毕业设计宿舍楼课件

1 1 建筑设计建筑设计 1.11.1 设计资料设计资料 1) 工程名称：沈阳市沈阳科技大学学生公寓一号楼 2) 水文地质资料 地下水深：-1.5 米，冻土深度：-0.9 米。地区为一般粘性土层，下部为砂类土， 水质为无侵蚀性，承载力情况良好承载力待定 。 7 3）基本风压 0.6，基本雪压为 0.4，地面粗糙程度为 C 类，地震烈度 2 mkN 2 mkN 7 度，基本地震加速度取值为 0.10g，水平地震影响系数最大值，特征周期08 . 0 max ，根据地震烈度，结构类型，房屋高度，设计地震分组为第一组，类场地，35 . 0 g T 丙类建筑，抗震等级为三级，耐火等级为三级，设计使用年限为 50 年 4) 气象资料 冬季室外平均温度 -20C 绝对最高温度 39C 绝对最低温度 -27C 全年雨季 79 月 年平均降雨量 610.5mm 最大降雨量 32.1mm/10min 5）工程地质条件： 表 1-1 地质资料 Table 1-1 geological data 岩土名称涂层厚度)(m层底高程)(m承载力特征值)(kPa 杂填土 1.2-1.280 中砂层 3.4-4.6240 砾砂层 0.9-5.5320 圆砾层 6.5-12.0360 1.21.2 建筑设计要求建筑设计要求 1.2.1 使用要求 建筑面积:6534左右 层数 :地上六层 结构形式：框架结构 建筑要求：a 满足学生住宿生活的要求。 b 满足设计研发的要求。 c 考虑建筑与周围环境相适应。 1.2.2 平面设计 从结构平面形状上来分，建筑物分为点式和板式两大类，本设计中采用板式。但板 式平面短边方向侧向刚度差，当建筑高度较大时，不仅在水平荷载作用侧向变形会加大， 还会出现沿房屋长度平面各点变形不一致的情况，在地震作用下，长度大的楼板在楼板 平面内既扭转有扭曲，为了避免楼板变形带来的复杂受力情况，建筑物长度比 L/B 不宜 超过 4，本设计中抗震缝将结构分割成两部分。 由于本建筑位于沈阳，冬季气温较低，因此采用内廊式，走廊净宽为 2.4m，普通住 房采用了相同的开间和进深，即南侧 3300mm6300mm，北侧 3300mm6300mm。相应的柱 网为 6300mm6600mm 或 6300mm3000mm，走廊宽 2400mm。 1.2.3 立面设计 本建筑物总高度为 19.8 米，其中主体高度为 16.8m，主体部分的宽度为 15.0 米，高 宽比 H/B4，且高度不超过 40 米，可以采用底部剪力法计算水平地震作用。房间采用 6300mm3300mm 的开间，以适应内部房间功能要求和经济性的要求。顶层设楼梯房，屋 面为上人屋面。女儿墙为 0.9 米高，并在上围一圈铁丝，借以作为避雷针。 本建筑的窗一般采用双层铝合金窗，且为推拉窗，因为双层窗具有保温的作用，而 推拉窗在建筑中使用起来比平面方便，可使之免于受风的破坏，房间的尺寸 63003300mm，走廊窗的尺寸 18001500mm，卫生间不设窗，仅设通风口，以满足其私 秘性的要求。窗间墙的高度为 1.3 米，满足上下窗墙 1.2 米的防火要求。 室内外地坪标高差为 600mm，在门厅前做了一个台阶，台阶是供人们正常出入的，由 于台阶伸出屋面，为了防雨而在其上设置了雨蓬。为体现立面美观以及使用的方便，在 外侧不设置柱子来支撑，采用悬挑钢结构雨棚。 室内净高为 2.6 米，满足住宅室内净高的要求以及本建筑的使用要求。 1.2.4 剖面设计 建筑主体为地上六层。首层层高 3.9 米，其他层层高 2.8 米。综合考虑了四个因素： 内外联系方便、防水防潮要求、地形及环境条件以及建筑物的性格特征确定了首层的室 内外地坪高差为 600mm，为了室内装修和阻隔结构层的需要，进行吊顶，这样楼中各种电 线，保温管等都从吊顶中穿过，为了避免上下层之间固体传声，在吊顶中加入吸音材料。 室内采用了尺寸为 1800mm1500mm 的开窗满足室内采光和通风的要求。 1.2.5 防火设计 多层建筑易遭受火灾破坏是多层建筑遭受的主要破坏形式之一且根据统计资料显示， 火灾发生率随着楼使用功能复杂化而增加，且一旦发生火灾后，造成的损失是巨大的， 甚至是会造成巨大人员伤害。因此在建筑中进行防火设计就显得尤为重要。 消防设计包括火灾前的积极预防和火灾后的有效措施，建筑中火灾的预防一方面包 括加强对火源的管理；另一方面则要依靠烟感器及时发现火灾并予以及时扑救，火灾一 旦发生后，应当由消防中心控制建筑物内的水、电、电梯等设施，并且广播通知人员予 以疏散。 本工程按二类多层建筑防火规范的要求进行消防设计，各类建筑构件的设计均满足 建筑设计防火规范 （GBJ16-87）要求。 1、防火、防烟分区：每层为一个防火分区，面积约为 1090 平方米。各分区面积均 符合规范要求，各防火分区的疏散口数量防火规范中规定每个防火分区的安全出口不应 少于两个，且建筑的安全出口应分散布置，安全疏散距离应分别小于 30 米（位于两个安 全出口之间的房间）根据这个原则，设置了两部楼梯，两部均为防火楼梯，安全出口的 门宽为 1.5 米，满足防火规范要求，且其为乙级防火门，向疏散的方向开启。 