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类型结构CAD(广夏)计 算教程.doc

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:2108959
  • 上传时间:2018-08-31
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    结构CAD(广夏)计 算教程.doc
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    1、结构 CAD 讲义曾 燕 编 广东水利电力职业技术学院二 OO 九年四月一、课程的地位、作用和任务 建筑结构 CAD 是土木工程专业新增的一门选习课程,是一门理论与实践紧密结合的专业课,可为本专业一些专业课程的课程设计以及毕业设计提供电算分析方法的基础和计算机绘图的技能,也是高职专业能力培养的骨干课程之一。计算机在建筑结构中的应用已非常广泛,为了使学生毕业后能立即适应设计、科研工作环境,有较好的动手操作能力,适应社会的需要,特开设本课程,这就是本课程的主要任务。二、教学内容和教学要求1介绍计算机在建筑结构中应用的发展过程,简单介绍在建筑结构应用中常用的几种软件,主要分为绘图软件和计算分析软件。

    2、2介绍第一部分 绘图软件部分( AUTOCAD 绘图软件) 。在这一部分主要让学生初步掌握 AUTOCAD 基本绘图方法和操作方法,熟悉一些常用基本命令,为学生以后自学掌握其他高级命令操作打下基础。3结构设计 结构布置,规范的使用,结构设计构造。4介绍第二部分 计算分析软件。这部分主要介绍广厦建筑结构CAD(建筑结构通用分析与设计软件 GSSAP) ,让学生掌握这些程序的一般概念和特点,基本的分析原理以及操作方法和步骤。这门课程在讲解的同时应和上机操作相结合,培养学生动手操作的能力。附录 A: 学生练习操作用图 招待所建施图(共九张)3结构设计 结构布置,规范的使用,结构设计构造。 (广厦计算

    3、软件使用)3.1. 概述3.1.1 框架结构的特点和适用范围框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系,节点全部或大部分为刚性联接。框架结构特别适合于办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓及住宅类建筑中采用。但是,由于框架结构构件的截面尺寸一般都比较小,它们的抗侧移刚度较弱,随着建筑物高度的增加,结构在风荷载和地震作用下,侧向位移将迅速加大。为了不使框架结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密,框架结构一般只用于层数不超过 20 层的建筑中。3.1.2.设计阶段的划分建设项目一般按初步设计、施工图设计两个阶段进行;技术上复杂的建设项目,根据主管部门的要求,可按初步设计、技术设

    4、计和施工图设计三个阶段进行。小型建设项目中技术简单的,经主管部门同意,在简化的初步设计确定后,就可以做施工图设计。3.1.2.1 设计依据1、业主功能使用要求;2、建筑设计方案(满足业主要求) ;3、建筑物地质条件;4、建筑结构设计规范及相关法规。3.1.2.2 初步设计1、确定结构和基础方案;2、确定结构材料;3、确定荷载(活荷载值按建筑结构荷载规范考虑) ;4、绘制结构平面图(初选柱、梁、板)和基础结构图;5、初步计算(计算机采用结构设计程序计算) ;6、交校审,修改,出图。3.1.2.3 施工图设计1、对照初步设计审查批文,修改初步设计;2、与各工种协调;3、确定结构施工图;4、详细计算

    5、。5、根据抗震设防烈度、结构类型、地质土场地土类别和建筑物高度符合结构图柱、梁配筋构造,绘制结构总说明;6、根据各工种设计图,修正结构施工图;7、交校审,修改,出图。3.1.2.4 图纸会审3.1.2.5 施工现场配合3.2 结构布置及板梁计算梁、板、柱的结构平面图布置;根据荷载传给板、梁、柱的力及板、梁、柱自重力画出受力图;3.2.1.计算书的规格及要求计算书一律用 16 开白纸或计算纸,上边或左边预留空 2 作装钉或作标题用。计算某一构件时,应在计算书页左侧写上构件编号和截面尺寸,在计算书页右侧画出计算简图。计算完毕,应将结果简单标示在计算简图的适当位置。计算书装钉好后配上封面及目录,标上

    6、页数。对计算书的基本要求是:完整、清楚、整洁,计算步骤有条理,引用数字有依据。计算书可以用铅笔或其他笔书写。3.2.2.结构布置梁、板、柱的结构平面图布置;根据荷载传给板、梁、柱的力及板、梁、柱自重力画出受力图;3.2.2.1 设计技术条件计算书首页对所承担的设计项目列出设计依据和设计要求,统称为设计技术条件。如工程所在地区的基本风压值、抗震设防烈度、建筑物的重要性、场地的地质情况及采用的基础型式、采用的结构体系及计算方法、选用材料及其设计计算强度、伸缩缝或沉降缝的设置和要求、各种用途的房间及构件的使用荷载、特殊构件的构造处理等。设计人应将所设计工程的这些技术条件写出,送交校对、审核。设计人应

