1、页眉内容1 页脚内容前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计为多层教学楼,我的题目为长春市盛鑫中学教学楼 。在毕业设计前期,我温习了结构力学 、 钢筋混凝土 、 建筑结构抗震设计等知识,并借阅了抗震规范 、 混凝土规范 、 荷载规范等规范。在毕业设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的四个月里,在老师的帮助下,经过资料查阅、设
2、计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时,进一步了解了 Excel。在绘图时熟练掌握了 AutoCAD,结构设计时了解了 PKPM,TSZ 等软件的使用。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。二零一二年 六月内容摘要本设计的题目为长春市盛鑫中学教学楼设计。建筑主体为 5 层,总建筑面积为 6043.1m2,建筑总高度为 19.2m,抗震设防
3、烈度为 7 度,抗震等级为三级。结构采用钢筋混凝土框架形式及独立的钢筋混凝土柱下基础。本设计主要进行了结构方案中横向框架 A、B、C、D 轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力) 。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,找出最不利的一组或几组内力组合,选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。AbstractThe design for th
4、e topic of changchun city ChengXin secondary 页眉内容2 页脚内容school buildings design . The architecture has five stories and. Its whole floorage is 6043.1m2, its top is 19.2m high. The earthquake intensity is 7. Style of the building is totally frame structure of reinforced concrete. The foundation of the
5、 building is the single footing stand.The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis A、B、C、D. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-dis
6、placement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial fo
7、rce ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse interna
8、l force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder wh
9、ose shop drawings are completed in the end.第一部分 建筑设计第一章 设计总说明1.1 工程名称:长春市盛鑫中学教学楼1.2 工程概况:本工程建筑面积: 6043.1m2;使用年限为 50 年;建筑耐火等级二级,建筑抗震设防烈度为七度。1.3 标高位置:本工程室外地面设计标高为-0.450,室内外高差 0.450;1.4 结构形式及墙体材料:结构形式:本工程为框架结构墙体材料:1、砌体材料采用 190 厚炉渣空心砌块;2、砂浆为 M5.0 水泥砂浆;3、外墙采用 190 厚砌块加 60 厚保温层, (按 310 厚计算) ;1.5 门窗工程:页眉内容3
10、 页脚内容外窗为白色单框双玻璃塑钢窗。1.6 防水工程:1.本工程防水等级为三级。2.柔性防水选用高分子复合卷才 SBS 一层,女儿墙、雨水口出屋面管道级其它阴阳角等重点防水部位附加卷才 一道,具体构造详见DBJT201-91 。1.7 装饰工程:1、外墙装饰见立面图。2、所有室内木门刷清漆三遍,刷油前先做刮腻子,砂纸打平,刷底油等基层处理。3、全部外露铁件均刷防锈漆一遍,达到二级耐火等级要求,所有木构件均刷防腐漆。1.8 其它:1、凡本图未表明地方均遵照国家有关规范,规程施工;2、对本图所提供的门窗类别、材料、室内外装修材料及做法,由其它原因变更时应由建设单位会同设计单位商定后进行调整; 3
