學(xué)生宿舍樓畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1前言</b></p><p>　　本工程為魯東大學(xué)擬建的學(xué)生宿舍樓，其功能是為該校學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間創(chuàng)造一個良好、舒適的生活環(huán)境，并為他們提供一個人性化的社會交往場所。</p><p><b>　　1.1 設(shè)計條件</b></p><p>　　建設(shè)地點為該校校園內(nèi)（如下圖所示），場地南側(cè)為原有

2、教學(xué)樓區(qū)，東側(cè)為校內(nèi)圖書館和實驗樓，場地平整。</p><p><b>　　圖1.1 總平面圖</b></p><p><b>　　1.2建筑要求</b></p><p>　　1）總建筑面積4500-5000m2左右，總房間數(shù)量為120-150間或套，層數(shù)為5-6層。</p><p>　　2）建筑物

3、房間組成和面積參考：</p><p>　　公寓：可以設(shè)置部分四床間帶衛(wèi)生間，部分六床間設(shè)公共衛(wèi)生間、淋浴</p><p><b>　　間和盥洗室；</b></p><p>　　會客室：2-3間，10－12 m2/間，集中設(shè)在底層；</p><p>　　活動室： 可以每層設(shè)一間或集中設(shè)在底層，按0.8 -1m2/間；<

4、;/p><p>　　值班室1間約15~20m2 ；</p><p>　　配電室1間約15~20m2 ； </p><p>　　廁所盥洗室應(yīng)滿足內(nèi)部使用要求；</p><p>　　門廳、走廊，樓梯等根據(jù)需要設(shè)計，門廳可按0.4-0.6 m2/間。</p><p><b>　　3）建筑設(shè)計要點：</b>&

5、lt;/p><p>　　本著“適用、安全、經(jīng)濟、美觀”的建筑設(shè)計原則，設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　　遵循以人為本的原則，充分考慮學(xué)生生活行為規(guī)律合理進行功能分區(qū)，</p><p>　　流線組織明確便捷，與周圍環(huán)境融為一體；</p><p>　　管理方便，各單元互不干擾，各個房間采光通風(fēng)良好，并解決好學(xué)生的</p>&l

6、t;p><b>　　曬衣問題；</b></p><p>　　適當(dāng)運用現(xiàn)代建筑造型手段和建筑構(gòu)圖規(guī)律，創(chuàng)造新穎，活潑，有現(xiàn)代</p><p><b>　　感的建筑形象；</b></p><p>　　合理進行柱網(wǎng)布置，合理選擇基礎(chǔ)類型，便于進行后續(xù)有關(guān)的結(jié)構(gòu)計算。</p><p><b>

7、;　　1.3自然條件</b></p><p>　　圖1.2 工程地質(zhì)圖</p><p>　　1)氣象條件：場地主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，基本風(fēng)壓0.65KN/m2，基本雪壓0.5 KN/m2，年最高溫度37℃，最低溫度-10℃， 土壤凍結(jié)深度：-0.5M。 </p><p>　　2)地質(zhì)條件：場地地形平緩，不考慮地下水位的影響；場地土層分布、地基土主要物理力學(xué)性

8、質(zhì)指標、容許承載力值以及工程地質(zhì)剖面圖參見上面附圖。</p><p><b>　　1.4 結(jié)構(gòu)類型</b></p><p>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　1.5抗震設(shè)防</b></p><p>　　II類場地土，抗震設(shè)防裂度為7度。</p><p>

9、;<b>　　2 建筑設(shè)計</b></p><p>　　鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋適合于多層和高層辦公樓、教學(xué)樓、住宅等建筑類型?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點是由剛結(jié)的梁和柱來傳遞豎向和側(cè)向荷載，墻體僅起圍護作用，具有大空間，方便靈活布置不同尺度的房間，在結(jié)構(gòu)上構(gòu)件分工明確，可以充分發(fā)揮不同材料的性質(zhì)，且受力分析簡便明了，被廣泛使用，所以本宿舍樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。 </p><p

10、><b>　　2.1平面設(shè)計</b></p><p>　　平面設(shè)計中滿足學(xué)生日常住宿所需，且根據(jù)《建筑設(shè)計規(guī)范》要求每100間設(shè)置1—2間無障礙用房，考慮到生活方便選在在一樓設(shè)置兩件無障礙房間，且房間重新設(shè)計，每間房住兩人。其他房間按四人間設(shè)計，寢具采用高架床，是比較普遍的方案，且學(xué)習(xí)空間獨立，易于安排。每間寢室設(shè)置單獨的盥洗室及衛(wèi)生間，方便同學(xué)生活，另外除此外每層另設(shè)兩件公共盥洗間，

11、且靠近每層中間布置，縮短距離，減少活動的干擾。</p><p><b>　　2.2采光設(shè)計</b></p><p>　　該地區(qū)屬北半球夏熱冬冷地區(qū)，南立面夏天光照過強，室內(nèi)溫度太高，另考慮學(xué)生曬衣需要，所有南立面采用通透式的陽臺；北立面沒有遮陽的問題，冬天需要更多的光照且保暖，所以朝北采用大開窗戶，并設(shè)置雨篷和晾曬衣物的衣架。設(shè)計采光面積遠大于規(guī)范要求。</p&

12、gt;<p><b>　　2.3交通</b></p><p>　　各寢室享有獨自的空間，走廊擁擠的情況較少出現(xiàn)，但為滿足三人并排行走，按規(guī)范取走廊寬1600mm,也滿足無障礙通過的需要。按規(guī)范，設(shè)置兩道樓梯且距離不超過24m，滿足防火要求。為便于管理，該宿舍只設(shè)置一個出口，另在一層西立面再設(shè)置安全臨時出口（平時關(guān)閉，防火需要）。樓梯采用常規(guī)的雙跑樓梯，為方便布置，采用與房間同寬

