土木工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-沈陽市某五層鋼結(jié)構(gòu)圖書館設(shè)計

瀚林苑圖書館全套圖紙，加153893706第1章方案設(shè)計概述1.1.前言本設(shè)計題目為沈陽瀚林苑圖書館，按照設(shè)計任務(wù)書的要求，主要內(nèi)容包括中英文摘要、建筑方案說明、結(jié)構(gòu)方案說明、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、施工組織設(shè)計、經(jīng)濟(jì)分析和5000字英文論文翻譯等。根據(jù)任務(wù)書的要求，本建筑上部結(jié)構(gòu)采用鋼框架結(jié)構(gòu)。由于本建筑是鋼結(jié)構(gòu)建筑，主體為五層，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用H型鋼截面柱，H型鋼截面梁，壓型鋼板組合樓板，外維護(hù)結(jié)構(gòu)采用GRC增強(qiáng)水泥聚苯復(fù)合保溫板。由于層數(shù)較高，荷載較大獨立根底已不在適用，本建筑下部結(jié)構(gòu)采用靜壓預(yù)制樁基。設(shè)計中根本上是按照標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，缺乏之處是在進(jìn)行水平地震作用下框架內(nèi)力分析時應(yīng)考慮二階效應(yīng)與節(jié)點效應(yīng)，在構(gòu)件設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行彈塑性分析等。建筑方案1.2.1.設(shè)計依據(jù)?總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)?GB/T50103-2001；?建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)?GB/T50104-2001；?民用建筑設(shè)計通那么?JGJ37-87〔試行〕；?辦公建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?JGJ67-89；?高層民用建筑設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)?GB50045—95(2001年修訂版〕；?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?GB5007-2002；?建筑設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)?GBJ16-87(2001版)1.2.2．設(shè)計說明滿足防火要求設(shè)三個雙跑樓梯和兩部電梯。墻體采用粘土磚空斗砌體〔衛(wèi)生間隔墻采用C型輕鋼龍骨隔墻〕，室內(nèi)地面采用大理石裝飾。屋面為不上人屋面，采用改性瀝青防水，苯板保溫。具體建筑構(gòu)造如下：〔1〕屋面〔不上人屋面〕防水層：改性瀝青防水卷材；20mm厚1:3水泥沙漿找平層；100mm厚水泥珍珠巖保溫層焦渣找坡〔最薄處30mm厚，最厚處150mm〕；80mm壓型鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)層；輕鋼龍骨吊頂。〔2〕樓面：20mm大理石面層；20mm1：3干硬性水泥沙漿找平層；80輕鋼龍骨吊頂。〔3〕門窗門為實木門；窗為塑鋼玻璃窗。〔4〕墻體外墻為粘土磚空斗砌體370mm；內(nèi)墻為粘土磚空斗砌體200mm衛(wèi)生間采用C型輕鋼龍骨隔墻。1.3.結(jié)構(gòu)方案1.3.1.設(shè)計依據(jù)〔本設(shè)計依據(jù)以下現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程急性設(shè)計〕?建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?GB50068-2001?建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計術(shù)語和符號標(biāo)準(zhǔn)?GB/T50083-97?建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)?GB/T50105—2001?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?(GB50009-2001)?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?〔GBJ50017-2003〕?建筑抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?(GB50011-2001)?建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?(GBJ50007-2002)?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?(GB50010-2002)?高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?JGJ99-981.3.2.結(jié)構(gòu)形式及布置采用鋼框架結(jié)構(gòu)?？蚣芰翰捎煤附庸ぷ中谓孛?，柱采用H形截面。樓板采用壓型鋼板鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)；樓梯為梁式樓梯；根底采用柱下獨立根底，結(jié)構(gòu)布置如下：底層計算高度為mm=m，其中m為初估室內(nèi)地坪至柱腳底板的距離。1.3.3.技術(shù)條件。地質(zhì)條件：擬建場地地形平坦，地下穩(wěn)定水位距地坪以下，冰凍深度，土質(zhì)分布具體情況見表1，Ⅱ類場地。表1-1建筑地層一覽表序號巖土分類土層深度(m)厚度范圍(m)地基土承載力(kPa)樁端阻力(kPa)樁周摩擦力(kPa)1雜填土—————2粉土—120——103中砂—200——254礫砂3002400305圓礫500350060注：地下穩(wěn)定水位距地表-6米，表中給定土層深度由自然地坪算起。1.3.4.材料選用鋼材：所有構(gòu)件均采用Q235B；處混凝土強(qiáng)度等級C25，鋼筋為HRB335級。1.3.5.主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)計算方法該建筑抗震設(shè)防類別為丙類，地震作用及抗震措施均按設(shè)防烈度考慮。具體計算方法如下：采用底部剪力法計算水平地震作用；采用修正反彎點法〔D值法〕計算水平地震作用下的框架內(nèi)力；采用彎矩二次分配法，計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力。圖1-1梁柱布置圖圖1-2結(jié)構(gòu)豎向布置圖第2章結(jié)構(gòu)布置及截面初選2.1.計算簡圖及構(gòu)件截面初選2.1.1.計算單元圖2-12.1.2.結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面初選〔1〕柱截面按中柱初估：鋼框架－支撐結(jié)構(gòu)按每平米5～7計算豎向荷載，此處取6，柱的長細(xì)比＝〔60～80〕。2-1軸壓力設(shè)計值〔3.6+1.35〕××7××5＝kN；1.3荷載分項系數(shù)平均值。取長細(xì)比＝70(按較小剛度y軸考慮)，計算長度系數(shù)=1〔設(shè)有側(cè)向支撐〕，按b類截面查得穩(wěn)定系數(shù)＝0.751，那么所需要面積：A≥2-2考慮彎矩及傾覆壓力作用的影響取:〔1.3～1.5〕A＝〔1.3～1.5〕×=～13166.34所需截面回轉(zhuǎn)半徑：iy＝6300/80＝?！?〕鋼梁截面初估按鋼與混凝土組合截面考慮縱向框架梁高L/〔16～20〕＝6000/16～6000/20＝375mm～300橫向框架梁高L/(16～20)=7200/16～7200/20=450mm～3〔3〕壓型鋼板：YX70－200－600〔V200〕，板厚1mm，有效截面慣性矩Ief＝4/m,有效截面抵抗矩Wef＝3/m，一個波距寬度內(nèi)截面面積。