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文檔簡介
1、1 緒論1.1課題背景及目的本設計說明書是根據(jù)此次鄭州大學畢業(yè)設計任務書的要求編寫的,設計的題目為鄭州大學公共管理學院行政辦公樓實際方案一。畢業(yè)設計的內(nèi)容包括建筑設計和結(jié)構(gòu)設計。畢業(yè)設計是我們在學校期間的最后一次實踐性的鍛煉,通過畢業(yè)設計使我們系統(tǒng)地、綜合地、靈活地運用學到的各種理論知識,解決建筑工程中的實際問題,通過畢業(yè)設計,使我們在分析、使用技術資料、計算、繪圖、編寫設計文件及獨立工作等方面得到全面鍛煉。畢業(yè)設計要求我們在指導教師的指導下,獨立系統(tǒng)地完成一項工程設計,運用四年所學基礎知識跟專業(yè)知識解決與之相關的所有問題,熟悉與此設計相關的國家規(guī)范,包括設計規(guī)范、防火規(guī)范等等以及相關手冊、標
2、準圖和工程實踐中常用的方法,具有實踐性、綜合性強的顯著特點。結(jié)構(gòu)設計期間,在指導老師的幫助下,我經(jīng)過資料查閱及設計計算,加深了對規(guī)范、標準等相關內(nèi)容的理解,鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在繪圖時熟練掌握了autocad;結(jié)構(gòu)計算時學會了pkpm的使用;在計算書的輸寫時進一步熟悉了word。由于此次是初次做畢業(yè)設計,其中要了解的專業(yè)比較多以及條件和自身水平有限,所以難免有很多錯誤跟漏洞,還望各位老師諒解。2 工程概況2.1工程名稱及特征鄭州大學公共管理學院綜合辦公樓。建設地點:鄭州市西北鄭州大學新校區(qū)內(nèi)。特征:1、規(guī)模:5層辦公樓,建筑面積約5220.288m2。2、屋面為上人
3、保溫隔熱屋面。3、底層層高為4.200m,其他樓層層高為3.600m 。4、樓面、屋面采用現(xiàn)澆板。5、房屋結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)。6、填充墻采用加氣混凝土砌塊。7、底層室內(nèi)設計標高0.000。8、室外地坪-0.600m。9、建筑總高度為22.200m。2.2建筑等級建筑物耐久等級為二級,耐火等級為二級,防水等級為二級。2.3抗震設防抗震設防烈度為7度。2.4氣象資料基本雪壓0.4kn/,準永久值系數(shù)0.2;基本風壓0.45kn/。2.5地質(zhì)資料建筑物場地地形平坦,場地類別:類。表層為耕植土,厚度0.50.7米,其下為粉質(zhì)粘土,塑性指數(shù)10.5,液性指數(shù)0.25。承載力特征值為120kpa。2
4、.6材料選用(1)混凝土:采用c30。(2)墻體:外墻普通砂灰磚,內(nèi)墻采用250加氣混凝土砌塊。2.7樓、屋面使用荷載走道:2.5kn/ m2;資料室3.0kn/ m2;辦公室2.0kn/ m2;會議室2.0 kn/ m2;多功能廳2.0kn/ m2計算。3建筑設計3.1設計資料鄭州大學公共管理學院綜合辦公樓。建筑場地平坦,土層分布比較規(guī)律。冬季取暖室外計算溫度-10,夏季室外計算溫度31。相對濕度冬季為49%,夏季為56%。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),基礎形式為鋼筋混凝土柱下條形基礎。地震烈度為7度。3.2設計依據(jù)1、人體尺度和人體活動所需的空間尺度2、辦公用品、設備的尺寸和使用必要的空間
5、3、溫度、濕度、日照、雨雪、風向、風速等自然條件4、建筑模數(shù)5、地形、地質(zhì)條件和地震烈度本設計為地震區(qū)的建筑。設計時主要考慮對抗震有利的場地和地基。房屋設計的體型,應該盡可能規(guī)整,簡潔,避免在建筑平面及體型上的凸凹。采用必要的加強房屋整體性的構(gòu)造措施,不做或少做地震時容易倒塌脫落的建筑附屬物,女兒墻等須作加固處理。從材料選用和構(gòu)造做法上盡可能減輕建筑物的自重,特別是減輕屋頂和圍護墻的重量1。3.3設計原則1、滿足建筑功能要求2、采用合理的技術措施3、具有良好的經(jīng)濟效果4、考慮建筑美觀要求5、符合總體規(guī)劃要求3.4建筑細部具體構(gòu)造做法。(1)屋面做法:選用剛性防水屋面1、40厚的c30細石混凝土