13、。</p><p><b>　　2.4基本單元</b></p><p>　　寢室基本單元面積的確定主要依賴于寢具，儲藏柜，書桌的尺寸，再根據(jù)軸網(wǎng)布置適當(dāng)調(diào)整。進深考慮獨立衛(wèi)生間的尺寸和兩幅高架床的長度以及公共活動空間。</p><p><b>　　2.5環(huán)保設(shè)計</b></p><p>　　環(huán)保已越

14、來越被人所重視，無疑大學(xué)更應(yīng)該成為設(shè)計的試驗田和應(yīng)用場所。在該宿舍樓設(shè)計中，借鑒了日本的太陽能煙囪設(shè)計，此設(shè)計在日本廣泛采用，其采用太陽能可為宿舍提供熱水和日常照明能源，另外由于其特殊的設(shè)計太陽能煙囪可以起到良好的通風(fēng)作用，由于宿舍樓狹長，人口居住密度大，空氣不流通，通風(fēng)成為保證生活舒適的重要條件。而太陽能煙囪可以良好的解決該問題：</p><p>　　圖2.1 太陽能煙囪示意圖</p><p

15、>　　注：太陽能煙囪是利用屋頂太陽能板加熱通風(fēng)道，使管道自然形成溫度差，而熱空氣自主向上流通從而達到換氣的目的。</p><p>　　太陽能可以為宿舍樓提供日常的照明以及熱水的供應(yīng)，風(fēng)能的應(yīng)用可以輔助太陽能，進一步提高環(huán)保能源的應(yīng)用。在透光太陽能板下設(shè)置屋頂綠化，利用蓄水池澆灌。</p><p><b>　　2.6無障礙設(shè)計</b></p><

16、;p>　　考慮有障礙人士使用，為其單獨設(shè)計房間和衛(wèi)生間。無障礙房間為雙人間，借鑒賓館的設(shè)計，并按照《建筑設(shè)計規(guī)范》按要求按所需設(shè)計。設(shè)置單人床、書桌以及合適的家具。入口設(shè)置無障礙坡道，坡度小于1/8，滿足規(guī)范，設(shè)置欄桿。</p><p><b>　　2.7周邊環(huán)境</b></p><p>　　《建筑設(shè)計規(guī)范》要求，宿舍周邊需要適當(dāng)?shù)幕顒釉O(shè)置，且距離不宜過遠的活動

17、場所設(shè)置?？紤]建筑紅線，可在北立面安排籃球場等體育場所，南立面可建綠化景觀，并將自行車停放處安排在西立面，遠離十字路口，方便同學(xué)安全停車從而不干擾校園交通。</p><p><b>　　2.8隱私設(shè)計</b></p><p>　　因為一層采用落地玻璃窗門設(shè)計，通透性和采光性較好，但是校園人員流動較大，且復(fù)雜，學(xué)生尤其女生宿舍生活需要一定的隱私性，所以在設(shè)計中考慮將一層

18、陽臺重新設(shè)計，采用PPV材質(zhì)的隔板，隔斷視線，利于學(xué)生宿舍文化生活。</p><p>　　圖2.2 一層PVC板墻效果圖</p><p><b>　　3結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)體系選擇的是多層框架結(jié)構(gòu)，柱端破壞要比梁端破壞造成的后果嚴重。所以本設(shè)計采用“強柱弱梁”設(shè)計。防止框架柱受軸向壓力太大，延性比梁的延性小，會產(chǎn)生塑性鉸，

19、引起較大的層間位移，危機結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)承受豎向荷載的能力。為此，采用“強柱弱梁”設(shè)計可使梁端首先出現(xiàn)塑性鉸，梁先屈服，可使整個框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，抗震性能較好。</p><p><b>　　3.1結(jié)構(gòu)選型</b></p><p>　　根據(jù)建筑功能要求，為是建筑平面布置靈活，獲得較大的空間，本結(jié)構(gòu)設(shè)計使用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。</p><

20、;p><b>　　3.1.1結(jié)構(gòu)體系</b></p><p>　　根據(jù)建筑功能的要求及建筑物可用的占地平面地形，橫向尺寸較短，縱向尺寸較長，采用長方形總體布置，故框架結(jié)構(gòu)橫向布置，即采用橫向框架承重方案，具體見布置詳圖。施工方案采用梁、板、柱整體澆注方案。樓蓋采用整體式肋形梁板結(jié)構(gòu)。樓梯采用現(xiàn)澆式樓梯?；A(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。</p><p>　　3.1.2 初估

21、截面尺寸</p><p>　　1）樓蓋、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度為100mm，各層梁柱板混凝土強度等級為C30，縱向受力鋼筋采用HRB400級鋼筋，其余采用HPB235級鋼筋。</p><p>　　根據(jù)平面布置確定的結(jié)構(gòu)平面布置圖可知，中柱的承載范圍為8040 * 4380（以中柱計算為例）。</p><p><b>　　2）梁截面尺寸估算&

22、lt;/b></p><p>　　hb = (1/10 -- 1/18)lb ，lb = 8760 ,取 hb = 600</p><p>　　bb = (1/2 -- 1/3) hb ，hb = 600 ，取 = 300 </p><p><b>　　框架結(jié)構(gòu)確定：</b></p><p>　　橫向主框

23、架梁KL1： b * h = 300mm * 600mm </p><p>　　縱向框架梁KL1： b * h = 300mm * 600mm</p><p>　　縱向框架梁KL2: b * h = 200mm * 400mm</p><p>　　次梁 ： b * h = 200mm * 400mm</p><

24、;p><b>　　3）柱截面尺寸估算</b></p><p>　　由《高層建筑混凝土設(shè)計規(guī)程》， 柱的軸壓比小于軸壓比限制的要求：</p><p><b>　　= 0.8</b></p><p>　　C30混凝土 : fc = 14.3 N/mm2 , ft = 1.43 N/mm2</p>&