柱、梁選用見下表：表2-1結(jié)構(gòu)構(gòu)件初選截面參數(shù)工程截面尺寸構(gòu)件截面特性重量H×Bt1t2rAIxIyixiy橫向框架梁390×30010132413890072107.26縱向框架梁488×3001118287140081209橫向次梁340×2509142021700365060.79縱向次梁300×150916243890072107框架梁500×400202428202124240256001.89圖3-2A=20200cm2Ix=Iy=1玻璃幕：kN/m第3章荷載聚集33．恒載20mm厚1：3水泥砂漿找平20×0100mm×焦渣找坡最薄處〔30mm150mm〕10×0.14=1.40100mm厚現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)層〔折算厚度〕25×1mm3.活載：不上人屋面雪載計算時取活荷載和雪荷載不同時考慮，取二者較大的進(jìn)行組合。重力荷載代表計算時僅取雪荷載。3.2.樓面均布荷載：3.2.1．恒載：大理石面層20mm厚水泥砂漿80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層25×0.08=2.001mm厚壓型鋼板輕鋼龍骨吊頂合計3.723.2.2.活載：樓面活荷載2.0走廊、樓梯的活荷載2.5本設(shè)計偏于平安樓面均布荷載統(tǒng)一取2.5計算。3.3.構(gòu)件自重〔單個〕3.3.1.柱A，B，C軸〔1層〕×=kNA，B，C軸〔2層~4層〕×=kNA，B，C軸〔5層〕×=kN3.3.2.梁橫向框架梁×=kN縱向框架梁×=kN橫向次梁0.78×=kN×=kN懸挑處梁2-3軸，6-7軸0.56×8.kN3-4軸，5-6軸0.56×kN4-5軸0.56×=kN3.3.3.墻體〔粘土磚空心斗砌體15kN/m3〕〔1〕外墻300mm厚15×合計〔2〕內(nèi)墻200mm厚15×0.2=3合計3〔3〕隔墻C型輕鋼龍骨隔墻〔4〕樓梯處墻240mm厚15×合計3.3.4.門窗木門塑鋼窗3.4.重力荷載代表值計算3.頂層上半層女兒墻：[〔58.5+〕×2+×3]××2=×kN=5KN屋面：〔××〕×5.26=〔+〕×5.26=kN外墻：〔83.7-28.8-0.9〕×1.95×4.5=kN窗重：×16××1×0.6〕×kN內(nèi)墻：〔×4××2×××××××2×〕×3=〔〕×3=×3=kN門重：[×4+2×××2]××××kN玻璃幕墻：××=kN橫向框架梁：×12×2=1kN縱向框架梁：×4×3=kN縱向次粱：×16×2=2kN框架柱：/2×37=kN×〔58.5×+×〕=kN活=526.63+3195.26+473.85+11.83+561.21+1.55+171.11+144.96+90.72+201.6+×＝kN3.頂層下半層外墻：〕××kN窗重：×16×1.05〕×=kN內(nèi)墻：(×4××4××4×1.95+6×4××2××2××2×××××××2×)×3=1kN門重：××=kN玻璃幕墻：××1.5=KN框架柱：/2×37=kN=473.85+9.07+1＝kN注：樓梯自重和衛(wèi)生間自重，簡化計算考慮在樓面恒荷中，下同。3.標(biāo)準(zhǔn)層的上半層樓面：〔58.5×+×××6〕×3.6=kN外墻：()××=kN窗重：×16×+×1×)×0.3=kN內(nèi)墻：〔×4××4××4×1.8+6×4××2××2××2××××××2×〕×3=×kN門重：××4+2.4〕××0.2=1.87kN玻璃幕墻：××1.5=KN橫向框架梁：×12×2=1kN縱向框架梁：×4×3=kN縱向次粱：×16×2=kN框架柱：/2×37=kN活荷載：[×××]×6×4××××2=kN=2040.55+437.4+13.12+1×＝kN3.標(biāo)準(zhǔn)層下半層外墻：(83.7-28.8-0.9)××=54××4.5=kN窗重：×16××0.3=kN內(nèi)墻：〔×××4+6×××××2)××3=8kN門重：××4+2.4〕××=kN玻璃幕墻：××1.5=15kN框架柱：/2×37=kN=437.4+7.78+18＝kN3.二層上半層樓面：〔××××6〕××3.6=kN外墻：()××4.5=kN窗重：×16××0.6〕×=kN內(nèi)墻：〔×4××4××4×1.8+6×4××2××2××2××××××2×〕×3×3=11kN門重：[×4××4××0.6+〔3.39+3.49+3.59〕×]×=kN玻璃幕墻：〔×〕××1.5=KN××KN橫向框架梁：×12×2=kN縱向框架梁：×4×3=kN縱向次粱：×16×2=2kN框架柱：/2×37=kN×[×2〕×××6×4×××2]=kN+0.5活=2040.55+437.4+13.12+11×＝kN3.二層下半層外墻：〔83.7-28.8-0.9〕××=kN內(nèi)墻：×××4+6×××××2)××3=1kN窗重：〔×16×〕×0.3=KN門重：××4+2.4+3.39+3.49+3.59)×0×=kN玻璃幕墻：〔〕××1.5=kN框架柱：5.71/2×37=kN==kN3.4.7.首層上半層樓面：〔××××6〕×=kN外墻：()××=kN內(nèi)墻：〔×4××4××4×2.1+6×4××2××2××2×××××2.1+6××2×〕×3=13kN窗重：〔×16××〕×0.3=kN門重：〔××〕×0.3×0.2=0.94kN橫向框架梁：×12×2=kN縱向框架梁：×4×kN縱向次粱：×16×kN框架柱：6.55/2×37=kN×[××××6×××2×]=×kN=2040.55+272.16+687.21+2.75+0.94+144.96+90.72+201.6+1×=KN由以上計算可知各層的重力荷載代表值如下：=KNKN=KN=kN=kN房屋總重力荷載代表值：＝=kN圖3-1第4章水平地震作用下結(jié)構(gòu)分析4.1.地震作用下橫向框架的結(jié)構(gòu)分析4.地震作用計算1.層間側(cè)移剛度計算〔1〕梁線剛度計算鋼材的彈性模量N/mm2表4-1層跨度L(mm)截面慣性矩(mm4)邊框架中框架〔×kN·m〕〔×kN·m〕1～572003890000004668000005835000001~52700217000000260400000390600000〔2〕柱線剛度計算柱的線剛度按式計算4-1表4-2層柱高h(yuǎn)(m)柱慣性矩I〔mm4〕柱線剛度Kc〔×kN·m〕517911458334~2179114583311791145833〔3〕柱側(cè)移剛度計算一般層：=4-2首層：=4-3表4-3層柱子類別(m)(×104KN·m)(×104KN·m)(×104KN/m)(×104KN/m)頂層中框架中柱(10根)0.262邊柱(21根)ABBC邊框架中柱(2根)邊柱(4根)ABBC標(biāo)準(zhǔn)層中框架中柱(10根)46邊柱(21根)ABBC邊框架中柱(2根)邊柱(4根)ABBC底層中框架中柱(10根)4.2邊柱(21根)4.2ABBC邊框架中柱(2根)4.2邊柱(4根)4.2ABBC表4-3(續(xù))注：與樓梯相鄰處的框架梁應(yīng)按邊框架梁計算，此處為簡單按中框架計算。2.結(jié)構(gòu)自振周期計算將各層重力荷載代表值集中在相應(yīng)樓層處作為假想水平荷載計算整體框架的頂點位移?？紤]非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響取。表4-4〔AB跨〕層數(shù)(kN)(kN)(×104KN/m)層間相對位移5262200484240038424000.02628424001675800〔BC跨〕57150004625900362590026259001121720=s4-43.水平地震作用分析〔1〕采用底部剪力法計算水平地震作用考慮多遇地震，7度設(shè)防，設(shè)計根本加速度值為〔第一組〕，那么；Ⅱ類場地，，阻尼比；＜＜5＝5×0.35=1.75。〉5＝5×。4-54-64-74-8=[r-1(T1-5Tg)]4-9××(-5×0.35)]×18〔2〕結(jié)構(gòu)總水平地震作用:××＝kN=0983s＞×0.35=0.49s，需要考慮頂部附加水平地震作用。×+0.07=頂部附加地震作用kN〔3〕各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及樓層地震剪力4-10——結(jié)構(gòu)所在層樓板的計算高度。