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肖峰_1208090526_金碧园钢筋混凝土小高层住宅楼设计

发布时间:2013-12-14 11:03:16  

中南大学毕业设计(论文)

第一章 建筑设计说明

1.1工程概况

1.1.1总平面图

根据城市商业网点的布局需要和居住区的规划,本设计拟在长沙市雨花区中心地段修建一栋高层住宅楼。建筑平面如图所示,本设计为场地1。建筑物周围场地平整,无障碍物和异常物,场地东西方向长度为60米,南北方向长度为40米,场地一侧临近城市的主干道路,交通比较便利。

图1-1场地平面图

1.1.2.建筑规模

工程名称:金碧园小高层住宅楼

占地面积:24000m2

建筑面积:8010m2

建筑层数:12层

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结构形式:钢筋混凝土框架结构;

抗震要求:六度。

1.2 建筑设计标准

1. 本工程建筑耐久年限为一级;

2. 本工程建筑耐火等级为一级;

3. 本工程按六度抗震设防;

4. 屋面防水等级为三级;

5. 建筑灭火器配置场所的等级为轻危险级;

6. 火灾种类为A类。

1.3 建筑平面设计说明

建筑平面是既表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系,又反应各建筑空间与围合它们的垂直构件之间的相关关系。在平面设计中,始终需要从建筑整体空间组合的效果来考虑问题,要紧密联系剖面和立面设计的可能性和合理性,不断调整、修改平面。

本住宅楼由客厅,餐厅,厨房,洗手间,储藏室,卧室,门厅,楼梯间,电梯间组成,在平面设计时做到功能区分明确,联系紧密,交通方便,达到采光要求。

1.3.1 使用部分平面设计

建筑物内部的使用部分,主要体现该建筑物的使用功能,因此满足使用功能的需求是确定其平面面积和空间形状的主要依据。与建筑物使用空间的平面形状有关的因素包括:

(1) 该空间中和家具的数量以及布置方式;

(2) 使用者的活动方式;

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(3) 采光、消防等方面的综合要求。

1、住宅部分

建筑物的内部空间要充分考虑家具所需占用的空间和人在该空间中进行相关活动所需的面积。该建筑是做塔楼设计,为一梯多户,垂直交通联系部分设计在整个建筑平面的中间,做户型设计时必须重点考虑通风采光。本住宅楼共有三种户型:A1户型为二室二厅,一厨两卫。A1户型靠北,为了满足采光要求,A1房间除了主卫外,均朝北面开窗,主卫朝西面开窗。各居室采用过道连接起来,互不干扰。另外客厅外朝北面设计一个阳台,以满足用户使用要求。B1户型为二室二厅,一厨一卫。B1户型靠中,为了让B1的房间能够很好的采光,把B1和C1两个户型分离,整个平面变为一个品字形。B1房间大多朝南面开窗,一间卧室朝西面开窗,其中主卧设有阳台。B1户型整个布局紧凑,空间得到充分利用。C1户型为四室两厅,一厨两卫,C1户型南北均可开窗采光。各居室间采用过道连接。整个建筑平面对称,居室面积大小合适,设计既满足功能要求,又便于采光通风。根据防火要求,除设三部垂直电梯外,还设有两部楼梯,以满足人流疏散的要求。

2、车库

本住宅楼为塔楼设置,楼梯间设置在平面结构中间,为了方便楼梯间的出入口设计,本住宅楼采取一楼架空的方法,并把可利用的空间作为车库,同也满足了居民的刚性需求。

1.3.2 建筑交通联系平面设计

建筑物的各个使用部分,需要通过交通联系部分来加以连通。在紧急情况例如火灾发生的条件下,人员需要通过交通部分进行紧急疏散,这是建筑的交通部分会相对拥挤。即便在正常使用的情况下,交通部分也会因为时间段的不同而呈现不同的使用状况。建筑物的交通联系部分平面尺寸和形状可以根据以下方面进行考虑:

(1)满足使用高峰时段人流、货流通过所需占用的安全尺度;

(2) 符合紧急情况下规范所规定的疏散要求;

(3) 方便使用空间之间的联系;

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(4)满足采光、通风等方面的需要。

1、走道

走道是建筑物中最大量使用的交通联系部分。各使用空间可以分列于走道的一侧、双侧或尽端。走道的宽度应符合人流、货流通畅和消防安全的要求。

2、门厅

门厅是建筑主要出入口处的交通枢纽。为了用户出入方便,门厅位置设置在靠南面,面积宽敞。为满足人流的需要,门厅设置有2个大门,其中一个为无障碍通道,出入口设置有雨蓬。

2、楼梯和电梯

楼梯和电梯是建筑物中起垂直交通枢纽作用的重要部分。在一般情况下,楼、电梯应靠近建筑物各层平面人流或货流的主要出入口布置,使其到达各使用部分

端点的距离较为均匀,这样使用较为方便快捷。本建筑设计垂直、水平交通明确,

大厅内有三部电梯,建筑两边两部防火楼梯,出电梯就进可以直接进入居室,导向性明显。设计楼梯时,主要从这几个方面来考虑:

1、交通路线简捷明确,联系通行方便;

2、人流通畅,紧急疏散时迅速安全;

3、满足一定的采光通风要求;

4、力求节省交通面积,同时考虑交通处理等问题。

1.3.2 建筑物交通联系部分的平面设计

在对建筑物的各使用部分进行功能分区及流线组织的分析后,交通联系的方式及其相应的布置和安排成为实现目标的关键。本建筑设计采用的是并联式组合的方法。这种组合方式是通过走道或一个处在中心位置的公共部分,连接并联的各个使用空间。

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1.4 建筑立面设计说明

本建筑为一栋12层的住宅楼,外观形状比较规则,采用对称式布局,建筑有比较明显的中轴线,主体部分位于中轴线上,使建筑显得庄严挺拔。建筑立面设计偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件。在设计时,先根据初步确定的建筑内部空间组合的评、剖面关系,绘制出建筑物各个立面的基本轮廓,作为下一步调整的基础。然后再进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时,综合考虑立面之间的相互协调,特别是相邻立面之间的连续关系,并且对立面上的各个细部,特别是门窗大小,比例,位置进行调整。本建筑建筑立面贴白色瓷砖,门窗排列很整齐,强烈的竖线条使建筑显得高大挺拔。平面为品字形,既有利于建筑内部的采光的通风要求,又使建筑立面形成凹凸,令建筑整体产生强烈的明暗对比。

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图1-3 建筑立面示意图

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1.5 建筑剖面设计说明

建筑物各部分在垂直方向的组合应尽量做到结构布置合理,有效利用空间,建筑体形美观。利用楼梯等垂直交通枢纽来连接不同层高的建筑,既可以解决垂直的交通联系,又可以丰富建筑体型。

本建筑剖面形状都为矩形,这是因为矩形剖面简单,规则,便于竖向空间的组合。同时整个建筑结构简单,施工方便。房间高度每层均为3.00m。为防止室内外雨水流入室内,并防止墙身受潮,故将室内地坪提高到室外地坪450mm,台阶高度采用150mm高,三级台阶。室内地坪标高0.00mm,室外标高-0.450m。另外根据采光通风的要求,各个房间均为自然采光,窗台高为600mm。

屋面为矩形屋顶,采用材料找坡,排水坡度为2%。普通门有900×2100mm、800mm×2000mm、900mm×2000mm三种,防火门有1200mm×2400mm,1000×2100mm两种。普通窗有1500×1800mm、1800mm×1800mm、1200mm×1500mm、900mm×1400mm五种,凸窗有2400mm×1500mm,1800mm×1500mm二种。标准层层高定为3m,女儿墙高1m,阳台高1m,跨出1.2m。本建筑楼梯采用的是双跑楼梯,栏杆为不锈钢栏杆,建筑楼梯每跑均为12阶,踏步高度150mm,踏步宽度300mm。

图1-3 建筑剖面示意图

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1.6门窗工程

门窗属于房屋建筑中的围护及分隔构件,不承重。其中门的主要功能是供交通出入及分隔、联系建筑空间;窗的主要功能是采光、通风及观望。建筑门窗应满足以下要求:

1、采光和通风方面的要求。按照建筑物的照度标准,建筑门窗应当选择适

当的形式及面积。在通风方面,自然通风是保证室内空气质量的最重要因素。在进行建筑设计时,必须注意选择有利于通风的窗户形式和合理的门窗位置,以获得空气对流。

2、使用和交通安全方面的要求。门窗的数量、大小、位置、开启方向均会

涉及到建筑的使用安全。出于安全防范方面的考虑,相关规范规定了不同性质以及不同高度的建筑物,开窗的高度都有不同。

3、在建筑视觉效果方面的要求。门窗的数量、形状、组合、材质、色彩是

建筑立面造型中非常重要的部分。

1.7装饰工程

装饰工程是房屋建筑施工中包括抹灰、刷浆、玻璃、裱糊、饰面、罩面板和花饰等工艺的工程,它是房屋建筑施工的最后一个施工过程,其具体内容包括内外墙面和顶棚的的抹灰,内外墙饰面和镶面、楼地面的饰面、房屋立面花饰的安装、门窗等木制品和金属品的油漆刷浆等。 装饰工程的作用有:

(1) 满足使用功能要求;

(2) 满足人们的审美要求;

(3) 保护建筑结构。

本建筑各部分构造做法见下表

1-1建筑各部分构造做法

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第二章 结构设计

2.1 结构设计说明

2.1.1 工程概况

1. 结构为现浇框架结构。

2. 地震基本烈度为7度,设计基本地震加速度为0.05g,II类场地,设计地震分组为第一组。

3. 本工程设计标高±0.000。

4. 工程结构设计12层,结构层高为36.00m。

5.地质条件该框架位于 度设防区,属于Ⅱ类场地,场地平坦,场地上

层情况:

1.粘土质填土:黄色,稍密,稍湿,厚0.6米,容重?18kN/m3。

2.耕土:灰黑色,湿,厚0.3~0.5米,容重?17.4kN/m3。

3.粘土Ⅰ:褐黄色,中密,稍湿,可塑状态,厚()3.9~5.2米,容重?19kN/m3。

4.淤泥:浅灰 深灰色,稍密,饱和,软塑流塑状态,厚~

米。容重?15.4kN/m3。

5.粘土(Ⅱ:灰黄色,中密,硬偏坚硬状态,容量)??19.4kN/m3。本层钻6米,未钻透。

2.1.2 活荷设计载标准值

通过查阅建筑结构荷载规范GB50007?2011可知:

1、楼面1-11层:住宅楼 2 kN/m 2

2、上人屋面 2.0kN/m2 ;不上人屋面 0.5 kN/m2 ;雪载 0.5 kN/m2

2.1.3 基础

由于结构层数只有12层,且荷载为常见的荷载,故可以采用柱下独立基础,混凝土C30,钢筋HRB400

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2.1.4 钢筋混凝土构造要求

1. 现浇混凝土强度等级

板 C30 梁 C30 柱 C40

2. 纵向受力钢筋 采用HRB400

箍筋 采用HPB335

3. 构件受力钢筋混凝土的净保护层厚(mm)

板 15 梁 25 柱 30

2.2框架结构布置与选型

2.2.1 结构布置

框架结构是指主要由梁和柱连接构成的一种空间体系。框架结构布置在满足建筑功能使用要求的同时,力求平面和竖向形状简单、整齐,荷载分布均匀,结构传力途径简洁。本工程建筑场地为长方形,横向尺寸较短,故采用横墙承重体系。

2.2.2梁板截面尺寸

1.混凝土强度等级

梁采用C30的混凝土,Ec=3.00?104N/mm2。

2.梁截面尺寸估算

框架结构主梁截面高度和宽度由经验公式来确定:

11??11? h=?l,~????812??23?h (2.1)

其中横梁跨度分别为5.4m,3.3m,4.5m。纵梁跨度分别为4.2m,3.9m。

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故横梁:

?11?hac??~??5400?675~450mm,?812?

?11?hce??~??3300?412.5~275mm,?812?

?11?heh??~??4500?562.5~375mm,取hac=heh=500mm,hce?400mm?812?

?11?b??~?h?23?

取bac=beh?200mm,bce?150mm

纵梁:

?11?h12??~??4200?525~350mm,?812?

?11?h23??~??3900?487.5~325mm?812?

取h?400mm

?11?b??~??400?200~133.3mm,取b?200mm?23?

次梁:

?11?h12??~??4200?525~350mm,?812?

?11?h23??~??3900?487.5~325mm,取h?350mm?812?

?11?b??~??350?175~117mm,取b?150mm?23?

板厚满足h≥1/50L=4200/50=84mm,取板厚100mm。

表2-1梁尺寸表

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2.2.3柱截面尺寸

柱采用C40的混凝土,Ec?3.25?104N/mm2,底层柱高H=3.6+0.45+0.5=3.95m。柱的截面尺寸可以根据经验公式求出:

A=GnF?fcw?0.1*1000 (2.2)

式中,A为柱截面面积;

n为验算截面楼层层数;

F为验算柱的荷载面积;

?为地震中、边柱的相关调整系数,该工程中间柱取1.0;

G为结构单位面积的重量,根据经验估算高层钢筋混凝土建筑一般取12kN/m;2

w表示柱轴压比的限值,取0.7。

得出A=221371.7mm,a=471mm,取a*b=500*500mm。满足b不小于300mm的抗震要求。

2.2.4梁柱刚度计算

结构为混凝土现浇楼盖,查阅相关规范可知,边框架梁刚度:I?1.5Ir,中框架梁刚度:I?2Ir。

(1)梁线刚度计算

边框架梁Iac?1.5?bh3/12?1.5?200?5003/12?3.125?109mm4

iac?EcIac/l?3.25?104?3.125?109/5400?1.88?104kN?m

边框架梁Ieh?1.5?bh/12?1.5?200?500/12?3.125?10mm

iac?EcIac/l?3.25?104?3.125?109/4500?2.28?104kN?m3394

中框架梁Ice?2?bh3/12?2?150?4003/12?1.60?109mm4

ice?EcIce/l?3.25?10?1.60?10/3300?1.58?10kN?m494

(2)柱子线刚度计算

Ic?bh3/12?500?5003/12?5.21?109mm4

底层柱线刚度:ic1?EcIc/H1?3.25?104?5.21?109/3950?4.29?104kN?m其余各层:ic2-12?EcIc/H2-9?3.25?104?5.21?109/3000?5.64?104kN?m

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2.2.5 计算简图

本工程设计基础采用柱下独立基础,室外地面到基础顶面的高度为0.5m,假设框架柱嵌固在基础顶面,框架梁与柱刚是结在一起的。由于柱的截面尺寸是不变的,所以梁的有效跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。首层柱的高度应该从基础顶面算至底层楼面,首层柱高为3.0+0.45+0.5=3.95m。其余各层柱的计算高度均为层高3m。

取2号轴线上一榀具有代表性的3跨框架进行计算,计算简图如图所示。

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图2-1 框架立面计算简图

图2-2 标准层平面计算简图

2.3 框架结构荷载计算

2.3.1竖向荷载计算

(1)恒载标准值计算

1. 屋面均布恒载

30mmC20细石混凝土刚性防水 1.0kN/m2

三毡四油铺混凝土柔性防水 0.40kN/m2

20mm 1:3水泥砂浆找平层 0.02m?20KN/m3=0.40.3kN/m2

80mm聚苯乙烯泡沫塑料保温层 0.08m?5KN/m3=0.40kN/m2

水泥焦渣找坡层 0.08m?14KN/m3=1.12kN/m2

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100mm现浇钢筋混凝土板 0.1m?25KN/m3=2.5kN/m2 2 合计: 5.82 kN/m2

2.楼面均布恒载

10mm防滑彩色釉面砖,干水泥擦缝 0.6 kN/m2 20mm 1:3干硬性水泥砂浆结合层 0.02m?20KN/m3=0.4kN/m2 水泥浆一道 0.056 kN/m2

20mm细石混凝土找平层 0.02m?18KN/m3=0.36kN/m2 100mm现浇楼面结构层 0.1m?25KN/m3=2.5kN/m2 2合计: 4.12 kN/m2

3. 梁自重

(1)KL2=KL3 b×h=150?400mm2 梁自重 25 kN/m3?0.15m?0.4=1.5kN/m 抹灰层:10mm混合砂浆 3合计: 1.64 kN/m

(2)KL1 b×h=200?500mm2

梁自重 25 kN/m3?0.2m?0.5m=2.5kN/m 抹灰层:10mm混合砂浆 3 2.67kN/m

(3)L1 b×h=150?400mm2

梁自重 25 kN/m3?0.15m?0.4m=1.3kN/m 抹灰层:10mm混合砂浆

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3合计: 1.42 kN/m

4. 柱自重

b×h=500?500mm2

柱自重 25 kN/m3?0.5m?0.5m=6.25kN/m 抹灰层:10mm混合砂浆

3合计: 7.27 kN/m

5.女儿墙自重(为240墙,高1.2m,自重8kN/m3)

0.2?41.?2?8?20.?02?1.2?k1N7m2.

6.外纵墙自重

25mm贴瓷砖墙面 0.50 kN/m2

10mm水泥石灰膏砂浆粘结层 0.01m?14kN/m3=0.14kN/m2 240mm粉煤灰轻渣空心砌块 0.24m?8kN/m3=1.92kN/m2 12mm水泥砂浆打底 0.012m?20kN/m3=0.24kN/m2 合计 2.8 kN/m2

7.内墙自重

120mm粉煤灰轻渣空心砌块 0.12m?8kN/m3=0.96kN/m2 12mm水泥砂浆打底(两面) 2?0.12m?20kN/m3=0.48kN/m2 合计 1.44 kN/m外纵墙自重=2.8?(3-0.4)=7.28kN/m

内纵墙自重=1.44 ?2.6=3.74 kN/m

内横墙自重=1.44?2.5=3.6 kN/m

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(2)活载标准值计算

按上人屋面设计,查《建筑结构荷载规范》得均布活荷载为2kN/m2,屋面 雪载为0.35kN/m,由于两种荷载不同时考虑,所以取较大值为2.0kN/m作为 22 屋面的活荷载。

(3)竖向荷载值计算

1.屋面荷载计算:

对A-1/A轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

5

8

5活载:gk?2.0?1.8??2?4.5kN/m8

梁自重标准值为2.67KN/m恒载gk?5.82?1.8??2?13.095kN/m

屋面梁恒载Gk=梁自重?板传荷载=2.67+13.095=15.77KN/m

活载Gk=板传活载=4.5KN/m

对1/A轴,屋面次梁传给主梁的集中荷载:

恒载 对L1?2,gk?5.82?0.9?5.82?1.8?1?2?0.4292?0.4293?12.69kN/m

对L2?3,gk?5.82?0.9?5.82?1.8?1?2?0.4622?0.4623?12.27kN/m

梁自重1.42KN/m

活载: 对L1-2,gk?2.0?0.9?2.0?1.8?1?2?0.4292?0.4293?4.36kN/m

对L2?3,gk?2.0?0.9?2.0?1.8?1?2?0.4622?0.4623?4.22kN/m?????? ??

集中恒载Fk=12.69?2.1?12.27?1.95?1.42?4.05=56.33kN/m

集中活载Fk=4.36?2.1?4.22?1.95=17.39kN/m

对C-1/A轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

恒载=梁自重=2.67KN/m

对C-E轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

5

8

5活载:gk?2.0?1.65??2?4.125kN/m8恒载gk?5.82?1.65??2?12.00kN/m

梁自重标准值为1.64KN/m

屋面梁恒载Gk=梁自重?板传荷载=1.64+12.0=13.64KN/m

活载Gk=板传活载=4.125KN/m

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对E-H轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

2323???2.1??2.1???1.95??1.95??恒载 gk?5.82?2.1??1?2???5.82?1.95??1?2???????????????4.5?24.5?24.5?24.5?2?????????????

