多層五層鋼結(jié)構(gòu)框架廠房-大學(xué)畢業(yè)(設(shè)計)論文計算書

摘要南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)第七章內(nèi)力組合7.1內(nèi)力組合根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進行內(nèi)力組合，考慮如下可能的組合方式：1可變荷載控制的組合：1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）2永久荷載控制的組合：1.35×恒+1.4×0.7×活3抗震組合：1.2×（恒＋0.5活）±1.3地震作用對于本設(shè)計，取梁端和跨中作為梁承載力設(shè)計值的控制截面，梁的最不利組合是：梁端截面：?Mmax,Vmax梁跨中截面:+Mmax柱端最不利組合取下列兩種情況： ｜Mmax｜及相應(yīng)的N Nmax及相應(yīng)的M本章各內(nèi)力組合時的單位及方向柱彎矩：順時針為正，逆時針為負(fù)，單位：kN?m柱軸力：受壓為正，受拉為負(fù)，單位：kN梁端剪力：順時針為正,逆時針為負(fù)，單位：kN柱端剪力：順時針為負(fù),逆時針為正，單位：kN梁的彎矩方向以下部受拉為正，上部受拉為負(fù)。內(nèi)力組合具體情況見表7-1，表7-2。表7-1橫向框架梁內(nèi)力組合桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類內(nèi)力組合恒載活載風(fēng)載風(fēng)載地震地震1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）1.35×恒+1.4×0.7×活1.2×（恒＋0.5雪）±1.3地震左風(fēng)右風(fēng)左震右震左風(fēng)右風(fēng)左震右震頂層橫梁AB跨梁左M-510.69-110.5827.09-27.09120.27-120.27-767.65-718.03-786.30-797.81-835.54-522.82端V234.4144.404.02-4.0217.84-17.84343.45342.30332.17359.96284.73331.12跨中M341.0947.210.97-0.974.30-4.30475.39470.00467.56506.73432.04443.21梁右M-711.20-118.66-25.1525.15-111.68111.68-1019.56-1034.64-971.26-1076.40-779.45-1069.82端V-265.61-45.664.02-4.0217.84-17.84-382.66-371.20-381.33-403.32-369.33-322.94BC跨梁左M-753.48-127.6823.36-23.36103.70-103.70-1082.93-1035.62-1094.48-1142.32-1115.60-845.97端V271.1548.033.34-3.3414.81-14.81392.62390.10381.69413.12334.94373.46跨中M371.3960.080.000.000.000.00529.78521.37521.37560.25481.71481.71梁右M-753.48-127.68-23.3623.36-103.70103.70-1082.93-1094.48-1035.62-1142.32-845.97-1115.60端V-271.15-48.033.34-3.3414.81-14.81-392.62-381.69-390.10-413.12-373.46-334.94CD跨梁左M-711.20-118.6627.09-27.09120.27-120.27-1019.56-968.82-1037.08-1076.40-1080.99-768.28端V234.4145.034.02-4.0217.84-17.84344.33343.09332.96360.58285.11331.50跨中M341.0953.940.97-0.974.30-4.30484.82478.49476.05513.33436.08447.25梁右M-510.69-110.58-25.1525.15-111.68111.68-767.65-783.86-720.47-797.81-533.99-824.37端V-265.61-45.034.02-4.0217.84-17.84-381.78-370.41-380.54-402.71-368.95-322.56桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類內(nèi)力組合恒載活載風(fēng)載風(fēng)載地震地震1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）1.35×恒+1.4×0.7×活1.2×（恒＋0.5活）±1.3地震左風(fēng)右風(fēng)左震右震左風(fēng)右風(fēng)左震右震四層橫梁AB跨梁左M-521.83-512.7249.39-49.39202.21-202.21-1344.00-1209.99-1334.45-1206.93-1196.70-670.95端V211.79216.637.35-7.3530.10-30.10557.42536.36517.84498.21344.99423.25跨中M270.25291.921.62-1.626.57-6.57732.98694.16690.07650.92490.90508.00梁右M-584.83-606.29-46.1546.15-189.06189.06-1550.60-1523.87-1407.57-1383.69-819.79-1311.35端V-221.59-231.197.35-7.3530.10-30.10-589.58-547.95-566.47-525.72-443.75-365.50BC跨梁左M-651.57-652.4942.85-42.85175.56-175.56-1695.37-1550.03-1658.01-1519.06-1401.61-945.15端V234.87235.956.12-6.1225.08-25.08612.17586.85571.43548.31390.81456.02跨中M320.92324.540.000.0080.37-80.37839.46794.02794.02751.29475.34684.31梁右M-651.57-652.49-42.8542.85-14.8114.81-1695.37-1658.01-1550.03-1519.06-1154.12-1192.64端V-234.87-235.956.12-6.1225.08-25.08-612.17-571.43-586.85-548.31-456.02-390.81CD跨梁左M-584.83-606.2949.39-49.39202.21-202.21-1550.60-1403.49-1527.95-1383.69-1328.45-802.69端V221.59216.637.35-7.3530.10-30.10569.19548.12529.60511.45356.76435.02跨中M270.25291.921.62-1.626.57-6.57732.98694.16690.07650.92490.90508.00梁右M-521.83-512.72-46.1546.15-189.06189.06-1344.00-1330.37-1214.07-1206.93-688.04-1179.61端V-211.79-231.197.35-7.3530.10-30.10-577.81-536.19-554.71-512.48-431.99-353.73桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類內(nèi)力組合恒載活載風(fēng)載風(fēng)載地震地震1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）1.35×恒+1.4×0.7×活1.2×（恒＋0.5活）±1.3地震左風(fēng)右風(fēng)左震右震左風(fēng)右風