6、,內(nèi)配4雙向鋼筋,中矩150,粉平壓光。2、10厚合成高分子防水層。3、無紡聚酯纖維布隔離層。4、80厚1:5水泥防水珍珠巖保溫層。5、隔氣乳化瀝青兩遍。6、20厚1:3水泥砂漿找平層。7、現(xiàn)澆120厚鋼筋混凝土屋面板 。8、兩道白色乳膠漆(2)樓面做法: 選用陶瓷面磚樓面1、陶瓷面磚2、20 厚1:4干硬性水泥砂漿。3、20 厚1:3 水泥砂漿找平層。4、現(xiàn)澆120厚鋼筋混凝土樓面板。5、兩道白色乳膠漆。(3)地面做法:選用陶瓷面磚地面1、陶瓷面磚。2、20 厚1:4干硬性水泥砂漿。3、80厚c25混凝土。4、150厚3:7灰土。5、素土夯實。(5)內(nèi)墻做法:選用混合砂漿粉面1、兩道白色乳膠
7、漆。2、10厚1:2水泥石灰砂漿抹面;3、15厚1:3水泥石灰砂漿打底;4、250厚混凝土空心砌塊。(6)外墻做法:選用仿石面磚墻面1、8 厚1:2.5水泥砂漿粉面;2、10厚1;3水泥砂漿打底;(7)墻基防潮:采用防水砂漿防潮層20厚1:2水泥砂漿摻5%避水漿,位置一般在-0.06標高處(8)踢腳做法:采用陶瓷面磚踢腳1、10厚1:2水泥白石子磨光打蠟;2、12厚1:3水泥砂漿打底。(9)女兒墻做法1、6厚水泥砂漿罩面2、12厚水泥砂漿打底3、240厚普通砂灰磚4、20厚水泥砂漿找平本設計工程建筑立面設計力求給人一種均衡、和諧的感覺,與環(huán)境融于一體,充分體現(xiàn)了建筑物的功能,通過巧妙組合,使建
8、筑物創(chuàng)造了優(yōu)美、和諧、統(tǒng)一而又豐富的空間環(huán)境,給人以美的享受。4 施工要求及其他設計說明1、 本工程上部樓板設計時未考慮較大施工堆載(均布),當外荷載達到3.0kn/m時,應采取可靠措施予以保護。2、 本工程女兒墻壓頂圈梁為240mm120mm,內(nèi)配48,f6250,構(gòu)造柱為240mm240mm,內(nèi)配410,6250,間隔不大于2000mm3、 施工縫接縫應認真處理,在混凝土澆筑前必須清除雜物,洗凈濕潤,在刷2度純水泥漿后,用高一級的水泥沙漿接頭,再澆筑混凝土。4、未詳盡說明處,按相關規(guī)范執(zhí)行。5、本工程中所采用的鋼筋箍筋為級鋼,fy=210n/m,主筋為級鋼,fy=300n/m。6、柱梁鋼筋
9、混凝土保護層為35mm,板為15mm。7、鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。8、本工程未注明所有混凝土強度等級均為c30。9、墻體外墻及疏散樓梯間采用240普通砂灰磚,其余內(nèi)墻采用250厚空心砌塊,后封設備管道及夾墻采用80厚石膏砌塊11。10、門窗洞寬1000mm,設置鋼筋混凝土過梁。5 結(jié)構(gòu)設計5.1主體工程設計框架柱與磚墻連接均需間隔500高、在柱內(nèi)預埋并向外伸出長度不小于1000的26的鋼筋與砌體相連接。主體工程內(nèi)預留洞、預埋件應與其他相關專業(yè)配合施工,嚴禁在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上事后鑿洞。凡柱、板、梁及混凝土全部單向板底筋短向放置在底層,長向放置在短向筋上。墻上開洞必須滿足相關規(guī)范要求。凡建筑
10、圖中未設墻處今后需加隔墻時,只允許加輕質(zhì)隔墻??蚣芰荷舷铝⒔畛龍D中注明外均不宜有接頭,不可避免時,必須采用焊接接頭,同一截面內(nèi)鋼筋的接頭面積不多于鋼筋總面積的50%.5.2結(jié)構(gòu)設計方案及布置該建筑為綜合辦公樓,采用框架結(jié)構(gòu),建筑平面布置靈活。 該工程采用全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系,混凝土強度等級為c30,結(jié)構(gòu)平面布置見詳圖。5.2.1 構(gòu)件初估1、柱截面尺寸的確定由于本框架結(jié)構(gòu)荷載較小,可取1.1。設防烈度7度、小于60 m高的框架結(jié)構(gòu)抗震等級為三級,因此取0.9。柱截面高度可取h=(1/51/20)h,h為層高;柱截面寬度可取b=(12/3)h.對于有抗震設防要求的框架結(jié)構(gòu),為保證有足夠的延性,需要限制
