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苏州某地辅助教学楼设计(一)(6)

2013-06-10 01:04  
 　　pk = (Fk＋Gk)/A         Fk = F/Ks = 2257.00/1.20 = 1880.83 kN
  Gk = 20S·d = 20×12.25×1.80 = 441.00 kN
  pk = (Fk＋Gk)/S = (1880.83＋441.00)/12.25 = 189.54 kPa ≤ fa，满足要求。
 3．偏心荷载作用下地基
承载力验算
  计算公式：
   当e≤b/6时，pkmax = (Fk＋Gk)/A＋Mk/W    
               pkmin = (Fk＋Gk)/A－Mk/W    
   当e＞b/6时，pkmax = 2(Fk＋Gk)/3la     
  X方向:
  偏心距exk = M0yk/(Fk＋Gk) = 155.04/(1880.83＋441.00) = 0.07 m
  e = exk = 0.07 m ≤ (B1＋B2)/6 = 3.50/6 = 0.58 m
  pkmaxX = (Fk＋Gk)/S＋M0yk/Wy
    = (1880.83＋441.00)/12.25＋155.04/7.15 = 211.23 kPa
     ≤ 1.2×fa = 1.2×202.88 = 243.46 kPa，满足要求。
 4．基础抗冲切验算
  计算公式：
   Fl ≤ 0.7·βhp·ft·am·h0       
   Fl = pj·Al          
   am = (at＋ab)/2         
  pjmax,x = F/S＋M0y/Wy = 2257.00/12.25＋186.05/7.15 = 210.28 kPa
  pjmin,x = F/S－M0y/Wy = 2257.00/12.25－186.05/7.15 = 158.21 kPa
  (1)柱对基础的冲切验算：
  H0 = H1＋H2－as = 0.30＋0.35－0.08 = 0.57 m
  X方向：
  Alx = 1/4·(2A＋2H0＋B1＋B2－B)(B1＋B2－B－2H0)
     = (1/4)×(2×0.40＋2×0.57＋3.50－0.60)(3.50－0.60－2×0.57)
     = 2.13 m2
  Flx = pj·Alx = 210.28×2.13 = 447.81 kN
  ab = min{A＋2H0, A1＋A2} = min{0.40＋2×0.57, 3.50} = 1.54 m
  amx = (at＋ab)/2 = (A＋ab)/2 = (0.40＋1.54)/2 = 0.97 m
  Flx ≤ 0.7·βhp·ft·amx·H0 = 0.7×1.00×1430.00×0.970×0.570
   = 553.45 kN，满足要求。
  Y方向：
  Aly = 1/2·(B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0)－1/4·(B1＋B2－B－2H0)2
     = (1/2)×3.50×(3.50－0.40－2×0.57)－(1/4)×(3.50－0.60－2×0.57)2
     = 2.66 m2
  Fly = pj·Aly = 210.28×2.66 = 558.42 kN
  ab = min{B＋2H0, B1＋B2} = min{0.60＋2×0.57, 3.50} = 1.74 m
  amy = (at＋ab)/2 = (B＋ab)/2 = (0.60＋1.74)/2 = 1.17 m
  Fly ≤ 0.7·βhp·ft·amy·H0 = 0.7×1.00×1430.00×1.170×0.570
   = 667.57 kN，满足要求。
 5．基础受弯计算
  计算公式：
   MⅠ=a12[(2l＋a')(pmax＋p－2G/A)＋(pmax－p)·l]/12 
   MⅡ=(l－a')2(2b＋b')(pmax＋pmin－2G/A)/48   
  (1)柱根部受弯计算：
  G = 1.35Gk = 1.35×441.00 = 595.35kN
  X方向受弯截面基底反力设计值：
  pminx = (F＋G)/S－M0y/Wy = (2257.00＋595.35)/12.25－186.05/7.15 = 206.81 kPa
  pmaxx = (F＋G)/S＋M0y/Wy = (2257.00＋595.35)/12.25＋186.05/7.15 = 258.88 kPa
  pnx = pminx＋(pmaxx－pminx)(2B1＋B)/[2(B1＋B2)]
     = 206.81＋(258.88－206.81)×4.10/(2×3.50)
     = 237.31 kPa
  Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值：
  MⅠ= [(B1＋B2)/2－B/2]2{[2(A1＋A2)＋A](pmaxx＋pnx－2G/S)
     ＋(pmaxx－pnx)(A1＋A2)}/12
   = (3.50/2－0.60/2)2((2×3.50＋0.40)(258.88＋237.31－2×595.35/12.25)

