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文档简介

1、 毕业设计院 系: 土木工程系 专 业:_ 建筑工程技术 班 级:_建工某班_ 学 号:_aaaaaaaa 学生姓名: aaaaaa 指导教师:_ aaaaaa 2011年 12 月 日目 录毕业设计说明书3摘 要3参考资料与文献3设计工程概况:4设计任务4工程概况5建筑结构布置:5毕业设计计算书8第一部分、设计资料8一、建筑资料8二、设计资料8第二部分、结构设计计算书8一、结构方案及布置8二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级9三、计算各层重力荷载代表值12四、楼梯设计16(一)、斜板tb1设计16(二)、平台板设计18(三)、平台梁tl1设计19五、框架内力计算:21六、荷载效应组合25七

2、、基础设计26八、电算资料(一部分)30毕业设计说明书摘 要 毕业设计是土木工程专业教学计划的重要组成部分。通过毕业设计的教学环节,可以培养学生综合运用多学科的理论知识和技能,解决具有一定复杂程度的工程实际问题,培养从事科学研究的能力、严肃认真的科学态度、严谨求实的工作作风以及勇于实践、勇于探索和开拓创新精神。从毕业设计的内涵来讲,它应具有时代特征,科学、合理的毕业设计反映着当时的教学水平、教学目的和社会需求变化以及学生个性的发展。当今是知识经济和市场不断变化的时代,毕业设计理应随着科学技术的快速发展和生产方式的变化不断地变革、创新。因此,我们必须对单纯为了毕业而设计的现象进行变革,以适应市场

3、的需求,扩展毕业设计的内涵。对土木工程专业毕业设计来讲,对学生进行经济思想培养显得尤为重要。关键词教学 土木工程 毕业设计 参考资料与文献 1建筑设计资料集1、2、3册 2中小型民用建筑图集 3房屋建筑制图统一标准 gb/t50001-2001 4中小学建筑设计规范、建筑防火规范 5门窗标准图集 6楼地面建筑构造图集 7砼结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 03g101-1 8. 建筑结构荷载规范 gb50009-2001 9. 建筑结构静力计算手册 10简明建筑结构设计手册 11简明砼结构构造手册 12建筑地基基础设计规范 gb50007-2002 13. 砼结构设计规范 gb50

4、010-2002 14砌体结构设计规范 gb50003-2001 15. 建筑抗震设计规范 gb500112001 16. 其它一些与毕业设计有关图集、教材、参考书。设计工程概况: 工程名称:桔州市某中学教学楼设计 建筑面积:拟建建筑面积3000-4000平方米 建筑层数:3-4层 结构设计使用年限:50年 建筑结构类型:现浇钢筋混凝土框架结构 标高设定:本工程±0.000为室内地面标高,相当于黄海标高(由规划部门定),室内外高差为450mm。 建筑抗震设防烈度:6度设计任务1、建筑设计部分使用要求初一教室(52-55)8-10间;初二教室(50-55)8-10间;初三教室(52-5

5、5)6-8间医疗保健室(25-30)1间,教室研究室(25-30)6间;政教处(25-30)1间,值班室1间,各层设卫生间4间,男女各2间,其它房间自行安排。设计内容建筑方案及其初步设计;建筑物平面、立面和剖面设计;主要部位的建筑构造设计及材料作法;绘制建筑施工图和计算机(autocad)绘图。成果形式建筑设计部分 1建筑底层平面图 1:100(包括台阶、散水或明沟、落水管位置、门窗编号及完整的尺寸标注)。一张 2标准层平面图1:100。一张 3屋顶平面图1:100。一张 4建筑立面图1:100。(南立面,标注饰面材料、最低、最高标高)。一张。 5建筑剖面图1:100(主要剖面,标注层高、分层

