毕业设计结构计算书Word下载.docx
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毕业设计(论文)作者:
指导教师:
年月日年月日
摘要
该工程为廊坊市第七中学综合教学楼工程,框架结构。
该工程运用所学的理论知识及结合毕业实习的现场实际经验,通过设计计算及运用计算机应用软件,采用计算机出图。
该工程钢筋混凝土结构的结合形成及各种原材料计算使用对本人有很大的启发,完成一个建筑物的设计必需先进行调查研究,了解设计深度,对不同设计方案的比较,采用可行的经济合理的方案,考虑各种荷载,得出该工程的结构可靠度,按照国家设计及施工规范、强制性条文的要求,利用所学知识,在指导教师的循循善诱下,根据不同的结构,选择结构计算单元,进行荷载计算、竖向荷载作用下内力计算、水平荷载作用下的内力和侧移计算、截面设计(梁、板、柱截面尺寸及配筋)、楼板设计、楼梯设计(计算配筋)、基础设计(采用柱下独立基础计算配筋),确定截面的配筋还应满足构造要求。
施工图中,结构及构件尺寸的标注要齐全,受力钢筋、箍筋及构造钢筋的编号清楚、正确。
受力钢筋的锚固、连接及截断位置清楚正确。
通过本次的毕业设计,使我对建筑工程的形成及起步初始阶段怎样利用所学的知识进行一个综合认识,为今后涉及进入该行业打好良好的基础。
关键词框架结构综合楼钢筋混凝土PKPM
Abstract
TheprojectfortheseventhmiddleschoolofLangfangcitycomprehensiveteachingbuildingproject,framestructure.Theapplicationofthetheoryofknowledgeandcombininggraduationpracticeofactualexperience,throughthedesignanduseofthecomputersoftwareapplication,thecomputerdrawing.
ThereinforcedconcretestructurearecombinedtoformandallkindsofrawmaterialsusedtocalculateIhavegreatinspiration,tocompleteabuildingdesignmustfirstcarryoutinvestigationandstudy,understandthedesigndepth,differentdesignschemecomparison,thefeasibleeconomicandreasonablescheme,consideringallkindsofloads,theengineeringstructurereliability,accordingtothedesignandconstructionofnormative,mandatoryrequirement,usetheknowledge,inbegoodatgivingsystematicguidanceguidanceteachers,accordingtothedifferentstructure,selectionofstructurecalculationunit,loadcalculation,calculationofinternalforceofverticalload,horizontalloadandlateraldisplacementcalculation,beam,plate,(crosssectiondesignthecolumndimensionandreinforcement),slabdesign,stairdesign(reinforcementcalculation),basicdesign(usingthesinglefoundationundercolumnreinforcementcalculation),determinethecross-sectionreinforcementshallalsomeettherequirementsofthestructure.Constructiondiagram,structureandcomponentsofthedimensionmustbecomplete,reinforcement,stirrupsandstructuralsteelnumbersareclearly,correctly.Bearingsteelbaranchoring,connectionandtruncationpositionclearlyandcorrectly.
Throughthisgraduationdesign,makemeontheconstructionformandstarttheinitialstagehowtouseknowledgeofacomprehensiveunderstanding,forthefuturetoentertheindustrylaidgoodfoundation.
