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'沈阳建筑大学毕业设计沈阳建筑大学毕业设计说明书毕业设计题目沈阳东立地产办公楼设计学院专业班级土木工程学院土木10-09班学生姓名性别男指导教师职称教授2014年6月13日摘要ii
沈阳建筑大学毕业设计本设计为沈阳东立地产办公楼,占地面积约1031.24平方米,建筑面积5265.2平方米。本建筑为五层,总高度19.65米,室内外高差为0.45米,女儿墙高0.9米。建筑采用“L”形,总长度为52.0米,总宽度为27.1米。建筑立面规整,采用外墙瓷砖,女儿墙用混凝土浇筑,其余内外墙均采用混凝土空心砌块砌筑。除建筑入口门为玻璃门外,其余均采用实木门,窗为塑钢窗。本工程结构形式为钢筋混凝土现浇框架结构,框架柱混凝土强度等级为C30,首层柱子截面550×550mm,其他层500×500mm,框架梁混凝土强度等级为C30,纵向框架梁截面为300600mm,横向框架梁截面为300600mm和300400mm。建筑地点地质条件良好,采用柱下独立基础,基础埋深为1.80m,混凝土强度为C30。本设计严格遵守我国现行规范和有关规定,计算中包括荷载汇集,地震作用,风荷载,内力组合,楼板设计,基础设计,楼梯设计等。其中水平地震作用的计算的方法采用底部剪力法,采用修正后的反弯点法(D值法)确定柱子的反弯点和内力。计算竖向荷载作用时采用弯矩的二次分配的方法。关键词:毕业设计;办公楼;框架梁;柱下独立基础;钢筋混凝土ii
沈阳建筑大学毕业设计AbstractThenameofthisgraduationdesignistheShenyangDonglirealestateofficebuilding.Thisbuildingcoversareaof1031.24squaremeters,whichownfivefloors.Thetotalbuildingareasare5256.2squaremeters,andthetotalheightis19.65m,indoorsandoutsideheightis0.45m,parapetsare0.9mheight.Theshapeofthebuildingplanis“L”,thetotallengthis52.0m,andtotalwidthis27.1m.Thedesignisformula.Useceramictiletotheoutsidewall,usecast-in-placeconcretetobuildtheparpets,useconcretehollowblocktoallthewall.Thefrontdoorusesglassdoorandtheotherschoosesolidwooddoors.Thewindowschooseplastic--steelwindows.Thestructuralformofthecivilengineeringisreinforcedconcretecastingframe.ThestrengthgradeoftheframecolumnsareC30,thecrosssectionsofthefirstcolumnsare550×550mm,theothersare500×550mm.ThestrengthgradeoftheframebeamsareC30,thecrosssectionsoftheverticalbeamsare300600mmandthecrosssectionsofthetransversebeamsare300600mmand300300mm.Thesoilconditionofthebuildingsiteisgood,soitusesundercolumnindependentfoundationwiththeconcreteofC30.Thisdesignobservesthepresentcodeandrelatedregulationsstrictlyofourcountry.Thecomputationincludeloadcollect、earthquakeprocess、windloadprocess、internalforcecomposition、floordesign、foundationdesignandstaircasedesign.Thecomputationmethodofhorizontalearthquakefunctionusesthebaseshearingforce,whileusesthepointofinflectionlaw(Dvaluelaw)toaskthepillarthepointofinflection.Theverticalloadfunctionusesthebendingmomenttwotimesassignsmethod.Keywords:graduationproject;buildingofoffice;framedgirder;undercolumnindependentfoundation;reinforcedconcreteiii
沈阳建筑大学毕业设计目录第一章方案论述11.1建筑设计论述11.2结构设计论述5第二章结构方案设计92.1设计总说明92.1.1设计依据92.1.2设计资料92.1.3材料选用102.2结构平面布置及计算简图102.2.1估算梁柱截面尺寸102.2.2结构平面布置112.2.3计算简图12第三章重力荷载代表值计算143.1恒载143.2活载153.3重力荷载代表值计算153.3.1163.3.2173.3.3183.3.418第四章水平地震作用下框架内力分析204.1层间侧移刚度计算204.1.1梁线刚度计算204.1.2柱线刚度计算204.1.3柱的抗侧移刚度D21I
沈阳建筑大学毕业设计4.2水平地震作用计算224.2.1框架自振周期计算224.2.2水平地震作用及楼层剪力计算224.3水平地震作用下结构弹性变形验算244.4水平地震作用下内力计算254.4.1柱端弯矩及剪力计算254.4.2梁端弯矩计算274.4.3梁端剪力和柱轴力计算284.4.4水平地震作用下框架内力图28第五章风荷载作用下框架内力分析315.1水平风荷载计算315.2风荷载作用下结构弹性变形验算325.3风荷载作用下内力计算325.3.1柱端弯矩及剪力计算325.3.2梁端弯矩计算345.3.3梁端剪力和柱轴力计算345.3.4风荷载作用下框架内力图34第六章竖向荷载作用下框架内力分析376.1竖向荷载计算376.1.1荷载传递路线376.1.2恒载386.1.3活载386.1.4框架内力计算简图386.2梁固端弯矩及分配系数计算396.2.1梁固端弯矩396.2.1.1恒载396.2.1.2活载40II
沈阳建筑大学毕业设计6.2.2内力分配系数计算416.3弯矩二次分配法426.3.1恒载作用下弯矩分配426.3.2活载作用下弯矩分配436.4弯矩调幅456.4.1恒载作用下弯矩456.4.2活载作用下弯矩466.5梁端剪力计算486.5.1恒载作用下梁端剪力486.5.2活载作用下梁端剪力486.6柱轴力和剪力计算496.6.1恒载作用下柱轴力和剪力496.6.2活载作用下柱轴力和剪力51第七章内力组合537.1框架梁内力组合547.1.1组合前弯矩的调整547.1.2框架梁内力组合(过程见表)597.2框架柱内力组合687.2.1无地震作用时的组合687.2.2有地震作用时的组合697.2.3框架柱组合过程(见表)69第八章框架结构梁柱配筋计算768.1框架梁配筋计算768.1.1设计资料768.1.2梁正截面受弯承载力计算768.1.3梁斜截面受剪承载力计算848.2框架柱配筋计算89III
沈阳建筑大学毕业设计8.2.1设计资料898.2.2框架柱端弯矩和剪力设计值调整898.2.3框架柱正截面受压承载力计算918.2.4框架柱斜截面受剪承载力计算95第九章现浇板配筋计算999.1板分类及荷载计算999.2设计资料999.3弯矩计算99第十章现浇板式楼梯设计10410.1设计资料10410.2梯段板设计10410.3平台板设计10510.4平台梁(TL-1)设计10610.5平台柱(TZ-1)设计108第十一章基础设计10911.1设计资料10911.2确定基础底面尺寸10911.3地基承载力验算11011.3.1边柱11011.3.2中柱11111.4基础抗冲切验算11311.4.1边柱11311.4.2中柱11511.5基础底面配筋计算11711.5.1边柱11711.5.2中柱11811.6基础梁配筋计算120IV
沈阳建筑大学毕业设计11.6.1横向基础梁配筋计算12011.6.1纵向基础梁配筋计算121第十二章 施工组织设计12412.1编制依据及原则12412.1.1编制依据12412.1.2编制原则12412.2 工程概况及施工特点12412.2.1工程概况12412.2.2主要项目工程量12512.2.3施工条件12612.3 施工方案12612.3.1 施工程序及流向12612.3.2 施工顺序12712.3.3 主要项目施工方法及施工机械12712.4施工进度计划14712.5 施工准备工作计划14712.6 资源供应计划14812.7 施工平面布置14812.8 施工技术组织措施14812.8.1 工程质量保证措施14812.8.2 安全文明施工保证措施14912.9 保修及定期维修服务措施150第十三章 技术经济分析151第十四章电算内容15214.1PKPM介绍15214.2电算数据153第十五章 结论170V
沈阳建筑大学毕业设计参考文献171谢辞172附录一1附录二20VI
沈阳建筑大学毕业设计第一章方案论述沈阳东立地产办公楼1.1建筑设计论述本工程为沈阳东立地产办公楼,位于沈阳市浑南新区。本工程占地面积约1031.24㎡,建筑面积5256.2㎡。建筑主体为五层现浇钢筋混凝土框架结构。总高度19.65m,室内外高差为0.45m,女儿墙高0.9m,为现浇钢筋混凝土。建筑总长度为52.0m,总宽度为27.1m。建筑平面设计如图1-1所示,建筑立面规整,外观简洁大方,内部布置合理。设计依据2014届毕业设计任务书,遵照国家规定的现行各种设计规范、建筑设计资料集、建筑结构构造资料集等相关资料。图1-1建筑平面设计图(1)各种房间的布局,在功能、人流、交通等方面的考虑及处理;根据本办公建筑的使用性质、建设规模与标准,确定各类用房,主要包括普通办公室、经理办公室、会议室、资料室、休息室、食堂及卫生间等。根据房间使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深,合理确定建筑平面。房间沿走道两侧布置,走道净宽2.5m(规范规定走道长度大于40m,双面布房时,走道最小净宽为1.8m)。建筑首层中间位置设置大厅,大厅设两部电梯,三部楼梯较好的保证了人流疏散问题,中间的连廊巧妙的将建筑的两部分连为一体(如图1-1所示),这样设计使各个房间与水平垂直交通联系紧密,方便合理。普通办公室及经理办公室合1
沈阳建筑大学毕业设计理分布在各楼层,会议室和休息室1~5层每层设一间,顶层设视频会议室、接待休息室以及食堂。各个房间均为矩形,长宽比均不超过2:1。卫生间一般情况每400㎡一个男厕位、一个便斗及1个女厕位,洗手盆可根据厕位4:1或3:1来定,综合考虑每一卫生间设置4个男厕位、4个便斗、4个女厕位及两个公共洗手盆。规范规定五层及五层以上办公建筑应设电梯,按办公建筑面积每5000㎡至少设置1台,综合考虑设置2台1吨客梯,井道尺寸2400mm×2400mm。(2)房间面积、高度(层高)及采光通风方面的说明;本建筑有多种开间、进深形式的房间,分别是6.6m×6.6m(普通办公室、休息室)、9.9m×6.6m(会议室),6.6m×3.3m(部门经理办公室、资料室、设备间)等等。考虑到首层大厅高度及需要布置设备管线,首层层高取3.9m,标准层层高取3.6m(规范规定二类办公建筑净高不小于2.60m,走道净高不小于2.20m)。外墙窗上口直接和梁底相接,这样做可以不必设置窗过梁,既减少了施工上的麻烦,又解决了建筑采光问题,办公室、会议室、休息室等各种功能用房的房间窗地比都不小于1∶6,满足规范要求。同时本办公楼的外墙开窗面积适中,能保证良好的通风效果。(3)出入口的考虑;本建筑设置了三个出入口,分别是正门、北立面侧门及西立面侧门,正门口设3步(踏步宽300mm,踏步高150mm)台阶,正门设于建筑内部,设置为双侧门,以满足沈阳冬天天气寒冷的保温条件。所有出入口处的雨棚,均为厂家订购,实用美观。(4)防火及安全等措施;本建筑设计了三部楼梯,与门厅邻近,到最远端房间的距离不大于22m,建筑设置三个出入口。另外,所有门洞口(除卫生间)宽度均不小于1.0m,高度均不小于2.1m,楼梯梯段净宽1.6m,走道净宽2.5m,均满足安全疏散要求。(5)立面装饰材料作法及颜色的选用;本建筑的外立面充分考虑了采光、美观、经济方面的因素,外墙采用10厚岩棉夹芯复合板保温,贴淡黄色及白色外墙墙瓷砖。外立面开窗面积适中,即满足通风采光要求,又起到较好的保温效果。建筑立面规整,简洁大方。(6)关于建筑构造说明;Ø屋面:二级防水,女儿墙和保温层间留50毫米缝隙,内添岩棉条以避免保温层变形对女儿墙产生水平推力,排水坡度2%。177
沈阳建筑大学毕业设计20厚1:3水泥砂浆找平层40厚SBS卷材防水两道20厚1:3水泥砂浆找平层80厚岩棉夹芯复合板保温层20厚1:3水泥砂浆找平层最薄处30厚水泥焦渣找坡(i=2%)120厚钢筋混凝土板Ø楼面水磨石地面20厚1:3水泥砂浆找平层120厚钢筋混凝土板Ø地面水磨石地面20厚1:3水泥砂浆找平层60厚炉渣垫层素土夯实Ø卫生间面砖地面20厚1:3水泥砂浆找平层防水剂(2道)15厚水泥砂浆找平120厚钢筋混凝土板Ø室外台阶花岗石条石30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层100厚现浇钢筋混凝土板300厚中粗砂垫层Ø墙体:177
沈阳建筑大学毕业设计外墙20厚外墙瓷砖30厚1:3水泥砂浆抹灰100厚岩棉夹芯复合板保温层300厚混凝土空心小砌块Mb7.5水泥砂浆砌筑20厚混合砂浆抹面内墙20厚混合砂浆抹面200厚混凝土空心小砌块Mb7.5混合砂浆砌筑20厚混合砂浆抹面(7)本建筑设计的主要特点以上的方案充分考虑到建筑的适用、安全、经济和美观。首先从建筑功能方面考虑。任何建筑物都是人们为了一定的目的、满足某种具体的适用要求而建造的,因此就要各具特点、因地制宜、因时制宜。本办公楼设计充分考虑到了这一点,对建筑的保温、隔热、隔声等问题都有所考虑。比如在保温的问题中,充分考虑到沈阳的气候条件,本办公楼外墙采用300厚混凝土空心砌块,另外又外挂100厚钢丝网岩棉夹芯复合板(GY板),保证建筑的冬季保温;在隔热问题中,主要是外立面采用散热好的装饰材料;在隔声问题中,本办公楼内墙均采用200厚混凝土空心砌块。从物质技术条件方面考虑。物质技术条件是实现建筑的物质基础和技术手段,是建筑物由图纸付诸实施的根本保证。在一定程度上,物质技术条件决定了建筑方案和结构方案的选择。本办公楼设计考虑到物质市场供给和现有施工技术问题,比如:从物质供给角度说,本设计采用的C15、C30等混凝土,HRB335、HRB400等钢材都是市场上比较普遍的建材产品,完全具备了物质基础;从技术角度说,保温岩棉板等技术已经比较成熟,现浇钢筋混凝土施工工艺生产效率也已经相当高,技术方面不存在问题。因此物质技术条件是非常充分的。177
沈阳建筑大学毕业设计从环境问题考虑。环境问题主要考虑建筑与环境的融合,我国幅员辽阔,各地气候差别悬殊,建筑设计必须要同各地的特点相适应。沈阳属于寒冷地区,建筑设计应该满足保温、防冻、防止冷风渗透等要求,平面形式采用有利于保温防寒的集中式布置,与墙外窗的大小、层数及墙体材料厚都受到限制。因此本办公楼采用岩棉夹芯复合板保温屋面和墙面,整个建筑平面形式也相对集中。从经济条件方面考虑。基本建设的投资相当大,建造一栋建筑物需要耗费大量的人力、物力和财力,因此经济因素始终是影响建筑设计的重要因素。一味的追求高标准、高质量、立体美,建筑的成本将会让设计变成纸上谈兵,无法实现;然而为了降低成本而降低建筑标准、失去建筑的审美价值和质量要求也是不合适的。因此建筑设计应根据建筑物的等级与国家制定的相应经济指标及建造者本身的经济能力来进行。本建筑在经济性问题上,严格按照这一标准合理选用建筑方案和建筑材料,选择现浇钢筋混凝土框架结构本身都是建筑结构和建筑材料上的一种经济。从总体规划角度考虑。总平面的布置应考虑到周围的环境和绿化,街道的走向,办公楼主体应该有较好的朝向,以满足采光和通风条件,并能够与周围已建好的建筑物相协调。分析各种方案的优缺点,最终确定了合理的总平面布置方案,将“L”形办公楼很好的融入拟建场地中。从审美的角度考虑。建筑不仅仅供人们使用,它又具有一定的欣赏价值,追求建筑美观的水准是随着人们经济水平的提高而提高的。框架结构由于外墙不承重,可以开大窗或带形窗,外部形象就显得开敞、轻巧;而不同于砖混结构,立面开窗受到严格限制,外部形象显得厚重。以上就是本办公楼建筑设计方案论述,可以说本办公楼设计充分考虑了建筑设计的基本要求和毕业设计任务书中的要求,从适用、安全、经济、美观的角度出发确定了建筑设计的整体框架和细部构造,是合理的建筑方案。1.2结构设计论述本次结构设计内容中主要包括:结构形式和基础形式选择、荷载汇集、水平和竖向作用计算、结构内力分析以及结构配筋计算。选择合理的抗侧力结构体系,进行合理的结构或构件布置,使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能,是结构设计的关键。同时还需综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体系包括砖混结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。经综合考虑,本设计决定采用框架结构体系。177
沈阳建筑大学毕业设计框架结构体系由梁柱连接而成,其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点,可以形成较大的使用空间,易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期长,地震反应较小,经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构抗侧刚度较小,在地震作用下侧向位移较大。本工程抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g。框架抗震等级为三级,结构重要性系数1.0,建筑物设计使用年限50年。首层柱截面尺寸550mm×550mm,2-5层柱截面尺寸500mm×500mm;框架梁高度取跨度的1/8~1/14,梁宽取梁高的1/2~1/3,主梁截面尺寸定为300mm×600mm,B-C轴间主梁截面尺寸300×400,次梁截面尺寸定为250mm×450mm,具体估算方法见正文2.2.1。墙体采用混凝土空心小砌块,Mb7.5砂浆砌筑,外墙300厚,内墙200厚。混凝土强度等级:柱采用C30,梁、板、基础、女儿墙、楼梯采用C30,基础垫层采用C15。钢筋等级:梁柱纵向受力筋,柱箍筋、基础底板、现浇板、楼梯等受力筋采用HRB400;构造钢筋、梁箍筋等采用HRB335。屋面为不上人屋面。本建筑为商业办公楼,房间布局较为整齐规则,横向采用四柱三跨形式,各横向框架之间间距6.6m、3.0m、6.6m,柱网布置形式详见结构平面图。一般情况下,框架结构是一个空间受力体系。为方便起见,常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的扭转作用,将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析计算。由于通常横向框架的间距相同,作用于各横向框架上的荷载相同,框架的抗侧刚度相同,多层框架中结构的横向刚度大于纵向刚度,为保证结构的承载力,结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可。本设计取轴线④框架进行结构计算。确定结构计算简图后,计算各层重力荷载代表值。接下来分别进行水平地震作用下框架内力分析,风荷载作用下框架内力分析,竖向荷载作用下框架内力分析,最后进行内力组合。水平地震作用下框架内力分析:计算层间侧移刚度→顶点位移法计算框架自振周期→底部剪力法计算水平地震作用→水平地震作用下结构弹性变形验算→水平地震作用下内力计算(D值法求反弯点高度,进而求得柱端弯矩、梁端弯矩)。风荷载作用下框架内力分析:集中风荷载计算→风荷载作用下结构弹性变形验算→风荷载作用下内力计算(D值法求反弯点高度,进而求得柱端弯矩、梁端弯矩)。竖向荷载作用下框架内力分析:确定荷载传递路线→177
沈阳建筑大学毕业设计弯矩二次分配法分别计算恒载和活载作用下的梁端、柱端弯矩→对竖向荷载作用下梁端弯矩进行塑性调幅→求得梁端剪力、柱轴力和剪力。内力组合:梁内力控制截面取梁端支座边缘截面及跨中截面,柱内力控制截面取柱上、下端截面。梁内力组合分别取梁端最大负弯矩、梁端最大正弯矩、跨中最大正弯矩、梁端最大剪力;柱内力组合分别取柱端最大弯矩、柱端最大轴力、柱端最小轴力。梁(柱)配筋计算需要计算正截面受弯(受压)承载力及斜截面受剪承载力,抗震设计时,应根据“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的原则,对柱端弯矩及梁柱端剪力进行调整。框架柱采用对称配筋。梁柱端箍筋加密设计参照《11G101-1图集》。现浇板配筋计算采用弹性理论计算标准层双向板。本次设计采用的楼梯形式为板式楼梯,需要设计的内容包括:梯段板、平台板、梯梁、梯柱。楼梯设计为双跑楼梯,板式楼梯的梯段斜板支撑于上下平台梁上。斜板的受力钢筋沿板长方向布置,在每个踏步下应配置一根分布钢筋。平台板的计算一般作为单向板,平台梁承受由平台板传来的均部荷载及斜板传来的均布荷载,可按单跨简支梁计算,梯柱可按构造配筋。基础形式选择从经济技术这个角度考虑。基础可以分为深基础和浅基础。考虑到本建筑自重较小,地质条件良好,从技术需要的角度考虑选择天然地基上的浅基础。浅基础又分成无筋扩展基础、扩展基础、柱下十字交叉基础、筏板基础。显然,采用柱下十字交叉基础和筏板基础是一种浪费;而无筋扩展基础是刚性基础,所选材料抗压强度大但抗拉和抗弯强度很低,设计时要求一定的刚性角,以免基础被拉坏,所以基础相对较高,基坑深度加大,基底压力增加,也不利于抗震;扩展基础包括柱下钢筋混凝土单独基础、墙下钢筋混凝土单独基础、柱下钢筋混凝土条形基础、墙下钢筋混凝土条形基础。柱下单独基础是最常用、最经济的一种类型,它用于柱距4—12米,荷载不大且均匀、场地均匀、对不均匀沉降有一定适应能力的结构;钢筋混凝土条形基础用于处理地基软弱而荷载又较大时的工程问题。因此综合各种因素本次结构设计选择了柱下钢筋混凝土独立基础。177
沈阳建筑大学毕业设计本建筑地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层,且是不超过八层、高度在25米以下的一般民用框架房屋,根据《建筑抗震设计规范》可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算,只考虑无震情况下的地基承载力验算、基础抗冲切验算、基础配筋计算。本次设计基础埋深1.80m,基础高度800mm,持力层为中砂,基础进持力层300mm,其下无软弱层。设计的内容和一般步骤:选择基础的埋深及高度→确定地基土承载力→确定基础底面尺寸→地基承载力验算→基础抗冲切验算→基础底面配筋计算→基础梁配筋计算。本次结构设计采用抗震设计,严格按照《混凝土结构设计规范》《建筑抗震设计规范》《建筑荷载设计规范》《建筑地基基础设计规范》《11G101图集》等国家规范进行结构设计,结构方案合理,设计符合要求。第二章结构方案设计177
沈阳建筑大学毕业设计2.1设计总说明2.1.1设计依据(1)土木工程专业2014届毕业设计任务书;(2)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010;(3)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;(4)《建筑结构荷载规范》GB50009-2012;(5)《混凝土结构设计规范》GB50011-2010;(6)国家规定的现行相关设计规范。2.1.2设计资料(1)本工程位于辽宁省沈阳市浑南新区,为沈阳东立地产办公楼,总建筑面积5256.2㎡,建筑层数为5层,室内外高差0.45m,室内设计标高±0.000。(2)结构形式采用现浇钢筋混凝土框架结构,基础形式为独立基础。(3)抗震设防类别为丙类,抗震设防基本烈度为7度,设计基本地震加速度值0.1g,设计地震分组为第一组,框架抗震等级为三级,结构重要性系数1.0,建筑物设计使用年限50年。(4)气象条件:沈阳地区基本风压0.55KN/m2,基本雪压0.50KN/m2。(5)工程地质资料:表2-1地质条件表序号岩土分类厚度范围(m)土层深度(m)地基承载力(kpa)桩端阻力(kpa)桩周摩擦力(kpa)1杂填土0.0-0.50.52粉土0.5—1.51.0120103中砂1.5-2.51.0240254砾砂2.5-6.54.0300240030177
沈阳建筑大学毕业设计5圆砾6.5—12.56.0500350060注:①地下水未见,表中给定土层深度由自然地坪算起。②建筑场地所在地区的标准冻深(天然地面以下)1.2m。③结构环境类别为二b类(基础部分)和一类(其余部分),地面粗糙度为B类。④建筑场地类别为Ⅱ类,场地土的特征周期为0.35s,无不良地质现象。2.1.3材料选用混凝土空心小砌块,Mb7.5砂浆砌筑;混凝土:柱C30;梁、板、基础、女儿墙、楼梯C30;基础垫层C15;钢筋:构造钢筋、箍筋等采用HRB335级;梁、柱、基础底板、现浇板、楼梯等受力筋采用HRB400级。2.2结构平面布置及计算简图2.2.1估算梁柱截面尺寸(1)框架梁梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽为1/2~1/3梁高。①横向框架梁横向框架梁跨度分别为6600mm、3000mm,AB跨、CE跨,跨长6600mm,取h=600mm,b=300mm,BC跨,跨长3000mm,取h=400mm,b=300mm。②纵向框架梁纵向框架梁最大跨度为6600mm,取h=600mm,b=300mm。(2)次梁梁高为跨度的1/12~1/18,梁宽为1/2~1/3梁高。次梁跨度为6600mm,取h=450mm,b=250mm。个别次梁截面有变化,详见结构施工图。(3)估算柱截面(因为中柱最大所以取中柱)柱内力组合后的轴压力设计值:177
沈阳建筑大学毕业设计2-1注:——考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3,等跨中柱取1.2,不等跨中柱取1.25;——验算截面以上的楼层层数;——折算在单位面积上的重力荷载代表值,近似取(12~15)KN/m2;——按简支状态计算的柱的负载面积。该框架结构抗震等级为三级,其轴压比限制n为0.85,C30混凝土=14.3N/mm2,2-2底层柱截面取550mm×550mm,2~5层柱截面取500mm×500mm。2.2.2结构平面布置177
沈阳建筑大学毕业设计图2-1结构平面布置图2.2.3计算简图结构设计时,一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析,本设计取左侧部分轴线④框架进行结构计算。结构底部截面取室外地坪以下0.5m,即=3.9+0.45+0.5=4.85m。如图2-2所示。177
沈阳建筑大学毕业设计图2-2计算简图177
沈阳建筑大学毕业设计第三章重力荷载代表值计算3.1恒载(1)屋面:20厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.40KN/m24厚SBS卷材防水0.3KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.40KN/m2100厚岩棉夹芯复合板保温层1.1KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.40KN/m2最薄处30厚水泥焦渣找坡(平均100厚)10×0.1=1.0KN/m2120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.0KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.25KN/m2合计:6.85KN/m2(2)楼面:水磨石地面0.65KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.40KN/m2120厚钢筋混凝土结构层25×0.12=3.00KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.25KN/m2 合计:4.3KN/m2(3)梁自重:主梁一(300mm×600mm)自重:0.30×(0.6-0.12)×25=3.6KN/m主梁二(300mm×400mm)自重:0.30×(0.4-0.12)×25=2.1KN/m次梁(250mm×450mm)自重:0.25×(0.45-0.12)×25=2.06KN/m(4)柱自重:考虑到柱子抹灰,取柱子自重27KN/m3。底层柱(550mm×550mm)自重:0.55×0.55×27=8.17KN/m2-5层柱(500mm×500mm)自重:0.5×0.5×27=6.75KN/m(5)墙自重:177
沈阳建筑大学毕业设计外墙:300厚混凝土空心小砌块11.8×0.3=3.54KN/m2100厚岩棉板保温1.1KN/m2外墙面外抹灰30厚水泥砂浆20×0.03=0.6KN/m2外墙面内抹灰20厚混合砂浆17×0.02=0.34KN/m220厚外墙瓷砖17.8×0.02=0.356KN/m2合计:5.98KN/m2内墙:200厚混凝土空心小砌块11.8×0.2=2.36KN/m220厚混合砂浆抹面17×0.02×2=0.34KN/m2×2=0.68KN/m2合计:3.04KN/m2(6)门窗自重:门:均按木门取0.2KN/m2窗:0.4KN/m2(7)雨蓬:2.6KN/m2。3.2活载(1)屋面:屋面活荷载(不上人)0.5KN/m2屋面雪荷载标准值=1.0×0.5=0.5KN/m2(式中:为屋面积雪分布系数,取=1,为基本雪压,沈阳地区=0.5KN/m2)(2)楼面:楼面活荷载标准值(办公部分)2.0KN/m2走廊,门厅,卫生间、食堂活荷载标准值2.5KN/m2因此,为安全起见,取楼面活荷载2.5KN/m2。3.3重力荷载代表值计算177
沈阳建筑大学毕业设计计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。雪荷载组合值系数0.5,楼面活荷载组合值系数0.5,屋面活荷载不计入。(因⑥-⑦轴间设变形缝,因此只计算建筑左侧部分)3.3.1女儿墙:现浇钢筋混凝土,高度0.9m,厚度0.2m。25×0.9×0.2×(6.6×2+3+0.35×2+6.6×5+0.35×2)×2=25×0.9×0.20×50.6×2=455.4KN每层建筑面积569.53m2屋面自重:6.85×569.53=3901.28KN楼面主梁自重:3.6×(6.6×5×4+6.6×2×6+2.5×2-0.5×32)+2.1×2.5×4=741.72KN楼面次梁自重:2.06×(6.6-0.15×2)×10+2.06×(6.6-0.15×2-0.3)=142.14KN柱自重:6.75×(3.6/2×24)=291.6KN五层上半层:外墙:5.98×[外墙中心线周长×(层高/2-梁高600)-外墙门窗面积(上半层)]=5.98×[(6.6×10+6.6×4+3.0+0.1×4-0.5×11)×(3.6/2-0.6)-(1.8×1.2×19)]=5.98×(90.3×1.2-41.04)=402.57KN内墙:3.04×[内墙长度×(层高/2-梁高)-内墙门窗面积(上半层)]=3.04×[(6.6×16-0.5×16)×(3.6/2-0.6)+(6.6×5-0.35)×(3.6/2-0.45)-(0.9×0.3×6+1.2×0.3×5+1.8×0.3×5+0.9×0.3×2+1.2×0.3)]=3.04×(161.2-6.84)=469.25KN门:0.2×6.84=1.37KN窗:0.4×41.04=16.42KN五层上半层恒载:∑恒=3901.28+741.72+142.14+291.6+402.57+469.25+1.37+16.42=5966.35KN177