6、构造做法及标高、剖面符号及完整的尺寸标注)一张。 6建筑节点详图1:101:20(檐沟、屋脊、雨蓬、阳台、散水等)。选三处画在一张图上结构设计部分1计算内容 (1)连续梁内力及配筋计算(选一条)。 (2)楼面现浇板内力及配筋计算(选一处)。 (3)指导教师指定的其它计算内容。 2施工图 (1)标准层柱平面整体配筋图1:100。一张 (2)标准层梁平面整体配筋图1:100。一张 (3)标准层板平面整体配筋图1:100。一张 (4)楼梯配筋图1:100。一张。工程概况 工程名称:桔州市某中学教学楼 建筑面积:建筑总面积为3430.88平方米 建筑层数:4层 结构设计使用年限:50年 建筑结构类型:

7、现浇钢筋混凝土框架结构 标高设定:本工程±0.000为室内地面标高,相当于黄海标高(由规划部门 定),室内外高差为450mm。建筑结构布置: 1、建筑平面布置如下图所示:(各层平面布置详细见建筑施工图)2、结构基本布置:(梁柱结构布置详细见结构施工图) 、工程地质条件及水文资料:根据对建筑基地的勘察结果,地质情况见表表1 建筑地层一览表(标准值)序号岩 土分 类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力fk(kpa)桩端阻力 (kpa)桩周摩擦力 (kpa)1杂填土0.00.70.72粉 土0.71.54120103中 砂1.52.51.0220254砾 砂2.56.54.0310240

8、0305圆 砾6.512.56.0500350060注:地下水位位于地表下4米处、基本风压s0=0.55kn/mm2,地面粗糙度为b类;基本雪压为w0=0.45 kn/mm2;n=50、楼面活荷载标准值取值:教室,走廊、卫生间取2.5kn/m2,不上人屋面活荷载为0.7 kn/m2;、结构材料做法: 屋面做法:序 号工 艺 名 称荷 载 标 准 值1sbs防水层220mm厚细石混凝土找平24330mm厚水泥蛭石保护层54120mm厚现浇钢筋混凝土板5板底v型轻钢龙骨吊顶楼面做法:序 号工 艺 名 称荷 载 标 准 值120mm厚细石混凝土找平242120mm厚现浇钢筋混凝土板3板底v型轻钢龙骨

9、吊顶墙体做法:序 号名 称工 艺1外墙240mm厚加气混凝土砌块外贴面砖,内抹灰2内墙240mm厚加气混凝土砌块两侧抹灰、框架与楼板:现浇混凝土框架与楼板采用c30混凝土,楼板结构厚度120mm;(即梁板柱的混凝土采用c30,ft =1.43n/mm2,fc =14.3n/mm2;梁柱纵向筋采用hrb335,fy =300n/mm2;箍筋采用hpb235,fy =210n/mm2;楼板筋采用hpb235,fy =210n/mm2。)、门窗:采用玻璃门、普通推拉窗,门窗具体尺寸与数量见门窗数量表;、基础:基础工程采用独立基础预制管桩基础;、屋面:四周边设雨水管作有组织排水。毕业设计计算书第一部分

10、、设计资料一、建筑资料 该工程为一教学楼,拟建于桔州区内,总建筑面积3430.88平方米左右,建筑形状为一矩形组合体,总长51m,总宽31.2m,共4层,总高为15.4m。层高均为3.6m,室内外高差为0.45m。祥见建筑施工图。 该建筑为现浇钢筋混凝土框架结构,属丙类建筑。二、设计资料1、气象资料:基本风压s0=0.55kn/mm2,地面粗糙度为b类;基本雪压为w0=0.45 kn/mm2;n=50。2、地质、水文资料 : 表1 建筑地层一览表(标准值)序号岩 土分 类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力fk(kpa)桩端阻力 (kpa)桩周摩擦力 (kpa)1杂填土0.00.70.72粉

11、 土0.71.54120103中 砂1.52.51.0220254砾 砂2.56.54.03102400305圆 砾6.512.56.0500350060注:地下水位位于地表下4米处3、本场地地震基本烈度为6度区,机构抗震等级为三级,结构安全等级为二级,设计基准期50年,按此设防。第二部分、结构设计计算书一、结构方案及布置 该建筑为教学楼,建筑平面布置灵活,有较大空间,可考虑采用框架结构或框剪结构。由于楼层为四层,主体高度为15.4m,6度抗震,框架结构在10层以下的建筑中具有较好的抗震性能,在一般烈度区建造的多层框架房屋是可以保证安全的。框架结构本身抗震性能好,能承受较大的变形,所以选择框架

