某中学多层教学楼建筑结构设计

发布时间:2023-08-31 20:08:27浏览次数:59
某中学多层教学楼建筑结构设计摘 要本工程占地面积约 1014.475 平方米,建筑面积 5100 平方米。本建筑主体为五层,总高度 18.3 米,室内外高差为 0.60 米,女儿墙高 0.9 米。建筑采用一形,总长度为 52.70 米,总宽度为 17.4 米。建筑立面规整,采用米色瓷砖装饰外墙,女儿墙用钢筋混凝土砌筑,首层隔墙采用混凝土砌块砌筑, 其他层隔墙采用空心砖砌筑。除正门为玻璃门外,其余均采用实木门,窗均采用塑钢窗。本工程结构形式为钢筋混凝土现浇框架结构,框架柱混凝土强度等级为 C25,首层柱子截面为 600¿600 mm2,其余层柱子截面为 500¿500 mm2,框架梁混凝土强度等级为 C25,纵向框架梁截面为 350¿800 mm2,横向框架梁截面为 350¿700 mm2,350¿650 mm2,350¿400 mm2。建筑地点地质条件良好,采用柱下独立基础,基础埋深为 2.0m,混凝土强度为 C25。设计严格遵守我国现行规范,计算中包括地震荷载计算,风荷载计算 , 内力组合,框架梁设计, 框架柱设计, 基础设计,楼板设计, 楼梯设计。关键词:框架梁,柱下独立基础,钢筋混凝土,地震荷载2 总设计说明2.1 建筑论述 (4)设计时应注意就地取材,节约材料本次设计基础埋身 2.5m,埋自到中沙层。设计的内容和一般步骤:(1)确立基础材料和结构类型以及平面布置方式。(2)选择基础的埋自深度。(3)确立地基土的承载力。(4)确立基础的体面尺寸。(5)进行必要的地基验算。(6)进行基础的结构设计。绘制基础施工详图,并提出施工说明。从结构形式的角度说,混凝土材料的常用结构有框架结构、框剪结构、剪力墙结构,后两者是用于 50 米左右的高层建筑,框架结构使用于多层建筑,柱网形势也比较灵活适用于本次设计的综合楼。另外从施工角度说,钢筋混凝土框架结构有分成现浇和装配式两种。其中,装配式框架结构在一段时间里由于其适合大规模工业化生产,生产速度快,建筑周期短而受到推崇;但近一时期,由于商品混凝土、钢模板和一些新的施工工艺的涌现,现浇框架结构的建筑周期极大缩短、施工质量明显提高、建筑造价不断降低,而且现浇框架整体性好对于结构抗震相当有利,所以本次结构设计选择现浇框架结构。基础型式的选择也是从经济技术这个角度出发来考虑的:基础可以分成深基础和浅基础。考虑到本建筑自重较小,地质条件良好,从技术需要的角度考虑选择天然地基上的浅基础。浅基础又分成无筋扩展基础、扩展基础、柱下十字交叉基础、筏板基础。显然,采用柱下十字交叉基础和筏板基础是一种浪费;而无筋扩展基础是刚性基础,所选材料抗拉强度大但抗拉和抗弯强度很低,设计时, 要求一定的刚性角,以免基础被拉坏,所以基础相对很高,基坑深度加大,基底压力增加,也不利于抗震;扩展基础包括柱下钢筋混凝土单独基础、墙下钢筋混凝土单独基础、柱下钢筋混凝土条形基础、墙下钢筋混凝土条形基础。柱下单独基础是柱基础最常用、最经济的一种类型,它是用于柱距 4—12 米,荷载不大且均匀、场地均匀、对不均匀沉降有一定适应能力的结构的柱做基础;墙下单独基础考虑上部和在较小或者浅层土较差时的情况;钢筋混凝土条形基础用于处理地基软弱而荷载又较大时的工程问题。因次综合各种因素本次结构设计选择了柱下钢筋混凝土独立基础。 本次结构设计采用抗震设计。严格按照《混凝土设计规范》《建筑抗震设计规范》《建筑荷载设计规范》《建筑基础设计规范》等国家规范进行结构的设计。一些设计的取值方法按照规范和国家标准进行取值。结构方案合理,设计符合要求。3 荷载计算及截面尺寸的选取3.1 截面尺寸选取(1)框架柱:根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸:N/fcbh≤0.9(三级框架) (框架柱的负荷面积内恒载按 6kN/m2初估,活载为 2kN/m2)N=(1.2×10+1.4×2)×一根柱的负荷面积×层数 选定柱截面尺寸: 底层 bc=hc=600×600mm ;其它层bc=hc=500×500mm(2)框架梁:由挠度、裂度控制 h=(1/8~1/14)l b=(1/2~1/3)h 选定纵向框架梁截面尺寸为8700/8=1087 8700/14=621: bb×hb=350mm×800mm4200/8=525 4200/14=300: bb×hb=350mm×500mm 选定横向框架梁截面尺寸为:8400/8=1050 8400/14=600 C-D 跨:bb×hb=350mm×700mm7200/8=900 7200/14=514 A-B 跨:bb×hb=350mm×650mm3000/8=375 3000/14=214 B-C 跨:bb×hb=350mm×400mm 次梁截面尺寸为(1/14~1/18)l,选定1)C-D 跨 bb×hb=300mm×650mm; 2)A-B 跨 bb×hb=300mm×600mm;(3)楼板厚度:1/40×4200=105mm 取 h=120mm 楼梯板选为120mm3.2 荷载汇集 3.2.1 恒载 1)屋面(不上人)改性沥青防水层 0.3kN/m220mm 厚 1 3﹕ 水泥砂浆找平 20×0.02=0.4kN/m2100mm 厚再生聚苯乙烯板保温 3.5×0.1=0.35kN/m2焦渣找坡最薄处 30mm 平均厚 150 mm 10×0.15=1.5kN/m2120mm 厚钢筋混凝土板 25×0.12=3.0kN/m220mm 厚 1 3﹕ 水泥砂浆找平 20×0.02=0.4kN/m220mm 厚板下抹灰 17×0.02=0.34kN/m2 =5.90kN/m22)楼面:水磨石地面 0.65kN/m220mm 厚水泥砂浆地面 0.4kN/m2120mm 厚钢筋混凝土板 3.0kN/m220mm 厚板下混合砂浆抹灰 0.34kN/m23) 梁重:(考虑梁上抹灰,取梁自重 26kN/m3)纵向框架梁: 26×0.80×0.35=7.28kN/m 26×0.50×0.35=4.55kN/m 横向框架梁:: 26×0.70×0.35=6.37kN/m26×0.65×0.35=5.915kN/m 26×0.40×0.35=3.64kN/m次梁: 1)26×0.65×0.3=5.07kN/m 2)26×0.6×0.3=4.68kN/m 外墙: 底层:19×0.37=8.55 kN/m2 其他层:9.8×0.37=4.41 kN/m2 内墙: 底层:19×0.24=4.56 kN/m2 其他层:9.8×0.24=2.352 kN/m2抹灰: 外墙面外抹灰:20 厚水泥砂浆 0.40kN/m2 外墙面内抹灰及内墙面抹灰:20 厚石灰砂浆 0.34 kN/m2总墙重: 外墙:底层:8.55+0.4+0.34=9.29 kN/m2 其他层:4.41+0.4+0.34=5.15 kN/m2内墙: 底层:4.56+0.34×2=5.24 kN/m2 其他层:2.352+0.34×2=3.032 kN/m2柱: 27×0.60×0.60=9.72 kN/m 27×0.5×0,5=6.75 kN/m(考虑到柱子抹灰,取柱子自重 27kN/m3)门、窗: 门:0.2kN/m2 窗:0.4kN/m2 3.2.2 活荷载 卫生间: 2.0 kN/m2 (教学楼)走廊、门厅、楼梯: 2.0 kN/m2 (教学楼)屋面活载: 0.5 kN/m2 (不上人屋面) ;2.0 kN/m2(上人屋面) 舟山雪载: 0.5 kN/m2 舟山基本风压: 0.85kN/m23.3 重力荷载代表值的计算3.3.1 计算简图及层数划分3.3.2 各层重力荷载代表值计算4 水平荷载作用下的框架内力分析 (框架结构的水平荷载包括水平地震作用和风荷载,本设计只计算横向水平地震作用和 横向风荷载)4.1 层间侧移刚度的计算4.1.1 梁线刚度在计算梁线刚度时,考虑楼板对梁刚度的有利影响,即板作为翼缘工作。在工程上,为简化计算,通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩 I0,然后乘以增大系数。中框架梁 I=2.0I0 边框架梁 I=1.5I0梁采用 C25 混凝土,EC=2.8×104N/MM2横向框架:中框架: 8.4m 跨:Kb=2EI/L (4-1)= (2×28×106×1/12×0.35×0.74)/8.4=6.6×104kN.m3.0m 跨:Kb=2EI/L (4-2) = (2×28×106×1/12×0.4×0.354)/3.0=0.62×104kNm 7.2m 跨: Kb=2EI/L (4-3)= (2×28×106×1/12×0.35×0.654)/7.2=6.2×104kNm 边框架8.4m 跨: Kb=1.5EI/L (4-4)= (1.5×28×106×1/12×0.35×0.74)/8.4=4.95×104kN.m3.0m 跨:Kb=1.5EI/L (4-5)= (1.5×28×106×1/12×0.35×0.44)/3.0=0.465×104kNm 7.2m 跨: Kb=1.5EI/L (4-6)= (1.5×28×106×1/12×0.35×0.654)/7.2 =4.65×104kNm 4.1.2 柱线刚度柱采用 C30 混凝土 Ec=3×104N/mm2,首层高度 5.2m,2-5 层 3.6m。柱截面:底层 600mm×600mm、 2~5 层 500mm×500mm (4-7) (4-7)= (3×107×1/12×0.64)/5.2=6.21×104kNm (4-8) = (3×107×1/12×0.54)/3.6=4.32×104kNm 4.1.3 柱的侧移刚度一般层: K=ΣKb2 Kc (4-9) α=K2+ K (4-10) D=12 αKch2 (4-11)首层: K=ΣKbKc (4-12) α=0 .5+K2+K (4-13) D=12 αKch2 (4-14)4.2 水平地震作用分析(采用底部剪力法)4.2.1 框架水平地震作用及水平地震剪力计算表 4-1 地震周期计算层Gi ∑Gi∑Di(104)δi=∑Gi/∑Di Ut=∑δi5 10832.8 10832.75 54.22 0.0200 0.364 12210 23042.79 54.22 0.0425 3 12559.5 35602.28 54.22 0.0657 2 12559.5 48161.77 54.22 0.0888 1 15127.9 63289.72 44.199 0.1432 T1= (4-15)=1.7×0.6×0.361/2 =0.61s 场地Ⅱ类,Tg=0.35S, αmax=0 . 08, T11.4T﹥g=0.49s (4-16)δn=0 .08 T1+0 . 07 (4-17)=0.08×0.61+0.07=0.119 (4-18)=(0.35/0.61) 0.9 ×0.08=0.049 Geq= (4-19)= 0.85×63289.718=53796.260 KN (4-20)= 0.049×53796.260=2636.017KN (4-21) = 0.119×2689.902=313.686KN )1(1nEKnjjjiiiFHGHGF (4-22) Vi= ΔFn+∑i=1nFi> λ∑j=inGj (4-23)质点Hi(mGi(KN)FEK(KNδnΔFn(KNFi(KN)Vi(KN)λ∑j=inGjζ =0 .05γ=0 . 9η2=1. 0 本工程为教学楼,位于舟山市。建筑面积约 5100 平方米。建筑主体为五层框架,内设两部楼梯。总高度 19.5 米,室内外高差为 0.60 米,女儿墙高 0.9 米。建筑采用长方形,总长度为 52.7 米,总宽度为 19.4 米。建筑立面规整,,女儿墙为现浇混凝土,除正门和审批大厅为玻璃门外,其余均采用实木门,窗为塑钢窗。建筑立面规整,外观简洁大方,内部布置合理。建筑底层内设有大厅,楼内各种设施齐全。设计中依据 2011 届毕业设计任务书。遵照国家规定的现行各种设计规范、有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造资料集等相关资料。该区域属温润季风型气候,由于受大陆和海洋气团控制,其特征是春季多风干燥,夏季炎热多雨,秋季湿润凉爽。据舟山市中心气象台多年资料统计,气温多年平均为7.9℃,最高为 35.7℃,最低为-3.5℃,年平均降雨量为 734.5mm,集中在 6-9 月份,年平均相对湿度为 65%。冬季多西北风,夏季多西南风,春秋两季风大,风向不定,最大风速 12-15 米/秒,建筑地点冰冻深度为 1.00 米。舟山市地区基本风压为0.85KN/ m2,基本雪压为 0.50KN/ m2。依据本建筑物的性质、规模、高度及所处地理位置,设计要求其承担起这一环境 ) ) ) (KN)5 19.610832.752636.020.119313.69670.074 984.793 129.993 4 1612210.04616.545 1601.338 276.513 3 12.412559.49491.498 2092.835 427.227 2 8.812559.49348.805 2441.640 577.941 1 5.215127.95248.262 2689.902 759.477 4.2.2 水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算表 4-4 水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算层Vi(KN) hi(m)ΣDi(KN/m) Δuei=Vi/ΣDi(M)*10-3 Δuei/ hi*10-4 5 984.793 3.6 542200 1.816 5.04441601.338 3.6 542200 2.953 8.20332092.835 3.6 542200 3.860 10.72222441.640 3.6 542200 4.603 12.78612689.902 5.2 441990 6.086 11.704Δueihi﹤[Θe]=1550 所以满足规范规定的弹性位移要求。4.3 水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩4.3.1 反弯点高度修正y=( y0+ y1+ y2+ y3)h= yhy—反弯点到柱下端结点的距离,即反弯点高度。y0—标准反弯点高度比。 y1—上下横粱线刚度比对标准反弯点高度比y0的修正系数。