住宅樓設計手算版最終版

二類場地，地振動參數(shù)區(qū)劃的特征周期分組按一組考慮，則，（見《建筑抗震設計》P60由表3-2、3-4查得），采納底部剪力法計算。由于，<<須要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加地震作用系數(shù)：結(jié)構(gòu)底部總縱向水平地震標準值附加頂部集中力：（見《建筑抗震設計》P74）表3-15，，和的計算819362.1725.2487926.682685470.491400.191400.1937232640.00037723783.0522.2527983.712685470.491515.142915.3337232640.00078623783.0519.2456634.562685470.491310.394225.7237232640.0013523783.0516.2385285.412685470.41105.645331.3637232640.0014423783.0513.2313926.262685470.49900.876232.2337232640.0017323783.0510.2242587.112685470.49694.396926.3837232640.0019223783.057.2171237.962685470.49491.397417.7737232640.0020134310.054.299888.82685470.49286.657704.4225066320.0021樓層最大位移和樓層層高之比：滿意位移要求。剛重比和剪重比驗算為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和平安。分別按和進行計算。表3-16剛重比和剪重比驗算層數(shù)(m)（kN/m)(kN)（kN)(kN)833723264111697921400.1919362.70/23235.25480.730.072733723264111697922915.3343145.76/52060.19214.550.067633723264111697924225.7266928.81/80885.13138.090.063533723264111697925331.3690711.86/109710.07101.820.049433723264111697926232.23114494.91/138535.0180.630.045333723264111697926926.38138277.96/167359.9566.740.041233723264111697927417.77162061.01/196184.8956.930.03814.22506632111697927704.42196371.06/237629.9544.300.032各層的剛重比均大于20，不必考慮重力二階效應。各層的剪重比均大于0.016，滿意剪重比的要求。（4）地震作用內(nèi)力計算地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算簡圖如圖所示，地震作用力沿豎向呈倒三角分布。內(nèi)力計算也采納D值法，框架在地震荷載（從左向右）下的內(nèi)力用D值法進行計算。第i層第m柱所安排的剪力為：，（見《建筑抗震設計》P135式（4-19）各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計算，計算過程如表所示。第i層第m柱所安排的剪力為：，見《建筑抗震設計》P135式（4-19）見《建筑抗震設計》P117式（4-1）中柱處的梁：見《混凝土結(jié)構(gòu)設計》P199式（3.6.20）見《混凝土結(jié)構(gòu)設計》P199式（3.6.20）邊柱處的梁：見《混凝土結(jié)構(gòu)設計》P199式，圖3.6.11）表3-17地震荷載作用下A軸柱框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層831400.193723264455040.01216.800.3532.7617.64732915.733723264455040.01234.980.4062.9641.98634225.723723264455040.01250.710.45129.3122.82535331.363723264455040.01263