绵阳市华阳集团办公楼 土木工程毕业设计论文.doc

i 绵阳市华阳集团办公楼 （中文摘要） 摘要：本次毕业设计题目为绵阳市华阳集团办公综合楼设计。设计内容包括建筑设 计、结构设计。本设计主体为三层(局部四层)；底层高为 4.4 米，四层高为 3.9 米， 其余层高为 3.5 米，总建筑面积近为 2500 平方米，室内外高差为 0.90 米，本工程 设定相对标高0.000，功能上满足人们智能办公的使用要求，能够充分地利用有限 的空间使布局更加合理。 本工程采用钢筋混凝土框架结构，建筑抗震设防烈度为 7 度，基础采用柱下独 立基础，楼梯采用板式楼梯。结构计算包括手算和电算两部分，其中手算部分包括： 一榀框架的结构计算，该框架相邻的楼板计算，框架柱下基础的计算，楼板计算。 电算部分采用 pkpm 结构设计软件进行分析计算。 通过毕业设计，综合应用四年的所学的专业知识，使我的专业水平得到很大提 高，为将来的工作打下了坚实的基础。 关键词：建筑设计 荷载统计 内力组合 构件设计 ii the design of huanyang multy office building in mianyang（english abstract） abstract: the topic of this design is: the design of huanyang multy office building in mianyang, the design contents includes the building design and construct-ion design. this design corpus as three layer, parcels are four layer; the story alt-itude of ground floor is 4.4meters, the four floor is 3.9 meters and the other are3.5meters. the whole building acreage is near to 2500 square meters, the level of ind-oors and outside is 0.90 meter, this engineering sets up the opposite elevation is 0.000, on the function satisfy request of the people work in. the request of the usage, can make use of the limited space arrange layout more reasonable. this project adopts reinforced concrete frame construction, the building anti-ear- thquake establishes to defend strong degree as 7 degree, foundation adopts the rei-nforced concrete pillar descends the independent foundation, stairs adopts plank type stairs. the calculation of construction includs calculate with hand and calculate with machine- readable, the part of calculate with hand include: the construction cal-culation of the frame of ping, the calculation of the close floor in that frame knot-hole, the calculation of the pillar under the frame descends pole , the calculation ofthe stairs;the machine-readable part adopts pkpm construction software empolder by constructs science academy of china proceed the whole three- dimensional sp-ace analysis calculation. through graduation design, i proceeds my four years profession knowledge sy- nthesize to the application, improve my profession level ,prepare massiness basic for my work in the future. key words: architectural design; the calculation of