土木工程毕业论文 工程设计 框架结构(八)
土木工程毕业设计(框架结构)答辩自述

土木工程毕业设计(框架结构)答辩自述第一篇:土木工程毕业设计(框架结构)答辩自述答辩自述:各位老师好,我是土木工程10-3 班的张星,我毕业设计的题目是《包头市斯科特公司办公楼设计》,它的基本信息是:5层钢筋混凝土框架结构,建筑总高度为19.4m,共五层,层高3.6m,抗震设防烈度为 8 度,场地类别为二类,设计使用年限为 50 年,基础采用独立基础,下面对建筑设计与结构设计设计思路做一下陈述。
首先,建筑设计。
建筑设计大体可以分为四步,首先是平面设计,平面划分为使用部分与交通联系两部分,使用部分的确定就是满足各个房间使用方面的要求,交通联系部分主要如门厅、过厅、走廊、楼梯、电梯等的确定。
平面设计的主要依据是满足建筑各部分使用功能的要求,比如使用部分考虑房间的面积、位置形状、通风采光,交通联系部分考虑安全疏散,人流量,防火规范的要求等。
第二步就是建筑高度与剖面设计,层高由设备使用高度,人活动的使用高度,人心理生理的承受标准等方面确定,剖面设计考虑结构的布置、美观性、空间的有效利用等。
接下来就是确定建筑体型组合与立面设计,在适用、美观、经济的原则上,建筑物要能反映功能的要求与类型特征,结合施工技术,材料性能,展现建筑的外形特色。
结构设计部分,首先确定结构方案与布置,考虑采用什么样的结构体系,考虑建筑高宽比,不规则性、设缝等。
比如这个建筑采用框架结构,纵横向承重体系,属于规则建筑,长度超过55m,设置了抗震缝。
第二步就是初估构件截面尺寸,材料强度等级,确定构件刚度,接下来是统计各层荷载,把楼层荷载简化为梁上线荷载与柱上集中荷载,接下来就是进行水平地震荷载作用下的内力计算,地震作用下的内力首先由底部剪力法求出每层所受剪力,再由D 值法求出每根柱子所受到的剪力,求反弯点,从而求出弯矩。
风荷载作用本次设计中不起控制作用不予考虑,下一步就是进行竖向荷载作用下的内力计算,我采用的是分层力矩二次分配法,组合前要进行内力重分布、调幅等。
土木工程(建筑工程)专业框架结构毕业设计(可编辑)

毕业设计(论文)设计论文题目:江苏省南京市仙林大学城某培训中心2号教学楼设计学生姓名:指导教师:二级学院:建筑工程学院专业:土木工程班级:学号:提交日期: 7>2013年 5月 9日答辩日期: 2013年 5月15日目录摘要ⅢAbstract Ⅳ1工程概况与设计资料 11.1工程概况 11.2设计依据 21.3建筑设计 32结构方案的选型和布置 82.1确定结构体系 82.2梁柱截面的确定 82.3横向框架的跨度和柱高 103横向框架内力计算 123.1水平地震荷载计算 123.2风荷载计算 293.3竖向恒载计算 383.4竖向活载计算 564 梁、柱的内力组合 724.1梁的内力组合 724.2柱的内力组合 785 梁、柱的截面设计 845.1梁的计算 845.2柱的计算 896 基础设计 956.1边柱基础设计 956.2中柱基础设计 997 楼梯设计 1027.1梯段板的计算 1027.2平台板的计算 1037.3平台梁的计算 1048 现浇板计算 1068.1屋盖处的现浇板计算 106 8.2楼盖处的现浇板计算 111 参考文献 116致谢 117江苏省南京市某培训中心教学楼设计摘要依据任务书以及《建筑防火规范》、《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》等国家现行规范完成了该课题建筑,结构两个方面的设计。
首先从总体出发,综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面,立面,以及剖面的设计;其次完成了一榀框架各结构构件的配筋设计,手绘结构施工图。
整个设计方案在建筑、结构方面满足国家现行规范要求。
本设计对一榀框架,从结构选型入手,计算分析了该框架的荷载,利用分层法和D值法分别对框架结构在竖向荷载、水平风荷载、地震荷载作用下产生的内力进行了计算。
通过内力组合,得出框架的控制内力,最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图。
计算书中同时选算了框架的基础、楼梯,给出了基础、楼梯的配筋计算并绘制了施工图。
土木工程专业毕业设计六层框架结构教学楼

土木工程专业毕业设计六层框架结构教学楼设计背景:教学楼作为学校的重要建筑之一,是学生学习和教师教学的场所,其结构安全性和稳定性尤为重要。
本设计致力于设计一座六层框架结构的教学楼,以满足现代教育的需求,并保证建筑的安全和稳定。
设计目标:1.结构稳定性:确保教学楼在各种荷载和地震作用下能够安全稳定地承载力学和自然荷载。
2.使用功能性:合理设计教学楼的布局和功能区,满足学生和教师的学习和教学需求。
3.空间灵活性:考虑到今后可能的教学需求变化,设计具备空间可调整性,便于教室和办公区域的改变和扩建。
4.动力性能:优化结构设计,减小结构与地震时的相互作用,提高建筑的抗震能力。
设计方案:1.地基设计:根据地质勘察结果,判断地基承载力和地震基本烈度等,选择合适的承载力和抗震设计参数,确保基础承载力和稳定性。
2.结构形式:选择钢筋混凝土框架结构作为教学楼的主要结构形式,因其具有较好的抗震性能和承载力。
3.教室布局:合理规划教室的布局,确保教室面积和座位数量符合教学要求,同时考虑照明和通风等因素,提高学生学习的舒适性。
4.办公区设计:设计办公室区域,为教师提供舒适的工作环境,合理布局办公室、会议室、休息区等功能空间。
5.建筑布局:结合校园环境和功能区要求,合理配置教学楼的建筑布局,确保内外环境的协调性。
6.抗震设计:通过选择适当的抗震构造措施,如设置基础隔震、增加剪力墙、加强柱与梁连接等,提高结构的抗震能力。
设计结果:本设计采用六层框架结构的教学楼设计方案,结合不同楼层的教室、办公区和功能空间,满足教学需求。
设计结果经过结构计算和抗震性能分析,符合设计目标和各项安全规范要求,可为学校提供一座安全稳定、功能完善的教学楼。
总结:通过设计一座六层框架结构的教学楼,本文旨在满足现代教育要求,保证建筑的安全稳定性。
设计方案包括地基设计、结构形式选用、教室布局、办公区设计、抗震设计等。
设计结果经过结构计算和抗震性能分析,符合设计目标和安全规范要求。
土木工程毕业论文 工程设计 框架结构(八)

第十二章 独立基础设计本设计采用柱下独立阶梯基础,下面对③轴线边柱的基础进行设计。
12.1基础设计资料房屋震害调查统计资料表明,建造于一般土质天然地基上的房屋,遭遇地震时。
极少有因地基承载力不足或较大沉陷导致上部结构破坏。
因此,我国《建筑抗震设计规范》规定,下述建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:① 砌体房屋;② 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般厂房、单层空旷房屋和8层、高度25m 以下的一般民用框架房屋,以及与其基础荷载相当的多层框架厂房。
③ 规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
本设计为5层框架结构,建筑高度为19.5m ,属于第二中类别,故不进行基础抗震承载力验算.基础混凝土为C30,16.7c f =2N /mm ,21.57N /mm t f =;垫层混凝土为C15,100厚,两侧各伸出100mm ;钢筋采用HRB335级,2300N /mm y f =,钢筋混凝土保护层为50mm 厚。
