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文档简介
*****宾馆设计楼,主体八层,钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇,建筑面积约为6908m2,建筑物平面为矩形,受场地限制,宽15.6米,长为 地震参数区划的特征周期分区为二区,抗震等级二级。本宾馆设计位于一城市主干道,另一侧的次干道是一条步行街,建筑沿街外轮廓线较好的联系了两条街道。大面积的玻璃窗和门不仅仅为建筑中庭提供了充足的采光,也将城市空间引入建筑内部。2建筑设计说明本设计共分为以下几个部分:建筑平面的设计;建筑剖面的设计;建筑体型和立面的设计;抗震设计;建筑空间的组合和利用2.1建筑平面的设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋个部分的组合关系。在平面设计分析剖面、立面的的可能性和合理性;也就是说,我们从平面设计入手,但是要着眼于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑,从组合平面各部分面积的使用性质来分析,主要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类:使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积,即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积,即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面建筑平面中各个使用房间和辅助用房,是建筑平面组合的基本单元。一般说来,宾馆的客房要求安静,少干扰,而且有较好的朝向。使用房间平面的设计的要求:□房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具设备合理布置的要求。□门窗的大小和位置,应考虑房间的出入方便,疏散安全,采光通风较好。□房间的构成应使结构构造布置合理,施工方便,也要有利于房间的组合,所有材料要符合相应的建筑面积。□室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部,要考虑人们的使用和审美要求。使用房间的面积、形状和尺寸□房间的面积使用房间面积的大小,主要是由房间内部活动特点,使用人数的多少,家具设备的多少等因素来决定的。一个房间内部的面积,根据他们的使用特点,可以分为以下几个部分:家具或设备所占的面积;人们在屋内的使用活动面积;房间内部的交通面积;具体进行设计时,在已有面积定额的基础上,仍然需要分析各类房间中家具布置,人们的活动和通行情况,深入分析房间内部的使用要求,然后确定各类房间合理的平面形状和尺寸。□房间平面形状和尺寸初步确定房间的使用面积大小以后,还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间平面的形状和尺寸,主要是由室内活动的特点、家具布置方式以及采光、通风、剖面等要求所决定。在满足使用要求的同时,我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来确定,考虑房间的平面形状和尺寸。房间平面形状和尺寸的确定,主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑的,同时室内空间处理美观要求,也是影响房间平面形状的重要因素。2.2建筑体型和立面设计建筑物在满足使用要求的同时,它的体型、立面,以及内外空间组合等,还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题,既在房屋外部形象和内部空间处理中表现出来,又涉及到建筑群体的布局,它还和建筑细部设计有关。建筑物的体型和立面,即房屋的外部形象,必须受内部使用功能和技术经济条件所约束,并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象,并不等于房屋内部空间组合的直接表现,建筑体型和立面设计,必须符合建2.2.1建筑体型和立面设计的要求□反映建筑功能要求和建筑类型的特征□结合材料性能、结构构造和施工技术的特点□掌握建筑标准和相应的经济指标□适应基地环境和建筑规划的群体布置□符合建筑造型和立面构图的一些规律2.2.2建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式,是确定外部体型的主要依据。建筑体型反建筑体型的组合要求,主要有以下几点:建筑体型的组合,首先要求完整均衡,这对较为简单的几何形体和对称的体型,通常比较容易达到。对于较为复杂的不对称体型,为了达到完整均衡的要求,需要注意各组成部分体量的大小比例关系,使各部分的组合协调一致,有机联系,在不对称中取得均衡。建筑体型的组合,还需要处理好各组成部分的连接关系,尽可能做到主次分明,交接明确。