法院八层办公楼的设计及计算书结构设计

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第九节 基础设计
一、 基础设计
由于天然地基不能满足要求，需对地基进行加固处理。

根据《建筑地基处理规范》和建筑物特征及场地岩土工程特性，当采用复合地基时，本工程采用碎石桩与CFG 桩组合复合地基，其中碎石桩（先施工）以消除液化为主要目的，而CFG 桩（后施工）则是以提高地基强度为主要目的。

碎石桩处理深度10.0－12.0米左右，CFG 桩入土深度15米左右。

依据勘察所做土工试验结果，若碎石桩有效桩长8.0－10.0米左右，桩径500mm ，而CFG 桩有效长13.0米左右，桩径400mm ，均按正三角形（桩距 1.3m ）布桩，即在正三角形（碎石桩）的基础上，再在正三角形的中心布置CFG 桩时，复合地基可达到≥250kpa 。

本设计在经CFG 桩处理后的地基上做柱下独立基础，一条柱子下一个基础。

作用在基础顶面处上的轴心荷载为：N K =1600kN
假设基础底面尺寸为b ×l ＝4m ×2.0m ，高度为1.0m ，总埋深为2m （以地下室的室内地面标高算起）。

（1） 基础埋深超过0.5m 时，需先对地基承载力进行深度修正。

查表取
ηb =0，ηd =1.1，承载力设计值为：
f a =f k ＋ηb ·r ·(b-3)＋ηd ·r 0(d-0.5) ＝250＋0×19.3×(3.0-3)＋1.1×19.3×(2.0-0.5)＝281.85KPa ＞1.1×250＝275KPa 取f a =281.85KPa
验算基础底面尺寸： A ＝8㎡＞rd f N a k -=0
.22085.2811600
⨯-=6.4㎡，
满足要求。

基础及其上土重：G k =1.0×20×4×2＝160kN
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P=
bl G N K k +=4
2160
1600⨯+=220kN ≤f a =281.85KPa 二、抗冲切检验：
1）基底净反力设计值：P=
.241600
⨯=200kN/m 2 2）柱边冲切承载力验算：
h 0=1000-40=960mm, L c +2h 0=700+2×960=2620mm>l =2000mm
故202
2l h b b P A P F c
s
s l ）（--== =200×(4/2-0.7/2-0.96 )×2 =276kN
b m =
2
96
.027.07.0⨯++=1.66m
0.7βh f t b m h 0=0.7×1×1.1×1.66×960=1227.1kN ＞F l = 276kN F l ＜0.7βh f t b m h 0 ,满足要求。

(3) 变阶处冲切承载力验算：
h ,0=500-40=460mm ,l ,c =1000+450=1450mm ,b ,c =2050mm , l ,c +2h ,0=2050+2×460=2970mm>2000mm F ，l = P S A=P S (b/2-b ，c /2- h ，0)l
=200×（4/2-2.05/2-0.46）×2=206 kN b m =(1.45+1.45+2×0.46)/2=1.91m
0.7βh f t b m h 0=0.7×1.0×1.1×1.91×460=676.522 kN> F l ,满足要求。

（3） 配筋计算：
（1）柱边截面：
M=P j (b-a)2(2l+a)/24=200（4-0.7）2
×(2×4+0.7)/24=789.53kN/m 2
A S1=M/0.9 h 0 ƒy =789.53×106/（0.9×960×210）=4351.5 mm 2
A S2= M/0.9 h
，ƒ
y
=789.53×106/（0.9×（960-16）×210）=4425.3 mm2
选用
，A
S
=4625.3 mm2
（2）变阶处截面：
M=P
j
(b-h)2(2l+a)/24=200×(4-1.45)2×(2×2+2.05)/24=327.9 kN·m
A S1=M/0.9 h
ƒ
y
=327.9×106/(0.9×460×210)=3771.6 mm2<A
S柱边
A S2= M/0.9 h
，ƒ
y
=327.9×106/(0.9×（460-16）×210)=3907.5 mm2
故同样选用
，A
S
=4909 mm2
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第十节 楼梯设计
一、 建筑设计
1．楼梯间建筑平面，开间3.8m ，进深8.9m 。

