1、本科毕业设计土木工程某大学办公楼设计(方案A)THEDESIGNOFUNIVERSITYOFFICEBUILDINGPLANA某大学办公楼设计(方案A)I某大学办公楼设计(方案A)摘要本次毕业设计是一幢大学办公楼设计(方案A),建筑面积为3000M2,建筑层数为五层,一层层高为39M,二层至五层层高为36M,总高为183M。结构采用框架结构,建筑使用年限为50年,耐火等级为二级,抗震设防烈度为6度,基本地震加速值为005G,抗震等级为四级。基础采用桩基础,桩采用端承摩擦桩。在确定了框架布局之后,通过软件PKPM进行了结构建模,用SATWE进行各种荷载作用下的计算,分析了结构的内力,进行框架梁、
2、板、柱的配筋计算。关键词办公楼;框架结构;结构设计;桩基础;THEDESIGNOFUNIVERSITYOFFICEBUILDINGPLANAABSTRACTTHEGRADUATIONDESIGNISTHEDESIGNOFUNIVERSITYOFFICEBUILDINGPLANA,THEBUILDINGAREAIS3000M2,THESTRUCTUREHASFIVESTORIES,THEHEIGHTOFFIRSTLAYERIS39M,ANDTHEHEIGHTOFSECONDTOFIFTHLAYERIS36M,THETOTALHEIGHTIS183MTHESTRUCTUREISFRAMESTRUC
3、TURE,THEDESIGNWORKINGLIFEIS50YEARS,FIREPROTECTIONRATINGISLEVEL2,SEISMICPRECAUTIONARYINTENSITYIS6DEGREE,THEDESIGNBASICACCELERATIONOFGROUNDMOTIONIS005G,SEISMICGRADEFORLEVEL4THEBULIDINGISBASEDONAPILEFOUNDATIONWHICHGETSAFORCEBYFRICTIONINDETERMININGTHELAYOUTOFTHEFRAMEWORK,THESTRUCTUREMODELINGISTHROUGHSOF
4、TWAREPKPM,THEINTERNALFORCESOFTHEFRAMEAREANALYZED,THELASTMAKETHEDRAWINGOFBEAMANDCOLUMNCALCULATTOVARIOUSLOADBYSATWE,ANALYSISOFTHESTRUCTURALINTERNALFORCE,LASTMAKETHEBEAM,PLATEANDCOLUMNREINFORCEMENTCALCULATIONKEYWORDSOFFICEBUILDINGFRAMESTRUCTURECONSTRUCTUREDESIGNPILEFOUNDATION某大学办公楼设计(方案A)II目录1设计资料111主要
5、任务与目标112主要内容与基本要求12建筑设计说明121工程概况122设计依据123建筑做法23结构设计说明431总则432正常使用活载、抗震设计533钢筋混凝土结构部分534砌体结构635基础636其他74框架结构设计计算741结构设计电算部分8411PKPM软件简介8412建模步骤8413生成荷载信息942PMCAD建模步骤9421PMCAD交互数据输入9422结构楼面布置信息9423输入荷载信息9424画结构平面图9425图形变换、编辑及打印1043SATWE计算说明1044JCCAD计算说明105一榀框架结构内力计算1051框架结构设计10511梁截面尺寸初选10512柱截面选取115
6、13确定结构计算简图1152恒载计算1153总则1254荷载及弯矩图136梁柱截面设计2261梁截面设计22611承载力抗力调整系数22612相关参数22613梁正截面配筋计算2362柱截面设计24621相关参数24622柱正截面承载力计算24623斜截面承载力计算257楼梯设计26某大学办公楼设计(方案A)III71楼梯说明2672楼梯板设计2773平台板设计2874平台梁设计298双向板楼盖设计3081标准层楼板计算30811板1的传荷方式30812荷载计算3082板1的配筋计算30821计算跨度按塑性理论计算30822求X方向跨中截面配筋30823求X方向支座截面配筋31824求Y方向跨
