鋼結(jié)構(gòu)廠房畢業(yè)設(shè)計-某三層鋼結(jié)構(gòu)百貨大樓設(shè)計(全套建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、計算書)
鋼結(jié)構(gòu)廠房畢業(yè)設(shè)計-某三層鋼結(jié)構(gòu)百貨大樓設(shè)計(全套建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、計算書),鋼結(jié)構(gòu)廠房,畢業(yè)設(shè)計,三層,鋼結(jié)構(gòu),百貨大樓,設(shè)計,全套,建筑,結(jié)構(gòu)圖,計算
1、 建筑設(shè)計1.1設(shè)計依據(jù)(1)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書某三層商場設(shè)計(方案一)(2)辦公樓建筑設(shè)計規(guī)范(3)建筑設(shè)計防火規(guī)范(4)民用建筑設(shè)計通則(5)房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) (6)實用建筑設(shè)計手冊(7)房屋建筑學(xué)(8)建筑構(gòu)造設(shè)計資料集1.2工程概況 :1.2.1工程名稱 哈爾濱市阿城區(qū)某三層百貨大樓1.2.2工程位置哈爾濱市阿城區(qū)1.2.3工程總面積 2820m2,主體3層,高15m,一層層高5.1m,二至三層層高4.5m。1.2.4結(jié)構(gòu)形式 鋼框架。1.2.5用地概況 整個場地四周為城市道路,地形平坦。1.3 建筑設(shè)計特點1.3.1設(shè)計特點(1)平面設(shè)計主要房間是各類建筑的主要部分,是供人們購物的必要空間,由于建筑物的類別不同,使用功能不同,對主要房間的設(shè)計也不同。但主要房間設(shè)計應(yīng)考慮的基本因素仍然是一致的,即要求有適宜的尺寸,足夠的使用面積,適用的形狀,良好的采光和通風(fēng)條件,方便的內(nèi)外交通聯(lián)系,合理的結(jié)構(gòu)布置和便于施工等。因此,本建筑的柱網(wǎng)橫向尺寸6.6m,縱向尺寸6.6m(2)立面設(shè)計立面設(shè)計力求達到主體造型與城市環(huán)境相協(xié)調(diào),充分體現(xiàn)商場建筑的風(fēng)格特點,主要采用灰白色外墻涂料,以體現(xiàn)商場的莊重感。為了滿足采光和美觀要求,設(shè)置了大面積的玻璃窗。2.1 構(gòu)造做法2.1.1屋面做法40厚C15細(xì)石混凝土保護層 SBC120防水卷材20厚水泥砂漿找平層100厚擠塑苯板雙層保溫1:8水泥膨脹珍珠巖找坡3%最薄處40厚 20厚1:2.5水泥砂漿找平層現(xiàn)澆鋼筋混凝土板1厚壓型鋼板2.1.2樓面做法20厚磨光花崗巖面層 40厚1:2.5水泥砂漿找平層 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 1厚壓型鋼板 2.1.3外墻面做法白色涂料標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布抹面膠漿4厚加強網(wǎng)格布抹面膠漿6厚100厚聚苯板用錨栓錨固在陶粒砌塊墻上粘結(jié)膠漿2.1.4內(nèi)墻面做法水泥砂漿抹面白色內(nèi)墻涂料20厚水泥砂漿200厚陶粒砌塊粘結(jié)膠漿2.1.5散水做法100mm厚1:2:3細(xì)實混凝土撒1:1水泥沙子壓實抹光150mm厚3:7灰土素土夯實向外坡度52.2 門窗門選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的門,窗選用鋁合金窗。2.3 工程采用的標(biāo)準(zhǔn)圖(1)DBJT14-2建筑做法說明(2)L96J401樓梯配件(3)L03J602鋁合金門窗(4)L92J601木門2 結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1工程概況本工程為哈爾濱市阿城區(qū)某三層小型商場,鋼框架結(jié)構(gòu),一層層高5.55m,二至三層層高4.5m,(底層高度由基礎(chǔ)梁頂面算至一層樓板頂面,基礎(chǔ)頂面標(biāo)高暫時按照室外地坪算0.45m,場區(qū)地質(zhì)條件等確定)。2.2 框架計算簡圖及梁柱線剛度2.2.1 確定框架計算簡圖 框架計算簡圖如下圖所示2.2.2 框架梁柱線剛度的計算 對于中框架梁取 左邊跨梁: 2.3荷載計算2.3.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1)屋面1厚壓型鋼板 0.19kN/m2115厚C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1525=2.75kN/m220厚水泥砂漿找平層 0.0220=0.4kN/m21:8水泥膨脹珍珠巖找坡3%最薄處40厚 =1.225kN/m2100厚苯板保溫 0.10.5=0.05kN/m220厚水泥砂漿找平層 0.0220=0.4kN/m2SBC120卷材防水 0.01 kN/m240厚C15防水細(xì)石混凝土 0.0425=1.00kN/m2吊頂及吊掛荷載 0.3kN/m2合計 6.325kN/m2(2)樓面20厚磨光花崗巖面層 0.0228=0.56kN/m240厚1:2.5水泥砂漿找平層 0.0420=0.8kN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.125=2.5kN/m21厚壓型鋼板 0.19 kN/m2 吊頂及吊掛荷載 0.3kN/m2 合計 4.35kN/m2(3)外墻自重300厚陶?;炷疗鰤K 0.35=1.5kN/m2100厚苯板 0.118=1.8kN/m220厚水泥砂漿 0.02202=0.8kN/m2防水涂料 0.05kN/m2 合計 2.55kN/m2女兒墻自重 1.820.9=1.64kN/m(4)內(nèi)墻自重200厚加氣混凝土砌塊 0.25=1kN/m20厚水泥砂漿找平層 0.02202=0.8kN/m白色內(nèi)墻涂料 0.02kN/m合計 1.82kN/m2.3.2 活載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1) 屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 根據(jù)荷載規(guī)范查得:不上人屋面: 樓面: 樓梯: (2)風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓w=0.55kN/m2(3)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Sk=1.00.35 =0.3kN/m2;準(zhǔn)永久分區(qū):。雪荷載不與活荷載同時組合,取其中的最不利組合,由于本工程雪荷載較小,荷載組合時直接取活荷載進行組合,而不考慮與雪荷載的組合2.3.3豎向荷載計算豎向荷載下框架受荷總圖 2.3 豎向荷載下框架受荷總圖(1)AB 軸間框架梁屋面板傳荷載:板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載,荷載的傳遞示意圖如圖3.3恒載:6.3252.25(1-20.342+0.343)2=22.29kN/m活載:0.52.25(1-20.342+0.343)2=1.87kN/m樓面板傳荷載恒載:4.352.25(1-20.342+0.343)2=16.98kN/m活載:3.52.25(1-20.342+0.343)2=8.47kN/m梁自重:1.04 kN/ mAB軸間框架梁均布荷載為:屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載= kN/ m+30.70 kN/ m=31.74kN/m活載=板傳荷載=6.88kN/m 樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+內(nèi)橫墻自重=1.04+13.32=13.97kN/m活載=板傳荷載=7.47 kN/m(2)BC軸間框架梁 屋面板傳荷載 恒載 :6.3251.25/8=4.7kN/m 活載 :0.51.25/8=0.4kN/m樓面板傳荷載恒載 :4.351.25/8=3.49kN/m 活載 :3.51.25/8=1.98kN/m 梁自重 :0.68 kN/m BC軸間框架梁均布荷載 屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=0.68+4.6=5.28kN/m 活載=活載=板傳荷載=1.50 kN/m 樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=0.28+2.49=3.17kN/m活載=板傳荷載=1.88kN/m(3)A軸縱向集中荷載的計算頂層柱 頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載+1/4次梁自重=1.644.5+0.99(4.5-0.25)+6.132.254.51/2=37.32kN頂層柱活載=板傳活載=052.254.51/2+2.01.955/83.9+2.01.955/81.95=2.5kN標(biāo)準(zhǔn)層柱標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=5.4(4.5-0.25)+0.99(4.5-0.25)+3.572.254.51/2=45.23kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=3.52.254.51/2=11.13kN基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重(取HN400200813) =11.52(4.5-0.30)+66.09.8/1000(4.5-0.3) =51.1kN(5)B軸縱向集中荷載的計算頂層柱頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載=0.99(4.5-0.25)+6.325【2.254.51/2+1/2(4.5+4.5-2.4)1.2】=73.23kN頂層柱活載=板傳活載=3.5【2.254.51/2+1/2(4.5+4.5-2.4)1.2】=23.65kN標(biāo)準(zhǔn)層柱標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=7.85(4.5-0.25)+0.99(4.5-0.25)+3.572.254.51/2+3.32(4.5+4.5-2.4)1/21.2=69.7kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=2.0(4.5-0.25) +2.5(4.5+4.5-2.4)1/21.2=29.93kN 基礎(chǔ)頂面恒載=底層內(nèi)縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =10.46(4.5-0.3)+66.09.8/1000(4.5-0.3) =46.65kN2.3.4 風(fēng)荷載計算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 其中基本風(fēng)壓W。