[学士]某单层砖混门卫室毕业设计计算书_secret
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辽宁工业大学
毕业设计
天津航道局疏浚技术教育部工程研究中心
天津基地门卫室设计
院系名称:继续教育学院
专业名称:二〇〇九级土木工程
学号:
学生姓名:
指导老师:
提交日期:
目录
一.工程概况 (1)
二.荷载取值 (2)
三.楼板计算…………………………………………………………(3-8)
四.过梁配筋…………………………………………………………
(8-16)
五.基础计算………………………………………………………(16-22)
六.雨篷配筋………………………………………………………(22-23)七.框剪柱………………………………………………………(23-32)
八.结构图纸(附图)
九.结束语
一.工程概况:
建筑面积:63平方米
结构型式:单层砖混结构,设计使用年限为50年,层高3.0米。
墙体做法:采用KP 承重页岩多孔砖砌筑,采用M5水泥砂浆砌筑。
外墙厚度240mm ,内墙厚度120mm 。
(容重按8kN/m3)。
混凝土强度等级:梁、楼板采用C25,基础采用C25。
采用规范:《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《砌体结构设计规范》GB 50003-2001
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008版)
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑桩基础设计规范》GB50007-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《岩土工程技术规范》DB29-20-2000
建筑结构安全等级:二级;
建筑抗震设防标准:丙类建筑,抗震设防烈度7(0.15g )。
场地类别:四,按8
度抗震构造设置。
地面粗糙度类别:A
相关计算资料:岩土工程勘察报告(由业主提供附近建筑物的勘察报告,仅供参考。
2004年9月)。
二.荷载取值:
2.1 不上人屋面恒载:选05J1-P92-屋1:1.52 kN/m ²
防水层: 0.4 kN/m ²
保温层: 0.2 kN/m ²
钢筋混凝土现浇屋面板120: 3.0 kN/m ²
20厚板底抹灰: 0.4 kN/m ²
_______________________________________________________
合计 : 5.52 kN/m ²
2.2活载: 不上人屋面: 0.5 kN/m2 ;
2.3其它荷载:
外墙重(按双面抹灰): 0.30X8+0.8 =3.2 kN/m2
内墙重(按双面抹灰): 0.20X8+0.8 =2.4 kN/m2
女儿墙荷载(0.20X8+0.8)*0.8 =1.7 kN/m
三、板的设计
由于本房屋的屋盖为钢筋混凝土现浇式,板下横纵墙上均设置闭合的钢筋混凝土圈梁,故可近似按四周固定的单块双向板计算,并按弹性理论设计。
3.1双向板:B-1
3.1.1基本资料:
1、工程名称:工程一
2、边界条件(左端/下端/右端/上端):固端 / 固端 / 固端 / 固端
3、荷载:(按静力计算手册考虑活荷不利布置)
永久荷载标准值:
楼板自重:gk1 = 0.100*25 = 2.50kN/m
均布荷载:gk2 = 0.60kN/m
可变荷载标准值
均布荷载:qk1 = 0.30kN/mψc = 0.7 ψq = 0.4
4、其他:
计算跨度Lx = 5400mm 计算跨度Ly = 4200mm
板厚h = 100mm (h = Ly / 42)
板底、板面纵筋合力点至近边距离:as = 20mm as' = 20mm
混凝土强度等级:C20
fc = 9.55 ft = 1.10 ftk = 1.54N/mm Ec = 25413N/mm
钢筋抗拉强度设计值fy = 210N/mm Es = 210000N/mm
3.1.2计算结果:
Mxgk1 = (0.0138+0.2*0.0282)*2.50*4.200^2 = 0.86kN·M
Mxgk2 = (0.0138+0.2*0.0282)*0.60*4.200^2 = 0.21kN·M
+(0.0326+0.2*0.0587)*0.30*4.200^2]/2 = 0.17kN·M
Mx = Max{Mx(L), Mx(D)} = Max{1.51, 1.60} = 1.60kN·M
Mxk = 1.23kN·M Mxq = 1.13kN·M
Asx = 111mmρ= 0.16%ρmin = 0.24% Asx* = 236mmφ8@200 (As = 251)
ωmax = 0.023mm ωs,max = 0.036mm
Mygk1 = (0.0282+0.2*0.0138)*2.50*4.200^2 = 1.37kN·M
Mygk2 = (0.0282+0.2*0.0138)*0.60*4.200^2 = 0.33kN·M
Myqk1 = [(0.0282+0.2*0.0138)*0.30*4.200^2
+(0.0587+0.2*0.0326)*0.30*4.200^2]/2 = 0.25kN·M
My = Max{My(L), My(D)} = Max{2.39, 2.54} = 2.54kN·M
Myk = 1.95kN·M Myq = 1.80kN·M