7、中截面配筋31825求Y方向跨中截面配筋319基础设计3191地基资料3192确定桩型3193单桩承载力特征值估算3294确定桩的根数3295初选承台尺寸3296柱对承台的冲切验算3397承台斜截面受剪验算3398局部受压承载力验算3399抗弯计算34910配筋结果34911基础梁截面尺寸34912基础梁配筋计算35913基础梁配筋35参考文献36致谢错误未定义书签。某大学办公楼设计(方案A)11设计资料11主要任务与目标本工程为某大学办公楼设计(方案A)。层数为五层,耐火等级为二级,上部结构采用框架结构;下部结构,以宁波地区地质条件考虑,基础采用桩基础加承台结构。抗震设防烈度为6度,基本地震
8、加速值为005G,地面粗糙度为B类,合理使用年限为50年。基本风压为052/KNM,基本雪压为032/KNM;通过该工程设计,使我进一步全面掌握钢筋混凝土结构选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制结构施工图等专门知识,从而加深对混凝土结构设计原理、设计方法的认识,提高对所学知识的综合运用能力和自主设计能力。12主要内容与基本要求1、主要内容要求确定结构的建筑平面和剖面。独立完成结构设计过程,要有详细的计算说明。要完成图纸,包括建筑设计说明、结构设计说明、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、以及结构施工详图,所有图纸要清晰,要能反映和表达设计思路。2、基本要求认真贯彻“安全、经
9、济、适用、美观”的设计原则;熟悉混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑抗震设计规范的相关条文;在建筑设计中,认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。在结构设计中,正确选择合理的结构形式,掌握结构的计算方法和基本构造要求。认真编写设计说明书,计算书,并绘制相应的设计图纸。2建筑设计说明21工程概况1、本工程为某大学办公楼设计(方案A)。层数为五层,采用框架结构,建筑面积为3000平方米左右,耐火等级为二级,合理使用年限为50年。2、设计标高本建筑物室内地面标高0000,室外地坪标高0450M3、本工程所注尺寸总平面图以米为单位,其余均为毫米为单位,标高均以米为单位,4、建筑施工图所注标高除特别
10、注明外均为建筑完成面的标高。22设计依据某大学办公楼设计(方案A)2民用建筑设计通则(GB503522005)建筑设计防火规范(GB500162006)办公建筑设计规范(JGJ672006)屋面工程质量验收规范(GB502082002)砌体工程施工及验收规范(GB5020398)建筑地面工程施工及验收规范(GB502092002)建筑装修工程质量验收规范(GB502102002)其他国家现行有关规定具体详见建筑图中的建筑设计总说明。23建筑做法1、平屋面做法(自上而下)A40厚C20现浇细石混凝土保护层B20厚13水泥砂浆找平C40厚挤塑板保温D4厚SBS改性沥青防水层E20厚13水泥砂浆找平
11、层F13水泥炉渣2找坡(最薄处20MM)G100厚现浇钢筋混凝土楼板H20厚板底粉刷2、楼面做法(自上而下)一般地面A磨光花岗石板20厚,水泥浆擦缝B15厚13水泥砂浆找平C水泥砂浆一道(内掺建筑胶)D100厚现浇钢筋混凝土楼板卫生间地面10厚防滑地砖,干水泥擦缝20厚13干硬性水泥砂浆,结合层表面撒水泥粉水泥浆一道(内掺建筑胶)100厚现浇钢筋混凝土楼板素土回填夯实3、散水A20厚12水泥砂浆面层某大学办公楼设计(方案A)3B70厚C10素混凝土C50厚碎石垫层D素土夯实4、内墙做法白色内墙涂料做法(自外而内)A白色内墙涂料B3厚纸筋灰面C17厚116混合砂浆打底水泥砂浆内墙做法(自外而内)
12、卫生间A6厚12水泥砂浆面层刮出纹道B14厚13水泥砂浆分层抹平5、外墙做法A界面砂浆B30厚胶粉聚苯颗料保温浆料C8厚抗裂防水砂浆D弹性涂料、柔性腻子E白色外墙涂料6、台阶做法水泥台阶A20厚毛面花岗石板。B30厚13干石硬性水泥砂浆粘结层C素水泥浆结合层一道。D60厚C15混凝土台阶面外坡1E300厚卵石灌M25混合砂浆F素土夯实7、踢脚线石质板材踢脚A灌20厚125水泥砂浆B20厚石质板材,水泥浆擦缝8、楼梯梯板A花岗岩面层;B30MM厚13干硬性水泥砂浆结合层(表面撒水泥粉);C水泥浆一道(内掺建筑胶);D现浇混凝土楼梯板;某大学办公楼设计(方案A)4E板底7MM厚12混合砂浆;F3M