=0.55kN/m2。風(fēng)載體型系數(shù)=1.3。風(fēng)壓高度變化系數(shù)由表查得。本工程所在地為城市,所以地面粗糙度為C類。取風(fēng)震系數(shù)為1.0 表2.1 風(fēng)荷載計算表離地面高度Z(kN)15.61.151.01.30.453.63.64.510.93121.061.01.30.453.63.64.510.078.411.01.30.453.63.64.59.504.811.01.30.454.63.64.511.092.4 風(fēng)荷載作用下的位移驗算2.4.1 側(cè)移剛度D:見表2.2,表2.3:表2.2 橫向2-3層D值計算構(gòu)件名稱(kN/m)A軸柱1.120.35912737B軸柱4.630.69824763C軸柱4.780.70525012D軸柱1.270.38813765kN/m表2.3 橫向底層D值的計算構(gòu)件名稱(kN/m)A軸柱2.630.6769139B軸柱6.830.83011221C軸柱7.060.83411275D軸柱1.880.6138287 kN/m2.4.2 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計算:頂點側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和 表2.4 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算層次(m)68.488.48762770.00011/36000510.1518.63762770.00021/1800049.2627.89762770.00041/900039.1237.01762770.00051/720029.1246.13762770.00061/6000110.6456.77399220.00141/2571=0.0032m側(cè)移驗算:層間側(cè)移最大值1/25711/550 (滿足)2.5 豎向荷載作用下的內(nèi)力計2.5.1恒荷載作用下的內(nèi)力計算(分層法)(1)二層計算簡圖本工程為對稱結(jié)構(gòu),可先取半跨計算 圖2.4 二層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.5 二層力矩分配過程(kNm) 圖2.6 二層彎矩圖(kNm)(2) 標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖圖3.7 標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖kNmkNmkNm 圖3.8 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過程(kNm) 圖3.9 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖(kNm)(3)底層計算簡圖 圖2.10 底層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.11 底層力矩分配過程(kNm) 圖2.12 底層彎矩圖(kNm) 將各層分層法得到的彎圖疊加,可得整個框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡,為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正,修正過程如下所示:圖2.13彎矩再分配過程梁在實際分布恒載作用下,按簡支梁計算的跨中彎矩 圖2.14 頂層邊跨梁 圖2.15頂層邊跨梁 圖2.16標(biāo)準(zhǔn)層和底層邊跨梁 圖2.17標(biāo)準(zhǔn)層和底層中跨梁 2.18 恒荷載作用下的彎矩圖(kNm)對梁端進行彎矩調(diào)幅,梁端彎矩乘以0.9。 圖2.19 恒荷載作用下的剪力圖(kN) 圖2.20 恒荷載作用下的軸力圖(kN)2.5.2 活載作用下的內(nèi)力計算(滿布活載,分層法計算)(1)二層計算簡圖 圖3.21 二層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.22 二層力矩分配過程(kNm) 圖2.23 二層彎矩圖(kNm)(2)標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖 圖2.24 標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.25 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過程(kNm) 圖2.26 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖(kNm)(3)底層計算簡圖 圖2.27 底層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.28 底層力矩分配過程(kNm) 圖2.29 底層彎矩圖(kNm)將各層分層法得到的彎圖疊加,可得整個框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡,為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正,修正過程如下所示: 圖2.30彎矩再分配過程 圖2.31 活荷載作用下的彎矩圖(kNm) 圖2.32 活荷載作用下的剪力圖(kN) 圖2.33 活荷載作用下的軸力圖(kN)2.6 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計算框架在風(fēng)荷載(從左向右)下的內(nèi)力用D值法進行計算。其步驟為:(1)求各柱反彎點處的剪力值;(2)求各柱的反彎點高度;(3)求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩;(4)求各柱的軸力和梁剪力。第I層第m柱所分配的剪力為 框架柱反彎點位置: 計算結(jié)果如下表所示:表2.5 A(D)軸框架柱反彎點位置層號33.60.280.450000.451.6223.60.280.5000000.5001.8014.80.720.690000.693.31表2.6 B(C)軸框架柱反彎點位置層號33.61.360.470000.471.6923.61.360.500000.501.8014.80.950.650000.653.12框架各柱的桿端彎矩,梁端彎矩按下算式計算。計算過程見表3.9-表3.12。 中柱: 邊柱: 表2.7 風(fēng)荷載作用下A(D)軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層數(shù)329.840.236.861.6213.5811.1120.13239.340.239.051.8016.2916.2927.4150.430.2311.603.3117.2838.4033.57 表2.8 風(fēng)荷載作用下B(C)軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層數(shù)329.840.278.061.6915.3913.6217.825.63239.340.2710.621.8019.1219.1224.887.86150.430.2713.623.1222.8842.4931.9210.08 圖2.34 風(fēng)荷載作用下的彎矩圖(kNm) 圖2.35 風(fēng)荷載作用下的梁端剪力(kN) 圖2.36 風(fēng)荷載作用下柱端軸力(kN)2.7 梁柱內(nèi)力組合各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后,根據(jù)最不利又是可能的原則進行內(nèi)力組合。考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響,在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進行調(diào)幅。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值取自支座邊緣處,為此,進行組合之前,應(yīng)先計算各控制截面處的內(nèi)力值。 梁支座邊緣處的內(nèi)力值1: 式中 支座邊緣截面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值; 支座邊緣截面的剪力標(biāo)準(zhǔn)值; 梁柱中線交點處的彎矩; 與相應(yīng)的梁柱中線交點處的剪力標(biāo)準(zhǔn)值;梁單位長度的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值;梁端支座寬度(既柱截面高度)。內(nèi)力組合一共進行3種組合:(1)為1.35恒載+1.4活載;(2) 為1.20恒載+1.4風(fēng)載;(3) 為1.20恒載+1.40.85(風(fēng)載+活載)結(jié)果如圖3.13.15所示。 圖3.1 1.35恒載+1.4滿跨活荷載彎矩圖(單位:kNm) 圖3.2 1.35恒載+1.4隔跨活荷載彎矩圖(單位:kNm)圖3.3 1.20恒載+1.4風(fēng)載彎矩圖(單位:kNm)圖3.4 1.20恒載+1.40.85(風(fēng)載+滿跨活荷載)彎矩圖(單位:kNm)圖3.5 1.20恒載+1.40.85(風(fēng)載+隔跨活荷載)彎矩圖(單位:kNm)圖3.6 1.35恒載+1.4滿跨活荷載剪力圖(單位:kN)圖3.7 1.35恒載+1.4隔跨活荷載剪力圖(單位:kN)圖3.8 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載剪力圖(單位:kN)圖3.9 1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+滿跨活荷載)剪力圖(單位:kN)圖3.10 1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+隔跨活荷載)剪力圖(單位:kN)圖3.11 柱 1.35恒載+1.4滿跨活荷載彎矩圖 (單位:kNm)柱 1.35恒載+1.4滿跨活荷載軸力圖 (單位:kN)圖3.12 柱 1.35恒載+1.4隔跨活荷載彎矩圖 (單位:kNm)柱 1.35恒載+1.4隔跨活荷載軸力圖 (單位:kN)圖3.13 柱 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載彎矩圖 (單位:kNm)柱 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載軸力圖 (單位:kN)圖3.14 柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+滿跨活荷載)彎矩圖 (單位:kNm)柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+滿跨活荷載)軸力圖(單位:kN)圖3.15 柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+隔跨活荷載)彎矩圖 (單位:kNm)柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+隔跨活荷載)軸力圖(單位:kN)2.8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件驗算2.8.1 框架柱的驗算框架柱的驗算包括強度,整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定驗算,計算時不考慮抗震設(shè)防要求,按 GB50017計算。