--------------节点偏心值----------------
( 1) 0.00 ( 2) 0.00 ( 3) 0.00 ( 4) 0.00 ( 5) 0.00 ( 6) 0.00 ( 7) 0.00 ( 8) 0.00 ( 9) 0.00 ( 10) 0.00 ( 11) 0.00 ( 12) 0.00 ( 13) 0.00 ( 14) 0.00 ( 15) 0.00
--------------标准截面数据---------------- ( 1) 1.00 0.50 0.50 ( 2) 1.00 0.30 0.65
--------------柱截面类型号----------------
( 1) 1 ( 2) 1 ( 3) 1 ( 4) 1 ( 5) 1 ( 6) 1 ( 7) 1 ( 8) 1 ( 9) 1 ( 10) 1 ( 11) 1 ( 12) 1
--------------梁柱截面类型号----------------
( 1) 2 ( 2) 2 ( 3) 2 ( 4) 2 ( 5) 2 ( 6) 2 ( 7) 2 ( 8) 2
------恒载计算------
节点荷载: 节点 弯矩 垂直力 水平力
1 -10.70 85.90 0.00 2 0.00 165.80 0.00 3 10.70 86.00 0.00 4 -10.70 85.90 0.00 5 0.00 165.80 0.00 6 10.70 86.00 0.00 7 -10.70 85.90 0.00 8 0.00 165.80 0.00 9 10.70 86.00 0.00 10 -11.90 95.90 0.00 11 0.00 188.30 0.00 12 11.90 96.00 0.00 0
柱间荷载 柱信息 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
0
梁间荷载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值 荷载参数
1 2 1 8.0 0.00 4 112.4 4.53 1 2 1 8.0 0.00 4 112.7 4.65 1 2 1 8.0 0.00 4 112.4 4.53 1 2 1 8.0 0.00 4 112.7 4.65 1 2 1 8.0 0.00
41
4 112.4 4.53 1 2 1 8.0 0.00 4 112.7 4.65 1 2 1 9.5 0.00 4 127.8 4.53 1 2 1 9.5 0.00 4 128.2 4.65
**恒载内力**
杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力
--柱(左面为柱下端,右为柱上端)--
1 -29.74 901.31 -16.76 -57.41 -868.81 16.76 2 -0.06 1794.39 -0.03 -0.08 -1761.89 0.03 3 29.76 902.60 16.79 57.53 -870.10 -16.79 4 -103.11 674.70 -54.05 -91.48 -652.20 54.05 5 -0.18 1351.37 -0.09 -0.16 -1328.87 0.09 6 103.29 675.67 54.15 91.64 -653.17 -54.15 7 -83.49 455.72 -44.81 -77.82 -433.22 44.81 8 -0.14 923.08 -0.07 -0.12 -900.58 0.07 9 83.63 456.38 44.88 77.95 -433.88 -44.88 10 -104.20 235.59 -70.96 -151.25 -213.09 70.96 11 -0.20 497.10 -0.13 -0.27 -474.60 0.13 12 104.37 235.94 71.09 151.55 -213.44 -71.09
--梁(左面为梁左端,右为梁右端)--
1 171.22 -37.29 108.21 -242.40 37.29 122.32 2 242.66 -37.36 122.40 -171.52 37.36 108.43 3 185.68 9.24 110.58 -235.15 -9.24 119.95 4 235.45 9.27 120.04 -185.97 -9.27 110.79 5 192.72 -26.15 111.73 -231.62 26.15 118.80 6 231.94 -26.21 118.89 -193.02 26.21 111.94 7 163.15 70.96 117.19 -289.34 -70.96 143.10 8 289.61 71.09 143.20 -163.45 -71.09 117.44
**恒荷载作用下的节点位移(mm)**
节点号. X向位移 Y向位移 1 -0.06 0.00 2 0.00 0.00 3 0.06 0.00 4 0.01 0.00 5 0.00 0.00 6 -0.02 0.00 7 -0.05 0.00 8 -0.01 0.00
42
9 0.04 0.00 10 0.10 0.00 11 -0.01 0.00 12 -0.12 0.00
------活载计算------
节点荷载: 节点 弯矩 垂直力 水平力
1 -7.30 58.70 0.00 2 0.00 132.80 0.00
柱间荷载
梁间荷载:
节点号. 3 7.30 58.70 0.00 4 -7.30 58.70 0.00 5 0.00 132.80 0.00 6 7.30 58.70 0.00 7 -7.30 58.70 0.00 8 0.00 132.80 0.00 9 7.30 58.70 0.00 10 -0.90 7.30 0.00 11 0.00 16.60 0.00 12 0.90 7.30 0.00 0 柱信息 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
0 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值 荷载参数
1 2 1 9.1 0.00 4 90.9 4.53 1 2 1 9.1 0.00 4 91.1 4.65 1 2 1 9.1 0.00 4 90.9 4.53 1 2 1 9.1 0.00 4 91.1 4.65 1 2 1 9.1 0.00 4 90.9 4.53 1 2 1 9.1 0.00 4 91.1 4.65 1 2 1 1.1 0.00 4 11.3 4.53 1 2 1 1.1 0.00 4 11.4 4.65 **活荷载标准值作用下的节点位移(mm)** X向位移 Y向位移
43
1 -0.05 0.31 2 0.00 0.68 3 0.05 0.31 4 0.00 0.46 5 0.00 1.00 6 -0.01 0.46 7 0.02 0.54 8 0.00 1.17 9 -0.03 0.54 10 0.03 0.55 11 -0.01 1.18 12 -0.04 0.55 -----------风荷载计算----------
----------左风荷载----------
节点荷载: 节点 水平力 垂直力
1 24.30 0.00 4 21.80 0.00 7 25.00 0.00 10 14.20 0.00 0
柱间荷载 柱信息 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
0
**左风荷载内力**
***各结构节点变位(mm)***
( 1) 3.3 ( 2) 3.3 ( 3) 3.3 ( 4) 5.2 ( 5) 5.2 ( 6) 5.2 ( 7) 6.4 ( 8) 6.4 ( 9) 6.3 (10) 6.9 (11) 6.9 (12) 6.9 (13) 0.0 (14) 0.0 (15) 0.0
杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力
--柱(左面为柱下端,右为柱上端)--