25、lt;p>　　Ac = 221634.13 mm2</p><p>　　結(jié)合實際情況，并綜合其他因素，設(shè)計采用柱截面尺寸為500mm 500mm。 縱向受拉鋼筋錨固長度 l=41d,梁內(nèi)鋼筋伸至邊柱內(nèi)長度0.441d =16.4 25mm = 410mm,故柱子截面滿足抗震構(gòu)造要求。</p><p>　　3.2 框架內(nèi)力計算</p><p>　　3.2

26、.1 框架計算簡圖</p><p>　　荷載計算式結(jié)構(gòu)計算中非常重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算。不能漏算荷載，也不能多記。結(jié)構(gòu)布置圖如下：</p><p>　　圖3.1 結(jié)構(gòu)布置圖</p><p>　　03.2.2.1 計算簡圖說明</p><p>　　本設(shè)計基礎(chǔ)選用柱下獨立基礎(chǔ)，取軸上的一榀框架計算，假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。</

27、p><p>　　3.2.2.2框架梁柱截面特征</p><p>　　由構(gòu)件的幾何尺寸、截面尺寸和材料強度，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)有關(guān)截面慣性矩及線剛度的概念計算梁柱截面的特性，如下: </p><p>　　表3.1梁截面特性計算表</p><p>　　表3.2柱截面特性計算表</p><p>　　考慮整體現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)中，板對梁連接的

28、有利作用，對中框架取I = 1.5I0, I0為矩形截面框架梁的慣性矩。框架梁柱相對線剛度。</p><p><b>　　3.2.3荷載計算</b></p><p>　　3.2.3.1 恒載標準值計算</p><p>　　1） 不上人屋面恒載</p><p>　　隔熱層：

29、 1/2×11.8KN/m3×0.18m = 1.06 KN/m2</p><p>　　保護層： 40厚配筋C25細石混凝土 22 KN/m3 ×0.04m =0.88 KN/m2</p><p>　　防水層：改性卷材 0.4 KN/m2&

30、lt;/p><p>　　找平層：20mm水泥砂漿 0.4 KN/m2</p><p>　　找坡層：100mm水泥陶粒 1.4 KN/m2</p><p>　　結(jié)構(gòu)層：100mm混凝土

31、 2.5 KN/m2</p><p>　　板底抹灰：10mm 0.17 KN/m2</p><p>　　合計 6.812 KN/m2</p><p><b>　　2）樓面荷

32、載</b></p><p><b>　　走廊</b></p><p>　　瓷磚地面0.55 KN/m2</p><p>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土板：100mm2.50 KN/m2</p><p>　　合計3.05KN/m2</p><p><b>　　宿舍地面<

33、/b></p><p>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土板：100mm2.50 KN/m2</p><p>　　花崗巖地面1.20 KN/m2</p><p>　　合計 3.70 KN/m2</p><p><b>　　梁自重</b></p><p>　　主梁自

34、重： 25KN/m20.3m(0.6m-0.1m) = 3.75 kN/m</p><p>　　次梁自重： 25KN/m20.2m(0.4m-0.1m) = 1.5 kN/m</p><p><b>　　基礎(chǔ)梁</b></p><p>　　梁自重： 25KN/m20.25m0.4m = 2.5 kN/m</p><p>

35、;<b>　　柱自重</b></p><p>　　Kz1柱自重：25KN/m20.5m 0.5m =6.25 kN/m</p><p>　　抹灰層：10厚混合砂漿 17 KN/m20.01m40.5m = 0.34 kN/m</p><p>　　合計14.34 kN/m</p><p><b>　　墻自重

36、</b></p><p>　　1）外縱墻自重（混凝土空心小砌塊11.8kN/m3）</p><p>　　縱墻 11.8 kN/m31m0.24m = 2.832 KN/m</p><p>　　鋁合金窗 0.35 kN/m22.2m = 0.77 KN/m</p><p>　　外墻面瓷磚

37、0.5 kN/m （3.6-2.2）= 0.7 KN/m</p><p>　　內(nèi)墻20厚抹灰 17 kN/m30.02m（3.6-2.2）=0.476 KN/m</p><p>　　合計 4.77 KN/m</p><p>　　2）內(nèi)縱墻及橫墻自重（只考慮位置固定的縱橫向墻體，其他做活載處理）</p><p>　　縱（橫）墻

38、 11.8 kN/m33.6m0.24 = 10.20 KN/m </p><p>　　抹灰層厚20mm（兩側(cè)） 17 kN/m30.02m3.6m2 = 2.45 KN/m</p><p>　　3） 女兒墻自重3.65 KN/m</p><p>　　3.2.3.2 活載標準值計算</p><p><b>　　1）屋

39、面及樓面活載</b></p><p>　　上人陽臺為2.0 kN/m2；宿舍樓面為2.0 kN/m2；走廊為2.5 kN/m2</p><p>　　綜合考慮活動的隔墻及二次裝修，樓面活載標準值取3.0 kN/m2</p><p>　　2） 屋面雪荷載標準值</p><p>　　Sk=μrS0=1.00.45 kN/m2=0.45

40、kN/m2</p><p>　　3.2.4豎向荷載作用下框架受載</p><p>　　3.2.4.1 頂層梁柱</p><p><b>　　1． 恒載計算</b></p><p><b>　　1）AB及CD跨梁</b></p><p>　　板傳給次梁（縱向）

41、 </p><p>　　中間次梁 gk = 6.812 kN/m2 3.6m = 24.523 kN/m</p><p>　　邊框架梁 gk1 = 6.812 kN/m21m = 6.812 kN/m

42、</p><p>　　A軸 D軸 gk2 = 女兒墻</p><p><b>　　中框架梁</b></p><p>　　B軸gk = 6.812 kN/m2（3.6m + 1.05m）=31.68 kN/m</p><p>　　C軸 gk = 6.812 kN/m2（3.6

