廣西大學(xué)建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(二)

1、注：括號(hào)內(nèi)為活荷載值，未用括號(hào)的為恒載值。3.4風(fēng)荷載計(jì)算為了簡(jiǎn)化計(jì)算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可近似用作用在屋面梁和樓 面梁處的等效集中荷載替代。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載 標(biāo)準(zhǔn)值：W sszo (h hj)B / 2341 基本風(fēng)壓：由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB500092012),該工程所在地南寧50年 一遇的基本風(fēng)壓 0 =0.35KN/m。3.4.2風(fēng)荷載體型系數(shù) 卩s：風(fēng)載體型系數(shù)由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009 2012)第7.3節(jié)查 得：迎風(fēng)面取0.8，背風(fēng)面取0.5,合計(jì)為s 1.33.4.3風(fēng)壓高度變化系數(shù)找：因建設(shè)地點(diǎn)位于有密集建筑群的城市市區(qū)，所以地面粗糙度為

2、C類,根據(jù)樓層離地面高度查表分別取值。3.4.4風(fēng)振系數(shù)氏：基本自振周期對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)可用T仁0.08n (n是建筑層數(shù))估算，大約為T1=0.08>7=0.56s>0.25s,應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響，1 z，由 T 2(0.62 J0.35) X).562=0.068，z0 1z查表的=1.20;由H/B=24/5.15=4.7, H < 30m，查表的 尸0.47;直的計(jì)算 結(jié)果見表2。表2風(fēng)振系數(shù)B z層號(hào)離地面咼度(m)相對(duì)高度z/HV妝1 zzz14.50.191.20.470.070.741.05328.10.341.20.470.210

3、.741.160311.70.491.20.470.370.741.282415.30.641.20.470.600.741.457518.90.791.20.470.730.831.496622.50.941.20.470.910.851.604345各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值表3各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算層 號(hào)離地 面咼 度(m)W0(kN/m2)h下(m)h 上 (m)受風(fēng)面 寬度B(m)W zszB2(kN)14.50.741.0531.30.354.53.65.157.3928.10.741.1601.30.353.63.65.157.24311.70.741.2821.30.3

4、53.63.65.158 .00415.30.741.4571.30.353.63.65.159.09518.90.831.4961.30.353.63.65.1510.47622.50.851.6041.30.353.635.1510.541022.4 CO2L 000丄吐OJtl18.3LU、u.ico3.00-IL ILL27. 10£IN)ro. uooilfl-fu8c.J-a soa軸橫向框架在風(fēng)荷載作用示意圖（左右風(fēng)荷載大小相同）第四章樓板設(shè)計(jì)所選計(jì)算的樓板為標(biāo)準(zhǔn)層 s-p、5-8軸間的樓板，位如圖4.1所示B1 區(qū)格板。00500nu2圖4.1所選B1雙向板位置示意圖

5、 根據(jù)混凝土結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010 2010),樓板長(zhǎng)邊與短邊之比小于2時(shí)，宜按雙向板計(jì)算。樓板長(zhǎng)邊與短邊之比大于 2,但小于3.0 時(shí)，宜按雙向板計(jì)算，當(dāng)按沿短邊受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布 置足夠的構(gòu)造鋼筋。樓板B1按雙向板計(jì)算，樓板按照彈性方法進(jìn)行。雙向板按彈性理論的計(jì)算方法:多跨連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩：為了求得連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩，荷載分布情況可以分解為滿布荷載g+q/2及間隔布置 q/2兩種情況，前一種情況可近似認(rèn)為各區(qū)格板 都固定支承在中間支承上，對(duì)于后一種情況可近似認(rèn)為在中間支承處都是 簡(jiǎn)支的。沿樓蓋周邊則根據(jù)實(shí)際支承情況確定。分別求得各區(qū)格板的彎矩,然后疊加

6、得到各區(qū)格板的跨中最大彎矩。多跨連續(xù)雙向板支座最大負(fù)彎矩：支座最大負(fù)彎矩可按滿布活荷載時(shí)求得。4.1荷載計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)層樓面荷載（板厚100mm何載種類何載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）恒20厚水泥砂漿抹灰20X 0.02=0.4恒/何100厚鋼筋混泥土樓板25x 0.1=2.5何載頂棚抹灰20x 0.12=0.24恒載合計(jì) g3.14活載q2.0恒荷載設(shè)計(jì)值：g=1.2 X 3.14=3.77 (kN/m2)活荷載設(shè)計(jì)值：q=1.4 X 2.0=2.8(kN/m2)g+q/2=3.77+2.8/2 =5.17 (kN/m2)q/2=2.8/2=1.4 kN/m2)g+q=3.77+2.8 =6.57 ( kN

