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![土木工程畢業(yè)設(shè)計計算書--鋼結(jié)構(gòu)綜合辦公樓_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-6/7/15/29c5f085-c92b-4d85-b900-73fb13a6d802/29c5f085-c92b-4d85-b900-73fb13a6d8021.gif)
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文檔簡介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要IV</b></p><p> ABSTRACTV</p><p><b> 1 建筑設(shè)計1</b></p><p> 1.1 建設(shè)項目名稱1</p><p>
2、 1.2 建設(shè)地點1</p><p> 1.3 設(shè)計要求及內(nèi)容1</p><p> 1.3.1 基本條件1</p><p> 1.3.2 氣象、水文、地質(zhì)資料1</p><p> 1.3.3 抗震設(shè)防要求1</p><p> 1.3.4 海拔高度確定1</p><p
3、><b> 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計2</b></p><p> 2.1 結(jié)構(gòu)初步選擇2</p><p> 2.1.1 結(jié)構(gòu)承重方案選擇2</p><p> 2.1.2 主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算2</p><p> 2.1.3 確定結(jié)構(gòu)計算簡圖2</p><p> 2.2 荷
4、載統(tǒng)計3</p><p> 2.2.1 恒載標準值3</p><p> 2.2.2 活載標準值4</p><p> 2.3 荷載計算4</p><p> 2.3.1 恒載計算4</p><p> 2.3.2 活荷載標準值計算5</p><p> 2.3.3 雪荷載
5、標準值6</p><p> 2.3.4 地震作用6</p><p> 2.3.5 框架受風荷載作用8</p><p> 2.3.6 框架受地震荷載作用13</p><p> 2.3 內(nèi)力計算及內(nèi)力組合13</p><p> 2.3.1恒荷載作用下的內(nèi)力分析13</p><p&g
6、t; 2.3.2 活荷載作用下的內(nèi)力分析21</p><p> 2.3.3 風荷載作用下框架的內(nèi)力分析24</p><p> 2.3.4 地震荷載作用下框架的內(nèi)力分析30</p><p> 2.4 荷載組合35</p><p> 2.5 結(jié)構(gòu)、構(gòu)件驗算48</p><p> 2.5.1 框架柱
7、48</p><p> 2.5.2 框架梁50</p><p> 2.6 框架連接節(jié)點設(shè)計51</p><p> 2.6.1 主梁與柱栓焊連接設(shè)計51</p><p> 2.7 基礎(chǔ)設(shè)計54</p><p> 2.7.1 D柱基礎(chǔ)設(shè)計(JC-1)54</p><p>
8、 2.7.2 B、C柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(JC-2)56</p><p> 2.8 樓板設(shè)計58</p><p> 2.8.1屋面板計算58</p><p> 2.8.2樓面板計算58</p><p> 2.9樓梯、雨篷設(shè)計59</p><p> 2.9.1樓梯設(shè)計59</p><
9、p> 3 施 工 設(shè) 計61</p><p> 3.1 工程概況61</p><p> 3.1.1 總體概況61</p><p> 3.1.2 設(shè)計概況61</p><p> 3.1.3 工程、水文及氣象概況62</p><p> 3.1.4 施工技術(shù)經(jīng)濟條件62</p>&
10、lt;p> 3.1.5 工程特點62</p><p> 3.1.6 工地臨時設(shè)施63</p><p> 3.2 施工平面布置63</p><p> 3.2.1 施工布置原則63</p><p> 3.2.2 平面布置63</p><p> 3.3 單位工程施工進度計劃64</p>
11、;<p> 3.3.1 施工進度計劃64</p><p> 3.3.2 劃分施工流水段65</p><p> 3.3.3 施工工藝流程65</p><p> 3.3.4 土方與基礎(chǔ)工程施工方案65</p><p> 3.3.5 鋼結(jié)構(gòu)安裝工程68</p><p> 3.3.6 垂直運
12、輸和腳手架69</p><p> 3.3.7砌筑工程70</p><p> 3.3.8門窗工程71</p><p> 3.3.9 工程量的計算72</p><p> 3.4主要技術(shù)組織措施80</p><p> 3.4.1質(zhì)量保證措施80</p><p> 3,4.2文明
13、施工措施85</p><p> 3.4.3安全施工措施85</p><p> 3.4.4 雨季施工措施87</p><p> 3.4.5高溫季節(jié)施工技術(shù)措施87</p><p><b> 4結(jié)論88</b></p><p><b> 5參考文獻89</b>
14、;</p><p><b> 6謝 辭91</b></p><p> 青州某銀行7層鋼結(jié)構(gòu)綜合辦公樓</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 綜合運用所學(xué)專業(yè)知識,進行了青州某銀行7層鋼結(jié)構(gòu)綜合辦公樓的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工組織設(shè)計。</p><p
15、> 建筑設(shè)計體現(xiàn)現(xiàn)代金融建筑的特點,滿足節(jié)能要求,建筑造型簡潔流暢。</p><p> 主體采用鋼框架結(jié)構(gòu),壓型鋼板組合樓板。首先確定結(jié)構(gòu)方案并進行荷載統(tǒng)計、梁柱截面選擇及剛度驗算,然后計算風載作用下的框架內(nèi)力及恒載、活載作用下的框架內(nèi)力,經(jīng)內(nèi)力組合后得出構(gòu)件的最不利組合內(nèi)力,最后進行梁、柱截面驗算、節(jié)點設(shè)計、樓板、樓梯配筋計算,繪制施工圖。計算豎向荷載效應(yīng)時采用分層法,計算水平荷載效應(yīng)時采用D值法;在
16、荷載組合時,考慮以可變荷載效應(yīng)控制的組合和以永久荷載效應(yīng)控制的組合方式;在活荷載計算過程中,采用滿布荷載法;框架節(jié)點設(shè)計采用栓焊混合連接的方式;基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。</p><p> 在施工組織設(shè)計中,結(jié)合建筑、結(jié)構(gòu)情況將各層分為三個流水施工段。</p><p> 關(guān)鍵字:建筑設(shè)計;結(jié)構(gòu)設(shè)計;施工組織設(shè)計</p><p> The Design Of Ste
17、el Structure Bank Office Building In Qing Zhou </p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> Based on the professional knowledge for learned, the bank office building in Qingzhouwas designed.