11、、本工程采用标准图无论采用局部或全部,施工中均应结合本工程协调处理;4、本工程中排水、暖通、电气、通讯等各专业在施工过程中应协调且与土建专业预留孔洞沟槽,避免在墙体或者楼板上凿洞及出现明线或管线相互干扰现象,准确预埋管件;5、外墙面施工前应先做出样板,待建设单位和设计单位同意后方可施工。第二章 设计内容本部分设计包括建筑图纸 7 张表 1 建筑成果图纸名称 比 例 图 幅 图 号建筑总说明 见图 A1 6-1首层平面图 1:100 A1 6-2标准层平面图 1:100 A1 6-3正立面图 1:100 A1 6-4剖面图及节点详图 1:100 A1 6-5楼梯详图 1:100 A1 6-6第二
12、部分 结构设计第一章 工程概况1.1 工程概况页眉内容4 页脚内容建筑介绍:长春市育才高层培训中心建筑面积约 6043.1m2盖均采用现浇钢 筋混凝土框架结构,楼板厚度取 120mm,填充墙采用陶粒混凝土砌块。主体为十层的钢筋混凝土框架结构,建筑平面为平面矩形。局部突出屋面的楼梯间,层高为3.5。柱网与层高:本工程采用柱距为 8.4m,1 层层高 3.9m,25 层层高 3.6m,示意图如下:图 1-1 柱网布置图承重方案的选择:纵横向混合承重,纵横向都设主梁,两个方向刚度近似相等。竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。1.2 设计
13、条件:气象条件:基本风压:0.65KN/m 2,基本雪压:0.35KN/m 2。抗震设防:设计要求抗震设防烈度为 7 度。工程地质条件:见勘探地质报告屋面及楼面作法: 屋面:4 厚 SBS 防水层,20 厚 1:3 水泥找平层,80 厚阻燃聚乙烯泡沫塑料保温板, 2 厚 SBS 改性沥青隔气层,120 厚钢筋混凝土屋面板,刮大白;楼面:10 厚 1:1 水泥砂浆,贴地面砖素水泥檫缝,20 厚 1:3 水泥砂浆找平层,120 厚钢筋混凝土板,刮大白;材料:柱混凝土等级为 C30,HRB400;梁混凝土等级为 C30, HRB400;板混凝土等级为 C30,HRB300,基础混凝土等级 C30,H
14、RB335,地梁钢筋 HRB400,箍筋采用HPB300.页眉内容5 页脚内容第二章 构件尺寸确定及荷载汇集、梁、柱截面及柱高的确定本房屋主体结构为 5 层,一层 3.9m,二到五层高均为 3.6m。填充墙采用190mm 厚炉渣空心砌块。楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚为150mm。梁截面高度按跨度的 1/121/8 估算,宽度按高度的 1/21/3 估算。梁、柱采用混凝土的设计强度为 C30(f c=14.3 N/mm2,ft=1.43 N/mm2) 。梁的截面尺寸如表 1表 1 梁的截面尺寸(mm)柱的截面有公式 估算。由该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值cNAf=0.75
15、,一 五层采用 C30 混凝土。各层重力荷载代表值近似取 15KN/m2。由图1 知可知边柱及中柱的负载面积分别为 8.43.45m2和 8.45.1m2。故第一层柱的截面面积为边柱 Ac =210763.6364mm23.1475.083.13中柱 Ac =299580.4196mm22柱截面采用正方形,则边柱和中柱截面分别为 557mm557mm 和 650mm650mm。故柱采用正方形截面,一层柱截面为 600mm600mm二五层柱截面为 550mm550mm。基础采用独立基础,基础埋深为 1.70m。取柱的形心线作为柱的轴线;两轴线取至板底,25 层柱的高度即为层高。底层柱高度从基础顶
16、面取至一层板底,即混凝土强度等级横梁(bh) 纵梁(bh)次梁(bh)AB 跨、CD 跨 BC 跨C30 350600 350600 350600 300400页眉内容6 页脚内容H=3. 9+0.45+1.7-1-0.1=4.95m。2.3 荷载计算:一、屋面、楼面活荷载标准值根据荷载规范GB5009-2001 第,屋面活荷载标准值取值如下: 教室、实验室、办公室 2.0KN/ m 2厕所 2.0KN/ m 2走廊、门厅、楼梯 2.5KN/ m 2不上人屋面 0.5KN/ m 2屋面雪荷载标准值 SK=urS0=1.00.5=0.5 KN/m2二、屋面、楼面恒荷载标准值1、屋面永久荷载标准值