樓層地震剪力：(1ij7)4-11表4-5樓層地震剪力計算表層51210.304—3—2—1—按抗震標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：各樓層地震剪力，剪力系數(shù)，具體計算如下表所示：表4-6樓層地震剪力調(diào)整層數(shù)備注5滿足4滿足3滿足2滿足1滿足〔5〕樓層地震剪力作用下橫向框架側(cè)移框架的頂點水平側(cè)移可分為兩局部：由框架梁的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移和由柱子軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移，框架頂端側(cè)移=+。可由值法求的：，4-12按抗震標(biāo)準(zhǔn)要求12層以下的結(jié)構(gòu)可不考慮節(jié)點域剪切變形對側(cè)移的影響。本建筑五層，故不考慮節(jié)點域剪切變形對側(cè)移的影響。表4-7地震剪力作用下橫向框架側(cè)移層層高〔m〕57150001/97501/30046259000831/514336259001/400026259001/3000112172001/739上表計算可知＜。4-13的計算如下：將地震作用下折算成倒三角形水平分布荷載，頂端荷載為：=4-14=3×〔×××××〕/2=kN/m4-15〔邊柱截面沿高度沒有變化〕參數(shù)4-16=4-17=130頂點位移:=+0873=217m，4-18滿足要求。從以上表計算可知，地震作用下側(cè)移滿足要求。-圖4-24.水平地震作用下框架內(nèi)力計算〔采用D值法〕取④軸橫向框架計算。反彎點高度計算4-194-20—反彎點到柱下端結(jié)點的距離，即反彎點高度?！獦?biāo)準(zhǔn)反彎點高度比。—上下橫粱線剛度比對標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比的修正系數(shù)。—上層層高變化修正值?！聦訉痈咦兓拚?。根據(jù)框架總層數(shù)，該柱所在層數(shù)和梁柱線剛度比查表得。表4-8邊柱〔中框架A柱、C軸柱〕的反彎點高度比層h(m)y0y1y2y3543721表4-9中柱〔中框架B柱〕的反彎點高度比層(m)y0y1y2y35043212.框架柱端彎矩〔1〕第層第j根柱所受的剪力：=4-21〔2〕第層第j根柱下端彎矩：4-22〔3〕第層第j根柱上端彎矩：4-23具體計算過程見下表表4-10中框架邊柱〔A、B軸〕柱端彎矩層H(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)〔kNm〕(kNm)54321中框架邊柱〔B，C軸〕543211表4-10(續(xù))層H(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)〔kNm〕(kNm)543213.框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力計算根據(jù)節(jié)點平衡，由柱端彎矩求梁端彎矩。梁端按其線剛度分配。=4-24=4-25表4-11橫向框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力層A軸柱AB跨A軸柱()()()()()()5141312111表4-11(2)層B軸柱BC跨B軸柱()()()()()()543133521表4-11(3)層C軸柱BC跨C軸柱()()()()()()543224411由于結(jié)構(gòu)對稱，故CD跨框架梁與AB跨相同；C、D軸框架柱內(nèi)力分別與A、B軸框架柱內(nèi)力相同。4.框架內(nèi)力圖圖4-3地震荷載作用下橫向框架彎矩圖圖4-4地震荷載作用下橫向框架剪力及軸力圖第5章風(fēng)荷載計算分析5.1.風(fēng)荷載計算5.1.1.自然條件沈陽地區(qū)根本風(fēng)壓2〔設(shè)計基準(zhǔn)期50年〕，地面粗糙度為C類〔按房屋比擬密集的城市市區(qū)計〕。5.1.2.風(fēng)荷載計算由荷載標(biāo)準(zhǔn)可知，作用在建筑物外表的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：5-15-2由于=s＞0.25s，按荷載標(biāo)準(zhǔn)的要求應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響，此處僅考慮第一振型?！?×2＝kNs2/m2，因此4；房屋高寬比＝/58.5＝0.323，因此＝0.73；風(fēng)荷載作用下各樓層處的水平力按下式計算：=5-3式中：、——第i層和第i+1層的層高，計算頂層時取兩倍的女兒墻高度?！课莸目v向?qū)挾取＞唧w計算如下所示：表5-1風(fēng)振系數(shù)計算層51894321表5-2風(fēng)荷載計算層W迎風(fēng)面背風(fēng)面54321圖5-1風(fēng)荷載作用下層間剪力5.2.風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計算風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計算與地震作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計算方法相同，采用D值法。具體計算如下表。5.2.1.側(cè)移計算表5-3風(fēng)荷載作用框架側(cè)移層層高〔m〕57150001/97501/300462590001/360036259001/240026259001/1895112172001/1565從上表計算可知＜。5-4柱子軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移計算如下：將風(fēng)荷載折算成倒三角形水平分布荷載，頂端荷載為：===kN/m5-5〔邊柱截面沿高度沒有變化〕5-6參數(shù)5-7==00386m5-8頂點位移:=+=071+=07486m5-9，5-10滿足要求。5.2.2.風(fēng)荷載作用下橫向框架內(nèi)力計算表5-4邊柱的彎矩、剪力層H(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)〔〕()54326

1表5-5中柱的彎矩、剪力層H(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)()()55484321表5-6框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力層A軸柱AB跨A軸柱()()()()()()514114.05312282392117226371表5-6(續(xù))層B軸柱BC跨C軸柱()()()()()()5432156546.2.3第6章豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析采用彎矩二次分配法。彎矩二次分配法是一種近似計算方法，即將各節(jié)點的不平衡彎矩同時作分配和傳遞，分配兩次傳遞一次。6.1.豎向荷載聚集及框架計算簡圖6.1.1.屋面1〕屋面恒荷載計算〔標(biāo)準(zhǔn)值〕〔1〕框架梁自重邊跨〔中跨〕梁：=1.5kN/m〔2〕次梁自重：=kN/m=×2=kN〔3〕屋面板荷載：屋面板邊跨為×2.4m，×屋面次梁上恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：=6×2.4=1=×2=kN〔4〕橫向框架梁所受的恒荷載均布荷載：=1.5kN/m由于橫向框架梁所受的均布荷載〔自重〕很小，簡化計算折算為集中荷載(下同)：左=1.5×7.2×0.5=Kn右=1.5××0.5=kN橫向框架梁所受的集中荷載：左==kN右=kN2〕屋面活荷載〔不上人屋面〕：左×2.4=1.2=1.2××kN=×2=kN右×2.7=1.355××0.5=kN=×2=kN6.1.2.