18、The works include three parts: architecture design, structure design and construction design. </p><p> Architecture design of shows characteristics of the modern financial architectures,meet energy requirem
19、ents, tries hard for simple and clear.</p><p> Steel frame and pressed steel composite floor slab were used in the structure. Firstly, the size of the beam and column was determined by the type of the struc
20、ture and the calculation of the loads. Secondly, the inner forces of the frame under the wind load, the dead load, and the living loads were analyzed separately. By the combination of the inner forces, the most dangerou
21、s forces can be got, and then the steel beam, steel column, the frame connections and reinforce concrete floor can be des</p><p> In the part of the construction organization design, based on the architectu
22、re design and structure design, construction of each layer was divided into three segments.</p><p> Key Words: architecture design;structure design;construction organization design</p><p><
23、b> 1 建筑設(shè)計</b></p><p> 1.1 建設(shè)項目名稱</p><p><b> 青州市某銀行辦公樓</b></p><p><b> 1.2 建設(shè)地點</b></p><p><b> 青州市</b></p><p
24、> 1.3 設(shè)計要求及內(nèi)容</p><p> 1.3.1 基本條件</p><p> 本工程為青州市某銀行營業(yè)辦公樓,建筑地點為青州市區(qū),建筑設(shè)計要求體現(xiàn)現(xiàn)代建筑的特點,并體現(xiàn)節(jié)能的要求,建筑造型要簡潔流暢。擬建筑面積4900㎡左右,建筑紅線內(nèi)場地長度80m,寬度60m,7層。采用鋼框架結(jié)構(gòu)。 </p><p> 1.3.2 氣象、水文、地質(zhì)資料
25、</p><p> 年平均氣溫20℃;極端最低溫度-10℃;極端最高溫度38℃。</p><p> 平均年總降雨量1000mm,最大降雨量110 mm/日。</p><p> 基本風壓:W0= 0.45 kN/m2。</p><p> 基本雪壓:S0=0.3KN/m2。</p><p> 最大凍土深度:50
26、mm。</p><p><b> 主導(dǎo)風向:</b></p><p> 夏季主導(dǎo)風向:南、西南風</p><p> 冬季主導(dǎo)風向:東北風</p><p> 地下水:無侵蝕性,最高地下水位距地面8.0m,最低地下水位距地面12.0m;</p><p><b> 使用年限:50年&
27、lt;/b></p><p> 由地質(zhì)勘察報告知,該場地由上而下可分為四層:人工填土:主要為煤渣、石灰渣、混凝土塊等,本層分布穩(wěn)定,厚1.5米;粗礫砂:地基承載力標準值fak=300Kpa, 土層厚1米;卵石中密:地基承載力標準值fak=350Kpa, 土層厚5-7米;基巖表層中度風化?;娱_挖時,建議允許坡度值為1:0.35.地下水靜止水位埋深為8m,可不考慮水質(zhì)對基礎(chǔ)的侵蝕性。地區(qū)地震烈度為6度,最大
28、凍深0.5m。</p><p> 1.3.3 抗震設(shè)防要求</p><p> 6度,設(shè)計地震分組第二組,設(shè)計基本加速度值為0.05g。</p><p> 1.3.4 海拔高度確定</p><p> 底層室內(nèi)主要地坪標高為±0.000,室外—0.45。根據(jù)地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)頂面離室內(nèi)地面為1000mm。因此求得底層計算高度為4
29、.5+1=5.5m。</p><p><b> 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 2.1 結(jié)構(gòu)初步選擇</p><p> 2.1.1 結(jié)構(gòu)承重方案選擇</p><p> 根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工的布置圖,本工程確定采用框架承重方案,框架梁、柱布置參見結(jié)構(gòu)平面圖。</p><p>
30、 2.1.2 主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算</p><p> 本工程主梁和柱子采用Q235B鋼材,焊接材料應(yīng)與之相適應(yīng),手工焊采用E43系列焊條</p><p> 樓板、梁﹑柱截面尺寸估算</p><p> 組合樓板:110厚混凝土板</p><p> 梁柱截面初選,見表2-1</p><p> 表2-1 梁