17、(不上人)20 厚混合砂浆抹面刮大白 0.44KN/ m2150 厚现浇钢混屋面板 3.75KN/m220 厚 1:3 水泥沙浆找平层 0.4 KN/ m2120 厚水泥膨胀珍珠岩保温层 0.42KN/ m2APP 卷材防水层 0.4 KN/ m2混合沙浆抹面 20 厚 0.0217=0.34 KN/m 2合计 5.75KN/m 22、1-9 层楼面永久荷载标准值地面砖面层(水泥打底) 0.55KN/m 2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平 0.0220=0.4KN/m 2 150 厚钢筋混凝土板 250.15=3.75KN/m 2 混合沙浆抹面 20 厚 0.0217=0.34 KN/m 2合
18、计 5.04KN/m 2 3、厕所自重均布荷载瓷砖地面 0.55 KN/m 220 厚水泥砂浆防水保护层 200.02=0.40 KN/m 2地面防水层 0.05 KN/m 2100 厚钢筋混凝土板 25 0.1=2.5 KN/m 2混合沙浆抹面 20 厚 0.0217=0.34 KN/m 2合计 3.94 KN/m 24.楼梯自重均布荷载地面砖面层(水泥打底) 0.0120=0.2 KN/m 2楼梯板重(按 250 厚钢筋混凝土板等效) 0.2525=6.25 KN/m 2混合沙浆抹面 20 厚 0.0217=0.34 KN/m 2 合计 6.90 KN/m 2三、梁、柱自重梁.柱可根据截面
19、尺寸、材料容重及粉刷计算出单位长度上的重力荷载,抹页眉内容7 页脚内容灰近似按加大梁宽及柱宽考虑。具体见下表: 梁、柱自重 表 2层次构件 计算宽度计算长度容重(KN/m3) g(KN/m)li(m)n Gi(KN) Gi(KN)纵梁 0.35 0.6 25 1.05 5.51 8.4 28 985.29纵次梁0.3 0.4 25 1.05 3.15 8.4 1(2) 35.53横梁 0.35 0.6 25 1.05 5.51 6.9 16(8)483.84横次梁0.35 0.6 25 1.05 5.51 6.9 14(1)239.351层柱 0.6 0.6 25 1.10 9.9 4.75
20、32 1692.91744.01纵梁 0.35 0.6 25 1.05 5.51 8.4 28 998.09纵次梁0.3 0.4 25 1.05 3.15 8.4 1(2) 35.53横梁 0.35 0.6 25 1.05 5.51 6.9 16(8)495.94横次梁0.35 0.6 25 1.05 5.51 6.9 14(1)244.582-5层柱 0.55 0.55 25 1.10 9.9 3.6 36 1283.041774.14四、墙体自重墙体采用 190 厚陶粒空心砌块。外墙贴面瓷砖,60 厚 SBS 保温层,内墙均为20 厚抹灰。1.外墙自重:瓷砖 0.5 KN/m 260 厚
21、EPS 保温板 0.060.5=0.03 KN/m 220 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 KN/m 2190 厚空心砌块 7.860.19=1.49 KN/m 2混合沙浆抹面 20 厚 0.0217=0.34 KN/m 2合计 2.76 KN/m 2 2.内墙自重:190 厚空心砌块 7.860.19=1.49 KN/m 2两侧混合沙浆抹面 20 厚 20.0217=0.68 KN/m 2合计 2.173 KN/m 2 3.女儿墙自重标准值女儿墙采用 100 厚现浇钢筋混凝土,其高度为 500mm 和 1500mm,外贴瓷砖(0.5KN/ m 2 ),故女儿墙自重:页眉
22、内容8 页脚内容250.17.50.612+250.14.20.66250.260.64=417.6KN2.4 重力荷载代表值:顶层重力荷载代表值:屋面及女儿墙自重+纵横梁自重+半层柱和墙体重量+50 屋面雪荷载。 其他各层重力荷载代表值:屋面活荷载+楼板自重+纵横梁自重+楼面上、下半层的柱和墙体自重+50%楼面均布活荷载。以第四层 G3 为例说明计算过程:G3=0.5693.45 + 0.51364.43 + 0.586.34 + 0.5664.8 + 3997.834 + 0.51843.03 + 0.565.616 + 489.76 + 0.51587.15 + 1439.69 + 0.