y2—上层层高变化修正值。y3—下层层高变化修正值。y0根据框架总层数,该柱所在层数和梁柱线刚度比K查表得。表 4-5 中框架边柱 D 修正后反弯点高度比层h(m) Ky0 y1 y2 y3 y5 3.6 1.5278 0.35 0 0 0 0.354 3.6 1.5278 0.4 0 0 0 0.43 3.6 1.5278 0.45 0 0 0 0.452 3.6 1.5278 0.5 0 0 0 0.51 5.2 1.0628 0.65 0 0 0 0.65表 4-6 中框架中柱 C 修正后反弯点高度比层h(m) Ky0 y1 y2 y3 y5 3.6 1.4352 0.35 0 0 0 0.354 3.6 1.4352 0.4 0 0 0 0.43 3.6 1.4352 0.45 0 0 0 0.452 3.6 1.4352 0.5 0 0 0 0.51 5.2 0.9984 0.65 0 0 0 0.65表 4-7 中框架边柱 B 修正后反弯点高度比层h(m) Ky0 y1 y2 y3 y5 3.6 1.5787 0.35 0 0 0 0.354 3.6 1.5787 0.4 0 0 0 0.43 3.6 1.5787 0.45 0 0 0 0.452 3.6 1.5787 0.5 0 0 0 0.51 5.2 1.0982 0.65 0 0 0 0.65 表 4-8 中框架中柱 A 修正后反弯点高度比层h(m) Ky0 y1 y2 y3 y5 3.6 1.6298 0.35 0 0 0 0.354 3.6 1.6298 0.4 0 0 0 0.43 3.6 1.6298 0.45 0 0 0 0.452 3.6 1.6298 0.5 0 0 0 0.51 5.2 1.1626 0.65 0 0 0 0.654.3.2 柱端弯矩表 4-9 中框架边柱 D 剪力和弯矩层H ∑Di DD/∑Di Vi (kN)VikyM下M上(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kNm)(kNm)53.6542200173240.0320 984.793 31.465 0.3539.646 73.629 43.6542200173240.0320 1601.338 51.165 0.4 73.677 110.516 33.6542200173240.0320 2092.835 66.869 0.45108.327 132.400 23.6542200173240.0320 2441.640 78.014 0.5140.424 140.424 15.2441990140630.0318 2689.902 85.586 0.65 289.280 155.766 表 4-10 中框架中柱 C 剪力和弯矩层H ∑Di D D/∑DiVi (kN) Vik yM下M上 (m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kNm)(kNm)53.6542200179600.0331 984.793 32.621 0.35 41.102 76.332 43.6542200179600.0331 1601.338 53.043 0.4 76.382 114.573 33.6542200179600.0331 2092.835 69.324 0.45112.304 137.261 23.6542200179600.0331 2441.640 80.878 0.5145.580 145.580 15.2441990144880.0328 2689.902 88.172 0.65 298.023 160.474 表 4-11 中框架中柱 B 剪力和弯矩层H ∑Di DD/∑DiVi (kN)VikyM下M上(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kNm)(kNm)53.6542200176440.0325 984.793 32.047 0.35 40.379 74.989 43.6542200176440.0325 1601.338 52.110 0.4 75.038 112.557 33.6542200176440.0325 2092.835 68.104 0.45110.328 134.846 23.6542200176440.0325 2441.640 79.455 0.5143.018 143.018 15.2441990142150.0322 2689.902 86.511 0.65 292.407 157.450 表 4-12 中框架边柱 A 剪力和弯矩层H ∑Di DD/∑DiVi (kN)VikyM下M上(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kNm)(kNm)5 3. 5422 1671 0.03 984.79 30.35 0.35 38.246 71.02 6 00 2 08 3 4 8 43.6542200167120.0308 1601.338 49.357 0.4 71.075 106.612 33.6542200167120.0308 2092.835 64.507 0.45104.501 127.723 23.6542200167120.0308 2441.640 75.258 0.5135.464 135.464 15.2441990137710.0312 2689.902 83.809 0.65 283.274 152.532 注:(1)Vik=D∑DVi (4-24)(2)M下=Vikyh (4-25) (3)M上=Vik(1− y )h (4-26)4.4 水平地震作用下梁端弯矩按下式计算µB1= KB1 / (KB1+KB2) (4-27)MB1=(MC上+MC下)×µB1 (4-28)µB2= KB2 / (KB1+KB2) (4-29)MB2=(MC+MC)×µB2 (4-30) 表 4-13 水平地震作用下梁端弯矩层D 轴 C 轴MC上MC下µB1MDCMC上MC下µB1µB2MCBMCD573.629 39.646 173.629 76.332 41.102 0.0860.9146.565 69.768 4110.516 73.677 1150.162 114.573 76.382 0.0860.91413.388 142.287 3132.400 108.327 1206.078 137.261 112.304 0.0860.91418.373 195.270 2140.424 140.424 1248.752 145.580 145.580 0.0860.91422.178 235.706 1155.766 289.280 1296.191 160.474 298.023 0.0860.91426.321 279.733 表 4-14 水平地震作用下梁端弯矩层A 轴 B 轴MC上MC下µB1MABMC上MC下µB1µB2MBAMBC571.028 38.246 171.02874.989 40.379 0.9090.09168.165 6.824 4106.612 71.075 1144.858 112.557 75.038 0.9090.091139.019 13.917 3127.723 104.501 1198.798 134.846 110.328 0.9090.091190.785 19.099 2135.464 135.464 1239.964 143.018 143.018 0.9090.091230.292 23.055 1152.532 283.274 1287.996 157.450 292.407 0.9090.091273.126 27.343 4.5 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值VE=ME左+ME右L (4-31) 表 4-15 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值 层AB 跨梁端剪力 BC 跨梁端剪力 柱轴力LME左ME右VELME左ME右VE边柱 A 中柱 B(m)(m)(KN)(KN)5 7. 71.02 68.16 19.3 3. 6.82 6.56 4.46 19.33 14.87 2 8 5 32 0 4 5 3 2 0 47.2144.858 139.019 39.427 3.0 13.917 13.388 9.102 58.760 45.195 37.2198.798 190.785 54.109 3.0 19.099 18.373 12.491 112.868 86.813 27.2239.964 230.292 65.313 3.0 23.055 22.178 15.078 178.182 137.049 17.2287.996 273.126 77.934 3.0 27.343 26.321 17.888 256.115 197.094 表 4-16 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值层CD 跨梁端剪力 柱轴力LME左ME右VE中柱 C 边柱 D(m)(KN)(KN)5 8.4 69.768 73.629 17.071 12.608 17.071 4 8.4 142.287 150.162 34.815 38.322 51.886 3 8.4 195.270 206.078 47.779 73.610 99.666 2 8.4 235.706 248.752 57.674 116.206 157.340 1 8.4 279.733 296.191 68.562 166.881 225.902 4.6 水平地震作用下的框架弯距图4.7 水平地震作用下的剪力图 图 4-2 水平地震作用下的剪力图 5 风荷载作用下的框架分析5.1 自然情况地区基本风压,W0=0.85kN/m2,地面粗糙程度 C 类。5.2 风荷载计算风荷载标准值wk=βz×μs×μz×w0 (5-1)表 5-1 风荷载标准值风荷载计算表层Z(m)(kn/m)A(m2)Fek (kn)Vek(kn)5 1 1.3 18.6 0.802 0.85 31.32 17.960 17.960 4 1 1.3 15.0 0.74 0.85 31.32 16.571 34.531 3 1 1.3 11,4 0.74 0.85 31.32 16.571 51.103 2 1 1.3 7.8 0.74 0.85 31.32 16.571 67.674 1 1 1.3 4.2 0.74 0.85 36.54 19.333 87.007 注:(1)在实际工程中,对于高度不大于 30M,高宽比小于 1.5 的高层建筑,取 风振系数 βZ=1.0。(2)Fwki=wki¿ A (5-2)5.3 风荷载作用下框架柱剪力和柱弯矩表 5-2 中框架边柱 A 剪力和弯矩层 H(m∑DiD D/∑DiViVikyM下M上 )5 3.669640167120.2400 17.960 4.310 0.355.431 10.085 4 3.669640167120.2400 34.531 8.287 0.411.933 17.899 3 3.669640167120.2400 51.103 12.263 0.4519.867 24.282 2 3.669640167120.2400 67.674 16.240 0.529.232 29.232 1 5.256537137710.2436 87.007 21.193 0.6571.632 38.571  表 5-3 中框架中柱 B 剪力和弯矩层H(m)∑DiD D/∑DiViVikyM下M上5 3.669640176440.2534 17.960 4.550 0.355.733 10.648 4 3.669640176440.2534 34.531 8.749 0.412.598 18.897 3 3.669640176440.2534 51.103 12.947 0.4520.975 25.636 2 3.669640176440.2534 67.674 17.146 0.530.863 30.863 1 5.256537142150.2514 87.007 21.876 0.6573.941 39.815 表 5-4 中框架中柱 C 剪力和弯矩层H(m)∑DiD D/∑DiViVikyM下M上5 3.669640179600.2579 17.960 4.632 0.355.836 10.838 4 3.669640179600.2579 34.531 8.906 0.412.824 19.236 3 3.669640179600.2579 51.103 13.179 0.4521.350 26.095 2 3.669640179600.2579 67.674 17.453 0.531.415 31.415 中的必要角色。造型体现现代化建筑风格,色彩简洁明快,自成一体,并与周围建筑、环境相协调。建筑平面设计是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中的反映建筑功能方面的问题,平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容。总平面的布置应考虑到周围的环境和绿化,街道的走向,教学楼的主体部分应该有较好的朝向,并能够与周围已建好的建筑物相协调。主体建筑应有足够的采光和通风条件。当然,建筑物之间的交通也是十分重要的,分析各种方案的优点和缺点,最后才选出最合理的方案,平面形状为 “一”字形。在设计中应考虑到城市规划要求及满足建筑物方面和规范要求,并根据实际情况,把功能分区与周围的街道相结合,在减少噪音的同时,注意整个建筑物的外观设计。建筑平面中的各个使用房间和辅助房间是建筑平面组合的基本单元,我们还得正确处理各个房间的联系和矛盾。一栋楼房除了要满足各种必要的房间之外,还要有交通联系部分将各个房间联系起来,并与外界相通。交通联系部分分为水平交通部分和垂直交通部分。