1 84.65 -32.30 26.70 54.18 32.30 -26.70 2 94.14 -0.03 32.30 73.82 0.03 -32.30 3 83.54 32.34 26.30 53.23 -32.34 -26.30 4 18.29 -17.50 14.69 34.58 17.50 -14.69 5 52.75 -0.08 31.35 60.10 0.08 -31.35 6 18.93 17.58 14.97 34.96 -17.58 -14.97 7 12.96 -7.52 10.60 25.21 7.52 -10.60 8 27.86 -0.08 18.23 37.77 0.08 -18.23 9 12.59 7.61 10.37 24.74 -7.61 -10.37 10 0.91 -2.06 3.04 10.04 2.06 -3.04 11 10.31 -0.06 7.84 17.93 0.06 -7.84
44
12 1.51 2.12 3.32 10.43 -2.12 -3.32
--梁(左面为梁左端,右为梁右端)--
1 -72.47 12.29 -14.80 -63.36 -12.29 14.80 2 -63.21 11.34 -14.75 -72.16 -11.34 14.75 3 -47.54 17.72 -9.97 -43.98 -17.72 9.97 4 -43.98 4.60 -9.98 -47.55 -4.60 9.98 5 -26.12 17.44 -5.46 -24.01 -17.44 5.46 6 -24.07 7.05 -5.48 -26.25 -7.05 5.48 7 -10.04 11.16 -2.06 -8.87 -11.16 2.06 8 -9.06 3.32 -2.12 -10.43 -3.32 2.12 ----------右风荷载----------
节点荷载: 节点 水平力 垂直力
1 -24.30 0.00 4 -21.80 0.00 7 -25.00 0.00 10 -14.20 0.00 0
柱间荷载 柱信息 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
0
**右风荷载内力**
***各结构节点变位(mm)***
( 1) -3.3 ( 2) -3.3 ( 3) -3.3 ( 4) -5.2 ( 5) -5.2 ( 6) -5.2 ( 7) -6.4 ( 8) -6.4 ( 9) -6.3 (10) -6.9 (11) -6.9 (12) -6.9 (13) 0.0 (14) 0.0 (15) 0.0
杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力
--柱(左面为柱下端,右为柱上端)--
1 -84.65 32.30 -26.70 -54.18 -32.30 26.70 2 -94.14 0.03 -32.30 -73.82 -0.03 32.30 3 -83.54 -32.34 -26.30 -53.23 32.34 26.30 4 -18.29 17.50 -14.69 -34.58 -17.50 14.69 5 -52.75 0.08 -31.35 -60.10 -0.08 31.35 6 -18.93 -17.58 -14.97 -34.96 17.58 14.97 7 -12.96 7.52 -10.60 -25.21 -7.52 10.60 8 -27.86 0.08 -18.23 -37.77 -0.08 18.23 9 -12.59 -7.61 -10.37 -24.74 7.61 10.37 10 -0.91 2.06 -3.04 -10.04 -2.06 3.04 11 -10.31 0.06 -7.84 -17.93 -0.06 7.84 12 -1.51 -2.12 -3.32 -10.43 2.12 3.32
--梁(左面为梁左端,右为梁右端)--
45
XXXX学院
毕业设计
题 目 苏州新区某轻工业厂房设计 专 业 学 号 班 级 姓 名 指 导
2015年05月
土木工程
XX级本科
XX XX
摘 要
本次毕业设计为工业厂房设计，主体4层，抗震设防烈度为6度。本设计主要分为建筑设计和结构设计两部分。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。从整体入手，力求创造一个新颖大方的建筑，在建筑处理手法上强调车间的特点同时考虑到场地要求、绿化设施、其它功能要求，以及周围建筑物的影响，设计时采用矩型。在这一部分内容中，考虑到当今能源的紧缺，建筑节能也逐渐成为了一种发展趋势，因此在本次设计过程中也进行了节能设计。
结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。本设计采用钢筋混凝土现浇框架结构，基础采用柱下独立基础，承重体系为横向承重框架体系。还进行了基础及楼梯的设计.在截面设计中为了得到一个较优的截面尺寸，提高设计的经济性在初选截面尺寸时进行了比选构件截面尺寸。最后还借助于PKPM软件，对整个结构体系进行了电算。 关键词：工业厂房，建筑设计，结构设计，
I
ABSTRACT
The graduation design for industrial building design, main body 4 layer, the seismic fortification intensity is 6 degrees. The design consists of architectural design and structural design of two parts. The architectural design is on the premise of overall planning, according to the requirements of the mission design, considering the base environment, use function, comprehensive selection, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy. Start from the whole, and strive to create a modern and elegant building, in the construction of the processing technique emphasizes the characteristics of office at the same time taking into account the venue, green facilities, and other functional requirements, and the surrounding buildings, adopting the design of rectangular. In this part, taking into account the current shortage of energy, energy saving has become a trend, so in this design process was also carried out energy-saving design.