(1)A軸框架柱的驗算標(biāo)準(zhǔn)層及頂層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=92.18cm2,=10800cm4,=3650cm4,=10.8cm,=6.29cm,=867cm3,=292 cm3.底層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=120.4cm2,=2050cm4,=6760cm4,=13.1cm,=7.49cm,=1370cm3,=450 cm3.主梁的截面為:H4003001012,其慣性距為:=13700cm4??刂苾?nèi)力頂層:=86.52 kNm, =165.98kN, =-17.93kN和=91.02 kNm, =164.53kN, =-71.40kN;二層:=58.30 kNm, =591.89kN, =-1.15kN底層:=-70.28kNm, =858.45kN, =-24.99kN。強度驗算截面無削弱驗算頂層時,對第一組內(nèi)力為:= =112.93N/mm2f=295N/mm2滿足要求。對第二組內(nèi)力:=117.8 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。驗算二層時,對控制內(nèi)力為:= =128.25N/mm2f=295N/mm2滿足要求。底層驗算:對第一組內(nèi)力為:=120.2 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算由于橫梁中軸力很小在計算柱計算長度系數(shù)時,略去影響。柱腳在橫向為剛接,不考慮梁的組合效應(yīng),按純鋼梁計算。頂層:,查表得,=1.6,則,=32.9=39.9,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.899,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =20538kN對控制內(nèi)力:=97.59 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.42,則,=38.95=47.2,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.869,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =14653kN對控制內(nèi)力:=140.1 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.44,則,=39.5 =47.96,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.865,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =14248kN對第控制內(nèi)力:=133.8 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用在平面外穩(wěn)定計算縱向框架取HN30020068, 其慣性距為:=13700cm4,與柱剛接,柱腳在縱向也取剛接。頂層:,查表得,=1.09,則,=38.5=47,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.870,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第一組內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.13,則,=40.3=48.8,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.862,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第控制內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.09,=51.8 =62.8,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.792,取=0.98,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第控制內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。局部穩(wěn)定 不考慮抗震時,軋制H型鋼截面不必驗算局部穩(wěn)定。(2)B軸框架柱的驗算標(biāo)準(zhǔn)層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=92.18cm2,=10800cm4,=3650cm4,=10.8cm,=6.29cm,=867cm3,=292 cm3。標(biāo)準(zhǔn)層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=120.4cm2,=20500cm4,=6760cm4,=1370cm3,=450 cm3主梁的截面為:H4003001012,其慣性距為=13700cm4,H30020068,其慣性距為:=1610cm4??刂苾?nèi)力頂層:=-86.45kNm,=211.02kN,=-21.12kN和=47.07 kNm,=298.39kN, =-16.88kN;二層:=-37.70 kNm,=820.97kN, =-8.10kN和=-59.34 kNm, =802.39kN, =-21.68kN。底層:=-74.13kNm,=1006.94kN,=-21.96KN.強度驗算截面無削弱驗算頂層時,對第一組內(nèi)力為:=117.86N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=84.08 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層驗算:對第一組內(nèi)力為:=130.47 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=152.23 N/mm2f=295 N/mm2。滿足要求。底層驗算:對控制內(nèi)力為:=135.2 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算由于橫梁中軸力很小在計算柱計算長度系數(shù)時,略去影響。柱腳在橫向為剛接,不考慮梁的組合效應(yīng),按純鋼梁計算。頂層:,查表得,=1.6,則,=32.9=39.86,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.899,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0=15724kN.對第一組內(nèi)力:=121.5 N/mm21f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=88.51 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.7,則,=34.97=42.31,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.890,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0=10458kN.對第一組內(nèi)力:=143.8 N/mm21f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=167.3 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.36,則,=37.3 =45.1,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.878,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =15979kN.對控制內(nèi)力:=149.5 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用在平面外穩(wěn)定計算縱向框架取HN350175711, 其慣性距為:=13700cm4,與柱剛接,柱腳在縱向也取剛接。頂層:,查表得,=1.09,則,=38.85=47,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.870,取=1.0框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第一組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.13,則,=40.3=47,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.862,取=1.02框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第一組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.09,則,=51.8=62.8,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.792,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對控制內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。局部穩(wěn)定不考慮抗震時,軋制H型鋼截面,不必驗算局部穩(wěn)定。2.8.2 框架梁的驗算 采用鋼筋混凝土板時,框架梁與樓板有可靠連接,能阻止梁上翼緣的側(cè)向失穩(wěn),在支座負(fù)彎矩處,一般可在受壓下翼緣設(shè)側(cè)向支撐。另外,對六度及非抗震地區(qū),軋制H型鋼局部穩(wěn)定能夠保證,不必驗算。因此,框架梁只需進行強度和撓度計算。另外,主梁一般不考慮組合效應(yīng),按鋼梁計算。(1)框架梁AB的驗算截面特征:AB跨:梁的截面為:H4003001012, 其截面特征為:A=63.66cm2,=13700cm4,=985cm4,=113cm3。BC跨:梁的截面為:H30020068, 其截面特征為:A=23.59cm2,=1610cm4,=114cm4,=23cm3??