Asy = 154mmρ= 0.19% ρmin = 0.24% Asy* = 236mmφ8@200 (As = 251)
ωmax = 0.029mm ωs,max = 0.039mm
Mx'gk1 = -0.0562*2.50*4.200^2 = -2.48kN·M
Mx'gk2 = -0.0562*0.60*4.200^2 = -0.59kN·M
Mx'qk1 = -0.0562*0.30*4.200^2 = -0.30kN·M
Mx' = Max{Mx'(L), Mx'(D)} = Max{-4.10, -4.44} = -4.44kN·M Mx'k = -3.37kN·M Mx'q = -3.19kN·M
Asx' = 275mmρ= 0.34%
φ8@180 (As = 279)
ωmax = 0.117mm ωs,max = 0.157mm
My'gk1 = -0.0680*2.50*4.200^2 = -3.00kN·M
My'gk2 = -0.0680*0.60*4.200^2 = -0.72kN·M
My'qk1 = -0.0680*0.30*4.200^2 = -0.36kN·M
My' = Max{My'(L), My'(D)} = Max{-4.97, -5.38} = -5.38kN·M My'k = -4.08kN·M My'q = -3.86kN·M
φ10@200 (As = 393)
ωmax = 0.098mm ωs,max = 0.130mm
3.1.3 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)、挠度验算参数:
按《建筑结构静力计算手册》表4-4,挠度系数κ= 0.00189(1/M)
Mk = 1.95kN·M Mq = 1.80kN·M
Es = 210000N/mm As = 251mm
Ec = 25413N/mm ftk = 1.54N/mm
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ= 1.1 - 0.65 * ftk / ρte / σsk
σsk = Mk / 0.87 / ho / As (混凝土规范8.1.3-3)
σsk = 1947973/0.87/80/251 = 111N/mm
矩形截面,Ate = 0.5 * b * h = 0.5*1000*100 = 50000mm
ρte = As / Ate (混凝土规范8.1.2-4)
ρte = 251/50000 = 0.50%
ψ= 1.1 - 0.65*1.54/0.00503/111 = -0.690
当ψ<0.2 时,取ψ= 0.2
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE:
αE = Es / Ec = 210000/25413 = 8.26
③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf':
矩形截面,γf' = 0
④、纵向受拉钢筋配筋率ρ= As / b / ho = 251/1000/80 = 0.00314
⑤、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式(混凝土规范8.2.3-1)计算: Bs = Es * As * ho ^ 2 / [1.15ψ + 0.2 + 6 * αE * ρ / (1 + 3.5γf')]
6*8.26*0.00314/(1+3.5*0.000)= 576.66kN·M (3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ:
按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ' = 0时,θ= 2.0
(4)、受弯构件的长期刚度B,可按下列公式计算:
B = Mk / [Mq * (θ - 1) + Mk] * Bs (混凝土规范8.2.2)
B = 1.95/[1.80*(2-1)+1.95]*576.66 = 300.09kN·M
(5)、挠度f =κ * Qk * Ly ^ 4 / Bl
f =0.00189*3.40*4.200^4/300.09*1000 = 6.7mm
f / Ly = 6.7/4200 = 1/631
3.2 双向板:B-2
3.2.1基本资料:
1、工程名称:工程二
2、边界条件(左端/下端/右端/上端):固端 / 固端 / 固端 / 固端
3、荷载:(按静力计算手册考虑活荷不利布置)
永久荷载标准值:
楼板自重:gk1 = 0.100*25 = 2.50kN/m
均布荷载:gk2 = 0.60kN/m
可变荷载标准值
均布荷载:qk1 = 0.30kN/mψc = 0.7 ψq = 0.4
4、其他:
计算跨度Lx = 5400mm 计算跨度Ly = 1800mm
板厚h = 100mm (h = Ly / 18)
板底、板面纵筋合力点至近边距离:as = 20mm as' = 20mm
混凝土强度等级:C20
fc = 9.55 ft = 1.10 ftk = 1.54N/mm Ec = 25413N/mm 钢筋抗拉强度设计值fy = 210N/mm Es = 210000N/mm
3.2.2 计算结果:
Mxgk1 = (0.0019+0.2*0.0421)*2.50*1.800^2 = 0.08kN·M
Mxqk1 = [(0.0019+0.2*0.0421)*0.30*1.800^2
