1026mm2截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于下表:表7-2按彈性理論設(shè)計(jì)計(jì)算的截面配筋截面m/(kNm/m)ho/mmAs/(mm2)選配實(shí)配(mm2)跨中A區(qū)格lx方向4.32280310Φ8@180335ly方向3.77870316Φ8@180335D區(qū)格lx方向5.81380416Φ8@200503ly方向4.64170388Φ8@200503E區(qū)格lx方向2.33380167Φ10@125252ly方向1.93370161Φ8@180252G區(qū)格lx方向5.83380418Φ8@200503ly方向5.66770473Φ8@200503支座A-A-12.27980879Φ12@1001026A-D-15.511801111Φ10@1001539A-E-9.54280683Φ12@100770D-G-15.348801099Φ8@2001539D-D-9.83580704Φ8@200770E-G-15.484801109Φ10@1001539
第八章樓梯設(shè)計(jì)本建筑采用現(xiàn)澆板式樓梯,層高為3600mm,踏步尺寸為150mm×300mm,樓梯上的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q=2.5kN/m2?;炷敛捎肅30,板、梁內(nèi)的受力鋼筋分別為HPB300,HRB335,踏步面層為30mm厚水磨石,底面為20mm厚石灰砂漿抹面。圖8.1樓梯計(jì)算簡(jiǎn)圖第一節(jié)樓梯斜板設(shè)計(jì)斜板長(zhǎng)l’=(3.32+1.82)=3.62m一般取板厚(1/25—1/30)l=(1/25—1/30)×3600=144—120mm取斜板厚120mm,取1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算。一、荷載計(jì)算水磨石面層(0.3+0.15)×0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m斜板0.12×25×3.62/3.3=3.29kN/m板底抹灰0.02×17×3.62/3.3=0.37kN/m恒載標(biāo)準(zhǔn)值6.52kN/m活載標(biāo)準(zhǔn)值2.5kN/m總荷載設(shè)計(jì)值:P=6.52×1.2+2.5×1.4=12.30kN/m二、配筋計(jì)算梯板的水平跨度為ln=3.3m,平臺(tái)板兩端都與梁整體現(xiàn)澆時(shí),考慮梁對(duì)板的約束,板跨中彎矩設(shè)計(jì)值為。。選用Ф10@110,As=714mm2。為避免斜板在支座處產(chǎn)生裂縫,應(yīng)在板上面配置一定數(shù)量的鋼筋,取Ф8@200,可采用將平臺(tái)板的負(fù)鋼筋伸入梯段板內(nèi),并不得小于l0/4=3300/4=825mm,取為900mm。梯段板采用分離式配筋。斜板分布筋采用Ф8,放在受力筋的內(nèi)側(cè),每個(gè)踏步配置一根鋼筋。第二節(jié)平臺(tái)板設(shè)計(jì)一、荷載計(jì)算取一米板條計(jì)算平臺(tái)板厚取120mm厚,取1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算。水磨石面層0.65×1.0=0.65kN/m100厚混凝土板0.10×25×1.0=2.5kN/m板底抹灰0.02×17×1.0=0.34kN/m恒載標(biāo)準(zhǔn)值3.49kN/m活載標(biāo)準(zhǔn)值2.5kN/m平臺(tái)板荷載設(shè)計(jì)值為q=1.2×3.49+1.4×2.5=8.29kN/m二、配筋計(jì)算平臺(tái)板的計(jì)算跨度:ln=1.6m。平臺(tái)板兩端都與梁整體現(xiàn)澆,考慮板對(duì)梁的約束作用,板跨中彎矩設(shè)計(jì)值為。選用Ф6@170,As=166mm2。分布筋為Ф6@150??紤]到板支座的轉(zhuǎn)動(dòng)受到一定約束,一般應(yīng)將下部鋼筋在支座附近彎起一定數(shù)量或在版面支座處配鋼筋,伸出支座邊緣長(zhǎng)度l0/4=400mm,取450mm。分布鋼筋截面面積不宜小于該方向板截面面積的0.15﹪,即100×1600×0.15﹪=240mm2,直徑不小于6mm,則分布鋼筋選用Ф6@175,As=255mm2。第三節(jié)樓梯梁設(shè)計(jì)一、荷載計(jì)算梯梁的截面尺寸為200mm×300mm。平臺(tái)梁承受平臺(tái)板和斜板傳來(lái)的均布荷載,內(nèi)力計(jì)算時(shí)不考慮斜板間隙。梯梁的自重0.20×(0.3-0.12)×25=1.25kN/m梁側(cè)抹灰2×0.02×(0.3-0.12)×17=0.14kN/m梯板傳來(lái)荷載6.52×3.3/2=10.76kN/m平臺(tái)板傳來(lái)荷載3.99×1.6/2=3.19kN/m恒載標(biāo)準(zhǔn)值15.34kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5×(3.3/2+1.6/2)=6.125kN/m樓梯梁荷載設(shè)計(jì)值為q=1.2×15.98+1.4×8.93=31.68kN/m二、配筋計(jì)算樓梯梁的計(jì)算跨度:l0=1.05ln=1.05×(3.6-0.4)=3.36m彎矩設(shè)計(jì)值M=1/8ql02=1/8×26.98×3.362=38.07kN·m剪力設(shè)計(jì)值V=1/2qln=1/2×26.98×3.36=45.33kN截面按倒L形計(jì)算:屬第一種T形截面。選用2φ18鋼筋,As=509mm2。梁上截面選用2φ12構(gòu)造筋。三、斜截面受剪承載力計(jì)算由于,所以箍筋只需按構(gòu)造要求配置。選用Ф6@200。