7、/m2)4.2內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：lx 5.0m , ly 2.4m , lx ly 2.08。按雙向板計(jì)算，沿長(zhǎng)邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。查得四邊嵌固時(shí)的彎矩系數(shù)和四邊簡(jiǎn)支時(shí)的彎矩系數(shù)如下表:0.48支承條件ax四邊嵌固0.0038四邊簡(jiǎn)支0.0174axay0.0400-0.0570-0.08290.0956取鋼筋混凝土的泊松比為0.2，則可求得A區(qū)格板的跨中和支座彎矩下:單位板寬跨中彎矩 mx= (0.0038 X 5.17+0.0174 X 1.4 )2X 2.4 =0.25 ( kN m/m)my= (0.0400 X 5.17+0.0956 X 1.4 )X 2.42=1.96 (k

8、N m/m)mx()=0.25+0.2 x 1.96=0.64 ( kN m/m)my()=1.96+0.2 x 0.25=2.01 ( kN m/m)單位板寬支座彎矩'2mx =- 0.0570 x 6.57 x 2.4=-2.16 ( kN m/m)'2my =- 0.0829 x 6.57 x 2.4=-3.14 (kN m/m)4.3截面設(shè)計(jì)板保護(hù)層厚度取20mm,選用© 8鋼筋作為受力主筋，則J短跨方向 跨中截面有效高度(短跨方向鋼筋放置在長(zhǎng)跨方向鋼筋的外側(cè)， 以獲得較 大的截面有效高度hox=h-c-d/2=100-20-4=76 (mm)loy方向跨中截

9、面有效高度hoy=h-c-3d/2=100-20- 3x 8/2=68 (mm) 支座處ho為76mm4.4配筋計(jì)算截面彎矩設(shè)計(jì)值不考慮折減。計(jì)算配筋量，取內(nèi)力臂系數(shù)1=0.95,As=M/0.95h°fy，板筋選用 HPRB400, fy=360N/mm2,配筋計(jì)算結(jié)果見表 41。表41雙向板配筋計(jì)算位置截面h0(mm)M( kN m/m)As(mm2)選配鋼 筋實(shí)配鋼筋(mm2)跨中l(wèi)ox方向760.6425業(yè) 8200251loy方向682.0186業(yè) 8200251支座lox方向76-2.1683呷 8200251loy方向76-3.14121亞 8200251第五章樓梯結(jié)構(gòu)

10、設(shè)計(jì)該工程中采用雙跑平行現(xiàn)澆板式樓梯，選用C25混泥土， fc=11.9N/mm2,HRB400 鋼筋，fy=360N/mm2。5.1樓梯梯段斜板設(shè)計(jì)考慮到第一跑樓梯梯段斜板兩端與混凝土樓梯梁的固結(jié)作用，斜板跨度可按凈跨計(jì)算。對(duì)斜板取1m寬作為其計(jì)算單元。5.1.1確定斜板厚度t斜板的水平投影凈長(zhǎng)In =2860mm，斜板的斜向凈長(zhǎng)lncos2860260 / , 2602 15023301mmt= (1/251/30) I n=110132 (mm)斜板厚度取 t=120mm5.1.2荷載計(jì)算表42樓梯梯段斜板的荷載計(jì)算何載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）恒欄桿自重0.2荷鋸齒形斜板自重25X(

11、0.150/2+0.12/0.87 =3.48載20厚水泥砂漿20 >0.2 X( 0.26+0.15) =0.63板底12厚抹灰20X0.012/087=0.2合計(jì)4.6活荷載3.55.1.3荷載效應(yīng)組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合p=1.2X 4.6+1.4X 3.5=10.42 ( kN/m2)由永久荷載效應(yīng)控制的組合p=1.35X4.6+1.4X 0.7X 3.5=9.64(kN/m)所以選可變荷載效應(yīng)控制的組合來進(jìn)行計(jì)算，取p=10.64 (kN/m)5.1.4計(jì)算簡(jiǎn)圖斜板的計(jì)算簡(jiǎn)圖可用一根假想的跨度為In的水平梁替代，其計(jì)算跨度 取水平投影凈長(zhǎng)In =2.86m.5.1.5內(nèi)力計(jì)