13、M厚纸筋灰刮平;G满刮腻子二道;H刷白色乳胶漆二遍罩面。9、雨水管水斗均为PVC制品,雨水管规格为100,雨水口雨水斗做法参见95浙TJ0210、油漆工程所有木门均做成栗色聚酯漆一底二度所有钢制构件、金属预埋件均做防锈处理11、门窗工程除注明者外,外门外窗一般居墙中立樘,内门与开启方向墙身平立樘12、其它水、电留孔需在施工过程中事先留置,杜绝事后开凿和返工所有预埋铁件和木砖均需做防锈防腐处理室内所有阳角均做50MM宽1800MM高11水泥砂浆护角3结构设计说明31总则1、工程结构设计使用规范和计算软件建筑结构荷载规范(GB500092001)建筑抗震设计规范(GB500112001)建筑结构可
14、靠度设计统一标准(GB500682001)混凝土结构设计规范(GB500102002)建筑地基基础设计规范(GB500072002)建筑结构制图标准(GB/T50152002)建筑桩基技术规范(JGJ9494)先张法预应力混凝土管桩(2002浙G22)混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙(03G1011)混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝土板式楼梯(03G1012)结构设计软件PKPMCADSATWE2、本工程结构形式为框架结构,抗震设防烈度为6度,基本地震加速值为005G,设计某大学办公楼设计(方案A)5地震分组
15、为第二组,场地类别为类,抗震等级为四级,地面粗糙度为B类。3、基础形式采用桩基础,桩为PTC400(75)。桩基础持力层为粉质粘土层。4、全部尺寸除注明外,均以毫米(MM),标高均以米(M)为单位。5、除按本说明要求外,本工程施工尚应遵守各相关施工规范及规程操作。32正常使用活载、抗震设计1、本工程主要部位使用活载的标准值(按建筑结构荷载规范GB500092001取值)表31主要部位活载标准设计值位置楼面卫生间办公室走廊楼梯间不上人屋面上人屋面活载(2/KNM)20202025250520说明同一楼层采用统一荷载标准值,取同一楼层的最大值。2、本设计基本风压为0502/KNM。基本雪压为032
16、/KNM3、本工程结构形式为框架结构,基本地震加速度为005G,抗震设防烈度为6度,类场地第组,特征周期为1S,抗震等级为四级。4、结构构件主筋保护层厚度应根据其所在部位的环境类别按有关设计规范施工。板15MM柱子30MM梁子25MM承台50MM33钢筋混凝土结构部分1、各部分混凝土强度等级除特别注明外按下表取用表32各部分混凝土强度等级结构部位混凝土强度等级钢筋种类结构部位混凝土强度等级钢筋种类桩承台C25HPB235HRB335钢筋混凝土柱C30HPB235HRB335基础梁C25HPB235HRB335钢筋混凝土梁C25HPB235HRB335楼梯C25HPB235HRB335钢筋混凝土
17、板C25HPB235HRB335垫层C102、板(1)双向板之底筋,其短向筋放在下层,长向筋放在短向筋之上;某大学办公楼设计(方案A)6(2)端跨板板角处均需正交放置长度1/4短向板跨,直径为8且不小于该板负筋直径的双向面筋,面筋间距为100MM;(3)在同一断面的接头钢筋截面面积不得超过钢筋总截面面积的1/4;(4)配有双层钢筋的一般楼板,均应加设支撑钢筋,每平米设置一个;(5)跨度大于4M的板,要求板起拱L/400;(6)开洞楼板除注明做法外,当开洞小于300时不设附加筋,板筋绕过洞边,不需切断。3、梁(1)跨度L6M的支撑梁,应按施工规范要求起拱;(2)设备管线需要在梁侧开洞,或埋件时应
18、严格按设计图纸要求配置,空洞不得后凿;(3)梁上立柱及楼梯平台梁支柱位置见结构平面图或结构详图,柱主筋锚入梁内40D。4、钢筋的锚固和连接除设计图纸中另有表示或说明外,下部钢筋伸入支座的锚固长度为板钢筋伸入支座的长度为120MM;非框架梁下部钢筋当为HRB335级时,伸入支座内的长度不小于12D(D为纵向钢筋直径)且在边支座处伸至距支座边20MM、在中间支座处伸至支座中心线处10MM;对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15D,末端应有半圆弯钩。当钢筋直径小于或等于20MM时,其连接方式采用搭接,搭接长度分别为32D(HPB235级)、40D(HRB335级)。钢筋直径D22MM时,一律采