11、柱的軸壓比。因此柱截面選500mm500mm。2、梁尺寸確定框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。寬度為梁高度的1/21/3。梁截面選600mm300mm。 3、樓板厚度樓板為現(xiàn)澆單向板,根據(jù)經(jīng)驗板厚取120mm。5.2.2 基本假定 1、框架的側(cè)移忽略不計,即不考慮框架側(cè)移對內(nèi)力的影響。2、每層梁上的荷載對其他層梁、柱內(nèi)力的影響忽略不計,僅考慮本層梁柱內(nèi)力的影響。5.2.4 側(cè)移計算及控制 當一般裝修標準時,框架結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移和層高之比、頂點位移與總高之比分別為1:550,1:700。5.2.5 內(nèi)力計算及組合 1、豎向荷載下的內(nèi)力計算豎向荷載下內(nèi)力計算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置
12、,將豎向荷載傳遞給每榀框架??蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力分層法;連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進行調(diào)幅,按兩端固定進行計算。2、水平荷載下的計算水平力首先在框架分配,然后將分得的份額按各榀框架的剪切剛度進行再分配;將總剪力墻分得的份額按各片剪力墻的等效剛度進行再分配。最后計算單榀框架。3、內(nèi)力組合 (1)1.2恒1.4活。 (2)1.2重力荷載代表值1.3水平地震作用。控制截面及不利內(nèi)力。框架梁柱應進行組合的層一般為頂上二層,底層,混凝土強度、截面尺寸有改變層及體系反彎點所在層??蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為:支座截面,mmax,+ mmax ,vmax,跨中截面,mmax、-mmax??蚣苤刂平孛鏋槊?/p>
13、層上、下截面,每截面組合:mmax及相應的n、v,nmax及相應m、v,nmin及相應m、v。5.2.6 構(gòu)件及節(jié)點設計現(xiàn)澆框架節(jié)點,框架節(jié)點核芯區(qū)處于剪壓復合受力狀態(tài),為了保證節(jié)點具有良好的延性和足夠的抗剪承載力,應在節(jié)點核芯區(qū)配置箍筋。節(jié)點范圍內(nèi)的箍筋數(shù)量應與柱端相同。5.2.7 基礎設計建筑物由上部結(jié)構(gòu)和基礎兩部分組成,基礎是上部結(jié)構(gòu)與土層之間的過度性構(gòu)件,它具有承上啟下的作用?;A設計時,除了保證基礎本身具有足夠的承載力和剛度外,還需要選擇合理的基礎形式和地面尺寸,使得地基的承載力、沉降量及沉降差滿足要求。因此,基礎設計包括基礎形式的選擇、基礎埋深的確定、底面尺寸的計算、基礎內(nèi)力的分析
14、和基礎配筋設計等方面的內(nèi)容。5.2.8 結(jié)構(gòu)計算簡圖框架結(jié)構(gòu)計算簡圖,取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線,梁軸線取至板頂,25層高度即為層高,取3.6m;底層柱高度從基礎頂面取至一層板頂,即h14.2+0.6+0.95.7m。見下圖: 圖5.1 一榀框架立面圖 圖5.2結(jié)構(gòu)布置平面圖6 荷載計算6.1屋面及樓面的永久荷載標準值屋面為剛性防水屋面40厚的c20細石混凝土保護層 0.04251.00kn/m2卷材防水層 0.3 n/m280厚的1:5膨脹珍珠巖保溫層(找平) 0.0860.48kn/m2120厚的鋼筋混凝土板 0.1225=3kn/m210厚水混合漿找平層 0.01170.17kn/
15、m2合計 4.95kn/m215層樓面(普通地磚樓面)普通地磚20厚的1:3水泥砂漿找平層 0.60kn/m2素水泥砂漿結(jié)合層一道現(xiàn)澆120厚的鋼筋混凝土樓板 0.12253.0kn/m210厚水混合漿找平層 0.01170.17kn/m2合計 3.77kn/m26.2屋面及樓面可變荷載標準值樓面活荷載標準值 2.0kn/m2屋面荷載標準值 2.5kn/m2走廊活荷載標準值 2.5kn/m2屋面雪荷載標準值 sk=rs0=1.00.35=0.35kn/m2式中:r為屋面積雪分布系數(shù),取r1.06.3梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算查規(guī)范得以下自重,外墻面為面磚墻面自重: 0.5 kn/m2混凝土
