土木工程計(jì)算書某公司宿舍辦公綜合樓結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)畢設(shè)論文.doc_第1頁(yè)
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鹿山學(xué)院2009 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)某公司宿舍辦公綜合樓結(jié)構(gòu)、施工設(shè)計(jì)計(jì)算書專 業(yè):土木工程系指導(dǎo)教師: 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):20081870電話: 第1章 緒論本設(shè)計(jì)是按照廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院土木建筑工程系土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目為:某公司宿舍辦公綜合樓結(jié)構(gòu)、施工設(shè)計(jì)。宿舍辦公綜合樓是公共建筑,其規(guī)范要求比較嚴(yán)格,能體現(xiàn)出結(jié)構(gòu),施工設(shè)計(jì)很多重要方面。選擇宿舍辦公綜合樓設(shè)計(jì),即要注意先進(jìn)性,又要從廣西的實(shí)際情況出發(fā),在滿足使用要求的前提下,綜合考慮安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便等因素,從而掌握宿舍辦公綜合樓設(shè)計(jì)的基本原理,妥善解決其功能關(guān)系,滿足使用要求。在結(jié)構(gòu)布置的過(guò)程中,結(jié)構(gòu)布置要使荷載傳遞直接、受力明確,并按強(qiáng)度和剛度要求初步確定構(gòu)件的截面尺寸,構(gòu)建類型和尺寸規(guī)格盡可能少,在結(jié)構(gòu)布置的基礎(chǔ)上深入考慮在豎向荷載和水平荷載作用下,結(jié)構(gòu)體系之間協(xié)同工作的程度,合理地確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖。還需考慮整個(gè)建筑物在平面和豎向上的剛度及整體性。通過(guò)必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)處理,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)滿足強(qiáng)度、剛度和裂縫寬(或撓裂度)的要求,并符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范、滿足國(guó)家強(qiáng)制性條文,最終把結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件設(shè)計(jì)準(zhǔn)確地反映到施工圖中。這次設(shè)計(jì)是在各位老師的悉心指導(dǎo)下完成的,在此向各位老師表示衷心的感謝!鑒于學(xué)生水平有限,設(shè)計(jì)中還存在不少的缺點(diǎn)甚至錯(cuò)漏,敬請(qǐng)老師批評(píng)和指正。第2章 工程概況及設(shè)計(jì)資料本工程建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)圖紙:從建施1至建施142.1規(guī)模:本工程某公司宿舍辦公綜合樓工程,建筑設(shè)計(jì)工作已完成。總建筑面積5108.39m2。總樓層為地上4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。2.2防火要求:建筑物屬二級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。2.3結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。填充墻厚度詳表一。2.4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W0詳表一。(2)建筑物地處某市中心,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)地土壤屬類場(chǎng)地土。地基承載力詳表一。(5)抗震設(shè)防:此建筑物為一般建筑物,建設(shè)位置位于近震區(qū),其抗震設(shè)防烈度詳表一。(6)建筑設(shè)計(jì)圖紙附后。要求在已完成的建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。