初估梁柱截面尺寸
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工程概况
本工程名称为龙腾商厦,位于南昌莲塘南莲路。
工程场地平整,南面是南莲路,东西两面是一些已有建筑,北面是规划路段。
占地为9.56亩。
本工程为一个多层商业写字楼,结构为纯框架结构,一、二层为大型商场,层高4.5m ,三至七层为办公写字楼,层高3.3m 。
工程地区历年平均气温在17.1~17.8℃之间,历年平均降雨量1567.7~1654.7mm 。
主导风向为西南方向。
建筑场地地形平坦,地基土成因类型为冰水洪积层。
自上而下叙述如下: 新近沉积层(第一层):粉质粘土,平均厚度1.0米,岩性特点,团粒状大孔结构,欠
压密。
粉质粘土层(第二层):地质主要岩性为黄褐色粉质粘土,硬塑状态,具有大孔结构,
厚度约3.0米,kPa q sk 40~35=
粉质粘土层(第三层):地质主要岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁猛结核,可
塑状态,厚度3.5米,kPa q sk 35~30=,kPa f k 180=
粉质粘土层(第四层):岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁猛结核,硬塑状态,
厚度未揭露,kPa q sk 60~40=,kPa q pk 2500~1800=,
kPa f k 220=
不考虑地下水。
计算书
第Ⅰ部分楼板设计
一、板的设计
1、计算简图
板按考虑塑性内力重分布设计。
根据梁板的构造要求,板不需作挠度验算的最小厚度
为l
0/40=3300/40=82.5mm,故取板厚h=100mm。
次梁截面高h按
018
1
~
12
1
l
l估算,取次梁
截面高h=400mm,次梁截面宽b=200mm。
板伸入墙体100mm。
跨的计算跨度为
边跨l
=3300-100-100+100/2=3150mm
中跨l
=3300-200=3100mm
边跨与中跨的计算相差小于10%,按等跨连续板计算。
荷载
地砖 1.2×0.6=0.72kN/m2 8厚1:1水泥砂浆找平层 1.2×0.008×17=0.16 kN/m2 15厚1:3水泥砂浆找平层 1.2×0.015×17=0.31 kN/m2板自重 1.2×0.10×25=3.00 kN/m2板底抹灰 1.2×0.015×17=0.31 kN/m2 g=4.50 kN/m2楼面活荷载 q=1.3×2.0=2.6 kN/m2 合计 g+q=7.1 kN/m2故板的计算简图如图1所示
图1 板的计算简图
2、内力计算
m KN l q g M ⋅=⨯⨯=+=405.615.310.7111
)(1112201 m KN l q g M ⋅=⨯⨯=+=
264.410.310.7161
)(1612202 m KN l q g M B ⋅-=⨯⨯-=+-=032.515.310.714
1
)(141220 m KN l q g M c ⋅-=⨯⨯-=+-
=403.410.310.716
1
)(161220 3、配筋计算
取h 0=100-20=80mm ,各截面配筋计算见表1,板的配筋图见《毕业设计图册》。
表1 板正截面承载力计算
1、计算简图
主梁截面高h 按14~8l l 估算,取h =600mm ,主梁宽按2~l l 估算,取b =350mm 。
次梁伸入墙中200mm ,按考虑塑性内力重分布计算,各跨计算跨度为 边 跨 mm l 58252
200
10017560000=+
--= mm l 5868)1001756000(025.10=--⨯=
取边跨 mm l 58250=
中 跨 mm l 565025060000=-=
边跨与中跨计算跨度相差小于10%,故可按等跨连续梁计算。
荷载
板传来的恒载 4.50×3.3=14.85kN/m 次梁自重 1.2×0.20×(0.40-0.10)×25=1.80kN/m 次梁侧面抹灰 1.2×0.015×(0.40-0.10)×2×17=0.184kN/m 填充墙(加气混凝土)传给梁自重 1.2×0.20×3.3×6=4.752kN/m
g=21.586 kN/m
板传来活荷载 q=2.6×3.3=8.58 kN/m 合计 g+q=30.166 kN/m 故次梁的计算简图如图2所示。
图2 次梁的简图
2、内力计算
m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=05.93825.5166.30111
)(1112201 m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=
19.60650.5166.30161