16、空心砌塊 9.6 kn/m26.3.1 梁自重計算主梁自重: 0.300.60254.5kn/m粉刷: (0.60-0.12)2+0.30.01170.214 kn/m 合計 4.714 kn/m連梁自重: 0.300.60254.5kn/m 粉刷: (0.60-0.12)2+0.30.01170.214 kn/m合計 4.714 kn/m6.3.2 柱自重計算柱自重: 0.50.5259 kn/m貼面及粉刷: (0.54-0.12) 0.0117=0.306 kn/m合計 9.306 kn/m6.3.2 墻自重計算女兒墻自重(含貼面和粉刷): 1.50.012170.2181.55.91 k
17、n/m 外墻自重(含貼面和粉刷): 5.816kn/m內(nèi)墻自重(含粉刷): 8.220kn/m6.4計算重力荷載代表值6.4.1 第5層的重力荷載代表值屋面恒載: (4215+3018-2126)4.955078.7 kn女兒墻: (422+182+152+62)5.91957.42 kn縱橫梁自重: (896+233)4.7142842.54kn半層柱自重: 541.59.3060.5376.89 kn半層墻自重:(422+182+152+12)5.8160.5+(376+43)8.220.5=1432.84 kn屋面雪載: (4215+3018-2126) 0.35=359.1 kn恒載+
18、0.5雪載: 5078.7+957.42+2842.54+376.89 +1432.84+0.5359.1010867.94 kn6.4.2 24層的重力荷載代表值樓面恒載: (4215+3018-2126)3.773860.48kn上下半層墻重: 1432.84+1432.84=2865.68 kn縱橫梁自重: 2842.54 kn上半層柱+下半層柱: 376.89 +376.89753.78kn樓面活荷載: (4215+3018-2126)2.02048 kn恒載+0.5活載: 3860.48+2865.68+2842.54+753.78+0.5204811346.50 kn6.4.3 一
19、層的重力荷載代表值樓面恒載: 3860.48kn上半層墻自重: 1432.84 kn縱橫梁自重: 2842.54kn上半層自重: 376.89 kn下半層自重: 545.79.306=2864.38kn樓面活荷載: 2048 kn恒載+0.5樓面活載:3860.48+1432.84+2842.54+376. 89+2864.38+20480.5=13425.13 kn各層重力代表值7 側(cè)移剛度計算及地震內(nèi)力7.1 計算梁、柱的線剛度混凝土c30的彈性模量ec=3104n/mm2。7.1.1 橫梁線剛度計算框架結(jié)構(gòu)中,對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取ib=1.5i0,中框架梁取ib=2.0i0,其中,i0
20、為梁矩形部分的截面慣性矩,i0=bh3/12。梁的線剛度ib=ecib/l,l為梁的計算跨度5。橫梁的線剛度ib計算見表3.6。表3.6 橫梁的線剛度計算類別ecbhi0leci0/l1.5eci0/l2.0eci0/l(n/mm2)(mmmm)(mm4)(mm)(nmm)(nmm)(nmm)gf跨cd跨3.001043006005.401096000.00 2.7010104.0510105.41010ef跨3.001043006005.401093000.00 5.4010108.10101010.810107.1.2 柱線剛度計算柱的線剛度ic=ecic/h,其中,ic為柱的截面慣性矩,
21、h為柱的計算高度。柱的線剛度ic計算見表3.7。表3.7 柱的線剛度計算層次ecbhichecic/l(n/mm2)(mmmm)(mm4)(mm)(nmm)13.01045005005.2110957002.741010253.01045005005.2110936004.3410107.2 各層柱的側(cè)移剛度計算各層柱的側(cè)移剛度計算采用d值法,按下式進行計算 (3.3)式中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù),對于一般層,對于底層固接, 為梁柱線剛度比。以底層邊框架邊柱的側(cè)移剛度為例,說明計算過程。共g-1、g-9、d-1、d-9 4根。其余邊框架柱的側(cè)移剛度計算見表3.8,中框架柱的側(cè)移剛度計算見表3.9。
