土木工程专业毕业设计模板.doc

土木工程专业毕业设计

- 71 -

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。
目 录

一.工程概况 - 1 -
二.设计资料与设计依据 - 1 -
( 一) 基本条件 - 1 -
( 二) 设计依据 - 1 -
三.建筑设计 - 1 -
( 一) 办公区 - 1 -
( 二) 大厅部分 - 2 -
四.结构设计 - 2 -
( 一) 结构布置 - 2 -
( 二) 荷载计算 - 5 -
( 三) 内力分析 - 12 -
( 四) 内力组合 - 22 -
( 五) 截面设计 - 24 -
( 六) 框架部分板配筋计算 - 35 -
( 七) 楼梯设计 - 38 -
( 八) 檩条设计 - 41 -
( 九) 牛腿设计 - 42 -
( 十) 柱的吊装验算 - 43 -
( 十一) 抗风柱设计 - 44 -
( 十二) 基础设计 - 46 -
致谢 - 53 -
参考文献 - 54 -

土木工程专业毕业设计

一.工程概况
本工程为某大学土木馆结构试验室, 包括实验大厅与办公楼两部分, 总建筑面积5232.49㎡, 主要建筑功能为结构试验与办公, 设有150kN中级制A2级桥式吊车。总长48m, 厂房跨度15m, 室内外高差600mm。
二.设计资料与设计依据
( 一) 基本条件
1、 气象条件 基本风压0.55kN/m2, 基本雪压为0.4 kN/m2。
2、 设计标高 室内设计标高±0.000m,与绝对标高相当, 室内外高差0.6m.
3、 地质条件 地下水埋深0.3-1.5m, 各土层为: 杂填土平均厚度1.36m, 主要成分为碎石.坡积土; 粉质粘土平均厚度1.57m, 含水量, 比重, 重度,塑性指数, 液性指数, 承载力标准值为; 中砂 平均厚度2.7m, 承载力标准值为; 淤泥质粉土平均厚度7.86m, 塑性指数, 液性指数, 承载力标准值为; 粘土在地面下13.02m, 塑性指数, 液性指数
4、 抗震设防 抗震设防烈度为七度, 设计基本加速度为0.1g, 属第一组
( 二) 设计依据
1、 建筑结构荷载规范( GB5009- )
2、 混凝土结构设计规范( GB50010- )
3、 山东省建筑标准设计-建筑做法说明( DBJT14-2)
4、 建筑地基基础设计规范( GB50007- )
5、 建筑设计防火规范( GBJ16-87)
6、 抗震设计规范( GB50011- )
三.建筑设计
( 一) 办公区
1、 屋面做法 现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层( 檐口处厚30mm, 2%自檐口向中间找坡, 102水泥砂浆找平层厚20mm, 二毡三油防水层, 撒绿豆砂保护。
2、 楼面做法 楼板顶面20mm厚水泥砂浆找平, 5mm厚1: 2水泥砂浆加”107”胶水着色粉面层, 楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底, 涂料两度。
3、 墙面做法 墙身为粉煤灰砌块, 用M5混合砂浆砌筑, 内粉刷为混合砂浆底, 纸筋灰面厚20mm, ”803”内墙涂料两度, 外粉刷为1: 3水泥砂浆底厚20mm, , 陶瓷锦砖贴面。
4、 门窗做法 门窗做法见门窗表。
5、 材料选用 混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400.其它型号见配筋图.
( 二) 大厅部分
1、 屋面: 为带保温层双层压型钢板, 槽钢檩条, 钢材采用Q235-B , 焊条采用E43型。
2、 屋架形式: 采用三角形芬克式屋架
3、 排架柱: 采用钢筋混凝土排架。
4、 吊车梁: G323( 二) ( 标准图集)
5、 轨道连接: G325( 二) ( 标准图集)
6、 混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400.其它型号见配筋图.
四.结构设计
( 一) 结构布置
1柱网布置

