[学士]某六层框架办公楼结构设计计算书
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[学⼠]某六层框架办公楼结构设计计算书
届本科⽣毕业论⽂
第⼀章设计任务及基本要求
1.1 设计原始资料
1.1.1 ⼯程概况
该⼯程为六层办公楼,主体为现浇钢筋混凝⼟框架结构,占地⾯积为1310㎡,建筑⾯积5240㎡,建筑物共6层,底层层⾼5.1m,标准层层⾼3.6m,顶层层⾼4.5m,总⾼度25.5m,室内外⾼差0.450m,基础顶⾯距离室外地⾯1.05m,基础采⽤柱下独⽴基础。
该办公楼主要以层为单元出租,每层为⼀个独⽴的单元,拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专⽤办公室等。
楼内设有两个电梯三个楼梯,主、次楼梯开间均为3m,进深均为6.6m,楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。
1.1.2 设计条件
⼀、抗震设防烈度:7度设防,抗震设计分组为第⼀组,设计基本地震加速度值为0.1g;
⼆、基本风压: 0.55KN/m2,B类粗糙度;
三、雪荷载标准值:0.2KN/m2;
四、结构体系:现浇钢筋混凝⼟框架结构。
五、⼯程地质条件:拟建场地地形平坦,⼟质分布具体情况见表,II类场地⼟。
地下稳定⽔位距地表-9m,表中给定⼟层深度由⾃然地坪算起。
建筑地点冰冻深度-0.5m。
表1-1 建筑地层⼀览表
序号岩⼟
深度
⼟层
深度
(m)
厚度
范围
(m)
地基⼟
承载⼒
(kPa)
压缩
模量
(mPa)
1 杂填⼟0.0—1.
2 1.2 --- ---
2 粉⼟ 1.2—2.0 0.8 200 5.0
3 中粗砂 2.0—4.8 2.8 300 9.5
4 砾砂 4.8—15.0 10.2 350 21.0
1.2 建筑设计任务及要求
⼀、基本要求:
满⾜建筑功能要求,根据已有的设计规范,遵循建筑设计适⽤、经济合理、技术先进、造型美观的原则,对建筑⽅案分析其合理性,绘制建筑施⼯图。
⼆、规定绘制的建筑施⼯图为:
1、底层、标准层及顶层平⾯图:⽐例 1:150(图1-1)
2、主要⽴⾯图:⽐例 1:150(图1-2,图1-3)
3、屋⾯排⽔布置图:⽐例 1:150
4、剖⾯图:⽐例 1:150
5、墙⾝⼤样及节点详图:⽐例 1:100及1:10
图1-1 标准层平⾯图2
图1-3 ○E-○A轴⽴⾯图3
1.3结构设计任务及要求
⼀、基本要求:
在建筑⽅案设计的基础上,正确选择合理的结构形式,结构体系和结构布置,掌握⾼层建筑结构的计算⽅法和基本构造要求,绘制施⼯详图。
⼆、规定绘制的结构施⼯图为:
1、结构平⾯布置图:⽐例 1:150
2、⼀榀框架结构配筋图:⽐例 1:150
3、屋⾯板、楼⾯板的配筋图:⽐例 1:150
4、楼梯配筋图:⽐例 1:100
5、基础设计图:1张
三、结构设计计算书内容:
说明结构⽅案如何确定的,材料选择。
列出结构设计计算过程中采⽤的计算⽅法、计算假定、计算原则、计算简图、内⼒图及计算结果。
第⼆章建筑设计说明
2.1建筑平⾯设计 2.1.1建筑平⾯布置
⼀、建筑结构⽅案:对于建筑物的⼟质和所在地区的抗震等要求,选择框架结构和桩基础,具体见结构施⼯图。
⼆、平⾯组合:
对于办公楼来说,⾸先要保证其⽤途,并且符合经济合理的要求,在平⾯布置上符合抗震和消防的要求,已经在办公楼适合的位置设置抗震缝。
在消防⽅⾯,楼梯的布置和⾛廊的长度、宽度均已符合设计规范要求。
三、交通组织及防⽕疏散设计:
在垂直的交通⽅⾯,在适合的位置都已设置了楼梯,并加设了消防通道。
考虑到防⽕疏散的要求,办公楼楼的⾛廊适当的放宽。