KeywordsFramestructureComprehensiveBuildingReinforcedConcretePKPM
第一章:
工程概况…………………………………………………………1
1.1工程概况…………………………………………………………………………1
第二章:
楼板设计…………………………………………………………3
2.1屋面和楼面板的荷载计算………………………………………………………3
2.2楼板计算…………………………………………………………………………4
第三章:
次梁计算………………………………………………………15
3.1荷载计算…………………………………………………………………………15
3.2次梁计算…………………………………………………………………………15
3.3截面设计…………………………………………………………………………16
第四章:
竖向荷载作用下框架结构的内力计算…………………18
4.1计算单元的选择确定……………………………………………………………18
4.2横梁、纵梁、柱线刚度的计算…………………………………………………18
4.3恒载荷载计算……………………………………………………………………19
4.4恒载内力计算……………………………………………………………………23
4.5活载荷载计算……………………………………………………………………30
4.6活载内力计算……………………………………………………………………33
4.7梁、柱内力计算…………………………………………………………………39
第五章:
横向水平荷载作用下框架结构的内力计算……………47
5.1风荷载作用楼层剪力的计算……………………………………………………47
5.2梁、柱线刚度计算………………………………………………………………47
5.3框架柱的侧移刚度D值计算……………………………………………………47
5.4风荷载作用下框架内力计算……………………………………………………49
第六章:
横向框架内力组合……………………………………………54
6.1恒载作用下内力组合……………………………………………………………54
6.2活载作用下内力组合……………………………………………………………55
6.3风载作用下内力组合…………………………………………………………56
第七章:
截面设计………………………………………………………57
7.1框架梁设计………………………………………………………………………57
7.2框架柱设计………………………………………………………………………60
7.3裂缝验算…………………………………………………………………………65
第八章:
基础设计…………………………………………………………69
8.1设计参数…………………………………………………………………………69
8.2柱下独基设计……………………………………………………………………70
第九章:
楼梯设计………………………………………………………72
9.1楼梯板计算………………………………………………………………………72
9.2平台板计算………………………………………………………………………74
9.3平台梁计算………………………………………………………………………74
致谢………………………………………………………76
参考文献………………………………………………………77
工程概况
1.1工程概况
1.1.1建设项目名称:
本工程建筑功能为公共建筑,使用年限为50年;
建筑平面的横轴轴距为8.1m,纵轴轴距为5.4m和4.5m;
内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块,外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料,内墙装修喷涂乳胶漆,教室内地面房间采用水磨石地面,教室房间墙面主要采用石棉吸音板,门窗采用塑钢窗和装饰木门。
1.1.2建筑地点:
河北省廊坊市内
1.1.3设计资料:
该工程建筑场地地势平坦,无施工障碍物,绝对高程在海拔12.5—13.0m之间(黄海高程系);
地质条件:
表层为砂质壤土,土层深度1.3m,容许承载能力〔R〕=130kN/m2;
地下水位深度一般为3.0—3.5m,雨季地下水位可上升至2.0m左右。
水质对结构无侵蚀作用。
气象条件:
最热月平均气温26º
C,最冷月平均气温-9.8º
C,极端最高气温39.5º
C,极端最低气温-21º
C;
年降雨量500—700mm;
最大积雪深度为200mm,基本雪压0.3kN/m2;
最大冻土深度800mm;
常年主导风向:
冬季为北风,夏季为西南风,强风为西北风,夏季平均风速为2.8m/s,冬季平均风速为3.3m/s,最大风速为23.5m/s,基本风压:
0.35kN/m2。
地震烈度:
设计烈度按8度设防。
1.1.4主要构件材料及尺寸估算
(1)主要构件材料
框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件,
墙体采用混凝土空心砌块,
混凝土强度:
梁、板、柱均采用C30混凝土,
钢筋使用HPB235,HRB400二种钢筋。
(2)主要构件的截面尺寸
框架梁:
横向框架梁,最大跨度L=8.1m,
h=(1/8~1/12)L=1000mm~675mm,取h=800mm
b=(1/2~1/3)h=400mm~266mm,取b=300mm
纵向框架梁,最大跨度L=5.4m,
h=(1/12~1/13)L=450mm~415mm,取h=600mmb=(1/2~1/3)h=300mm~200mm,取b=250mm
框架柱:
初定边柱尺寸400mm×
600mm,中柱500mm×
500mm
角柱500mm×
600mm,一至五层框架柱混凝土强度等
C30。
其中,n为验算截面以上楼层层数,g为折算在单位建筑面
积上的重力荷载代表值,框架结构近似取18kN/m2,F为
按简支状态计算的柱的负荷面,β为考虑地震作用组合后柱