)(1612202 m kN l q g M B ⋅-=⨯⨯-=+-=05.93825.5166.30111
)(111220 m kN l q g M C ⋅-=⨯⨯-=+-
=19.60650.5166.3016
1
)(161220 kN l q g V n A 08.69725.5166.304.0)(4.0=⨯⨯=+=
kN l q g V n l B 62.103725.5166.306.0)(6.0=⨯⨯=+=
kN l q g V n r B 22.8565.5166.305.0)(5.0=⨯⨯=+=
kN l q g V n l C 22.8565.5166.305.0)(5.0=⨯⨯=+=
3、正截面抗弯承载力计算 取h 0=400-35=365mm 。
次梁跨中截面上部受压,按T 形截面计算抗变承载力,其翼缘计算宽度取
m l b f 23
6
30'===
或m S b b n f 30.315.315.0'=+=+=
两者中取小值,即取b=2m 。
判别各跨跨中截面类型
mm N h h f h b f c f f ⋅⨯=-⨯⨯⨯=-8'0''1001.9)2100365(3.141002000)2(
m kN m kN ⋅>⋅=65.94901
因此,各跨跨中截面均属第一类T 形截面。
支座处按矩形截面计算,第一内支座截面弯矩大,钢筋净距至少为35mm ,按一排布筋考虑,取h 0=400-35=365mm 。
其他中间支座按一排布筋考虑,取h 0=400-35=365mm 。
各截面配筋计算见表2
表2 次梁正截面承截力计算
考虑塑性内力重分布时,满足35.0≤δ要求。
4、斜截面抗剪承载能力计算 计算结果见表3。
表3 次梁斜截面承载力计算
%16.0210
43
.124.024.0%202.025*******min ,=⨯==>=⨯=⋅=
yv t sv sv sv f f S b A ρρ,满足要求。
5、绘制次梁配筋图
次梁模板及配筋施工图见《毕业设计图册》。
六、主梁设计 1、计算简图
主梁按弹性理论计算内力。
设柱的截面尺寸为500mm ×500mm ,由于主梁线刚度较柱线刚度大得多,考虑按简支在柱上计算。
各跨计算跨度
边跨 mm l 660050050066000=+-= mm l 6600)5005006600(025.10=+-=
故取边跨m l 6.60= 中 跨m l 6.60=
各跨计算跨度相差也不超过10%,可按等跨连续梁计算。
荷载
次梁传来恒载 21.586×6=129.516kN 主梁自重(折成集中荷载) 1.2×0.25×(0.60-0.10)×3.3×25=17.33kN 主梁侧面抹灰 1.2×0.015×(0.60-0.10)×3.3×2×17=1.010kN
G=147.856kN
次梁传来活载 8.58×6=51.48kN 合计 G+Q=199.336kN 故主梁的计算简图如图3所示
图3 主梁的计算简图
2、内力计算
主梁弯矩、剪力按附表2中系数的计算结果分别见表4及表5。
表4 主梁弯矩计算
最大不利弯矩
表5 主梁剪力计算
最大不利弯矩
3、正截面抗弯承载力计算
取h 0=600-35=565mm 。
主梁跨中截面按T 形截面计算,其翼缘计算宽度取
m l b f 2.236.630'=== m S b b n f 6'=+=
取两者中较小者,即取m b f 2.2'= 判别T 形截面类型
)2/('0''f c f f h h f h b -
=2200×100×14.3×(565-100/2)
=1620.19×106
N ·m=1620.19kN ·m>249.26 kN ·m
故主梁跨中截面均属第一类T 形梁。
中间支座截面h 0=600-35=565mm 。
各截面配筋计算见表6
表6 主梁正截面承载力计算
4、斜截面抗剪承载力计算主梁斜截面抗剪承载力计算结果见表7
表7 主梁斜截面承载力计算
配箍率验算:
%16.0210
43
.124.024.0%192.0150250101min ,=⨯==>=⨯=⋅=
yv t sv sv sv f f S b A ρρ,满足要求。
5、绘制主梁模板及配筋图 按计算结果及构造要求,作出主梁弯矩包络图及材料图,并据此绘出梁模板及配筋施工图如《毕业设计图册》所示。
6、集中荷载处附加钢筋计算
由次梁传给主梁的全部集中荷载中荷载设计值为
kN 996.18048.51516.129Q =+=+=次G F
设附加钢筋全部为吊筋,则
2sb 427707
.03002180996
sin 2A mm f F y =⨯⨯==
α
吊筋选用2¢18,2509mm A sb =
第Ⅱ部分 一品框架内力计算
一、初估梁柱截面尺寸
注:底层高度由梁轴线算至基础顶面,所以底层柱高暂取H=4500+450+500=5450mm ;其余各层取层高。