四、采光通风:根据该建筑物的性质,将窗台安排到离地⾯
900mm 的⾼度,以保证有⾜够的采光和通风。
2.1.2柱⽹布置
图2-1 柱⽹布置图
2.2剖⾯设计 2.2.1房间各部分⾼度
1、层⾼和净⾼:底层层⾼5.1m ,净⾼3.5m ;标准层层⾼3.6m ,净⾼3.5m ;顶层层⾼4.5m ,净⾼4.4m 。
2、室内外⾼差:0.45m 。
3、窗⾯及窗⾼: 窗⾯距楼⾯为0.9m ,窗⾼为1.8m 。
2.2.2屋⾯构造说明(从上到下)
1、保护层;现浇40厚细⽯混凝⼟
2、防⽔层:捷罗克防⽔层(厚8mm )
3、找平层:20厚1:3⽔泥砂浆找平
4、保温兼找坡层:膨胀珍珠岩砂浆找坡(平均厚140mm )
5、结构层:100厚钢筋混凝⼟屋⾯板
6、10厚纸浆⽯灰泥粉平
7、V 型轻钢龙⾻吊顶
2.2.3楼⾯构造说明(从上到下)
1、⾯层:⽔磨⽯地⾯(10mm ⾯层,20mm ⽔泥砂浆打底)
2、结构层:100厚钢筋混凝⼟楼⾯板
3、10厚纸浆⽯灰泥粉平
4、V 型轻钢龙⾻吊顶
2.2.4 地⾯构造说明(从上到下)
1、⾯层:⽔磨⽯地⾯(10mm ⾯层,20mm ⽔泥砂浆打底)
2、结构层:100厚钢筋混凝⼟楼⾯板
3、70厚碎⽯或碎砖
4、素⼟夯实
2.2.5 墙体构造说明
⼀、外墙⾯ 1、外刷防⽔涂料 2、8厚混合砂浆找平 3、12厚⽔泥砂浆打底
4、240厚墙体层(采⽤粉煤灰空⼼砌块)⼆、内墙⾯
1
、内墙涂料⼆度刷⾯ 2、
20厚混合砂浆找平
3、
240厚墙体层(采⽤粉煤灰空⼼砌块)
2.3 ⽴⾯设计 2.
3.1 外墙⾯做法
1、相对标⾼+1.050以上外墙⾯⽤12厚⽔泥砂浆打底,8厚混合砂浆找平,外墙防⽔涂料⼆度,颜⾊为粉蓝⾊,线脚颜⾊为褐⾊。
2、相对标⾼+1.050⾄室外地⾯间外墙⽤12厚⽔泥砂浆打底,外贴300×300的仿⼤理⽯墙⾯砖。
第三章结构设计
3.1 结构⽅案的选择及结构布置 3.1.1 结构⽅案的确定
考虑到现浇钢筋混凝⼟框架结构建筑平⾯布置灵活,能够获得较⼤的使⽤空间,建筑⽴⾯容易处理,可以适应不同房屋造型,故本设计采⽤现浇钢筋混凝⼟框架结构。
3.1.2 基础类型的确定
根据施⼯场地、地基条件、场地周围的环境条件,选择柱下独⽴基础。
3.1.3 结构构件截⾯尺⼨和材料的选择
⼀、基础顶⾯设计标⾼的确定
根据地质勘察报告的建议,地基持⼒层可设在中粗沙层上,该层距室外地⾯2.0m —4.8m 之间,现选⽤桩基础,故取基础顶⾯距离室外设计地⾯1.05m 处。
⼆、楼板厚度的确定
根据平⾯布置,单向板的最⼤跨度为3m ,按刚度条件,板厚为l/40=3000/40=75mm ;
按构造要求,现浇钢筋混凝⼟单向板的最⼩厚度为60mm ;综合荷载等情况考虑,取板厚h=100mm. 三、次梁截⾯尺⼨确定
根据平⾯布置,次梁的最⼤跨度为8100mm ,
次梁⾼h=(1/18—1/12)l=(1/18—1/12)8100=450mm —1013mm ,取h=700mm ;次梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)700=350mm —233mm ,取b=300mm 四、框架梁截⾯尺⼨确定 1、横向框架梁:
横向框架梁的最⼤跨度为6600mm ,
横向框架梁⾼h=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)6600=825mm —550mm ,取h=750mm ;横向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—
1/3)750=375mm —250mm ,取b=350mm 2、纵向框架梁:
纵向框架梁⾼h=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)6600=825mm —550mm ,取h=750mm ;纵向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—
1/3)750=375mm —250mm ,取b=350mm 五、框架柱截⾯尺⼨确定
对于多层框架,⽆论从受⼒的⾓度,还是柱的净⾼⽽⾔,都以底层最为不利。
底层层⾼H=5.1m ,柱截⾯⾼度取h=(1/15—
1/20)H=(1/15—1/20)5100=340mm —255mm 。
⼜对于抗震设防烈度为7度,房屋⾼度为22.5m<30m ,即抗震等级为三级的框架结构,为保证柱有⾜够的延性,需要限制柱的轴压⽐,柱截⾯⾯积应满⾜下式:c
f λN
A
,其中
KN 3515=6×2
5
.4+6.6×22.7+1.8×)11+4.1×2(=N ,再扩⼤1.2—1.3倍,则
KN 4218=2.1×3515=N ,即23
mm 280639=7
.16×9.010×4218≥A ,b c =h c =530mm ,综合考虑取
b c =h c =550mm 。
六、材料选择 1、混凝⼟强度等级:
除基础垫层混凝⼟选⽤C10,基础选⽤C25外,基础以上各层混凝⼟均选⽤C35。
2、钢筋级别:
框架梁、柱等主要构件的纵向受⼒钢筋选择HRB335级钢筋;构造钢筋、箍筋及板内钢筋选⽤HPB235。
3.2 框架荷载计算
选取结构平⾯布置图中第○8轴线处框架KJ8作具体计算。
3.2.1 板⾯荷载计算
⼀、屋⾯荷载
1、恒荷载标准值:
现浇40厚细⽯混凝⼟ 22×0.04=0.88KN/㎡捷罗克防⽔层(厚8mm ) 0.10KN/㎡ 20厚1:3⽔泥砂浆找平 20×0.02=0.40KN/㎡膨胀珍珠岩砂浆找坡(平均厚140mm ) 14×0.14=1.96KN/㎡ 100厚钢筋混凝⼟屋⾯板 25×0.10=2.50KN/㎡ 10厚纸浆⽯灰泥粉平 16×0.01=0.16KN/㎡ V 型轻钢龙⾻吊顶 0.25KN/㎡合计 6.25KN/㎡ 2、活荷载标准值:按上⼈屋⾯,取2.0KN/㎡
⼆、楼⾯荷载 1、恒荷载标准值:
⽔磨⽯地⾯(10mm ⾯层,20mm ⽔泥砂浆打底) 0.65KN/㎡ 100厚钢筋混凝⼟屋⾯板 25×0.10=2.50KN/㎡ 10厚纸浆⽯灰泥粉平 16×0.01=0.16KN/㎡ V 型轻钢龙⾻吊顶 0.25KN/㎡合计 3.56KN/㎡ 2、活荷载标准值:按“办公楼”⼀栏取,取2.0KN/㎡
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3.2.2 梁柱⾃重
1、横向框架梁(750×350):0.35×(0.75-0.1)×25=5.688KN/m
2、纵向框架梁(750×350):0.35×(0.75-0.1)×25=5.688KN/m
3、次梁(700×300): 0.3×(0.7-0.1)×25=5.25KN/m
4、框架柱(550×550):考虑柱装修重0.5KN/m
顶层柱: 0.55×0.55×4.5×25+0.55×4×4.5×0.5=39KN
标准层柱:0.55×0.55×3.6×25+0.55×4×3.6×0.5=31.2KN
底层柱: 0.55×0.55×5.1×25+0.55×4×5.1×0.5=44.2KN 3.2.3 门窗⾃重1、门:除底层⼤门为玻璃门外,其余均为⽊门。
⽊门⾃重:0.2KN/㎡。
2、窗:均采⽤塑钢玻璃窗。
窗⾃重:0.3KN/㎡。
3.2.3 ⾬蓬
本建筑物⾬蓬均采⽤钢结构⾬蓬,向⼚家统⼀订购,并按规定进⾏安装。