43、m + 1.05m）=31.68 kN/m</p><p>　　次梁傳給橫框架梁（主梁）</p><p><b>　　中間次梁傳遞</b></p><p>　　次梁自重 Gk1 =1.5 kN/m (8.08m-0.3m) = 11.67 kN</p><p>　　荷載傳遞： 板次梁 Gk2=24.52

44、3 8.08m =198.15 kN</p><p>　　小計G1k=11.67 kN +198.15 kN = 209.82 kN</p><p>　　橫框架梁自重 gk =3.75 kN/m</p><p>　　折算為集中荷載 G2k= 3.75 kN/m3.6m = 13.5 kN</p><p>　　合計

45、Gk= G1k + G2k = 223.32 kN</p><p><b>　　2）BC跨梁</b></p><p><b>　　板傳給次梁</b></p><p>　　gk = 6.812 kN/m2（3.6m+1.05m）= 31.68 kN/m</p><p><b>　　次梁

46、傳給主梁</b></p><p><b>　　次梁自重</b></p><p>　　Gk1 =1.5 kN/m (8.08m-0.3m) = 11.67 kN</p><p><b>　　板傳遞</b></p><p>　　Gk2=31.68 8.08m =255.94 kN<

47、/p><p>　　小計 G1k = G1k + G2k = 267.61 kN</p><p><b>　　橫框架梁自重</b></p><p>　　gk =3.75 kN/m</p><p>　　折算為集中荷載 G2k= 3.75 kN/m3.6m = 13.5 kN</p><

48、;p>　　合計： G中K = 267.61 kN + 13.5 kN =281.11 KN</p><p><b>　　3）柱子</b></p><p><b>　　邊柱（A軸D軸）</b></p><p>　　邊框架梁傳遞 Gk1 = （6.812+4.65）kN/m

49、8.08m =92.61 KN</p><p>　　邊框架梁自重Gk2 = 3.75 kN/m （8.08m-0.5m）= 28.43 KN</p><p>　　合計Gk =Gk2+Gk1=121.04 KN</p><p><b>　　中柱</b></p><p>　　B軸 縱向中框架梁傳遞 Gk1 =

50、31.68 kN/m 8.08 =255.98 kN</p><p>　　縱向中框架自重 Gk2 =3.75 kN/m （8.08m-0.5m）=28.43 KN</p><p>　　合計 Gk = 284.41 KN</p><p>　　C軸 縱向中框架梁傳遞 Gk1 =31.68 kN/m 8.08

51、 =255.98 kN</p><p>　　縱向中框架自重 Gk2 =3.75 kN/m （8.08m-0.5m）=28.43 KN</p><p>　　合計 Gk = 284.41 KN</p><p><b>　　2． 活載計算</b></p><p><

52、b>　　1）AB及CD跨</b></p><p><b>　　⑴板傳給次梁</b></p><p>　　中間次梁 qk =3.0 kN/m23.6m =10.8 qk =3.0 kN/m2</p><p>　　邊跨架梁 qk =3.0 kN/m21.0m =3.0 k

53、N/m</p><p><b>　　中跨架梁</b></p><p>　　B軸qk =3.0 kN/m2（3.6m+1.05m）=13.95 kN/m</p><p>　　C軸qk =3.0 kN/m2（3.6m+1.05m）=13.95 kN/m</p><p><b>　　⑵BC跨梁</b>

54、</p><p><b>　　1板傳給次梁</b></p><p>　　qk =3.0 kN/m2（3.6m+1.05m）=13.95 kN/m</p><p><b>　　2 次梁傳給主梁</b></p><p>　　Qk = 13.95 kN/m 8.08m = 112.72 kN</p

55、><p><b>　?、侵?lt;/b></p><p>　　邊柱 Qbk =3.0 kN/m8.08m = 24.24 kN</p><p><b>　　中柱</b></p><p>　　B軸 Qk =13.95 kN/m 8.

56、08m =112.72 kN</p><p>　　C軸 Qk =13.95 kN/m 8.08m =112.72 kN</p><p>　　3.2.4.2 標準層梁柱</p><p>　　標準荷載計算同頂層。計算結(jié)構(gòu)如框架豎向荷載圖。如下：</p><p>　　圖3.2 框架豎向荷載圖</p&g

57、t;<p>　　注：圖中各值單位為KN，括號內(nèi)位活載，外為恒載。</p><p>　　3.2.5 計算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力</p><p>　　豎向荷載作用下，框架的側(cè)移量很小，按不考慮側(cè)移的迭代法進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，用彎矩分配法計算框架彎矩：</p><p><b>　　①.固端彎矩計算</b></p><

58、;p>　　將框架梁視為兩端固定梁計算固端彎矩，計算結(jié)果見彎矩圖：</p><p><b>　?、?分配系數(shù)計算</b></p><p>　　根據(jù)各結(jié)點梁、柱線剛度比值確定，具體數(shù)值見彎矩分配圖。 </p><p><b>　?、?傳遞系數(shù)</b></p><p>　　遠端固定，傳遞系數(shù)均為1/

59、2。</p><p><b>　?、?彎矩分配</b></p><p>　　恒載作用下，框架的彎矩分配計算及彎矩圖見彎矩分配圖及彎矩圖；</p><p>　　(4).梁端剪力及柱軸力計算</p><p>　　梁端剪力：V=Vq+Vm</p><p>　　式中 Vq—梁上均布荷載引起的剪力，Vq=

60、1/2ql</p><p>　　Vm—梁端彎矩引起的剪力，Vm=(M左-M右)/l</p><p><b>　　柱軸力：N=V+P</b></p><p><b>　　式中V—梁端剪力；</b></p><p>　　P—節(jié)點集中力及柱自重。</p><p>　　①.粱端剪力計

61、算,以底層CD跨的粱端彎矩為例</p><p><b>　　a恒載作用下</b></p><p>　　α=a/l=1.8/5.4=0.33,等效系數(shù) 1-2×α2+α3=0.818</p><p>　　Vq =(0.818×11.34+6.32)×5.4/2=41.81KN</p><p>