沈阳建筑大学毕业设计屋面雪载:∑雪=0.5×569.53=284.77KN=∑恒+0.5∑雪=5966.35+0.5×284.77=6108.87KN3.3.2楼面自重:4.3×569.53=2448.98KN四层主梁自重:3.6×(6.6×5×4+6.6×2×6+2.5×2-0.5×32)+2.1×2.5×4=741.72KN四层次梁自重:2.06×(6.6-0.15×2)×10+2.06×(6.6-0.15×2-0.3)=142.14KN柱自重:6.75×3.6×24=583.2KN五层下半层:外墙:5.98×[(外墙中心线周长×层高/2)-外墙门窗面积(下半层)]=5.98×[(6.6×10+6.6×4+3.0+0.1×4-0.5×11)×(3.6/2)-(1.8×0.9×19+1.8×1.4×2)]=5.98×(162.54-35.82)=757.79KN内墙:3.04×[(内墙长度×层高/2)-内墙门窗面积(下半层)]=3.04×[(6.6×16-0.5×16+6.6×5-0.35)×(3.6/2)-(0.9×1.8×6+1.2×1.8×5+1.8×1.8×5+0.9×1.8×2+1.2×1.8)]=3.04×(130.25×1.8-41.04)=587.97KN门:0.2×41.04=8.21KN窗:0.4×35.82=14.33KN二、三、四层上半层:标准层主梁:741.72KN标准层次梁:142.14+2.06×(6.6-0.15×2)=155.12KN外墙:5.98×[90.3×1.2-41.04]=402.57KN内墙:3.04×[6.6×16-0.5×16)×(3.6/2-0.6)+(6.6×6-0.35)×(3.6/2-0.45)-(0.9×0.3×6+1.2×0.3×6+1.8×0.3×4+0.9×0.3×2+1.2177
沈阳建筑大学毕业设计×0.3+1.2×0.3)]=3.04×(170.11-7.2)=495.25KN门:0.2×7.2=1.44KN窗:0.4×41.04=16.42KN五层下半层+四层上半层恒载:∑恒=2448.98+741.72+142.14+583.2+757.79+587.97+8.21+14.33+402.57+495.25+1.44+16.42=6200.02KN楼面活载:∑活=2.5×569.53=1423.83KN=∑恒+0.5∑活=6200.02+0.5×1423.83=6911.94KN3.3.3二、三、四层下半层:外墙:5.98×(162.54-35.82)=757.79KN内墙:3.04×[(6.6×16-0.5×16+6.6×6-0.35)×(3.6/2)-(0.9×1.8×6+1.2×1.8×6+1.8×1.8×4+0.9×1.8×2+1.2×1.8+1.2×1.8)]=3.04×(246.33×1.8-43.2)=1216.59KN门:0.2×43.2.=8.64KN窗:0.4×35.82=14.33KN四层下半层+三层上半层恒载:∑恒=757.79+1216.59+8.64+14.33+2448.9+741.72+155.12+402.57+495.25+1.44+16.42=6258.77KN=∑恒+0.5∑活=6258.77+0.5×1423.83=6970.69KN==6970.69KN3.3.4首层主梁=标准层主梁:741.72KN177
沈阳建筑大学毕业设计首层次梁=标准层次梁:155.12KN楼面自重:4.3×569.53=2448.98KN首层柱高4.85米柱:6.75×(3.6/2)×24+8.17×(4.85/2)×24=772KN首层上半层:外墙:5.98×[(6.6×10+6.6×4+3.0+0.1×4-0.55×11)×(2.45-0.6)-(1.8×1.85×18+1.8×0.65)]=5.98×(89.75×1.85-61.11)=627.47KN内墙:3.04×[(6.6×16-0.55×16)×(2.45-0.6)+(6.6×6-0.35)×(2.45-0.45)-(0.9×0.65×6+1.2×0.65×6+1.8×0.65×4+0.9×0.65×2+1.2×0.65+1.2×0.65)]=3.04×(257.58-15.6)=735.62KN门:0.2×(15.6+1.8×0.65)=3.35KN窗:0.4×(1.8×1.85×18)=23.98KN雨棚:0.1×1.5×3×26=11.7KN二层下半层+首层上半层恒载:∑恒=757.79+1216.59+8.64+14.33+741.72+155.12+2448.98+772+627.47+735.62+3.35+23.98+11.7=7517.29KN=∑恒+0.5∑活=7517.29+0.5×1423.83=8229.21KN综上:=6108.87KN=6911.94KN==6970.69KN=8229.21KN177
沈阳建筑大学毕业设计第四章水平地震作用下框架内力分析4.1层间侧移刚度计算4.1.1梁线刚度计算在计算梁线刚度时,宜考虑板作为梁的翼缘参加工作对梁刚度的贡献,当采用现浇整体式楼盖时,中框架梁,边框架梁,为框架梁矩形截面惯性矩,=,梁采用C30混凝土,=3×107KN/m2,梁线刚度(KN·m)。表4-1梁线刚度计算表部位截面b×h跨度(m)截面惯性矩I0(m4)边跨中跨折算惯性矩Ib(m4)梁线刚度Kb(KN·m)Ib(m4)Kb(KN·m)AB跨0.3×0.66.65.4×10-31.5×5.4×10-3=8.1×10-33×107×8.1×10-3/6.6=368182×5.4×10-3=0.01083×107×0.0108/6.6=49091BC跨0.3×0.43.01.6×10-31.5×1.6×10-3=2.4×10-33×107×2.4×10-3/3=240002×1.6×10-3=3.2×10-33×107×3.2×10-3/3=32000CE跨0.3×0.63.65.4×10-31.5×5.4×10-3=8.1×10-3368180.0108490914.1.2柱线刚度计算柱采用C30混凝土,=3.0×107KN/m2,首层柱截面550mm×550mm,2-4层柱截面500mm×500mm。底层柱:4-12~5层柱:4-2177
沈阳建筑大学毕业设计4.1.3柱的抗侧移刚度D一般层:4-34-44-5底层:4-64-74-8表4-2底层柱抗侧移刚度D值计算D值种类Kc(KN·m)∑Kb(KN·m)(KN·m)αH(m)D(KN/m)(KN/m)中框架中柱(8)47168810911.7190.5974.8514365309252边柱(8)47168490911.0410.5074.8512200边框架中柱(4)47168608181.2890.5444.8513090边柱(4)47168368180.7810.4614.8511093表4-32~5层柱抗侧移刚度D值计算D值种类Kc(KN·m)∑Kb(KN·m)(KN·m)αH(m)D(KN/m)(KN/m)中框架中柱(8)434031621821.8680.4833.619411385484边柱(8)43403981821.1310.3613.614508177
沈阳建筑大学毕业设计边框架中柱(4)434031216361.4010.4123.616557边柱(4)43403736360.8480.2983.611976注:∑D首/∑D2=309252/385484=0.80﹥0.7满足要求4.2水平地震作用计算4.2.1框架自振周期计算按顶点位移法计算,考虑填充墙对结构周期的影响,取周期折减系数,计算各楼层重力荷载水平作用于结构引起的侧移值,计算结果列于表4-3。表4-4横向框架顶点位移计算层数楼层重力荷载(KN)楼层剪力(KN)楼层侧移刚度(KN/m)层间侧移(m)楼层侧移(m)56108.876108.873854840.01580.285346911.9413020.813854840.03380.269536970.6919991.53854840.05190.235726970.6926962.193854840.07000.183818229.2135191.43092520.11380.1138顶点位移自振周期4-94.2.2水平地震作用及楼层剪力计算该建筑是高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,并以剪切变形为主(当房屋高宽比不大于4时)的规则框架结构,可采用底部剪力法计算多遇水平地震作用。沈阳地区设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,查得特征周期值177
沈阳建筑大学毕业设计,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.1g,多遇地震下查得水平地震影响系数最大值,建筑结构阻尼比,则,。(1)地震影响系数计算:4-10(2)底部剪力计算:4-11(3)顶部附加地震作用计算:因为T1=0.636s>1.4Tg=0.49s,故应考虑顶部附加地震作用。4-12(4)楼层剪力计算见表4-4。4-13为保证结构的基本安全性,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应满足:>(抗规5.2.5)4-14表4-5楼层剪力计算层数层高(m)Hi(m)Gi(KN)GiHi(KN·m)Fi(KN)Vi(KN)177
沈阳建筑大学毕业设计53.619.256108.87117595.75·0.288353.63+169.03=522.66522.6697.7443.615.656911.94108171.860.265325.39848.05208.3333.612.056970.6983996.810.205251.721099.77319.8623.68.456970.6958902.330.144176.821276.59431.4014.854.858229.2139911.670.098120.331396.92563.064.3水平地震作用下结构弹性变形验算表4-6弹性变形验算层数层间剪力Vi(KN)层间刚度(KN/m)层间位移楼层高度hi(m)弹性层间位移角5522.663854840.0013563.61/26554848.053854840.0022003.61/163631099.773854840.0028533.61/126221276.593854840.0033123.61/108711396.923092520.0045174.851/1061最大弹性层间位移角发生在第一层,1/1061﹤1/550,满足规范要求。177
沈阳建筑大学毕业设计图4-1横向水平地震作用及层间剪力4.4水平地震作用下内力计算D值法在反弯点法的基础上对柱的抗侧移刚度和反弯点高度进行修正,比较精确。将层间剪力分配到该层的各个柱子,即求出柱子的剪力;再由柱子的剪力和反弯点高度求得柱子上下端弯矩;最后按节点弯矩平衡条件,将节点上下柱端弯矩之和按左右梁的线刚度之比分配求得梁端弯矩。4.4.1柱端弯矩及剪力计算第i层第j柱的剪力为:4-154-16——D值法的反弯点高度比——标准反弯点高度比,根据水平荷载作用形式,总层数,该层位置以及梁柱线刚度比查表确定(查倒三角表格)——上下梁线刚度比影响修正值,查表确定,首层柱不考虑177
沈阳建筑大学毕业设计——上层层高变化影响修正值,根据,查表确定——下层层高变化影响修正值,根据,查表确定4-174-18取④轴一榀框架进行分析。表4-7边柱(中框)修正反弯点高度比(A、E轴)层数hi(m)y0y1y2y3y53.61.1310.3570.000.000.000.35743.61.1310.450.000.000.000.4533.61.1310.4570.000.000.000.45723.61.1310.500.000.000.000.5014.851.0410.650.000.000.000.65表4-8中柱(中框)修正反弯点高度比(B、C轴)层数hi(m)y0y1y2y3y53.61.8680.3930.000.000.000.39343.61.8680.450.000.000.000.4533.61.8680.490.000.000.000.4923.61.8680.500.000.000.000.5014.851.7190.650.000.000.000.65表4-9 边柱(中框)剪力、弯矩(A、E轴)层数hi(m)(KN/m)(KN/m)Vi(KN)Vij(KN)MC上(KN·m)MC下(KN·m)53.638548414508522.6619.670.35745.5325.2843.638548414508848.0531.920.4563.2051.71177
沈阳建筑大学毕业设计33.6385484145081099.7741.390.45780.9168.0923.6385484145081276.5948.050.5086.4986.4914.85309252122001396.9255.110.6595.55173.73表4-10 中柱(中框)剪力、弯矩(B、C轴)层数hi(m)(KN/m)(KN/m)Vi(KN)Vij(KN)MC上(KN·m)MC下(KN·m)53.638548419411522.6626.320.39357.5137.2443.638548419411848.0542.700.4584.5569.1733.6385484194111099.7755.380.49101.6897.6923.6385484194111276.5964.280.50115.70115.7014.85309252143651396.9264.890.65110.15204.574.4.2梁端弯矩计算4-194-20表4-11梁端弯矩层A轴B轴545.5325.281.00045.5357.5137.240.6050.39534.7922.72463.2051.711.00088.4884.5569.170.6050.39573.6848.11380.9168.091.000132.62101.6897.690.6050.395103.3667.49286.4986.491.000154.57115.70115.700.6050.395129.1084.29195.55173.731.000182.04110.15204.570.6050.395136.6489.21177
沈阳建筑大学毕业设计4.4.3梁端剪力和柱轴力计算4-214-22表4-12梁端剪力、柱轴力层数AB跨BC跨柱轴力(KN)L(m)MABMBAVbL(m)MBCMCBVbA轴柱(拉)B轴柱(拉)56.645.5334.7912.173.022.7222.7215.15-12.17-2.9846.688.4873.6824.573.048.1148.1132.07-36.74-10.4836.6132.62103.3635.753.067.4967.4944.99-72.49-19.7226.6154.57129.1042.983.084.2984.2956.19-115.47-32.9316.6182.04136.6448.283.089.2189.2159.47-163.75-44.124.4.4水平地震作用下框架内力图177
沈阳建筑大学毕业设计图4-2水平地震作用下弯矩图(单位:KN·m)177
沈阳建筑大学毕业设计图4-3水平地震作用下轴力、剪力图(单位:KN)177
沈阳建筑大学毕业设计第五章风荷载作用下框架内力分析5.1水平风荷载计算风荷载取一榀框架来计算。对主要承重结构,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,沈阳地区基本风压=0.55KN/m2,地面粗糙程度B类,由《建筑结构荷载规范GB50009-2012》查得,(迎风面),(背风面)。。在实际工程中,对高度不大于30m,高宽比小于1.5的建筑,取风振系数。框架结构分析时,将均布风荷载按静力等效原则化为楼面处集中荷载,以便于内力计算。,,5-1其中,——上层柱高,对于顶层为女儿墙高度的二倍;——下层柱高;B——迎风面宽度,即计算单元宽度6.6m。表5-1集中风荷载计算层数βzμS离地高度Z(m)μZiWki(KN/m2)Ai(m2)Fki(KN)Vki(KN)511.318.751.2050.86217.8215.3615.36415.151.1330.81023.7619.2534.61311.551.040.74423.7617.6852.2927.951.000.71523.7616.9969.2814.351.000.71526.2418.7688.045.2风荷载作用下结构弹性变形验算177
沈阳建筑大学毕业设计表5-2弹性变形验算层数层间剪力Vi(KN)层间刚度④轴柱(KN/m)层间位移楼层高度hi(m)弹性层间位移角515.36678380.00022643.61/15901434.61678380.00051023.61/7056352.29678380.00077083.61/4670269.28678380.00102133.61/3525188.04531300.00165714.851/2927弹性层间位移角均小于1/550,满足要求。5.3风荷载作用下内力计算5.3.1柱端弯矩及剪力计算采用D值法,方法同计算水平地震作用下内力。(反弯点查水平均布荷载表格)表5-3风荷载下边柱(中框)修正反弯点高度比(A、E轴)层数hi(m)y0y1y2y3y53.61.1310.3570.000.000.000.35743.61.1310.4070.000.000.000.40733.61.1310.4570.000.000.000.45723.61.1310.500.000.000.000.5014.851.0410.6460.000.000.000.646表5-4风荷载下中柱(中框)修正反弯点高度比(B、C轴)层数hi(m)y0y1y2y3y53.61.8680.3930.000.000.000.393177
沈阳建筑大学毕业设计43.61.8680.4430.000.000.000.44333.61.8680.490.000.000.000.4923.61.8680.500.000.000.000.5014.851.7190.5780.000.000.000.578表5-5风荷载作用下边柱(中框)剪力、弯矩(A、E轴)层数hi(m)④轴柱(KN/m)(KN/m)Vi(KN)Vij(KN)MC上(KN·m)MC下(KN·m)53.6678381450815.363.280.3577.594.2243.6678381450834.617.400.40715.8010.8433.6678381450852.2911.180.45721.8518.3923.6678381450869.2814.820.5026.6826.6814.85531301220088.0420.220.64634.7263.35表5-6风荷载作用下中柱(中框)剪力、弯矩(B、C轴)层数hi(m)④轴柱(KN/m)(KN/m)Vi(KN)Vij(KN)MC上(KN·m)MC下(KN·m)53.6678381941115.364.400.3939.616.2343.6678381941134.619.900.44319.8515.7933.6678381941152.2914.960.4927.4726.3923.6678381941169.2819.820.5035.6735.6814.85531301220088.0420.220.57841.3856.635.3.2梁端弯矩计算表5-7梁端弯矩177
沈阳建筑大学毕业设计层A轴B轴57.594.221.0007.599.616.230.6050.3955.813.80415.8010.841.00020.0219.8515.790.6050.39515.7810.30321.8518.391.00032.6927.4726.390.6050.39526.3217.19226.6826.681.00045.0735.6735.680.6050.39537.5524.51134.7263.351.00061.4041.3856.630.6050.39546.6230.445.3.3梁端剪力和柱轴力计算表5-8梁端剪力、柱轴力层数AB跨BC跨柱轴力(KN)L(m)MABMBAVbL(m)MBCMCBVbA轴柱(拉)B轴柱(拉)56.67.595.812.033.03.803.802.53-2.03-0.546.620.0215.785.423.010.3010.306.87-7.45-1.9536.632.6926.328.943.017.1917.1911.46-16.39-4.4726.645.0737.5512.523.024.5124.5116.34-28.91-8.2916.661.4046.6216.373.030.4430.4420.29-45.28-12.215.3.4风荷载作用下框架内力图177
沈阳建筑大学毕业设计图5-1水平风荷载作用下弯矩图(单位:KN·m)177
沈阳建筑大学毕业设计图5-2水平风荷载作用下轴力、剪力图(单位:KN)177
沈阳建筑大学毕业设计第六章竖向荷载作用下框架内力分析6.1竖向荷载计算取轴线④横向框架进行计算,计算单元宽度为6.6m。6.1.1荷载传递路线图6-1荷载传递路线177
沈阳建筑大学毕业设计6.1.2恒载(1)梁重:框架梁:边跨:0.3×0.6×25=4.5KN/m中跨:0.3×0.4×25=3KN/m(2)板荷载传递:AB跨、CE跨(边跨):3.3m×6.6m,双向板,传向横向框架梁为梯形荷载,折减系数:BC跨(中跨):3.0m×6.6m,可按双向板计算,传向横向框架梁为三角形荷载。折减系数:5/8=0.625(3)屋面梁上线荷载标准值:AB、CE跨(边跨):=6.85×3.3×0.891+4.5=24.64KN/mBC跨(中跨):=6.85×3.0×0.625+3=15.84KN/m(4)楼面梁上线荷载标准值:AB、CE跨(边跨):=4.3×3.3×0.891+4.5=17.14KN/mBC跨(中跨):=4.3×3.0×0.625+3=11.06KN/m6.1.3活载(1)屋面梁上线荷载标准值:AB、CE跨(边跨):=0.5×3.3×0.891=1.47KN/mBC跨(中跨):=0.5×3×0.625=0.94KN/m(2)楼面梁上线荷载标准值AB、CE跨(边跨):=2.0×3.3×0.891=5.88KN/mBC跨(中跨):=2.5×3.0×0.625=4.69KN/m6.1.4框架内力计算简图177
沈阳建筑大学毕业设计图6-2框架内力计算简图6.2梁固端弯矩及分配系数计算6.2.1梁固端弯矩以绕杆端顺时针为正,逆时针为负。6.2.1.1恒载177
沈阳建筑大学毕业设计边跨(AB、CE跨):中跨(BC跨):6.2.1.2活载边跨(AB、CE跨):中跨(BC跨):表6-1竖向荷载作用下框架的固端弯矩荷载楼层边跨(AB、CE)中跨(BC)跨度均布荷载固端弯矩跨度均布荷载固端弯矩左右左右恒载56.624.64-89.4489.443.015.84-11.8811.881到4层6.617.14-62.2262.223.011.06-8.308.30活载56.61.47-5.345.343.00.94-0.710.711到4层6.65.88-21.3421.343.04.69-3.523.52177
沈阳建筑大学毕业设计6.2.2内力分配系数计算本榀框架是三跨对称结构,在正对称荷载作用下可取一半来计算,中跨简化成双链杆支座,因此中跨梁的两端支撑情况变成一边固定一边双链杆的形式,转动刚度由变成。1.转动刚度S及相对转动刚度计算表6-2梁柱转动刚度计算杆件名称转动刚度S(KN·m)相对转动刚度框架梁AB跨4Kb=4×49091=1963643.068BC跨2Kb=2×32000=640001.000框架柱其余层4Kc=4×43403=1736122.713底层4Kc=4×47168=1886722.9482.分配系数计算6-1表6-3各节点分配系数计算节点层边节点55.7810.531————0.46948.4940.362——0.3190.31938.4940.362——0.3190.31928.4940.362——0.3190.31918.7290.351——0.3110.338中间节点56.7810.1470.452——0.401177
沈阳建筑大学毕业设计49.4940.1050.3230.2860.28639.4940.1050.3230.2860.28629.4940.1050.3230.2860.28619.7290.1030.3150.2790.3036.3弯矩二次分配法方法:首先将各点的分配系数填在相应方框内,将梁的固端弯矩填写框架横梁相应位置上,然后将节点放松,把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递(不向滑动端传递),右(左)梁分配弯矩向左(右)梁传递,上(下)分配弯矩向下(上)柱传递(传递系数均为0.5)。第一次分配弯矩传递后,再进行第二次弯矩分配。6.3.1恒载作用下弯矩分配表6-4恒载作用下弯矩二次分配边节点中节点节点号上柱下柱右梁节点号 左梁上柱下柱右梁5分配系数0.4690.53110 0.4520.4010.147固端弯矩 -89.4489.44 -11.88一次分传41.9547.49-35.06-31.10-11.40 9.93-17.5323.75-7.71 二次分配3.564.04-7.25-6.43-2.36最终弯矩 55.44-55.4470.88-45.24-25.644分配系数0.3190.3190.3629 0.3230.2860.2860.105固端弯矩 -62.2262.22 -8.30一次分传19.8519.8522.52-17.42-15.42-15.42-5.6620.989.93-8.7111.26-15.55-7.71 二次分配-7.08-7.08-8.043.883.433.431.26177
沈阳建筑大学毕业设计最终弯矩33.7522.70-56.4559.94-27.54-19.70-12.703分配系数0.3190.3190.3628 0.3230.2860.2860.105固端弯矩 -62.2262.22 -8.30一次分传19.8519.8522.52-17.42-15.42-15.42-5.669.939.93-8.7111.26-7.71-7.71 二次分配-3.56-3.56-4.031.341.191.190.44最终弯矩26.2226.22-52.4457.40-21.94-21.94-13.522分配系数0.3190.3190.3627 0.3230.2860.2860.105固端弯矩 -62.2262.22 -8.30一次分传19.8519.8522.52-17.42-15.42-15.42-5.669.939.68-8.7111.26-7.71-7.52 二次分配-3.48-3.48-3.941.281.141.140.41最终弯矩26.3026.05-52.3557.34-21.99-21.80-13.551分配系数0.3110.3380.3516 0.3150.2790.3030.103固端弯矩 -62.2262.22 -8.30一次分传19.3521.0321.84-16.98-15.04-16.34-5.569.93-8.4910.92-7.71 二次分配-0.45-0.49-0.50-1.01-0.90-0.97-0.33最终弯矩28.8320.54-49.3755.15-23.65-17.31-14.1910.27-8.666.3.2活载作用下弯矩分配表6-5活载作用下弯矩二次分配边节点中节点节点号上柱下柱右梁节点号 左梁上柱下柱右梁5分配系数0.4690.53110 0.4520.4010.147固端弯矩 -5.345.34 -0.71177
沈阳建筑大学毕业设计一次分传2.502.84-2.09-1.86-0.68 3.41-1.051.42-2.55 二次分配-1.11-1.250.510.450.17最终弯矩 4.80-4.805.18-3.96-1.224分配系数0.3190.3190.3629 0.3230.2860.2860.105固端弯矩 -21.3421.34 -3.52一次分传6.816.817.72-5.75-5.10-5.10-1.871.253.41-2.883.86-0.93-2.55 二次分配-0.57-0.57-0.64-0.12-0.11-0.11-0.04最终弯矩7.499.65-17.1419.33-6.14-7.76-5.433分配系数0.3190.3190.3628 0.3230.2860.2860.105固端弯矩 -21.3421.34 -3.52一次分传6.816.817.72-5.75-5.10-5.10-1.873.413.41-2.883.86-2.55-2.55 二次分配-1.26-1.26-1.420.400.350.350.14最终弯矩8.968.96-17.9219.85-7.30-7.30-5.252分配系数0.3190.3190.3627 0.3230.2860.2860.105固端弯矩 -21.3421.34 -3.52一次分传6.816.817.72-5.75-5.10-5.10-1.873.413.32-2.863.86-2.55-2.49 二次分配-1.23-1.23-1.410.380.340.340.12最终弯矩8.998.90-17.8919.83-7.31-7.25-5.271分配系数0.3110.3380.3516 0.3150.2790.3030.103固端弯矩 -21.3421.34 -3.52一次分传6.647.217.49-5.61-4.97-5.40-1.843.41-2.813.75-2.55 二次分配-0.19-0.20-0.21-0.38-0.33-0.36-0.13177
沈阳建筑大学毕业设计最终弯矩9.867.01-16.8719.10-7.85-5.76-5.493.51-2.886.4弯矩调幅考虑钢筋混凝土框架的塑性内力重分布性质,可以对竖向荷载作用下的梁端弯矩进行塑性调幅。根据工程经验,对现浇混凝土框架,可取调幅系数0.8~0.9。梁端弯矩降低后,跨中弯矩相应增加,图6-3,图6-4中括号内的数字为梁端弯矩调幅后的截面弯矩数值,调幅系数取0.85。调幅后跨中正弯矩不应小于竖向荷载按简支梁计算的跨中弯矩的50%。6.4.1恒载作用下弯矩表6-6竖向恒载作用下梁端弯矩调幅层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MM"MM"MM"MM"MM"MM"5-55.44-47.1271.0080.4770.8860.25-25.64-21.79-7.82-3.9725.6421.794-56.45-47.9835.1343.8559.9450.95-12.70-10.80-0.261.6512.7010.803-52.44-44.5738.4046.6457.4048.79-13.52-11.49-1.080.9513.5211.492-52.35-44.5038.4846.7057.3448.74-13.55-11.52-1.110.9213.5511.521-49.37-41.9641.0648.9055.1546.88-14.19-12.06-1.750.3814.1912.06注:梁弯矩符号顺时针为正;跨中弯矩下边受拉为正。、——分别为弯矩调幅前后弯矩。177
沈阳建筑大学毕业设计图6-3恒载作用下弯矩图(单位:KN·m,括号内数值为调幅后的弯矩)6.4.2活载作用下弯矩表6-7竖向活载作用下梁端弯矩调幅层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MM"MM"MM"MM"MM"MM"177
沈阳建筑大学毕业设计5-4.80-4.083.013.765.184.40-1.22-1.040.360.541.221.044-17.14-14.5713.7916.5219.3316.43-5.43-4.62-0.150.665.434.623-17.92-15.2313.1415.9719.8516.87-5.25-4.460.030.825.254.462-17.89-15.2113.1615.9919.8316.86-5.27-4.480.010.805.274.481-16.87-14.3414.0416.7319.1016.24-5.49-4.67-0.210.615.494.67图6-4活载作用下弯矩图(单位:KN·m,括号内数值为调幅后的弯矩)177
沈阳建筑大学毕业设计6.5梁端剪力计算均布荷载下:V’=V—q×b/26.5.1恒载作用下梁端剪力表6-8恒载作用下梁端剪力层g(KN/m)L(m)(KN·m)(KN)(KN)(KN)(KN)AB跨524.646.615.4478.9783.6572.8177.49417.146.63.4956.0357.0951.7552.81317.146.64.9655.8157.3151.5353.03217.146.64.9955.8157.3251.5253.03117.146.65.7855.6957.4450.9752.72BC跨515.843023.7623.7619.8019.80411.063016.5916.5913.8313.83311.063016.5916.5913.8313.83211.063016.5916.5913.8313.83111.063016.5916.5913.5513.55注:——梁左右两端弯矩的代数和。——换截面后的梁端剪力。6.5.2活载作用下梁端剪力表6-9活载作用下梁端剪力层q(KN/m)L(m)(KN·m)(KN)(KN)(KN)(KN)AB跨51.476.60.384.794.914.434.54177
