土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-琴島學(xué)院學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì).

1、 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目： 琴島學(xué)院學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 院： 建筑工程學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程專業(yè) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 20082120 指導(dǎo)教師： 2012 年 5 月 28 日 目錄目錄 摘要摘要: :.I ABSTRACT:ABSTRACT:.I 第一章第一章 建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì).1 1.1 工程概況.1 1.2 建筑設(shè)計(jì)原理及要求.1 1.3 建筑材料選擇和建筑做法.3 第二章結(jié)構(gòu)計(jì)算第二章結(jié)構(gòu)計(jì)算.5 2.1 設(shè)計(jì)資料.5 2.2 結(jié)構(gòu)方案選擇和結(jié)構(gòu)布置.5 2.3 梁柱截面尺寸的初步確定和材料選擇.6 2.4 荷載計(jì)算.8 2.5 內(nèi)力計(jì)算.16 2.6 橫

2、向框架內(nèi)力組合.42 2.7 框架梁柱配筋計(jì)算.57 2.8 樓板的設(shè)計(jì) .63 2.9 樓梯設(shè)計(jì) .66 2.10 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .69 總結(jié)總結(jié).74 致謝致謝.75 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).76 畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙目錄.77 琴島學(xué)院學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 土木工程 指導(dǎo)教師 摘要：本設(shè)計(jì)是琴島學(xué)院宿舍樓設(shè)計(jì)?？紤]建筑布置的要求，結(jié)構(gòu)選型選擇框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置盡 量滿足簡(jiǎn)單、實(shí)用和耐久三方面的要求。設(shè)計(jì)主要包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中建筑設(shè)計(jì)根據(jù)宿 舍樓使用要求、自然條件、建筑造型及建筑功能和布置的需要進(jìn)行平面布置和空間組織；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 包括結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)布置，梁、板、柱、基礎(chǔ)的配筋計(jì)算，結(jié)合 P

3、KPM 和天正等軟件對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu) 進(jìn)行驗(yàn)算與調(diào)整。 關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Design of the qindao college dormitory Building Student Majoring in Civil Engineering Hou Jianping Tutor Name Shi Yuliang Abstract: This is a design about Qindao College dormitory. Taking the requirement of architectural distributions into consideration, t

4、he frame structure was chose. The structural distributions try to meet the requirements in 3 aspects of simple, practical and durability. The design is composed of architectural design and structural design. Architectural design carries out plan assign and space organizing according to requirement o

5、f use, natural conditions, constructional model, function and collocation; The structural design includes the selection of structure, the layout of the structure, matching the muscle to calculate of roof beam, board, column, foundation and carries out checking and adjustment of the structure with PK

6、PM and the Aarch8 software. Key words: frame structure；architectural design；structural design 第一章 建筑設(shè)計(jì) 1.1 工程概況 該工程為琴島學(xué)院學(xué)生宿舍樓，建設(shè)地點(diǎn)山東省青島市城陽區(qū)，總建筑面積為 6963.62m2，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度 6 度，框架抗震等級(jí)為四級(jí)，地 面粗糙度 B 類。 1.2 建筑設(shè)計(jì)原理及要求 建筑物的平、立、剖面圖，是其在不同方向的外形及剖切面的投影，建筑設(shè)計(jì)中 將二維的平、立、剖面綜合在一起，用來表達(dá)建筑物的三維空間。 1.2.1 建筑平面設(shè)計(jì) 建筑平面通

7、常最能表達(dá)建筑的功能要求，平面設(shè)計(jì)不僅表達(dá)了建筑物在水平方向 各部分之間的組合關(guān)系，又能反應(yīng)各建筑空間與圍合它們的垂直構(gòu)件之間的聯(lián)系，因 此，平面設(shè)計(jì)中，始終需要從建筑整體空間組合的效果來考慮問題。 本設(shè)計(jì)為學(xué)生宿舍樓，主要使用部分為學(xué)生寢室，并輔以自習(xí)室、樓層管理員辦 公室等。在整個(gè)平面中，宿舍房間為矩形，較為規(guī)整，建筑兩端各有一個(gè)樓梯。底層 靠近正門門廳處的房間設(shè)為管理員辦公室，以上各層兩端為自習(xí)室，以方便學(xué)生平時(shí) 學(xué)習(xí)。 交通聯(lián)系部分用來聯(lián)通建筑物的各個(gè)使用部分，主要包括門廳、走道和樓梯。走 道是建筑物中使用量最大的交通聯(lián)系部分，其寬度應(yīng)符合人流、物流通暢和消防安全 的要求，本設(shè)計(jì)中，走

8、道為內(nèi)廊式，根據(jù)樓層人數(shù)和防火要求1，走道寬度設(shè)置為 2.4m，考慮到要有良好的通風(fēng)采光效果，走廊兩端各開一窗，尺寸為 1.5m2.1m。走 廊長(zhǎng)度亦符合安全疏散距離的要求。具體布置見圖 1-1： (a) (b) 圖 1-1 房間布置圖 本宿舍為四人間，寬 3.6m，長(zhǎng) 7.5m（包括陽臺(tái)） ，根據(jù)人體工效學(xué)原理考慮，床 放置在寢室一側(cè)，另一側(cè)放置書桌，以供日常生活和學(xué)習(xí)用。本宿舍樓采用室內(nèi)衛(wèi)生 間，尺寸為 1.5m2.1m，位于寢室門的一側(cè)，為了節(jié)約空間衛(wèi)生間采用推拉門，其內(nèi) 有洗臉盆、大便器、沐浴噴頭等。陽臺(tái)寬 1.5m，為了有是寢室內(nèi)的通風(fēng)和采光效果良 好，陽臺(tái)設(shè)置的是門聯(lián)窗。 1.2.

