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文档简介

摘要4000平方米左右,根据建筑设计、抗震方面等的要求,确定合理的结构方案和结构布置方案,确定框架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。本设计中选取一榀主框架以及一层楼板进行截面设计及配筋计算。首先根据框架布局确定各构件尺寸,进行恒载、活载及风荷载的统计。然后再进行竖向荷载作用下的结构内力计算,水平荷载采用D值法进行计算。之后进行内力组合分析,找出最不利的一组内力,进行构件计算。楼板采用弹性理论设计,根据计算结果,按照相应的构造要求,绘制了结构施工图。该设计运用了大学期间所学的各科知识,如房屋建筑学、力学、混凝土结构设计、地础与土力学等诸多书籍。在参考文献方面主要以现行规范为依:框架结构;抗震;结构设Abuildingofofficewasdesignedinthispaper.Thebuildingareais3031.8mm2.Accordingtotheofficedesignandtheearthquake,thereasonablestructuralschemeandstructuralfoundationplanwasdetermined.Onelateralframeandslabwasselectedandcalculated.First,depthandwidthofsectionsweredetermined,anddeadload,liveload,windloadweredetermined.Thentheinternalforcesofthestructureunderverticalloadwerecalculated.TheD-methodwasusedforcaculatingthewindload.Afterthecombinationofinternalforces,themostunfavorablecombinationofinternalforceswasidentified.Thenthenecessaryreinforcementinbeamsandcolumnswasdetermined.Theelastictheorywasusedforcalculatingslab.Inaddition,thesingle-foundationandcombinedfoundationweredesigned.Thestairwayandcanopywerealsodesigned.Finallyaccordingtothecalculatedresultsanddetail,blueprintsofthestructurehadbeencompleted.Variousknowledgewereusedduringthedesign,suchasbuildingarchitecture,mechanics,concretemainlytocurrentstandardasthebassis,andstrivetoachievethecombinationoftheoryandreality.:Framestructural;Anti-seismic;structural目摘要第1章设计资 第2章结构设 结构柱网布 计算简 梁柱截面尺 梁柱线刚 第3章框架荷载统 恒荷载标准值统 活荷载标准值统 水平作用内力统 各层自 各层重力代表 水平力计 集中风荷载标准 第4章框架内力计 竖向荷载作用下框架受荷计 内力计算前相关量计 恒荷载内力计 活荷载内力计 水平作用用下框架受荷计 内力计算前相关量计 水平作用下内力计 第5章框架内力组 梁柱内力组 内力最不利组合设 结构内力调 第6章截面设 梁正截面配筋计 6.2截面配筋计 柱正截面配筋计 柱斜截面配筋计 第7章手算电算结果对 自重对 7.2作用的大小分 结构的自振周期及质量参与系数分 7.4作用下层间位移角的分 7.5底层柱的轴压比分 第8章楼梯设 楼梯斜板设 楼梯平台板设 楼梯平台梁设 第9章板设 荷载设计 弯矩计 配筋计 第10章基础设 基顶荷载的确 地基承载力验 冲切验 配筋计 参考文 致 附录新溪办公楼框架结构施工图附录1本次设计建筑总建筑面积3031.8(剖面图见图1-123间,27.3~159.8平方米每间,综合辅助用房:如门卫、处、会议室等总计171平方米左右此建筑一共4层无室首层设门厅会客休息接待、值班室及库房等。