2．楼梯形式尺寸：采用双跑楼梯。

层高3.9m ，踏步尺寸采用163×270mm,每层共需3900/163＝24步，如图25。

二、 结构设计采用板式楼梯（结构布置图如25所示）
混凝土采用C30·，q k ＝2.0kN/m 2，楼板钢筋用HPB235，梯梁用HRB335 1．楼梯梯段板的计算
TB1 TB2
计算跨度 L ＝1800+2970+100/2＝4820mm 梯板厚度 h ＝（1/25~1/30）L ＝192.8~161mm ， 取h ＝180mm
踏步高度 3900/24＝163mm ，踏步宽度 1970/11＝270 楼梯斜板的倾角
86.0270
163270cos 2
2
=+=
θ
荷载计算 （1）平梯段
面层：20mm 厚水泥砂浆 0.020×20＝0.40kN/m 2 梯板：180厚混凝土板 0.18×25＝4.5 kN/m 2 板底：15mm 厚石灰浆粉刷 0.015×17＝0.255 kN/m 2 恒荷载标准值： g k ＝3.91 kN/m 2 活荷载标准值 q k ＝2.0 kN/m 2
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梯段荷载设计值 q 1＝1.2×3.91+1.4×2.0＝7.49 kN/m 2
（2）斜梯段
面层： 0.020×20×（0.27+0.163）/0.27＝0.64 kN/m 2 梯踏步： 0.163×25/2=2.04 kN/m 2 梯斜板： 0.18×25/θcos ＝5.24 kN/m 2 板底： 0.015×17/θcos ＝0.30 kN/m 2 扶手重： （不计入，另加2Ф12） 恒荷载标准值： g k ＝8.22 kN/m 2 活荷载标准值： q k ＝2.0 kN/m 2 斜梯段荷载设计值： q 2＝1.2×8.22+1.4×2.0＝12.65 kN/m 2 支座反力：
[]75.2882.4/)02.35.08.1(02.365.128.149.75.02=⨯+⨯⨯+⨯⨯=B V kN/m
94.2275.2802.365.128.149.7=-⨯+⨯=A V kN/m
最大弯矩截面到B 点距离：
χ＝28.75/12.65＝2.27m
最大弯矩：
67.3227.265.125.027.275.282max =⨯⨯-⨯=M kN·m/m
227.0)11010009.111/()1067.32()/(26201=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=h b f M c s αα
87.0)227.0211(5.0=⨯-+⨯=s γ
2601626110
87.02101067.32mm h f M
A s y s =⨯⨯⨯=⋅⋅=γ
选用Ф14@90 A s ＝1710mm 2/m
支座截面负筋取与跨中截面相同，用Ф14@90
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2．梯梁设计
TL1 （计算简图见上）
跨度 L ＝3800mm ，梁高h≥L/12＝317mm 截面取 200mm ×500mm （一） 荷载计算：
TB1（TB2）传来：（设计值） 28.75 kN/m 楼板（B9）传来： 6.59×1.8/2＝5.93 kN/m 梁自重： 1.2×0.20×（0.5-0.09）×25＝2.46 kN/m 梁侧抹灰： 1.2×2×0.02×（0.5-0.09）×17＝0.34kN/m 均布荷载设计值： q=37.48 kN/m 侧砖扶手（0.9m 高）传来集中荷载：
][kN P 15.8282.4/)2/02.38.1(02.39.0)234.006.019(2.1=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=
跨中弯矩：
m kN M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=39.758.315.841
8.348.37812
倒L 形截面，近似按矩形截面计算配筋:
146.04652009.1111039.752
6
201=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=h b f M c s αα
921.0)146.0211(5.0=⨯-+⨯=s γ
2
6
0587465
921.03001039.75mm h f M
A s y s =⨯⨯⨯=⋅⋅=γ
实配316（HRB335级钢），As ＝603mm2 支座剪力：
kN V 29.7515.821
8.348.3721=⨯+⨯⨯=。