表一:設(shè)計(jì)條件填充墻厚度(mm)基本風(fēng)壓值(kN/m2)地基承載力特征值fak(kPa)計(jì)算樓板計(jì)算框架計(jì)算樓梯240厚多孔磚0.60150屋面1-10軸7軸2軸底層第3章 結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置3.1 結(jié)構(gòu)選型根據(jù)建筑的使用功能、造型、房屋高度及工程地質(zhì)條件等資料,本工程的主體房屋設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。3.2 結(jié)構(gòu)體形根據(jù)荷載情況,本工程采用橫向框架為主要受力框架,橫向布置框架梁,縱向布置次梁。3.3 梁、板、柱截面尺寸的確定3.3.1 梁截面尺寸的估算(1)橫向框架梁的截面尺寸估算AC跨 h=(1/81/12)l=(1/81/12)7500=625937.5mm, 取h=700mm b=(1/21/3)h=(1/21/3)700=233350mm, 取b=250mm CE跨 h=(1/81/12)l=(1/81/12)8400=7001050mm, 取h=700mm b=(1/21/3)h=(1/21/3)700=233350mm, 取b=250mm 則WKL1取截面尺寸為bh=250mm700mm(2)縱向框架連系梁的截面尺寸估算A軸、B軸、E軸;1軸17軸AD軸縱向框架梁LL1(以最大跨度l=6600mm計(jì)算) h=()l=()6600=550825mm 由于縱向出設(shè)有門窗洞口,為滿足構(gòu)造要求,取h=500mm b=()h=()500=167250mm 取b=250mm 則LL1去截面尺寸為bh=250mm500mm(3)其它次梁的截面尺寸估算 a.橫向次梁L1(衛(wèi)生間隔墻位置處l=3500mm) h=()l=()3500=194292mm 為滿足構(gòu)造要求取h=400mm b=()h=()400=133200mm 取b=200mm 則L1取截面尺寸為bh=200mm400mm b.縱向次梁L2(C軸、D軸處以最大跨度l=6600mm) h=()l=()6600=367550mm 取h=500mm b=()h=()500=167250 取b=250mm 則L2取截面尺寸為bh=250mm500mm c.縱向次梁L3(B軸-C軸、D軸-E軸處各設(shè)一根次梁,跨度為l=6600mm) h=()l=()6600=367550mm 取h=450mm b=()h=()450=150225mm 取b=200mm 則L3取截面尺寸為bh=200mm450mm d.縱向次梁L4(1軸-2軸、D軸-E軸及11軸-12軸、D軸-E軸(衛(wèi)生間處) h=()l=()6600=367550mm 取h=450mm b=()h=()450=150225mm 取b=200mm 則L4取截面尺寸為bh=200mm450mm各層的主次梁布置見圖(1)3.3.2 板截面尺寸的估算(1)板截面尺寸確定的依據(jù)a根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.1.1條規(guī)定:?jiǎn)蜗虬逯?,屋面板最小厚度?0 mm,民用建筑樓板最小厚度為60 mm,工業(yè)建筑樓板最小厚度為70 mm;雙向板最小厚度為80 mm。b單向板板厚滿足:連續(xù)板:h/l01/40;簡(jiǎn)支板:h/l01/35;懸挑板:h/l01/12(1/10)。雙向板板厚與短跨跨長(zhǎng)的比值滿足:簡(jiǎn)支板:h/l01/45;連續(xù)版:h/l01/50。 c.板截面尺寸的估算 (1) B1板 =6600/4500=1.472,為雙向板; (2) B2板 =6000/3600=1.672,為雙向板; (3) B3板 =3600/2400=1.502,為雙向板; (4) B4板 =6000/3000=2,為雙向板; (5)B5板 =6000/3000=2,為雙向板; (6) B6板 =6000/2400=2.5,為單向板注:l01為短邊,l02為長(zhǎng)邊為了計(jì)算的簡(jiǎn)便及施工的方便起見,均取板厚h=100mm。3.3.3 框架柱截面尺寸的估算(1)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定:矩形截面框架柱的邊長(zhǎng),非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于250mm,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于300mm;圓柱截面直徑不宜小于350mm。