梁的截面尺寸:
mm l 6600=,取h=600mm,取b=350mm 故框架梁初选截面尺寸为b ×h=350mm ×600mm 。
其惯性矩为:
4933103.660035012
1
121mm bh I ⨯=⨯⨯==
柱的截面尺寸:取b c =500mm,h c =500mm
故框架柱初选截面尺寸为b ×h=500mm ×500mm (外柱) b ×h=350mm ×600mm (内柱) 外柱惯性矩为:49331021.5500500121
121mm bh I c ⨯=⨯⨯==
外 内柱惯性矩为:49331021.550050012
1
121mm bh I c ⨯=⨯⨯==内 二、梁柱线刚度计算
根据公式EI i =,可以得出梁、柱的线刚度如下(E=E c ):
梁:E E
i b 6910955.066001030.6⨯=⨯=
柱:E E
i c 69110956.05450
1021.5⨯=⨯=
E E i c 692
10158.145001021.5⨯=⨯=
E E i c 697
~310579.13300
1021.5⨯=⨯=
相对线刚度:取b i 值为基准值1,即1=b i ,001.11=c i ,213.12=c i ,653.17~3=c i 三、荷载标准值的计算: (一)坚向荷载
①、屋面恒载: 20厚1:2水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/m 2
100~140厚(20%找坡)膨胀珍珠盐 (0.1+0.14)/2×7=0.84kN/m 2
板自重 2.5kN/m 2
板底抹灰 0.255kN/m 2
共计 3.995kN/m
2
②、屋面活荷载:取屋面均布活载与雪载较大者 0.7kN/m 2
③、楼面活荷载:水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm 0.03×22=0.66kN/m 2
板自重 2.5kN/m 2
板底抹灰 0.255kN/m 2
共计 3.415kN/m 2
④、3~7层楼面活荷载 2.0kN/m 2
⑤、2层楼面活荷载 3.5kN/m 2
⑥、框架梁自重 25×0.6×0.35=5.25kN/m ⑦、柱自重 25×0.5×0.5+0.7=6.95kN/m ⑧、次梁传来的荷载
7层:次梁自重 1.5kN/m
次梁抹灰 0.153kN/m
共计 0.1653kN/m 转换为作用于主梁上的集中力 1.653×6=9.918kN
转换为等效均布荷载
m kN l F 25.26
.6918.92323=⨯=⋅
6~2层:次梁自重 1.5kN/m
次梁抹灰 0.153kN/m 次梁上的隔墙(加气混凝土隔墙)自重 3.36kN/m 共计 5.013kN/m 转换为作用于主梁上的集中力 5.013×6=30.078kN/m
转换为等效均布荷载
m kN l F 84.66
.6078.302323=⨯=⋅ 主梁上隔墙自重 4.56kN/m
1层:次梁自重 1.5kN/m
次梁抹灰 0.153kN/m 共计 1.653kN/m 转换为作用于主梁上的集中力 1.653×6=9.918kN
转换为等效均布荷载
m kN l F 25.26
.6918.92323=⨯=⋅ (二)、作用于横向框架梁上荷载标准值:
屋面: 恒载: 3.995×6.0+5.25+2.25=31.47kN/m 活载: 0.7×6.0=4.2kN/m 6~2层楼面: 恒载: 3.415×6.0+5.25+6.84+4.56=37.14kN/m 活载: 2.0×6.0=12.0kN/m 1层楼面: 恒载: 3.415×6.0+5.25+2.25=27.99kN/m 活载: 3.5×6.0=21kN/m
(三)、水平荷载――风荷载
基本风压值:20/45.0m kN =ω
风振系数:同于结构<30m 。
高宽比26.45/60=0.44<1.5,故0.1=z β
风载体型系数:3.1)5.0(8.0=--=s μ
风压高度变化系数:z μ(地面粗糙度按C 类)如表8所示
按下式可折算出作用于各节点处集中风载标准值wki F ,即:
HB F z s z wki 0ωμμβ=
七层:kN HB F z s z wk 39.50.6230
.345.02917.0943.03.10.107=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
六层:kN HB F z s z wk 31.100.630.345.02864
.0917.03.10.106=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