交通部分主要有:楼梯、电梯。建筑安全等级为二级、耐火等级为二级,使用年限为50年,屋面防水等级为一级;抗震设防烈度为七度,结构抗震等级三级,II0.45kN/m2B类;选用强度等级为C25的混凝土,等级为HRB335级的纵向钢筋,等级为HRB330级的箍筋,隔墙砌体采用加气混凝土砌块,容重7kN/m3。图1-1建筑剖面杂填 γ=16杂填 γ=16粉质粘 fake=078,Il=0 fak微风剪切波速m图1-2独立基础设计条2结构柱网布首先确定所选建筑单体的柱网布置,该教学楼设计横向柱距为两端教室7.5m3.75m4.1m3.4m2-至图2-2图2-11-4层柱网布置图2-25层柱网布置计算简取5号轴横向框架作为手算对象。底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基-0.500m,二层楼面标高为3.60m底层柱高为4.10m(即层高4.50m。由此可以绘出框架的计算简如图2-3。图2-3计算简梁柱截面尺建筑平面设计应主要考虑建筑物的功能要求,同时兼顾结构平面布置应尽量规则合理并满足抗震设防要求,以便于结构设计。综合考虑,采用钢筋混凝土现浇框架结构体系;采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖,刚柔性相结合的屋面,屋面板厚100mm;全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚100mm;采用钢筋混凝土板式楼梯。框架梁高h=(1/12~1/18)L,L为梁的跨度,框架b=(1/3~1/2)h,框架柱根据轴压比公式确定,μ=N/fcbh经电算调整后梁柱尺寸如表2-1。表2-1梁柱尺梁柱线刚框架采用混凝土强度为C25,Ec=2.8×104N/mm2在框架结构中,对现浇楼面,可以作为梁的有效翼缘,增大了梁的有效刚度,减小了框架的侧移,为了考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架Ib=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩对中框架Ib=2I0来计算,I0=1/12×b×h3,ib=Ib/l。线刚度i=EcIb/l,详见表2-2。表2-2梁线刚lmEc=2.8×104N/mm2,Ic=1/12×b×h3,ic=EcIc/h,详见表2-3表2-3柱线刚 h m 1 3恒荷载标准值统屋面恒载构造做法计算,列于表3-1表3-1屋面恒荷载合计楼面恒载构造做法计算,列于表3-2表3-2楼面恒荷载合计墙横纵内外墙构造做法计算,列于表3-3表3-3墙荷计合计其它荷载分类总和见表3-表3-4其它荷载计 合计 活荷载标准值统2.0kN/m20.5kN/m22.0kN/m2水平作用内力统屋面及楼面恒活荷载计算,如表3-5表3-5结构恒活荷载面荷载54522在此计算过程中,梁的长度按净跨长度,即把梁的计算跨度减掉柱的宽度来参与计算过程,柱的高为层高,此处计算包括梁侧面、梁底面的侧面抹灰、4面抹灰,详见表3-6至表3-7。表3-梁自量数 5 000400 20000300表3-柱自线荷载15159在此计算过程中,未考虑门窗折减,结果见表3-8表3-8墙自 50000000400321屋盖层=女儿墙+屋面恒载+梁自重+半层柱重+半层墙重楼盖层=楼面恒载+50%楼面活载+梁自重+楼面上下各半层柱+楼面上下各半层墙重,将上述各荷载相加,得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如表3-9:表3-9各层重力代123450水平力计梁柱的线刚度见表侧移刚度按D=αc×(12ic)/h2计算,由于梁线刚度比k不同,所以柱可以分为边框边柱,边框中柱,中框边柱,中框中柱。αc和k的计算可按图3-1中公式计算。图3-1K、αc计算各层抗侧移刚度如表3-10各层抗侧移刚度表3-表3-各层抗侧移刚kh1横113142724纵61642横113142724纵6116425横11220111560534纵3351210118本处按能量法计算框架的自振周期,∑𝑛值,作为水平荷载作用在该质点处,求得相应水平位移ui:T1=2∅𝑇√ ∑∑

