【正文】 ......... 38 框架梁內(nèi)力組合 ......................................................................................................................................... 38 框架柱內(nèi)力組合 ......................................................................................................................................... 43 框架梁柱配筋計算 .............................................................................................................. 47 樓板設(shè)計 ............................................................................................................................ 57 總結(jié) .............................................................................................................................................. 70 致謝 ............................................................................................................................... ........... 71 參考文獻 ...................................................................................................................................... 71 II 某四層 學(xué)生公寓住宅樓設(shè)計 摘要 :本設(shè)計從土木工程畢業(yè)設(shè)計的要求出發(fā)，針對 學(xué)生公寓樓 進行設(shè)計。全過程包括建筑設(shè)計部分、結(jié)構(gòu)設(shè)計部分兩部分。建筑設(shè)計包括平面設(shè)計和立面設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： 剪力 ；彎矩；柱；荷載 ；配筋 1 第一章 緒論 選題意義 此 工程為 學(xué)生公寓樓 。將知識實踐化、系統(tǒng)化和理論化。 工程概況 本工程為框架 結(jié)構(gòu)，總建筑面積 ，設(shè)計使用年限為 50年。 工程名稱： 學(xué)生公寓 建筑規(guī)模： 四層，建筑面積為 平方米 結(jié)構(gòu)類型： 框架結(jié)構(gòu)，平屋面女兒墻內(nèi)天溝排水 屋面防水等級： 二級防水 抗震設(shè)計：六度設(shè)防 ： 50 年 因為本工程位于市，資料、數(shù)據(jù)、技術(shù)水平等方面的要求如下： 氣象條件 1）溫度：最熱月平均 ℃，最冷月平均 10℃，夏季極端最高 ℃，冬季極端最低 ℃。 3）氣象條件：全年冬季為偏北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，基本風(fēng)壓 W0=500N/m2；基本雪壓 W0=250N/m2。地基承載力標準值 fk=800kPa【 1】 （ 2）地下水位：地表以下 ，無侵蝕性。 【 1】 2 設(shè)計內(nèi)容及方法 設(shè)計內(nèi)容 根據(jù)房屋建筑學(xué)、 材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué) 、 鋼筋混凝土、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 等相關(guān)知識進行建筑方案的設(shè)計，針對工程的使用性質(zhì)做出具體的設(shè)計。完成建筑平面圖、建筑立面圖 和 建筑剖面圖。根據(jù)計算內(nèi)容 來 編寫計算書并繪制結(jié)構(gòu)圖。建筑施工圖的繪制遵循工程制圖的標準，圖中的各種標注、符號符合規(guī)范，做到能夠看圖施工。結(jié)構(gòu)的梁、板、柱截面尺寸符合要求，合理確定。下面從具體幾個方面進行說明本工程的建筑設(shè)計。 