    7、根据校对、审核批准后的技术条件进行设计和计算。3.2.2.2 结构布置简图结构布置简图可用 16 开白纸绘制,或用 TBSA 计算结果的结构平面截面草图。应包括柱网布置、梁板布置及编号等,它是以后计算、检查的依据,应附在计算书的首页。3.2.2.3 柱网布置及梁板布置柱网布置的原则是应使纵、横向框架梁连通,形成横向框架和纵向框架体系,增强整个结构的侧向刚度,以承受地震作用引起的水平荷载。柱网和梁格尺寸除应满足建筑使用要求外,还应考虑到结构的合理性、经济性。对于多层住宅建筑,可采用每个开间布置一榀框架。对于首层为商场或车库的综合楼,也可以两个开间布置一榀框架,但梁、柱尺寸均要加大。除柱网纵横向均

    8、设框架梁外,是否需要次梁要作具体分析。一般在较大孔洞的四周、非轻质隔墙下和较重设备下应设置次梁支承(若次梁跨度很小也可以不设次梁,而在楼板内相应位置另加 212 即可) 。住宅房间内为美观计尽量不设次梁,可做成双向板。阳台可做成悬挑板式或伸臂梁式,其中伸臂梁式阳台刚度及可靠性较好,建议优先采用。3.2.2.4 梁板柱编号编号应按顺序进行,以利于查找。可从结构平面的一角开始,逐步扩散进行。 (例如左下角开始,由左向右,由下向上进行梁板柱编号。 )构件的代号统一规定如下表:名称 代号 名称 代号板 B 次梁 L悬挑板 XB 伸臂梁 XL梯段板 TB 梯梁 TL框架梁 KL 主梁 ZL过梁 GL 圈

    9、梁 QL连系梁 LL 吊车梁 DCL柱 Z 墙 C柱基础 ZJ 墙基础 CJ注: 1. 当为屋面构件时,在代号前加 W。2. 当为基础构件时,在代号前加 J。3. 当为预制构件时,在代号前加 Y。梁的编号,统一按下列方式表达:ABCDE(其中 C、 D、 E 为下标)注: A表示所在楼层;B表示梁的代号:C表示梁的编号;D表示梁的跨次;当伸臂时,用 X 表示。E表示细节区分,若无区分时,可不填;当 D 为伸臂用 X 表示例: WL23表示屋面次梁第二号第 3 跨;3KL4X1表示三层框架第四号伸臂 1。2L7表示二层次梁第七号。 (跨数为 1 可不标跨次)3.2.3.梁板截面选择梁板截面的最小

    10、高度根据刚度要求(高跨比)确定,一般可不必验算其变形。根据楼面荷载的大小,可参考下列数据初估:厚板 h=L/40L/35(楼梯厚板厚 h=L/30L/25)悬挑板厚 h=L/10L/12次梁 h=L/18L/12主梁 h=L/12L/8伸臂梁 h=L/6L/5当活载较大时宜采用较大的截面高度 h。梁的截面宽度 b均为其高度 h的 1/31/2。例如,对一般多层住宅结构,可选用如下经验值(仅供参考):单向板 h=8cm 9cm双向板 h=9cm 10cm ( L=33.6m )框架梁 200400, 200500, 200400次梁 150300, 150350, 200400梯梁 150300

    11、, 200400伸臂梁 200350400 ( L=1.2 1.5 m )3.2.4.荷载计算活荷载 风荷载、人群荷、雪荷载、地震荷载等活荷载(按当地的荷载规范考虑)永久荷载(恒荷载) 板、梁(自重荷载)等1)荷载取值各种恒载标准值和活荷载标准值的取值详见 建筑结构荷载规范 ( GB50009-2001 06 版) 。宜将各种构件的单位荷重先行计算出来,以便在构件内力计算时查用。下面结合多层住宅建筑举例说明。2)屋面板荷载(以下是设计院常用数据)南方建筑常用架空大阶砖或膨胀珍珠岩隔热层,其自重按实际构造通过计算确定。不上人面屋:架空隔热层自重标准值为 1.5kN/m2钢筋混凝土结构屋面,其均布

    12、活荷载的标准值为0.7kN/m2上人面屋: 120 高架空隔热层自重标准值为 1.6kN/m2180 高架空隔热层自重标准值为 1.95kN/m2钢筋混凝土结构屋面,其均布活荷载的标准值为1.5kN/m2坐砌大阶砖、膨胀珍珠岩隔热层:隔热层自重标准值为 1.0kN/m23)楼面荷载(以下是设计院常用数据)楼面荷载及常用材料自重详见 荷载规范 ( GBJ 987 或 GB5009-2001) 。常用材料自重钢筋混凝土 25kN/m3素混凝土 24kN/m3水泥砂浆 20kN/m3混合砂浆 17kN/m3贴面类地面(包括 20mm 厚水泥砂浆打底) 1.0kN/m2花岗岩类地面(包括 20mm 厚