12.2基础设计12.2.1确定基础埋深基础埋置深度是指设计室外地坪至基础底面的距离,且基础埋置深度应在冰冻线以下200 mm 。
本设计所在的场地的土层条件,地下水位在自然地面以下9.55-11m ,土壤冻结深度在室外地坪以下1.3m 。
综上所述,则基础埋置深度d =1.75m 。
12.2.2确定地基承载力和基础尺寸一. 地基承载力的确定选取边柱计算柱底一组最不利内力组合:16.26 6.0322.29kN m k M =+=⋅1718.27373.232091.5k N =+=kN(16.26 6.0332.5112.06)4.913.64kN k V =+++=基础梁尺寸:300mm 400mm b h ⨯=⨯则,纵向传给基础的竖向力为:()()()N=⨯⨯-⨯+-⨯---⨯⨯⨯0.30.49.00.6259.00.6 4.90.680.4 2.7 2.42 2.35⎡⎤⎣⎦纵+2.7 2.420.475.33⨯⨯⨯=kN横向传给基础的竖向力为:N 横=()6.80.6 4.90.650.4 1.8922.562-⨯--⨯=kN 根据《建筑地基规范》,当基础宽度大于3.0m 或埋深大于0.5m 时,地基承载力特征值按下式进行修正。
土木工程-框架结构毕业设计

姓名宋曰良学号 20072002088学院土建与水利学院专业土木工程年级 2007级指导教师姜丽荣衣振华刘振华2011 年月日摘要本毕业设计题目是锦绣乾城8号楼钢筋混凝土单元式住宅设计,该住宅楼的总建筑面积大约是7153.92平方米,共十层,建筑高度为28米。
本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系,基础采用筏板基础。
本设计内容包括手算和电算两部分。
其中手算部分分计算书的主要内容为设计的总说明、构件尺寸的初步确定、框架的计算简图、荷载计算、框架横向侧移计算、框架在水平及竖向荷载作用下的内力计算分析和计算、内力组合、截面设计及基础设计。
计算竖向力作用采用分层法,计算风荷载及地震荷载作用采用D值法。
由于此框架属于三级框架,所以没有进行节点抗震设计,但是在梁柱截面设计时要采用“强柱弱梁”原则。
图纸包括张,图纸目录及结构设计总说明、人工挖孔桩桩位平面布置图、人工挖孔桩及承台梁配筋详图、结构平面布置图、楼板配筋图、楼面梁平面整体配筋图,③轴线框架配筋图。
电算时,先用PMCAD软件进行结构平面布置,检查平面数据,输入次梁楼板,输入荷载数据,形成PK文件,画结构平面图,然后使用PK进行框架计算;在设计过程中采用了手算和电算两种方式,对计算结果进行校核,及时发现设计中的错误以及与电算不同的部分,找出原因。
关键词:毕业设计,框架结构,内力组合,截面设计,地震力第一章、工程概况锦绣乾城8号楼钢筋混凝土单元式住宅位于济南市中心地段。
该住宅楼地面以上十层高2.8m ,非人防全地下室一层,净高为2.4m 。
体现“以人为本”的设计原则,设一梯四户,每户建筑面积75~120m 2,每户均有有一间南向卧室,共有两种户型。
每单元设电梯一部。
该工程七度抗震设防,设计基本加速度0.1g ,第二分组。
Ⅱ类场地,地耐力f k =120kpa ,地下水位-1.500m 。
基本风压20/5.0m kN w =,地面粗糙程度为C 类.基本雪压20/35.0m kN s =。
土木工程本科毕业设计-混凝土框架结构设计

框架是典型的杆件体系,近似计算的方法很多,工程中最实用的是力矩分配法及D值法,前者多用于竖向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
框架结构适用于办公楼、教学楼、商场、住宅、酒店等房屋建筑。
二
该工程为某大学教学楼,建筑平面如图1-1所示,层高为3.6m,室内外高差0.45m,基础顶面距室外地面500mm。主体结构采用现浇混凝土框架结构,抗震设防烈度为八度,场地类别为II类。建筑平面及剖面图如图2-1、图2-2所示。
(3)边跨(AB、CD)线荷载标准值
g6AB1=g6CD1(自重、均布)3.75+0.34=4.09kN/m
g6AB2=g6CD2(恒载传来、梯形)3.98×5.7=22.69kN/m
(4)中跨(BC)线荷载标准值
g6BC1(自重、均布)3.13+0.27=3.05kN/m
g6BC2(恒载传来、三角形)3.98×3.3=13.13kN/m
轴压比限值按0.9考虑
选柱截面尺寸为:b×h=450mm×450mm。
结构计算简图
各梁柱构件线刚度经计算后示于图3-1中。其中在求梁截面惯性矩是考虑到现浇板的作用,取I=2I0(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。
AB、CD跨梁:
BC跨梁:
纵向梁:
上部各层柱:
底层柱:
注:图中数字为线刚度,单位:×10-4E(m3)
墙身做法
墙身采用填充墙,用加气混凝土砌块砌筑,所有卫生间墙体为粘土空心砖,内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面厚20mm,“803”内墙涂料两度;混凝土砌块填充墙,用1:2.5水泥砂浆砌筑;外墙采用喷涂法图聚氨酯泡沫塑料,厚60mm,外粉刷为20mm厚1:3水泥砂浆打底、外墙涂料。
门窗做法
窗采用塑钢窗,门为木门,门洞口尺寸为2.1m×0.9m,2.1m×1.8m,2.7 m×3.3m,2.7 m×1.5m科学,技术和工程的总称。土木工程可以分为:建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程;作为土木工程专业的学生,我们在校只是学习了建筑工程这一个小的分支并且着重学习了公民建部分。公民建方面就结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
土木工程框架结构毕业设计全套论文

人生最大的幸福,是发现自己爱的人正好也爱着自己。
中文摘要本毕业设计是完成"XXXXX楼"的工程设计包括建筑设计和结构设计建筑设计部分包括建筑方案的设计思路、建筑做法和建筑的平立剖设计结构设计部分包括结构方案设计、结构计算和施工图设计该建筑物结构采用现浇钢筋混凝土框架结构结构方案包括梁柱的选用结构计算包括梁柱板的配筋计算施工图设计包括基础和楼梯的设计结构计算部分应用PKPM系列软件主要用到PMCAD、SATWE、JCCAD、LTCAD模块地震作用及内力计算、地震位移验算采用手工计算分析建筑和结构施工图全部采用AutoCAD及天正系列软件完成关键字:钢筋混凝土结构设计、PKPM软件应用、抗震设计、钢筋混凝土框架结构英文摘要The graduation project is the engineering design of 'The Language and Cultural College Building of Shanxi University'including architectural design and structural design. The architectural design includes the designing idea of the whole projectarchitectural