建筑物有几个形体组合时,应突出主要形体,通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄,形状的对比,平面位置的前后,以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确,不仅是建筑造型的要求,同样也是房屋结构构造上的要求。简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果,同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。建筑物的体型还需要与周围建筑,道路相呼应配合,考虑和地形、绿化2.2.3建筑立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样,也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下,适用建筑造型和立面构图的一些规律,紧密结合平面、剖面的内部空间组合进行的。建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成:它们有墙壁体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件,有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件,以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确立这些组成部分和构部件的比例和尺度,运用节奏韵律、虚实对比等规律,设计出体型完整,形式与内容统一的建筑立面。也有使用要求,结构构造等功能的技术方面的问题。尺度正确和比例协调,是使立面完整统一的重要方面。□节奏感和虚实对比节奏韵律和虚实对比,是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。□材料质感和色调配置的综合,给人们留下一个完整深刻的外观形象。□重点及细部处理突出建筑物立面中的重点,既是建筑造型的设计手法,也是房屋使用功能的需要。建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响,使结构内部产生附加应力和变形。解决的办法有二:一是加强建筑物的整体性;二是预先在这些变开敏感部位将结构断开,留出一定的缝隙,以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。在这里,我们主要是来谈一下沉降缝和防震缝。沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的形缝。凡属下列情况时,均应考虑设置沉降缝:□同一建筑物相邻部分的高度相差较大或荷载大小相差悬殊,或结构形式变化较大,易导致地基沉降不均时;□当建筑物各部分相邻基础的形式、宽度及埋置深度相差较大,造成基础地面底部压力有很大差异,易形成不均匀沉降时;□当建筑物建造在不同地基上,且难于保证均匀沉降时;□建筑物体型比较复杂、连接部位又比较薄弱时;□新建建筑物与原有建筑物紧相毗连时。沉降缝主要满足建筑物各部分在垂直方向的自由沉降变形,故应将建筑物从基础到顶面全部剖断开。建筑物高度沉降缝宽度(mm)4~5层定了相应的建筑搞震设计规范。对多层和高层钢筋混凝土结构房屋应尽量选用合理的建筑结构方案,不设防震缝。当必须设置防震缝时,其最小宽度应符合下列要求:□高度超过15m时,按不同设防列度增加缝宽:使各部分结构都有较好的刚度。一般情况下,防震缝基础可不分开,但在平面复杂的建筑中,或建筑相邻部分刚度差别很大时,也需将基础分开。按沉降缝要求的防震缝也应将基础分开。防震缝因缝隙较宽,在构造处理时,应充分考虑盖缝条的牢固性以及适应变形的能力。在本设计中,已经给出为8层。但影响确定房屋层数的因素很多,主要有房屋本身的使用要求,城市规划的要求,选用的结构类型,以及建筑防火等。建筑剖面的组合形式,主要由建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房屋的使用要求和结构布置特点等因素决定的。剖面的组合方式大体上有以下几种:单层剖面便于房屋中各部分人流或物品和室外直接联系。垂直交流通过楼梯联系。高层剖面能在占地面积较小的条件下,建造使用面积较多的房屋,这种组全有利于室外辅助设施和绿化等。错层剖面是在建筑物纵向或横向剖面中,房屋几部分之间的楼地面高低错开,它主要适应于结合坡地地形建造房屋。2.5建筑空间的组合和利用建筑平面设计中,我们已经初步分析了建筑空间在水平方向的组合关系以及结构布置等有关内容,剖面设计院中将着重从垂直方向考虑各种高度房间的空间组合,楼梯在剖面的位置,以及建筑空间的利用等问题。2.5.1建筑空间的组合(1)高度相同或接近的房间组合高度相同、使用性质接近的房间可以组合在一起。(2)高度相差较大房间的组合在多层和高层房屋的剖面中,高度相差较大的房间可以根据不同高度房间的多少和使用性质,在房屋垂直方向上进行分层组合。在宾馆建筑中通常宾馆的客房部分相对来说它们的高度要低一些,可以按客房标准层的层高给合。高层建筑中通常还把高度较低的设备房间组织在同一层,成为设备层。