interal force; the statistical of load; design of construction component iii 目录 绵阳市华阳集团办公楼（中文摘要） i the design of huanyang multy office building in mianyang（english abstract）.ii 前言1 第 1 章 建筑设计2 1.1 设计依据.2 1.2 规划设计.2 1.2.1 规划设计依据.2 1.2.2 规划指导思想.2 1.2.3 建筑说明.2 1.2.4 平面设计.2 1.2.5 立面设计.3 1.2.6 剖面设计.3 1.2.7 构造做法.3 第 2 章 结构设计4 2.1 结构布置及计算简图的确定.4 2.1.1 梁截面尺寸估算.4 2.1.2 柱截面尺寸估算.5 2.1.3 框架结构计算简图.5 2.2 荷载计算.5 2.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值.5 2.2.2 屋面及楼面可变荷载标准值.6 2.2.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算.6 2.3 横向框架侧移刚度计算.10 2.3.1 计算梁柱线刚度.10 2.3.2 计算柱的侧移刚度10 2.4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.14 iv 2.4.1 横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.14 2.4.2 横向水平风荷载作用下框架结构内力和侧移计算.20 2.5 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算.21 2.5.1 选取计算单元.21 2.5.2 荷载计算.22 2.5.3 荷载作用下框架的内力分析.25 2.6 横向框架弯矩计算26 2.6.1 恒荷载作用下的梁端、柱端弯矩.26 2.6.2 活荷载作用下的梁端、柱端弯矩.27 2.6.3 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力.28 2.6.4 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力.28 2.7 框架内力组合.30 2.7.1 框架梁内力组合.31 2.7.2 柱端弯矩设计值的调整.31 2.8 截面设计.36 2.8.1 梁截面配筋计算.36 2.8.2 柱截面配筋计算.40 2.9 板式楼梯设计.45 2.9.1 楼梯基本尺寸的确定.45 2.9.2 楼梯斜板设计.45 2.9.3 休息平台板的设计.46 2.9.4 休息平台梁的设计.47 2.10 板的配筋48 2.11 基础设计.49 第 3 章 施工组织52 3.1 工程概况.52 3.2 编制说明与编制依据.53 3.2.1 编制依据53 3.2.2、编制原则53 v 3.3 施工方案.54 3.3.1 施工组织机构.54 3.3.2 施工组织原则.55 3.3.3 施工程序及施工顺序.55 3.3.4 流水段划分及施工流向.56 3.3.5 基础工程施工.56 3.3.6 土方工程.57 3.3.7 钢筋工程.57 3.3.8 模板工程.60 3.3.9 混凝土工程.62 3.3.10 装饰工程.64 3.4 工程量计算.65 3.5 施工技术措施.71 3.5.1 工程质量控制原则.71 3.5.2 工程质量技术保证措施.72 3.5.3 施工各阶段的质量控制技术措施.73 3.5.4 钢筋工程保证质量的技术措施.74 3.5.5 模板工程保证质量的技术措施.75 3.5.6 混凝土保证质量的技术措施.75 3.5.7 砌体工程保证质量的技术措施.76 3.5.8 防水工程保证质量的技术措施.76 3.5.9 施工过程的技术控制.76 3.5.10 确保安全施工的组织措施.77 3.5.11 确保工期的技术措施.77 3.6 主要材料需求量.78 3.7 施工横道图见附图1.79 3.8 施工平面布置图见附图279 结论79 致谢80 vi 参考文献81 附录 1. 外文文献的中文译文.81 附录 2. 外文文献.84 附录 3.pkpm 计算相关数据图88 附录 4.符号.139 1 前言 本次设计是绵阳市华阳集团办公综合楼设计，设计的重点为方案设计（建筑部 分） ，概念设计（结构部分） ，着重理解在结构设计中的结构方案选择、荷载整理、 荷载组合、抗震设计要求、内力组合、框架结点构造、基础设计要点等。 在毕业设计的过程中，熟悉相关的书籍、规范、程序使用手册如民用建筑设 计通则 、 建筑设计防火规范 、 建筑结构荷载规范等通用性规范。 在设计的过程中注意的问题是正确处理建筑设计和结构设计的关系： 建筑设计主要解决以下问题：环境、场地、体形；与人的活动有关的空间 组织；建筑技术问题；建筑艺术问题。 