学士某五层框架教学楼毕业设计土木毕业设计计算书CAD图纸Word格式.docx
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4、面层做法:
现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%自双侧檐口向中间找坡),1:
2水泥沙浆找平层厚20mm,二毡三油防水层。
5、门窗做法
门厅处为铝合金门窗,其它均为木门钢窗。
6、地质资料
属Ⅱ类建筑场地,于略。
7.大体风压
ω0=KN/m2,地面粗糙属于B类。
8.活荷载:
屋面活荷载KN/m2:
教室楼面活荷载KN/m2;
走廊楼面活荷载KN/m2.
第二节平面设计
一、建筑总平面布置
见图纸建筑设计总说明(建施-1)。
二、柱网布置(框架结构)
三、建筑平面布置
第三节剖面设计
一、楼层层高与房间净高
楼层层高,房间净高。
二、室内外高差
室内外高差
三、门、窗宽度及高度
m1(1000×
2100);
m2(1500×
m3(1500×
2100)
c1(3000,1800);
c2(1800,1800)
四、各类用途房间的楼、地面做法及说明
顶层为20mm厚水泥沙浆找平,5mm厚1:
2水泥沙浆加“107”胶水着色粉面层;
底层为15mm厚的纸筋面石灰抹底,涂料两度。
五、屋面构造做法及说明
2水泥沙浆找平厚20mm,二毡三油防水层。
六、内外墙体及细部构造说明
墙身为一般机制砖填充墙,M5水泥沙浆砌筑。
内粉刷为混合沙浆底,纸筋灰,厚20mm,“803”内墙涂料两度。
第四节立面设计
一、立面设计说明
二、外墙面做法
第三章结构设计
第一节结构方案的选择及结构布置
一、结构方案的确信
全浇钢筋混凝土框架结构
二、基础类型的确信
上部结构荷载不大,且地基比较均匀、地基承载力适中故可选独立基础设计。
三、结构布置
1、柱网尺寸
纵向:
2*4500+2*3500+10*4500
横向:
1*7000+1*3000+1*7000
2、平面尺寸
平面尺寸为:
61000*17000
初步不设次梁
3、变形缝
因为纵向尺寸不是专门大地质结构比较单一稳固,故可不设置变形缝。
四、结构大体构件尺寸确信
板尺寸:
4500*7000;
3500*7000;
4500*3000;
3500*3000
梁尺寸:
过梁250*600
内梁250*400
柱尺寸:
边柱250*700
第二节板的内力及配筋计算(双向板)
一、板荷载导算
1.恒荷载计算:
1)屋面恒荷载线标准值计算:
20厚1:
2水泥沙浆找平
*=kn/m2
100厚~400厚(2%找坡)膨胀珍珠岩
(+)*7/2=kn/m2
100厚现浇钢筋混泥土板
*25=kn/m2
15厚纸筋石灰抹灰抹底
*16=kn/m2
屋面恒荷载
kn/m2
2)楼面恒荷载线标准值计算:
20厚水泥沙浆面层
100厚现浇钢筋混泥土楼板
*25=kn/m2
20厚纸筋石灰抹灰抹底
*16=kn/m2
楼面恒荷载
2.活荷载计算:
1)屋面恒荷载线标准值
q=kn/m2
2)楼面恒荷载线标准值
二、内力计算
1.屋盖
q=*q恒+*q活=*+*=kn/m
2.楼盖
q=*q恒+*q活=*+*=kn/m2
三、配筋计算
按弹性双向板设计;
跨中弯距放大倍(×
);
计算跨度,跨中时L0=LN,边跨时L0=LN+b;
泊松比系数μc=。
1)楼盖、屋盖的区格划分如以下图所示:
1.楼盖板区格
2.屋盖板区格
2)查混泥土上册p31~33表及计算列表得:
A类板
lx/ly=
k=
kmax=
mx=my=
mx,max=my,max=
m`x,=m`y,=
B类板
k=0.
kmax=0.