考虑填充墙折减取∅𝑇=0.7。从表3-11至表3-122个方向的自振𝜹𝜹𝒊Gu254326表3-12结构纵向自振𝜹𝒊Gu254321ii进行横向框架水平作用位移验算,由于为钢筋混凝土框架,因此其弹1/550;根据𝑉𝑖≤[𝜃]ℎ结果见表3-13。

表3-位移验54321水平作用标准因本工程结构高度不超过40m,质量刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切变形为主,故可用底部剪力法计算水平作用。设防烈度7度多遇,查表得𝛼𝑚𝑎𝑥=0.8(水平影响系数最大值。三类场地近震时特征周期Tg=0.45s𝐹𝐸𝐾=𝛼1𝐺𝐸=𝛸 𝐺𝑗取χ=0.85,由于T1=0.48s<1.4𝑇𝑔=因而不考虑顶部附加作用。求得FEk=1135.04kN,各层横向作用及层剪力按

=

=

𝐹求得,如下表3-14∑ ∑

𝐸𝐾

𝑖=1𝑮𝒊𝑮𝒊𝑮𝒊𝑯𝒊𝑽𝒊∑𝒏54321水平作用下结构的计算简图如图3-图3-2水平力作用简集中风荷载标准为了简化计算,作用在外墙的风荷载可近似用作用在屋面的梁和楼面梁处的等效集中荷载代替,风荷载计算简图如图4-5w00.45kN/m2,s1.3,ZSZw0A。建筑最高高度为22.4m<30m,Z1.0;B=7.2m;地面粗糙程度为计算过程见表3-15表3-15水平风荷w51413121711因为风荷载远小 荷载,故内力组合时可以不考虑风荷载的效应4竖向荷载作用下框架受荷计恒载包括结构屋面或楼面恒荷载(均布荷载,以及结构传来的荷载(梯形荷载,节点集中荷载;活荷载包括结构传来的荷载(三角形荷载,节点集中荷载,详见表4-1至表4-2。表4-1结构恒荷载统 号g54321表4-2结构活荷载 54321在用弯矩二次分配法计算结构内力之前还需要进行框架结构梁柱线刚度的计算,见第一章表4-3。在该框架结构设计中,结构框架和荷载受力都是对称表4-3节点弯矩分配系数统 号5010梁上分布的梯形荷载可按𝑝=(1−2𝛼2+

=0.5𝑙01=0.25,三角

等效为均布荷载。结果如下表4-4𝑝𝑒=8

表4-4竖向荷载作用下节点弯 B、CDB、CD5 4 3 2 1 4321梁端剪力由两部分组成:a荷载引起的剪力,𝑉=

𝑞𝑙 (1

21 𝛼),𝛼=0.25,q1、q2分别为矩形和梯形荷载。b.杆件弯矩平衡,即

=𝑀𝐴+𝑀𝐵,计算结果如表4-5表4-5恒荷载作用下梁端剪力及剪54321柱剪力计算结果如表4-表4-恒载作用下柱剪54321柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到,计算柱底轴力还需考虑柱的自重,柱轴力计算结果如下表4-7。表4-7恒荷载作用下柱54321图4-1恒荷载弯矩图图4-2恒荷载剪力图图4-3恒载轴力图当活荷载产生的内力远小于恒荷载及水平力所产生的内力时,可不考虑活荷载的不利布置,而把活荷载同时作用于所有的框架梁上,这样求得的内力在支座处与按最不利荷载位置法求得内力极为相近,可直接进行内力组合。但求得的梁的跨中弯矩却比最不利荷载位置法的计算结果要小,因此对梁跨中弯矩1.1~1.2的系数予以增大。54321梁端剪力由两部分组成:荷载引起的剪力与弯矩引起的剪力,计算结果如表4-8。表4-8活荷载作用下梁端弯矩及剪54321柱剪力计算结果如下表4-表4-9活载作用下的柱剪力及54321柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重,计算结果如下表4-10。表4-10活载作用下的柱剪力及弯54321图4-4活荷载弯矩图4-5活载剪力图图4-6活载轴力图水平作用下框架受荷计标准反弯点高度比确定及修正,结果见表4-11表4-修正后反弯点高度k50004000300020001000k50004000300020001000水平作用下内力计水平作用下柱端弯矩及剪D

=𝐷𝑖𝑗𝑉求得

∑𝐷𝑖𝑗yhi柱剪力𝑉𝑖𝑗计算柱上下端弯矩:下端𝑀𝑏=𝑉𝑖𝑗𝑦ℎ端𝑀𝑏=𝑉𝑖𝑗(1−𝑦)ℎ,结果见表4-12至表4-14表4-12各层边柱柱端弯矩及剪力YMt54321M表4-13各层中柱柱端弯矩及剪力M

54321水平作用下梁端弯矩及剪根据节点平衡条件确定梁端弯矩:边节点𝑀𝑗=𝑀𝑏+ 中间节点𝑀𝑗𝐿 (𝑀𝑏+ 𝑖𝑏𝐿;梁端剪力可由梁端弯矩之和与跨长之比求得,见表4-