(fēng)左震右震三層橫梁AB跨梁左M-505.63-523.3364.30-64.30250.90-250.90-1339.42-1185.13-1347.18-1195.47-1246.93-594.59端V205.49210.249.64-9.6437.61-37.61540.93523.64499.35483.45323.85421.63跨中M277.52287.051.66-1.666.44-6.44734.89696.80692.61655.96496.88513.63梁右M-586.49-605.42-60.9860.98-238.02238.02-1551.37-1543.44-1389.78-1385.07-757.61-1376.46端V-218.08-223.029.64-9.6437.61-37.61-573.92-530.55-554.84-512.96-444.40-346.61BC跨梁左M-650.05-653.2956.62-56.62221.01-221.01-1694.67-1531.86-1674.55-1517.79-1459.36-884.72端V234.87235.958.09-8.0931.57-31.57612.17589.33568.95548.31382.37464.46跨中M320.92324.540.000.0097.97-97.97839.46794.02794.02751.29452.47707.18梁右M-650.05-653.29-56.6256.62-25.0825.08-1694.67-1674.55-1531.86-1517.79-1139.43-1204.64端V-234.87-235.958.09-8.0931.57-31.57-612.17-568.95-589.33-548.31-464.46-382.37CD跨梁左M-586.49-605.4264.30-64.30250.90-250.90-1551.37-1385.59-1547.63-1385.07-1393.21-740.86端V218.08210.249.64-9.6437.61-37.61556.03538.74514.46500.44338.95436.73跨中M277.52287.051.66-1.666.44-6.44734.89696.80692.61655.96496.88513.63梁右M-505.63-523.33-60.9860.98-238.02238.02-1339.42-1342.99-1189.32-1195.47-611.34-1230.18端V-205.49-223.029.64-9.6437.61-37.61-558.82-515.45-539.74-495.97-429.30-331.51桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類內(nèi)力組合恒載活載風(fēng)載風(fēng)載地震地震1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）1.35×恒+1.4×0.7×活1.2×（恒＋0.5活）±1.3地震左風(fēng)右風(fēng)左震右震左風(fēng)右風(fēng)左震右震二層橫梁AB跨梁左M-507.52-525.2883.50-83.50312.25-312.25-1344.42-1165.67-1376.09-1199.93-1330.12-518.27端V199.36204.0212.46-12.4646.59-46.59524.86512.00480.60469.08301.08422.21跨中M276.67286.152.52-2.529.43-9.43732.62695.73689.38653.94491.44515.95梁右M-586.29-605.26-78.4678.46-293.39293.39-1550.91-1565.03-1367.32-1384.65-685.30-1448.11端V-211.62-216.4612.46-12.4646.59-46.59-557.00-511.00-542.39-497.83-444.39-323.26BC跨梁左M-650.23-653.4372.85-72.85272.43-272.43-1695.09-1511.81-1695.40-1518.18-1526.50-818.17端V234.87235.9510.41-10.4138.92-38.92612.17592.25566.03548.31372.82474.01跨中M320.92324.540.000.00120.43-120.43839.46794.02794.02751.29423.27736.39梁右M-650.23-653.43-72.8572.85-31.5731.57-1695.09-1695.40-1511.81-1518.18-1131.29-1213.38端V-234.87-235.9510.41-10.4138.92-38.92-612.17-566.03-592.25-548.31-474.01-372.82CD跨梁左M-586.29-605.2683.50-83.50312.25-312.25-1550.91-1360.97-1571.38-1384.65-1472.63-660.78端V211.62204.0212.46-12.4646.59-46.59539.57526.71495.31485.63315.80436.92跨中M276.67286.152.52-2.529.43-9.43732.62695.73689.38653.94491.44515.95梁右M-507.52-525.28-78.4678.46-293.39293.39-1344.42-1369.74-1172.03-1199.93-542.79-1305.60端V-199.36-216.4612.46-12.4646.59-46.59-542.29-496.28-527.68-481.28-429.68-308.55桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類內(nèi)力組合恒載活載風(fēng)載風(fēng)載地震地震1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）1.35×恒+1.4×0.7×活1.2×（恒＋0.5活）±1.3地震左風(fēng)右風(fēng)左震右震左風(fēng)右風(fēng)左震右震底層橫梁AB跨梁左M-483.05-500.0499.91-99.91350.98-350.98-1279.72-1083.83-1335.60-1142.16-1335.96-423.41端V190.84195.3714.71-14.7151.71-51.71502.53493.71456.64449.10279.00413.46跨中M285.79295.804.28-4.2814.83-14.83757.07721.05710.27675.70501.15539.71梁右M-592.52-611.20-91.3591.35-321.31321.31-1566.71-1596.25-1366.04-1398.89-660.04-1495.46端V-207.88-212.6714.71-14.7151.71-51.71-547.20-498.88-535.96-489.06-444.29-309.83BC跨梁左M-648.91-652.4484.83-84.83298.36-298.36-1692.11-1493.89-1707.65-1515.42-1558.03-782.29端V234.87235.9512.12-12.1242.62-42.62612.17594.41563.87548.31368.00478.82跨中M320.92324.540.000.00129.72-129.72839.46794.02794.02751.29411.19748.46梁右M-648.91-652.44-84.8384.83-38.9238.92-1692.11-1707.65-1493.89-1515.42-1119.56-1220.75端V-234.87-235.9512.12-12.1242.62-42.62-612.17-563.87-594.41-548.31-478.82-368.00CD跨梁左M-592.52-611.2099.91-99.91350.98-350.98-1566.71-1355.26-1607.03-1398.89-1534.02-621.48端V207.88195.3714.71-14.7151.71-51.71522.97514.16477.08472.10299.45433.91跨中M285.79295.804.28-4.2814.83-14.83757.07721.05710.27675.70501.15539.71梁右M-483.05-500.04-91.3591.35-321.31321.31-1279.72-1324.82-1094.61-1142.16-461.98-1297.39端V-190.84-212.6714.71-14.7151.71-51.71-526.75-478.44-515.51-466.05-423.84-289.38