12、结构。该工程采用全现浇结构体系,由于任务书上要求的预制板,现有资料难于查到,根据任务书提出有些条件在结构设计阶段可根据实际情况调整的规定,楼盖采用现浇混凝土板。梁板柱的混凝土采用c30。墙体采用加气混凝土砌块。二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级1、初估梁柱截面尺寸框架梁截面尺寸:框架梁的截面尺寸应该根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。一般情况下,框架梁的截面尺寸可参考受弯构件按下式估算:梁高h=(1/81/12)l,其中l为梁的跨度。梁宽b=(1/21/3)h。在抗震结构中,梁截面宽度不宜小于200mm,梁截面的

13、高宽比不宜大于4,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。 、框架梁截面尺寸:根据梁高:h=(1/81/12)l b=(1/21/3)h 得:kl1: h=(1/81/12)l =(1/81/12)×6600=550825 取h=700 b=(1/21/3)h= (1/21/3)×700=233350 取b=300kla: h=(1/81/12)l =(1/81/12)×4200=350525 取h=500 b=(1/21/3)h= (1/21/3)×500=167250 取b=240 、框架柱截面尺寸: 在计算中,还应注意框架柱的截面尺寸应符合规范对剪压比()

14、、剪跨比()、轴压比()限值的要求,如不满足应随时调整截面尺寸,保证柱的延性。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制,如以表示柱轴压比的限值,则柱截面尺寸可用如下经验公式粗略确定: 式中;a柱横截面面积,m2,取方形时边长为a;n验算截面以上楼层层数;f验算柱的负荷面积,可根据柱网尺寸确定,m2;fc混凝土轴心抗压强度设计值;框架柱最大轴压比限值,一级框架取0.7,二级框架取0.8,三级框架取0.9。地震及中、边柱的相关调整系数,7度中间柱取1、边柱取1.1,8度中间柱取1.1、边柱取1.2;g结构单位面积的重量(竖向荷载),根据经验估算钢筋混凝土高层建筑约为1218knm2。kz1:=

15、0.183a=427.78 ,故框架柱截面尺寸取:b×h=450×450mm 、 板截面尺寸:截面尺寸表b(mm)h(mm)框架梁kl1300700框架梁kla240500柱450450卫生间板h=110mm楼板为现浇双向板,根据经验板厚:h=(1/401/50)=(1/401/50)×4800=96120,取h=120根据计算结果,考虑抗震设防烈度,以及教学楼空间要求大、使用荷载较大的特点 ,各截面尺寸如下: 、柱高度底层柱=层高+室内外高差+基础顶面至室外地面的高度3.6+0.45+0.4=4.45m,其它层同层高。 、材料强度等级14层的梁、板混凝土强度等级

16、均为c30;14层柱采用c30混凝土。纵向钢筋采用hrb335级热轧钢筋;箍筋宜采用hpb235级热轧钢筋。 、计算简图、选取计算单元:、平面计算简图(如图2-1),标注框架编号(横向为1、2、3,纵向为a、b、c)、框架梁编号(材料、截面和跨度相同的编同一号),确定梁的计算跨度;图2-1 平面计算简图、选取轴横向框架为计算单元,画出计算简图(如图2-2),标出计算跨度、柱的计算高度图2-2 框架-6计算简图三、计算各层重力荷载代表值(一)、计算各层重力荷载代表值计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。可变荷载的组合系数见抗规5.1.3。1、屋面竖

17、向恒载:按屋面的做法逐项计算均布荷载×屋面面积屋面采用如下做法,根据荷载规范sbs 防 水 层 0.40 kn/20mm厚细石混凝土找平 24×0.02=0.48 kn/150水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75 kn/120钢筋混凝土板 25×0.12=3.00 kn/v型轻钢龙骨吊顶 0.25 kn/屋面恒载标准值 4.88kn/ g=4.88×857.72=4185.637kn2、屋面竖向活载:(不上人屋面活载标准值取0.7 kn/m2 ) 荷载×屋面面积; 0.7×857.72=600.41 kn3、楼面竖向恒载:

18、按楼面的做法逐项计算均布荷载×楼面面积一至三层楼面:教室与其他房间: 20mm厚细石混凝土找平 0.2×24.00=0.48 kn/120钢筋混凝土板 25×0.11=3.00 kn/v型轻钢龙骨吊顶 0.25 kn/ 楼面恒载标准值 3.73kn/ 27.25×(857.7231.6827.72×2)×3164.16=8010.7 kn卫 生 间 :瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) 0.55 kn/120钢筋混凝土板 25×0.12=3.00 kn/v型轻钢龙骨吊顶 0.25 kn/楼面恒载标准值 3.80 kn/ 3.80&

19、#215;(4.5×6×34.2×6.6×3)=623.81 kn 楼面竖向总恒载g=8010.7623.81=8634.51kn4、楼面竖向活载:楼面均布活荷载×楼面面积活载标准值:教室、实验室、会议室等 2.0 kn/m2 卫 生 间 2.0 kn/m2 走道、楼梯 2.5 kn/m213层功能面积分布情况: 卫生间: 4.5×6×34.2×6.6×3=164.16 楼梯、走道: (4.5×6.64.2×6.6×2)(25.8×2.415.6×2.44

20、2.6×2.4)256.50教室与其他房间: (857.7231.6827.72×2)×3164.162147.6413层竖向活载 164.16×2.0256.50×2.52147.64×2.05264.85kn5、梁柱自重(包括梁侧、梁底、柱的抹灰):梁侧、梁底抹灰、柱周抹灰,近似按加大梁宽及柱宽考虑,一般加40mm。混凝土容重:25kn/m3表1 梁柱自重计算列表梁柱编号梁(柱)宽梁(柱)高每米重量 梁长l每根重量 根数 总重每层梁柱b(mm)h(mm)(b+40)×h自重小计 ×25g(kn) (kn/m)

21、(m) nkl-13007005.95 28.29168.33 1168.33 1218.17 kl-23007005.95 11.8870.69 170.69 kl-33007005.95 7.8646.767146.767kl-43007005.95 20.19120.13 1120.13 kl-53007005.95 20.19120.13 1120.13 kl-63007005.95 7.8646.767146.767kl-73007005.95 22.005130.93 1130.93 kl-83007005.95 15.7293.53 193.53 kl-93007005.95 1

22、5.7293.53 193.53 kl-103007005.95 15.7293.53 193.53 kl-113007005.95 7.8646.767146.767kl-123007005.95 7.8646.767146.767kl-133007005.95 7.8646.767146.767kl-143007005.95 7.8646.767146.767kl-153007005.95 7.8646.767146.767kl-163007005.95 7.8646.767146.767kl-a2405003.50 44.94157.29 1157.29 752.01 kl-b24050

23、03.50 44.94157.29 1157.29 kl-c2405003.50 40.05140.18 1140.18 kl-d2405003.50 5.3118.59 118.59 kl-e2405003.50 11.439.90 139.90 kl-f2405003.50 22.4478.54 178.54 kl-g2405003.50 22.8980.12 180.12 kl-h2405003.50 22.8980.12 180.12 kz1(1层)4504505.51 4.4562.81 694333.890kz2(2层)4504505.51 3.650.51 693485.19kz

24、2(3层)4504505.51 3.650.51 693485.19kz2(4层)4504505.51 3.650.51 693485.196、墙体自重:(包括女儿墙和各种纵横(隔)墙及走廊围墙)墙体两面抹灰,近似按加厚墙体40mm考虑。 砖墙的容重:15.5kn/m3加气混凝土砌块的容重:7kn/m31-3层:纵墙自重:0.24×(3.60.7)×7=4.872kn/m横墙自重:0.24×(3.60.5)×7=5.208kn/m顶层:女儿墙自重:0.24×1×1×15.5=3.72kn/m走廊围墙自重:0.24×