12、算斜板內(nèi)力一般只需計(jì)算跨中最大彎矩即可，考慮到斜板兩端均與梁整澆，對(duì)板有約束作用，所以跨中最大彎矩取M=1/10 X 10.64X 2.8&=8.52 ( kN m)5.1.6配筋計(jì)算h°=t-20=120-20=100mm8.52 10=- =0.0881 fcbho 1.0 11.9 1000 100 20.5(11 2 s ) =0.5X( 1+ , 1 2 0.088 ) =0.954Mf ysh)8.52 10=303 (mm2)360 0.954 100選用受力鋼筋 釦0200, As=393 (mm2);選用分布鋼筋業(yè)8260。5.2平臺(tái)板設(shè)計(jì)5.2.1平臺(tái)板計(jì)

13、算簡(jiǎn)圖長(zhǎng)寬比為3800/ (1850-240) =2.36>2,近似按短跨方向的簡(jiǎn)支單向板 計(jì)算。取1m寬作為計(jì)算單 元。平臺(tái)梁的截面尺寸取bx h=240mm x400mm,由于平臺(tái)板兩端均與梁整結(jié)，所以計(jì)算跨度取凈跨咕=1490mm, 平臺(tái)板厚度取t2=100mm。5.2.2荷載計(jì)算表43樓梯平臺(tái)板的荷載計(jì)算何載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)恒荷載平臺(tái)板自重25X0.1 X=2.520厚水泥砂漿20X12=0.4板底12厚抹灰20X0.012=0.24合計(jì)3.14活何載3.55.2.3荷載效應(yīng)組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合p=1.2x 3.14+1.4X 3.5=8.67 (kN/m)由永

14、久荷載效應(yīng)控制的組合p=1.35X 3.14+1.4X 0.7X 3.5=7.83 ( kN/m)所以選可變荷載效應(yīng)控制的組合來進(jìn)行計(jì)算，取p=8.67 ( kN/m)524內(nèi)力計(jì)算考慮平臺(tái)板兩端梁的嵌固作用，跨中最大彎矩取8.67 1.492=1.92 (kN m)105.2.5配筋計(jì)算h0=t-20=100-20=80mm=0.025M _1.92 1062 21 fcbh： 1.0 11.9 1000 80 2s 0.5(1 v'1 2 s ) =0.5X( 1+ V'1 2 0.025 ) =0.987AsM61.92 10360 0.987 80=68 (mm2)選用

15、受力鋼筋業(yè)8200, As=251 (mm2),選用分布鋼筋亞6300。5.3平臺(tái)梁設(shè)計(jì)5.3.1計(jì)算跨度和尺寸平臺(tái)梁的兩端擱置在梯柱上，所以計(jì)算跨度取凈跨I l3n =3560mm,平臺(tái)梁的截面尺寸為 bX h=240mmX 400mm。5.3.2荷載計(jì)算表44樓梯平臺(tái)梁的荷載計(jì)算何載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)恒荷載由斜板傳來的恒何載4.6 X.86/2=8.58由平臺(tái)板傳來的恒荷載3.14 X.49/2=2.34平臺(tái)梁自重25 >0.4 0.24=2.4平臺(tái)梁底部和側(cè)面的抹灰0.012 X0X0.24+2 (0.4-0.1)=0.34合計(jì)11.66活何載3.5 >1X( 2.8

16、6/2+1.49/2+0.24) =8.45533荷載效應(yīng)組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合p=1.2X 11.66+1.4X 8.45=25.82 (kN/m)由永久荷載效應(yīng)控制的組合p=1.35X 11.66+1.4X 0.7X 8.45=24.02 ( kN/m)所以選可變荷載效應(yīng)控制的組合來進(jìn)行計(jì)算，取p=25.82 (kN/m)5.3.4內(nèi)力計(jì)算最大彎矩M -2P-3n8225.82 3.240.9 kN m8最大剪力V pl3n25.82 3.2 “ , K146.38 46 kN225.3.5截面設(shè)計(jì)(1)正截面受彎承載力計(jì)算ho=h-35=4OO-35=365mmM4O.9 1O6=

17、-=O.1O7,fcbho 1.O 11.9 24O 3652s O.5(1 J 2s ) =O.5X( 1+ .1 2 O.1O7 ) =O.943As40.9 10=333 (mm2)360 0.943 365考慮到平臺(tái)梁兩邊受力不均勻，會(huì)使平臺(tái)梁受扭，所以在平臺(tái)梁內(nèi)宜適當(dāng)增加縱向受力鋼筋和箍筋的用量，故縱向受力鋼筋選用14,實(shí)配鋼筋A(yù)s=461mm2(2)斜截面受剪承載力計(jì)算V 0.7 h ft bh0 =0.7 X 1.0X 1.27X 240X 365=77.9kN>V=46kN所以按構(gòu)造配置箍筋，取 爪8250雙肢箍筋。第六章柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)6.1設(shè)計(jì)基本資料地質(zhì)資料：表土以