+(0.0069+0.2*0.1169)*0.30*1.800^2= 0.02kN·M
Mx = Max{Mx(L), Mx(D)} = Max{0.15, 0.16} = 0.16kN·M
Mxk = 0.12kN·M Mxq = 0.11kN·M
Asx = 11mm ρ= 0.02% ρmin = 0.24% Asx* = 236mm φ8@200 (As = 251)
ωmax = 0.002mm ωs,max = 0.004mm
Mygk1 = (0.0421+0.2*0.0019)*2.50*1.800^2 = 0.34kN·M
Mygk2 = (0.0421+0.2*0.0019)*0.60*1.800^2 = 0.08kN·M
Myqk1 = [(0.0421+0.2*0.0019)*0.30*1.800^2
+(0.1169+0.2*0.0069)*0.30*1.800^2= 0.08kN·M
My = Max{My(L), My(D)} = Max{0.62, 0.65} = 0.65kN·M
Myk = 0.50kN·M Myq = 0.46kN·M
Asy = 39mm ρ= 0.05% ρmin = 0.24% Asy* = 236mm φ8@200 (As = 251)
ωmax = 0.007mm ωs,max = 0.010mm
Mx'gk1 = -0.0543*2.50*1.800^2 = -0.44kN·M
Mx'gk2 = -0.0543*0.60*1.800^2 = -0.11kN·M
Mx'qk1 = -0.0543*0.30*1.800^2 = -0.05kN·M
Mx' = Max{Mx'(L), Mx'(D)} = Max{-0.73, -0.79} = -0.79kN·M Mx'k = -0.60kN·M Mx'q = -0.57kN·M
Asx' = 47mmρ= 0.06% ρmin = 0.24% Asx'* = 236mm
φ8@200 (As = 251)
ωmax = 0.009mm ωs,max = 0.012mm
My'gk1 = -0.0833*2.50*1.800^2 = -0.67kN·M
My'gk2 = -0.0833*0.60*1.800^2 = -0.16kN·M
My'qk1 = -0.0833*0.30*1.800^2 = -0.08kN·M
My' = Max{My'(L), My'(D)} = Max{-1.12, -1.21} = -1.21kN·M
Asy' = 73mmρ= 0.09% ρmin = 0.24% Asy'* = 236mm
φ8@200 (As = 251)
ωmax = 0.014mm ωs,max = 0.018mm
3.2.3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)、挠度验算参数:
按《建筑结构静力计算手册》表4-4,挠度系数κ= 0.00261(1/M)
Mk = 0.50kN·M Mq = 0.46kN·M
Es = 210000N/mm As = 251mm
Ec = 25413N/mm ftk = 1.54N/mm
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ= 1.1 - 0.65 * ftk / ρte / σsk
σsk = Mk / 0.87 / ho / As (混凝土规范8.1.3-3)
σsk = 504786/0.87/80/251 = 29N/mm
矩形截面,Ate = 0.5 * b * h = 0.5*1000*100 = 50000mm
ρte = As / Ate (混凝土规范8.1.2-4)
ρte = 251/50000 = 0.50%
ψ= 1.1 - 0.65*1.54/0.00503/29 = -5.809
当ψ<0.2 时,取ψ= 0.2
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE:
αE = Es / Ec = 210000/25413 = 8.26
③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf':
矩形截面,γf' = 0
④、纵向受拉钢筋配筋率ρ= As / b / ho = 251/1000/80 = 0.00314
⑤、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式(混凝土规范8.2.3-1)计算: Bs = Es * As * ho ^ 2 / [1.15ψ + 0.2 + 6 * αE * ρ / (1 + 3.5γf')]
= 576.66kN ·M
(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ:
按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ' = 0时,θ = 2.0
(4)、受弯构件的长期刚度B ,可按下列公式计算:
B = Mk / [Mq * (θ - 1) + Mk] * Bs (混凝土规范8.2.2)
B = 0.50/[0.46*(2-1)+0.50]*576.66 = 302.37kN ·M
(5)、挠度f = κ * Qk * Ly ^ 4 / Bl
f =0.00261*3.40*1.800^4/302.37*1000 = 0.3mm