    13、水泥砂浆打底) 1.0kN/m21.2kN/m2例 1 计算楼板的外荷载(广厦计算软件使用数据。有截面厚度的板,其自重程序自动导荷。 )某住宅板(计算跨度 03.9lm) ,厚度按构造要求取80/426/5hml。( 1)普通板荷载恒载标准值抛光砖地面层(包括 20mm 厚水泥砂浆打底) 1.020mm 混合砂浆顶棚抹灰 0.217.3421.34/kgNm恒载标准值 活荷载标准值 .0kq( 2)卫生间板荷载(某住宅)恒载标准值防滑砖地面层(包括 20mm 厚水泥砂浆打底)1.020mm 水泥砂浆顶棚抹灰 0.2.40350mm 回填物 (焦碴混凝土 ) .351.926/kgNm恒载标准值

    14、 26.0/kg活荷载标准值 q4)梁自重计梁自重有两种方法 :扣板重,加梁粉刷;不扣板重,不加粉刷。按第二种方法计算较简便,一般当梁的截面尺寸不大时,其计算精度已能满足工程计算要求。5)砖墙自重砖墙均布线荷载 = 砖墙及墙面自重 墙高= 砖墙及墙面自重 (层高 梁高)例 2 计算楼板梁的外荷载(广厦计算软件使用数据。有截面尺寸的梁,其自重程序自动导荷。 )某住宅墙(层高 3.0Hm) ,外墙、分户墙厚度 180m,户内隔墙厚度 10m。墙体材料采用普通(粘土)砖;外墙 15 厚 1: 3 水泥砂浆打底,面贴外墙砖;内墙 15 厚 1: 1: 6 水泥石灰砂浆打底,乳胶腻子刮面,漆乳胶漆二遍。

    15、( 1)外墙荷载 (KL1 梁 )恒载标准值180mm 厚普通(粘土)砖 180.3.67./kNm( )外墙面抹灰 .5120/( )内墙面抹灰 684( )恒载标准值 (7.120.4)9kg/kNm( 2)内墙荷载 (L2 梁 )恒载标准值120mm 厚普通(粘土)砖 180.3.5.724/kNm( )内墙面抹灰 20.36.51.908/kNm( )恒载标准值 (5.1.98)7.kg/kNm 墙上开有门窗洞时,为简化计算,可视门窗洞面积大小,乘以经验折减系数 0.7 0.9。 1:20踏 步 大 样阳台栏河,应不少于按 120mm 墙双面粉刷计算。有较大花槽时,需按实计算。栏河垂直

    16、活荷载标准值取 0.5KN/m。常用粘土砖和灰砂砖自重(包括批挡层重)120 厚 3.00 2/kNm180 厚 4.25240 厚 5.40例 3 计算梯板、梁传给框架梁、柱的外荷载(广厦计算软件使用数据。有截面尺寸的梁,其自重程序自动导荷。 )( 1) TB1 梯段板荷载 (折线板厚: h=110mm,某住宅 )恒载标准值20mm 水泥砂浆面层 0.2.4钢筋混凝土梯段板(0.1.7/)54.8720mm 混合砂浆顶棚抹灰 1.32.6/kgNmTB1 恒载标准值 TB1 活荷载标准值 .5kq( 2) TB2 梯平台板荷载(板厚为 110mm,板面标高为 H+1.5m)恒载标准值20mm

    17、 水泥砂浆面层 0.2.4钢筋混凝土板 15720mm 混合砂浆顶棚抹灰 32/kgNmTB2 恒载标准值 23.4/kgTB2 活荷载标准值 5q( 3) TL1 梁荷载(截面为 200 mm400mm,板面标高为H+1.5,计算跨度 0.6lm)恒载标准值由 TB1 梯段板传来 5.13.6/20.17/kNm 05.143.l由 TB2 平台板传来 .4.45TL1 次梁自重 ./TL1 梁侧抹灰 170.2.0120k所以 TL1 梁上的恒载标准值为 (10.72.45.)4./kg kNm活荷载标准值 由 TB1 梯段板传来 2.536.0/由 TB2 平台板传来 1/75所以 TL

    18、1 梁上的活荷载标准值为 (4.0175)6.2/kqkNm( 4) TL1 梁传给框架上的集中荷载 1Q(荷载由 TB1 板、 TB2 平台板、TL1 次梁自重和梁侧抹灰、构造柱自重产生)恒载标准值( TB1 板、 TB2 平台板、 TL1 次梁自重和梁侧抹灰产生)14.723.65.1gTLRkNGZ 构造柱自重 500GZ 的集中恒荷载 恒载标准值1gQ= GZ 的集中荷载 活荷载标准值q= 6.2531.RkN( 5) TL2 梁传给框架柱上的集中荷载 2Q TL2 梁上的恒载标准值荷载由 TB2 平台板、 TL2 次梁自重和梁侧抹灰产生 1(2.45.0)4.7/kgkm由不锈钢拦板