?21.39kN/m

2323???2.1??2.1???1.95??1.95??活载 gk?2.0?2.1??1?2???2.0?1.95??1?2????????????????4.5?2??4.5?2???4.5?2??4.5?2?????

?7.35kN/m

梁自重2.67KN/m

屋面梁恒荷载Gk=21.39?2.67=24.06kN/m

屋面梁活荷载Gk=板传活荷载=7.35kN/m

A轴纵向集中荷载:

L1?2恒载gk?5.82?1.8??1?2?0.4292?0.4293??7.45KN/m 活载gk?2.0?1.8??1?2?0.4292?0.4293??2.56KN/m

梁自重1.64KN/m

女儿墙自重2.98KN/m

均布恒荷载Qk=1.64?7.45?2.98=12.07KN/m

活荷载Gk=板传活载=2.56KN/m

L2?3恒载gk?5.82?1.8??1?2?0.4622?0.4623??7.01KN/m

活载gk?2.0?1.8??1?2?0.4622?0.4623??2.41KN/m

梁自重1.64KN/m

女儿墙自重2.98KN/m

集中恒载F=12.07?2.1?11.63?1.95=48.03KN

集中活荷载F=2.56?2.1?2.41?1.95=10.08KN

C轴纵轴集中荷载计算:

L1?2恒载gk?5.82?0.9?5.82?1.65??1?2?0.3932?0.3933??12.46KN/m

活载gk?2.0?0.9?2.0?1.65??1?2?0.3932?0.3933??4.28KN/m

梁自重1.64KN/m

L2?3恒载gk?5.82?0.9?5.82?1.65??1?2?0.3932?0.3933??12.13KN/m

活载gk?2.0?0.9?2.0?1.65??1?2?0.4202?0.4203??4.17KN/m集中恒载F=12.46?2.1?12.13?1.95?1.64?4.05=56.46KN 集中活载F=4.28?2.1?4.17?1.95=17.12KN

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E轴轴集中荷载计算:

5L1?2恒载gk?5.82?2.1??5.82?1.65??1?2?0.3932?0.3933??14.86KN/m8

5 活载gk?2.0?2.1??2.0?1.65??1?2?0.3932?0.3933??5.11KN/m 8

梁自重1.64KN/m

5L2?3恒载gk?5.82?1.95??5.82?1.65??1?2?0.4232?0.4233??13.99KN/m8

5 活载gk?2.0?1.95??2.0?1.65??1?2?0.4232?0.4233??4.81KN/m 8

集中恒载F=14.86?2.1?13.99?1.95?1.64?4.05=65.13KN

集中活载F=5.11?2.1?4.81?1.95=20.11KN

H轴纵向集中荷载:

5L1?2恒载gk?5.82?2.1??7.64KN/m8

5 活载gk?2.0?2.1??2.63KN/m8

梁自重1.64KN/m

女儿墙自重2.98KN/m

5L2?3恒载gk?5.82?1.95??7.09KN/m8

5 活载gk?2.0?1.95??2.44KN/m8

集中恒载F=7.64?2.1?7.09?1.95??1.64?2.98??4.05=48.58KN集中活荷载F=2.63?2.1?2.44?1.95=10.28KN

2.标准层楼面竖向荷载计算

对A-1/A轴间的框架梁,楼面板传给梁的荷载:

5

8

5活载:gk?2.0?1.8??2?4.5kN/m8

梁自重标准值为2.67KN/m

内横墙自重3.6KN/m恒载gk?4.12?1.8??2?9.27kN/m

屋面梁恒载=梁自重?板传荷载+内横墙自重=2.67+9.27+3.6=15.54KN/m活载=板传活载=4.5KN/m

对1/A轴,楼面次梁传给主梁的集中荷载:

20

中南大学毕业设计(论文)

恒载 对L1?2,gk?4.12?0.9?4.12?1.8?1?2?0.4292?0.4293?8.98kN/m

对L2?3,gk?4.12?0.9?4.12?1.8?1?2?0.4622?0.4623?8.69kN/m

梁自重1.42KN/m,内纵墙自重1.45KN/m

活载: 对L1?2,gk?2.0?0.9?2.0?1.8?1?2?0.4292?0.4293?4.36kN/m

对L2?3,gk?2.0?0.9?2.0?1.8?1?2?0.4622?0.4623?4.22kN/m?????? ??

集中恒载=8.98?2.1?8.69?1.95??1.42?1.45??4.05=47.39kN

集中活载=4.36?2.1?4.22?1.95=17.39kN/m

对C-1/A轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

恒载=梁自重+内墙自重=6.27KN/m

对C-E轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

5

8

5活载:gk?2.0?1.65??2?4.125kN/m8恒载gk?4.12?1.65??2?8.5kN/m

梁自重标准值为1.64KN/m

屋面梁恒载=梁自重?板传荷载+内墙自重=1.64+8.5+3.6=13.74KN/m活载=板传活载=4.125KN/m

对E-H轴间的框架梁,屋面板传给梁的荷载:

恒载 gk?4.12?2.1?1?2?0.2332?0.2333?4.12?1.95?1?2?0.2172?0.2173

?15.14kN/m

活载 gk?2.0?2.1?1?2?0.2332?0.2333?2.0?1.95?1?2?0.2172?0.2173

?7.35kN/m

梁自重2.67KN/m,内墙自重3.6KN/m

屋面梁恒荷载=15.14?2.67?3.67=21.41kN/m ????????

屋面梁活荷载=板传活荷载=7.35kN/m

A轴纵向集中荷载:

L1?2恒载gk?4.12?1.8??1?2?0.4292?0.4293??5.27KN/m

活载gk?2.0?1.8??1?2?0.4292?0.4293??2.56KN/m

梁自重1.64KN/m

外墙自重7.28KN/m

21

中南大学毕业设计(论文)

L2?3恒载gk?4.12?1.8??1?2?0.4622?0.4623??4.96KN/m

活载gk?2.0?1.8??1?2?0.4622?0.4623??2.41KN/m

集中恒载F=5.27?2.1?4.96?1.95??1.64?7.28??4.05=56.87KN集中活荷载F=2.56?2.1?2.41?1.95=10.08KN

C轴纵轴集中荷载计算:

L1?2恒载gk?4.12?0.9?4.12?1.65??1?2?0.3932?0.3933??8.82KN/m

活载gk?2.0?0.9?2.0?1.65??1?2?0.3932?0.3933??4.28KN/m

梁自重1.64KN/m,内纵墙自重3.74KN/m

L2?3恒载gk?4.12?0.9?4.12?1.65??1?2?0.3932?0.3933??8.59KN/m

活载gk?2.0?0.9?2.0?1.65??1?2?0.4202?0.4203??4.17KN/m集中恒载F=8.82?2.1?8.59?1.95??1.64?3.74??4.05=57.06KN 集中活载F=4.28?2.1?4.17?1.95=17.12KN

E轴轴集中荷载计算:

5L1?2恒载gk?4.12?2.1??4.12?1.65??1?2?0.3932?0.3933??10.52KN/m8

5 活载gk?2.0?2.1??2.0?1.65??1?2?0.3932?0.3933??5.11KN/m 8

梁自重1.64KN/m,内墙自重1.45KN/m

5L2?3恒载gk?4.12?1.95??4.12?1.65??1?2?0.4232?0.4233??9.91KN/m8

5 活载gk?2.0?1.95??2.0?1.65??1?2?0.4232?0.4233??4.81KN/m 8

集中恒载F=10.52?2.1?9.91?1.95??1.64?1.45??2.1=53.89KN 集中活载F=5.11?2.1?4.81?1.95=20.11KN

H轴纵向集中荷载:

5L1?2恒载gk?4.12?2.1??5.41KN/m8

5 活载gk?2.0?2.1??2.63KN/m 8

梁自重1.64KN/m

外纵墙自重7.28KN/m

22

中南大学毕业设计(论文)

5L2?3恒载gk?4.12?1.95??5.02KN/m8

5 活载gk?2.0?1.95??2.44KN/m8

集中恒载F=5.41?2.1?5.02?1.95??1.64?7.28??4.05=57.28KN集中活荷载F=2.63?2.1?2.44?1.95=10.28KN 顶层荷载位置如下图所示:

图2-3 屋面竖向荷载示意图

标准层荷载位置图如下所示:

图2-4 楼面竖向荷载示意图

23

中南大学毕业设计(论文)

2.3.2水平风荷载

地面粗糙类型为C类(有密集建筑群的城市市区),基本风压为?0?0.35kN/m2,对于主要受力结构,风荷载标准值计算公式如下:

????=??????????????0 (2.3)

其中:???? — 风荷载标准值(KN/m2);

???? — 高度z处风振系数; ???? — 风荷载体型系数; ???? — 风压高度变化系数;

??0 — 基本风压。

1.风振系数采用如下公式:

?z?1?2gI10Bz?R2

其中g为峰值因子,取2.5。

I10为 10m高度名义湍流强度,对C类场地,可取0.23。

R为脉动风荷载共振分量因子,

R= ??

)6??1(1+??1??1,

x1?x1?5

其中f1=1/0.96=1.04,对C类场地,kw可取0.54,对钢筋混凝土结构,结构阻尼比?1可取0.05。代入数据可计算出R=0.7786

Bz为脉动风荷载的背景分量因子,

????=??????1??????????1(??)

????(??)

k、a1 可通过查规范表格得分别取值为0.295,0.261。

?x?

?z???1(??)

????(??)代入相关数据求出????=1.152,????=1.134。可得????=0.98224

中南大学毕业设计(论文)

?z?1?2?2.5?0.23?综合以上式子可得

z??z?