.980.45163.1528.79436232.363723264455040.01274.790.45190.7133.66336926.383723264455040.01283.110.50207.7841.56237417.773723264455040.01289.010.35235.8831.1514.27704.422506632285840.011487.850.6592.24171.31表3-18地震荷載作用下D軸柱框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層831400.193723264701280.01926.600.447.8831.92732915.333723264701280.01955.390.4591.3974.78634225.723723264701280.01980.290.45132.48108.39535331.363723264701280.019101.300.45167.14136.76436232.233723264701280.019118.410.50177.61177.61336926.383723264701280.019131.600.50197.4197.4237417.773723264701280.019140.940.50211.41211.4114.27704.422506632443690.017130.980.55176.82216.117表3-19地震荷載作用下F軸柱框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層831400.193723264470880.01318.200.3534.4919.11732915.333723264470880.01337.900.4068.3345.48634225.723723264470880.01354.930.4590.6374.16535331.363723264470880.01369.370.45114.3693.57436232.233723264470880.01381.020.45133.68109.38336926.383723264470880.01390.040.50135.06135.06237417.773723264470880.01396.430.475151.88137.4114.27704.422506632362540.014107.860.59132.67190.91圖3-15地震荷載作用下彎矩圖（）圖3-16地震荷載作用下剪力圖（）圖3-17地震荷載作用下軸力圖（）3.8內(nèi)力組合各種荷載狀況下的框架內(nèi)力求得后，依據(jù)最不利又是可能的原則進行內(nèi)力組合。當考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時，應在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進行調(diào)幅。分別考慮恒荷載和活荷載由可變荷載效應限制的組合和由永久荷載效應限制的組合，并比較兩種組合的內(nèi)力，取最不利者。由于構(gòu)件限制截面的內(nèi)力值應取自支座邊緣處，為此，進行組合前，應先計算各限制截面處的（支座邊緣處的）內(nèi)力值。梁支座邊緣處的內(nèi)力值：式中（見《建筑抗震設計》P169，式（4-65）式中（見《建筑抗震設計》P169，式（4-65）柱上端限制截面在上層的梁底，柱下端限制截面在下層的梁頂。按軸線計算簡圖算得的柱端內(nèi)力值，宜換算到限制界面處的值。為了簡化起見，也可采納軸線處內(nèi)力值，這樣算得的鋼筋用量比須要的鋼筋用量略微多一點。3.9截面設計和配筋計算混凝土強度：C40，，，C35,,,鋼筋強度：HPB335，，HRB400，,3.9.1框架柱截面設計（1）軸壓比驗算底層柱：軸壓比：，滿意要求。則D軸柱的軸壓比滿意要求。（2）截面尺寸復合取因為，屬于一般柱，所以>滿意要求。（3）正截面受彎承載力計算柱同一截面分別承受正反向彎矩，故采納對稱配筋一層:D軸柱在地震和非地震作用下，從柱的內(nèi)力組合表可見D軸柱：，為小偏壓，選用M大N大的組合。最由于框架的抗震等級為二級,所以不利內(nèi)力組合：和對于第一組在彎矩中沒有水平荷載產(chǎn)生的彎矩柱的計算長度>按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采納HRB400，全部縱向鋼筋最小鋼筋配筋率。