    19、产生 2.0/kNmTL2 梁上的活荷载标准值(荷载由 TB2 平台板产生)kp.5142.75/k TL2 梁产生的集中荷载 恒载标准值2gQ= (.01)3.6912RkNTL2 梁产生的集中荷载 活荷载标准值q= .75.例 4 梁上墙体产生的外荷载(广厦计算软件使用数据。有截面尺寸的梁,其自重程序自动导荷。 )标准层 120 厚粘土砖墙均布线荷载 = 3.00 (3.0-0.45)=7.55 /kNm标准层 180 厚粘土砖墙均布线荷载 = 4.25 (3.0-0.45)=11.26 /kNm6)其它悬挑水沟自重按实计,并应考虑排水不良时满水的荷载。悬挑板及悬挑水沟,尚应考虑施工或检修

    20、集中荷载 0.8KN,每隔 1m一个,作用在最不利位置进行验算。上机用结构布置图3.2.5. 板、梁、柱进行配筋计算1 高跨比的关系确定梁的高度及按跨度关系确定板的厚度;2 板、梁、柱进行弯矩、剪力计算;3 画出板、梁、柱的弯矩、剪力图;4 板、梁、柱进行配筋计算;5 基础承载能力计算;3.2.6. 制图1 制梁、板、柱及节点大样的配筋图2 制基础图3.2.6.结构说明1. 结构层数及高度2. 抗震强度3. 混凝土标号4. 钢筋等级计算顺序(手算)第一部分设计的内容为除框架梁、柱、基础以外的各种构件,计算的一般顺序是:结构布置 荷载计算 屋面板配筋(包括悬挑板或水沟、梯屋面板等) 屋面次梁 楼

    21、面板 楼面次梁 楼梯 其它(如水池结构等) 。计算时应按梁板编号顺序进行。3.3.计算图表 计算内力及配筋时应尽量利用现有图表直接查表,以加快设计进度,符合实际工作需要。这一点是与课程设计的要求有所不同的。常用的工具书有 建筑结构静力计算手册 (以下简称 静力手册 ) 、 简明建筑结构设计手册 (以下简称 简明手册 ) 、 钢筋混凝土结构计算图表 以下简称 计算图表 )等。如:双向板内力 静力手册 P289293单跨梁内力 静力手册 P135183连续梁内力 静力手册 P248260 或 简明手册 P95不等跨梁内力 静力手册 P266269 ,或用弯矩分配法( P228) 。单、双向板配筋

    22、计算图表 矩形梁配筋 As 计算图表 T 形梁配筋 As 计算图表 梁钢筋选用 计算图表 梁抗剪箍筋 计算图表 吊筋或附加箍筋 计算图表 查表选择配筋时应注意以下几个问题:从表格中间查出的数字均可视为已满足最大、最小配筋率条件,不需验算。换言之,凡表中没有标出的配筋,均不能采用。板筋间距种类不宜过多,可采用200、 180、 150、 120、 100 等五种。 (或遵指导教师要求)单向板分布筋一般用 6200 或 6250 或 6300,而不用4钢筋。因盘钢的最小直径是 6, 4钢筋要经过冷拔加工,一般仅用于预制构件。板的负筋宜选直径较大的组合,施工中不易弄弯。梁的纵筋配置不宜过密,当有几种

    23、组合供选择时,宜取数量少直径大的组合,如用 220 而不用 414。必要时可采用 级钢筋。在同一截面内梁的底筋或面筋,钢筋直径不宜相差两级规格。如 16可与 18、 20并用,但 16不宜与 22并用。且同一截面内不宜采用两种不同钢筋钢号。梁的箍筋间距一般不宜大于 200, h300 时不宜大于 150,沿梁全长布置。3.4.板计算简图双向板板边究竟是简支还是固支,要看与它相邻的板对它的约束程度而定。实际上,理想的简支座和理想的固定支座是很少的。实用上可参照下述原则处理。双向板与边梁交接处支座,由于边梁抗扭刚度很小,可以看作自由转动的铰支座,按简支计。双向板与单向板交接处支座,介于简支与固支之