楼样在剖面中的位置,是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的组合关系密切联系在一起的。2.5.2建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式,是确定外部体型的主要依据。建筑体型反具有重要影响。建筑体型的组合要求,主要有以下几点:建筑体型的组合,首先要求完整均衡,这对较为简单的几何形体和对称一致,有机联系,在不对称中取得均衡。建筑体型的组合,还需要处理好各组成部分的连接关系,尽可能做到主次分明,交接明确。建筑物有几个形体组合时,应突出主要形体,通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄,形状的对比,平面位置的前后,以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确,不仅是建筑造型的要求,同样也是房屋结构构造上的要求。(3)体型简洁、环境协调简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果,同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。建筑物的体型还需要与周围建筑,道路相呼应配合,考虑和地形、绿化宾馆是综合性的公共建筑。宾馆向顾客提供一定时间的住宿,也可提供饮食、娱乐、购物等服务。宾馆还可以承担城市的部分社会功能。(1)根据规范,使宾馆紧张设计符合适用、安全、卫生等基本要求。计。有特殊需要的宾馆建筑设计可参照执行。(3)根据紧张设计的使用功能,按建筑质量标准和建筑由高到底分为一、二、三、四、五、六级6个等级。(4)宾馆建筑设计也应符合现行的«民用建筑设计通标准、规范。当设计宾馆涉外饭店时,应有明确的星级目标,其功能要求应符合有关标准的规定。(1)必须依据宾馆规模、类型、等级标准,根据宾求进行平面组合、空间设计。(2)注意宾馆的各个组成部分:公共活动、标准客理、职工生活等部分的使用效益。(3)注意宾馆安全设计。依据各种设计规范,使设注意残疾人的使用及安全要求。(4)主要出入口必须明显,并能引导旅客直接达到使用要求,设置单车道或多车道,入口车道上方宜设雨棚。(5)不论采用那种建筑形式,均应合理划分宾馆建出入口。使人流、货流、车流不交叉。(6)在综合性建筑中,宾馆部分应有单独分区,并业的商店、餐厅等不应影响宾馆的使用功能。(7)总平布置应处理好主体建筑的关系。对各种设采取措施,避免干扰客房区和邻居建筑。(8)总平面布置应合理安排各种管道,做好管道综合,并便于维护和检修。(9)应根据所需停放车辆的车型及辆数在基地内或按城市规划设置公用停车场地。(10)基地内应根据所出地点布置一定的绿化,做好绿化设计。(1)除合理组织主体建筑群位置外,还应考虑广场、停车场、道路、庭院、杂物堆放场地的布局。根据宾馆标准及基地条件,还应考虑设置网球场、游泳池及露天茶座等。根据宾馆的规模,进行相应面积的广场设计,供车辆回转、停放,尽可能使车辆出入口便捷;不相互交叉。□主要出入口及位置应显著,可供旅客直达客厅。□辅助出入口,用于出席宴会、会议及商场购物的非住宿宾馆出入。适用于规模大,标准高的宾馆。□团体宾馆出入口,为减少主入口人流,方便团体旅客集中到达而设置。□职工出入口,宜设在职工工作及生活区域,用于宾馆职工上下班进出,位置宜隐蔽。□货物出入口,用于宾馆货物出入,位置靠近物品仓库或堆放场所。应考虑食品与货物分开卸货。□垃圾污物出口,位置要隐蔽,出于下风向。(4)宾馆出入口步行道设计,步行道是城市至宾馆行道相连,保证步行至宾馆的宾馆安全。□在宾馆出入口前适当放宽步行道。□步行道不应穿过停车场与车行道交叉。根据宾馆标准、规模、投资、基地和城市规划部门规定,考虑地面广场停车,地下及地面多层独立式车库等停车方式,职工自行车停放车数,按职工工人的人数的20%~40%考虑,面积按1.47m²/辆计算。分散式:适用于宽敞基地,各部分按使用性质进行合理分区、布局需紧凑,道路及管线不宜过长。集中式:适用于用地紧张的基地,须注意停车场的布置、绿化的组织及整体空间效果。□公共用房与辅助用房应根据宾馆等级、经营管理要求和宾馆附近客提供使用个公共设施情况确定。□建筑布局应与管理方式和服务手段相适应,做到分区明确,联系方便,保证客房及公共房具有良好的住居和活动环境。□建筑热公设计应做到因地制宜,保证室内基本的热环境要求,发挥投资的经济效益。□建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷,做到建筑围护结构的保温和隔热,以利节能。□采暖地区的宾馆客房部分的保温隔热标准应负荷现行的«民用建筑节能设计标准»的规定。□锅炉房、冷却塔等不宜设在客房楼内,如必须设在客房楼内时,应自成一区,并应采取防火、隔音、减震等措施。□室内应尽量利用自然采光。□标准层客房要求:尽可能提高客房面积在标准层中的比例,增加客房间数。客房间数还应按服务人员服务的客房数(1~16)倍数确定。□自然环境和能源要求:标准层设计应考虑周围环境,占据好的朝向及景向,减少外墙面积,节省能源。