22、 n/mm表3.8 邊框架柱側(cè)移剛度計算 n/mm層次邊柱g-1 g-9 d-1 d-9中柱f-1 f-9 e-1 e-9di c di1 c di211.4780.56974834.4340.76710088120392250.9330.31866242.7800.58212124125736表3.9 中框架柱側(cè)移剛度計算 n/mm層次邊柱a-29 d-29中柱b-29 c-29di c di1 c di211.9710.62281815.9120.81010653466848251.2440.38379783.7330.65113562550464將上述同層框架柱側(cè)移剛度相加,即可得橫向框
23、架各層層間側(cè)移剛度di,計算結(jié)果見表3.10。 表3.10 橫向框架各層層間側(cè)移剛度計算 n/mm層次12345di587240676200676200676200676200由上表可見d1/d2=587240/676200=0.8680.7,故該框架為規(guī)則框架7.3 橫向自振周期計算橫向自振周期的計算采用結(jié)構(gòu)頂點的假想位移法,按下式進行計算 (3.4) (3.5) (3.6)式中gk為集中在k層樓面處的重力荷載代表值, vgi為把集中在各層樓面處的重力荷載代表值視為水平荷載而得的第i層層間剪力,為第i層的層間側(cè)移剛度,、分別為第i、k層的層間側(cè)移,s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)6。結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移
24、計算見表3.11。表3.11 結(jié)構(gòu)頂點假想側(cè)移計算層次givgidi()ii(kn)(kn)(n/mm)(mm)(mm)510867.9410867.9467620016.07 250.96411346.5022214.4467620032.85 234.89311346.5033560.9467620049.63 202.31211346.5044907.4467620066.41 152.68113425.1358332.5758724086.27 86.27基本自振周期可按下式進行計算 (3.7)式中t為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù),框架結(jié)構(gòu)取0.60.7,本設計取0.6
25、,為計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點假想位移,單位為m。因此s7.4 水平地震作用及樓層地震剪力計算 本設計高度不超過40m,質(zhì)量和剛度沿高度分部比較均勻,變形以剪切型為主,故可采用底部剪力法計算水平地震作用。1、結(jié)構(gòu)等效總重力荷載geq=0.85gi=0.8558332.57=49582.68kn2、水平地震影響系數(shù)根據(jù)設計資料,類場地,設計分組第一組,特征周期值tg=0.45s,地震烈度為7度的地震影響系數(shù)最大值max=0.08,因tg=0.45st1=0.511s0.6s,故1=max=0.083、總的水平地震作用標準值即底部剪力 fek=1geq=0.849582.68=3966.61
26、kn因1.4tg=1.40.45=0.63st1=0.511s,故可不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點的水平地震作用可按下式進行計算 (3.8)各樓層地震剪力按下式進行計算 (3.9)各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力計算見表3.12。表3.12 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算層次higigihifivi(m)(kn)(knm)(kn)(kn)519.910867.94216272.01 0.3011193.941193.94 416.311346.50184947.95 0. 2581023.382217.32312.911346.50146369.85 0.204809.19302