Structural design of buildings is in preliminary design is determined on the basis of structural scheme; selecting reasonable structural system; structural layout, and the preliminary estimate, determining the size of structural component, structure calculation. The design of the cast-in-place reinforced concrete frame structure, the foundation of single foundation under column, bearing system for transverse bearing frame system. Also the basis and the staircase design. In cross section design in order to get a better section size, improve economy of design in the primary section of a comparison section size of components. Finally, with the help of PKPM software, the entire structure was carried out by computer.
Key words: industrial building, architectural design, structural design,
II
目 录
摘 要 ..................................................................... I ABSTRACT ................................................................. II 1．建筑设计 ............................................................... 1 1.1 设计基本资料 .......................................................... 1 1.2平面设计 .............................................................. 1 1.3剖面设计 .............................................................. 2 1.4立面设计 .............................................................. 2 1.5建筑构造设计 .......................................................... 2 2、结构选型和结构布置 ..................................................... 3 2.1结构型式 .............................................................. 3 2.2结构体系 .............................................................. 3 2.3框架布置原则及注意的问题 .............................................. 4 2.4 变形缝的设计 .......................................................... 5 2.5本工程的布置 .......................................................... 6 2.6构件选型 .............................................................. 7 2.7梁、柱相对线刚度计算 .................................................. 8 3.荷载计算 ................................................................ 9 3.1单位面积内屋面和楼面的荷载标准值计算 .................................. 9 3.2风荷载计算 ........................................................... 12 4.内力分析 ............................................................... 12 4.1恒荷载作用下框架内力计算 ............................................. 12 4.2活荷载作用下框架内力计算 ............................................. 17 4.3风载作用下框架的内力计算 ............................................. 22 5.框架内力组合 ........................................................... 26 5.1框架梁内力组合 ....................................................... 26 5.2横梁弯矩控制值 ....................................................... 27 5.3框架柱内力组合 ....................................................... 28 6.框架梁柱配筋 ........................................................... 29 6.1框架梁配筋计算 ....................................................... 29
III
6.2框架柱配筋计算 ....................................................... 29 7.基础设计 ............................................................... 31 8.楼梯设计 ............................................................... 34 参考文献 ................................................................. 38 致 谢 ................................................................... 39 附 录 ................................................................... 40
IV
?ln?a?3.08?0.24?3.32
估算截面尺寸：
h?l03.158??364.5mm，取b×h=200mm×400mm 1212
（10）荷载计算
梯段板传来 平台板传来 平台梁自重 平台梁侧抹灰 合 计 11.36?4.2?23.856kN/m 21.766.788?(?0.2)?7.33 kN/m 21.2×0.2×（0.4-0.08）×25=1.92 kN/m 1.2×2×（0.4-0.08）×0.02×17=0.26 kN/m q?g=33.366kN/m （11）内力计算 跨中最大弯矩：
11M?(q?g)l02??33.366?3.1582?72.11kN?m
88支座最大剪力：
11 V?(g?q)ln??33.366?3.36?66.064kN
22（12）受弯承载力计算
按倒L形截面计算，受压翼缘计算宽度取下列中较小值
11b??l??3158?693mm f066s01760b??b??200??1080mm f22所以取b?f?693 mm，h0?h?as＝400-35=365mm
80)
22K6N?m?M?72.11? kN ?257.6h?(h0? ?1fcb?ff)?1.0?14.3?693?80?(365?所以属于第一类T形截面.