f / Ly = 0.3/1800 = 1/5,850
板3同板1 四、 过梁配筋
1、2.4米窗:
梁板下的墙体高度:0.6m<2.4m 净跨,故应计入楼面传来的荷载;
0.6<2.4/3=0.8m,故按高度为0.6m 墙体的均布自重采用;
作用于过梁上的荷载包括0.6m 墙体重和楼板传来的荷载,其设计值
过梁:GL-1
4 .1 过梁:GL-1
4.1.1 工程名称:工程一
孔砖3)施工质量控制等级:B 级 4)砌块的强度等级:MU10 5)砂浆的强度等级:M5 。
6)过梁的净跨 Ln = 2400mm 7)过梁梁端的实际支承长度 a =250mm
8)截面宽度 b = 240mm 截面高度 h = 240mm
9)墙体宽度 bw = 240mm 墙体高度 hw = 600mm
10)每平米墙体的自重标准值 pk = 5.40kN/m
4.1.3由梁、板传来的荷载
永久均布荷载标准值 gk = 6.00kN/m
4.1.4 混凝土强度等级:C20 fc = 9.55N/mm ft = 1.10N/mm
4.1.5钢筋抗拉强度设计值 fy = 210N/mm Es = 210000N/mm 受拉纵筋最小配筋率ρmin = 0.24% 箍筋抗拉强度设计值 fyv
= 210N/mm
纵筋合力点至近边的距离 as = 20mm
4.2过梁的荷载
4.2.1梁、板荷载
当梁、板下的墙体高度 hw = 600mm < Ln 时,应计入梁、板传来的荷载。
4.2.2 墙体荷载
对砖砌体,当过梁上的墙体高度 hw < Ln/3 = 800mm 时,应按墙体的均布自重采
用。
gki = 0.800*5.40 = 4.32kN/m
4.2.3 过梁自重
过梁截面面积 A = b * h = 0.240*0.240 = 0.058m
gki =γ * A = 27.0*0.058 = 1.56kN/m
4.3砌体的计算指标
4.3.1按砌体规范第 3.2.1 条确定的砌体强度设计值
4.4受弯承载力
4.4.1 弯矩标准值 Mki
永久均布荷载作用下: Mk1 = 6.000*(1.05*2.400)^2/8 = 4.763kN·M
永久均布荷载作用下: Mk2 = 4.320*(1.05*2.400)^2/8 = 3.429kN·M
永久均布荷载作用下: Mk3 = 1.555*(1.05*2.400)^2/8 = 1.235kN·M 4.4.2 弯矩设计值 M
由可变荷载效应控制的弯矩组合值 M(L) = 11.31kN·M
由永久荷载效应控制的弯矩组合值 M(D) = 12.73kN·M
弯矩设计值 M = Max{M(L), M(D)} = 12.73kN·M
4.4.3 受弯承载力计算
As = 293mmρ= 0.56%
4.5受剪承载力
4.5.1 剪力标准值 Vki
永久均布荷载作用下: Vk1 = 6.000*2.400/2 = 7.2kN
永久均布荷载作用下: Vk2 = 4.320*2.400/2 = 5.2kN
永久均布荷载作用下: Vk3 = 1.555*2.400/2 = 1.9kN
4.5.2 剪力设计值 V
由可变荷载效应控制的剪力组合值 V(L) = 17.1kN
由永久荷载效应控制的剪力组合值 V(D) = 19.2kN
剪力设计值 V = Max{V(L), V(D)} = 19.2kN
4.5.3 受剪承载力计算
当 S = 200mm 时,Asv = 0 (V≤0.7*ft*b*ho) Dmin = 6 Smax = 200 4.5.4 局部受压
ψ * No + Nl ≤η * γ * f * Al
4.5.5 梁端有效支承长度
ao = 10 * (hc / f) ^ 0.5 = 10*(240/1.50)^0.5 = 126mm
4.5.6 局部受压面积 Al = ao * bw = 0.126*0.240 = 0.030m
Ao = (a + bw) * bw = (0.250+0.240)*0.240 = 0.118m
砌体局部抗压强度提高系数
γ= 1 + 0.35 * (Ao / Al - 1) ^ 0.5 = 1+0.35*(0.118/0.030-1)^0.5
= 1.59
当γ> 1.25 时,取γ= 1.25
4.5.8 梁端底面压应力图形完整系数η,对于过梁可取η= 1.0
4.5.9验算过梁下砌体局部受压承载力时,可不考虑上层荷载的影响ψ*No = 0
4.5.10η * γ * f * Al = 1.0*1.25*1.50*1000*0.030 = 56.9kN
≥ Nl = 19.2kN,满足要求。
293mm²,配4φ10 =314mm 箍筋φ6@200
4. 6过梁:GL-2
4.6.1 工程名称:工程二
4.6.2 基本资料:1)过梁类型:钢筋混凝土过梁 2)砌体种类:烧结
多孔砖
3)施工质量控制等级:B 级 4)砌块的强度等级:MU10 5)砂浆的强度等级:M5
6)过梁的净跨 Ln = 1200mm 7)过梁梁端的实际支承长度 a = 240mm
8)截面宽度 b = 240mm 截面高度 h = 120mm
9)墙体宽度 bw = 240mm 墙体高度 hw = 600mm
10)每平米墙体的自重标准值 pk = 5.40kN/m
4.7 由梁、板传来的荷载
永久均布荷载标准值 gk = 6.00kN/m
1)混凝土强度等级:C20 fc = 9.55N/mm ft = 1.10N/mm
2)钢筋抗拉强度设计值 fy = 210N/mm Es = 210000N/mm
3)受拉纵筋最小配筋率ρmin = 0.24% 箍筋抗拉强度设计值 fyv =