根据以上原则设置的 2 部楼梯，防火门采用乙级防火门，门洞高度 2.1 米。 建筑中的防火、防烟是两个不同的概念，规范规定每个防烟分区的建筑面积不宜超 过 500 平方米，且防烟分区不应跨越防火分区。本建筑所设防烟分区，其分割之处在中 间楼梯消防前室的入口处，用玻璃招牌，内设置照明设备，玻璃上写明该平面房间分布， 可以起到指示作用。 1.31.3 建筑构造设计建筑构造设计 1.3.1 墙体构造设计 本教学楼设计中的框架外墙采用混凝土空心小砌块（309mm190mm190mm） ，外墙 厚 400mm。内墙采用水泥空心砖（300mm250mm110mm） ，内墙厚 200mm。 墙面装饰采用抹灰，外墙采用 15mm 厚 1:3 水泥砂浆打底，10mm 厚 1:2 水泥砂浆抹面， 而内墙采用 10mm 厚 1:3 水泥砂浆打底，10mm 厚 1:2 水泥砂浆抹面。 1.3.2 楼面构造设计 楼地面是房屋建筑中水平承重构件，本公寓设计中采用现浇钢筋混凝土楼板，板厚 100mm，其具体做法如下： 1) 10mm 厚瓷砖地面 2) 20mm 厚 1：3 水泥砂浆打底 3) 100mm 厚现浇钢筋混凝土板 4) 20mm 厚板下混合砂浆抹灰 1.3.3 地平层构造设计 1）10mm 厚瓷砖地面 2）20mm 厚 1：3 水泥砂浆打底 3）100mm 厚 C15 细石混凝土垫层 4）素土夯实 1.3.4 上人屋面构造设计 1) 30mm 厚细石混凝土保护层 高聚物改性沥青防水卷材（8 层做法，三毡四油铺小石子） （先刷冷底子油一道） 2) 20mm 厚 1:3 水泥蛭石砂浆保温层（兼找坡） 3) 40mm 厚 1:8 水泥膨胀珍珠岩 4) 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平 5) 100mm 厚现浇钢筋混凝土屋面板 6) 20mm 厚板下混合砂浆抹面 1.3.5 散水构造设计 1）15mm 厚 1:2.5 水泥砂浆抹面 2）70mm 厚 C10 混凝土垫层 1）素土夯实（向外坡度 3%-5%） 备注： 1）沿建筑物周围做 1000mm 宽的混凝土（刚性）垫层的散水坡（坡度 3%-5%） 。 2）每隔 10m 设一道变形缝，缝宽 20mm，内填改性塑料密封膏。 3）散水宽应在施工图中注明。 1.3.6 墙身防潮构造设计 因室内地面垫层采用 100mm 厚细石混凝土，则防潮层设在垫层范围内，低于室内地 坪 60mm 处，防潮层采用 60mm 厚的细石混凝土带，内配 3 根 6 的钢筋。 1.3.7 勒脚构造设计 为使墙角更加坚固耐久，防潮勒脚采用表面抹灰。 具体做法：采用 20mm 厚 1:3 水泥砂浆抹面 1.3.8 踢脚构造设计 本公寓踢脚线材质采用陶瓷踢脚线，高度为 100mm。 1.3.9 楼梯构造设计 楼梯为现浇钢筋混凝土楼梯，扶手采用 900mm 的白钢扶手，具体构造见楼梯详图。 1.3.10 门窗构造设计 建筑物的出入门，楼梯间的防火门，卫生间的门为木门 窗为塑钢窗 1.3.11 墙身变形缝构造设计 本公寓设置一个沉降缝，缝宽为 100mm，缝两边结构对称，为保证缝两侧能自由沉 降，上部结构和基础全部断开，沉降缝的基础的处理方案采用双墙式，内墙和外墙都采 用沥青麻丝填缝。内墙和楼板层地面采用橡胶条盖缝，外墙采用厚铝片盖缝，而楼板层 的顶棚采用木板盖缝，屋顶沉降缝具体处理见图。 1.4 采用材料 1）混凝土：梁、板、柱的混凝土强度等级均为 C35。 2）钢筋：纵筋采用 HRB335 级钢筋，箍筋采用 HRB235 级钢筋，其余详见结构设计 图纸。 3）砌体结构部分：内墙采用水泥空心砖 外墙采用混凝土空心小砌块 女儿墙采用红砖 1.51.5 施工要求施工要求 1）受力钢筋保护层厚度 表 2-2 受力钢筋保护层厚度 Table 2-2 by the thickness of the reinforced protection 构件名称板柱梁基础梁基础 保护层厚度)(mm 2035353540 2）楼板钢筋深入支座的锚固长度 上部钢筋在端支座锚固，其应深入梁内距墙或梁外侧25mm 处，不足锚固长度时， 弯折段加长。 下部钢筋应深至墙或梁的中心线且5d 处。 3）纵向钢筋的接头位置 纵向钢筋的街头位置应相互错开。在同一截面内，对于柱类构件，钢筋接头面积的 百分率不宜大于 50%；对于梁、板和墙类构件，不宜大于 25%。其中，梁、板钢筋的接头 位置上部于 1/3 跨度范围内，下部于支座或距支座 1/4 跨度范围内，梁的接头位置通常 为 35d 且500mm 处。 4）梁、柱钢筋加密区 梁加密区为 1.5h0范围内，柱端加密区为：底层柱为基础顶至 1/3 净高处，以上各层 为楼面上下各 600mm 处。 5）楼梯栏杆埋件及预留空洞按建筑图施工。 6）所有预埋件的外漏部分均涂红丹两道打底，调和漆两道。 整个设计过程中，其余未尽事宜将严格按照国家现行有关施工及验收规范执行。 2 2 结构布置及计算简图结构布置及计算简图 2.12.1 结构平面方案结构平面方案 根据办公楼的结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素综合考虑，本 设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。