建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書模板

1、(1) 氣象條件地區(qū)基本風(fēng)壓0.55kn/m2,基本雪壓0.50kn/m2(2) 水文及工程地質(zhì)條件：擬建基地場(chǎng)地平坦，無較大差異 場(chǎng)地類型：二級(jí)場(chǎng)地根據(jù)對(duì)建筑基地的勘察結(jié)果，地質(zhì)情況見表2.1表2.1建筑地層一覽表序巖土3土層深度土層描述號(hào)分類(m)厚度范圍地基承載壓縮模量(m)力(mpa)雜色、松1.01 雜填土散、大孔隙粉質(zhì)粘土青灰色、2.8-5.12軟、可塑狀灰色、密2 中砂4.0-6.2實(shí)、飽和240300注：(1)表中所給土層深度由自然地坪算起；(2) 地下水位距地表-8.0 m(3) 建筑地點(diǎn)冰凍深度-1.2m2.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝

2、土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)(2) 參考書教科書混凝土結(jié)構(gòu)原理房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)探討(gb50007-2011)(gb50011-2016)(gb50011-2010)(gb50009-2012)(gb/t50105-2010)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震問題分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用2. 1.3結(jié)構(gòu)布置說明本圖書館工程主體為四層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)總 高度為15.75 m,抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)的正常使用年限為50年。室內(nèi)外高差為±0.000 mm。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的時(shí)候,第一點(diǎn)要對(duì)

3、結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型和布置，從而據(jù)此確定承重體系。在對(duì)荷載進(jìn)行計(jì)算 前，可以先通過以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)梁，柱截面尺寸進(jìn)行估計(jì)，然后對(duì) 估計(jì)的值進(jìn)行驗(yàn)算。2.1.4地震作用根據(jù)任務(wù)書以及規(guī)范要求，本設(shè)計(jì)需要進(jìn)行抗震計(jì)算。查建筑設(shè) 計(jì)抗震規(guī)范，設(shè)防烈度為7度，根據(jù)任務(wù)書，本工程二類場(chǎng)地，抗震 分組為第二組。由于框架結(jié)構(gòu)屬于規(guī)則框架，并且圖書館建筑結(jié)構(gòu) 的高度小于40m,該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度都是比較規(guī)則的，因此在設(shè)計(jì) 中可以采用底部剪力法進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，第一點(diǎn)要進(jìn)行荷載計(jì)主要是計(jì)算的是重力荷載21代表值以及地震作用下的荷載。地震作用屬于水平作用的一種，其計(jì)算方式同風(fēng)荷載。梁右彎矩m-87.19kn.rn,因?yàn)?/p>

4、抗震規(guī)范的要求可知，在計(jì)算荷載組合的時(shí)候 需要考慮地震的作用，因此在設(shè)計(jì)截面時(shí)，應(yīng)該考慮地震時(shí)的抗震 影響系數(shù)，也就是說需要對(duì)地震作用時(shí)材料的抗力升高要進(jìn)行考慮。 梁cd,梁左彎矩m=-122.3kn.m,該設(shè)計(jì)彎矩組合非抗震下的內(nèi)力 組合，故不考慮地震情況下的材料抗力調(diào)整，即抗震調(diào)整系數(shù)取1.0。 2.1.5配筋計(jì)算本工程按三度設(shè)防的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此需要對(duì)該建筑物進(jìn)行抗 震設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)原則是：“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”。 第4層：梁ab,梁左彎矩m-79.25kn.rn,根據(jù)抗震規(guī)范，地震參 與計(jì)算的荷載組合，在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮地震時(shí)的抗震影響系數(shù)，即在考慮在地震作用下時(shí)

5、材料的抗力提高。m x*fcxbxhs%79.25x1()614.3x350x6652xl.0x0.85 = 0.03 = 1-(1-0.03)°5 =0.03(2.1)(2.2)fxxbxh(xa. 14.3x1.0x350 x665 x0.03)4 = l = 277.36360h框架梁配筋尚應(yīng)該考慮構(gòu)造措施，即按規(guī)范11.3.3節(jié)，對(duì)框架梁 最小配筋率以及最小配筋面積進(jìn)行計(jì)算：麻n=nm 0.25,55 x#) = 0.25j y人山血=如你也=竺乂7()°'35° = 612而100100框架梁配筋需要按計(jì)算配筋和構(gòu)造配筋雙控，要滿足上述兩個(gè)條 件

6、，即實(shí)配鋼筋選擇320,查鋼筋面積表，實(shí)配鋼筋面積943mm2o跨中彎矩設(shè)計(jì)值m=175.39kn.m,該設(shè)計(jì)彎矩組合非抗震下的內(nèi) 力組合，故不考慮地震情況下的材料抗力調(diào)整，即抗震調(diào)整系數(shù)取 l.oo(2.3)(2.4)(2.5)a =心=17539x106= 0()8v fc xbxlx 14.3xl.0x6652 x350s = 1(12x0.08)°5=0.08.f. x f x x /? x a, 14.3x 1.0 x 350 x 665 x 0.0824 = yl = 739.63 mmfy框架梁配筋尚應(yīng)該考慮構(gòu)造措施，即按規(guī)范11.3.3節(jié)，對(duì)框架梁 最小配筋率以及最小