表7-2橫向框架柱內(nèi)力組合桿件跨向截面內(nèi)力荷載種類內(nèi)力組合恒載活載風(fēng)載風(fēng)載地震地震1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）1.35×恒+1.4×0.7×活1.2×（恒＋0.5雪）±1.3地震左風(fēng)右風(fēng)左震右震左風(fēng)右風(fēng)左震右震頂層柱邊柱柱頂M510.69110.58-27.0927.09120.27-120.27767.65718.03786.30797.81522.82835.54N295.7751.08-3.343.34-17.8417.84426.44415.09423.49449.35408.77362.38柱底M323.47215.38-4.784.7821.22-21.22689.69653.52665.56647.75489.80544.98N311.1451.08-3.343.34-17.8417.84444.89433.53441.94470.10427.21380.82中柱柱頂M42.299.01-48.5148.51215.39-215.3963.360.98123.2265.92-223.85336.15N600.88107.39-0.680.683.03-3.03871.41855.51857.23916.44781.56789.43柱底M44.2417.38-9.249.2441.03-41.0377.4263.3486.6376.7610.18116.85N621.36107.39-0.680.683.03-3.03895.99880.09881.81944.09806.14814.01四層柱邊柱柱頂M198.36297.34-44.6144.61180.99-180.99654.31556.47668.89559.18181.15651.72N589.88319.11-6.126.12-47.9447.941154.621102.231117.651109.07961.65837.00柱底M252.82261.67-14.8714.8760.33-60.33669.71614.34651.81597.73381.95538.81N605.25319.11-6.126.12-47.9447.941173.061120.671136.101129.82980.09855.44中柱柱頂M22.5028.82-79.7679.76323.60-323.6067.35-37.19163.8158.62-376.38464.97N1133.20679.93-1.231.238.05-8.052311.752215.012218.102196.151757.341778.26柱底M31.7823.93-28.0228.02113.70-113.7071.6532.99103.6166.36-95.30200.31N1153.68679.93-1.231.238.05-8.052336.322239.592242.682223.801781.921802.84三層柱邊柱柱頂M252.82261.67-49.4349.43190.57-190.57669.71570.79695.36597.73212.64708.12N877.70576.01-8.098.09-85.5585.551859.651768.821789.201749.381510.061287.63柱底M246.46255.10-32.9632.96127.05-127.05652.90575.66658.71582.72283.66613.98N893.07576.01-8.098.09-85.5585.551878.091787.261807.641770.131528.501306.07中柱柱頂M31.7823.93-89.5889.58345.33-345.3371.65-44.57181.1666.36-396.43501.44N1662.001244.30-1.551.5514.08-14.083736.423560.273564.173463.122722.672759.29柱底M30.7023.02-59.7259.72230.22-230.2269.07-9.39141.0964.01-248.63349.95N1682.481244.30-1.551.5514.08-14.083761.003584.853588.753490.762747.252783.86二層柱邊柱柱頂M261.06270.18-50.5450.54185.20-185.20691.52590.01717.38617.21234.62716.14N1159.39826.77-10.4110.41-132.14132.142548.752419.882446.112375.412059.111715.55柱底M327.24338.68-50.5450.54185.20-185.20866.84755.74883.11773.68355.13836.66N1174.76826.77-10.4110.41-132.14132.142567.192438.332464.552396.162077.551733.99中柱柱頂M33.2325.16-91.5991.59335.60-335.6075.10-43.82186.9869.52-381.31491.26N2184.351802.11-2.052.0521.75-21.755144.184889.304894.474714.943674.213730.76柱底M41.3031.23-91.5991.59335.60-335.6093.28-26.49204.3186.36-367.98504.58N2204.831802.11-2.052.0521.75-21.755168.754913.874919.044742.593698.793755.34底層柱邊柱柱頂M155.81161.36-49.3749.37165.78-165.78412.88328.09452.49368.4868.27499.30N1432.561073.54-12.1212.12-183.85183.853222.023056.463086.992986.022602.202124.18柱底M77.9080.68-115.19115.19386.82-386.82206.4450.01340.28184.24-360.97644.75N1432.561073.54-12.1212.12-183.85183.853222.023056.463086.992986.022602.202124.18中柱柱頂M15.0810.01-84.5984.59284.07-284.0732.12-75.87137.3030.17-345.19393.40N2702.952356.13-2.592.5930.84-30.846542.136209.006215.545958.004617.134697.32柱底M7.545.01-197.38197.38662.83-662.8316.06-233.34264.0515.09-849.63873.74N2702.952356.13-2.592.5930.84-30.846542.136209.006215.545958.004617.134697.327.4PKPM電算結(jié)果及分析1彎矩包絡(luò)圖圖7-1電算彎矩包絡(luò)圖2剪力包絡(luò)圖圖7-2電算剪力包絡(luò)圖3軸力包絡(luò)圖圖7-3電算軸力包絡(luò)圖4結(jié)果分析 通過比較電算與手算的框架內(nèi)力組合，發(fā)現(xiàn)電算與手算一些數(shù)據(jù)基本吻合，有的數(shù)據(jù)相差較大。 