19、用等强度对焊焊接。34砌体结构1、结构处砌筑均用水泥空心砖,M5混合砂浆砌筑;2、砌体墙的水平长度大于5M或墙端部设有钢筋混凝土柱时,应在墙中间或墙端部加设构造柱,构造柱具体位置见建筑图。构造柱的混凝土强度等级为C20,竖筋用414,箍筋用6200,其柱脚及柱顶在主体结构中预埋412竖筋,该竖筋伸出主体结构500MM。施工时需先砌墙体后浇柱,墙与柱的拉接筋应在砌墙时预埋。3、钢筋混凝土柱与后砌的非承重隔墙交接用26500钢筋连结,该钢筋沿钢筋混凝土墙或柱高度每隔500MM预埋,锚入混凝土墙或柱外伸1000MM抗震设计,500MM(非抗震设计)。4、砌体墙中的门窗洞及设备预留洞,其洞顶均需设过梁
20、,统一按下述处理根据国家建筑标准设计图集浙G10094选用,荷载为1级;当洞与结构梁底的距离小于上述各类过梁的高度时,过梁须与结构梁(板)浇成整体。35基础1、桩基工程验收合格后才能进行基础垫层施工。某大学办公楼设计(方案A)72、在进行承台和底板施工前,应事先按设计要求对标高和轴线进行校准,同时做好降水措施,以防冲刷新灌注的混凝土。3、当承台、基础梁的钢筋层次关系复杂,除图纸中已明确外,施工单位应提出施工方案,经设计确认后方可下料。4、在浇灌基础混凝土前,应认真检查基础钢筋及墙、柱插筋的数量,位置是否正确,设备管线、底板凹坑有否遗漏,防雷接地系统是否满足。36其他1、管线竖向穿过框架梁时,管
21、线直径不得大于梁宽的1/5,且应离开柱边不小于1米。柱上不宜预留接线(开关)盒,当必需预留时,截面尺寸800的柱在同一截面只容许留一个,且不得损伤主筋或箍筋。2、框架、梁、柱主筋上未经设计人员同意,不得加焊任何附件(如预埋钢板)。3、防雷接地焊接网的布置详电施图,容许利用基础或框架梁、柱主筋作为防雷接地网,施工时这些主筋应有明显标记。当需互相垂直的钢筋相连时,应另加一根L形连接筋。4、本结构施工图应与其它专业施工图密切配合施工,管道穿楼、屋面。在结构施工时,其他各工种如电气、管道等均应配合施工,不得在结构施工后随意开洞。5、本工程应按规范DBJ10190附录的要求进行沉降观测,沉降观测点的布置
22、详结施图。当由于装修需覆盖所设的观测点时,则应引出此点的高程,在外侧重设观测点。本工程的沉降观测点为永久观测点。6、回填土应在外墙防水防潮层完成并验收合格后方可回填,回填时应分层夯实,不得损伤防水防潮层。回填土的压实系数不得小于094。7、本说明未及之处,均按下列施工及验收规范、规程执行建筑工程施工质量验收统一标准GB503002001混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002建筑地基基础工程施工质量验收规程GB502022002建筑桩基技术规范JGJ9494地下防水工程质量验收规范GB502022002砌体工程施工质量验收规范GB502032002其它的现行有关规范、规程及标准。8
23、、本说明中未尽事宜,应遵照有关国家标准、施工规范和操作规程进行;施工中出现问题应及时联系,协商解决。4框架结构设计计算本次毕业设计结构设计部分主要采用PKPM软件电算加部分结构构件手算的方式进行,某大学办公楼设计(方案A)8这样既能比较熟练地掌握结构设计软件的应用又能更加深入地理解以往所学的专业知识。41结构设计电算部分411PKPM软件简介PMCAD程序采用人机交互方式,引导用户逐层地布置各层平面和各层楼面,再输入层高就建立起一套描述建筑物整体结构的数据。PMCAD具有较强的荷载统计和传导计算功能,除计算结构自重外,还自动完成从楼板到次梁,从次梁到主梁,从主梁到柱子,最后从柱子到基础的全部计
24、算,加上局部的外加荷载,PMCAD可方便地建立整栋建筑的荷载数据。PK程序是二维结构(平面杆系)的结构计算软件,以一榀框架或其他平面结构作为分析对象。PK程序可单独使用完成平面框架的结构设计,也可以完成三维结构分析后梁柱配筋图的绘制。SATWE是专门为高层建筑结构分析与设计而研制的空间组合结构有限元分析软件,适用于各种复杂体型的高层钢筋混凝土框架、框架剪力墙、剪力墙、筒体等结构,以及钢混凝土混合结构和高层钢结构。其主要功能有(1)可完成建筑结构在恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用下的内力分析、动力时程分析和荷载效应组合计算;可进行活荷载不利布置计算;可将上部结构与地下室作为一个整体进行分析。(