25、1×1.1×15.5=4.092kn/m7、 荷载分层总汇 1-3层的梁间荷载(每平方的荷载)=横轴上梁的自重横墙自重(纵轴上梁的自重纵墙自重) =3.54.872(5.955.208)=8.372(11.158)kn/m 屋面的梁间荷载(每平方的荷载)=横轴上梁的自重女儿墙自重(纵轴上梁的自重女儿墙自重) =3.53.72(5.953.72)=7.22(9.67)kn/m 走廊围墙梁间荷载(每平方的荷载)=横轴上梁的自重走廊横围墙自重(纵轴上梁的自重走廊纵围墙自重) =3.54.092(5.954.092)=7.592(10.042)kn/m 四、楼梯设计楼梯的结构布置如

26、图所示,斜板两端与平台梁和楼梯梁整结,平台板一端与平台梁整结,另一端则与窗过梁整结,平台梁两端都搁置在楼梯间的侧墙上。(一)、斜板tb1设计除底层第一楼梯跑斜板外,其余斜板均相同,而第一楼梯跑斜板的下端为混凝土基础,可按净跨计算。这里只对标准段斜板tb1进行设计。对斜板tb1取1m宽作为其计算单元。确定斜板厚度t斜板的水平投影净长为斜板的斜向净长为斜板厚度取t1=120mm荷载计算见下表:楼梯斜板荷载计算荷载种类荷载标准值/knm-1荷载分项系数设计荷载/knm-1恒载栏杆自重0.201.20.24锯齿形斜板自重1.26.27630厚地板砖面层1.21.35620厚板底粉刷层1.20.43活荷

27、载q2.501.43.5总计 p9.4211.80计算简图 斜板的计算简图 平台板的计算简图如前所述,斜板的计算简图可用一根假想的跨度为l1n的水平梁替代,如图所示。计算跨度取斜板水平投影净长l1n=3300mm对于底层第一楼梯跑斜板的计算跨度,视下端与基础的结合情况而定,当下端是搁置在砖砌地垄墙上时,则应从地垄墙中心线起算。内力计算斜板的内力,一般只需计算跨中最大弯矩即可。考虑到斜板两端均与梁整结,对板有约束作用,所以跨中最大的弯矩取配筋计算选用:受力钢筋10100,as=785mm2 分布钢筋8200(二)、平台板设计平台板计算简图平台板取1m宽作为计算单元。平台板近似地按短跨方向的简支板

28、计算,计算图如图所示。计算跨度:由于平台板两端均与梁整结,所以计算跨度取净跨l2n=1930mm。平台板厚度取l2=100mm荷载计算荷载种类荷载标准值/knm-1荷载分项系数设计荷载/knm-1恒载平台板自重1.2330厚地板砖面层1.20.920厚板底粉刷层1.20.384活荷载q2.501.43.5总计 p6.077.78内力计算考虑平台板两端梁的嵌固作用,跨中最大设计弯矩取配筋计算选用:受力钢筋8150,as=335mm2 分布钢筋8200(三)、平台梁tl1设计平台梁计算简图平台梁的两端搁置在楼梯间的侧墙上,所以计算跨度取平台梁的计算简图如图所示。平台梁的截面尺寸取h=300mm,b

29、=240mm荷载计算荷载种类荷载标准值/knm-1荷载分项系数设计荷载/knm-1恒载由斜板传来的恒载1.217.44由平台板传来的恒载1.24.14平台梁自重1.22.16平台梁上的地砖面层1.20.18平台梁底部和侧面粉刷1.20.24活荷载q1.49.91总计 p28.3934.09内力计算平台梁跨中正截面最大弯矩平台梁支座处最大剪力截面设计a)正截面承载力计算考虑到平台梁两边受力不均,有扭矩存在,纵向受力钢筋酌量增大。选用422,as=1521mm2b) 斜截面抗剪能力计算故截面尺寸满足要求。箍筋用hpb235级钢筋(fyv=210n/mm2)双肢8150,则五、框架内力计算:框架内力