C类板
D类板
E类板
F类板
mx=my=
G类板
H类板
kmax=.
I类板
J类板
3)楼盖设计计算,列表如下:
(见表)
第二节横向平面框架的内力计算
一、框架梁、柱几何参数计算
1.柱的尺寸确信如下:
边跨(AB、CD)梁:
取h=(1/12)*l=(1/12)*1700=600mm,B=250mm
中跨(BC)梁:
取h=500mm,b=250mm
边柱(A轴、D轴)持续梁:
取b×
h=250*700mm
中柱(B轴、C轴)持续梁:
h=250*400mm
柱截面均为b×
h=500*500mm
现浇板厚为100mm
2.结构平面布置图及结构计算简图
取轴线
,宽为代表性的一榀横向框架如以下图所示
3.梁柱截面惯性矩计算如下:
其中梁由于考虑现浇楼板的作用,古I=2Io,Io为考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩。
AB、CD跨梁:
i=2E**(12*)=×
105E
BC跨梁:
上部各层柱:
i=E**(12*)=×
底层柱:
二、静荷载作用下框架内力计算
1、框架静荷载导算
屋面框架梁线荷载标准值计算:
20厚水泥沙浆面层*20=KN/m2
100~400厚2%找坡膨胀珍珠岩(+)*7/2=m2
100厚纸筋石灰抹底*25=m2
15厚纸筋石灰抹底*16=KN/m2
----------------------------------------------------------------------------------------------
屋面恒荷载KN/m2
边跨(AB、CD)框架梁自重**25=KN/m2
梁侧粉刷2*()**17=KN/m2
中跨(BC)框架梁自重**25=KN/m2
梁侧粉刷2*()**17=m2
∴作用在屋顶框架上的线荷载为:
q5AB1=qCD1=+=KN/m2
q5BC1=+=KN/m2
q5AB2=*=KN/m2
q5BC2=*=m2
②楼面框架梁线荷载标准值计算:
100厚现浇钢筋混凝土楼板*25=KN/m2
20厚纸筋石灰抹底*16=KN/m2
-----------------------------------------------------------------------------------------------
楼面荷载KN/m2
边跨框架梁及梁侧粉刷KN/m2
边跨填充墙自重*()*19=KN/m2
墙面粉刷()**=KN/m2
中跨框架梁及梁侧粉刷KN/m2
∴作用在中间层框架上的线荷载为:
g5AB1=gCD1=+(=)=KN/m2
g5BC1=KN/m2
g5AB2=*=m2
g5BC2=*=m2
③屋面框架节点集中荷载标准值计算:
边柱持续梁自重***25=KN
梁侧粉刷*()*KN
1m高女儿墙自重1***19=KN
墙侧粉刷1**2**17=KN
持续梁传来屋面自重****=KN
顶层边节点集中荷载G5A=G5D=KN
中柱持续梁自重***25=KN
梁侧粉刷*()*2**17=KN
持续梁传来屋面自重*(+)***=
****=KN
顶层中节点集中荷载G5B=G5C=KN
④楼面框架节点集中荷载标准值计算:
边柱持续梁自重KN
粉刷KN
钢窗自重**=KN
窗下墙体自重***19=KN
粉刷2****17=KN
窗边墙体自重***19=KN
粉刷***17=KN
框架柱自重***25=16KN
持续梁传来楼面自重****=KN
中间层边节点集中荷载GA=GD=
中柱持续梁自重KN
内纵墙自重()***19=KN
粉刷**2**17=KN
扣除门洞重**()=KN
中间层边节点集中荷载GB=GC=
2、静荷载作用下框架内力计算及内力图绘制
①恒荷载荷载简图:
②恒荷载内力计算(分层法)
1.荷载
线刚度取框架柱实际线刚度的倍计算,底层柱除外!