樓面1〕樓面恒荷載〔標(biāo)準(zhǔn)值〕〔1〕框架梁自重邊跨〔AB、BC〕梁：=kN/m〔2〕次梁自重：=kN/m=×2=kN〔3〕樓面板荷載：①AB跨樓面板為m×2.4=3.6×==×2=kN②BC跨樓面板為m×2.7樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：=3.6×=墻體自重(按次梁承受計算)：頂層：=0×(-0.5-0.08)=166標(biāo)準(zhǔn)層：=0×-0.5-0.08)=1.66次梁支座反力：頂層：=(7.56+1.81)××0.5=kN標(biāo)準(zhǔn)層：=(7.56+1.81)××0.5=kN橫向框架梁所受的集中力：頂層：=×2=kN標(biāo)準(zhǔn)層：=×2=kN二層：=×2=kN〔4〕橫向框架梁上的墻重，按柱承受考慮，因此不予考慮。〔5〕橫向框架梁所受的恒荷載均布荷載：=1.22kN/m由于橫向框架梁所受的均布荷載較小，簡化計算，折算為集中荷載：××0.5=kN橫向框架梁所受的集中荷載：頂層：AB跨：==kNBC跨：==70.87kN標(biāo)準(zhǔn)層：AB跨：==kNBC跨：==70.87kN2〕樓面活荷〔標(biāo)準(zhǔn)值〕：=kN/m〔書庫，檔案室，書架〕〔1〕AB跨樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：=×2.4==××kN=×2=72kN〔2〕BC跨樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：×==××0.5=2kN=2×2=kN6.1.3.框架計算簡圖:圖6-1框架計算簡圖圖6-2活荷載作用下框架計算簡圖6.2.豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力分析6.2.1、固端彎矩計算均布荷載作用下梁的固端彎矩為：。M=QL2/126-1具體計算見下表。表6-1恒載作用下框架梁的固端彎矩層AB跨BC跨l〔m〕P〔kN〕M〔〕l〔m〕P〔kN〕M〔〕5±±4±±3±±2±±1±±表6-2活載作用下框架梁的固端彎矩層AB跨BC跨l〔m〕P〔kN〕M〔〕l〔m〕P〔kN〕M〔〕5±472±±372±±272±±172±±6.2.2.內(nèi)力分配系數(shù)計算：1〕轉(zhuǎn)動剛度S及相對轉(zhuǎn)動剛度計算由于所選的計算單元，框架結(jié)構(gòu)對稱、荷載也對稱，其內(nèi)力對稱，故僅計算半榀框架，具體計算如下表。表6-3橫向框架梁、柱的轉(zhuǎn)動剛度及相對轉(zhuǎn)動剛度構(gòu)件名稱轉(zhuǎn)動剛度S〔KNm〕相對轉(zhuǎn)動剛度框架梁AB跨BC跨框架柱頂層邊柱中柱標(biāo)準(zhǔn)層邊柱中柱底層邊柱中柱2〕分配系數(shù)計算：6-2各桿件的彎矩分配系數(shù)見下表。位置節(jié)點編號A柱節(jié)點6——5—4—3—2—位置節(jié)點編號B柱節(jié)點12—111098C柱節(jié)點18——17—16—15—044714—3〕恒載作用下的彎矩二次分配表6-4上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱00.1900-1102)-4234〕活載作用下的彎矩二次分配表6-5上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱000表6-6(續(xù))上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱5〕框架梁跨中彎矩計算由以上計算結(jié)果可知跨中最大彎矩：6-3上式中。中跨跨中最大彎矩為：。具體計算結(jié)果如下表：(1)恒載作用下的框架跨中彎矩表6-6層AB跨BC跨(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)54321〔2〕活載作用下框架梁跨中彎矩表6-7層AB跨BC跨(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)(kN﹒m)5432116。6〕框架梁的剪力計算由于框架梁簡化為僅承當(dāng)集中荷載，因此由力的平衡條件可知，框架梁的剪力大小等于其跨中集中荷載的數(shù)值。具體結(jié)果見內(nèi)力圖7〕框架柱的剪力計算由于框架柱間無橫向荷載，故柱子的剪力為：6-4計算結(jié)果如下表所示。表6-8恒載作用下框架柱的剪力計算層(m)A柱B柱C柱M上(kN﹒m)M下(kN﹒m)Vc(kN)M上(kN﹒m)M下(kN﹒m)Vc(kN)M上(kN﹒m)M下(kN﹒m)Vc(kN)54321。表6-9活載作用下框架柱的剪力計算層(m)A柱B柱C柱M上(kN﹒m)M下(kN﹒m)Vc(kN)M上(kN﹒m)M下(kN﹒m)Vc(kN)M上(kN﹒m)M下(kN﹒m)Vc(kN)5432118〕框架柱軸力計算豎向荷載作用下，每一層的框架柱的上端截面軸力等于上層柱傳來的軸力加上本層縱、橫向框架梁傳來的荷載〔即梁端剪力〕，柱的下端截面軸力等于上端截面軸力加上本層柱的自重。具體計算如下。〔1〕恒載作用下①縱向跨架梁傳來的框架柱軸力計算A柱頂層柱女兒墻：×××0.5=kN屋面荷載：×××0.5=kN縱向框架梁自重：×0.5=kN總計：=2×(+)=69kN2-4層柱樓面荷載：×××0.5=1kN縱向框架梁：×0.5=kN總計：=2×(B柱頂層柱屋面荷載：×2.4××0.5=kN縱向框架梁自重：×0.5=kN總計：=2×(2-4層柱樓面荷載：×2.4××0.5=kN縱向框架梁自重：×0.5=kN總計：=2×()=kNC柱頂層柱女兒墻：×××0.5=1kN屋面荷載：×××0.5=kN縱向框架梁自重：×0.5=kN總計：=2×()=kN2-4層柱樓面荷載：×××0.5=kN縱向框架梁自重：×0.5=kN總計：=2×()=kN②柱子自重及橫向墻體重有前面計算可知：A柱頂層及標(biāo)注層柱重：=kN；2層柱：=kNB柱頂層及標(biāo)注層柱重：=kN；2層柱：kNC柱頂層及標(biāo)注層柱重：=kN；2層柱：=kN橫向墻體重：頂層及標(biāo)注層：×7.2×4.5=kN××4.5=kN2層：×7.2×4.5=kN××4.5=kN總計：A邊柱頂層及標(biāo)準(zhǔn)層柱重：=×1kN2層柱：=×1=kNB邊柱頂層及標(biāo)準(zhǔn)層柱重：×kN2層柱：=×1=kNC邊柱頂層及標(biāo)準(zhǔn)層柱重：=×=kN2層柱：=×=kN〔2〕活載作用下縱向跨架梁傳來的荷載計算A柱頂層柱屋面荷載：×××0.5=kN總計：=2×=kN標(biāo)準(zhǔn)及2層柱樓面荷載：×××kN總計：=2×=kNB柱頂層柱屋面荷載：×2.4××總計：=2×標(biāo)準(zhǔn)及2層柱樓面荷載：8.4×××0.5=2kN總計：=2×2C柱頂層柱屋面荷載：×××kN總計：=2×=kN標(biāo)準(zhǔn)及2層柱樓面荷載：×××0.5=kN總計：=2×1=kN橫向框架柱軸力計算如下表`表6-10恒載作用下橫向框架柱軸力計算層控制截面A柱C柱(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)51-169692-241-12-231-12-221-12-211-12-2表6-10(續(xù))層控制截面B柱(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)51-12-241-12-231-12-221-12-211-12-2表6-11活載作用下橫向框架柱軸力計算層控制截面A柱B柱A柱(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)51-12-2———————41-17236722-2———————31-17236722-2———————21-17236722-2———————11-17236722-2———————9〕豎向荷載作用下的內(nèi)力圖〔1〕恒載作用下框架內(nèi)力圖圖6-3豎向恒載作用下框架內(nèi)力圖〔2〕活載作用下框架內(nèi)力圖圖6-3豎向活載作用下框架內(nèi)力圖第7章橫向框架的內(nèi)力組合7.1.荷載組合由“荷載標(biāo)準(zhǔn)〞、“抗震標(biāo)準(zhǔn)〞、“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)〞以及“高鋼規(guī)程〞可知，7度設(shè)防、建筑高度m的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行以下荷載組合。本設(shè)計結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)〔丙類建筑〕7.1.1.