210N/mm
4. 8.过梁的荷载
4.8.1 梁、板荷载
1)当梁、板下的墙体高度 hw = 600mm < Ln 时,应计入梁、板传来的荷载。
2)墙体荷载
对砖砌体,当过梁上的墙体高度 hw ≥ Ln/3 = 400mm 时,应按高度为Ln/3
墙体的均布自重采用。
gki = 0.400*5.40 = 2.16kN/m
4.9 过梁自重
过梁截面面积 A = b * h = 0.240*0.120 = 0.029m
gki =γ * A = 27.0*0.029 = 0.78kN/m
4.10 砌体的计算指标
4.10.1 按砌体规范第 3.2.1 条确定的砌体强度设计值
砌体的抗压强度设计值 f = 1.50MPa
4.11 受弯承载力
4.11.1 弯矩标准值 Mki
永久均布荷载作用下: Mk1 = 6.000*(1.05*1.200)^2/8 = 1.191kN·M
永久均布荷载作用下: Mk2 = 2.160*(1.05*1.200)^2/8 = 0.429kN·M
永久均布荷载作用下: Mk3 = 0.778*(1.05*1.200)^2/8 = 0.154kN·M 4.11.2弯矩设计值 M
由可变荷载效应控制的弯矩组合值 M(L) = 2.13kN·M
由永久荷载效应控制的弯矩组合值 M(D) = 2.39kN·M
弯矩设计值 M = Max{M(L), M(D)} = 2.39kN·M
4.11.3受弯承载力计算
As = 136mmρ= 0.63%
4.12 受剪承载力
永久均布荷载作用下: Vk1 = 6.000*1.200/2 = 3.6kN
永久均布荷载作用下: Vk2 = 2.160*1.200/2 = 1.3kN
永久均布荷载作用下: Vk3 = 0.778*1.200/2 = 0.5kN
4.12.2剪力设计值 V
由可变荷载效应控制的剪力组合值 V(L) = 6.4kN
由永久荷载效应控制的剪力组合值 V(D) = 7.2kN
剪力设计值 V = Max{V(L), V(D)} = 7.2kN
4.12.3受剪承载力计算
当 S = 200mm 时,Asv = 0 (V≤0.7*ft*b*ho) Dmin = 6 Smax = 200
局部受压
ψ * No + Nl ≤η * γ * f * Al 砌体规范式 5.2.4-1
4.12.4梁端有效支承长度
ao = 10 * (hc / f) ^ 0.5 = 10*(120/1.50)^0.5 = 89mm
4.12.5 局部受压面积 Al = ao * bw = 0.089*0.240 = 0.021m
影响砌体局部抗压强度的计算面积
Ao = (a + bw) * bw = (0.240+0.240)*0.240 = 0.115m砌体局部抗压强度提高系数
γ= 1 + 0.35 * (Ao / Al - 1) ^ 0.5 = 1+0.35*(0.115/0.021-1)^0.5 = 1.73
当γ> 1.25 时,取γ= 1.25
4.12.6 梁端底面压应力图形完整系数η,对于过梁可取η= 1.0
4.12.7验算过梁下砌体局部受压承载力时,可不考虑上层荷载的影响。
ψ * No
= 0
4.12.8 η * γ * f * Al = 1.0*1.25*1.50*1000*0.021 = 40.2kN≥ Nl =
7.2kN,满足要求。
As = 136mm配2φ10(157mm), 箍筋φ6@200
过梁:GL-3
4.13 工程名称:工程三
4.13.1基本资料:1)过梁类型:钢筋混凝土过梁 2)砌体种类:烧结多孔砖 3)施工质量控制等级:B 级 4)砌块的强度等级:MU10 5)砂浆的强度等级:M5
6)过梁的净跨 Ln = 1000mm 过梁梁端的实际支承长度 a = 240mm
7)截面宽度 b = 240mm 截面高度 h = 120mm
8)墙体宽度 bw = 240mm 墙体高度 hw = 600mm
9) 每平米墙体的自重标准值 pk = 5.40kN/m
4.14 由梁、板传来的荷载
1) 永久均布荷载标准值 gk = 6.00kN/m
2) 混凝土强度等级:C20 fc = 9.55N/mm ft = 1.10N/mm
3) 钢筋抗拉强度设计值 fy = 210N/mm Es = 210000N/mm
4) 受拉纵筋最小配筋率ρmin = 0.24% 箍筋抗拉强度设计值 fyv =
210N/mm
5)纵筋合力点至近边的距离 as = 30mm
4.15过梁的荷载
4.15.1梁、板荷载
当梁、板下的墙体高度 hw = 600mm < Ln 时,应计入梁、板传来的荷载。
4.15.2墙体荷载
对砖砌体,当过梁上的墙体高度 hw ≥ Ln/3 = 333mm 时,应按高度为
Ln/3
墙体的均布自重采用。
gki = 0.333*5.40 = 1.80kN/m
4.15.3 过梁自重
过梁截面面积 A = b * h = 0.240*0.120 = 0.029m
gki =γ * A = 27.0*0.029 = 0.78kN/m
4.16 砌体的计算指标
砌体的抗压强度设计值 f = 1.50MPa
4.17 受弯承载力
4.17.1弯矩标准值 Mki
永久均布荷载作用下: Mk1 = 6.000*(1.05*1.000)^2/8 = 0.827kN·M
永久均布荷载作用下: Mk2 = 1.800*(1.05*1.000)^2/8 = 0.248kN·M
永久均布荷载作用下: Mk3 = 0.778*(1.05*1.000)^2/8 = 0.107kN·M 4.17.2弯矩设计值 M