图1 柱网布置图
2结构基本尺寸及几何特性:
(1) 办公区:
框架结构梁柱板截面尺寸确定如下:
① 现浇板尺寸
初步确定采用双向板结构, 楼面板厚度h>4000×( 1/40~1/35) =( 100-114) mm, 所
以板厚统一选取120mm
② 梁截面尺寸
主梁截面高度h=(1/14～1/8)×6000=429～750mm 取h=500mm,宽度b=( 1/2-1/3) ×500=( 250-167) mm取b=250mm, 次梁截面高度h=(1/18～1/12)×4000=222～333mm 取h=400mm,宽度b=( 1/2-1/3) ×400=(133-200)mm 取b=250mm.
③ 框架柱柱截面尺寸
柱截面根据轴压比确定: 轴压比n>N/(A×fc)。假定柱轴向压力标准值为12 kN/m2, 考虑地震作用下三级框架轴压比限值0.8, 以及弯矩影响系数1.25:
, 取柱截面尺寸400mm×400mm
④ 根据地质资料, 确定基础顶面离室外地面为500mm.由此得底层层高为4.3 m。
各梁柱构件的线刚度:
主梁:
次梁:
悬挑梁:
2~3层柱:
底柱:
( 2) 大厅区:
① 钢筋混凝土排架柱:
Ⅰ.排架柱的高度
由设计资料知, 吊车轨顶标高为8.6m, 吊车起重量为15t, 厂房跨度15m, 可求得吊车跨度为Lk=15-0.75×2=13.5m, 吊车梁高度为hb=0.9m, 牛腿顶面标高7.5m, 柱顶标高为9.6m, 取室内地面至基础顶面的距离为2.1m, 则柱计算总高度H.上柱高度HL和下柱高度Hu分别是: H=9.6+2.1=11.7m HL=7.5+2.1=9.6m Hu=11.7-9.6=2.1m
Ⅱ.柱的截面尺寸及几何特征及自重
柱的截面尺寸: 根据柱的高度.吊车起重量及工作级别A2等条件, 确定柱的截面尺寸: 上柱b×h＝400mm×400mm的矩形截面,
下柱＝400mm×700mm× 150mm×100mm的工字型截面

图2 排架柱基本尺寸
柱的尺寸和牛腿部位尺寸见下表:
表1 柱截面尺寸及相应的计算参数
计算参数 ( 柱号)
截面尺寸( )
面积( ) )
惯性矩( )
自重( kN/㎡)
A, B
上柱
矩形400400
1.6105
21.3108
4
下柱
I
1.6105
98108
4

② 屋盖布置:
屋架跨度为15m, 屋架间距为6m, 屋面坡度为1/2.5, 屋面材料为带保温层双层压型钢板, 槽钢檩条( 坡向间距为660㎜) , 钢材采用Q235-B , 焊条采用E43型。
支撑布置: ① 上弦横向水平支撑: 设置于房屋两端。② 纵向水平支撑: 设置于上弦平面沿两纵向柱列。③ 垂直支撑; 在跨中央设置一道。④ 系杆: 在垂直支撑节点处, 下弦平面内沿通长设置系杆。

图3 屋盖布置图

采用三角形芬克式屋架, 几何尺寸与杆件编号见下图

图4 屋架几何尺寸与杆件编号
( 二) 荷载计算
1 办公区:
( 1) 恒荷载计算
作用在框架梁上的荷载:
20厚1:2水泥砂浆找平 20×0.02=0.4kN/㎡
30厚膨胀珍珠岩 7×0.03=0.84 kN/㎡
120mm钢筋混凝土现浇板 25×0.12=3.0kN/㎡
15mm厚纸筋板底抹灰 0.015×16=0.24 kN/㎡
屋面永久荷载标准值Σ: 4.48 kN/㎡
楼面荷载
25mm厚水泥砂浆面层 0.025×20=0.5 kN/㎡
120mm厚现浇混凝土板 25×0.12=3.0 kN/㎡
15mm厚纸筋板底抹灰 0.015×16=0.24 kN/㎡
楼面永久荷载标准值Σ: 3.74 kN/㎡
构件自重标准值
框架梁: 250×500截面 0.25×0.5×25=3.125kN/m.
梁侧粉刷 2×(0.5-0.12)×0.02×17=0.26kN/m
合计: 3.385kN/m
250×400截面 0.25×0.4×25=2.5kN/m
梁侧粉刷 2×(0.4-0.12)×0.02×17=0.19kN/m
合计: 2.69kN/m
框架柱 底层柱: 0.4×0.4×4.3×25=17.2kN
柱面粉刷 0.4×0.02×17×2×4.3=0.96kN 合计: 17.2 kN/根
上层柱: 0.4×0.4×3.2×25=12.8kN
柱面粉刷 0.4×0.02×17×2×3.2=0.72kN 合计: 12.8kN/根
内墙 0.24×( 3.2-0.4) ×8+0.8=6.2 kN/m
外墙 0.37×( 3.2-0.4) ×8+0.8=9.1 kN/m
走廊墙 0.12×1×8+0.8=1.76kN/m
铝合金窗 0.45 kN/㎡
楼屋面荷载分配按双向板进行荷载分配,
作用在顶层梁上的线荷载为:
, ,
,
作用在中间层梁上的线荷载为:
,
,
节点集中荷载:
, ,
A列顶层上柱: ,,
下柱: , ,
B列同A列