主体结构 6 层，首层层高 3.9m，26 层为 2.8m。建 筑物总高为 19.8m。根据办公楼的使用功能要求，并考虑柱网的布置原则，本工程主体柱 网为 6.6m6.3m 和 6.3m2.4m。 2.22.2 截面初估截面初估 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度按跨度的 1/45 估算，取楼板厚度 为 100mm。梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求。截面高度按一般取梁跨度 l 的 1/121/18 估算。为防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨截面高度之比不宜小于 4。梁 截面宽度可取 1/31/2 梁高。同时不小于 1/2 柱宽，且不应小于 250mm。由此估算梁的 截面尺寸见表 2-1。 表 2-1 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级 Tab 2-1 The sectional size of a roof beam of the form and grade of intensity of every layer concrete 层 次 混凝土强度 等级 横 梁 bh AB CD BC 纵梁 bh 次梁 bh 1-6C35250600250400250600250450 柱截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算： N=FgEn (1) (2) c f N Ac 由规范可知该框架结构的抗震等级为二级。其轴压比限制N=0.8。各层的重力荷 载代表值近似取 12KN/。由图知边柱及中柱的负载面积分别为 6.63.15和 6.64.80由公式（2）得第一层柱截面面积为 边柱=1456542 中柱=1934062 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为 453和 502。根据上述计算结果 并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值： 柱截面尺寸：16 层：500500mm. 2.32.3 结构计算简图结构计算简图 框架结构平面布置如图 2-1 所示，计算简图如图 2-2 所示。取顶层柱的形心线作为框 架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-6 层柱高度即为层高 2.8m，对底层柱的下端,一般取至 基础顶面,当设有整体刚度很大的地下室,且地下室的层间刚度不小于上层层间刚度的 3 倍时,可取至地下室结构的顶板处.因此对结构底层柱高度从地下室顶板处取至一层板底， 即 3.9m. 2.3.1 平面结构布置图 图 2-1 平面结构布置图 Fig.2-1 Flat distribution of the structure 结构计算简图 图 2-2 结构计算简图 Fig.2-2 Drawing of the structural design 3 3 重力荷载计算重力荷载计算 3.13.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的永久荷载标准值 顶层屋面（上人） ： 30 厚细石混凝土保护层 220.03=0.66 kN/ m 高分子改性沥青防水卷材 0.40 kN/ m 20 厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40 kN/ m 150 厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75 kN/ m 100 厚钢筋混凝土板 250.1=2.50 kN/ m V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/ m 合计 4.96 kN/ m 15 层楼面： 瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 kN/ m 100 厚钢筋混凝土板 m 250.1=2.50 kN/ m V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m2 合计 3.30 kN/ 女儿墙 6 厚水泥砂浆罩面 0.00620=0.12 kN/m2 12 厚水泥砂浆打底 0.01220=0.24 kN/m2 240 厚砖墙 0.2417 =4.080 kN/m2 20 厚水泥砂浆找平层 0.0220 =0.4 kN/m2 合 计 2.8kN/m2 3.23.2 屋面及楼面可变荷载标准值屋面及楼面可变荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/ m 楼面活荷载标准值 2.0 kN/ m 屋面雪荷载标准值 sk=rs0=1.00.4=0.4 kN/ m 式中：r为屋面积雪分布系数，取 r=1.0。 