剪跨比不宜大于2,框架柱中線與框架中心線的偏心距不宜大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4。本工程為6度抗震設(shè)防,該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí),取軸壓比限制=0.9,根據(jù)軸壓比進(jìn)行估算。(2)選取C30混凝土,則fc=14.3N/mm2,每榀框架間距為6m,gE=(1214)KN/m2 中柱:F=(3.0+3.0)(4.2+3.75)=47.7m2 ,增大系數(shù)=1.2,則: N=FngE=1.247.7412=2747.52KN抗震設(shè)防為6度,對(duì)軸壓比沒要求,取=0.9,利用軸壓比公式,Ac N = 2747.52103 = 213482.52mm2 fc 0.914.3取柱截面尺寸為:bchc=400mm600mm。邊柱:F=(3.0+3.0)3.0=18.0m2 則 N=FngE=1.218412=1036.8KN抗震設(shè)防為6度,取=0.9,利用軸壓比公式,Ac N = 1036.8103 = 80559.44mm2 fc 0.914.3取柱截面尺寸為:bchc=400mm500mm。3.4 橫向框架側(cè)移剛度的計(jì)算3.4.1計(jì)算梁、柱線剛度 梁線剛度計(jì)算梁柱混凝土標(biāo)號(hào)均在為C30,Ec= 3.00107KN/m2。在框架結(jié)構(gòu)中,現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣,增大梁的有效剛度,減小框架側(cè)移。故,計(jì)算梁截面慣性矩時(shí),對(duì)現(xiàn)澆樓板中,邊框架梁取I=1.5Io,中框架梁取I=2.0Io。表3.1 橫梁線剛度計(jì)算表類別Ec/(N/mm2)bh/mmmmIo/mm4L/mmEcIo/l/Nmm2EcIo/lNmmAC跨中框架梁3.001042507007.1510975002.8610105.721010CE跨中框架梁3.001042507007.1510984002.5510105.1010103.4.2 柱線剛度計(jì)算設(shè)基礎(chǔ)頂面到地面為1000mm,底層柱高為4900mm。表3.2 柱線剛度Ic計(jì)算表 層次hc/mmEc/(N/mm2)bh/mmmmIc/mm4EcIc/hc/Nmm底層柱邊柱49003.001044005004.171092.5510102層邊柱36003.001044005004.171093.4810103層邊柱36003.001044005004.171093.4810104層邊柱39003.001044005004.171093.211010取底層柱邊柱和AC跨中框架梁進(jìn)行驗(yàn)算,則:i1/i2=5.72/2.55=2.245,符合要求,由此可知其他都符合要求。第4章 梁間荷載計(jì)算4.1 計(jì)算說(shuō)明:4.2 梁間荷載計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,本結(jié)構(gòu)的主要的墻都為240厚多孔磚墻,孔隙率為40%,多孔磚的重度為7.6KN/m門的重度按0.2KN/m,窗的重度按0.4KN/m。由于底層為地面,墻的荷載可以通過(guò)墻下基礎(chǔ)梁傳到地基,所以不用再進(jìn)行計(jì)算。每m墻重:7.60.24+170.022=2.50KN/m第5章 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的計(jì)算5.1荷載計(jì)算5.1.1 屋面板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值坡屋面15:保溫不上人屋面(110軸)坡屋面15 2.26KN/m2(圖集98ZJ001屋15)天棚 10厚混凝土砂漿抹灰 0.0117=0.17KN/m2加氣混凝土找坡2%(按318厚) 0.3186=1.908KN/m2120厚鋼筋混凝土板 0.1225=3.00KN/m2_合計(jì) 7.34KN/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值 7.34KN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 0.50KN/m2當(dāng)采用永久荷載控制的組合時(shí) 1.357.34+1.40.70.5=10.40KN/m2當(dāng)采用可變荷載控制的組合時(shí) 1.27.34+1.40.5=9.51KN/m2由于恒載控制的設(shè)計(jì)值活載控制的設(shè)計(jì)值,故采用恒載控制值所以取內(nèi)力為P=10.40KN/m2g=g+q/2=1.357.34+1.40.70.5/2=10.15KN/m2q=q/2=1.40.70.5/2=0.25KN/m2圖5.1 屋面層結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖5.1.2計(jì)算跨度雙向板按彈性理論計(jì)算時(shí),計(jì)算跨度近似取支座中心線間距離。