水平部分包括走廊,门厅, 1 5.256537144880.2563 87.007 22.296 0.6575.361 40.579 表 5-5 中框架边柱 D 剪力和弯矩层H(m)∑DiD D/∑DiViVikyM下M上5 3.669640173240.2488 17.960 4.468 0.355.629 10.455 4 3.669640173240.2488 34.531 8.590 0.412.370 18.555 3 3.669640173240.2488 51.103 12.713 0.4520.594 25.171 2 3.669640173240.2488 67.674 16.835 0.530.303 30.303 1 5.256537140630.2487 87.007 21.642 0.6573.151 39.389 注:(1)Vik=D∑DVi ; (5-3)(2)M下=Vikyh; (5-4)(3)M上=Vik(1− y )h (5-5)5.4 风荷载作用下梁端弯矩按下式计算µB1= KB1/(KB1+KB2) (5-6)MB1=(MC上+MC下)×µB1 (5-7) µB2= KB2/(KB1+KB2) (5-8) MB2=(MC+MC)×µB2 (5-9) 表 5-6 风荷载作用下梁端弯矩层 A 轴 B 轴 Mc上Mc下μB1MABMc上Mc下μC1μC2MBAMBC510.085 5.431 110.085 10.648 5.733 0.9090.0919.679 0.969 417.899 11.933 123.330 18.897 12.598 0.9090.09122.389 2.241 324.282 19.867 136.215 25.636 20.975 0.9090.09134.755 3.479 229.232 29.232 149.099 30.863 30.863 0.9090.09147.120 4.717 138.571 71.632 167.803 39.815 73.941 0.9090.09164.246 6.432 表 5-7 风荷载作用下梁端弯矩层 D 轴 C 轴Mc上Mc下μE1MDCMc上Mc下μD1μD2MCBMCD510.455 5.629 110.455 10.838 5.836 0.0860.9140.932 9.906 418.555 12.370 124.184 19.236 12.824 0.0860.9142.156 22.916 325.171 20.594 137.541 26.095 21.350 0.0860.9143.347 35.572 230.303 30.303 150.897 31.415 31.415 0.0860.9144.538 48.228 139.389 73.151 169.692 40.579 75.361 0.0860.9146.192 65.803 5.5 风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力标准值VE=ME左+ME右L (5-10) 5-8 风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力标准值层AB 跨梁端剪力 BC 跨梁端剪力 柱轴力LME左ME右VELME左ME右VE边柱 A 中柱 B57.210.085 9.679 2.745 3.0 0.969 0.932 0.634 2.745 2.111 47.223.330 22.389 6.350 3.0 2.241 2.156 1.466 9.095 6.995 37.236.215 34.755 9.857 3.0 3.479 3.347 2.275 18.952 14.577 27.249.099 47.120 13.364 3.0 4.717 4.538 3.085 32.316 24.856 17.267.803 64.246 18.340 3.0 6.432 6.192 4.208 50.656 38.988 5-9 风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力标准值层 CD 跨梁端剪力 柱轴力LME左ME右VE中柱 D 边柱 E5 8.4 9.906 10.455 2.424 1.790 2.424 4 8.4 22.916 24.184 5.607 5.932 8.031 3 8.4 35.572 37.541 8.704 12.360 16.735 2 8.4 48.228 50.897 11.801 21.076 28.536 1 8.4 65.803 69.692 16.130 22.998 44.666 6 竖向荷载作用下的内力分析6.1 荷载计算方法弯矩二次分配法是一种近似计算方法,即将各节点的不平衡弯矩同时作分配和传递,并以两次分配为限。6.2 竖向荷载计算6.2.1 恒荷载计算(1)屋面梁上线荷载标准值:ⅰ 梁重: 边跨梁 0.35×0.7×26=6.37kN/m 0.35×0.65×26=5.915N/m中跨梁 0.35×0.40×26=3.64kN/mⅱ 屋面板荷载:屋面板边跨为 4.35×8.4m,属于双向板,为梯形荷载折减系数: α=2.175/8.4=0.259 1-2×α2+α3=0.883屋面板边跨为 4.35×7.2m,属于双向板,为梯形荷载折减系数: α=2.175/7,2=0.302 1-2×α2+α3=0.845 中跨为 3.0×8.7m,属于单向板,为水平均布荷载(2)屋面梁上线荷载标准值: 边跨 8400:g1=5.90×4.35×0.883+6.37=29.032kN/m边跨 7200:g2=5.90×4.35×0.845+5.915=27.602kN/m 中跨 3000:g3=3.64kN/m(3)楼面梁上线荷载标准值: 边跨 8400:g4=4.40×4.35×0.883+6.37=23.270kN/m 边跨 7200:g5=4.40×4.35×0.845+5.915=22.088kN/m中跨 3000:g6=1.95kN 6.2.2 活荷载(1)屋面: 边跨: q1=0.5×4.35×0.883=1.921 kN/m 边跨: q2=0.5×4.35×0.845=1.838 kN/m(2)楼面: 边跨: q3=2.0×4.35×0.883=7.682kN/m 边跨: q4=2.0×4.35×0.845=7.352kN/m 6.3 框架计算简图6-2 框架计算简图g=22.088KN/m(q=7.352KN/m)g=22.088KN/m(q=7.352KN/m)g=22.088KN/m(q=7.352KN/m)g=23.270KN/m(q=7.682KN/m)g=23.270KN/m(q=7.682KN/m)g=23.270KN/m(q=7.682KN/m)q=1.95KN/mq=1.95KN/mq=1.95KN/mg=29.032KN/m(q=1.921KN/m)g=27.602KN/m(q=1.838KN/m)q=1.95KN/mq=1.95KN/mg=22.088KN/m(q=7.352KN/m)g=23.270KN/m(q=7.682KN/m) 6.4 梁固端弯矩梁端弯矩以绕杆端顺时针为正,反之为负M固=QL2/12 (6-1)M=PL/8 (6-2)6.5 内力分配系数计算 表 6-1 转动刚度 S 及相对转动刚度 S'构件名称 转动刚度 相对边框 CD 梁转动框架梁边框 A-B4Kb=4*6.2*104=24.8*1040.939 边框 C-D4Kb=4*6.6*104=26.4*1041.000 中框 B-C4Kb=4*0.62*104=2.48*1040.094 框架柱底层4Kc=4*6.21*104=24.84*1040.941 标准层4Kc=4*4.32*104=17.28*1040.655 6.6 弯矩分配与传递方法:首先将各点的分配系数填在相应方框内,将梁的固端弯矩填写框架横梁相应位置上,然后将节点放松,把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递(不向滑动端传递),右(左)梁分配弯矩向左(右)梁传递,上(下)分配弯矩向下(上)柱传递(传递系数均为 0.5)。第一次分配弯矩传递后,再进行。6.7 荷载作用下的弯矩 6.7.1 恒载作用下的弯矩 M'bl =0.8Mbl (6-3) M'blr=0.8Mblr (6-4)M'blm=(Mbl + Mbr )/2 -0.8×(Mbl + Mbr )/2+Mbm (6-5)表 6-2 恒荷载作用下的弯矩楼层 DC 跨左端 中间 右端MblM'blMbmM'bmMbrM'br5 -84.20 -67.36 119.00 136.25 88.29 70.63 4 -139.08 -111.26 116.14 144.12 140.77 112.61 3 -137.84 -110.27 117.25 145.01 139.79 111.83 2 -136.68 -109.34 118.34 145.88 138.77 111.01 1 -133.72 -106.98 121.24 148.20 135.93 108.74 楼层 CB 跨左端 中间 右端MblM'blMbmM'bmMbrM'br5 -6.33 -5.06 -2.46 -1.53 2.99 2.39 4 -4.43 -3.54 -0.86 -0.25 1.69 1.35 3 -4.52 -3.62 -0.95 -0.32 1.76 1.41 2 -4.62 -3.69 -1.03 -0.39 1.83 1.47 1 -4.76 -3.81 -1.23 -0.55 2.10 1.68 楼层 BA 跨左端 中间 右端MblM'blMbmM'bmMbrM'br5 -62.30 -49.84 81.84 94.10 60.29 48.23 4 -99.28 -79.42 79.85 99.65 98.75 79.00 3 -98.55 -78.84 80.68 100.32 97.81 78.25 2 -97.82 -78.26 81.45 100.93 96.99 77.60 1 -95.90 -76.72 83.49 102.56 94.85 75.88 6.7.2 活载作用下的弯距M'bl =0.8Mbl (6-6)M'blr=0.8Mblr (6-7)M'blm=(Mbl + Mbr )/2 -0.8×(Mbl + Mbr )/2+Mbm (6-8)表 6-3 活荷载作用下的弯矩楼层DC 跨左端 中间 右端MblM'blMbmM'bmMbrM'br5 -9.61 -7.69 7.29 9.22 9.69 7.75 4 -34.68 -27.75 32.79 39.78 35.26 28.21 3 -36.49 -29.19 31.04 38.39 36.94 29.56 2 -36.18 -28.95 31.33 38.62 36.67 29.34 1 -35.40 -28.32 32.10 39.23 35.92 28.74 楼层CB 跨左端 中间 右端MblM'blMbmM'bmMbrM'br5 -0.25 -0.20 -0.14 -0.12 0.04 0.03 4 -1.21 -0.97 -0.83 -0.67 0.45 0.36 3 -1.06 -0.84 -0.70 -0.56 0.34 0.27 2 -1.08 -0.86 -0.72 -0.57 0.36 0.28 1 -1.12 -0.90 -0.77 -0.62 0.43 0.34 楼层BA 跨左端 中间 右端MblM'blMbmM'bmMbrM'br5 -6.86 -5.49 5.03 6.41 6.90 5.52 4 -25.05 -20.04 22.71 27.69 24.82 19.85 3 -26.21 -20.97 21.50 26.73 26.07 20.86 2 -26.01 -20.81 21.71 26.89 25.85 20.68 1 -25.50 -20.40 22.25 27.33 25.28 20.22 6.8 梁端剪力均布荷载下: V左=ql2−ΣMl V右=ql2+ΣMl V’=V—q×b/26.8.1 恒载作用下梁端剪力 表 6-4 DC 跨恒载梁端剪力层Q(KN/m)L(m)ql/2 ∑MV左(KN)V右(KN)V′左(KN)V′右(KN)529.0328.4121.93444.09121.45 122.42 114.19 115.16 4 23.27 8.4 97.734 1.69 97.53 97.94 91.72 92.12 3 23.27 8.4 97.734 1.95 97.50 97.97 91.68 92.15 2 23.27 8.4 97.734 1.09 97.60 97.86 91.79 92.05 1 23.27 8.4 97.734 2.19 97.47 97.99 90.49 91.01 表 6-5 CB 跨恒载梁端剪力层Q(KN/m)L(m)ql/2 ∑MV左(KN)V右(KN)V′左(KN)V′右(KN)5 1.95 3 2.925-3.344.04 1.81 3.55 1.32 4 1.95 3 2.925-2.743.84 2.01 3.35 1.52 3 1.95 3 2.925-2.763.85 2.00 3.36 1.52 2 1.95 3 2.925-2.793.85 2.00 3.37 1.51 1 1.95 3 2.925-2.663.81 2.04 3.23 1.45 表 6-6 BA 跨恒载梁端剪力层Q(KN/m)L(m)ql/2 ∑MV左V右V′左V′右 而垂直交通部分则为楼梯。因为教学楼是公用建筑物,人流的及时分散是十分重要的,所以在此次设计中,安排了两部楼梯。整个交通部分设计合理,简洁方便。建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合联系还有表示门窗、梁、板、柱布置情况。在剖面设计中,主要分析了建筑物各部分应有的高度,建筑的层数,建筑空间的组合和利用,以及建筑剖面中的结构和构造关系。当然,剖面所表示的楼梯布置情况也是剖面图的重要内容。整个建筑物的体形设计是十分重要的,给人视觉上的美感是重中之重。而建筑外观上的设计也受到气候条件、场地环境、使用功能和技术条件和其他客观条件的影响,考虑到与周围建筑物相协调。 经过多方面的考虑和精心布置,设计出如下二个方案:方案一: 该方案是以“L”形为主体,从满足结构的功能要求和 采光通风的要求,交通部分简单明了,这建筑是符合要求的,不过房间布置存在死角,对于场地布置也有一定难度,并且需要增设伸缩缝,增加了设计的难度。 