怡興家園1#住宅樓設(shè)計(jì) 土木畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

××××××××××××××××××××××××（論文題目）PAGE63梁柱截面設(shè)計(jì)6.1梁截面設(shè)計(jì)這里僅以第二層eq\o\ac(○,10)號(hào)軸線的AB橫梁為例，說明計(jì)算方法和過程，其他梁的配筋計(jì)算從略。6.1.1承載力抗力調(diào)整系數(shù)考慮地震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算，應(yīng)采用下面的表達(dá)式：式中：——承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，應(yīng)按表6-1采用；R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值。表6-1承載力抗震調(diào)整系數(shù)材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)鋼筋混凝土梁受彎0.75軸壓比小于0.15的柱偏壓0.75軸壓比不小于0.15的柱偏壓0.80抗震墻偏壓0.85各類構(gòu)件受剪、偏拉0.856.1.2相關(guān)參數(shù)材料混凝土強(qiáng)度等級為C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，α1=1.0；縱筋為HRB400級，fy=360N/mm，，，箍筋為HPB300級，fyv=270N/mm2。幾何參數(shù)梁截面尺寸為200×400mm，梁保護(hù)層厚度為30mm，取6.1.3梁正截面配筋計(jì)算荷載作用考慮地震作用時(shí)取值：A右：，取；，??；跨中：，取；，??；B左：，??；，?。籅390091.5kN98.9kNAB390091.5kN98.9kNA圖6-1AB梁彎矩、剪力簡圖跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為，跨中按T形截面設(shè)計(jì)，計(jì)算簡圖如圖6-2所示：圖6-2梁跨中配筋計(jì)算簡圖故屬于第一類T形截面，，，故按最小配筋率配筋，實(shí)配2C16（）將跨中截面2C16全部伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋。支座截面按矩形截面設(shè)計(jì)支座負(fù)彎矩為實(shí)配4C20（）支座負(fù)彎矩為，實(shí)配4C20（）6.1.4梁斜截面受剪配筋計(jì)算梁的剪切破壞是脆性的，或延性很小，抗震框架梁要防止梁在屈服以前出現(xiàn)剪切破壞，因此在梁可能出現(xiàn)塑性鉸的部位——端部，要求截面的抗剪承載力大于其抗彎承載力——即強(qiáng)剪弱彎?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，塑性鉸去的設(shè)計(jì)剪力由下式計(jì)算：其中三級抗震時(shí)，故最大剪力為由于故截面尺寸滿足要求，需進(jìn)行配筋計(jì)算。選用雙肢（n=2），A8箍筋（）由于梁中箍筋的最大間距為200mm，故取s=200mm。所以箍筋配置為A8@200。6.2柱截面設(shè)計(jì)這里僅以第一層eq\o\ac(○,10)號(hào)軸線與eq\o\ac(○,B)軸線相交處柱為例，說明計(jì)算方法和過程，其他柱配筋計(jì)算從略。6.2.1相關(guān)參數(shù)1)材料混凝土強(qiáng)度等級為C30，=14.3N/mm2，=1.43N/mm2，α1=1.0；縱筋為HRB400級，=360N/mm，，，箍筋為HPB300級，=270N/mm2。2)幾何參數(shù)柱截面尺寸為400×400，保護(hù)層厚度為30mm；取，，底層柱計(jì)算長度。6.2.2柱正截面承載力計(jì)算荷載作用考慮地震作用時(shí)取值：柱底：，?。?，??；，??；，取。由此可知，底層柱最不利內(nèi)力為，。計(jì)算簡圖如圖6-3所示：32040401428.2kN32040401428.2kN圖6-3柱計(jì)算簡圖《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）根據(jù)分析結(jié)果和參考國外規(guī)范，給出了可不考慮P·δ效應(yīng)的條件，規(guī)定，彎矩作用平面內(nèi)截面對稱的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比不大于0.9，且軸壓比不大于0.9。若桿件長細(xì)比滿足下式要求，可不考慮軸向壓力在該方向撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩的影響，否則，應(yīng)按兩個(gè)主軸方向分別考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響。故先判斷是否需要考慮二階效應(yīng)。故可不考慮二階效應(yīng)。判斷大小偏心：因此按小偏心受壓計(jì)算。由于采用對稱配筋取20mm和兩者中的較大值，，故取20mm所以鋼筋配置為兩側(cè)都配2C16（）。6.2.3柱斜截面承載力計(jì)算箍筋加密區(qū)長度，取800mm考慮地震作用時(shí)，剪力設(shè)計(jì)值：，取截面尺寸檢查：滿足要求。由抗剪承載力計(jì)算箍筋，剪跨比：，取，符合要求。，取可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算，按構(gòu)造要求配置箍筋。加密區(qū)配置A8@100，四肢箍，，非加密區(qū)配A8@200，四肢箍。6.3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)根據(jù)規(guī)定：三、四級抗震等級的框架及非抗震框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，需進(jìn)行抗震驗(yàn)算，應(yīng)符合構(gòu)造措施要求。