3.33.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 梁、柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、 门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算结果见表 3-1。 表 3-1 梁、柱重力荷载标准值 Tab 3-1 Roof beam , post gravity load standard value 层次构件b，mh，m ，kN/ m G，kN/m li， m nGi，kNGi，kN 边横梁0.250.6025.001.053.9385.8 14348.6 中横梁0.250.4025.001.052.6251.9744.1 次梁0.250.4525.001.052.9535.8 10189.45 纵梁0.250.6025.001.053.9386.1 22571.3 1149.27 1-6 柱0.500.5025.001.106.8752.8 28539 注：1）表中 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表示单位长度构件 重力荷载；n 为构件数量。 2）梁长度取净长；柱长度取层高。 外墙为 390mm 厚加气混凝土砌块（加气混凝土砌块密度为 7 KN/m3），外墙面贴瓷 砖（0.5 KN/ m） ，内墙面为 20mm 厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为： 0.5+70.39+170.02=3.57KN/ m 内墙为 190mm 厚加气混凝土砌块，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位墙面重力 荷载为： 70.19+170.022=2.01 KN/ m 木门单位面积重力荷载为 0.2 KN/ m；铝合金窗单位面积重力荷载取 0.4 KN/ m。墙 体自重计算见表 3-2. 表 3 -2 墙体重量 Tab 3-2 The weight of wall 层 次 编 号 高 度 m长 度 m重 量 KN AB 轴 CD 轴2.25.8 4=23.2 3.572.223.2=182.2 1 BC 轴2.41.92=3.83.572.41.9=16.28 1-6 外 墙 A 轴，D 轴2.255.82.592.266=518.36 B 轴2.2332.012.233=145.65 C 轴2.2332.012.233=145.65 1-6 内 墙 2 轴-6 轴 外墙 2.8-0.6=2.258*2=1162.012.2116=512.96 1-6 层墙体自重 外墙：182.21+16.28+518.36-（231.81.5）（3.57-0.4）=519.99 KN 内墙：291.85+512.96-（230.92.1）（2.01-0.2）=726.13 KN 1-6 层墙体自重为：520+726.13=1246.13 KN 3.43.4 重力荷载代表值重力荷载代表值 集中于各质点的重力荷载 Gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上 下各半层的墙、柱等重量。各可变荷载的组合值系数按表 3-3 的规定采用：无论是否为上 人屋面，其屋面上的可变荷载均取雪荷载。 表 3-3 可变荷载组合值系数 Tab 3-3 Load making variably up value coefficient 可变荷载种类组合值系数 雪荷载0.5 屋面积灰荷载0.5 屋面活荷载不考虑 按实际情况考虑的楼面活荷载1.0 藏书库、档案库0.8 按等效均布荷载考虑的 楼面活荷载 其他民用建筑0.5 硬 钩 吊 车0.3 吊车悬吊物重力 软 钩 吊 车不考虑 简单的计算过程如下： 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载、50%屋面荷载、半层梁自重、半层柱自重、半 层墙自重。 其它层重力荷载代表值包括：楼面荷载、50%楼面均布活荷载、梁自重、 楼面上下个半层的柱自重、墙自重。 