9、2 建筑體型和立面設(shè)計(jì) 宿舍樓整體為對(duì)稱式布局，宿舍樓檐高 22.05m，室內(nèi)外高差 0.45m，門口設(shè)三級(jí) 臺(tái)階，其上有 1.8m 雨棚，雨棚向上翻檐 0.5m，陽臺(tái)欄板高 1.2m，女兒墻高 0.75m， 采用內(nèi)天溝排水模式。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度超過 55m，所以需要設(shè)置 100mm 的防震縫2，外表面用鋁合金覆蓋。 對(duì)于樓外表面粉刷，不同色彩會(huì)給人的感官帶來不同的感受，對(duì)于該設(shè)計(jì)，立面 采用淺黃色，給人一種明快清新之感，比較符合學(xué)生宿舍樓的要求。 1.2.3 建筑剖面設(shè)計(jì) 剖面設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)了建筑物垂直方向上的組織關(guān)系，以保證內(nèi)部空間滿足使用高 度的要求。根據(jù)宿舍內(nèi)床高和人活動(dòng)所需要

10、的尺寸，以及梁高初步估算，確定層高為 3.6m，室外地坪高比室內(nèi)低 0.45m。室內(nèi)衛(wèi)生間以及陽臺(tái)板均低于室內(nèi)樓面板 20mm。 1.2.4 樓梯設(shè)計(jì) 樓梯是建筑物內(nèi)各個(gè)不同樓層之間上下聯(lián)系的交通設(shè)施，考慮到宿舍人流量較大， 采用雙分平行樓梯，樓梯踏步 bh=150mm300mm，符合相應(yīng)規(guī)定，每層共有 24 階， 因?yàn)闃翘葜苯油ㄏ蜷T廳，其下不過人，故不考慮首層休息平臺(tái)下的尺寸其它層樓梯段 下凈高不低于 2.2m，平臺(tái)下凈高不低于 2.0m。樓梯井寬 100mm，亦符合消防要求3。 梯段的坡度選擇從人流疏散，節(jié)約空間等方面考慮，其坡度可較平緩，適宜坡度 30 度左右。 1.2.5 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)

11、說明 1.散水：本工程采用細(xì)石混凝土材料，寬 600mm，坡度 3%，其最外沿高出室外地 坪 30mm。 2. 勒腳：選用豎砌石材勒腳，其高度為室內(nèi)外地坪高差，應(yīng)注意勒腳外墻面的處 理，做防潮層。 3.屋面：本宿舍樓為平屋頂，排水坡度 3%，柔性防水；其構(gòu)造由上而下分別為現(xiàn) 澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層，1:6 蛭石混凝土找坡層（最薄處 30mm 厚） ，20 厚 1:3 水泥砂漿 找平層，高分子防水卷材一層，銀色反光保護(hù)膜二度。 4.女兒墻及天溝：屋頂為女兒墻內(nèi)天溝排水模式，女兒墻高 750mm，壓頂 150mm 厚，按 GB50015-2003 建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范，計(jì)算排水量， ，確定本工程天溝寬

12、300mm，天溝上口至分水線的距離不低于 120mm，天溝縱向坡度取 1%。 1.3 建筑材料選擇和建筑做法 1.建筑材料選用 混凝土：除了基礎(chǔ)墊層部分采用 C20 混凝土外，其他部位混凝土均采用 C30 商品 混凝土。 鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋 HRB335，其余鋼筋采用 HPB235。 填充墻：室內(nèi)衛(wèi)生間墻體用 240mm115mm53mm 普通磚，=18kN/m3，其余內(nèi)墻 和外墻均采用加氣混凝土砌塊，其尺寸為 240200600，重量= mmmmmm 6kN/m2； 門：內(nèi)門采用木門，= 0.2，室內(nèi)衛(wèi)生間門采用鋁合金推拉門，= 0.35 2 kN/m 2 kN/m 窗：鋼塑門窗

13、， = 0.35 2 kN/m 2.建筑做法 外墻：外墻采用彈性涂料，刷彈性底涂，刮柔性膩?zhàn)樱? 厚抗裂砂漿符合耐堿?；?纖維網(wǎng)格布，10 厚 1:3 水泥砂漿打底，內(nèi)是加氣混凝土填充墻。 內(nèi)墻：衛(wèi)生間墻，5 厚面磚，擦縫材料，3 厚瓷磚膠黏劑擠壓密實(shí)，1.5 厚聚合物 水泥防水涂料，6 厚 1:2.5 水泥砂漿擠壓密實(shí)，9 厚 1:3 水泥砂漿打底，普通磚填充墻。 其他內(nèi)墻，內(nèi)墻涂料，7 厚 1:2.5 水泥砂漿擠壓密實(shí)抹平，10 厚 1:3 水泥砂漿打底找平。 樓面：8 厚地面磚，磚背面刮水泥砂漿，稀水泥漿抹縫，30 厚 1:3 干硬性水泥砂漿 結(jié)合層，1.5 厚合成高分子材料防水。 屋面

14、：銀色反光保護(hù)膜二度，高分子卷材一層，20 厚 1:3 水泥砂漿找平層，50 厚 巖棉板保溫層，1:6 蛭石混凝土找坡層，坡度 2%，最薄處 30 厚，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 層。 頂棚：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，素混凝漿一道，滿刮 3 厚柔性耐水膩?zhàn)诱移?，?nèi)墻 涂料，10 厚水泥砂漿。 散水：蓋樓采用細(xì)石混凝土散水，3%找坡，60 厚 C30 混凝土，150 厚 3:7 灰土夯 實(shí)。 第二章 結(jié)構(gòu)計(jì)算 2.1 設(shè)計(jì)資料 1. 工程條件 地質(zhì)條件：地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk =780kN/m2 ,類場(chǎng)地。 氣象條件：基本風(fēng)壓 0 =0.6kN/ m2 ，基本雪壓 S0 =0.2 kN/ m2 。 2. 活荷