以第一層橫梁與eq\o\ac(○,B)柱相交的的橫向節(jié)點(diǎn)為例：按構(gòu)造要求配筋，與柱端箍筋加密區(qū)相同，取四肢箍，A8@100。經(jīng)驗(yàn)算，符合要求。樓梯設(shè)計(jì)7.1樓梯說明樓梯標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖如下，層高3.00m，踏步尺寸150mm′260mm。采用混凝土強(qiáng)度等級C30,鋼筋采用HPB300、HRB335和HRB400。樓梯上均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=2.0kN/m2。圖7-1標(biāo)準(zhǔn)層樓梯平面布置圖7.2梯段板設(shè)計(jì)這里僅以標(biāo)準(zhǔn)層梯段板為例，其余梯段同理計(jì)算。7.2.1計(jì)算參數(shù)混凝土強(qiáng)度等級為C30，fc＝14.3N/mm2，ft＝1.43N/mm2，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy＝360N/mm2，縱筋合力點(diǎn)至截面近邊邊緣的距離as＝20mm，取板厚為100mm，板傾斜角為，，取1m寬板帶計(jì)算。7.2.2荷載計(jì)算梯段板的荷載計(jì)算列于表7-1。表7-1梯段板的荷載荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）恒荷載20mm厚水泥砂漿面層三角形踏步100mm厚混凝土斜板20mm厚板底抹灰欄桿自重1.0小計(jì)6.785活荷載2.0注：e、d分別為三角形踏步的寬和高r1、r2、r3為材料的容重c1為樓梯踏步面層厚度α為樓梯斜板的傾角t1為斜板的厚度c2為板底粉刷層厚度恒荷載分項(xiàng)系數(shù)，活載分項(xiàng)系數(shù)為，總荷載設(shè)計(jì)值為。7.2.3截面設(shè)計(jì)圖7-2標(biāo)準(zhǔn)層梯段板計(jì)算簡圖板水平計(jì)算跨度為彎矩設(shè)計(jì)值為板的有效高度為，按計(jì)算配筋。選配C8@200，，分布筋C8@250。7.3平臺(tái)板設(shè)計(jì)7.3.1計(jì)算參數(shù)計(jì)算跨度Lx＝2400mm，計(jì)算跨度Ly＝1220mm，板的厚度h＝100mm混凝土強(qiáng)度等級為C30，fc＝14.3N/mm2，ft＝1.43N/mm2鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy＝360N/mm2，縱筋的混凝土保護(hù)層厚度：板底c＝20mm、板面c'＝20mm平臺(tái)板為四邊支承板，長寬比為，近似按短跨方向的簡支板計(jì)算，取1m寬板帶計(jì)算。7.3.2荷載計(jì)算平臺(tái)板的荷載計(jì)算列于表7-2。表7-2平臺(tái)板的荷載荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）恒荷載20mm厚水泥砂漿面層100mm厚混凝土板20mm厚板底抹灰小計(jì)3.24活荷載2.07.3.3荷載的基本組合值板面平臺(tái)板的計(jì)算跨度為彎矩設(shè)計(jì)值為板的有效高度為，按構(gòu)造配筋配C8@200，長跨方向配同樣的筋。7.4平臺(tái)梁設(shè)計(jì)該平臺(tái)梁截面尺寸為200×3007.4.1荷載計(jì)算平臺(tái)梁的荷載計(jì)算列于表7-3表7-3平臺(tái)梁荷載表荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）恒荷載梁自重梁側(cè)粉刷梯段板傳來的荷載平臺(tái)板傳來的荷載小計(jì)11.64活荷載總荷載設(shè)計(jì)值7.4.2截面設(shè)計(jì)梁的計(jì)算簡圖見圖7-3圖7-3平臺(tái)梁計(jì)算簡圖計(jì)算跨度為彎矩設(shè)計(jì)值剪力設(shè)計(jì)值截面按倒矩形梁計(jì)算，梁的有效高度，選配2C14（）按構(gòu)造配箍，配A8@200，配筋詳圖見結(jié)構(gòu)施工圖樓板計(jì)算由于每塊板的長短跨之比都小于3，故板是按雙向板進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的，這里僅以其中一塊板為例，說明計(jì)算方法和計(jì)算過程，其他板的計(jì)算從略。8.1板1的荷載計(jì)算8.1.1板1的傳荷方式如圖8-1：圖8-1板1的導(dǎo)荷方式8.1.2荷載計(jì)算由前面計(jì)算可知，100mm厚的板自重為4.48kN/m2，因此得：樓面恒荷載設(shè)計(jì)值樓面活荷載設(shè)計(jì)值則樓面荷載總設(shè)計(jì)值8.1.3板1的配筋計(jì)算利用彎矩系數(shù)表按彈性理論的計(jì)算方法計(jì)算雙向板跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)作用下的跨中彎矩與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時(shí)作用下跨中彎矩值之和，支座彎矩為作用下的彎矩。查表得（內(nèi)支座固定，即三邊固定一邊鉸支時(shí)）彎矩系數(shù)如下：1、跨中彎矩系數(shù)：，2、支座彎矩系數(shù)：，內(nèi)支座鉸支，即四邊鉸支時(shí)彎矩系數(shù)如下3、跨中彎矩系數(shù)：，1)跨中彎矩2)支座彎矩HRB335，fy=300N/mm2，a=15mm1、跨中配筋方向：，選配B8@200，.方向：選配B8@200，2、支座配筋方向：，選配B8@100，方向：，選配B10@100，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)這里僅以eq\o\ac(○,10)號(hào)軸線與eq\o\ac(○,B)軸線相交的柱子下面的樁基為例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，說明計(jì)算方法和計(jì)算過程，其他基礎(chǔ)配筋計(jì)算從略。