【正文】 .............................................................................. 86 樓板類(lèi)型及設(shè)計(jì)方法的選擇： ........................................................................ 86 設(shè)計(jì)參數(shù) ............................................................................................................ 86 彎矩計(jì)算 ............................................................................................................ 87 截面設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 90 9 樓梯設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 93 設(shè)計(jì)資料 ............................................................................................................ 93 梯段板設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 93 平臺(tái)板設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 94 平臺(tái)梁的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 96 10 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 98 設(shè)計(jì)資料 .......................................................................................................... 98 基礎(chǔ)的計(jì)算 ...................................................................................................... 98 11 電算校 核 與分析 ............................................................................................ 109 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 118 致謝 ..............................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 1 1 工程概況 工程概述 建筑地點(diǎn)：武漢市 建筑類(lèi)型：七層 教學(xué)樓 ，現(xiàn)澆框架填充墻結(jié)構(gòu) 。 工程簡(jiǎn)介：場(chǎng)地面積為 50 40m2 左右 ， 擬建 建筑面積約 6000 m2。樓蓋及屋蓋均采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓板厚度取為 100mm，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。 基礎(chǔ)采用 柱下 獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ) 。 門(mén)窗使用 ： 大門(mén)采用玻璃門(mén)，其它的為木門(mén)， 一般 門(mén)洞尺寸為 1200mm? 2400mm，窗全部為鋁合金窗，高為 2400mm 地質(zhì)條件：經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探部門(mén)的確定， 擬建場(chǎng)地土類(lèi)型為中軟場(chǎng)地土， II 類(lèi)建筑場(chǎng)地 ，地震設(shè)防烈度為 7 度。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011－ 2021 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007－ 2021 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010－ 2021 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009－ 2021 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50105－ 2021 建筑制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50104－ 2021 中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 GB J99－ 86 建筑構(gòu) 、 配件標(biāo)準(zhǔn)圖集 材料選用 柱：采用 C30 混凝土，主筋采用 HRB400 鋼筋，箍筋采用 HPB235 鋼筋； 梁：采用 C30 混凝土，主筋采用 HRB400 鋼筋，箍筋采用 HPB235 鋼筋； 板：采用 C30 混凝土，鋼筋采用 HRB335； 基礎(chǔ)：采用 C20 混凝土，主筋采用 HRB335 鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用 HPB235 鋼筋。 2 2 建筑設(shè)計(jì) 建筑平面設(shè)計(jì) 建筑平面設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮建筑物所處的環(huán)境及其功能要求，同時(shí)又要兼顧結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則和合理；此外，考慮到抗震設(shè)計(jì)的一些要求，建筑物應(yīng)力求規(guī)則。因此，本次設(shè)計(jì)在平面上采用“ 一 ”字形、內(nèi)廊式的平面布置。具體布置見(jiàn)建筑平面圖。對(duì)該平面設(shè)計(jì)作如下說(shuō)明： 本設(shè)計(jì)柱網(wǎng)上采用 。 采用了內(nèi)廊式結(jié)構(gòu)布置。中間走道寬 ，以滿足人流要求。同時(shí)設(shè)有兩部樓梯，兼做消防樓梯 。 建筑立面設(shè)計(jì) 結(jié)合平面設(shè)計(jì)中框架柱的布置，立面上主要采用豎向劃分，外觀上顯得大方、挺拔、氣派；同時(shí)，考慮到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，柱間盡量多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節(jié)奏的虛實(shí)對(duì)比，顯得明快、活潑，同時(shí)也得到了良好的采光效果。大門(mén)設(shè)于正中間，使整個(gè)建筑物顯得美觀大方。