3.3 板的内⼒及配筋计算
3.3.1 屋⾯板计算
⼀、单向板部分屋⾯板
1、荷载计算
1) 恒荷载:g
k
=6.25KN/㎡
2) 活荷载:q
k
=2.0KN/㎡
3) 荷载组合:1.2g
k
+1.4q
k
=1.2×6.25+1.4×2=10.3KN/㎡
1.35g
k
+1.4×0.7q
k
=1.35×6.25+1.4×0.7×2=10.4KN/㎡
取g+q=10.4KN/㎡
屋⾯板的⼏何尺⼨和计算简图见图3-1
(a) 屋⾯板的⼏何尺⼨
(b) 屋⾯板的计算简图
图3-1屋⾯板的⼏何尺⼨和计算简图
取1m 宽板带作为计算单元,按弹性理论计算,各跨的计算跨度l 0为各跨⽀座中⼼线间的距离l c ,各截⾯弯矩⽤弯矩分配法计算得:
图3-2 屋⾯板各截⾯弯矩计算(弯矩分配法)(单位:KN ·m)
3、正截⾯承载⼒计算:取板的截⾯有效⾼度h 0=100-15=85mm 。
表3-1 屋⾯板正截⾯承载⼒计算
截⾯ M (KN ·m) c 200f bh M =α 2α211γ00-+= y 00s f h γM =A (mm 2) 选配钢筋实配钢筋⾯积(mm 2)
A-B 跨中 4.05 0.034 0.983 231 8@200 251 B ⽀座 -5.7 0.047 0.976 327 8@110 457 B-C 跨中 1.55 0.013 0.993 87 6@200 141 C ⽀座 -3.8 0.031 0.984 216 8@200 251 C-D 跨中 2.2 0.018 0.991 124 6@200 141 D ⽀座 -4.43 0.037 0.981 253 8@200 251 D-E 跨中 2.25 0.019 0.990 127 6@200 141 E ⽀座 -3.67 0.030 0.985 209 8@200 251 E-F 跨中 1.24 0.010 0.955 70 6@200 141 F ⽀座 -6.46 0.054 0.972 372 8@110 457 E-G 跨中 4.66 0.039 0.980 266 8@110 457 G ⽀座 -7.62 0.063 0.967 441 8@110 457 G-H 跨中 2.99 0.025 0.987 170 8@200 251 H ⽀座 -9.8 0.081 0.958 573 8@85 592 H-I 跨中 6.8 0.056 0.971 392 8@110 457
⼆、双向板内⼒计算(A 区格,B 区格配筋同A 区格)
1.荷载设计值
恒荷载:g k =6.25KN/㎡ g=1.4×6.25=8.75KN/㎡活荷载:q k =2.0KN/㎡ q=1.2×2=2.4KN/㎡荷载组合:
g+q=8.75+2.4=11.15KN/㎡ g+2q =8.75+2
4.2=9.95KN/㎡ 2q =2
4.2=1.2KN/㎡
计算弯矩时,考虑泊松⽐的影响,取2.0=υc A 区格板:
67.0=5
.43=l l 0201 跨中最⼤弯矩可简化为当内⽀座固⽀时,g+
2
q
作⽤下的跨中弯矩值与当内⽀座铰⽀时2
q
±作⽤下的跨中弯矩值两者之和。
⽀座最⼤负弯矩即为内⽀座固⽀时g+q 作⽤下的⽀座弯矩。
m
/m KN 432.1)0284.02.00717.0(395.9)0104.02.00333.0(l 2
q )m υm (l )2q g )(m υm (m 222
01
21201211?=+++=++++= m
/m KN 232.1)0717.02.00284.0(395.9)0333.02.00104.0(l 2
q )m υm (l )2q g )(m υm (m 22201