    24、间,理论上应用弯矩分配法计算支座弯矩。但由于一般单向板跨度较小,固端弯矩也很小,调幅后支座弯矩不大,接近于简支的情况。实用上可将此支座作简支边计,然后按经验配置不少于 8200 的构造负筋。即使实际弯矩超过一点,其裂缝宽度也能控制在允许范围内。当单向板跨度较大时,也可按固支计算支座弯矩,按简支计算双向板跨中弯矩。双向板与双向板交接处支座,若两双向板跨度相等、荷载相等,则支座不会转动,属固支情况。若跨度不相等,则用弯矩分配法。实用上先按固定边查表计算,再取两相邻板负弯矩平均值配筋。 (即假定分配系数相等) 。调整支座负弯矩后,跨度较大的双向板其跨中弯矩要相应增加。对于一般住宅建筑和计算活荷载不大

    25、于恒载的民用建筑,由于活荷载在总荷载所占比例不大,实用上不需作活荷载不利布置,取满布活荷载计算。同时不考虑板的起拱作用及活荷载折减系数等,可大大简化计算。但对于仓库、书库及工业建筑等计算活荷载大于恒载的梁、板不能作此简化。应按活荷载不利布置,计算跨中正弯矩值、跨中负弯矩值及支座负弯矩值。3.5.梁计算简图梁的计算跨度可一律取支承中心线间的距离。对于五跨以内的连续梁,跨数按实际考虑;对于五跨以上的连续梁,可近似按五跨计算。当跨度相差不超过 10,且各跨截面尺寸及荷载相同时,可近似按等跨连续梁查内力系数表计算。作用在梁上的荷载包括梁自重、板传来荷载、墙体或栏河重等,计算时不要漏项。对于支承双向板的

    26、梁,板传递的荷载为三角形或梯形,其荷载的最大值为: ()/2xpgql 式中 g、 -均布的楼面恒荷载和活荷载。 xl -板的较小跨度。若为简支梁,可直接查 静力手册 P155156 得跨中弯矩。若为连续梁或框架梁,可根据固端弯矩相等的条件,将三角形或梯形荷载换算成等效均布荷载( 静力手册 P265 ) 。3.6.楼梯计算简图楼梯分为梁式和板式两种,板式楼梯下表面平整,施工方便,外观轻巧,当梯段水平投影在 3 以内时,宜优先采用板式楼梯。梯段板可做成斜板式或折板式,均可简化成水平简支板计算。同时,作用在斜板上的恒荷载部分亦应换算成水平投影面上的均布荷载。然后计算其最大弯矩 M。梯段板厚度一般取

    27、 ( 1/25 1/30 ) L,常用厚度为 120160mm。对扶手荷载一般有两种配筋方法。一种是假定扶手荷载均布作用在梯段板上,相应增加梯板的受力筋。另一种是在扶手下的梯板内另加 212以专门承受扶手荷载(相当于高度较小的梁) ,则梯段板计算中可不在考虑扶手重。但在计算平台梁时,扶手荷载则以集中力形式作用于梁上。板、梁及楼梯计算见多层住宅设计实例。3.7.板、梁、柱进行配筋计算3.8.竖向荷载作用下框架内力分析3.8.1.柱截面选择框架梁柱截面一般用估算法或根据经验进行初选,最后根据内力分析及配筋结果可做局部调整,避免配筋过密,如段面变动不大则内力分析不需重算。从抗震设计角度出发,柱截面选

    28、择的原则是:a. 同层框架面不宜相差太大。这样水平地震构造作用分配均匀,避免中柱配筋过多。b. 柱沿高度改变截面,一般每二至三层改变一次。按抗震构造要求,柱截面宽度不宜少于 300mm。框架柱 柱的截面面积通常根据经验或作用于柱上轴力设计值 N 并考虑弯矩影响后估算。非抗震时建议取 1.2/cANf式中 A 柱的截面面积;cf 混凝土轴心抗压强度设计值;N柱轴向力设计值。可按该柱受荷面积大小估算,多层框架民用建筑竖向荷载标准值可取 2145/kNm,再由 A定出柱截面的高度 h和宽度 b。柱截面可做成矩形或方形,一般要求 40m,30m, /.0hb。抗震设计时,柱的截面面积应考虑轴压比 (

    29、/cNf) 限值的影响,具体计算按 GB 50011 2001 建筑结构抗震设计规范 要求考虑。一般柱截面宽度取 50mm 的倍数,柱截面高度取 100mm 的倍数。根据经验,框架柱截面不能太小,一般取 40h, 350b,且柱净高与截面长边之比宜大于 4。柱子所用的混凝土不宜低于 C20,高层框架结构低层受力很大,为减小柱截面尺寸,提高柱子承载能力,往往对低层逐渐提高混凝土强度等级。框架梁截面选择除考虑受力需要外,还需要照顾建筑立面的统一、美观(如门窗洞高度宜一致) ,截面高度不宜变化过多。按抗震构造要求,框架梁截面宽度不宜少于 200mm,且不宜柱宽的1/2。例 5 某三层框架平面如图所示