沈阳建筑大学毕业设计45.886.62.1919.0719.7417.6018.2735.886.61.9319.1119.7017.6418.2325.886.61.9419.1119.7017.6418.2315.886.62.2319.0719.7417.4518.12BC跨50.94301.411.411.181.1844.69307.047.045.865.8634.69307.047.045.865.8624.69307.047.045.865.8614.69307.047.045.755.756.6柱轴力和剪力计算6.6.1恒载作用下柱轴力和剪力表6-10恒载作用下边柱轴力、剪力层截面横梁剪力纵向荷载柱重(KN)边柱轴力边柱剪力(KN)(KN)(KN)(KN)(KN)5上端78.97178.9824.3257.95257.9524.78下端282.25282.254上端56.03189.0924.3245.12527.3713.59下端269.42551.673上端55.81189.0924.3244.90796.5714.59下端269.20820.872上端55.81189.0924.3244.901065.7715.24下端269.201090.071上端55.69189.0939.61244.781334.856.35下端284.391374.46说明:a.假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受;b.为本层荷载产生的轴力;c.柱重:首层:27×0.55×0.55×4.85=39.61KN177
沈阳建筑大学毕业设计一般层:27×0.5×0.5×3.6=24.3KNd.纵向荷载:女儿墙:0.2×0.9×6.6×25=29.7KN顶层纵梁及屋面板:25×0.3×0.6×6.6+0.625×(3.3/2)×3.3×6.85×2=76.32KN顶层次梁及屋面板:0.25×(0.45-0.12)×25×(6.6-0.3)/4×2+6.85×0.891×(3.3/2)×6.6/2×2=72.96KN一般层纵梁及楼板:25×0.3×0.6×6.6+0.625×(3.3/2)×3.3×4.3×2=58.97KN一般层次梁及楼板:0.25×(0.45-0.12)×25×(6.6-0.3)/4×2+4.3×0.891×(3.3/2)×6.6/2×2=48.22KN一般层外墙:5.98×[(6.6-0.5)×(3.6-0.6)-1.8×2.1×2]+0.4×1.8×2.1×2=67.25KN一般层内墙:{3.04×[6.6×(3.6-0.45)-0.9×1.8]+0.2×0.9×1.8}/4=14.65KN顶层纵向荷载:==29.7+76.32+72.96=178.98KN一般层纵向荷载:==58.97+48.22+67.25+14.65=189.09KN表6-11恒载作用下中柱轴力、剪力层截面横梁剪力(KN)纵向荷载柱重(KN)中柱轴力力中柱剪力左右(KN)(KN)(KN)(KN)5上端83.6523.76210.7224.3318.13318.1320.22下端342.43342.434上端57.0916.59205.3124.3278.99621.4211.57下端303.29645.723上端57.3116.59205.3124.3279.21924.9312.20下端303.51949.23177
沈阳建筑大学毕业设计2上端57.3216.59205.3124.3279.221228.4512.63下端303.521252.751上端57.4416.59205.3139.61279.341532.095.35下端318.951571.70说明:a.中跨楼板α=0.5×3/6.6=0.23,;B.纵墙受力荷载完全有纵梁承担c.纵向荷载:顶层纵梁及屋面板:25×0.3×0.6×6.6+0.5×3.3×0.625×3.3×2×6.85+0.5×3×0.906×6.6×6.85=137.76KN顶层次梁及屋面板:0.25×(0.45-0.12)×25×(6.6-0.3)/4×2+6.85×0.891×(3.3/2)×6.6=72.96KN一般层纵梁及楼板:25×0.3×0.6×6.6+0.5×3.3×0.625×3.3×2×4.3+0.5×3×0.906×6.6×4.3=97.54KN一般层次梁及楼板:0.25×(0.45-0.12)×25×(6.6-0.3)/4×2+4.3×0.891×(3.3/2)×6.6=48.22KN一般层纵墙:3.04×[(6.6-0.5)×(3.6-0.6)-1.8×2.1]+0.2×1.8×2.1=44.90KN一般层横墙:{3.04×[6.6×(3.6-0.45)-0.9×1.8]+0.2×0.9×1.8}/4=14.65KN顶层纵向荷载:==137.76+72.96=210.72KN一般层纵向荷载:==97.54+48.22+44.90+14.65=205.31KN6.6.2活载作用下柱轴力和剪力表6-12 活载作用下的柱轴力和剪力177
沈阳建筑大学毕业设计层横梁剪力(KN)纵向荷载(KN)边柱轴力(KN)边柱剪力(KN)横梁剪力左(KN)横梁剪力右(KN)纵向荷载(KN)中柱轴力(KN)中柱剪力(KN)54.798.2513.043.414.911.4112.7419.062.81419.0733.0265.135.1719.747.0455.44101.284.18319.1133.02117.264.9919.707.0455.44183.464.58219.1133.02169.395.2119.707.0455.44265.644.19119.0733.02221.482.1719.747.0455.44347.861.78说明:纵向荷载:a.边柱:=0.625×(3.3/2)×3.3×0.50×2+0.50×0.891×(3.3/2)×6.6/2×2=8.25KN=0.625×(3.3/2)×3.3×2.0×2+2.0×0.891×(3.3/2)×6.6/2×2=33.02KNb.中柱:=0.5×3.3×0.625×3.3×2×0.50+0.5×3×0.906×6.6×0.50+0.50×0.891×(3.3/2)×6.6=12.74KN=0.5×3.3×0.625×3.3×2×2.0+0.5×3×0.906×6.6×2.5+2.0×0.891×(3.3/2)×6.6=55.44KN177
沈阳建筑大学毕业设计第七章内力组合内力组合公式:框架梁:1.梁端负弯矩组合公式:不考虑地震作用1.2恒+1.4×0.7活+1.4风1.2恒+1.4活+1.4×0.6风1.35恒+1.4×0.7活考虑地震作用1.3水平地震+1.2重力荷载2、梁端正弯矩组合公式:不考虑地震作用1.4风-1.0恒考虑地震作用1.3水平地震-1.0重力荷载3、梁跨中正弯矩组合公式:不考虑地震作用1.2恒+1.4×0.7活+1.4风1.2恒+1.4活+1.4×0.6风1.35恒+1.4×0.7活考虑地震作用1.3水平地震+1.2重力荷载4、梁端剪力组合公式:不考虑地震作用1.2恒+1.4×0.7活+1.4风1.2恒+1.4活+1.4×0.6风1.35恒+1.4×0.7活考虑地震作用177
沈阳建筑大学毕业设计1.3水平地震+1.2重力荷载框架柱:1、最大弯矩对应的轴力和剪力:不考虑地震作用1.2恒+1.4×0.7活+1.4风1.2恒+1.4活+1.4×0.6风1.35恒+1.4×0.7活考虑地震作用1.3水平地震+1.2重力荷载2、最大轴力对应的弯矩:不考虑地震作用1.2恒+1.4×0.7活+1.4风1.2恒+1.4活+1.4×0.6风1.35恒+1.4×0.7活考虑地震作用1.3水平地震+1.2重力荷载3、最小轴力对应的弯矩:不考虑地震作用1.4风-1.0恒考虑地震作用1.3水平地震-1.0重力荷载7.1框架梁内力组合7.1.1组合前弯矩的调整①梁端负弯矩的塑性调幅(前面已经完成)弯矩调幅即将框架梁支座处的负弯矩乘以一个小于1的系数,称为调幅系数。框架梁端负弯矩调幅实际是在竖向荷载作用下考虑框架梁的塑性内力重分布《混凝土规范》对调幅系数作了规定,并规定竖向荷载作用下的弯矩应先调幅,再与其他荷载效应进行组合。现浇框架支座负弯矩调幅系数为0.8~0.9;此处取0.85。支座负弯矩降低后,跨中弯矩应加大,应按静力平衡条件计算调幅后梁的跨中177
沈阳建筑大学毕业设计弯矩值。这样,在支座出现塑性铰后,不会导致跨中截面承载力不足。梁跨中弯矩应满足下列要求:7-17-2式中、、——分别为调幅后梁两端负弯矩及跨中正弯矩;——按简支梁计算的跨中弯矩。②将梁端柱轴线处的弯矩调整为控制截面处的弯矩无论采取何种内力分析方法,所得到的框架梁端弯矩均为柱轴线处弯矩,截面配筋计算时,应采用构件端部截面(柱边缘截面)的弯矩,而不是柱轴线处的弯矩,因而,在内力组合前应将梁端柱轴线处的弯矩调整为梁控制截面处的弯矩。梁控制截面处(柱边缘截面)的弯矩可按下式求得:7-3式中——柱轴线处的弯矩;——梁控制截面处的弯矩;——按简支梁计算的支座处剪力;——支座(柱)宽度。注:弯矩以使梁下侧受拉为正。表7-1水平地震作用下AB(边)跨梁控制截面内力层数54321V12.1724.5735.7542.9848.28b0.500.500.500.500.55左端M45.5388.48132.62154.57182.04M"42.4982.34123.68143.83168.76右端M-34.79-73.68-103.36-129.10-136.64M"-31.75-67.54-94.42-118.36-123.36跨中M5.377.4014.6312.7422.70177
沈阳建筑大学毕业设计表7-2水平地震作用下BC(中)跨梁控制截面内力层数54321V15.1532.0744.9956.1959.47b0.500.500.500.500.55左端M22.7248.1167.4984.2989.21M"18.9340.0956.2470.2472.86右端M-22.72-48.11-67.49-84.29-89.21M"-18.93-40.09-56.24-70.24-72.86跨中M0.000.000.000.000.00表7-3风作用下AB(边)跨梁控制截面内力层数54321V2.035.428.9412.5216.37b0.500.500.500.500.55左端M7.5920.0232.6945.0761.40M"7.0818.6730.4641.9456.90右端M-5.81-15.78-26.32-37.55-46.62M"-5.30-14.43-24.09-34.42-42.12跨中M0.892.123.193.767.39表7-4风作用下BC(中)跨梁控制截面内力层数54321V2.536.8711.4616.3420.29b0.500.500.500.500.55左端M3.8010.3017.1924.5130.44M"3.178.5814.3320.4324.86右端M-3.80-10.30-17.19-24.51-30.44177
沈阳建筑大学毕业设计M"-3.17-8.58-14.33-20.43-24.86跨中M0.000.000.000.000.00表7-5竖向荷载下AB(边)跨梁左端控制截面处的内力层数54321b0.500.500.500.500.55恒载M-47.12-47.98-44.57-44.50-41.96V"72.8151.7551.5351.5250.97M"-28.92-35.04-31.69-31.62-27.94活载M-4.80-14.57-15.23-15.21-14.34V"4.4317.6017.6417.6417.45M"-3.69-10.17-10.82-10.80-9.54重力荷载M-49.52-55.27-52.19-52.11-49.13V"75.0360.5560.3560.3459.70M"-30.76-40.13-37.10-37.02-32.71表7-6竖向荷载下AB(边)跨梁右端控制截面处的内力层数54321b0.500.500.500.500.55恒载M-60.25-50.95-48.79-48.74-46.88V"77.4952.8153.0353.0352.72M"-40.88-37.75-35.53-35.48-32.38活载M-4.40-16.43-16.87-16.86-16.24V"4.5418.2718.2318.2318.12M"-3.27-11.86-12.31-12.30-11.26重力荷载M-62.45-59.17-57.23-57.17-55.00V"79.7661.9562.1562.1561.78177
沈阳建筑大学毕业设计M"-42.51-43.68-41.69-41.63-38.01表7-7竖向荷载下BC(中)跨梁左端控制截面处的内力层数54321b0.500.500.500.500.55恒载M-21.79-10.80-11.49-11.52-12.06V"19.8013.8313.8313.8313.55M"-16.84-7.34-8.03-8.06-8.33活载M-1.04-4.62-4.46-4.48-4.87V"1.185.865.865.865.75M"-0.75-3.16-3.00-3.02-3.29重力荷载M-22.31-13.11-13.72-13.76-14.50V"20.3916.7616.7616.7616.43M"-17.21-8.92-9.53-9.57-9.98表7-8竖向荷载下BC(中)跨梁右端控制截面处的内力层数54321b0.500.500.500.500.55恒载M-21.79-10.80-11.49-11.52-12.06V"19.8013.8313.8313.8313.55M"-16.84-7.34-8.03-8.06-8.33活载M-1.04-4.62-4.46-4.48-4.87V"1.185.865.865.865.75M"-0.75-3.16-3.00-3.02-3.29重力荷载M-22.31-13.11-13.72-13.76-14.50V"20.3916.7616.7616.7616.43M"-17.21-8.92-9.53-9.57-9.98177
沈阳建筑大学毕业设计表7-9竖向荷载下梁跨中弯矩值层数54321恒载AB(边)跨M80.4743.8546.6446.748.9BC(中)跨M"-3.971.650.950.920.38活载AB(边)跨M3.7616.5215.9715.9916.73BC(中)跨M"0.540.660.820.800.61重力荷载AB(边)跨M82.3552.1154.6354.7057.27BC(中)跨M"-3.701.981.361.320.697.1.2框架梁内力组合(过程见表)无地震作用时的组合:①永久性荷载效应起控制作用时:1.35×+1.4×0.7×=1.35×+1.4×0.7×②可变荷载效应起控制作用时,因永久性荷载产生的弯矩与楼面活荷载产生的弯矩及风荷载产生的弯矩方向相同,属于永久性荷载效应对结构不利情况,取,故:1.2×+1.4(或1.3)×0.7×+1.4×1.0×或1.2×+1.4(或1.3)×1.0×+1.4×0.6×=1.2×+1.4(或1.3)×0.7×+1.4×1.0×或=1.2×+1.4(或1.3)×1.0×+1.4×0.6×式中——无地震作用时的梁端最大负弯矩组合设计值;——永久性荷载标准值产生的弯矩;——楼面活荷载标准值产生的弯矩;177
沈阳建筑大学毕业设计——风荷载标准值产生的弯矩;——无地震作用时的梁端剪力组合设计值;——永久性荷载标准值产生的剪力;——楼面活荷载标准值产生的剪力;——风荷载标准值产生的剪力。有地震作用效应时的组合:因重力荷载产生的弯矩与产生的弯矩水平地震作用标准值产生的弯矩及风荷载标准值产生的弯矩方向相同,属于重力荷载效应对结构不利情况,取,故:对于所有多层及一般高层建筑:=1.2×+1.3×=1.2×+1.3×——为重力荷载代表值产生的弯矩;——水平地震作用标准值产生的弯矩,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;——为重力荷载代表值产生的剪力;——水平地震作用标准值产生的剪力,尚应乘以相应的增大系数或调整系数。(2)梁端最大正弯矩的组合无地震作用时的组合:梁端最大正弯矩由可变荷载效应起控制作用,永久性荷载产生的弯矩与风荷载产生的弯矩方向相反,属于永久性荷载效应对结构有利情况,取,一般情况下,楼面活荷载产生的弯矩起有利作用,不考虑其影响,故=1.4-1.0有地震作用效应时的组合:177
沈阳建筑大学毕业设计因重力荷载产生的弯矩与水平地震作用标准值产生的弯矩及风荷载标准值产生的弯矩方向相反,属于重力荷载效应对结构有利情况,取,故对于所有多层建筑及一般高层建筑:=1.3-1.0(3)跨中最大正弯矩的组合无地震作用时的组合:①永久性荷载效应起控制作用时:=1.35×+1.4×0.7×②可变荷载效应起控制作用时,因永久性荷载产生的弯矩与楼面活荷载产生的弯矩及风荷载产生的弯矩方向相同,属于永久性荷载效应对结构不利情况,取,故:=1.2×+1.4(或1.3)×0.7×+1.4×1.0×或1.2×+1.4(或1.3)×1.0×+1.4×0.6×有地震作用效应时的组合:因重力荷载产生的弯矩与产生的弯矩水平地震作用标准值产生的弯矩及风荷载标准值产生的弯矩方向相同,属于重力荷载效应对结构不利情况,取,故:对于所有多层及一般高层建筑:=1.2×+1.3×附表梁柱组合公式组合内容编号组合式177
沈阳建筑大学毕业设计梁组合公式梁端最大负弯矩11.2恒+1.4×0.7活+1.4风21.2恒+1.4×0.6风+1.4活31.35恒+0.7×1.4活41.2重力+1.3水平地震梁端最大正弯矩51.0恒+1.4风61.0恒+1.3水平地震梁跨中最大正弯矩71.2恒+1.4×0.7活+1.4风81.35恒+0.7×1.4活91.2恒+1.4×0.6风+1.4活101.2重力+1.3水平地震梁端最大剪力111.2恒+1.4×0.7活+1.4风121.2恒+1.4×0.6风+1.4活131.35恒+0.7×1.4活141.2重力+1.3水平地震柱组合公式柱控制截面最大轴力a1.2恒+1.4×0.7活+1.4风b1.2恒+1.4×0.6风+1.4活c1.35恒+0.7×1.4活d1.2重力+1.3水平地震柱控制截面最小轴力e1.0恒+1.4风f1.0重力+1.3水平地震表7-10五层横梁内力组合构件名称AB跨BC跨177
沈阳建筑大学毕业设计截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载①-28.9272.8180.47-40.88-77.49-16.8419.80-3.97竖向活载②-3.694.433.76-3.27-4.54-0.751.180.54风荷载(左)③7.08-2.030.89-5.30-2.033.17-2.530.00风荷载(右)④-7.082.030.895.302.03-3.172.530.00重力荷载代表值⑤-30.7675.0382.35-42.51-79.76-17.2120.39-3.70地震作用(左)⑥42.49-12.175.37-31.75-9.8418.93-15.150.00地震作用(右)⑦-42.4912.17-5.3731.759.84-18.9315.150.00内力组合1.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+③或①+②+④-48.2394.56101.49-59.68-97.79-25.3828.46-4.231.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+③或①+②+④-45.8295.28102.58-58.09-99.55-23.9227.54-4.011.35恒+0.7×1.4活①+②-42.66102.63112.32-58.39-109.06-23.4727.89-4.831.2重力+1.3水平地震⑤+⑥或⑤+⑦-92.15105.86105.80-92.29-108.50-45.2644.16-4.441.4风-1.0恒③-|①|或④-|①|-19.0169.97-79.22-33.46-77.14-12.40-16.26-3.971.3水平地震-1.0重力⑥-|⑤|或⑦-|⑤|24.4859.21-75.37-1.24-66.977.40-0.703.70表7-11四层横梁内力组合177
沈阳建筑大学毕业设计构件名称AB跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载①-35.0451.7543.85-37.75-52.81-7.3413.831.65竖向活载②-10.1717.6016.52-11.86-18.27-3.165.860.66风荷载(左)③18.67-5.422.12-14.43-5.428.58-6.870.00风荷载(右)④-18.675.422.1214.435.42-8.586.870.00重力荷载代表值⑤-40.1360.5552.11-43.68-61.95-8.9216.761.98地震作用(左)⑥82.34-24.577.40-67.54-9.8440.09-32.070.00地震作用(右)⑦-82.3424.57-7.4067.549.84-40.0932.070.00内力组合1.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+③或①+②+④-78.1586.9471.78-77.12-81.63-23.9231.962.631.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+③或①+②+④-71.9791.2977.53-74.03-89.16-20.4430.572.901.35恒+0.7×1.4活①+②-57.2787.1175.39-62.59-89.20-13.0124.412.871.2重力+1.3水平地震⑤+⑥或⑤+⑦-155.20104.6072.15-140.22-87.13-62.8261.802.381.4风-1.0恒③-|①|或④-|①|-8.9044.16-40.88-17.55-52.464.67-4.211.651.3水平地震-1.0重力⑥-|⑤|或⑦-|⑤|66.9128.61-42.4944.12-49.1643.2024.93-1.98表7-12三层横梁内力组合177
沈阳建筑大学毕业设计构件名称AB跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载①-31.6951.5346.64-35.53-53.03-8.0313.830.95竖向活载②-10.8217.6415.97-12.31-18.23-3.005.860.82风荷载(左)③30.46-8.943.19-24.09-8.9414.33-11.460.00风荷载(右)④-30.468.943.1924.098.94-14.3311.460.00重力荷载代表值⑤-37.1060.3554.63-41.69-62.15-9.5316.761.36地震作用(左)⑥123.68-35.7514.63-94.42-9.8456.24-44.990.00地震作用(右)⑦-123.6835.75-14.6394.429.84-56.2444.990.00内力组合1.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+③或①+②+④-91.2891.6476.08-88.43-81.85-32.6438.381.941.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+③或①+②+④-78.7694.0481.01-80.11-89.37-25.8734.432.291.35恒+0.7×1.4活①+②-53.3986.8578.61-60.03-89.46-13.7824.412.091.2重力+1.3水平地震⑤+⑥或⑤+⑦-205.30118.9084.58-172.77-87.37-84.5578.601.631.4风-1.0恒③-|①|或④-|①|10.9539.01-42.17-1.80-52.6812.032.210.951.3水平地震-1.0重力⑥-|⑤|或⑦-|⑤|123.6813.88-35.6181.06-49.3663.5841.73-1.36表7-13二层横梁内力组合177
沈阳建筑大学毕业设计构件名称AB跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载①-31.6251.5246.70-35.48-53.03-8.0613.830.92竖向活载②-10.8017.6415.99-12.30-18.23-3.025.860.80风荷载(左)③41.94-12.523.76-34.42-12.5220.43-16.340.00风荷载(右)④-41.9412.523.7634.4212.52-20.4316.340.00重力荷载代表值⑤-37.0260.3454.70-41.63-62.15-9.5716.761.32地震作用(左)⑥143.83-42.9812.74-118.36-9.8470.24-56.190.00地震作用(右)⑦-143.8342.98-12.74118.369.84-70.2456.190.00内力组合1.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+③或①+②+④-107.2496.6476.97-102.82-81.85-41.2345.211.891.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+③或①+②+④-88.2997.0481.58-88.71-89.37-31.0638.532.221.35恒+0.7×1.4活①+②-53.2786.8478.72-59.95-89.46-13.8424.412.031.2重力+1.3水平地震⑤+⑥或⑤+⑦-231.40128.2882.20-203.82-87.37-102.8093.161.581.4风-1.0恒③-|①|或④-|①|27.1033.99-41.4412.71-52.6820.549.050.921.3水平地震-1.0重力⑥-|⑤|或⑦-|⑤|149.964.47-38.14112.24-49.3681.7456.29-1.32表7-14一层横梁内力组合177
沈阳建筑大学毕业设计构件名称AB跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载①-27.9450.9748.90-32.38-52.72-8.3313.550.38竖向活载②-9.5417.4516.73-11.26-18.12-3.295.750.61风荷载(左)③56.90-16.377.39-42.12-16.3724.86-20.290.00风荷载(右)④-56.9016.377.3942.1216.37-24.8620.290.00重力荷载代表值⑤-32.7159.7057.27-38.01-61.78-9.9816.430.69地震作用(左)⑥168.76-48.2822.70-123.36-9.8472.86-59.470.00地震作用(右)⑦-168.7648.28-22.70123.369.84-72.8659.470.00内力组合1.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+③或①+②+④-122.54101.1885.42-108.86-81.37-48.0250.301.051.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+③或①+②+④-94.6899.3488.31-90.00-88.84-35.4841.351.311.35恒+0.7×1.4活①+②-47.0785.9182.41-54.75-88.93-14.4723.931.111.2重力+1.3水平地震⑤+⑥或⑤+⑦-258.64134.4098.23-205.98-86.93-106.6997.030.831.4风-1.0恒③-|①|或④-|①|51.7228.05-38.5526.59-52.3726.4714.860.381.3水平地震-1.0重力⑥-|⑤|或⑦-|⑤|186.68-3.06-27.76122.36-48.9984.7460.88-0.697.2框架柱内力组合177
沈阳建筑大学毕业设计7.2.1无地震作用时的组合组合目标为①及相应的及V和②及相应的时:⑴框架柱一般由可变荷载效应起控制作用。永久性荷载产生的弯矩与楼面活荷载产生的弯矩方向相同,与风荷载产生的弯矩方向相同,属于永久性荷载效应对结构不利情况,取,故:=1.2×+1.4(或1.3)×0.7×+1.4×1.0×=1.2×+1.4(或1.3)×0.7×+1.4×1.0×或=1.2×+1.4(或1.3)×1.0×+1.4×0.6×=1.2×+1.4(或1.3)×1.0×+1.4×0.6×⑵恒载起控制作用时:=1.35×+1.4×0.7×=1.35×+1.4×0.7×式中——无地震作用时的柱端弯矩组合设计值;——永久性荷载标准值产生的柱端弯矩;——楼面活荷载标准值产生的柱端弯矩;——风荷载标准值产生的柱端弯矩。——无地震作用时的柱轴力组合设计值;——永久性荷载标准值产生的柱轴力;——楼面活荷载标准值产生的柱轴力;——风荷载标准值产生的柱轴力。组合目标为③及相应的时:永久性荷载产生的轴力与楼面活荷载产生的轴力方向相同,与风荷载产生的轴力方向相反,属于永久性荷载效应对结构有利情况,取,故,不考虑楼面活荷载的有利作用:=1.4×-1.0×=1.0×-1.4×177
沈阳建筑大学毕业设计7.2.2有地震作用时的组合组合目标为①及相应的及V②及相应的时:重力荷载产生的弯矩与水平地震作用标准值产生的弯矩及风荷载标准值产生的弯矩方向相同,属于重力荷载效应对结构不利情况,取,故对于所有多层及一般高层建筑:=1.2×+1.3×=1.2×+1.3×组合目标为③及相应的时:=1.3×-1.0×=1.3×-1.0×7.2.3框架柱组合过程(见表)表7-15五层柱内力组合杆件名称边柱中柱177
沈阳建筑大学毕业设计截面位置上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNV竖向恒载①55.44257.95-33.75282.25-24.78-45.24318.1327.54342.4320.22竖向活载②4.8013.04-7.4913.04-3.41-3.9619.066.4119.062.81风荷载(左)③-7.59-2.034.22-2.033.28-9.610.506.230.504.40风荷载(右)④7.592.03-4.222.03-3.289.61-0.50-6.23-0.50-4.40重力荷载代表值⑤57.84264.47-37.50288.77-26.49-47.22327.6630.75351.9621.63地震作用(左)⑥-45.53-12.1725.28-12.1719.67-57.512.9837.242.9826.32地震作用(右)⑦45.5312.17-25.2812.17-19.6757.51-2.98-37.24-2.98-26.321.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+④①+②+③81.86325.16-53.75354.32-37.67-71.62401.1348.05430.2933.18①+②+④①+②+③81.86325.16-53.75354.32-37.67-71.62401.1348.05430.2933.181.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+④①+②+③79.62329.50-54.53358.66-37.27-67.90408.8647.26438.0231.89①+②+④①+②+③79.62329.50-54.53358.66-37.27-67.90408.8647.26438.0231.891.35恒+0.7×1.4活①+②79.55361.01-52.90393.82-36.79-64.95448.1543.46480.9630.05①+②79.55361.01-52.90393.82-36.79-64.95448.1543.46480.9630.051.2重力+1.3水平地震⑤+⑦⑤+⑥128.60333.19-77.86362.35-57.35-131.43397.0785.31426.2360.17⑤+⑦⑤+⑥128.60333.19-77.86362.35-57.35-131.43397.0785.31426.2360.171.4风-1.0恒①+③①+④44.81255.11-27.84279.41-20.19-31.79317.4318.82341.7314.061.3地震-1.0重力⑤+⑥⑤+⑦-1.35248.65-4.63272.95-0.9127.54323.79-17.67348.09-12.59177