图5 恒荷载计算简图 图6 活荷载计算简图
( 2) 活荷载标准值
屋面( 上人屋面) 2.0kN/㎡
楼面 2.0kN/㎡
, , , ,
( 3) 风荷载计算
风荷载标准值计算公式为: wk=βz·μs·μz·wo.
因结构高度H=10.9m＜30m,可取βz=1.0, 对于矩形平面仅考虑迎风面, 取μs=1.3, μz根据标高按A类粗糙度由规范查得,将风荷载换算成作用于框架节点上的集中荷载, 计算过程如下表所示, 其中Z为框架节室外地面的高度, A为一榀框架各节点的受风面积.
表2 风荷载计算
层次
βz
μs
Z(m)
μz
wo
A(㎡)
Pw(kN)
3
1.0
1.3
10.2
1.01
0.55
9.6
6.93
2
1.0
1.3
7.0
1.0
0.55
19.2
13.73
1
1.0
1.3
3.8
1.0
0.55
21
15.02

图7 风荷载计算简图 图8 地震荷载计算简图
( 4) 地震荷载计算
抗震设防烈度7度, Ⅱ组, 场地类型二类, 结构特征周期Tg=0.43, 地震加速度0.1g, 结构阻尼比为0.03, 地震影响系数0.08, 建筑高度9.6m, 且质量.刚度沿高度均匀分布。
计算水平地震作用:
①作用于屋面梁各楼面梁处重力荷载代表值为:
屋面梁处: Gew=结构和构件自重+0.5×雪荷载
楼面梁处: Gew=结构和构件自重+0.5×活荷载
各质点重力荷载代表值:
②结构刚度计算:
框架边柱侧移刚度值D按下列情况确定:
标准层: ,
底层: , ,
表3 框架边柱侧移刚度值D计算
层数
截面
弹性
模量Ec
层高
惯性矩
Ic
K
a

线刚度
iC
D=aiC
3
0.4×
0.4
2.55×107
3.2
0.0021
1
0.33
1.17
17085
6596.5
2
0.4×0.4
2.55×107
3.2
0.0021
1
0.33
1.17
17085
6596.5
1
0.4×0.4
2.55×107
4.3
0.0016
1.3
0.55
0.65
12750
4551.1
③总框架等效刚度
总框架只有边柱各九根: D3=2×9×6596.5=175767kN/m
剪切刚度F3 =h3D3=562454.4kN, D2=2×9×6596.5=175767kN/m
剪切刚度F2 =h2D2=562454.4kN , D1=2×9×4551.1=99511.2kN/m
剪切刚度F1 =h1D1=427898.2kN
总框架的等效剪切刚度为:

④结构基本自振周期: ( 顶点位移法)
表4 层间位移计算
a0为基本周期折减系数取0.6, 为横向框架顶点位移
层数

层间相对位移
层间位移
3
2375.768
2375.768
175767
0.01352
0.01352
2
2375.768
5329.063
175767
0.03032
0.04384
1
3528.435
8857.998
99511.2
0.08902
0.13286

⑤横向水平地震作用:
总水平地震作用:
可不考虑顶点地震附加作用, 则
用底部剪力法将总水平地震作用沿结构高度分配:
表5 水平地震作用内力计算
层数
层高

高度
重量

水平力
剪力
Qi
弯矩

3
3.2
10.7
2375.7
25420
0.4052
59.3
259.3
2774.5
2
3.2
7.5
2953.2
22149
0.3530
225.9
485.2
1694.2
1
4.3
4.3
3528.4
15172
0.2418
154.8
639.9
665.64
总计