结构设计主要解决以下问题：结构形式；结构材料；结构的安全性、适 用性、耐久性；结构的连接构造。 结构设计是建筑设计的基础上进行的，但在建筑方案设计阶段就应考虑主体结 构方案。通过协调二者的关系，力争将合理的结构形式与建筑使用和美观需要统一 起来。达到更现代化的办公楼建筑设计。在本次设计中手算了一榀框架所受到的竖 向荷载，水平荷载，和地震荷载计算通过内力分析，最后算出梁、柱、板的配筋。 同时使用 pkpm 软件电算出该框架的所有配筋图。 建筑与结构是相互联系的。每一部分都关系到下一步的进行。 鉴于，目前随着我国市场经济的不断扩大，以及伴随着中国加入 wto 以后， 国内外办公人数的不断增加。大量的办公建筑在城市中悄然兴起，并逐步形成气候， 成为热点。办公建筑在满足“人性化” 、 “智能化” 、 “生态化”的建设需求外，已开 始向更加个性化以及科学化发展。城市中的办公建筑也是反映这个城市的经济繁荣 和社会进步的重要标志。所以我们应该更多关注办公建筑，同时在土木工程中先进 科学技术的应用是未来的发展方向，为土木工程带来新的生机。 2 第第 1 章章 建筑设计 1.1 设计依据 本设计为办公楼建筑设计，设计参考了国内有关办公楼方面的标准、规范，并 汇集了近几年来对建筑设计的一些经验，对办公建筑设计的总布局和平面布局进行 了精心的设计，以保证该办公楼符合适用、经济、安全、防火的基本要求。 本工程抗震设防烈度为八度,建筑物设计合理使用年限为 50 年。 建筑耐火等级为二级。 总平面布置：建筑物呈长方型，长约 52.2 米，宽约 13.2 米。 1.2 规划设计 1.2.1 规划设计依据 国家有关设计规范、规程、规定，包括： 绵阳市规划管理技术规定 2006 民用建筑设计通则 gb50352-2005 办公楼建筑设计规范 jgj 64-89 屋面工程技术规范 gb50345-2004 建筑设计防火规范 gb-5006-2006 1.2.2 规划指导思想 本建筑主体为 3 层(局部 4 层)，本方案以体现以人为本的设计理念为主, 充分发挥日照地区的自然特色,创作出具有现代办公理念的建筑。并充分重视建筑 总体的景观效果,最大程度地提高办公环境的智能性和舒适性,真正体现建筑与环境 共舞,人与自然亲和的设计理念。 1.2.3 建筑说明 本设计采用现浇框架结构，主体为 3 层(局部 4 层)；底层高为 4.4 米，4 层高 为 3.9 米，其他为 3.5 米，总建筑面积近为 2500 平方米，室内外高差为 0.9 米。抗 震烈度按七度设防设计，框架等级按三级设计，根据地形采用矩形设计，很好地与 周围环境融为一体向现代化办公建筑发展。 1.2.4 平面设计 (1)充分了解把握该地区的办公建筑建设习惯,气候、地理位置特点,设计出功 能齐全、结构合理、办公智能的现代化办公楼。 3 (2)该建筑底层主要作为办公楼的大厅；一、二、三层为主要的办公区域；四 层为主要的会议区域；局部三层为休息娱乐区域。 1.2.5 立面设计 由于该办公建筑位于市区，所以在立面上既要讲究自然大方同时又要与周围环 境相融合，突出人与自然的和谐之美。在整体布置上主要以布局合理为主，使用了 大量的玻璃幕墙，使整个建筑主题风格更富有现代化建筑气息。 1.2.6 剖面设计 确定房间的剖面形状和比例关系，确定房屋的层数和各部分的标高，研究竖向 空间的处理，将平面、立面和剖面密切结合，充分注意两者的联系。 1.2.7 构造做法 （1）本工程的屋面防水等级为级,防水层合理使用年限为 10 年： 上人屋面做法为：30 厚细石混凝土保护层，三毡四油卷材防水层，20 厚水 30 c 泥砂浆找平层，100 厚的钢筋混凝土板。 不上人屋面做法为：20 厚 1：3 水泥沙浆找平层，三毡四油卷材防水层，20 厚 水泥沙浆找平层， 100 厚的钢筋混凝土板。 （2）地面垫层下填土应分层予以夯实.机械夯实每层不超过 300mm，人工夯实 每层不超过 200mm，填实后密度应满足施工及验收规范要求. （3）门均按实际洞口核实后方可安装。 （4）外墙粉饰详见立面图（材料色泽与建设单位、设计单位认可后使用）。内 墙面：地面、楼面、墙裙、踢脚等粉饰详见材料做法。 （5）楼梯：全部采用现浇钢筋混凝土楼梯，楼梯栏杆、扶手样式选自标准图集。 4 第第 2 2 章章 结构设计 2.1 结构布置及计算简图的确定 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计， 外填充墙采用 240mm 厚的粉煤灰轻渣空心砌块，内填充墙采用 240mm 粉煤灰轻渣空 心砌块，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 100mm. 2.1.1 梁截面尺寸估算 横梁：, 1 1111 5400450 675 128128 hlmm 取600hmm 1111 600200 300 3232 bhmm 取300bmm 横梁：取 2 600hmm 1111 600200 300 3232 bhmm 取300bmm 纵梁：, 1111 3600300 450 128128 hlmm 取450hmm 0.7,所以该框架为规则框架。 