15、載： 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0 kN/m2 衛(wèi)生間樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0 kN/m2 走道樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0 kN/m2 陽臺(tái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0 kN/m2 非上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5 kN/m2 2.2 結(jié)構(gòu)方案選擇和結(jié)構(gòu)布置 2.2.1 結(jié)構(gòu)選型 該樓總面積約為 7000 m2 ，層數(shù)為 6 層，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系，基 礎(chǔ)選為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，該宿舍樓長(zhǎng)度超過 55m 故應(yīng)該設(shè)置防震縫，因整體為對(duì)稱形式， 將三縫合一位于建筑中間位置。 2.2.2 結(jié)構(gòu)布置 平面框架布置（取伸縮縫半邊）見圖 2-1 所示： 圖 2-1 框架平面布置 豎向框架布置如圖 2-2 所示： 圖

16、 2-2 框架豎向布置圖 框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，室內(nèi)外高差 0.45m， 基礎(chǔ)頂面至室外地坪取0.50m， 所以底層柱高度 h=3.6+0.45+0.5=4.55m，其余各層柱 高從樓面算至上一層樓面或屋面，即層高，故均為 3.6m。 2.3 梁柱截面尺寸的初步確定和材料選擇梁柱截面尺寸的初步確定和材料選擇 2.3.1 梁柱截面尺寸的估算 1.框架梁截面尺寸的估算4 截面高度 h=(1/121/8)l0 ，其中 l0為梁的計(jì)算跨度，l0=6000mm，因此 h=500750,截面寬度：b= (1/31/2)/h，板厚 L/H50，梁截面取 h=600mm，b=3

17、00mm，板厚 100 2.框架柱的截面尺寸估算 結(jié)構(gòu)采用 C30 混凝土, fc =14.3N/mm2 ，柱的截面尺寸根據(jù)軸壓比限值進(jìn)行假定。 ，為軸壓比，該工程的抗震等級(jí)經(jīng)查表可知為四級(jí)抗震，故其限值為 c c N bhf c 1.0。底層中間柱負(fù)荷較大，先對(duì)其進(jìn)行估算其尺寸。柱子負(fù)荷面積5如圖 2-3 所示： 圖 2-3 柱子負(fù)荷面積 mm2，取截面：500mm500mm。 3 6 1.1 127.24.2 167483 14.3 10 c N A f 為方便施工，所有框架柱采用統(tǒng)一的尺寸。 3.框架梁柱線剛度計(jì)算6 本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)使用 C30 混凝土， Ec =31

18、0。 4 3 N/mm 所選取的計(jì)算框架為中跨梁，則框架梁的 I=2I0。 左右跨梁：i左梁i右梁=Ec I/L=3.010721/120.3(0.6)3/6=5.4104kN m 中間跨梁： i中梁= Ec I/L=3.010721/120.3(0.6)3/2.4=13.5104 kN m 底層柱：EI/h=3.01071/120.5(0.5)3/4.55=3.4104 kN mi底柱 其余各層柱：EI/h=3.01071/120.5(0.5)3/3.6=4.3104 kN mi余柱 令1.0 , 其余各桿的相對(duì)線剛度為：i左梁i右梁1.26；i中梁= 3.14； i余柱 0.79；i底柱

19、框架梁柱的相對(duì)線剛度如圖 2-4 所示： 圖 2-4 框架各桿件相對(duì)線剛度 2.4 荷載計(jì)算 2.4.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 1.恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 (1) 屋面 高分子卷材防水層 0.35 2 kN/m 20 厚水泥砂漿找平層 0.0220=0.40 2 kN/m 50 厚巖棉板保溫層 0.0515= 0.75 2 kN/m 1:6 蛭石混凝土找坡層，坡度 2%，最薄處 30 厚 （0.03+0.03+17/20.02）/214= 1.61 2 kN/m 100 厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板 0.125=2.50 2 kN/m 10 厚屋頂混合砂漿抹灰 0.0117=0.17 2 kN/m 合 計(jì)： 5

20、.78 2 kN/m (2) 標(biāo)準(zhǔn)層樓面 8 厚地面磚 0.00822=0.176 2 kN/m 30 厚 1:3 干硬性水泥砂漿結(jié)合層 0.0320= 0.60 2 kN/m 100 厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板 0.125=2.50 2 kN/m 10 厚樓頂混合砂漿抹灰 0.0117=0.17 2 kN/m 合 計(jì)： 3.45 2 kN/m (3) 陽臺(tái)樓面 20 厚水泥砂漿找平抹面 0.0220= 0.40 2 kN/m 100 厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板 0.125=2.50 2 kN/m 10 厚樓頂混合砂漿抹灰 0.0117=0.17 2 kN/m 合 計(jì)： 3.07 2 kN/m (4)

21、 梁恒荷載 框架梁 bh=300600mmmm 自 重： (0.60.1)0.325=3.75kN/m 抹 灰： 0.01 (0.60.1)217=0.17kN/m 合 計(jì)： 3.92kN/m 聯(lián)系梁 bh=250500mmmm 自 重： (0.50.1)0.2525=2.5kN/m 抹 灰： 0.01 (0.50.1)217=0.136kN/m 合 計(jì)： 2.63kN/m (5) 柱恒荷載 bh=500mm500mm 自 重： 0.50.525=6.25 kN/m 抹灰層： 0.010.5417=0.34kN/m 合 計(jì)： 6.59kN/m (6) 內(nèi)橫墻恒荷載 自 重： 0.24（3.60