25、2)对于复杂体型高层建筑结构,可进行耦联抗震分析和动力时程分析;对于高层钢结构建筑,考虑了P效应;具有模拟施工加载过程的功能。(3)空间杆单元除了可以模拟一般的梁、柱外,还可模拟铰接梁、支撑等杆件;梁、柱及支撑的截面形状不限,可以是各种异形截面。(4)结构材料可以是钢、混凝土、型钢混凝土、钢管混凝土等。(5)考虑了多塔楼结构、错层结构、转换层及楼板局部开大洞等情况,可以精细的分析这些特殊结构;考虑了梁、柱的偏心及刚域的影响。梁柱施工图程序是在完成三维结构计算(TAT、SATWE或PMSAP)之后,执行的结构计算命令,来绘制混凝土结构梁柱施工图。梁柱施工图可以用梁立面、剖面施工图、梁平法施工图、
26、柱立面、剖面施工图、柱平法施工图等方式之一表示。412建模步骤1、各层平面的轴线网格,各层网格平面可以相同,也可以不同;2、柱、梁、墙、洞口和斜柱支撑的截面设计;3、柱、梁、墙、洞口和支撑在平面网格和节点上的布置;4、各层结构主要参数,如楼板厚度、混凝土强度等级等;5、各层层高;6、总层数,结构标准层数,荷载标准层数;7、各荷载标准层上的楼面恒、活荷载;8、抗震设计信息;某大学办公楼设计(方案A)99、绘图参数;10、各层楼板楼面的详细布置,如楼板开洞、修改板厚等。413生成荷载信息1、人机交互输入和修改除外加荷载,主要有梁、柱、墙、节点、次梁上的荷载,也可修改各房间恒、活荷载;2、楼面荷载传
27、导计算,生成各梁与墙及各梁之间的内力;3、恒、活荷载向底层基础的传导计算。42PMCAD建模步骤421PMCAD交互数据输入1、轴线输入和网格形成各层平面的轴线网格。2、构件定义柱、梁、墙、洞口的截面数据。这里的墙指的是承重墙,本设计采用框剪结构,除剪力墙外,其余墙只起分隔维护作用,所以这里的墙只需定义剪力墙。3、楼层定义柱、梁、墙、洞口在平面网格和节点上的布置。需要几个结构标准层就布置几个,在换标准层前注意在本层信息里面修改自己的参数,可根据实际情况修改结构主要参数,如楼板厚度、混凝土强度等级等。4、荷载定义在这里定义楼面荷载和活荷载,在计算书的下面部分将精确计算各种楼板的恒荷载标准值。在这
28、里先大致取恒载45KN/M2,活载20KN/M2;不上人屋面恒载取50KN/M2,活载为05KN/M2(以上均不考虑楼板自重,楼板自重由软件自动计算)。在PMCAD第三步中可以根据实际各楼板的不同情况来修改。5、梁间荷载这里主要输入填充墙传来的恒荷载。具体数值见荷载计算部分。6、楼层组装在这里进行结构标准层和荷载标准层的组装,并确定设计参数。7、保存文件并退出,PMCAD第一步完成。422结构楼面布置信息1、楼板开洞对楼梯间的楼板布置全房间洞。2、楼板错层卫生间楼板低于楼面标高0030M。423输入荷载信息1、楼板荷载这一步将对第一步的楼面恒、活荷载进行修改。按照各楼面的不同做法,对恒荷载进行
29、修改。2、各标准层设置好以后,保存文件退出,并选择生成传到基础的数据。424画结构平面图利用此选项可以画各层板的配筋图。某大学办公楼设计(方案A)10425图形变换、编辑及打印利用此功能将PKPM里形成的图形转化为CAD可以打开的图形。在CAD里对结构施工图做进一步修改。43SATWE计算说明1、接PM生成SATWE数据进入此选项后可以对上面PMCAD参数进行检测和修改,如果没有问题就可以进入下一步。2、结构内力与配筋计算点击进入,在设置好参数后检查没有错误后就可以进行计算了。3、分析结果图形和文本显示这里可以看各层柱及剪力墙的轴压比、横纵向的侧移、配筋简图、超筋信息等。4、绘制梁柱施工图将梁
30、柱进行归并后即可在这里绘制梁柱施工图。44JCCAD计算说明1、在JCCAD中采用人机输入的方式进行地质资料及相关参数的输入,并导入上部由SATWE算得的传至基础的荷载。2、进行筏板、地梁、桩基承台的定义、输入及验算校核。3、对基础梁、筏板、承台等进行内力及配筋计算,如出现超筋则在第(2)部中进行修改。4、画基础部分各施工图。5一榀框架结构内力计算51框架结构设计1、主要构件选型及尺寸初步估算2、梁、板、柱结构形式现浇钢筋混凝土结构3、墙体采用加气混凝土砌块4、墙体厚度外墙240MM,内墙240MM5、基础采用桩基础511梁截面尺寸初选因为主梁最大跨度为6600MM,取6600LMM11440