    30、,要求:初步确定梁、柱截面尺寸及材料。解:确定梁、柱截面尺寸及材料:梁柱混凝土选 C20, 29.6/cfNm。梁截面尺寸:根据经验及构造要求,横向框架梁( l)截面取2506m(边跨与中跨等跨) ,纵向连系梁截面取 2045。柱截面尺寸:柱截面尺寸根据柱轴力的设计值估算。取竖向荷载标准值 214/kN,恒荷载、活荷载综合分项系数为 1.25,则底层中柱柱底轴力设计值 为.5.63147.5kkN21./64cANfm( 1)非抗震设计采用方形截面,则 03bh,取40bhm,满足构造要求。( 2) 7 度抗震设防设计采用矩形截面,轴压比查规范为 0.9,由/cNAf得: 2.1/.147.5

    31、0/.961849cf,取,则 45h,取 hm,满足构造要求。例 6 计算屋顶柱 Z5 传至天面柱的荷载 P5(外荷载 , 广厦计算软件使用数据)( 1) TWB1 板 传来的 荷载 51WTBP( 0/4360/9hlm恒载标准值架空隔热层自重标准值为 1.5100mm 钢筋混凝土板 .125.20mm 混合砂浆顶棚抹灰 0734恒载标准值 (1.520.34)./kgkNm不上人面屋面活荷载标准值 5kq251WTBP恒载标准值 51.6.4.6WTBPk活荷荷载标准值 /70( 2) TWB2 板 传来的 荷载 2( 03/490hlm同 TWB1 板52WTB恒载标准值 5514.6

    32、.2.6WTB kNP活荷荷载标准值 2 0/7TP( 3) TWB3 板 传来的 荷载 3( 03490hml恒载标准值架空隔热层自重标准值为 1.5100mm 钢筋混凝土梯段板 .1025.20mm 混合砂浆顶棚抹灰 73424.3/kgN恒载标准值 m不上人面屋面活荷载标准值 0.5kq2/53WTBP恒载标准值 5346.419.53WTBPkN活荷荷载标准值 .( 4)天面钢筋混凝土水池 传来的 荷载 5shc(水池储水 10T)5shc恒载标准值 5210/shckN( 5)梯屋顶柱 Z5 传来的 钢筋混凝土柱自重( 405bm)ziP恒载标准值 ziP= .42.1k( 6)梯屋

    33、顶梁 TWKL2 和 TWKL2 传来的 钢筋混凝土梁自重(204bhm)5TLziP恒载标准值 5TLzih= 20.(4.10)(3.6/2./6.0/25./)13.6kN所以 51WTB恒载标准值为 519.514.02WTBPP活荷荷载标准值为 2.7.7.6kN例 7 板的配筋计算( 1) 屋顶板 TWB1 的配筋 计算(双向板, 3.xlm, 6.0yl)TWB1 板恒载标准值 24.3/kgNmTWB1 板不上人面屋面活荷载标准值 0.5kq1)双向板 TWB1 的内力(板弯矩)根据静力计算手册计算(按弹性法) /3.6/0.xyl钢筋混凝土板的 泊 松 比 为 1/62ma(

    34、1.245.)(0.498.)3.x250kNmAa.3./.y()61 21.245.0.193.84x 70y kA2)板 TWB1 的配筋根据中南院 计算图表 手册查表(采用 C25混凝土) 第 P7 页跨中: x方向 8 180y方向 8 200(构造配筋)支座 方向 10 150方向 10 200单向板、梁的内力计算可根据静力计算手册进行查表计算(按弹性法),配筋根据中南院 计算图表 手册查表进行配置( 2)梯板 TB1 的配筋 计算(单向板, 3.6xlm)TB1 恒载标准值 25.61/kgNTB1 活荷载标准值 0q 用于书库1)板 TB1 的内力计算板跨中弯矩为 2max 1

    35、(350)3.67.1kNmA2)板 TWB1 的配筋根据中南院 计算图表 手册查表(采用 C30混凝土, h=110mm) 跨中配筋: 12 110 7.kNmA支座配筋: 按构造取 10 200( 3)梯梁 TL1 的配筋 计算(单跨梁, 截面为 200 mm400mm,计算跨度 03.6lm)TL1 梁上的恒载标准值为 (10.72.451.02)14.7/kg kNmTL1 梁上的活荷载标准值为 93)/qkNm1)梯梁 TL1 的内力计算 梁跨中弯矩为 2max(1.2471.35).65.8MA梁支座剪力为 1.2.3.9.TLQRkN2)梯梁 TL1 的配筋根据中南院 计算图表

