土木工程房建方向毕业设计计算书Ⅷ

内容发布更新时间 : 2024/12/23 11:16:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2)平面布置力求简单、规则、对称、避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间偏置,以免产生扭转的影响。

3)结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布,适应结构的地震反应要求。 4)高层建筑突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性,以承受高振型产生的鞭梢效应影响。必要时可以采用钢结构或型钢结构。

5)合理设置防震缝。一般情况下宜采取调整平面形状和尺寸,加强构造措施,设置后浇带等方法尽量不设缝、少设缝。必须设缝时保证有足够的宽度。

6)节点的承载力应大于构件的承载力。 7)保证结构有足够刚度、限制顶点和层间位移。

8)构件设计应采取有效措施防止脆性破坏,保证结构有足够的延性。设计时应保证抗剪承载力大于抗弯承载力,按“强剪弱弯”的方针进行配筋。

表2.1 A级高度的高层建筑结构的抗震等级划分

结构类型 6度 框架结构 高度(m) ≤ 30 框架 四 >30 三 >60 三 三 >80 三 设 防 烈 度 7度 ≤ 30 三 ≤ 60 三 二 ≤ 80 三 >80 二 >30 二 ﹥60 二 8度 ≤ 30 二 ≤ 60 二 一 ≤ 80 二 >80 一 >30 一 >60 一 9度 ≤ 25 一 ≤ 50 一 一 ≤ 60 一 高度(m) ≤ 60 框-剪结构 框架 抗震墙 剪力墙结构 高度(m) ≤ 80 框架 2.3.4 变形缝的设置 四 四 在一般房屋结构的总体布置中,为了消除结构不规则收缩应力和温度应力,不均匀沉降对结构的有害影响,可以用沉降缝、伸缩缝、防震缝将房屋分成若干个独立的部分,从而消除沉降差、温度应力和体型复杂对结构的危害。但在高层建筑中,由于建筑使用要求和立面效果的原因,以及防水处理困难等,一般不设缝,特别是在地震区,由于缝将房屋分成几个独立的部分,地震时常常因为相互碰撞而造成震害。

(1) 伸缩缝

伸缩缝是消除建筑物因受温度变化的影响而在结构内部产生的温度应力,它将基础以上的建筑物构件全部分开以保证伸缩缝两侧的建筑构件能在水平方向自由伸缩,其宽

度一般为20~40mm。钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距见表2.2。

表2.2 钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距(m)

结构类型 框架 剪力墙 (2)沉降缝 施工方法 装配式 现浇式 装配式 现浇式 最大间距/m 75 55 65 45 一般在建筑高度、荷载相差较大处;基础形式、宽度埋深不同处;建筑体形复杂,连接部位薄弱处。新旧建筑物相毗连处设置沉降缝的方法将结构从顶到基础整个断开。使各部分自由沉降,避免由沉降差引起裂缝或破坏,本工程有地下室,设置沉降缝会使地下室的防水构造复杂,因此应做好防水处理。

(3) 防震缝

高层建筑宜调整平面形状和结构布置,避免结构不规则,不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时,宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。

在本设计中建筑总长度45m,施工方式为现浇,故不设伸缩缝;建筑体型规则简单、无高度及荷载相差较大部位,故不设防震缝和沉降缝。

2.4剪力墙的布置

2.4.1 剪力墙的布置原则

《高层规程》8.1.7中规定框架—剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求: 1)剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近,楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;

2)平面形状凸凹较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙; 3)纵、横剪力墙宜组成L形、T形、I形等型式;

4)剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变,剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐; 5)单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%; 6)楼、电梯间等竖井宜尽量和靠近的抗侧力结构结合布置;

7)抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近;

8)长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,纵向剪力墙不宜集中布置在房屋两端。 2.4.2 剪力墙的间距

剪力墙间距要求,见表2.3所示。本设计为8度抗震设防现浇结构,故剪力墙最大间距应满足≤ 3B且≤ 40m,3.0×18.9=56.7m>40m,取剪力墙的间距最小值为40m。

表2.3 剪力墙的间距 (m)(取较小值)