12201122?=+++=++++= m
/m KN 72.5315.11057.0l
)q g (0570.0m m m
/m KN 54.7315.11075.0l )q g (0751.0m m 2
201
''2'
22201''1'1?-=??-=+-==?-=??-=+-==
3.截⾯设计截⾯有效⾼度:选⽤
8钢筋作为受⼒主筋,则
l 01横向跨中截⾯的81mm 82
-15-1002d -c -h h 01===, l 02纵向跨中截⾯的73mm 2
83-15-10023d -c -h h 02=?==,
⽀座截⾯处的h 0均为81mm 。
截⾯弯矩设计值:该板四周与梁整浇,故弯矩设计值应按如下折算: A 区格跨中截⾯折减200/0,A 区格四周⽀座折减200/0计算配筋量时,取内⼒臂系数95.0=γs ,则
表3-2 屋⾯板双向板配筋计算
截⾯
h 0 (mm) m
(KN ·m/m)
y 0S f h 95.0m =A (mm 2/m)
实配钢筋实配
钢筋⾯积 (mm 2/m) 跨中l 01⽅向 81 4×0.8=3.2 198 8@200 251 跨中l 02⽅向 73 2×0.8=1.6 99 8@200 251 ⽀座l 01⽅向 81 -7.54×0.8=-6.03 373 8@130 387 ⽀座l 02⽅向 73 -5.72×0.8=-4.58 283 8@170 296
3.3.2 楼⾯板的内⼒计算
⼀、单向板部分
1、荷载计算
1) 恒荷载:g
k
=3.56KN/㎡
2) 活荷载:按办公楼取,q
k
=2.0KN/㎡
3) 荷载组合:1.2g
k +1.4q
k
=1.2×3.56+1.4×2=7.07KN/㎡
1.35g
k +1.4×0.7q
k
=1.35×3.56+1.4×0.7×2=6.77KN/㎡取g+q=7.07KN/㎡
楼⾯板的⼏何尺⼨和计算简图见图3-3
(a) 楼⾯板的⼏何尺⼨
(b) 楼⾯板的计算简图
图3-3 楼⾯板的⼏何尺⼨和计算简图
2、内⼒计算
取1m宽板带作为计算单元,按弹性理论计算,各跨的计算跨度l
为各跨⽀座中⼼线
间的距离l
c
,各截⾯弯矩⽤弯矩分配法计算得:
图3-4 楼⾯板各截⾯弯矩(单位:KN·m)
3、正截⾯承载⼒计算
取板的截⾯有效⾼度h
=100-15=85mm
表3-3 楼⾯板正截⾯承载⼒计算
截⾯
M (KN ·m)
c 200f bh M α= 2
α211γ0
0-+=
y
00s f h γM
A =
(mm 2
)
选配钢筋实配钢
筋⾯积(mm 2) A-B 跨中 2.74 0.023 0.988 155 6@170 166 B ⽀座 -3.86 0.032 0.984 220 8@200 251 B-C 跨中 1.06 0.009 0.995 60 6@200 141 C ⽀座 -2.58 0.021 0.989 146 8@200
251 C-D 跨中 1.48 0.012 0.994 83 6@200 141 D ⽀座 -3.01 0.025 0.987 171 8@200 251 D-E 跨中 1.53 0.013 0.993 86 6@200 141 E ⽀座 -2.49 0.021 0.989 141 8@200 251 E-F 跨中 -0.85 0.007 0.996 48 6@200 141 F ⽀座 -4.37 0.036 0.982 249 8@200 251 F-G 跨中 3.18 0.026 0.987 180 6@200 141 G ⽀座 -5.18 0.043 0.978 297 8@170 296 G-H 跨中 2.03 0.017 0.991 115 6@200 141 H ⽀座 -6.67 0.055 0.972 384 8@130 387 H-I 跨中 4.62 0.038 0.981 264