23、51140 + 0.5950=10635.02KN第三章 水平荷载作用下侧移验算3.1 计算 D 值:一、梁、柱的线刚度计算计算梁的线刚度时,考虑到现浇楼板的作用,一边有楼板的梁截面惯性矩取 =1.5 0,两边有楼板的梁的惯性矩取 =2 0 ,I 0为按矩形截面计算的梁截I面惯性矩。线刚度计算公式 = ,各梁、柱的线刚度计算结果如下表所示。 iEIL柱的线刚度 ic 计算表 表 3层 次 Ec(N/mm2)bh(mmmm) Hc(mm)Ic=bh3/12 ic=EcIc/Hc25 3.25104 550*550 3600 1.081010 9.7510101 3.25104 600*600 5
24、100 2.001010 12.761010二、计算各柱抗侧移刚度 值DD值是使柱上、下端产生单位相对位移所需施加的水平力,计算公式为,各柱的抗侧移刚度见下表 421cihD1/D2=9.53/13.43= 0.7110.7 故该框架为规则框架3.2 侧移验算:一、结构自振周期计算按顶点位移法计算,考虑轻质填充墙对刚度的影响,取基本周期调整系数0=0.60,计算公式为 ,式中 为顶点位移(单位为 m) ,按 D 值T017.T页眉内容9 页脚内容法计算,见表 5:表 5D值计算 表 4层 次 柱种类 各种柱根数 K c D(N/mm) D(N/mm)KZ1 6 0.30 0.35 5.5110
25、4KZ2 4 0.97 0.49 7.7110KZ3 10 0.40 0.38 5.98104KZ4 10 1.30 0.55 8.6510四五层KZ5 2 1.20 0.53 8.3410422.69105KZ1 6 0.36 0.36 3.2510KZ2 4 1.18 0.53 4.79104KZ3 10 0.48 0.40 3.6110KZ4 10 1.57 0.60 5.42104二、三层KZ5 2 1.45 0.57 5.151013.43105KZ1 6 0.44 0.39 2.30104KZ2 4 1.43 0.56 3.3010KZ3 10 0.58 0.42 2.47104K
26、Z4 10 1.91 0.62 3.6510一层KZ5 2 1.76 0.60 3.531049.53105页眉内容10 页脚内容=0.66sT017.二、水平地震作用及地震剪力计算:该工程结构高度不超过 40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算如下:Geq=0.85Gi =0.85106341.76=90390.5 KN由水平地震影响系数 曲线来计算 :11=(Tg/T1)0.9 max =(0.35/0.66)0.90.08=0.03FEk=1Geq=0.0390390.5=2711.72 KN因为 1.4Tg=
27、1.40.35=0.49sT1 =0.66s,则应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加水平地震作用系数 n 查表得:n=0.08T1+0.01=0.080.66+0.01=0.0628各质点横向水平地震作用按下式计算:Fi=GiHiFEk( 1-n ) /( G kHk)=2541.42GiHi/(G kHk)地震作用下各楼层水平地震层间剪力 Vi:Vi=Fk(i=1,2,n) 计算过程如下表:表 6 三、水平地震作用下的位移验算:水平地震作用下框架结构的层间位移 ( u ) i和顶点位移 u i分别按下列公式计层次5 10524.36 62652.23 22.6910527.61 303.81
28、4 10524.36 73176.59 22.6910 32.25 276.203 10635.02 83811.61 13.4310562.42 243.952 10042.14 93853.75 13.4310 69.90 181.531 12488.01 106341.76 9.53105111.63 111.63层 次 Hi(m) GiHi(KN.m) GiHi/G jHj Fi(KN) Vi(KN)5 18.3 192595.79 0.093 236.35 2165.34 15.3 161022.71 0.078 198.23 2363.533 12.3 130810.75 0.06