首先，手算和電算的計算假定和模型不同，電算時采用有限元軟件分析空間整體模型，考慮了各榀框架之間的協(xié)同作用，結(jié)構(gòu)是空間整體模型，梁柱均為剛接形成雙向受彎構(gòu)件，不能忽略與周圍框架的影響。而手算一榀框架時，忽略了周圍框架對該榀框架的影響，因此計算結(jié)果有一定差距。 第二，荷載計算不同，手算時，出于簡化計算的考慮，對活載采用了滿跨布置，對地震荷載只取了一個方向的地震力產(chǎn)生的剪力。而電算中，軟件對內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值的計算更符合實際情況，考慮了活載的最不利布置以及不同方向的地震的耦合，故計算結(jié)果上產(chǎn)生了一定的差異。 第三，荷載組合時，手算只組合了可變荷載控制的組合，永久荷載控制的組合，抗震組合，而電算時考慮的工況包括了以下12種工況：工況號:1--X方向地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:2--X方向左偏心地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:3--X方向右偏心地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:4--Y方向地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:5--Y方向左偏心地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:6--Y方向右偏心地震作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:7--X方向風(fēng)荷載作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:8--Y方向風(fēng)荷載作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:9--恒載作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:10--活載作用下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:11--考慮活載隨機作用時梁負(fù)彎矩包絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力工況號:12--考慮活載隨機作用時梁正彎矩包絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力其中偏心地震作用和活載隨機作用都是手算中沒有考慮的，因此誤差較大。第八章結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計第八章結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計8.1梁設(shè)計8.1.1橫向框架主梁設(shè)計1截面參數(shù) 橫向框架梁及縱向次梁的截面參數(shù)見表3-1。2截面控制內(nèi)力 由表7-1～表7-2可得框架梁的截面控制內(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)力進行截面驗算：邊跨： 無震：M=-1596.25KN/m，V=-589.58KN（風(fēng)載起控制作用的組合，邊跨右端） 有震：M=-1495.46KN/m，V=-444.4KN（地震作用參與組合，邊跨右端）中跨： 無震：M=-1707.65KN/m，V=-612.17KN（風(fēng)載起控制作用的組合，邊跨右端） 有震：M=-1558.03KN/m，V=-478.82KN（地震作用參與組合，邊跨右端）取中跨計算：1）抗彎強度 無震時， 滿足要求。 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，， 滿足要求。2）抗剪強度 無震時， ＜ 無震時， ＜3）整體穩(wěn)定①施工階段架設(shè)臨時支撐；②使用階段：由于有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固連接，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移。所以梁的整體穩(wěn)定可以得到保證，不必驗算。L1/b1=14000/400/2=17.5﹥13，需要驗算整體穩(wěn)定。 =1.07-(2800/86.4)2/44000×295/235=1.04 取φb=1.0 =1707.65×103/1.0/9709100=175.88N/mm2<295N/mm24）局部穩(wěn)定 翼緣： 滿足要求。 腹板： ，因主梁有局部壓應(yīng)力，即所以應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋：0.5h≤a≤2h→a=1m5）剛度驗算 恒載作用下跨中最大彎矩371.39KNm，活載作用下跨中最大彎矩是324.54KNm?？紤]梁的活荷載隔跨布置時對構(gòu)件不利。故將連續(xù)的活荷載效應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。 梁的剛度滿足要求。8.1.2次梁截面設(shè)計屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值5.30KN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值5.0KN/m2次梁自重g=0.86KN/m次梁上承受恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=（5.3×2.8+0.86）=15.7KN/m次梁上承受活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qg=5×2.8=14KN/m 荷載設(shè)計值：1.2×15.7+1.4×14=38.44KN/m1）抗彎強度 2）抗剪驗算3）撓度驗算滿足要求。8.1.3連系梁截面設(shè)計 因本設(shè)計選用的連系梁規(guī)格與次梁同號，且連系梁所受力小于中跨次梁，故連系梁滿足要求。8.1.4墻梁截面設(shè)計 以底層墻梁為例計算：選用鋼材Q345，設(shè)計成連續(xù)等跨（跨度8m）墻梁，單側(cè)掛墻板，8.2框架柱設(shè)計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)按下式計算： 有側(cè)移框架一般層： 底層柱（固結(jié)K2=10） 上式中：，，邊柱取，頂層柱取。圖8-1柱的計算長度模型表8-1邊柱的計算長度系數(shù)層()()()()()()()50.00622590.00622592093422093420.000.30.152.1940.00622590.00622592093422093422093420.150.152.5330.00622590.00622592093422093422093420.150.152.5320.00622590.00622591570072093422093420.150.172.4610.00622590.000.000.001570042093420.1710.1.56表8-2中柱計算長度系數(shù)層()()()()()()()56225857144622585714434915234915200.340.172.084622585714462258571443491523491523491520.170.172.393622585714462258571443491523491523491520.170.172.392622585714462258571442618643491523491520.170.202.32162258571440002618643491520.2010.1.532強柱弱梁驗算 強柱弱梁應(yīng)滿足：式中，Wpc、Wpb—分別為柱和梁的塑性截面模量N—柱軸向壓力設(shè)計值A(chǔ)c—柱截面面積η—強柱系數(shù)fyc、fyb—分別為柱和梁的屈服強度當(dāng)符合下列條件時，可不按該式進行驗算：（1）柱作為軸心受壓構(gòu)件在2倍地震作用下穩(wěn)定性仍得到保證（2）柱軸向壓力設(shè)計值與柱全截面面積和鋼材抗拉強度設(shè)計值乘積之比不超過0.4（3）柱所在的樓層的受剪承載力比上一層的受剪承載力高出25%。