18、下為粘土，地基承載力特征值fa=250KPa。設(shè)計(jì)概況：選取軸 C柱下基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，柱的截面尺寸為bXh=550mmX550mm,經(jīng)PK建模后獲取了作用于基礎(chǔ)頂面的豎向荷載：荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：Nk=1948kN, Mk=44kN m荷載效應(yīng)基本組合值：N=2510kN, M=-51kN m6.2基礎(chǔ)類型、材料6.2.1基礎(chǔ)類型選擇：柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)常見的地基基礎(chǔ)方案有：天然地基或人工地基上的淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)、 深淺結(jié)合的基礎(chǔ)。當(dāng)建筑場(chǎng)地的淺層土質(zhì)不能滿足建筑物對(duì)地基承載力和 變形的要求，而又不適宜采取地基處理措施時(shí)，就要考慮采用深基礎(chǔ)方案， 本設(shè)計(jì)中表土以下為粘土，該土層能夠滿足建筑物對(duì)

19、地基承載力和變形的 要求，故考慮采用淺基礎(chǔ)方案。淺基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為擴(kuò)展基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、柱 下父叉條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和殼體基礎(chǔ)等。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的抗 彎和抗剪性能良好，本設(shè)計(jì)的豎向荷載較大、地基承載力不高，選用柱下 鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)合適。622材料選擇采用 C30 混凝土，ft=1.43N/mm2, fc=14.3N/mm2。選用 HRB400 級(jí)鋼 筋,fy=360N/mm2。6.3確定基礎(chǔ)埋深根據(jù)地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)埋深 d=1.5m，選擇粘土為持力層。持力層承 載力特征值為250KPa。6.4、計(jì)算基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)及回填土的平均重度為g =20kN/m3?？紤]豎向

20、荷載作用，基礎(chǔ)底板面積A 1.2 - Fk1948kN 3=10.63m2fa g d250Kpa 20kN / m 1.5mbl A 3.25 m,試取 b l 3.3m6.5計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值由于該基礎(chǔ)兩側(cè)分別為室外土體和地下室，則考慮外側(cè)土體自重對(duì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的作用Gk=20kN/m3x 3.3mx (1.65-0.55/2)mX 3m=272kN相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的地基凈反力Fk Gk 1948 272p j-2204 (KPa)bl 33凈偏心距44 O.963 2720.138m33 0.55m272 194866基底最大壓力Pk maxF6e°255(1 )=Pk

21、 minlbl1536.6驗(yàn)算地基承載力對(duì)基礎(chǔ)底面：Gk g dA 20 1.5 3.3 3.3 327kNp Fk Gk 1948 327 =209 (KPa) <fa=250 (KPa) k A 3.3 3.3且 Pk max 255(KPa) 1.2 fa 300(KPa)地基驗(yàn)算滿足要求，基礎(chǔ)底面尺寸選擇合理。6.7基礎(chǔ)的沖切破壞驗(yàn)算試取基礎(chǔ)高為h=600mm，基礎(chǔ)做成臺(tái)階形，取兩個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階高300, 上臺(tái)階邊長(zhǎng)為1500mm，如圖6.1所示?；子袎|層，則ho=h-45=600-45=555mmho1=300-45=255mm6.7.1上階沖切驗(yàn)算bc 2h00.55 2

22、 0.555 1.66m <b=3.3m說明沖切破壞錐體的底邊落在基礎(chǔ)底面之內(nèi)。沖切力的作用面積1 acb 人2A1 (h°)b (bc h0 )2 22 2=芒瞠 0.555) 3.3 (空哎 0.555：22 2 2 2=2.034( mm2)沖切力Flp j max A1 255 2.034 518.6(kN )混凝土的抗沖切力0.7 hp ft (bche )ho=0.7X 1.0X 1430X(0.55+0.555)X 0.555=614 (kN) > Fi 518.6(kN )滿足要求。6.7.2下階沖切驗(yàn)算b1 2h°11.5 2 0.255 2.01m <b=3.3m說明沖切破壞錐體的底邊落在基礎(chǔ)底面之內(nèi)。沖切力的作用面積&b2-hodb (6 hd)22 2 21.5小、小小3.31.5小小、:0.255) 3.3(-0.255)222232產(chǎn)