62742

5134.4
⑥结构变形验算

表6 结构变形验算表
层数

3
259.3
259.3
175767
0.00148
0.000463
2
225.9
485.2
175767
0.00276
0.00086
1
154.8
639.9
99511.2
0.00643
0.0015
顶点位移
2 大厅区
( 1) 屋架荷载:
① 荷载标准值:
⑴ 按屋面水平投影计算: 永久荷载标准值
带保温层双层压型钢板屋面: 0.5/0.9285=0.5385kN /㎡
檩条自重 ( 预估) 0.15 kN /㎡
屋架及支撑自重 0.12+0.011L=0.12+0.011×15=0.285 kN /㎡
总计 qk=0.974 kN /㎡
⑵ 活荷载标准值 : 0.4 kN /㎡
⑶ 风荷载: 由资料及计算得到: 风载高度变化系数为1.38, 屋面迎风面体积变化系数为-0.328, 背风面-0.5。
受风后的设计值为: 迎风面: w1=-1.4×0.328×1.38×0.55=-0.3491kN/㎡
背风面: w2=-1.4×0.5×1.38×0.55=-0.5313 kN/㎡
w1cosa=-0.3491×0.9285=-0.324 kN/㎡
w2cosa=-0.5313×0.9285=-0.4933 kN/㎡
w1 w2在水平垂直面上分力小于荷载分项系数取1.0时的永久荷载,
故受拉杆件在永久荷载与风荷载组合下内力不变号, 则风荷载不参与内力组合。
② 上弦集中荷载与节点荷载

图9 上弦集中荷载简图

图10 上弦节点荷载简图
表7 荷载设计值计算表
荷载形式
集中荷载设计值P’
节点荷载设计值P=P’
备注
恒载
4.298kN
8.596 kN
P’=1.2×0.974×0.66×0.9285×6=4.298 kN
活载
2.059 kN
4.118 kN
P’=1.4×0.4×0.66×0.9285×6=4.298 kN
恒载+活载
6.357 kN
12.714 kN
P’=4.298+2.059=6.357 kN
( 2) 排架柱荷载
① 恒载: Ⅰ.屋盖恒载标准值
带保温层双层压型钢板屋面: 0.5/0.9285=0.5385kN /㎡
檩条自重 0.15 kN /㎡
屋架及支撑自重 0.12+0.011L=0.12+0.011×15=0.285 kN /㎡
总计 qk=0.974 kN /㎡
屋盖自重标准值: G1=0.975615/2=43.9KN
Ⅱ.吊车梁以及轨道自重标准值: G3=39.5+0.86=44.3KN
Ⅲ.柱自重标准值: 上柱 G2=4×2.1=8.4KN; 下柱 G4=48.9=35.6KN
② 屋面活载: 取均布活载与雪荷载较大者, 即雪荷载标准值0.4 kN /㎡
作用在柱顶的屋面活载标准值Q1=0.4615/2=18KN, 作用位置与G1作用位置相同。
③ 吊车荷载 : 15t吊车技术参数指标: 起重量150KN, 最大轮压 Pmax=160KN 最小轮压Pmin=30KN,B=5.65m,K=4.4m, Q1=55KN
Ⅰ.吊车竖向荷载 : Dmax=Pmax∑yi=160×(1+1.6/6)=202.67KN
Dmin=Pmin∑yi=30×(1+1.6/6)=38KN
Ⅱ.吊车横向水平荷载 : 作用在每个轮子上的吊车横向水平制动力:
吊车横向水平系数α=0.1得T=1/2α( Q+g) =1/2×0.1( 150+55) =10.25 KN
同时作用在吊车两端每个排架柱上的吊车横向水平荷载标准值:
Tmax=T∑yi=10.25×(1+1.6/6)=12.98KN
④ 风荷载 : 风荷载标准值按公式: 由ωk=βzµzµsω0计算。本地区的基本风压:
ω0=0.55KN/m2, 风压高度变化系数按A类地区。
Ⅰ.作用在柱上的均布荷载:
考虑高度查表取值: 柱顶标高9.6m, 室外地坪标高-0.600m则柱顶离室外地面高度为10.2m查得风压高度系数µz=1.408; 风荷载体形系数µs=0.8, 单层厂房不考虑风振系数βs=1
作用在排架柱的风荷载标准值:
q=Bβzµzµsω0=6×1.0×0.8×1.376×0.55=0.613KN/m2
Ⅱ.作用在柱顶的集中荷载:
水平集中荷载=屋架端面风荷载Fw1+屋顶风荷载水平分力Fw2 。