图 1—1 方案一的平面方案二:该方案是在以下方案的基础上研究设计出来的。虽然从设 (KN) (KN) (KN) (KN)527.6027.299.3672-2.0199.65 99.09 92.75 92.19 422.0887.279.5168-0.5379.59 79.44 74.07 73.92 322.0887.279.5168-0.7379.62 79.41 74.10 73.89 222.0887.279.5168-0.8379.63 79.40 74.11 73.88 122.0887.279.5168-1.0579.66 79.37 73.04 72.74 6.8.2 活载作用下梁端剪力表 6-7 DC 跨活载梁端剪力层Q(KN/m)L(m)ql/2 ∑MV左(KN)V右(KN)V′左(KN)V′右(KN)5 1.921 8.48.06820.08 8.06 8.08 7.58 7.60 4 7.682 8.432.26440.58 32.20 32.33 30.27 30.41 3 7.682 8.432.26440.46 32.21 32.32 30.29 30.40 2 7.682 8.432.26440.49 32.21 32.32 30.29 30.40 1 7.682 8.432.26440.52 32.20 32.33 29.90 30.02 表 6-8 CB 活载跨梁端剪力层Q(KN/m)L(m)ql/2 ∑MV左(KN)V右(KN)V′左(KN)V′右(KN)5 0 3 0-0.21 0.07 -0.07 0.07 -0.07 4 0 3 0-0.76 0.25 -0.25 0.25 -0.25 3 0 3 0 - 0.24 -0.24 0.24 -0.24 0.72 2 0 3 0-0.72 0.24 -0.24 0.24 -0.24 1 0 3 0-0.69 0.23 -0.23 0.23 -0.23 表 6-9 BA 活载跨梁端剪力层Q(KN/m)L(m)ql/2 ∑MV左(KN)V右(KN)V′左(KN)V′右(KN)5 1.838 7.26.61680.03 6.61 6.62 6.15 6.16 4 7.352 7.226.4672-0.23 26.50 26.44 24.66 24.60 3 7.352 7.226.4672-0.14 26.49 26.45 24.65 24.61 2 7.352 7.226.4672-0.17 26.49 26.44 24.65 24.61 1 7.352 7.226.4672-0.22 26.50 26.44 24.29 24.23 6.9 柱轴力和剪力纵向框梁: 边框梁: 0.35×0.7×26=7.28kN/m板为双向板,为三角荷载,折减系数为 0.625。屋面边跨: 5.9×4.35/2×0.625+7.28=15.3kN/m 中跨: 5.9×4.35/2×0.625+5.9×1.5+7.28=24.15kN/m首层边跨: 4.4×4.35/2×0.625+7.28+9.29×(4.2-0.7)=45.78kN/m标准层边跨: 4.4×4.35/2×0.625+7.28+5.15×(3.6-0.7)=28.2kN/m首 层 中 跨 : 4.4×4.35/2×0.625+7.28+4.4×1.5+5.24×(4.2-0.7)=38.2kN/m标准层中跨: 4.4×4.35/2×0.625+7.28+4.4×1.5+3.032×(3.6-0.7)=28.65kN/m 6.9.1 恒载作用下的柱轴力剪力表 6-10 恒载作用下的 D 柱轴力剪力层 截面横梁剪力 纵向荷载 柱重N边柱轴力 边柱剪力(KN) (KN)(KN)(KN)(KN) (KN)51——1121.45 275.56 24.3397.01 397.01 43.10 2——2421.31 421.31 43——397.53 368.19 24.3465.72 887.03 38.06 4——4490.02 911.33 35——597.50 368.19 24.3465.69 1377.02 38.50 6——6489.99 1401.32 27——797.60 368.19 24.3465.79 1867.12 37.82 8——8490.09 1891.42 19——997.47 440.03 47.63537.50 2428.92 18.63 10——10585.13 2476.55 说明:(1)假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受 (2) ΔN为本层荷载产生的轴力(3)柱重:首层: 27×0.6×0.6×5.2=47.63kN 标准层: 27×0.5×0.5×3.6=24.3kN(4)F5=15.3×8.7+(5.9×4.35×0.883×8.4+6.37×8.4)/2+(0.1×0.9×26×8.7)=275.56kNF2-4=28.2×8.7+(4.4×4.35×0.883×8.4+6.37×8.4)/2+3.032 ×8.4×(3.6-0.7)-5.15×3.15×1.8×2+0.4×3.15×1.8×2=368.19kNF1=45.78×8.7+(4.4×4.35×0.883×8.4+6.37×8.4)/2+5.24×8.4×(4.2 -0.7)-(9.29-0.4)×2.4×1.35×4=440.03KN说 明 : (1)F5=24.15×4.35×2+(5.9×4.35×0.883×8.4+6.37×8,4)/2+1.95×1.5=335.12kNF2-4=28.65×4.35×2+(4.4×4.35×0.883×8.4+6.37×8.4)/2+3.032×8.4×(3.6-0.65)=427.24kN表 6-11 恒载作用下的 C 柱轴力剪力层 截面 横梁剪力横梁剪力纵向荷载柱重 N边柱轴力边柱剪力C 左(KN)C 右(KN)(KN)(KN)(KN)(KN) (KN)5 1——1 122.42 4.04 335.12 24.3461.58 461.58 -42.05 2——2485.88 485.88 4 3——3 97.94 3.84 427.24 24.3529.01 1014.89 -37.40 4——4553.31 1039.19 3 5——5 97.97 3.85 427.24 24.3529.05 1568.25 -37.76 6——6553.35 1592.55 2 7——7 97.86 3.85 427.24 24.3528.96 2121.50 -37.04 8——8553.26 2145.80 1 9——9 97.99 3.81 586.4547.63688.26 2834.06 -18.37 10——10735.89 2881.69 F1=38.2×8.7+(4.4×4.35×0.883×8.4+4.68×8.4)/2+5.24×8.4×(4.2-0.65)=586.45kN表 6-12 恒载作用下的 B 柱轴力剪力层 截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载柱重N边柱轴力边柱剪力C 左(KN)C 右(KN)(KN)(KN)(KN)(KN)(KN)51——11.81 99.65 312.4 24.3413.86 413.86 30.28 2——2438.16 438.16 43——32.01 79.59 393.1824.3474.78 912.94 26.74 4——4499.08 937.24 35——52.00 79.62 393.1824.3474.80 1412.04 27.03 6——6499.10 1436.34 27——72.00 79.63 393.1824.3474.81 1911.15 26.49 8——8499.11 1935.45 19——92.04 79.66 545.7947.63627.49 2562.94 13.13 10—10675.12 2610.57 说 明 : (1)F6=24.15×4.35×2+(5.9×4.35×0.845×7.2+5.915×7.2)/2+1.95×1.5=312.4kNF5=28.65×4.35×2+(4.4×4.35×0.845×7.2+5.915×7.2)/2+3.032×7.2×(3.6-0.65)=393.18kN F1-4=38.2×8.7+(4.4×4.35×0.845×7.2+5.915×7.2)/2+5.24×7.2×(4.2-0.65)=545.79KN表 6-13 恒载作用下的 A 柱轴力剪力层 截面横梁剪力 纵向荷载 柱重N边柱轴力 边柱剪力(KN) (KN)(KN)(KN)(KN) (KN)51——199.09 252.84 24.3351.93 351.93 -30.77 2——2376.23 376.23 43——379.44 344.85 24.3424.29 800.52 -26.99 4——4448.59 824.82 35——579.41 301.27624.3380.69 1205.51 -27.33 6——6404.99 1229.81 27——779.40 301.27624.3380.68 1610.49 -26.86 8——8404.98 1634.79 19——979.37 416.66 47.63496.03 2130.82 -13.18 10——10543.66 2178.45 说 明 : (1)F5=15.3×8.7+(5.9×4.35×0.845×8.4+6.37×8.4)/2+(0.1×0.9×26×8.7)=252.84kNF2-4=28.2×8.7+(4.4×4.35×0.845×8.4+6.37×8.4)/2+3.032×8.4×(3.6-0.7)-5.15×3.15×1.8×2+0.4×3.15×1.8×2=344.85kNF1=45.78×8.7+(4.4×4.35×0.845×8.4+6.37×8.4)/2+5.24×8.4×(4.2-0.7)-(9.29-0.4) ×2.4×1.35×4=416.66KN 6.9.2 活载作用下的柱轴力剪力表 6-14 活载作用下的 D 柱轴力剪力层 截面横梁剪力 纵向荷载N边柱轴力 边柱剪力(KN) (KN) (KN) (KN) (KN)51——18.06 14.26 22.32 22.32 6.912——243——332.20 57.03 89.23 111.54 10.464——435——532.21 57.03 89.24 200.78 10.196——627——732.21 57.03 89.24 290.02 10.018——819——932.20 57.03 89.23 379.25 4.9310——10说明:(1)F6=0.5×4.35/2×0.625×8.7+0.5×4.35×0.883×8.4/2=14.26kNF1-5=2.0×4.35/2×0.625×8.7+2×4.35×0.883×8.4/2=57.03kN表 6-15 活载作用下的 C 柱轴力剪力层 截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载N边柱轴力边柱剪力C 左(KN)C 右(KN)(KN)(KN)(KN) (KN)51——18.08 0.07 20.79 28.94 28.94 -6.792——243——332.33 0.25 83.16115.75 144.69 -10.284——435——532.32 0.24 83.16115.72 260.40 -10.026——627——732.32 0.24 83.16115.72 376.13 -9.838——81 9——9 32.33 0.23 83.16115.72 491.85 -4.87 说 明 :(1)F6=0.5×4.35/2×0.625×8.7+0.5×4.35×0.883×8.4/2+0.5×8.7×1.5=20.79kNF1-5=2.0×4.35/2×0.625×8.7+2×4.35×0.883×7.2/2+2×8.7×1.5=83.16kN表 6-16 活载作用下的 B 柱轴力剪力层 截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载N边柱轴力边柱剪力C 左(KN)C 右(KN)(KN)(KN)(KN) (KN)51——1-0.07 6.61 19.05 25.59 25.59 4.912——243——3-0.25 26.50 76.2102.45 128.04 7.414——435——5-0.24 26.49 76.2102.45 230.48 7.226——627——7-0.24 26.49 76.2102.45 332.93 7.088——819——9-0.23 26.50 76.2102.47 435.40 3.5110——10说 明 :(1)F6=0.5×4.35/2×0.625×8,7+0.5×4.35×0.845×7.2/2+0.5×8.7×1.5=19.05kNF1-5=2.0×4.35/2×0.625×8.7+2×4.35×0.845×7.2/2+2×8.7×1.5=76.2kN表 6-17 活载作用下的 A 柱轴力剪力层 截面横梁剪力 纵向荷载N边柱轴力 边柱剪力(KN) (KN) (KN) (KN) (KN)51——16.62 12.53 19.15 19.15 -4.952——24 3——3 26.44 50.12 76.56 95.71 -7.48 4——435——526.45 50.12 76.57 172.27 -7.286——627——726.44 50.12 76.56 248.84 -7.168——819——926.44 50.12 76.56 325.39 -3.5110——10说明:(1)F6=0.5×4.35/2×0.625×8.7+0.5×4.35×0.845×7.2/2=12.53kNF1-5=2.0×3.9/2×0.625×8.7+2×4.35×0.845×7.2/2=50.12kN 7 荷载组合及最不利内力确定无震组合: γ0(1 . 2 恒+1. 4 活) (7-1) (γ0=1) γ0(1 . 2 恒+1. 4 风) (7-2) γ0[1. 2 恒+0 . 9(1 .4 风+1 . 