=1+1.4311

?zz

其中

????=????

4??

??

??0.7

?z?

??0.544 ;z??

?10?

0.44

?zC?0.65。

2.风载体型系数?s

设左边为迎风面,按封闭式带女儿墙的双坡屋面查表得迎风面q1?z?的?s

=0.8,背风面q2?z?的?s=-0.5。

???z??wk??1?1.431??0.8?0.5????z??0.35????z??综合以上式子有 ?0.455??z??0.651??z?

风荷载标准计算如下表

表2-2 风荷载标准值计算

2.3.3水平地震作用

本工程结构高度为36.00m,变形以剪切为主,结构的质量和刚度沿高度分布

比较均匀,可以用底部剪力法的方法来计算水平地震作用。该方法将多自由度体 系等效为单自由度体系,只考虑结构基本自震周期,计算总水平地震力,再按一

定规律分配到各个楼层。

25

中南大学毕业设计(论文)

1.重力荷载标准值计算

由于本建筑结构J轴设有防震缝,手算的一榀框架在A-H轴之间,所以只需计算A-H轴间的重力荷载标准值即可。

(1)柱,梁,板荷载标准值

表2-3 柱重力荷载标准值

表2-4 板重力荷载标准值

表2-5 梁重力荷载标准值

(2)墙自重标准值 a.女儿墙重

26

中南大学毕业设计(论文)

?(34.?2总重 Gk1?2.981?3.?22?12.?92k)N 257.47

b.标准墙重

?(34.?2总重 Gk1?7.281?3.?22?13.?92k)N 643.55

c.首层

?(34.?2总重 Gk1?9.941?3.?22?13.?9k2N) 878.7

(3)自重标准值计算

a.首层(墙+梁+板+柱)

Gk?878.7?643.55918.86?690.94?426.02?1905.5??3897.55kN 22

b.标准层(墙+梁+板+柱)

Gk?643.55?426.02?1905.5?690.94?3666.01kN

c.屋面层(女儿墙+梁+板+柱)

Gk?257.47?643.55690.94?383.22?2490.61??3798.55kN 22

2.重力荷载代表值计算

取构件和结构的自重标准值和各可变荷载组合值之和,各可变荷载组合值系数分别取为:雪荷载0.5,屋面活载2.0,按等效均布荷载计算的楼面活载0.5。

1)首层

Gk?3897.55?0.5?462.5?2.0?4360.05kN

2)标准层

Gk?3666.01?0.5?462.5?2.0?4128.51kN

3)顶层

Gk?3798.55?0.5?0.35?427.94?3873.44kN

结构总的重力荷载代表值

?Gi?4360.05?4128.5?10?3873.44?49518.49kN

结构等效重力荷载代表值

Geq?0.85?Gi?42090.72kN

计算结构基本自振周期T1

27

中南大学毕业设计(论文)

采用经验公式计算:

T1??0.08--0.1?N=0.96--1.2 取T1=0.96s

3.横向地震作用计算(反应谱底部剪力法)

地震作用按7度设防烈度,Ⅱ类场地,地震分组作为第一组计算,查阅《建

筑抗震设计规范》可得出场地特征周期Tg=0.35s,又由于结构处于多遇地震区域,

。有?max?0.08,对钢筋混凝土结构??0.9,?2?1

因为T1=0.96s,且Tg?0.35s?T1?0.96s?5Tg?1.65s,由加速度反应谱曲线

由有:

?T??0.35?

???g???2??max????1?0.08?0.032s

?0.96??T1?

?

0.9

由于T1?0.96?1.4Tg,且Tg?0.35s,所以应该考虑顶部附加的地震作用。 顶部附加地震作用系数为:?n?0.08T1?0.07?0.147

结构底部剪力标准值为:FEK???Geq?0.032?42090.72?1346.9kN

则有:?Fn??n?FEK?0.147?1346.9?197.99kN

FEK?1??

?

n?1346?.?9?10.1?47?

k1N 148.91

水平地震作用及层间剪力计算,,其中Fi0?FEK??1??n??HiGi/??HiGi?。 各楼层水平地震作用及层间剪力如下表所示:

表2-6 各楼层水平地震作用及层间剪力

28

中南大学毕业设计(论文)

4.水平荷载作用下侧移验算 (1) 柱侧移刚度D

表2-7 横向2-12层D值的计算

表2-8 底层D值的计算

(2)风荷载作用下框架侧移计算

水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算:

?uj?

Vj

D

29

j

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其中手算的2轴框架等效节点集中荷载Fi?F?框架在风荷载作用下的侧移计算见下表

?DD

i

i总

表2-9 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比

对于框架结构,楼层层间最大位移与层高之比的限值为1/550,本框架的层间最大位移与层高之比为1/1429,满足条件。(3)地震荷载作用下的侧移验算

表2-10 地震荷载作用下的侧移验算

30

中南大学毕业设计(论文)

由上表可知,层间最大位移角发生在2层,1/1025<1/550,满足要求,故所有层间侧移均满足要求。 2.4框架内力计算

为简化计算,先单独考虑风荷载、水平地震作用、恒载和活载作用,算出单独受载时的结构内力,然后对各种荷载进行内力组合。 2.4.1风荷载作用下的框架内力

框架各住的杆端弯矩、梁端弯矩按下式进行计算,计算过程如下表所示

Mc上?Vi?1?y??hMc下?Vi?y?h中柱 Mb左Mb右

ib

?左右?Mc上?Mc下? ib?ib

右ib

?左右?Mc上?Mc下?ib?ib

边柱 Mb=Mc上?Mc下

表2-11 风荷载作用下A轴框架柱端弯矩及剪力计算表

31

中南大学毕业设计(论文)

表2-12 风荷载作用下C轴框架柱端弯矩及剪力计算表

表2-13 风荷载作用下E轴框架柱端弯矩及剪力计算表

表2-14 风荷载作用下H轴框架柱端弯矩及剪力计算表

32

中南大学毕业设计(论文)

梁端剪力用公式Vi?Mijl

来计算

表2-15 风荷载作用下各层梁端弯矩、剪力计算表

表2-16 风荷载作用下各层柱轴力计算表

33

中南大学毕业设计(论文)

2.4.2水平地震作用下的框架内力

表2-17 地震荷载作用下A轴框架柱端弯矩及剪力计算表

表2-18 地震荷载作用下C轴框架柱端弯矩及剪力计算表

34

中南大学毕业设计(论文)

表2-19 地震荷载作用下E轴框架柱端弯矩及剪力计算表

表2-20 地震荷载作用下H轴框架柱端弯矩及剪力计算表

Mijl

梁端剪力用公式Vi??

来计算

表2-21 水平地震荷载作用下各层梁端弯矩、剪力计算表

35

中南大学毕业设计(论文)

表2-22 水平地震荷载作用下各层柱轴力计算表

2.4.3恒载作用下的框架内力计算

由力法和位移法精确计算可以知道,多层多跨框架在竖向荷载作用下侧移比

较小,并且每层梁上的荷载只对本层梁、柱产生影响,而对其他层杆件内力影响

并不是很大,为了简化计算,可以做如下假定:

( 1)在竖向荷载作用下,框架的侧移忽略不计; (2)每层梁上荷载对其他层杆件内力的影响忽略不计。

在此假定的前提下,可以将多层框架简化为单层框架,分层作力矩分配计算。分层计算所得到的梁端弯矩为梁最后的弯矩。 1.弯矩分配系数

下表为按梁柱的相对线刚度确定力矩分配系数

36

中南大学毕业设计(论文)

表2-22 力矩分配系数

2.横梁固端弯矩

对均布荷载,梁固端弯矩可用公式Muv??对A-C轴间的荷载

对于均布荷载q1M左=

q1?3.62

12

ql来进行计算。12

12?5.4

2

?6?5.4

2

?8?5.4?3.6?3?3.62?

12?5.4

对于均布荷载q2

M右?

q1?3.63

2

?4?5.4?3?3.6?

M左=?ql2/12M右?ql2/12对于集中荷载FM左??4Fl/27M右?2Fl/27

由以上公式可以得出 屋顶横梁:

37

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Ma??57.2KN7m/Mc左,??

KN8m/Me右,?? Me左??12.3

楼面横梁

Ma??54.2KN2m/Mc左,??

KN7m/Me右,?? Me左??12.4

3.弯矩计算 7KN0.2m5Mc右/??,4KN0.0m6Mh?/?,KN1m2.KN4m0 .06KN1m2.KN3m6 .13//6KN6.5m0Mc右/??,3KN6.1m3Mh?/?,

采用分层法计算弯矩

38

中南大学毕业设计(论文)

表2-23 分层法第一次分配恒载顶层计算表

表2-24 分层法第一次分配恒载标准层计算表

39

中南大学毕业设计(论文)

表2-25 分层法第一次分配恒载底层计算表

·

表2-27 分层法第二次分配恒载标准层计算表

表2-28 分层法第二次分配恒载底层计算表

40

中南大学毕业设计(论文)

41

中南大学毕业设计(论文)

恒载弯矩图如下所示;

图2-5 恒载作用下结构弯矩图

4.横梁剪力的计算:

根据已知的梁端弯矩,通过平衡条件求出恒载作用下梁的剪力。

42

中南大学毕业设计(论文)