主体结构总面积 A=1572.60/2=544.5m 第一层： G1=5275.75+751-539= 5381.75kN 第二五层： G2=G3=G4=G5= 3.3544.5+0.52.0544.5+1149.27+539+1246.13 = 5275.75 kN 第六层： G6=4.96544.5+0.50.4544.5+0.52.0544.5+1149.27+539/2+1246.13/2+2.8*0.9(15+36.3) 2= 5654.5kN 楼梯方： Ge =（4.966.330.50.46.3*30.52.06.3*3）101.677+109.08= 808.20 kN 综上所诉：各层重力荷载代表值如下： 第一层 G1=5381.75 kN 第二五层 G2=G3= G4= G5=5275.75 kN 第六层 G6= 5654.5 kN 机房： Ge = 808.20 kN 建筑物总重力和在标准值为: G = 32437.35kN 图 3-1 动力计算简图 Fig 3-1 drawing of dynamic calculation 4 4 框架侧移刚度计算框架侧移刚度计算 表 4-1 横梁线刚度计算表 Tab 4-1 Line rigidity ib reckoner of the crossbeam 类别层次 EC N/mm b mm h，m m I0，mm4L，mm EcI0/l Nmm 1.5EcI0 /l Nmm 2.0EcI0 /l Nmm 边横 梁 16 3.1510 4 250600 4.5001096300 2.251010 3.375101 0 4.501010 走道 梁 16 3.1510 4 2504001.331092400 1.751010 2.625101 0 3.501010 表 4-2 柱线刚度 ic计算表 Tab 4-2 Thread rigidity ic reckoner of the post 层次 hc，mmEc，N/mm2bh，mm2I0，mm4 EcI0/hc，Nm m 139003.151045005000.5210104.21010 2628003.151045005000.5210105.851010 图 4-1 C-3 柱及与其相连梁的相对线刚度 Figure 4-1 C-3 column and its connected Liangs relative stiffness 根据梁、柱线刚度比的不同，结构平面布置图中的柱可分为中框架中柱和南边柱、K 北边柱、边框架中柱和南边柱、北边柱。现以第 2 层 C-3 柱的侧移刚度计算为例，说明 计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表 4-3表 4-4。 第 2 层 C-3 柱及与其相连的梁的相对线刚度如图 4-1 所示，图中数据取自表 4-1 和表 4- 2。 =1.367K 00 . 9 2 929 . 4 602 . 5 05 . 4 572 . 4 c= = 0.406 230 . 1 2 230. 1 得： D =c= 0.406=36354 N/mm 2 h 12ci 2 10 3600 1000 . 9 12 表 4-3 边框架各柱侧移刚度 D 值（N/mm） Tab 4-3 The frame post side of China moves rigidity D value 边柱（4）中柱（4） 层次 KcDi1KcDi1 Di 10.6390.432 14315 1.1360.522 17297 126448 2-5 0.5770.224 20057 1.0260.339 30354 201644 60.5770.278 24892 1.0260.406 36353 244980 表 4-4 中框架柱侧移刚度 D 值(N/mm) Form 4-4 The frame post side moves rigidity D value 边柱（10）中柱（10） 层次 KcDi1KcDi1 Di 10.8520.474 15707 1.5150.573 18986 346930 2-5 0.7690.278 24892 1.3670.406 36354 612460 60.7690.339 30354 1.3670.477 42710 730640 将上述不同情况下得到的同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度Di， 如表 4-6 所示。 表 4-6 横向框架层间侧移刚度（N/mm） Tab 4-6 The side moves rigidity among the horizontal frame layer 层次12-56 Di473378814104975620 由表可知，D1 / D6=473378 / 975620=0.7650.700,故该框架为规则框架，满足竖向 规划建筑的要求。 5 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 5.1.1 横向自振周期计算 按公式 5-1 （5-1） H h GG ne 2 3 1 1 1 将折算到主体结构的顶层，即 e G Ge=808.2(1+)=978.0 KN 9 .212 0 . 33 结构顶点的假想位移由公式 5-2公式 5-4。计算过程间表 5-1，其中第 6 层的 Gi为 G6与 Ge之和。 （5-2） kiG GV （5-3） s j Gii DijVu 1 / （5-4） n k kT uu 1 )( 计算。