29、3 160.11 2523.642 8.7 87366.62 0.042 106.74 2630.381 5.1 63688.85 0.031 78.78 2709.16页眉内容11 页脚内容算: ( u ) i = Vi/D ij; u i= ( u ) k。各层的层间弹性位移角 e=( u ) i/hi,根据抗震规范 ,考虑砖填充墙抗侧力作用的框架,层间弹性位移角限值 e30m,地处抗震设防烈度为 7 度的长春地区,因此该框架为二级抗震等级。6.2 框架梁内力组合梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、负弯矩及剪力,跨中截面一般为跨中正截面。据本工程实际情况,考虑
30、五种内力组合:1.2SGK+1.4SQK ;1.35SGK +1.0SQK ;1.2SGE +1.3SEk ;1.2(SGk+0.5S Qk)+1.3SEk;1.2(SGk+0.5S Qk)+1.0SEk 。考虑到钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质,在竖向荷载下可以适当降低梁端弯矩,进行调幅(调幅系数取 0.8) ,以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。一、跨中弯矩计算及组合为简化起见,取跨中弯矩为跨间最大弯矩值,则计算方法如下:以 5 层边梁为例:(1)竖向荷载作用下对 A 点取矩,M A=0VB =2.827.57.5/2+19.76+18.713.3/2+(91.27-84.26)/7.5=6
31、1.97 KN对 C 点取矩,M C=0MC=61.977.5/2-2.827.52/8-18.713.32/8-19.762.35+84.26/2-91.272=47.16 KNm(2)竖向活载作用下对 A 点取矩,M A=0VB = 1.917.5+1.823.37.5/2+8.46-8.21/7.5=4.95KN对 C 点取矩,M C=0MC = 4.957.5/2-1.823.32/8-1.912.35-8.462+8.21/2=3.02KNm(3)地震作用下MC=(7.5/2-2.56)17.91/2.56=8.33KNm其他各层计算均按此法,计算从略。跨中弯矩组合(KN.m) 表
32、13页眉内容16 页脚内容6.3 框架柱内力组合柱内力控制截面一般取柱上、下端截面,每个截面上有 M、N、V。由于柱是偏心受力构件且一般采用对称配筋,故应从上诉组合中求出下列最不利内力:及相应的 N M=271.88KNm N=4805.4kNmaxM及相应的 M M=160.43KNm N=1583.54kNin及相应的 M M=251.77KNm N=4805.4kNmax6.4 框架内力调整一、强柱弱梁调整一、二、三级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于 0.15 者及框支梁与框支柱的节点外,柱端组合的弯矩设计值应符合下式的要求:式中, 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩
33、设计值cM之和,上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析来分配;b节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和;柱端弯矩增大系数;二级框架为 1.2。c为了避免框架柱脚过早屈服,二级框架结构的底层柱下端机面的弯矩设计值,应乘以增大系数 1.25。底层是指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。以节点 2 为例进行调整:节点左、右梁端弯矩 M b = 194.07KN.m6 5 4 3 2 1M 恒 65.90 38.11 64.25 64.63 76.70 78.73M 活 15.86 12.26 15.44 15.35 21.34 21.75M 震 29.57 26.31 26.16 25.