楼盖形式 现浇 装配整体 非抗震设计 5.0B,60 3.5B,50 抗震设防烈度 6度、7度 4.0B,50 3.0B,40 8度 3.0B,40 2.5B,30 9度 2.0B,30 - 注:1、表中B为楼面宽度,单位为m。 2、装配整体式楼盖应设置厚度不小于50mm的钢筋混凝土现浇层。 3、现浇层厚度大于60mm的叠合楼板可作为现浇板考虑。

2.5结构的总体布置

2.5.1 高层建筑结构体系的最大高度

《高层规程》中将高层建筑分为两级,即常规高度的高层建筑(A级)和超高层建筑(B级)。本工程主体十层属于A级高层建筑。A级高度钢筋混凝土框架-剪力墙结构8度抗震设防时的最大适用高度为100m。

本设计建筑物总高度37.5m,符合最大高度限值100m的要求。 2.5.2 结构高宽比

控制高宽比的目的是控制结构刚度及侧向位移。高层建筑中,随着高度增加倾覆力矩也将迅速增大。因此,一般将结构的高宽比H/B控制在5-6以下,《高层规程》规定A级高度钢筋混凝土框架-剪力墙结构8度抗震设防时的高宽比不宜超过4。

本设计H/B=37.5/18.9=1.98﹤4符合要求。 2.5.3 结构长宽比

长度很大的“一”字形建筑平面短边方向的侧向刚度差,当建筑高度较大时,在水平荷载作用下不仅侧向变形加大,还会引起结构扭转、楼板平面挠曲等现象。为了避免楼板变形带来的复杂受力情况,建筑物长度最好加以限制,规范规定设防烈度为8度时,长宽比限值为5。本设计L/B=45/18.9=2.38<5满足要求。 2.5.4 结构布置图

结构柱网布置的形式如下图所示:

图2.1 结构布置图

2.6 基础设计

高层建筑的基础选型应根据上部结构形式,工程地质、施工条件等因素综合考虑,由于高层建筑一般是水平荷载控制设计,为有利于结构的整体稳定,宜选用整体性较好的十字交叉基础,筏板基础或箱形基础。当基础直接坐落在微风化或未风化的岩石上时,也可采用条形基础,当建筑物建造在软弱地基上时,应采用桩基础或筏板基础下桩基和箱形基础下桩基等。

高层建筑基础的埋置深度必须满足地基变形和稳定的要求,以减少建筑物的整体倾斜。防止倾覆及滑移,埋置深度采用天然地基时可不小于建筑物高度的1/12。

本设计采用筏形基础,地基基础的设计等级为乙级。

第三章 结构构件截面尺寸初选

3.1设计参数

该建筑位于包头地区,建筑的抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第一组。框架的抗震等级为二级,剪力墙的抗震等级为一级。建筑结构的安全等级为二级,结构设计使用年限为50年。混凝土结构所处的环境类别上部结构为一类,地下为二b类。包头地区基本风压为0.55kN/m2,基本雪压为0.25kN/m2。

3.2 框架梁截面尺寸的初选

1. 梁的强度等级

现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级,按一级抗震等级设计时,不应低于C30,按二---四级和非抗震设计时,不应低于C20,本设计取C30。 2. 框架梁截面尺寸的初估

根据《建筑结构抗震设计规范》6.3.1条要求

(1)截面宽度不应小于200mm; (2)截面的高度和宽度比不大于4; (3)净跨和截面高度比不宜小于4;

(4)框架梁截面高度h0按(1/10~1/15)l确定,l为框架梁的计算跨度;

(5)现浇矩形截面梁高宽比H/B一般为2.0~3.5。现浇结构中,一般主梁要比次梁高出50mm,若主梁下部的钢筋为双排配置时应高出100mm。 综上所述,在本设计中,梁的初选截面尺寸如下: 1. 横向框架梁

h=(1/10~1/15)l=(1/10~1/15)×7800=780mm~520mm,取h=600mm ; b=(1/2~1/3)h= (1/2~1/3) ×600=300mm~200mm,取b=300mm ; 2. 纵向框架梁

h=(1/10~1/15)l=(1/10~1/15)×6600=660mm~440mm,取h=600mm ; b=(1/2~1/3)h= (1/2~1/3) ×600=300mm~200mm,取b=300mm ; 3. 次梁

h=(1/12~1/18)l=(1/12~1/18)×6600=550mm~367mm,取h=500mm ; b=(1/2~1/3)h= (1/2~1/3) ×500=250mm~167mm,取b=200mm 。

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