8@170
296
⼆、双向板内⼒计算(A 区格,B 区格配筋同A 区格)
1、荷载设计值
恒荷载:g k =3.56N/㎡ g=1.4×3.56=4.98KN/㎡活荷载:q k =2.0KN/㎡ q=1.2×2=2.4KN/㎡荷载组合:
g+q=4.98+2.4=7.38KN/㎡ g+2q
=4.98+2
4.2=6.18KN/㎡
2q =2
4.2=1.2KN/㎡ 2、弯矩计算
计算弯矩时,考虑泊松⽐的影响,取2.0=υc A 区格板:
67.05
.43l l 0201== 跨中最⼤弯矩可简化为当内⽀座固⽀时,g+
2
q
作⽤下的跨中弯矩值与当内⽀座铰⽀时2
q
±
作⽤下的跨中弯矩值两者之和。
⽀座最⼤负弯矩即为内⽀座固⽀时g+q 作⽤下的⽀座弯矩。
m
/m ?KN 8.2=3×2.1×)0284.0×2.0+0717.0(+3×18.6×)0104.0×2.0+0333.0(=l 2q )m υ+m (+l )2q +g )(m υ+m (=m 222 01
21201211
m
/m ?KN 4.1=3×2.1×)0717.0×2.0+0284.0(+3×18.6×)0333.0×2.0+0104.0(=l 2q )m υ+m (+l )2q +g )(m υ+m (=m 222 01
12201122
=m =m ''1'1-=l )q +g (0751.0201-=3×38.7×075.02-m /m ?KN .994
=m =m ''2'2-=l )q +g (0570.0201-=3×38.7×057.02-m /m ?KN .793
3、截⾯设计截⾯有效⾼度:选⽤
8钢筋作为受⼒主筋,则
l 01横向跨中截⾯的h 01=h-c-2d =100-15-2
8
=81mm , l 02纵向跨中截⾯的h 02=h-c-
2
算配筋量时,取内⼒臂系数95.0=γs ,则
表3-4 楼⾯双向板配筋计算
截⾯ h 0 (mm ) m (KN ·m/m) y 0S f h 95.0m =
A
(mm 2/m) 实配钢筋实配
钢筋⾯积
(mm 2/m)
跨中l 01⽅向 81 2.8×0.8=2.24 138.6 8@200 251 跨中l 02⽅向 73 1.4×0.8=1.12 76.9 8@200 251 ⽀座l 01⽅向 81 -4.99×0.8=-3.99 247 8@200 251 ⽀座l 02⽅向
73
-3.79×0.8=-3.03
188
8@200
251
3.4 次梁内⼒及配筋计算
3.4.1 屋⾯次梁内⼒计算(取L1计算)
⼀、荷载设计值
1. 恒荷载:由板传来: 6.25×3=18.75KN/m 次梁⾃重: 5.25KN/m 合计: g k =24KN/m
2. 活荷载: q k =2×3=6KN/m
3. 荷载组合设计值
g+q=1.2 g k +1.4 q k =1.2×24+1.4×6=37.2KN/m
g+q=1.35g k +1.4×0.7 q k =1.35×24+1.4×0.7×6=38.28KN/m
取g+q=38.28KN/m (单向板部分的荷载设计值)
4. 双向板部分的荷载设计值○3-○4轴间:l 0x
/l 0y =4.5/3=1.5<2,故为双向板;○
5-○6轴间:l 0x
/l 0y =3/3=1<2,故为双向板。
双向板部分次梁承受的最⼤荷载g+q=38.28KN/m 将梯形分布荷载化为等效的均布荷载:
1(=g E -2
α2-1[=q )α3
-2)5.45.1(2-m /KN 36.2828.38])5
.45.1(3
=?