由可变荷载效应控制的弯矩组合值 M(L) = 1.42kN·M
由永久荷载效应控制的弯矩组合值 M(D) = 1.60kN·M
弯矩设计值 M = Max{M(L), M(D)} = 1.60kN·M
4.17.3受弯承载力计算
As = 88mmρ= 0.41%
4.18 受剪承载力
4.18.1剪力标准值 Vki
永久均布荷载作用下: Vk1 = 6.000*1.000/2 = 3.0kN
永久均布荷载作用下: Vk2 = 1.800*1.000/2 = 0.9kN
永久均布荷载作用下: Vk3 = 0.778*1.000/2 = 0.4kN
4.18.2 剪力设计值 V
由可变荷载效应控制的剪力组合值 V(L) = 5.1kN
由永久荷载效应控制的剪力组合值 V(D) = 5.8kN
剪力设计值 V = Max{V(L), V(D)} = 5.8kN
4.18.3 受剪承载力计算
当 S = 200mm 时,Asv = 0 (V≤0.7*ft*b*ho) Dmin = 6 Smax
= 200
4.19 局部受压
ψ * No + Nl ≤η * γ * f * Al 砌体规范式
4.19.1 梁端有效支承长度
局部受压面积 Al = ao * bw = 0.089*0.240 = 0.021m
影响砌体局部抗压强度的计算面积
Ao = (a + bw) * bw = (0.240+0.240)*0.240 = 0.115m
砌体局部抗压强度提高系数
γ= 1 + 0.35 * (Ao / Al - 1) ^ 0.5 = 1+0.35*(0.115/0.021-1)^0.5 = 1.73
当γ> 1.25 时,取γ= 1.25
4.19.2 梁端底面压应力图形完整系数η,对于过梁可取η= 1.0
4.19.3验算过梁下砌体局部受压承载力时,可不考虑上层荷载的影响。
ψ * No = 0
4.19.4η * γ * f * Al = 1.0*1.25*1.50*1000*0.021 = 40.2kN≥ Nl =
5.8kN,满足要求。
As = 88mm配2φ8(101mm), 箍筋φ6@200
五、基础配筋
5.1计算项目: 条形基础-1
[计算条件]
5.1.1基础信息
基础类型:钢筋混凝土基础
基础底面宽度:1000mm
基础高度:300mm
基础底面标高: -1.45m
基础相对墙的移心:0m
5.1.2 荷载信息:
线荷载基本值:141.00kn/m
5.1.3墙信息:
墙厚:240mm
5.1.4配筋信息:
输入底板受力钢筋:10@200
5.1.5钢筋混凝土细部尺寸:
左端高:300mm
右端高:300mm
5.1.6砖放脚尺寸:
放脚宽度:60mm
0.000
5.1.7混凝土条基冲切计算:
公式如下 :
7
.
0h
b
f
F
m
t
hp
l
β
≤
7
.
]
)
(
5
.
[h
f
p
h
B
B
t
hp
j
wβ
=
-
-
05
.
7
.
)
(
5
.
05
.
+
+
-
=
+
=
j
t
hp
j
w
p
f
p
B
B
h
Hβ
B--------条基宽度
ft-------条基混凝土轴心抗拉强度设计值 pj--------基底净反力
βhp-------受冲切承载力截面高度影响系数 h0-------条基有效计算高度
根据公式:
W M A F p j +=
max
W M A F p j -=min Pjmax = q/b+q*Ec/(b*b/6) = 141.0/1.0+ 141.0*0.00/(1.0*1.0/6) = 141.0kpa
Pjmin = q/b-q*Ec/(b*b/6)
= 141.0/1.0- 141.0*0.00/(1.0*1.0/6) = 141.0kpa
取基础顶面宽度240.mm
hj1 = 0.5*(B-Bw-Ec)*pj/(0.7*βhp*Ft+pj)+0.05 =0.5*(1.0-0.240-0.00)*141.0/(0.7*1.0*1101.3+
141.0)+0.05
= 0.11m
hj2 = 0.5*(B-Bw+Ec)*pj/(0.7*βhp*Ft+pj)+0.05 =0.5*(1.0-0.240+0.00)*141.0/(0.7*1.0*1101.3+
141.0)+0.05
= 0.11m
∵300.≤ 300∴基础高度满足冲且要求
5.1.8混凝土条基抗弯计算
取基础顶面宽度240.mm
tl1 = 0.5*B-Ec-0.5*Bw
= 0.5* 1000- 0-0.5*240.0
M1 = max[pjmax+(pjmin-pjmax)*tl/B,pjmax]*tl*tl/2 = max( 141.0+( 141.0- 141.0)* 380.0/ 1000,
141.0)*0.380*0.380/2
= 10.18Knm
tl2 = 0.5*B+Ec-0.5*Bw
= 0.5* 1000+ 0-0.5*240.0
= 380.mm
M2 = max[pjmin+(pjmax-pjmin)*tl/B,pjmin]*tl*tl/2 = max( 141.0+( 141.0- 141.0)* 380.0/ 1000,
141.0)*0.380*0.380/2
= 10.18Knm
AG = M/(0.9*h0*fy)
= 1000* 10.18/(0.9*0.250*210.0)
= 215.5mm*mm
原配筋方案满足
计算底板受力钢筋为:10@200
5.2计算项目: 条形基础-2
[计算条件]
5.2.1基础信息
基础类型:钢筋混凝土基础