h?fM72.11?106?s???0.05522?1fcb?fh01.0?14.3?693?365??1?1?2?s?0.057
rs?1??2M72.11?106As???678.91mm2fyrsh0300?0.97?365?0.97
选用2φ16+2φ200（As=1030mm2）。 （13）受剪承载力计算
36
0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?200?340?243.1?103N?243.1kN
所以截面满足要求。
0.7fcbh0?0.7?14.3?200?365?63.07kN?V?66.064
按计算配箍，选用双肢φ8（As=101mm2）。 间距
s?1.25fyvAsvh0V?0.7ftbh0?1.25?300?101?365?4617mm 3366.064?10?63.07?10配2φ8@ 200。
37
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010
[2] 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012
[3] 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010
[4] 中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）.北京：中国建筑工业出版社，2011
[5] 王文栋.混凝土结构构造手册.北京：中国建筑工业出版社，2003 [6] 《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册. 中国建筑工业出版社，2003 [7] 田永复.简明简直施工员手册.广州：广东科技出版社，2007
38
致 谢
在为期将近两个月的结构部分设计过程中，我们遇到了很多在学习过程当中没有遇到的问题，毕竟毕业设计是大学所学知识的结晶,它不仅考验我们掌握的程度,同时也考验我们运用的能力。经过指导老师蔡华的细心指导、同组同学和其他同学的帮助探讨，所有问题都迎刃而解了。在这过程当中，我所学到的不仅仅是设计上的问题，那些所有被解决的问题都已经成为了自己的一笔知识财富，它是我们以后在学习工作中的基石！
在此，我要特别感谢我的指导老师蔡华，在此期间为他增添了不少麻烦，虽然他工作繁忙，但仍抽出宝贵的时间来对我们进行指导监督，在他的悉心指导下，我的毕业设计才能如期完成。同时对帮助过我的其他老师、同学和朋友在此一并表示衷心的感谢！
39
附 录
PK-6.SJ
****** PK11.EXE ****** DATA:5/15/2015
-------总信息--------
节点总数= 15 柱子总数= 12 梁数= 8 是否规则框架= 20600 支座约束数= 3 标准截面总数= 2 活载计算信息= 1 风活载计算信息= 1 抗震等级= 3 柱砼等级= 0 梁砼等级= 0 梁柱主筋级别= 2 梁柱箍筋级别= 1 柱保护层= 35 梁保护层= 35 柱梁自重计算信息= 2 基础计算信息= 0 输出方式= 1 梁支座负弯矩调幅系数= 0.85 梁惯性矩增大系数= 1.20 结构重要性系数= 1.00 柱计算长度考虑GB50010-2002第7.3.11-3条规定= 0
--------------节点坐标-----------------
节点号 x坐标 y坐标 节点号 x坐标 y坐标 节点号 x坐标 y坐标 ( 1) 0.13 5.20 ( 2) 9.30 5.20 ( 3) 18.48 5.20 ( 4) 0.13 8.80 ( 5) 9.30 8.80 ( 6) 18.48 8.80 ( 7) 0.13 12.40 ( 8) 9.30 12.40 ( 9) 18.48 12.40 ( 10) 0.13 16.00 ( 11) 9.30 16.00 ( 12) 18.48 16.00 ( 13) 0.13 0.00 ( 14) 9.30 0.00 ( 15) 18.48 0.00
--柱杆件关联号(左为上部节点号,右为下部节点号)--
( 1) 13 1 ( 2) 14 2 ( 3) 15 3 ( 4) 1 4 ( 5) 2 5 ( 6) 3 6 ( 7) 4 7 ( 8) 5 8 ( 9) 6 9 ( 10) 7 10 ( 11) 8 11 ( 12) 9 12
--梁杆件关联号(左为左边节点号,右为右边节点号)--
( 1) 1 2 ( 2) 2 3 ( 3) 4 5 ( 4) 5 6 ( 5) 7 8 ( 6) 8 9 ( 7) 10 11 ( 8) 11 12
--------------支座约束信息---------------- ( 1) 13111 ( 2) 14111 ( 3) 15111
------------柱平面内计算长度--------------
( 1) 5.20 ( 2) 5.20 ( 3) 5.20 ( 4) 4.50 ( 5) 4.50 ( 6) 4.50 ( 7) 4.50 ( 8) 4.50 ( 9) 4.50 ( 10) 4.50 ( 11) 4.50 ( 12) 4.50