至表4-15表4-14水平作用下边梁端弯矩及剪54321表4-15水平作用下中梁端弯矩及剪54321水平作用下柱的轴柱轴力可自上而下逐层叠加梁的剪力求得,负为受拉。其结果如表4-16表4-16水平作用下柱的层号54321图4-7水平弯矩图图4-8水平剪力图图4-9水平柱轴5首先要确定好构件的控制截面。对于梁,其控制截面为梁端和跨中;对于柱子,其控制截面在柱底及柱顶。考虑到对称的因素,每层梁的控制截面只需1、2、3、4、5个控制截面柱子选取6、7两个控制截面,具体如图5-1:图5-1框架控制截为了使表格制作的更美观简洁,下面将比较繁琐的文字叙述替换成字母:A=1.2×恒荷载+1.4×活荷载,B=1.2×恒载+0.9×1.4×(活荷载+左风荷载,C=1.2×(恒载+0.5×活载)+1.3×作用,D=1.2×(恒载+0.5×活载)+1.3×作用梁柱内力组各层内力组合及结果见表5-1至表5-5kN.mkN表5-15层梁内力组12345MVMVMVMVMV0000ABCD表5-24层梁内力组12345MVMVMVMVMV0000ADCD 表5-33层梁内力组12345MVMVMVMVMV0000ADCD表5-42层梁内力组12345MVMVMVMVMV0000ADCD表5-51层梁内力组12345MVMVMVMVMV0000ADCD各层柱内力组合及结果见表5-6至表5-15。弯矩单位为kN.m,剪力、轴kN。表5-65层边柱内力组76MNVMNVABCD表5-75层中柱内力组76MNVMNVABCD表5-84层表5-84层边柱内力组67MNVMNVABCD表5-94层中柱内力组76MNVMNVABCD表5-103层边柱内力组76MNVMNVABCD表5-113层表5-113层中柱内力组67MNVMNVABCD表5-122层边柱内力组76MNVMNVABCD表5-132层中柱内力组76MNVMNVABCD表表5-1层边柱内力组76MNVMNV55ABCD表5-1层中柱内力组7621MNVMNVABCD内力最不利组合设kN.mkN,如下表5-16至表5-表5-16梁最不利内力设计123455MMV4MMV3MMV2MMV1MMV表5-17柱最不利内力设计MMNMMN54321结构内力调为了保证框架结构具有满足工程要求的抗震性能,考虑到框架结构强柱弱梁、强剪弱弯、强结点弱构件的抗震设计原则,保证梁端的破坏要先于柱端的破坏,弯曲破坏要先于剪切破坏,构件的破坏要先于节点的破坏,因此应对以𝑐13𝑏且不应小于由公式算得的Mc值,其中,∑Mc为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和,∑Mb为节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和,当节点左右梁端的弯矩均为负时,绝对值较小的弯矩应取零。框架结构的底层,柱下端截面组合的弯矩设计值,1.3。具体数值见表5-18表5-18梁弯矩设计值McMc上表5B5B柱节2C2C柱节点,上表里面,tMc上=Mc上/∑Mc×ηc·∑Mb,tMc下=Mc下/∑Mc×ηc·∑Mb,其中G代表重力作用,E代表作用。tMC为调整后的柱端弯矩值。1.1(𝑀𝑙Vb按下式计算:𝑉𝑏=