31、6601015HLMM),取600HMM;1120030023BHMM,取250BMM故主要框架梁初选截面尺寸为250600BHMMMM;某大学办公楼设计(方案A)11114005001215HLMM)。取450HMM,200BMM次梁初选截面尺寸为200450BHMMMM512柱截面选取初估柱截面为450MM450MM,具体布置见柱布置图。图41标准层结构平面布置图513确定结构计算简图三个假设平面结构假定认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力;楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移;不考虑水平荷载作用下的扭转作用。52恒载计算1、普
32、通楼面20厚磨光花岗石铺面002280562/KNM15厚13水泥砂浆找平001520032/KNM100厚现浇钢筋混凝土楼板01025252/KNM板底粉刷032/KNM合计荷载3662/KNM,取用荷载402/KNM2、卫生间楼面10厚防滑地面砖001280282/KNM30厚水泥砂浆结合层00320062/KNM15厚13的水泥砂浆找平001520032/KNM100厚现浇钢筋混凝土楼板01025252/KNM板底粉刷032/KNM合计荷载3982/KNM,取用荷载452/KNM某大学办公楼设计(方案A)123、屋面荷载40厚C20细石混凝土00425102/KNM20厚13水泥砂浆找平
33、层002200402/KNM40厚挤塑板保温(忽略)SBS改性沥青防水层032/KNM20厚13水泥砂浆找平层002200402/KNM100厚现浇钢筋混凝土楼板01025252/KNM板底粉刷032/KNM合计荷载592/KNM,取用荷载652/KNM4、楼梯荷载20厚大理石面层00228(0175026)/0260942/KNM20厚水泥砂浆找平002200175026/0260672/KNM钢筋混凝土板(1/20175010/COS)25582/KNM板底粉刷03/COS0362/KNM合计荷载7772/KNM,取用荷载802/KNM5、墙体计算内墙20厚水泥沙浆面层202002082/
34、KNM240厚加气混凝土砌块70241682/KNM24836893/KNM合计荷载893/KNM,取用荷载10/KNM外墙20厚水泥沙浆面层20002042/KNM240厚加气混凝土砌块70241682/KNM贴面砖墙面082/KNM288361037/KNM合计荷载1037/KNM,取用荷载11/KNM女儿墙61812742/KNM合计荷载742/KNM,取用荷载8/KNM注其它未详尽处按实际建筑做法进行计算或估算。53总则框架结构主要承受由风、地震产生的水平荷载作用和恒载、活载、重力荷载代表值产生的竖向荷载作用,在进行结构设计计算时应考虑各种荷载组合后产生的最不利内力进行配筋,这样可以保
35、证结构的安全、可靠、适用要求。本章将详细介绍利用SATWE进行框架设计的全过程,SATWE程序可以将由PMCAD建模得来的建筑结构单独的拿出一榀框架进行计算。还可以对框架进行风荷载和抗震能力计算,并能够进行框架施工图的绘制。比起传统的用手工计算和绘图,大大提高了效率,节省了时间,而且还便于随时进行修改,目前各大设计院都广泛使用PKPM软件来代替烦琐的手工计算。这里仅选取6号轴线所在框架作为一榀框架,进行内力计算。这里将计算结果以弯矩图、剪力图、轴力图的形式呈现。底层层高为39M,2至5层层高均为36M。其他榀框架配筋某大学办公楼设计(方案A)13详见结构施工图。6号轴线框架计算简图(图51)5
36、4荷载及弯矩图某大学办公楼设计(方案A)14某大学办公楼设计(方案A)15某大学办公楼设计(方案A)16某大学办公楼设计(方案A)17某大学办公楼设计(方案A)18某大学办公楼设计(方案A)19某大学办公楼设计(方案A)20某大学办公楼设计(方案A)21某大学办公楼设计(方案A)226梁柱截面设计61梁截面设计这里仅以第一层6号轴线的AB跨横梁为例,说明计算方法和过程,其它梁的配筋计算从略。611承载力抗力调整系数考虑地震作用时,结构构件的截面采用下面的表达式SR/RE表61承载力抗震调整系数RE材料结构构件受力状态RE钢筋混凝土梁受弯075轴压比小于015的柱偏压075轴压比不小于015的柱