刂茟?yīng)力AB跨:頂層:=-93.36kNm,=-85.89kN底層: =-111.88 kNm,=-78.27kN;BC跨:頂層:=-18.25kNm,=-16.50kN底層: =-19.24 kNm,=-20.96kN;強度驗算截面無削弱,按拉彎構(gòu)件驗算正應(yīng)力,不必驗算局部壓應(yīng)力。頂層:AB: =113.7 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。BC: =106.6 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。腹板承受的剪應(yīng)力:AB:=37.65 N/mm2f=180, N/mm2 滿足要求BC:=19.4 N/mm2f=180, N/mm2 滿足要求底層:AB: =258 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。BC: =112.4 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。腹板承受的剪應(yīng)力:AB:=34.3 N/mm2f=180 N/mm2, 滿足要求。AB:=21.13 N/mm2f=180 N/mm2, 滿足要求。撓度驗算AB:=,滿足要求。AB:=,滿足要求。2.8.3 連系梁的驗算(恒載為,活載為) 計算標(biāo)準(zhǔn)層B軸連系梁 圖3.16 連系梁計算簡圖恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g=5.4+0.99+3.321.2(1-20.272+ 0.273)+3.572.255/8=14.9kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=2.51.2(1-20.272+ 0.273)+2.02.255/8=5.43kN/m轉(zhuǎn)化為設(shè)計值1.214.9+1.45.43=25.48 kN/m 圖3.17 連系梁計算簡圖kNmkNm kNm kN kN kN kNkNkN kNkN以最大內(nèi)力驗算截面,即kNm,kN(2)截面特征:梁的截面為:HN4003001012,其截面特征為:A=63.66cm2,=13700cm4,=985cm4,=782cm3。(2)控制內(nèi)力:kNm,kN;(3)強度驗算:截面無削弱,按其受彎構(gòu)件驗算正應(yīng)力 =67.24 N/mm2 f=295 N/mm2, 滿足要求。腹板承受的剪應(yīng)力:=23.7 N/mm2 f=180 N/mm2, 滿足要求。(4)撓度驗算=,滿足要求。2.9 框架連接設(shè)計框架連接設(shè)計包括主梁與柱,及柱腳的設(shè)計,連接設(shè)計時必須滿足傳力和剛度的要求,同時還須與計算簡圖一致。另外,還要盡量簡化構(gòu)造,方便施工。本設(shè)計中,主梁與柱為剛接方案,由于抗震設(shè)防烈度為6度,栓焊接連接方式完全能滿足抗震變形的要求,且加工,安裝方便,因此采用這種方式。2.9.1 梁與柱栓焊連接設(shè)計取主梁AB與柱A的連接作為例。控制內(nèi)力為:kNm ,kN;螺栓為8.8級高強螺栓,連接為摩擦型,螺栓直徑取M20,預(yù)拉力 kN,接觸面為噴砂處理,腹板連接板(剪力板)為單面。一個高強螺栓的承載能力為:kN則所需螺栓數(shù)為:個 取4個按螺栓的排列構(gòu)造要求進行排列,連接板的鋼材與主梁相同,為Q345B,厚度應(yīng)滿足凈截面抗剪要求,即 ,則取7mm連接板與柱翼緣的連接采用雙面角焊縫,在焊縫通過孔處繞角焊,總長為,焊腳尺寸按構(gòu)造要求取,焊條為系列,手工焊,則N/mm2N/mm2由以上計算知,簡單設(shè)計法的梁腹板連接很容易滿足要求。2.9.2 柱腳設(shè)計采用靴梁式柱腳,A軸柱,采用的設(shè)計內(nèi)力為kNm kN kN,砼為C30,考慮局部承壓強度的提高后砼的抗壓強度,取N/mm2,所有構(gòu)件均為Q345B,焊條為E50系列手工焊。為了提高焊腳的剛度,在外側(cè)焊兩根25a的短槽鋼。柱腳計算如下:(1) 確定底板的尺寸: 槽鋼寬度為mm,每側(cè)懸出mm,則底板寬度為mm由,得mm,取mm(2) 確定底板錨栓直徑先判斷一下底板是否全部為壓 N/mm2N/mm2因此全截面受壓。柱腳按構(gòu)造取4根直徑為mm的錨栓,材料為Q345。 (3) 確定底板厚度在底板的三邊支承部分所承受基礎(chǔ)反力較大,邊界條件為不利。因此,這部分板所受彎矩最大,取q=6.81N/mm2,由mm,有,則三邊支承板彎矩系數(shù),故Nmm取 N/mm2,則底板厚度mm,取mm,為第二組鋼材。 (4) 靴梁強度驗算 靴梁為兩個槽和底板組成,中和軸位置為: mm mm4靴梁所受的力偏于安全地取kN 彎矩kNm N/mm2N/mm2(5) 焊縫計算 柱與靴梁受力最大一側(cè)的焊縫的壓力為kN 焊縫總長度為:mm 則mm取mm 剪力由槽鋼與底板水平連接焊縫承受,按構(gòu)造取焊腳尺寸為mm,由于該焊腳很長,應(yīng)力很小,不必計算。(6) 柱底剪力由底板與砼之間的摩擦力承受,摩擦系數(shù)可取0.4,因kNkN,滿足要求,故不必設(shè)抗剪鍵。 圖3.18柱腳詳圖2.10 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)承受框架柱傳來的彎矩、軸力和剪力以及基礎(chǔ)的自重、基礎(chǔ)回填土的重量、基礎(chǔ)梁傳來的荷載等。這些荷載與地基反力平衡,可用柱下獨立基礎(chǔ)。由柱傳至基礎(chǔ)頂?shù)暮奢d: (1)A軸柱kNm,kN,kN; 基礎(chǔ)混凝土強度等級強度等級為C30,受力筋取HRB335,墊層采用C10,厚度為0mm。根據(jù)場地地質(zhì)勘測報告及基礎(chǔ)埋深的構(gòu)造要求,選用第三層土為地基持力層,地基承載力特征值為=304.7kPa,基礎(chǔ)埋深m。確定基礎(chǔ)高度 初步確定基礎(chǔ)高度1700mm初估基礎(chǔ)底面積m2將其增大10%40%,(1.11.4)A=2.733.51m2,初步選截面尺寸為b=1.6m,l=1.6m修正 m3, kN基礎(chǔ)邊緣的最大和最小應(yīng)力為 kN/m2kN/m21.2=1.2233.7=233.7kN/m2kN/m2=233.7 kN/m2底面尺寸滿足要求。驗算基礎(chǔ)高度:基礎(chǔ)地在45錐角范圍以內(nèi),可不必進行抗沖切驗算?;A(chǔ)底板配筋計算kNmmm2mm2II-II截面按軸壓考慮:kN/m2kNmmm2 mm2 圖3.19 J-12.11板的計算與配筋2.11.1 樓面板配筋計算樓面室內(nèi)恒荷載3.68kN/m2,樓面室內(nèi)活荷載3.5kN/m2,采用C25混凝土,板中鋼筋采用HPB235。(1)荷載設(shè)計值室內(nèi)樓面:Q=1.43.5=4.9kN/m2,g=1.23.68=4.4 kN/m2kN/m2,kN/m2,kN/m2(2)計算跨度內(nèi)跨:(軸線間距離),邊跨各區(qū)格板的計算跨度列于下表(3)彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時,在作用下的跨中彎矩值,與內(nèi)支座鉸支時在作用下的跨中彎矩之和。取。支座最大負(fù)彎矩當(dāng)支座固定時作用下的支座彎矩。根據(jù)不同支撐情況,整個樓面板分為1、2、3三種區(qū)格板 板項目6.63.36.63.30.680.53(0.0330+0.20.0107)6.044.52+(0.0704+0.20.0287)1.44.52=6.46(0.0389+0.20.0050)5.612.42+(0.0915+0.20.0199)1.42.42=2.06(0.0287+0.20.0707)6.044.52+(0.0107+0.20.0330)1.44.52=5.73(0.0050+0.20.0390)6.044.52+(0.0199+0.20.0915)1.42.42=1.87-0.07477.084.52=-10.71-0.08207.082.42= -3.34-10.71-3.34-0.05707.084.52= -8.17-0.05717.082.42= -2.330-2.33(3)截面設(shè)計截面有效高度:假定選用8鋼筋,則方向跨中彎矩截面=81mm,方向跨中截面的=73mm,支座截面的=81. 截面設(shè)計用的彎矩:樓蓋周邊未設(shè)圈梁,故只能將樓蓋A,B的跨中彎矩減少20%,其余不折減。為便于計算,近似取=0.95,截面配筋計算結(jié)果及實際配筋列于下表。 項目截面=M/0.95fyh0配筋實配跨中816.46319.88200335735.73314.78200335812.16107251731.87102.72251支座81-2.33144.22512.11.2 屋面板配筋計算(1)荷載設(shè)計值kN/m2,kN/m2,采用 C25混凝土,鋼筋HPB235。按彈性理論設(shè)計kN/m2,kN/m2kN/m2 ,kN/m2,kN/m2(2)計算跨度內(nèi)跨:(軸線間距離),邊跨各區(qū)格板的計算跨度列于下表(3)彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時,在作用下的跨中彎矩值,與內(nèi)支座鉸支時在作用下的跨中彎矩之和。取。支座最大負(fù)彎矩當(dāng)支座固定時作用下的支座彎矩。根據(jù)不同支撐情況,整個樓面板分為1、2、3三種區(qū)格板 板項目6.63.36.63.30.680.53(0.0330+0.20.0107)8.764.52+(0.0704+0.20.0287)1.44.52=8.39(0.0389+0.20.0050)5.612.42+(0.0915+0.20.0199)1.42.42=2.79(0.0287+0.20.0707)8.764.52+(0.0107+0.20.0330)1.44.52=4.28(0.0050+0.20.0390)6.044.52+(0.0199+0.20.0915)1.42.42=0.95-0.074710.164.52=-14.88-0.08207.082.42= -16.87-14.88-16.87-0.05707.084.52= -11.73-0.05717.082.42= -11.730-8.73(3)截面設(shè)計截面有效高度:假定選用8鋼筋,則方向跨中彎矩截面=81mm,方向跨中截面的=73mm,支座截面的=81. 截面設(shè)計用的彎矩:樓蓋周邊未設(shè)圈梁,故只能將樓蓋A,B的跨中彎矩減少20%,其余不折減。為便于計算,近似取=0.95,截面配筋計算結(jié)果及實際配筋列于下表。項目截面=M/0.95fyh0配筋實配跨中818.3941510180505734.282358200335812.791728200335730.9558.578200335支座81-8.73418101805052.12 樓梯設(shè)計層高4.5m,踏步尺寸。采用C25混凝土。板采用HPB235級鋼筋。樓梯均布活荷載。標(biāo)準(zhǔn)值kN/m22.12.1 樓梯段設(shè)計取板厚mm 約為板斜長的1/30。板傾斜角, 取1m寬板帶進行計算。