五层:kN HB F z s z wk 66.90.630.345.02804
.0864.03.10.105=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
四层:kN HB F z s z wk 94.80.630.345.02740
.0804.03.10.104=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
三层:kN HB F z s z wk 57.80.630.345.02740
.0740.03.10.103=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
二层:kN HB F z s z wk 69.110.65.445.02740
.0740.03.10.102=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
一层:kN HB F z s z wk 16.140.645.545.02
740
.0740.03.10.101=⨯⨯⨯+⨯
⨯==ωμμβ
四、荷载作用下的框架内力分析
注:荷载取为标准值。
(一)、恒荷载用下框架的内力 (1)、梁的固端弯矩可按下面方法求得:
2
12
1ql M ab -= 2
12
1ql M ba =
故屋面梁固端弯矩为:
m kN M B A ⋅-=⨯⨯-
=24.1146.647.3112
1
277
m kN M A B ⋅=⨯⨯=
24.1146.647.3112
1
277 m kN M C B ⋅-=⨯⨯-=24.1146.647.3112
1
277 m kN M B C ⋅=⨯⨯=
24.1146.647.3112
1
277 m kN M D C ⋅-=⨯⨯-=24.1146.647.3112
1
277 m kN M C D ⋅=⨯⨯=
24.1146.647.3112
1
277 由于2~6层楼面所受的荷载大小一样,故2~6层楼面固端弯矩为:
m kN M B A ⋅-=⨯⨯-=82.1346.614.3712
1
266 m kN M A B ⋅=⨯⨯=82.1346.614.3712
1
266 m kN M C B ⋅-=⨯⨯-=82.1346.614.3712
1
266 m kN M B C ⋅=⨯⨯=82.1346.614.3712
1
266 m kN M D C ⋅-=⨯⨯-=82.1346.614.3712
1
266 m kN M C D ⋅=⨯⨯=
82.1346.614.3712
1
266 1层楼面固端弯矩为:
m kN M B A ⋅-=⨯⨯-=60.1016.699.2712
1
211 m kN M A B ⋅=⨯⨯=
60.1016.699.2712
1
211 m kN M C B ⋅-=⨯⨯-=60.1016.699.2712
1
211 m kN M B C ⋅=⨯⨯=
60.1016.699.2712
1
211
m kN M D C ⋅-=⨯⨯-=60.1016.699.2712
1
211 m kN M C D ⋅=⨯⨯=
60.1016.699.2712
1
211 (2)、根据梁、柱相结线刚度,算出各节点的弯矩分配系数ij μ,如图4所示。
用弯矩分配法计算框架内力,传递系数为0.5,各节点分配两次即可。
恒荷载用用下的弯矩图如图5所示
图5 恒载作用下一品框架弯矩图
(3)、恒荷载作用下框架的剪力计算。
梁:ql l 21
M M Q B A A +-=
ql l 21
M M Q B A B --=
柱:h
M M Q D
c c +-
= h
M M Q D
c D +-
= 恒荷载作用下的剪力如图6所示
图6 恒载作用下一品框架剪力图
(4)、恒荷载作用下框架的轴力计算,包括连系梁传来荷载及柱自重。
各层轴力值为:
七层
边柱:上端:3.995×3.3×6+5.25×3.3+1.653×6=106.34kN
下端:106.34+6.95×3.3=129.28kN
中柱:上端:3.995×6.6×6+5.25×6.6+1.653×6=202.77kN
下端:202.77+6.95×3.3=225.71kN
三至六层
边柱:上端:3.415×3.3×6+5.25×3.3+1.653×6+3.36×6+3.36×3.3=126.11kN 下端:126.11+6.95×3.3=149.05kN
中柱:上端:3.415×6.6×6+5.25×6.6+1.653×6+3.36×6+3.36×6.6=222.14kN 下端:222.14+6.95×3.3=245.08kN
二层:
边柱:上端:3.415×3.3×6+5.25×3.3+1.653×6+3.36×6+3.36×3.3=126.11kN 下端:126.11×+6.95×4.5=157.39kN