□平面形式:平面形式应考虑疏散梯位置均匀分布,位置要明显,负荷建筑设计防火规范要求。□服务台:按管理要求设置或不设置。□服务用房:根据管理要求,每层设置或隔层设置。位置应隐藏客设于标棉品储存库、休息、厕所、垃圾污物管道间及服务电梯厅。□标准层公共走道净高大于2.1m。□客房设计应根据气候特点、环境位置、景观条件,争取良好的朝向。□客房设计应考虑家具布置,家具设计应符合人体尺度、方便使用和有利于维修。□客房的允许噪音等级根据不同要求,设计时需要根据具体要求确定。□客房室内色彩及装修宜简洁、协调。□标准较高的客房客设置电话和集中的电器控制设施。□多床间内床位数不宜多于4床。□根据宾馆等级确定卫生间设计标准,包括卫生设备的配套,面积的确定和墙、地面材料等的选用。□卫生间管道应集中,便于维护和更新。□卫生间地面应低于客房地面0.02m,净高大于2.1m,门洞宽大于等于□卫生间地面及墙面应选用耐火易洁面材料,并应做防火层,泛水及地漏。□卫生间一般需设置通风就干燥装置。□当卫生间无自然通风时,应采取有效的通风、排风措施。□卫生间不应设在餐厅、厨房、食品储藏,变配电室等严格卫生要求火防潮要求用房的直接上层。□卫生间不应向客房火走道开窗。□客房上下层直通的管道井不应在卫生间内开设检修门。□卫生间管道应有可靠的防漏水,防洁露和隔音措施,并便于检修。本工程为开封市航天宾馆楼,工程为八层钢筋混凝土框架结构,梁板柱 一类场地。地震参数区划的特征周期分区为二区,抗震等级二级。D CA七度抗震。(3)层面做法:二毡三油防水层;冷底子油热玛蹄脂二道;粉底(4)楼面做法:水磨石地面;(5)活荷载标准值:3.2.1初估梁柱截面尺寸:h=(1/8~1/12)L=550mm~82b=(1/3~1/2)h=200mm~300mmh=(1/8~1/12)L=300mm~45b=(1/3~1/2)h=167mm~250mm走廊h=(1/8~1/12)L=200mm~300mm取hb=(1/3~1/2)h=100mm~15以上柱形心线为准,由于建筑轴线与墙轴线不重合,故建筑轴线与结构计算跨度相同,见图中所示。ACDACDBBN=15×3.6×(3.3+1.2)=243(KN)(见下页)根据公式i=EI/L可以得出梁柱的线刚度如下:梁L1:h=600mmb=300mm惯性距:I=1/12bh3=1/12×300×6003=5.4×109mm4L3:h=500mmb=300mm惯性距:I=1/12bh3=1/12×250×5003=2.6×109Z2:h=450mmb=450mm惯性距:I=1/12bh3=1梁iA8B8=EI/L=(5.4×109/6600)/E=8.2×105E柱iA0B1=EI/L=5.2×109/3900=1.3×105EiA1B2=EI/L=3.42×109/3300=1.冷底子油热玛蹄脂二道合计则7.2+0.5)×(5.6+0.5)=453.26KN4.86×(53.6-0.5)×(6.6+2.4+6.6-0.5)+196=45其他层楼面荷载:4.33×(53.6-0.25-0.25)×(6.6+2.4+6.6-0.2-0.25)=347(3)屋面均布活荷载:雪荷载标准值:(10×3.6+0.5+7.2×2+2.4)×(6.6×2+2.4+0.5)=257KN八层屋面活荷载标准值为:(53.6+0.25+0.25)×(6.(4)楼面均布活荷载:楼面均布活荷载标准值为:(5)梁柱自重(包括梁侧,梁底,柱的抹灰重量)例如:0.34×0.7×6.1×2.5=36.3KN长度(m)墙体均为240厚,两面抹灰,近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积上墙体重量为(0.24+0.04)×19=5.32KN/m2(m2)21(7)荷载分层总汇。楼面上、下各半层的柱及纵横墙体自重。其它层重力荷载代表值包括:楼面恒载;50%的楼面均布活荷载;纵横梁自重,露面上下半层的柱及纵横墙体自重。如下:第一层:G1=3471+1716.3×0.5+36.3×26+11.3×13+12×4×15.81+36.60.5+19.81×52×0.5+1698+1316+365+513.2.4水平地震作用下框架的(1)横梁线刚度.);Lb×h(m2)L1(Z)(m)Z1横向框架侧移刚度D值计算见下表3-5层底层4(4.05+10.1)4(4.9+4.9)ΣD七层(4.05+4.05)/44ΣD按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基频公式,这样,只要求出结构顶点位移,就可按下式得到结构的基本周期:□T——框架的顶点位移。计算结构基本自振周期用的假想顶点位移,即假想把集中在楼层处的重力荷载代表值作为水平荷载,按弹性刚度计算结构顶点位移m。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移,□T是将框架ΣGi(KN)移δ=ΣGi/Di□i87654321在工类场地二区,结构的特征周期Tg和地震影响系数αmax为:由于T1=0.7688(s)>1.4Tg=1.4×0.35=0.49(s应考虑顶点附加地震作用。