27、6.51 29.311346.50105522.45 0.147583.093609.60 15.713425.1364675.05 0.090356.993966.61 各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分部如圖3.6所示。7.5 水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移i和頂點位移i分別按下式進行計算 (3.10) (3.11)各層的層間彈性位移角e=i/hi,根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范(gb50011-2001)可知,層間彈性位移角限值e=1/550,計算結(jié)果見表3.13。表3.13 橫向水平地震作用下位移計算層次vidi()iihi(kn)(n/mm)(mm)(mm
28、)(mm)51193.94 6762001.766 20.725 36001/203942217.32 6762003.279 18.959 36001/109833026.51 6762004.476 15.680 36001/80423609.60 6762005.338 11.20436001/67413966.61 5872405.866 5.866 57001/971由上表可知,最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層,其值為1/6741/550,滿足規(guī)范要求。7.6 水平地震作用下框架內(nèi)力計算1、框架柱端剪力及彎矩分別按下式進行計算 (3.12) (3.13) (3.14) (3.15)式中
29、h為該層柱的計算高度, y為框架柱的反彎點高度比,y0為框架柱的標準反彎點高度比,y1為上、下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值,y2、y3為上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值。本設計中,底層柱需考慮修正值y2,二層柱需考慮修正值y3,其余柱均無修正。以軸線橫向框架內(nèi)力計算為例,計算過程見表3.14及表3.15。表3.14 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算層次hividijdi1vi1y(m)(kn)(n/mm)(n/mm)(kn)(knm)(knm)53.61193.94676200748313.210.50.3516.6430.9243.62217.32676200748324.540.5
30、0.435.3353.0033.63026.51676200748333.490.50.4554.2566.3123.63609.6676200748339.940.50.571.9071.9015.73966.61587240662444.740.6940.58147.92107.112、框架梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式進行計算 (3.16) (3.17) (3.18) (3.19)式中、分別為節(jié)點左、右梁的線剛度,、分別為節(jié)點左、右梁的彎矩,ni為柱在i層的軸力,以受壓為正。梁、柱計算結(jié)果見表3.16。表3.16 梁端彎矩剪力及柱軸力計算層次ab、cd跨梁柱軸力lvba、d柱(knm)
31、(knm)(m)(kn)(kn)530.92 35.29 611.04 -11.58 469.64 86.74 626.06 -38.46 3126.15 123.66 641.64 -77.94 2179.01 163.71 657.12 -129.62 1147.92 154.70 650.28 -184.53 注:柱軸力中的負號表示拉力,當為左地震作用時,左側(cè)兩根柱為拉力,對應的右側(cè)兩根柱為壓力。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖3.7所示。8 截面設計8.1 框架梁以第1層ab跨梁為例,說明計算過程。1、梁的正截面受彎承載力計算從表3.27中分別選出ab跨跨間截面及支