4 活)] (7-3) γ0(1.35 恒+1.4 活 0.7) (7-4)有震组合: γER[ (1.2 恒+0.5 活)+ 1.3 地] (7-5)说明:水平作用分为:①地震力 ②风荷载 根据规范规定本设计二者不同时 考虑,求梁端和柱端控制内力时,比较以下两组组合: ①0.75[1.2(恒+0.5 活)+1.3 地] (7-6) ②1.2 恒+0.9(1.4 活+1.4 风) (7-7) 因为风荷载内力远小于地震作用的内力,故公式②计算结果远小于公式①,即风荷载不起控制作用。所以组合时按地震力组合不考虑风荷载。求梁跨中截面控制内力时 风荷载一般也不起控制作用,所以内力组合不考虑风荷载。基本组合公式:1)梁端负弯矩组合: ①-1. 0(1 .2 恒+1 . 4 活) (7-8) ②-1. 0(1 .35 恒+0 .7× 1 . 4 活) (7-9) ③- (7-10)2)梁端正弯矩组合公式: ④ (7-11)3)梁跨中正弯矩组合公式: ⑤1. 0(1. 2 恒+1 . 4 活) (7-12) ⑥1. 0(1.35 恒+0 .7×1 . 4 活) (7-13) ⑦ (7-14)4)梁端剪力组合公式: ⑧ 1. 0(1. 2 恒+1 . 4 活) (7-15) ⑨ 1. 0(1 .35 恒+0 .7×1 . 4 活) (7-16) ⑩ (7-17)5)框架柱内力组合:有震组合: ① 1. 3×地 +1 .2×重力代表值 (7-18)无震组合: ② (7-19) ③ (7-20)7.1 梁的内力组合7.1.1 梁端弯矩的调幅说明:考虑抗震需要,梁端应该先于柱端出现塑性绞,故对于竖向荷载下的梁端负弯矩进行调幅,调幅系数为 0.85,并相应地增大跨中弯矩。 计很普通,但是不管是从交通、功能上等各方面考虑都是比较合理的,而且柱距很对称,对抗震设防很好。建筑从视觉角度来看也比较流畅,采光通风良好,楼梯布置也比较合理,也比较适合我的设计题目。经过多方面的考虑,选择方案二作为本次的设计方案。 图 1—2 方案二的平面图2.2 结构设计论述本次结构设计采用现浇混凝土框架结构,柱下现浇混凝土独立基础。从经济和技术的角度来考虑,这种选择是最具可行性的。其中抗震设防烈度为 7 度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为 0.10g。外墙 300mm 厚砌块墙,其中底层采用砌块砖墙,楼梯间墙为 200mm 厚砌块墙,屋面为不上人屋面。建筑业作为工业产业中的一个主要产业无时无刻不影响着社会发展的进程,如何把建筑物设计的安全,经济,合理,耐久,是土木工程技术人员首先要解决的问题之一。安全与经济之间并不是互相矛盾的,如何把设计做的既安全又经济合理,这就需要我们头脑当中首先要有一个明确的概念设计,那就是在安全的前提下尽量做到经济。本次结构设计内容中主要包括:结构形式和基础形式的选择、荷载的汇集及其组合、水平和竖向作用的计算、结构内力分析以及结构的配筋计算。这里只论述结构型式和基础型式的选择,其他部在后面的结构设计中将详加论述。首先结构型式的选择可以从几种建筑中常用的材料和结构形式的比较中得出这一结论。砌体结构通常由砌块和钢筋混凝土混合砌筑,这种结构以砌块墙为主体,加配钢筋混凝土圈梁和构造柱,因此可根据各地情况的特点因地制宜、就地取材、降低造价, 7.1.2 梁控制截面的内力组合说明前面内力计算出来的梁端及柱端截面的内力均为支座轴线处的内力,该截面并非控制截面,控制截面在支座边缘处,所以首先要求出控制截面的内力。(1) 控制截面:梁:梁端支座边缘截面、跨中截面 柱:上下柱端支座边缘截面(2)梁柱边缘控制截面处 M`、V` 的计算(重力荷载和地震荷载作用下)控制截面剪力: VGK=VGK−gb /2 (7-21)VQK= VQK−qb/2 (7-22) 控制截面弯矩: M`=M - V` b/2 (此处 M 为支座轴线处弯矩,M`为控制截面弯矩) (7-23)表 7-1 水平地震作用下 DC 跨梁控制界面内力层数5 4 3 2 1V 17.071 34.816 47.779 57.673 68.562b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6左端M 69.768 142.287 195.270 235.706 279.733 M 65.50 133.58 183.33 221.29 259.16 右端M 73.629 150.162 206.078 248.752 296.191 M 69.36 141.46 194.13 234.33 275.62 跨中M-1.93 -3.94 -5.40 -6.52 -8.23 M表 7-2 水平地震作用下 CB 跨梁控制界面内力层数5 4 3 2 1V 4.463 9.102 12.491 15.078 17.888b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6左端M 6.824 13.917 19.099 23.055 27.343   M 5.71 11.64 15.98 19.29 21.98 右端M 6.565 13.388 18.373 22.178 26.321  M 5.45 11.11 15.25 18.41 20.95 跨中M0.13 0.26 0.36 0.44 0.51   M表 7-3 水平地震作用下 BA 跨梁控制界面内力层数5 4 3 2 1V 19.332 39.427 54.109 65.313 77.934b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6左端M 71.028 144.858 198.798 239.964 287.996M 66.20 135.00 185.27 223.64 164.62 右端M 68.165 139.019 190.785 230.292 273.126M 63.33 129.16 177.26 213.96 249.75 跨中M1.43 2.92 4.01 4.84 7.44 M 表 7-4 竖向荷载下 DC 跨梁左端控制截面处的内力层数5 4 3 2 1b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6恒载M``GK-67.36 -111.26 -110.27 -109.34 -106.98V`GK114.19 91.72 91.68 91.79 90.49M`GK-38.81 -88.33 -87.35 -86.39 -79.83 活载M``QK-7.69 -27.75 -29.19 -28.95 -28.32V`QK7.58 30.27 30.29 30.29 29.9M`QK-5.80 -20.18 -21.62 -21.38 -19.35 重力荷载MGE-71.21 -125.14 -124.87 -123.82 -121.14 V`117.98 106.86 106.83 106.94 105.44 M`GE-41.71 -98.42 -98.16 -97.08 -89.51 表 7-5 竖向荷载下 DC 跨梁右端控制截面处的内力层数5 4 3 2 1b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 恒载M``GK70.63 112.61 111.83 111.01 108.74V`GK115.16 92.12 92.15 92.05 91.01M`GK99.42 135.64 134.87 134.02 136.04 活载M``QK7.75 28.21 29.56 29.34 28.74V`QK7.6 30.41 30.4 30.4 30.02M`QK9.65 35.81 37.16 36.94 37.75 重力荷载MGE74.51 126.72 126.61 125.68 123.11 V`118.96 107.33 107.35 107.25 106.02 M`GE44.77 99.88 99.77 98.87 91.30 表 7-6 竖向荷载下 CB 跨梁左端控制截面处的内力层数5 4 3 2 1b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6恒载M``GK-5.06 -3.54 -3.62 -3.69 -3.81V`GK3.55 3.55 3.36 3.37 3.23M`GK-4.17 -2.65 -2.78 -2.85 -2.84 活载M``QK-0.2 -0.97 -0.84 -0.86 -0.9V`QK0.07 0.25 0.24 0.24 0.23M`QK-0.18 -0.91 -0.78 -0.80 -0.83 重力荷载MGE-5.16 -4.03 -4.04 -4.12 -4.26 V`3.59 3.68 3.48 3.49 3.35 M`GE-4.26 -3.11 -3.17 -3.25 -3.26 表 7-7 竖向荷载下 CB 跨梁右端控制截面处的内力层数5 4 3 2 1b 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6恒载M``GK2.39 1.35 1.41 1.47 1.68V`GK1.32 1.51 1.52 1.51 1.45M`GK2.72 1.73 1.79 1.85 2.12 活载M``QK0.03 0.36 0.27 0.28 0.34V`QK-0.07 -0.25 -0.24 -0.24 -0.23 M`QK0.01 0.30 0.21 0.22 0.27 重力荷载MGE2.41 1.53 1.55 1.61 1.85 V`1.29 1.39 1.40 1.39 1.34 M`GE2.08 1.18 1.20 1.26 1.45 7.1.3 梁控制截面的内力组合7.2 柱控制截面的内力组8 框架结构配筋计算8.1 框架梁配筋计算8.1.1 截面尺寸边跨 8400:梁端 b×h0=350mm×665mm (h0=h-35) 跨中 bf’×h0=2700mm×665mm (h0=h-35) 中跨 3000:梁端 b×h0=350mm×375mm (h0=h-35) 跨中 bf’×h0=1000mm×375mm (h0=h-35)边跨 7200:梁端 b×h0=350mm×615mm (h0=h-35) 跨中 bf’×h0=2400mm×615mm (h0=h-35) 8.1.2 材料强度混凝土等级 C25 fc=11.9N/mm2 ft=1.27 N/mm2钢筋等级 纵向受力筋 HRB335 fy=300 N/mm2箍筋 HPB235 fy=210 N/mm2 8.1.3 配筋率 纵向受力筋:支座截面 ρmin=0.25%(>55×ft/fy=0.233%) ρmax=2.5%(>55×ft/fy=0.233%) 跨中截面 ρmin=0.2%(>45×ft/fy=0.191%) 箍筋:沿梁全长: ρsv=0.26×ft/fyv=0.00157加密区: 应满足规范要求。8.1.4 计算公式 (1)正截面抗弯: A 、负弯矩作用下: γREM =α1fcbx(h0−x2)+fy'AS'(h0−as') (8-1) α1fcbx=fyAS−fy'As' (8-2)公式使用条件: x≤0 .35 h0x且 ≥2 a'B 、正弯矩作用下:T 形截面γREM =α1fcbx(h0−x2)+α1fc(bf'−b)hf'(h0−hf'2)+fy'AS'(h0−as') (8-3)α1fcbx +α1fc(bf'− b)hf'= fyAS−fy'As' (8-4)公式使用条件: x≤0 .35 h0x且 ≥2 a'矩形截面:γREM =α1fcbf'x(h0−x2)+fy'AS'(h0−as') (8-5) α1fcbf'x =fyAS−fy'As' (8-6) 公式使用条件: x≤0 .35 h0x且 ≥2 a' (2)斜截面抗剪Vb=1γRE[0 . 42ftbh0+1. 25 fyvAsvsh0] (8-7)截面条件: Vb=1γRE(0 .2 βcfcbh0) (8-8) 8.1.5 抗弯承载力计算8.1.6 框架梁抗剪计算框架梁抗剪计算中,设计剪力取组合Vmax和调整剪力Vb,Vb计算如下:Vb=γRE[ηvb(Mbl+Mbr)ln+VGb] (8-9) VGb=γG[12(gk+0 . 5 qk)ln] (8-10) γRE=0.85 ηvb=1.1 γG=1表 8-1 梁端调整剪力 Vb楼层跨 M左M右LngkgkVGbVb5 层DC跨173.98176.4517.927.0546.089120.996151.75CB跨25.70818.942 2.5 1.95 0 2.223 23.862BA跨144.23155.9596.725.2641.53376.53122.332 4 层DC跨207.58200.9657.926.1456.809118.789157.984CB跨31.26 24.573 2.5 1.95 0 2.223 29.365BA跨174.92192.5476.724.3556.13180.616138.6433 层DC跨225.57232.1167.926.1456.809118.789164.841CB跨40.08230.989 2.5 1.95 0 2.223 36.864BA跨223.19233.8666.724.3556.13180.616155.7372 层DC跨233.99233.6027.926.1456.809118.789166.224CB跨42.85333.698 2.5 1.95 0 2.223 39.561BA跨224.18236.31 6.724.3556.13180.616156.3921 层DC跨268.76265.6617.926.1456.809117.016175.173CB跨51.00740.537 2.5 1.95 0 2.106 49.342BA跨224.18236.31 6.724.3556.13178.971156.824梁截面验算在无地震作用组合下: 对于边跨梁: 所以截面满足要求 所以截面满足要求 对于中跨梁: 所以截面满足要求在地震作用组合下:对于边跨梁: 所以截面满足要求所以截面满足要求对于中跨梁:所以截面满足要求梁配箍筋计算在无地震作用组合下:对于边跨梁: 对于中跨梁: 由内力组合表可知,边跨梁,中跨梁梁端剪力都小于 ,所以在无震组合下梁可以采用按构造配箍筋。