9.1地質(zhì)資料表9-1地質(zhì)資料表序號(hào)土層名稱土層厚度(m)側(cè)壁摩擦力平均值(kpa)樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)1雜填土0.36.72粉質(zhì)粘土0.921.64803淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土20.317.84粉質(zhì)粘土2.721.64805粘土8.850.68006粉質(zhì)粘土23.621.64809.2確定樁型樁型和成樁工藝應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)、制樁材料供應(yīng)條件等，按安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的原則選擇。初定承臺(tái)標(biāo)高為-2.6m，混凝土等級為C30，，墊層厚為100mm，承臺(tái)保護(hù)層厚度為40mm，承臺(tái)鋼筋選用HRB400，。樁選取直徑為500mm混凝土預(yù)制管樁，樁進(jìn)入土層第五層約3m，有效樁長約27m。根據(jù)圖集10SG409，采用PC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁型號(hào)為：PC500AB100a，樁身單樁承載力特征值為：。9.3初選樁的根數(shù)和承臺(tái)尺寸9.3.1單樁承載力特征值估算：9.3.2一層墻載與基礎(chǔ)梁荷載此處墻為200mm厚內(nèi)墻，其墻自重為1.74kN/m2，得線荷載為：9.3.3初選樁的根數(shù)根據(jù)前面B框架柱的計(jì)算可得，N=1428.2kN，V=43.7kN。按試算偏心受壓時(shí)所需的樁數(shù)n，可按軸心受壓計(jì)算并乘以一個(gè)增大系數(shù)，μ=1.1~1.2取μ=1.2，則，暫取n=2。9.3.4初選承臺(tái)尺寸表9-2樁的最小中心距土類與成樁工藝排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的摩擦型樁基其他情況非擠土灌注樁3.0d3.0d部分?jǐn)D土樁3.5d3.0d擠土樁非飽和土4.0d3.5d飽和黏性土4.5d4.0d鉆、挖孔擴(kuò)底樁2D或D+2.0m（當(dāng)D>2m）1.5D或D+1.5m（當(dāng)D>2m）沉管夯擴(kuò)、鉆孔擠擴(kuò)樁非飽和土2.2D且4.0d2.2D且3.5d飽和黏性土2.5D且4.5d2.5D且4.0d注：d為圓樁直徑或方樁邊長，D為擴(kuò)大端設(shè)計(jì)直徑?；鶚兜淖钚≈行木鄳?yīng)符合上表的規(guī)定，本工程選用的是敞口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁，按成樁方法分類，屬于部分?jǐn)D土樁。故按上表選取樁距查圖集06SG812兩樁承臺(tái)選用表，選用CT2-28號(hào)承臺(tái)。承臺(tái)尺寸為l=2.5m，b=1.0m，h=0.9m，暫取承臺(tái)標(biāo)高為-2.6m，樁頂伸入承臺(tái)100mm，鋼筋保護(hù)層厚度為40mm，則承臺(tái)有效高度為：9.4承臺(tái)計(jì)算9.4.1計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)上土的平均重度，承臺(tái)平均重度為。計(jì)算簡圖如圖9-1圖9-1承臺(tái)計(jì)算簡圖樁頂平均豎向力滿足要求。樁頂豎向力最值相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：扣除承臺(tái)和其上覆土自重厚的樁頂豎向力設(shè)計(jì)值：9.4.2承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算對于柱下兩樁承臺(tái)，宜按深受彎構(gòu)件（lo/h<5.0，lo=1.15ln，ln為兩樁凈距）計(jì)算受彎、受剪承載力，不需要進(jìn)行受沖切承載力計(jì)算。9.4.3承臺(tái)受剪承載力計(jì)算剪跨比：受剪承載力截面高度影響系數(shù)：剪切系數(shù)滿足要求。9.4.4承臺(tái)受彎承載力計(jì)算（1）截面配筋選用8A18,沿x方向均勻布置。（2）驗(yàn)算鋼筋間距滿足要求。9.5基礎(chǔ)梁配筋計(jì)算基礎(chǔ)梁采用如下計(jì)算模型：圖9-2基礎(chǔ)梁計(jì)算模型9.5.1基礎(chǔ)梁承受荷載第一層墻高為2.4m，粉刷及外墻做法與上層結(jié)構(gòu)相同，所以墻的線荷載為1.74×2.4=4.176kN/m?；A(chǔ)梁先估算采用200×400截面，線荷載為0.2×0.4×25=2kN/m。則q=4.176+2=6.18kN/m，采用C30混凝土，fc＝14.3N/mm2，HRB400鋼筋，fy＝360N/mm29.5.2基礎(chǔ)梁截面尺寸取eq\o\ac(○,10)號(hào)軸線與eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)軸線間的基礎(chǔ)梁計(jì)算為例：梁寬取b=200mm，梁高取h=400mm9.5.3基礎(chǔ)梁配筋取，所以按照構(gòu)造配筋，實(shí)配2A14（）其他基礎(chǔ)梁及配筋詳見施工圖。寧波大學(xué)建筑工程與環(huán)境學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）參考文獻(xiàn)[1]蔣偉.《我們共同的未來》簡介[J].城市環(huán)境與城市生態(tài).1988,(01):46~47[2]世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì).我們共同的未來[R].1987[3]張潤紅,羅榮桂.住宅建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵、原則及層次[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào).2001,23(01):82~85[4]聯(lián)合國第二屆人類住區(qū)大會(huì).