22、.6）6=4.32 kN/m 抹灰層： 0.02（3.60.6）217=2.04kN/m 衛(wèi)生間墻 0.18（3.60.1）（1.5+2.1）2.40.917/6=5.32 kN/m 合 計(jì)： 11.68kN/m (7) 外縱墻恒荷載 自 重： （3.60.25)(3.60.6)2.40.751.051.50.246=9.62 kN 抹灰： （3.60.25)(3.60.6)2.40.751.051.50.02172=4.53 kN 門聯(lián)窗： 0.35(2.40.75+1.051.5)=1.18kN 合 計(jì)： 15.34kN (8) 內(nèi)縱墻恒荷載 自 重： （3.60.25)(3.60.6)2

23、.40.90.246=11.37 kN 抹灰： （3.60.25)(3.60.6)2.40.90.02172=5.36 kN 門聯(lián)窗： 0.2(2.40.9)=0.43kN 合 計(jì)： 16.37kN (9) 女兒墻恒荷載 自 重： 0.240.66+0.150.322=1.86 kN/m 抹灰層： 0.020.75217=0.51kN/m 合 計(jì)： 2.37kN/m 2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 樓面活載均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2.0 2 kN/m 衛(wèi)生間樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2.0 2 kN/m 走廊、樓梯均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2.0 2 kN/m 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 0.5 2 kN/m 3風(fēng)

24、載、雪載標(biāo)準(zhǔn)值 工程所在地青島，查何在規(guī)范可得：風(fēng)載的基本風(fēng)壓取 0.6，雪載基本雪壓 2 kN/m 0.35 。 2 kN/m 屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)組合，取兩者之中較大值計(jì)算 。 2.4.2 豎向荷載計(jì)算 板上何在傳遞時(shí)按照某一個(gè)區(qū)格進(jìn)行的，并先要區(qū)分此板區(qū)格是單向板還是雙向 板，當(dāng)時(shí)稱為單向板，即主要在一個(gè)方向上彎曲的板；當(dāng)時(shí)稱為雙 0201 /3ll 0201 /3ll 向板，即在兩個(gè)跨度方向上彎曲的板；對(duì)于的板可按單向板設(shè)計(jì)，但應(yīng)適 0201 2/3ll 當(dāng)?shù)脑黾友亻L(zhǎng)跨方向的分布鋼筋，以承擔(dān)長(zhǎng)跨方向上的彎矩7。 經(jīng)計(jì)算可知該工程的樓板為雙向板，可沿四角作 45線，將區(qū)格板分為四小塊

25、，將 每小塊板上的荷載傳遞給與之相鄰的梁，如圖 2-5 所示。板傳至梁上的三角形或梯形 荷載可等效為均布荷載， 三角形荷載：5/8P 公式（2-1） 梯形荷載： ， 公式（2-2） 23 1P 012 / 2ll 01 Pgql 圖 2-5 板傳荷載路線 1.框架梁上均布荷載 A-B、C-D 軸間框架梁 3.6 0.3 2 6 屋面板傳遞荷載： 恒載： 5.782=17.60 3.6 2 23 1 2 0.30.3 kN/m 活載： 0.52=1.52 3.6 2 23 1 2 0.30.3 kN/m 樓面板傳給梁的荷載： 恒載： 3.452=10.9 3.6 2 23 1 2 0.30.3

26、kN/m 活載： 2.02=6.09 3.6 2 23 1 2 0.30.3 kN/m 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值： 3.92kN/m A-B、C-D 軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁： 恒載=梁自重板傳荷載= 3.9217.60=21.52kN/m 活載=板傳荷載= 1.52kN/m 樓面梁： 恒載=梁自重板傳荷載+墻傳荷載= 3.92+10.09+11.68=25.69kN/m 活載=板傳荷載= 6.09kN/m B-C 軸間框架梁 屋面板傳遞荷載： 恒載： 5/85.782.4/22=8.67kN/m 活載： 5/80.52.4/22=0.75kN/m 樓面板傳遞荷載： 恒載： 5/83.452.4/2

27、2=5.17kN/m 活載： 5/82.02.4/22=3.0kN/m 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值： 3.92kN/m B-C 軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁： 恒載=梁自重板傳荷載= 3.928.67=12.59kN/m 活載=板傳荷載= 0.75kN/m 樓面梁： 恒載=梁自重板傳荷載+墻傳荷載= 3.92+5.17=25.69kN/m 活載=板傳荷載= 3.0kN/m B-C 軸間框架梁 2.柱縱向集中荷載計(jì)算 A、D 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層： 恒載=梁自重板傳荷載+女兒墻自重= 3.61.553.6 0.847 5.7860.847 5.783.6 2+5.783.6 2+ 2282 1 3.

28、923.6 20.50.252.63 (60.3)2.37 7.2175.57 2 kN 活載=板傳荷載 =10.91 3.61.553.6 0.847 0.560.847 0.53.6 2+0.53.6 2 2282 kN 標(biāo)準(zhǔn)層： 恒載=梁自重板傳荷載墻自重= 3.61.553.6 0.847 3.4560.847 3.453.6 2+3.453.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (60.3) 15.34 2138.34 2 kN 活載=板傳荷載 =43.46 3.61.553.6 0.847 2.060.847 2. 03.6 2+2.03.6 2 228

29、2 。kN B、C 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層： 恒載=梁自重板傳荷載 = 3.62.453.6 0.847 5.7860.847 5.783.6 2+5.783.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (60.3)174.36 2 kN 活載=板傳荷載 =8.23 3.62.453.6 0.847 0.560.847 0.53.6 2+0.53.6 2 2282 kN 標(biāo)準(zhǔn)層： 恒載=梁自重板傳荷載墻自重= 3.62.453.6 0.847 3.4560.847 3.453.6 2+3.453.6 2+ 2282 1 3.923.6 20.50.252.63 (6