由于邊柱截面均相同，為H750×550×20×28，只需選擇軸力最大的柱節(jié)點進行驗算即可。 取軸力最大的底層邊柱節(jié)點為計算對象： ，滿足要求。 二倍地震作用時的底層柱軸力為 查表c類截面得穩(wěn)定系數(shù)：φx=0.804 滿足強柱弱梁要求，不用使用公式驗算。 故其余邊柱節(jié)點均能滿足要求。 同理對于中柱，H850×650×26×30，只需選擇軸力最大的柱節(jié)點進行驗算即可。 取軸力最大的底層邊柱節(jié)點為計算對象： ，滿足要求。 二倍地震作用時的底層柱軸力為 查表c類截面得穩(wěn)定系數(shù)：φx=0.842 滿足強柱弱梁要求，不用使用公式驗算。 故其余邊柱節(jié)點均能滿足要求。3強度計算 以底層邊柱為例：μ=1.56 最不利內(nèi)力： 無震：M=883.11KN·m,N=3246.61KN<,滿足要求。 有震：M=836.66KN·m,N=2626.79KN<,滿足要求。 同理對于底層中柱：μ=1.53 最不利內(nèi)力： 無震：M=264.05KN·m,N=6876.35KN<,滿足要求。 有震：M=873.74KN·m,N=5031.54KN<,滿足要求。4整體穩(wěn)定計算 以底層邊柱為例：μ=1.56 無震：M=883.11KN·m,N=3246.61KN 有震：M=836.66KN·m,N=2626.79KN1）平面內(nèi)穩(wěn)定 =1.56×5.4=8.424m <=，滿足要求。 查表b類截面得穩(wěn)定系數(shù)：φx=0.958 歐拉臨界應(yīng)力： 等效彎矩系數(shù)βmx=1.0，截面塑性發(fā)展系數(shù)γx=1.05，則（1）無震時滿足要求。（2）有震時滿足要求。2）平面外穩(wěn)定： <=，滿足要求。 查表b類截面得穩(wěn)定系數(shù)：φy=0.79 等效彎矩系數(shù)βmx=1.0（1）無震時滿足要求。（2）有震時滿足要求。同理對于底層中柱：μ=1.53 無震：M=264.05KN·m,N=6876.35KN 有震：M=873.74KN·m,N=5031.54KN1）平面內(nèi)穩(wěn)定 =1.53×5.4=8.262m <=，滿足要求。 查表b類截面得穩(wěn)定系數(shù)：φx=0.927 歐拉臨界應(yīng)力： 等效彎矩系數(shù)βmx=1.0，截面塑性發(fā)展系數(shù)γx=1.05，則（1）無震時滿足要求。（2）有震時滿足要求。2）平面外穩(wěn)定： <=，滿足要求。 查表b類截面得穩(wěn)定系數(shù)：φy=0.836 等效彎矩系數(shù)βmx=1.0（1）無震時滿足要求。（2）有震時滿足要求。5局部穩(wěn)定計算對于邊柱 翼緣：需滿足寬厚比限值 ，滿足要求腹板：需滿足高厚比的要求 另抗震規(guī)范要求設(shè)防烈度為7度時腹板高厚比限值為52，二者取小值，故:，滿足要求。同理對于中柱 翼緣：需滿足寬厚比限值，滿足要求腹板：需滿足高厚比的要求另抗震規(guī)范要求設(shè)防烈度為7度時腹板高厚比限值為52，二者取小值，故:滿足要求。8.3組合板設(shè)計 組合樓蓋選用Q235國產(chǎn)YX-75-230-690開口型壓型鋼板，其截面特征為：板厚t=1.6mm，全截面慣性矩I=226cm4/m，截面模量W=56.40cm3/m；有效截面慣性矩Ix=204.00cm4/m，截面有效模量Wx=54.10cm3/m，一個波矩寬度內(nèi)截面面積As=321.42mm2，形心到其板底的距離hf=51mmmm。自重0.19KN/m2，強度設(shè)計值f=205N/mm2,fv=120N/mm2。其上澆C30mm混凝土65厚：α1=1.0，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，Ec=3.00×104N/mm2。鋼筋采用HPB335，fy=300N/mm2。組合板總厚度140mm(折算厚度100)。施工荷載1.5KN/m2，框架12跨的板跨為2.6m的三跨連續(xù)板，23跨的板跨為2.8m的三跨連續(xù)板，34跨的板跨為2.6m的三跨連續(xù)板。以23跨板計算。圖8-1組合樓板示意圖8.3.1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。 g1k=0.1×25+0.15=2.5KN/m2 g1=1.2×2.5=3KN/m2 活載：施工荷載 q1k=1.5KN/m2 q1=1.4×1.5=2.1KN/m2 施工階段的內(nèi)力按彈性計算，不考慮活荷載的不利布置，以1m寬板帶為計算單元： 跨中正彎矩： KN·m 支座負(fù)彎矩： KN·m 支座剪力： KN2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： g2k=5.3KN/m2 g2=1.2×5.3=6.36KN/m2 樓面： g2k=4.49KN/m2 g2=1.2×4.49=5.388KN/m2 活載： 屋面： q2k=0.65KN/m2 q2=1.2×0.65=0.78KN/m2 樓面： q2k=5.00KN/m2 q2=1.2×5.00=6.0KN/m2 顯然樓面的總荷載大于屋面總荷載，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70mm<100mm，以1m寬板帶為計算單元： 跨中彎矩按簡支梁計算： 支座負(fù)彎矩按固結(jié)計算： 支座剪力： 換算為一個波矩寬度b=230mm時的內(nèi)力： 跨中彎矩： M=9.25×230/1000=2.13KN·m 支座負(fù)彎矩： M’=6.17×230/1000=1.42KN·m 支座剪力： V=17.42×230/1000=4.01KN8.3.2組合版的驗算1壓型鋼板驗算（施工階段） 抗彎驗算： ，滿足要求。 撓度驗算： ，滿足要求。2組合板驗算（使用階段） 組合板有效高度： h0=75-hf+65=75-51+65=89mm 正截面抗彎計算： ，因此組合板的塑性中和軸在混凝土板中： =4.16KN·m>2.13KN·m3斜截面抗剪驗算 滿足驗算。4支座負(fù)彎矩配筋計算 h0=65-as=45mm ,滿足要求。 實配， 為便于施工，實際按雙向通長配筋。5撓度計算 由變形相等原則，將混凝土材料等效為鋼材： 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： 組合截面慣性矩： 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： 組合截面慣性矩： 荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下的撓度計算： 滿足要求。 荷載準(zhǔn)永久組合下的撓度計算： 滿足要求。6自振頻率計算 僅考慮恒載作用下組合板的撓度： 自振頻率，滿足要求。 另，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備。第九章節(jié)點設(shè)計第九章節(jié)點設(shè)計9.1梁柱節(jié)點域驗算 此結(jié)構(gòu)7度設(shè)防，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。從內(nèi)力組合中可以看出，與B軸柱連接的梁端彎矩較大，所以以B軸梁柱節(jié)點設(shè)計。其最不利內(nèi)力為：M=1707.65KN·m，V=612.17KN。