30、计算用结构力学方法求解,借助结构力学求解器。具体计算过程见图: 图5-1 框架荷载(恒载)分布图 图5-2 恒载作用下弯矩图 图5-3 恒载作用下剪力图 图5-4 恒载作用下轴力图 图5-5 框架荷载(活载)分布图 图5-6 活载作用下弯矩图图5-7 活载作用下剪力图图5-8 活载作用下轴力图3、弯矩调幅:考虑梁端的塑性变形及内力重分布,对梁端负弯矩进行调幅,即人为地减小梁端负弯矩,调幅系数取0.85,相应跨中、胯间弯矩乘1.1。对于活荷载,满布计算时跨中弯矩偏小,因此跨中弯矩乘系数1.1。六、荷载效应组合本部分计算只取13轴线14层梁柱的内力组合过程,其余各轴线上梁柱的内力计算省略。在只考虑

31、竖向荷载情况下,按规定应分别计算出在恒载和活载作用下结构的内力,然后乘上各自的分项系数以获得荷载和活载组合时的内力。在竖向荷载作用下,先考虑梁端负弯矩的调幅,然后再计算剪力和跨中弯矩,进行内力组合。内力组合应考虑两种情况:(1)恒载和活荷载效应的组合; (2)竖向荷载和地震作用效应的组合。七、基础设计 1、原始资料:根据对建筑基地的勘察结果,地质情况见表表1 建筑地层一览表(标准值)序号岩 土分 类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力fk(kpa)桩端阻力 (kpa)桩周摩擦力 (kpa)1杂填土0.00.70.72粉 土0.71.54120103中 砂1.52.51.0220254砾 砂2

32、.56.54.03102400305圆 砾6.512.56.0500350060注:地下水位位于地表下4米处,基本风压s0=0.55kn/mm2,地面粗糙度为b类;基本雪压为w0=0.45 kn/mm2;n=50 2、建设地点:桔州市某中学教学楼。上部为框架结构,整体现浇,混凝土强度等级为c30,柱底标高为-1.5m。上部结构传递给桩基顶面的荷载设计值:取最大轴力f=882.1kn,弯矩作用方向和水平力方向一致。现浇柱截面尺寸450mm450mm。建设地点位于非地震区。无防震要求。 3、桩基础设计的内容与步骤: 1)、选择桩的类型和几何尺寸,初步确定承台底面标高; 2)、确定单桩竖向和水平向(

33、承受水平力为主的桩)承载力设计值;; 3)、确定桩的数量、间距和布置方式; 4)、验算桩基的承载力和沉降; 5)、桩身结构设计; 6)、承台设计; 7)、绘制桩基础施工图(一)、构造要求 桩基的构造基本要求:(1)基础下的垫层厚度,宜为100mm;(2)混凝土强度等级不宜低于c15:预制桩的混凝土强度等级不应低于c30;灌注桩不应低于c20;预应力桩不应低于c40(3)桩底进入持力层的深度,根据地质条件、荷载及施工工艺确定,宜为桩身直径的13倍。在确定桩底进入持力层深度时,尚应考虑特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。(4)桩的主筋应经计算确定:打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%;静压预制桩的

34、最小配筋率不宜小于0.6%;灌注桩最小配筋率不宜小于0.2%0.65%(小直径桩取大值)。(5)配筋长度:受水平荷载和弯矩较大的桩,配筋长度应通过计算确定。桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时,配筋长度应穿过淤泥淤、泥质土层或液化土层。坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋。桩径大于600mm的钻孔灌注桩,构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。(6)桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm。主筋伸入承台内的锚固长度不宜小于钢筋直径(级钢)的30倍和钢筋直径(级钢和级钢)的35倍。对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时,可设置承台或将桩和柱直接连接。桩和柱的连接可按本规范