其次組按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采納HRB400，全部縱向鋼筋最小鋼筋配筋率。按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采納HRB400，全部縱向鋼筋最小鋼筋配筋率。綜上所述：查表，每側(cè)實配四層：D軸柱在地震和非地震作用下，從柱的內(nèi)力組合表可見：D軸柱：最由于框架的抗震等級為二級,所以不利內(nèi)力組合：，為小偏壓。在彎矩中沒有水平荷載產(chǎn)生的彎矩柱的計算長度<按構(gòu)造配筋，由于縱向受力鋼筋采納HRB400，全部縱向鋼筋最小鋼筋配筋率。綜上所述：查表，每側(cè)實配（4）斜截面承載力計算D軸柱1層：最不利內(nèi)力組合剪跨比因為，所以可不進行斜截面收件承載力計算，按構(gòu)造配筋；采納復式箍4層最不利組合剪跨比因為，所以可不進行斜截面收件承載力計算，按構(gòu)造配筋；采納復式箍（6）裂縫寬度驗算D軸柱1層：，可不驗算裂縫寬度。4層：，可不驗算裂縫寬度。3.9.2框架梁截面設計（1）正截面受彎承載力計算梁A~D（350mm×700mm）1層：跨中截面下部實配，上部按構(gòu)造要求配筋。梁A~D和梁D~F各截面的正截面受彎承載力配筋計算見附表19。（2）斜截面受剪承載力計算梁AD（350mm×700mm）（）1層：跨高比，滿意要求。梁端箍筋加密區(qū)取雙肢箍，s取，s=100mm，加密區(qū)長度，取1050mm。非加密區(qū)箍筋配置.梁A~D和梁D~F各截面的斜截面受剪承載力配筋計算見附表20。裂縫寬度驗算梁A~D跨中截面（8層）：。（查《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》（第四版，沈蒲生主編）中附表3-2，?。┌宓挠嬎銏D3-18板的區(qū)格劃分依據(jù)《荷載規(guī)范》查得：上人屋面：0.5kN/m2；樓面：教室2.0kN/m2，走廊、門廳、樓梯：2.5kN/m2，衛(wèi)生間：2.0kN/m2，雨荷載：0.98kN/m2。，砼采納C30，（），鋼筋采納HRB335級（）。屋面板雙向板配筋計算。（1）荷載設計值計算恒載設計值：活載設計值：（2）內(nèi)力計算板愛護層厚度取20mm，選用,10鋼筋作為受力主筋，短跨方向的鋼筋放置在長跨方向鋼筋的外側(cè)，以獲得較大的截面有效高度則：支座處均為125mm。將作用下各區(qū)格板的跨中彎矩相疊加，得各區(qū)格板的跨中最大彎矩，跨內(nèi)最大彎矩在中心點處，計算時，可近似取兩者之和作為單位板寬跨中彎矩，跨內(nèi)最大正彎矩值：截面彎矩設計值不考慮折減，計算配筋量時，取內(nèi)力臂系數(shù)，，配筋結(jié)果見表9.2.1表3-20A板配筋計算區(qū)格A區(qū)格跨內(nèi)計算簡圖+ 支座計算簡圖表3-21B板配筋計算區(qū)格B區(qū)格跨內(nèi)計算簡圖+ 支座計算簡圖表3-22C板配筋計算區(qū)格C區(qū)格跨內(nèi)計算簡圖+ 支座計算簡圖表3-23D板配筋計算區(qū)格D區(qū)格跨內(nèi)計算簡圖+ 支座計算簡圖A-B支座：A-C支座：B-D支座：D-C支座：板配筋計算表3-24板跨中配筋計算截面選配鋼筋實配面積/mm跨中A區(qū)格方向10向6.97115159215B區(qū)格方向10.78125252393方向7.74115181215C區(qū)格方向7.0125164393方向5.95115139215D區(qū)格方向9.53125223393方向7.95115186215支座配筋表3-25板支座配筋計算截面選配鋼筋實配面積/mm支座A-B20.8125486=561A-C14.65125343=561B-D18.32125428=561C-D16.37125383=5613.9.4樓梯的設計樓梯板段由斜板和踏步組成，梯段斜板不做剛度驗算時，斜板厚度通常取，對于板式樓梯，斜板由于跨高比較大，即,故一般不必進行受剪承載力驗算。(見《混凝土結(jié)構(gòu)設計》P87)板厚:取斜板厚90mm梯梁尺寸:梁高取300mm樓梯量尺寸取休息平臺寬1800mm板厚取h=900mm。按單向板設計。（樓梯斜板按矩形截面計算，截面計算高度應去垂直于斜板的最小高度。