VbVGb得到的梁端截面剪力的设计值(VGb=1.2×(恒荷载+0.5活荷载)×LN×12LN为梁的计算跨度,具体数值见表5-表5-19柱端剪力设计值调 左右左右说明:上表中,边跨梁-55层边跨梁,同理中跨梁-22层中结构柱端的截面组合剪力的设计值,依照规范,可以进行如下调整:V=ηvc×(Mc上+Mc下)/HN,对于上式,HN是邻近层柱子反弯点之间的距离,经常取柱子的高度。Mc上是柱子上端的弯矩,Mc下是柱子下端的弯矩。本设计的框架结构柱是三级框架柱,则放大系数ηvc=1.1。下面将框架柱端的剪力的设计值整理成表5-20:表5-20柱端弯矩设计值调6梁正截面配筋计T形截面梁。当结构承受负弯矩时翼缘板受拉力作用,因为混凝土在极限承载力状态下为带裂缝工作,其抗拉承载力很小,虽然翼缘面积比较大,但是依然按照梁宽为b的矩形截面计算;当承受正弯矩时,翼缘受压,应该按T形截面进行设计和计算。该框架结构梁采用强度等级为C25的混凝土,抗压强度设计值fc=11.9N/mm2,抗拉强度设计值ft=1.27N/mm2,α1=1.0采用HRB335级纵向受力钢筋,fy=fy’=300N/mm2,箍筋一律采用HPB330级,fy=fy’=270N/mm2。T形截面框架梁翼缘计算宽度𝑏,=LN/3=(7500-𝑏,𝑏,=hf/h0=100/(600-35)=0.17>0.1,根据要求,梁翼缘宽度应取上述三项中较小的值,𝑏,同理,对中间跨框架梁:𝑏,=LN/3=(2100-𝑏,𝑏,=hf/h0=100/(600-35)=0.17>0.1,根据要求,梁翼缘宽度应取上述三项中较小的值,即𝑏,=533mm按一般情况框架梁的保护层厚度取35mm。边跨框架梁有效高度h0=600-35=565mm,同理中间跨框架梁h0=600-35=565mm,下面将框架梁正截面受弯计算配筋整理成表6-1至表6-6kN.m面面44244402说明:上表中弯矩单位:kN.M,截面尺寸单位:mm,N/𝑚𝑚2。对矩形截面,系数𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏ℎ2;对T形截面,𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏,ℎ2。 𝑓受压区高度ξ=1√1−2×𝛼𝑠。配筋面积计算As=α1fcbh0ξf𝑦。最小配筋率ρmin=max{0.2,45ft/f𝑦}%表6-25层梁正截面配1面面0442444说明:上表中弯矩单位:kN.M,截面尺寸单位:mm,强度单位N/𝑚𝑚2截面,系数𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏ℎ2;对T形截面,𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏,ℎ2。 𝑓受压区高度ξ=1√1−2×𝛼𝑠。配筋面积计算As=α1fcbh0ξf𝑦。最小配筋率ρmin=max{0.2,45ft/f𝑦}表6-34层梁正截面配第一类T第一类Tb442444说明:上表中弯矩单位:kN.M,截面尺寸单位:mm,强度单位N/𝑚𝑚2截面,系数𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏ℎ2;对T形截面,𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏,ℎ2。 𝑓受压区高度ξ=1√1−2×𝛼𝑠。配筋面积计算As=α1fcbh0ξf𝑦。最小配筋率ρmin=max{0.2,45ft/f𝑦}第一类T第一类Tb442444说明:上表中弯矩单位:kN.M,截面尺寸单位:mm,N/𝑚𝑚2。对矩形截面,系数𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏ℎ2;对T形截面,𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏,ℎ2。 𝑓受压区高度ξ=1√1−2×𝛼𝑠。配筋面积计算As=α1fcbh0ξf𝑦。