本設(shè)計中 主體部分 是學(xué)生寢室 。 在 建筑內(nèi)部，衛(wèi)生間和配電室均布置在北面，考慮到其通風(fēng)、采光，排氣等要求，房間均靠外墻設(shè)置。衛(wèi)生間 除設(shè)置了 大便器 和小便池外 ，還設(shè)置了洗手盆，廁所內(nèi)為 滿足 防潮濕、防腐蝕、好沖刷等要求，采用 高瓷磚墻面， 水磨石地面?？紤]其采光要求在走廊端部開窗。首先確定房間為矩形，除有固定用途的房間面積較大之外，其余房間面積均相同，且布置工整。樓梯設(shè)計在門廳附近，體現(xiàn)了導(dǎo)向明確，疏散快捷方便的理念。 4 樓梯設(shè)計 樓梯 形式的選擇應(yīng)滿足疏散迅速安全，盡量減少交通面積并有利于房間平面布置，根據(jù) 公寓 平面的形狀與尺寸，確定樓梯形式為平行雙跑樓梯。 確定樓梯的踏步尺寸與樓梯段凈寬： 宿舍 樓的樓梯應(yīng)采用平行的踏步，踏步高取150mm，寬取 260mm。 外圍護墻體及所有內(nèi)隔均采用陶?；炷量招钠鰤K，外墻外貼 80 厚擠塑聚苯板保溫。正門為兩扇 推拉門 ，在建筑 中門成對稱 設(shè)置 ，以此來滿足 緊急情況的 疏散要求。為滿足造型要求，女兒墻高度設(shè)為 。 色彩處理 對 公寓 建筑外部進行色彩處理，是因為色彩不僅富有表情而且具有造型功能，不同的色彩組合 關(guān)系可以構(gòu)成千變?nèi)f化的圖形。 【 3】 5 建筑剖面設(shè)計 剖面設(shè)計的目的主要是確定內(nèi)部空間的使用高度，以確保建筑空間的滿足使用要求， 公寓 樓是人流密集的公共建筑，考慮到消防設(shè)備及主梁 【 4】 ，吊頂?shù)母叨?，確定了底層與標準層層高均為 ，經(jīng)初步估算，凈高符合要求。剖面上對窗的尺寸沒有過多的限制，因此窗的高度及窗臺的高度依據(jù)立面造型 確定。 散水坡：室外散水坡寬 800mm，在有彎角處設(shè)縫，直線段每 20m 設(shè)縫；與外墻交接處設(shè)縫，縫寬 20mm，用瀝青麻絲填實，散水坡在素土夯實的基層上做 300 厚粗砂墊層；60厚混凝土墊層； 20厚 1:3 水泥砂漿壓光，橫坡 5%，端部高出室外地面 50mm。 窗口及突出墻面的線腳下面均應(yīng)抹出滴水線。 做法： 150 厚珍珠巖 保溫層； 40厚配筋 C25 細石砼保護層； 20 厚 1:3 水泥砂漿找平層；SBS 卷材防水層； 1:8 水泥陶粒 100mm 找坡層； 100 厚現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)層外加 10mm板底抹灰。 ⑵ 窗臺板選用 60厚水磨石窗臺板，兩端向側(cè)墻伸入 50mm。 消火栓，配電箱安裝時，如穿透墻體其后設(shè)金屬網(wǎng)，抹 20 厚 1: 水泥砂漿，然后再做內(nèi)飾，各層電表箱，消火栓箱外框與墻體間均用苯板保溫。 6 凡是穿墻及穿樓板的各種管道均應(yīng)以水泥砂漿填實嚴密。本設(shè)計采用了 縱 橫向承重方案。底層的下柱取至基礎(chǔ)頂面。必須注意，按此計算簡圖算出的內(nèi)力是計算簡圖軸線上的內(nèi)力，由于此軸線不一定是各截面的形心線，故在截面配筋計算時，應(yīng)將計算簡圖軸線上的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為柱截面形心處的內(nèi)力，即計入上、下柱截面形心間的偏心距對截面彎矩的影響。該工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 。 本建筑的材料選用如下： 混凝土：采用 C C25； 鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋 HRB335，其余采用熱軋鋼筋 HPB235； 墻體：外墻、分戶墻采用灰砂磚，其尺寸為 240mm 115mm 53mm，重量 ? =18 kN/m3； 7 窗：鋼塑窗， ? = kN/m2； 門：木門， ? = kN/m2。 取柱的截面尺寸 b h=400mm 400mm uc=N/bhfc= 103N/400mm 400mm 所以滿足要求。 【 6】 所以板厚取 100mm。室內(nèi)外高差 ，基礎(chǔ)頂面至室外地坪通常取 ，故基頂標高 ? 距離定為，二層樓面標高為 ，故底層高度為 。 梁柱線剛度計算 工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土 框架 結(jié)構(gòu)，對于中框架梁 I=， 邊框架梁 I=〔 I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩〕。 