30、0.3) 16.37191.09 2 kN 活載=板傳荷載 =32.92 3.62.453.6 0.847 2.060.847 2. 03.6 2+2.03.6 2 2282 。kN 框架在豎向荷載作用下的受荷如圖 2-6 所示： 圖 2-6 框架豎向荷載 2.4.3 風(fēng)荷載計(jì)算 1、 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 將計(jì)算單元范圍內(nèi)的外墻面上的分布風(fēng)荷載，簡(jiǎn)化為等量作用于樓面處的集中風(fēng) 荷載，計(jì)算公式如公式 2-3 所示： 公式(2-3) 8 ZZo W= w (+)B hh ij s 2 S風(fēng)荷載體形系數(shù)，本工程 H/B=17.18/11.11=1.55，取 S =1.3。 Z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本工程建

31、設(shè)地點(diǎn)為城市郊區(qū)，取 B 類地面粗糙程度； 0風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值； hi下層柱高； hj上層柱高； B值計(jì)算單元迎風(fēng)面積寬度，B=3.60。m 風(fēng)振系數(shù)：Z=1+Z/Z，H30m 時(shí)，取 1.0。 計(jì)算過程如表 2-1 所示： 表 2-1 各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 層數(shù) 離地高度 /mzzs0hihj 風(fēng)壓力(kN) 622.051.281.01.30.53.60.7513.02 518.451.211.01.30.53.63.620.38 414.851.131.01.30.53.63.619.03 311.251.031.01.30.53.63.617.43 27.651.01.01.

32、30. 53.63.616.84 14.551.01.01.30. 54.053.616.84 2 、風(fēng)載作用下抗側(cè)移剛度 D 的計(jì)算： 位移計(jì)算時(shí)，各荷載值均采用標(biāo)準(zhǔn)值。 抗側(cè)移剛度 D 的計(jì)算如表 2-2 所示： 表 2-2 橫向標(biāo)準(zhǔn)層 D 值計(jì)算 構(gòu)件名稱 2 b c i i i 2 c i i (kN/m) 2 12 c c i D h A、D 軸柱=i2 1.26 / 2 11.26 0.38615368 B、C 軸柱=i2 1.26+2 3.14 / 2 14.40 0.68729084 D=2（15368+29084）=88904kN/m 表 2-3 橫向標(biāo)準(zhǔn)層 D 值計(jì)算 構(gòu)件

33、名稱 2 b c i i i 2 c i i (kN/m) 2 12 c c i D h A、D 軸柱1.590.58211726 B、C 軸柱5.560.71014305 D=2（11726+14305）=52026 3、 風(fēng)載作用下抗側(cè)移剛度 D 的計(jì)算 水平荷載作用下框架的層間側(cè)移按以下公式計(jì)算： Uj= Vj/Dij 公式(2-4) Vj第 j 層的總剪力； Dij第 j 層所有柱的抗側(cè)移剛度之和； Uj第 j 層的層間側(cè)移。 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比的計(jì)算，計(jì)算如下表: 表 2-4 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比的計(jì)算 層數(shù)WjVjD j u Vj/h 613.

34、213.0288904 1.464 -4 10 1/24590 520.3833.4088904 3.756 -4 10 1/9584 419.0352.4388904 6.107 -4 10 1/5894 317.4369.8688904 7.745 -4 10 1/4648 216.8486.7088904 9.75 -4 10 1/3692 116.84103.5452062 1.987 -4 10 1/1811 側(cè)移驗(yàn)算： 對(duì)于框架梁結(jié)構(gòu)樓層層間最大側(cè)移與層高之比的限值為 1/550,該工程的框架結(jié)構(gòu)層 間側(cè)移為 1/1811=110.07， 10 =/ 2 cfff Mf b hhh

35、 u MkN.m 即為第一類 T 形截面。 262 1 /=110.07 10 /1.0 14.3 2000 5650.012 scff Mf b h =0.012=0.21% s A 2 mm/ s Abh min 跨中上部鋼筋按照構(gòu)造配筋，截面一側(cè)最小配筋率為 0.2%，=360，選擇配用 2B18，=509。 mins Abh 2 mm s A 2 mm BC 跨梁跨中截面，下受拉，按 T 型截面計(jì)算。M=12.28。梁翼緣計(jì)算寬度kN.m 取下列值中較小者：按計(jì)算跨度計(jì)算：=2000mm；按凈距計(jì)算：= f b 0/3f bl f b =3600+300=3900mm，故=2000mm

36、。 n bs f b 判斷 T 形截面類型： =1.014.32000100(565-100/2)=1472.90=12.28， 10 =/ 2 cfff Mf b hhh u MkN.m 即為第一類 T 形截面。 262 1 /=12.28 10 /1.0 14.3 2000 5650.0014 scff Mf b h =0.9991/ 2(11 2) ss 62 110.07 10 /300 0.994 56572.30 S ySf M Amm fh 鋼筋太小，需要偶早配筋， =0.21%300600=378，選擇配用 2B18， mins Abh 2 mm =509。 s A 2 mm

37、同樣的，跨中上部鋼筋按照構(gòu)造配筋，截面一側(cè)最小配筋率為 0.2%，=360，選擇配用 2B18，=509。 mins Abh 2 mm s A 2 mm A 支座： M=-123.25，支座處截面按照矩形截面計(jì)算。kN.m 262 10 /=123.25 10 /1.0 14.3 300 5650.090 sc Mf bh =0.0945=0.26%/ s Abh min 支座下部鋼筋按照構(gòu)造配筋，截面一側(cè)最小配筋率為 0.2%15，=360 mins Abh ，選擇配用 2B18，=509。 2 mm s A 2 mm B 支座： M=-123.77，支座處截面按照矩形截面計(jì)算。kN.m 2