31、柱截面初選</p><p> 2.1.3 確定結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p> 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點,可取一榀典型橫向框架做為計算單元,這里取3軸框架進行計算,計算簡圖見2.1.3</p><p> 圖2.1.3框架計算簡圖</p><p><b> 2.2 荷載統(tǒng)計</b></p><p&g
32、t; 2.2.1 恒載標準值</p><p><b> (1)屋面:</b></p><p> 防水層:SBS涂層,30mm厚C20細實混凝土保護層: 1.2KN/m2</p><p> 找平層:20mm厚1:25水泥砂漿: 0.02&
33、#215;20=0.40KN/m2</p><p> 找坡層:40mm厚水泥砂漿5%找坡: 0.04×14=0.56KN/m2</p><p> 保溫層:80mm厚礦渣水泥: 0.08×14.5=1.16KN/m2</p><p&g
34、t; 找平層:20mm厚1:25水泥砂漿: 0.02×20= 0.4KN/m2 </p><p> 結(jié)構(gòu)層:110mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板: 0.11×27=2.97KN/m2</p><p> 裝飾層:
35、 0.3KN/m2</p><p> 合計 6.99KN/m2</p><p> 折算為線荷載: 6.99×
36、3.6=25.164KN/m </p><p><b> ?。?)樓面:</b></p><p> 大理石面層: 1.160KN/m2</p><p> 結(jié)構(gòu)層:110mm厚現(xiàn)澆混凝土樓板:
37、 0.02×20=0.40KN/m2</p><p> 裝飾層: 0.3KN/m2 </p><p> 合計
38、 4.43KN/m2</p><p> 折算為線荷載: 4.43×3.6=15.948KN/m </p><p><b> ?。?)縱橫墻:</b></p>
39、<p> 200mm厚加氣混凝土砌塊: 0.2×6.0=1.20KN/m2</p><p> 8mm厚1:2.5水泥砂漿找平層(內(nèi)外兩層): 0.08×20×2=0.32KN/m2</p><p> 8mm厚1:1:6水泥石膏砂漿(內(nèi)外兩層):
40、 0.08×14×2=0.22KN/m2</p><p> 合計 1.74KN/m2</p><p> (4)頂層女兒墻:高度為1200mm,墻體高1100,加上100高混凝土壓頭,自重為: </p><
41、;p> 1.74×1.1+25×0.32×0.1=2.714KN/m</p><p> 2.2.2 活載標準值</p><p> 辦公室樓面: 2.0KN/m2</p><p><b> 折算為沿梁線荷載:<
42、/b></p><p> 走廊樓面: 2.0KN/m2</p><p><b> 折算為沿梁線荷載:</b></p><p> 不上人屋面:
43、 0.5KN/m2</p><p><b> 折算為沿梁線荷載:</b></p><p><b> 2.3 荷載計算</b></p><p> 2.3.1 恒載計算</p><p> ( 1 )邊柱節(jié)點集中荷載</p><p> 頂層及底層1/A 、2/A柱
44、: G=6.0×0.2×3.6×1.5=6.48KN</p><p> 其余層: G=6.0×0.2×3.6×3.6=15.55KN</p><p> ?。?)中柱節(jié)點集中荷載</p><p><b> 頂層:</b></p><p> 其余層: G=6.
45、0×0.2×3.6×3.6=15.55KN</p><p> (3)邊跨均布恒荷載</p><p> 頂層: G=6.99×3.6=25.164KN</p><p> 其余層: G=4.43×3.6=15.948KN</p><p> ?。?)中跨均布恒荷載:</p>&l
46、t;p> 頂層: G=6.99×3.6=25.164KN</p><p> 其余層:G=4.43×3.6=15.948KN</p><p> 圖2.3.1 恒載標準值計算簡圖</p><p> 單位(集中荷載:KN 均布荷載KN/m)</p><p> 2.3.2 活荷載標準值計算</p>
47、<p> ( 1 )邊柱節(jié)點集中荷載</p><p> 頂層及底層1/A 、2/A柱: G=1.8×1.8×0.5=1.62KN</p><p> 其余層:G=1.8×1.8×2=6.48KN</p><p> (2)中柱節(jié)點集中荷載</p><p> 頂層:G=1.8×
48、1.8×0.5+(1.2+3.6)×1.2×0.5 /2=3.06KN </p><p> 其余層: G=1.8×1.8×2.0+(1.2+3.6)×1.2×0.5/2=12.24KN</p><p><b> (3)均布荷載</b></p><p> 頂層及1/A、2
49、/A跨: </p><p><b> 其余層: </b></p><p> 活載標準值計算簡圖如2.3.2所示:</p><p> 圖2.3.2 活載標準值計算簡圖</p><p> 單位(集中荷載:KN 均布荷載KN/m)</p><p> 2.3.3 雪荷載標準值
50、 0.30KN/m2</p><p> 準永久分區(qū)Ⅱ。雪荷載不與活荷載同時組合,取其中的最不利組合。本工程雪荷載較小,荷載組合時直接取活荷載進行組合,而不考慮與雪荷載的組合。</p><p> 2.3.4 地震作用 </p><p> 本工程抗震設(shè)防烈度為7度(0.15g),設(shè)計地震分組為第
51、二組,需要考慮地震作用。</p><p><b> 地震荷載計算</b></p><p><b> (1)結(jié)構(gòu)自重計算</b></p><p> 屋蓋自重=6.99×(7.2+2.4+7.2)×3.6=412.69KN</p><p> 樓蓋自重=4.43×(7