中柱:上端:3.415×6.6×6+5.25×6.6+1.653×6+3.36×6+3.36×6.6=222.14kN 下端:222.14+6.95×4.5=253.42kN
一层:
边柱:上端:3.415×3.3×6+5.25×3.3+1.653×6=94.86kN
下端:94.86+9.65×5.45=132.74kN
中柱:上端:3.415×6.6×6+5.25×6.6+1.653×6=179.80kN
下端:179.80+6.95×5.45=217.68kN
恒载作用下的轴力图如图7所示
图7 恒载作用下一品框架轴力图
(二)、活荷载用下框架的内力 (1)、梁的固端弯矩可按下面方法求得:
2
12
1ql M ab -= 2
12
1ql M ba =
故屋面梁固端弯矩为:
m kN M B A ⋅-=⨯⨯-=25.156.62.412
1
277 m kN M A B ⋅=⨯⨯=
25.156.62.412
1
277 m kN M C B ⋅-=⨯⨯-=25.156.62.412
1
277 m kN M B C ⋅=⨯⨯=
25.156.62.412
1
277 m kN M D C ⋅-=⨯⨯-=25.156.62.412
1
277 m kN M C D ⋅=⨯⨯=
25.156.62.412
1
277 由于2~6层楼面所受的荷载大小一样,故2~6层楼面固端弯矩为:
m kN M B A ⋅-=⨯⨯-=56.436.60.1212
1
266 m kN M A B ⋅=⨯⨯=
56.436.60.1212
1
266 m kN M C B ⋅-=⨯⨯-=56.436.60.1212
1
266 m kN M B C ⋅=⨯⨯=
56.436.60.1212
1
266 m kN M D C ⋅-=⨯⨯-=56.436.60.1212
1
266 m kN M C D ⋅=⨯⨯=
56.436.60.1212
1
266
1层楼面固端弯矩为:
m kN M B A ⋅-=⨯⨯-=23.766.60.2112
1
211 m kN M A B ⋅=⨯⨯=
23.766.60.2112
1
211 m kN M C B ⋅-=⨯⨯-=23.766.60.2112
1
211 m kN M B C ⋅=⨯⨯=
23.766.60.2112
1
211 m kN M D C ⋅-=⨯⨯-=23.766.60.2112
1
211 m kN M C D ⋅=⨯⨯=
23.766.60.2112
1
211 (2)、根据梁、柱相结线刚度,算出各节点的弯矩分配系数ij μ,如图8、9、10所示。
用弯矩分配法计算框架内力,传递系数为0.5,各节点分配两次即可。
考虑最不利荷载布置, ①、1,2跨布置活荷载,
计算弯矩结果如图11所示;
图11 活载作用于1,2跨下一品框架弯矩图
计算剪力结果如图12所示;
图12 活载作用于1,2跨下一品框架剪力图
②、2跨布置活荷载
计算弯矩结果如图13所示;
图13 活载作用于2跨下一品框架弯矩图
计算剪力结果如图14所示;
图14 活载作用于2跨下一品框架剪力图
③、1,3跨布置活荷载
计算弯矩结果如图15所示;
图15 活载作用于1,3跨下一品框架弯矩图
剪力结果如图16所示
图16 活载作用于1,3跨下一品框架剪力图
(三)、风荷载作用下框架的内力
用D 值法列表计算 (1)、各柱剪力V ,见表9
表9 D 值计算及剪力分配
(2)、求反弯点高度,见表10
表10 反弯点高度计算
(3)、风荷载作用下:
框架的内力值
柱端弯矩:柱上端弯矩:)(y h V M -⋅=上
柱下端弯矩:y V M ⋅=下
梁端弯矩:先求出每个节点柱端弯矩之和,然后按梁的线刚度进行分配。
注:左风作用下框架内力与右风作用下框架的内力数值相等,符合相反。
风荷载作用下框架的内力图
弯矩结果如图17所示;
图17 风载作用下一品框架弯矩图
剪力结果如图18所示;
图18 风载作用下一品框架剪力图
五、荷载组合和内力组合。
考虑四种荷载组合:①1.2恒荷载+1.4活荷;②1.2恒荷载+1.4风荷载;③1.2恒荷
载+0.9×(1.4活荷载+1.4风荷载);④1.35恒荷载+0.7活荷
载。
在组合各种荷载的内力时:风荷载分别考虑左风和右风;活荷载除屋面外考虑最不利布
置。
(1)、横梁内力组合表;见表11、12、13、14、15、16、17。
由前表可知;除顶层横梁内力较小外,其余各层内力均相近,从而可取屋面、底
层横梁作为控制值计算。
见表18、19。
(2)、柱内力组合表;见表20、21、22、23、24、25、26。
六、框架梁柱配筋 (一)、框架梁配筋
根据横梁控制截面内力设计值,利用受弯构件正截面承受力和斜截面承载力计算公式,算也所需纵筋及箍筋并进行配筋。