大門(mén)設(shè)有左右兩扇門(mén)，使整個(gè)大門(mén)顯得大氣；雨蓬的運(yùn)用，和大門(mén)的設(shè)置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流導(dǎo)向的作用。 屋頂設(shè)計(jì) 屋頂采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)平屋頂， 屋頂設(shè)計(jì)為上人屋頂， 檐口采用 高女兒墻 。 屋頂還有一個(gè)突出的上人出口 。 ： 屋面排水采用保溫層 找坡，坡度取 2%，設(shè)計(jì)為 外 排水 。 ：采用不上 人屋面， 柔性防水綜合使用 。 ：采用 120厚的水泥珍珠巖保溫。 3 3 結(jié)構(gòu)方案的選擇及結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)方案 該教學(xué)樓主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架 結(jié)構(gòu) 形式 。 框架結(jié)構(gòu) 抗震 性能 好，整體性好 ， 建筑平 面 布置靈活 ， 可以用隔斷墻分割空間 ， 以適應(yīng)不同的使用功能的要求 。 正是基于這些優(yōu)點(diǎn) ， 目前框架結(jié)構(gòu)在辦公樓 、 教學(xué)樓 、 商場(chǎng) 、 住宅等房屋建筑中 廣泛 采用。 結(jié)構(gòu)布置 樓板的均布活載和恒載間接或直接傳至 框架梁，再由框架 梁傳至框架柱，最后傳至地基。 根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，本教學(xué)樓框架的承重方案為橫向框架承重方案這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度。 建筑的三分之一處均設(shè)有樓梯，附近有兩部電梯 ，以解決垂直交通問(wèn)題。 另外，結(jié)構(gòu)布置完全對(duì)稱(chēng)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利，尤其對(duì)抗震有利。 結(jié)構(gòu)布置圖 見(jiàn)圖 ： 圖 框架結(jié)構(gòu)平面布置圖 柱網(wǎng)尺寸及層高 本教學(xué)樓采用縱向柱距為 橫向邊跨為 ，中跨為 3m的內(nèi)廊式 框架， 4 層高為 。 梁 、 柱截面尺寸的初步確定 梁的截面尺寸的 初步 確定 梁截面的高度 ： 一般取為梁跨度的 1/12～ 1/8。 橫向框架 梁： 邊跨 ： 取 h=l/8~l/12=600~900mm，取為 600mm，寬 b 為 300mm。 中跨 ： 取 h＝ 600mm， b＝ 300mm。 縱向框架梁 : 取 h=l/8~l/12=350~525mm，取為 500mm，寬 b 為 300mm。 柱的截面尺寸的 初步 確定 框架柱的面積根據(jù)柱的軸壓比確定 ： 柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值 N=nβFgE 注： n —— 樓層層數(shù)。 β—— 柱軸壓力增大系數(shù)。 F—— 算柱的負(fù)載面積，本方案中邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為 和 m2。 gE—— 建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取 14kN/m2。 柱的截面尺寸 Ac≥N/（ ?Nfc ） 注： ?N—— 軸壓比限值， 按 三級(jí)抗震等級(jí)，查《抗震規(guī)范》可知取為 。 fc —— 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì) C30，查得 。 對(duì)于邊柱 ： N= nβFgE =7 14＝ Ac≥N/（ ?Nfc ） = 103/（ ） ＝ 149672mm 對(duì)于中柱： N= nβFgE =7 14 ＝ Ac≥N/（ ?Nfc ） = 103/（ ） =203881mm2 取柱子尺寸為 ： 底層： b h=500mm 550mm 5 以上 層： b h=450mm 500mm 樓板選擇 板的厚度取 l/40=4200/40=105mm，故本 設(shè)計(jì)中所有樓板均采用現(xiàn)澆板，板厚均為 100mm。 結(jié)構(gòu)橫向框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 本框架結(jié)構(gòu)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，選粘土 夾 碎石層為地基持力層，基礎(chǔ)頂面到室內(nèi)地面 。橫向框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖所示，取頂層柱的形心線作為軸線， 2～ 7 層柱的高度取為 ，底層柱的 高度 從基礎(chǔ)頂面 至樓 板，h1=+=。 圖 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 6 4 豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元： 取 ③ 軸線處的 橫向 框架為計(jì)算單元，計(jì)算單元的寬度為 。直接傳給該框架的樓面荷載如圖中豎向陰影部分所示。由于縱向框架梁的中心線與柱子的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 圖 計(jì)算單元及荷載傳遞圖 恒荷載計(jì)算 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示： 圖 各層梁上作用的恒荷載 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 選用 98ZJ001 屋面 12（上人屋面） 屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土 25=V 型輕鋼龍骨吊頂 kN/m2 7 （ 二層 9mm紙面石膏板、有厚 50mm的巖棉板保溫層） 合計(jì) kN/m2 邊跨框架梁自重 25=梁外側(cè)粉刷 （ ） 17= kN/m2 中跨框架梁自重 25=對(duì)于第 7 層 : q1 和 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 q1= 25+（ ） 17= kN/m2 = 25+（ ） 17= kN/m2 q2 和 分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2== kN/m = 3= kN/m 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn) 值 P P2 分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重等重力荷載，計(jì)算如下： 邊柱縱向框架梁自重 25= 外側(cè)粉刷 = kN = kN 裝飾 +（ +） 17= kN 梁傳來(lái)的屋面自重 = kN P1=++++= kN 中柱縱向框架梁自重 25= 框架梁傳來(lái)的屋面自重 （ 42+） = = P2=++= 集中力矩 : 8 M1=P1e1=()/2= kNm M2=P2e2=()/2=m 二到六 層 線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其荷載的計(jì)算方法同第 7層。 選用 98ZJ001 樓 10