1 2 214838 0.965 222542 d d 2.4 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 2.4.1 横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 （1）.横向自振周期的计算 运用顶点位移法来计算，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，基 本自振周期可按下式来计算： tt ut7 . 1 1 式中，计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移，即假想把集中在 t u 各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移； i g 结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取 0.7； t 故先计算结构顶点的假想侧移，计算过程如下表： 表表 2-4-12-4-1 构顶点的假想侧移计算构顶点的假想侧移计算 楼层 gi/kngi/kndi/(n/)ui/ui/ 43034.473034.47 3202049.4891.23 39659.64 12694.1185362814.8781.75 2 11068.8 3 23762.9485362827.8466.88 1 12112.4 5 35875.3991900439.0439.04 16 t1=1.70.7=0.36s0.091 （2）.水平地震作用及楼层地震剪力计算 多遇地震作用下，设防烈度为 7 度，查表 max=0.08.特征周期查表 tg=0.35s, t1tg 0.0621 0.90.9 max 1 0.35 ()()0.08 0.36 tg t geq=0.85gi=0.8535875.39=30494.08kn ek i ii f hg hg f 6 1 11 1 1890.63 kn 1 0.062 30494.08 ekeq fg 由于 t1=0.36s155.48kn 满足设计要求。 加密区长度取中的较大值，则取非加密区的箍筋取肢(1.5750,500) b h 1.05m2 设置，箍筋设置满足要求。2008 其它各层截面的箍筋设置情况见下表： 西南科技大学本科生毕业论文 40 表表 2-8-2 框架梁箍筋的配置计算框架梁箍筋的配置计算 框架梁箍筋数量计算表梁端箍筋加密 区 梁端非加密区 楼层 截 面 实际配钢筋实际配钢筋 a bl 48.72 605.96rre-0.36rre-0.37rre-0.26rre0.02 双肢 8100(1.01 ) 双肢 8100(0.503 ) a bl 123.44 605.100rre0.15 双肢 8100(1.01 ) 双肢 8150(0.224 ) 2 br 171.27 605.101rre0.47 双肢 8100(1.01 ) 双肢 8100(0.503 ) a bl 155.48 605.102rre0.36 双肢 8100(1.01 ) 双肢 8150(0.224 ) 1 br 227.03 605.103rre0.84 双肢 8100(1.01 ) 双肢 8100(0.503 ) 2.8.2 柱截面配筋计算 0 0.25/ c c f bh kn / rev kn 0 25 . 1 42 . 0 hf bhfv s a yv ocresv 西南科技大学本科生毕业论文 41 （1）.柱截面尺寸的验算 柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求： 剪跨比 ，其值宜大于 2；)( 0 hvm cc 轴压比 ，三级框架小于 0.9。)(bhfnn c 其中、均不应考虑抗震承载力调整系数。详细验算结果见下表： c m c vn 表表 2-8-32-8-3 柱的剪跨比和轴压比的验算表柱的剪跨比和轴压比的验算表 楼层柱号 b (mm) ho (mm) fc (n/ mm2) mc (kn.m) v c (kn) n (kn) a600 560 14.3 83.91 23.06 163.85 6.50 0.032 4 b600 560 14.3 105.29 39.18 307.27 4.80 0.060 a600 560 14.3 109.65 41.76 591.21 4.69 0.115 3 b600 560 14.3 141.65 73.53 633.15 3.44 0.123 a600 560 14.3 168.97 70.35 1006.85 4.29 0.196 2 b600 560 14.3 218.35 120.82 1078.96 3.23 0.210 a600 560 14.3 207.81 85.88 1440.73 4.32 0.280 1 b600 560 14.3 239.52 143.65 1541.55 2.98 0.299 （2）.