62、　　Vm =(31.47-25.38)/5.4=1.13KN</p><p>　　V左= Vq+Vm=41.81+1.13=42.95KN</p><p>　　V右= Vq-Vm=41.81-1.13=40.68KN</p><p><b>　　B活載作用下</b></p><p>　　Vq =(0.818×7

63、.2)×5.4/2=15.90KN</p><p>　　Vm =(11.69-10.09)/5.4=0.29KN</p><p>　　V左= Vq+Vm=15.90+0.29=16.19KN</p><p>　　V右= Vq-Vm=15.90-0.29=16.61KN</p><p>　　其余梁端剪力同底層CD跨梁,計算結(jié)果見表&l

64、t;/p><p>　?、?柱端軸力的計算,以第五層A柱為例</p><p><b>　　a恒載作用下</b></p><p>　　N5頂=34.41+19.82=54.23kN</p><p>　　N5底=34.41+19.82+12.0=66.23kN</p><p><b>　　b活載作

65、用下</b></p><p>　　N5頂=4.21+1.87=6.08kN</p><p>　　N5底=4.21+1.87=6.08kN</p><p>　　其余各層計算同此。并利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進行驗算，誤差不超過5%，具體計算結(jié)構(gòu)如下圖：</p><p>　　圖3.3 恒載作用的的受載圖（單位KN*m）</p>

66、<p>　　圖3.4恒載作用下的彎矩圖</p><p>　　表3.5恒載作用下的剪力圖（單位KN*m）</p><p><b>　　3.2.5內(nèi)力組合</b></p><p>　　各種荷載分別作用下的內(nèi)力分析結(jié)構(gòu)取得后，結(jié)構(gòu)的所有構(gòu)件要根據(jù)規(guī)范進行內(nèi)力組合。組合時一般針對受力較大構(gòu)件的最不利截面進行，對于梁而言，左、右梁端及跨中為最不

67、利截面；對于柱而言，柱頂和柱底為最不利截面。本設(shè)計未考慮橫向風(fēng)載和地震的影響，主要由構(gòu)造設(shè)計滿足需要?，F(xiàn)將計算數(shù)據(jù)錄入表格：</p><p>　　表3.3 用于承載力計算的框架梁由可變荷載效應(yīng)控制的基本組合</p><p>　　注：1.彎矩的單位為KN·m，剪力的單位為KN。</p><p>　　2.彎矩?zé)o論是繞柱順時針還是逆時針旋轉(zhuǎn)，均按正值 <

68、/p><p>　　表3.4 用于承載力計算的柱由可變荷載效應(yīng)控制的基本組合</p><p>　　注：1.彎矩的單位為KN·m，剪力的單位為KN。</p><p>　　2.彎矩?zé)o論是繞柱順時針還是逆時針旋轉(zhuǎn)，均按正值</p><p>　　3.2.6 截面設(shè)計</p><p>　　1） 框架梁正截面設(shè)計</p&

69、gt;<p>　　混凝土強度等級C30（fc=14.3KN/mm2）,縱筋HRB400（fy=360 KN/mm2）,箍筋HRB335（fy=300KN/mm2）</p><p><b>　　以第一層梁為例：</b></p><p>　　梁端正截面強度計算時，跨中及座正彎矩按T形截面設(shè)計，支座負彎矩仍按矩形截面設(shè)計?？紤]到設(shè)計合理及便于施工，每層梁的正彎

70、矩按三個控制截面的最大值驗算。 </p><p>　　圖3.6第一層梁內(nèi)力示意圖</p><p>　　按T形截面設(shè)計時，Ⅱ、Ⅷ截面翼緣計算寬度bf’：</p><p>　　按計算跨度考慮：bf’=1/3l0=1/3×5.4=1.8m</p><p>　　按翼緣高度考慮：hf’/h0=90/500=0.18≥0.1</p>

71、<p>　　bf’=b+Sn=0.25+3.37=3.625m</p><p>　　故取bf’=1.8m</p><p>　　Ⅴ截面翼緣計算寬度bf’：</p><p>　　按計算跨度考慮： bf’=1/3l0=1/3*2.4=0.8m</p><p>　　按翼緣高度考慮：hf’/h0=90/500=0.18≥0.1</p

72、><p>　　bf’=b+12 hf’=0.25+12*0.08=1.21m</p><p>　　故取bf’=0.80m</p><p>　　T形截面類型的判別：</p><p><b>　?、?、Ⅷ截面:</b></p><p>　　=1×14. 3×1800×90

73、15;（465-90/2）=972972000N·mm=972.97KN·m>M</p><p><b>　　Ⅴ截面:</b></p><p>　　=1*14. 3×800×80*（365-80/2）=297440000N·mm=297.44KN·m>M故以上跨中均按第一類T形截面設(shè)計。</

74、p><p>　　第二層梁、第三及第四層及第五層梁計算略見表</p><p>　　2）框架梁斜截面設(shè)計：</p><p><b>　　a.剪壓比限制：</b></p><p>　　框架梁跨高比：5.4/0.5=10.8>2.5；2.4/0.5=4.8>2.5</p><p>　　故：V≤（0

75、.20fcbh0）</p><p>　　0.20fcbh0=0.2×14.3×250×465=332475N=484.77KN>γREV</p><p>　　0.20fcbh0=0.2×14.3×250×365=260975N=260.98KN>γREV 滿足要求。</p><p>　　b.為

76、防止梁彎曲屈服發(fā)生在剪切破壞前,按“強剪弱彎”原則調(diào)整梁截面剪力：</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　其中，ηvb —梁端剪力增大系數(shù)，三級框架取1.1</p><p>　　ln —梁的凈跨，lnAB=5.4m； lnBC=2.4m；</p><p>　　VGb—梁在重力荷載值作用下，按簡支梁