将三⾓形分布荷载化为等效的均布荷载:
q 85q E =?==
屋⾯次梁的⼏何尺⼨和计算简图见图3-5
图3-5 屋⾯次梁的⼏何尺⼨和计算简图
⼆、内⼒计算
1、由于各跨跨距相差较⼤,次梁的弯矩⽤弹性理论中的弯矩分配法求得,其中各跨的计算跨度l 0为各跨轴线间的距离l c 。
图3-6 屋⾯次梁各截⾯弯矩(单位:KN ·m)
2、内⼒汇总
表3-5 屋⾯楼⾯次梁各截⾯内⼒
截⾯ A ⽀座
A-B 跨中
B ⽀座 B-
C 跨中 C ⽀座 C-
D 跨中 D ⽀座 D-
E 跨中左右左右左右 M(KN ·m) 0 170 -216.6 121 -83 4 -106.7 134 V(KN)
103 -- -172 132
-- -132 64
-- -64 126
-- 截⾯
E
⽀座 E-F
跨中
F ⽀座 F-
G 跨中 G ⽀座 G-
H 跨中 H ⽀座 H-
I 跨中 I ⽀座左右
左右左右左右 M(KN ·m) -99.5 -40 -87 130 -186.5 164 -232.7 164 0 V(KN) -126 36 ---36 132
--
-132 155
-155 172
-- -103
3、截⾯承载⼒计算 1) 次梁跨中截⾯按T 形截⾯进⾏计算,其翼缘宽度取两者中的较⼩值(取最⼤跨轴线间距8.1m 计算)
m 3.3=3+3.0=s +b =b m 7.2=31
.8=3l =
b n 'f 'f 取m 7.2=b 'f
判断跨中截⾯属于哪⼀类T 形截⾯取h 0=700-35=665mm ,则:
0'c 'f 'f h (f h b -665(×7.16×100×1000=)2
h 'f
-m ?KN 05.1027=)2100>167.1KN ·m 故属于第⼀类T 形截⾯。
2) ⽀座截⾯按矩形截⾯计算,均按⼀排钢筋考虑,取h 0=700-35=665mm 3) 次梁正截⾯受弯承载⼒计算表3-6 屋⾯次梁正截⾯受弯承载⼒计算
截⾯位置 M
(KN ·m)
3l =b 0
'f
(跨中) 或 b (⽀座) c 200f bh M =α
α211ξ--= 2
α211γ00-+=
y 00s f h γM
=
A (mm 2)
选配钢筋实配
钢筋⾯积
(mm 2) A-B
跨中
170 4.2=32.7 0.010 0.010
⽀座
-216.6 300 0.098
0.103
跨中
121
3.2=39.6 0.007 0.007
-83 300 0.037
0.038
0.981
424
220 628
C-D 跨中4 5.1
=
3
5.4
0.0004 0.0004<
b
δ 1.000 20 220 628
D ⽀座-106.7 300 0.048 0.049< b
δ0.976 548 220 628
D-E 跨中134 2.2
=
3
6.6
0.008 0.008<
b
δ0.996 674 320 941
E ⽀座-99.5 300 0.045 0.046< b
δ0.977 510 220 628
E-F 跨中-40 1
3
3
0.005 0.005<
b
δ0.998 201 220 628
F ⽀座-87 300 0.039 0.040<
b
δ0.980 445 220 628
3
9.6
0.008 0.008<
b
δ0.996 654 320 6941
G ⽀座186.5 300 0.084 0.088<
b
δ0.956 978 420 1256
G-H 跨中164 7.2
=
3
1.8
0.008 0.008<
b
δ0.996 825 320 941
H ⽀座-232.7 300 0.105 0.111<
b
δ0.945 1234 420 1256
H-I 跨中
164 4.2
=
3
2.7
0.009 0.009<
b
δ0.996 825 320 941 4)次梁斜截⾯受剪承载⼒计算由表3-5得,Vmax=172KN
=
f