1節(jié)點域穩(wěn)定驗算 7度設(shè)防，框架柱腹板應(yīng)滿足：，滿足要求。2節(jié)點域抗剪驗算1）抗剪強度驗算 無震組合： 有震組合： 截面模量： 對于底層中柱左節(jié)點： 無震組合：Mb1=1596.25KN·m.Mb2=1707.65KN·m，滿足要求。 有震組合：Mb1=1495.46KN·m.Mb2=1558.03KN·m，滿足要求。2）抗剪屈服承載力 中柱節(jié)點： ，滿足要求。9.2框架節(jié)點設(shè)計9.2.1梁柱節(jié)點設(shè)計 H形截面梁與H形截面柱采用剛性連接，梁翼緣與柱采用完全焊透的坡口對接焊縫連接，采用E50型焊條，手工焊；梁腹板與柱連接采用高強度螺栓連接，按彈性設(shè)計梁腹板計入彎矩，抗震設(shè)防烈度7度。如下圖所示。 圖9-1主梁與柱連接節(jié)點 以一層中跨梁左端節(jié)點驗算如下： 無震組合：M=1707.65KN·m.V=612.17KN·m 有震組合：M=1558.03KN·m.V=478.82KN·m1節(jié)點螺栓處彈性設(shè)計計算 翼緣慣性矩： If=2×400×26×3872=3115195200mm4 腹板慣性矩： Iw=22×(800-52)3/12=767266485.3mm4 翼緣承擔(dān)的彎矩： 腹板承擔(dān)的彎矩： 梁翼緣焊縫抗彎承載力驗算：，滿足要求。 腹板與柱翼緣的高強螺栓承載力驗算： 取N=0，計算螺栓群承載力： 則角點螺栓所受合力為： 有震組合亦滿足，故計算略。2節(jié)點連接板彈性設(shè)計計算1)梁翼緣完全焊透的對接焊縫強度驗算：滿足要求。(1)連接板厚度確定：連接板凈截面與梁腹板凈截面相等計算厚度t：根據(jù)螺栓間距最大要求確定連接板厚度t：根據(jù)支撐板的寬度，求連接板厚度t：綜合以上數(shù)值并考慮腹板彎矩，取連系板的厚度t=14mm，則f=295N/mm2，fv=170N/mm2(2)驗算連接板的強度：驗算連接板的抗剪強度： 螺栓連接處的連接板凈截面面積滿足要求。驗算連接板在作用下的抗剪強度：螺栓連接處的連接板凈截面模量： 滿足要求。連接板在作用下的折算應(yīng)力：滿足要求。(3)連接板與柱相連的雙面角焊縫抗剪強度:按構(gòu)造求雙面角焊縫焊腳尺寸取。根據(jù)受力驗算則：有效焊縫長度：有效焊縫截面模量：正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)： 連接焊縫承載力抗震調(diào)整系數(shù)取，滿足要求。根據(jù)梁腹板凈截面面積抗剪承載力的50%，驗算角焊縫焊腳尺寸：梁腹板凈截面面積滿足要求。2）梁翼緣全熔透坡口焊縫極限承載力驗算（1）翼緣的抗彎極限承載力： 不滿足，可采取構(gòu)造措施，在梁的上下翼緣側(cè)焊接楔形板，板厚同梁翼緣厚，寬度伸至柱翼緣并采用對接焊縫與柱腹板連接。經(jīng)驗算滿足。(3)腹板的極限抗剪承載力： 腹板凈截面的極限抗剪承載力 連接件凈截面極限抗剪承載力連接件角焊縫的極限受剪承載力：梁腹板采用高強度螺栓與柱連接板的極限受剪承載力：10.9級螺栓鋼材的抗拉強度最小值M30螺栓螺紋處的有效截面面鋼材的極限承壓強度，取螺栓極限受剪承載力：螺栓對應(yīng)板件極限承載力：取以上各項極限受剪承載力取其最小值進行極限承載力驗算，即滿足要求。 滿足要求。3節(jié)點域驗算 節(jié)點域的柱腹板厚度驗算：節(jié)點域的屈服承載力計算： H型截面柱節(jié)點域的體積梁全塑性受彎承載力取，柱腹板厚度不滿足要求，宜將腹板加厚。，取20mm如圖示，加厚板件與柱腹板采用對接焊接連接。圖9-2節(jié)點域柱腹板加厚連接詳圖滿足要求。9.2.2主、次梁節(jié)點 主次梁節(jié)點為鉸接連接。次梁腹板采用M30高強度螺栓與框架梁加勁肋相連，承壓型連接，加勁肋厚度10mm，螺栓的強度等級10.9級，P=355KN。螺栓孔d0=32mm，de=26.7mm，螺栓如圖9-3所示。圖9-3主次梁節(jié)點連接詳圖 由前面計算可知縱向次梁梁端剪力V=1.2×100.58+1.4×112=277.5KN 螺栓群所受偏心彎矩：M=Ve=277.5×(400/2-8-74)×10-3=38.02KN·m螺栓安排設(shè)計1螺栓構(gòu)造驗算： 端距（邊距）取129mm＞2d0=2×32=64mm，滿足； 螺栓中矩取96mm>3d0=3×32=96mm，滿足。2螺栓的抗剪驗算： 單栓承載力：螺栓強度滿足要求。墻梁與柱連接的隅撐設(shè)計 為保證墻梁的整體穩(wěn)定，在距柱軸線1/8梁跨即距離1m處處，應(yīng)設(shè)置角隅撐，隅撐長細(xì)比隅撐的最大軸向壓力設(shè)計值為：梁受壓翼緣的截面面積梁翼緣抗壓強度設(shè)計值隅撐與梁軸線的夾角，取45度。取L100×80×10不等邊角鋼連接長度：長細(xì)比：，滿足要求。查表得φ=0.231（b類截面）對于單面連接的單角鋼軸心受壓構(gòu)件，考慮強度折減系數(shù)后可不考慮彎扭效應(yīng)的影響。長邊相連的不等邊角鋼取滿足要求。由于軸力較小，所以梁腹板上銜接鋼板去100mm×100mm，角焊縫全部結(jié)合構(gòu)造考慮要求取，則角鋼與銜接板直接一個M24高強螺栓鏈接即可：節(jié)點板尺寸見圖紙。主梁加勁肋計算 設(shè)加勁肋板厚ts取10mm，焊腳hf=8mm，支撐加勁肋為189mm×748mm×10mm。1穩(wěn)定性計算 支座反力N=2V=2×277.5=555KN計算截面面積A=tsbs+2×15×tw2=10×400+2×15×222=18520mm2繞腹板中心線的截面慣性矩I=1/12×10×4003=5.33×107回轉(zhuǎn)半徑計算長度取梁腹板高長細(xì)比截面屬于b類，查表，則穩(wěn)定性合格。2承壓強度驗算承壓面積Ab=400×10=4000mm2鋼材端面承壓強度設(shè)計值：fce=400N/mm23焊縫驗算 焊縫計算長度，考慮加勁肋板切角長度65mm。lw=hw-2×65=748-130=618mm>60hf=60×8=480mm,取lw=480mm焊縫截面模量WW=1/6×0.7hflw2=1/6×0.7×8×4802=215.04×103焊縫受力：強度滿足。次梁外伸腹板驗算1承載力驗算 ＜，滿足要求。2拉剪撕裂驗算， ＜，滿足要求。主次梁連接合格。9.3柱柱節(jié)點設(shè)計柱連接點在三層梁上1/3高處即在H=12m處進行連接。上柱翼緣開V型坡口,腹板開K型坡口,采用二級對接焊縫,滿足極限設(shè)計承載力原則,對于強度無需驗算。對于下柱焊接H型柱,拼接接頭上、下方各100mm范圍內(nèi),柱翼緣板與腹板間的焊縫采用全熔透焊縫。一層中柱下端設(shè)計內(nèi)力：無震組合：M=264.05KN·m，N=6876.35KN，V=46.99KN有震組合：M=873.74KN·m，N=5031.54KN，V=204.81KN1彈性設(shè)計 翼緣幾何參數(shù)：=2×650×30×=6555900000腹板幾何參數(shù)：=×26×-2×26×32×()=967579166.7翼緣承擔(dān)的內(nèi)力： 腹板承擔(dān)的內(nèi)力：873.74-761.37=112.376876.35-4842.5=2033.850.5×16380×170=1392.3＞204.81=5×2×1002+6×(1102+2202)=463000 ＜，滿足要求。柱翼緣對接焊縫抗彎：＜，滿足要求。2框架柱極限承載力驗算1）框架柱抗彎極限承載力：==16146.65=2×650×30×(850-30)×470×=15030.6=（650×30×2+(790-5×32)×26）×295×=16337.1KN0.421＞0.13=10750=15030.6>=1.2×10750=12900，滿足要求。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=0.58×2×560×1040=675.14KN=30×（28+26）×1.5×470×=1099.8KNKN 腹板凈截面極限抗剪承載力KN 拼接板凈截面極限抗剪承載力KN4148.47KN＞KN且＞=0.58×748×26×295×=33227.5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：358.3788.3931.68＜＝1099.8，滿足要求。 