------------柱平面外计算长度--------------
( 1) 5.20 ( 2) 5.20 ( 3) 5.20 ( 4) 4.50 ( 5) 4.50 ( 6) 4.50 ( 7) 4.50 ( 8) 4.50 ( 9) 4.50 ( 10) 4.50 ( 11) 4.50 ( 12) 4.50
40
4.499.1215.3425.07（左）风载轴力图
25.0715.349.124.49
5.框架内力组合
考虑四种荷载组合： ○11.23恒荷载＋1.43活荷载 ○21.23恒荷载＋1.43风荷载
○31.23恒荷载＋0.93（1.43活荷载＋1.43风荷载） ○41.353恒荷载＋0.73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
5.1框架梁内力组合
取屋面横梁AB计算。 表5-1
横梁内力组合表（四层） 荷载类别 杆件号 截面 内力 恒 活 左风 右风 1.2恒+1.4活 1.2恒+1.4风 内力组合 1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风） -68.165 68.609 66.111 1.35恒+0.7活 -63.861 72.704 71.185 M A4 A4B4 V 跨中 M
-42.842 -8.606 51.761 51.283 4.038 2.790 4.691 -1.117 0.838 -4.691 -63.459 -57.978 1.117 67.766 63.677 62.713 -0.838 65.446 26
M B4左 V M B4右 V B4C4 跨中 M M C4 V 109.174 9.954 3.016 -1.117 3.016 -1.117 -0.838 4.691 -1.117 -3.016 144.944 135.231 1.117 -128.171 -116.551 -3.016 -144.944 -135.231 1.117 0.838 67.766 65.446 63.677 60.366 57.978 147.351 -128.260 -147.351 68.609 63.999 68.165 -128.260 154.353 -135.953 -154.353 72.704 71.185 63.861 -135.953 -95.823 -9.417 -109.174 -9.954 51.761 51.283 42.842 4.038 2.790 8.606 -4.691 63.459 -95.823 -9.417 1.117 -128.171 -116.551 5.2横梁弯矩控制值
表5-2
四层横梁弯矩控制值 位置 截面 荷载 恒 活 A 风 M（KNm） -42.842 -8.606 -4.691 1.2恒+0.9* （1.4活+1.4风） 恒 B左 活 恒 活 B右 风 109.174 9.954 1.35*恒+0.7活 -109.174 -9.954 -3.016 1.2恒+0.9* （1.4活+1.4BC梁 恒 活 C 风 风） 42.842 8.606 4.691 1.2恒+0.9* （1.4活+1.4风） V(KN) 51.761 4.038 1.117 1.35*恒+0.7活 b(mm) tana=△V/△l M`=M-V*b/2 (KNm) -29.902 -9.397 -4.412 V`=V-b/2tana 46.414 3.551 500 (51.761+95.823)/8.1= 21.389 500 500 (4.038+9.417)/8.1= (1.117-1.117)/8.1= 2.030 0.000 AB梁 -51.012 65.144 -95.823 500 (51.761+95.823)/8.1= 21.389 -9.417 1.35*恒+0.7活 51.761 4.038 1.117 1.35*恒+0.7活 500 (4.038+9.417)/8.1= 500 (51.761+95.823)/8.1= 21.389 500 500 (4.038+9.417)/8.1= (-1.117+1.117)/8.1= 2.030 0.000 2.030 85.218 7.600 120.364 -96.234 -8.945 -2.737 -90.476 -8.930 -128.393 46.414 3.551 -130.199 65.144 -95.823 500 (51.761+95.823)/8.1= 21.389 -9.417 -1.117 1.35*恒+0.7活 500 500 (4.038+9.417)/8.1= (-1.117+1.117)/8.1= 2.030 0.000 18.886 6.252 4.412 -90.476 -8.930 36.100 -128.393 27
5.3框架柱内力组合
表5-3