無震組合①7-1②7-2③7-3④7-4⑤7-5⑥7-6⑦7-77.1.2.有震組合⑧7-8⑨7-97.2.內(nèi)力組合本設(shè)計的內(nèi)力組合詳見下表。偏于平安各截面內(nèi)力均取軸線處內(nèi)力。7.2.1.橫向框架梁的內(nèi)力組合以下組合中梁的跨中彎矩和剪力是指距梁的左端最近的集中荷載作用點處截面的彎矩和剪力。彎矩符號規(guī)定：對框架梁端面來說順時針彎矩為正，反之為負(fù)；剪力符號規(guī)定：使框架梁產(chǎn)生順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢的剪力為正，反之為負(fù)。第8章框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計8.1.組合板設(shè)計組合樓蓋選用國產(chǎn)YX-70-200-600開口型壓型鋼板，其截面特征為：板厚，全截面慣性矩，截面模量；有效截面慣性矩，截面模量，一個波矩寬度內(nèi)截面面積，形心到其板底的距離，強(qiáng)度設(shè)計值。其上澆80mm厚混凝土：，，，。鋼筋采用HPB235，，框架AB跨的板跨為2.4m的三跨連續(xù)板，BC跨的板跨為的單跨連續(xù)板，板端支承長度120mm。8.1.1.荷載及內(nèi)力計算1〕施工階段恒載：混凝土板重及壓型鋼板自重?；钶d：施工荷載施工階段的內(nèi)力按彈性計算，不考慮或荷載的不利布置，以1m寬板帶為計算單元：跨中正彎矩：8-1支座負(fù)彎矩：8-2支座剪力：kN8-32〕使用階段恒載：混凝土板重、壓型鋼板自重、屋〔樓〕面做法和吊頂。屋面：樓面：活載：屋面：樓面：顯然屋面的總荷載小于樓面總荷載，以下按樓面計算。使用階段的內(nèi)力按塑性計算。壓型鋼板頂面混凝土厚度80mm<100mm，以1m寬板帶為計算單元：跨中彎矩按簡支梁計算：8-4支座負(fù)彎矩按固結(jié)計算：=×(4.46+3.5)×=3.098-5支座剪力：=0.6×)×-2×0.12)=kN8-6換算為一個波矩寬度mm時的內(nèi)力：跨中彎矩：=×200/1000=支座負(fù)彎矩：=×200/1000=支座剪力：=×200/1000=kN8.1.2.壓型鋼板驗算〔施工階段〕8-78-8抗彎驗算：2×205×，滿足。8-9撓度驗算：=3.25<mm，8-10滿足。8.1.3.組合板驗算〔使用階段〕組合板有效高度：=70-43.71+80=mm正截面抗彎計算：<，8-11因此組合板的塑性中和軸在混凝土板中：=0.55<mm8-12=0.8×××200×××34.32)=>0.92，滿足。8.1.4.斜截面抗剪驗算8-13=16.37kN>2.06kN，滿足。8.1.5.支座負(fù)彎矩配筋計算=80-25=55mm8-14=8-158-16=8-178-18<3，8-19滿足。實配：8-20.撓度計算由變形相等原那么，將混凝土材料等效為鋼材：8-21荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下?lián)Q算全鋼截面后的截面特征：組合板截面中和軸到板頂?shù)木嚯x：8-22=組合截面慣性矩：8-23×荷載準(zhǔn)永久組合下?lián)Q算全鋼截面后的截面特征：組合板截面中和軸到板頂?shù)木嚯x：8-24=組合截面慣性矩：8-25×荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下的撓度計算：8-26=1mm<，滿足。荷載準(zhǔn)永久組合下的撓度計算：8-27=<，滿足。8.1.7.自振頻率計算僅考慮恒載作用下組合板的撓度：=0.1153mm8-28自振頻率Hz8-29>15Hz，滿足。另外，在壓型鋼板的頂面必須焊接橫向短鋼筋以保證壓型鋼板與混凝土層共同工作。圓頭焊釘應(yīng)穿過壓型鋼板焊于鋼梁上，只作為壓型鋼板與混凝土層的抗剪儲藏，滿足構(gòu)造，本設(shè)計選用M16的焊釘。中跨組合板的計算此處從略。8.2.橫向框架梁設(shè)計8.2.1.截面參數(shù)橫向框架梁及縱向次梁的截面參數(shù)見表2-1。8.2.2.截面控制內(nèi)力偏于平安簡化計算，梁端截面內(nèi)力取框架柱軸線處內(nèi)力，跨中截面內(nèi)力取從左端算起第一個集中荷載作用處的界面內(nèi)力。由于各層的橫向框架梁截面相同取以下兩組最不利內(nèi)力進(jìn)行截面驗算：無震：-，=kN〔風(fēng)載起控制作用的組合，中跨梁左端〕有震：-7，=kN〔地震作用參與組合，中跨梁左端〕1〕抗彎強(qiáng)度無震時，=8-30，滿足。上式中的系數(shù)0.9是考慮螺栓連接時的截面削弱，余同。有震時，，，滿足。2〕抗剪強(qiáng)度無震：8-31＜有震：＜3〕整體穩(wěn)定①施工階段架設(shè)臨時支撐；②使用階段：＜13，8-32滿足。③罕遇地震作用下：4〕局部穩(wěn)定翼緣：＜，8-33滿足。腹板：梁的軸力等于柱端剪力：＜，8-34滿足。8.3.框架柱設(shè)計8.3.1.計算長度系數(shù)計算由于橫向框架屬于有側(cè)移的框架，故計算長度系數(shù)計算如下：表8-1邊柱的計算長度系數(shù)層5———4——3——2——1———0.168表8-2中柱的計算長度系數(shù)層51.12—4321—8.3.2.強(qiáng)柱弱梁驗算強(qiáng)柱弱梁應(yīng)滿足：8-35取軸力最大的底層中柱節(jié)點為計算對象：交匯于節(jié)點的柱塑性截面抵抗矩之和：=2×2×(500×25×237.5)=118330008-36交匯于節(jié)點的梁塑性截面抵抗矩之和：=2×2×(300×18×202+11×226×226)=67505448-37=11875000××1000/15740)=198-38由于本結(jié)構(gòu)設(shè)防烈度為7度，故=1.0×6610544×＜8-39＝19，滿足。由于以上計算可知，所有梁柱節(jié)點均滿足強(qiáng)柱弱梁要求。8.3.3.強(qiáng)度計算以底層中柱為例：最不利內(nèi)力：無震：，，8-40，滿足。有震：，12，-，滿足。8.3.4.整體穩(wěn)定驗算以底層中柱為例：無震組合：，1，-186有震組合：，1，-〔1〕平面內(nèi)穩(wěn)定×6.0=m=＜=，滿足。8-41b類截面，查表28=kN8-42=8-431〕無震組合8-44=136.46＜，滿足。2〕有震組合=7＜，滿足?！?〕平面外的穩(wěn)定=＜=，滿足。8-45b類截面，查表=0.7958-46=0.84,1〕無震組合8-47=10＜，滿足。2〕有震組合=126.25＜，滿足。其余柱計算略，亦滿足要求。8.3.5.局部穩(wěn)定計算翼緣：＜，滿足。8-48腹板：＜，滿足。8-498.4.墻梁設(shè)計墻梁按兩端簡支雙向受彎桿件設(shè)計。以外墻墻梁為例:墻梁跨度m，按最最不利〔頂層〕墻梁計算選取截面。8.4.1.荷載及內(nèi)力計算水平荷載〔風(fēng)荷載取最大值〕=×××8-508-518-52小于外墻2×4.5=9〕，故偏于平安統(tǒng)一按外墻計算：13×2.1=8-538-548-558-568.4.2.截面初估：由抗彎強(qiáng)度條件選擇型鋼8-57選HW390×300×10×16，截面參數(shù)為：mm，=2000×10，=481×10，=38900×，=7210×10，mm。自重1.05kN/m，=×××8.4.3.截面驗算1〕抗彎強(qiáng)度N/mm28-58＜=215N/mm2，滿足要求。2〕整體穩(wěn)定驗算8-598-608-618-62218-63N/mm28-64＜=215N/mm2，滿足要求。3〕局部穩(wěn)定所選H型鋼局部穩(wěn)定滿足要求。4〕剛度豎向撓度：8-65水平撓度：滿足要求。第9章節(jié)點設(shè)置此結(jié)構(gòu)7度設(shè)防，與框架柱相連的框架梁截面相同，在節(jié)點處框架柱設(shè)置與框架梁翼緣相對應(yīng)的加勁肋，其厚度與框架梁翼緣相同，加勁肋與柱翼緣采用破口全熔透焊縫，與柱腹板采用角焊縫連接。1.節(jié)點域穩(wěn)定驗算7度設(shè)防，框架柱腹板應(yīng)滿足：mm＜13mm，滿足。2.節(jié)點域抗剪驗算〔1〕抗剪強(qiáng)度驗算無震組合：有震組合：=以一層邊柱節(jié)點為例：無震組合：，＜，滿足。有震組合：，＜，滿足?！?〕抗剪屈服承載力中柱節(jié)點：==2×(200×8×196+192×13×96)=546816=546816×235=128501760＜,滿足。