7、配筋面積進(jìn)行計(jì)算：(2.6)(2.7)360(2.8)(2.9)pmin = rnax( 0.25,55 x-) = 0.25j y(2.10)a.如血=bxhx 也=x 700x350 = 612mnr5mm 100100框架梁配筋需要按計(jì)算配筋和構(gòu)造配筋雙控，要滿足上述兩個(gè)條 件，即實(shí)配鋼筋選擇320，查鋼筋面積表，實(shí)配鋼筋面積943mm29梁右彎矩mm=-122.3kn.m,該設(shè)計(jì)彎矩組合非抗震下的內(nèi)力組 合，故不考慮地震情況下的材料抗力調(diào)整，即抗震調(diào)整系數(shù)取i。"。m122.3x"(2.11)j =；=5 =0.06fc x/?x/?j14.3xl.0x6652 x

8、350(2.12)g = l(l2x0.06)°5=0.06fx(exbxh(xa. 14.3x1 .ox350 x 665 x 0.06)360a. = l = 554.72fy框架梁配筋尚應(yīng)該考慮構(gòu)造措施，即按規(guī)范11.3.3節(jié)，對(duì)框架梁 最小配筋率以及最小配筋面積進(jìn)行計(jì)算：(2.14)(2.15)麻n=nm 0.25,55 x#) = 0.25j y人山血=如你也=竺乂7()°'35° = 612而100100框架梁配筋需要按計(jì)算配筋和構(gòu)造配筋雙控ml,要滿足上述兩個(gè) 條件，即實(shí)配鋼筋選擇3 20,查鋼筋面積表，實(shí)配鋼筋面積943mm 2o 2. 1

9、.6基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)提供資料，選用獨(dú)立基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)范，基礎(chǔ)計(jì) 算包含基礎(chǔ)尺寸估算，基礎(chǔ)基底壓力驗(yàn)算，基礎(chǔ)沖切計(jì)算，基礎(chǔ)剪切計(jì)算，基礎(chǔ)受彎計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)等叫在沈陽市陽光中學(xué)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)米用用c30混凝土，受力縱筋為hrb400,基礎(chǔ)底標(biāo)iwj假 定為室外地面以下1.5m,整個(gè)建筑的框架柱尺寸為550mmx550mm, 圖書館建筑的未修正的地基承載力特征值為160kpao可知對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)值i"軸力為1298. 85kn,彎矩為39. 88kn.ni,按照規(guī)范，綜合分項(xiàng)系數(shù)按1.35,即對(duì)應(yīng)于荷載標(biāo)準(zhǔn)值軸力為962. llkn,彎矩為29.54kn.ni?；A(chǔ)尺寸滿足地基承載力修

10、正假定的 bv3m,故無需對(duì)修正后的地基承載力進(jìn)行再次調(diào)整，對(duì)基底壓力進(jìn)行驗(yàn)算,根據(jù)地基規(guī)范,偏心荷載條件下，應(yīng)按照軸心受壓和偏心受壓分別計(jì)算。按照抗震規(guī)范等相關(guān)要求，在驗(yàn)算天然地基基礎(chǔ)的抗震 時(shí)，通過地基承載力特征值和其他調(diào)整系數(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，通過 查閱建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容可以知道，抗震承載力調(diào)整系數(shù)。a=l.3,滿足要求，即基礎(chǔ)尺寸選擇滿足軸心受壓與偏心受壓的基底 壓力要求。2. 1.7結(jié)構(gòu)布置該建筑為圖書館，建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系詢，在本 設(shè)計(jì)中選取橫縱向框架承重方案來作為本樓框架的承重方案。結(jié)合結(jié)構(gòu)平面布置形式，綜合考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)力等因素，按照混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范的 要求，要

11、先行對(duì)梁、板、柱的尺寸進(jìn)行估算，按照估算尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu) 計(jì)算，驗(yàn)證估算尺寸的有效性，若不符合要求，則進(jìn)行調(diào)整。機(jī)構(gòu)選型需要對(duì)建筑的各個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，需要選擇一個(gè)合 理的結(jié)構(gòu)形式，通過結(jié)構(gòu)的受力特性和特點(diǎn)，對(duì)各類結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn) 和缺點(diǎn)進(jìn)行了解和比對(duì)，對(duì)它們的應(yīng)用范圍和結(jié)構(gòu)布置原則等重要 內(nèi)容進(jìn)行考察和選擇，根據(jù)建筑物的高度及使用需求，結(jié)合建設(shè)條件 綜合分析，在本設(shè)計(jì)中選擇的是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過梁、板、柱由節(jié) 點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu)來構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)，有明確的傳力體系是這個(gè)框 架結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)，梁、柱來承受豎向荷載和水平荷載，整個(gè)框架的 整體性較好，且空間布置較為靈活，有較大的可使用空間。2. 2截面