计算过程见表 5-1 表 5-1 结构顶点的假想位移计算 Tab 5-2 The imagination displacement of the summit pinnacle of the structure is calculated 层次Gi，kNVGi，kN Di，N/mm ui，mm ui，mm 65654.5+978.06632.59756206.80174.2 55275.7511908.381410414.6167.4 45275.7517184 814104 21.1153 35275.7522459.8 814104 27.6131.7 25275.7527735.5 814104 34.1104.1 15381.75331217.347337870.0170.0 按公式 5-5 T1=1.7T （5- T u 5） 计算基本周期 T1,其中 T的量纲为 m，取T=0.7，则 T1=1.70.70.486=0.50s 5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 本设计中，结构主体高度不超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪 切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算如下： Geq = 0.85Gi=0.85(6632.5+5275.754+ 5381.75)=28131.56KN a1= ()0.9 amax=(0.30/0.50 )0.90.08=0.051 1 T Tg FEK = a1 Geq=0.05128059.56=1431.10 KN 因 1.4Tg=1.40.30=0.42s63.47 由于非加密区长度较小，故全跨均可按加密区配置。 表 7-2 框架梁纵向钢筋计算表 Tab 7-2 Frame girder longitudinal reinforcement calculator 层 次 截面 M KNm s A mm2 s A mm2 实配钢筋 As ，mm2 ss AA / % A-56.89RE 双肢 8 100（0.56） 双肢 8 150（0.27） 6 Br、C l 41.6124.43RE 双肢 8 100（0.56） 双肢 8 150（0.27） A、Bl107.49242.3RE 双肢 8 100（0.56） 双肢 8 150（0.27） 2 Br、C l 60.13124.43RE 双肢 8 100（0.56） 双肢 8 150（0.27） A、Bl110.32242.3RE 双肢 8 100（0.56） 双肢 8 150（0.27） 1 Br、C l 63.47124.43RE 双肢 8 100（0.56） 双肢 8 150（0.27） 注：表中 V 为换算至支座边缘处的梁端剪力。 7.27.2 框架柱承载力计算框架柱承载力计算 表 7-4 柱的剪跨比和轴压比验算 Tab 7-4 Both that of post shear span ratio and axle load proven 柱号层次mmb mmh0 c f c M c VN 0 hV M c c 0 hf N c 650046016.758.4964.31290.36 2.12 2 0.069 2 0.11 2 0.17 2 0.23 2 0.36 2 0.105 2 0.246 2 0.368 2 0.33 2 0.40V 1398.7 8 1252.5V 1697.3 0 1252.533.07KN , 按照构造配置箍筋 0 7 . 0bhfc 6200。 1010 基础设计基础设计 10.110.1 荷载设计值荷载设计值 1)边柱基础承受的上部荷载 框架柱传来： M=23.91KN*M;N=1936.87KN;V=74.86KN 2)中柱基础承受的上部荷载 框架柱传来：M=19.33KN*M;N=2238.2KN;V=72.44KN 该工程框架层数不多，地基土较均匀且柱距较大，可选择独立柱基础，据 地质报告,基础埋深需在杂填土以下。取基础混凝土的强度等级为 C30， ；。 2 / 3 . 14mmNfc 2 /43. 1mmNft 10.210.2 边柱独立基础的计算边柱独立基础的计算 10.2.1 确定基础底面尺寸 选择基础的埋深 (大于建筑物高度的 1/15),地基承载力对深度mmd2400 修正（基础的埋置深度大于 0.5m）,根据设计资料提供，基底以下为中砂，查 表知承载力修正值：，。0 . 3 b 4 . 4 d 重度计算：杂填土 , 3 1 /.516mkNmh2 . 1 1 中 砂 3 2 / 7 . 18mkN mh2 . 12 . 14 . 2 2 则基础底面以上土的加权平均重度： 3 21 2211 0 /60.17 2 . 12 . 1 2 . 1 7 . 182 . 1 5 . 16 mkN hh hh 先假设基础宽度不大于，地基承载力特征值为：m3 a f )2 . 1(dff mdaka 3 332.93kN/m .21-.420.617.44240 ）（ 先按照中心荷载作用下计算基底面积： 2 11 . 8 4 . 