    36、手册查表(采用 C25 混凝土,截面为 200 mm400mm,纵筋采用 级,箍筋采用 级) 底筋( P37): 250sAm ax54.1MkmA 取 220( 268s)面筋(架立钢筋): 按构造取 212(大于28)箍筋( P68): 取 6 200( 6 300)( 64.90CVkN大于 59.86QkN)3.9. 风荷载计算风荷载标准值作用于多层房屋外墙表面上的风荷载标准值 WK可按下式计算:WK =ZSZ w0式中: w0基本风压值,按 荷载规范 中 “全国基本风压分布图 ”查取;广州市取 0. 50kN/m2。S风荷载体型系数,查 规范 表 6。Z风压高度变化系数,应根据地面粗

    37、糙度类别确定。地面粗糙度可分为 A、 B、 C 三类:A 类指近海海面、海岛、海岸及沙漠地区;B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中、小城镇和大城市郊区;C 类指有密集建筑群的大城市市区。Z风振系数。对于高度不超过 30 或高度比( H/B)小于1.5 的房屋,可不考虑风振影响,取 =1.0;对于超过上述范围者,按 荷载规范 的规定计算。3.10.框架节点的设计及抗震构造要求本工程为丙类建筑、抗震等级为三级。框架节点设计及抗震构造要求如下:柱钢筋:1)柱的纵向钢筋:a柱纵筋一般在基础面及楼板面位置接驳。当框架抗震等级为三级时,底层柱底的纵筋宜采用焊接,其他部分当钢筋直径 d22mm

    38、 时可采用绑扎接头,搭接长度不少于 1.2 al(三、四级框架) 。b柱内纵向钢筋的净距不应小于 50mm。截面尺寸大于 400mm的柱,纵向受力钢筋彼此间的中距不应大于 300mm。混凝土保护层厚度25cm。当截面高度 60hm时,在侧面应设置直径为 10 16mm 的纵向构造钢筋,并相应地设置附加箍筋或拉筋。c上下层柱的接头多层现浇钢筋混凝土柱,通常在楼层面设置施工缝,上下层柱须做成接头,见图,一般是将下层柱的纵筋伸出楼面一段搭接长度,以备与上层柱的纵受压钢筋搭接。 规范 规定不加焊的受拉钢筋搭接长度不应小于 1.2al( 为受拉钢筋的锚固长度) 。且不应小于300mm;受压钢筋的搭接长度

    39、不应小于 0.85al,且不应小于 200mm;并要求在受拉钢筋搭接范围内, 箍筋间距不应大于 d或 l00mm;当搭接钢筋为受压时,其箍筋间距不应大于1d或 200mm。各层柱每边钢筋多于 4 根时,应分二次接驳,每次搭接的长度均不少于 1.2 al。当上柱钢筋面积多于下柱钢筋时,钢筋差值应加设插筋锚在下柱内。d顶层柱顶主筋锚入梁内应不少于 al。设计时,柱纵向钢筋宜采用对称配筋,最小总配筋率为:中柱和边柱 0.6%,角柱 0.8%。2)柱的箍筋:a柱的箍筋加密范围:柱底不少于纵筋搭接区,各柱端取截面高度、柱净高的 1/6 和 500mm 三者的最大值。对底层柱在刚性地面上下各500mm 的

    40、范围内也应加密箍筋。b柱加密区的箍筋直径一般不应小于 8及 1/4d( 为纵向钢筋最大直径) 。当柱截面尺寸不大于 400mm 时,箍筋最小直径可不小于 6及1/4d。箍筋间距一般不应大于 8d( 为纵向钢筋最小直径)及150mm(三、四级框架) ,对角柱则不应大于 100mm。在纵筋搭接区内则不应大于 5d及 100mm。柱加密区的箍筋最小体积配箍率,应符合抗震规范要求(详见抗震规范) 。c柱非加密区的箍筋量不宜小于加密区的 50%,且箍筋间距不应大于15d(三级框架) ( d 为纵向钢筋最小直径) 。箍筋直径应与加密区相同,以方便施工。d框架节点核芯区内箍筋量,不应小于柱端加密区的实际配箍

    41、量。e箍筋末端应做 1350弯钩,弯钩的平直部分不应小于箍筋直径的 10 倍。柱纵向钢筋的总配筋率超过 3%时,箍筋应采用焊接。f当截面短边不大于 400mm,且纵筋不多于四根时,可不设置复合箍筋;当构件截面各边纵筋多于 3 根时,应设置复合箍筋。柱箍筋肢距不宜大于 200mm,且每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束。.梁钢筋:a)上下层相互搭接 b)下层钢筋弯折后伸入上层绑扎纵向钢筋的接头1)梁的纵向钢筋:a对采用绑扎骨架的钢筋混凝土梁,其纵向受力钢筋的直径,当梁高 30hm时,不应小于 10mm,当梁高 30hm时,不应小于 8mm。为了便于浇筑混凝土时保证钢筋周围混凝土的密实性,并确保