斜板受力鋼筋數(shù)量按跨中截面彎矩值確定?？紤]斜板和平臺梁、板的整體性，斜板兩端Ln/4范圍內(nèi)應按構(gòu)造設置承受負彎矩作用的鋼筋，其數(shù)量一般可取跨中截面配筋的1/2，在梁處板鋼筋的錨固長度不應小于30d，ln為斜板沿水平方向的鋼筋。在垂直于受力鋼筋方向按構(gòu)造設置分布鋼筋，每個踏步設置1B8。摘抄自《砼結(jié)構(gòu)設計》P87）如圖10.1.1平行雙跑現(xiàn)澆板式樓梯的結(jié)構(gòu)布置圖，混凝土強度等級選用C30，板中鋼筋選用HRB335級鋼筋，梁柱鋼筋選用HRB335。圖3-18樓梯結(jié)構(gòu)布置圖踏步板TB-1的設計恒荷載計算：踏步30mm水磨石面層：踏步自重：斜板自重：20mm混合砂漿板底抹灰：2恒載設計值：活載設計值：彎矩計算：<選用，在垂直于受力鋼筋方向按構(gòu)造設置分布鋼筋，每個踏步設置。平臺板TB-2的設計平臺板為四邊支撐板，長寬比為2700/（1800-100）=1.5按短跨方向的簡支雙向板計算，取1m作為計算單元。平臺梁的截面尺寸去,由于平臺板兩端均和梁整結(jié)，所以計算跨度,平臺板厚取。恒荷載標準值：計算跨度：按最小配筋率配筋，即選用。平臺梁TL-1的設計平臺梁尺寸：荷載計算平臺梁自重：20mm混合砂漿板底抹灰：2恒載設計值：荷載設計值：內(nèi)力計算跨中彎矩：支座剪力：截面配筋計算：正截面承載力計算故選配縱向受力鋼筋為箍筋計算：故可按構(gòu)造配筋，選用雙肢箍3.9.5雨蓬板的配筋計算本工程設計的雨篷有4個部位，雨蓬所用材料：混凝土強度等級為C40；鋼筋用HRB400級。板的根部截面高度取,取根部截面高度，板端前截面高度。雨蓬計算如下：（1）荷載設計恒荷載：20mm厚水泥沙漿面層：板自重：板底抹灰：恒荷載標準值：恒荷載設計值：活荷載：雨蓬上只承受雨荷載和施工檢修活荷載屋面雨荷載均布活荷載設計值：施工或檢修集中荷載設計值：（2）內(nèi)力計算①②考慮雨篷最不利狀況：取較大的計算：計算。（3）配筋計算；則受力鋼筋采納,()，分布鋼筋采納,8@200；分布鋼筋采納（）雨蓬梁的配筋計算（1）荷載計算雨篷梁按抗彎計算時，由于雨篷梁和框架梁現(xiàn)澆在一起，故梁上無墻體。梁自重：雨篷板傳來的恒:合計恒荷載傳來標準值:雨篷板傳來的活荷載標準值（均布）或（集中）抗彎計算①彎矩設計值計算計算跨度取取較大者，雨篷梁截面為倒L形，現(xiàn)近似按矩形截面計算。?、谂浣钣嬎阋姟痘炷两Y(jié)構(gòu)設計》P89，式（7-20））(3)抗剪、抗扭計算①剪力計算或取較大者②扭矩計算：作用于梁截面對稱軸上的力矩：或扭矩：或取較大者：③驗算截面尺寸及受扭鋼筋是否須要按計算配置：③抗扭強度計算：剪扭構(gòu)件混凝土強度降低系數(shù)：故取。代入抗剪強度計算：因此，抗剪強度所需箍筋可按構(gòu)造配筋④抗扭強度驗算：先假設箍筋直徑選用,8@200，，滿意計算要求及規(guī)范中表格規(guī)定的構(gòu)造要求。受扭縱筋：故得腹板縱筋：彎曲受壓區(qū)縱筋總面積：因此梁截面上部縱向鋼筋選用210，彎曲受拉區(qū)縱筋總面積：選用214,注:以上參考公式、數(shù)據(jù)、表格備注中的《混凝土結(jié)構(gòu)設計》、《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》其主編為沈蒲生，副主編為梁新文，（第四版），《建筑抗震設計》其主編郭繼武（第三版）雨篷抗傾覆驗算因為雨篷梁和框架梁澆注為一整體，因此不必進行抗傾覆驗算，即抗傾覆滿意要求。3.10基礎設計本設計初步采納階梯型柱下獨立基礎。設計資料，房屋震害調(diào)查統(tǒng)計資料表明，建立于一般土質(zhì)自然地基上的房屋，遭受地震時。極少有因地基承載力不足或較大沉陷導致上部結(jié)構(gòu)破壞。因此，我國《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，下述建筑可不進行自然地基及基礎的抗震承載力驗算，規(guī)范中規(guī)定可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑，地基主要受力層范圍內(nèi)不存在懦弱黏性土層的下列建筑：①一般的單層廠房和單層空曠房屋；②砌體房屋；③不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋；④基礎荷載和③項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房和多層混凝土抗震墻房屋。