37、偏压080抗震墙偏压085各类构件受剪、偏拉085612相关参数1、材料某大学办公楼设计(方案A)23混凝土强度等级为C25,CF119N/2MM,TF127N/2MM,110;纵筋为HRB335级,YF300N/2MM,B055;箍筋为HPB235级,YVF210N/2MM,B0614。2、几何参数主梁截面尺寸为250600MMMM,梁保护层厚度为25MM,取35SSAAMM。613梁正截面配筋计算6131跨中配筋跨中最大弯矩设计值为1355KNM跨间梁下部受拉,按矩形截面设计2101355014210119SCMFBH0154S。120154300FOCSYBHFAMMF;实取225,(2
38、SAMM),0700256132左边支座配筋支座截面按矩形截面设计,支座弯矩为1711KNM由于梁上部受拉,按矩形截面设计62210171110018210119250565SCMFBH1120200S0120163250565101431122300FCSYBHFAMMF实配322(2SAMM),0810256133右边支座配筋支座弯矩为1647KNM某大学办公楼设计(方案A)2462210164710015410119250565SCMFBH1120178S0120178250565101191101300FCSYBHFAMMF实配322(2SAMM),081025614梁斜截面受剪配筋计
39、算最大剪力位于支座柱边1208VKN由于0/4HB002502510119250565420CCFBHKNV故截面尺寸满足要求0070712725056512561208TFBHKNKN,可以按构造配箍。加密区配置8100,箍筋加密区长度15155157725BHMM取800MM非加密区配置8200。62柱截面设计这里仅以第一层6号轴线与A轴线相交处柱为例,说明计算方法和过程,其他柱配筋计算从略。621相关参数1、材料混凝土强度等级为C30,CF143N/2MM,TF143N/2MM,110;纵筋为HRB335级,YF300N/MM,箍筋为HPB235级,YVF210N/2MM。2、几何参数柱
40、截面尺寸为450450,取35SSAAMM,045035415HMM,底层柱计算长度013939LM。622柱正截面承载力计算由框架柱内力组合表可知,底层柱最不利内力为107MKNM,1510NKN。1、判别偏心受压情况某大学办公楼设计(方案A)25210143143/CFNMM0107007711510MEMMMNAE取20MM和30H两者中的较大值,45015203030HMMMM,故取AE取20MM0702091IAEEEMM,23105051434500959151010CFAN,039008715450LH,取2122012011390011095911239145014001400
41、415ILEHH0123911123031245IEMMHMM,因此按小偏心受压计算。2、正截面配筋计算450112335302322IHEEAMM由于215101434502896CNKNFBHKN2200020002450405SABHMM取,11011CYSYSBNFBHFAFA21001052CYSNEFBHFAHA代入已知数据联立(1)、(2)式计算可得0677055055取25048SAMM,所以总配816(2SAMM)623斜截面承载力计算1、该柱柱端弯矩设计值弯矩94MKNM;柱底弯矩设计值1104MKNM箍筋加密区长度390065066COHMM,取650MM剪力设计值941
42、104141479493903TBCCCNMMVKNH2、截面尺寸检查某大学办公楼设计(方案A)2601102021143450415667608CCCREFBHKNV满足要求。3、由抗剪承载力计算箍筋,剪跨比630110410413651710415MVH,取30;203031434508687CNFAKN,取038687CNFAKN0175175007143450415007868711690131TVFBHNKN可不进行斜截面受剪承载力计算,按构造要求配置箍筋,按照抗震设计要求。四级抗震,体积配箍率不得小于04。加密区配置8100,四肢箍,加密区长度为MAX(450,3600/6,500