分配给各层顶点,则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层,这种分布基本符合实际,但对结构上部,水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果,特别对周期较长的结构相差更大,地震的宏观震害也表明,结构上部往往震害严重。因此引入δn,即顶部附加的影响,且使修正后合。由于本设计中有突出屋面的小塔楼,因此由于考虑鞭梢效应,通常将按顶部剪力法计算分配给小塔楼质点上的等效地震力加大,抗震规范规定放大系数取了增大的地震作用离用于设计其自身以及与其相连接的结构构件,附加应力□Fn加到主体结构顶部。δn=0.08T1+0.01=0.08×0.7688+0.0结构横向总水平地震作用标准值:=2839(KN)Fn=δnFEK=0.0715×2层次87654321(5)横向框架抗震变形验算.层高(m)876543213.2.5水平地震作用下,横向框架框架完全相同,故不再赘述。框架柱端弯矩见表3-9。中柱两侧梁端弯矩按梁线刚度分配。nNDNJ85768543826173(1)计算梁端弯矩M:梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件,将节点上下柱端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配。根据梁的两端弯矩VbM上+M下)/L边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加,中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差,亦按层叠加。图3-9地震作用下框架梁柱弯矩图单位:K图3-10地震作用下框架剪力轴力分布单位:仍取中框计算恒载总计恒载总计AB跨:横梁自重(包括抹灰)0.34×0.4×25=3.4KN/m内横墙自重(包括粉刷)0.28×19×(3.6-0.5)=16.49KN/m恒载总计BC跨:横梁自重(包括抹灰)0.34×0.6×25=5.1KN/m恒载总计20.69KN/m第二、三、四、五、六、七层活荷载:2×3.6=7第二、三、四、五、六、七层集中荷载:总计:第一层梁的均布线荷载:AB跨恒载:BC跨恒载:0.28×19×3.6×(3.6-0.4560.33KN第一层集中荷载:纵墙自重(包括抹灰)0.28×19×3.6×(3.6-0.4560.33KN柱自重(包括抹灰)0.50×0.50×3.3×25=20.24KN第一层柱自重(包括抹灰):0.54×0.54×4.梯形分布荷载作用下,可将实际荷载换算成等效 中框架恒载及活载见下图。析采用弯矩分配法。在竖向荷载作用下,梁端可以考虑塑性重分布,取弯矩的工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯矩较考虑活载不利布置求得的弯矩偏低,但当活载占总荷载比例较小时,其影响很小,若活荷载占总荷载比例较大,可在荷载面配筋时,将跨中弯矩乘以1.1~1.2的放大系数予以调整。 切断的横梁线刚度为原来的一倍,分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度比值计算。图3-13半框架梁柱刚度示意单位:K例:A柱顶层节点:传递系数:弯矩分配:为简化计算,假定某节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响,而对其他构件的影响忽略不计算,先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配,并向远端传递,再将因远端弯矩产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配。在竖向荷载作用下,考虑框架梁端的塑性内力分布,取弯矩调幅系数为图括号内数值。式中:V——梁端剪力;以AB跨七、八层梁在恒载作用下,梁端剪力及柱轴力计算为例。第七层:q=35.48KN/m柱自重:第八层:q=22.6KN/m八层梁端弯矩:ML=46.87Mr=81.76KN﹒m调幅后M调幅前:VmD=VmJ==-5.29KNVD=VqD-VmD=74.58-5.29=69.2VJ=VqJ+VmJ=74.58+5.29=79.调幅后:VmD=VmJ=4.23KNVD=VqD-VmD=74.58-4.23=70.3VJ=VqJ+VmJ=74.58+4.23=78.第八层A柱柱顶及柱底轴力:N顶=V+P=70.35+0=70.35KNN底=V+P=70.35+20.63=90.98KNN顶=75.45113.42+10.85=284.62KNN底=284.6+20.63=305.25KN图3-15恒载作用下框架弯矩图(KN.m)层数跨跨跨跨A柱=VmA=-N顶N底N顶N底8070(113.5)(120.71)60(113.5)(120.71)50(113.5)(120.71)40(113.5)(120.71)30(113.5)(120.71)20(113.5)(120.71)10(113.5)(120.71)注:括号内为调幅后的剪力值。