12、設(shè)計(jì) 2. 2. 1框架柱截面設(shè)計(jì)陽光中學(xué)圖書館建筑為丙類建筑，抗震設(shè)防烈度為7度，圖使館 的建筑高度小于24m ,因此抗震等級(jí)為三級(jí)，查表可得框架結(jié)構(gòu)軸 壓比限值/i = 0.85 o根據(jù)軸壓比公式初步估計(jì)柱截面尺寸：n/(fcbh)<0.s5(2.16)框架柱的負(fù)荷面積內(nèi)按1500kn/m2初估 邊柱負(fù)載面積 中柱負(fù)載面積4 nn = pfgen 式中：。一數(shù)，500 x 500 m2500 x 500 m2(2.17)(2.18) 當(dāng)柱分別為邊柱，等跨中柱和不等跨中柱時(shí)，p值分別取 1.3, 1.2, 1.25；f框架柱的負(fù)荷面積；ge一框架柱負(fù)荷面積上的荷載值，一般取1215kn

13、/m2； n一樓層數(shù)；/c一混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。邊柱：ac>331.61mm2中柱：ac>331.6mm2選取柱截面為正方形，則邊柱、中柱截面高度分別為0.55m、550mm。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并考慮其他因素影響，本設(shè)計(jì)中柱截面尺寸取 值如下：取bc=hc= 550mmx 550mm （一層四層）。2. 2. 2框架梁截面設(shè)計(jì)框架梁的截面尺寸應(yīng)該考慮承受荷載、跨度、抗震等®因素進(jìn)行綜合確定,必要時(shí)尚且應(yīng)該驗(yàn)算其撓度和裂縫,規(guī)范中對(duì)框架梁的高寬比、跨高比以及框架梁自身寬度有要求。框架梁寬度不宜小于200mm,截面的凈寬與高度之比不小于4,梁高寬比不大于4,且為 便于施做

14、，梁寬宜取50mm的倍數(shù)。(1) 由撓度、裂度控制：h=(l/81/12)l, b=(l/2l/3)h縱向框架梁截面尺寸：hb=(l/8l/12)l= (1/8l/12)x=600 mm900mm,取 700mmbb=(l/2 l/3)h 二(1/21/3)x7200=且bb不應(yīng)小于0.5bc= 300mm則取 bb= 1600mmn0.5bc= 300mmbbxhb= 350mmx700mm橫向框架梁截面尺寸：hb=(l/8l/12)l=(l/81/12)x7500=600mm900mm,取 600mmbb=(l/2 l/3)h二(1/2l/3)x 7200,且 bb 不應(yīng)小于 0.5 bc

15、= 300mm則取 bb=350mm>0.5bc= 300mmbbxhb= 350mmx 600mm次梁截面尺寸:hb=(l/18 1/12)l=(1/18 1/12)x7200=600mm 900mm,取 600 mmbb=(l/2 l/3)h=(l/2 1/3)x2700=mm355mm, 取 350mmbbxhb=350mmx600mm走廊橫梁截面尺寸：hb=(l/8 l/12)l=(l/8 1/12)x7500=600mmbb= 350mm900mm,取 700mmbbxhb二 350mmx 700mm(2) 樓板邊跨：1/40x7500= 187.5mm,取 h=200mm走廊

16、：1/40x7500= 187.5mm,取 h=200mm2. 3荷載匯集(1)屋面(不上人)40mm厚素混凝土0.04x22=0.88kn/m2隔離層+防水層0.70 kn/m2水泥砂漿找平0.02x20=0.40kn/m2水泥砂漿找坡0.02x20=0.40kn/m2硬質(zhì)聚氨酯泡沫板0.17kn/m2鋼筋混凝土樓板0.12x25=3.00 kn/m2水泥砂漿粉底0.01x20=0.20kn/m2合計(jì)5.75kn/m2(2)樓面15mm厚水磨石地面0.015x28=0.42kn/m2水泥砂漿找平0.010x20=0.20kn/m2素水泥漿一道0.19 kn/m2鋼筋混凝土樓板0.11x25=2.75kn/m2水泥砂漿粉底0.01x20=0.20kn/m2合計(jì)3.76 kn/m2(3) 墻體根外縱墻的計(jì)算高度為樓板以上至框架梁底，同時(shí)扣除墻體中 窗戶的面積。墻體荷載包含外保溫、粉刷層、墻體自身重量，窗戶荷 載按照規(guī)范中規(guī)定進(jìn)行取值計(jì)算。窗戶自重= (2.40x 2.10)x0.45= 2.27an窗外墻體自重= 7.98x(0.20x9.00+0.50) = 18.35/wv外保溫層自重=7.98x 0.07 x 14.50 = sakn粉刷層自重= 7.98x0.02x20 = 3.1合計(jì) g = 18.35 + 3.19+8.1 + 2.27 = 31.9