77、分析的梁端截截面剪力設(shè)計值：</p><p>　　VGb=1.2(q恒+0.5q活)×ln/2；</p><p>　　Mbl,Mbr,為梁左、右端順時針方向或反時針方向截面組合的彎矩值</p><p><b>　　第一層梁：</b></p><p>　　AB跨：順時針方向：Mbl=119.69KN·m

78、 Mbr=-166.09 KN·m</p><p>　　逆時針方向：Mbl=-212.85 KN·m Mbr=52.78 KN·m</p><p>　　BC跨：順時針方向：Mbl=102.68KN·m Mbr=-108.98KN·m</p><p>　　逆時

79、針方向：Mbl=-144.14KN·m Mbr=137.84 KN·m</p><p>　　CD跨：順時針方向：Mbl=64.66KN·m Mbr=-202.78KN·m</p><p>　　逆時針方向：Mbl=-154.21 KN·m Mbr=129.76 KN·m<

80、;/p><p>　　計算中Mbl+Mbr取順時針或逆時針方向較大者</p><p>　　AB跨：Mbl+Mbr=119.69+166.090=285.78 KN·m </p><p>　　VA=1.2×(43.73+0.5×19.93)=64.43 KN·m </p><p>　　V8=1.2

81、5;(45.28+0.5×20.48)=66.62KN·m</p><p>　　BC跨：Mbl+Mbr=144.14+108.98=253.12KN·m</p><p>　　VB=1.2×(4.43+0.5×1.52)=6.23 KN·m </p><p>　　VC=1.2×(1.57+0.5&#

82、215;1.52)=0.97KN·m</p><p>　　CD跨：Mbl+Mbr=154.21+129.76=283.97 KN·m</p><p>　　VC=1.2×(42.95+0.5×16.10)=61.20KN·m </p><p>　　VD=1.2×(40.7+0.5×15.71)=58

83、.27KN·m</p><p>　　VA右=1.1×285.78/5.4+64.63=122.64KN </p><p>　　VB左=1.1×285.78/5.4+66.62=124.83KN</p><p>　　VB右=1.1×253.13/2.4+6.23=122.24KN</p>&l

84、t;p>　　VC左=1.1253.13/2.4+0.97=116.98KN</p><p>　　VC右=1.1×283.97/5.4+61.20=119.05KN</p><p>　　VD左=1.1×283.97/5.4+58.27=116.12KN</p><p>　　c. 梁斜截面受剪承載力驗算</p><p>

85、　　c1.驗算梁截面尺寸：</p><p>　　hw/b=465/250=1.86<4</p><p>　　0.25fcbh0=0.25×14.3×250×465=415.59KN>V</p><p>　　hw/b=365/250=1.46<4</p><p>　　0.25fcbh0=0.25&

86、#215;14.3×250×365=326.22KN>V</p><p><b>　　c2.箍筋配置</b></p><p>　　考慮反復(fù)荷載作用下混凝土強度有所降低，乘以0.8的系數(shù)，驗算表達式如下： Vb≤(0.42ftbh0+1.25fyvAsvh0/s)/γRE</p><p><b>　　

87、第一層梁：</b></p><p>　　γREVA右= 0.85×122.64=104.24KN γREVB左=0.85×124.83=106.11KN </p><p>　　γREVB右=0.85×122.24=103.90KN γREVC左=0.85×116.98=99.43KN </p>&l

88、t;p>　　γREVC右=0.85×19.05=101.19KN γREVD左=0.85×116.12=98.70KN</p><p>　　由于剪力較小，按構(gòu)造配Φ8@200則</p><p>　　0.42ftbh0+1.25fyvAsvh0/s=0.42×1.43×250×465+1.25×300×5

89、0.3×2×465/150=157.53KN>V</p><p>　　0.42ftbh0+1.25fyvAsvh0/s=0.42×1.43×250×365+1.25×300×50.3×2×365/200=123.65KN>V</p><p>　　所以斜截面只需按構(gòu)造配置Φ8@200；<

90、;/p><p>　　第二、三及四層梁剪力更小，所以也按構(gòu)造配Φ8@200。</p><p><b>　　配箍率：</b></p><p>　　=2*50.3/（250*200 = 0.201%>=0.28×1.43/300=0.133%</p><p>　　c3.梁端箍筋加密區(qū)計算</p>&l

91、t;p>　　梁端箍筋最小加密區(qū)長度：邊跨：max(1.5h,500mm)=max(1.5*500，500)=750mm</p><p>　　中跨：max(1.5h,500mm)=max(1.5*400，500)=600mm</p><p>　　箍筋間距：min(8d,1/4h,150)=(8×16,1/4×500,150)=125mm</p><

92、;p>　　min(8d,1/4h,150)=(8×16,1/4×400,150)=100mm</p><p>　　所以在邊跨梁端750mm范圍內(nèi)配Φ8@100箍筋，在中跨梁端600mm內(nèi)配Φ8@100。具體配筋見下表：</p><p><b>　　表3.7 梁配筋</b></p><p><b>　　1)柱截

93、面設(shè)計</b></p><p>　　混凝土強度等級C30（fc=14.3KN/mm2）,縱筋HRB400（fy=360 KN/mm2）,箍筋HRB335（fy=300 KN/mm2）</p><p><b>　?、僦d面承載力計算</b></p><p><b>　　a .軸壓比驗算：</b></p>

94、;<p>　　底層柱最大軸壓力為N1底=1004.0 KN</p><p>　　μc=N/Afc=1004.0×1000/(400×400×14.3)= 0.44<0.9</p><p>　　則A柱各層柱截面均滿足軸壓比限值的要求。</p><p>　　b .柱正截面承載力計算</p><p>

95、;　　按“強柱弱梁”原則復(fù)核柱的配筋</p><p>　　除頂層和軸壓比小于0.15者，彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式：</p><p>　　三級框架：∑Mc≥1.1∑Mb</p><p>　　∑Mc—節(jié)點上、下柱端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值之和</p><p>　　∑Mb—節(jié)點左、右梁端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值之和&