对AC跨梁,顶层:Va?l?56.33?1.8?15.77?3.6?3.6?2.67?1.8?0.9??M

Va?54.59KN

标准层: Va?l?47.39?1.8?15.54?3.6?3.6?6.27?1.8?0.9??M

,Va?52.64KN

底层: Va?l?47.39?1.8?15.54?3.6?3.6?6.27?1.8?0.9??M

Va?54.89KN

顶层:Vc左?l?56.33?3.6?15.77?3.6?1.8?2.67?1.8?4.5??M

Vc左=63.03KN

标准层: Vc左?l?47.39?3.6?15.54?3.6?1.8?6.27?1.8?4.5??M

Vc左=61.98KN

底层: Vc左?l?47.39?3.6?15.54?3.6?1.8?6.27?1.8?4.5??M

Vc左=59.73KN

1对CE梁,顶层:Vc右?l=?13.64?3.32??MVc右?24.75KN2

1Ve左?l??13.64?3.32??MVe左?20.26KN2

1标准层:Vc右?l=?13.74?3.32??MVc右?23.83KN2

1 Ve左?l??13.64?3.32??MVe左?21.51KN2

1底层:Vc右?l=?13.74?3.32??MVc右?23.31KN2

1Ve左?l??13.64?3.32??MVe左?22.03KN2

1对EH梁,顶层:Ve右?l=?24.?0624??.5MVe右?KN55.122

1Vh?l??24.0?624?.?5MVh?KN53.152

1标准层:Ve右?l??21.4?124?.?5MVe右?KN48.612

1Vh?l??21.4?124?.?5MVh?KN47.742

1底层:Ve右?l??21.4?124?.?5MVe右?KN48.392

1Vh?l??21.4?124?.?5MVh?47.95KN2

43

中南大学毕业设计(论文)

5.柱轴力计算:

由剪力值通过平衡条件得到柱的轴力,见表2-29所示:

44

中南大学毕业设计(论文)

45

中南大学毕业设计(论文)

恒载作用下的柱轴力图如下所示:

图2-6 恒载作用下柱轴力图

2.4.4活载作用在AC跨和EH跨的内力分析

1.横梁固端弯矩

46

中南大学毕业设计(论文)

对均布荷载,梁固端弯矩可用公式Muv??对A-C轴间的荷载 对于均布荷载q1

M左=q1?3.6212ql来进行计算。12 12?5.42

q1?3.63?6?5.42?8?5.4?3.6?3?3.62??4?5.4?3?3.6?12?5.42

对于均布荷载q2M右?

M左=?ql2/12

M右?ql2/12

对于集中荷载F

M左??4Fl/27

M右?2Fl/27

由以上公式可以得出

屋顶横梁:

Ma??17.4KN0m/Mc左,??2KN3.0m4Mc右/?KN,m0

KN12m.4 0/,e右??12KN.40mM/h?,? Me左?0KN/mM

楼面横梁

Ma??18.3KN7m/Mc左,??

,e右??12KN.40mM/h?,? Me左?0KN/mM

2.弯矩计算 2KN6.6m0Mc右/?KN,m0KN12m.4 0/

采用分层法计算弯矩

47

中南大学毕业设计(论文)

表2-30 分层法第一次分配恒载顶层计算表

表2-31 分层法第一次分配恒载标准层计算表

48

中南大学毕业设计(论文)

表2-32 分层法第一次分配恒载底层计算表

表2-33 分层法第二次分配恒载顶层计算表

表2-34分层法第二次分配恒载标准层计算表

49

中南大学毕业设计(论文)

表2-35 分层法第二次分配恒载底层计算表

3.剪力计算

根据已知的梁端弯矩,通过平衡条件求出恒载作用下梁的剪力。

对AC跨梁,顶层:Va?l?17.39?1.8?4.5?3.6?3.6?2.67?1.8?0.9??MVa?16.56KN

标准层: Va?l?17.39?1.8?4.5?3.6?3.6?6.27?1.8?0.9??M

,Va?17.70KN

底层: Va?l?17.39?1.8?4.5?3.6?3.6?6.27?1.8?0.9??MVa?17.21KN

50

中南大学毕业设计(论文)

顶层:Vc左?l?17.3?9

Vc左=21.8K4N

标准层: Vc左?l?17.3?9

Vc左=27.1K8N

底层: Vc左?l?17.3?9

K7N Vc左=27.63.?63.?64?.5?3.6?1.8?6.?27M?1.8?3.?64?.5?3.6?1.8?2.?67M?1.8? 4.54.54?.5?3.6?1.8?6.?27M?1.8?

对CE梁,顶层:Vc右?l=?M

Ve左?l??M

标准层:Vc右?l=?M

Ve左?l??M

底层:Vc右?l=?M

Ve左?l??MVc右?0.8KN4Ve左?0.8KN4Vc右?0.3KN2Ve左?0.3KN2 Vc右?0.6KN5Ve左?0.6KN5

2 1对EH梁,顶层:eV?=?7.3?5右2

Ve右?16.6K2N

12?7.35?4.5?M?2

Vh?16.4K6NVh?l标准层:Ve右?l?

Ve右?16.5K3N

12?7.35?4.5?M?2

Vh?16.5K4NVh?l底层:Ve右?lVe右12?7.35?4.5?M?2?16.2K2N4?.5-M12?7.35?4.5?M?2

1?21.41?24.?5?M2

KN6 Vh?16.8Vh?l

51

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4.柱轴力计算:

由剪力值通过平衡条件得到柱的轴力,见表2-36所示

52

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2.4.5活载满布框架作用下的内力计算

1.横梁固端弯矩

对均布荷载,梁固端弯矩可用公式Muv??对A-C轴间的荷载

12

ql来进行计算。12

53

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对于均布荷载q1M左=q1?3.6212?5.42?6?5.42?8?5.4?3.6?3?3.62?

12?5.4

对于均布荷载q2M右?q1?3.632?4?5.4?3?3.6?

M左=?ql2/12

M右?ql2/12

对于集中荷载FM左??4Fl/27

M右?2Fl/27

由以上公式可以得出 屋顶横梁:

Ma??17.40KN/m,Mc左??23.04KN/m,Mc右??3.75KN/mMe左??3.75KN/m,Me右??12.40KN/m,Mh??12.40KN/m 楼面横梁

Ma??18.37KN/m,Mc左??26.60KN/m,Mc右??3.75KN/mMe左??3.75KN/m,Me右??12.40KN/m,Mh??12.40KN/m

54

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2.弯矩计算

采用分层法计算弯矩

表2-37 分层法第一次分配恒载顶层计算表

表2-38 分层法第一次分配恒载标准层计算表

55

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表2-39 分层法第一次分配恒载底层计算表

表2-40 分层法第二次分配恒载顶层计算表

表2-41 分层法第二次分配恒载标准层计算表

56

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表2-42 分层法第二次分配恒载底层计算表

57

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活载满布荷载作用下弯矩图

图2-7 活载满布作用下结构弯矩图

3.剪力计算

根据已知的梁端弯矩,通过平衡条件求出恒载作用下梁的剪力。 对AC跨梁,顶层:Va?l?17.39?1.8?4.5?3.6?3.6?2.67?1.8?0.9??M

Va?16.32KN

标准层: Va?l?17.39?1.8?4.5?3.6?3.6?6.27?1.8?0.9??M

,Va?17.62KN

底层:

Va?l?17.39?1.8?4.5?3.6?3.6?6.27?1.8?0.9??M

Va?17.07KN

58

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顶层:Vc左?l?17.39?3.6?4.5?3.6?1.8?2.67?1.8?4.5??M

Vc左=22.08KN

标准层: Vc左?l?17.39?3.6?4.5?3.6?1.8?6.27?1.8?4.5??M

Vc左=27.26KN

底层: Vc左?l?17.39?3.6?4.5?3.6?1.8?6.27?1.8?4.5??M

Vc左=27.81KN

1对CE梁,顶层:Vc右?l=?4.13?3.32??MVc右?6.96KN2

1Ve左?l??4.13?3.32??MVe左?5.99KN2

1标准层:Vc右?l=?4.13?3.32??MVc右?6.91KN2

1 Ve左?l??4.13?3.32??MVe左?6.72KN2

1底层:Vc右?l=?4.13?3.32??MVc右?7.46KN2

1Ve左?l??4.13?3.32??MVe左?6.17KN2

1对EH梁,顶层:Ve右?l=?7.35?4.52??M2

Ve右?16.86KN

1?7.35?4.52??M2

Vh?16.21KNVh?l?

标准层:Ve右?l?

Ve右?16.69KN

1?7.35?4.52??M2

Vh?16.39KNVh?l?

底层:Ve右?l?

Ve右?16.74KN

1?7.35?4.52??M2

Vh?16.34KNVh?l?1?7.35?4.52??M21?7.35?4.52??M2

59

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4.柱轴力计算

由剪力值通过平衡条件得到柱的轴力,见表2-43所示

60

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61

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满布活荷载作用下柱轴力图

图2-8 活载满布作用下结构柱轴力图

62

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2.5 框架内力组合 2.5.1 弯矩调幅

由于在框架设计时假设的各节点都为刚性节点,但实际上一般达不到绝对刚性的要求,因此在竖向荷载作用下,考虑梁端塑性变形的内力重分布应对梁端负弯矩进行调幅。

对于现浇框架结构,调幅系数可取0.8-0.9,这里取0.8. Ml??Mlo,Mr??MroM,M

, lr为梁未调幅前左右梁端弯矩。

框架梁端负弯矩进行调幅后,梁中弯矩会相应的增大,调幅后的跨中弯矩可按下式计算:

M?M中?