practices and the planelevation and section design of the building. The structural design consists of structural planstructural calculations and construction design. The building takes steel reinforced concrete frame structure. In the process of structure planthe beams' and columns' section are calculated and selected. During the structural calculationthe reinforcement of platesbeams and columns are calculated. In construction designthe design of foundations and stairs are the main two parts. The software PKPM is employed in the structural calculation to analyze the structural effect and the steel distribution of the reinforced concrete. For examplePMCADSATWEJCCADand LTCAD modules are used during the process. Howeverthe force calculation and seismic displacement are checked by hand. And architectural and structural drawings are all completed with AutoCAD and Tangent series.Keyword: structural design of reinforced concrete appliance of PKPM softwareseismic calculationreinforced concrete frame;目录中文摘要I英文摘要II目录III第一章设计要求 - 1 -1.1 毕业设计目的与要求 - 1 -1.2 题目- 1 -1.3 设计资料- 1 -1.4设计任务及要求- 2 -1.5岩土工程勘察结果- 4 -第二章文献综述 - 6 -第三章建筑方案与工程概况- 16 -3.1工程概况- 16 -3.2设计依据- 17 -3.3设计原则- 17 -3.4建筑方案的选择- 17 -3.5建筑功能划分- 17 -3.6技术指标- 18 -3.7建筑防火设计- 18 -3.8水平垂直交通设计- 18 -3.8.1楼梯- 18 -3.8.2电梯- 19 -3.9建筑方案图- 19 -第四章建筑做法说明 - 22 -4.1 散水- 22 -4.2 台阶- 22 -4.3地面做法- 22 -4.3.1卫生间地面(厚度243) - 22 -4.3.2 大报告厅地面做法- 23 -4.3.3其他地面做法- 23 -4.4楼面做法- 23 -4.4.1卫生间及茶水间楼面做法- 23 -4.4.2 小报告厅楼面做法- 24 -4.4.3 其他楼面做法- 24 -4.5 屋面做法- 24 -4.6顶棚做法- 24 -4.7外墙做法:- 25 -4.8内墙做法- 25 -4.8.1卫生间及茶水间内墙做法: - 25 -4.8.2一般墙面做法:- 25 -4.9 踢脚线做法:- 26 -4.10 屋面防水采用改性沥青柔性油毡防水层做法 - 26 -4.11墙体- 26 -4.11.1 墙体防潮 - 26 -4.12 门窗- 26 -第五章结构方案说明 - 29 -5.1柱网布置- 29 -5.2结构形式选择- 29 -5.3楼板形式选择- 29 -5.4材料信息- 29 -5.5各层结构平面布置- 30 -5.6梁柱框架尺寸初步确定- 31 -5.6.1第I部分梁柱尺寸确定- 31 -5.6.2第II部分梁柱尺寸确定- 32 -5.6.3第III部分- 32 -第六章荷载及地震位移验算- 34 -6.1 计算简图- 34 -6.2 第I部分荷载及抗震验算 - 35 -6.2.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算- 35 -6.2.2 刚度和自振周期计算- 40 -6.2.3地震作用计算- 42 -6.3 第II部分- 43 -6.3.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算- 43 -6.3.2 刚度和自振周期计算- 48 -6.3.3地震作用计算- 50 -第七章 PKPM计算过程- 52 -7.1 结构布置及荷载输入- 52 -7.2 楼板施工图生成- 55 -7.3计算- 55 -7.4配筋图和计算过程的显示- 57 -7.5 基础设计- 59 -7.6 楼梯设计- 60 -参考文献- 65 -致谢- 66 -附录- 67 -附1. 结构设计信息- 67 -附2. 结构位移文件- 77 -附3. 楼梯计算书- 82 -第一章设计要求1.1 毕业设计目的与要求毕业设计是大学本科教育的最后一个教学环节它是全面检验大学四年学习效果的一个关键环节通过毕业设计同学可以综合以前所学的各门课程的知识解决实际问题;通过毕业设计同学可以得到工程实践的实际训练;通过毕业设计同学还可以进一步加深对所学理论课程的理解和巩固土木工程专业毕业设计的目的是:1.全面了解建筑工程设计的全过程;2.基本具备进行建筑方案、建筑设计及绘制建筑施工图的能力;3.能熟练、正确进行结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力;4.培养同学在建筑工程设计过程中的配合意识;5.培养正确、熟练运用规范、手册、各种标准图集及参考书的能力;6.通过实际工程训练建立功能设计、施工、经济全面协调统一的思想;7.通过毕业设计进一步建立结构工程师的责任意识;1.2 题目XXXX学院1.3 设计资料1工程地点及地形图:山西大学校园内地形图附后2工程总建筑面积:6000 M23工程性质:1)建筑性质:学校办公、教学2)建筑组成:教学部分:学术报告厅2间:500 M2和200 M2;教室5间:90 M2办公部分:大办公室5间:90 M2;中办公室20间:45 M2;小办公室40间:20 M2;会议4间:45 M2;图书资料室2间:90 M2其它:卫生间每层2间30 M2 ;值班室、储藏间每层1间:20M2;客货两用电梯2部(1600公斤)3)设计要求与总平面要求合理安排功能分区流线顺畅造型美观大方创造良好的教学、科研建筑形象总平面布置:道路、出入口、停车场、绿化及其它场地 (场地东、北两面建筑至少距边缘5M以上)4)空间组合要求三部分联系需方便同时须有相对的独立性盥洗、厕所等布置时以集中为宜便于管线布置;实验室应有好的采光、通风条件;根据周围环境考虑建筑体型及立面处理;入口广场应保证一定的停车和回车场地创造一个良好的外部空间5)室内外装饰要求主体建筑外墙采用贴面材料室内主要公共空间墙壁用涂料做吊顶采用水磨石地面;实验室内部按要求功能设计其余房间装饰自定所有水房间均为瓷砖墙壁马赛克地面装饰材料的色彩自定6)建筑标准耐火等级二级耐久等级二级丙类建筑4自然条件1)气象资料①基本风压②基本雪压③主导风向:西北风2)工地地质及水文地质资料:见附表3)地震烈度: 