框架柱内力组合 内恒荷载 活荷载 层杆件截力数 号 面 种类 上M 15.939 12.792 -32.576 32.576 37.036 37.036 1 2 3 风荷载 4 1.2恒+1.4活 |Mmax|=1+2 Nmax=1+2 Nmin=1+2 1.2恒+1.4风 1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风） |Mmax|= Nmax= |Mmax|= Nmax= Nmin= Nmin=1+3 1+4 1+4 1+2+4 1+2+4 1+2+3 1.35恒+0.7活 |Mmax|= Nmax=1+2 Nmin=1+2 1+2 30.472 37.036 64.733 64.733 -26.480 76.290 76.290 -5.801 30.472 30.472 端 N 947.821 151.497 -30.097 30.097 1349.481 1349.481 1349.481 1179.521 1179.521 1095.249 1366.194 1366.194 1290.349 1385.606 1385.606 1385.606 1 C1C0 下M 7.970 6.396 -55.230 55.230 18.518 18.518 18.518 86.886 86.886 -67.758 87.213 87.213 -51.967 15.237 15.237 15.237 端 N 977.821 151.497 -30.097 30.097 1385.481 1385.481 1385.481 1215.521 1215.521 1131.249 1402.194 1402.194 1326.349 1426.106 1426.106 1426.106 V -3.985 -3.198 14.634 -14.634 -9.259 -9.259 -9.259 -25.270 -25.270 15.706 -27.250 -27.250 9.627 -7.618 -7.618 -7.618 28
6.框架梁柱配筋
6.1框架梁配筋计算
根据横梁控制截面内力设计值，利用受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算公式，算出所需纵筋及箍筋，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，折中取0.85，跨中弯矩为组合得最不利内力，故不必调整。
材料：C30混凝土： fc=14.3 N/㎜2，ft=1.43 N/㎜2
HPB300钢筋： fy=270 N/㎜2，HRB335钢筋fy=300 N/㎜2 截面：横梁截面尺寸为：b3h=300㎜3650㎜
采用单筋矩形截面公式，取αs=35㎜，则：ho=ho`=650－35=615㎜(单排筋) 框架横梁正截面承载力计算 表9-1
框架横梁正截面承载力（四层） 构参A截面 上部 -51.012 0.030 0.031 194.745 下部 AB跨中截面 B左截面 上部 120.364 0.071 0.074 469.781 下部 B右截面 上部 下部 BC跨中截面 C截面 上部 36.100 0.021 0.021 137.188 下部 件 数 M as ξ As 实顶层梁配钢筋 配钢筋面积 71.185 0.042 0.043 273.470 -130.199 0.077 0.080 509.827 71.185 0.042 0.043 273.470 2Φ25+2Φ22 4Φ25 2Φ25+2Φ22 2Φ25+2Φ22 4Φ25 2Φ25+2Φ22 AC 实1742 1963 1742 1742 1963 1742 备注：梁截面b*h=300*650mm2，C30砼：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，HPB300钢筋fy=270N/mm，HRB335钢筋fy=300N/mm，单筋矩形截面as=35mm，ho=h-as=650-35=615mm（单排）。 箍筋按构造配置，按构造配筋，加密区Φ8@100,非加密区Φ8@200。 6.2框架柱配筋计算
柱的配筋采用对称式（以利于不同方向风荷载的作用），其内力均由前表查出最不利者，作为计算值。
29
材料：C30混凝土： fc=14.3N/㎜2，ft=1.43 N/㎜2
HRB335钢筋fy=300 N/㎜，ξb=0.55 截面：柱截面均为：b3h=500㎜3500㎜ 取αs=40㎜，则：h0=ho`=500－40=460㎜ 框架柱抗压弯承载力计算 表9-3
柱配筋 C柱 位置 组合 M(KNm) N(KN) eo(mm) ea(mm) ei(mm) lo lo/h ei/ho ξ1 ξ2 实取ξ1 实取ξ2 η ηei eib,min Nb(KN) x e Ne αfcbx(ho-0.5x) As=As` 0.002bh 实配钢筋 实配钢筋面积 |Mmax| 68.165 124.232 549 20 569 5250 10.500 1.236 3.54 1.05 1.00 1.00 1.064 604.916 ＜ηei ＞N 21.7 815 101.239 55.798 360.6 ＞As` 一层 Nmax 63.567 152.582 417 20 437 5250 10.500 0.949 2.76 1.05 1.00 1.00 1.083 472.834 ＜ηei ＞N 26.7 683 104.188 68.153 288.1 ＞As` 3Φ20 942 Nmin 68.165 106.352 641 20 661 5250 10.500 1.437 4.08 1.05 1.00 1.00 1.055 697.163 ＜ηei ＞N 18.6 907 96.479 47.933 385.3 ＞As` 2