沈阳建筑大学毕业设计表7-16四层柱内力组合杆件名称边柱中柱截面位置上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNV竖向恒载①22.70527.37-26.22551.67-13.59-19.70621.4221.94645.7211.57竖向活载②9.6565.13-8.9665.13-5.17-7.76101.287.30101.284.18风荷载(左)③-15.80-7.4510.84-7.457.40-19.851.9515.791.959.90风荷载(右)④15.807.45-10.847.45-7.4019.85-1.95-15.79-1.95-9.90重力荷载代表值⑤27.53559.94-30.70584.24-16.18-23.58672.0625.59696.3613.66地震作用(左)⑥-63.20-36.7451.71-36.7431.92-84.5510.4869.7010.4842.70地震作用(右)⑦63.2036.74-51.7136.74-31.9284.55-10.48-69.70-10.48-42.701.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+④①+②+③58.82707.10-55.42736.26-31.73-59.03847.6955.59876.8531.84①+②+④①+②+③58.82707.10-55.42736.26-31.73-59.03847.6955.59876.8531.841.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+④①+②+③54.02730.28-53.11759.44-29.76-51.18889.1349.81918.2928.05①+②+④①+②+③54.02730.28-53.11759.44-29.76-51.18889.1349.81918.2928.051.35恒+0.7×1.4活①+②40.10775.78-44.18808.58-23.41-34.20938.1736.77970.9819.72①+②40.10775.78-44.18808.58-23.41-34.20938.1736.77970.9819.721.2重力+1.3水平地震⑤+⑦⑤+⑥115.19719.68-104.06748.84-60.91-138.21820.10121.32849.2671.90⑤+⑦⑤+⑥115.19719.68-104.06748.84-60.91-138.21820.10121.32849.2671.901.4风-1.0恒①+③①+④0.58516.94-11.04541.24-3.238.09618.69-0.17642.99-2.291.3地震-1.0重力⑤+⑥⑤+⑦177
沈阳建筑大学毕业设计-54.64512.1736.52536.4725.3286.34658.44-65.02682.74-41.85表7-17三层柱内力组合杆件名称边柱中柱截面位置上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNV竖向恒载①26.22796.57-26.30820.87-14.59-21.94924.9321.99949.2312.20竖向活载②8.96117.26-8.99117.26-4.99-7.30183.467.31183.464.58风荷载(左)③-21.85-16.3918.39-16.3911.18-27.474.4726.394.4714.96风荷载(右)④21.8516.39-18.3916.39-11.1827.47-4.47-26.39-4.47-14.96重力荷载代表值⑤30.70855.20-30.80879.50-17.09-25.591016.6625.651040.9614.49地震作用(左)⑥-80.91-72.4968.09-72.4941.39-101.6819.7297.6919.7255.38地震作用(右)⑦80.9172.49-68.0972.49-41.39101.68-19.72-97.69-19.72-55.381.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+④①+②+③70.831093.74-66.121122.90-38.05-71.941295.9670.501325.1240.07①+②+④①+②+③70.831093.74-66.121122.90-38.05-71.941295.9670.501325.1240.071.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+④①+②+③62.361133.82-59.591162.98-33.89-59.621370.5158.791399.6733.62①+②+④①+②+③62.361133.82-59.591162.98-33.89-59.621370.5158.791399.6733.621.35恒+0.7×1.4活①+②44.181190.28-44.321223.09-24.59-36.771428.4536.851461.2520.96①+②44.181190.28-44.321223.09-24.59-36.771428.4536.851461.2520.961.2重力+1.3水平地震⑤+⑦⑤+⑥142.021120.48-125.471149.64-74.31-162.891245.63157.771274.7989.38⑤+⑦⑤+⑥142.021120.48-125.471149.64-74.31-162.891245.63157.771274.7989.381.4风-1.0恒①+③①+④-4.37773.62-0.55797.921.0616.52918.67-14.96942.97-8.741.3地震⑤+⑥⑤+⑦177
沈阳建筑大学毕业设计-1.0重力-74.48760.9657.72785.2636.72106.59991.02-101.351015.32-57.50表7-18二层柱内力组合杆件名称边柱中柱截面位置上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNV竖向恒载①26.051065.77-28.831090.07-15.24-21.801228.4523.651252.7512.63竖向活载②8.90169.39-9.86169.39-5.21-7.25265.647.85265.644.19风荷载(左)③-26.68-28.9126.68-28.9114.82-35.678.2935.688.2919.82风荷载(右)④26.6828.91-26.6828.91-14.8235.67-8.29-35.68-8.29-19.82重力荷载代表值⑤30.501150.47-33.761174.77-17.85-25.431361.2727.581385.5714.73地震作用(左)⑥-86.49-115.4786.49-115.4748.05-115.7032.93115.7032.9364.28地震作用(右)⑦86.49115.47-86.49115.47-48.05115.70-32.93-115.70-32.93-64.281.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+④①+②+③77.331485.40-81.611514.56-44.14-83.201746.0786.031775.2347.01①+②+④①+②+③77.331485.40-81.611514.56-44.14-83.201746.0786.031775.2347.011.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+④①+②+③66.131540.35-70.811569.51-38.03-66.271853.0069.341882.1637.67①+②+④①+②+③66.131540.35-70.811569.51-38.03-66.271853.0069.341882.1637.671.35恒+0.7×1.4活①+②43.891604.79-48.581637.60-25.68-36.541918.7339.621951.5421.16①+②43.891604.79-48.581637.60-25.68-36.541918.7339.621951.5421.161.2重力+1.3水平地震⑤+⑦⑤+⑥149.041530.67-152.951559.83-83.88-180.921676.33183.501705.49101.23⑤+⑦⑤+⑥149.041530.67-152.951559.83-83.88-180.921676.33183.501705.49101.231.4风-1.0恒①+③①+④-11.301025.308.521049.605.5128.141216.84-26.301241.14-15.12177
沈阳建筑大学毕业设计1.3地震-1.0重力⑤+⑥⑤+⑦-81.941000.3578.681024.6544.62124.991318.46-122.841342.76-68.84表7-19一层柱内力组合杆件名称边柱中柱截面位置上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNV竖向恒载①20.541344.85-10.271374.46-6.35-17.311532.098.661571.705.35竖向活载②7.01221.48-3.51221.48-2.17-5.76347.862.88347.861.78风荷载(左)③-34.72-45.2863.35-45.2820.22-41.3812.2156.6312.2120.22风荷载(右)④34.7245.28-63.3545.28-20.2241.38-12.21-56.63-12.21-20.22重力荷载代表值⑤24.051455.59-12.031485.20-7.44-20.191706.0210.101745.636.24地震作用(左)⑥-95.55-163.75173.73-163.7555.11-110.1544.12204.5744.1264.89地震作用(右)⑦95.55163.75-173.73163.75-55.11110.15-44.12-204.57-44.12-64.891.2恒+1.4×0.7活+1.4风①+②+④①+②+③80.131894.26-104.451929.79-38.05-84.352196.5092.502244.0436.47①+②+④①+②+③80.131894.26-104.451929.79-38.05-84.352196.5092.502244.0436.471.2恒+1.4活+1.4×0.6风①+②+④①+②+③63.631961.93-70.451997.46-27.64-63.602335.7761.992383.3025.90①+②+④①+②+③63.631961.93-70.451997.46-27.64-63.602335.7761.992383.3025.901.35恒+0.7×1.4活①+②34.602032.60-17.302072.57-10.70-29.012409.2214.512462.708.97①+②34.602032.60-17.302072.57-10.70-29.012409.2214.512462.708.971.2重力+1.3水平地震⑤+⑦⑤+⑥153.071959.58-240.281995.12-80.57-167.422104.58278.062152.1191.85⑤+⑦⑤+⑥153.071959.58-240.281995.12-80.57-167.422104.58278.062152.1191.85①+③①+④177
沈阳建筑大学毕业设计1.4风-1.0恒-28.071281.4678.421311.0721.9640.621515.00-70.621554.61-22.961.3地震-1.0重力⑤+⑥⑤+⑦-100.171242.72213.821272.3364.21123.011648.66-255.841688.27-78.12第八章框架结构梁柱配筋计算177
沈阳建筑大学毕业设计8.1框架梁配筋计算8.1.1设计资料(1)截面尺寸:对现浇楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响:①在负弯矩作用下按矩形截面计算:AB跨:b×h0=300mm×560mm(h0=h-40)BC跨:b×h0=300mm×360mm(h0=h-40)CE跨:b×h0=300mm×560mm(h0=h-40)②在正弯矩作用下按T形截面计算:梁受压区有效翼缘计算宽度可按《混凝土结构设计规范》5.2.4所列情况中的最小值取用。AB跨:BC跨:CE跨:(2)材料强度:混凝土C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向受力筋HRB400,fy=fy,=360N/mm2;箍筋HRB335,fy=fy,=300N/mm2。8.1.2梁正截面受弯承载力计算(1)跨中最大正弯矩配筋计算对于AB跨:8-1对于BC跨:177
沈阳建筑大学毕业设计>,判断为第一类T形截面,即按矩形截面计算,值得注意的是,M需要在内力组合后乘以1.2,用来考虑活荷载的最不利布置的影响。,8-2,8-3,8-48-5(新规范,混凝土教材第五版例3-8,71页)纵向受拉钢筋跨中最小配筋率:支座:最大配筋率:计算过程如下表:177
沈阳建筑大学毕业设计表8-1梁跨中最大正弯矩配筋计算截面bf"h0M1.2MM界αsξγsAsρminbh计算配筋实际配筋实际面积配筋率5层AB跨中2200560112.32134.781887.600.013660.013760.993126733606733C187630.454%BC跨中1000360-4.01-4.81858.00-0.00260-0.002591.00130-372402402C185090.471%4层AB跨中220056075.3990.471887.600.009170.009210.995394513604513C187630.454%BC跨中10003602.903.48858.000.001880.001880.99906272402402C185090.471%3层AB跨中220056084.58101.501887.600.010290.010340.994835063605063C187630.454%BC跨中10003602.292.75858.000.001480.001480.99926212402402C185090.471%2层AB跨中220056082.2098.641887.600.010000.010050.994984923604923C187630.454%BC跨中10003602.222.66858.000.001440.001440.99928212402403C187630.706%1层AB跨中220056098.23117.881887.600.011950.012020.993995883605883C187630.454%BC跨中10003601.311.57858.000.000850.000850.99958122402403C187630.706%177
沈阳建筑大学毕业设计(2)梁端最大正弯矩配筋计算:框架梁端弯矩的组合设计值,其下部受拉的最大正弯矩一般小于梁上部受拉的最大负弯矩的绝对值。把梁上部受拉的最大负弯矩的钢筋作为下部受拉最大正弯矩的受压钢筋,按双筋梁计算时,其截面受压区高度计算结果一定小于零,即,可直接对受压钢筋取矩,无地震作用组合时8-6有地震作用组合时8-7——受压钢筋合力点到截面近边距离;计算结果和梁跨中比较取大者;计算过程:无震情况下的弯矩比有震情况小得多,这里只计算有震情况。177
沈阳建筑大学毕业设计表8-2梁支座最大正弯矩配筋计算截面h0αs"γREMγREMAs按跨中正弯矩配筋实际实际梁下部配筋汇总配筋率数量面积配筋面积五层AB左560400.7524.4818.36983C187633C187633C180.454%AB右560400.75-1.24-0.93-53C187633C187633C180.454%BC左360400.757.405.55482C185092C185092C180.471%四层AB左560400.7566.9150.182683C187633C187633C180.454%AB右560400.7544.1233.091773C187633C187633C180.454%BC左360400.7543.2032.402812C185092C185092C180.471%三层AB左560400.75123.6892.764953C187633C187633C180.454%AB右560400.7581.0660.803253C187633C187633C180.454%BC左360400.7563.5847.694142C185092C185092C180.471%二层AB左560400.75149.96112.476013C187633C187633C180.454%AB右560400.75112.2484.184503C187633C187633C180.454%177
沈阳建筑大学毕业设计BC左360400.7581.7461.315323C187633C187633C180.706%一层AB左560400.75186.68140.017483C187633C187633C180.454%AB右560400.75122.3691.775223C187633C187633C180.454%BC左360400.7584.7463.565523C187633C187633C180.706%177
沈阳建筑大学毕业设计(3)梁端最大负弯矩配筋计算框架梁支座最大负弯矩的配筋应按双筋矩形截面梁计算。在计算框架梁支座最大负弯矩的配筋时,梁下部的纵向钢筋可作为受压钢筋。无地震作用组合时,框架梁支座最大负弯矩的配筋按受压钢筋已知的双筋矩性截面梁计算;考虑地震作用组合的框架梁,其支座最大负弯矩的配筋仍按受压钢筋已知的双筋矩性截面梁计算,但在受弯承载力计算公式右边应除以相应的承载力抗震调整系数。在计算中,计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求:x≤0.35h0;且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。另外,《混凝土结构设计规范》规定,框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,二、三级抗震等级不应小于0.3。基本过程:先将梁下部的纵向钢筋作为受压钢筋,按力矩平衡方程求混凝土相对受压区高度8-88-9计算出后,可能遇到下列情况:(1)(一级抗震等级)或(二、三级抗震等级)说明受压钢筋数量不足,按受压钢筋未知重新计算。(2),8-10(3)(一级抗震等级)或(二、三级抗震等级)8-11——纵向普通受压钢筋的抗压强度设计值——纵向受压钢筋面积177
沈阳建筑大学毕业设计求出受拉钢筋面积后,验算(二、三级抗震等级)。如果不满足要求,说明受压钢筋数量还是不足,按受压钢筋未知重新计算。梁端负弯矩配筋计算:这里只计算有震情况,由内力组合表可以比较出无震情况比有震情况下的弯矩小得多。177
沈阳建筑大学毕业设计表8-3梁支座最大负弯矩配筋计算截面h0as"γREMγREMAs"αsζζh0As配筋实际面积配筋率As+As"总配筋率As"/As五层AB左560400.7592.1569.11763-0.05480-0.05337-29.893693C187630.454%15260.848%2.07AB右560400.7592.2969.22763-0.05472-0.05330-29.853703C187630.454%15260.848%2.06BC左360400.7545.2633.95509-0.09704-0.09274-33.392953C187630.706%12721.178%2.59四层AB左560400.75155.20116.40763-0.01965-0.01946-10.906223C187630.454%15260.848%1.23AB右560400.75140.22105.17763-0.02800-0.02762-15.475623C187630.454%15260.848%1.36BC左360400.7562.8247.12509-0.07335-0.07084-25.504093C187630.706%12721.178%1.87三层AB左560400.75205.30153.987630.008280.008324.668233C209420.561%17050.947%0.93AB右560400.75172.77129.58763-0.00985-0.00981-5.496923C209420.561%17050.947%1.10BC左360400.7584.5563.41509-0.04404-0.04311-15.525503C209420.872%14511.343%1.39二层AB左560400.75231.40173.557630.022830.0231012.949273C209420.561%17050.947%0.82177
沈阳建筑大学毕业设计AB右560400.75203.82152.877630.007460.007484.198173C209420.561%17050.947%0.93BC左360400.75102.8077.10763-0.01942-0.01924-6.926693C209420.872%17051.421%1.14一层AB左560400.75258.64193.989420.013110.013207.3910363C2211400.679%20821.157%0.91AB右560400.75205.96154.47942-0.01626-0.01613-9.038253C2211400.679%20821.157%1.14BC左360400.75106.6980.02763-0.01417-0.01407-5.076953C2211401.056%19031.586%1.10177
沈阳建筑大学毕业设计8.1.3梁斜截面受剪承载力计算(1)框梁剪力设计值和柱的弯矩设计值的调整抗震设计时,根据“强剪弱弯”原则,考虑地震组合的框架梁端剪力设计值Vb应按《混凝土结构设计规范》11.3.2条计算,其中:一、二、三级抗震等级:8-12——框架梁端部截面剪力设计值——梁端剪力增大系数,三级抗震等级取1.1,——考虑地震组合的框架梁左、右端弯矩设计值——考虑地震组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值,可按简支梁计算确定,8-13——梁的净跨;抗震等级为二、三、四级框架的柱:8-14——考虑地震作用组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之和(顺时针或反时针方向);可按弹性分析所得的上、下柱端截面弯矩比分配;——同一节点左、右梁端,按顺时针和逆时针方向计算的两端考虑地震作用组合的弯矩设计值之和的较大值;一级框架节点左、右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取零;——柱端弯矩增大系数,二级抗震等级取1.5,三级取1.3,四级取1.1;177
沈阳建筑大学毕业设计表8-4计算楼层AB跨BC跨VGb(KN)VGb(KN)5层1.2×[0.5×(24.64+0.5×1.47)×6.1]=92.871.2×[0.5×(15.84+0.5×0.94)×2.5]=24.474层1.2×[0.5×(17.14+0.5×5.88)×6.1]=73.491.2×[0.5×(11.06+0.5×4.69)×2.5]=20.113层73.4920.112层73.4920.111层1.2×[0.5×(26.37+0.5×6.35)×6.05]=72.891.2×[0.5×(11.06+0.5×4.69)×2.45]=19.71177
沈阳建筑大学毕业设计表8-5梁端剪力设计值调整截面五层四层三层二层一层AB梁左MAB梁右MBC梁左MAB梁左MAB梁右MBC梁左MAB梁左MAB梁右MBC梁左MAB梁左MAB梁右MBC梁左MAB梁左MAB梁右MBC梁左M重力荷载-30.76-42.51-17.21-40.13-43.68-8.92-37.10-41.69-9.53-37.02-41.63-9.57-32.71-38.01-9.98地震作用42.49-31.7518.9382.34-67.5440.09123.68-94.4256.24143.83-118.3670.24168.76-123.3672.86-42.4931.75-18.93-82.3467.54-40.09-123.6894.42-56.24-143.83118.36-70.24-168.76123.36-72.86顺时针组(1.2重力+1.3地震)18.33-92.293.9658.89-140.2241.41116.26-172.7761.68142.56-203.8279.83180.14-205.9882.74逆时针组-92.15-9.74-45.26-155.2035.39-62.82-205.3072.72-84.55-231.40103.91-102.80-258.64114.76-106.69max∑M110.6249.22199.11104.32289.03146.23346.38182.63386.12189.43VGb92.8792.8724.4773.4973.4920.1173.4973.4920.1173.4973.4920.1172.8972.8919.71Vb112.82112.8246.13109.40109.4066.01125.61125.6184.45135.95135.95100.47143.09143.09104.76∑Mb92.1596.25155.20181.63205.30234.45231.40283.65258.64288.72∑Mc119.80125.13201.76236.12266.89304.79300.82368.75336.23375.34177
沈阳建筑大学毕业设计(2)框架梁斜截面配筋计算不考虑地震作用组合的框架梁,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:8-15考虑地震作用组合的框架梁,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:[]8-16公式中:——构件斜截面上的最大剪力设计值;——混凝土抗拉强度设计值;——箍筋抗拉强度设计值;——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积:此处,n为在同一截面内箍筋的肢数,为单肢箍筋的截面面积;——沿构件长度方向的箍筋间距;——计算截面的剪跨比,可取λ=a/h0,a为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离;当λ<1.5时,取λ=1.5,当λ>3时,取λ=3;集中荷载作用点至支座之间的箍筋,应均匀配置。——斜截面受剪计算,取0.85。箍筋选用双肢B8(n=2;=101)177
沈阳建筑大学毕业设计表8-6梁端斜截面计算截面五层四层三层二层一层AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨左端右端左(右)左端右端左(右)左端右端左(右)左端右端左(右)左端右端左(右)V105.86109.0644.16104.6089.2061.80118.9089.4678.60128.2889.4693.16134.4088.9397.03VGb92.8792.8724.4773.4973.4920.1173.4973.4920.1173.4973.4920.1172.8972.8919.71Vb112.82112.8246.13109.40109.4066.01125.61125.6184.45135.95135.95100.47143.09143.09104.76γREVb95.9095.9039.2192.9992.9956.11106.77106.7771.78115.56115.5685.40121.63121.6389.05①600.60600.60386.10600.60600.60386.10600.60600.60386.10600.60600.60386.10600.60600.60386.10②100.90100.9064.86100.90100.9064.86100.90100.9064.86100.90100.9064.86100.90100.9064.86③-3391.57-3391.57-425.26-2145.13-2145.13-1246.632891.372891.371576.301157.631157.63531.06818.66818.66450.93s加密100100100100100100100100100100100100100100100s非加密200200200200200200200200200200注:1.①代表;②代表;③代表。2.①用来验算截面;②用来计算是否按计算配箍(②>V可不配箍筋);③用来计算箍筋。式中:一一混凝土强度影响系数,不超过C50时取1.0。177
沈阳建筑大学毕业设计无震情况下的剪力组合值和有震情况下调整后的剪力设计值几乎相等无需再计算。177
沈阳建筑大学毕业设计梁箍筋加密设计箍筋间距:加密区长度为;AB跨:max(1.5×600,500mm)=900mmBC跨:max(1.5×400,500mm)=600mmCE跨:max(1.5×600,500mm)=900mm加密区最大箍筋间距:;AB跨:min(纵筋8倍,h/4,150mm)=144mmBC跨:min(纵筋8倍,h/4,150mm)=100mmCE跨:min(纵筋8倍,h/4,150mm)=144mm均取100mm非加密区箍筋间距加密区的2倍,且不大于250mm。AB跨=200mmBC跨=200mmCE跨=200mm梁箍筋配筋率验算:沿梁全长箍筋的面积配筋率≥实配:非加密区间>加密区间>8.2框架柱配筋计算8.2.1设计资料(1)截面尺寸:一层:b×h=550mm×550mm二~五层:b×h=500mm×500mm(2)材料强度:混凝土C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向受力筋HRB400,fy=fy,=360N/mm2;箍筋HRB335,fy=fy,=300N/mm2。8.2.2框架柱端弯矩和剪力设计值调整177
沈阳建筑大学毕业设计抗震设计时,根据“强柱弱梁”原则,考虑地震组合的柱端弯矩设计值应按《混凝土结构设计规范》11.4.1条计算,三级抗震等级:,8-17其中,——同一节点左右梁端,按顺时针和逆时针方向计算的两端考虑地震组合的弯矩设计值之和的较大值。——考虑地震作用组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之和(顺时针或反时针方向);可按上、下柱端弹性分析所得的考虑地震组合的弯矩比进行分配。根据“强剪弱弯”原则,三级抗震等级:,8-18其中,,——考虑地震组合,且经调整后的框架柱上下端弯矩设计值;——柱的净高。一、二、三、四级抗震等级框架结构的底层,柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数1.7,1.5,1.3和1.2,底层柱纵向钢筋按柱上下端的不利情况配置。表8-7柱端弯矩调整节点A柱(E柱)节点B柱(C柱)∑Mc上柱下柱∑Mc上柱下柱6119.80——1.000119.8012125.13——1.000125.135201.760.40381.310.597120.4511236.120.38290.200.618145.924266.890.423112.890.577154.0010304.790.427130.150.573174.643300.820.457137.470.543163.359368.750.466171.840.534196.912336.230.500168.120.500168.128375.340.523196.300.477179.041——312.36——7——361.48——177