8度5施工条件及材料供应1)施工条件:由一级建筑施工单位承建具有多种大型建筑机械混凝土标准构件由预制厂提供2)材料供应:钢材、木材、水泥及砖、石、砂等均自行采购3)水、电均由建设单位保证供应通往工地的道路良好1.4设计任务及要求1.4.1建筑设计任务及要求根据给定的设计资料要求每一个学生单独完成建筑施工图设计具体要求如下:1)按施工图设计深度绘制平、立、剖面建筑施工图以及总平面图2)选择装饰用料及装饰构造做法3)绘制必要的节点构造详图4)编写设计说明书5)列出技术经济指标:①总建筑面积②使用面积③使用面积系数④各项设计指标对于最后完成的设计成果要求做到:方案合理、选材适当、构造正确、图文清晰详尽1.4.2建筑设计图内容1)总平面图1:5002)各层平面图 1:1003)各向立面图 1:1004)楼梯详图 1:505)屋面排水图 1:2006)纵横剖面图 1:1007)墙身剖面及节点详图 1:1008)装饰用料及做法、施工说明9)门窗选型及数量统计1.4.3结构设计任务及要求在满足使用功能及建筑设计的基础上本着"安全适用技术先进经济合理"的原则进行设计1)设计说明①结构类型:钢筋混凝土框架结构②使用荷载及有关要求:按照《建筑结构荷载规范》2)结构设计内容①结构布置与选型②荷载计算③上部主要受力结构设计:变形验算强度设计、抗震构造设计④基础设计计算⑤其他构件设计1. 4.4结构施工图及计算书内容1)屋面结构平面布置图2)楼面结构平面布置图3)基础平面布置及配筋图4)上部主要受力结构配筋图5)其他构件配筋图6)计算书一份1.4.5毕业设计计算书1)文献综述2)外文资料翻译3)建筑设计说明4)结构设计计算书5)参考文献5 岩土工程勘察结果编号土层概况层厚(M)(kPa)地基类型1杂填土不均匀0.80-2粉质粘土稍密均匀1.201103砂质粉土中密均匀2.20190天然基础4粗砂密实均匀6.60250第二章文献综述半刚性端板连接的文献综述摘要:半钢性端板连接在工程中具有广泛的应用但是其精确计算十分繁琐本文旨在总结前人对半刚性连接计算的经验结论并且对半刚性连接的发展现状进行讨论进而得出一系列有价值的结论关键词:钢结构;半刚性连接;加劲肋;端板连接The literature review of semi-rigid connection of endplatesAbstract: The semi-rigid connection of endplates is widely used in engineering. Howeverthe calculation of such connection is extremely sophisticated. The article aims at concluding the former researchers' experiences and discussing the future of semi-rigid connectionso as to offer some useful information.Keywords: Steel structure; semi-rigid connection; stiffening rib; endplate connection1 半刚性连接概况1.1半刚性连接的概念传统的钢框架分析设计都假定梁柱连接是完全刚性的或者是理想铰接的虽然这些假定使分析设计过程大大简化但是当连接的刚性程度处于完全刚性和理想铰接之间的中间状态时这些假定的有效性就值得怀疑了而试验表明实际工程中运用的全部连接形式所具有的刚度都处在完全刚性和理想铰接这两种极端情况之间 [1]欧洲规范Eurocode3规定以连接的初始转动刚度Ki为标准定义:如Ki≥kbEIb/lb 则为刚接;如Ki≤0.5EIb/lb 则为铰接;如0.5EIb/lb≤Ki≤kbEIb/lb则为半刚接美国的容许应力设计规范(AsDAISCl989)中列出的类型3即"半刚性连接"它假定连接可以传递垂直剪力也能够传递部分弯矩美国的荷载抗力系数设计规范(LRFDALSC1999) 在其条文中指定了两种类型的连接.其中部分约束型(PR)包括了半刚性连接要求在分析和设计中必须考虑柔性连接的影响半刚性连接承载性能好构造简单施工快捷质量比较容易得到保证在实际工程中已经得到广泛应用目前常用的半刚性连接的形式主要有:端板连接;腹板单角钢单板连接;腹板双角钢连接;矮端板连接;顶、底角钢连接;腹板带双角钢的顶、底角钢连接;短T型钢连接其中端板连接是刚结构中应用最广泛的连接方式之一端板连接主要应用于钢框架、轻钢门式框架中梁柱连接、梁梁拼接等端板在制造厂与钢梁的翼缘、腹板相焊接然后再现场用螺栓与钢柱翼缘或端板相连接螺栓大多采用高强度螺栓以提高连接承载力及连接刚度根据端板的位置和大小的不同分为两端外伸式一端外伸式齐平式和内缩式等四种其中两端外伸式端板连接承载力刚度最大[2]1.2半刚性连接的特性[8]图2-1如图可知:(1) 所有半刚性连接的特性均处在理想饺接条件(水平轴)和全刚性(竖直轴)条件之间(2) 连接所能传递的最大弯矩(此处称为极限弯矩承载力)在较为柔性的连接中要降低(3)弯矩相同时连接的柔性愈大θ值愈大反之.对于指定的θ值.柔性大的连接在相邻杆之间传递的弯矩就要少些(4)半刚性连接的M-θ关系在全部实际加载范围内一般是非线性的`连接的非线性特性来自多种因素其中一些重要的因素如下:(1)连接组合材料本身不连续(2)连接组合中一些组合件产生局部屈服这是引起连接非线性特性的主要因素(3)连接组合中的孔眼、扣件以及构件之间的承压接触引起应力和应变集中(4)连接附近处梁与柱的翼缘或腹板的局部屈曲(5)在外荷载影响下整体的几何变化1.3半刚性连接的M-Θ关系模型1 线性模型[8][9][10][11](1)单刚度线性模型:采用初始刚度Rki来代表全部加载范围的连接特性当弯矩增加超过连接使用极限后这种模型就不再有效(2)双线模型:能够更好地表达连接特性这种模型在某一转折弯矩处用一条更平坦的线来取代弯矩一转角线的初斜率(3)折线模型:用一组直线段来逼近非线性的M-θ曲线该模型优点:使用方便缺点:不够精确转折点处的刚度突变因此难以用于实践2 多项式模型Frye和Morris[12]建立了多项式模型来计算几种类型连接的特性M-θ关系用以下奇次方的多项式来表达:θ=Cl(KM)1 +C2(KM )3 +C3(KM )5式中.K是取决于连接类型及几何尺寸的标准化参数.ClC2和C3是曲线拟合常数该模型优点:能很好地代表M-θ特性缺点:在于多项式的性质在某一范围内它会达到并通过峰值点用M 一曲线斜率代表的连接刚度就可能在M的某些值处变成负的3 B样条模型Jones[13]等用B样条法对连接试验数据作了曲线拟合在这个模型中将M-θ试验数据分成许多小组.每一组跨越M 的一个小范围然后用三次B样曲线拟合每组数据同时保证交点处各组数据的一阶和二阶导数是连续的该模型优点:能回避负刚度问题并能极好地表示非线性的M-θ特性缺点:在曲线拟合过程中需要大量的数据4 幂函数模型(1)最简单的幂函数模型(二参数模型)[14]其简单的形式如下:θ=aMb式中ab是两个曲线拟合参数其条件是a>0b>0一一般说来二参数模型不能很好地代表连接M-θ特性.