在有震组合下: (8-11)表 8-2 五层框架梁抗剪计算 五层边跨 中跨 边跨左端 右端 左端 右端 左端 右端组合133.497133.49719.924 19.924 97.319 97.319调整151.75 151.75 23.862 23.862122.332122.332 403.41 403.41 153.51 153.51 332.01 332.01 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609S - - - - - -实配箍筋双肢 双肢 双肢 双肢 双肢 双肢Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200表 8-3 四层框架梁抗剪计算 四层边跨 中跨 边跨 左端 右端 左端 右端 左端 右端组合141.331141.33125.717 25.717104.152104.152调整157.984157.98429.365 29.365138.643138.643 403.41 403.41 153.51 153.51 332.01 332.01 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609S - - - - - -实配箍筋双肢 双肢双肢Φ8@200双肢 双肢 双肢Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200表 8-4 三层框架梁抗剪计算 三层边跨 中跨 边跨左端 右端 左端 右端 左端 右端组合141.331141.33125.717 25.717104.152104.152调整164.841164.84136.864 36.864155.737155.737 403.41 403.41 153.51 153.51 332.01 332.01 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609S - - - - - -实配箍筋双肢 双肢 双肢 双肢 双肢 双肢Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200 是理想的多层建筑结构形式。但是由于砌体结构由砖墙承重决定了他的开间型式受到限制,不适合多层办公楼建筑。混凝土是一种原材料资源丰富,能消纳工业废渣,成本和能耗较低,可以与钢筋、型钢粘结使用的材料。由于混凝土的可模性、整体性、刚性均较好,体内能按照受理需要配置钢筋等优点,可用于各种受力构件,做成各种结构体系,建造各种建筑。有由于能做成预应力混凝土、高性能混凝土和轻骨料混凝土,大大增强了应用范围,如超高层建筑、巨型大跨度建筑、海洋工程建筑、原子能工程建筑,以及高达 1300、低达-160 的高低温工程建筑,都可以采用混凝土结构。有由于钢筋混凝土骨料可以就地取材,耗钢梁少,加之水泥原料丰富,造价较便宜,防火性能和耐久性能好,而且混凝土构件即可现浇又可预制,为构件生产的工厂化和机械化创造了条件。所以混凝土实质上已经成为现代工程建设中的主要结构型式。他在我国建设中的地位也是这样。工程中采用钢筋混凝土现浇结构,采用梁和柱刚接或铰接作为主要承重体系的框架结构。根据《混凝土结构设计规范》采用已概率理论为基础的极限状态设计方法。在结构设计中,需对实际结构进行力学分析。计算结构在荷载或其他因素作用下的内力 表 8-5 二层框架梁抗剪计算 二层边跨 中跨 边跨左端 右端 左端 右端 左端 右端组合150.007150.00734.394 34.394116.081116.081调整166.224166.22439.561 39.561156.392156.392 403.41 403.41 153.51 153.51 332.01 332.01 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609S - - - - - -实配箍筋双肢 双肢 双肢 双肢 双肢 双肢Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200表 8-6 一层框架梁抗剪计算 一层边跨 中跨 边跨左端 右端 左端 右端 左端 右端 组合165.932165.93240.454 40.454134.447134.447调整175.173175.17349.342 49.342156.824156.824 403.41 403.41 153.51 153.51 332.01 332.01 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609 -0.609S - - - - - - 实配箍筋双肢 双肢 双肢 双肢 双肢 双肢Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200加密区长度(采用较大值)最大箍筋间距(采用较小值)箍筋最小直径 , 500mm , 8d , 150mm8为梁高,d 为纵向钢筋直径8.2 框架柱配筋计算8.2.1 截面尺寸 b×h0=600×565 mm (底层)b×h0=500×465 mm (2-5)8.2.2 材料强度 混凝土等级 C30 fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2钢筋等级 纵向受力筋:HRB335 fy=300 N/mm2 箍筋:HPB235 fy=210 N/mm28.2.3 框架柱端弯矩和剪力调整∑Mc=ηc∑Mb (8-12)Vc=ηvc(Mcb+Mct)Hn (8-13)ηc=1.1 ηvc=1.1 (以下调整均未乘以γRE) μc上、μc下按柱端组合弯矩比值确定。说明:梁端组合弯矩取未进行γRE修正的数值。表 8-7 框架柱 D 端弯矩调整节点左梁 右梁 上柱 下柱       6 — 79.63 87.593 0 0 187.5935 —173.981191.3790.407477.9680.5926113.4114 —207.581228.3390.423296.6330.5768131.7063 —233.99257.3890.4926126.790.5074130.5992 —268.756295.6320.5042149.0570.4958146.5741 — — — —289.209— —表 8-8 框架柱 C 柱端弯矩调整节点左梁 右梁 上柱 下柱       676.6964.011 88.778 0 0 188.7785176.45117.292213.1170.403786.0350.5963127.0824200.96524.168247.6460.4267105.6710.5733141.9763233.60234.407294.81 0.4878143.8080.5122151.0022265.66140.537336.8180.506170.430.494166.3881 — — — — 287.3 — — 44表 8-9 框架柱 B 柱端弯矩调整节点左梁 右梁上柱 下柱       617.80938.96562.451 0 0 162.451518.94263.27390.437 0.370533.5070.629556.93424.57395.96132.5860.405353.7370.594778.849333.698146.125197.8050.4647 91.920.5353105.885235.565167.282223.1320.4929109.9820.5071113.151 — — — —295.809— —表 8-10 框架柱 A 柱端弯矩调整节点左梁 右梁 上柱 下柱       672.176— 79.394 0 0 179.3945155.959—171.5550.367363.0120.6327108.5434174.92—192.4120.406278.1580.5938114.2543224.175—246.5930.4847119.5230.5153127.0692236.51—260.1610.503130.8610.497 129.31 — — — —273.026— —表 8-11 框架柱 D、C 柱端剪力调整 层边柱 E 中柱 DHn    Hn     52.7113.41105.6711.189.2562.7127.082105.6711.194.82542.7131.71129.3841.1106.372.7141.976129.3841.1110.55432.7139.4143.8081.1115.3792.7160.975143.8081.1124.17122.7130.6170.431.1122.6412.7151.002170.431.1130.95414.3146.57289.2091.1111.4794.3166.388287.3441.1116.071表 8-12 框架柱 B、A 柱端剪力调整层中柱 C 边柱 BHn    Hn     52.756.9353.7371.145.0872.7108.54378.1581.176.06342.778.84977.4691.163.6852.7114.254106.5261.189.94732.7100.9591.921.178.5762.7138.982119.5231.1105.31722.7105.89109.9821.187.9462.7127.069130.8611.1105.08314.3113.15295.8091.1104.6174.3129.3273.0261.1102.9218.2.4 框架柱承载力计算 ①、偏压计算公式: 大偏压构件(ξ≤ξb) (8-14) (8-15)小偏心构件(ξ≥ξb)ξ计算如下:ξ=N−ξbα1fcbh0Ne−0 . 43 α1fcbh02(β1−ξb)(h0−as')+α1fcbh0+ξb (8-16)ea=20 mm 或h30的大值 e0=MN (8-17)ei=e0+ea (8-18)e=ηei+h2−as' (8-19)η=1+11400eih0(l0h)2ζ1ζ2 (8-20)ζ1=0 .5 fcAN (8-21)ζ2=1 .15−0 . 01l0h (8-22)最小配筋率: 全截面 ρmin=0 .7 % 抗震折减系数γRE: 顶层γRE=0.75 其他层γRE=0.8最不利内力选取原则:小偏压柱:弯矩和轴力都是越大越不利 大偏压柱: 弯矩越大越不利、轴力越小越不利(可取e0=M/N 来判断), 由计算可知,框架柱均为构造配筋,为 4 22。 9 现浇板配筋计算 混凝土强度等级:C25 钢筋级别:HPB235 泊松比:0.2边界条件:[上边] 固端; [下边] 固端; [左边] 固端; [右边] 固端 板长:8.70m,板宽:3.00m;板厚:120mm 均布恒荷载标准值:4.40kN/m2均布活荷载标准值:2.00kN/m2 三角形活荷载标准值:0.00kN/m2 三角形恒荷载标准值:0.00kN/m2计算结果:X 向跨中Y 向跨中上边缘 下边缘 左边缘 右边缘计算内力(kN·m/m)0.00 3.03 6.06 6.06 0.00 0.00计算面积(mm2)327 327 327 327 327 327直径(mm)8 8 8 8 8 8间距(mm)150 150 150 150 150 150实际面积(mm2)335 335 335 335 335 335实际配筋率0.28% 0.28% 0.28% 0.28% 0.28% 0.28%裂缝宽度(mm)0.000 0.016 0.057 0.057 0.000 0.000 混凝土强度等级:C25 钢筋级别:HPB235 泊松比:0.2边界条件:[上边] 固端; [下边] 固端; [左边] 固端; [右边] 固端板长:8.40m,板宽:4.35m;板厚:120mm均布恒荷载标准值:4.40kN/m2均布活荷载标准值:2.00kN/m2三角形活荷载标准值:0.00kN/m2 三角形恒荷载标准值:0.00kN/m2计算结果:X 向跨中Y 向跨中上边缘 下边缘 左边缘 右边缘计算内力(kN·m/m)1.89 6.17 12.59 12.59 8.72 8.72计算面积(mm2)327 327 673 673 456 456直径(mm)8 8 10 10 8 8间距(mm)150 150 110 110 110 110实际面积(mm2)335 335 714 714 457 457实际配筋率0.28% 0.28% 0.59% 0.59% 0.38% 0.38%裂缝宽度(mm)0.010 0.060 0.087 0.087 0.094 0.094跨中挠度:13.374mm混凝土强度等级:C25 钢筋级别:HPB235 泊松比:0.2边界条件:[上边] 固端; [下边] 固端; [左边] 固端; [右边] 固端板长:7.20m,板宽:4.35m;板厚:120mm均布恒荷载标准值:4.40kN/m2均布活荷载标准值:2.00kN/m2 三角形活荷载标准值:0.00kN/m2 三角形恒荷载标准值:0.00kN/m2计算结果:X 向跨中Y 向跨中上边缘 下边缘 左边缘 右边缘计算内力(kN·m/m)1.31 2.45 5.27 5.27 4.13 4.13计算面积(mm2)327 327 327 327 327 327直径(mm)8 8 8 8 8 8间距(mm)150 150 150 150 150 150实际面积(mm2)335 335 335 335 335 335实际配筋率0.28% 0.28% 0.28% 0.28% 0.28% 0.28%裂缝宽度(mm)0.007 0.013 0.033 0.033 0.022 0.022 跨中挠度:2.525mm 10 基础设计10.1 边柱最大弯矩下计算基础配筋基础类型及计算形式基础类型:阶梯柱基 计算形式:验算截面尺寸几何数据及材料特性几何数据:B1 = 1500mm, W1 = 1500mm ,H1 = 400mm,H2 = 400mm ,B = 600mm, H = 600mm ,B3 = 1800mm,W3 = 1800mm基础沿 x 方向的长度 l = 2B1 = 3.00 m基础沿 y 方向的长度 b = 2W1 = 3.00 m埋深 d = 2000mm as = 80mm材料特性: 混凝土: C25 钢筋: HPB235(Q235) 和变形。计算简图是对结构进行力学计算的依据极为重要。他要准确的反映结构的实际受力情况。平面结构的支座构造形式往往多种多样。在计算简图中,一般将他们简化为固定铰支座,滚轴铰支座,固定支座和定向支座四种。