38、62 10 /=123.25 10 /1.0 14.3 300 5650.090 sc Mf bh =0.0945=0.26% s A 2 mm/ s Abh min 支座下部鋼筋按照構(gòu)造配筋，截面一側(cè)最小配筋率為 0.2%，=360，選擇配用 2B18，=509。 mins Abh 2 mm s A 2 mm 由梁的內(nèi)力組合表可知，底層的彎矩最大，為方便施工，其它層梁的配筋統(tǒng)一按 照一層的來。 表 2-21 梁縱向鋼筋配筋表 A 支座 AB 跨 中 B 支座BC 跨中C 支座 CD 跨 中 D 支座 上部 4B18 2B184B 182B 184B 182B 184B 18 下部 2B18

39、4B182B 182B 182B 184B182B 18 （2）斜截面受剪承載力計(jì)算 max 129.51VKN 截面尺寸驗(yàn)算：，故該梁為厚腹梁（一般梁） ，則剪力應(yīng) 0/ 565/3001.884hb 滿足V=129.51,滿足。 0 0.250.25 1.0 14.3 300 565605.96 cc Vf bhkNkN V=129.51，只需要構(gòu)造配筋即可。 0 0.7169.67 t f bh kNkN ，選擇 2 肢箍，0.24/0.24 1.43/ 2100.163% svty ff2/0.489 svsv Asb 箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度取 900，對(duì)于四級(jí)抗震框架結(jié)構(gòu)梁箍筋最大max(1

40、.5,500mm) b hmm 間距取 150，最小直徑 6。最后選擇：2 肢箍8100，加密區(qū)長(zhǎng)度min(,8 ,150) 4 b h dmm 900mm，非加密區(qū)8150 表 2-22 梁箍筋配筋表 層次一五六 梁端加密區(qū)實(shí)配鋼筋8100 雙肢箍8100 雙肢箍 加密區(qū)長(zhǎng)度取900 mm900 mm 非加密區(qū)實(shí)配鋼筋8150 雙肢箍8150 雙肢箍 本結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為四級(jí)，核心區(qū)剪力較小，故框架節(jié)點(diǎn)可不進(jìn)行抗震節(jié)點(diǎn)計(jì)算， 僅按結(jié)構(gòu)配置箍筋。 2.7.2 框架柱設(shè)計(jì) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)，;縱向受力鋼筋為30C 2 14.3N/mm c f 2 1.43N/mm t f HRB335，;箍筋為 HP

41、B235, ，柱子尺寸 500500. 2 300N/mm y f 2 210N/mm y f (1)、軸壓比驗(yàn)算 經(jīng)查表可知，該工程為四級(jí)抗震框架，軸壓比限值 1.0，柱的剪跨比不宜小于 2 底層柱 max 2900.94kNN 軸壓比 ，滿足要求。 3 2900.94 10 0.81 1.0 14.3500 500 cc N f A 則其他各柱的軸力均小于該柱，軸壓比都能滿足要求。 (2)、截面尺寸復(fù)核 取，保護(hù)層厚度 30mm， 0max 50040460mm 54.60kNhV 因?yàn)椋?，滿足要求。/460/5000.924.0 w hb 0 =/ 24.55/ 2 0.463.192

42、 n Hh (3)、正截面受壓承載力計(jì)算 柱同一截面分別受正反向彎矩，故采用對(duì)稱配筋， 。 1 1.0 1 0.80.55 b 選取 B 軸柱進(jìn)行計(jì)算： 3 10 1.0 14.3 500 460 0.55 101801.95kN bcb Nf bh 第一層 從柱的內(nèi)力組合表中可見，為小偏壓，選用 M 大， max 2900.94 b NkNN N 大的組合 最不利組合為： 99.03kNm 2900.94kN M N 在彎矩中沒有由水平荷載產(chǎn)生的彎矩，柱的計(jì)算長(zhǎng)度 0 1.04.55mlH 3 0 99.03 10 34.1mm 2900.94 M e N max 20mm,/3020mm

43、a eh 0 34.1mm20mm54.1mm ia eee 2 1 3 0.50.5 14.3N/mm500mm 500mm 0.62 2900.94 10 N c f A N 因?yàn)?，所?0/ 4.55m/0.5m9.1 15lh 2 1.0 22 0 12 0 114550mm 1()1()0.62 1.01.22 1400/1400 54.1mm/ 460mm500mm i l ehh 偏心距 , 500mm 1.22 54.1mm40mm276mm 22 is h eea ,故為小偏壓。 10 10 10 , 10 0.78 0.43 bc bb c c bs Nf bh Nef b

44、h f bh ha 2 10 0 322 2 2 (1 0.5 ) () 2900.24 10 N276mm 1.0 14.3N/mm500mm460mm0.78 (1 0.5 0.78) 941.30mm 300N/mm(460mm40mm) c ss ys Nef bh AA fha 每側(cè)實(shí)配 4B18（） s A 2 1017mm 由于縱向受力鋼筋采用 HRB335,對(duì)于四級(jí)抗震框架結(jié)構(gòu)單側(cè)最小配筋率 min 0.2% ,另兩側(cè)構(gòu)造配筋216 222 ,min,min 0.2% 500 500mm500mm1140mm ss AA （4） 、垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗(yàn)算 max 2