柱正截面承载力计算 根据柱端截面组合的内力设计值及其调整值，按正截面受压（或受拉）计算柱 的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。 计算中柱计算长度的取用： 1 0 l a.一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段，现浇楼盖底层为其h0 . 1 他层为，对底层柱为基础顶面到一层板顶的高度，其余层为上下板顶之间h25 . 1 h 的高度。 b.水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值以上时，框架柱的计算长度%75 按如下两式计算，并取其中较小值： 0 l hl lu )(15 . 0 1 0 hl)2 . 02( min0 式中，、为柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇处各梁的线刚 u l 度之和的比值；为两较小值；为柱的高度。 min h 柱正截面承载力计算 2 计算第 2 层。根据中柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至柱边缘，并与 c c0 m v h c n f bh 西南科技大学本科生毕业论文 42 柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力，取进行配筋计算。 ekgk ss3 . 12 . 1 b 节点左右梁端弯矩： 135.88/0.75110.39/0.85(0.60.12)118.84 118.14/0.75125.87/0.85(0.60.12)86.44 bl br mkn m mkn m b 节点上下柱端弯矩： 139.92/0.873.00 0.1/0.85162.82 179.64/0.8 122.10 (0.60.1)/0.85152.73 bt bb mkn m mkn m 118.8486.44205.28 166.31 152.73315.54 mkn m mkn m 梁 柱 /=1.54m 柱 m 梁 1.11.1 205.28225.81319.04mkn mkn m 梁 162.82 152.73 mkn m mkn m 上柱 下柱 0.8 162.82130.26 rem kn m 上柱 6 0 3 130.26 10 253.14 514.57 10 m emm n 201/30600/3020 a emmmm取和偏心方向截面尺寸的两者中的较大值，即： 0 20emm故取 9.30 29.307.40 0.9540.856 6 13.56 13.5 ul 柱的计算长度按前公式确定： ， 0 0 1 0.151 0.150.9540.8563.54.45 20253.14273.14 ul ia lhm eeemm （）（）， 0 2 11 3 0 2 /4450/6007.425 0.50.5 14.3 600 5.0001,1.0 514.57 10 15,1.0 c lh f a n l h 因为，故考虑偏心矩增大系数 取 取 2 2 0 12 0 11 117.421.08 1400/1400 273.14/560 i l ehh 3 00 /21.08 273.14600/240554.99. 514.57 10 0.11, 14.3 600 560 is b c eehamm xn hf bh 对称配筋： 为大偏压情况！ )( )5 . 01 ( 0 2 01 sy c ss ahf bhfne aa =31.43mm2 32 514.57 10554.990.111 0.5 0.1114.3 600 560 36056040 （） （） 西南科技大学本科生毕业论文 43 再按及相应的一组（）计算。 max nm qkgk ss0 . 135 . 1 。 ，节点上、下柱端弯矩809.22nkn 。35.41 19.4 0.133.47kn m 。18.936.5 (0.6 1)15.68kn m 此组内力是非地震组合情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整，且取 0 1.251.25 3.54.375lhm 63 0 0 012 0 /33.47 10 /(809.22 10 )41.36 2041.3661.36 /4375/6007.29.111.35 1.35 61.3682.840.30.3 560168 ia i em nmm eeemm lh emmhmm 同理可求得， 故为小偏心受压。 /282.84600/240342.84 is eehamm b c sb c cb bhf ah bhfne bhfn 0 0 2 0 0 )(8 . 0( 43 . 0 按上式计算时，应满足及，因为 0 bhfn cb 2 0 43 . 0 bhfne c 0 809.220.55 14.3 600 5602642.64 bc nknf bhkn 322 0 809.22 10340.6277.430.430.43 14.3 300 560 578.50 c nekn mf bh kn m 故应按构造配筋，且应满足。