22093.332 41.2309 m df N A G 考虑偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基底面积增大 1.11.4，取 1.1。 2 92. 811. 81 . 11 . 1mAA 定长短边尺寸，通常长短边之比为 1.5-2，多采用 1.5 左右，即长宽 =2.43.6，A=9.12，满足要求，满足要求，地基承载力不必对宽度 2 mmb3 进行修正。 10.2.2 地基承载力验算 基础底面的抵抗弯矩： 322 78 . 5 8 . 34 . 2 6 1 6 1 mlbW kNdAG G 76.437208 . 34 . 24 . 2 m b m GF M e40 . 0 6 0076 . 0 76.43741.2309 97.20 作用于基底中心的弯矩轴力分别为： kNN mkNM 41.2309 97.20 1 基础底面边缘的压力设计值： 3 max /88.304 78 . 5 97.20 12 . 9 76.43741.2309 mkN W M A GN P 3 52.39993.3322 . 12 . 1mkNfa 0/62.297 78. 5 97.20 12. 9 76.43741.2309 3 min mkN W M A GN P 33 minmax /3.9332/25.301 2 mkNfmkN PP P a 故承载力满足要求。 10.2.3 基础剖面尺寸的确定 采用台阶式独立柱基础。 构造要求：台阶宽高比。阶梯形每阶高度宜为 300mm500mm，当5 . 2 时，采用三阶，阶梯的水平宽度和阶高尺寸均为 100mm 的倍数。基mmh900 底垫层在底板下浇筑一层素混凝土，垫层的厚度为 100mm，两边伸出基础底板 宽度为 100mm。 初步选择基础高度，从下至上分 450mm，300mm 两个台阶。mmh750 h0=700mm ，h1=400mm。 10.2.4 土的净反力 Fl的计算 基础底面边缘的最大压力设计值： （不包括基础及回填土自重） 3 /85.265 78. 5 97.20 12. 9 41.2309 mkN W M A N Ps 1）基础顶抗冲切验算： ) 22 () 22 ( 2 001 h bb bh al PF cc s )7 . 025 . 0 2 . 1 (1 . 2)7 . 025 . 0 9 . 1(85.256 2 kN36.496 0 2haa tb m aa a bt m 2 . 1 2 27 . 05 . 05 . 0 2 2）破坏锥面上的承载力设计值Fl按规范法计算： kNFkNhafF mt 36.49684.8407 . 02 . 114307 . 07 . 0 101 1）变阶处抗冲切验算： ) 22 () 22 ( 2 001 h bb bh al PF cc s )4 . 035. 02 . 1 (4 . 2)4 . 0.609 . 1(85.256 2 kN43.433 m aa a bt m 1 . 1 2 240. 07 . 07 . 0 2 2）破坏锥面上的承载力设计值Fl按规范法计算： kNFkNhafF mt 43.43344.4404 . 01 . 114307 . 07 . 0 101 10.2.5 基础底面配筋计算 选用 HRB400 钢筋,，在基础上部结构传来的荷载与土壤 2 /300mmNfy 净反力的共同作用下，可把它倒过来视为一均部荷载作用下支承于柱上的悬臂 板。 基础顶截面： 1）基础长边方向柱边截面： 台阶宽高比验算： ，满足要求。5 . 234 . 2 700 2)5003800( 1 h a 控制截面-柱边： ，ma65 . 1 2 5 . 08 . 3 1 mba5 . 0 2）悬臂部分净反力: b ab pppPj 1 minmaxmin )( 8 . 3 65 . 1 8 . 3 )62.29788.304(62.297 kN73.301 3）弯矩值： )() 2 )(2( 12 1 maxmax 2 1 lpp A G ppalaM jj 4 . 2)73.30188.304() 12. 9 76.4372 73.30188.304)(5 . 04 . 22(65. 1 12 1 2 mkN 17.518 2 6 0 2742 3007009 . 0 1017.518 9 . 0 mm fh M A y s 选 12100 =2828mm2 s A 控制截面-柱边 ) 2 )(2)( 48 1 minmax A G ppbbalM（ ) 12 . 9 76.4372 62.29788.304)(5 . 08 . 32()5 . 04 . 2( 48 1 2 mkN 55.308 2 6 0 1671 30016-7009 . 0 1055.308 9 . 0 mm fh M A y s ）（ 选 12200 =1978mm2 s A 10.310.3 中柱独立基础的计算中柱独立基础的计算 10.3.1 确定基础底面尺寸 选择基础的埋深 (大于建筑物高度的 1/15),地基承载力对深度mmd2400 修正（基础的埋置深度大于 0.5m）,根据设计资料提供，基底以下为中砂，查 表知承载力修正值：，。0 . 