45、900.94kNN ，在 815 之間，查得 0/ 4.55m/0.5m9.1lb 0.98 則軸心構(gòu)件受壓承載力設(shè)計(jì)值： ,2 max 0.90.9 0.9814.3 500300 1140 23756.40kNN2900.94kN csys Nf Af A 故滿足要求。 （5） 、斜截面受剪承載力計(jì)算 1 層 最不利內(nèi)力組合79.73kNm 2900.94kN 31.47kNMNV 因?yàn)?剪跨比，所以取 0 4.55 / 24.953 2 0.46 n Hh 3 因?yàn)?2 0.30.3 14.3/ mm400mm400mm686.4kNV=31.74KN 3 1.751.75 0.07N=

46、1.43 500 4600.07 2900.94 10 1.03 1 to f bh 故可按構(gòu)造配置箍筋 柱端加密區(qū)長(zhǎng)度，為 758，取加密區(qū)長(zhǎng)度為 800。柱根 max( /6 500mm,) nc MHh，mmmm 為 1600。mm 箍筋選用：由第一層、柱軸壓比=0.71，查得柱箍筋加密區(qū)的箍筋最 3 2900.94 10 14.3 500 500 小體積配率為=0.4%minv 2 min (5002 40) 0.0040.5 4 (5002 40) svcor v k AA sl 取8，50.3，根據(jù)構(gòu)造要求，柱端箍筋間距取， sv A 2 mmmin(8 ,150)150mmd 即

47、取加密區(qū)箍筋，；非加密區(qū)箍筋取，2 肢箍。81508200 2 層 不利內(nèi)力組合96.85kNm 2346.83kN 54.6kNMNV 剪跨比所以。 0 3600 / 23.93, 2 460 n Hh 3 因?yàn)?=2346.83 2 0.30.3 14.3N/mm500mm 500mm1072.5kN c f A N 所以 。1072.5kNN 3 1.751.75 0.071.43 500 4600.07 1072.5 10218.93kN54.6kN 13 1 to f bhNV 所以應(yīng)按構(gòu)造配筋。 根據(jù)構(gòu)造要求， 取加密區(qū)長(zhǎng)度,取 600。 max( /6,500mm,) nc MH

48、hmm 箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率， min 0.4% v 2 min (5002 40) 0.0040.5 4 (5002 40) svcor v k AA sl 取8，50.3，根據(jù)構(gòu)造要求，柱端箍筋間距取， sv A 2 mm min(8 ,150)150mmd 即取加密區(qū)箍筋， ；非加密區(qū)箍筋取，2 肢箍。其他層選擇同樣箍筋。81508200 2.8 樓板的設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)荷載 恒載標(biāo)準(zhǔn)值：，活載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0 2 3.45kN/mm 2 kN/mm 2、截面設(shè)計(jì) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30；板內(nèi)受力縱筋為 HRB335，其余為 HRB335 鋼筋 。 計(jì)算跨度確定： 內(nèi)跨：支承中心線

49、間距離 邊跨：?。?.025+b/2）與（+）兩者中的較小值 1n l 1n l 2 bh 其中：為梁板邊跨的凈跨長(zhǎng)，b 為第一內(nèi)支座的支承寬度，h 為板厚。 1n l 、分別為班的短跨與長(zhǎng)跨的計(jì)算長(zhǎng)度。 01l02l 雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置見圖 2-31： 圖 2-31 雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖 荷載計(jì)算值： q=1.42=2.8kN/m g=1.23.45=4.14N/m p=g+q/2=5.54kN/m q/2=1.4kN/m g+q=6.94kN/m 彎矩計(jì)算： 按彈性理論設(shè)計(jì)：連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩，活荷載分布情況可分解為滿布荷 載 g+q/2 及隔間布置，對(duì)前一種荷載可近似認(rèn)為各

50、區(qū)格板都固定支撐在中間支承/ 2q 上，對(duì)后一種荷載情況，可近似認(rèn)為各區(qū)格板在中間支承處是簡(jiǎn)支的。支座最大負(fù)彎 矩近似按滿布活荷載考慮，認(rèn)為各區(qū)格板都固定在中間支座，樓蓋周邊仍按實(shí)際支承 情況確定，然后按單塊雙向板計(jì)算各支座的負(fù)彎矩16。 根據(jù)不同的支承情況，現(xiàn)計(jì)算 4 種區(qū)格板。 對(duì)于混凝土，=0.2。根據(jù)公式 m=表中系數(shù)p求各區(qū)格板的彎矩值如表 2-23 2 01 l 所示 ： 表 2-23 按彈性理論計(jì)算的彎矩值 1234 l01 4.82.43.62.4 l02 6.04.86.03.6 02 01 l l 0.80.50.60.8 m1 (0.0271+0.20.0144) 5.5

51、44.82+ (0.0561+0.20.0334) 1.44.82=5.852 (0.04+0.20.0038) 5.542.42+ (0.0965+0.20.0174) 1.42.42=2.106 (0.0367+0.20.0076) 5.543.62+ (0.082+0.20.0242) 1.43.62=4.32 (0.0271+0.20.0144) 5.542.42+ (0.0561+0.20.0334) 1.42.42=1.920 m2 (0.0144+0.20.0271) 5.544.82+ (0.0334+0.20.0561) 1.44.82=3.969 (0.0038+0.20.