9.2框架節(jié)點設(shè)計梁的拼接節(jié)點梁拼接采用M24高強(qiáng)度螺栓，摩擦面噴砂處理，螺栓的強(qiáng)度等級10.9級，，梁翼緣采用坡口全熔透焊縫。螺栓孔mm，接頭一側(cè)布置3列共12個，拼接板厚度8mm，如圖10-1所示。圖9-1主梁拼接節(jié)點一層m跨梁端設(shè)計內(nèi)力：無震組合：，有震組合：，〔1〕彈性設(shè)計翼緣慣性矩：=2×300×16×=353894400腹板慣性矩：=×13×=61341696翼緣承當(dāng)?shù)膹澗兀焊拱宄挟?dāng)?shù)膹澗兀?4×(502+1502+2×802)+2×(502+1502)=202100＜，滿足。梁翼緣焊縫抗彎：＜，滿足。有震組合計算略，亦滿足?！?〕極限承載力驗算1〕翼緣的抗彎極限承載力：=2×(200×8×196+192×13×96)×=200×8×(400-8)×＞，滿足。2〕腹板的極限抗剪承載力：取螺栓拼接的極限抗剪承載力、腹板凈截面極限抗剪承載力、拼接板凈截面極限抗剪承載力的較小值。螺栓拼接的極限抗剪承載力×2××1040==24×12××375=162腹板凈截面極限抗剪承載力拼接板凈截面極限抗剪承載力＞且＞8×384×13×235滿足要求。螺栓的極限受剪承載力尚應(yīng)滿足構(gòu)件屈服時的剪力：＜＝162，滿足。梁的拼接滿足要求梁柱節(jié)點梁柱節(jié)點采用全焊接點：翼緣采用全熔透坡口對接焊縫〔設(shè)引弧板〕，腹板與柱翼緣采用角焊縫連接，采用E43型焊條，手工焊。以一層跨梁端節(jié)點為例計算如下：圖9-2梁柱拼接節(jié)點無震組合：，有震組合：，〔1〕彈性設(shè)計翼緣慣性矩：=2×200×8×=122931200腹板慣性矩：=×13×=33539073翼緣承當(dāng)?shù)膹澗兀焊拱宄挟?dāng)?shù)膹澗兀毫阂砭壓缚p抗彎承載力驗算：＜，滿足。腹板與柱翼緣的角焊縫承載力驗算mmmm取mm，滿足構(gòu)造要求。mm==＜，滿足。按腹板凈截面面積抗剪承載力的50%，驗算角焊縫：＜，滿足。有震組合計算略，亦滿足?！?〕極限承載力驗算1〕翼緣的抗彎極限承載力：=2×(200×8×196+192×13×96)×=200×8×(400-13)×＞，滿足。2〕腹板的極限抗剪承載力：取角焊縫的極限抗剪承載力、腹板凈截面極限抗剪承載力的較小值。角焊縫的極限抗剪承載力×2××15×370×268×=腹板凈截面極限抗剪承載力＞且＞8×384×12×235滿足要求。主次梁節(jié)點主次梁節(jié)點為鉸接連接。次梁腹板采用M20高強(qiáng)度螺栓與框架梁加勁肋相連，承壓型連接，加勁肋厚度8mm，螺栓的強(qiáng)度等級10.9級，。螺栓孔mm，螺栓如圖10-2-3所示。圖9-3主、次梁鉸接連接由前面計算可知縱向次梁梁端剪力××33=。螺栓群所受偏心彎矩：=×(150-50)×=〔1〕螺栓布置驗算：安裝縫隙取25mm＞15mm，切角25mm，滿足；端距〔邊距〕取60mm＞mm，滿足；螺栓中矩取75mm＞mm，滿足?！?〕螺栓的抗剪驗算=1×=20×10×單栓承載力：＜，滿足?！?〕框架梁加勁肋驗算加勁肋寬度：mm，取mm加勁肋厚度取mm＞mm，滿足。。加勁肋與梁腹板的連接焊縫，采用E43焊條手工焊，。按構(gòu)造要求?。?==mm=1.2×10=12mm滿足構(gòu)造，取=6mm。焊縫計算長度：=-2-2×25=384-2×6-50=322mm=2×=145158=37＜〔4〕次梁外伸腹板驗算1〕承載力驗算=2406=27437808＜，滿足。2〕拉剪撕裂驗算，mm2406＜，滿足?？蚣苤唇庸?jié)點框架柱采用M24高強(qiáng)度螺栓拼接，摩擦面噴砂處理，螺栓的強(qiáng)度等級10.9級，，梁翼緣采用坡口全熔透焊縫。螺栓孔mm，接頭一側(cè)布置4列共12個，拼接板厚度12mm，如圖10-5所示。柱的拼接位置距梁翼緣。圖9-5框架柱拼接節(jié)點一層中柱下端設(shè)計內(nèi)力：無震組合：，1，-有震組合：1，1，-186〔1〕彈性設(shè)計翼緣幾何參數(shù)：=2×400×13×=391414400腹板幾何參數(shù)：5040=×21×-2×21××()=26775000①無震組合：翼緣承當(dāng)?shù)膬?nèi)力：11腹板承當(dāng)?shù)膬?nèi)力：1-9=161=×5440×＞=4×(502+1502+2×802)+2×(502+1502)=202100＜，滿足。柱翼緣對接焊縫抗彎：＜，滿足。有震組合計算略，亦滿足?！?〕框架柱極限承載力驗算1〕框架柱抗彎極限承載力：==607.27=400×13×(400-13)×375×=[300×13×2+(374-4×13)×21]×235×＞×，滿足。2〕極限抗剪承載力取螺栓拼接的極限抗剪承載力、腹板凈截面極限抗剪承載力、拼接板凈截面極限抗剪承載力的較小值。螺栓拼接的極限抗剪承載力×2××1040=13×21××375×腹板凈截面極限抗剪承載力拼接板凈截面極限抗剪承載力＞且＞8×374×21×235×滿足要求。螺栓的極限受剪承載力尚應(yīng)滿足構(gòu)件屈服時的剪力：＜＝，滿足?？蚣苤钠唇訚M足要求柱腳設(shè)計本工程采用埋入式柱腳，混凝土C25〔，〕，箍筋采用HPB235鋼筋〔〕，縱筋采用HRB335鋼筋〔〕，圓柱頭栓釘采用級〔,〕，直徑mm。中柱最不利內(nèi)力〔無震組合〕，，-〔1〕柱翼緣栓釘數(shù)量確定柱一側(cè)翼緣栓釘承當(dāng)?shù)募袅Γ?0××359=柱一側(cè)翼緣所需栓釘個數(shù)：10.74個取=12個，栓釘沿柱翼緣寬度方向布置兩列，間距為150mm，栓釘豎向間距取200mm，其水平和豎向間距均不大于200mm，滿足要求。栓釘伸出長度取120大于4倍栓釘直徑。由栓釘?shù)牟贾每傻每蚣苤袢肷疃葢?yīng)不小于700mm，取1100mm?！?〕柱腳的混凝土承載力驗算=＜，滿足。〔3〕鋼柱埋入段四周配筋計算1〕單側(cè)縱筋選，=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，埋入式柱腳鋼柱翼緣外混凝土厚度中柱不小于180mm，此處取200mm；邊柱不小于250mm，此處取300mm由以上計算可知柱腳處混凝土外輪廓尺寸為：中框架中柱柱腳800mm×800mm；中框架邊柱柱腳1000×10002〕最小配筋率驗算：＜0.2%按最小配筋率配縱向鋼筋。=800×800×0.2%=1280選，=18843〕箍筋箍筋的配置按構(gòu)造在柱腳上部設(shè)置〔HRB335〕鋼筋3道，間距50，其它局部設(shè)置HPB235箍筋：@100?？v筋錨固長度==，取700mm柱腳底板采用—900×900×26的鋼板與柱端采用角焊縫連接，并用直徑22mm第十一章樓梯設(shè)計本工程樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯，樓梯平面布置如圖11-1所示。層高m，踏步尺寸150mm×11.1梯段板設(shè)計取板厚h=120mm。板傾斜角tan==0.5，cos94。取1m寬板帶計算。11荷載計算1．恒載水磨石面層5〕×××5×25/0.3=混凝土斜板×94=3.362×合計2．×6.59×2.5=11截面設(shè)計板水平計算跨度m彎矩設(shè)計值M=0.1××板的有效高度mm選配鋼筋分布筋每級踏步1根。11.2平臺板設(shè)計設(shè)平臺板厚h=100mm，取1m11荷載計算1．恒載水磨石面層100mm厚混凝土板×25=板底抹灰2×4合計2.××2.5=11截面設(shè)計彎矩設(shè)計值M=0.1××板的有效高度mm選配鋼筋11.3平臺梁設(shè)計設(shè)平臺梁尺寸為400×200×10×12荷載計算1.恒載梁自重梁側(cè)粉刷×25×〕×2×17=×梯段板傳來×=合計⑵活載：×××6=2.截面設(shè)計彎矩設(shè)計值M=0.1××剪力設(shè)計值kNN/梁剛度計算：mm＜mm滿足剛度要求。第11章柱下獨立根底設(shè)計11.1.中柱根底底層中柱下端設(shè)計內(nèi)力：無震組合：，，-186有震組合：，，根底頂面至室外地坪的高度為，室內(nèi)外高差600mm，那么底層根底梁以上磚墻高度為〔出室內(nèi)地坪300mm〕。11.1.1.根底梁傳至根底頂面的荷載d根底梁重：25×5×0.40×=33kN墻重：×0.4××19=8kN=33+8=kN根底頂面的內(nèi)力設(shè)計值：1×=111.1.2.