结点一般被简化为铰结点和刚结点两种。构件在选取计算简图时 可用其纵轴线表示。本次设计选取的为多跨多层框架体系房屋。是由横向和纵向框架组成的空间结构,由于在荷载作用下,无论是横向还是纵向各榀框架将产生相同的位移,相互之间不会产生彼此牵制的约束力。如单独一榀框架一样,可取一榀框架作为计算单元。多层框架中由于结构的横向刚度比较小,纵向刚度比较大,为保证结构的承载力,通常取横向框架进行计算。在钢筋混凝土结构构件的计算中一般要进行以下几个方面的计算:结构构件正截面承载力计算,结构构件斜截面承载力计算,受扭构件承载力计算,冲切及局部受压承载力计算,正截面受弯承载力计算的基本假定:1 截面应保持平面 2不考虑混凝土抗拉强度 3 混凝土受压的应力与应变曲线框架结构是由横梁和立柱组成,他的平面布置灵活,适应性强,施工方便,被广泛采用。设计中横向采用内廊式柱网结构,两边设有两框,中间夹一走廊,大跨跨距 荷载数据(1)作用在基础顶部的基本组合荷载 竖向荷载 F = 2905.74kN 基础自重和基础上的土重为:G = 1.35×γm×l×b×d = 1.35×20.0×3.00×3.00×2.00 = 486.00kN Mx = 463.81kN·m My = 0.00kN·m Vx = 85.95kN Vy = 0.00kN(2)作用在基础底部的弯矩设计值 绕 X 轴弯矩: M0x = Mx - Vy×(H1 + H2) = 463.81 - 0.00 ×(0.40 + 0.40) = 463.81kN·m 绕 Y 轴弯矩: M0y = My + Vx×(H1 + H2) = 0.00 + 85.95 × (0.40 + 0.40) =68.76kN·m(3)折减系数 Ks = 1.35修正地基承载力修正后的地基承载力特征值 fa = 180.00 kPa轴心荷载作用下地基承载力验算pk = (Fk+Gk)/A其中:A = 3.00×3.00 = 9.00m2 Fk = F/Ks = 2905.74/1.35 = 2152.40kN Gk = G/1.35 = 486.00/1.35 = 360.00kNpk = 179.16 kPa ≤ fa, 满足要求偏心荷载作用下地基承载力验算荷 pkmaxYy/Ks =Fk 方向的 GkMAmy 方向的偏 Mk pW pkmaxY = 355.50kPa基底最大反力标准值 pkmax = pkmaxX + pkmaxY - pk = 290.47 + 355.50 - 279.16 pkmax = 366.82 kPpjx基础抗冲 F》A Fl ≤ 0My) Wy2.7-2) Fl = pj Al (8.2.7-3) (1)基底最大净反力基底平均净反力 pc = 322.86 kPa基底最大净反力 pj = pjx + pjy - pc = 338.14 + 425.93 - 322.86 = 441.21 kPa(2)柱子对基础的冲切验算:X 方向:Alx = 1.2096m2Flx = pj×Alx = 441.21 × 1.2096 = 533.69kNab = Min{bc + 2×h0, b} = Min{0.60 + 2×0.72, 3.00} = 2.04mamx = (at+ab)/2 = (0.60 + 2.04)/2 = 1.32mFlx ≤ 0.7×βhp×ft×amx×h0 = 0.7×1.00×1.27×1.32×0.72×1000= 844.91kN, 满足要求Y 方向:Aly = 1.2096m2Fly = pj×Aly = 441.21 × 1.2096 = 533.69kNab = Min{ac + 2×h0, a} = Min{0.60 + 2×0.72, 3.00} = 2.04mamy = (at+ab)/2 = (0.60 + 2.04)/2 = 1.32mFly ≤ 0.7×βhp×ft×amy×h0 = 0.7×1.00×1.27×1.32×0.72×1000= 844.91kN, 满足要求(3)变阶处基础的冲切验算:X 方向:Alx = 0.7616m2Flx = pj×Alx = 441.21 × 0.7616 = 336.02kNab = Min{bc + 2×h0, b} = Min{1.80 + 2×0.32, 3.00} = 2.44mamx = (at+ab)/2 = (1.80 + 2.44)/2 = 2.12mFlx ≤ 0.7×βhp×ft×amx×h0 = 0.7×1.00×1.27×2.12×0.32×1000 = 603.10kN, 满足要求Y 方向:Aly = 0.7616m2Fly = pj×Aly = 441.21 × 0.7616 = 336.02kNab = Min{ac + 2×h0, a} = Min{1.80 + 2×0.32, 3.00} = 2.44mamy = (at+ab)/2 = (1.80 + 2.44)/2 = 2.12mFly ≤ 0.7×βhp×ft×amy×h0 = 0.7×1.00×1.27×2.12×0.32×1000= 603.10kN, 满足要求基础局部受压验算计算公式:《混凝土结构设计规范》(7.8.1-1)Fl ≤ 1.35×βc×βl×fc×Aln局部荷载设计值:Fl = 2905.74kN混凝土局部受压面积:Aln = bc×hc = 0.60×0.60 = 0.36m2混凝土受压时计算底面积:Ab = 3.24m2混凝土受压时强度提高系数:1.35×c×l×fc×Aln = 1.35×1.00×3.00×11900.00×0.36 = 17350.20 kN > Fl = 2905.74 kN 满足要求!受弯计算结果计算公式:按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)下列公式验算:(8.2.7-4) (8.2.7-5)(1)柱根部受弯计算:X 方向受弯截面基底反力设计值: pnx = pminx + (pmaxx - pminx)×(l/2.0+l0/2.0)/l= 361.58 + (392.14 - 361.58)×(3.00/2 + 0.60/2)/3.00=379.92 kPaY 方向受弯截面基底反力设计值:pny = pminy + (pmaxy - pminy)×(l/2.0+l0/2.0)/l= 273.79 + (479.93 - 273.79)×(3.00/2 + 0.60/2)/3.00=397.47 kPaⅠ-Ⅰ 截面处弯矩设计值:a1 = 3.00/2 - 0.60/2 = 1.2010.2 边柱最大轴力下计算基础配筋基础类型及计算形式基础类型:阶梯柱基 计算形式:验算截面尺寸依据规范《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)几何数据及材料特性几何数据:B1 = 1500mm,W1 = 1500mm ,H1 = 400mm,H2 = 400mmB = 600mm,H = 600mm ,B3 = 1800mm, W3 = 1800mm基础沿 x 方向的长度 l = 2B1 = 3.00 m基础沿 y 方向的长度 b = 2W1 = 3.00 m埋深 d = 2000mm as = 80mm 材料特性: 混凝土: C25 钢筋: HPB235(Q235)荷载数据(1)作用在基础顶部的基本组合荷载竖向荷载 F = 3715.01kN基础自重和基础上的土重为:G = 1.35×γm×l×b×d = 1.35×20.0×3.00×3.00×2.00 = 486.00kNMx = 15.00kN·m My = 0.00kN·mVx = 29.98kN Vy = 0.00kN(2)作用在基础底部的弯矩设计值 绕 X 轴弯矩: M0x = Mx-Vy×(H1+H2)=15.00-0.00×(0.40+0.40)=15.00kN·m 绕 Y 轴弯矩: M0y = My+Vx×(H1+H2)=0.00+29.98×(0.40+0.40)=23.98kN·m (3)折减系数 Ks = 1.35修正地基承载力修正后的地基承载力特征值 fa = 180.00 kPa轴心荷载作用下地基承载力验算pk = (Fk+Gk)/A其中:A = 3.00×3.00 = 9.00m2Fk = F/Ks = 3715.01/1.35 = 2751.86kN Gk = G/1.35 = 486.00/1.35 = 360.00kN pk = 145.76 kPa ≤ fa, 满足要求偏心荷载作用下地基承载力验算荷载在 X 方向和 Y 方向都存在偏心 X 方向: Myk = My/Ks = 23.98/1.35 = 17.77 kN·mx 方向的偏心距为: ex = 0.006m ≤ l/6 = 0.500m绕 y 轴的截面抗弯模量为: Wy = 4.50 m3按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)(5.2.2-2)和(5.2.2-3)pkminX = 341.81kPapkmaxX = 349.71kPaY 方向:Mxk = Mx/Ks = 15.00/1.35 = 11.11 kN·my 方向的偏心距为: ey = 0.004m ≤ b/6 = 0.500m绕 x 轴的截面抗弯模量: Wx = 4.50 m3按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)(5.2.2-2)和(5.2.2-3)pkminY = 343.29kPapkmaxY = 348.23kPa基底最大反力标准值 pkmax = pkmaxX + pkmaxY - pk = 349.71 + 348.23 - 345.76pkmax = 352.18 kPa ≤ 1.2fa = 444.00kPa, 满足要求基础抗冲切验算计算公式:按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)下列公式验算:Fl ≤ 0.7hp ft am h0(8.2.7-1) m = (at+ab)/2 (8.2.7-2) Fl = pj Al(8.2.7-3) (1)基底最大净反力基底平均净反力 pc = 412.78 kPa基底最大净反力 pj = pjx + pjy - pc = 418.11 + 416.11 - 412.78 = 421.44 kPa(2)柱子对基础的冲切验算X 方向:Alx = 1.2096m2Flx = pj×Alx = 421.44 × 1.2096 = 509.78kNab = Min{bc + 2×h0, b} = Min{0.60 + 2×0.72, 3.00} = 2.04mamx = (at+ab)/2 = (0.60 + 2.04)/2 = 1.32mFlx ≤ 0.7×βhp×ft×amx×h0 = 0.7×1.00×1.27×1.32×0.72×1000= 844.91kN, 满足要求Y 方向:Aly = 1.2096m2Fly = pj×Aly = 421.44 × 1.2096 = 509.78kNab = Min{ac + 2×h0, a} = Min{0.60 + 2×0.72, 3.00} = 2.04mamy = (at+ab)/2 = (0.60 + 2.04)/2 = 1.32mFly ≤ 0.7×βhp×ft×amy×h0 = 0.7×1.00×1.27×1.32×0.72×1000= 844.91kN, 满足要求(3)变阶处基础的冲切验算X 方向:Alx = 0.7616m2Flx = pj×Alx = 421.44 × 0.7616 = 320.97kNab = Min{bc + 2×h0, b} = Min{1.80 + 2×0.32, 3.00} = 2.44mamx = (at+ab)/2 = (1.80 + 2.44)/2 = 2.12mFlx ≤ 0.7×βhp×ft×amx×h0 = 0.7×1.00×1.27×2.12×0.32×1000 = 603.10kN, 满足要求Y 方向:Aly = 0.7616m2Fly = pj×Aly = 421.44 × 0.7616 = 320.97kNab = Min{ac + 2×h0, a} = Min{1.80 + 2×0.32, 3.00} = 2.44mamy = (at+ab)/2 = (1.80 + 2.44)/2 = 2.12mFly ≤ 0.7×βhp×ft×amy×h0 = 0.7×1.00×1.27×2.12×0.32×1000= 603.10kN, 满足要求基础局部受压验算计算公式:《混凝土结构设计规范》(7.8.1-1)Fl ≤ 1.35×βc×βl×fc×Aln局部荷载设计值:Fl = 3715.01kN混凝土局部受压面积:Aln = bc×hc = 0.60×0.60 = 0.36m2混凝土受压时计算底面积:Ab = 3.24m2混凝土受压时强度提高系数:1.35×c×l×fc×Aln = 1.35×1.00×3.00×11900.00×0.36 = 17350.20 kN > Fl = 3715.01 kN 满足要求!受弯计算结果计算公式:按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)下列公式验算:(8.2.7-4) (8.2.7-5)(1)柱根部受弯计算:X 方向受弯截面基底反力设计值: pnx = pminx + (pmaxx - pminx)×(l/2.0+l0/2.0)/l= 461.45 + (472.11 - 461.45)×(3.00/2 + 0.60/2)/3.00=467.84 kPaY 方向受弯截面基底反力设计值:pny = pminy + (pmaxy - pminy)×(l/2.0+l0/2.0)/l= 463.45 + (470.11 - 463.45)×(3.00/2 + 0.60/2)/3.00=467.45 kPaⅠ-Ⅰ 截面处弯矩设计值:a1 = 3.00/2 - 0.60/2 = 1.2010.3 中柱最大弯矩下计算基础配筋10.4 中柱最大轴力下计算基础配筋11 板式楼梯计算11.1 板式楼梯配筋基本资料(1)设计规范 《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)(2)几何参数楼梯类型:板式 A 型楼梯约束条件: 两端简支斜梯段水平投影长度: L1 = 3300 mm梯段净跨: Ln = L1 = 3300 = 3300 mm楼梯高度: H = 1800 mm 楼梯宽度: W = 2000 mm踏步高度:h = 150 mm 踏步宽度: b = 300 mm楼梯级数: n = 12(级) 梯段板厚: C = 150 mm面层厚度:C2 = 30 mm上部平台梯梁宽度: b1 = 250 mm 下部平台梯梁宽度:: b2 = 250 mm(3)荷载参数楼梯混凝土容重: b = 25.00 kN/m3 楼梯面层容重: c1 = 25.00 kN/m3楼梯栏杆自重: qf = 0.50 kN/m 楼梯均布活荷载标准值:q = 2.50 kN/m2可变荷载组合值系数:c = 0.70 可变荷载准永久值系数: q = 0.50(4)材料参数混凝土强度等级:C25混凝土抗压强度设计值:fc = 11.90 N/mm2混凝土抗拉强度标准值:ftk = 1.78 N/mm2混凝土抗拉强度设计值:ft= 1.27 N/mm2 采用 8.4m 和 7.2m,走廊跨距 3.0 m。