如果要求精确的结果就不推荐使用(2)Kishi和Chen[15]幂函数模型θ= M /Rki/[1-(M/Mu)n]1/n式中Rki是初始连接刚度Mu是连接的极限弯矩承载力n是曲线的形状参数模型特点:三参数模型不如样条模型精确但所需数据大大减少(3)Ang和Morris[16]幂函数模型θ/(θr)0 = KM/(KM)0 /[1+(KM/(KM)0)n-1]模型特点:四参数模型能极好地表达各种连接的非线性M-θ模型5 指数函数模型(1)Lui和Chen[17]多参数指数模型M=ΣCj(1-e-|θr|/2√a)+M0+Kp|θ|式中Mo是曲线拟合的连接弯矩初始值Kp连接应变硬化刚度a是标量系数(用来保证数值稳定)Cj是由线性回归分析求得的曲线拟合常数模型特点:在曲线拟合试验数据方面与三次B样条模型一样好但是如果M-θ曲线上有斜率急剧改变该模型则不能很好地表达出来(2)Kishi和Chen指数模型Kishi和Chen[18]改进了Lui-Chen指数模型使之能够适应M-θ曲线斜率的急剧变化其形式如下M=ΣCj(1-e-|θr|/2√a)+M0+ΣDk(θr-θk)H[θr-θk]式中Ma定义如上式θk是曲线线性部分的起始转角.H[θ]是Heaviside阶梯函数(当θ≥0时为1.当θ<0时为零)Cj和Dk 是由线性回归分析求得的曲线拟合常数模型特点:改进了Lui-Chen指数模型能够适应M-θ曲线斜率的急剧变化6 一种实用计算模型(强化双线性节点模型)丁洁民和沈祖炎[19]提出了一种半刚性节点的实用计算模型在弹性阶段Kf=ko当M =0.8 时Kf= (1/30~ 1/60)ko在结构分析时Kf取值变化的影响甚小因此可统一取Kf= ko/40通过分别取幂函数模型和此强化双线性节点模型对框架进行计算得出由于节点线性化造成的误差在5%以内能满足工程设计的要求7 M-θ曲线的自适应函数法陈林、崔佳和吴惠弼[20]提出了一种具有自适应能力的函数模型其基本思想是首先根据已知试验点确定出一个代表拟合函数的常微分方程通过求解此微分方程便可得到拟合函数的具体形式拟合曲线可表示为M(θ)= C1eλ1θ+C2eλ2θ+? +Cneλnθ模型特点:节点的连接函数模型由具体的试验数据确定使得经选择后的模型具有最佳的逼近效果该方法一来可以克服多项式模型精度较差一阶导数不连续的缺点二来弥补了指数函数取项太多且函数分段表达的不足但是对于各种不同的连接节点都必须找出一个合适的M-θ设计表达式该工作量是巨大的2半刚性连接刚度和内力研究现状2003年王燕李华军厉见芬[6]给出了考虑节点半刚性连接的线性化模型初始刚度的计算公式推导了半刚性连接在荷载作用下的内力计算公式讨论了半刚性连接对框架内力的影响通过分析表明半刚性连接的初始刚度主要与连接件的抗弯刚度、板厚以及螺栓的分布位置有关半刚性连接框架受连接柔性的影响钢框架采用半刚性连接会使横梁的杆端负弯矩减少而跨中正弯矩要相应增加按刚性连接设计不符合实际受力情况其结果将高估由梁端传到柱的负弯矩而低估梁的跨中正弯矩框架的半刚性连接对结构受力性能有明显影响在钢框架分析和设计中应考虑半刚性的影响2.1 端板连接研究现状2006年施刚石永久王元清[4]提出了一种计算钢结构梁柱半刚性端板连接转动变形的方法通过与试验结果比较得到验证该方法不但能够很好地计算端板连接的整体转动变形特性包括初始转动刚度和弯矩转角全过程曲线而且能够较好分析计算其转动变形的各种来源包括节点域剪切变形、螺栓伸长、端板和柱翼缘弯曲变形等从而能够提供弯矩剪切转角和弯矩缝隙转角曲线为准确分析端板连接的细部转动变形特性提供了可靠依据同时也为我国钢结构设计规范关于节点转动变形的具体设计计算方法提供了有益补充2008年施刚石永久王元清[3]运用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型对8个不同形式、不同构造的钢框架梁柱端板连接进行了非线性有限元分析(FEA)并与相应的试验结果进行了全面对比分析比较结果表明:该文的有限元模型不但能够准确地分析计算各种类型和不同构造的钢框架梁柱端板连接节点的整体受力特性包括承载力、弯矩转角曲线、极限变形状态等还能有效地分析计算节点及其组件的细部受力特性包括高强度螺栓的预拉力端板和柱翼缘之间的接触状态以及节点域、端板、螺栓、端板加劲肋、节点域加劲肋等组件的受力状态为进一步运用该模型对各种形式和构造的端板连接进行全面的有限元参数分析计算提供了正确性依据同时有限元分析还给出了螺栓预拉力引起的接触面预压力分布、荷载作用下接触面的摩擦力分布以及节点的主应力流分布等对于全面和深入理解端板连接节点受力特性非常有意义但是又难于通过试验进行测量的结果2008年翟厚智肖亚明 [5] 提出了钢框架梁柱外伸端板连接节点的半刚性结构力学模型这种模型用已知节点尺寸来预测其 M-φ关系的非线性数学模型模型中的主要参数是节点初始转动刚度和极限承载力文章给出了考虑外伸端板半刚性节点连接的线性化模型初始刚度的计算公式推导了半刚性连接在荷载作用下的内力计算公式讨论了半刚性连接对框架内力的影响2008年王素芳陈以一[7]将节点分为受弯端板、受弯柱翼缘和受剪节点域三类组件分别计算各组件的初始刚度并将其进行组装提出了端板连接节点初始刚度的理论计算方法该方法考虑了端板有加劲肋、无加劲肋两种构造形式考虑了螺栓预拉力对节点刚度的影响考虑了柱翼缘对节点域刚度的贡献通过与试验和有限元结果对比表明该方法具有足够的精度可用于节点刚性的判断最后利用理论方法对按照现行规范设计的端板连接节点刚性进行了初步评价并讨论了端板加劲肋的影响2.2端板连接组合节点研究现状钢-混凝土组合梁与钢柱组成的框架成为组合钢框架在组合钢框架中钢梁和钢筋混凝土楼板之间设置有足够数量的抗剪栓钉形成整体共同工作作用由于混凝土楼板的组合作用不仅节省了钢梁钢材的用量同时混凝土楼板还能有效地抑制钢梁的局部失稳提高构件的延性钢-混凝土组合梁与纯钢梁相比其承载力、刚度提高很多而且可以减小梁高和楼层的结构高度组合梁与钢柱的半刚性连接节点可以成为半刚性连接组合节点[2]2004年何天森李国强[21]分析了平端板连接组合节点在对称弯矩作用下的工作性能对平端板连接组合节点用ANSYS进行了三维有限元分析并用试验结果进行了验证利用有限元分析程序.进行了一系列的参数分析探讨了平端板连接组合节点在单调荷栽作用下的工作性能及其影响因素2007年李国强石文龙肖勇[22]全面介绍了半刚性梁柱组合节点的研究现状和发展趋势包括试验研究、理论分析模型和滞回模型等几个方面指出了需要进一步研究的问题和方向2006年舒兴平张再华[23]在钢一混凝土组合钢框架结构分析中必须了解粱柱组合节点连接的受力性能其中节点承栽力性能是最基本的受力性能利用l欧洲规范3(EC3)与欧洲规范4(EC4)介绍的组件法思想针对已有的端板连接组合节点承栽力分析方法的不足提出了端板连接蛆合节点负弯矩作用下抗弯承栽力的详细计算步骤分析结果与试验蛄果进行了比较验证该方法符合工程设计习惯精确度高方便工程设计2.3螺栓对端板连接的影响2005年施刚石永久王元清李少甫陈宏[24]:通过4个不同构造钢结构梁柱端板连接试件在单调荷载下的破坏试验研究了不同构造端板连接中高强度螺栓的受力特性给出了螺栓拉力一荷载、螺栓弯矩一荷载变化曲线以及螺栓拉力分布状态研究了节点形式、端板加劲肋、节点域柱腹板加劲肋等因素对螺栓受力特性的影响.