伊斯坦布爾人居宣言[R].1996[5]聯(lián)合國第二屆人類住區(qū)大會(huì).人居議程[R].1996[6]莊惟敏.建筑的可持續(xù)性發(fā)展與偽可持續(xù)性發(fā)展的建筑[J].建筑學(xué)報(bào).1998,(11):54~57[7]趙西平等.房屋建筑學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.2006.11~12[8]侯爽,王洪波.建筑住宅設(shè)計(jì)新趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010,(14):185[9]范孟華,孔德志,張慧.21世紀(jì)住宅的發(fā)展方向[J].建筑.2001,(07):44~45[10]湯少哲.現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展探討[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）.2009,(04):61~62[11]李長虹,李茹.智能化設(shè)計(jì)在住宅建筑中的應(yīng)用[J].天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào).2009,15(01):5~8[12]GB/T50314-2006,智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S][13]羅大為,劉玉超.初探未來住宅建筑發(fā)展方向[J].民營科技.2010,(02):183[14]田佳峰.淺談中國現(xiàn)代智能住宅[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,(01):108[15]張賓.淺談智能住宅[J].科技資訊.2007,(05):60[16]GB50352-2005民用建筑通則[S][17]GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S][18]GB50386-2005住宅建筑規(guī)范[S][19]GB50096-2011住宅設(shè)計(jì)規(guī)范[S][20]03J930-1圖集-住宅建筑構(gòu)造[S][21]06CG01圖集-蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土(AAC)砌塊和板材結(jié)構(gòu)構(gòu)造[S][22]06SG812圖集-樁基承臺(tái)[S][23]10G409圖集-預(yù)應(yīng)力混凝土管樁[S][24]GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S][25]GB50009-2001(2006版)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S][26]GB50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S][27]JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S][28]GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S][29]GB50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S][30]GB50207-2002屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S][31]GB11968-2006蒸壓加氣混凝土砌塊[S][32]GB50203-2011砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S][33]GB50223-2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S][34]梁興文等.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011[35]滕智明等.混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(第二版)(上冊)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003[36]羅福午等.混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(第二版)(下冊)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003[37]莫海鴻等主編.基礎(chǔ)工程(第二版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002[38]程文瀼等主編.混凝土結(jié)構(gòu)(下冊)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002[39]梁興文,史慶軒編.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：科學(xué)出版社，2003[40]郭繼武編.混凝土結(jié)構(gòu)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011[41]D.G.Snelson,J.M.Kinuthia,P.A.Davies,S.-R.Chang.Sustainableconstruction:Compositeuseoftyresandashinconcrete[J].WasteManagement,2009,(9):360–367[42]ShujiSakurai.BruceR.Elling.ShigeruKushiyama.Probabilisticstudyofthebehaviorofsteelframeswithpartiallyrestrainedconnections[J].EngineeringStructures.2001,23(11):1410-1417致謝經(jīng)過了幾個(gè)月