(1)荷載計算恒荷載水磨石面層 (0.3+0.15)0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步 0.50.30.1525/0.3=1.88 kN/m混凝土斜板 0.1225/0.894=3.36 kN/m板底抹灰 0.0217/0.894=0.38 kN/m小計 6.6 kN/m活荷載 2.5kN/m總荷載設(shè)計值P=1.26.6+1.42.5=11.42 kN/m(2)1 截面設(shè)計板水平計算跨度,彎矩設(shè)計值kNm,板的有效高度mm。mm2 選配 mm2分布筋每踏步1根,梯段板配筋見圖3.41 1、 建筑設(shè)計1.1設(shè)計依據(jù)(1)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書某三層商場設(shè)計(方案一)(2)辦公樓建筑設(shè)計規(guī)范(3)建筑設(shè)計防火規(guī)范(4)民用建筑設(shè)計通則(5)房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) (6)實用建筑設(shè)計手冊(7)房屋建筑學(xué)(8)建筑構(gòu)造設(shè)計資料集1.2工程概況 :1.2.1工程名稱 哈爾濱市阿城區(qū)某三層百貨大樓1.2.2工程位置哈爾濱市阿城區(qū)1.2.3工程總面積 2820m2,主體3層,高15m,一層層高5.1m,二至三層層高4.5m。1.2.4結(jié)構(gòu)形式 鋼框架。1.2.5用地概況 整個場地四周為城市道路,地形平坦。1.3 建筑設(shè)計特點1.3.1設(shè)計特點(1)平面設(shè)計主要房間是各類建筑的主要部分,是供人們購物的必要空間,由于建筑物的類別不同,使用功能不同,對主要房間的設(shè)計也不同。但主要房間設(shè)計應(yīng)考慮的基本因素仍然是一致的,即要求有適宜的尺寸,足夠的使用面積,適用的形狀,良好的采光和通風(fēng)條件,方便的內(nèi)外交通聯(lián)系,合理的結(jié)構(gòu)布置和便于施工等。因此,本建筑的柱網(wǎng)橫向尺寸6.6m,縱向尺寸6.6m(2)立面設(shè)計立面設(shè)計力求達到主體造型與城市環(huán)境相協(xié)調(diào),充分體現(xiàn)商場建筑的風(fēng)格特點,主要采用灰白色外墻涂料,以體現(xiàn)商場的莊重感。為了滿足采光和美觀要求,設(shè)置了大面積的玻璃窗。2.1 構(gòu)造做法2.1.1屋面做法40厚C15細(xì)石混凝土保護層 SBC120防水卷材20厚水泥砂漿找平層100厚擠塑苯板雙層保溫1:8水泥膨脹珍珠巖找坡3%最薄處40厚 20厚1:2.5水泥砂漿找平層現(xiàn)澆鋼筋混凝土板1厚壓型鋼板2.1.2樓面做法20厚磨光花崗巖面層 40厚1:2.5水泥砂漿找平層 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 1厚壓型鋼板 2.1.3外墻面做法白色涂料標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布抹面膠漿4厚加強網(wǎng)格布抹面膠漿6厚100厚聚苯板用錨栓錨固在陶粒砌塊墻上粘結(jié)膠漿2.1.4內(nèi)墻面做法水泥砂漿抹面白色內(nèi)墻涂料20厚水泥砂漿200厚陶粒砌塊粘結(jié)膠漿2.1.5散水做法100mm厚1:2:3細(xì)實混凝土撒1:1水泥沙子壓實抹光150mm厚3:7灰土素土夯實向外坡度52.2 門窗門選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的門,窗選用鋁合金窗。2.3 工程采用的標(biāo)準(zhǔn)圖(1)DBJT14-2建筑做法說明(2)L96J401樓梯配件(3)L03J602鋁合金門窗(4)L92J601木門2 結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1工程概況本工程為哈爾濱市阿城區(qū)某三層小型商場,鋼框架結(jié)構(gòu),一層層高5.55m,二至三層層高4.5m,(底層高度由基礎(chǔ)梁頂面算至一層樓板頂面,基礎(chǔ)頂面標(biāo)高暫時按照室外地坪算0.45m,場區(qū)地質(zhì)條件等確定)。2.2 框架計算簡圖及梁柱線剛度2.2.1 確定框架計算簡圖 框架計算簡圖如下圖所示2.2.2 框架梁柱線剛度的計算 對于中框架梁取 左邊跨梁: 2.3荷載計算2.3.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1)屋面1厚壓型鋼板 0.19kN/m2115厚C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.1525=2.75kN/m220厚水泥砂漿找平層 0.0220=0.4kN/m21:8水泥膨脹珍珠巖找坡3%最薄處40厚 =1.225kN/m2100厚苯板保溫 0.10.5=0.05kN/m220厚水泥砂漿找平層 0.0220=0.4kN/m2SBC120卷材防水 0.01 kN/m240厚C15防水細(xì)石混凝土 0.0425=1.00kN/m2吊頂及吊掛荷載 0.3kN/m2合計 6.325kN/m2(2)樓面20厚磨光花崗巖面層 0.0228=0.56kN/m240厚1:2.5水泥砂漿找平層 0.0420=0.8kN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.125=2.5kN/m21厚壓型鋼板 0.19 kN/m2 吊頂及吊掛荷載 0.3kN/m2 合計 4.35kN/m2(3)外墻自重300厚陶?;炷疗鰤K 0.35=1.5kN/m2100厚苯板 0.118=1.8kN/m220厚水泥砂漿 0.02202=0.8kN/m2防水涂料 0.05kN/m2 合計 2.55kN/m2女兒墻自重 1.820.9=1.64kN/m(4)內(nèi)墻自重200厚加氣混凝土砌塊 0.25=1kN/m20厚水泥砂漿找平層 0.02202=0.8kN/m白色內(nèi)墻涂料 0.02kN/m合計 1.82kN/m2.3.2 活載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1) 屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 根據(jù)荷載規(guī)范查得:不上人屋面: 樓面: 樓梯: (2)風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓w=0.55kN/m2(3)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Sk=1.00.35 =0.3kN/m2;準(zhǔn)永久分區(qū):。雪荷載不與活荷載同時組合,取其中的最不利組合,由于本工程雪荷載較小,荷載組合時直接取活荷載進行組合,而不考慮與雪荷載的組合2.3.3豎向荷載計算豎向荷載下框架受荷總圖 2.3 豎向荷載下框架受荷總圖(1)AB 軸間框架梁屋面板傳荷載:板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載,荷載的傳遞示意圖如圖3.3恒載:6.3252.25(1-20.342+0.343)2=22.29kN/m活載:0.52.25(1-20.342+0.343)2=1.87kN/m樓面板傳荷載恒載:4.352.25(1-20.342+0.343)2=16.98kN/m活載:3.52.25(1-20.342+0.343)2=8.47kN/m梁自重:1.04 kN/ mAB軸間框架梁均布荷載為:屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載= kN/ m+30.70 kN/ m=31.74kN/m活載=板傳荷載=6.88kN/m 樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+內(nèi)橫墻自重=1.04+13.32=13.97kN/m活載=板傳荷載=7.47 kN/m(2)BC軸間框架梁 屋面板傳荷載 恒載 :6.3251.25/8=4.7kN/m 活載 :0.51.25/8=0.4kN/m樓面板傳荷載恒載 :4.351.25/8=3.49kN/m 活載 :3.51.25/8=1.98kN/m 梁自重 :0.68 kN/m BC軸間框架梁均布荷載 屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=0.68+4.6=5.28kN/m 活載=活載=板傳荷載=1.50 kN/m 樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=0.28+2.49=3.17kN/m活載=板傳荷載=1.88kN/m(3)A軸縱向集中荷載的計算頂層柱 頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載+1/4次梁自重=1.644.5+0.99(4.5-0.25)+6.132.254.51/2=37.32kN頂層柱活載=板傳活載=052.254.51/2+2.01.955/83.9+2.01.955/81.95=2.5kN標(biāo)準(zhǔn)層柱標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=5.4(4.5-0.25)+0.99(4.5-0.25)+3.572.254.51/2=45.23kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=3.52.254.51/2=11.13kN基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重(取HN400200813) =11.52(4.5-0.30)+66.09.8/1000(4.5-0.3) =51.1kN(5)B軸縱向集中荷載的計算頂層柱頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載=0.99(4.5-0.25)+6.325【2.254.51/2+1/2(4.5+4.5-2.4)1.2】=73.23kN頂層柱活載=板傳活載=3.5【2.254.51/2+1/2(4.5+4.5-2.4)1.2】=23.65kN標(biāo)準(zhǔn)層柱標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=7.85(4.5-0.25)+0.99(4.5-0.25)+3.572.254.51/2+3.32(4.5+4.5-2.4)1/21.2=69.7kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳活載=2.0(4.5-0.25) +2.5(4.5+4.5-2.4)1/21.2=29.93kN 基礎(chǔ)頂面恒載=底層內(nèi)縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重 =10.46(4.5-0.3)+66.09.8/1000(4.5-0.3) =46.65kN2.3.4 風(fēng)荷載計算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 其中基本風(fēng)壓W。=0.55kN/m2。風(fēng)載體型系數(shù)=1.3。風(fēng)壓高度變化系數(shù)由表查得。本工程所在地為城市,所以地面粗糙度為C類。