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     ＋(258.88－237.31)×3.50)/12
   = 530.54  kN.m
  Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值：
   MⅡ= (A1＋A2－A)2[2(B1＋B2)＋B](pmaxx＋pminx－2G/S)/48
   = (3.50－0.40)2(2×3.50＋0.60)(258.88＋206.81－2×595.35/12.25)/48
   = 560.69  kN.m
  Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算：
   相对受压区高度： ζ= 0.033176 配筋率： ρ= 0.001581
   计算面积：901.39 mm2/m
  Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算：
   相对受压区高度： ζ= 0.035096 配筋率： ρ= 0.001673
   计算面积：953.55 mm2/m
三、计算结果
 1．X方向弯矩验算结果：
  计算面积：901.39 mm2/m
  采用方案：
  实配面积：1184.14 mm2/m
 2．Y方向弯矩验算结果：
  计算面积：953.55 mm2/m
  采用方案：
  实配面积：1184.14 mm2/m

 

第十部分：楼梯设计
10.1楼梯板计算：
楼梯结构平面布置图：

层高3.9m，踏步尺寸150mm×300mm，采用混凝土强度等级C30，钢筋Ⅲ级，楼梯上均布活荷载标准值q=2.5KN/m2 ,面层荷载：q0 = 1.70kN/m2
 3、几何参数：
  楼梯净跨: L1 = 3600 mm   楼梯高度: H = 1950 mm
  梯板厚: t = 120 mm    踏步数: n = 13(阶)
  上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm 下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm
4．材料信息：
  混凝土强度等级: C30    fc = 14.30 N/mm2
  ft = 1.43 N/mm2     Rc=25.0 kN/m3
  钢筋强度等级: HRB400    fy = 360.00 N/mm2
  抹灰厚度：c = 20.0 mm   

本文来自中国科教评价网

  梯段板纵筋合力点至近边距离：as = 20 mm
 （1）计算过程：
 1．楼梯几何参数：
  踏步高度：h = 0.1500 m
  踏步宽度：b = 0.3000 m
  计算跨度：L0= L1＋(b1＋b2)/2 = 3.60＋(0.20＋0.20)/2 = 3.80 m
  梯段板与水平方向夹角余弦值：cosα = 0.894
 2．荷载计算( 取 B = 1m 宽板带)：
 (1) 梯段板：
  面层：g = (B＋B×h/b)q0 = (1＋1×0.15/0.30)×1.70 = 2.55 kN/m
  自重：g = Rc×B×(t/cosα＋h/2) = 25×1×(0.12/0.89＋0.15/2) = 5.23 kN/m
  抹灰：g= RS×B×c/cosα = 20×1×0.02/0.89 = 0.45 kN/m
  恒荷标准值： 2.55＋5.23＋0.45 = 8.23 kN/m
  恒荷控制：
 　1.35gk＋1.4×0.7×B×q = 1.35×8.23＋1.4×0.7×1×2.50 = 13.56 kN/m
  活荷控制：
 1.2gk＋1.4×B×q = 1.2×8.23＋1.4×1×2.50 = 13.37 kN/m
  荷载设计值取两者较大值　13.56 kN/m
 3．正截面受弯承载力计算：
  　 M=pl02/10
    = 13.56×3.802/10
   = 19.58 kN·m
  相对受压区高度：ζ= 0.148   配筋率：ρ= 0.59%  
 纵筋(1号)计算面积：As = 587 mm2
  　 M=-pl02/20
       = -13.56×3.802/20
     = -9.7kN·m
  相对受压区高度：ζ= 0.071   配筋率：ρ=  0.28%  
  支座负筋(2、3号)计算面积：As'=282 mm2
(2)、计算结果：(为每米宽板带的配筋)
 1．1号钢筋计算结果(跨中)
  计算面积As: 587 mm2
  采用方案：
  实配面积：785 mm2
 2．2/3号钢筋计算结果(支座)
  计算面积As': 187.64 mm2
  采用方案：
  实配面积：565.49 mm2
 3．4号分布钢筋采用
  采用方案：
  实配面积：392.70 mm2

10.2平台板计算：
设平台板厚h=120mm。
1、荷载计算：
平台板荷载取楼面荷载4.1kn/m2, 活载取2.5kn/m2，取1m宽板带计算。
g=4.1kn/m,q=2.5kn/m
基本组合的总荷载设计值   p=4.1×1.2+1.4×2.5=8.42 KN/m
2、截面设计：
板的计算跨度L0=2.25-0.2/2+0.2/2=2.25 m
弯矩设计值:   
　 M=pl02/10
    = 8.42×2.252/10
   =4.26 kN·m
h0=120-20=100 mm
相对受压区高度：ζ= 0.03   
As ＝/fy ＝ 0.03×14.3×1000×100/360 ＝ 120mm
配筋率 ρ ＝ As / (b×ho) ＝ 120/(1000×100) ＝ 0.12%　
最小配筋率 ρmin＝Max{0.20%,0.45ft/fy}＝Max{0.20%,0.18%} ＝ 0.20%
实际配筋：As,min ＝ b×h×ρmin ＝ 240mm薄
采用方案：！
实配面积：393mm2