34、36 35.38 28.501.2重力+1.3震94.4 122.80 120.37 119.73 150.84 144.58页眉内容17 页脚内容节点上、下柱端弯矩 M c = cM b =1.2194.07 = 232.88 KN.m在节点处将其按弹性弯矩分配给上、下柱端,即:M2 上 =90.83232.88/(90.83+124.17)= 98.38 KN.mM2 下 =232.88-98.38=134.50 KN.M其他层柱端弯矩的调整用相同的方法,计算结果如下:横向框架 A 柱柱端组合弯矩调整 表 14层次 5 4 3 2 1截面 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱
35、顶 柱底M c = cM b 157.50 185.78 170.43 215.06 172.07 232.15 217.31 227.47 264.26 118.35N 2454.03 2494.1 2882.2 2922.303310.37 3358.48 3787.35 3835.47 4264.34 4357.15说明:上两表中 M 单位为 KN.m,N 单位为 KN.横向框架 B 柱柱端组合弯矩调整 表 15层次 5 4 3 2 1截面 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底M c = cM b 305.97 356.55 349.68 382.85 385.59
36、 460.83 469.32 520.02 487.68 339.85N 3180.56 3216.20 3822.293857.934506.52 4549.28 5279.17 5321.95 6006.75 6089.252、强剪弱弯调整(1)梁的强剪弱弯调整抗震设计中,二级框架梁和抗震墙中跨高比大于 2.5,其梁端剪力设计值应按下式调整:V = vb(M lb + M rb)/l n + V Gb,其中: vb=1.2 以第六层 AB 跨为例,说明计算过程受力如图所示:由跨中弯矩计算易知,V Gb = 62.32+0.54.95=64.80KN;ln = 7.5-0.5 = 7.0 m
37、综上知,取左震作用下 AB 梁端的弯矩进行调整。V = vb(M lb +M rb) /ln +V Gb =1.2(120.69-30.05)/7.0+64.80 =80.33 KN 同理可求出其他各层各跨的剪力调整值。(2)柱的强剪弱弯调整例:A 柱第六层:M 上 +M 下 = 152.40+111.94= 264.34 KNm调整: V C = 1.2(M 上 +M 下 )/h页眉内容18 页脚内容= 1.2(151.1+98.38)/2.88= 103.95 KN同理可求出其他各层各跨的剪力调整值。第七章 截面设计7.1 框架梁以第一层的 AB 跨梁为例,说明计算方法和过程,其他各梁的配
38、筋计算见表中。一、梁的正截面受弯承载力计算从梁的内力组合表中选出 AB 跨跨间截面及支座截面的最不利内力,进行配筋计算:支座 A: M max = 318.84 KNm RE Mmax = 0.75318.84= 239.13 KNm支座 B 左: M max = 302.53 KNm RE Mmax = 0.75302.53= 226.90KNm跨 间: M max = 84.96KNm RE Mmax = 0.7584.96 = 63.72 KNm当梁下部受拉时按 T 形截面设计,当梁上部受拉时,按矩形截面设计,翼缘计算宽度当:按计算跨度 考虑: bf , =l0/3 =(7.5-0.7)
39、/3.3 = 2233 mm0l梁净距 考虑: bf , =b+ Sn =250+*(4200-250) = 4200 mmns按翼缘高度 考虑: h 0 =h- as =550-35 =515mm,fhf,/ h 0=0.230.1;这种情况不起控制作用,故取 bf, =2233 mm梁内纵筋选 HRB400( ), ,混凝土等级为236/yfNm518.0bC30(fc=14.3 N/mm2) 。下部跨间截面按单筋 形梁计算,因为:T1fcbf,hf, ( h 0- hf, /2)= 1.014.32233120(515-120/2)= 1743KNm 63.72KNm 属第一类 T 型截
40、面 s=M/( 1fc bf, h02=63.72106/(1.014.32233515 2)= 0.008 =1-(1-2 s) 1/2 = 0.008 0.25%,满足要求。跨中配筋率应大于 和 中的较大值。20.ytf/45将下部跨间截面 3 根 20 的 HRB400 的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(As=603mm2),再计算相应的受拉钢筋 ,即支座 A 上部:sM= s 1fc b h02 + fyAs(h0-as) s=M- fy, As, (h0- as)/( 1fcbh02)=239.13106-360603(515-35) /(1.014.3250515 2