取風(fēng)震系數(shù)為1.0 表2.1 風(fēng)荷載計算表離地面高度Z(kN)15.61.151.01.30.453.63.64.510.93121.061.01.30.453.63.64.510.078.411.01.30.453.63.64.59.504.811.01.30.454.63.64.511.092.4 風(fēng)荷載作用下的位移驗算2.4.1 側(cè)移剛度D:見表2.2,表2.3:表2.2 橫向2-3層D值計算構(gòu)件名稱(kN/m)A軸柱1.120.35912737B軸柱4.630.69824763C軸柱4.780.70525012D軸柱1.270.38813765kN/m表2.3 橫向底層D值的計算構(gòu)件名稱(kN/m)A軸柱2.630.6769139B軸柱6.830.83011221C軸柱7.060.83411275D軸柱1.880.6138287 kN/m2.4.2 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計算:頂點側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和 表2.4 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算層次(m)68.488.48762770.00011/36000510.1518.63762770.00021/1800049.2627.89762770.00041/900039.1237.01762770.00051/720029.1246.13762770.00061/6000110.6456.77399220.00141/2571=0.0032m側(cè)移驗算:層間側(cè)移最大值1/25711/550 (滿足)2.5 豎向荷載作用下的內(nèi)力計2.5.1恒荷載作用下的內(nèi)力計算(分層法)(1)二層計算簡圖本工程為對稱結(jié)構(gòu),可先取半跨計算 圖2.4 二層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.5 二層力矩分配過程(kNm) 圖2.6 二層彎矩圖(kNm)(2) 標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖圖3.7 標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖kNmkNmkNm 圖3.8 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過程(kNm) 圖3.9 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖(kNm)(3)底層計算簡圖 圖2.10 底層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.11 底層力矩分配過程(kNm) 圖2.12 底層彎矩圖(kNm) 將各層分層法得到的彎圖疊加,可得整個框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡,為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正,修正過程如下所示:圖2.13彎矩再分配過程梁在實際分布恒載作用下,按簡支梁計算的跨中彎矩 圖2.14 頂層邊跨梁 圖2.15頂層邊跨梁 圖2.16標(biāo)準(zhǔn)層和底層邊跨梁 圖2.17標(biāo)準(zhǔn)層和底層中跨梁 2.18 恒荷載作用下的彎矩圖(kNm)對梁端進行彎矩調(diào)幅,梁端彎矩乘以0.9。 圖2.19 恒荷載作用下的剪力圖(kN) 圖2.20 恒荷載作用下的軸力圖(kN)2.5.2 活載作用下的內(nèi)力計算(滿布活載,分層法計算)(1)二層計算簡圖 圖3.21 二層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.22 二層力矩分配過程(kNm) 圖2.23 二層彎矩圖(kNm)(2)標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖 圖2.24 標(biāo)準(zhǔn)層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.25 標(biāo)準(zhǔn)層力矩分配過程(kNm) 圖2.26 標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖(kNm)(3)底層計算簡圖 圖2.27 底層計算簡圖kNmkNmkNm 圖2.28 底層力矩分配過程(kNm) 圖2.29 底層彎矩圖(kNm)將各層分層法得到的彎圖疊加,可得整個框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖。疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡,為提高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正,修正過程如下所示: 圖2.30彎矩再分配過程 圖2.31 活荷載作用下的彎矩圖(kNm) 圖2.32 活荷載作用下的剪力圖(kN) 圖2.33 活荷載作用下的軸力圖(kN)2.6 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計算框架在風(fēng)荷載(從左向右)下的內(nèi)力用D值法進行計算。其步驟為:(1)求各柱反彎點處的剪力值;(2)求各柱的反彎點高度;(3)求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩;(4)求各柱的軸力和梁剪力。第I層第m柱所分配的剪力為 框架柱反彎點位置: 計算結(jié)果如下表所示:表2.5 A(D)軸框架柱反彎點位置層號33.60.280.450000.451.6223.60.280.5000000.5001.8014.80.720.690000.693.31表2.6 B(C)軸框架柱反彎點位置層號33.61.360.470000.471.6923.61.360.500000.501.8014.80.950.650000.653.12框架各柱的桿端彎矩,梁端彎矩按下算式計算。計算過程見表3.9-表3.12。 中柱: 邊柱: 表2.7 風(fēng)荷載作用下A(D)軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層數(shù)329.840.236.861.6213.5811.1120.13239.340.239.051.8016.2916.2927.4150.430.2311.603.3117.2838.4033.57 表2.8 風(fēng)荷載作用下B(C)軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算層數(shù)329.840.278.061.6915.3913.6217.825.63239.340.2710.621.8019.1219.1224.887.86150.430.2713.623.1222.8842.4931.9210.08 圖2.34 風(fēng)荷載作用下的彎矩圖(kNm) 圖2.35 風(fēng)荷載作用下的梁端剪力(kN) 圖2.36 風(fēng)荷載作用下柱端軸力(kN)2.7 梁柱內(nèi)力組合各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后,根據(jù)最不利又是可能的原則進行內(nèi)力組合??紤]結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響,在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進行調(diào)幅。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值取自支座邊緣處,為此,進行組合之前,應(yīng)先計算各控制截面處的內(nèi)力值。 梁支座邊緣處的內(nèi)力值1: 式中 支座邊緣截面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值; 支座邊緣截面的剪力標(biāo)準(zhǔn)值; 梁柱中線交點處的彎矩; 與相應(yīng)的梁柱中線交點處的剪力標(biāo)準(zhǔn)值;梁單位長度的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值;梁端支座寬度(既柱截面高度)。內(nèi)力組合一共進行3種組合:(1)為1.35恒載+1.4活載;(2) 為1.20恒載+1.4風(fēng)載;(3) 為1.20恒載+1.40.85(風(fēng)載+活載)結(jié)果如圖3.13.15所示。 圖3.1 1.35恒載+1.4滿跨活荷載彎矩圖(單位:kNm) 圖3.2 1.35恒載+1.4隔跨活荷載彎矩圖(單位:kNm)圖3.3 1.20恒載+1.4風(fēng)載彎矩圖(單位:kNm)圖3.4 1.20恒載+1.40.85(風(fēng)載+滿跨活荷載)彎矩圖(單位:kNm)圖3.5 1.20恒載+1.40.85(風(fēng)載+隔跨活荷載)彎矩圖(單位:kNm)圖3.6 1.35恒載+1.4滿跨活荷載剪力圖(單位:kN)圖3.7 1.35恒載+1.4隔跨活荷載剪力圖(單位:kN)圖3.8 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載剪力圖(單位:kN)圖3.9 1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+滿跨活荷載)剪力圖(單位:kN)圖3.10 1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+隔跨活荷載)剪力圖(單位:kN)圖3.11 柱 1.35恒載+1.4滿跨活荷載彎矩圖 (單位:kNm)柱 1.35恒載+1.4滿跨活荷載軸力圖 (單位:kN)圖3.12 柱 1.35恒載+1.4隔跨活荷載彎矩圖 (單位:kNm)柱 1.35恒載+1.4隔跨活荷載軸力圖 (單位:kN)圖3.13 柱 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載彎矩圖 (單位:kNm)柱 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載軸力圖 (單位:kN)圖3.14 柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+滿跨活荷載)彎矩圖 (單位:kNm)柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+滿跨活荷載)軸力圖(單位:kN)圖3.15 柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+隔跨活荷載)彎矩圖 (單位:kNm)柱1.2恒載+1.40.85(風(fēng)荷載+隔跨活荷載)軸力圖(單位:kN)2.8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件驗算2.8.1 框架柱的驗算框架柱的驗算包括強度,整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定驗算,計算時不考慮抗震設(shè)防要求,按 GB50017計算。