32、座截面的最不利內(nèi)力,并按下式將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。 (3.28)式中為支座邊緣截面的彎矩設計值,、分別為梁、柱中線交點處的組合彎矩設計值和組合剪力設計值,b為梁端支座寬度,即柱截面高度。支座截面knmrema=0.75317.77=238.33knmknmremb=0.75272.79=204.59knm跨中截面remmax=153.81knm(1)跨中截面梁的跨中截面按t形截面計算。梁內(nèi)縱向鋼筋選用hrb400級鋼筋(fy=fy=360n/mm2),混凝土選用c30(fc=14.3 n/mm2),b=0.518。翼緣計算寬度,按跨度考慮時,mm,h0=h
33、-as=600-35=565mm,hf=100mm。因為knm153.81 knm,故為第一類t形截面。mm2實配鋼筋418,as=1017mm20.2%,滿足要求。(2)支座截面梁的支座截面按矩形截面計算。支座g 0.35mm2實配鋼筋220+218,as=1137mm2。支座f0.35mm2實配鋼筋220+218,as=1137mm2。2、梁的斜截面受剪承載力計算40.25cfcbh0=0.251.014.3300565=605.96knrev=139.97kn故截面尺寸滿足要求。0.7 ftbh0=0.71.43300565=169.67knrev=139.58kn即可按構(gòu)造要求配筋。選
34、用箍筋28,asv=n asv1=250.3=101mm2箍筋間距加密區(qū)為100,非加密區(qū)為200??v向構(gòu)造鋼筋為2,拉筋直徑為8。其余層梁的配筋計算見表3.31和表3.32。表3.31 框架梁正截面配筋計算層次計算公式梁gf梁ef支座ggf跨中支座f左支座f右ef跨中1m(knm)238.33153.81204.59115.78124.180.1740.0140.1490.2030.0720.1930.0140.1620.2290.075bbbbb (mm2)11297561110989982實配鋼筋220+218418220+218220+218418(mm2)11371017113711
35、371017 (%)0.630.570.630.630.575m(knm)79.5781.9776.5835.8643.890.0580.0070.0540.0640.0260.060 0.007 0.056 0.066 0.026 bbbbb (mm2)423386379288354實配鋼筋220+218418220+218220+218418(mm2)11371017113711371017 (%)0.630.570.630.630.57表3.32 框架梁斜截面配筋計算類別梁gf梁ef層次1515v(kn)139.5873.53131.5446.280.25cfcbh0(kn)615.92
36、615.92391.23391.230.7ftbh0(kn)170.66170.66119.63119.63ftbh0(kn)243.34243.34161.56161.56選用箍筋28282828asv=nasv1(mm2)101101101101 (mm)構(gòu)造構(gòu)造構(gòu)造構(gòu)造實配箍筋間距s(mm)100/200100/200100100 (%)0.1680.1680.1680.168(%)0.1630.1630.1630.1638.2 框架柱1、軸壓比驗算第1層 g柱nmax=1731.56kn 軸壓比0.9,滿足要求f柱nmax=2112.74kn 軸壓比0.9,滿足要求可知各層柱軸壓比均滿
37、足要求。2、截面尺寸復核取h0=500-40=460mm,vmax=132.46kn,40.25cfcbh0=0.251.014.3500460=822.25knvmax=132.46kn,滿足要求。3、柱的正截面受彎承載力計算柱的同一截面分別承受正、負彎矩,故采用對稱配筋。第1層 a柱nb=1fcbh0b=1.014.35004600.518=1703.70kn由表3.28.a可知,nnb為大偏壓,選用最不利內(nèi)力組合m=312.53knm,n=1412.67kn。此組內(nèi)力中有由水平地震荷載產(chǎn)生的彎矩75%,柱的計算長度l0取下式中的較小值l0=1+0.15(u+l)h (3.29)l0=(2