沈阳建筑大学毕业设计表8-8柱端剪力调整柱层HnMctMcbVc=1.2×(Mct+Mcb)/HnA柱(E柱)53119.8081.3180.4443120.45112.8993.3433154.00137.47116.5923163.35168.12132.5914.25168.12312.36135.66B柱(C柱)53125.1390.2086.1343145.92130.15110.4333174.64171.84138.5923196.91196.30157.2814.25179.04361.48152.628.2.3框架柱正截面受压承载力计算(1)矩形截面偏心受压柱对称配筋柱混凝土保护层厚度25mm(混凝土环境类别二a),,首层:一般层:其中:——相对界限受压区高度,查《混凝土结构第五版上册》表3-6得。计算按照取值确定,8-19①≤≤,为大偏心受压构件,8-20②<,为大偏心受压构件,8-21177
沈阳建筑大学毕业设计③>,为小偏心受压构件,8-228-23考虑地震作用时,在公式中的轴力乘以——计算长度,取值:底层1.0H,标准层1.25H;——附加偏心矩,h/30和20中取较大值;——轴向力对截面中心的偏心矩,;——初始偏心矩,;——考虑二阶效应影响的轴向力偏心矩增大系数,;——偏心受压构件的截面曲率修正系数,,当时,;——构件长细比对截面曲率影响系数,,当时,;——轴向力作用点至受拉钢筋合力点的距离;——轴向力作用点至受压钢筋合力点的距离;——界限相对受压区高度。177
沈阳建筑大学毕业设计表8-9有震时弯矩最大层柱内力X实际配筋MN5边柱119.80333.194.5203603801.001.001.06961147201235.694534C20125681.31362.354.5202242441.001.001.1084765166235.691614C201256中柱125.13397.074.5203153351.001.001.07956656156235.694214C20125690.20426.234.5202122321.001.001.1144636053235.691534C2012564边柱120.45719.684.5201671871.001.001.141419101235.69684C201256112.89748.844.5201511711.001.001.154402105235.69-34C201256中柱145.92820.104.5201781981.001.001.133429115235.691764C201256130.15849.264.5201531731.001.001.152405119235.69524C2012563边柱154.001120.484.5201371571.001.001.167389157235.69924C201256137.471149.644.5201201401.001.001.189371161235.69-294C201256中柱174.641245.634.5201401601.001.001.164392174235.691994C201256177
沈阳建筑大学毕业设计171.841274.794.5201351551.001.001.170386178235.691754C2012562边柱163.351530.674.5201071271.001.001.208358214235.691054C201256168.121559.834.5201081281.001.001.206359218235.691394C201256中柱196.911676.334.5201171371.001.001.192369234235.693524C201256196.301705.494.5201151351.001.001.195366239235.693554C2012561边柱168.121959.584.8520861061.001.001.276365249261.59-1824C201256312.361995.124.85201571771.001.001.165436254261.596944C201256中柱179.042014.584.8520891091.001.001.268368256261.59-1084C201256361.482152.114.85201681881.001.001.155447274小偏压261.5910424C201256注:柱子四面配筋一致。177
沈阳建筑大学毕业设计表8-10无震时轴力最大层柱内力X实际配筋MN5边柱79.55361.014.5202202401.001.001.1104725062235.691514C20125652.90393.824.5201341541.001.001.17138655-24235.69-654C201256中柱64.95448.154.5201451651.001.001.16039663-14235.69-424C20125643.46480.964.520901101.001.001.23934267-68235.69-2234C2012564边柱40.10775.784.52052721.001.001.367303109235.69-5144C20125644.18808.584.52055751.001.001.353306113235.69-5074C201256中柱34.20938.174.52036561.001.001.466288131235.69-6464C20125636.77970.984.52038581.001.001.455289136235.69-6444C2012563边柱44.181190.284.52037571.001.001.461288166235.69-6724C20125644.321223.094.52036561.001.001.468288171235.69-6794C201256中柱36.771428.454.52026461.001.001.576277200235.69-7554C201256177
沈阳建筑大学毕业设计36.851461.254.52025451.001.001.582277204235.69-7554C2012562边柱43.891604.794.52027471.001.001.556279224235.69-6974C20125648.581637.604.52030501.001.001.530281229235.69-6604C201256中柱36.541918.734.52019390.931.001.674270268小偏压235.69-8224C20125639.621951.544.52020400.921.001.653272273235.69-5644C2012561边柱34.602032.604.852017371.001.001.789296258261.59-9764C20125617.302072.574.85208281.001.002.031288264261.59-10234C201256中柱29.012409.224.852012320.901.001.912291306261.59-7974C20125614.512462.704.85206260.881.002.128285313261.59-6254C201256注:柱子四面配筋一致。因此,柱全截面采用12C20,。177
沈阳建筑大学毕业设计(2)构造要求《混凝土结构设计规范》11.4.12条规定:框架柱每一侧的配筋百分率不应小于0.2;三级抗震等级,采用HRB400级纵向受力筋的框架结构的柱,柱全部纵向受力钢筋最小配筋率0.7%;11.4.13条规定:框架柱全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。以上配筋率均应按构件全截面面积计算。单面:全截面:经计算,柱纵筋配筋率均满足要求。轴压比限值:<0.85,满足要求。8.2.4框架柱斜截面受剪承载力计算考虑地震组合的矩形截面框架柱,其受剪截面应符合下列条件:剪跨比大于2的框架柱:≤8-24剪跨比不大于2的框架柱:≤8-25式中:——框架柱的计算剪跨比。取;此处,M宜取柱上、下端考虑地震组合的弯矩设计值的较大值,V取与M对应的剪力设计值,为柱截面有效高度;当框架结构中的框架柱的反弯点在柱层高范围内时,可取,此处为柱净高。无地震作用组合8-26考虑地震组合的矩形截面框架柱,其斜截面受剪承载力应符合下列条件:≤8-27177
沈阳建筑大学毕业设计式中:——框架柱的计算剪跨比;当<1.0时,取;当>3.0时,取——考虑地震组合的框架柱轴向压力设计值,当>时,取。——承载力抗震调整系数,取0.85。因为框架柱的反弯点都在柱层高范围内,所以可取底层:其它层:因此均取3。所以截面验算公式为底层:其他层:当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根时,应设置复合箍筋,因此选用四肢箍,钢筋直径暂选B8,。177
沈阳建筑大学毕业设计表8-11柱配箍计算截面五层四层三层二层一层边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端333.19362.35397.07426.23719.68748.84820.10849.261120.481149.641245.631274.791530.671559.831676.331705.491959.581995.122104.122152.111072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501297.731297.731297.731297.73N333.19362.35397.07426.23719.68748.84820.10849.261072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501072.501297.731297.731297.731297.73Vmax80.4480.4486.1386.1393.3493.34110.43110.43116.59116.59138.59138.59132.59132.59157.28157.28135.66135.66152.62152.620.85Vmax68.3768.3773.2173.2179.3479.3493.8793.8799.1099.10117.80117.80112.70112.70133.69133.69115.31115.31129.73129.730.2βcfcbh0664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95664.95794.37794.37794.37794.37nAsv1/s-0.12-0.12-0.09-0.09-0.04-0.040.060.060.100.100.240.240.200.200.350.350.070.070.170.17s-1609.89-1609.74-2247.14-2246.83-4498.44-4497.243257.813258.442010.942010.94848.28848.281007.081007.08568.87568.872773.882773.881199.161199.16实际配筋四肢箍B8@100/200无震情况下的剪力比有震情况小得多,不予计算。177
沈阳建筑大学毕业设计柱箍筋加密设计:加密区范围:,底层柱根箍筋加密区长度不小于该层柱净高的1/3标准层取500mm底层上端取750mm,下端取1450mm。加密区箍筋间距和直径:级别:HRB335,直径8mm;间距:min(150mm(柱根100),纵向钢筋直径的8倍)=150mm;这里均取100mm。(《抗震规范》表11.4.12-2)最小配筋率验算:柱箍筋加密区箍筋的体积配箍率≥。柱最大轴压比,查得,>,满足要求。(体积配箍率概念详见《抗规6.6.3》)177
沈阳建筑大学毕业设计第九章现浇板配筋计算本设计作了标准层板的配筋计算,所有板按照双向板弹性理论查表设计,有关计算系数表详见《混凝土结构(中册)》。9.1板分类及荷载计算A板:3.3m×6.6m(双向板)B板:3.0m×6.6m(介于单向板与双向板之间,按照双向板计算)C板:2.0m×3.3m(双向板)D板:3.3m×4.6m(双向板)荷载基本组合考虑两种情况:(为安全取见,楼面活载均取2.5KN/㎡.)(1)活载控制时:;;;;(2)恒载控制时:;;;;比较两组荷载知,活荷载起控制作用,按照活荷载起控制作用计算。9.2设计资料板厚h=120mm混凝土C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2钢筋HRB400,fy=360N/mm2最小配筋率ρmin=(0.15%,0.45ft/fy)max=0.179%支座:h0=120-20=100mm短跨方向:h0=120-20=100mm长跨方向:h0=120-30=90mm9.3弯矩计算求跨中最大正弯矩时,按照固定边计算,177
沈阳建筑大学毕业设计按照简支边计算;求支座负弯矩时,按照固定边计算。A板(3.3m×6.6m),跨中:支座:;;B板(3.0m×6.6m),支座:;;C板(2.0m×3.3m),跨中:支座:;177
沈阳建筑大学毕业设计;D板(3.3m×4.6m),跨中:支座:;;;9-1——泊桑比为0时沿着板短边的板中心点单位板宽内的正弯矩值;——泊桑比为0时沿着板长边的板中心点单位板宽内的正弯矩值;——泊桑比为0.2时的沿板短边跨中弯矩值;——泊桑比为0.2时的沿板长边跨中弯矩值;——固定边中点沿短边方向单位板宽内的负弯矩;——固定边中点沿长边方向单位板宽内的负弯矩。9.4板配筋计算支座截面有效高度,跨中截面短跨方向取,长跨,钢筋选用HRB400,;为便于计算,则:9-2计算结果见表:表9-1板跨中和板端的弯矩计算项目A板B板C板D板177
沈阳建筑大学毕业设计3.33.02.03.36.66.63.34.60.500.500.610.72V=0.25.1104.3721.7534.4872.5822.1340.8603.039-7.818-6.461-2.719-6.800-5.375-4.443-1.978-5.347表9-2板配筋表截面Mh0As选配实配跨中A板lx方向5.110100149C8@200251ly方向2.5829084C8@200251B板lx方向4.372100128C8@200251ly方向2.1349069C8@200251C板lx方向1.75310051C8@200251ly方向0.8609028C8@200251D板lx方向4.487100131C8@200251ly方向3.0399099C8@200251支座A-A-7.818100-229C8@200251A-B6.461100189C8@200251A-C-7.818100-229C8@200251177
沈阳建筑大学毕业设计A-D-7.818100-229C8@200251B-B-4.443100-130C8@200251B-C-4.443100-130C8@200251C-C-1.978100-58C8@200251C-D-5.347100-156C8@200251D-D-6.800100-199C8@200251177
沈阳建筑大学毕业设计第十章现浇板式楼梯设计图10-1板式楼梯示意图10.1设计资料钢筋混凝土现浇板式楼梯,楼梯示意图如图10-1所示,标准层高度3.6m,踏步面层采用水磨石面层(自重为0.65KN/㎡),底面为20mm混合砂浆(自重为17KN/m³),采用C30混凝土,纵筋、分布筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335级钢筋。楼梯净跨Ln=(12-1)×300=3300mm;楼梯高度H=12×150=1800mm;,梯板厚度取,h=150mm,踏步数n=12阶;梯梁宽度b1=b2=200mm10.2梯段板设计(1)荷载计算:板倾斜角的正切=150/300=0.5,=0.894,取1m宽板带计算,梯段板的荷载计算列于表10-1。表10-1梯段板荷载荷载种类荷载标准值(KN/m)恒荷载面层(0.3+0.15)×0.65/0.3=0.98177
沈阳建筑大学毕业设计自重25×1×0.12/0.894+0.5×0.3×0.15×25/0.3=5.23抹灰17×1×0.02/0.894=0.38栏杆重0.2小计6.79活荷载2.5由恒荷载控制:p=1.35×6.79+1.4×0.7×2.5=11.62KN/m由活荷载控制:p=1.2×6.79+1.4×2.5=11.65KN/m故按p=11.65KN/m计算。(2)截面设计:考虑到梯段板与平台梁整浇,平台对斜板的转动变形有一定的约束作用,故计算板的跨中正弯矩时,KN·m板的有效高度h0=150-20=130mm所以,①号钢筋选用C8@150(As=335mm2);②③号钢筋同①号,选用C8@150;④号分布钢筋选用C8@200。10.2平台板设计设平台板厚h=120mm,取1m宽板带计算。(1)荷载计算:表10-2平台板荷载177
沈阳建筑大学毕业设计荷载种类荷载标准值(KN/m)恒荷载面层0.65120厚钢筋混凝土板自重25×0.12=3.00板底抹灰17×0.02=0.34小计3.99活荷载2.5由恒荷载控制:p=1.35×3.99+1.4×0.7×2.5=7.84KN/m由活荷载控制:p=1.2×3.99+1.4×2.5=8.29KN/m故按p=8.29KN/m计算。(2)截面设计:平台板的计算跨度近似取值:跨中弯矩设计值板的有效高度;,≤,按构造要求,选用C8@200()10.2平台梁(TL-1)设计设平台梁截面尺寸200mm×400mm。(1)荷载计算:表10-3平台梁荷载177
沈阳建筑大学毕业设计荷载种类荷载标准值(KN/m)恒荷载梁自重0.2×(0.4-0.12)×25=1.4平台板传来3.99×2.1/2=4.19梯段板传来6.79×3.3/2=11.2小计16.79活荷载2.5×(3.3/2+2.1/2)=6.75由恒荷载控制:p=1.35×16.79+1.4×0.7×6.75=29.28KN/m由活荷载控制:p=1.2×16.79+1.4×6.75=29.60KN/m故按p=29.60KN/m计算。(2)截面设计:平台梁的计算跨度跨中弯矩设计值梁端剪力设计值截面按倒L形计算,,梁的有效高度。>所以,经判别属于第一类T形截面。;,选用2C18()177
沈阳建筑大学毕业设计斜截面受剪承载力:当≤4时,<,截面尺寸满足要求。>V=48.84KN,仅需按构造配箍。选用双肢B8@200箍筋,10.2平台柱(TZ-1)设计设平台柱截面尺寸300mm×300mm,平台柱可按构造配筋,纵筋3C20(As=942mm2),全截面纵筋6C20(As=1884mm2),箍筋C8@100/200。177
沈阳建筑大学毕业设计第十一章基础设计11.1设计资料由于地质条件较好,因此采用柱下独立基础而不采用桩基础。本建筑地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层,且是不超过八层、高度在25米以下的一般民用框架房屋,根据《建筑抗震设计规范》可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算,只考虑无震情况下的地基承载力验算(标准组合)、基础抗冲切验算(基本组合)、基础配筋计算(基本组合)。初选基础埋深1.80m,基础高度800mm,持力层为中砂,其下无软弱层,基础底面形状采用正方形,混凝土强度等级C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;HRB400级钢筋,fy=360N/mm2。11.2确定基础底面尺寸(1)确定地基承载力:;;(《基础工程》表2-5承载力修正系数)先进行地基承载力深度修正:=240+4.4×20×(1.8-0.5)=354.4KN/m2(2)确定基础底面尺寸:考虑荷载偏心,将基底面积初步增大20%,,取,d=(1.8+2.25)/2=2.025m≈2.05m。为不考虑地震作用时上部结构传至基础顶面的竖向力标准值。=恒+活+风边柱:A=1.2×(1374.46+221.48+45.28)/(354.4-20×2.05)=6.28m2b=,取b=2.7m中柱:A=1.2×(1571.09+347.86+12.21)/(354.4-20×2.05)=7.39m2177
沈阳建筑大学毕业设计b=,取b=2.7m。11.3地基承载力验算11.3.1边柱设基础高度h=0.8m,基础梁底面与基础顶面平齐。(1)由基础梁传至基础顶面荷载:基础梁截面b×h=300mm×600mm由基础梁传至基础顶面的墙重:G1k=5.98×(3.9/2)×(6.6×2-0.5)+3.04×(3.9/2)×(6.6-0.5)/4=157.13KN基础梁自重:G2k=25×0.3×0.6×6.6×0.5×3+25×0.3×0.6×6.6/4=44.55+7.425=51.98KN基础梁传至基础顶面的集中力:G0k=G1k+G2k=157.13+51.98=209.11KN(2)内力组合:对于基础顶面截面控制内力取:∣Mmax∣及相应的N、VNmax及相应的M、V内力标准值组合考虑如下两种:①恒荷+0.7活荷+风荷②恒荷+0.6风荷+活荷可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍。M取到最大值(第①种情况):M1=10.27+0.7×3.51+63.35=76.08KN·mN1=1374.46+0.7×221.48+45.28+209.11=1783.89KNV1=6.35+0.7×2.17+20.22=28.09KNN取到最大值(第②种情况):M2=10.27+0.7×63.35+3.51=58.13KN·mN2=1374.46+0.7×45.28+221.48+209.11=1836.75KNV2=6.35+0.7×20.22+2.17=22.67KN177
沈阳建筑大学毕业设计(3)验算荷载偏心距e:第①种情况:<(可以)第②种情况:<(可以)(4)验算基底最大压力Pk,max:第①种情况:<1.2=1.2×354.4=425.28(可以)<=354.4(可以)第②种情况:<1.2=1.2×354.4=425.28(可以)<=354.4(可以)所以基底尺寸为2.7m×2.7m。11.3.2中柱设基础高度h=0.8m,基础梁底面与基础顶面平齐。(1)由基础梁传至基础顶面荷载:177
沈阳建筑大学毕业设计基础梁截面b×h=300mm×600mm由基础梁传至基础顶面的墙重:G1k=3.04×(3.9/2)×(6.6-0.5)×2+3.04×(3.9/2)×(6.6-0.5)/4=72.32+9.04=81.36KN基础梁自重:G2k=25×0.3×0.6×6.6×0.5×3+25×0.3×0.6×6.6/4+25×0.3×0.6×3/2=44.55+7.425+6.75=58.73KN基础梁传至基础顶面的集中力:G0k=G1k+G2k=81.36+58.73=140.09KN(2)内力组合:组合情况同边柱。M取到最大值(第①种情况):M1=8.66+0.7×2.88+56.63=67.31KN·mN1=1571.70+0.7×347.86+12.21=1827.41KNV1=5.35+0.7×1.78+20.22=26.82KNN取到最大值(第②种情况):M2=8.66+0.6×56.63+2.88=45.52KN·mN2=1571.70+0.6×12.21+347.86=1926.89KNV2=5.39+0.6×20.22+1.18=18.70KN,(3)验算荷载偏心距e:第①种情况:<(可以)第②种情况:<(可以)(4)验算基底最大压力Pk,max:第①种情况:177
沈阳建筑大学毕业设计<1.2=1.2×354.4=425.28(可以)<=354.4(可以)第②种情况:<1.2=1.2×354.4=425.28(可以)<=354.4(可以)所以基底尺寸为2.7m×2.7m。11.4基础抗冲切验算11.4.1边柱177
沈阳建筑大学毕业设计图11-1边柱基础示意图(1)计算基底净反力设计值:(2)基础抗冲切验算:沿柱边截面:177
沈阳建筑大学毕业设计<b=2.7m冲切力:抗冲切力:﹥283.23KN满足要求。延变阶处截面:<b=2.7m冲切力:抗冲切力:﹥283.23KN满足要求。11.4.2中柱177
沈阳建筑大学毕业设计图11-2中柱基础示意图(1)计算基底净反力设计值:(2)基础抗冲切验算:沿柱边截面:<b=2.7m冲切力:177
沈阳建筑大学毕业设计抗冲切力:﹥290.72KN满足要求。沿变阶处截面:<b=2.7m冲切力:抗冲切力:﹥290.72KN满足要求。11.5基础底面配筋计算仅计算横向框架弯矩作用平面内配筋。11.5.1边柱第①种情况:Ⅰ-Ⅰ截面:Ⅱ-Ⅱ截面:177
沈阳建筑大学毕业设计第②种情况:Ⅰ-Ⅰ截面:Ⅱ-Ⅱ截面:现于2.7m宽度范围内配16C12@160(As=1808mm2)。11.5.2中柱177
沈阳建筑大学毕业设计第①种情况:Ⅰ-Ⅰ截面:Ⅱ-Ⅱ截面:第②种情况:Ⅰ-Ⅰ截面:Ⅱ-Ⅱ截面:177
沈阳建筑大学毕业设计现于2.7m宽度范围内配13C14@200(As=2000mm2)。11.6基础梁配筋计算11.6.1横向基础梁配筋计算仅计算与基础直接相连的基础梁:b×h=300mm×600mm(不用考虑抗震要求)混凝土C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向受力筋HRB400,fy=fy,=360N/mm2;箍筋HRB335,fy=fy,=300N/mm2。(1)荷载汇集上部墙体:1.2×3.04×(3.9-0.6)=12.04KN/m梁自重:1.2×25×0.3×0.6=5.4KN/m合计:17.44KN/m取横向最长基础梁()进行计算。(2)正截面计算177
沈阳建筑大学毕业设计选用3C16(As=603mm2)。选用3C14(As=461mm2)。(3)斜截面计算>截面满足要求。>,故只需按构造配箍,选用双肢B8@100/200。11.6.1纵向基础梁配筋计算仅计算与基础直接相连的基础梁:b×h=300mm×600mm(不用考虑抗震要求)混凝土C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向受力筋HRB400,fy=fy,=360N/mm2;箍筋HRB335,fy=fy,=300N/mm2。(1)荷载汇集177
沈阳建筑大学毕业设计上部墙体:1.2×5.98×(3.9-0.6)=25.83KN/m梁自重:1.2×25×0.3×0.6=5.4KN/m合计:31.23KN/m取纵向最长基础梁()进行计算。(2)正截面计算选用3C16(As=603mm2)。选用3C14(As=461mm2)。(3)斜截面计算177
沈阳建筑大学毕业设计>截面满足要求。>,故只需按构造配箍,选用双肢B8@100/200。177
沈阳建筑大学毕业设计第十二章 施工组织设计12.1编制依据及原则12.1.1编制依据(1)主管部门的批示文件及建设单位的要求(2)施工图纸及设计单位对施工的要求(3)工程承包合同的规定(4)本单位的资源配置情况(5)建设单位提供的条件和水、电供应情况(6)沈阳地区自然情况、气象资料和施工现场条件(7)国家现行规定和辽宁省、市有关规定12.1.2编制原则(1)采用现代化的管理方案,保证工期、质量、安全(2)采用最先进的施工工艺和科学的施工方案(3)努力降低成本,力求合理的施工造价12.2 工程概况及施工特点12.2.1工程概况本工程建筑名称为沈阳东立地产办公楼,建筑地点位于辽宁省沈阳市浑南新区。总建筑面积5256.2㎡,占地面积1031.24m2,建筑层数为5层,室内外高差0.45m,室内设计标高±0.000。结构形式采用现浇钢筋混凝土框架结构,基础形式为独立基础。建筑场地标准冻深天然地面下1.2m,建筑场地类别为Ⅱ类,无不良地质现象。抗震设防类别为丙类,抗震设防基本烈度为7度,设计基本地震加速度值0.1g,设计地震分组为第一组,框架抗震等级为三级,结构重要性系数1.0,建筑物设计使用年限50年。主要设计参数及概况如下:177
沈阳建筑大学毕业设计(1)地基与基础本工程基础形式采用独立基础,混凝土标号为C30,基础垫层采用C15素混凝土。(2)主体结构工程混凝土工程:柱混凝土采用C30,梁、板、女儿墙、楼梯混凝土采用C30。砌体工程:采用混凝土空心小砌块,Mb7.5砂浆砌筑。钢筋工程:构造钢筋、箍筋等采用HRB335级;梁、柱、基础底板、现浇板、楼梯等受力筋采用HRB400级。(3)装饰工程外墙采用贴砖墙面,内墙以水泥砂浆墙面为主,卫生间采用瓷砖墙面(有防水层)。(4)门窗工程①所有外墙窗均为塑钢窗,5mm厚白色浮法玻璃(空气层厚度9mm)。②门窗立樘位置,图纸无特别标明时,窗及门均立墙中。直接对外窗均为中空玻窗并加装活动横百页,遮阳设施甲方自理。外窗的抗风压和气密性需达到6级,水密性需达到2级。(5)节能工程①墙体保温材料为80厚钢丝网岩棉夹芯复合板(GY板)②屋面保温材料为80厚岩棉夹芯复合板。(6)防水工程①墙基防潮:底层所有墙体均须进行防潮处理,未设钢筋混凝土自防水处做水泥砂浆。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地坪时,不仅在两到地坪出的墙身内做两到水平防潮层,而且应对有高差部分的墙体做垂直防潮。②屋面防水等级为二级。防水层采用4mm厚SBS改性沥青防水卷材,其合理使用年限为15年。177
沈阳建筑大学毕业设计12.2.2主要项目工程量表12-1 主要项目工程量序号项目工程量序号项目工程量1平整场地1031.24m212现浇柱模板1229.78m22挖土方1856.23m313现浇柱混凝土162m33基础垫层36.9m314现浇梁、板模板4417.58m24基础模板256.74m215梁、板钢筋69.53t5基础钢筋7.45t16现浇梁、板混凝土966.4m36基础混凝土131.52m317混凝土空心砌块766.04m27基础梁模板590.33m218抹灰5781.33m28基础梁钢筋7.24t19水磨石地面4957.20m29基础梁混凝土59.17m320门窗安装330樘10回填土1095.65m321散水95.72m311柱钢筋21.37t22屋面防水卷材909.20m212.2.3施工条件(1)工期:5月10日进场,开始施工准备工作,11月15日前竣工。(2)本工程施工场地地势平坦。(3)交通运输条件:公路交通方便,与市内交通线相通。(4)水电供应条件:直接从场区内引进,水、电压满足要求。(5)本地区主导风向为北风,最大风力为7级。(6)材料供应条件:自行采购,市场供应充足(现场只考虑一定储备量)。(7)混凝土采用商品混凝土(运距10km)。(8)可提供的主要设备:挖土机(斗容量1立方米);自卸汽车;塔吊;卷扬机;砂浆搅拌机等。12.3 施工方案177
沈阳建筑大学毕业设计12.3.1 施工程序及流向本工程应遵循先地下,后地上;先主体,后维护;先结构,后装饰;先土建,后设备密切配合的原则制定施工方案。按基础、主体结构、装修安装三个阶段组织施工及验收。基础土方采用机械开挖配以人工清槽,加快土方处理速度。安排基础尽快验收,主体施工的同时完成室内外回填及部分室外工作,完善场地环境,在土建施工的同时,安装工程各工序合理穿插作业,不占用正常的工期。12.3.2 施工顺序(1)基础部分放线——挖土——清槽、修边坡——打钎、验槽——基础混凝土垫层——弹线——绑钢筋——支模板——浇混凝土独立基础——拆模、养护——回填土——绑基础梁钢筋—支梁侧模——浇筑基础梁混凝土——拆模、养护——回填土(2)主体结构部分放线——柱钢筋绑扎、焊接——柱模板——柱浇混凝土——柱拆模——支搭梁板支撑架——支主、次梁底模——绑主梁钢筋——支主梁侧模——铺底板模板——支柱头模板——绑板底钢筋——埋管件、绑扎板顶钢筋——浇注梁板混凝土——混凝土养护——拆梁板模板(3)装修部分内檐装修:砌筑外围护墙、隔墙——安装门、窗——水电专业暗管敷设——顶篷、墙面抹灰——楼地面抹灰——养护——做墙裙、踢脚——安装门窗扇、暖气片——安装玻璃——油漆、粉刷——灯具安装——验收外檐装修:抹灰——粘贴面砖——安装铝合金窗扇——镶挂花岗石——安装玻璃幕——拆除外架子——门厅、台阶、散水确定施工顺序时,一般应遵循施工程序,符合施工工艺要求,与施工方法一致,按照施工组织的要求,考虑施工安全和质量,考虑当地气候等。12.3.3 主要项目施工方法及施工机械(1)施工测量177