52、.2+2.4+7.2)×3.6=261.55KN</p><p> 內(nèi)縱墻自重=60.48KN</p><p> 外縱墻自重=70.85KN</p><p> 女兒墻自重=2.4×0.2×3.6×(7.2+2.4+6.8)=9.45KN</p><p> (2)重力荷載代表值計算</p&g
53、t;<p> 作用于屋面梁及各層樓面梁處重力荷載代表值為:</p><p> 屋面梁處GW=結(jié)構(gòu)自重+雪載/2+活載/2</p><p> 樓面梁處GL=結(jié)構(gòu)自重+活載/2</p><p> G1—G6= G1=261.55+60.48+70.85+0.5×[2.0×3.6×(7.2+2.4+6.8)]=451.9
54、2KN</p><p> G7=412.69+60.48+70.85+0.5×[2.0×3.6×(7.2+2.4+6.8)]+0.5×0.3×3.6×(7.2+2.4+6.8)=611.92KN</p><p> ∑G=451.92×6+611.92=3323.44KN</p><p> (
55、3)多遇水平地震作用標準值計算</p><p> 該建筑物高度為18.9米,不超過40米,且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分部,故可以采用底部剪力法。</p><p> T1=0.013H=0.013×27.3=0.3549 查表得Tg=0.4s αmax=0.12(七度多遇)</p><p> 因為Tg=0.4s> T1=
56、0.257s,所以α1=αmax=0.08</p><p> 因為T1≤1.4 Tg ,所以δn=0</p><p> FEK=αGeq=0.12×3323.44×0.85=339KN</p><p> Fi=GiHiFEK/(∑GiHi)</p><p> 2.3.5 框架受風荷載作用 </p>&
57、lt;p> (1)風壓標準值計算</p><p> 風壓標準值計算公式為: </p><p> 風載體型系數(shù)按荷載規(guī)范取,</p><p> 本地區(qū)基本風壓為:w0=0.45KN/m2</p><p> 樓高H<30m故不考慮風振系數(shù),即風振系數(shù)取1.
58、0;地面粗糙類別為B類[3]。</p><p> 查表得風載體型系數(shù):迎風面為0.8;背風面為-0.5[3]</p><p><b> 故</b></p><p> 查表并計算求得框架受風荷載作用如表2.2.5所示:</p><p> 表2.2.5 風荷載水平作用</p><p> 圖2
59、.2.5 框架受風荷載作用圖(標準值)</p><p> 單位(集中荷載:KN 均布荷載KN/m)</p><p> ?。?)框架受風荷載作用側(cè)移計算</p><p> 框架梁柱的線剛度計算:</p><p><b> 梁的線剛度</b></p><p> 主梁HN450×2
60、00×9×14 I=337×106mm4</p><p><b> 7200跨 </b></p><p> 2400跨 kb</p><p><b> 6800跨 </b></p><p><b> 柱的線剛度</
61、b></p><p> 中柱HW400×400×13×21 I=669×106mm4</p><p><b> 底層 </b></p><p><b> 其余層 </b></p><p> 邊柱HW300&
62、#215;300×10×15 I=205×106mm4</p><p> 底層 </p><p><b> 其余層 </b></p><p> 框架梁柱的截面特性和相對線剛度如下圖,其中慣性矩單位106mm4 <
63、/p><p> 線剛度單位E×103N·mm ,E=2.06×105</p><p> 圖2.3.5 截面參數(shù)示意圖</p><p> 框架柱的側(cè)移剛度D的計算</p><p> 表2.3.3 2~7層D值的計算 </p><p> 表2.3.4 底層D值的計算 <
64、/p><p> 框架在風荷載作用下的側(cè)移計算結(jié)果見下表:</p><p><b> 側(cè)移驗算</b></p><p> 層間側(cè)移最大值 0.0034/4.95=0.0004<1/400,滿足要求;</p><p> 柱頂側(cè)移最大值 0.0099/26.55=0.0004<1/500,滿足要求。</p
65、><p> 2.3.6 框架受地震荷載作用</p><p> ?。?)框架受地震荷載作用側(cè)移計算</p><p> 各層地震作用標準值計算結(jié)果與地震下各層剪力及側(cè)移剛度果見下表</p><p><b> ?。?)層間位移驗算</b></p><p> 首層 0.020/4.95=0.0036&l
66、t;1/250=0.004,滿足要求;</p><p> 二層 0.017/3.6=0.0041>1/250=0.004,誤差小于5%,滿足要求;</p><p> 頂層 0.0906/26.55=0.0026<1/350=0.0029,滿足要求。</p><p> 2.3 內(nèi)力計算及內(nèi)力組合</p><p> 2.3.1
67、恒荷載作用下的內(nèi)力分析</p><p> 恒載(豎向荷載)作用下的內(nèi)力計算采用分層法,結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用力矩分配法計算,并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算。</p><p> ?。?)梁固端彎矩計算</p><p><b> 頂層</b></p><p> AB跨:= </p><p>
68、;<b> BC跨:=</b></p><p><b> CD跨:= </b></p><p><b> 中間層: </b></p><p><b> AB跨:=</b></p><p><b> BC跨:</b>&l
69、t;/p><p><b> CD跨:=</b></p><p><b> 底層:</b></p><p><b> 1/A2/A跨:</b></p><p><b> 2/AA跨: </b></p><p><b>