底層邊跨梁： i＝ 2EcI／ l＝ 2Ec ／ 12 ＝ 10﹣ 3 Ec m3 底層中跨梁： i＝ 2EcI／ l＝ 2Ec ／ 12 ＝ 10﹣ 3 Ec m3 2～ 4 層柱： i＝ EcI／ l＝ Ec ／ 12 ＝ 10﹣ 4 Ec m3 底層柱： i＝ EcI／ l＝ Ec ／ 12（ ++）＝ 10﹣ 4 Ec m3 框架梁柱的 線剛度計算簡圖，如圖 32所示。 13 屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，計算時取 兩 者中較 大者。線，將區(qū)格板分為四小塊，將每小塊板上的荷載傳遞給與之相鄰的梁，板傳至梁上的三角形梯形荷載可等效為均布荷載。 由平面結(jié)構(gòu)布置圖 中選一榀進行計算，框架單元板傳力路線如圖 33 所示 ： 圖 33板傳力路線圖 三角形傳載圖計算： P0=85 P’ P’ =（ g＋ q） 201l 公式（ 31） 梯形傳載圖計算： P0=（ 12 32 ?? ? ） P’ 02021ll?? 公式（ 32） 屋面均布活荷載標準值：非上人屋面： kN/m2 14 屋面板傳給梁的荷載 恒載 : （ 1－ 2 ＋ ） 2＝ 活載： （ 1－ 2 ＋ ） 2＝ 樓面板傳給梁的荷載 恒載： （ 1－ 2 ＋ ） 2＝ 活載： （ 1－ 2 ＋ ） 2＝ 梁自重標準值： kN/m A～ B、 C～ D軸間框架梁均布荷 載為： 屋面梁： 恒載 =梁自重＋板傳荷載 =＋ = kN/m 活載 =板傳荷載 = kN/m 樓面梁： 恒載 =梁自重＋板傳荷載 =＋ = kN/m 活載 =板傳荷載 = B～ C 軸間框架梁 屋面板傳給梁的荷載 恒載： 5／ 8 ／ 2 2＝ 活載： 5／ 8 ／ 2 2＝ 樓面板傳給梁的荷載 恒載： 5／ 8 ／ 2 2＝ 活載： 5／ 8 ／ 2 2＝ 15 梁自重標準值： kN/m B～ C 軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁： 恒載 =梁自重＋板傳荷載 =＋ =活載 =板傳荷載 = kN/m 樓面梁： 恒載 =梁自重＋板傳荷載 =＋ =活載 =板傳荷載 =3 kN/m 柱縱向集中荷載計算 （ 1） A、 D軸柱縱向集中荷載的計算 頂層： 恒載 =梁自重＋板傳荷載＋女兒墻自重 =(3. )＋ 5/81/2 ＋ 3. 6= 活載 =板傳活載 =5/81/2 = 標準層： 恒載 =墻自重＋梁自重＋板傳荷載 =(3. )＋ (3. )＋ 5/81/2 = 活載 =25/81/2 = 基礎(chǔ)頂面恒載 =底層外縱墻自重＋基礎(chǔ)梁自重 = ()＋ ()= （ 2） B、 C軸柱縱向集中荷載： 頂層： 恒載 =梁自重＋板傳荷載 = ＋ (1－ 2 ＋ ) ＋5/81/2 = 活載 = (1－ 2 ＋ )＋ 5/81/2 = 標準層： 恒載 =3. 5＋ ( 1－ 2 ＋ )＋5/81/2 = 16 活載 = 2( 1－ 2 ＋ )＋ 25/81/2 = 基礎(chǔ)頂面恒載 =基礎(chǔ)梁自重 =3. 5= 框架在豎向荷載作用下的 受荷總圖如圖 34所示： 圖 34框架的豎向荷載作用 風(fēng)荷載算計 風(fēng)荷載標準值計算 將計算單元范圍內(nèi)的外墻面上的分布風(fēng)荷載，簡化為等量作用于樓面處的 集 中風(fēng)荷載，計算公式如公式 23所示： 2)(0 BW hhw jiZSZ ?? ??? 公式 (33) 181。S = 181?；咀哉裰芷?T1 對于 鋼筋混凝土 框架結(jié)構(gòu) 可用 T1= （ n 為結(jié)構(gòu)層數(shù)）估算，大約為 ～ ，應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動對結(jié)構(gòu)的影 響； hi― 下層柱高； hj― 上層柱高，對于頂層女兒墻取墻高的 2倍； B― 計算單元迎風(fēng)面積寬度。z； ξ― 脈動 增 大系數(shù)， 查表 取 ξ=1. 24； υ― 脈動影響系數(shù)，查表得 υ= ； ψ z― 振型系數(shù)， ψ z= Hi/H ； 181。 因結(jié)構(gòu)高度 H30m，取 β Z=；對于矩形平面 181。Z可查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。 計算過程如表 31 所示： 表 31各層樓面處集中荷載標準值 層次 z? z? s? 20(kN/m )w Z（ m） A（ m2） Pw(kN) 4 3 2 1 A6=（ +） = A2～ A5= = A1=（ +） = 18 圖 35框架的風(fēng)荷載作用圖 2 、 風(fēng)載作用下的位移驗算 （ 位移計算時，各荷載值均采用標準值 ） 抗側(cè)移剛度 D 的計算如表 32～ 33所示： 表 32 橫向 A～ D軸 2～ 4層 D值計算 構(gòu)件名稱 K =∑i/2i c c? =K/(