沈阳建筑大学毕业设计本测量遵循先整体,后局部,先控制、后细部的原则,采用矩形控制网,以控制建筑物的各主轴线,作为楼层细部放样的依据。细部放样采用计算与测量分开的方法,先计算各细部的放样数据,经复核无误后,进行现场测量放样工作,使单位测量工作时间缩小到最短,以提高测量精度和速度。根据测量顺序,请建设单位、监理单位共同复核坐标控制点及标高基准点,做好复核交接手续,以确保轴线、标高无误,然后根据自己的施工要求新设或以此为依据,进行轴线定位投放及标高控制。本工程施工测量主要包括轴线定位、垂直度控制、标高控制和沉降观测。轴线定位采用DT102C激光经纬仪,垂直度控制采用激光铅垂仪,标高控制及沉降观测采用高精度水准仪。①轴线定位a)根据建设单位提供的相对坐标控制点,采用极坐标计算方法定位轴线,在施工现场四周围墙上纵横向设置4组轴线控制布置点,同时不定期对控制点进行复测。b)控制点的精确性会直接影响到整个工程的测量精度。控制点设置除要满足稳定、可靠、通视三个要求外,并要做好明显的标志和必要的保护措施。c)楼层水平、垂直测量控制点设置在施工±0.000楼面时建立控制点,控制辅助轴线的布置应与轴线有一定关系,基础施工后在±0.000楼面定出轴线基准点,以控制轴线偏移1m作为轴线基准线,用于上部控制,不但可用来做主楼的垂直度测量,还可做上部轴线控制点的投放之用。上部结构的轴线控制测量采用天顶法原理测定主楼控制轴线基准点。在每个施工层开洞200mm×200mm,留出通视孔,在±0.000处架设经纬仪配合90°弯管向上垂直投影至施工面。然后用经纬仪、钢尺在已浇筑的楼板上放线,同时在建筑物外侧用经纬仪校正,以保证激光铅直仪引线准确.②标高控制a)根据本工程的施工需要,引测楼层的水平标高控制点,在施工现场场地内设置±0.000基准标高点,做好保护措施,其位置应设置在不影响通视及无沉降的位置上,此基准点定期根据建设单位方提供的水准基准点复核并加以调整。b)建筑物出地面后,在柱身弹出+50cm水平线,以上每层标高均以此为基准,用经校验的50m钢尺进行引测,并做好复测,消除积累误差。③沉降观测a)177
沈阳建筑大学毕业设计观测点的布置及做法。在基础完成后。分别在平面结构四个相交角点柱外-0.1m处设置观测点。b)每施工一层结构观测一次,主体竣工后每月观测一次,并做好每次的观测记录。(2)土方工程开挖基坑时,应分层控制挖土标高,在挖至基底设计标高前,应在基坑底面的设计标高上留30cm,改用人工开挖清底,以防扰动基层土。挖不到的地方,应配合人工随时进行挖掘,并用手推车运到机械挖到的地方,以便及时用机械挖走。预留30cm土方不开挖,在基底护壁时,可以在基槽根部人工开挖宽50cm×30cm深的沟,以便护坡可以做到底部。回填土每填完一层,按要求及时取土样试验。土样组数、试验数据等应符合设计及规范规定。(3)钢筋工程①施工准备:钢筋:应有出厂合格证,无老锈及油污。进场后按规定取样作力学性能复试。扎丝:采用20~22号铁丝,铁丝切断长度要满足使用要求。垫块:用水泥砂浆制成50mm见方,厚度同保护层,垫块内预埋20~22号铁丝。②作业条件:a)钢筋进场后应检查是否有出厂合格证,并按施工平面图中指定位置,按规格堆放。放置前砌筑砖垛,使钢筋架起。b)熟悉图纸,按设计要求检查已加工好的钢筋规格、形状、数量是否正确。c)做好抄平放线工作,弹好水平标高线。③操作工艺:柱钢筋绑扎:a)套柱箍筋:按图纸要求间距,计算好每根柱箍筋数量,先将箍筋套在下层伸出的钢筋上,然后立柱子钢筋,在搭接长度内,绑扣不少于3个,绑扣要向柱中心。b)柱子主筋采用电渣压力焊焊接,接头位置相互错开,满足规范要求。c)在立好的竖向钢筋上按设计间距用粉笔划出箍筋间距线。d)柱箍筋绑扎:按已划好的箍筋位置线,将已套好的箍筋往上移动,由上往下绑扎,采用缠扣绑扎;177
沈阳建筑大学毕业设计钢筋与主筋要垂直,箍筋转角处与主筋交点均要绑扎,主筋与箍筋非转角部分的相交点成梅花交错绑扎;箍筋的弯钩叠合处应沿柱子竖筋交错布置,并绑扎牢固;按抗震要求,柱箍筋端头应弯成135°,平直部分长度不小于10d(d为箍筋直径);柱子上下两端箍筋应加密,加密区长度及加密区内箍筋间距应符合设计图纸要求。设计要求箍筋设拉筋时,拉筋应钩住箍筋。梁钢筋绑扎:a)在梁底模板上划出箍筋间距线。b)先穿2根主梁上部受力筋,穿箍筋并按已划好的间距逐个分开,逐步穿主梁及次梁下部筋和弯起钢筋,再穿主次梁架立筋,调整箍筋间距达到设计要求。c)在主、次梁受力筋下垫垫块,保证保护层厚度。主筋为双层时,可用短钢筋垫在两层钢筋之间,钢筋排距应符号设计要求。d)梁筋的连接:梁筋采用闪光对焊、单面搭接焊相结合的连接方式。受拉区在同一截面内,钢筋接头的数量不得超过钢筋总面积的25%,受力区不得超过50%。当采用焊接连接时,受拉区在同一截面内的接头数量不得超过50%,受压区不受限制。e)框架接点处钢筋穿插十分稠密,应特别注意梁顶面主筋间的净距要有30mm,以利于浇筑混凝土。板筋绑扎:a)清理模板上面的杂物,用粉笔在模板上划出主筋,分布筋的间距。b)按划好的间距摆放受力主筋,后放分布筋。预埋件、电线管、预留孔等及时配合安装。c)绑扎板筋时一般用顺扣或八字扣,除外围两根筋的相交点应全部绑扎外,其余各点可交错绑扎。板两层筋之间必须加钢筋马凳,以确保上部钢筋的位置。钢筋马凳采用Φ6钢筋制作,高度根据板厚确定,每平方米不少于一个。d)板下层筋垫块采用水泥砂浆垫块,纵横间距不超过1500mm,垫块厚度同保护层厚。e)梁板钢筋绑扎时应防止水电管线将钢筋抬起或压下,以免影响板的混凝土浇筑厚度。楼梯钢筋绑扎:a)在楼梯底模上划出主筋和分布筋的位置线。b)根据设计图纸中主筋、分布筋的方向,先绑扎梁筋,后绑扎板筋,每个交点均应绑扎。板筋要锚固到梁内。177
沈阳建筑大学毕业设计c)底板筋绑完,支踏步吊绑模板。④质量标准a)钢筋的规格和质量必须满足设计要求和规范规定。b)钢筋加工应严格按照钢筋料单进行,不得随意更改下料单,以保证制作和绑扎的一致性。焊接接头距钢筋弯折处不应小于钢筋直径的10d,且不宜位于构件的最大弯矩处。c)钢筋加工的形状、尺寸、锚固长度、接头位置必须符合设计要求。钢筋的表面应洁净无损伤;油渍、漆污和铁锈应在使用前清除干净。带有颗粒老绣的钢筋禁止使用。d)弯钩的朝向应正确,绑扎接头应符合规范规定,搭接长度满足设计要求。e)钢筋间距、数量应符合设计要求。按抗震要求,主箍筋端头应弯成135°,平直部分长度不小于10d(d为箍筋直径)。f)钢筋的冷拉:通常只对Φ6.5的钢筋进行冷拉。冷拉过程中,钢筋表面不得有裂纹和局部缩颈。如现场钢筋采用替代时,应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距,锚固长度,最小钢筋直径、根数等要求。g)钢筋的焊接:焊接工人必须持有焊工上岗证,并在规定范围内进行焊接操作。钢筋的焊接接头不宜设置在梁端、柱端的箍筋加密区范围内。当受力钢筋采用焊接接头时,设置在同一构件的焊接接头应相互错开。在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径的35d且不小于500mm的范围内,同一根钢筋不得有两个接头,同一截面内,受拉面不得超过50%。焊接接头距钢筋弯折处,不应小于钢筋直径的10d,且不宜位于构件的最大弯矩处。h)钢筋加工制作偏差满足下表规定(一般项目)表12-2钢筋加工的允许偏差(mm)项目允许偏差受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸±10弯起钢筋的弯折位置±20箍筋内净尺寸±5i)混凝土保护层厚度,具体厚度见下表:表12-3钢筋的混凝土保护层厚度(mm)177
沈阳建筑大学毕业设计构件名称保护层净厚度板15墙15梁20柱25基础梁及承台40桩及承台50j)钢筋的锚固和搭接长度应满足规范要求。(4)模板工程①柱模板本工程柱模采用12mm厚覆膜竹胶板拼制,每边尺寸大小依据柱子截面尺寸加长80mm(木方长度),钢管抱箍间距从柱子底部至柱1/3高处1450mm,从1/3至柱顶处为500mm,并与满堂架拉牢,中间设一道Ф12对拉螺栓,间距450~500mm。柱角采取边搭结合、柱面的竖缝为平对拼缝,柱面的水平缝采用边搭缝,防止漏浆。②梁模板本工程梁模板采用12mm厚覆膜竹胶板,80mm×100mm木方配制成梁侧、梁底模板。梁支撑用碗扣式钢管或扣件式钢管,侧模背次龙骨木方沿梁纵向布置,间距400mm。当梁高小于或等于700mm时,梁侧模可不用对拉螺栓,仅支撑板模的水平钢管顶撑,同时用一部分短钢管斜撑即可。当梁高大于700mm时,梁侧模要增加对拉螺栓固定,对拉螺栓沿梁高每500mm设一道,纵向间距每600mm设置一道,梁底模木方间距沿梁宽不大于300mm,钢管支撑沿梁纵向间距600~1000mm,沿梁宽间距500mm左右,钢管水平连系杆每1.8m一道。③楼板模板支撑采用碗扣脚手架,纵横间距为1000~1200mm,采用早拆体系柱头。主龙骨为双钢管,次龙骨为50mm×100mm木方,间距300mm,上部铺设12mm厚覆膜竹胶板,用钉子钉牢。④楼梯模板177
沈阳建筑大学毕业设计采用12mm厚竹胶板做底模。踏步定型模板采用钢模,按照楼梯的宽度、高度和长度,踏步的步数来配制。梯段的底板模板施工完后,绑扎钢筋。钢筋绑好后,然后把定型钢模用塔吊吊入梯段上部固定,做法见楼梯钢模图⑤支模前的准备工作a)做好定位基准工作。b)按施工需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查,未经修复的部件不得使用。c)经检查合格的模板,应按照安装程序进行堆放。重叠平放时,每层之间加垫木,模板与垫木上下对齐,底层模板离地面大于10cm。d)模板安装前,向施工班组、操作工人进行技术交底;在模板表面涂刷不污染砼的脱模剂,严禁在模板上涂刷废机油。e)做好施工机具及辅助材料的保养及进购等准备工作。⑥柱模板安装 a)按图纸尺寸在地面先将柱模分片拼装好后,根据柱模控制线钉好压脚板,由塔吊或吊车直接吊到位,用钢管临时固定,吊线校正垂直度及柱顶对角线,最后紧固柱箍和对拉螺栓。b)对独立高柱定型模板的安装(如圆柱),其周围外脚手架要搭设牢固并注意在下面留出模板运输通道,每片模板先运到靠柱根部,拼装后用手动倒链提到施工高度,下面用钢管初步固定后进行安装,检查垂直度是否符合要求,最后在柱模上中下部位用钢管与外架顶牢,外架必须和柱下部已浇砼部分抱箍。⑦梁板模板安装a)根据楼面弹出的轴线在柱子上弹出梁位置和水平线。b)按设计标高调整支架的标高,安装梁底模板并拉线找平,当梁跨度大于或等于4m时,跨中梁底处按设计要求起拱,如设计无要求时,起拱高度一般为梁跨的1‰--3‰。c)为确保万无一失,在正式施工前应现场进行模拟堆载试验,观察钢管支撑立杆的变形情况。梁板模板安装工艺流程:复核轴线底标高及轴线位置→支梁底模(按规范起拱)→支梁侧模→支板模→绑扎梁钢筋→支梁另一侧模→复核梁模尺寸及位置→与相邻梁板连接固定→检测验收⑧模板的拆除177
沈阳建筑大学毕业设计模板的拆除顺序为:柱模板—→楼板模板—→梁侧模—→梁底模。拆模时混凝土强度应达到以下要求:不承重的模板(柱、墙模板),其混凝土强度应在其表面及棱角不致因拆模而受到损害时方可拆除且不早于二天;楼梯间模板与支撑在其强度达到100%时方可拆除。(5)混凝土工程根据本工程结构情况,本工程基础垫层、后浇GZ采用现场拌制混凝土浇筑,其余构件混凝土采用商品混凝土浇筑。①现场拌制混凝土施工方案:a)作业条件:各部位混凝土标号已明确。所用原材料的出厂合格证及试验报告齐全,有混凝土配合比;浇筑混凝土层段的模板、钢筋安装完毕,并验收合格;浇筑混凝土用架子及马道已搭设完毕,并经检查合格,各种安全防护已按专职安全员技术交底落实;技术员根据作业指导书对浇筑工人已进行技术交底,混凝土浇筑申请书已被批准。b)操作工艺:混凝土现场施工时采用重量计量,车车过磅,砼开浇前还应对骨料的含水率进行检测,并调整用量,提出施工配合比,计量时应设专人监磅;砼采用机械拌制,拌和筒使用前应先用水洗刷,原材料的上料顺序为:石子—水泥—中砂—水;第一盘的石子应减半。拌制砼应严格控制水灰比,拌合时间每盘不得小于2min,要求拌合均匀,和易性良好,颜色一致;砼采用塔吊,承担垂直和水平运输,从砼拌和机出料到浇筑点的时间一般不要超过10min,料斗在使用前先用水湿润,封盖应启闭灵活,砼在运输过程中,应保持其匀质性,不分层、不离析、不漏浆,运到浇筑点时应有良好的坍落度,如有离析,应进行二次搅拌;砼浇筑前应对浇筑构件的轴线、标高、模板的几何尺寸等进行检验;GZ在砼入模前,应先在底部填加50~100mm厚与砼内砂浆成分相同的水泥砂浆,砼一次入模的高度不宜大于0.5m,柱顶部浇完后应超高60mm左右,终凝后凿除。GZ采用“插入式”振动棒振捣;砼的振捣时间一般控制在25177
沈阳建筑大学毕业设计秒左右。在浇筑砼过程中应在浇筑地点检查坍落度,每一工作班不得少于2次,在每一工作班内,当外界影响有变化时,应及时检查砂、石料的含水率并调整配合比,砼的拌和时间应随时检查。试块应在浇筑地点随机抽取,且不得在第一盘拌合物中抽取。在砼终凝后应及时覆盖,并浇水养护,连续时间不得小于7d。②商品混凝土施工方案:a)作业条件:浇筑混凝土层段的模板、钢筋安装完毕,并验收合格;浇筑混凝土的输送泵管已搭设完毕,并经检查合格,各种安全防护已按专职安全员技术交底落实;技术员根据作业指导书对浇筑工人已进行技术交底,混凝土浇筑申请书已被批准。b)操作工艺:工艺流程:作业准备→商品混凝土的进场验收→混凝土浇筑及振捣→混凝土养护;浇筑前应将模板内的垃圾泥土等于杂物及钢筋上的油污清除干净,并检查钢筋的水泥砂浆垫块是否垫好,柱子模板的扫除杂物及积水后再封闭;商品混凝土进入施工现场时,商品混凝土生产厂家应及时向施工单位提供商品混凝土质量保证资料,混凝土保证资料必须随车进场,并经监理工程师审查认可。商品混凝土进入施工现场后,现场质检员应在监理工程师的见证下,对运至施工现场的商品混凝土逐车进行坍落度检测,并及时填写《商品混凝土发货单》,由现场监理工程师认可后方可浇筑。c)混凝土浇筑振捣的一般要求:混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m,浇筑高度如超过3m时必须采取措施,用串桶或溜管等;浇筑混凝土时应分段分层连续进行,浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定,一般为振捣器作用部分长度的1.25倍,最大不超过50cm;使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为30~40cm)。振捣上一层时应插入下层5cm,以消除两层间的接缝。表面振动器(或称平板振动器)的移动间距,应保证振动器的平板覆盖已振实部分的边缘;177
沈阳建筑大学毕业设计泵送混凝土时必须保证混凝土泵连续工作,如果发生故障,停歇时间超过45min或混凝土出现离析现象,应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土;浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,其间歇时间应尽量缩短,并在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种、气温及混凝土凝结条件确定,一般超过2h应按施工缝处理;浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况,发现问题应立即处理,并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好。d)混凝土浇筑:柱混凝土浇筑:浇筑前底部应先填以5~10cm厚与混凝土配合比相同的减石子砂浆,柱混凝土应分层振捣,使用插入式振捣器时厚度不大于50cm,振捣棒不得触动钢筋和预埋件。除上面振捣外,下面要有人随时敲打模板;柱高在3米以内,可在柱顶直接下混凝土浇筑,超过3米时,应采取串通或溜槽把混凝土送到浇筑面;柱子浇筑应一次浇筑完成,如须留施工缝时应留在主梁下面;浇筑完后,应随时将向上伸出的搭接钢筋整理到位;混凝土浇筑过程中,要随时检查柱子加固情况,检查柱箍是否松动,防止涨模。梁、板混凝土浇筑:混凝土输送设备为混凝土输送泵,当梁板混凝土强度等级不同时,应先浇筑强度等级高的混凝土,即梁混凝土,浇筑到位后再浇筑强度等级低的混凝土;混凝土浇筑时,要用钢筋马凳、脚手架板在板上搭设马道,人员尽量站在马道上操作,避免踩踏绑扎好的板筋;梁、板应同时浇筑,浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”,即先浇筑梁,根据梁高分层浇筑成阶梯形,当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑,随着阶梯不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前进行;梁柱节点钢筋较密时,浇筑此处混凝土时宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑,并用小直径振捣棒振捣;177
沈阳建筑大学毕业设计板浇筑的虚铺厚度应略大于板厚,用平板振动器垂直浇筑方向来回振捣。注意根据钢筋上的高程点拉线控制板厚。振捣完毕,用刮杠或拖板抹平表面,初凝之前,用木抹子将混凝土表面反复搓压数道;施工缝位置:宜沿次梁方向浇筑楼板,施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内。施工缝的表面应与梁轴线或板面垂直,不得留斜槎。施工缝宜用木板或钢丝网挡牢;。施工缝外须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1.2Mpa时,才允许继续浇筑。在继续浇筑混凝土前,施工缝混凝土表面应凿毛,剔除浮动石子,并用水冲洗干净后,先浇一层水泥浆,然后继续浇筑混凝土,应细致操作振实,使新旧混凝土紧密结合。楼梯混凝土浇筑:楼梯段混凝土自下而上浇筑,先振实底板混凝土,达到踏步位置时再与踏步混凝土一起浇捣,不断连续向上推进,并随时用木抹子(或塑料抹子)将踏步上表面抹平;施工缝位置:楼梯混凝土宜连续浇筑完,多层楼梯的施工缝应留置在楼梯段1/3的部位。e)混凝土养护:商品泵送混凝土水泥用量增大、骨料粒径减小、砂率提高、外加剂掺量和坍落度增大等,会导致混凝土收缩显著增加,体积稳定性下降。所以养护是保证混凝土质量及防止混凝土产生裂缝的重要措施;梁板混凝土浇筑完毕后,12小时内用塑料膜加以覆盖,并浇水养护;。柱子拆模后,可采用包裹塑料模养护,但必须包裹严实,以防止水分蒸发。也可包裹麻布浇水养护,但麻布要始终保持饱和和湿润状态;混凝土养护时间一般不少于7天,掺用缓凝剂时,养护时间不得小于14天,若由于下一步工序的需要而必须拆除养护麻布,则可采用洒水养护的方式,但必须派专人进行该项工作,使混凝土面始终保持湿润状态;每日浇水次数应能保持混凝土处于足够的湿润状态。常温下每日浇水两次。f)混凝土试块取样:按以下规定留置试块:每拌制100m3的同配合比的混凝土其取样不得少于一次;现浇混凝土结构,每一现浇楼层同配合比的混凝土其取样不得少于一次。同条件养护试件的留置组数至少每班一组;强度试件的制作应在40分钟内完成,各个试样应随机从运输车中抽取,取样应在缷料量的1/4到3/4过程中采取。③质量标准:177
沈阳建筑大学毕业设计a)主控项目:混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合规范及有关规定,检查出厂合格证并经复检合格后允许使用;混凝土的配合比严格按照试验室出具的配合比单进行配置;原材料计量要准确;搅拌、养护和施工缝处理,必须符合施工规范规定。混凝土原材料每盘称量的偏差应符合下表规定;表12-4混凝土原材料允许偏差材料名称允许偏差水泥、掺合料±2%粗、细骨料±3%水、外加剂±2%混凝土强度的试块取样、制作养护和试验要符合施工规范的规定。b)一般项目:混凝土应振捣密实,不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣等缺陷。混凝土搅拌前,应测定砂、石含水率并根据测试结果调整水的用量,达到配合比要求的坍落度。混凝土浇筑完毕后,要进行养护:应在浇筑完毕后的12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;混凝土养护时间,不得少于7天,对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天;浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。c)现浇混凝土结构尺寸允许偏差和检验方法见下表:表12-5现浇框架混凝土允许偏差和检验方法项目允许偏差(mm)检验方法轴线位置基础15钢尺检查独立基础10柱、墙、梁8剪力墙5垂直度层高≤5m8经纬仪或吊线、钢尺检查>5m10177
沈阳建筑大学毕业设计全高(H)H/1000且≤30标高层高±10水准仪或拉线钢尺检查全高±30截面尺寸+8,-5钢尺检查表面平整度8靠尺和契形塞尺检查预埋钢板中心线位置偏移10尺量检查预埋管、预留孔中心线偏移5预埋螺栓中心线位置5预留洞中心位置偏移15电梯井井筒长、宽对定位中心线+25,0经纬仪、钢尺检查井筒全高垂直度H/1000且≤30注:H为柱、墙全高。④混凝土质量检查:a)本工程采用商品泵送混凝土,为了控制混凝土的坍落度及入模温度,浇筑过程中,安排专人检查坍落度,每隔2小时测一次,并做好记录。发现坍落度有变偏差,及时通知搅拌站加以调整,严禁直接加水调整坍落度。混凝土的入模温度控制在28。C以内。b)混凝土浇筑过程中,注意观察模板、支撑、钢筋情况,当发现有变形、移位时,要及时采取措施进行处理。c)混凝土试块的制作:在由监理人员见证的条件下试验员进行取样,并严格按施工规范取样,试件留置应符合规定。同级别混凝土每一台班试块取样不得少于一组,同时要满足每100m3的同级别混凝土取样一组。混凝土取样必须在施工现场浇筑点进行取样。d)评定结构构件的混凝土强度应采用标准试件的混凝土强度,即标准方法制作的150mm×150mm×150mm的标准立方体试块,在温度为20±3。C,相对湿度为90%以上的环境或水中的标准条件下,养护至28天龄期时桉标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。⑤混凝土工程质量通病防治措施:混凝土浇筑,很容易出现蜂窝麻面、胀模、接槎不良、预留埋件、孔洞移位、变形及裂缝等,其防治措施如下:a)严格现场管理,合理组织操作人员。b)模板进行防漏浆设计,柱子的水平施工缝采用隐蔽施工缝的技术。拼缝必须严密,模板和支撑的刚度、强度要符合要求,对拉螺栓的设置要严格按照施工方案执行。177
沈阳建筑大学毕业设计c)在梁底及墙角开设100×100的垃圾清理孔,在混凝土浇筑前用空压机将梁底板内的尘渣清理干净。d)限制混凝土下料高度,混凝土自由下落高度不得大于2米。e)现场严禁在混凝土中加水,且做到混凝土坍落度波动的范围小于2cm,残存的混凝土不准放入新搅拌的混凝土中。f)混凝土常见质量问题防止:表12-6混凝土浇捣常见质量问题防止对策表(一)质量问题主要因素预防措施露筋1.垫块位移,漏放或间距大1.确保混凝土保护层厚度2.钢筋过密,大石子阻碍水泥砂浆不能充满钢筋周围2.石子最大直径选用合适3.混凝土离析3.优化混凝土配合比4.振动棒碰移钢筋4.钢筋密处采用小振动棒5.拆模过早,碰掉角5.正确掌握拆模时间蜂窝1.配合比不准或计量错误造成砂浆多石子少1.严格控制混凝土配合比,搞好计量2.混凝土搅拌时间短,未半均匀或振捣不实2.严格控制混凝土搅拌时间,振捣密实3.未分层下料漏振3、分层下料,棒棒相接不漏振4.下料不当,未设溜槽串筒,石子集中4.自由倾落高度不超过2米5.模板严重位移,漏振5.派专人守模缝隙夹层施工缝处理不认真严格执行施工缝技术处理措施表12-7混凝土浇捣常见质量问题防止对策表(二)质量问题主要因素预防措施孔洞钢筋较密的部位混凝土被卡,未经振捣就继续浇筑上层混凝土严格分层下料,正确振捣,严防漏振缺棱掉角拆模用力不当或过早采用正确拆模方法,控制好拆模时间板梁板同时浇筑,只用了插入式振捣器振捣,用铁锹拍平,使混凝土板厚不准梁用振捣棒,板用平板震动器,除模板四周弹好标高线外,还应做好一些与板厚相同的标志,随浇随移动177
沈阳建筑大学毕业设计面混凝土未达到强度就上人操作,特别是为了保温覆盖或测温,没有搭设脚手架板情况下操作混凝土强度1.2MPa后上人,应在混凝土上垫放脚手板,随浇随退随盖,测温时拿走脚手板不平整轴线位移模板支设不牢固模板支设方案正确,操作认真放线误差大位置线要弹准确,及时调整误差,以消除误差累计门窗口模板及预埋件固定不牢靠,混凝土浇筑方法不当,造成门窗洞口和预埋件位移较大防止振捣棒冲击门窗口模板,预埋件坚持门洞口两侧混凝土对称下料(6)砌体工程①施工准备:a)材料:混凝土空心小砌块的规格尺寸、强度等级必须符合设计要求,有出厂合格证,复检报告。b)作业条件:放好砌体墙身位置线、门窗洞口位置线,经验收符合设计图纸要求;按砌体操做要求,找好标高,立好标尺杆;。有中心试验室出具的砂浆配合比。②操作工艺:a)工艺流程:墙体放线→搅拌砂浆→砌块排列→铺砂浆→砌块就位→校正→竖缝灌浆→勾缝。b)砌块在砌筑前,应根据施工图,结合砌块的品种、规格、绘制砌块的排列图,经审查无误,按图排列砌块。砌块排列上下皮应错缝搭砌,搭砌长度一般为砌块的1/2,不得小于砌块高的1/3,也不应小于150mm。砌体水平灰缝厚度一般为15mm,竖直灰缝为20mm,大于30mm的竖直缝,应用C20的细石混凝土灌实。c)制配砂浆:按设计要求的砂浆品种、强度制配砂浆,配合比应有试验室确定,采用重量比,计量精度为水泥±2%,砂、灰膏控制在±5%以内,采用机械搅拌,搅拌时间不小于1.5min。d)177
沈阳建筑大学毕业设计铺砂浆:将搅拌好的砂浆,通过吊斗、灰车运至砌筑地点,用灰勺进行分块铺灰,较小的砌块量大铺灰长度不得超过1500mm。e)砌块就位与校正:砌块砌筑前一天应进行浇水湿润,冲去浮尘,清除砌块表面的杂物后方可吊、运就位。砌筑就位应先远后近、先下后上、先外后内;砌一皮校正一皮,皮皮拉线控制砌体标高和墙面垂直、平整度。按设计要求放置拉墙筋,2Φ6@500拉墙筋全长设置。f)当填充墙水平长度大于2倍层高时,应在填充墙端部及中间位置设置构造柱,位置及配筋见结构平面图,先砌墙后浇构造柱。③质量标准:a)主控项目:砖、加气混凝土块和砌筑砂浆的强度等级应符合设计要求。b)一般项目:填充墙砌筑时应错缝搭砌,应符合规定,不得出现竖向通缝,压缝尺寸应达到标准要求;。砌筑砂浆应密实、饱满,砌块应平顺,不得出现破槎、松动。砂浆饱满度见下表:表12-8砂浆饱满度要求砌体分类灰缝饱满度及要求检验方法空心砖砌体水平≥80%采用百格网检查块材底面砂浆粘结痕迹面积竖直填满砂浆,不得有透明缝、瞎缝、假缝加气混凝土块和轻骨料砌体水平≥80%竖直≥80%拉结钢筋规格、根数、间距、长度应符合设计要求;填充墙尺寸允许偏差,见下表;表12-9填充墙尺寸允许偏差项目允许偏差(mm)检验方法轴线位置10经纬仪、水平仪检查基础或楼面标高±15经纬仪、水平仪检查177
沈阳建筑大学毕业设计垂直度≤3米5用2m托线板或检查尺、塞尺、吊线检查>3米10门窗洞口高、宽度(后塞口)+10、-5尺量检查表面平整度82m检查尺和塞尺检查水平灰缝平直度1010m拉拉线和尺量检查水平灰缝厚度+10、-5尺量检查垂直缝宽度+10、-5尺量检查外墙上、下窗口偏移20经纬仪或吊线检查(7)脚手架工程①结构施工时,模板支撑采用钢管脚手架。主体施工阶段外防护采用双排钢管架,上挂密目网全封闭,进入装修阶段兼做外装修架。②脚手架搭设前,要按照《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99要求,编制施工专项方案及进行设计计算,确保脚手架有足够的承载能力。③材料:a)钢管:采用48mm,壁厚3.5mm热轧钢管,用作立杆、大横杆、小横杆、斜撑等。b)连接构件:回转扣、直角扣、对接扣。c)质量要求:所用钢管,扣件,脚手板质量必须符合国家有关标准规定。④双排脚手架的搭设要求:a)立杆底部应设置垫板且必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200毫米处的立杆上。横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。外双排脚手架立杆横距采用1.05米步距为1.8米,纵距为1.8米,连墙杆设置为2步三跨。b)双排脚手架的纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨,接长不宜对接扣件连接且两相邻的根接头不宜设置在同步或同跨,错开距要不应小于50毫米,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。c)双排脚手架的横向水平杆在主节点处必须设置一根横向水平杆用直角件扣接且严禁拆除主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150毫米。靠墙一端的外伸长不应大于0.4L且不应于500毫米。d)177
沈阳建筑大学毕业设计脚手板采用木脚手板,设置在三根横向水平杆上,脚手板可对接平铺亦可搭接铺设。对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆。脚手板外伸长度应取130—150毫米两块脚手板外伸长度的和不应大于300毫米,脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于100毫米,其伸出横向水平杆的长度不应小于100毫米。⑤脚手架搭设安全技术措施a)脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。b)自搭完一步脚手架后,按设计要求校正步距,纵距、横距及立杆垂直度,而后挂安全立网。c)本工程采用¢48×3.5的焊管,使用前必须严格检查材料的质量,不符的严禁上架。d)相邻立杆的对扣不得在同一高度内,两立杆对扣错开高度≥500mm,各接头中心至无节点的距离不大于步距的1/3。e)开始搭设立杆时每隔6跨设置一根抛撑直至连墙件安装稳定后方可根据情况拆除。f)当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后立即设连墙件。g)纵向水平杆设置在立杆内则,其长度不小于3跨。h)纵向水平杆接长采用对接扣件连接,节点应错开布置,在同步或同跨内相邻不得有两个节点,错开距离≥500mm,各接头中心至最近无节点距不大于纵距的1/3。i)横向水平杆构造必须符合下列规定:立节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件连接,立节点处两个直角扣件的中心≤150mm;作业层上非无节点处的横向水平杆,根据直承脚手板的需要等间距设置最大间≤1/2纵距;单排脚手架的横向水平杆一端用直角扣件固定在纵向水平杆上,另一端插入墙内深度≥180mm;连墙件四层按计算采用3步、3跨设置,四层以上随着风压系数的增大改为2步、3跨。j)应设扫地杆距地200mm处的立杆上,在土地上搭设立杆底部应辅设50mm厚≥200mm宽,长大于2跨以上的本板。k)撑搭接长度≥1m,用2个以上扣件连接,端部距扣件≤100mm。l177
沈阳建筑大学毕业设计)当脚手架施工操作层高出连墙件2步时,设斜撑临时稳定,直到上一层连墙件搭设完毕后方可拆除。m)悬挑部分必须按照设计搭设采用三角形结构。n)属悬搭设每层的两跨,宽度不小于800,旦钉防滑条间距为300mm,在立杆内则设高1.1-12.m的护身梯杆,高约0.5-0.6m的档腿杆,高度约为180mm~200mm的档脚板。o)脚手板应满铺,离开墙120~150mm,探头板不得大于300mm,探头应用8#铅丝绑固在支承杆件上。p)搭设人员必须戴好安全帽,系好安全带,穿上防滑鞋。旦要体检持证上岗,酒后严禁上岗。q)六级大风以上、雾、雨天气停止作业,事后要进行检查,确认无问题后再行操作。r)在3~5m处设第一道水平防护网,8~10m处设第二道水平防护网,并且要设随层网。s)随架内则挂密目式安全立网,安全网必须有合格证、生产许可证和准用证,否则不可使用。⑥脚手架拆除的安全技术措施a)全面检查脚手架的扣件连接,连墙件支撑等系统是否符合构造要求,是否有变动的地方,如发现与设计不附的地方应及时补充完善后再行作业。b)拆除时应设立拆除区域警戒线并派专人看护,严禁非作业人员进入作业区域。c)清除脚手架上的一切杂物,及地面上的障碍物。d)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业,四周应平齐进行。e)连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。f)当脚手架拆至最后一根立杆的高度时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后再拆除连墙件及架体。g)各构配件严禁抛掷,要人人配合向下传递。h)拆至地面的构配件及时运走,按品种、规格分类砌放整齐。i)进入现场的作业人员都必须戴好安全帽,由架作业人员必须系好安全带、穿防滑鞋。酒后严禁上岗作业。j)六级以上大风及恶劣天气停止作业。⑦扣件式钢脚手架安全技术监控措施177