70、 AB跨:</b></p><p><b> BC跨:</b></p><p> ?。?)求各節(jié)點的分配系數(shù):</p><p> 除底層柱外,其余柱的線剛度均乘以0.9,考慮樓板為現(xiàn)澆板,梁的線剛度均乘以2,。為了簡化計算,以相對線剛度進行計算。</p><p><b> 節(jié)點分配系數(shù)<
71、/b></p><p> 頂層:A7點: </p><p><b> B7點: </b></p><p> C7點: </p><p> D7點: </p><p> 中間層:A6點: </p><p
72、><b> B6點: </b></p><p><b> C6點: </b></p><p><b> D6點: </b></p><p> 底層:1/A點: </p><p><b> 2/A點:</b></p&
73、gt;<p> A1點: </p><p> B1點: </p><p> C1點: </p><p> D1點: </p><p> 分層法及力矩分配法計算各桿件彎矩</p><p><b> 頂層固端彎矩分配</b&
74、gt;</p><p><b> 標準層固端彎矩分配</b></p><p><b> 底層固端彎矩分配</b></p><p> 由分層法計算所得的框架節(jié)點處的彎矩之和常常不等于零。此時,可對節(jié)點的不平衡彎矩再做一次分配。但是,此時彎矩只分配、不傳遞,并且框架柱的線剛度不再乘以0.9倍的折減系數(shù)。除底層以外,其他各
75、層的彎矩傳遞系數(shù)均取1/3,底層彎矩傳遞系數(shù)取1/2。</p><p> 頂層AB跨梁柱固端彎矩二次分配</p><p> 頂層固端彎矩再次分配</p><p> 標準層固端彎矩再次分配</p><p> 底層固端彎矩再次分配</p><p> ?。?)梁的剪力計算(設(shè)剪力順時針為正)</p>&
76、lt;p><b> 頂層:</b></p><p><b> AB跨:由,得</b></p><p><b> 跨中 </b></p><p><b> BC跨:由,得</b></p><p><b> 跨中 </b>
77、</p><p><b> CD跨:由,得</b></p><p><b> 跨中</b></p><p> 標準層及底層算法與頂層一致,數(shù)據(jù)結(jié)果見內(nèi)力統(tǒng)計表。</p><p> (5)柱的剪力計算(設(shè)剪力順時針為正)</p><p><b> 頂層:&l
78、t;/b></p><p><b> ,即</b></p><p><b> 同理 </b></p><p> 其他柱剪力算法與頂層A軸柱一致,數(shù)據(jù)結(jié)果見內(nèi)力統(tǒng)計表 </p><p> 柱的軸力計算(設(shè)軸力壓為正)</p><p><b>
79、 A軸柱:</b></p><p> B、C、D、1/A、2/A軸線柱的軸力計算方法同A軸線,數(shù)據(jù)結(jié)果見內(nèi)力統(tǒng)計表。</p><p> 以下分別為恒荷載作用下梁柱的剪力圖、軸力圖、彎矩圖。</p><p> 恒荷載作用下的剪力圖</p><p> 恒荷載作用下的軸力圖</p><p> 恒荷載作
80、用下的彎矩圖</p><p> 2.3.2 活荷載作用下的內(nèi)力分析</p><p> 活荷載與恒荷載的比值小于1,故可采取滿跨布置?;詈奢d標準值作用下的內(nèi)力計算方法與恒荷載相同,計算結(jié)果在內(nèi)力統(tǒng)計表中。以下為活荷載作用下梁柱的剪力圖、軸力圖、彎矩圖。</p><p> 活荷載作用下的剪力圖</p><p> 活荷載作用下的軸力圖<
81、;/p><p> 活荷載作用下的彎矩圖</p><p> 2.3.3 風荷載作用下框架的內(nèi)力分析</p><p> 采用D值法:反彎點位置:y=y0+y1+y2+y3</p><p><b> 柱上彎矩,</b></p><p> 柱下彎矩。 </p>
82、;<p> 框架柱的反彎點高度查表計算如下表:</p><p> 邊柱A軸柱反彎點高度 </p><p> 邊柱D軸柱反彎點高度 </p><p> 中柱B、C軸柱反彎點高度</p><p> 1/A 、2/A軸柱反彎點高度</p><p> 風荷載作用下框架柱剪力和梁柱端彎矩計算
83、</p><p> A軸柱剪力和梁柱端彎矩</p><p> B軸柱剪力和梁柱端彎矩</p><p> C軸柱剪力和梁柱端彎矩</p><p> D軸柱剪力和梁柱端彎矩</p><p> 1/A、2/A軸柱剪力和梁柱端彎矩</p><p> ?。?)右風荷載作用下的彎矩圖如下:(KN&
84、#183;m)</p><p> ?。?)右風作用下的剪力圖如下:(KN)</p><p> ?。?) 右風作用下的軸力圖如下:(KN)</p><p> 2.3.4 地震荷載作用下框架的內(nèi)力分析</p><p> 框架在橫向水平地震作用(從左向右)下的內(nèi)力作用D值法進行計算,計算步驟為:1)各柱反彎點處的剪力值,2)各柱反彎點高度,3)
85、各柱的桿端彎矩及梁端彎矩,4)各柱的軸力和粱端剪力。</p><p> A軸地震作用下梁柱端彎矩</p><p> B軸地震作用下梁柱端彎矩</p><p> C軸地震作用下梁柱端彎矩</p><p> D軸地震作用下梁柱端彎矩</p><p> 1/A、2/A軸柱剪力和梁柱端彎矩</p>&l
86、t;p> ?。?)地震荷載作用下的彎矩圖如下:(KN·m)</p><p> ?。?)地震荷載作用下的剪力圖如下:(KN)</p><p> (3)地震荷載作用下的軸力圖如下:(KN)</p><p><b> 2.4 荷載組合</b></p><p> 本工程在進行內(nèi)力組合時,采用了以下5種組合形
87、式:</p><p> 1、1.2恒+1.4活</p><p> 2、1.2恒+1.4活+1.3左風</p><p> 3、1.2恒+1.4活+1.3右風</p><p> 4、1.2恒+1.4活+1.3左風+1.3水平地震</p><p> 5、1.2恒+1.4活+1.3右風+1.3水平地震</p&g