单侧配筋率，则%7 . 0 min %2 . 0 min s 2 min 0.2% 600 600720 sss aabhmm 选（） 。4 16 2 804 ss aamm 总配筋率 201.1 12 0.72% 600 560 s （3）.柱斜截面受剪承载力计算 偏心受压柱斜截面受剪承载力按下列公式计算： 1 re sv yvtc nh s a fbhfv )056 . 0 1 05 . 1 ( 00 式中，为内力调整后柱端组合的剪力设计值；为考虑地震作用组合的柱轴 c vn 向压力设计值，当时取；小于 时取 ，当大于 时取 。nafc3 . 0afc3 . 01133 三级框架柱的抗震构造措施 2 a.纵向受力钢筋 三级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为，同时柱截面每一侧配筋率%7 . 0 西南科技大学本科生毕业论文 44 不应小于。%2 . 0 b.箍筋的构造要求 柱箍筋加密范围：柱端，取截面高度、柱净高的和三者的最大值；6/1mm500 底层柱，柱根不小于柱净高的；当有刚性地面时，除柱端外尚应去刚性地面上3/1 下各。mm500 三级框架柱：箍筋最大间距采用，（柱根）中较小值；箍筋最小直d8150100 径：。mm8 柱最小体积配箍率可按下式计算： cor isvi v sa la 柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合下列要求： yvcvv ff 式中，三级抗震不应小于；为最小配箍特征值，由箍筋形式和柱轴 v %4 . 0 v 压比查表确定。 柱箍筋加密区的箍筋肢距，三级不宜大于和倍箍筋直径的较大值，至mm25020 少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束。 柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的一半，且箍筋间距在三级 时不应大于，为纵筋直径。d15d .柱斜截面受剪承载力计算(以第一层柱为例计算) 上柱柱端弯矩设计值 152.73 t c mkn m 柱底弯矩设计值 1.25 210.25/0.8328.52 b c mkn m 则框架柱的剪力设计值 152.73328.52 1.11.1139.31 3.8 tb cc n mm vkn m h （满足要求） 3 0 0.85 139.31 10 0.0250.2 1 14.3 600 560 re cc v f bh （取） 33 0 210.25 10 /0.8 3.523 113.3 560/0.85 c c m v h 3 与相应的轴力 c v 623.05/0.8778.810.30.3 14.3 600 6001544.4;778.81 c nknf bhknnkn取 西南科技大学本科生毕业论文 45 0 0 056 . 0 1 05 . 1 hf nbhfv s a yv tre sv 33 1.05 0.85 139.31 101.43 600 5600.056 778.81 10 3 1 0 210 560 故该层柱应按构造配置箍筋。 柱端加密区的箍筋选用 4 肢；一层柱的轴压比，则查表插入101000.299n 可得，则最小体积配箍率：0.06 v min 0.06 14.3/2100.409% vcyv ff 0.41 550 550 0.282 100 8 550 svvcor i aa sl 取，则。根据构造要求，取加密区箍筋为10 2 78.5 sv amm278smm ，加密区位置及长度按规范要求确定。4 10100 非加密区应满足，故箍筋取。15240sdmm4 10200 各层柱箍筋计算结果见下表： 表表 2-8-42-8-4 箍筋配置数量表箍筋配置数量表 实配箍筋 柱号层次 加密区非加密区 a18.84 960.96121.20 1544.40 00.409 4 肢 8 100(0.67) 4 肢 8 200(0.34) b 四 20.16 960.96135.95 1544.40 00.409 4 肢 8 100(0.67) 4 肢 8 200(0.34) a32.13 960.96399.35 1544.40 00.409 4 肢 8 100(0.67) 4 肢 8 200(0.34) b 三 36.12 960.96317.55 1544.40 00.409 4 肢 8 100(0.67) 4 肢 8 200(0.34) a58.75960.96733.06 1544.40 00.409 4 肢 8 100(0.67) 4 肢 8 200(0.34) b 二 62.36 960.96597.86 1544.40 00.409 4 肢 8 100(0.67) 4 肢 8 200(0.34) a98.45 960.961092.55 1544.40 00.409 4 肢 10 100(1.05) 4 肢 10 200(0.52) b 一 118.41 960.96778.81 1544.40 00.409 4 肢 10 100(1.05) 4 肢 10 200(0.52) rev kn 0 0.2 cc fbh kn n kn 0.3 c f a kn sv a s mm / % vcyv ff 西南科技大学本科生毕业论文 46 2.9 板式楼梯设计 楼梯计算，本综合楼采用现浇整体式钢筋混凝土板式楼梯，其结构布置如图。 