试验结果表明:受拉区螺栓同时承受拉力和弯矩、端板加劲肋和柱腹板加劲肋对螺栓拉力发展变化和分布状况影响较大;不同的节点计算模型适用于不同的节点构造.2006年楼国彪李国强雷青[25]回顾与总结了钢结构高强度螺栓端板连接在常温及火灾下的性能与设计研究的现状与进展包括连接分类、试验、简化方法承载力与初始抗弯刚度计算、设计方法、有限元分析、以及连接弯矩一转角曲线数学模型化等方面的研究2006年张世杰[26]基于ANSYS软件对门式钢框架采用不同的螺栓直径和角钢厚度的半刚性连接进行了有限元分析分析表明随着角钢厚度增加及螺栓直径增大门式钢框架的滞回曲线面积逐渐增大其抗震性能逐渐提高3加劲肋研究现状加劲肋的作用[27]:(1) 在集中荷载较大处设置加劲肋可将集中荷载逐步均匀地传递到腹板上(2)横向加劲肋的主要作用是抵抗因剪切应力引起的腹板局部失稳;横向加劲肋不应设置在腹板屈曲的两波峰或波谷之间(3)纵向加劲肋的主要作用是抵抗因弯曲正应力导致的腹板局部失稳(4)短加劲肋可提高纵向、横向加劲肋的作用当有较大移动集中荷载时具有减小因局部轮压导致的腹板局部失稳的作用(5)受弯构件(如梁)可以通过加设横向加劲肋来满足高厚比的要求但如果是压弯构件(如柱)需加设纵向加劲肋《建筑结构抗震规范》(GB 5001l一2001)并没有可以通过设置加劲肋控制3.1外伸端板加劲肋的布置对节点刚性的研究现状2008年王素芳陈以一[7] 将节点分为受弯端板、受弯柱翼缘和受剪节点域三类组件分别计算各组件的初始刚度并将其进行组装提出了端板连接节点初始刚度的理论计算方法该方法考虑了端板有加劲肋、无加劲肋两种构造形式考虑了螺栓预拉力对节点刚度的影响考虑了柱翼缘对节点域刚度的贡献通过与试验和有限元结果对比表明该方法具有足够的精度可用于节点刚性的判断最后利用理论方法对按照现行规范设计的端板连接节点刚性进行了初步评价并讨论了端板加劲肋的影响参考文献[1.1] Chen W Lui F M.Stability design of steel flames[M].Boca Raton:CRC Press.1991.[1.2] 施刚石永久王元清李少甫陈宏.钢结构半刚性端板连接的设计方法与应用[J].工业建筑200333(8)[2]李国强石文龙王静峰.半刚性连接刚框架结构设计[M].北京:工业建筑出版社2009[3] 施刚石永久王元清. 钢框架梁柱端板连接的非线性有限元分析[J].工程力学200812[4] 施刚石永久王元清. 钢结构梁柱半刚性端板连接弯矩-转角全曲线计算方法[J].工程力学200623(5)[5] 翟厚智肖亚明. 外伸端板半刚性节点的初始刚度和内力分析[J].工程与建设.200822(2)[6] 王燕李华军。
土木工程毕业设计一品框架结构设计

毕业设计(2015届)绍兴市某建筑企业办公楼建筑设计学生姓名 王 东 学 号 13503112 院 系 土木工程 专 业 土木工程 指导教师 钟 振 完成日期 2015-05-20绍兴市某建筑企业办公楼建筑设计摘要本工程是绍兴市某建筑企业办公楼建筑设计,其主要内容包括方案设计和结构设计。
建筑一共三层,建筑高度为12.9m,总建筑面积为3431.34m2。
建筑结构为框架结构,基础采用桩基础,无地下室。
建筑抗震设防烈度为7度。
结构的柱子截面尺寸为500×500mm,横梁的截面尺寸为300×800mm,过道梁和纵梁的截面尺寸为300×600mm。
屋面楼板厚120mm,楼层楼板厚为100mm。
梁、板、柱的混凝土等级为C30,钢筋采用HPB235和HPB335。
本设计对结构方案中的第5轴一榀框架进行内力计算。
主要是根据建筑方案中各个构件的做法,确定结构上部恒荷载和活荷载。
然后根据相关资料计算地震荷载和风荷载。
同时分别计算结构在恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载作用下的内力。
在内力计算中,恒荷载和活荷载作用下的弯矩采用弯矩二次分配法进行分配。
在风荷载和地震荷载的作用下柱端的弯矩采用反弯点法进行弯矩计算。
手算完成内力计算后,用PKPM进行配筋计算。
关键词:建筑设计;结构设计;内力计算;配筋计算THE ARCHITECTURAL DESIGN OF ACONSTRUCTION ENTERPRISE OFFICE BUILDING IN SHAO XING CITYABSTRACTThis project is the architectural design of the office building of a construction enterprise in Shaoxing City, the main contents include architectural design and structural design. Building including a total of three layers, building height of 12.9m, the total construction area of 3431.34m2. The architecture of the framework structure, the foundation uses the pile foundation, no basement. Building seismic intensity of 7 degrees.Structure of pillar section size is 500×500mm, beam size is 300×800mm, aisle beam and a longitudinal beam section size for 300×600mm. The roof slab thickness 120mm, floor thickness 100mm. The grade of concrete beams, plates, columns C30, reinforced by HPB235 and HPB335. Calculation of various internal force of a frame of the fifth axis of the structural design scheme of the. Each component is mainly based on the construction scheme in practice, determine the structure of the upper constant load and live load. Then calculate the seismic load and wind load according to the relevant data. At the same time calculated structure in constant load, live load, wind load, seismic load force. In the calculation of internal force, moment of constant load and live load under the moment two methods of distribution. At the moment of wind load and seismic load column using inflection point method to calculate the bending moment. Hand complete internal force calculation, the calculation of reinforcement by PKPM.Keywords:architectural design; structural design; internal force calculation; reinforcement calculation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (1)引言 (3)1. 