(1)A軸框架柱的驗算標(biāo)準(zhǔn)層及頂層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=92.18cm2,=10800cm4,=3650cm4,=10.8cm,=6.29cm,=867cm3,=292 cm3.底層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=120.4cm2,=2050cm4,=6760cm4,=13.1cm,=7.49cm,=1370cm3,=450 cm3.主梁的截面為:H4003001012,其慣性距為:=13700cm4。控制內(nèi)力頂層:=86.52 kNm, =165.98kN, =-17.93kN和=91.02 kNm, =164.53kN, =-71.40kN;二層:=58.30 kNm, =591.89kN, =-1.15kN底層:=-70.28kNm, =858.45kN, =-24.99kN。強度驗算截面無削弱驗算頂層時,對第一組內(nèi)力為:= =112.93N/mm2f=295N/mm2滿足要求。對第二組內(nèi)力:=117.8 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。驗算二層時,對控制內(nèi)力為:= =128.25N/mm2f=295N/mm2滿足要求。底層驗算:對第一組內(nèi)力為:=120.2 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算由于橫梁中軸力很小在計算柱計算長度系數(shù)時,略去影響。柱腳在橫向為剛接,不考慮梁的組合效應(yīng),按純鋼梁計算。頂層:,查表得,=1.6,則,=32.9=39.9,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.899,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =20538kN對控制內(nèi)力:=97.59 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.42,則,=38.95=47.2,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.869,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =14653kN對控制內(nèi)力:=140.1 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.44,則,=39.5 =47.96,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.865,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =14248kN對第控制內(nèi)力:=133.8 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用在平面外穩(wěn)定計算縱向框架取HN30020068, 其慣性距為:=13700cm4,與柱剛接,柱腳在縱向也取剛接。頂層:,查表得,=1.09,則,=38.5=47,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.870,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第一組內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.13,則,=40.3=48.8,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.862,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第控制內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.09,=51.8 =62.8,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.792,取=0.98,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第控制內(nèi)力: N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。局部穩(wěn)定 不考慮抗震時,軋制H型鋼截面不必驗算局部穩(wěn)定。(2)B軸框架柱的驗算標(biāo)準(zhǔn)層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=92.18cm2,=10800cm4,=3650cm4,=10.8cm,=6.29cm,=867cm3,=292 cm3。標(biāo)準(zhǔn)層:柱截面為:H4003001012, 其截面特性為:A=120.4cm2,=20500cm4,=6760cm4,=1370cm3,=450 cm3主梁的截面為:H4003001012,其慣性距為=13700cm4,H30020068,其慣性距為:=1610cm4。控制內(nèi)力頂層:=-86.45kNm,=211.02kN,=-21.12kN和=47.07 kNm,=298.39kN, =-16.88kN;二層:=-37.70 kNm,=820.97kN, =-8.10kN和=-59.34 kNm, =802.39kN, =-21.68kN。底層:=-74.13kNm,=1006.94kN,=-21.96KN.強度驗算截面無削弱驗算頂層時,對第一組內(nèi)力為:=117.86N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=84.08 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層驗算:對第一組內(nèi)力為:=130.47 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=152.23 N/mm2f=295 N/mm2。滿足要求。底層驗算:對控制內(nèi)力為:=135.2 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算由于橫梁中軸力很小在計算柱計算長度系數(shù)時,略去影響。柱腳在橫向為剛接,不考慮梁的組合效應(yīng),按純鋼梁計算。頂層:,查表得,=1.6,則,=32.9=39.86,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.899,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0=15724kN.對第一組內(nèi)力:=121.5 N/mm21f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=88.51 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.7,則,=34.97=42.31,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.890,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0=10458kN.對第一組內(nèi)力:=143.8 N/mm21f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:=167.3 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.36,則,=37.3 =45.1,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.878,框架為右側(cè)移的純框架,=1.0= =15979kN.對控制內(nèi)力:=149.5 N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。彎矩作用在平面外穩(wěn)定計算縱向框架取HN350175711, 其慣性距為:=13700cm4,與柱剛接,柱腳在縱向也取剛接。頂層:,查表得,=1.09,則,=38.85=47,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.870,取=1.0框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第一組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。二層:,查表得,=1.13,則,=40.3=47,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.862,取=1.02框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對第一組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。對第二組內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。底層:,=10,查表得,=1.09,則,=51.8=62.8,查附表得B類截面的穩(wěn)定系數(shù)得=0.792,框架為有側(cè)移的純框架,截面的形狀系數(shù)得。對控制內(nèi)力:N/mm2f=295 N/mm2,滿足要求。局部穩(wěn)定不考慮抗震時,軋制H型鋼截面,不必驗算局部穩(wěn)定。2.8.2 框架梁的驗算 采用鋼筋混凝土板時,框架梁與樓板有可靠連接,能阻止梁上翼緣的側(cè)向失穩(wěn),在支座負(fù)彎矩處,一般可在受壓下翼緣設(shè)側(cè)向支撐。另外,對六度及非抗震地區(qū),軋制H型鋼局部穩(wěn)定能夠保證,不必驗算。因此,框架梁只需進行強度和撓度計算。另外,主梁一般不考慮組合效應(yīng),按鋼梁計算。(1)框架梁AB的驗算截面特征:AB跨:梁的截面為:H4003001012, 其截面特征為:A=63.66cm2,=13700cm4,=985cm4,=113cm3。BC跨:梁的截面為:H30020068, 其截面特征為:A=23.59cm2,=1610cm4,=114cm4,=23cm3??刂茟?yīng)力AB跨:頂層:=-93.36kNm,=-85.89kN底層: =-111.88 kNm,=-78.27kN;BC跨:頂層:=-18.25kNm,=-16.50kN底層: =-19.24 kNm,=-20.96kN;強度驗算截面無削弱,按拉彎構(gòu)件驗算正應(yīng)力,不必驗算局部壓應(yīng)力。頂層:AB: =113.7 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。