选用材料： 混凝土：采用 c30（fc=14.3n/mm2） ； 钢筋：当 d12mm 采用级钢筋（hrb335） （fy=300n/mm2） ； 当 d12mm 采用级钢筋（hpb235） （fy=210n/mm2） 。 活荷载标准值：查荷载规范得： qk=2.5kn/m2 2.9.1 楼梯基本尺寸的确定 基本资料：层高为 3.5m，开间为 3.6m，进深为 5.4m，层高/踢面高 =3.5/0.1458=24，所以每跑 12 个踢面。设踏面的宽度为 300mm，=arctan(145.8/300)=27.5o30o满足公共建筑的要求。 进深方向：轴线尺寸为 5.4m，梯井宽度为 300mm, 所以取休息平台的宽度宜为 5.4-0.3*11-0.12*2=1.86mm。 2.9.2 楼梯斜板设计 确定斜板的厚度 t1 1 斜板的水平投影净长为 1 11 3003300lmm 斜板的斜向净长为 1 1 22 3300 3670.75 cos 300/ 145.8300 l lmm 斜板的厚度为 111 11 122.36146.83t140mm 2530 tlmmmm:。取 荷载计算 2 详细计算见表： 表表 2-2- 9-19-1 荷载种类荷载标准值(kn/m) 荷载分项 系数 荷载设计值 (kn/m) 栏杆自重 (0.28+0.1458)0.65/0.3=0.921.21.11 水磨石面 层自重 0.201.20.24 锯齿形斜 板自重 1 1 td0.14580.14 153.43 2cos20.899 1.24.12 板底 20 厚纸筋灰 粉刷 1 c0.02 160.36 cos0.899 : 1.20.43 恒 荷 载 小 计 4.911.25.90 活荷载 2.501.43.50 共 计 7.419.40 西南科技大学本科生毕业论文 47 计算简图的选取： 对斜板取 1m 宽的计算单元，斜板的计算简图可以用一根假想的跨度为 的水平 1 l 梁替代，如图所示：其计算跨度取斜板水平投影净长 1 3300lmm 图图 2-9-12-9-1 计算简图计算简图 内力计算 3 斜板的内力，一般只需要计算跨中最大弯矩即可，考虑到斜板两端均与梁整浇， 即对板有约束作用。所以跨中最大弯矩取： 22 9.40 3.3 10.24 1010 ql mkn m : 配筋计算 4 01 2014020120htmm 6 22 0 10.24 10 0.072 1.0 14.3 1000 100 s c m f bh 0.5 11 20.5 11 2 0.0720.96 ss 6 2 0 10.24 10 507.94/ 0.96 100 210 s sy m ammm f h 实配 10140,(as=561.0mm2) 2.9.3 休息平台板的设计 荷载计算见表（取 1m 宽计算） 表表 2-9-2-9- 1 2 2 荷载种类荷载标准值（kn/m） 水磨石地面自重0.75 平台板自重0.08251.0=2.00 板底 20 厚纸筋灰粉刷0.0216=0.32 恒 荷 载 小 计 k g3.07 活荷载 k q2.50 组合设计值：1.21.41.2 3.07 1.4 2.57.18/ kk qgqkn m 西南科技大学本科生毕业论文 48 截面设计 2 平台板的计算跨度： 2 5.4-0.3 11-0.12 2=1.86mml 平台板的有效截面高度： 0 145.820125.8hmm 考虑平台板两端均与梁整浇，对板约束作用，所以跨中最大弯矩，取： 22 7.18 1.86 2.48/ 1010 ql mkn m m : 6 22 0 2.48 10 0.011 1.0 14.3 1000 125.8 s c m f bh 0.5 11 20.5 11 2 0.0110.99 ss 6 2 0 2.48 10 94.82/ 0.99 210 125.8 s sy m ammm f h 实配 8200,(as=251.0mm2) 2.9.4 休息平台梁的设计 荷载计算见表（取 bh=200mm400mm,l0=3.6m） 表表 2-9-2-9- 1 4 4 荷载种类荷载标准值（kn/m） 梁自重(0.4-0.08)0.225=1.60 表面粉刷层自重(0.4-0.08)0.02217=0.22 平台伴传来的荷载3.071.86/2=2.86 楼梯段来的荷载4.913.30/2=8.10 恒 荷 载 小 计12.78 活荷载2.5(1.86/2+3.30/2)=6.45 组合设计值：1.21.41.2 12.78 1.4 6.4524.37/ kk qgqkn m 截面设计 