=7.92-4.95=2.97KN
⑤.荷载汇总表见下表
表8 荷载汇总表
荷载类型
简图
A( B) 柱
N(KN)
M(KN·m)
恒载

G1A=164.5KN
G2A＝12KN
G2A+ G4A==12+44.3
=56.3KN
G3A=32KN
M1A= KN·m
M2A+M4A
=90.17+6.56-20.14
=76.59KN·m
屋面活载

G1A=47.31KN
M1A=2.37KN·m
M2A=11.83KN·m
吊车竖向荷载

Dmax在A柱:
G4A=337.5KN
Dmin在A柱:
G4A=99KN

M4A=135 KN·m

M4A=39.6KN·m
吊车横向水平荷载

Tmax＝11.76KN( 一台30/5)
风荷载

Fw＝2.97KN
q1＝3.72KN/m, q2＝1.61 KN/m
( 三) 内力分析
1 办公区:
计算单元取中间横向一榀框架进行分析计算, 分别计算出恒载.活载.风载以及地震荷载作用下的弯矩图.剪力图.轴力图, 对竖向荷载作用下: 考虑梁端弯矩调幅( 取系数0.85) 调幅后跨中最大弯矩, ( MA,MB为梁端弯矩, M0为两端简支下跨中弯矩) 同时将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值, 以备内力组合用。

图11 恒荷载轴力图( kN) 图12 恒荷载弯矩图( kN·M)

图13 恒荷载剪力图( kN) 图14 活荷载弯矩图( kN·M)

图15 活荷载剪力图( kN) 图16 活荷载轴力图( kN)

图17 右风荷载弯矩图( kN·M) 图18 右风荷载剪力图( kN)

图19 右风荷载轴力图( kN) 图20 左地震荷载弯矩图( kN·M)

图21 左地震荷载剪力图( kN) 图22 左地震荷载轴力图( kN)

图23 右地震荷载弯矩图( kN·M) 图24 右地震荷载剪力图( kN)
图25 右地震荷载轴力图( kN)
2 大厅区
( 1) 屋架内力分析及组合
① 由力学求解器求得屋架杆件内力系数( 如图)

图26
按荷载规范规定: 只需考虑全跨荷载作用下的内力组合。
表9 屋架杆件内力组合表
杆件名 称
杆件编号
恒载
活载
内力组合
内力系数
恒载内力
内力系数
活载内力
恒载+活载
1
2
3
4
5=2+4
上弦杆
1
-17.39
-149.48
-17.39
-71.61
-221.09
2
-16.13
-138.653
-16.13
-66.42
-205.07
3
-16.76
-144.07
-16.76
-69.02
-213.09
4
-16.44
-141.32
-16.44
-67.70
-209.02
5
-15.18
-130.49
-15.18
-62.51
-193.41
6
-15.81
-135.90
-15.81
-65.11
-201.01
下弦杆
7
16.50
141.83
16.50
67.95
209.78
8
13.50
116.05
13.50
55.59
171.64
9
9.0
77.36
9.0
37.06
114.42
腹杆
10
-1.34
-11.52
-1.34
-5.52
-17.04
11
-2.85
-24.5
-2.85
-11.74
-36.24
12
3.00
25.79
3.00
12.35
39.14
13
4.50
38.68
4.50
18.53
57.21
14
7.50
64.47
7.50
30.89
95.36
15
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
② 上弦杆弯矩计算
端节间跨中正弯矩为:
M1=0.8M0=0.8P’L/4=0.8×6.357×0.9285×1.32/4=1.56 kN/m
中间节间跨中正弯矩和中间节点负弯矩为:
M2=0.6M0=0.6P’L/4=0.6×6.357×0.9285×1.32/4=1.20 kN/m
( 2) 排架柱内力分析:
该大厅为单跨等高排架, 可用剪力分配法进行排架内力分析。内力的正负号规定见下图

图27 内力正负号定义图
① 恒荷载作用下的排架内力计算
Ⅰ．屋架传递荷载作用下的内力
G1=43.9KN
M11=G1e1=43.9×0.05=2.2KN·m
M12=G1e2=43.9×0.2=8.8KN·m
n=IU/IL=21.3/98=0.217 λ=HU/H=2.1/11=0.19