bh
β
25
.0
0.25×1.0×300×665×16.7=833KN > Vmax=124KN 则截⾯尺⼨满⾜要求
0.7f
t
bh
=0.7×1.57×300×665=219KN > Vmax=124KN
则按构造规定选配箍筋,选配6@250
3.4.2 楼⾯次梁内⼒计算(取L1计算)
⼀、荷载设计值
1.恒荷载:由板传来: 3.56×3=10.68KN/m
次梁⾃重: 5.25KN/m
合计: g
k
=15.93KN/m
2.活荷载: q
k
=2×3=6KN/m
3.荷载组合设计值(单向板部分的荷载设计值)
g+q=1.2 g
k
+1.4 q
k
=1.2×15.93+1.4×6=27.52KN/m
g+q=1.35g
k
+1.4×0.7 q
k
=1.35×15.93+1.4×0.7×6=27.39KN/m
取g+q=27.52KN/m
4. 双向板部分的荷载设计值○3-○4轴间:l 0x
/l 0y =4.5/3=1.5<2,故为双向板;○
5-○6轴间:l 0x
/l 0y =3/3=1<2,故为双向板。
3-○4轴间:将梯形分布荷载化为等效的均布荷载: 1(=g E -2α2-1[=q )α3-2)5.45.1(
2-m /KN 39.20=52.27×])5
.45.1(3
○
5-○6轴间:将三⾓形分布荷载化为等效的均布荷载: m /KN 2.17=52.27×8
5
=q 85=
q E 楼⾯次梁的⼏何尺⼨和计算简图见图3-7
图3-7 楼⾯次梁的⼏何尺⼨和计算简图
⼆、内⼒计算
1、由于各跨跨距相差较⼤,次梁的弯矩⽤弹性理论中的弯矩分配法求得,其中各跨的计算跨度l 0为各跨轴线间的距离l c 。
图3-8 楼⾯次梁各截⾯弯矩(单位:KN ·m)
2、内⼒汇总
表3-7 楼⾯次梁各截⾯内⼒截⾯
A ⽀座 A-
B 跨中
B ⽀座 B-
C 跨中 C ⽀座 C-
D 跨中 D ⽀座 D-
E 跨中左右左右左右 M(KN ·m) 0 100 -155.3 57 -59.5 16 -76.4 76 V(KN) 74 ---124 95 -- -95 46 -- -46 91 --
截⾯
E ⽀座 E-F
跨中
F ⽀座 F-
G 跨中 G ⽀座 G-
I 跨中 I ⽀座左右左右左右左右 M(KN ·m) -71.5 -48 -63 66 -133.5 76 -167.1 78 0 V(KN) -91 26 -- -26 95 -- -95 111 -- -111 124
-- -74
3、截⾯承载⼒计算 1) 次梁跨中截⾯按T 形截⾯进⾏计算,其翼缘宽度取两者中的较⼩值(取最⼤跨轴线
间距8.1m 计算)
m
3.3=3+3.0=s +b =b m 7.2=31
.8=3l =
b n 'f 'f 取m 7.2=b 'f
判断跨中截⾯属于哪⼀类T 形截⾯取h 0=700-35=665mm ,则:
0'c 'f 'f h (f h b -665(×7.16×100×1000=)2
h 'f
-m ?KN 05.1027=)2100>167.1KN ·m 故属于第⼀类T 形截⾯。
2) ⽀座截⾯按矩形截⾯计算,均按⼀排钢筋考虑,取h 0=700-35=665mm 3) 次梁正截⾯受弯承载⼒计算
表3-8楼⾯次梁正截⾯受弯承载⼒计算
截⾯位置 M
(KN ·m)
3l =b 0
'f
(跨中) 或 b (⽀座) c 200f bh M =α
α211ξ--= 2
α211γ00-+=
y 00s f h γM
=
A (mm 2)
选配钢筋实配
钢筋⾯积
(mm 2) A-B
跨中
100 4.2=32.7 0.006 0.006
⽀座
-155.3 300 0.070
0.073
跨中
57
3.2=39.6 0.003 0.003
⽀座
-59.5 300 0.027
0.027
跨中
16
5.1=35.4 0.001 0.001 0.999
80
216 402。