96、lt;/p><p>　　第一層梁與A柱節(jié)點梁端彎矩值由內(nèi)力組合表得：</p><p>　　∑Mb： 左震：119.69 KN·m</p><p>　　右震：212.85KN·m</p><p>　　取∑Mb=212.85 KN·m</p><p>　　第一層梁與A柱節(jié)點柱端彎矩值由內(nèi)力組合

97、表得：</p><p>　　∑Mc 左震：112.28+36.24=148.52 KN·m</p><p>　　右震：108.04+75.99=184.27 KN·m</p><p>　　取∑Mc=184.27 KN·m</p><p>　　∑Mc=184.27<1.1∑Mb=1.1&#

98、215;212.85=234.14 KN·m</p><p>　　故取∑Mc’=234.14 KN·m</p><p>　　將∑Mc與∑Mc’的差值按柱的彈性分析彎矩之比分配給節(jié)點上下柱端</p><p>　　M2底=108.04/184.27×（234.14-184.27）=29.24KN·m</p>

99、<p>　　M1頂=75.99/184.27×（234.14-184.27）=20.57KN·m</p><p>　　M2底=108.04+29.24=137.28KN·m</p><p>　　M1頂=75.99+20.57=96.56KN·m</p><p>　　二層仍按一層進行調(diào)整,三層與四層不需調(diào)整.&l

100、t;/p><p><b>　　柱截面采用對稱配筋</b></p><p><b>　　其中：e0=M/N</b></p><p>　　ea=h/30≥20mm</p><p>　　ei= e0+ ea</p><p>　　ξ1=0.2+2.7ei/h0≤1</p>

101、<p>　　ξ2=1.15-0.01l0/h≤1，當(dāng)l0/h≤15時，取ξ2=1.0</p><p><b>　　η=</b></p><p>　　e=ηei+0.5h-as</p><p><b>　　(大偏心受壓)</b></p><p><b>　　（小偏心受壓）</

102、b></p><p>　　As=As’=(大偏心受壓)</p><p>　　As=As’=（小偏心受壓）</p><p><b>　　η=</b></p><p>　　e=ηei+0.5h-as</p><p><b>　　(大偏心受壓)</b></p>

103、<p><b>　?。ㄐ∑氖軌海?lt;/b></p><p>　　As=As’=(大偏心受壓)</p><p>　　As=As’=（小偏心受壓）</p><p>　　非加密區(qū)只需按構(gòu)造配置箍筋Φ8@200。</p><p>　　加密區(qū)加密范圍柱端：L=max(400,2700/6,500),取500mm；<

104、/p><p>　　加密區(qū)箍筋選Φ8@100，體積配箍率ρv=λvfc/fyv=0.06*14.3/210=0.41%>0.4%</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3.2.7樓蓋板設(shè)計</p><p><b>　　板的內(nèi)力計算及配筋</b></p>&

105、lt;p>　　B1為單向板,B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11為雙向板.</p><p>　　①.單向板B1計算：</p><p>　　l0=ln+b=2000+250=2250mm</p><p>　　荷載設(shè)計值:1.2×2.9+1.4×2.5=6.98KN/m2.</p><p>　　

106、單向板按1m寬板帶計算，考慮到板與兩邊梁整澆，取跨中彎矩:M=1/10（g+q）l02=1/10×6.98×2.252=3.53kN·m</p><p>　　h0=h-20=80-20=60mm</p><p>　　∴α==0.0750.069</p><p>　　查表得：=0.072〈ξb=0.560</p><p

107、>　　故As===206mm2</p><p>　　選Φ8＠200 As=251mm2</p><p>　　分布鋼筋選用Φ6＠250</p><p>　　支座處負彎筋按構(gòu)造配Φ8＠200,伸出粱邊1n/4</p><p>　　ρ===0.42%>ρmin=0.21%</p><p><b>

108、　?、?雙向板計算</b></p><p><b>　　a.計算跨度：</b></p><p>　　內(nèi)跨：l0=lc,lc為軸線間距離 邊跨：l0=ln+t/2+b/2</p><p><b>　　b.彎矩計算</b></p><p>　　樓蓋邊梁對板的作用視為簡支支座。跨中最大彎矩發(fā)

109、生在活荷載為棋盤式布置時，它可以簡化為當(dāng)內(nèi)支座為固支時g+q/2作用下的跨中彎矩值與內(nèi)支座簡支時±q/2作用</p><p>　　下的跨中彎矩值兩者之和。支座最大負彎矩可近似按活荷載滿布求得，即內(nèi)支座固支時g+q作用下的支座彎矩。</p><p>　　彎矩計算以B2為例：</p><p>　　L01=5.4+0.4-0.25=5.55m L01/L02=

110、0.649</p><p>　　計算板的跨中正彎矩，其中g(shù)+q/2作用查表1.11e；±q/2作用下查表1.11a；板的支座負彎矩按g+q作用下查表1.11e。</p><p>　　m11=(0.0461+0.2×0.0151)×4.64×3.62+(0.0750+0.2×0.0271)×1.4×3.62=4.41 kN

111、·m/m</p><p>　　m12=(0.0151+0.2×0.0461)×4.6×3.62=2.21 kN·m/m</p><p>　　m11’=-0.1045×6.04×3.62=-8.18kN·m/m</p><p>　　m12’=-0.0777×6.04×3

112、.62=-6.08kN·m/m</p><p>　　其它的板計算類同B2，具體結(jié)果見表3.8。</p><p><b>　　c.截面設(shè)計</b></p><p>　　截面有效高度:選鋼筋為受力鋼筋,則L01(短跨)方向跨中截面h01=h-20=90-20=70mm,L02(長跨)方向跨中截面h01=h-30=90-30=60mm<