BC: =106.6 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。腹板承受的剪應(yīng)力:AB:=37.65 N/mm2f=180, N/mm2 滿足要求BC:=19.4 N/mm2f=180, N/mm2 滿足要求底層:AB: =258 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。BC: =112.4 N/mm2f=310 N/mm2, 滿足要求。腹板承受的剪應(yīng)力:AB:=34.3 N/mm2f=180 N/mm2, 滿足要求。AB:=21.13 N/mm2f=180 N/mm2, 滿足要求。撓度驗算AB:=,滿足要求。AB:=,滿足要求。2.8.3 連系梁的驗算(恒載為,活載為) 計算標(biāo)準(zhǔn)層B軸連系梁 圖3.16 連系梁計算簡圖恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g=5.4+0.99+3.321.2(1-20.272+ 0.273)+3.572.255/8=14.9kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=2.51.2(1-20.272+ 0.273)+2.02.255/8=5.43kN/m轉(zhuǎn)化為設(shè)計值1.214.9+1.45.43=25.48 kN/m 圖3.17 連系梁計算簡圖kNmkNm kNm kN kN kN kNkNkN kNkN以最大內(nèi)力驗算截面,即kNm,kN(2)截面特征:梁的截面為:HN4003001012,其截面特征為:A=63.66cm2,=13700cm4,=985cm4,=782cm3。(2)控制內(nèi)力:kNm,kN;(3)強度驗算:截面無削弱,按其受彎構(gòu)件驗算正應(yīng)力 =67.24 N/mm2 f=295 N/mm2, 滿足要求。腹板承受的剪應(yīng)力:=23.7 N/mm2 f=180 N/mm2, 滿足要求。(4)撓度驗算=,滿足要求。2.9 框架連接設(shè)計框架連接設(shè)計包括主梁與柱,及柱腳的設(shè)計,連接設(shè)計時必須滿足傳力和剛度的要求,同時還須與計算簡圖一致。另外,還要盡量簡化構(gòu)造,方便施工。本設(shè)計中,主梁與柱為剛接方案,由于抗震設(shè)防烈度為6度,栓焊接連接方式完全能滿足抗震變形的要求,且加工,安裝方便,因此采用這種方式。2.9.1 梁與柱栓焊連接設(shè)計取主梁AB與柱A的連接作為例??刂苾?nèi)力為:kNm ,kN;螺栓為8.8級高強螺栓,連接為摩擦型,螺栓直徑取M20,預(yù)拉力 kN,接觸面為噴砂處理,腹板連接板(剪力板)為單面。一個高強螺栓的承載能力為:kN則所需螺栓數(shù)為:個 取4個按螺栓的排列構(gòu)造要求進行排列,連接板的鋼材與主梁相同,為Q345B,厚度應(yīng)滿足凈截面抗剪要求,即 ,則取7mm連接板與柱翼緣的連接采用雙面角焊縫,在焊縫通過孔處繞角焊,總長為,焊腳尺寸按構(gòu)造要求取,焊條為系列,手工焊,則N/mm2N/mm2由以上計算知,簡單設(shè)計法的梁腹板連接很容易滿足要求。2.9.2 柱腳設(shè)計采用靴梁式柱腳,A軸柱,采用的設(shè)計內(nèi)力為kNm kN kN,砼為C30,考慮局部承壓強度的提高后砼的抗壓強度,取N/mm2,所有構(gòu)件均為Q345B,焊條為E50系列手工焊。為了提高焊腳的剛度,在外側(cè)焊兩根25a的短槽鋼。柱腳計算如下:(1) 確定底板的尺寸: 槽鋼寬度為mm,每側(cè)懸出mm,則底板寬度為mm由,得mm,取mm(2) 確定底板錨栓直徑先判斷一下底板是否全部為壓 N/mm2N/mm2因此全截面受壓。柱腳按構(gòu)造取4根直徑為mm的錨栓,材料為Q345。 (3) 確定底板厚度在底板的三邊支承部分所承受基礎(chǔ)反力較大,邊界條件為不利。因此,這部分板所受彎矩最大,取q=6.81N/mm2,由mm,有,則三邊支承板彎矩系數(shù),故Nmm取 N/mm2,則底板厚度mm,取mm,為第二組鋼材。 (4) 靴梁強度驗算 靴梁為兩個槽和底板組成,中和軸位置為: mm mm4靴梁所受的力偏于安全地取kN 彎矩kNm N/mm2N/mm2(5) 焊縫計算 柱與靴梁受力最大一側(cè)的焊縫的壓力為kN 焊縫總長度為:mm 則mm取mm 剪力由槽鋼與底板水平連接焊縫承受,按構(gòu)造取焊腳尺寸為mm,由于該焊腳很長,應(yīng)力很小,不必計算。(6) 柱底剪力由底板與砼之間的摩擦力承受,摩擦系數(shù)可取0.4,因kNkN,滿足要求,故不必設(shè)抗剪鍵。 圖3.18柱腳詳圖2.10 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)承受框架柱傳來的彎矩、軸力和剪力以及基礎(chǔ)的自重、基礎(chǔ)回填土的重量、基礎(chǔ)梁傳來的荷載等。這些荷載與地基反力平衡,可用柱下獨立基礎(chǔ)。由柱傳至基礎(chǔ)頂?shù)暮奢d: (1)A軸柱kNm,kN,kN; 基礎(chǔ)混凝土強度等級強度等級為C30,受力筋取HRB335,墊層采用C10,厚度為0mm。根據(jù)場地地質(zhì)勘測報告及基礎(chǔ)埋深的構(gòu)造要求,選用第三層土為地基持力層,地基承載力特征值為=304.7kPa,基礎(chǔ)埋深m。確定基礎(chǔ)高度 初步確定基礎(chǔ)高度1700mm初估基礎(chǔ)底面積m2將其增大10%40%,(1.11.4)A=2.733.51m2,初步選截面尺寸為b=1.6m,l=1.6m修正 m3, kN基礎(chǔ)邊緣的最大和最小應(yīng)力為 kN/m2kN/m21.2=1.2233.7=233.7kN/m2kN/m2=233.7 kN/m2底面尺寸滿足要求。驗算基礎(chǔ)高度:基礎(chǔ)地在45錐角范圍以內(nèi),可不必進行抗沖切驗算?;A(chǔ)底板配筋計算kNmmm2mm2II-II截面按軸壓考慮:kN/m2kNmmm2 mm2 圖3.19 J-12.11板的計算與配筋2.11.1 樓面板配筋計算樓面室內(nèi)恒荷載3.68kN/m2,樓面室內(nèi)活荷載3.5kN/m2,采用C25混凝土,板中鋼筋采用HPB235。(1)荷載設(shè)計值室內(nèi)樓面:Q=1.43.5=4.9kN/m2,g=1.23.68=4.4 kN/m2kN/m2,kN/m2,kN/m2(2)計算跨度內(nèi)跨:(軸線間距離),邊跨各區(qū)格板的計算跨度列于下表(3)彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時,在作用下的跨中彎矩值,與內(nèi)支座鉸支時在作用下的跨中彎矩之和。取。支座最大負(fù)彎矩當(dāng)支座固定時作用下的支座彎矩。根據(jù)不同支撐情況,整個樓面板分為1、2、3三種區(qū)格板 板項目6.63.36.63.30.680.53(0.0330+0.20.0107)6.044.52+(0.0704+0.20.0287)1.44.52=6.46(0.0389+0.20.0050)5.612.42+(0.0915+0.20.0199)1.42.42=2.06(0.0287+0.20.0707)6.044.52+(0.0107+0.20.0330)1.44.52=5.73(0.0050+0.20.0390)6.044.52+(0.0199+0.20.0915)1.42.42=1.87-0.07477.084.52=-10.71-0.08207.082.42= -3.34-10.71-3.34-0.05707.084.52= -8.17-0.05717.082.42= -2.330-2.33(3)截面設(shè)計截面有效高度:假定選用8鋼筋,則方向跨中彎矩截面=81mm,方向跨中截面的=73mm,支座截面的=81. 截面設(shè)計用的彎矩:樓蓋周邊未設(shè)圈梁,故只能將樓蓋A,B的跨中彎矩減少20%,其余不折減。為便于計算,近似取=0.95,截面配筋計算結(jié)果及實際配筋列于下表。 項目截面=M/0.95fyh0配筋實配跨中816.46319.88200335735.73314.78200335812.16107251731.87102.72251支座81-2.33144.22512.11.2 屋面板配筋計算(1)荷載設(shè)計值kN/m2,kN/m2,采用 C25混凝土,鋼筋HPB235。按彈性理論設(shè)計kN/m2,kN/m2kN/m2 ,kN/m2,kN/m2(2)計算跨度內(nèi)跨:(軸線間距離),邊跨各區(qū)格板的計算跨度列于下表(3)彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時,在作用下的跨中彎矩值,與內(nèi)支座鉸支時在作用下的跨中彎矩之和。取。支座最大負(fù)彎矩當(dāng)支座固定時作用下的支座彎矩。根據(jù)不同支撐情況,整個樓面板分為1、2、3三種區(qū)格板 板項目6.63.36.63.30.680.53(0.0330+0.20.0107)8.764.52+(0.0704+0.20.0287)1.44.52=8.39(0.0389+0.20.0050)5.612.42+(0.0915+0.20.0199)1.42.42=2.79(0.0287+0.20.0707)8.764.52+(0.0107+0.20.0330)1.44.52=4.28(0.0050+0.20.0390)6.044.52+(0.0199+0.20.0915)1.42.42=0.95-0.074710.164.52=-14.88-0.08207.082.42= -16.87-14.88-16.87-0.05707.084.52= -11.73-0.05717.082.42= -11.730-8.73(3)截面設(shè)計截面有效高度:假定選用8鋼筋,則方向跨中彎矩截面=81mm,方向跨中截面的=73mm,支座截面的=81. 截面設(shè)計用的彎矩:樓蓋周邊未設(shè)圈梁,故只能將樓蓋A,B的跨中彎矩減少20%,其余不折減。為便于計算,近似取=0.95,截面配筋計算結(jié)果及實際配筋列于下表。項目截面=M/0.95fyh0配筋實配跨中818.3941510180505734.282358200335812.791728200335730.9558.578200335支座81-8.73418101805052.12 樓梯設(shè)計層高4.5m,踏步尺寸。采用C25混凝土。板采用HPB235級鋼筋。樓梯均布活荷載。標(biāo)準(zhǔn)值kN/m22.12.1 樓梯段設(shè)計取板厚mm 約為板斜長的1/30。板傾斜角, 取1m寬板帶進行計算。(1)荷載計算恒荷載水磨石面層 (0.3+0.15)0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步 0.50.30.1525/0.3=1.88 kN/m混凝土斜板 0.1225/0.894=3.36 kN/m板底抹灰 0.0217/0.894=0.38 kN/m小計 6.6 kN/m活荷載 2.5kN/m總荷載設(shè)計值P=1.26.6+1.42.5=11.42 kN/m(2)1 截面設(shè)計板水平計算跨度,彎矩設(shè)計值kNm,板的有效高度mm。mm2 選配 mm2分布筋每踏步1根,梯段板配筋見圖3.41
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