最小配筋率ρmin=max{0.2,45ft/f𝑦}表6-52层梁正截面配第一类T第一类Tb442444说明:上表中弯矩单位:kN.M,截面尺寸单位:mm,强度单位N/𝑚𝑚2截面,系数𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏ℎ2;对T形截面,𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏,ℎ2。 𝑓受压区高度ξ=1√1−2×𝛼𝑠。配筋面积计算As=α1fcbh0ξf𝑦。最小配筋率ρmin=max{0.2,45ft/f𝑦}表6-61层梁正截面配第一类T第一类Tb442444说明:上表中弯矩单位:kN.M,截面尺寸单位:mm,强度单位N/𝑚𝑚2截面,系数𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏ℎ2;对T形截面,𝛼𝑠=𝛾𝑅𝐸∙𝑀/𝛼1∙𝑓𝑐𝑏,ℎ2。 𝑓受压区高度ξ=1√1−2×𝛼𝑠。配筋面积计算As=α1fcbh0ξf𝑦。最小配筋率ρmin=max{0.2,45ft/f𝑦}6.2截面承载力计对该框架结构,框架梁大部分是承受竖向均布荷载作用,因此在斜截面受剪承载力计算设计时不需弯起纵向钢筋仅需配箍筋即可。框架结构构件斜截面抗震调整系数RE=0.85。下面是框架截面的受剪计算过程:h<800mm6mmh>800mm的情8mm0.25d,因此该设计采用φ8和φ10的双肢箍筋,对梁高>300mm的框架梁沿着整个框架梁布置箍筋。同时必须满800时,V0.7ftbh0=3130kN由上可知:S应取200mm;当框架梁高h450mm时,需要设置腰筋(用拉筋相连,拉筋直径选为8,对区不允许设置弯起筋,所以只需要配置箍筋即可。考虑抗震的情况下,框架截面受剪承载力:hω/b≤4时,Vb≤0.20βcfcbh0/γRE同时还应该满足:Vb≤(0.42ftbh0+1.25fyvNAsv1h0/s)/γRE。下面将每层的配筋及斜截面受剪承载力整理成如下表6-7至表6-11,弯矩单位为kN.m,轴力、剪力单位为kN:表6-7框架5层截面承载力计5层支座5层支座25层支座2222表6-8框架4层截面承载力计4层支座4层支座24层支座2222表6-9框架3层截面承载力计 3层支座 3层支座2 3层支座2 222表6-10框架2层截面承载力计2层支座2层支座22层支座2222表6-11框架1层截面承载力计1层支座1层支座21层支座2222柱正截面承载力计,在该框架结构设计中,偏心受压柱正截面承载力计算时使用对称配筋的方式,钢筋采用HRB335级,f=f'y=300N/mm2,采用C30混凝土抗拉强,设计值fc=14.3N/mm2,抗压强度f𝑡=1.43N/mm2,箍筋一律采用HPB330钢筋,偏心受压的框架柱正截面承载力抗震调整系数γ𝑅𝐸取成0.80按规范规定当e0/h0>0.55时,计算时应考虑裂缝验算,对于本设计的框架框架柱柱子轴压比的验算,为方便起见将其制作成表6-12表6-12柱轴压比验算轴压比N51524142313221221112验算框架柱的剪跨比λ为简便起见将其整理成表6-13表6-13弯矩M剪跨比51524142313221221112将计算过程及结果如表6-14至表6-表6-145层边柱配筋结111111111111444444表6-154层边柱配筋结 111111111111 444444444440表6-163层边柱配筋结111111111111 444444444440表6-172层边柱配筋结111111111111 0表6-181层边柱配筋结111111111111 44444444444表6-195层中柱配筋结1111111111110444444表6-204层中柱配筋结1111111111114444444444440表6-213层中柱配筋结111111111111 44444444444表6-222层中柱配筋结111111111111 44444444444表6-231层中柱配筋结111111111111 44444444444柱斜截面承载力计(小V