沈阳建筑大学毕业设计a)把好材料关:钢脚手架钢管的外径应围48~51mm,壁厚3~3.5mm,有严重锈、弯曲、压扁或裂纹的禁止使用;扣件应有准用证、合格证、强度实验报告。发现有脆裂、变形、滑纹的禁止使用;木脚手架采用杉木或松木板,宽大于等于200mm,厚不小于50mm,脚手板不得用腐朽的,在构件任一任何150mm的长度上所有木节尺寸总和不得大于所在面宽的1/3,斜裂任何1米长上平均倾斜高度不得大于80mm,髓心的裂缝在连接部位的受剪面及附近的、有虫眼的不得使用;监控办法是当钢管、扣件进场后,收料员要对进场钢管、扣件进行验收,不符合要求的立即退场不得堆放在施工现场。b)检查和验收:确保脚手架具有稳定的结构和足够的承载能力,因此要求项目工地在搭设前编制方案,高层脚手架要有设计计算书。搭设脚手架的人员必须持证上岗,无证人员不得从事该项工作。脚手架搭设完成后,项目部必须组织有关人员验收、签字,验收合格后,报上级主管部门备案。c)脚手架的拆除:架子拆除时先划好作业区,周围设围拦和竖立警戒标志,地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内;拆除高处作业人员,必须戴安全帽,系安全带,扎裹腿,穿软底鞋;拆除顺序由上而下,先搭后拆,后搭先拆。既先拆除栏杆、脚手板、剪刀撑,斜撑,后拆除小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时进行拆除作业;拆除立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆,斜撑,剪刀撑时,先拆中间扣,然后托住中间,再解端口扣;连墙点应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑前,应设置临时支撑,然后再拆抛撑;拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落;177
沈阳建筑大学毕业设计在大片架子拆除前应将预留的斜道,上料平台,通道小飞跳等,先外力加固,以便拆除后能确保其完整、安全和稳定;拆除时如附近有外电线路,要采取隔离措施,严禁架杆接触电线;拆下的材料要用绳索拴住,利用滑轮徐徐下运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点,随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件集中收回;在拆架过程中,不得中途换人,如必须换人时,将拆除情况交代清楚后方可离开。12.4施工进度计划(详见施工进度计划表)12.5 施工准备工作计划(1)技术准备①落实项目部管理机构组成人员。②组织技术、质量人员进行图纸会审,尽可能将设计过程中的失误、矛盾发现并解决在正式施工前。③组织各相关人员根据本工程的施工方案,拟定施工进度计划,落实质量目标的实施措施,以及主要分部、分项工程的施工方案、技术措施(2)劳动力的准备:①劳动力来源:根据本公司的特点,劳动力的来源是本公司的固定职工及为本工程而招募的成熟的施工经验的本土施工人员。②劳动力人数要求:劳动力人数及工种的配置应根据本工程各分项工程的工程量及施工进度要求合理配置,并根据施工各阶段的实际情况适时调整。③施工现场的准备:a)施工现场的“四通一平”:进场前应做到现场的道路通、水通、电通、通讯通,并做到场地平整,将高差控制在50cm内,此几项建设单位已基本完成。施工现场硬覆盖待地下室施工完毕后,回填土结束后施工。b)根据现场具体情况,做好现场施工用地的规划设计,并绘制现场平面布置图。177
沈阳建筑大学毕业设计c)为确保工人有良好的休息、生活环境及施工生产的需要,根据施工现场平面布置图做好临时设施的搭设施工。④施工机械的准备:做好进场施工机械设备的调试、组织全面检查其工作状况,对状况不良设备必须进行彻底的维修、保养,确保能按时进场并满足生产的需要。12.6 资源供应计划由项目预核算员与财务人员根据施工合同和进度计划编制各阶段的需求计划,并按现场情况预备一定的周转活动资金。根据工程进度计划编制物资需用量计划、了解市场、落实供应商、签订供需合同。12.7 施工平面布置详见施工平面布置图。12.8 施工技术组织措施12.8.1 工程质量保证措施(1)施工过程的质量控制要点:①根据对影响工程质量的关键特性、关键部位及重要影响因素设质量控制点的原则,在工期工序、测量放线、模板、管道安装、装饰细部等几个控制点设立管理小组。②五个管理小组按工作特性有不同的区别。工期工序小组是以项目领导为主,以提高工作质量为目的的管理小组,其余四个小组以“三结合”为主,以攻克技术难关或质量通病为目的“攻关型”小组。③现场质量员要及时收集班组的质量信息,按照简单随机抽样法、分层随机抽样法、整群随机抽样法客观地提取产品的质量数据,为决策提供可靠依据。④采用质量控制法中的因果分析图、质量对策表,“五个一”记录表开展质量统计分析,掌握质量动态,追踪“病灶”,对症下药。(2)质量检验措施:①各分项工程质量严格执行“三检制”。对各班组定时、定点、定部位施工,层层把关,做好质量等级的验评工作。②原材料、半成品必须有合格证和复检报告。并报监理审批。177
沈阳建筑大学毕业设计③所有隐蔽工程记录,必须经监理及设计等有关部门签字认可后,才能组织下道工序施工。④混凝土、砂浆、防水材料等的配合比,由试验室先行试配,出具配合比报告,按照配合比使用。⑤装修工程坚持预定标准、定样板、定做法。所有装修工程统一配料,同一房间要做到颜色一致,规格统一。⑥加强成品、半成品保护工作。12.8.2 安全文明施工保证措施(1)安全生产措施①建立安全管理体系,由项目经理亲自挂帅,配备专职安全员一名。②对新工人和进场施工的工人必须进行“三级安全教育”,对特殊工种操作人员必须进行专业培训合格,持证上岗。③所有施工人员必须戴安全帽,从事高空作业必须系安全带。④对所有特殊安全要求的工序或防护,项目部将制定安全措施方案。⑤贯彻“谁施工、谁负责安全”的原则,安全员(或专业工长)在安排工作时,必须有针对性的书面安全技术交底。⑥“四口”“五临边”的防护必须按国家“安全技术规范”进行。安全员检验合格后,方可作业。⑦脚手架、垂直运输设备、塔吊、井架的安装由工程设备部门编写具体方案,安装完毕后,设备部门、施工现场负责人及操作人员参加验收,按规定办理验收手续,合格后投入使用。⑧施工现场临时用电由值班电工负责布置,安全员负责日常检查监督。⑨加强安全防范意识,对建筑物四周,出入口必须搭设防护篷,满挂安全网。⑩对施工机械认真检查,机械设备必须设专人使用,机械不得带病作业,同时所有机械必须有可靠的接地。⑪塔吊遇大风、大雨天、六级以上的大风时,一定要停止使用,并用缆绳进行锚固。⑫保证安全内业资料齐全,完整有效。(2)文明施工现场措施177
沈阳建筑大学毕业设计①在施工现场进出口处,设置本工程四牌一图,统一规格、字体端正。②在干道沿街建筑设置钢围档,做到围护严密,与外界隔绝。对于临街脚手的安全设施将用绿色密目网围扩到顶形成全封闭状态,防止高空坠落和物体抛出,伤害行人。③当占用街道时,我们将向有关部门申请,经有关部门审查批准,办理手续后,按指定地点堆放建筑材料,保证不在路上冲洗砂石。④施工现场的临时设施做搭设牢固整齐,不准发生歪斜和破烂现象。⑤在施工现场设置反映职工精神面貌和保证安全生产、文明施工,提高工程质量的宣传标语牌。⑥尽力做到场地平整,道路畅通,无坑洼,现场有排水措施。凡排入市政管网的施工用水,将设有沉淀池。⑦做到现场材料合理堆放,各种材料类型、规格、码放整齐、按照公司质量体系程序文件中的要求做出标识。⑧建立区域分工责任制和个人岗位责任制,做到“五净”(机具车辆净、搅拌区域净、建筑物周围净、运输道路净、现场工篷净)。⑨保证施工现场整洁,按操作规程施工,做到工完料净场地清。12.9 保修及定期维修服务措施(1)工程竣工交付使用后,由项目经理部经理和总工对业主进行定期回访,了解业主在使用过程中发现的质量问题,做好记录,填写工程保修卡,作为工程保修的参考,工程保修由技术质量部负责,对回访中发现的缺陷及时配备人员并与业主联系配合进场维修,维修时尽量减少对业主正常工作的影响,尽量满足业主的合理要求。(2)工程竣工交付使用后,若业主有增加使用功能要求,在有关部门许可的情况下,我单位可协助进行处理,不计取各项管理费用。(3)工程竣工交付使用后,实行定期回访制度。采用电话、现场座谈等形式积极听取业主的意见,保证给业主满意的答复。(4)工程过保修期后,有回访保修队定期进行回访,并分送服务卡。对业主提出的任何质量问题,都在最短时间内解决。177
沈阳建筑大学毕业设计第十三章 技术经济分析中华人民共和国建国以来,建筑业取得了巨大的成就,我国曾提出“适用,经济,安全,美观”的建筑方针。经济主要指经济效益,它包括节约建筑造价,降低能源消耗,缩短建设周期,降低运行,维修和管理费用等,既要注意建筑本身的经济效益,又要注意建筑物的社会和环境的综合效益。本工程为办公楼。办公楼主要是为了满足办公需要,根据不同时期的经济生活水平使人们拥有更加舒适的办公环境。在本办公楼设计中,基础,内外墙,楼板,屋面等部位的构件设计,对技术经济影响效果较大,是经过分析比较择优选用的。本次设计的题目是沈阳明日集团办公楼。本建筑位于沈阳市浑南新区,总建筑面积5256.2㎡,占地面积1031.24m2,建筑层数为5层,室内外高差0.45m,女儿墙高度为0.9m,窗户采用塑钢窗。本工程采用现浇混凝土框架体系。钢筋混凝土现浇框架结构具有以下优点:(1)合理地利用了钢筋和混凝土这两种材料的受力,可以形成具有较高强度的结构构件。在一定条件下可用来代替钢构件,因而能节约钢材,降低造价。(2)与钢结构相比,混凝土结构耐久性和耐火性较好,维护费用低。(3)可根据设计需要浇筑成各种形状。(4)现浇钢筋混凝土结构的整体性好,又具备较好延性,适用于抗震结构。(5)对于混凝土中比例较大的砂,石等材料,便于就地取材,而钢筋混凝土框架结构更具有可获得较大空间,便于使用上的灵活布置的优点。根据调研,采用钢筋混凝土结构的同类建筑,沈阳地区的造价平均在4000元每平米左右。在选材上经济合理,但是现浇体系一个不得不考虑的缺点就是工期长,这在追求效率的当今社会无疑是一不得不考虑的问题。现浇框架结构整体性好,抗震性能强,钢材用量省,构件尺寸不受标准构件所限制,对房屋各种使用功能的适应性大。基于以上分析,综合考虑房屋的结构特性,满足使用功能要求,施工技术上的可行性和工期,工程造价等因素的影响,本建筑宜采用现浇钢筋混凝土框架结构。177
沈阳建筑大学毕业设计第十四章电算内容 14.1PKPM介绍1.PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能:模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件,适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构,剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁,拱形结构,桁架等。规模在30层,20跨以内。在整个PKPM系统中,PK承担了钢筋混凝土梁、柱施工图辅助设计的工作。除接力PK二维计算结果,可完成钢筋混凝土框架、排架、连续梁的施工图辅助设计外,还可接力多高层三维分析软件TAT、SATWE、PMSAP计算结果及砖混底框、框支梁计算结果,可为用户提供四种方式绘制梁、柱施工图,包括梁柱整体画、梁柱分开画、梁柱钢筋平面图表示法和广东地区梁表柱表施工图,绘制100层以下高层建筑的梁柱施工图。2.PK软件可处理梁柱正交或斜交、梁错层,抽梁抽柱,底层柱不等高,铰接屋面梁等各种情况,可在任意位置设置挑梁、牛腿和次梁,可绘制十几种截面形式的梁,可绘制折梁、加腋梁、变截面梁,矩型、工字梁、园型柱或排架柱,柱箍筋形式多样。3.按新规范要求作强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、柱轴压比,柱体积配箍率的计算与验算,还进行罕遇地震下薄弱层的弹塑性位移计算、竖向地震力计算、框架梁裂缝宽度计算、梁挠度计算。4.按新规范和构造手册自动完成构造钢筋的配置。5.具有很强的自动选筋、层跨剖面归并、自动布图等功能,同时又给设计人员提供多种方式干预选钢筋、布图、构造筋等施工图绘制结果。6.在中文菜单提示下,提供丰富的计算模型简图及结果图形,提供模板图及钢筋材料表。7.可与“PMCAD”软件联接,自动导荷并生成结构计算所需的平面杆系数据文件。8.程序最终可生成梁柱实配钢筋数据库,为后续的时程分析、概预算软件等提供数据。结构平面计算机辅助设计软件(PMCAD)177
沈阳建筑大学毕业设计PMCAD是整个结构CAD的核心,它建立的全楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理部分,也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软件和基础CAD的必备接口软件。PMCAD也是建筑CAD与结构的必要接口。用简便易学的人机交互方式输入各层平面布置及各层楼面的次梁、预制板、洞口、错层、挑檐等信息和外加荷载信息,在人机交互过程中提供随时中断、修改、拷贝复制、查询、继续操作等功能。自动进行从楼板到次梁、次梁到承重梁的荷载传导并自动计算结构自重,自动计算人机交互方式输入的荷载,形成整栋建筑的荷载数据库,可由用户随时查询修改任何一部位数据。由此数据可自动给PKPM系列各结构计算软件提供数据文件,也可为连续次梁和楼板计算提供数据。绘制各种类型结构的结构平面图和楼板配筋图。包括柱、梁、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线,画出预制板、次梁及楼板开洞布置,计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。作砖混结构和底层框架上层砖房结构的抗震分析验算。14.2电算数据(1)结构设计信息///////////////////////////////////////////////////////////////////////////|文件名:WMASS.OUT|工程名称:设计人:|工程代号:校核人:日期:2014/6/7|///////////////////////////////////////////////////////////////////////////总信息..............................................结构材料信息:钢砼结构混凝土容重(kN/m3):Gc=25.00钢材容重(kN/m3):Gs=78.00水平力的夹角(Degree)ARF=0.00地下室层数:MBASE=0竖向荷载计算信息:按模拟施工1加荷计算风荷载计算信息:计算X,Y两个方向的风荷载177
沈阳建筑大学毕业设计地震力计算信息:计算X,Y两个方向的地震力“规定水平力”计算方法:楼层剪力差方法(规范方法)结构类别:框架结构裙房层数:MANNEX=0转换层所在层号:MCHANGE=0嵌固端所在层号:MQIANGU=1墙元细分最大控制长度(m)DMAX=1.00弹性板与梁变形是否协调是墙元网格:侧向出口结点是否对全楼强制采用刚性楼板假定否地下室是否强制采用刚性楼板假定:否墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点是计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘否采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法结构所在地区全国风荷载信息..........................................修正后的基本风压(kN/m2):WO=0.55风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2):WOC=0.55地面粗糙程度:B类结构X向基本周期(秒):Tx=0.31结构Y向基本周期(秒):Ty=0.31是否考虑顺风向风振:是风荷载作用下结构的阻尼比(%):WDAMP=5.00风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%):WDAMPC=2.00是否计算横风向风振:否是否计算扭转风振:否承载力设计时风荷载效应放大系数:WENL=1.00体形变化分段数:MPART=1各段最高层号:NSTi=5177
沈阳建筑大学毕业设计各段体形系数:USi=1.30地震信息............................................振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC计算振型数:NMODE=15地震烈度:NAF=7.00场地类别:KD=I1设计地震分组:一组特征周期TG=0.25地震影响系数最大值Rmax1=0.08用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值Rmax2=0.50框架的抗震等级:NF=2剪力墙的抗震等级:NW=3钢框架的抗震等级:NS=3抗震构造措施的抗震等级:NGZDJ=不改变重力荷载代表值的活载组合值系数:RMC=0.50周期折减系数:TC=1.00结构的阻尼比(%):DAMP=5.00中震(或大震)设计:MID=不考虑是否考虑偶然偏心:否是否考虑双向地震扭转效应:否按主振型确定地震内力符号:否斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0活荷载信息..........................................考虑活荷不利布置的层数从第1到5层柱、墙活荷载是否折减不折算传到基础的活荷载是否折减折算考虑结构使用年限的活荷载调整系数1.00177
沈阳建筑大学毕业设计------------柱,墙,基础活荷载折减系数-------------计算截面以上的层数---------------折减系数11.002---30.854---50.706---80.659---200.60>200.55调整信息........................................梁刚度放大系数是否按2010规范取值:是托墙梁刚度增大系数:BK_TQL=1.00梁端弯矩调幅系数:BT=0.85梁活荷载内力增大系数:BM=1.00连梁刚度折减系数:BLZ=0.60梁扭矩折减系数:TB=0.40全楼地震力放大系数:RSF=1.000.2Vo调整分段数:VSEG=00.2Vo调整上限:KQ_L=2.00框支柱调整上限:KZZ_L=5.00顶塔楼内力放大起算层号:NTL=0顶塔楼内力放大:RTL=1.00框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是实配钢筋超配系数CPCOEF91=1.15是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1弱轴方向的动位移比例因子XI1=0.00强轴方向的动位移比例因子XI2=0.00是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0薄弱层判断方式:按高规和抗规从严判断强制指定的薄弱层个数NWEAK=0177
沈阳建筑大学毕业设计薄弱层地震内力放大系数WEAKCOEF=1.25强制指定的加强层个数NSTREN=0配筋信息........................................梁箍筋强度(N/mm2):JB=300柱箍筋强度(N/mm2):JC=300墙水平分布筋强度(N/mm2):FYH=300墙竖向分布筋强度(N/mm2):FYW=300边缘构件箍筋强度(N/mm2):JWB=210梁箍筋最大间距(mm):SB=100.00柱箍筋最大间距(mm):SC=100.00墙水平分布筋最大间距(mm):SWH=200.00墙竖向分布筋配筋率(%):RWV=0.30结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:NSW=0结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率:RWV1=0.60梁抗剪配筋采用交叉斜筋时箍筋与对角斜筋的配筋强度比:RGX=1.00设计信息........................................结构重要性系数:RWO=1.00柱计算长度计算原则:有侧移梁端在梁柱重叠部分简化:不作为刚域柱端在梁柱重叠部分简化:不作为刚域是否考虑P-Delt效应:否柱配筋计算原则:按单偏压计算按高规或高钢规进行构件设计:否钢构件截面净毛面积比:RN=0.85梁保护层厚度(mm):BCB=20.00柱保护层厚度(mm):ACA=25.00剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4:是框架梁端配筋考虑受压钢筋:是177
沈阳建筑大学毕业设计结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件:是是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应:否荷载组合信息........................................恒载分项系数:CDEAD=1.20活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40水平地震力分项系数:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50温度荷载分项系数:CTEMP=1.40吊车荷载分项系数:CCRAN=1.40特殊风荷载分项系数:CSPW=1.40活荷载的组合值系数:CD_L=0.70风荷载的组合值系数:CD_W=0.60重力荷载代表值效应的活荷组合值系数:CEA_L=0.50重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:CEA_C=0.50吊车荷载组合值系数:CD_C=0.70温度作用的组合值系数:仅考虑恒载、活载参与组合:CD_TDL=0.60考虑风荷载参与组合:CD_TW=0.00考虑地震作用参与组合:CD_TE=0.00砼构件温度效应折减系数:CC_T=0.30**********************************************************各层的质量、质心坐标信息**********************************************************层号塔号质心X质心Y质心Z恒载质量活载质量附加质量质量比(m)(m)(t)(t)5156.11333.15419.250490.061.4177
沈阳建筑大学毕业设计0.01.004156.11333.15415.650490.061.40.01.003156.11333.15412.050490.061.40.01.002156.11333.1548.450490.061.40.00.941156.11933.2004.850524.161.40.01.00活载产生的总质量(t):306.900恒载产生的总质量(t):2484.104附加总质量(t):0.000结构的总质量(t):2791.003恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量和附加质量活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果(1t=1000kg)**********************************************************各层构件数量、构件材料和层高**********************************************************层号(标准层号)塔号梁元数柱元数墙元数层高累计高度(混凝土/主筋)(混凝土/主筋)(混凝土/主筋)(m)(m)1(1)173(30/360)24(30/360)0(30/300)4.8504.8502(2)173(30/360)24(30/360)0(30/360)3.6008.4503(2)173(30/360)24(30/360)0(30/360)3.60012.050177
沈阳建筑大学毕业设计4(2)173(30/360)24(30/360)0(30/360)3.60015.6505(2)173(30/360)24(30/360)0(30/360)3.60019.250**********************************************************风荷载信息**********************************************************层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y5183.9283.9302.1167.56167.6603.24174.49158.4872.4148.99316.61742.83165.17223.61677.3130.59447.13352.52157.37280.92688.7115.26562.45377.21169.96350.94390.6141.11703.58789.2===========================================================================各楼层等效尺寸(单位:m,m**2)===========================================================================层号塔号面积形心X形心Y等效宽B等效高H最大宽BMAX最小宽BMIN11534.6056.4333.3433.0016.2033.0016.2021534.6056.4333.3433.0016.2033.0016.2031534.6056.4333.3433.0016.2033.00177
沈阳建筑大学毕业设计16.2041534.6056.4333.3433.0016.2033.0016.2051534.6056.4333.3433.0016.2033.0016.20===========================================================================各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m**2)===========================================================================层号塔号单位面积质量g[i]质量比max(g[i]/g[i-1],g[i]/g[i+1])111095.231.06211031.381.00311031.381.00411031.381.00511031.381.00===========================================================================计算信息===========================================================================计算日期:2014.6.7开始时间:21:16:28可用内存:1005.00MB第一步:数据预处理第二步:计算每层刚度中心、自由度、质量等信息第三步:地震作用分析第四步:风及竖向荷载分析第五步:计算杆件内力结束日期:2014.6.7时间:21:16:43总用时:0:0:15===========================================================================177
沈阳建筑大学毕业设计结构整体稳定验算结果===========================================================================层号X向刚度Y向刚度层高上部重量X刚重比Y刚重比10.350E+060.349E+064.8538402.44.1744.0520.365E+060.363E+063.6030394.43.2542.9630.370E+060.365E+063.6022796.58.4257.6740.375E+060.368E+063.6015197.88.8587.2050.372E+060.361E+063.607599.176.13171.26该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应(2)周期振型地震力======================================================================周期、地震力与振型输出文件(VSS求解器)======================================================================考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数10.872699.030.97(0.02+0.95)0.0320.86819.461.00(0.97+0.03)0.0030.8100114.700.03(0.00+0.02)0.9740.2807100.170.98(0.03+0.94)0.0250.279510.521.00(0.97+0.03)0.00177
沈阳建筑大学毕业设计60.2603114.160.03(0.00+0.02)0.9770.1582127.430.98(0.36+0.62)0.0280.158037.121.00(0.64+0.36)0.0090.1464113.930.02(0.00+0.02)0.98100.1076132.940.98(0.46+0.53)0.02110.107442.641.00(0.54+0.46)0.00120.0989116.980.02(0.00+0.02)0.98130.0844120.900.98(0.26+0.72)0.02140.084230.901.00(0.74+0.26)0.00150.0770120.990.02(0.00+0.01)0.98地震作用最大的方向=-88.228(度)============================================================仅考虑X向地震作用时的地震力Floor:层号Tower:塔号F-x-x:X方向的耦联地震力在X方向的分量F-x-y:X方向的耦联地震力在Y方向的分量F-x-t:X方向的耦联地震力的扭矩振型1的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)514.32-27.2552.05413.96-24.9047.63313.30-20.7139.63212.39-14.9528.51111.36-8.4916.23振型2的地震力-------------------------------------------------------177
沈阳建筑大学毕业设计FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)51175.6429.3591.6941160.9126.8183.9831134.2022.3069.992197.0916.0950.581155.269.1529.15(3)结构位移///////////////////////////////////////////////////////////////////////////|文件名称:WDISP.OUT|工程名称:设计人:||工程代号:校核人:日期:2014/6/7|///////////////////////////////////////////////////////////////////////////所有位移的单位为毫米Floor:层号Tower:塔号Jmax:最大位移对应的节点号JmaxD:最大层间位移对应的节点号Max-(Z):节点的最大竖向位移h:层高Max-(X),Max-(Y):X,Y方向的节点最大位移Ave-(X),Ave-(Y):X,Y方向的层平均位移Max-Dx,Max-Dy:X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx,Ave-Dy:X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X),Ratio-(Y):最大位移与层平均位移的比值Ratio-Dx,Ratio-Dy:最大层间位移与平均层间位移的比值Max-Dx/h,Max-Dy/h:X,Y方向的最大层间位移角DxR/Dx,DyR/Dy:X,Y方向的有害位移角占总位移角的百分比例Ratio_AX,Ratio_AY:177