备注：ηei＞eib,min=0.3ho=0.3*460=138mm，且N≤Nb=afcbξbho=1.0*14.3*400*0.55*460/1000=1447KN，为大偏心受压。取as=as`=40mm，ho=500-40=460mm，顶层lo=3900，由N=αfcbx+fy`As`-fyAs，As=As`，得x=N/αfcb，2as=2*40=80mm，e=ηei+0.5h-as，最小配筋0.002bh=0.002*500*500=400mm2 由表可知，层按构造配筋， 层按计算配筋 GB50011—2001，纵向钢筋最小总配筋率： 角柱0.8%，边柱、中柱0.6%
30
则边柱配筋： As＋As`=ρ
min
bh0=0.00835003500=1280㎜
2
7．基础设计
该建筑的地基承载力设计值为fa=210Kpa，属层数<7层的框架结构，所以可不作变形验算。
该工程地质资料为：场地地形平坦，地基土质均匀，无地下水等不良地质现象。 基础底板钢筋均采用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2,混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm。
(一)荷载计算
从前表中选出一组最不利内力组合为： M1=72.07 kN2m， N1=781.16 kN， V1=21.53 kN，
FK=N1＋FC=781.16＋82.05=863.21 kN， MK=M1＋MC=72.07＋10.10=82.17 kN2m， VC= V1=21.53 KN。 (二)确定基础高度
初步确定基础高度为h=900㎜，基础顶面标高为-0.800m，则基础埋深d=0.8＋0.9 =1.7m。
(三)确定基础底面尺寸 按轴心受压初估基底面积：
A1=N/(fa-γGd)=863.21/(210-2031.7)=5.20㎡
考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.2倍：A=1.2A1=1.235.2=6.24㎡ 故取基底尺寸为1.8m31.8m，A=6.45㎡。 (四)地基承载力验算
基础及回填土重： GK=γGdA=203(0.9＋0.5)36.45=180.6 kN 总垂直荷载： FK＋GK=863.21＋180.6=1043.81 kN
基底的总力矩： M=MK＋Vh=82.17＋21.5330.9=101.55 kN?m 总荷载的偏心矩：e=101.55/1043.81=0.097m Pma3=(FK＋GK)/A＋M/W=1043.81/6.45＋101.55/3.225=193.32 KPa Pmin=(FK＋GK)/A-M/W=1043.81/6.45-101.55/3.225=130.34 KPa 验算偏心荷载作用下的基底应力的允许条件： 31 2 Pma3=193.32 kN/㎡<1.2 fa=1.23200=240 kN/㎡ 验算中心荷载作用下基底应力的允许条件： P=( Pma3 ＋ Pmin)/2=(193.32＋130.34)/2=168.83 kN/㎡ 图 52 (五)基础抗冲切破坏验算 取基础底板的保护层厚度为40mm，基底设100mm厚的垫层，C10砼，冲切破坏发生于最大应力一侧。 1、柱与基础交接处 ho=h-40=900-40=860mm. 最大基底净反力： Pe,ma3=FK/A＋M/W =863.21/6.45＋101.55/3.225=165.32 KPa bt=0.35m bb= bt＋ ho=0.35＋230.86=2.07m bm?bt?bb0.35?2.07??1.21m 22Al=(l/2- l0/2-h0)3b-(b/2-b0/2-h0)2 =(3.0/2-0.5/2 -0.86)32.15-(2.15/2-0.35/2-0.86)2 =0.84㎡ Fl=PjAl= Pe,ma3 Al=165.3230.84=138.87 kN 采用C20混凝土，ft=1.1N/mm2=1100 kN/㎡ 0.7βhp ftbmh0=0.731.03110031.2130.86=801.26 kN> Fl=138.87kN 32 故基础高度足够，满足抗冲切承载力要求。 2、基础变阶处截面 h0=450-40=410mm，台阶宽b1=0.6m,b2=0.40m。 bt=1.15m bb= bt＋ ho=1.15＋230.41=1.97m bm?bt?bb1.15?1.97??1.56m 22Al=(l/2- l0/2-b1-h0)3b-(b/2-b0/2-b2-h0)2 =(3.0/2-0.5/2-0.60-0.41)32.15-(2.15/2-0.35/2-0.40-0.41)2 =0.51 ㎡ Fl=PjAl=Pe,ma3Al=165.3230.51=84.31 kN 0.7βhp ftamh0=0.731.03110031.5630.41=492.49 kN> Fl=84.31 kN 故基础高度足够，满足抗冲切承载力要求。 (六)基础底板配筋计算 1、沿基础长边方向 (1)柱与基础交接处截面Ⅰ-Ⅰ Pe,min=863.21/6.45-101.55/3.225 =102.03 KPa 截面Ⅰ-Ⅰ基底反力： PeⅠ=102.03＋(165.32-102.03)31.75/3.0=138.92 kPa MⅠ=(Pe,ma3＋PeⅠ)(l-l0)2(2b＋b0)/48 =(165.32＋138.92)3(3.0-0.5)23(232.15＋0.35)/48 =184.21 kN?m AsⅠ=MⅠ/(0.9fyh0Ⅰ)=184.213106/(0.933003860)=793.3mm2 (2)基础变阶处1-1截面Ⅰ1-Ⅰ1 PeⅠ1=102.03＋(165.32-102.03)32.35/3.0=151.59 kPa MⅠ1=(Pe,ma3＋PeⅠ1)(l-l0)2(2b＋b0)/48 =(165.32＋151.59)3(3.0-1.7)3(232.15＋1.15)/48 =60.81 kN?m AsⅠ1=MⅠ1/(0.9fyh0Ⅰ)=60.813106/(0.933003410)=549.3mm2 故基础沿长边方向应按AsⅠ=793.3 mm2配筋，现配置二级Ф10@180，As=808 mm2。 2、沿基础短边方向 按轴心受压考虑，Pe=Pk/A=863.21/6.45=133.83 kPa。 (1)柱与基础交接处截面Ⅱ-Ⅱ MⅡ=Pe(b-b0)2(2l＋l0)/24 =133.833(2.15-0.35)2(233.0＋0.5)/24=117.44 kN?m 沿短边方向的钢筋一般置于沿长边方向钢筋的上面，所以截面Ⅱ-Ⅱ的有效高度为 33 2 h0Ⅱ=h0Ⅰ-d AsⅡ=MⅡ/(0.9fyh0Ⅱ)=117.44310/(0.933003(860-12))=512.9mm (2)基础变阶处1-1截面Ⅱ1-Ⅱ1 MⅡ1=Pe(b-b0)2(2l＋l0)/24 =133.833(2.15-1.15)2(233.0＋1.7)/24=42.94 kN?m AsⅡ1=MⅡ1/(0.9fyh0Ⅱ)=42.943106/(0.933003(410-12))=399.6mm2 故基础沿短边方向应按AsⅡ=513.9mm2配筋，现配置二级Ф10@180，As=565 mm2。 6 2 8.楼梯设计 楼梯采用板式楼梯。踏步面层为20mm厚花岗岩石板，底面为20mm厚混合砂浆抹灰，金属栏杆重0.1kN/m，楼梯活荷载标准值，qk=14.3kN/m2混凝土为C30，fc=14.3N/mm2，ft=14.3N/mm2，梁中受力钢筋采用HRB335级，其余HPB300。楼梯计算简图见图3-4。 （1）楼梯板计算 估算板厚，h=l0/30=3900/30=116.7mm，取1230mm，取1m宽作为计算单元。 （2）荷载计算 恒载:楼梯板自重[5] 踏步抹灰重 板底抹灰重 金属栏杆重 ?0.3＋0.15??0.02?21?20＝0.6kN/m 0.3?17＝0.38 kN/m 0.0250.1?1＝0.06 kN/m 1.6标准值 设计值 活荷载设计值 合 计 （3）内力计算 水平投影计算跨度为 gk?6.55 g?1.2?6.55?7.86 q?1.4?2.5?3.5 g?q?11.36 kN/m kN/m kN/m kN/m l0?ln?b＝3.9+0.2=4.1m 跨中最大弯矩： M?（4）截面计算： 11(q?g)l02??11.36?4.12?16.4kN?m 1010 34 h0?h?as?120?20?100mmM16.4?106?s???0.09522d1fcbh01.0?14.3?1000?100 ??1?1?2?s?0.1M16.4?106As???747mm2fyrsh0210?0.95?100 选用φ12@100（As?1131） （5）平台板计算 取1m宽板带作为计算单元。 （6）荷载计算 恒载 平台板自重 板面层重 板底抹灰重 标准值 设计值 活荷载设计值 合 计 0.12?25?3.0kN/m 0.02?20?0.4kN/m 0.02×17＝0.34 kN/m gk=2.74 kN/m g=1.2×2.74=3.288kN/m q?1.4?2.5?3.5kN/m q?g?6.788kN/m （7）内力计算 计算跨度为 ln?1500?40?200?1260mm l0?ln?跨中最大弯矩： hb0.12??1.26?0?2220.2?1.9m 211 M?(q?g)l02??6.788?1.92?3.06kN?m 88（8）截面计算 h0?h?as?100?20?80mmM3.06?106?s???0.0622?1fcbh01.0?14.3?1000?80 ??1?1?2?s?0.062M3.06?106As???250.63mm2fyrsh0210?0.969?80 选用φ8/10@ 200（As?322） （9）平台梁计算 计算跨度为： l0?1.05ln?1.05?(3.08?0.24)?3.158 35