f

1.0

Asv

0.07N经过计算如V

f

0.07N 1.0

yv

1.0 那么就可以忽略柱子斜截面受剪承载力的计算,只需要依照构造要求配设箍筋。下面将在(大)偏心受压情况下,柱子斜截面受剪承载力的计算和配筋设计整理成表6-24至表6-28。表6-245层柱的斜截面配筋888833330表6-254层柱的斜截面配筋888833330表6-263层柱的斜截面配筋888833330表6-272层柱的斜截面配筋888833330表6-281层柱的斜截面配筋3333λ=𝑀/𝑉∙ℎ

≤V=(1.05·ft·b·h0

11.25·fyv·N·Asv1·h0/s)/γ𝑅𝐸γ𝑅𝐸0.85;𝜌𝑣min=λ𝑣∙𝑓𝑐/f𝑦𝑣×100%,密区箍筋体积配箍率ρv=Asv1×∑Li/(A•s)7根据STAWE型的建立不能与原建筑结构结果完全的一致,以下便从结构自重、作用的大小、结构的自振周期、作用下的层间位移和层间位移角、底层柱的轴压比等方面进行简要分析。自重对由表7-1结构手算与电算自重可知,手算自重略大于电算自重相近,但误表7-结构手算与电算7.2作用的大小分SATWE中截图如图7-1和图7-2图7-1pkpm反应曲图7-2pkpm作用下楼层剪力曲由上图得,X方向的反应力大于Y方向的反应力,因为第5榀框架其Y方向的刚度大于X方向的刚度,即横向刚度大于纵向刚度,故作用在结构上分在X向的作用会大一些,楼层反应力也会大一些。楼层的最大4这是因为电算时考虑荷载时墙荷偏小。由图10-2可知,在作用下,Y方向的的最大楼层剪力为2558.8kN,手算结果为3424.51kN,两者是比较吻合的。电算的结果偏小的原因是在输入梁间荷载时没有考虑粉刷层,另外,手算考虑了墙的自重,而电算时,因为是框架结构,所以没考虑墙的自重,导致结构的质量偏小,则水平作用偏小。结构的自振周期及质量参与系数分由电算结果可知,结构的基本周期即第一振型的自振周期为0.5464s0.51s进行比较稍微偏大,但误差较小,在允许范围内。X方向的质量97.78%,Y97.09%。一般要求有效质量系数90%就行了,证明振型数取够了。7.4作用下层间位移角的分从图7-3至图7-4中可以看出作用下Y方向的最大层间位移角为1/1515。风荷载作用下结构的层间位移角远小于作用下结构的层间位移角,这表明本计算书验证作用下结构的层间位移角是正确的。另外,手算得到的最大层间位移角发生在第二层,大小为0.0023,与电算结果很接近。图7-3作用下层间位移曲图7-4风荷载作用下层间位移7.5底层柱的轴压比分选择底层柱中轴压比最大的位置进行截图,如图7-5图7-5底层柱最大轴压5、60.40,符合《建筑设(GB50011-2010)的规定0.85限值。另外,手算的5轴的最大轴压比是0.39,与电算结果0.40相比较偏小,但很接近。8建筑物的楼梯按结构受力状态来分一般主要可分为板式楼梯和梁式楼梯。对于该设计,除底层层高4.1m之外,其他各层均为3.6m。综合考虑之后选择使用现浇的板式楼梯,下面是该框架楼梯的平面布置图,如图8-1至图8-2。图8-1底层楼梯尺图8-2其余层楼梯楼梯的踏步尺寸及其它数据表8-1表8-1楼梯数据汇 斜板长 hb121212qk2.5kN/m2,使用强度等级为C20的混凝土,板、梁分别选择配用HPB235和HRB335级钢筋。楼梯斜板设100mm1.0m宽的板带为计算单元。楼梯恒荷载标准值统计,见表8-2表8-楼梯恒荷载统线荷载总计活载统计:2.5×1.0=2.5荷载设计值统计:1.2×6.650+1.4×2.5=11.48kN/m各层楼梯斜板配筋见表8-3至表8-4表8-31跑斜ζ0表8-42跑斜ζ01φ8楼梯平台板设100mm1.0m宽的板带为计算单元。楼梯恒荷载标准值统计,见表8-5表8-楼梯恒荷载统线荷载总计活载统计:2.5×1.0=2.5荷载设计值统计:1.2×2.49+1.4×2.5=6.49kN/m各层楼梯斜板配筋见表8-6至表8-7表8-6顶层楼梯平台板ζ板0板0表8-7其余层楼梯平台板配ζ板0板0楼梯平台梁设选择该框架结构楼梯平台梁的截面尺寸为200mm×350mm。楼梯梁恒荷载标准值统计,见表8-表8-8平台梁恒荷载统 线荷载 总计 活载统计:2.5×(3.51/2+2.4/2)=7.39荷载设计值统计:1.2×16.31+1.4×7.39=29.91kN/m楼梯平台梁计算跨度l0=1.05×lN=1.05×(3.75-0.10×2)=3.69平台梁弯矩设计值,M=平台梁剪力设计值,V=

1×P×l28P×lN2

1×29.91×3.692 50.7881×29.91×(3.69-0.10×2)= 2L形梁计算𝑏′=𝑏+5ℎ′=200×5×60=500𝑚𝑚(梁翼缘宽度 h0=h-as=350-35=315mm(as35 50.78×𝛼𝑠=