计算简图的选取,多层框架结构系超静定结构,在计算之前先确定截面形状和尺寸。框架梁,两板均为现浇,采用 T 形截面。梁的截面高度应为跨度的 1/12 到 1/8,宽度为跨度的 1/2 到 1/3。框架柱一般作为矩形或方形截面。杆件轴线,柱,等截面柱,取柱截面形心线,变截面柱取截面部分力的斜心线。横梁,原则上取截面形心线。除底层以外的其他层可近似取楼层的高度。底层则应从底层楼盖梁的形心线算自基础顶面。荷载的简化,框架梁上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。竖向荷载包括结构自重,使用活荷载,雪荷载,屋面荷载等。水平荷载包括风荷载及水平地震作用等。框架结构的内力组合,对于高度不大,横竖不多的框架,框架柱只需取柱顶盒柱底两个截面作为控制截面。框架梁,一般取三个截面作为控制截面,即两个端截面及跨中截面。框架梁的组合要分别组合出最大正弯矩和最大负弯矩。框架柱采取对称配筋。根据《混凝土结构设计规范》进行各结构构件的配筋计算。 楼梯的设计,楼梯为多层房屋的竖向通道。一般由踏步板,斜梁(板式楼梯无斜梁)平台板和平台梁组成。此外还有栏板或栏杆,踢脚板等次要构件。楼梯的结构设 混凝土弹性模量:Ec = 2.80 × 104 N/mm2钢筋强度等级:HPB235(Q235) fy = 210.00 N/mm2钢筋弹性模量:Es = 210000 N/mm2受拉纵筋合力点到斜梯段板底边的距离:as = 15 mm荷载计算过程(1)楼梯几何参数梯段板与水平方向夹角余弦值: cos = = 0.89斜梯段的计算跨度: L0 = Min{Ln + (b1 + b2)/2,1.05Ln} = Min{3300 + (250 + 250) / 2,1.05 × 3300} = Min{3550,3465} = 3465 mm梯段板的平均厚度: T = (h + C / cos × 2) / 2 = (150 + 150 / 0.89 × 2) / 2 = 243 mm(2)荷载设计值 均布恒载标准值 L1段梯板自重gk1' = b × T / 1000 = 25.00 × 243 / 1000 = 6.07 kN/m2gk1 = gk1' × L1 / Ln = 6.07 × 3300 / 3300 = 6.07 kN/m2 L1段梯板面层自重gk3' = c1 × C2 × (H + L1) / L1 / 1000 = 25.00 × 30 × (1800 + 3300) / 3300 / 1000 = 1.16 kN/m2gk3 = gk3' × L1 / Ln = 1.16 × 3300 / 3300 = 1.16 kN/m2 将栏杆自重由线荷载折算成面荷载gk6 = qf / W × 1000 = 0.50 / 2000 × 1000 = 0.25 kN/m2 永久荷载标准值gk = gk1 + gk3 + gk6 = 6.07 + 1.16 + 0.25 = 7.48 kN/m2 均布荷载设计值由活荷载控制的梯段斜板荷载设计值: pL = 1.2gk + 1.4q = 1.2 × 7.48 + 1.4× 2.50 = 12.47 kN/m2由恒荷载控制的梯段斜板荷载设计值: pD = 1.35gk + 1.4cq = 1.35 × 7.48 + 1.4 ×0.70 × 2.50 = 12.54 kN/m2最不利的梯段斜板荷载设计值: p = Max{pL,pD} = Max{12.47,12.54} = 12.54 kN/m2正截面承载能力计算(1)斜梯段配筋计算h0 = T - as = 150 - 15 = 135 mm 跨中最大弯矩, Mmax = × 10-6= 18.83 kN·m1) 相对界限受压区高度b cu = 0.0033 - (fcu,k - 50) × 10-5 = 0.0033 - (25 - 50) × 10-5 = 0.0036 > 0.0033取cu = 0.0033按规范公式(7.1.4-1)b = 2) 受压区高度 x按规范公式(7.2.1-1), = 0, = 0M < bh0 = 0.61 × 135 = 82.88mm, 按计算不需要配置受压钢筋 3) 受拉钢筋截面积 As按规范公式(7.2.1-2)1fcbx = fyAs得 As = = 696mm24) 验算配筋率0.46% < max = 3.48% 不超筋min = 0.272% < (2)满足最小配筋率要求梯段中间截面实际配置受拉钢筋为 A12@150, 每米宽板实际配筋面积为754mm2斜截面承载能力验算V = 0.5pL0 = 0.5 × 12.54 × 3465 / 1000 = 21.7 kN1) 复核截面条件按规范公式(7.5.1)0.25cfcbh0 = 0.25 × 1.00 × 11.90 × 1000 × 110 = 327.3 × 103 NV = 21.7 kN < 327.3 kN, 截面尺寸满足要求2) 验算构造配筋条件按规范公式(7.5.7-2) 取 = 3= = 61.1× 103 N > V = 21.7kN斜截面承载力满足要求跨中挠度验算(1)荷载效应的标准组合值pk = gk + q = 7.48 + 2.50 = 9.98 kN/m Mk = × 10-6= 14.97 kN·m (2)荷载效应的准永久组合值pq = gk + qq = 7.48 + 0.50 × 2.50 = 8.73 kN/m Mq = × 10-6= 13.10 kN·m(3)挠度验算1) 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数: 由规范公式(8.1.3-3), 纵向受拉钢筋的应力: sk = = = 169.08 N/mm2对矩形截面受弯构件, 有效受拉混凝土截面面积: Ate = 0.5bh= 0.5 × 1000 × 150 = 75000 mm2按规范公式(8.1.2-4)计算纵向钢筋配筋率: te = = 10.0531 × 10-3混凝土抗拉强度标准值: ftk = 1.78 N/mm2按规范公式(8.1.2-2),  = 1.1 - 0.65= 0.422) 钢筋弹性模量和混凝土弹性模量的比值: EE = = 7.503) 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值: f'对于矩形截面, f' = 0.004) 纵向受拉钢筋配筋率:  = = 0.0055855) 受弯构件的短期刚度: Bs由规范公式(8.2.3-1), Bs = = = 3091.09 kN·m26) 考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数: 根据混凝土结构设计规范 8.2.5 条规定: ' = 0, 取 = 2.007) 受弯构件的长期刚度: B根据规范公式(8.2.2), 可得 B = = = 1648.84 kN·m28) 跨中挠度: ff = = 11.36 mm9) 容许挠度: 因计算跨度 L0小于 7000mm, 所以容许挠度[L0] = = 17.00 mm跨中最大挠度小于容许挠度, 满足要求。裂缝宽度验算(1)裂缝宽度验算1) 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数: 由规范公式(8.1.3-3), 纵向受拉钢筋的应力: sk = = = 169.08 N/mm2对矩形截面受弯构件, 有效受拉混凝土截面面积: Ate = 0.5bh= 0.5 × 1000 × 150 = 75000 mm2按规范公式(8.1.2-4)计算纵向钢筋配筋率: te = = 10.05 × 10-3混凝土抗拉强度标准值: ftk = 1.78 N/mm2按规范公式(8.1.2-2),  = 1.1 - 0.65=0.422) 构件受力特征系数 cr根据表 8.1.2-1, 对于受弯的钢筋混凝土构件, 其构件受力特征系数cr取为 2.13) 受拉区纵向钢筋的等效直径 deq 根据表 8.1.2-2, 对于光面钢筋, 其相对粘结特性系数 = 0.7根据规范公式(8.1.2-3), deq = = 17.14 mm4) 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c取钢筋保护层厚度 25mm5) 最大裂缝宽度 max根据规范公式 8.1.2-1 得max = = = 0.1169 mm6) 容许裂缝宽度 []根据规范第 3.3.4 条,楼梯所处环境取为一类环境, 裂缝控制等级取为三级, 所以容许裂缝宽度 [] = 0.3 mm最大裂缝宽度小于裂缝宽度限值, 满足要求。11.2 平台板设计取平台板厚度 70mm,取 1m 宽板带计算:(1)荷载计算恒荷载标准值:水磨石面层:0.65 (kN/m) 平台板自重:0.07×25=1.75 (kN/m)地板抹灰:0.02×17=0.34 (kN/m) (kN/m) (kN/m) (kN/m) (kN/m)(2)截面设计计算跨度:弯矩设计值:平台板有效高度: 选配Φ12@200 ,A3=565mm2平台梁设计选定平台梁尺寸:200mm×4200mm(1)荷载计算 梯段板传来 6.6×3.3/2=10.89 (kN/m) 平台板传来 2.74×1.8/2=2.47 (kN/m) 平台梁自重 0.2×(0.35-0.17)×25=1.4 (kN/m) 梁侧抹灰 0.02×(0.35-0.07)×17×2=0.19 (kN/m) (kN/m)(2)截面设计计算跨度:跨中最大弯矩设计值: 支座剪力设计值: 按照倒 L 形截面计算: 平台梁有效高度: >M=58.43(kNm)所以属于第一类 L 形截面 选配 3Φ14 ,AS= 461mm2斜截面受剪承载力: 界面尺寸满足要求。 ,仅需要按照构造配筋。选配双肢Φ8@20011.3 平台柱计算平台柱 200㎜×300㎜,h=2100mm,C30 混凝土柱下截面: 查表得按构造配筋,实配 2Φ14(AS= 308mm) 按构造配箍筋 φ8@150 验算最小配筋率: 全截面:实配: 满足要求单侧: 实配: 满足要求结论 本建筑主要采用钢筋混凝土现浇框架结构,位于舟山市。该建筑物主要有基础,框架梁,框架柱,楼板,基础。在计算过程中,首先进行荷载汇集,求出各层质点的 重力荷载代表值及其总和。然后进行水平荷载作用下的框架内力分析,主要的水平荷载为地震荷载与风荷载,通过底部剪力法求出各层剪力。然后经验算层间侧移刚度与柱的侧移刚度,与水平弹性位移,求出 D 值,然后通过 D 值分配框架剪力。其次计算竖向荷载计算,包括恒载与活载,采用力矩二次分配法等。在内力计算时,主要计算柱轴力,柱端弯矩与柱端剪力梁端剪力与弯矩。在进行内力组合时,水平荷载要向梁端进行调幅,其目的是降低梁端负弯矩,然后通过向梁的控制截面转化后进行内力分析与组合。组合时主要验算梁端最大负弯矩最大正弯矩,与跨中最大正弯矩和梁端最大剪力。再次进行框架结构的配筋计算,计算时应遵循强柱弱梁与强剪弱弯原则。主要的配筋计算有一榀框架配筋计算和现浇板配筋计算,在配筋过程中一定要验算最小配筋率及按照国家现行的规范进行钢筋锚固,在设计中应遵循强锚固强核心区的原则。最后进行楼梯配筋计算和基础配筋计算,在楼梯计算中应选择好楼梯形式然后按照其形式进行梯段板,平台板及平台梁与梯柱的配筋;在基础设计中先进行地基承载力验算,然后通过抗冲切验算确定基础高度,最后进行基础底面配筋。通过上述建筑结构设计的分析和计算,得出以下结论: 1.本建筑设计方案平面布置合理、可行,满足用户的使用要求,且人员疏散符合防火规范的要求;立面设计美观,大方,与周围环境相协调;2.本建筑所用材料符合节能建筑与环保要求;3.通过分析比较,采用的独立基础安全可靠,且施工时无噪声污染,经济合理;4.本建筑上部结构形式简单、规则,构造合理,施工方便,材料性能利用比较充分,结构安全、合理、可靠。致谢感谢李强老师的指导,使论文才得以顺利完成;感谢曾经为我授过课的老师,是他们的言传身教,才使我日有所长,学有所成;感谢我的朋友,没有的他(她)的帮助,不可想象我将会怎么样。真的谢谢大家! 2023 年 3 月 计内容由以下几点:确定楼梯的位置和有关尺寸,确定楼梯的结构方案并进行结构布置,对楼梯的各个结构构件进行内力计算和截面计算。本次设计采用的楼梯形式为板式楼梯。整个梯段是一块斜放的板,支撑于上下平台梁上,楼梯跨度为 4.2m。楼梯设计为双跑楼梯,板式楼梯的梯段斜板为锯齿形斜板,支撑于上下平台梁上。斜板的受力钢筋沿板长方向布置,在每个踏步下应配置一根分布钢筋。平台板的计算一般作为单向板,平台梁承受由平台板传来的均部荷载及斜板传来的均部荷载。可按单跨简支梁计算。在设计现浇楼梯时还应注意以下几个问题:(1)楼梯踏步板应直接支承在承重墙上。(2)底层第一跑梯段的下端支座有时宜采用基础梁。(3)注意楼梯与楼盖得连接。基础的设计,在保证建筑物的安全和正常使用的前提下,应综合考虑以下几方面的因素:(1)基础的布置和形式,要合理的配合上部结构的构造和使用上的要求。(2)在认真分析研究地基勘查资料的基础上,做到充分利用地基的承载力。(3)在设计时应结合现场的施工条件来考虑,并力求做到便于施工和减少工程量。
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