建筑设计 (4)1.1. 工程概况 (4)1.2. 设计资料 (4)1.3. 构造做法 (4)1.3.1. 屋面做法 (4)1.3.2. 楼面做法 (4)1.3.3. 墙体做法 (4)2. 结构布置 (4)2.1. 梁柱截面尺寸的确定 (4)2.1.1. 梁的截面尺寸的确定 (4)2.1.2. 柱截面尺寸 (5)2.1.3. 屋面板、楼板的厚度 (6)2.2. 框架计算简图 (6)2.3. 梁柱刚度的计算 (8)3. 荷载计算 (11)3.1. 恒载标准值计算 (11)3.1.1. 屋面、楼面的自重计算 (11)3.1.2. 墙体的自重计算 (11)3.1.3. 梁的自重计算 (14)3.1.4. 柱的自重计算 (14)3.2. 活荷载标准值计算 (15)3.3. 计算单元的荷载计算 (15)3.3.1. 竖向恒荷载作用下的框架计算 (15)3.3.2. 竖向活荷载作用下的框架计算 (20)3.3.3. 竖向屋面雪荷载和楼面活荷载作用下的框架的计算 (23)3.4. 重力荷载代表值的计算 (25)3.5. 风荷载计算 (26)3.6. 横向水平地震作用计算 (27)3.6.1. 框架侧移刚度的计算 (27)3.6.2. 横向水平地震作用的计算 (28)4. 横向框架的内力计算 (30)4.1. 恒荷载作用下的内力计算 (30)4.2. 活荷载作用下的内力计算.................................................................................. ·364.3. 屋面雪荷载、楼面活荷载作用下的内力计算 (42)4.4. 风荷载作用下的内力计算 (48)4.5. 地震作用下的内力计算 (51)5. 结论 (56)参考文献 (57)致谢 (58)引言我的设计课题是绍兴某建筑企业办公楼建筑设计,设计的主要内容主要包括办公楼的建筑方案设计和结构设计两大部分。
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第十二章 独立基础设计本设计采用柱下独立阶梯基础,下面对③轴线边柱的基础进行设计。
12.1基础设计资料房屋震害调查统计资料表明,建造于一般土质天然地基上的房屋,遭遇地震时。
极少有因地基承载力不足或较大沉陷导致上部结构破坏。
因此,我国《建筑抗震设计规范》规定,下述建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:① 砌体房屋;② 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般厂房、单层空旷房屋和8层、高度25m 以下的一般民用框架房屋,以及与其基础荷载相当的多层框架厂房。
③ 规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
本设计为5层框架结构,建筑高度为19.5m ,属于第二中类别,故不进行基础抗震承载力验算.基础混凝土为C30,16.7c f =2N /mm ,21.57N /mm t f =;垫层混凝土为C15,100厚,两侧各伸出100mm ;钢筋采用HRB335级,2300N /mm y f =,钢筋混凝土保护层为50mm 厚。
12.2基础设计12.2.1确定基础埋深基础埋置深度是指设计室外地坪至基础底面的距离,且基础埋置深度应在冰冻线以下200 mm 。
本设计所在的场地的土层条件,地下水位在自然地面以下9.55-11m ,土壤冻结深度在室外地坪以下1.3m 。
综上所述,则基础埋置深度d =1.75m 。
12.2.2确定地基承载力和基础尺寸一. 地基承载力的确定选取边柱计算柱底一组最不利内力组合:16.26 6.0322.29kN m k M =+=⋅ 1718.27373.232091.5k N =+=kN(16.26 6.0332.5112.06)4.913.64kN k V =+++=基础梁尺寸:300mm 400mm b h ⨯=⨯ 则,纵向传给基础的竖向力为:()()()0.30.49.00.6259.00.6 4.90.680.4 2.7 2.42 2.35N =⨯⨯-⨯+-⨯---⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦纵+2.7 2.420.475.33⨯⨯⨯=kN 横向传给基础的竖向力为: N 横=()6.80.64.90.650.4 1.8922.562-⨯--⨯=kN 根据《建筑地基规范》,当基础宽度大于3.0m 或埋深大于0.5m 时,地基承载力特征值按下式进行修正。
(先不考虑对基础宽度进行修正)(3)(0.5)a ak b d m f f b d ηγηγ=+-+-式中:-a f 修正后的地基承载力特征值(a kp );ak f -地基承载力特征值(a kp );b η、-d η分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别,查表b η=2.0,d η=3.0;γ-地基持力层土的重度,地下水位以下取浮重度γ'(3kN mm );m γ-基础底面以上埋深范围内土的加权平均重度,一般取203kN mm ;-b 基础底面宽度(m ),当b <3m 时按3m 取值,b >6m 时按6m 取值;-d 基础埋置深度,当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起,d =1.75+0.45=2.20m ;260320(2.200.5)362kPa a f =+⨯⨯-=二.基础尺寸的确定1.按轴心受压初估基础底面积计算基础和回填土重k G 时的基础平均埋深d =1.75+0.45/2=1.975 m 。
基础顶面轴力总值:k 2019.597.892189.39kN F =+=,则202189.396.79m 36220 1.975k a G F A f d γ===--⨯考虑偏心影响,将A 增大10%~40%。
由于偏心不大,基础底面积按20%增大,即201.2 1.2 6.798.15m A A ==⨯=初步选择基础面积为:339b l ⨯=⨯=m 2基础和回填土重:20 1.9759355.5k G G d A γ=⋅⋅=⨯⨯=kN初步确定基础梁尺寸:300mm 400mm ⨯,基础梁顶面至室外地坪的距离为0.15m 。
偏心距:22.2913.64 2.20.0212189.39355.5K K K K M e m F G +⨯===++<0.56L =m ,,min 62189.39355.560.0211193k GK k F F e P Al ++⨯⎛⎫⎛⎫=-=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭245.07kPa ,满足要求。