1

?1????Mlo?Mro?2

表2-44 梁弯矩调幅

(2.4)

调幅计算见下表:

63

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2.5.2 控制截面选择

对于框架梁,一般只组合支座截面的?Mmax、Vmax以及跨中截面?Mmax三项内力,

其中AC轴线间框架梁取1/3跨。对于框架柱,一般采用对称配筋,需进行下列几项不利内力组合:

M(1)max及相应的N和V;

N (2)max及相应的M和V;

N (3)min及相应的M和V。

其中内力组合时的符号定义,对框架梁: M:下侧受拉为正 , V:使杆

件产生顺时针转动为正。对框架柱: M:左侧受拉为正, V:使杆件产生顺时针转动为正 ,N:受压为正,受拉为负。

2.5.3控制截面最不利内力计算

1.无地震作用时

1.2×恒+1.4×活

1.2×恒+0.9×1.4×(活+风)

2.有地震作用时

1.2×[恒+0.5(雪或活)]+1.3×地震作用

2.5.4 框架梁内力组合

64

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表2-45 横向框架梁内力组合(非抗震设计)

65

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表2-46 横向框架梁内力组合(有地震作用)

69

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71

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2.5.5 柱内力组合

表2-47 横向框架柱内力组合(无地震作用设计)

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表2-48 无地震作用时框架柱最不利内力组合结果

79

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80

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表2-49 横向框架柱内力组合(考虑地震作用组合)

82

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86

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2.6框架梁、柱的截面设计 2.6.1 框架梁截面设计 1.截面性质:

3m/2m(1)混凝土强度等级C30, fc?14.3N/mm2 ft?1.4N

(2)纵向受力钢筋采用HRB400,fy=360N/mm2;箍筋采用HPB335,fy=300N/mm2

(3)当混凝土强度等级不超过C50时取?1?1.0

(4)截面尺寸b1?b3=200mm,b2=150mm,h1?h3=500mm,h2=400mm, (5)混凝土保护层厚度c取25mm,as?35mm。 2.框架梁的配筋计算

(1)正截面承载力计算

结构为抗震设计时,S?R/?RE,?RE为承载力抗震调整系数。混凝土受弯构件、轴压比小于0.15的柱,?RE取0.75;轴压比不小于0.15的柱为0.8;其余为0.85。这里取?RE?0.75。

楼板与框架整体现浇时,梁截面跨中应按T形截面考虑,支座按矩形截面考虑。T形截面翼缘计算宽度的确定:(横框架梁为独立梁,h'f?100mm)

b'f1=l/3?5400/3?1800mm

按计算跨度l0考虑: b'f2=l/3?3300/3?1100mm

b'f3=l/3?4500/3?1500mm

按翼缘高度h考虑:

'

f

h1?h3=h?as?500?35?465mmh2=h?as?400?35?365mm

h'f/h0?100/4?65h'f/h0?100/3?65

?0.22

0.?27

0.10.1

87

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b'f1?b'f3=b?12h'f?200?12?100?1400mmb=b?12h?150?12?100?1350mm

'f2

'f

取最小值,则有b'f2?1100mm,b'f1?1400mm,。 梁受弯承载力计算公式:

αs=

M

2

α1fcbh0

??1??2αs

As=

α1ξbh0fc

fy

框架梁端的控制截面在柱边,以柱边的截面进行M和V的内力计算:

支支

M支计=M组-V组?b/2

V=V-?g+q?b/2

支计

支组

具体计算结果见下表:

表2-50 梁端正截面受弯承载力计算(最不利组合)

88

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90

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表2-51 跨中或1/3处正截面受弯承载力计算(最不利组合)

93

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(2)斜截面受剪承载力计算

为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏,应对组合后的剪力值进行整,从而使梁满足“强剪弱弯”得要求。 由规范得调整公式如下:

lMb?Mbr

?VGb Vb?1.1

ln

其中V:梁端组合剪力设计值,

ln:梁的净跨,

VGb:梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端结剪力设计值,Mlb、Mrb:分别为梁端左右逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值。

具体计算结果见下表:

表2-52 斜截面受剪承载力计算(最不利组合)

95

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注: 当为集中荷载时抗震Vcs=

Asv?1?1.05

fbh+fh0? ?t0yv

γRE?λ+1S?

当为均布荷载时抗震Vcs=

Asv?1?

0.42fbh+1.25fh0? ?t0yv

γRE?S?

ρsv=

Asvf1011.43

=?0.253%>ρsv,min=0.24t=0.24?=0.114%,满足最小配箍bS200?200fyv300

率的要求。

2.6.2框架柱截面设计 1.柱截面性质

框架柱截面尺寸为500mm?500mm,混凝土强度为C40,fc?19.1N/mm2, 纵向受力钢筋采用HRB400,fy?360N/mm2;ft?1.71N/mm2,ftk?2.2N/mm2。

as?35mm。 箍筋采用HPB335,fyv?300N/mm2;混凝土保护层厚度c取30mm,

2.框架柱正截面抗震设计 (1)框架柱强柱弱梁调整:

为了满足和提高框架结构“强柱弱梁”的程度,在抗震设计中采用增大柱端弯矩设计值的方法,二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要求:

?MC??C?Mb

?MC-节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和;

?Mb-节点左右梁端截面逆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,抗震等级二级取1.2。

C

(2)框架柱的柱端强剪弱弯调整:V设计值。

?1.1Mc?Mc/Hn,其中V

t

b

??

为柱端组合剪力

设计值,Hn为净柱高,Mct、Mcb分别为柱端上下逆时针或顺时针方向组合的弯矩

99

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以首层A柱与二层梁节点处的正截面压弯承载力计算为例:

查柱考虑地震内力组合的表得Mmax?79.733kN?m,N?2001.732kN。对该柱进行

强柱弱梁调整:考虑地震组合时二层横梁AC左端弯矩最大值为189.254kN?m,

?Mc?1.2?189.254?227.11kN?m

上下柱端弯矩设计值按柱线刚度分配:

M

M下c上?2.282.7+2.282.7

2.7+2.28?227.11=103.98kN?m c=?227.11=123.13kN?m

故取首层A柱顶端弯矩为max?Mc下,Mmax??123.13kN?m。

(3)柱配筋计算:

初始偏心距:

ei?e0?ea

e0-轴向力对截面重心的偏心距,e0?M/N

ea-附加偏心距,取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的较大值

偏心距增大系数:

1??1?e1400i?l0????1?2 ?h0?20

0.5fcA,当ζ1>1时,取ζ1=1;l0/h<15时,?2?1.0) N

轴向力作用点至受拉钢筋AS合力点之间的距离:

he??ei??aS 2

轴压比: (其中?1?

??N AfC

对称配筋时:

大偏心受压构件计算:

x>2a′时:x?Ne??1fCbx(h0?x/2)NA?A'? ,SS?1fCbfy'(h0?aS')

x<2a′时:A?S

N(?ei?h?aS') fy(h0?aS')100

中南大学毕业设计(论文)

小偏心受压构件计算:

??

N??b?1fCbh0

??b

2

Ne?0.43?1fCbh0

??1fCbh0

(?1??b)(h0?aS')

2

Ne??1fCbh0?(1??/2)

AS?AS'?

fy'(h0?aS')

具体计算过程见下表

表2-53(a) Nmax、M组合下A框架柱正截面压弯验算

表2-53(b) Nmax、M组合下A框架柱正截面压弯验算

101

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表2-54(a) Nmax、M组合下C框架柱正截面压弯验算

表2-54(b) Nmax、M组合下C框架柱正截面压弯验算

103

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表2-55(a) Nmax、M组合下E框架柱正截面压弯验算

表2-55(b) Nmax、M组合下E框架柱正截面压弯验算

105

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表2-56(a) Nmax、M组合下H框架柱正截面压弯验算

106

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表2-56(b) Nmax、M组合下H框架柱正截面压弯验算

107

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表2-57(a) Nmin、M组合下A框架柱正截面压弯验算

108

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表2-57(b) Nmin、M组合下A框架柱正截面压弯验算

109

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表2-58(a) Nmin、M组合下C框架柱正截面压弯验算

110

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表2-58(b) Nmin、M组合下C框架柱正截面压弯验算

111

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表2-59(a) Nmin、M组合下E框架柱正截面压弯验算

112

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表2-59(b) Nmin、M组合下E框架柱正截面压弯验算

113

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表2-60(a) Nmin、M组合下H框架柱正截面压弯验算

114

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表2-60(b) Nmin、M组合下H框架柱正截面压弯验算

115

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表2-61(a

M

max

、N)组合下A框架柱正截面压弯验算

116

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表2-61(b)

M

max

、N组合下A框架柱正截面压弯验算

117

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表2-62(a

M

max

、N)组合下C框架柱正截面压弯验算

118

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表2-62(b)

M

max

、N组合下C框架柱正截面压弯验算

119

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表2-63(a

M

max

、N)组合下E框架柱正截面压弯验算

120

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表2-63(b)

M

max

、N组合下E框架柱正截面压弯验算

121

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表2-64(a

M

max

、N)组合下H框架柱正截面压弯验算

122

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表2-64(b)

M

max

、N组合下H框架柱正截面压弯验算

123

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3.柱斜截面抗剪承载力设计

通过查内力组合表可得,得非抗震设计组合的底层最大剪力为48.074kN,抗

震设计组合的底层最大剪力为72.784kN,而:

??H/2h0?3000/?2?470??3.2

V?

1.75

??1

ftbh0?