    42、钢筋的锚固,梁的上部纵向钢筋的净距,不应小于 30mm 和 1.5d( 为钢筋最大直径) ,下部纵向钢筋净距,不应小于 25mm 和 。如图所示的要求。若钢筋必须排成两排时,上、下两排钢筋应当对齐。梁的下部纵向钢筋配置多于两层时,上层钢筋水平方向的净距应比下面两层的净距增大一倍。各层钢筋之间的净间距不应小于 25mm 和 d。b梁的支座负筋长度:对跨度及荷载差不大的连续梁,在满足包络图的前提下,一般伸人跨内长度取较大一跨的 1/3 跨长。当支座钢筋多于 3根时,其长度可分两种,部分取 l1=1/3,部分取 l2=1/4(注意: l1-l2h0) ,但 1/3 长度的钢筋,不应小于该支座总钢筋用

    43、量的一半。c梁顶面的通长钢筋,应不小于梁端纵向钢筋截面面积的 1/4,且不应少于 212(三、四级框架) 。通长钢筋可采用接驳(如使架立筋与支座负筋接驳,甚至取消架立筋使支座负筋互相接驳) ,接驳搭接长度不小于1.2 al。d梁端底筋及面筋锚入柱内的锚固长度,应不小于 al(三、四级框架) 。2)梁的箍筋:a梁端加密区的长度,取梁高的 1.5 倍及 500mm 中较大者(三、四级框架) 。b梁加密区的箍筋最大间距取梁高的 1/4、 8d、 150mm 三者的最小值( d 为纵向钢筋直径) 。箍筋最小直径为 8(三级框架)或 6(四级框架) ,且不小于 1/4d。c梁非加密区的箍筋直径应与加密区

    44、相同,箍筋间距一般不宜大于200mm。3)梁的弯起钢筋:在梁底纵向钢筋根数 3时,可考虑将其中一根纵筋弯起(注意必须验算梁底筋弯起后梁端的正弯距承载力,当梁底筋数量是由梁端正弯距决定时,底筋不能弯起。 (实际设计中,为了便于施工高层建筑的梁一般不设弯起筋)4)梁的吊钢筋:略。5)其它:a钢筋混凝土柱与砖墙连结面,应沿柱高每隔 500 mm 预埋 26拉筋,拉筋伸入墙中长度不应小于墙的 1/5 且不应小于 700mm(三、四级框架) 。b墙高度超过 4m 时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。c结构施工中,不宜以强度等级更高的钢筋代替原设计中的主要钢筋,或随意增加结构中的配筋数量

    45、,以防止降低结构的延性。当需要替换时,宜按照钢筋的抗拉力设计值相等的原则进行换算。必要时可在设计图纸中注明。3.11.基础设计可采用人工挖孔桩( 1200或 1400) 、钻(冲)孔灌注桩、预应力管桩( 400或 500)或钢筋混凝土柱下独立基础。注意:广州市政府已规定限制采用人工挖孔桩。3.11.1. 钢筋混凝土柱下独立基础钢筋混凝土柱下基础类型很多,从埋置深度来分,可以分为深基础与浅基础;从施工方式来分,又可分为预制基础与现浇基础,这里只介绍常用的柱下独立基础。常用柱下独立基础有锥形基础和阶梯形基础两种。如图 1-1。图 1-1 柱下独立基础如果轴心受压柱直接竖立在地基土上,则土反力将远远

    46、超过一般地基土的承载力,由于土体弹性模量较小,地基将发生较大沉降,甚至引起土体塑性流动破坏(图 1-) ,只有增大柱与地基土的接触面积,即在柱下端扩大面积形成基础,使土反力不超过地基土的承载力,地基将不会发生过大沉降。基础起到了将上部结构荷载扩散到地基的作用,但如果基础高度太小,在轴向力作用下将沿一定倾角的锥面发生冲切破坏(图 1-1) ,锥面外的基础部分退出工作,减小了基础与地基土的接触面,使地基土过大沉降甚至破坏,只有使基础有足够高度,才能起到扩散荷载的作用。 (b)冲 切 破 坏 锥 面N(a)(c)ppN受 弯 破 坏N地 基 破 坏 p图 1-2 地基基础破坏的形式基础底面配筋太少,在轴向力作用下,也可能发生弯曲破坏(图 1-2) ,使柱外侧的基础部分退出工作,减少了基础与地基土的接触面,使地基土过大沉降甚至破坏,只有使基础底面有足够配筋,才能发挥基础的作用。为了避免发生前述地基基础的三种不同形式破坏,柱下单独基础的计算,应包括基础底面尺寸、基础高度和基底配筋这三个方面的内容。1基础底面尺寸基础底面的尺寸应按满足地基承载力和变形条件来确定,而一般情况下,可只按地基承载力计算,不必验算地基变

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