基底最大压力:,max 62189.39355.560.0211(1)294.6493k K KK e F G P Al ++⨯⎛⎫=+=⨯-= ⎪⎝⎭<1.2a f =434.4kPa,max ,min294.64270.89282.77kPa 362kPa 22k k a P P f ++==<=,满足要求。
最后确定该柱基础尺寸为:l =3m ,b =3m 。
2.基础底面抗冲切验算图12.1 独立基础平面、剖面图在基底上净反力(即不考虑k G 的作用),产生的剪力作用下,基础可能发生冲切破坏,破坏面为大致沿o45方向的锥形截面。
破坏原因主要是由于混凝土斜截面上的主拉应力超过了混凝土抗拉强度而引起的斜拉破坏。
为了防止冲切破坏的发生,应进行抗冲切承载力验算,公式如下:00.7l hp t m F f a h β≤hp β-受冲切承载力截面高度影响系数,当800hp h β≤时,取 1.0;2000h ≥当时,hp β 取0.9;其间按线性内差法取。
t f -混凝土轴心抗拉强度设计值; 0h -基础冲切破坏锥形的有效高度;m a -基础冲切破坏锥体最不利一侧计算长度,()/2m t b a a a =+l F -相应于荷载效应基本组合时作用在l A 上的地基净反力设计值,l n l F p A =;l A -冲切验算时取用的部分基底面积。
基底净反力计算:2729.14 1.297.892846.61N =+⨯=kN 545.21kN M = 基础边缘处的最大和最小净反力计算:223334.5m 66lb W ⨯===,max 2846.61545.21437.45kPa 33 4.5s N M P bl W =+=+=⨯ ,min2846.61545.21195.13kPa 33 4.5s N M P bl W =-=-=⨯ Ⅰ-Ⅰ截面抗冲切验算:0.6m t c a a ==,0.6m c b =;基础高度1200mm ,基础三阶,每阶高分别为400mm ,400mm ,400mm 。
Ⅰ-Ⅰ台阶有效高度0h =1200-50=1150mm ;020.62 1.15 2.9m b t a a h =+=+⨯=<b =3.0m ,取b a =2.9m ,则0.6 2.9 1.75m 22t b m a a a ++===; 因偏心受压,所以冲切力为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=200max ,)22()22(h b b b h a l P F c c s l =437.45 1.153 1.1564.52kN 2222⨯--⨯---=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦抗冲切力:00.70.70.97 1.57 1.7511502145.39kN 64.52h t m l f a h F β=⨯⨯⨯⨯=>=kN故Ⅰ-Ⅰ截面满足要求。
Ⅱ-Ⅱ截面抗冲切验算:1.4m t c a a ==,Ⅱ-Ⅱ台阶有效高度080050750mm h =-=;02 1.420.75 2.9b c a a h m =+=+⨯=<b =3.0m ,取b a = 2.9m ,则1.42.92.15m 22t b m a a a ++===; 因偏心受压,所以冲切力为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=2011011max ,)22()22(h b b b h a l P F s l =23 1.4 3.0 1.4437.450.7530.7564.52kN 2222⎡⎤⎛⎫⎛⎫⨯--⨯---=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦抗冲切力:00.70.7 1.0 1.57 2.157501772.14kN 64.52kN hp t m l f a h F β=⨯⨯⨯⨯=>=故Ⅱ-Ⅱ截面满足要求。
Ⅲ-Ⅲ截面抗冲切验算:2 2.2m t a b ==,2 2.2m a =,Ⅲ-Ⅲ台阶有效高度040050350mm h =-=;02 2.220.35 2.9m 3.0m b t a a h =+=+⨯=<,取b a = 2.9m ,则2.2 2.92.55m 22t b m a a a ++===; 因偏心受压,所以冲切力为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=2022022max ,)22()22(h b b b h a l P F s l =437.450.3530.3564.52kN 2222⨯--⨯---=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦抗冲切力:00.70.7 1.0 1.57 2.55350980.86kN 64.52kN hp t m l f a h F β=⨯⨯⨯⨯=>=,故Ⅲ-Ⅲ截面满足要求。
3.基础配筋计算选用HRB335钢筋,y f =3002N /mma .Ⅰ-Ⅰ截面(柱边)柱边净反力:)(22min ,max ,min ,1,n n cn n P P la l P P -++= =()30.6195.13437.45195.13340.52kPa 23++-=⨯ 悬臂部分净反力平均值:()(),max ,111437.45340.52388.99kPa 22S s P P +=⨯+= 1M =)2())(2(24121,max ,c c n n b b a l P P +-+ =()()21388.9930.6230.6616.16kN m 24⨯⨯-⨯⨯+=⋅ 621,10616.16102834mm 0.90.93001150s y M A f h ⨯===⨯⨯b. Ⅱ-Ⅱ截面(变阶处)柱边净反力:)(22min ,max ,1min ,2,n n n n P P la l P P -++= =()3 1.4195.13437.45195.13372.83kPa 23++-=⨯ 2M =)2())(2(2411212,max ,b b a l P P n n +-+ =()()21437.45372.83()3 1.423 1.4319.79kN m 242+⨯⨯-⨯⨯+=⋅621,20319.79102256mm 0.90.9300750s y M A f h ⨯===⨯⨯c .Ⅲ-Ⅲ截面(变阶处) 柱边净反力:)(22min ,max ,2min ,2,n n n n P P la l P P -++= =()3 2.2195.13437.45195.13405.14kPa 23++-=⨯ 3M =)2())(2(2412223,max ,b b a l P P n n +-+ =()()21437.45372.83()3 2.223 2.292.12kN m 242+⨯⨯-⨯⨯+=⋅ 63,3092.12101392.60.90.9300350S t M A f h ⨯===⨯⨯ mm 2由上述过程可知A 1,S >A 2,s >A 3,s , 应按A 1,s 进行配筋 按每米配筋,实际配筋16200,A S =1005mm 2。