1.754

?1.71?500?470/1000?175.81kN

所以箍筋按以下抗震构造要求配置:

(1)二级抗震等级箍筋最小直径8mm;

(2)加密区的箍筋最大间距取纵向钢筋直径的 8倍和100中的较小值;

124

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(3)框架柱箍筋加密区长度应取柱截面长边尺寸、柱净高的1/6和500中的最大值;

(4)三级抗震等级的加密区箍筋肢距不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较小值;

(5)每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;

(6)箍筋加密区外,箍筋体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半,二级抗震间距不应大于10d(d为纵向钢筋直径)。

根据上述构造要求,箍筋布置如下:

底层:箍筋加密区长度底层为800mm,柱上下端采用双肢?10@150井式复合

筋,非加密区采用双肢?10@180井式复合筋,肢距取160mm。

其他层:箍筋加密区长度底层为550mm,柱上下端采用双肢?10@150井式复

合筋,非加密区采用双肢?10@180井式复合筋,肢距取160mm。

计算柱加密区配箍率:

??n1As1l1?n2As2l24?78.5?500?4?78.5?500f19.1??1.79%??vc?0.15??100%?0.80%AcorS500?500?70fyv360

符合规范的规定。

2.7楼板设计计算

2.7.1设计资料

楼面恒荷载4.12KN/m2,活荷载2.0 KN/m2,板厚度h=100mm,板混凝土等

级为C30,钢筋等级为HRB335。

计算轴线之间的区格板,结构布置如下图;

125

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图2-8计算版平面布置图

2.7.2 荷载计算

对标准层楼面;

恒载 g=1.2?4.12=4.944KN/m2

q?1.4?2.0?2.8KN/m2

g+q/2=4.944+1.4=6.344KN/m2

g?q?7.744KN/m2活载荷载设计值

查《混凝土结构设计规范》可知,当楼板长边与短边之比小于2时,按双向板计算,当楼板长边与短边之比大于2时,按单向板计算。根据本工程中的实际尺寸,结构中C,D两块板为单向板,其余全为双向板。

2.7.3 单向板内力计算及配筋

板伸入墙体120mm,各跨的计算跨度为

1跨

2跨l0?4200?120?60?100/2?4070mm

l0?3900?120?60?100/2?3770mm

M1?0.07(g?q)l02?0.07?7.744?4.072=9.02KN?m

M2?0.07(g?q)l02?0.07?7.744?3.772=7.75KN?m

2M中支座=?0.063?(g?q)l12?0.063(g?q)l2=-15.09KN?m

板厚h=100mm,取保护层厚度为15mm,h0=100-15=85mm。板的配筋计算如下表;

126

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表2-65 板的配筋计算

2.8.4 双向板内力计算及配筋

按弹性理论方法设计双向板,在计算双向板区格支座的最大负弯矩时,荷载

2

满布,取g?q?7.74KN/m。在计算双向板跨中的正弯矩时,满布荷载取

g+q/2=6.344KN/m2,隔跨反向荷载取q/2?1.4KN/m2。其中考虑泊松比的影响,

并取v=0.2。具体计算过程见下表;

表2-66 双向板内力计算及配筋

127

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求出跨中和支座弯矩后,取截面内力臂系数?=0.9,用经验公式h0为截面有效高度,假定钢筋选用?8,As?m/?0.9h0fy?计算受拉钢筋截面面积,

短边方向跨中截面h0=100?15?4=81mm,长边方向跨中截面h0=81?8=73mm。

表2-67 双向板截面配筋计算

128

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2.8楼梯设计 2.8.1 设计资料

结构层高为3000mm,踏步尺寸为150mm?300mm,混凝土强度等级为C30,底板,梁均用HRB335钢筋,楼梯上的均布活荷载为2.0KN/m2。 2.8.2 楼梯板设计

板厚h=100mm,取1m宽板带计算恒荷载。

表2-68 梯段板的荷载

129

中南大学毕业设计(论文)

基本组合总荷载设计值 Q=6.26?1.2?2.0?1.4=10.312KN/m 板水平计算跨度ln=3.0m,弯矩设计值M=8Qln2=11.601kN/m

h0?100?15?5?80mm

M11.601?106

?s???0.152?1fcbh021.0?11.9?1000?802

rs?0.51?0.917

M11.601?106

As=??527.2mm2fyrsho300?0.917?801 所以板的高度?

选用?10@140As?561mm2

分布钢筋每级踏步1根?10,楼梯配筋见结构图。

2.8.3 平台板设计

平台板厚度为80mm,取1m宽板带进行计算。

表2-69 平台板荷载

基本组合总荷载设计值Q=2.99?1.2?3.5?1.4=8.488kN/m 板水平计算跨度:l0?2.7?0.24?2.46m

弯矩设计值: M?Ql02/8?6.42kN?m

板的计算有效高度: h0?80?15?4?61mm

130

中南大学毕业设计(论文)

M6.42?106

?s???0.14522?1fcbh01.0?11.9?1000?61

rs?0.51?0.921

M6.42?106

As=??380.8mm2

fyrsho300?0.921?61?

选?8@130As?387mm2

2.8.4 平台梁设计

平台梁尺寸:b?h?200?300mm

荷载计算:

表2-70 平台梁荷载

基本组合总荷载设计值Q=12.774?1.2?5.1?1.4=22.469kN/m 板水平计算跨度:l0?2.7?0.24?2.46m

弯矩设计值: M?Ql02/8?16.997kN?m

剪力设计值: V?Ql0/2?27.637kN

截面按倒L形计算:

梁有效高度:h0?350?25?325mm

判别T形截面类型:

?1fcbf?hf?h0?hf?/2?14.3?600?80??325?80/2??195.624kN?m?16.997kN?m

131

??

中南大学毕业设计(论文)

经计算截面属于第一类T形截面。

M16.997?106

?s???0.01922?1fcbh01.0?14.3?600?325

rs?0.51?0.991

M16.997?106

As=??146.6mm2

fyrsho360?0.991?325?

选2?14As?308mm2,选用?6@200的箍筋,斜截面受剪承载力:

Vcs?0.7ftbh0?1.25fyvAsvh0/S

?0.7?1.43?200?325?1.25?300?56.6?325/200

?99.56kN?27.637kN

满足要求

2.9基础设计

2.9.1设计概况

设计基础的荷载包括框架柱传来的内力、基础自重以及回填土的重量。 工程地质条件:

一、钻探场地平坦,场地高程为7米

二、场地土层(自上至下分述):

1.粘土质填土:黄色,稍密,稍湿,厚0.6米,容重?18kN/m3。

2.耕土:灰黑色,湿,厚0.3~0.5米,容重?17.4kN/m3。

3.粘土Ⅰ:褐黄色,中密,稍湿,可塑状态,厚()3.9~5.2米,容重?19kN/m3。

4.淤泥:浅灰 深灰色,稍密,饱和,软塑流塑状态,厚~米。容重?15.4kN/m3。

5.粘土(Ⅱ:灰黄色,中密,硬偏坚硬状态,容量)??19.4kN/m3。本层钻6米,未钻透。

132

中南大学毕业设计(论文)

2.9.2基础类型

工程选择柱下独立基础。取基础混凝土的强度等级为C30,钢筋采用HRB400,

2

2

2

查表,知fc?14.3N/mm,ft?1.43N/mm,fy?fy'?360N/mm,基础高度取1000mm。 2.9.3非抗震荷载计算

基础承载力计算采用荷载标准组合,取S?SGK?SFK,S?SGK?0.85(SFK?SWK)

两者较大值,结果如下:

A柱:MA??114.796kN?m,NA?2415.986kN,VA??43.814kN

C柱:MC?132.378kN?m,NC?3342.579kN,VC?38.681kN E柱:ME??135.644kN?m,NE?3031.82kN,VE??48.074kNH柱:MH?115.393kN?m,NH?2341.907kN,VA?43.247kN

首层墙自重:纵墙9.94kN/m,内横墙5.112 kN/m,内纵墙4.968 kN/m。 连系梁截面设为500mm?240mm,自重为:25?0.5?0.24?3kN/m。 底层墙和基础连系梁传给A、C柱的荷载标准值(连系梁顶面标高同基础顶面):

?F????9.94?3??4.05??5.112?3??5.4??4.968?3??4.05??0.5?64.241kN

底层墙和基础连系梁传给E、H柱的荷载标准值(连系梁顶面标高同基础顶面):

?F????9.94?3??4.05??5.112?3??4.5??4.968?3??4.05??0.5?53.8kN底层墙和基础连系梁传给C、E柱的荷载标准值(只计算横梁):

?F????5.112?3??3.3??0.5?13.385kN

上部结构传至基础底面的竖向力:

柱A:FKA

?2415.986?64.24?2480.226kN

??114.796???43.814??1??158.61kN?m?3342.579?64.24?13.385?3420.204kN?132.378?38.681?1?171.059kN?m

MKA柱C:FKC MKC

133

中南大学毕业设计(论文)

柱E:FKE?3031.82?53.8?13.385=3099.005kN

??135.644???48.07??1??183.714kN?m

?115.393?43.247?1?158.64kN?m?2341.907?53.8=2395.707kN MKE柱H:FKH

MKH

2.9.4基础底面积

根据地质条件取第一层粘土作为持力层,假设基础在持力层中的嵌固深度为0.5m,天然地面作为室外地面,则基础室外埋深为1.5m,室内埋深为1.95m(室内外高差0.45m)。

1.A柱

(1)估算基底尺寸

由于基底尺寸未知,持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正。 持力层为粘土,故埋深的地基承载力修正系数?d?1.6;

基底以上土的加权平均重度

?m??17.4?0.5?18?0.6?19?0.5?/1.6?18.125kN/m3

则有:fa?fak??d?m?d?0.5??200?1.6?18.125??1.6?0.5??231.9kPa

A?1.1Fk1.1?2480.226??8.65m2

fa??Gd231.9?20?1.6

采用3m?3m基础

(2)按持力层强度验算基底尺寸

Gk?20?3?3?1?18.125?3?3?1.05?624.5kN

Fk?Gk?2480.226?624.5?3104.73kN

e?Mk

Fk?Gk

A?158.613104.73?3?3

6e?

l??0.051m?a/6?0.667m?194.05kPa?fa?231.9kPa pk?Fk?Gk3104.73pkmax?pk?1??

???208.9kPa?1.2fa?278.28kPa

故满足要求。

2.C柱

(1)初估基底尺寸

134

中南大学毕业设计(论文)

A?1.1Fk1.1?3420.204??11.82m2

fa??Gd231.9?20?1.6 取b=3.5m,l=3.5m

(2)按持力层强度验算基底尺寸

Gk?20?3.5?3.5?1?18.125?3.5?3.5?1.05?790.38kNFk?Gk?3420.204?790.38?4210.59kNe?Mk

Fk?Gk?171.0594210.59?0.041m?l/6?0.75m

pk?

pkmaxFk?GkA3.5?3.5?6e??pk?1???219.3kPa?1.2fa?278.28kPal???4210.59?207.93kPa?fa?231.9kPa

故满足要求。

3.E柱

(1)估算基底尺寸

A?1.1Fk1.1?3099.005??11.05m2

fa??Gd231.9?20?1.6 取b=3.5m,l=3.5m

(2)按持力层强度验算基底尺寸

Gk?20?3.5?3.5?1?18.125?3.5?3.5?1.05?790.38kNFk?Gk?3099.005?790.38?3889.385kNe?Mk

Fk?Gk

A?183.7143889.385??0.047m?l/6?0.75m?192.07kPa?fa?231.9kPa pk?

pkmaxFk?Gk3889.3853.5?3.5?6e??pk?1???204.11kPa?1.2fa?278.28kPal??