確定根底底邊尺寸根底持力層為中砂，地基承載力kPa，=4.4，根底埋深m，土的加權(quán)平均重度kPa，那么地基承載力設(shè)計值：190×22×()==11-1考慮彎矩作用取：A=()=～?。簃，m，5.6711.1.3.基底應(yīng)力驗算：11-2=＜=11.1.4.根底高度確定取根底高度m，臺階布置如圖11-1，根底底面積全部落在沖切錐體以內(nèi)，因此根底的抗沖切滿足。11.1.5.基底配筋基地凈反力計算：=11-2〔1〕沿長邊方向柱根處及變階的地基土凈反力=11-3==11-4==11-5選HRB335鋼筋15根12〔〕，即12@180?！?〕沿短邊方向：==選HRB335鋼筋12根12〔〕，即12@170。11.1.6.根底梁設(shè)計〔1〕內(nèi)力計算根底梁按拉彎構(gòu)件設(shè)計，所受拉力近似取柱軸力的，即：kN根底梁所受彎矩：自重：25×5×0.30=××19=13.68×(4.125+13.68)=將根底梁視為三跨連續(xù)梁，梁端及跨中彎矩為：××=××=〔2〕配筋計算采用對稱配筋，偏于平安按最大彎矩計算：mm11-6＜550-2×50=450mm，小偏拉構(gòu)件mm11-711-8實配：〔HRB335〕，由于：×××300×500×=＞，因此構(gòu)造配箍，實配@100。圖11-1根底構(gòu)造及配筋圖第12章建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性分析精神生活建設(shè)是居民生存生活的更高追求，居民在休閑生活中產(chǎn)生共同的利益關(guān)系，形成城市的居住生活社會，滿足個人、家庭和多層次社會生活的物質(zhì)及精神范疇的需求。建筑業(yè)作為工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的一個主要產(chǎn)業(yè)無時無刻不影響著社會開展的進(jìn)程，如何把建筑物設(shè)計的平安，經(jīng)濟(jì)，合理，耐久，是我們建筑行業(yè)工作人員首先要解決的問題之一。平安也經(jīng)濟(jì)之間并不是相互矛盾的，如何把建筑設(shè)計做的即平安有經(jīng)濟(jì)合理，這就需要我們明確建筑的概念，靈活運用理論知識，在保證平安的前提下做到經(jīng)濟(jì)實用。本次畢業(yè)設(shè)計題目為沈陽瀚林苑圖書館，一層為書庫,二層為借閱大廳，三至五層為辦公,閱讀用房，總建筑面積：，占地面積：1600，一層層高4.2m，標(biāo)注層m頂層層高m。室內(nèi)外高差，室外絕對標(biāo)高為+m。女兒墻高度為0.900m。墻體均為黏土磚空斗砌體。本建筑柱網(wǎng)尺寸為m×m,m×m(多種尺寸)，在結(jié)構(gòu)上柱網(wǎng)布置良好，受力和抗震特性良好，對于受力更為合理。這樣有利于結(jié)構(gòu)的抗震，更能到達(dá)經(jīng)濟(jì)合理。在建筑平面布局上也可以使房間的排布上更加靈活多樣。且通過合理的建筑平面布置，到達(dá)了建筑防火要求，滿足了最小防火間距。本建筑首層4.2米,頂層層高，是充分考慮到首層中存在管道等一些構(gòu)件的布置,其他層米，其中橫梁高。但是考慮到在滿足承載力的前提下，減小梁高就可以有效的減少建筑的總高，從而直接建設(shè)減小本錢，因此，再條件允許的前提下，應(yīng)減小梁高或采用“板-柱〞承重體系。本工程采用鋼結(jié)構(gòu)框架體系，整體強(qiáng)度高，塑性和韌性好，且鋼結(jié)構(gòu)制作簡單，施工工期短，但是鋼結(jié)構(gòu)造價較高，并不是很經(jīng)濟(jì)。建筑外墻采用玻璃幕墻與空心磚相結(jié)合的做法，那么在沈陽寒冷的冬天，室內(nèi)的采暖，保溫將是一個問題。據(jù)有關(guān)資料顯示，玻璃幕墻的保溫率是實心磚墻的四分只一，為了節(jié)省資源，采取了玻璃幕內(nèi)加一道墻的設(shè)計，使資源得到了節(jié)約。第13章施工組織設(shè)計設(shè)計任務(wù)書、施工圖紙、地質(zhì)報告，設(shè)計文件。工程采用的主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程。工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文〔房屋建筑局部〕；建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)〔GB50300-2001〕；工程測量標(biāo)準(zhǔn)〔GB50026-93〕；地基與根底工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50202-2002〕；混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50204-2002〕；屋面工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50207-2002〕；砌體工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50203-2002〕；建筑地面工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50209-2002〕；地下防水工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50208-2002〕；建筑裝飾工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)〔GB50208-2001〕；建筑施工平安檢查標(biāo)準(zhǔn)〔JGJ59-99〕；?建設(shè)工程工程管理標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50326-2001〕?建設(shè)工程文件歸檔整理標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50328-2001〕建筑施工高處作業(yè)施工平安技術(shù)規(guī)程〔JGJ80-91〕；施工現(xiàn)場臨時用電平安技術(shù)規(guī)程〔JGJ46-88〕；?民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50325-2001〕；建設(shè)工程平安生產(chǎn)管理條例設(shè)計規(guī)定的相關(guān)圖集。沈陽市地方法規(guī)。建筑設(shè)計概況 ①本工程耐火等級為二級，建筑抗震設(shè)防烈度為7度，框架結(jié)構(gòu)共九層。②防水做法：本工程的防水，為改性瀝青卷材防水。③墻體：外墻為粘土磚空斗砌體300mm厚；及玻璃幕墻內(nèi)墻為粘土磚空斗砌體200mm結(jié)構(gòu)設(shè)計概況①本工程的抗震設(shè)防烈度為7度，鋼框架結(jié)構(gòu)共五層?？拐鹪O(shè)防分類為丙類，框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級。②根底形式：柱下獨立根底。施工條件本工程的場地已平整，施工用水、用電已接通至施工現(xiàn)場。施工現(xiàn)場開闊，交通通暢。本工程工期為：260日歷天。工施工特點與難點1、本工程工期緊，鋼結(jié)構(gòu)制安量大，所有鋼構(gòu)件均為焊接型，一次性投入人力、物力、機(jī)械設(shè)備與資金較多，合理的組織鋼構(gòu)加工廠按期限提供合格的成品是本工程的關(guān)鍵。2、建筑物占地面積大，施工及結(jié)構(gòu)用材水平運輸距離長，因此，合理選用材料水平運輸機(jī)械，組織好場內(nèi)材料運輸路線，可大大提高施工效率。3、各種鋼構(gòu)件安裝標(biāo)高要求高，各類安裝構(gòu)件品種多，立體布置縱橫交錯。因此，施工時，要嚴(yán)格控制各種構(gòu)件的安裝標(biāo)高，組織好各種構(gòu)件的安裝順序，確保鋼構(gòu)安裝的施工質(zhì)量。組織好各工種的流水施工，確保施工快、好、省、順利完成是關(guān)鍵〔3〕施工技術(shù)準(zhǔn)備工作方案①施工技術(shù)是確保本工程順利實施、實現(xiàn)工程施工目標(biāo)的根底。