层数跨A柱-VmB=N底N底8070605040302010注:括号内为调幅后的剪力值。在恒载和活载作用下,跨间Mvmax可近似取跨中的M代表。3-18所示。EB——水平地震作用下梁端弯矩;B——竖向荷载与地震荷载共同作用下梁端反力。对RB作用点取矩:x处截面弯矩为:2左震mqmqAAL AAAAx1将x1代入任一截面x处的弯矩表达式,可是跨间最大弯矩为:Mmax=MGE=-MGA+MEA=-MGA+MEA值剪力取调幅前后的较大值,如图15所示,图中M左、M右为调幅前弯q跨87654321跨87654321(m)x1(m)跨87654321跨87654321M=RAx--MGA±MEA计算MGE。层次位置内力恒载□活载□荷载□1.2□1.2(□+0.5□)±1.3□8A右MVB左MVB右MV跨中7A右MVB左MVB右MV跨中6A右MVB左MVB右MV跨中5A右MVB左MVB右MV跨中4A右MVB左MVB右MV跨中层次位置内力恒载□活载□荷载□1.2□1.2(□+0.5□)±1.3□3A右MVBM左VB右MV跨中2A右MVB左MVB右MV跨中1A右MVB左MVB右MV同。墙、柱、基础计算、1层次位置恒载□活载□荷载□1.2(□+0.5□)8柱顶MN柱底MN7柱顶MN柱底MN6柱顶MV柱底MN5柱M顶N柱底MN4柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱顶MN柱底MN层次位置内力恒载□活载□荷载□1.2□1.2(□+0.5□)±1.3□8柱顶MN柱底MN7柱顶MN柱底MN6柱顶MV柱底MN5柱顶MN柱底MN4柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱M底N1柱顶MN柱底MN(1)承载力抗力调整系数γRE考虑地震作用时,结构构件的截面设计采用下面的表达式:S——地震作用效应或地震作用效应与其它荷载效应的基本组R——结构构件的承载力。静力组合的内力进行比较,挑选出最不利内力。γRE梁偏压偏压偏压已知条件:梁的截面尺寸300mm×600mm,构造要求:承载力抗震调整系数yre=0.75二级抗震设防要求,框架梁的混凝土受压高度x≤0.35h0则x1≤0.35h01=0.35×565=198mmx1≤0.35h02=0.35×465=163mm梁的纵向最小配筋率:支座处:取两者大值所以As1min=525mm2As2min=432mm2取两者较大值所以As1min=444mm2As2min=365mm200因结构荷载均对称,故整个框架采用左右对称配筋。当梁下部受拉时按T行截面控制,当梁上部受拉时按矩形2smin2故配□222As=760mm2降下部截面的220钢筋深入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋截面Mξs'228123457112345612345512345412345312345212345112345(3)梁的斜截面强度计算;为了防止梁的弯曲屈服前先发生剪力破坏,截面设计行如下调整:ν=ην(Mbν+Mbr)/Ln+VGbVGb——梁在重力荷载作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。)-br——分别为梁的左右端顺时针方向或逆时针方向截面组合的逆时针方向Mbν=-377.2KN·m;Mbr=63.21KN·m逆时针方向Mbν=-102.42KN·m;Mbr=253.96KN·m计算中Mbν+Mbr取顺时针方向荷逆时针方向中较大者。剪力调整:BC跨:Mbν+Mbr=102.42+253.96=256.38KN·m1γREVD右=γREVJ左=0.85×231.69=196.94KNγREVJ右=0.85×252.2=214调整后的剪力值大于组合表中的静力组合剪力值,故按调整后的剪力值进行斜截面计算。b×h0(mm)箍筋直径φ(mm)肢数(n)AsV1(mm)箍筋间距S(mm)Vcs=0.056fcbh0+1.2(%)ρsvmin=0.03(%)根据国内对低周反复荷载作用下钢筋混凝土连续梁荷悬臂梁受剪承载力试验,反复加载使梁的受剪承载力降低,考虑地震作用的反复性,表中公式将静力荷载作用下梁的受剪承载力公式乘以0.8的降低系数。以第一、二层B柱为例,对图18中的□-□、□-□、□-□截面进行设计。(fy=fy'=360N/mm2)箍筋选用HRB235(fy=fy'=210N/mm2) Ⅲ构造要求:抗震调整系数yre=0.8则As1min=0.07×500×450=As2min=0.007×410×450=1292mm2一二三N□-□=1312.5KN均满足轴压比限值得要求。框架结构得变形能力与框架得破坏机制密切相关,一般框架,梁的延性远大于柱子,梁先屈服可使整个框架由较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移增大,抗震性能较好。若柱形成了塑性铰,则会伴随产生极大的层间位移,危及结构承受垂直荷载的能力并可能使结构成为机动体系。因此,在框架设计中,应体现“强柱弱梁”三级框架:ΣMc≥1.1ΣMb式中:ΣMc——节点下柱端顺时针或反时针截面组合底弯矩设计值之和;ΣMb——节点左、右梁端反时针或顺时针方向截面组合底弯矩设计值之和。