2 跨中弯矩的计算（按简支计算） 2 2 1 24.37 3.639.48 88 ql mkn m: 6 22 0 39.48 10 0.104 1.0 14.3 20040035 s c m f bh 0.5 11 20.5 11 2 0.1040.94 ss 6 2 0 39.48 10 383.56 0.94 30040035 s sy m amm f h 实配 2 16 （） 2 401.92 s amm 西南科技大学本科生毕业论文 49 同时箍筋选用 2 肢 8200，则斜截面受剪承载力为： 00 max 0.71.25 100.6 0.7 1.43 200 365 1.25 210365 200 24.37 3.6 121.343.87 22 sv ctyv a vf bhfh s ql knvkn 因此、箍筋按构造配置 2 肢 8200，即可满足要求。 2.10 板的配筋 计算所选取的板如下图： 图图 2-10-12-10-1 选取的样板选取的样板 （1）.荷载计算： 永久荷载：3.05/ k gkn m 可边荷载：2.0/ k qkn m （2）.计算跨度： 3.6 ;4.5 xy lm lm 板的厚度取 h=100mm,混凝土强度等级 c30，钢筋等级 hpb235 计算结果：查表 3.6 0.8 4.5 x y l l 2 11 1.2 3.050.42.04.06/ 22 ggqkn m 2 11 1.42.01.4/ 22 qqkn m 西南科技大学本科生毕业论文 50 计算时取泊松比0.2 取单位板宽弯矩（knm/m）计算 （3）.内力计算 跨中弯矩： 2 2 22 0.03840.2 0.00590.08200.2 0.0242 0.03958 4.06 3.60.08684 1.4 3.6 3.66/ xxx mg lql kn m m : 2 2 22 0.00590.2 0.03840.02420.2 0.0820 0.01358 4.06 3.60.0406 1.4 3.6 1.45/ yxx mg lql kn m m : 支座弯矩： 22 0.07930.07934.06 1.43.6 5.61/ xxx mmgq l kn m m : 22 0.05710.05714.06 1.43.6 4.04/ yyx mmgq l kn m m : （4）.配筋计算 截面有效高度的选定：假定选用 8 钢筋；混凝土保护层的厚度取 15mm，则 方向跨中截面；方向跨中截面：支座截 x l100 150.5 881 ox hmm y l73 oy hmm 面处。81 o hmm 该板四周与梁整浇在一起，故弯矩设计值应进行折减，取折减系数为 0.8。 跨中： 6 2 0 3.66 100.8 181.19 0.950.95 81 210 x x y m amm h f 实配 8200 (as 251.mm2) 6 2 0 1.45 100.8 79.65 0.950.95 73 210 y y y m amm h f 实配 6150 (as 189.0mm2) 支座： 6 2 0 5.61 100.8 277.73 0.950.95 81 210 x x y m amm h f 实配 8120 (as 419.0mm2) 西南科技大学本科生毕业论文 51 6 2 0 4.04 100.8 200.01 0.950.95 81 210 y y y m amm h f 实配 8150 (as 335.0mm2) 2.11 基础设计基础设计 采用锥形独立基础，砼 c30，钢筋为级钢，基础下做 100mm 厚素砼垫层 （c10） ，每边伸出基础边 100mm 取 a 柱柱下基础为例进行设计，柱子截面尺寸为,基础 cc ba600600mmmm 采用 c30 混凝土，钢筋采用级钢筋，基础高度取 600mm，基础埋深 d=2.5m。地基 持力层为卵砂石层，地基承载力标准值。280 k fkpa （1）.荷载取用 上部柱传来的荷载取最不利组合 m=6.94knm n=1080.55kn v=75.43kn（设计值） mk=5.78knm nk=900.46kn vk=62.86kn（标准值） （2）.基础底面尺寸的确定 )5 . 0(3dbff mdbk =280+0+1.6 18(2.5-0.5)=337.6kpa 在轴向荷载 n 的作用下,基础底面积为: a 2 max 900.46 3.13 337.620 2.5 g n am fd 在偏心情况下，乘以增大系数 则 2 1.11.1 3.133.44aam 取 2 1.8 2.54.5aa bm 基础底面截面的抵抗距: 223 11 1.8 2.51.875 66 wabm 基础及基础底面积以上土重:20 4.5 2.5225gadkn 西南科技大学本科生毕业论文 52 图图 2-11-1 基础示意图基础示意图 基础底面内力 2 2 320.23/ max min 179.97/ 900.4622562.86 25.78 4.51.875 kn m kn m fgm p aw min 179.970pkpa max 32