弯矩调幅:考虑到塑性内力重分布,现浇框架的支座调幅系数可采用0.8-0.9,
取0.85,跨中弯矩为组合得最不利内力,故不必调整。
C25混凝土:f c =14.3N/mm 2 ;f t =1.43N/mm 2
;
HPB235:f y =210N/mm 2; HRB335:f y =300N/mm 2
梁截面均为:b ×h=350mm ×600mm
采用单筋矩形截面公式,取mm s 35=α,则:mm h h 56535600'
00=-==(单
排筋);
因1-6层横梁内力比较接近,故选用同一配筋,顶层内力较之小些,因而采用另一配筋处理 (1)、框架梁的正截面承载力计算见表27
表27 框架梁正截面的承载力计算
(2)、框架横梁的斜截面承载力计算见表28
表28 框架梁斜截面承载力计算
由表可知,按构造配置箍筋即可:架立筋选用2¢12 箍筋选用 加密区:¢8@100双肢箍;
其余部分:¢8@150双肢箍;
验算配筋率:
%16.0210
43
.124.024.0%192.0150250101min ,=⨯==>=⨯=⋅=
yv t sv sv sv f f S b A ρρ 框架横梁配筋示意图见《毕业设计图册》所示
七、框架柱的配筋
柱的配筋采用对称式(以利于不同方向风荷载作用),为便于施式,将外柱、内柱的2-6层用同一种配筋,底层为另一种配筋,其内力均由前表查出最不利者,作为计算值。
材料 C25混凝土:f c =14.3N/mm 2 ;f t =1.43N/mm 2
;
HPB235:f y =210N/mm 2
;ξb =0.55
截面 外柱b ×h=500mm ×500mm ,h 0=500-35=465mm(mm s 35=α)
内柱b ×h=500mm ×500mm ,h 0=500-35=465mm (一)、外柱配筋选择(h 0=465mm ),见表29。
由表可知,按计算配筋即可
GB 50011-2001,纵赂钢筋的最小总配筋率: 角柱:0.8%;边柱、中柱:0.6%。
角柱配筋:2
0min '
1860465500008.0mm bh A A s s =⨯⨯==+ρ 2
'
930mm A A s s == 选用:3¢20 2
'
942mm A A s s ==
边柱配筋:20min '
1395465500006.0mm bh A A s s =⨯⨯==+ρ
2'5.697mm A A s s ==
选用:3¢18 2'763mm A A s s ==
(二)、内柱配筋选择(h 0=465mm ),见表30。
由表可知,按计算配筋即可
内柱配筋选用:20min '
1395465500006.0mm bh A A s s =⨯⨯==+ρ
2'5.697mm A A s s ==
选用:3¢20 2'942mm A A s s ==
(三)、框架柱抗剪承载力计算。
由前表查出表大剪力V max ,相应的轴力N 作为控制值,采用HPB235(f y =210N/mm 2
)。
抗剪承载力计算见表31
表31 框架柱抗剪承载力计算
箍筋选用:
加密区:¢8@100双肢箍; 纵筋搭接处:¢8@100双肢箍; 其余部分:¢8@200双肢箍。
(四)框架柱的裂缝宽度:因e 0<0.55h 0,根据《混凝土结构设计规范》的要求,可不必进
行验算。
(五)柱的配筋截面
由框架梁与柱的配筋图可得框架配筋示意图,见《毕业设计图册》。
第Ⅲ部分 楼梯计算
一、梯段板设计
取板厚h=86mm ,约为板斜长的1/30。
板倾斜角625.0240
150
tan ==α,
848.0cos =α。
取1m 宽板带计算。
1、荷载计算
梯段板的荷载计算列于表32。
恒荷载分项系数2.1=G γ;活荷载分项系数4.1=Q γ。
总荷载设计值。
m kN p /54.105.24.1867.52.1=⨯+⨯=
2、截面设计
板水平计算跨度m l n 4.2=,弯矩设计值
m kN pl M n ⋅=⨯⨯==
071.640.254.101.010
122。
板的有效高度mm h 6620860=-=。
145.06610006.90.110071.62
6
201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα计算或查表得921.0=S γ
26
047666
210921.010071.6mm h f M A y s s =⨯⨯⨯==γ,选配Ф8@100,2503mm A s =
分布筋每级踏步1根Ф8。
梯段板配筋见《毕业设计图册》。
二、平台板设计
设平台板厚h=70mm ,取1m 宽板带计算。
1、荷载计算
平台板的荷载计算列于表33。
总荷载设计值m kN p /788.65.24.174.22.1=⨯+⨯=