88、t;<p> 柱、梁內(nèi)力組合情況見下表:</p><p><b> 結(jié)構(gòu)最不利內(nèi)力</b></p><p> 2.5 結(jié)構(gòu)、構(gòu)件驗算</p><p> 2.5.1 框架柱</p><p> 框架柱的驗算包括強度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的驗算,由于中柱軸力遠大于邊柱,只驗算中柱即可。</
89、p><p> 中柱截面為H400×400×13×21,查表得其截面特征A=219.5,=66900,=22400,=3340。</p><p> 根據(jù)內(nèi)力組合表選取最不利的兩組內(nèi)力</p><p> M=123.66KN·m ,N=1321.39KN,V=41.26KN </p><p> M=45
90、9.12KN·m ,N=1321.39KN,V=139.64KN</p><p><b> a 強度驗算</b></p><p><b> 對第一組:</b></p><p> =1321.39/219.5+123.66×10³/(1.05×3340)</p>&
91、lt;p> =43.94,滿足;</p><p><b> 對第二組:</b></p><p> =1321.39/219.5+459.12×10³/(1.05×3340)</p><p> =130.98,滿足;</p><p><b> 剛度驗算 </b&
92、gt;</p><p><b> 由,,查表得:</b></p><p><b> 滿足要求</b></p><p><b> c 整體穩(wěn)定性驗算</b></p><p> 驗算彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性</p><p> x(fy/235)&
93、#189; =20.24× (215/235)½ = 20 查表得,φx=0.961(b類),</p><p> N Ex=π²EA/1.1x²=3.14²×2.06×10×219.5×10²/1.1/(20.24²)</p><p> =98934000N</p&g
94、t;<p> 對于有側(cè)移框架,取,</p><p><b> 第一組:</b></p><p> 16.72+124.63=141.35,滿足。</p><p><b> 第二組:</b></p><p> 62.64+133.61=196.25,滿足;</p>
95、<p> 驗算彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性</p><p> y(fy/235)½ =54.4× (215/235)½ = 26 查表得,φy=0.836,</p><p> N Ex=π²EA/1.1x²=3.14²×2.06×10×219.5×10²/1.1
96、/(20.24²)</p><p> =98934000N</p><p> 對于有側(cè)移框架,取,</p><p><b> 第一組:</b></p><p> 16.72+124.93=141.65,滿足。</p><p><b> 第二組:</b>&l
97、t;/p><p> 72+137.46=209.46,滿足;</p><p><b> d局部穩(wěn)定驗算</b></p><p> 翼緣b1/t=(400-13)/2×21=9.21<15×(235/fy)½=15×(235/215)½=15,滿足要求。</p><p&
98、gt; 腹板σmax=N/A+Mx/Ix×(h0/2)= 60.2+122.8=183N/mm²</p><p> σmin=N/A-Mx/Ix×(h0/2)=122.8-60.2=62.6N/mm²</p><p> ao=(σmax-σmin)/σmax=0.66</p><p> 0<0.66<1.6
99、,且λox=20.3</p><p> ?。?6ao+0.5λ+25)×(235/fy)½=50.56</p><p> Ho/tw=(400-2×21)/13=27.54<50.56,滿足。</p><p> 同理,邊柱也滿足要求。</p><p><b> 節(jié)點抗震要求:</b&g
100、t;</p><p> 根據(jù)抗震要求,需要驗算節(jié)點是否滿足強柱弱梁要求。</p><p> Wc=bt(h-t)+tw(h-2t)²/4=6153.75cm³</p><p> Wb=bt(h-t)+tw(h-2t)²/4=2096.36cm³</p><p> ∑Wc=6153.75cm
101、79;×2=12307.5cm³</p><p> ∑Wb=2096.36cm³×2=4192.72cm³</p><p> fyc=fyb=215N/mm²</p><p> N=2763.05KN</p><p> Ac=297×10³mm²
102、</p><p> ∑Wc(fyc-N/Ac)=3101.096KN·m>η∑Wbfyb=1446.94KN·m,滿足抗震要求。</p><p> 2.5.2 框架梁</p><p> 采用組合樓板時,框架梁與樓板有可靠的連接,能阻止梁上翼緣設(shè)側(cè)向失穩(wěn);在支撐負彎矩處,一般可在受壓下翼緣設(shè)側(cè)向支撐。本工程為7度抗震,故需進行局部穩(wěn)定
103、的驗算,還需進行強度和撓度驗算。另外,主梁一般不考慮組合效應(yīng),按鋼梁計算。</p><p> 截面特性:梁L1的截面為HN450×200×9×14,其截面特性為:</p><p><b> ,。</b></p><p> 由內(nèi)力組合得最不利內(nèi)力為:M=419.22KNm,V=398.05KN</p>
104、;<p><b> 強度驗算</b></p><p> 截面無削弱,按受彎構(gòu)件驗算正應(yīng)力,另外,在次梁與主梁連接處主梁腹板設(shè)置加勁肋,不必計算局部正應(yīng)力。</p><p><b> a抗彎強度 </b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><