B1板:l01=4.5m,l02=6.6m; B2板:l01=3.6m,l02=6.0mB3板:l01=2.4m,l02=3.6m; B4板:l01=3.0m,l02=6.0mB5板:l01=3.0m,l02=6.0m; B6板:l01=2.4m,l02=6.0m注:l01為短邊,l02為長(zhǎng)邊5.1.3 彎矩計(jì)算求跨中最大正彎矩時(shí),在正對(duì)稱荷載g+q/2 作用下,中間支座為固支,邊支座按實(shí)際情況(也為固支)考慮;在反對(duì)稱荷載q/2 作用下,可近似認(rèn)為中間支座為簡(jiǎn)支,邊支座按實(shí)際情況(固支)考慮,同時(shí)應(yīng)考慮混凝土的泊松比,混凝土的泊松比0.2。求支座最大負(fù)彎矩時(shí),認(rèn)為各區(qū)格板中間支座為固支,邊支座按實(shí)際情況固支)考慮,然后按單塊雙向板計(jì)算出各支座的負(fù)彎矩,當(dāng)相鄰區(qū)格板分別求得的同一支座負(fù)彎矩不相等時(shí),取絕對(duì)值的較大值作為該支座最大負(fù)彎矩。I.單向板計(jì)算:(1)彎矩計(jì)算:B6板為單向板,內(nèi)力為10.40KN/m,取1m板寬計(jì)算。邊支座彎矩為M=;跨中彎矩為M=q=10.401=10.40KN/mL為短邊跨度,取軸線與軸線之間的距離L=2.4m跨中彎矩:M=(10.402.42)/8=7.49KNm(2)單向板配筋計(jì)算:h0=h-s=120-15-5=100mm,采用C30混凝土, fc =14.3N/m, ft =1.43N/m,采用I級(jí)鋼,HPB235, fy=210N/mm2。取1m板寬,板的最小配筋率:0.45ft/fy=(0.451.43)/210=0.31%和0.2%中的較大值,板的最小配筋面積:A=0.31%bh=0.311000120=372mm2。截面位置B1M(KNm)7.49s=0.052=1-1-2s0.053s=bh0361最小配筋面積372選用配筋 10200實(shí)際配筋面積(mm2)393表5.1 單向板配筋計(jì)算板內(nèi)沿長(zhǎng)向的分布鋼筋采用8200。II.雙向板計(jì)算表5.2 雙向板計(jì)算表板的編號(hào)B1B2l01/l024500/6600=0.683600/6000=0.6計(jì)算簡(jiǎn)圖=0m1(0.033110.15+0.01620.25)4.5=6.89(0.036710.15+0.02680.25)3.6=4.91m2(0.010310.15+0.0440.25)4.5=2.34(0.007610.15+0.07070.25)3.6=1.23=0.2m16.89+0.22.34=7.364.91+0.21.23=5.16m22.34+0.26.89=3.721.23+0.24.91=2.21計(jì)算簡(jiǎn)圖m1-0.074710.404.5=-15.73-0.079310.403.6=-10.69m2-0.057010.404.5=-12.00-0.057110.403.6=-7.70板的編號(hào)B3B4l01/l022400/3600=0.673000/6000=0.50計(jì)算簡(jiǎn)圖=0m1(0.033110.15+0.64730.25)2.4=2.87(0.040010.15+0.05830.25)3.0=3.79m2(0.010610.15+0.02810.25)2.4=0.66(0.003810.15+0.0060.25)3.0=0.36=0.2m12.87+0.20.66=3.003.79+0.20.36=3.86m20.66+0.22.87=1.230.36+0.23.79=1.12計(jì)算簡(jiǎn)圖m1-0.075410.402.4=-4.52-0.082910.403.0=-7.76m2-0.057010.402.4=-3.41-0.057010.403.0=-5.34板的編號(hào)B5l01/l023000/6000=0.50計(jì)算簡(jiǎn)圖 =0m1(0.040010.15+0.05830.25)3.0=3.79m2(0.003810.15+0.0060.25)3.0=0.36=0.2m13.79+0.20.36=3.86m20.36+0.23.79=1.12計(jì)算簡(jiǎn)圖 m1-0.082910.403.0=-7.76m2-0.057010.403.0=-5.34(1)彎矩計(jì)算截面有效高度:假定選用8 鋼筋,則短跨方向:長(zhǎng)跨方向:(2)計(jì)算跨度內(nèi)跨:l0=lc(軸線間距離),邊跨:l0=lc-140+b/2。