框架柱的拼接滿足要求9.4柱腳設(shè)計本工程采用埋入式柱腳，混凝土C30（，），箍筋采用HPB300鋼筋（），縱筋采用HRB335鋼筋（），圓柱頭栓釘采用4.6級（,），直徑mm。中柱最不利內(nèi)力 M=873.74KN·m，N=6876.35KN，V=204.81KN1柱翼緣栓釘數(shù)量確定柱一側(cè)翼緣栓釘承擔(dān)的剪力：2397.5121.780.7×3.14×252×359/4=123.29121.78柱一側(cè)翼緣所需栓釘個數(shù)：19.69個滿足規(guī)范框架柱埋入深度應(yīng)大于2=1300mm，栓釘水平和豎向間距均不大于200mm的要求，取柱埋入深度=1500mm，栓釘個數(shù)（每側(cè)）=21個，栓釘沿柱翼緣寬度方向布置3列，栓釘水平間距為150mm、豎向間距為200mm。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900mm，且滿足。規(guī)范規(guī)定，埋入式柱腳鋼柱翼緣外混凝土厚度中柱不小于180mm，邊柱不小于250mm，此處統(tǒng)一取300mm。2底板設(shè)計1）確定底板尺寸B×D選用B×D=690×1090mm2=752×103底板最大應(yīng)力且滿足D<2B，故底板尺寸為690×1090mm2滿足要求。2）底板厚度底板反力：M1=8.48×690×502/2＋2×8.48×(1/2×50×50)×(2/3×50)=8.127×106N·mmM2=8.48×1090×502/2＋2×8.48×(1/2×50×50)×(2/3×50)=10.247×106N·mm同時不應(yīng)小于柱的較厚板件厚度且不宜小于20mm，所以底板厚度取30mm。3）柱身與底板水平角焊縫連接取周邊焊縫需要的焊腳尺寸采用hf=12mm,滿足要求。3柱腳的混凝土承載力驗算 =2.60＜，滿足要求。4包腳內(nèi)配筋1）包腳內(nèi)縱向主筋3870此處，混凝土保護層厚度取30mm，實配主受力筋，架立筋，=4630?？v筋間距186/190mm小于200mm，詳見建施，滿足要求。由以上計算可知柱腳處混凝土外輪廓尺寸為：990mm×1390mm；2）一般箍筋配置：包腳頂部保護層厚度設(shè)置為30mm，在外包部分設(shè)置1310@100的箍筋，在頂部設(shè)置312@50的加強箍筋。作用于包腳柱底部的水平剪力包腳部分配置水平箍筋時，其斜截面的抗剪承載力驗算：滿足要求。5錨栓設(shè)計說明沒有拉應(yīng)力出現(xiàn)，僅需要按構(gòu)造在底板設(shè)置錨栓，即設(shè)置2個直徑為24mm的錨栓。錨固深度≥25d=25×24=600mm，取706對于邊柱腳，只將底板尺寸對應(yīng)改為890mm×1290mm，其余數(shù)據(jù)均不變，則必然滿足，可不必驗算。第十章樓梯設(shè)計第十章樓梯設(shè)計該鋼樓梯（鋼板和角鋼均采用Q235鋼材）采用6mm鋼折板做踏板，上面澆注混凝土，踏板兩端用角焊縫與樓梯梁（槽鋼）連接。這種做法利用50mm混凝土克服了一般鋼梯隔音效果差的弱點，同時槽鋼上翼緣可以焊接合金樓梯扶手，施工簡便圖10-1踏步板構(gòu)造圖10.1荷載計算 樓梯均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為QUOTEq1=2.5kNm2 平臺區(qū)均布恒荷標(biāo)準(zhǔn)值QUOTEq2=25×0.05+78×0.006+1=2.8 梯段區(qū)均布恒荷標(biāo)準(zhǔn)值為。10.2平臺梁的設(shè)計與驗算1荷載匯集 平臺梁選擇采用[10輕型熱軋槽鋼，間距1000mm。 選擇受力最不利的一種同類桿件進行驗算。 均布恒荷標(biāo)準(zhǔn)值：g1k=2.8×1=2.8KN/m 均布活荷標(biāo)準(zhǔn)值：g1k=2.5×1=2.5KN/m1500mm1500mm圖10-2平臺梁計算簡圖2內(nèi)力計算 平臺梁自重引起梁上均布荷載：g1=10×9.8×10-3=0.098KN/m 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q1k=2.8+0.1+2.5=5.4M/m 均布荷載設(shè)計值：q1=(2.8+0.1)×1.2+2.5×1.4=7.0KM/m 內(nèi)力設(shè)計值：M=1.97KN·m，V=5.25KN 內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值：Mk=1.52KN·m，Vk=4.07KN3截面強度驗算 [10輕型熱軋槽鋼：Wx=39.7cm3,S=23.5cm3,Ix=198cm4,t=8.5mm ,滿足要求。，滿足要求。4撓度驗算 滿足要求。 由于有平臺板的連續(xù)側(cè)向支撐，不必驗算整體穩(wěn)定；型鋼梁局部穩(wěn)定滿足要求，不必驗算。10.3梯段梁的設(shè)計與驗算圖10-3樓梯斜梁詳圖1荷載匯集梯段梁選擇采用[20a輕型熱軋槽鋼，梯段寬為1.43m。選擇受力最不利的一種同類桿件進行驗算。均布恒荷標(biāo)準(zhǔn)值：QUOTEq1=4.2×0.8=；均布活荷標(biāo)準(zhǔn)值：QUOTEq2=2.5×0.8=2內(nèi)力計算平臺梁自重引起梁上均布荷載：g2=17.24×1.155×9.8×10-3=0.2KN/m 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q1k=3.465+0.2+2.06=5.8KM/m 均布荷載設(shè)計值：q1=(3.465+0.2)×1.2+2.06×1.4=7.37KM/m 內(nèi)力設(shè)計值：M=11.8KN·m，V=11.9KN 內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值：Mk=9.3KN·m，Vk=9.4KN圖10-4梯段梁計算簡圖3截面強度驗算 [20a輕型熱軋槽鋼：Wx=108cm3,S=63.9cm3,Ix=866cm4,t=10mm,滿足要求。，滿足要求。4撓度驗算 滿足要求。 由于有梯段板的連續(xù)側(cè)向支撐，不必驗算整體穩(wěn)定；型鋼梁局部穩(wěn)定滿足要求，不必驗算。10.4平臺邊梁的設(shè)計與驗算1荷載匯集 平臺邊梁選擇采用熱軋I20a鋼，平臺邊梁跨度3.0m。圖10-5樓梯平臺示意圖選擇受力最不利的一種同類桿件進行驗算。平臺梁傳來的恒荷集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：QUOTEF1=1.68×1.05=1.76kN平臺梁傳來的活荷集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：QUOTEF10=1.5×1.05=1.58kN梯段梁傳來的恒荷集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：QUOTEF2=3.36×1.6=5.38kN梯段梁傳來的活荷集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：QUOTEF20=2.0×1.6=3.2kN圖10-6平臺邊梁計算簡圖2內(nèi)力計算 內(nèi)力設(shè)計值：M=13.3KN·m，V=9.7KN 內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值：Mk=9.1KN·m，Vk=6.7KN3截面強度驗算 熱軋I20a型鋼：Wx=477cm3,S=225.6cm3,Ix=4770cm4,t=8mm,滿足要求。，滿足要求。4撓度驗算 滿足要求。 由于有梯段板的連續(xù)側(cè)向支撐，不必驗算整體穩(wěn)定；型鋼梁局部穩(wěn)定滿足要求，不必驗算。