基础底面宽度:1000mm
基础高度:300mm
基础底面标高: -1.45m
基础相对墙的移心:0m
5.2.2荷载信息:
线荷载基本值:141.00kn/m
5.2.3墙信息:
第二墙厚:0mm 墙净距:0mm 5.2.4配筋信息:
输入底板分布钢筋:6@250 输入底板受力钢筋:10@200
5.2.5钢筋混凝土细部尺寸: 左端高:300mm 右端高:300mm 5.2.6砖放脚尺寸:
无砂浆缝时放脚宽度:60mm 有砂浆缝时放脚宽度:60mm
5.2.7混凝土条基冲切计算: 公式如下 :
7.0h b f F m t hp l β≤
07.0])(5.0[h f p h B B t hp j w β=--
05.07.0)(5.005.00
++-=+=j t hp j w p f p B B h H β B--------条基宽度 Bw-------条基上墙的宽度
ft-------条基混凝土轴心抗拉强度设计值 pj--------基底净反力
βhp-------受冲切承载力截面高度影响系数 h0-------条基有效计算高度
根据公式:
W M A F p j +=
max
W M
A F p j -
=min Pjmax = q/b+q*Ec/(b*b/6)
= 141.0/1.0+ 141.0*0.00/(1.0*1.0/6) = 141.0kpa Pjmin = q/b-q*Ec/(b*b/6)
= 141.0/1.0- 141.0*0.00/(1.0*1.0/6) = 141.0kpa 取基础顶面宽度 60.mm
hj1 = 0.5*(B-Bw-Ec)*pj/(0.7*βhp*Ft+pj)+0.05 =0.5*(1.0-0.060-0.00)*141.0/(0.7*1.0*1101.3+
141.0)+0.05
= 0.12m
hj2 = 0.5*(B-Bw+Ec)*pj/(0.7*βhp*Ft+pj)+0.05 =0.5*(1.0-0.060+0.00)*141.0/(0.7*1.0*1101.3+
141.0)+0.05
= 0.12m
5.2.8混凝土条基抗弯计算
取基础顶面宽度 60.mm
tl1 = 0.5*B-Ec-0.5*Bw
= 0.5* 1000- 0-0.5* 60.0
= 470.mm
M1 = max[pjmax+(pjmin-pjmax)*tl/B,pjmax]*tl*tl/2 = max( 141.0+( 141.0- 141.0)* 470.0/ 1000,
141.0)*0.470*0.470/2
= 15.57Knm
tl2 = 0.5*B+Ec-0.5*Bw
= 0.5* 1000+ 0-0.5* 60.0
= 470.mm
M2 = max[pjmin+(pjmax-pjmin)*tl/B,pjmin]*tl*tl/2 = max( 141.0+( 141.0- 141.0)* 470.0/ 1000,
141.0)*0.470*0.470/2
= 15.57Knm
AG = M/(0.9*h0*fy)
= 1000* 15.57/(0.9*0.250*210.0)
= 329.6mm*mm
原配筋方案满足
计算底板受力钢筋为:10@200
六、雨篷配筋
厚度=800/12=66.7 取70
组合一:1.2恒+1.4活
1.2x3+1.4x.5=4.3kn/m
组合二:1.35恒+0.7x1.4活
1.35x3+0.7x1.4x.5=4.54kn/m
2.计算
M=1/2ql2+1.2pl=2.2528kn m
V=ql=4.632kn
3.配筋计算:
fc=9.6Mpa fy=210Mpa
h0=h-a=70-20= 50mm
as=343.3421mm2
理论配筋率:=max(0.45ft/fy,0.20)=0.2357143
实际配筋率:=as/bh0=0.7629824
二、雨篷梁计算
b=240mm h=300mm
雨篷梁上均布荷载=雨篷板传来+1.2雨篷自重+1.2上部荷载
=4.632+1.2 *1.8+1.2 *5.4=13.272(kn/m)
跨中弯矩
M=1/8ql2=1/8x13.272x1.8x1.8=5.37516kn.m
配筋面积As=102.2448mm2
七、框架柱:7.1、柱截面尺寸验算:
根据《抗震规范》,对于二级抗震等级,剪跨比大于2,轴压比小于0.8。
下表给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果,注意,表中的Mc、Vc和N都不应考虑抗震调整系数,由表可见,各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。
柱的剪跨比和轴压比验算
5650
柱截面宽度:b=700 mm
柱截面有效高度:h0=700-40=660 mm
混凝土轴心抗压强度设计值:fcm=14.3 N/mm2
柱端弯矩计算值:Mc取上下端弯矩的最大值。
Mc=508.12/0.75=677.49(KN·m)
柱端剪力计算值:Vc =192.89/0.75=257.19 KN
柱轴力N取柱顶、柱底的最大值:N=1746.62/0.75=2328.83 KN
剪跨比:Mc/Vch0=677.49*103/257.19/660=3.99>2
轴压比:N/fcmbh0=2328.83*103/14.3/700/660=0.353<0.8
7.2、柱正截面承载力计算:
先以第1层A柱为例,
(1)、最不利组合一(调整后):Mmax=508.12 KN·m,N=1746.62 KN 轴向力对截面重心的偏心矩e0=M/N=508.12×106/(1746.62×103)