各區(qū)格板的計(jì)算值列于下表。為方便計(jì)算,取1m板寬,取近似值r=0.95,AS=m/0.95h0fy 截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于下表。驗(yàn)算最小配筋率:板的最小配筋面積:mm2表5.3 按彈性理論設(shè)計(jì)的截面配筋表h0(mm)m(KNm)AS(mm2)配筋實(shí)有AS(mm2)跨中B1板L01方向1017.363658150335L02方向933.722018160314B2板L01方向1015.162568160314L02方向932.211198160314B3板L01方向1012.401198160314L02方向930.98538160314B4板L01方向1013.861928160314L02方向931.12608160314B5板L01方向1013.091538160314L02方向930.90498160314 支座B1板L01方向101-15.7378110100785L02方向101-12.0059610130604B2板L01方向101-10.69531890559L02方向101-7.703828130387B3板L01方向101-3.621808160314L02方向101-2.731358160314B4板L01方向101-7.763858130387L02方向101-5.342658160314B5板L01方向101-6.213088160314L02方向101-4.272128160314第6章 板式樓梯計(jì)算6.1 二軸底層樓梯設(shè)計(jì)現(xiàn)澆跨度3.6m,平臺(tái)梁截面尺寸bh=200mm400mm,樓梯開間6.0m,梯段板水平跨度3.08m,選用材料為C30混凝土,板采用HPB235級(jí)鋼筋,梁縱筋采用HRB335級(jí)鋼筋。該樓梯荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5 KN/mfc=14.3 N/mm2 ,ft=1.43 N/mm2,a1=1.0,fy1=210 N/mm2,fy2=300 N/mm2 ,按板式樓梯進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖6.1 二軸底層樓梯平面結(jié)構(gòu)布置圖6.1.1 梯段板的設(shè)計(jì)梯段板的厚度: h=(1/251/30)3080=103123mm 取h=120mm,約為板斜長(zhǎng)的1/30,板傾斜角的砌tan=162.5/280=0.6Cos=0.864,取1m寬板帶計(jì)算。(1)荷載計(jì)算梯段板的荷載列于下表,恒載分項(xiàng)系數(shù)rG=1.2,rQ=1.4梯段板的荷載恒荷載荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)水磨石面層(162.5+280)0.65/280=1.03三角形踏步0.5162.528010-325/280=2.03混凝土斜板0.1225/0.864=3.47板底抹灰0.0117/0.864=0.20小計(jì)6.73活荷載2.5當(dāng)采用永久荷載控制的組合時(shí):1.356.73+1.40.72.5=11.54KN/m2 當(dāng)采用可變荷載控制的組合時(shí):1.26.73+1.42.5=11.58KN/m2 經(jīng)判斷,采用可變荷載控制,所以內(nèi)力P=11.58KN/m2(1) 截面設(shè)計(jì) 板水平計(jì)算跨度:ln=3.08m 彎矩設(shè)計(jì)值:M=Pl2/10=1/1011.583.082=11.00KNm 板的有效高度:h0=120-20=100mm s=M/1fCbh02=11.00106/(1.014.310001002)=0.077 內(nèi)力矩的內(nèi)力臂系數(shù): 選用10140(AS=561.0mm2) ,分布鋼筋每級(jí)踏步一根8驗(yàn)算最小配筋率:板的最小配筋面積:滿足最小配筋率。