第十一章基礎(chǔ)設(shè)計第十一章基礎(chǔ)設(shè)計表11-1地基各土層物理、力學(xué)指標(biāo)土層編號土層名稱層底埋深（m）層厚（m）fak（KPa）qsa（KPa）1雜填土4.24.2581.81622-1粉質(zhì)粘土7.83.61206.05421250.7232-2泥質(zhì)粘土11.63.8906.4930950.8642-3粉質(zhì)粘土14.73.11406.66501403.4453-3粉質(zhì)粘土18.13.42608.62852102.8265-1強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖>18.1260500011.1選擇樁型、樁端持力層、承臺埋深1選擇樁型 根據(jù)施工場地、地基條件以及場地周圍環(huán)境條件，選擇樁基礎(chǔ)(端承樁)。因轉(zhuǎn)孔灌注樁泥水排泄不便，為減少對周圍環(huán)境污染，采用靜壓預(yù)制樁，這樣可以較好的保證樁身質(zhì)量，并在較短的施工工期完成沉樁任務(wù)，同時，當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)力量、施工設(shè)備以及材料供應(yīng)也為采用靜壓樁提供可能性。2選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深 依據(jù)地基土的分布，第6層是強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，是比較適合的樁端持力層。樁端全斷面進入持力層2m（≥5d），工程樁入土深度h=4.2+3.6+3.8+3.1+3.4+2=20.1m 由于第1層厚1.8m，地下水位為離地表1.1m,為了使地下水對承臺沒有影響，所以選擇承臺頂沒入地下水位下0.5m，即承臺埋深為3.1m，樁基得有效樁長即為20.1-3.1=17m。樁截面尺寸選用：由于經(jīng)驗關(guān)系建議：樓層<10時,樁邊長取300～400,本設(shè)計取400mm×400mm，由施工設(shè)備要求，樁分為兩節(jié)，上段長9m，下段長8m（不包括樁尖長度在內(nèi)），實際樁長比有效樁長長1m，這是考慮持力層可能有一定的起伏以及樁需要嵌入承臺一定長度而留有的余地。初步確定邊柱承臺尺寸為3.2m×3.2m，中柱承臺尺寸為3.6m×3.6m。查《規(guī)范》和經(jīng)驗知：樁頂嵌入承臺0.1米。樁身材料：混凝土，C30級，=14.3；鋼筋，二級鋼筋，==300。承臺用C20混凝土，=9.6；=1.1011.2確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值本設(shè)計屬于二級建筑樁基，采用經(jīng)驗參數(shù)法估算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。樁端的豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式 單樁豎向承載力特征值：（GB50007-2002） = 單樁豎向承載力設(shè)計值：(JGJ94-94) =11.3確定樁數(shù)和承臺地面尺寸（取承臺及其上的土的平均重度):下面以邊柱、中柱的荷載分別計算1邊柱樁數(shù)和承臺的確定最大軸力組合的荷載：M=883.11KN·m，N=3246.61KN，V=119.53KN樁基承臺和承臺以上土自重設(shè)計值為：G＝3.2×3.2×3.1×20＝634.88kN初步估算樁數(shù),由于柱是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，規(guī)范中建議取1.1~1.2，現(xiàn)在取1.1的系數(shù)，即： 取樁數(shù)n=5根，樁距Sa=1.4m≥3d=1.2m,樁的平面布置如右圖11-1示圖11-1邊柱柱基樁平面布置圖2中柱樁數(shù)和承臺的確定最大軸力組合的荷載：M=873.74KN·m，N=6876.35KN，V=204.81KN樁基承臺和承臺以上土自重設(shè)計值為：G＝3.6×3.6×3.1×20＝759.5kN初步估算樁數(shù),由于柱是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，規(guī)范中建議取1.1~1.2，現(xiàn)在取1.1的系數(shù)，即： 取樁數(shù)n=9根，樁距Sa=1.5m≥3d=1.2m,樁的平面布置如右圖11-2示圖11-2中柱柱基樁平面布置圖11.4樁頂作用效用驗算1邊柱單樁所受的平均作用力單樁所受的最大作用力：<1.2Ra=1225.34KN，滿足要求。2中柱單樁所受的平均作用力單樁所受的最大作用力：<1.2Ra=1225.34KN，滿足要求。11.5樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 兩段樁長為9m和8m，采用雙點吊立的強度計算進行樁身配筋設(shè)計。吊點位置在距樁頂、樁端平面處，起吊時樁身最大正負(fù)彎矩，其，，為每米樁的自重，故： 樁身截面有效高度 查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》()附表得ξ=0.044，ξ·=0.044，樁身受拉主筋配筋量： 為便于配筋，上下兩段樁都采用相同的配筋，選用220（628mm2），因此整個截面的主筋為420（1256），其配筋率5%>，其他構(gòu)造鋼筋見施工圖，樁的吊裝圖如圖3所示。圖11-3樁的吊裝圖 樁身強度：上段樁吊點位置：距樁頂、樁端處下段樁吊點位置：距樁頂、樁端處箍筋采用8@200,在樁頂和樁尖應(yīng)適當(dāng)加密，具體見樁身結(jié)構(gòu)施工圖。樁尖長，取，樁頂設(shè)置三層8@50鋼筋網(wǎng)，層距。 由端承樁組成的群樁基礎(chǔ)，通過承臺傳遞到各樁頂?shù)呢Q向荷載，其大部分由樁身直接傳遞到樁端。因此，端承型群樁中基樁（單樁）與（獨立）單樁相近，樁與樁的相互作用，都小到可以忽略不計，端承型群樁的承載力可近似取為各單樁承載力之和，由于端承樁的樁端持力層比較堅硬，因此其沉降也不致因樁端應(yīng)力的重疊效應(yīng)而顯著增大，一般無需計算沉降。群樁極限承載力Pu=n×Qu11.6承臺計算 承臺高1.5m，樁頂伸入承臺100mm，鋼筋的保護層取70mm，則承臺有效高度：。 各樁凈反力計算如下： 中柱A/D樁：＝＝764.04-179.60=584.44kN 中柱B/D樁：＝＝764.04+179.60=943.64kN11.6.1承臺受沖切承載力驗算1邊柱柱邊沖切 邊柱A/C樁：＝ ＝649.32-261.18=388.14kN 邊柱B/D樁：＝ ＝649.32+261.18=910.50kN 柱對承臺的沖切，按下式計算：， 其中=3246.61-（388.14+910.5）=1947.97KN ＝＝1.13；＝＝1.13 1.1N/㎜,柱頂平均凈反力N=3246.61/5=649.322kN=3246.61-649.32=2597.29kN 所以=2[1.13(0.55+0.725)+1.13(0.75+0.725)]1.1×1.33×103=9092.55kN>Fl=2597.29kN，滿足要求。2中柱柱邊沖切 中柱A/D樁：＝＝764.04-179.60=584.44kN 中柱B/D樁：＝＝764.04+179.60=943.64kN 柱對承臺的沖切，按下式計算：， 其中=6876.35-（584.44+943.64）=5348.27KN ＝＝1.07；＝＝1.07 其中：F柱根部軸力設(shè)計值Fl扣除土和自重作用在錐體上的沖切設(shè)計值λox,λoy沖跨比αox,αoy柱邊或變階處到樁邊的水平距離h0沖切破壞錐體的有效高度∑Ni沖切破壞錐體范圍內(nèi)樁的凈反力設(shè)計制之和 1.1N/㎜,柱頂平均凈反力N=6876.35/9=764.04kN=3246.61-649.32=2597.29kN 所以=2[1.07(0.65+0.775)+1.07(0.85+0.775)]1.1×1.33×103=9549kN>Fl=5348.3kN，滿足要求。11.6.2角柱向上沖切1邊柱角柱向上沖切 從柱角內(nèi)邊緣至承臺外邊緣距離，。=(800/h0)1/4=(800/1.33)1/4=4.95 其中：F柱根部軸力設(shè)計值Fl扣除土和自重作用在錐體上的沖切設(shè)計值β1x,β1y沖切系數(shù)βhp沖切截面高度影響系數(shù)λox,λoy沖跨比α1x,α1y柱邊或變階處到樁邊的水