38、+0.2min)h (3.30)式中u、l分別為柱的上端、下端節(jié)點處各柱的線剛度之和與交匯的各梁的線剛度之和的比值,min為比值u、l中的較小值, h為柱的高度。u=(6.74+5.34)/4.05=3.24,l=0,min=0l0=1+0.15(3.24+0)5=7.54m,l0=(2+0.20) 5=10m,故l0=7.54mmm,mmei=e0+ea=231.67+20=251.67mm1.0,取1=1.015,取2=1.0ei=1.248251.67=311.67mm0.3h0=0.3460=138mmmmb=0.518 =768mm2 三級抗震框架柱,采用hrb400級鋼筋,截面縱向
39、鋼筋的最小總配筋率為0.6%,且柱截面每側(cè)配筋率不應小于0.2%。每側(cè)最小配筋面積as,min=0.2%5002=500mm2截面最小配筋面積as,min=0.6%5002=1500mm2每側(cè)實配鋼筋418,as=as=1017mm2,0.6%,滿足要求。4、柱的斜截面受剪承載力計算第1層 a柱 選用最不利內(nèi)力組合m=311.57knm,n=1412.67kn,v=91.36kn。剪跨比3,故=30.3 fca=0.314.35002=1544.4knn=1412.67kn,故n=1412.67kn0即可按構(gòu)造要求配筋。三級抗震框架柱,箍筋最小直徑為8mm,加密區(qū)最大間距為8d和150中較小值
40、。選用箍筋48,箍筋間距加密區(qū)為100,非加密區(qū)為150。其余層柱的配筋計算見表3.33和表3.34。3.33 框架柱正截面配筋計算類別g柱f柱層次125125受壓類型大偏壓大偏壓大偏壓大偏壓大偏壓大偏壓m(knm)312.53174.86118.64361.32262.48129.45n(kn)1412.67 1056.27 193.47 1348.67 972.03 198.79 l0(m)7.54 7.32 4.61 5.70 5.98 4.36 (mm) 231.67165.38564.33275.46268.86 611.23 (mm)202020202020(mm)252.6718
41、5.38584.33295.46288.86 631.2311.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 11.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.248 1.361 1.0411.102 1.125 1.039 311.67252.83610.42331.48331.74647.87(mm)570.68508.93871.2586.88592.94908.590.279 b0.223 b0.039 b0.241 b0.211 b0.042 32.482.483.6532.482.480.3fca1342.4n1342.4n1242.4n1342.4n1342.4n1242.4n
42、000000實配箍筋484848484848實配箍筋間距s(mm)100/200100/150100/150100/200100/50100/150橫向框架配筋圖如圖3.21所示。9 基礎設計9.1荷載組合公式 satwe標準組合:1.00恒+1.00活 satwe標準組合:1.00恒+1.00風x satwe標準組合:1.00恒+1.00風y satwe標準組合:1.00恒-1.00風x satwe標準組合:1.00恒-1.00風y satwe標準組合:1.00恒+1.00活+0.601.00風x satwe標準組合:1.00恒+1.00活-0.601.00風x satwe標準組合:1.00恒+1.00活+0.601.00風y satwe標準組合:1.00恒+1.00活-0.601.00風y satwe標準組合:1.00恒+1.00風x+0.701.00活 satwe標準組合:1.00恒-1.00風x+0.701.00活 satwe標準組合:1.00恒+1.00風y+0.701.00活 satwe標準組合:1.00恒-1.00風y+0.701.00活 satwe標準組合:1.00(恒+0.50活)+1.00地x+0.38豎地 satwe標準組合:1.00(恒+0.50活)-1.00地x+0.38豎地
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