105、p><b> b抗剪強度</b></p><p> 其中(對中和軸的面積矩)</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p><b> c腹板邊緣</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p>&
106、lt;p><b> 整體穩(wěn)定驗算</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p><b> (3)局部穩(wěn)定驗算</b></p><p><b> 腹板: </b></p><p><b> 滿足要求</
107、b></p><p><b> 翼緣:</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p><b> 撓度驗算</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 2.6 框架連
108、接節(jié)點設(shè)計</p><p> 框架連接設(shè)計包括主梁與柱、次梁與主梁的設(shè)計及柱腳的設(shè)計。連接設(shè)計必須滿足傳力和剛度的要求,同時還必須與計算簡圖一致,另外還要盡量簡化構(gòu)造,方便施工。本設(shè)計中,主梁與柱為剛接方案。</p><p> 梁柱為Q235鋼,焊縫采用Q345鋼。</p><p> 2.6.1 主梁與柱栓焊連接設(shè)計</p><p>
109、 (1)邊柱與梁的連接</p><p> 最不利荷載組合:M=324.51KN﹒m,V=-122.09KN,N=705.38KN</p><p> 將最不利荷載作用點由柱中移至梁端變?yōu)椋篗=465.59KN﹒m,V=-122.09KN,N=825.07KN</p><p> 圖2.6.1 主梁與柱連接的螺栓排列</p><p> 采
110、用的連接材料和形式為:</p><p> 螺栓采用8.8級高強螺栓,連接為摩擦型,螺栓直徑為M24,預(yù)應(yīng)力為P=175KN,接觸面為噴砂處理,,腹板連接板為單面。</p><p> 一個高強螺栓承受的承載力為:</p><p> 螺栓個數(shù):,取n=4</p><p> 螺栓間距:,取P=80mm</p><p>
111、; 梁柱翼緣對接焊縫計算</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 柱腹板受壓承載力驗算</p><p><b> 柱受拉翼緣驗算</b></p><p> tcf=21mm,滿足要求。</p><p><b> 滿足要求。<
112、/b></p><p> ?。?)中柱與梁的連接</p><p><b> 最不利荷載組合:</b></p><p> M=—195.3KN﹒m,N=1158.85KN,V=249.91KN</p><p> 將最不利荷載作用點由柱中移至梁端變?yōu)椋篗=427.07KN﹒m,V=249.91KN,N=1252.
113、15KN</p><p> 圖2.6.2 主梁、次梁與B柱連接的螺栓排列</p><p> 采用的連接材料和形式為:</p><p> 螺栓采用8.8級高強螺栓,連接為摩擦型,螺栓直徑為M24,預(yù)應(yīng)力為P=175KN,接觸面為噴砂處理,,腹板連接板為單面。</p><p> 一個高強螺栓承受的承載力為:</p><
114、;p> 螺栓個數(shù):,取n=4</p><p> 螺栓間距:,取P=80mm</p><p> 梁柱翼緣對接焊縫計算</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 柱腹板受壓承載力驗算</p><p><b> 柱受拉翼緣驗算</b><
115、/p><p> tcf=21mm,滿足要求。</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p><b> 2.7 基礎(chǔ)設(shè)計</b></p><p> 基礎(chǔ)形式:柱下獨立基礎(chǔ),埋深取為1.55m,基礎(chǔ)高度為1m</p><p> 基礎(chǔ)材料:混凝土:C25;鋼筋
116、:縱筋HPB235級;</p><p> 2.7.1 D柱基礎(chǔ)設(shè)計(JC-1)</p><p> 最不利內(nèi)力確定:M=273.54KNm,N=825.07KN,V=102.50KN</p><p> ?。?)確定地基承載力特征值設(shè)計值</p><p> 其中 </p>&l
117、t;p> ?。?)確定基礎(chǔ)底面尺寸</p><p> D柱下基礎(chǔ)為偏心受壓基礎(chǔ),計算時可先按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面尺寸,然后按偏心受壓公式復(fù)核。</p><p> 初步選定基礎(chǔ)底面尺寸為:</p><p><b> (4)基礎(chǔ)尺寸驗算</b></p><p><b> 抗沖切驗算:</b>
118、;</p><p> 作用在基底中心處的彎矩為:</p><p><b> 靜偏心距:</b></p><p><b> 基底處平均壓力值:</b></p><p> 基底最大靜反力設(shè)計值:</p><p> 基底最小靜反力設(shè)計值:</p><p
119、> 基礎(chǔ)高度h=1m,有效高度h0=0.95m</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 基礎(chǔ)分兩級,下階h1=0.8m,h01=0.75m,bc1=0.8m,ac1=0.8m</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p><b> 抗
120、彎計算配筋</b></p><p><b> 長邊方向:</b></p><p><b> ?、?Ⅰ截面:</b></p><p><b> 受力筋面積為:</b></p><p><b> ?、?Ⅲ截面:pjⅢ</b></p>