41、)=0.142 =1-(1-2 s) 1/2 = 0.153 0.3%,A s, / As=603/1570= 0.380.3满足要求。二、梁的斜截面受剪承载力计算(1)验算截面尺寸:h w= h0 =515mmhw/ b = 515/250 = 2.06 V =115.89 KN故截面符合条件。(2)验算是否需要计算配置箍筋按均布荷载计算(集中力产生的剪力占总剪力的比例 V =115.89KN 可知,需按构造配箍。页眉内容20 页脚内容(3)箍筋选择及梁斜截面受剪承载力计算箍筋用错误!未找到引用源。级 Q235 热扎钢筋, fyv = 210N/mm2.梁端加密区箍筋取 2 肢 8100,则
42、=0.421.43250515+1.25210101565/10000.421.5svtyAfbhfh= 213.87 KN V =115.89 KN加密区长度取 0.9m,非加密区箍筋取 2 肢 8150,箍筋设置满足要求。其它梁的配筋计算见下表: 表 16层次 截面M(KNm) As, ( mm2)As( mm2)实配As( mm2) As/As(%) 配箍A -104.31 0.027 461 596 416(603)支座 BL -93.15 2轴压比:N/f cmbh0 = 6089.25 103/19.1700660 = 0.692 0.0782 0.0412 0.572 0.472
43、 0.942 0.4352 0.792 0.69 5,故应考虑偏心矩增大系数 。 1 =0.5fcA/N = 0.519.17002 /(6089.2510 3)=0.77 0.8%三、柱斜截面受剪承载力计算(以第一层 B 柱为例计算)查表可知:框架柱的剪力设计值 V c= 252.52KN页眉内容23 页脚内容剪跨比 = 4.973.0,取 = 3.0轴压比 n = 0.77对于剪跨比大于 2 的柱,V c=252.52 KN Vc = 252.52KN 按构造配箍筋,柱端加密区箍筋选用 4 肢 14100。由轴压比 n = 0.77,查表得 v = 0.164,则加密区的最小体积配筋率:
44、v,min= vfc/fyv=0.16419.1/210 = 1.49 %又 柱的体积配筋率 v=(A svili)/s/A cor注:A svi、l i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。所以 v=(A svili)/s/A cor =6156602/ 6602 /18 = 1.86% 满足要求 非加密区还应满足 s fo=21.000mm,不满足规范要求!八、裂缝宽度验算:1.跨中 X 方向裂缝1) 计算荷载效应Mx = 表中系数(gk+qk)*Lo 2= (0.0171+0.0492*0.200)*(5.040+2.000)*4.
45、22= 3.352 kN*m页眉内容28 页脚内容2) 光面钢筋,所以取值 vi=0.73) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力sk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 =3.352106/(0.87*80*251)=191.854N/mm4) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*100=50000 mm 2te=As/Ate (混凝土规范式 =251/50000 = 0.0050因为 te=0.0050 0.01,所以让 te=0.015) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 =1.1-
46、0.65*ftk/(te*sk) (混凝土规范式 =1.1-0.65*2.010/(0.0100*191.854)=0.4196) 计算单位面积钢筋根数 nn=1000/dist = 1000/200=57) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径 deqdeq= (n i*di2)/(n i*vi*di)=5*8*8/(5*0.7*8)=118) 计算最大裂缝宽度max=cr*sk/Es*(1.9c+0.08*Deq/te) (混凝土规范式 =2.1*0.419*191.854/2.0105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)=0.1092mm 0.30, 满足规范要求2.跨中 Y 方向裂缝1) 计算荷载效应My = 表中系数(gk+qk)*Lo 2= (0.0492+0.0171*0.200)*(5.040+2.000)*4.22= 6.539 kN*m2) 光面钢筋,所以取值 vi=0.73) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力sk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 =6.539106/(0.87*80*359)=261.701N/mm4) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*100=50000