附加偏心矩ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值,即700/30=23.33mm,故取ea=23.33 mm。
柱的计算长度,根据《抗震设计规范》,对于现浇楼盖的底层柱,
l0=1.0H=4.7m
初始偏心矩:ei=e0+ea=290.92+23.33=314.25 mm
因为长细比l0/h=4700/700=6.71>5,故应考虑偏心矩增大系数η。
ξ1=0.5fcmA/N=0.5×14.3×7002/(1746.62×103)=2.006>1.0
取ξ1=1.0
又l0/h<15,取ξ2=1.0
得η=1+ l02ξ1ξ2h0/1400eih2
=1+6.712×660/1400/314.25
=1.068
轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离 e=ηei+h/2-as
=1.068×314.25+700/2-40
=645.62 mm
对称配筋:
ξ=x/h0=N/fcmbh0=1746.62×103/14.3/700/660 =0.264<ξb=0.544
为大偏压情况。
As,=As=[Ne-ξ(1-0.5ξ) fcmb h02]/fy,/(h0-as,)
=[1746.62×103×645.62-0.264×(1-0.5×0.264) ×14.3×700 ×6602]/310/(660-40)=668.41(mm2)
(2)、最不利组合二:Nmax=2198.06KN, M=-17.93KN·m
此组内力是非地震组合情况,且无水平荷载效应,故不必进行调整。
轴向力对截面重心的偏心矩e0=M/N=17.93×106/(2198.06×103)
=8.16mm
长细比l0/h=4700/700=6.71>5,故应考虑偏心矩增大系数η。
ξ1=0.5fcmA/N=0.5×14.3×7002/(2198.06×103)=1.594>1.0
取ξ1=1.0
又l0/h<15,取ξ2=1.0
得η=1+ l02ξ1ξ2h0/1400eih2
=1+6.712×660/1400/31.49
=1.674
ηei=1.674×31.49=52.71mm<0.3h0=0.3×660=198mm,
故为小偏心受压。
轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离
e=ηei+h/2-as
=52.71+700/2-40
=362.71mm
ξ=(N-ξbfcmbh0)/[ (Ne-0.45fcmbh02)/(0.8-ξb)/(h0-as,) +fcmbh0 ]+ξ b 按上式计算时,应满足N>ξbfcmbh0及Ne>0.43fcmbh02.
因为N=2198.06KN<ξbfcmbh0=0.544×14.3×700×660=3593.99KN
故可按构造配筋,且应满足ρmin=0.8%,单侧配筋率ρsmin≥0.2%,故 As,=As=ρsminbh=0.2%×700×700=980mm2
选4Ф20,As,=As=1256mm2
总配筋率ρs=3×1256/700/660=0.82%>0.8%
7.3、柱斜截面受剪承载力计算:
以第1层A柱为例,
查表可知:框架柱的剪力设计值V c=192.89KN
剪跨比λ=3.99>3,取λ=3
轴压比n=0.353
考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值
N=1746.62KN<0.3fcmbh=0.3×14.3×7002/103=2102.1KN
故取N=1746.62KN
1.05ftbh0/(λ+1)+0.056N
=1.05×1.5×700×660/(3+1)+0.056×1746.62×103
=279723.22N>192890N
故该层柱应按构造配置箍筋。
柱端加密区的箍筋选用4肢Ф10@100。
查表得,最小配筋率特征值λv=0.09,则最小配筋率ρvmin=λvfcm/fyv=0.09×14.3/210=0.6%
柱箍筋的体积配筋率ρv=(ΣAsvili)/s/Acor
=78.5×650×8/100/650/650
=1.0%>0.6%,符合构造要求。
注:Asvi、li为第i根箍筋的截面面积和长度。
Acor为箍筋包裹范围内的混凝土核芯面积。
s为箍筋间距。
非加密区还应满足s<10d=200mm,故箍筋配置为4Ф10@150,柱的配
筋图如下图所示:
其它各层柱的配筋计算见下表:
e
(mm)
i
980.00 <0
)199.89
811.47
(KN·m)528.74
4 650×650
)
节点
mm)
mm)
1745.21687.3
)
九.结束语:
通过两年半的学习,我的本科生涯已经接近尾声,再次我对我的母校,我的函授老师们表达我衷心的感谢。
经过俩月的资料搜集,老师的精心指导,现场经验的积累完成了天津航道局疏浚技术教育部工程研究中心天津基地门卫室毕业设计内容,感谢老师们在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文,使我的论文更加调顺。
你们的严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作中学习的榜样。
时间的仓促及自身专业的水平不足,整篇论文有不足之处恳请阅读此篇的老师多给予指正不胜感激。
最后祝母校蒸蒸日上,永创辉煌,培养出更多的优秀毕业生。