沈阳建筑大学毕业设计本层位移角与上层位移角的1.3倍及上三层平均位移角的1.2倍的比值的大者X-Disp,Y-Disp,Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移===工况1===X方向地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX512176.386.273600.2170.660.651/5435.61.9%1.00411695.835.733600.1691.071.051/3356.28.2%1.25311214.874.793600.1211.371.351/2619.19.3%1.3221733.573.503600.731.641.611/2196.12.0%1.3211251.951.914850.251.951.911/2493.99.9%0.88X方向最大层间位移角:1/2196.(第2层第1塔)===工况2===Y方向地震作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyMax-Dy/hDyR/DyRatio_AY512176.866.343600.2170.730.671/4954.59.5%1.00411696.265.773600.1691.161.071/3093.26.9%1.23177
沈阳建筑大学毕业设计311215.224.813600.1211.481.371/2431.18.3%1.3021733.813.513600.731.761.621/2051.12.1%1.3011252.071.914850.252.071.911/2343.99.4%0.87Y方向最大层间位移角:1/2051.(第2层第1塔)===工况3===X方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX512633.113.081.013600.2630.250.241.011/9999.80.3%1.00411732.872.831.013600.1730.440.441.011/8129.40.9%1.39311252.422.401.013600.1250.620.621.011/5767.27.7%1.51211191.801.781.013600.1190.800.791.021/4500.6.4%1.5211291.000.991.014850.291.000.991.011/4834.99.9%1.00X方向最大层间位移角:1/4500.(第2层第1塔)X方向最大位移与层平均位移的比值:1.01(第5层第1塔)X方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.02(第2层第1塔)177
沈阳建筑大学毕业设计===工况4===Y方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/hDyR/DyRatio_AY512606.466.221.043600.2630.520.501.041/6876.77.4%1.00412125.935.711.043600.2120.930.891.041/3886.39.9%1.36311645.014.821.043600.1641.301.251.041/2777.27.0%1.49211193.713.571.043600.1191.651.581.041/2175.6.7%1.5011682.071.991.044850.682.071.991.041/2347.99.9%0.99Y方向最大层间位移角:1/2175.(第2层第1塔)Y方向最大位移与层平均位移的比值:1.04(第5层第1塔)Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.04(第2层第1塔)===工况5===竖向恒载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)51225-3.5341177-3.4931129-3.662181-3.561133-3.52===工况6===竖向活载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)177
沈阳建筑大学毕业设计51225-1.2941177-1.1731129-1.142181-1.061133-0.97===工况7===X方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-Dx512176.716.671.013600.2170.670.661.01411696.046.011.013600.1691.081.071.01311214.964.931.013600.1211.381.381.0121733.583.551.013600.731.641.631.0111251.931.921.014850.251.931.921.01X方向最大位移与层平均位移的比值:1.01(第1层第1塔)X方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.01(第1层第1塔)===工况8===Y方向地震作用规定水平力下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-Dy512176.876.671.033600.2170.700.681.03411696.175.991.033600.1691.121.081.03311215.054.901.033600.1211.421.381.0321733.633.531.033600.731.671.621.0311251.961.901.034850.251.961.901.03177
沈阳建筑大学毕业设计Y方向最大位移与层平均位移的比值:1.03(第1层第1塔)Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.03(第1层第1塔)177
沈阳建筑大学毕业设计第十五章 结论本毕业设计说明书中系统的表述了本次毕业设计的目的、要求、思路和计算方法。首先介绍了建筑和结构方案,接下来针对一榀框架详细地进行了结构计算,其中主要包括:水平地震作用下框架的内力计算、风作用下的内力计算、竖向恒荷载和活荷载作用下的内力计算、结构的配筋计算。这些内容中包含了大量的知识要点,比如:水平地震作用下的内力分析中包含D值法求柱的反弯点、地震作用计算中包含底部剪力法、竖向荷载下的框架内力分析中包含弯矩二次分配法等等。因此说本说明书不但系统阐述了一次毕业设计,也对相关专业人员有一定的参考价值。然而,本说明书还存在一定的纰漏,比如这里没有阐述如何计算本结构方案中的三角形板的问题,这涉及到塑性铰线的问题;再如这里没有计算罕遇地震作用下的层间位移的问题。介于时间的原因这里不作补充,有待今后完善。177
沈阳建筑大学毕业设计参考文献[1]中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012).北京:中国建筑工业出版社2012年10月01日[2]中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010).北京:中国建筑工业出版社2011年7月1日[3]中华人民共和住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010).北京:中国建筑工业出版社2010年12月01日[4]中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011).北京:中国建筑工业出版社2012年8月01日[5]龙驭球.结构力学教程.北京:高等教育出版社,2000年7月[6]程文洋.混凝土结构.北京:中国建筑工业出版社,2011年11月177
沈阳建筑大学毕业设计谢辞只要有目标,一定会实现。即便我学习再努力,成绩的取得也要归功于给我目标的人,我深深地懂得,毕业设计的顺利完成离不开的是老师的辅导,忘不了老师的每一句教导,这里我首先要向我的毕业设计指导老师王凤池老师致以最诚挚的谢意和最崇高的敬意!以及向期中答辩,交叉阅图和预答辩中对我的毕业设计提出宝贵意见的老师们,致以衷心的谢意!时光荏苒,四年短暂而难忘的大学生活即将告一段落,一学期忙碌而充实的毕业设计终于落下帷幕。从高数,英语等基本知识到结构力学,钢混,钢结构等专业课程,从学习电脑基本知识到使用CAD熟练绘图,应用办公软件对计算书进行排版,从平时对一门门课程的学习,到每学期几门课的课程设计……毕业设计将所有这些一一串联起来,让我的各方面能力有了很大的提高,这也是与四年来教导过我的所有老师的汗水是分不开的,毕业后,我将运用所学,继续努力,并以此作为我对他们最好的回报。177
沈阳建筑大学毕业设计附录一裙房结构建筑的半主动地震效应控制摘要:带有大的裙房结构的多层建筑在地震作用下会遭受鞭梢效应,这是由于它们的侧移刚度和顶部质量的突然改变所引起的。在这篇论文中,我们进行了一个实验研究来探索利用磁流变阻尼器将裙房结构与多层结构连接起来,以此防止鞭梢效应发生的可能性。我们建造一个狭长的12层建筑模型作为多层建筑,而用相对刚性的3层建筑模型作为裙房结构。利用一个磁流变阻尼器连同一个电流控制器将3层建筑与12层建筑连接起来。原本没有任何联系而有了一个刚性连接的两个建筑的动力学特性第一次得到了鉴定。我们就用这样的两个建筑模型进行实验,这个实验是在带有标度的“ElCentro1940north–southgroundmotion”下进行的。最终,这个由一个多层次的逻辑控制算法所操纵的磁流变阻尼器连接的两个建筑模型在指定的地面运动下进行了实验。实验结果表明,多层次的逻辑控制算法的磁流变阻尼器可以显著减小地震鞭梢效应,并能减轻多层建筑和裙房结构的地震反应。导言由于人口增长,土地有限,对集中服务的偏爱,现代城市往往需要许多多层和高层建筑。一些多层和高层建筑都建了一个大型的裙房结构,力求一个大型的停车场、商店、餐馆、酒店大堂地面的空间。在大多数情况下,多层或高层建筑与裙房结构是建立在一个共同的箱型基础或一个共同的筏型基础上的,它们之间并不设置沉降缝或者防震防。裙房结构的侧移刚度比多层或高层建筑大很多,这会导致多层或高层建筑的侧移刚度在裙房结构的顶部位置发生一个突然的很大的改变。因此,建筑物上部的地震反应会显著扩增,导致所谓的鞭梢效应。这个问题通过传统的结构改变是不容易解决的。最近,曲和徐进行了理论研究,探讨利用磁流变阻尼器将裙房结构连接到一个多层建筑上以此来防止鞭梢效应的可能性。一个20层的建筑和一个五层的裙房结构在“ElCentronorth–south(N–S)1940groundmotion”的作用下被研究。他们认为,如果选择了正确的控制算法,磁流变阻尼器能够显著地减轻高层建筑的地震鞭梢效应,并能同时减轻高层建筑和裙房结构的地震反应。18
沈阳建筑大学毕业设计为了证实上述的理论发现,这篇论文提出了一个用磁流变阻尼器来连接裙房结构模型和高层建筑模型的实验研究,两者都是安装在地震模拟器上的。这两个建筑模型以及带有电流控制器的磁流变阻尼器的特性首先被引入。被测量动态特性的两个没有任何连接和有一个刚性连接的建筑模型紧接着被提出。接着是没有任何连接和有一个刚性连接的两个建筑模型的地震反应,这个地震就是由地震模拟器产生的带有标尺的“ElCentro1940”的南北地面运动。最后,由一个多层次的逻辑控制算法所操纵的磁流变阻尼器连接的两个建筑模型与两个没有任何连接以及有刚性连接的建筑模型进行了比较。实验装置建筑模型为了便于体系辨识,多层建筑和裙房结构被分别地设计和建造成了一个细长的剪切型结构模型和一个相对刚性的3层剪切型结构模型(见图1)。12层建筑的钢骨架由12个600mm×400mm×16mm的刚性板和4个相同尺寸的截面为6mm×18
沈阳建筑大学毕业设计50mm的矩形柱组成。这些板和柱子被合理地焊接,形成了刚节点。12层建筑的总高度是2400mm。3层建筑的钢骨架由3个1500mm×710mm×32mm的刚性板和8个相同尺寸的截面为6mm×50mm的矩形柱组成。3层建筑的总高度是600mm。为了使12层建筑能够被安置在3层楼的中间,并且两个建筑的4个边之间留有50mm的缝隙,在3层建筑的每个刚性板的中央均有一个700mm×500mm的矩形孔。这两个建筑被焊接在一个25mm厚的钢底板上,这个钢地板被14个高墙抗拉螺栓锚固在地震模拟器上。所有的柱子由435Mpa屈服强度和200Gpa弹性模量的高强度钢制成。柱子的6mm×50mm的截面是以每个建筑的固有频率在X轴方向比Y轴方向小的多的方式安放的。这种安放允许建筑只在X轴方向移动,因此两个建筑被有效地减少到X-Z平面内的平面框架。每个钢板均能被视作为一个水平方向的刚性板,导致了剪切型变形。刚性连接为了在12层建筑和3层建筑之间创建一个刚性的连接,高强度的钢棒被用来分别在首层、二层和三层沿着X方向的两个建筑的中线连接两个建筑。每个钢棒被4个高强度螺栓固定在两个建筑的楼板上。刚性连接的假设通过检查每个建筑的每个楼层的测量反应看看在两个建筑之间是否有相对移动得到验证。磁流变阻尼器和控制器一个由LordCorporation(Cary,NC)制造的磁流变阻尼器被用来在第三层沿着X方向沿着两个建筑的中线连接两个建筑(见图1)。最大允许输入阻尼器的电流分别是0.5A和1.0A,分别为连续和间歇性的应用。超过150N的力通过阻尼器会产生1.0A的电流,而在电流为0.0A时的固有阻尼力小于9N。磁流变阻尼器在实验中是在低于最大允许温度70℃和在不超过30秒在0.6A情况下持续应用下进行操作的。为了达到磁流变阻尼器的最好性能,由LordCorporation设计的WonderBox设备控制器(RD-3002-03)被用来与磁流变阻尼器共同使用。该控制器套件(后来的电流控制器)提供了闭环电流控制。输出电流(即向磁流变阻尼器输入电流)对于电流阻尼器几乎是线性正比于输入电压(即dSPACE的指令电压)。一个0-5V的输入电压可以被转换成1KHz。18
沈阳建筑大学毕业设计地震模拟器和地震动这个实验实在香港理工大学的地震模拟器上进行的。这个地震模拟器是由MTSCorporation(EdenPrairie,MN)制造的,它的工作台的平面尺寸是3.0m×3.0m(MTS469DU)。地震模拟器的最大加速度被测定在±1g,最大可以承载10t质量的试件,这里的g是中立加速度,单位是米/秒²。该模拟器可以在频率从0.1到50Hz的范围内运行,最大的行程范围为±100mm。以1:3的时间尺度标记的1940年的埃尔森特罗地震地面加速度(的N-S组件)和峰值加速度的0.13g被用作为一个主要的输入激振来使用。图2(a和b)分别显示了从模拟器操作台表面测得的带有标记的ElCentro地面震动的时程和功率谱。该地震模拟器是在一个封闭式的反馈控制下进行操作的。从操作台表面直接测量的模拟器的加速度时程(向建筑的基础输入的地面震动)被仔细地检测以确保加速度时程可以重复地被用在不同的实验情况中。18
沈阳建筑大学毕业设计仪器与测量方法为了鉴定建筑的动力学特性并形成一套由磁流变阻尼器连接的两个建筑的半主动控制体系,在两个建筑的X方向安装了12个加速计(B&K4370,Demark)来测量它们的反应,如图1所示。该加速计时压电式的,它的测量频率范围为0.2Hz至100Hz。12层建筑的首层、二层、三层、四层、六层、八层、十层、十二层楼板的中央均安装一个加速计,而3层建筑的每层楼板的中央均安装一个加速计。为了监测模拟器在X方向的运动,我们在模拟器的操作平台表面安装一个加速计以此来直接测量建筑基础的地面加速度。一个力学传感器被与磁流变阻尼器串联在一起以此来测量应用在建筑上的控制力。来自每个加速计和力学传感器的信号被传送到了信号控制器(B&K2635,Demark),在这个信号控制器中信号可以被使当地放大和过滤。信号控制器中的信号然后被传送到了一个数据采集/处理系统(INV300E,Demark),在这里模拟信号将在1000Hz时被采样并被转换成数字数据。数字数据被进一步分析以此来获得建筑的动力学特性。我们用激振力作用在12层建筑或3层建筑的顶层,在没有连接的情况下用一个装有塑料头的锤子随机地冲击建筑大概60s。由于两个建筑之间的刚性连接,随机力只被作用在12层建筑的第五层上。两个建筑的动力学特性的测量以图框形式在图3中展示。为了获得没有任何连接的两个建筑和有刚性连接的两个建筑的地震反应,信号控制器中的信号被传送到dSPACE实时模拟器系统(德国制造)。这个dSPACE实时模拟系统包括一个DS1005PowerPC控制器(PPC)处理器版,一个DS2003多道数字模拟板,一个DS2102高分辨率数字模拟板以及一个DS4003数字输入输出板。DS1005PPC处理器版包含一个MotorolaPowerPC75018
沈阳建筑大学毕业设计运行速度为480MHz的微处理器作为它的中央处理器(CPU),CPU是安置于电脑主机的ISA槽中的。它提供了运行dSPACE模块化硬件的基础,向系统提供实时计算力,并向输入输出版和主机提供接口。DS2003A/D板提供32个分辨率通道,采样时间增至16位5.7-72.5微秒左右,执行在±5v或±10v范围内的测量电压信号的瞬间A/D转换。该dSPACE的CPU控制和访问内存通过dSPACE的主程序ControlDesk来执行,它会提供一个在主机上通过实时界面的MATLAB/Simulink程序块的自动执行,并提供了实时显示交互式数据和可视化。实时界面拥有编译、链接、下载及配置能力。在这种类型的实验中,30秒持续时间的从信号调节器传送到dSPACE实时仿真系统的模拟信号,被DS2003多通道的A/D板在1000Hz时采样以此来获得数字数据。数字数据然后被进一步通过PPC控制器连同通过RTI在主机上的MATLAB/Simulink程序所分析。两者之间没有控制的两个建筑的地震反应的测量以图框形式在图4中展示。对于由磁流变阻尼器相连的两座建筑物的半主动控制,两个建筑在第三层的相对的结构反应被测量并被传送到DS2003A/D板来获得数字信号。数字信号接着被基于多级逻辑控制算法进行分析,然后被传送到dSPACE中的DS2102D/A板去通过电流控制器控制电压信号应用到磁流变阻尼器由此形成一个闭环半主动控制系统。逻辑控制算法依靠通过MATLAB/Simulink程序的PPC控制器来实现。DS2102D/A板是由六个16位分辨率的六个并联通道所组成。该设置的时间是1.6毫秒,可编程的输出电压为±5或±10V或0-10V。半主动控制的两个建筑的地震反应的测量以图框形式在图5中描述。18
沈阳建筑大学毕业设计建筑的动力学特性通过鉴定没有任何连接的两个建筑和有刚性连接的两个建筑的固有频率、振型和模态阻尼率,我们记录了这两个建筑在不同的楼层由于随机敲击力所产生的加速度反应,以此来获得自动谱、交叉谱和相位信息。在频谱分析中,每次加速度的反应时程被分解成了带有一个重叠长度的128个部分。每一个部分包含4096个点。在频谱分析中,我们采用了分段平滑法和汉明窗来减少随机误差和漏洞。18
沈阳建筑大学毕业设计已经鉴定出的单独的三层建筑、单独的十二层建筑以及有刚劲连接的两个建筑的固有频率和模态阻尼率在表1中列出。可以看出,对于单独的三层建筑,前三层的固有频率分别是9.08、27.86和40.08Hz。单独的十二层建筑前三层的固有频率分别是3.91、11.24和18.57Hz。当这两个单独的建筑遭受地面震动的时候,前三层固有频率相对较大的不同表明了相对较大的移动。相应地,连接两个建筑的减震器的震动越大,预计减震器就会运作地更好。另外,两个建筑前三层固有频率的相对较大的不同为在本研究中所提出的多级逻辑控制算法提供了应用的基础。两个建筑被刚性连接在一起后,前三层的固有频率分别变成了4.39,10.23和15.59Hz。刚性连接的两个建筑的第一个固有频率比单独的12层建筑的第一个固有频率大一些,而和第二个和第三个固有频率比单独的12层建筑的小。只是因为3层建筑的第一个固有频率比12层建筑的第一个固有频率大,但是第二个固有频率比12层建筑的第二个固有频率小。对于单独的3层建筑,前三个模态阻尼率是0.93,0.39和1.02;单独的12层建筑的前三个模态阻尼率是1.29,1.02和0.46;刚性连接的两个建筑的这一数据是1.67,0.55和0.51.明显地,12层建筑与3层建筑连接在一起的时候前三个固有频率和模态阻尼率与单独的12层建筑是不同的。图6分别描述了单独的3层建筑、单独的12层建筑和刚性连接的两个建筑的前三个模态。刚性连接的两个建筑的第一个模态明显不同于单独的12层建筑,可以看到,当刚性连接的两个建筑遭受地面震动的时候,这个变化实际上引起了鞭梢效应。18
沈阳建筑大学毕业设计没有控制的建筑的地震反应为了两个建筑关于地面的绝对的峰值、均方根加速度响应、相对的峰值和均方根位移响应,我们利用了MATLAB/Simulink作为平台设计了几个计算机程序。这些程序然后通过RTI转换成了dSPACE的PPC控制器。为了获得建筑的位移响应,加速度响应的实时集成被执行然后通过一个最低设置频率为0.64Hz的高频率通过过滤器。为了证明这一做法,一个线性变化的差动传感器位移传感器被用来记录模拟器在X方向的动态位移。这个直接测量到的位移然后被与通过双集成加速度时程或得到的位移作比较。比较的结果是相当令人满意的,因此,在后期的分析中,位移响应是从带有过滤器的加速度响应的双集成获得的。后来,模拟器的每一层的相对的动态位移通过减少全部的楼层位移来获得。18
沈阳建筑大学毕业设计图7分别显示了12层建筑在有和没有被刚性连接的3层建筑情况下的绝对峰值和均方根加速度响应。可以看到,经过两个建筑被刚性连接到一起后,12层建筑的绝对峰值和均方根加速度响应再前三层都有了适度的增长,但随着高度的增加增长越来越大。有连接的12层建筑在顶层的绝对峰值和均方根加速度响应的增加比没有任何连接的12层建筑要超过2倍以上。图8分别显示了12层建筑在有和没有被刚性连接的3层建筑情况下的相对峰值和均方根加速度响应。与单独的12层建筑相比,有连接的12层建筑的前三层的相对峰值和均方根加速度响应有所减少。然而,有连接的12层建筑的峰值和均方根加速度响应迅速增加并且比单独的12层建筑增加的还要大。我们注意到,在建筑的顶部,峰值和均方根位移响应分别增加了46%和60%。有趣的是看到无论是独立的还是连接有连接的12层建筑相对位移曲线与建筑的相应的第一振型相似:18
沈阳建筑大学毕业设计振型的变化确实说明鞭梢效应的发生。图8(a和b)中呈现的结果说明有连接的12层建筑的三层和四层间的层间位移与单独的12层建筑有显著的增加。单独的12层建筑的第四层的剪力是1126N,而有连接的12层建筑的第四层剪力是1966N。第四层剪力、顶层的加速度和位移响应的增加被视作为鞭梢效应。图9(a和b)分别显示了3层建筑在没有和有被刚性连接的12层建筑情况下的相对均方根位移和绝对均方根加速度响应。有连接的3层建筑的相对位移响应几乎和独立的3层建筑的差不多,而有连接的3层建筑的绝对加速度响应要比独立的三层建筑小很多。半主动控制的建筑的地震反应多级逻辑控制算法18
沈阳建筑大学毕业设计半主动控制系统式介于被动控制系统和主动控制系统之间的一种系统。它似乎特别承诺提供可靠的被动控制系统,还能以主动控制系统极低的功电力要求来保持通用性和适应性,而电力要求通常在地震下设计时要考虑的一个关键因素。应用磁流变减震器的半主动控制系统似乎是最具吸引力和最有效的控制系统。磁流变液的基本特点是它能将暴露在磁场中的自由流动的线性的粘液再1毫秒内可逆地改变为可控制屈服强度的半固态。然而,由于磁流变液的非线性特征,一个适当的控制策略在一个磁流变减震器的最终能力上起着重要的作用,进而导致将另一个具有挑战性的任务引入到了土木工程专业。多种在结构控制中采用磁流变减震器作为驱动器的控制算法已经被采用。其中一个控制算法建议通过DykeandSpencer(1996)是一个利用结构加速度响应作为反馈的一个被剪断的最优力的控制算法。瞬时的最佳主动控制算法连同最佳的线性被动控制策略被RibakovandGluck(1999)所研究。实施在建筑中的磁流变减震器包括支撑磁流变阻尼器的支撑系统的刚度的半主动次优位移控制算法在2000年被徐等人提出。考虑到在这个应用中的磁流变减震器的移动与两个建筑在第三层的相对移动有关,实验中一个多级逻辑控制算法被实施。多级逻辑控制算法具有快速和简单的控制决策的优势,避免了为控制系统和磁流变减震器的精确数学模型的要求。只有在磁流变减震器安装的第三层的两个建筑之间相对的速度和位移,才被视作为遵守PanBoolean代数的逻辑规则的控制力的测量的反馈。逻辑控制的核心概念是将控制阻尼力转化为相应的预先指定的基于通过增加或减少应用的电流的反馈响应的不同状态的驱动力。显然,控制力的大小应该是结构静态平衡的偏差的函数值,这个控制力通过两个建筑在第三层上的相对速度和位移来反映。偏差的大小越大,就该用更大的阻尼力。我们假设层间位移和速度分别为和。两个建筑对应的和的预先指定的静态平衡被表示成,是大于或等于零的真实数值。关于相对层间位移,有三种可能的状态。相应于<-|≤和他们分别是,和。同样,相应于≤相对的层间相对速度的三种不同的状态被分别指定为,和。因此,和有九种组合,不同的组合揭露建筑的水平偏差。当和都在和18
沈阳建筑大学毕业设计范围内变化时,不会施加额外的电流(阻尼力)。一旦或其中的一个超出了预先指定的静态平衡变化范围而另一个却仍在此变化范围内的话,控制力将会通过适度地增大应用电流来增加。在和都偏离了预先指定的静态平衡区域但却异号的情况下,阻尼力将继续保持与先前同样的大小。于此相反,当和都偏离了平衡区域并同号的时候,最大的控制力将会通过提供较高的电流被施加。因此,控制力区域的状态一共有四种:,它们分别与高电流供电(HC)、低电流供电(LC)、稳定电流供电(CC)和不供电(NC)相对应。表2和图10说明了各种响应组合和相应的控制状态的划分。据PanBoolean代数,存在以下几个关系:+·(1)=·+·(2)=·(3)=1-(++)(4)18
沈阳建筑大学毕业设计半主动控制的建筑的地震反应所提出的半主动控制首先被MATLAB/Simulink编程,然后通过RTI在dSPACE中转换成可为执行程序。这个转换过程包括三个主要部分:(1)将测得的两个建筑的在第三层的响应转化成为电压信号,并计算相对速度和位移作为反馈;(2)根据Eqs将回馈反应符号化使其成为布朗值;(1)—(4)为了决策通过PPC控制器是可读的;(3)根据多级逻辑控制运算向电流控制器发送一个命令电压信号以此来调节控制力。在半主动控制中,平衡状态指数被定为=0.3mm和18
沈阳建筑大学毕业设计=2mm/s。应用的电流控制状态被选择为:高电流供电0.6A,稳定电流供电0.45A,低电流供电0.35A,和不供电0.0A。被动关闭状态的应用电流为零在本研究中也被研究。被动关机状态下的磁流变减震器提供了关于如果外部电源被切断减震器最低效力的信息。最大的稳定电流的被动状态和稳定电流的一个最佳水平的被动控制状态在本研究中没有考虑,这是因为本次研究是一个应用磁流变减震器来连接一个平台建筑和一个多层建筑以此来阻止鞭梢效应并减少这两个建筑的地震反应的一个可行性研究。半主动控制与最好的被动控制的控制性能的比较将在以后进行。图7(a和b)分别展示了12层建筑四种情况下的绝对峰值和RMS加速度相应。这四种情况分别是:两个独立的建筑,两个刚性连接的建筑,两个在被动关闭状态下通过磁流变减震器连接的建筑以及两个在半主动控制状态下通过磁流变阻尼器连接的建筑。图8(a和b)分别显示了四种状态下12层建筑的相对峰值和RMS位移响应。通过图8(a和b)可以看出,在被动关闭的状态中,12层建筑的峰值和RMS位移响应比单独的不与三层建筑连接的12层建筑的要小。与刚性连接的两个建筑的情况相比,可以清楚地看到在被动关闭状态中的磁流变减震器可以完全消除存在于刚性连接建筑中的鞭梢效应。当磁流变减震器在逻辑控制算法的半主动控制状态中工作时,12层建筑的峰值和RMS位移响应比磁流变减震器在被动关闭状态中工作时要减小很多。对于12层建筑顶部的峰值位移响应,刚性连接的建筑的峰值位移响应是10.24mm,完全独立的建筑的峰值位移响应是7.02mm,在被动关闭状态下的磁流变减震器连接的建筑的峰值位移响应是6.41mm,在半主动控制状态下的磁流变减震器连接的建筑的峰值位移响应时4.24mm。如图7(a和b)中所示,在第四层以上的12层建筑的绝对峰值和RMS加速度响应可以同样地被观测到。然而,半主动控制状态下的该建筑的前三层的绝对峰值和RMS加速度响应不比被动关闭控制模型下的大多少。刚性连接的12层建筑在第四层的剪力值是1966N,完全独立的建筑的这一数据是1126N,安装在被动状态下的磁流变减震器的建筑的这一数据是1056N,安装在半主动控制模型下的磁流变减震器的建筑的这一数据室778N。18
沈阳建筑大学毕业设计图9(a和b)分别展示了三层建筑在四种情况下的相对RMS位移响应和绝对RMS加速度响应。从图中可以看到,在被动关闭状态下的三层建筑的RMS位移响应比与12层建筑独立或有刚性连接的三层建筑的要小。也可以看出,安装半主动控制的三层建筑的RMS位移响应与安装在被动关闭状态下的磁流变减震器的三层建筑的药要减小很多。关于RMS加速度响应,半主动控制性能比被动关闭控制的要好很多。有了半主动控制,三层建筑的加速度响应就和刚性连接的3层建筑与12层建筑的达到了同一水平。再以3层建筑顶层的峰值位移响应为例,刚性连接的建筑的峰值位移响应为1.48mm,完全独立的建筑的这一数据是1.30mm,安装在被动关闭状态下的磁流变减震器的建筑的这一数据是1.11mm,安装在半主动控制状态下的磁流变减震器的建筑的这一数据是0.83mm。对于三层建筑的地基剪切力,刚性连接的建筑是2096N,完全独立的建筑是2200N,安装在被动关闭状态下的磁流变减震器的建筑是1912N,安装在半主动控制状态下的磁流变减震器的建筑是1619N。图11描述了四种状态下的12层建筑的顶层的位移响应时程。很显然,磁流变减震器半主动控制的应用能够在地面震动的整个过程中减少建筑的反应。图12(a和b)分别显示了在被动关闭状态下和半主动控制状态下磁流变减震器的典型的力与位移的滞回曲线。两个闭合曲线的不同说明半主动逻辑控制算法更行之有效。18
沈阳建筑大学毕业设计18
沈阳建筑大学毕业设计在本研究中,以1:1、1:2、0.13的峰值加速度、一个0.025g的恒定的峰值加速度的谐波的地面激振但从3Hz到5Hz变频的时间标度的ElCentro1940地震地面加速度,也被模拟器产生,并被用作其他激振来检验半主动控制的性能。相应于四种连接情况,表3列出了遭受四种类型的地面激振的建筑的最大相对RMS位移和绝对RMS加速度响应。可以看出,对于12层建筑,通过对于带有1:3的时间标度的ElCentro地面激振半主动控制来获得的积极成果为三种其它类型的地面激振保持在同一水平。对于三层建筑,减少最大加速度响应的半主动控制的高性能被保持,但减少最大位移响应并不总是准确得。结论我们进行了一个实验研究去探索应用磁流变减震器将一个平台结构与一个多层建筑连接起来以此来阻止鞭梢效应的发生并减小两个建筑的地震反应的可能性。我们建造了一个柔性的12层建筑模型和一个相对刚性的3层建筑模型,并用它们在带有时间标度的ElCentro1940的南-北地面震动的四种情况下进行实验,这四种情况分别是:没有任何连接;有一个刚性连接;在被动关闭状态下安装一个磁流变减震器的刚性连接;在被一个多级逻辑控制运算所操纵的半主动控制状态下安装一个磁流变减震器的连接。实验结果显示,当3层建筑被刚性地连接到12层建筑上的时候,12层建筑的固有频率和振型被改变。12层建筑第四层的剪力和加速度以及顶层的位移响应大幅度地增加了,证明了所谓的鞭梢效应。通过使用磁流变减震器将3层建筑与12层建筑连接起来以及多级逻辑控制运算,12层建筑的鞭梢效应被完全消除,并且这两个建筑的地震反应都明显减小了,即使与完全独立的两个建筑相比较。利用现有的诸如在本实验中用到的H2算法的控制算法的半主动控制的性能将会在将来被研究。致谢作者对于香港理工大学在结构控制和智能建筑的地区战略发展计划以及编号为NNSF-50038010的中国国家自然基金的资金支持表示感谢。18'
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