故满足要求。

4.H柱

(1)估算基底尺寸

A?1.1Fk1.1?239.707??13.19m2

fa??Gd231.9?20?1.6 取b=3.0m,l=3.0m

(2)按持力层强度验算基底尺寸

135

中南大学毕业设计(论文)

Gk?20?3?3?1?18.125?3?3?1.05?624.5kN

Fk?Gk?2395.707?624.5?3020.207kN

e?Mk

Fk?Gk

A?158.643020.207?3?3

6e??0.053m?l/6?0.67m?188.73kPa?fa?231.9kPa pk?Fk?Gk3020.207pkmax?pk?1??

???203.734kPa?1.2fa?278.28kPal?

故满足要求。

2.9.5抗震验算

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本工程需要进行地基抗震的验算:荷载标准组合为恒载+0.5(雪+活)+地震作用。

上部结构传至基础底面的竖向力:

柱A:FKA?2040.99?64.24?2105.23kN

??173.061???64.179??1??237.24kN?m

?2763.935?64.24?13.385?2841.56kN

?203.739?72.784?1?276.523kN?m

??213.483???74.546??1??288.029kN?m

?178.459?63.949?1?242.408kN?m?2518.05?53.8?13.385?2585.235kN?1979.927?53.8?2033.727kN MKA柱C:FKC柱E:FKE MKC MKE柱D:FKD

MKD

按持力层强度验算基底尺寸:

1.A柱

Gk?20?3?3?1?18.125?3?3?1.05?624.5kN

Fk?Gk?2105.23?624.5?2729.73kN

e?Mk

Fk?Gk

A?237.242729.73?3?3

6e??0.087m?l/6?0.67m?170.61kPa?faE??afa?1.1?231.9?255.09kPa pk?Fk?Gk2729.73pkmax?pk?1??

???192.87kPa?1.2faE?306.108kPal?

故满足要求。

2.C柱

136

中南大学毕业设计(论文)

Gk?20?3.5?3.5?1?18.125?3.5?3.5?1.05?790.38kNFk?Gk?2841.56?790.38?3631.94kNe?Mk

Fk?Gk?276.5233631.94?0.076m?l/6?0.75m

pk?

pkmaxFk?GkA3.5?3.5 ?6e??pk?1???197.54kPa?1.2faE?306.108kPal???3631.94?179.36kPa?faE?255.09kPa

故满足要求。

3.E柱

Gk?20?3.5?3.5?1?18.125?3.5?3.5?1.05?790.38kN Fk?Gk?2585.235?790.38?3375.615kN e?Mk

Fk?Gk?288.0293375.615?0.085m?l/6?0.75m

pk?

pkmaxFk?GkA3.5?3.5?6e??pk?1???185.60kPa?1.2faE?306.108kPal???3375.615?166.70kPa?faE?255.09kPa

故满足要求。

4.H柱

Gk?20?3?3?1?18.125?3?3?1.05?624.5kNFk?Gk?2033.727?624.5?2658.227kNe?Mk

Fk?Gk

A?242.4082658.227?3?3

6e??0.091m?l/6?0.67m?166.14kPa?faE?255.09kPa pk?Fk?Gk2658.227pkmax?pk?1??

???188.82kPa?1.2faE?306.108kPal?

故满足要求。

2.9.6基础结构设计

1.荷载设计值

基础进行结构设计时采用的是荷载效应基本组合的设计值。 137

中南大学毕业设计(论文)

A柱:F?2475.026?64.24?2539.266kN

M??15.74???11.972???27.712kN?mC柱:F?3469.3?64.24?13.385?3546.925kN M?12.44?9.586?22.026kN?m

E柱:F?3136.966?53.8?13.385?3204.151kN M??7.142???5.422???12.564kN?mH柱:F?2390.486?53.8?2444.286kN

M?10.492?7.966?18.458kN?m

2.基底净反力计算

A柱:pj?

maxFA?F

A2539.2663?3?M

W?158.704kPa27.712?161.302

156.106kPa pjmin?

C柱:pj??158.704??1/6??3?32FA?

F

A

?

F

A

?

F

A3546.9253.5?3.5?MW ?175.157kPa22.026?176.61173.707kPa pmax?jminE柱:pj??175.157??1/6??3.5?3.52FA?FA?3204.1513.5?3.5?MW?158.23kPa12.564?159.057157.403kPa pmaxjmin?158.23??1/6??3.5?3.52H柱:pj?2444.2863?3?M

W ?152.768kPa18.458?154.50

151.038kPa pmax

jmin?152.768?1/6?3?32

3.冲切验算

只需对柱边基础截面进行抗冲切验算。

138

中南大学毕业设计(论文)

?lh??ba?Al???c?h0?b???t?h0??22??22?2

?30.5?0.955??3??3?0.5?0.955??2.55m2A柱:Al???????22??22?

Fl?pjmaxAl?161.302?2.55?411.32kN

?3.50.5??3.50.5?C柱:Al????0.955??3.5????0.955??3.61m2

22?2??2?

Fl?pjmaxAl?176.61?3.61?637.56kN22

2?3.50.5??3.50.5?E柱:Al????0.955??3.5????0.955??3.61m2

22?2??2?

Fl?pjmaxAl?159.057?3.61?574.20kN

?30.5??30.5?H柱:Al????0.955??3????0.955??2.55m2

?22??22?

Fl?pjmaxAl?154.50?2.55?393.98kN

2000?800

at?500mm

at?ab1?0.92?hp?1???1000?800??0.983ab?500?2??1000?45??2410mm

2

0.7?hpftamh0?0.7?0.983?1.43?1455?955?1000?1367.27kN?Flam??1455mm 基础高度满足抗冲切的要求。

4.配筋计算

(1)A柱

取柱端为计算截面,则al?

p?pmin?

M??l?hc2?3.0?0.5l?all?pmax?pmin??156.106?23?1.253?1.25m ?161.302?156.106??159.03kPa 112al2??2b?bc??pmax?p???pmax?p?b?

?1

12

?697.30kN?m

ASI?M?0.9h0fy?1.252??2?3?0.5??161.302?159.106???161.302?159.106??3? 697.30?1060.9?955?360?2253.6mm2?

选用16?14@180,ASI?2462.4mm2

139

中南大学毕业设计(论文)

M???148?b?bc??2l?hc??p2

max?pmin?

?12?3?0.5??2?3?0.5??161.302?159.106??695.05kN?m48

M?

0.9h0fy?695.05?1060.9?955?360?2246.3mm2ASI?

选用16?14@180,ASI?2462.4mm2

钢筋间距均大于100mm,小于200mm,符合构造要求。

(2)C柱

取柱端为计算截面,则al?

p?pmin?

M??l?hc2?3.5?0.5l?all?pmax?pmin??173.707?23.5?1.53.5?1.5m ?176.61?173.707??175.32kPa 112al2??2b?bc??pmax?p???pmax?p?b?

?1

12

?1116.38kN?m

ASI?M?0.9h0fy??1.52??2?3.5?0.5??176.61?175.32???176.61?175.32??3.5? 1116.38?1060.9?955?360?3607.98mm2

选用24?14@140,ASI?3693.6mm2

M???148?b?bc??2l?hc??p2

max?pmin?

?12?3.5?0.5??2?3.5?0.5??176.61?173.707??1109.34kN?m48

M?

0.9h0fy?1109.34?1060.9?955?360?3585.2mm2ASI?

选用24?14@140,ASI?3693.6mm2

钢筋间距均等于100mm,小于200mm,符合构造要求。

(3)E柱

取柱端为计算截面,则al?

p?pmin?l?hc2?3.5?0.5l?all?pmax?pmin??157.403?23.5?1.53.5?1.5m ?159.057?157.403??158.32kPa

140

中南大学毕业设计(论文)

M??112al2??2b?bc??pmax?p???pmax?p?b?

?1

12

?1006.13kN?m

ASI?M?0.9h0fy?1.52??2?3.5?0.5??159.057?158.32???159.057?158.32??3.5? ?3251.67mm2

选用24?14@140,ASI?3693.6mm

M???148?b?bc??2l?hc??p2

max?pmin?

?12?3.5?0.5??2?3.5?0.5??159.057?157.403??1002.13kN?m48

M?

0.9h0fy?1002.13?1060.9?955?360?3238.72mm2ASI?

选用24?14@140,ASI?3693.6mm2

钢筋间距均大于100mm,小于200mm,符合构造要求。

(4)H柱

取柱端为计算截面,则al?

p?pmin?

M??l?all?pmax?1.25m 23.0?1.25?pmin??151.038??154.50?151.038??152.99kPa 3.02?l?hc3?0.5112al2??2b?bc??pmax?p???pmax?p?b?

?1

12

?668.57kN?m

ASI?M?0.9h0fy?1.252??2?3?0.5??154.5?152.99???154.5?152.99??3? 668.57?1060.9?955?360?2160.7mm2?

选用16?14@180,ASI?2462.4mm2

M???148?b?bc??2l?hc??p2

max?pmin?

?12?3?0.5??2?3?0.5??154.5?151.038??662.79kN?m48

M?

0.9h0fy?662.79?1060.9?955?360?2142.06mm2 ASI?

选用16?14@180,ASI?2462.4mm2

钢筋间距均大于100mm,小于200mm,符合构造要求。

141

中南大学毕业设计(论文)

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