3 b 4 . 4 d 重度计算：杂填土 , 3 1 /.516mkNmh2 . 1 1 中 砂 3 2 / 7 . 18mkN mh2 . 12 . 14 . 2 2 则基础底面以上土的加权平均重度： 3 21 2211 0 /60.17 2 . 12 . 1 2 . 1 7 . 182 . 1 5 . 16 mkN hh hh 先假设基础宽度不大于，地基承载力特征值为：m3 a f )2 . 1(dff mdaka 3 332.93kN/m .21-.420.617.44240 ）（ 先按照中心荷载作用下计算基底面积： 2 00 . 9 4 . 22093.332 51.2955 m df N A G 考虑偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基底面积增大 1.11.4， 取 1.1。 2 90 . 9 00. 91 . 11 . 1mAA 定长短边尺寸，通常长短边之比为 1.5-2，多采用 1.5 左右，即长宽 =2.63.9，A=10.14，满足要求，满足要求，地基承载力不必对宽度 2 mmb3 进行修正。 10.3.2 地基承载力验算 基础底面的抵抗弯矩： 322 59 . 6 9 . 36 . 2 6 1 6 1 mlbW kNdAG G 76.437209 . 36 . 24 . 2 m b m GF M e43 . 0 6 0054 . 0 76.43751.2955 27.18 作用于基底中心的弯矩轴力分别为： kNN mkNM 51.2955 27.18 1 基础底面边缘的压力设计值： 3 max /41.337 59. 6 27.18 14.10 76.43751.2955 mkN W M A GN P 3 52.39993.3322 . 12 . 1mkNfa 0/87.331 59. 6 27.18 14.10 76.43751.2955 3 min mkN W M A GN P 3 minmax /64.334 2 mkN PP P 10.3.3 基础剖面尺寸的确定 采用台阶式独立柱基础。 构造要求：台阶宽高比。阶梯形每阶高度宜为 300mm500mm，当5 . 2 时，采用三阶，阶梯的水平宽度和阶高尺寸均为 100mm 的倍数。基mmh900 底垫层在底板下浇筑一层素混凝土，垫层的厚度为 100mm，两边伸出基础底板 宽度为 100mm。 初步选择基础高度，从下至上分 450mm，300mm 两个台阶。mmh750 h0=700mm ，h1=400mm。 10.3.4 土的净反力 Fl的计算 基础底面边缘的最大压力设计值： （不包括基础及回填土自重） 3 /24.294 59 . 6 27.18 14.10 51.2955 mkN W M A N Ps 1）基础顶抗冲切验算： ) 22 () 22 ( 2 001 h bb bh al PF cc s )7 . 025 . 0 3 . 1 (6 . 2)7 . 025. 095 . 1 (24.294 2 kN98.728 0 2haa tb m aa a bt m 2 . 1 2 27 . 05 . 05 . 0 2 2）破坏锥面上的承载力设计值Fl按规范法计算： kNFkNhafF mt 98.72884.8407 . 02 . 114307 . 07 . 0 101 1）变阶处抗冲切验算： ) 22 () 22 ( 2 001 h bb bh al PF cc s )4 . 005 . 02 . 1 (6 . 2)4 . 0.9095 . 1 (24.294 2 kN29.547 m aa a bt m 4 . 1 2 240. 00 . 10 . 1 2 2）破坏锥面上的承载力设计值Fl按规范法计算： kNFkNhafF mt 29.54756.5604 . 04 . 114307 . 07 . 0 101 10.3.5 基础底面配筋计算 选用 HRB400 钢筋,，在基础上部结构传来的荷载与土壤 2 /300mmNfy 净反力的共同作用下，可把它倒过来视为一均部荷载作用下支承于柱上的悬臂 板。 基础顶截面： 2）基础长边方向柱边截面： 台阶宽高比验算： ，满足要求。5 . 243 . 2 700 2)5003900( 1 h a 控制截面-柱边： ，ma70 . 1 2 5 . 09 . 3 1 mba5 . 0 2）悬臂部分净反力: b ab pppPj 1 minmaxmin )( 9 . 3 7 . 19 . 3 )87.33141.337(87.331 kN57.333 3）弯矩值： )() 2 )(2( 12 1 maxmax 2 1 lpp A G ppalaM jj 6 . 2)57.33341.337() 14.10 76.4372 57.33341.337)(5 . 06 . 22(7 . 1 12 1 2 mkN 16.664 2 6 0 3514 3007009 . 0 1016.664 9 . 0 mm fh M A y s 选 14100 =3721mm2 s A 控制截面-柱边 ) 2 )(2)( 48 1 minmax A