121、<p><b> MⅢ=PjⅢAl</b></p><p><b> 受力筋面積為:</b></p><p> 應(yīng)按AsⅠ配筋,選用2012(@90, )</p><p><b> 短邊邊方向:</b></p><p><b> Ⅱ-Ⅱ截面:&
122、lt;/b></p><p><b> MⅡ</b></p><p><b> 受力筋面積為:</b></p><p><b> Ⅳ-Ⅳ截面:</b></p><p><b> MⅣ=PjⅣAl</b></p><p>
123、;<b> 受力筋面積為:</b></p><p> 應(yīng)按AsⅡ配筋。選用2010(@120, )</p><p> 2.7.2 B、C柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(JC-2)</p><p> ①計算基底形心位置及基礎(chǔ)長度:</p><p> 對柱中心取矩,由,得:</p><p> ?、谟嬎慊A(chǔ)
124、底面寬度(按效應(yīng)標準組合):</p><p><b> ?、塾嬎慊A(chǔ)內(nèi)力:</b></p><p><b> 凈反力設(shè)計值: </b></p><p><b> ?、芑A(chǔ)高度計算:</b></p><p> a沖切驗算 h=1m </p><p>
125、; 受沖切承載力驗算: </p><p><b> 滿足要求</b></p><p> b受剪驗算 V=835-366.67(0.15+0.755)=503KN</p><p><b> 滿足要求</b></p><p><b> ?、菖浣钣嬎悖?lt;/b></p&
126、gt;<p> a縱向配筋(采用HPB235級鋼筋)</p><p> 選用2016(@75, )</p><p> B 橫向鋼筋(采用HPB235級鋼筋)</p><p> 折算成每米板寬配筋面積:1540.7/1.12=1376 </p><p> 折算成每米板寬配筋面積:1794.2/1.83=980.4<
127、/p><p> 采用(),頂面配置橫向構(gòu)造鋼筋。</p><p><b> 2.8 樓板設(shè)計</b></p><p> 2.8.1屋面板計算</p><p><b> (1)計算簡圖</b></p><p> 次梁截面為450×200mm,現(xiàn)澆板在墻上的支撐長
128、度不小于100mm,取板在墻上的支撐長度為120mm,按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計,板的計算跨度:</p><p> 邊跨 lo=ln+h/2=3600-100-120+120/2=3440mm<1.025ln=3690mm,取lo=3440mm,</p><p> 中間跨 lo=ln=3600-200=3400mm</p><p> 因為跨度相差
129、小于10%,可以按等跨連續(xù)板設(shè)計,取1m板帶為設(shè)計單元</p><p> ?。?) 彎矩設(shè)計值</p><p> 查表得板的彎矩系數(shù)分別為:跨中1/11,離端第二支座-1/11,中跨中1/16,故</p><p> M1=-MB=ql²/11=26.964×3.44²/11=29KN·m</p><p
130、> M2=ql²/16=26.964×3.44²/16=19.94KN·m</p><p> ?。?)正截面受彎承載力驗算</p><p> 板的最小保護層厚度c=15mm,板厚110mm,h0=110-20=90mm,板寬b=1000mm</p><p> C30混凝土,fc=14.3KN/mm²,HR
131、B335鋼筋,fy=300N/mm²</p><p><b> 板配筋過程見下表</b></p><p> 2.8.2樓面板計算</p><p><b> ?。?)計算簡圖</b></p><p> 次梁截面為450mm×200mm,現(xiàn)澆板在墻上的支撐長度不小于100mm,
132、取板在墻上的支撐長度為120mm,按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計,板的計算跨度:</p><p> 邊跨 lo=ln+h/2=3600-100-120+120/2=3440mm<1.025ln=3690mm</p><p> 取lo=3440mm,</p><p> 中間跨 lo=ln=3600-200=3400mm</p><p
133、> 因為跨度相差小于10%,可以按等跨連續(xù)板設(shè)計,取1m板帶為設(shè)計單元,</p><p><b> ?。?) 彎矩設(shè)計值</b></p><p> 查表得板的彎矩系數(shù)分別為:跨中1/11,離端第二支座-1/11,中跨中1/16,故</p><p> M1=-MB=ql²/11=23.148×3.44²/
134、11=24.90KN·m</p><p> M2=ql²/16=23.148×3.44²/16=17.12KN·m</p><p> (3)正截面受彎承載力驗算</p><p> 板的最小保護層厚度c=15mm,板厚110mm,h0=110-20=90mm,板寬b=1000mm</p><p
135、> C30混凝土,fc=14.3KN/mm²,HRB335鋼筋,fy=300N/mm²</p><p><b> 板配筋過程見下表</b></p><p> 2.9樓梯、雨篷設(shè)計</p><p><b> 2.9.1樓梯設(shè)計</b></p><p><b>
136、; 樓梯示意圖如下:</b></p><p> 踏步尺寸150mm×270mm,采用C20混凝土,板采用HRB335鋼筋,樓梯上均布活荷載標準值qk=3.5KN/m²,選取踏步數(shù)最多的梯段進行計算。</p><p><b> 梯段板(TB)設(shè)計</b></p><p> 板厚h=120mm,約為板斜長的1
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