轴压力增大系数。
抗震等级四级的框架结构轴压比
,边柱和中柱的负
荷面积分别是5.4m×
4.05m和5.4m×
5.4m。
边柱
中柱
所以边柱取400mm×
600mm,中柱取500mm×
500mm。
1.1.5框架结构计算简图和结构平面布置图
框架结构计算简图
楼板设计
2.1屋面和楼面板的荷载计算
屋面和楼面板的荷载取自《建筑荷载规范》(GB50009—2001)。
教室采用水磨石地面
名称
做法
厚度(mm)
容重(KN/m3)
重量KN(m2)
彩色水磨石楼面
白水泥大理石子面
15
25
0.38
1:
3水泥砂浆找平
18
20
0.36
纯水泥浆一道
2
0.04
钢筋混凝土楼板
120
3
板底20厚粉刷抹平
17
0.34
楼面静载
4.1
楼面活载
厕所采用地砖地面
厕所
地砖铺实
10
0.2
1:
4干硬性水泥砂浆
0.5
基层处理剂一遍
0.05
C20混凝土0.5%找坡
0.71
2.5水泥砂浆找平
0.4
防水涂料
1.5
5.4
2.5
不上人屋面
非上人屋面
高分子卷材
4
12
憎水珍珠岩保温层
60
0.24
6水泥焦渣找坡
50
0.75
5.2
0.7
走道水磨石地面
100
3.6
2.2.楼板计算
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002),楼板长边l02与短边l01之比小于2时,宜按双向板计算。
楼板长边l02与短边l01之比大于2,但小于3.0时,宜按双向板计算,当按沿短边受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够的构造钢筋。
根据本工程的实际尺寸,楼板全为双向板,楼板按照弹性方法进行计算。
双向板按弹性理论的计算方法:
①多跨连续双向板跨中最大正弯矩:
为了求得连续双向板跨中最大正弯矩,荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置
q/2两种情况,前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上,对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。
沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。
分别求得各区格板的弯矩,然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。
②多跨连续双向板支座最大负弯矩:
支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。
连续双向板的计算图示
2.2.1标准层楼板计算:
标准层楼板区格划分:
标准层楼板区格图
1板A
板A按四边固定计算:
一、基本资料:
1、边界条件(左端/下端/右端/上端):
固定/固定/固定/固定/
2、荷载:
永久荷载标准值:
g=4.10kN/M2
可变荷载标准值:
q=2.00kN/M2
计算跨度 Lx=5400mm ;
计算跨度 Ly=4225mm
板厚 H=120mm;
砼强度等级:
C30;
钢筋强度等级:
HRB400
3、计算方法:
弹性算法。
4、泊松比:
μ=1/5.
二、计算结果:
平行于Lx方向的跨中弯矩Mx
Mx=(0.01393+0.02794/5)×
(1.20×
4.1+1.40×
1.0)×
4.22=2.20kN·
M
考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
Mxa=(0.03283+0.05809/5)×
(1.4×
1.0)×
4.22=1.11kN·
Mx=2.20+1.11=3.31kN·
Asx=257.92mm2,实配8@180(As=279.mm2)
ρmin=0.215%,ρ=0.233%
平行于Ly方向的跨中弯矩My
My=(0.02794+0.01393/5)×
4.1+1.40×
4.22=3.47kN·
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.05809+0.03283/5)×
4.22=1.62kN·
My=3.47+1.62=5.08kN·
Asy=257.92mm2,实配8@200(As=279.mm2)
ρmin=0.215%,ρ=0.233%
沿Lx方向的支座弯矩Mx'
Mx'
=0.05610×
2.0)×
4.22=7.73kN·
Asx'
=265.06mm2,实配8@200(As=279.mm2)
沿Ly方向的支座弯矩My'
My'
=0.06765×
4.22=9.32kN·
Asy'
=321.57mm2,实配8@150(As=335.mm2)
ρmin=0.215%,ρ=0.279%
2板B
固定/铰支/铰支/固定/固定/
Mx=(0.02206+0.03255/5)×
4.22=3.22kN·
Mx=3.22+1.11=4.33kN·
Asx=257.92mm2,实配8@200(As=279.mm2)
平行于Ly方向的跨中弯矩My
My=(0.03255+0.02206/5)×
4.22=4.17kN·
My=4.17+1.62=5.79kN·
=0.07144×
4.22=9.85kN·
=340.29mm2,实配8@200(As=279.mm2)
=0.07939×
4.22=10.94kN·
=379.79mm2,实配8@150(As=335mm2)
3板D
铰支/铰支/固定/固定/
Mx=(0.02140+0.03728/5)×
4.22=3.25kN·
Mx=3.25+1.11=4.37kN·
平行于Ly方向的跨中弯矩My
My=(0.03728+0.02140/5)×
4.22=4.69kN·
My=4.69+1.62=6.30kN·
ρmin
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