35、第8.2.6条高杯口基础的要求选择截面尺寸和配筋,柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固长度的要求。(7)在承台周围的回填中,应满足填土密实性的要求。(二)、设计计算一)、选择桩的类型和几何尺寸,初步确定承台底面标高;根据建筑基地的勘察地质情况:本设计采用钢筋混凝土预制管桩,桩径尺寸为500mm。桩的混凝土强度为c30,钢筋为ii级。桩的地基承载力特征值为180kn。桩基安全等级为一级。以第5层圆砾层为桩端持力层。因规范规定,进去土层不小于1.5倍桩径,取2倍桩径(2*0.5=1.0m)。并初步确定承台地面标高为-1.5m。二)、确定单桩竖向和水平向(承受水平力为主的桩)承载力设计值; (1)、受水平

36、荷载和弯矩较大的桩,配筋长度、材料强度应通过计算确定。 (2)、由于此设计的预应力管桩受水平荷载和弯矩较小,根据规范采用桩极限荷载为800kn,故r=800/2=400kn,即单桩承载力设计值取400kn。三)、确定桩的数量、间距和布置方式; 初步确定桩承台尺寸:smax=10.47,h=0.4m,埋深1.5m 由上部结构传递给桩基顶面的荷载设计值:取最大轴力f=882.1kn 桩数 根,取3根 布置方式如下图:桩距s=(34)d=(1.52)m,取1.5m 边距s=(12)d=(0.51)m,取0.5m 四)、验算桩基的承载力;当偏心受压时: :即,符合 五)、桩身结构设计; 采用钢筋混凝土

37、预制管桩,桩径尺寸为500mm。桩的混凝土强度为c30,钢筋为ii级。预制桩的桩身应配置一定数量的纵向钢筋(主筋)和箍筋,主筋选用48根直径1425mm的钢筋。最小配箍率不宜小于0.8%。桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm。主筋伸入承台内的锚固长度不宜小于钢筋直径(级钢)的30倍和钢筋直径(级钢和级钢)的35倍。对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时,可设置承台或将桩和柱直接连接。 六)、承台设计;1、 承台的构造要求: 承台平面形状应根据上部结构的要求和桩的布置形式决定,本设计所采用的形状有矩形、三角形和多边形,承台的最小宽度不应小于500mm,承台边缘至中心不宜小于桩的直径或边长等等。2、承

38、台埋深及高度确定:承台埋深及高度取决于地基承载力和地基土的变形条件,对于层数少于7层的框架结构,地基承载力标准值大于200kn/m2时,可不做变形验算。故:拟定承台埋深为1.5m,高度为0.4m。桩伸入承台0.05m。经软件计算得出如下承台配筋图:7) 、绘制桩基础施工图(详见结构施工图) 电算资料(一部分)楼板计算书1-3层:一、基本资料:1、房间编号: 20 2、边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/固定/固定/固定/ 3、荷载: 永久荷载标准值:g 3.80 kn/m2 可变荷载标准值:q 2.50 kn/m2 计算跨度lx = 4170 mm;计算跨度ly = 6600 mm 板厚

39、h = 120 mm; 砼强度等级:c30;钢筋强度等级:hpb235 4、计算方法:弹性算法。 5、泊松比:1/5. 6、考虑活荷载不利组合。二、计算结果: mx =(0.03530+0.00881/5)*(1.20* 3.8+1.40* 1.3)* 4.22 = 4.07kn·m 考虑活载不利布置跨中x向应增加的弯矩: mxa =(0.07755+0.02605/5)*(1.4* 1.3)* 4.22 = 2.52kn·m mx= 4.07 + 2.52 = 6.58kn·m asx= 368.46mm2,实配10200 (as 393.mm2) min 0.

40、307% , 0.327% my =(0.00881+0.03530/5)*(1.20* 3.8+1.40* 1.3)* 4.22= 1.74kn·m 考虑活载不利布置跨中y向应增加的弯矩: mya =(0.02605+0.07755/5)*(1.4* 1.3)* 4.22 = 1.26kn·m my= 1.74 + 1.26 = 3.01kn·m asy= 368.46mm2,实配10200 (as 393.mm2) min 0.307% , 0.327% mx' =0.07758*(1.20* 3.8+1.40* 2.5)* 4.22 = 10.87k