2、截面设计
平台板的计算跨度m l 60.12/1.02/02.065.10=+-=。
弯矩设计值m kN pl M ⋅=⨯⨯==
738.16.1788.61.010
122
0。
板的有效高度mm h 5020700=-=
072.050
10006.90.110738.12
6
201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα计算或查表得963.0=s γ 26
017250
210963.010738.1mm h f M A y s s =⨯⨯⨯==γ,选配Ф6@100,2283mm A s =
三、平台梁设计
设计平台梁截面尺寸为200mm ×350mm 1、荷载计算
平台梁的荷载计算列于表34。
总荷载设计值m kN p ⋅=⨯+⨯=15.2006.54.189.102.1
2、截面设计
计算跨度m l l n 255.3)20.03.3(05.105.10=-⨯== 弯矩设计值m kN pl M ⋅=⨯⨯==
69.26255.315.208
1
81220
剪力设计值kN pl V n 79.32255.315.205.02
1
=⨯⨯==
截面按倒L 形计算mm h b b f f 5507052005''=⨯+=+=,梁的有效高度
mm h 315353500=-=
经判别属于第一类T 形截面
051.0315
5506.90.11069.262
6
201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα查表得972.0=s γ 26
0291315300972.01069.26mm h f M A y s s =⨯⨯⨯==γ选配3¢12,2339mm A s =
配置Ф6@200箍筋,则斜截面受剪承载力
N
N h s
A f bh f V sv
yv
t cs 3279071911315200
6
.5621025.13152001.17.025.17.000>=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+= 满足要求。
平台梁配筋见《毕业设计图册》。
第Ⅳ部分 基础计算
一、确定基础埋深与桩径
根据已给的地质资料,分析得出,埋至第四层土质上,桩径选择1m ,扩大头为1.5m ,h c =0.5m,h b =0.20m 。
混凝土选用C20。
二计算单桩承载力
由表26查出N max =2837.14KN 。
考虑桩的侧摩。
地质资料:
第一层:新近沉积(厚1.0m )kPa q sik 22=; 第二层:粉质粘土层(厚3.0m )kPa q sik 37=; 第三层:粉质粘土层(厚3.5m )kPa q sik 33=; 第四层:粉质粘土层i kPa q sik 50=,kPa q pk 2500= 单桩竖向极限承载力标准值为
kN
A q l q Q Q Q p
pk p si sik pK
sk uk 85.495816.417869.7805.114.34
1
25000.18.0)5.3330.10.3370.10.1220.1(0.114.3u 2
4
1si = = = =+⨯⨯⨯⨯⎪
⎭
⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯++=∑ψψ查表得65.1=sp γ
kN N kN Q Q Q R sp
uk
p
pk
s
sk
14.283736.300565
.185
.4958max =>==
=
+
=
γγγ
满足要求。
三、配筋
主筋先用8¢10布置,箍筋选 用¢6@250mm ,每根桩内每隔2m 设一道¢12加劲箍筋。
配筋示意图与桩位图见《毕业设计图册》。
参考文献
1、《混凝土结构设计基本原理》
2、《混凝土结构与砌体结构设计》
3、《土力学》
4、《建筑地基基础》
5、《结构力学》(上册)
6、《高层建筑结构设计》
7、《房屋建筑学》
8、《建筑结构CAD-PKPM软件应用》
9、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
10、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
11、《建筑桩基技太规范》JGJ94-94
12、《工程震动与稳定基础》
13、《毕业设计指导》
谢词
感谢我的指导老师李老师,他思想境界的高远、博爱的胸怀、谦逊的品质和严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。
感谢其他老师和同学对我的帮助和指点。
没有他们的帮助和提供资料,仅靠我一个人的力量想在短短的几个月的时间里完成毕业论文是几乎不可能的事情。