Ⅱ．由柱自重产生的内力
上柱 : G2=8.4N kN·m
下柱: G4=35.6kN N4=35.6kN
Ⅲ.吊车梁以及轨道产生的内力
G3=44.3KN kN·m

恒荷载作用下的计算简图以及内力图:

图28
②.屋面活载作用下的排架内力计算
活荷载Q=18作用位置与G1作用位置相同, 由G1作用下的内力可得:

N=18kN
活荷载作用下的计算简图和内力图:

图29
③ 吊车荷载作用下的内力分析
Ⅰ．竖向荷载作用下的排架内力计算
由于结构对称性, 仅考虑当Dmax作用在D柱时:
D柱:
C柱:

剪力分配系数: ,
柱顶剪力:

吊车竖向荷载下的内力图

图30 吊车竖向荷载下的内力图
Ⅱ.吊车横向水平荷载作用下的排架内力计算
吊车横向水平荷载作用于吊车梁顶面, 考虑向左作用: 已知 n=0.217 λ=0.27
C柱: D柱:

考虑空间作用分配系数m=0.85, 剪力分配系数
柱顶剪力:
吊车水平向左作用排架内力图:

图31 吊车水平向左作用排架内力图
④ 风荷载作用下的排架内力计算
只考虑当右侧风作用时:
对于作用, Fw=-2.97KN q=3.7kN/m

风荷载作用下内力图

图32 风荷载作用下内力图
( 四) 内力组合
1 办公区内力组合:
由内力图可确定梁的五个控制截面, 柱的两个控制截面进行内力组合( 见附表)
表10 一层梁的各控制截面的内力组合得到控制内力

1
2
3
4
5

87.896
32.184
28.039
53.534

-119.051

-153.413

94.196
51.74
60.332
101.54
48.029
表11 一层柱的各控制截面的最不利内力组合得到控制内力

1A
1B

23.61
-170.2
-575.0
45.1
33.37
-170.2
-738.1
-45.1

-13.42
3.03
-781.3
-2.42
-0.15
-0.56
-969.2
2.42

23.61
-170.2
-575.0
45.1
33.37
-170.2
-738.1
-45.1
2大厅区内力组合:
排架结构: ( 1) D柱的内力值汇总表见下表:
表12 D柱的内力值汇总表
荷载类型
弯矩
图形