地質(zhì)概況：場地類別為Ⅱ類，場地土的類型為懦弱場地土。場地自然地面以下土層自上而下為：表3-26涂層性質(zhì)土層編號名稱厚度m含水量w(%)自然重度(kn/m3)孔隙比e塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL直剪試驗(直快)壓縮模量Es(mpa)承載力標準值fk(kpa)Psmpa內(nèi)摩擦角粘聚力c(kpa)1-2雜填土2.018.82-1灰色粉質(zhì)粘土9.038.218.91.020.3419.81.021124.61202-2灰黃色粉質(zhì)粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉砂夾粉質(zhì)粘土>1021.620.10.541.0120.425158.2260地震設防基本烈度為7度，飽和砂土的地震液化為稍微液化，設計基本地震加速度值為0.1g，地振動反譜特征周期為0.35S?？辈炱陂g地下水埋深2.0m，本場地地下水無腐蝕性。本設計為8層框架結(jié)構(gòu)住宅樓，建筑高度14.9，在18-27米之間?；A混凝土為C35，；墊層混凝土為C30，100厚，兩側(cè)各伸出100；鋼筋采納HRB335級，，鋼筋混凝土愛護層為50。基礎埋置深度是指設計室外地坪至基礎底面的距離(采納獨立基礎時從室內(nèi)地面算起),本設計基礎埋深取為2.45米。基礎底面尺寸的確定及地基承載力驗算選取C軸線中柱計算柱底一組最不利內(nèi)力組合：基礎梁尺寸：自重：則基礎梁自重及傳至基礎頂面的墻重：依據(jù)《建筑地基規(guī)范》，當基礎寬度大于3.0m或埋深大于0.5m時，地基承載力特征值按下式進行修正。（先不考慮對基礎寬度進行修正）（見《基礎工程》其次版，式（2-35））式中：修正后的地基承載力特征值()；地基承載力特征值()；、分別為基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別=3.0；地基持力層土的重度，地下水位以下取浮重度()；基礎底面以上埋深范圍內(nèi)土的加權平均重度，一般取20；基礎底面寬度(m),當b＜3m時按3m取值，b＞6m時按6m取值；基礎埋置深度按軸心受壓初估基礎底面積基礎頂面軸力總值：，則（見《基礎工程》其次版，式（2-60））由于荷載偏心，將基地面積擴大10%（見《基礎工程》其次版）。初步選擇基礎面積為：基礎和回填土重：滿意要求。最終確定該柱基礎尺寸為：?；A高度為1.5m,第一，其次，三階梯高均為0.5m?；A抗沖切驗算：在基底上凈反力（即不考慮的作用），產(chǎn)生的剪力作用下，基礎可能發(fā)生沖切破壞，破壞面為大致沿方向的錐形截面。破壞緣由主要是由于混凝土斜截面上的主拉應力超過了混凝土抗拉強度而引起的斜拉破壞。為了防止沖切破壞的發(fā)生，應進行抗沖切承載力驗算，公式如下：（見《基礎工程》其次版）式中：受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當取1.0；當取0.9；其間按線性內(nèi)差法取?；炷凛S心抗拉強度設計值；基礎沖切破壞錐形的有效高度；基礎沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度，相應于荷載效應基本組合時作用在上的地基凈反力設計值，；沖切驗算時取用的部分基底面積?；變舴戳τ嬎悖夯A邊緣處的最大和最小凈反力計算：Ⅰ-Ⅰ截面抗沖切驗算：，內(nèi)插法得取得，則因偏心受壓，所以沖切力為：沖切力：故Ⅰ-Ⅰ截面滿意要求。Ⅱ-Ⅱ截面抗沖切驗算：，內(nèi)插法得則，因偏心受壓，所以沖切力為：因為，故沖切力：故Ⅱ-Ⅱ截面滿意要求。Ⅲ-Ⅲ截面抗沖切驗算，內(nèi)插法得則，因偏心受壓，所以沖切力為：因為，故沖切力：故Ⅲ-Ⅲ截面滿意要求。3、基礎配筋計算基礎長邊方向Ⅰ-Ⅰ截面（柱邊）凈反力：（見《基礎工程》主編莫海鴻P49，式（2-66））凈反力平均值：（見《基礎工程》主編莫海鴻P48，式（2-59））（見《基礎工程》主編莫海鴻P48，式（2-60））故，單位長度內(nèi)配筋面積：，Ⅱ-Ⅱ截面(變階處)凈反力：（見《基礎工程》主編莫海鴻P49，式（2-66））=凈反力平均值：=（見《基礎工程》主編莫海鴻P48，式（2-59）