𝑓𝑏ℎ=1.0×9.6×500×3152=1ξ=1−√1−2𝛼𝑠=1−√1−2×0.053=0.055<γ𝑠

1+√1−=2

1+√1−2×=2𝐴𝑆

65.95×=1.0×0.925×

=选配3 16钢筋,As=552.53mm2。选配φ6@200的箍筋。框架楼梯平台梁混凝土的抗剪切承载力为0.7ft

=0.7×1.57×200×350=76.93kN>V= kN9A板进行板的设计,A100mm,h0=100-20=80mm楼面活载𝑞𝑘2.0𝑘𝑁/𝑚2𝑘4.3𝑘𝑁/𝑚2C25HRB335,荷载设计值为。A板位置见图9-1。根据规范规定,当l02l012时为双向板,可按双向板计算。其中l02、l01别为板的长、短跨的计算跨度。A板𝑙02=

=2≤2,

图9-1标准层板示荷载设计弯矩计

q=1.3×𝑞𝑘=1.3×2.0=𝑔=1.2×𝑔𝑘=1.3×4.3=𝑔′=𝑔+𝑞=5.59+2.6/2=6.89𝑘𝑁/𝑚𝑞′=q=2.6/2=𝑝=𝑔+q=5.59+2.6=𝑙𝑥=3.75𝑚,𝑙𝑦=7.5−0.12

2=7.43𝑚<

𝑙𝑥=3.75= 𝑔′作用下查表得,𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥1=0.0409×6.89×3.752=3.96𝑘𝑁𝑀𝑦𝑚𝑎𝑥1=0.0089×6.89×3.752=0.86𝑘𝑁.𝑞′作用下查表得𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥2=0.0409×1.3×7.432=2.93𝑘𝑁𝑀𝑦𝑚𝑎𝑥2=0.0089×1.3×7.432=0.64𝑘𝑁.跨中弯矩值为:𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥=3.96+2.93=6.90𝑘𝑁𝑀𝑦𝑚𝑎𝑥=0.86+0.64=1.50k𝑁.1𝑀1=−0.0836×6.89×3.752=−9.63𝑘𝑁2𝑀2=−0.0569×6.89×3.752=−6.55𝑘𝑁配筋计近似取γs=0.95,h0x=80mm,h0y=70mm𝐴𝑠𝑥

𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥

6.90×300×0.95×1.50×

=302.55𝐴𝑠𝑦

300×0.95×

=75.24实

=565𝑚𝑚2。X方向,𝐴𝑠

=0.57%> Y方向,𝐴𝑠

=0.39%>0.2%

9.63×

= 𝑋

300×0.95×

=482.63实 12@200,𝐴=565𝑚𝑚2。𝐴𝑠

=0.57%>0.2%

10bxh=500×500C25混凝土,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2。钢筋采用HRB335级钢,fy=300N/mm2,基础埋深d=1.2m,地基持力层为粉质粘土层,地基承载力标准值fa=180kpa.基础尺寸见图10-1图10-1基础尺基顶荷载的确M=67.80kN N=587.33 M=M/1.35=67.80/1.35=50.22kNN=N/1.35=587.33/1.35=435.06kNV=V/1.35=29.79/1.35=22.07kN地基承载力验承载力特征值修订:f𝑎=f𝑎𝑘+η𝑏γ(𝑏−3)+η𝑑γ(𝑑−0.5)=180+0+(1.2−0.5)×16.5×1.6=198.48𝑘𝑝𝑎基础底面截面抵抗距:w

16

=12.5×6

=𝑝𝑘𝑚𝑎𝑥=𝑁𝐾+𝐺𝐾±𝑀𝐾=435.06+20×1.2×6.25±435.06𝑘

𝑝𝑘𝑚𝑖𝑛=74.32>0,𝑝𝑘𝑚𝑎𝑥<1.2𝑓𝑎=238.18冲切验M=67.80kN.m𝑝𝑗𝑚𝑎𝑥=𝑁±𝑀=587.33±435.06=120.01𝑗

67.94𝑝𝑗

𝑝𝑗𝑚𝑎𝑥+𝑝𝑗=2

120.01+ =93.97<𝑓𝑎=h0=600-

𝐴𝑙=(

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