10.3.平台梁计算：
设平台梁截面          b=200mm        h=350mm
1、荷载计算：
平台梁的恒载：
 梁自重： 0.2×（0.35-0.12）×25＝1.15KN/M
 梁侧粉刷:0.02×（0.35-0.12）×2×17=0.16 KN/M

平台板传来: 4.1×2.25/2＝4.61 KN/M
梯段板传来：8.23×3.6/2＝14.81 KN/M　　　　　　　　　　　　　　   
恒载合计：20.73KN/M
活载2.5×3.6/2＋2.5×2.25/2＝7.31KN/M
荷载分项系数rG=1.2      rQ=1.4
基本组合的总荷载设计值   p=20.73×1.2+7.31×1.4=35.11 KN/m
2、截面设计：
计算跨度L0=1.05ln=1.05×（4.5-0.24）=4.47 m
内力设计值      M=pl02/8
            = 35.11×4.472/8

（转载自中国科教评价网http://www.nseac.com）

           =87.69 kN·m

                V=pLn/2=35.11×（4.5-0.24）/2=74.78 KN
截面按倒L形计算，
bf，=b+5hf，=200+5×120=800 mm
h0=350-35=315 mm
经计算属第一类T形截面。
计算得；ξ＝ 0.092 ≤ ξb ＝ 0.518　
As ＝ξ×α1×fc×b×h0/fy＝1×14.331×800×25/360 ＝ 806mm薄
ρ ＝ As / (b × ho) ＝ 806/(800×295) ＝ 0.32%　
选320,实有As=941 mm2

斜截面受剪承载力计算，
0.7×ft×b×ho ＝0.7×1430×0.2×0.315＝63.2kN＜V ＝ 74.8kN　
Asv ＝ (V - 0.7 × ft × b × ho) × s / (1.25 × fyv × ho)　
    ＝(74800-0.7×1430×0.2×0.315)×200/(1.25×210×315)
 ＝ 28mm薄
 V ＞ 0.7×ft×b×ho、 300 ＜ H ≤ 500mm 构造要求：　
  箍筋最小直径 Dmin ＝ 6mm，箍筋最大间距 Smax ＝ 200mm　
   最小配箍面积 Asv,min＝(0.24×ft/fyv)×b×s＝66mm薄
    取箍筋, 　Asv＝100.5 mm

 

致    谢
    这次我的在劳裕华老师和夏敏老师和邵永健老师的悉心指导下，顺利地完成了，我对三位老师表示深深的感谢。同时在设计过程当中老师的研究生给了我很大的帮助，我对他们表示谢意。
   劳老师和夏老师和邵老师都有着丰富的知识、严谨的科学态度。他们对我进行的设计指导，使我感觉到收益良多，我逐渐的形成了一个工程师所必需具有的严谨的态度。老师们孜孜不倦的教诲，在我的心中留下了很深的印记，老师们在教授课程的同时，还要时刻关心我的毕业设计工作，每天都来给我解决问题，有时会讲到很晚，我感觉到老师对我的毕业设计工作十分的关心，我非常地感谢他们。

（科教范文网 lw.AsEac.com编辑整理）

 一项工程设计的独立完成，对于我来说是很不容易的，没有老师的帮助，我很难成功。经过这一次毕业设计，我感觉到，以前对实际工程的认识，仅仅局限在书本上的知识，而到了毕业设计，需要每个人独立思考，去完成一项完整的设计，而这一转变就需要老师的指点，这样可以达到很好的实际效果。
 经过这次毕业设计，我把这几年所学习的专业知识融会贯通，建立了一个体系，通过老师的帮助，在毕业设计中，不断的完善这个体系，最后转变为自己的知识，我觉得这就是毕业设计的意义。
 大学毕业后，我将开始自己新的学习和生活，但毕业设计这段时间是我四年的大学生活最充实得一段时间，我也初步掌握了建筑结构设计的基础知识。在毕业之后，我会更加的努力，为的建设工作贡献自己的力量，为学校争取荣誉。
 在此再次感谢在这次毕业设计中支持和帮助我的老师和同学。

参考文献
高层建筑混凝土结构设计规程（JGJ3—2002），中国建筑工业出版社，2002.7
混凝土结构设计规范（GB50010—2002），中国建筑工业出版社，2002.3
建筑抗震设计规范（GB50011—2001），中国建筑工业出版社，2001.11
建筑地基基础设计规范（GB50007—2002），中国建筑工业出版社，2002.3
建筑结构荷载规范（GB50009—2001），中国建筑工业出版社，2002.2
6. 房屋建筑学，同济大学编，中国建筑工业出版社
7. 建筑设计防火规范，GBJ16-87(2001年版)，中国计划出版社，2001
 8. 混凝土结构（上、中册）程文瀼，颜德姮，康谷贻主编，中国建筑工业出版社
 9. 建筑结构静力手册（第二版），中国建筑工业出版社

（转载自http://www.ＮＳＥＡＣ.com中国科教评价网）

 10. 结构概念和体系（第二版），林同炎 中国建筑工业出版社