6.1.2 平臺(tái)板設(shè)計(jì)(1) 設(shè)平臺(tái)板厚h=100mm,取1m寬板帶計(jì)算平臺(tái)板的荷載恒荷載荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)水磨石面層0.65100mm混凝土板0.125=2.5板底抹灰0.0117=0.17小計(jì)3.32活荷載2.5當(dāng)采用永久荷載控制的組合時(shí):1.353.32+1.40.72.5=6.93 KN/m2當(dāng)采用活荷載控制的組合時(shí):1.23.32+1.42.5=7.48KN/m2經(jīng)判斷,采用活荷載控制,所以內(nèi)力P=7.48 KN/m2(2)截面設(shè)計(jì) 平臺(tái)板的計(jì)算跨度:l0=1.72-0.2/2=1.62m 彎矩設(shè)計(jì)值:M=Pl2/10=1/107.481.622=1.96KNm 板的有效高度:h0=100-15-5=80mm s=M/1fCbh02=1.96106/(1.014.31000802)=0.021 內(nèi)力矩的內(nèi)力臂系數(shù): 驗(yàn)算最小配筋率:板的最小配筋面積:mm2不滿足最小配筋率,則選用8200(AS=251mm2) 6.1.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)設(shè)平臺(tái)梁截面尺寸bh=200mm400mm(1) 荷載計(jì)算平臺(tái)板的荷載恒荷載荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)梁自重0.2(0.4-0.10)25=1.5梁側(cè)粉刷0.01(0.4-0.10)217=0.1平臺(tái)板傳來(lái)3.32(1.72/2)=2.86梯段板傳來(lái)6.73(3.08/2)=10.36小計(jì)14.82活荷載2.5(3.08/2+1.72/2)=6.0當(dāng)采用永久荷載控制的組合時(shí):1.3514.82+1.40.76.0=25.89KN/m2當(dāng)采用活荷載控制的組合時(shí):1.214.82+1.46.0=26.18KN/m2經(jīng)判斷,采用活荷載控制,所以內(nèi)力P=26.18KN/m2計(jì)算跨度: l0=1.05ln=1.05(3.6-0.24)=3.53m彎矩設(shè)計(jì)值:M=ql02/8=26.183.532/8=40.78KNm剪力設(shè)計(jì)值:V=Pln/2=1/226.18(3.6-0.24)=43.98KNm截面按倒L形計(jì)算:=b+5=200+5100=700mmh0=400-35=365mm經(jīng)判別屬于第一類T形截面計(jì)算得:選配216,AS=402.0mm2斜截面受剪承載力,其箍筋計(jì)算,配置6200箍筋驗(yàn)算最小配筋率:采用C30砼,fc=14.3 N/mm2 ,采用I級(jí)鋼,HPB235,fyv=210 N/mm2 滿足要求6.1.4 TZ設(shè)計(jì)TZ按軸心受壓計(jì)算,計(jì)算高度取層高l0=3900mm,柱截面尺寸為bh=250mm300mm,由h/b=3900/250=15.6查表得:=0.88,采用II級(jí)鋼,HRB335,fy=300N/m2TZ的荷載為平臺(tái)梁柱傳來(lái)以及本身自重Nu=Pl0+GTZ1=26.183.6/2+1.20.250.3253.9/2=51.51KN由軸心受壓公式:故不需要計(jì)算配筋,僅按構(gòu)造要求配置鋼筋但必須滿足最小配筋率的要求,TZ內(nèi)縱筋選用414(AS=615mm2),箍筋選用8200驗(yàn)算最小配筋率:一側(cè)縱向鋼筋最小配筋率為:=0.2% As=308mm2=0.2%250300=150mm2 滿足要求全部縱向鋼筋配筋率為:=0.6%As=615mm2=0.6%250300=450mm2 滿足要求第7章 一榀框架(KJ-7)設(shè)計(jì)7.1 框架梁柱截面尺寸的確定選取軸框架進(jìn)行計(jì)算,該框架為兩跨四層,該框架的位置及結(jié)構(gòu)平面布置,荷載傳遞方式及框架的受荷范圍7.1.1框架梁二層、三層、四層和屋面梁的截面尺寸均為250500次梁截面尺寸為2004007.1.2 框架柱角柱、邊柱的尺寸為400500,中柱的尺寸為4006007.2 確定框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖框架每層計(jì)算單元如圖所示,取7軸上的一榀框架計(jì)算,假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面,框架梁與框架柱剛接??