地震往复作用,两个方向的弯矩设计值均应满足要求,当柱子考虑顺时可取用两组中较大者计算配筋。同时,随着框架梁铰的出现,由于塑性内力重分布,底层柱的反弯点具有较端截面的弯矩设计值,应乘以增大系数1.5。第一层梁与B柱节点的梁端弯矩值由美丽组合表3-15查得。ΣMb:左震324.85+253.96=57第一层梁与B柱节点得柱端弯矩值由内力组合表21查得。梁端ΣMb取左震,ΣMc也应取左震:取ΣMc□=637KN·m将ΣMc与ΣMc□得差值按柱得弹性分析弯矩值之比分配给节点上下柱端(即□-□、□-□截面):对底层柱底(□-□截面)的弯矩设计值应考虑增大系数1.5。载力抗震调整系数后,各截面控制内力如下:□-□截面:□M=335.15×0.8=268.12KN·mN=2323.9×0.8=1859.12KNN=558.84KN□-□截面:□M=302.55×0.8=242.04KN·mN=2731.02×0.8=2184.82KNN=680×0.8=544KN□-□截面:□M=365.43×0.8=292.34KN·mN=2773.02×0.8=2218.42KNN=680KNea=0.12(0.3h0-e0当e0≥h0e=ηei+0.5h-as大偏心受压)上述各式中:e0——轴向力对截面行心的偏心距;ea——附加偏心距;ei——初始偏心距;ξ2——考虑构件长习比对截面曲率的影响系数;η——偏心距增大系数;e——轴力作用点到受拉钢筋合力点的距离;ξ——混凝土相对受压区高度;s□——受拉、受压钢筋面积。□-□□-□□-□N(KN)L0(mm)bh0(mm2)e0(mm)0.3h0(mm)ea(mm)0ei(mm)1ηηei(mm)e(mm)ξ偏心性质以第一层柱为例,剪力设计值按下式调整:式中:Hn——柱净高;合的弯矩设计值。取调整后的弯矩值,一般层应满足ΣMc=1.1ΣMb,底层柱底应考虑1.5的弯矩增大系数。由正截面计算中第□-□、□-□截面的控制内力得:柱得剪力承载力能力:λ=3;N——考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值,当N>0.3fcAN=2731.02KN>0.3fcA=0.3×14.3×500×500=1072.5KN取+0.056×1072.5×103)=298.48KN>138.01KN即×(0.2×14.3×500×46根据地震震害分析,不同烈度地震作用下钢筋混凝土框架节点的破坏程度不同,7度地震时,未按抗震设计的多层框架结构节点较少破坏,再8度地震时,部分节点,尤其时角柱节点产生严重震害。因此,对不同的框架,等级的框架节点,仅按构造要求配筋,不再进行受剪承载力计算。由于影响地震作用和结构承载力的因素很复杂,在对地震不十分确定的情况下,对结构的许多方面难以做出准确的计算,因此依据大了一系列合理的结构构造措施以保证结构的抗震能力。□截面尺寸求;□受压区高度的限值。满足竖向荷载作用下的刚度要求。为防止梁发生斜压破坏,保证混凝土具有一定的抗剪承载力和箍筋能够发挥作用,梁截面应满足抗剪要求:抗震设计V≤1/γRE(0.20fcbh0)减去翼缘高度,□形截面取腹板净高。为便框架具有足够的变形能力,梁的受压区高度应满足:梁的变形能力主要取决于梁端的塑性转动量,而塑性转动量主要与混凝非抗震设计时:纵向受拉筋的最小配筋度pmin在梁端至少配置2Φ12钢筋伸入支座,或与支座负钢筋搭接,搭接长度顶层框架梁的端节点负钢筋应伸入边柱内,伸入总长度不应小于1.2la,而且其中至少有50%的钢筋伸过过梁底面1.2la,其它层框架梁端节点负钢筋□级钢筋□级钢筋—冷拔低碳钢丝2.当螺纹钢筋直径d≤25mm时,其锚固长度按表3.在任何情况下,纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于□梁支座负钢筋至少字柱边起延长ln/4(ln为梁的净跨)方可截断。抗震设计时:一二□考虑到水平力产生的剪力在框架梁总剪力中占的比例很大,且水平力往梁中全部剪力由箍筋和混凝土共同承担。□在地震反复荷载作用下,梁中纵向钢筋埋入柱节点的相当长度范围内,混凝土与钢筋的粘结力易发生破坏,因此,应比非抗震框架的锚固长度大。平锚固长度不够时,应沿柱节点外边向下弯折。试验表明,伸入支座弯折锚固的钢筋,锚固力由弯折钢筋水平段的粘结强度和垂直段的弯折锚固作用所构成。水平段的粘结,是构成锚固的主要成份,它控制了滑移和变形,在锚纵向钢筋的接头,一级框架中应采用焊接;二级框架中宜采用焊接。梁端部纵向受压钢筋与受拉钢筋面积的比值As’/As,一级框架不应小于量的比值,对梁的变形能力有较大影响。一方面,梁底面钢筋可增加负弯矩时塑性转动能力;另一方面,防止正弯矩作用时屈服过早或破坏过重而影响负弯矩作用是强度和变形能力的正常发挥。非抗震设计时:当梁中配有计算所需受压筋时,箍筋应为封闭形式;当一层内纵向多于四根时,可不设置复合箍筋。Vh口在梁中纵向钢筋搭接长度范围内,当搭接钢筋为受拉时,箍筋间距不应抗震设计时:根据试验和震害调查,发现梁端破坏主要集中杂1.5~2.0倍梁高的范围内。