43、)600MM450304504450100SVVABS,可以。非加密区配8200,四肢箍。7楼梯设计71楼梯说明楼梯平面布置图如下层高3600米,踏步尺寸300MM150MM。采用C25混凝土,板梁的纵向受力筋采用HRB335。楼梯上均布活荷载标准值Q25KN/M2。取标准层楼梯进行计算,如下图所示某大学办公楼设计(方案A)2772楼梯板设计这里仅以第二跑楼梯设计计算为例踏步高度H150MM,踏步宽度B300MM,梯段板与水平方向夹角余弦值COS089。设板厚120MM,荷载计算取B1M宽板带。梯段板的荷载荷载种类荷载标准值(2/KNM)恒荷载20厚水泥砂浆面层1120030150020603
44、RCEDE三角形踏步20152518822DR120厚混凝土斜板2125012337COS089RT20厚板底抹灰3216002036COS089RC栏杆自重02小计621活荷载25恒荷载分项系数12G,活载分项系数为14Q,总荷载设计值1262114251095/PKNM注E、D分别为三角形踏步的宽和高R1、R2、R3为材料的容重C1为楼梯踏步面层厚度2C为板底粉刷层厚度为楼梯斜板的倾角1T为斜板的厚度斜板的计算简图可用一根假想的跨度为1NL的水平梁替代,其计算长度取水平投影净长1110333NLM梯板计算简图某大学办公楼设计(方案A)28弯矩设计值为2211109533149188NMPL
45、KNM板的有效高度为01002080HMM6,MIN22101491100196039910119100080SSCMFBH1120220S051120511202200874SS62SY0ASM/FH149110/0874300100570MM选配12150,2SAMM,分布筋8200,另外在支座处面配8200,长度为600MM73平台板设计1、平台板的荷载计算列于表72平台板的荷载表72荷载种类荷载标准值(2/KNM)恒荷载20厚水泥砂浆面层022004100厚混凝土板010252520厚板底抹灰00217034小计324活荷载25总荷载设计值1232414251739/PKNM平台板计算
46、简图2、内力计算平台板计算跨度2160218NLM跨中弯矩为最大弯矩,取弯矩设计值为2221739183088NMPLKNM某大学办公楼设计(方案A)29板的有效高度为01002080HMM62210C3010A0039FBH10119100080SM051120511200390980SS62SY0ASM/FH3010/09830080128MM选用受力筋8150,分布筋820074平台梁设计平台梁截面尺寸选用200350MM荷载计算平台梁计算详见下表表63平台板的荷载计算表荷载种类荷载标准值(/KNM)恒荷载斜板传来的恒载62133/21224平台板传来的恒载32418/2292平台梁自重
47、25102035175粉刷1600202204008027小计17活荷载251308/218/202514由可变荷载效应控制的组合1P1217145142833/KNM由永久荷载效应控制的组合2P1351714075142925/KNM所以选择可变荷载效应控制组合进行计算,取P2833/KNM内力计算计算跨度0L11(36024)370M平台梁计算简图最大弯矩22011MPL28333741688KNM最大剪力011VPL283337450122KN梁的有效高度0H35025325MM6221CF0M41610A0165FBH10119200325SS051120511201650909S62SY0M41610AS469MMFH0909300325选配316,2AS603MM某大学办公楼设计(方案A)30斜载面受剪承载力CSTOV07FBH07101272003756668N4501NHKK满足要求,按构造配置8200双肢箍筋8双向板楼盖设计81标准层楼板计算这里仅以轴1与轴2之间的AB跨楼面板1为例,说明计算方法和计算过程,其他板的计算从略。811板1的传荷方式由于当板的长短跨之比小于3时,按双向板进行设计计算;当板的长短跨之比大于3时,按单向板进行设计计算。812荷载计算由前面计算可知,楼面恒荷载设计值21245