蚣芰旱目缍葢?yīng)取框架柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面,基礎(chǔ)頂面標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差確定:室內(nèi)外高差為0.5m,假設(shè)基礎(chǔ)頂面位于室外地坪以下0.5m,則基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-1m,二層樓面標(biāo)高為3.9m,故底層柱高H13.9+0.5+0.54.9m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面,即為層高,為3.600m,即H2H33.60m,H43.90m。由此可以繪出框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。圖7.1 標(biāo)準(zhǔn)層平面結(jié)構(gòu)布置圖7.2.1 框架梁柱剛度的計(jì)算梁線剛度計(jì)算梁柱混凝土標(biāo)號(hào)均在為C30,Ec= 3.00107KN/m2。對(duì)于中框架梁的線剛度取I2I0,邊框架梁取I1.5I0第7軸第二、三、四、頂層框架梁線剛度iBC梁=EI/l=(3.01041/1225070032)/5870=2.4310-3EiCE梁=EI/l=(3.01041/1225070032)/8270=1.7310-3E層號(hào)類別(mmmm)層高h(yuǎn)(mm)Ec104(N/mm2)Ic(mm4)EcIc/h(m3)1邊柱(400500)49003.04.171090.8510-3E中柱(400600) 7.201091.4710-3E23邊柱(400500)36003.04.171091.1610-3E中柱(400600)7.201092.0010-3E頂層邊柱(400500)39003.04.171091.0710-3E中柱(400600)7.201091.8510-3E第7軸框架的相對(duì)線剛度如下圖所示,作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。圖7.1 框架(KJ-7)相對(duì)線剛度圖7.3 荷載計(jì)算7.3.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1. 屋面層板坡屋面15 2.26KN/m(圖集98ZJ001屋15)天棚 10厚混合砂漿抹灰 0.0117=0.17KN/m加氣混凝土找坡2%(按1592厚) 0.15926=1.91KN/m120厚鋼筋混凝土板 0.1225=3.00KN/m合計(jì) 7.34KN/m2. 樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面恒載:水磨石樓面(圖集 05ZJ001樓6) 0.65KN/m樓板自重(100mm厚) 0.125=2.50KN/m板底抹灰(10mm混合砂漿) 0.0117=0.17KN/m小計(jì) 3.32KN/m3.梁自重 bh=250700(板厚100) 梁自重 250.25(0.7-0.1)=3.75KN/m 梁側(cè)抹灰層:20厚混合砂漿 0.02(0.7-0.1)217=0.41KN/m 合計(jì) 4.16KN/m bh=250500(板厚100) 梁自重 250.25(0.5-0.1)=2.50KN/m 梁側(cè)抹灰層:20厚混合砂漿 0.02(0.5-0.1)217=0.27KN/m 合計(jì) 2.77KN/m bh=200400(板厚100) 梁自重 250.25(0.4-0.1)=1.88KN/m 梁側(cè)抹灰層:20厚混合砂漿 0.02(0.4-0.1)217=0.20KN/m 合計(jì) 2.08KN/m4.柱自重 bchc=400600 柱自重 250.40.6=6.00KN/m 抹灰層:20厚混合砂漿 0.02(0.4+0.6)217=0.68KN/m 合計(jì) 6.68KN/m bchc=400500 柱自重 250.40.5=5.00KN/m 抹灰層:20厚混合砂漿 0.02(0.4+0.5)2170=0.61KN/m 合計(jì) 5.61KN/m5. 墻自重240多孔磚墻雙面粉刷 0.247.6+0.02217=2.50KN/m屋頂女兒墻重(女兒墻高2.1m,0.6m,女兒墻按240外墻考慮)0.9m高女兒墻重 2.500.9=2.25KN/m二三層B軸、E軸縱墻自重(梁高500,分別開有C2、C7窗)B軸 2.506.0(3.6-0.5)-2.12.12=24.45KN/mC2窗自重 0.42.12.1=1.76KN/m合計(jì) 26.21KN/m沿梁跨長(zhǎng)的線荷載 26.216.0=4.37KN/mE軸 2.506.0(3.6-0.5)-1.82.12=27.60KN/mC7窗自重 0.41.82.1=1.51KN/m合計(jì) 29.11KN/m沿梁跨長(zhǎng)的線荷載 29.116.0=4.85KN/m四層B軸、E軸縱墻自重(梁高500,開有C6窗) 2.506.0(3.9-0.5)-1.82.42=29.40KN/mC6窗自重 