为保证梁具有足够的延性,提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值,并防止塑性铰区最终发生斜裂缝破坏,在梁端纵筋屈服范围内,加密封闭式箍筋,对提够梁的变形能力十分有效。同时,为防止压筋过早压曲,应限制充分发挥梁的变形能力。为此规定了梁的加密区长度,箍筋最大间距及最小直径,如表3-26所示。表3-26梁加密区长度、箍筋最大间距及最小直径(mm)值)一二三四注:d为纵筋直径,hb为梁高。纵向钢筋每排多于4根时,每隔一根宜用箍筋或拉筋固定,梁端第一箍沿梁全长,箍筋的配筋率ρsv不应小于下列规定:(4)柱的构造框架柱截面尺寸一般由三个条件确定:最小构造截面尺寸要求;抗剪要求。由于短柱的延性较差,容易产生见切破坏,故柱净高Hc与柱截面在边高柱的延性及抗剪能力。当轴力过大时,柱的延性减小,易产生脆性破坏,所以柱的竖向荷地震作用组合下的轴力应满足轴压比μc的要求:柱截面尺寸还应满足抗剪强度要求:0框架柱宜采用对称配筋以适应水平荷载和地震作用正反两向的要求。与截面有效高度之比为3~4时(短柱其纵向钢筋单边配筋率不宜超过为保证柱的延性,框架柱中全部纵向钢筋截面面积一二三四口框架柱中纵向钢筋间距不应过大,以便对核心混凝土产生约束作用。在口纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头,二级框架底层应采用焊接接头,其他层宜采用焊接接头,三级框架可采用搭接接头,但底层宜采用焊接接头。纵向钢筋接头应避开柱端加密区,同一截面内的接头钢筋面积不宜框架顶层柱的纵向钢筋应锚固在柱顶或伸入板、梁内,其锚固长度自梁所示。箍筋对框架柱的抗震能力至关重要,历次震害表明,箍筋过细,间距太大,构造不合适是框架柱破坏的重要原因。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压区混凝土的极限压应变,从而增加柱的延性,柱的箍筋有以下构造要求:柱箍筋宜采用复合箍筋,当每边纵筋大于或等于4根时,宜采用井字型箍筋,有抗震设防要求时,纵筋至少每隔一根有箍筋或拉筋拉接,以固定其位置,并使纵筋在两个方向都有约束。如图**所示。在地震荷载作用下,混凝土保护层脱落后钢筋仍不散开,继续约束核心混凝示。柱端箍筋加密区范围为:截面高度(或圆柱直径)、柱净高的1/6和450mm三者中的较大值,对底层柱底,取刚性地面上下个500mm。一级框架角柱及任何框架中的短柱,需要提高变形能力的柱,沿柱全高加密箍筋。加密区箍筋最大间距及最小直径应满足表28要求。表3-28加密区箍筋最大间距及最小直径(mm)一二三四框架柱,截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径可采用Φ6;角一二三纵向钢筋搭接接头处,箍筋间距应符合以下要求:要性系数r0=1。活荷载标准值qk=2.0KN/㎡。主要选用材料:平台板及楼梯段受力及构造钢筋均用HPB235级钢筋(φ),平台梁纵向受力钢筋用HRB335厚,梯段板下抹麻刀灰20mm厚,采用金属条栏杆。TT TL1内内力及截面承载力计算(1)正面承载力计设计值恒荷载g踏步梯段r1c1(e+d)/e=22.6×0.05(0.30+0.=1.7计算取h0=t-20=130-20=110mm考虑到梯段板两断与梁的固结作用,板跨中的最大弯矩:根据《混凝土结构设计规范》GB50010α1fcbx=fyAS由此可证明梯段板抗剪承载能力较大,设计楼梯时不需要进行验算。5取板厚:t=70mmh0=70-20=50mm (KN/m)设计值g(kN/m)踏步梯段板自重(厚100mm)(厚20mm)25×0.07=1.75α1fcbx=fyAS由图可知平台梁两端支承在砖墙上,可按单跨简支梁平台板的影响。作用在TL-1梁上的荷载主要是由平台板、梯段板传来的反力及自重。如下所示:TB-2平台板传来的荷载:6.72×1.68×0.5TB-1梯段板传来的荷载:11.82×3.0×0.5=TL-1梁自重(包括外表抹灰25×0.30×0.37×1.2=P总=5.64+17.73+3.33=26已知M=43.25KNh0=315mm均满足配筋验算要求。□验算梁截面尺寸□验算配箍量均满足要求,不需要计算箍筋。选用φ6@200的构造箍筋。本设计选MU10粘土砖,M5D混合取α=240mm满足要求。航天宾馆室内楼梯平面图见图6-1。结构安全等级为二级。结构重要性系数r0=1。活荷载标准值qk=2.0KN/㎡。主要选用材料:平台板及楼梯段受力及构造钢筋均用HPB235级钢筋(φ),平台梁纵向受力钢筋用HRB335级钢梯段板下抹麻刀灰20mm厚,采用金属条栏杆。(1)正截面承载力计算取h0=t-20=130-20=110mm考虑到梯段板两断与梁的固结作用,板跨中的最大弯矩:根据《混凝土结构设计规范》GB50010α1fcbx=fyAS设计值恒荷载g踏步梯段r1c1(e+d)/e=22.6×0.05(0.30+0.=1.7计5行验算。板厚:t=70mmh0=70-20g(kN/m)踏步梯段板自重(厚100mm)(厚20mm)25×0.07=1.75α1fcbx=fyAS
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