主要包括以下內(nèi)容：A、施工技術(shù)人員確實定：應(yīng)具有精深的專業(yè)技術(shù)知識，知識面廣，同時具有較強(qiáng)的組織協(xié)調(diào)能力；B、設(shè)計圖紙自審、會審；C、施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的準(zhǔn)備；D、施工合同交底；E、施工組織設(shè)計編制及施工設(shè)計、施工方案確實定，及其交底。②施工設(shè)計及施工方案準(zhǔn)備包括以下主要內(nèi)容：A、施工組織總設(shè)計的依據(jù)工程合同內(nèi)容及投標(biāo)施工組織設(shè)計，編制實施施工組織設(shè)計，作為具體施工技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)思想。B、平安技術(shù)方案的制定：它包括臨時用電、消防、機(jī)械使用平安、立體防護(hù)等方面的內(nèi)容。C、質(zhì)量方案的制定。D、環(huán)境與文明施工方案的制定。E、施工設(shè)計及施工方案的制定施工平面布置的原那么與總說明1、施工現(xiàn)場條件：完成建設(shè)場地的“三通一平〞工作。本工程施工場地為本工程所處區(qū)域。施工水源、電源已由接入施工現(xiàn)場。2、施工總平面布置原那么⑴盡量減少施工用地，使平面布置緊湊合理。⑵合理組織運輸，減少運輸費用，保證運輸方便通暢。⑶施工區(qū)域的劃分和場地確實定，應(yīng)符合施工流程要求，盡量減少專業(yè)工種和各工程之間的干擾。⑷各種生產(chǎn)生活設(shè)施應(yīng)便于工人的生產(chǎn)和生活。⑸滿足平安防火、勞動保護(hù)的要求。施工機(jī)械的布置說明〔1〕施工機(jī)械的布置本工程的工期要求較緊。為此，施工機(jī)械的配備和布置應(yīng)結(jié)合工程特點最大程度地滿足工程施工需要。施工機(jī)械的布置根據(jù)現(xiàn)場平面布置總圖的要求統(tǒng)一規(guī)劃，合理布置到相應(yīng)位置。垂直運輸是整個工程施工中主要的環(huán)節(jié)，本工程考慮布置一臺QT1—6塔吊，臂長30m。塔吊的安裝時間放在土方開挖開始的同時進(jìn)行，塔吊根底落于與根底底相近的標(biāo)高土層上。構(gòu)件中的柱子、梁等構(gòu)件按編號采取就近放置，以利于安裝。在樓北側(cè)布置一臺攪拌機(jī)，用于零星混凝土和砂漿的攪拌。鋼筋加工車間布置在建筑物的西北側(cè)，主要由一臺對焊機(jī)、一臺切斷機(jī)、一臺彎鉤機(jī)組成。本工程采取先下后上，先結(jié)構(gòu)后裝飾的方法。根據(jù)本工程的特點分四個施工階段：根底施工階段，主體鋼結(jié)構(gòu)安裝施工階段；維護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段；安裝裝飾工程施工階段。因此本工程的施工需要精心安排施工流水節(jié)拍，注意控制施工節(jié)點，合理分配勞動力。根底工程1、測量定位放線〔1〕工程定位放線方法概述及外內(nèi)控網(wǎng)的建立本工程平面軸線坐標(biāo)尺寸相當(dāng)明確，定位放線較為簡單?！?〕根底施工測量根底施工測量包括基槽開挖的抄平放線、根底放線、±0.000標(biāo)高以下的抄平放線。在這些工作中，±0.000標(biāo)高線的測定對確保槽底標(biāo)高正確無誤至關(guān)重要的，此外還應(yīng)根據(jù)建筑物的大小適當(dāng)考慮沉降測量。在土方開挖階段的和定位按工程定位放線圖以及軸線定位控制外控網(wǎng)進(jìn)行控制，當(dāng)墊層澆筑完畢后，將各角點控制連線投放到基坑底，然后采用內(nèi)控以及量距的方法定出其它各軸線?！?〕上部結(jié)構(gòu)標(biāo)高引測±0.00以上的標(biāo)高測法，主要是用鋼尺沿結(jié)構(gòu)外部向上豎直測量，在四周共設(shè)二處，以便于相互校核?！?〕上部結(jié)構(gòu)定位放線根據(jù)本工程的特點，確定采用內(nèi)控法進(jìn)行工程的放線定位，采用J2光學(xué)經(jīng)緯儀進(jìn)行內(nèi)控點的垂直傳遞。內(nèi)控點投放到各施工樓層以后，采用光學(xué)經(jīng)緯儀定出主要控制線，并相互校核使用，采用鋼卷尺量距進(jìn)行細(xì)部軸線的分線彈線。2、沉降觀測工程沉降觀測是施工中一項重要工作。為了能準(zhǔn)確反映建筑物的沉降及沉降量的變化，分析不均沉降對工程結(jié)構(gòu)的影響，需按設(shè)計及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求做好沉降觀測工作。沉降觀測方法與次數(shù)，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及設(shè)計要求：3、根底工程〔1〕本工程根底施工順序規(guī)劃為：定位放線→挖土施工→基坑驗槽→根底墊層施工→根底底板定放線與鋼筋綁扎→根底鋼筋的驗收→根底砼澆筑→地下室剪力墻施工→地下室頂板施工→地下室剪力墻防水層、保護(hù)層→根底分部工程驗收→基坑回填?！?〕基坑土方開挖基坑開挖采用放坡機(jī)械大開挖方式，邊坡放坡系數(shù)考慮為1：0.5～1：0.8。一次挖至設(shè)計底板標(biāo)高以上250mm左右，余下局部挖深或變深度部位采用人工開挖并跟后進(jìn)行，以使坑中土方能順利清運出坑?！?〕基底處理本工程根底持力層采用天然地基。當(dāng)設(shè)計根底所處的標(biāo)高局部區(qū)域地基底下尚有不符合土質(zhì)要求土層時，應(yīng)及時通知監(jiān)理工程或設(shè)計師，將不符合要求土層予以挖除，開挖至設(shè)計所需持力層土標(biāo)高，而后采用1：1砂石回填至設(shè)計標(biāo)高，回填分層厚度為200，分層采用蛙式打夯機(jī)反復(fù)夯實。基坑開挖后應(yīng)立即澆筑素砼墊層，加快施工速度，防止基坑土的擾動?！?〕根底結(jié)構(gòu)工程根底模板采用膠合板模板，木方背楞，鋼管扣件支撐。根底鋼筋采用現(xiàn)場制作，直接運輸至現(xiàn)場綁扎施工。注意控制好鋼筋的保護(hù)層厚。一般根底結(jié)構(gòu)底面鋼筋保護(hù)層為40㎜，其它與土接觸面的鋼筋保護(hù)層厚度不得小于30mm，采用鋼管扣件支架固定柱插筋，確保柱插筋位置的正確?！?〕基坑回填①基坑回填在根底施工完畢且驗收合格后，立即進(jìn)行。在地基梁施工完畢可進(jìn)行地坪回填土的施工，亦可在一層結(jié)構(gòu)施工完畢后進(jìn)行地坪的回填工作。②基坑回填前需去除基坑內(nèi)雜物，抽除基坑內(nèi)積水。③固填的土質(zhì)應(yīng)符合設(shè)計要求?；靥钔羶?nèi)不得有石塊、碎磚、灰渣、及有機(jī)雜物?；靥钔翆ΨQ進(jìn)行，分層夯實。人工夯實厚度≤250㎜，機(jī)械夯實分層厚度≤300㎜。經(jīng)過分層夯實和碾壓。填土?xí)r應(yīng)控制最優(yōu)含水率，按擊實試驗確定最優(yōu)含水量與相應(yīng)的最大干密度。填土應(yīng)均勻密實，壓實系數(shù)小于0.9。鋼構(gòu)件安裝1、鋼結(jié)構(gòu)加工由于鋼柱、鋼桁架、鋼梁的鋼結(jié)構(gòu)制作量很大，需進(jìn)行廠外加工2、鋼柱安裝工藝要求安裝前應(yīng)對根底軸線和標(biāo)高，預(yù)埋螺栓位置、預(yù)埋件與混凝土粘貼性進(jìn)行檢查，檢測和辦理交接手續(xù)，其根底應(yīng)符合如下要求：根底砼強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計要求；根底的軸線標(biāo)志和標(biāo)高基準(zhǔn)點準(zhǔn)確、齊全。對超出規(guī)定偏差預(yù)埋螺栓，在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除，構(gòu)件制作允許偏差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。準(zhǔn)備好所需的吊具、吊索、鋼絲繩、電焊機(jī)及勞保用品，為調(diào)整構(gòu)件的標(biāo)高準(zhǔn)備好各種規(guī)格的鐵墊片、鋼楔。綁扎方法采用一點綁扎，綁扎點應(yīng)在重心的上方，要采取防止吊索滑動措施。綁扎