第九章⑦軸橫向框架B柱獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第一節(jié)地基承載力設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)材料該工程框架層數(shù)不多,地基較均勻,且柱距較大,故選擇獨(dú)立柱基礎(chǔ)?;炷罜20,fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2,采用HPB300級(jí)鋼筋,fy=270N/mm2,墊層混凝土C15,厚100mm。假定基礎(chǔ)高度為500+300+300=1100㎜,基礎(chǔ)埋深d=1500㎜。地基承載力設(shè)計(jì)值f=180kN/㎡,地基承載力特征值修正,ηb=0.3,ηd=1.6。fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγo(d-0.5)=180+1.6×20×(1.5-0.5)=222kN/m3γo為基礎(chǔ)與其上填土的平均重度,γo=20kN/m3。第二節(jié)邊柱下獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算一、基礎(chǔ)頂面以上荷載1、由柱傳至基頂荷載表9-1第一組Mmax第二組Nmax第三組M、N都較大MNVMNVMNV-90.92512.32-29.2027.21741.9114.7187.38737.6735.442、由基礎(chǔ)梁傳至基頂?shù)暮奢d每個(gè)基礎(chǔ)梁承受的由墻體傳來(lái)并傳至基礎(chǔ)的重力荷載設(shè)計(jì)值:梁上磚墻重:3.9×[(0.7×4)×(3.6-0.5)+2.1×(3.6-0.5-2.2)+(2.1+8.1)×(3.6-0.7)]/2=78.293kN梁上窗重:0.35×2.1×2.2×2/2=1.62kN基礎(chǔ)梁自重:25×[0.25×0.5×3.5×2+0.3×0.7×(2.1+8.1)]/2=37.713kNNw=117.626kNNw對(duì)基礎(chǔ)底面中心的偏心矩ew=0.125m,相應(yīng)的偏心彎矩設(shè)計(jì)值為Nw×ew=117.626×0.125=14.703kNm。二、確定基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面面積先按軸心受壓公式進(jìn)行估算,由內(nèi)力組合表知,基礎(chǔ)頂面最大軸力,Nmax=741.91+117.626=859.536kN,則估計(jì)基礎(chǔ)底面積為A=(1.2~1.4)×Nmax/(f-rd)=(1.2~1.4)×859.536/(222-20×1.7)=4.811~8.613㎡按構(gòu)造要求,取A=a×b=3.3×2.1=6.93㎡基礎(chǔ)底面截面抵抗矩W=1/6ba2=1/6×2.1×3.32=2.55m3基礎(chǔ)及基礎(chǔ)底面積以上土重G=rAd=20×6.93×1.7=173.4kN三、確定基礎(chǔ)底面內(nèi)力基礎(chǔ)高度H=250+250=500㎜,Mbot=M+VH-Nw×ewNbot=N+Nw+G根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求及柱截面內(nèi)力組合結(jié)果,應(yīng)按下述三組內(nèi)力進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。表9-2基礎(chǔ)底面反力計(jì)算基底內(nèi)力和組別第一組|max|第二組Nmax第三組M、N較大內(nèi)力種類MNVMNVMNV數(shù)值-90.92512.32-29.227.21741.9114.7187.38737.6735.44Mbot-128.98324.275101.029Nbot803.3461032.9361028.696N+Nw629.946859.536855.296Nbot/A157.519202.536201.705(N+Nw)/A123.519168.536167.705|Mbot|/W50.5829.52039.619Pmax=Nbot/A+|Mbot|/W208.100212.056241.324Pmin=Nbot/A-|Mbot|/W106.937193.017162.086Pnmax=(N+Nw)/A+|Mbot|/W174.100178.056207.324Pnmin=(N+Nw)/A-|Mbot|/W72.937159.017128.086由表可見,Pmax=241.324kN/㎡<1.2fa=1.2×202=298.08kN/㎡Pmin=106.937kN/㎡>0(Pmax+Pmin)/2=(241.324+106.937)/2=174.131kN/㎡<f=202kN/㎡,且eo=Mbot/Nbot=128.983/803.346=0.161m<3.3/6=0.550m,可以。基礎(chǔ)底面尺寸定為2.1×3.3=6.93㎡。四、確定基礎(chǔ)高度采用臺(tái)階式獨(dú)立柱基礎(chǔ),基礎(chǔ)的抗沖切承載力應(yīng)滿足Fl≤0.7βhpftbmho,其中,βhp=(800/ho)1/4,bm=(bt+bb)/2,沖切力近似按最大土壤凈反力Pnmax計(jì)算,由表知,第二組荷載設(shè)計(jì)值作用下的凈反力最大,即取Pn=Pnmax=207.324kN/㎡計(jì)算。Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ截面變階處A=0.45×1.7=0.765㎡βhp=(800/ho)1/4=(800/765)1/4=1.011bm=(bt+bb)/2=(0.4+1.7)/2=1.05mFL=Pnmax×A=207.324×0.765=158.603kN<0.7βhpftbmho=0.7×1.011×1.10×1050×765=625.306kN,可以。Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ截面變階處B=0.25×1.7=0.425㎡βhp=(800/ho)1/4=(800/465)1/4=1.145bm=(bt+bb)/2=(1.0+1.7)/2=1.35mFL=Pnmax×B=207.324×0.425=88.113kN<0.7βhpf
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