113、;/p><p>　　支座截面處h01=h-20==90-20=70mm</p><p>　　截面彎矩設(shè)計值:該板四周與梁整澆,故彎矩值按如下折減:</p><p>　　c1.支座折減20%</p><p>　　c2 .B2,B4,B8,B9,B10 板不予折減;</p><p>　　計算配筋量時,取B3,B5,B6,B11

114、板跨中截面與B3-B1,B4-B1,B5-B1,B6-B1, B7-B1, B11-B1,B11-B10,B11-B9,</p><p>　　內(nèi)力臂系數(shù)γs=0.90,As=</p><p><b>　　表3.8板的配筋</b></p><p>　　3.2.8 樓蓋的次梁設(shè)計</p><p>　　混凝土選用C30:fc=

115、 14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2</p><p>　　受力鋼筋選用HRB400級，fy=360N/mm2,fyv=360N/mm2,箍筋選用HRB235級鋼筋, fy=300N/mm2,fyv=300N/mm2, ξb=0.528,ρmin=0.20%</p><p>　　梁截面尺寸: L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7:h×b=600mm×300m

116、m</p><p>　　L8:h×b=400mm×200mm</p><p>　　1).計算跨度：l01=5.4+0.4-0.25m</p><p>　　2).荷載： </p><p>　　次梁恒載：g1=1.2×0.2×0.4×25=2.4kN/m</p><p&g

117、t;　　隔墻恒載：g3=1.2×(3.3-0.4)×5.5=3.83kN/m</p><p>　　板傳來:梯形荷載：q梯形=1.2×2.7×3.6×1/2+1.4×2.0×3.6×1/2=10.872 kN/m</p><p>　　支座反力：R左=R右=1/2[6.23×5.55+10.872

118、5;(5.55-1.8)]=37.67kN/m</p><p>　　支座剪力：V =R-g×b/2=37.67-1/2×(10.872×1/1.8×0.25/2)×0.25/2-0.25/2×6.23=37.62kN/m</p><p>　　跨中彎矩：M中=37.67×5.55/2-10.872×2/3

119、5;(5.5-1.8×2/3)-1/2×10.872×(1.95/2)2-1/2×6.23×(5.55/2)2=59.83</p><p><b>　　kN·m</b></p><p>　　正截面跨中按第一類T形截面計算,屬于倒L形：</p><p>　　l0/6=917mm,b+Sn

120、/2=200+3375/2=1888mm</p><p>　　取b’f=917mm,h0=400-35=365mm</p><p>　　αs===0.034</p><p>　　查表得：ξ=0.035<ξb=0.528</p><p>　　As===465mm2</p><p>　　選3Φ16 As=603

121、mm2</p><p>　　ρ==603/(200×365)=0.83%>ρmin</p><p><b>　　斜截面承載力計算：</b></p><p><b>　　V=27.94kN</b></p><p><b>　　3).驗算尺寸：</b></p&

122、gt;<p>　　hw=h0-h’f=365-90=275</p><p>　　hw/b=275/200=1.38<</p><p>　　0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×200×365=26098N=260.98kN>37.62kN</p><p>　　V≤0.7ftbh0=0.

123、7×1.43×200×365=73073N=73.03kN</p><p>　　按構(gòu)造配筋雙肢箍Φ8＠250 </p><p>　　ρmin=nAsv1/bs=2×50.3/200×250=0. 201%>0.24ft/fyv=0.24×1.43/300=0.114% 其它次梁的計算過程與L1相同，具體過程略，結(jié)果見表3.1

124、.</p><p>　　本樓蓋采用分離式配筋，主要按以下原則：</p><p>　?、伲畬﹄p向板，角區(qū)格的板角負鋼筋從支座邊緣起長度為l0/4,非角區(qū)格邊支座取l0/7，內(nèi)支座取l0/4。</p><p>　?、冢畬蜗虬?，角區(qū)格的板角負鋼筋從支座邊緣起長度為l0/4,非角區(qū)格邊支座取l0/7，內(nèi)支座取l0/4。</p><p>　　③．

125、單向板分布筋致取φ6＠300。</p><p>　?、埽畬蜗虬迮c雙向板交接處，按雙向板配置負鋼筋。</p><p>　　⑤．雙向板按簡支邊簡化的支座配置φ8＠200的構(gòu)造鋼筋。</p><p>　?、蓿迳喜夸摻钌烊胫ёL度l=a-10,次梁為90mm和65mm，主梁為140mm</p><p>　　下部鋼筋伸入支座長度las≥5d

126、=5×8=40mm,且≥a/2=75mm,取90mm。</p><p><b>　　3.2.9地基設(shè)計</b></p><p>　　1).初定基礎(chǔ)埋深：</p><p>　　根據(jù)持力層初定基礎(chǔ)埋深為2.1m。</p><p>　　2). 預(yù)估地基承載力設(shè)計值</p><p>　　預(yù)估地基

127、承載力設(shè)計值，先不考慮寬度修正：</p><p>　　對粉質(zhì)粘土，e=0.694<0.85,</p><p>　　ηd=2.2，fk=250KPa </p><p>　　γ0=[19.5*1.0+(19.9-10)*0.6+(19.5- 10)*0.5]/2.1=14.38KN/m3</p><p>　　則f=250+2.2*14.38

128、*(2.1-0.5)=300.6KPa</p><p>　　3).確定基礎(chǔ)底面尺寸： </p><p>　　考礎(chǔ)荷載有偏心初定軸力增大20; </p><p>　　3.11 地質(zhì)及基礎(chǔ)剖面</p><p>　　(1).

129、第一組基礎(chǔ)：A>=1.2*675/(300.6-20*2.1)=3.13m2</p><p>　　取基礎(chǔ)尺寸2.0*2.0=4.0m2</p><p>　　①.驗算荷載的偏心距e：</p><p>　　e==(78.41+35.97*0.55)/(675+4.00*20*0.55)=0.14m<b/6=0.30m </p><p>