0.41.82.4=1.73KN/m合計(jì) 31.13KN/m沿梁跨長(zhǎng)的線荷載 31.136.0=5.19KN/m底層B軸、E軸縱墻自重(梁高500,分別開有C1、C6窗)B軸 2.506.0(4.9-0.5)-2.12.42=40.80KN/mC1窗自重 0.42.12.4=2.02KN/m合計(jì) 42.82KN/m沿梁跨長(zhǎng)的線荷載 42.826.0=7.14KN/mE軸 2.506.0(4.9-0.5)-1.82.42=44.40KN/mC6窗自重 0.41.82.4=1.73KN/m合計(jì) 46.13KN/m沿梁跨長(zhǎng)的線荷載 46.136.0=7.69KN/m底層(BC、DE跨)橫墻自重(梁高700,無(wú)門窗) 2.50(4.9-0.7)=10.50KN/m合計(jì) 10.50KN/m沿梁跨長(zhǎng)的線荷載 10.50KN/m7.3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(根據(jù)荷載規(guī)范查得)1.屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面 0.5KN/m2.樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值辦公室,銷售部 2.0KN/m走廊 2.5KN/m餐廳 2.5KN/m大活動(dòng)室 4.0KN/m7.3.3 豎向荷載作用下的框架受荷總圖如下:圖7.3 框架(KJ-7)受荷總圖圖7.4 框架(KJ-7)導(dǎo)荷示意圖1. 屋面框架梁WKL2 BC軸間的荷載(1) 屋面板傳來(lái)的荷載屋面板B4傳至橫向框架梁WKL1 BC跨上的荷載為三角形,三角形頂點(diǎn)處為恒荷載:7.34KN/m3.0m/22=22.02KN/m活荷載:0.5KN/m3.0m/22=1.50KN/m若化為均布荷載恒荷載:22.02KN/m5/8=13.76KN/m活荷載:1.50KN/m5/8=0.94KN/m屋面板B4傳至縱向梁WKL2、WKL3上的荷載為梯形荷載,大小為恒荷載:7.34KN/m3.0m/2=11.01KN/m活荷載:0.5KN/m3.0m/2=0.75KN/m若化為均布荷載:=3.0/26.0=0.25恒荷載:11.01KN/m(1-20.252+0.253)=9.81KN/m活荷載:0.75KN/m(1-20.252+0.253)=0.71KN/m屋面板B4傳至縱向梁LL1上的荷載為梯形荷載,大小為恒荷載:7.34KN/m3.0m/22=22.02KN/m活荷載:0.5KN/m3.0m/22=1.50KN/m若化為均布荷載:=3.0/26.0=0.25恒荷載:22.02KN/m(1-20.252+0.253)=19.61KN/m活荷載:1.50KN/m(1-20.252+0.253)=1.34KN/m(2) WKL2傳給KZ1的集中荷載為恒載=梁自重+女兒墻自重+B4(左)傳荷載+B4(右)傳荷載G51=(2.77+2.25)(6.0+6.0)2+9.816.02+9.816.02=88.98KN活載=B4(左)傳荷載+B4(右)傳荷載Q51=0.716.02+0.716.02=4.26KN由于WKL2的形心與KZ1不一致,因此,WKL2傳給KZ1的集中荷載可向柱形心簡(jiǎn)化為一個(gè)集中荷載與一個(gè)力矩恒荷載作用下MG=G51(0.25-0.125)=88.980.125=11.12KNm活荷載作用下MQ=Q51(0.25-0.125)=4.260.125=0.53KNm(3) WKL3傳給KZ2的集中荷載為恒載=梁自重+B4(左)傳荷載+B4(右)傳荷載G52=2.77(6.0+6.0)2+9.816.02+9.816.02=75.48KN活載=B4(左)傳荷載+B4(右)傳荷載Q52=0.716.02+0.716.02=4.26KN(4) LL1傳給KL1的集中荷載為恒載=梁自重+B4(左)傳荷載+B4(右)傳荷載G53=2.77(6.0+6.0)2+19.616.02+19.616.02=134.28KN活載=B4(左)傳荷載+B4(右)傳荷載Q53=1.346.02+1.346.02=8.04KN(5)框架梁WKL1 BC跨上均布荷載恒載g54=框架梁自重=4.16KN/m 2. 屋面層框架梁KL1 CE軸間的荷載(1) 屋面板傳來(lái)的荷載屋面板B5傳至縱向梁WKL3 CD跨上的荷載為均布荷載,大小為恒荷載:7.34KN/m2.4m/2=8.81KN/m活荷載:0.5KN/m2.4m/2=0.60KN/m(2) WKL3傳給KZ2的集中荷載為恒載=梁自重+B5(左)傳荷載+B5(

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