41、n·m asx'= 570.10mm2,实配10150 (as 524.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.307% , 0.436% my' =0.05710*(1.20* 3.8+1.40* 2.5)* 4.22 = 8.00kn·m asy'= 414.39mm2,实配10200 (as 393.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.307% , 0.327%三、跨中挠度验算: mk - 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 mq - 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数: mk =(0.03530+0.00881/5

42、)*(1.0* 3.8+1.0* 2.5 )* 4.22 = 4.06kn·m mq =(0.03530+0.00881/5)*(1.0* 3.8+0.5* 2.5 )* 4.22 = 3.25kn·m es 210000.n/mm2 ec 29791.n/mm2 ftk 2.01n/mm2 fy 210.n/mm2(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度 bs: 、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 , 按下列公式计算: 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sk) (混凝土规范式 8.1.22) sk mk / (0.87 * ho * as)

43、(混凝土规范式 8.1.33) sk 4.06/(0.87* 95.* 393.) = 125.09n/mm 矩形截面,ate0.5*b*h0.5*1000*120.= 60000.mm2 te as / ate (混凝土规范式 8.1.24) te 393./ 60000.=0.00654 1.1 - 0.65* 2.01/(0.00654* 125.09) = -0.493 当 0.2 时,取 0.2 、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 e: e es / ec 210000.0/ 29791.5 = 7.049 、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 f': 矩形截面,f' 0

44、 、纵向受拉钢筋配筋率 as / b / ho 393./1000/ 95.=0.00413 、钢筋混凝土受弯构件的 bs 按公式(混凝土规范式 8.2.31)计算: bs=es*as*ho2/1.15+0.2+6*e*/(1+ 3.5f') bs 210000.* 393.* 95.2/1.15*0.200+0.2+6*7.049*0.00413/(1+3.5*0.00)= 1230.53kn·m(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 : 按混凝土规范第 8.2.5 条,当' 0时, 2.0(4)、受弯构件的长期刚度 b,可按下列公式计算: b mk /

45、 mq * ( - 1) + mk * bs (混凝土规范式 8.2.2) b 4.06/ 3.25*(2-1)+ 4.06* 1230.53 = 683.027kn·m(5)、挠度 f * qk * l 4 / b f 0.00228* 6.3* 4.24/ 683.027= 6.369mm f / l 6.369/4170.= 1/ 655.,满足规范要求!四、裂缝宽度验算: 、x方向板带跨中裂缝: 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 , 按下列公式计算: 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sk) (混凝土规范式 8.1.22) sk mk / (0.87 * ho

46、 * as) (混凝土规范式 8.1.33) sk 4.06*106/(0.87* 95.* 393.) = 125.09n/mm 矩形截面,ate0.5*b*h0.5*1000*120.= 60000.mm2 te as / ate (混凝土规范式 8.1.24) te 393./ 60000.= 0.007当 te 0.01 时,取te 0.01 1.1 - 0.65* 2.01/( 0.01* 125.09) = 0.058当 0.2 时,取 0.2max cr*sk/es*(1.9c+0.08*deq/te) (混凝土规范式 8.1.21)max 2.1*0.200*125.1/210

47、000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000) = 0.038,满足规范要求! 、y方向板带跨中裂缝: 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 , 按下列公式计算: 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sk) (混凝土规范式 8.1.22) sk mk / (0.87 * ho * as) (混凝土规范式 8.1.33) sk 1.74*106/(0.87* 85.* 393.) = 59.86n/mm 矩形截面,ate0.5*b*h0.5*1000*120.= 60000.mm2 te as / ate (混凝土规范式 8.1.24) te 393./ 60000.= 0.007当 te 0.01 时,取te 0.01 1.1 - 0.65* 2.01/( 0.01* 59.86) = -1.078当 0.2 时,取 0.2max cr*sk/es*(1.9c+0.08*deq/te) (混凝土规范式 8.1.21)max 2.1*0.200* 59.9/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000) = 0.018,满足规范要求! 、左端支座跨中裂缝: 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 , 按下列公式计算: 1.1 - 0.65 * ftk / (te * sk) (混凝土规范式 8.1.22) sk mk / (0.

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