52、4) 5.542.42+ (0.0174+0.20.0965) 1.42.42=0.627 (0.0076+0.20.0367) 5.543.62+ (0.0242+0.20.082) 1.43.62=1.89 (0.0144+0.20.0271) 5.542.42+ (0.0334+0.20.0561) 1.42.42=0.804 1 m -0.06646.944.82 =-8.79 -0.08296.942.42 =-3.314 -0.07936.943.62 =-7.132 -0.06646.942.42 =-2.654 1 m 0 -0.08296.942.42 =-3.314 0 -

53、0.06646.942.42 =-2.654 2 m 00 -0.05716.943.62 =-5.136 -0.05596.942.42 =-2.235 2 m -0.05596.944.82 =-5.34 -0.0596.942.42 =-2.279 -0.05716.943.62 =-5.136 -0.05596.942.42 =-2.235 截面有效高度：假定選用8 鋼筋，則 l01方向跨中截面的 h01=80mm；l02方向跨中 截面的 h02=70mm；支座截面 h0=80mm。最小配筋率： 0.450.2%故取 smin=0.31% 。截面設(shè)計(jì)時(shí)取用的彎矩設(shè)計(jì)值：%31 . 0

54、210 43 . 1 45 . 0 y t f f 中間跨的跨中截面及中間支座截面減小 20%；邊跨跨中截面及樓板邊緣算起的第二個(gè) 支座截面處，當(dāng) lb/l0 50.20kN， 滿足要求。 2.10 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的荷載包括:框架柱傳來的彎矩、軸力和剪力（可取設(shè)計(jì)底層柱的相應(yīng) 控制力） ；基礎(chǔ)自重，回填土的重量；底層基梁傳來的軸力和彎矩。榀框架四根 柱子，柱距分別為 6000mm，2400mm，6000mm，將柱分別做成柱下獨(dú)立基礎(chǔ),對(duì)于防 震縫處的柱子因?yàn)殚g距很小，所產(chǎn)生的彎矩也很小，所以也做出獨(dú)立基礎(chǔ)。 2.10.1 柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 1、初步確定基礎(chǔ)高度 采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)

55、 C30，墊層采用 C15，厚度為 100mm，每端 伸出基礎(chǔ)邊 100mm。HRB335 級(jí)鋼筋，地基承載力特征值。設(shè)基礎(chǔ)埋置 2 780kN/ m a f 深度 d=1.2m. 2、確定基礎(chǔ)底面尺寸： B 軸力最大，所選擇 B 軸進(jìn)行布置：N=2900.94 kN M=62.84 kNm V=31.47 kN 基礎(chǔ)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，故 N =N/1.3=2231.49kN =62.84kNm V =24.21kN kk M k 先不修正地基承載力，基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上土的重力密度平均值=20kN/m3， m ， 2 2231.49 2.95m 78020 1.2 k aG N A fd 將其增大 20

56、%40%，初步選用底面尺寸為：選用矩形 lb=2.02.0， A=4m 。 2 W=bl /6=1/62.0=1.33m 2 2 2.0 3 = =201.24=96kN k G m r bld 基礎(chǔ)邊緣的最大和最小壓力即： =541.86kN/m2 ,max 2231.499662.8424.21 0.7 41.33 kkkk k NGMV h p blW =421.88kN/m2 ,min kkkk k NGMV h p blW 校核地基承載力： =481.87kN/m2 =780kN/m2， ,max,min 2 kk k pp p a f =541.86kN/m21.2 ,maxk p

57、 a f 故該基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。 3、驗(yàn)算基礎(chǔ)高度：（防止發(fā)生沖剪破壞） 地基凈反力計(jì)算： =519.36 kN/m2 ,max 2231.4962.8424.21 0.7 4.01.33 kkk j NMV h p lbW =399.38kN/m2 ,min kkk j NMV h p lbW 沖切長(zhǎng)方體的有效高度=700-40=660mm，沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面上邊 0 h 和下邊長(zhǎng)分別為：=500mm，=500+2660=1820mm=89.28kN（當(dāng)基礎(chǔ)高度800 時(shí)， 0 haf mthP l F 取 1.0） hP 故該基礎(chǔ)高度滿足受沖切承載力要求。 4、基礎(chǔ)底板配筋計(jì)

58、算： 沿基礎(chǔ)邊長(zhǎng)方向，對(duì)柱邊截面處的彎矩 M ： 1 =474.76kN/m ,maxminmin 1250 2000 j Ijjj pppp 1250 519.36399.38399.38 2000 2 M = 1 lppppala IjjIjj,max,max, 2 1 2 12 1 =487.23kNm 2 1 1.252.0 20.5519.36474.36519.36474.362 12 =487.2310 /0.9660300=2734.18mm 1s A y fh M 0 1 9 . 0 6 2 故配置 16B150，A 1s =2815.4mm 。 2 兩邊長(zhǎng)相等，故配筋相同。

59、 2.10.2 抗震縫處基礎(chǔ) 1、確定基礎(chǔ)底面尺寸： N =N/1.3=1831.49kN =53.84kNm V =26.21kN kk M k 先不修正地基承載力，設(shè)基礎(chǔ)埋置深度 d=1.2m 基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上土的重力密度平均值 =20kN/m3， m 2 1831.49 2 5.9m 78020 1.2 k aG N A fd 初步選用底面尺寸為：選用矩形 lb=3.02.0， A=6m 。 2 W=bl /6=1/62.0=3m 2 2 3.0 3 = =201.26=144kN k G m r bld 基礎(chǔ)邊緣的最大和最小壓力即： =729.93kN/m2 ,max 1831.49 2

60、14453.8426.21 0.7 63 kkkk k NGMV h p blW =677.4kN/m2 ,min kkkk k NGMV h p blW 校核地基承載力： =703.67kN/m2 =780kN/m2， ,max,min 2 kk k pp p a f =729.93kN/m21.2 ,maxk p a f 故該基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。 3、驗(yàn)算基礎(chǔ)高度：（防止發(fā)生沖剪破壞） 地基凈反力計(jì)算： =705.93 kN/m2 ,max 1831.49 253.8426.21 0.7 6.03 kkk j NMV h p lbW =653.4kN/m2 ,min kkk j NMV