序号
Ⅰ－Ⅰ
Ⅱ－Ⅱ
Ⅲ－Ⅲ
M
(KN·m)
N
(KN)
M
( KN·m)
N
(KN)
M
( KN·m)
N
(KN)
V
(KN)
恒载

①
-1.91
52.3
5.33
96.6
-5.63
132.2
0.52
屋面活载

②
-0.78
18
2.82
18
-1.66
18
-0.56
吊车竖向荷载
Dmax 在D柱

③
17.01
0
1.81
38
47.17
38
5.67
Dmin在D柱

④
17.01
0
-63.99
202.67
-18.63
202.67
5.67

吊车横向水平荷载
向左

⑤⑤
-10
0
-10
0
-102.6
0
-11.5
向右

⑥
10
0
10
0
102.6
0
11.5
风载
右来风

⑦
-34.17
0
-34.17
0
-288.97
0
-5.81
( 2) 以D柱内力组合为例, 列表进行内力组合, 见下表
表13 内力组合表

1.2×恒载+1.4×0.9( 其它荷载+风载)
1.2×恒载+1.4×其它活载
1.2×恒载+1.4×风载
Mmax
Mmin
Nmax
Mmax
Mmin
Nmax
M
Ⅰ-Ⅰ
组合项
①+③+⑥
①+②+⑤+⑦
①+②+③+⑤+⑦
①+③+⑥
①+②+⑤
①+②+③+⑥
①+⑦
M
31.74
-58.93
-30.23
35.52
-17.38
34.43
-50.13
N
62.76
85.44
85.44
62.76
87.96
87.96
62.76
Ⅱ-Ⅱ
组合项
①+②+③+⑥
①+④+⑤+⑦
①+②+④+⑤+⑦
①+②+③+⑥
①+④+⑤
①+②+④+⑤
①+⑦
M
24.83
-129.89
-126.33
26.88
-97.19
-93.24
-14.44
N
186.48
371.28
393.96
169.12
399.66
424.86
115.92
Ⅲ-Ⅲ
组合项
①+③+⑥
①+②+④+⑤+⑦
①+②+④+⑤+⑦
①+③+⑥
①+②+④+⑤
①+②+④+⑤
①+⑦
M
181.95
-525.7
-525.7
202.92
-178.8
-178.8
-411.3
N
206.52
436.68
436.68
211.84
467.58
467.58
158.64
V
22.35
-14.83
-14.83
24.76
-8.42
-8.42
-7.51
( 五) 截面设计
1 框架结构部分:
( 1) 以底层梁为例进行计算。
根据内力组合表选出各跨最不利组合一组, 对于梁选取梁端和跨中为控制截面。梁截面尺寸250mm×400mm,环境类别属一类, C30混凝土保护层最小厚度25mm,故设a=35mm则ho=400-35=365mm,钢筋采用HRB400,由混凝土和钢筋等级查得: fc=14.3kN/ ft=1.43kN/ fy=360kN/ =1.0, =0..8, =0.518
对地震参与的内力组合, 需要考虑承载力抗震调整系数γRE: 对正截面抗弯构件取0.75, 斜截面计算取0.85, 轴压比小于0.15的偏心受压柱取0.75。
对于梁端不考虑现浇混凝土板的作用, 按矩形截面进行设计; 跨中截面考虑现浇板的受压有利影响, 按T形截面设计。对AB跨梁:
① 正截面强度计算: A端

满足要求。

选配
B端:
满足要求。

选配
梁跨中截面: 考虑砼现浇板翼缘受压, 按T型梁计算
翼缘计算宽度取:
故取,

属于第一种类型截面梁( 中和轴在翼缘内) 以代替

满足要求。

由于0.45
按构造配筋:
② 斜截面强度计算: 考虑”强剪弱弯”取剪力设计值为:

验算截面尺寸: ( 属厚腹筋)
(符合要求)
验算是否需要计算配置箍筋:

需要配制箍筋Ф12@200(2), 则
最小配筋率满足要求
悬挑梁部分: 梁端B’按梁端B配筋, 选用箍筋为Ф12@200(2)。
( 2) 框架柱配筋计算
框架柱选用一层的B轴线柱, 柱的截面尺寸为400mm×400mm, 混凝土的强度等级为C30, 受力纵筋采用HRB400( =360N/mm2) , 其它钢筋均采用HPB235( =210N/mm2) , 混凝土保护层厚度取35mm, 其中轴压比: =
根据”强柱弱梁”原则, 对柱端弯矩进行调整: 为强柱系数, 抗震等级为三级取为1.1。

= 取20
=175.5+20=195.5
=, 取=1.0。
=<15, 取构件长细比对截面曲率的影响系数=1.0, 则有=1.13
为大偏心受压

采用对称配筋, 截面两侧配筋相同, 即, 。
==2×35=70
x<,
==
选配钢筋为每边 2Φ25
垂直于弯矩作用平面内的强度计算:
以轴心受压验算垂直于弯矩作用平面方向的承载能力
由=4300/400=10.75, 查表得稳定系数。

=满足要求。
斜截面承载力验算:
考虑”强剪弱弯”原则, 故对剪力加以调整为
, 取=3
因此按照构造配置箍筋即可。
构造要求:
箍筋加密区长度[加密区取Φ10@200( 复合箍) ]
柱上端加密区L上≥500
≥ 取L上=600
柱下端加密区L下≥ 取L下=1000
体积配箍率:
对于三级抗震, 轴压比= 查表得: 最小体积配箍特征值 查《建筑抗震设计规范》
最小体积配箍率:
故取=0.8%,
实际配箍φ6@100

满足 要求。
(3) 挠度验算
选取顶层AB梁进行计算, 梁的截面尺寸为250, 混凝土的强度等级为C30, 保护层厚度为35, 其中标准荷载下的=43.78, 在准永久组合下的弯矩值楼面活荷载准永久值为0.5, , 则其挠度计算如下所示:
① 计算有关参数
=
=<0.01, 取=0.01

② 计算Bs

=
③ 计算B
B=×Bs=
④ 变形的验算

则变形满足要求。
( 4) 裂缝宽度的验算
裂缝验算采用顶层A轴线柱, 截面尺寸为b×h=400×400,

则:
满足裂缝宽度要求。
2 屋架杆件计算
( 1) 杆件截面选择
① 上弦杆: 整个上弦不改变截面, 按最大内力计算:
选杆件1: 内力N=-221.09kN, M1x=1.56 kN