(上柱i=*=mm)
梁上散布由三角形和梯形荷载组成,可采纳等效均布荷载法(取α=算)
顶层
g`5边=g5AB1+(1-2α2+α3)g5AB2=+(1-2*+)*=KN﹒m
g`5中=g5BC1+(5/8)g5BC2=+5*8=KN﹒m
顶层以基层
g`边=gAB1+(1-2α2+α3)gAB2=+(1-2*+)*=KN﹒m
g`中=gBC1+(5/8)gBC2=+5*8=KN﹒m
2.固端弯矩
M5AB=g`5边*l2边/12=*7*7/12=KN﹒m
M5BC=g`5中*l2中/3=**3=KN﹒m
M5CB=g`5中*l2中/6=**6=KN﹒m
顶层以基层
MAB=g`边*l2边/12=*7*7/12=KN﹒m
MBC=g`中*l2中/3=**3=KN﹒m
MCB=g`中*l2中/6=**6=KN﹒m
3.计算
①
②
③
4.画出恒荷载作用下的内力图
三、活荷载作用下框架内力计算
1、框架活荷载导算
P5AB=P5CD=*=KN/m
P5BC=*=
P5A=P5D=****=
P5B=P5C=*(+)***+***=
PAB=PCD=*=9KN/m
PBC=*=6KN
PA=PD=****=
PB=PC=*(+)***+***=
2、活荷载作用下框架内力计算及内力图绘制
①活荷载荷载简图:
②活荷载内力计算(分层法)
同恒荷载,线刚度取框架柱实际线刚度的倍计算,底层柱除外!
梁上散布由三角形或梯形荷载,可采纳等效均布荷载法(取α=算)
q`5边=(1-2α2+α3)P5AB=KN﹒m
q`5中=(5/8)P5BC=KN﹒m
q`边=(1-2α2+α3)PAB=KN﹒m
q`中=gBC1+(5/8)PBC2=+5*8=KN﹒m
3计算
4画出活荷载作用下的内力图
四、风荷载作用下框架内力计算
1、框架风荷载导算
①风荷载标准值计算公式
ωk=βzμsμzωo
其中:
ωk风荷载标准值KN/m2
βz高处z处的风振系数
μs风荷载体型系数
μz风荷载体型系数
ωo大体风压KN/m2
②因结构高度小于30mm,取βz=;
对于矩形截面μs=;
μz可查规范,(μz<时,取μz=);
将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算进程如下表:
层次
βz
μs
Z(m)
μz
ωo
A(m2)
Pω(KN)
5
4
3
2
1
③风荷载计算简图
2、风荷载作用下框架内力计算(D值法)及内力图绘制
①梁柱相对线刚度计算:
线刚度i=EI/l(N·
mm)
相对线刚度i`
1~5层梁
×
走道梁
2~5层梁
底层柱
②各柱剪力值和反弯点高度比计算:
(见sheet1和sheet2表)
 ̄
③由公式{上柱:
M上=V(1-y)h;
下柱:
M下=Vyh}和节点平稳条件与梁的线刚度比求出梁柱弯矩。
又平稳条件或公式求剪力{V=
}。
计算过程如下图所示:
五、地震作用下框架内力计算
1、框架地震荷载导算
框架的抗震品级
为抗震设防烈度7度。
因为框架未超过30m,因此抗震品级为三级。
场地及特点周期值
第Ⅱ类场地,由标准可查得特点周期值为Tg=s
重力荷载代表值
取中间计算单元宽度范围的重力特点代表值。
列表:
位置
5层
4层
3层
2层
1层
Gk(KN)
ΨQk(KN)
GE(KN)
结构自振周期T1
利用体会公式T1=∴T1=*5=s
⑤地震影响系数α
由Tg=,其中T1=,那么由地震阻碍曲线,有
α=(Tg/T1)*αmax=()*=
⑥计算水平地震作用标准值
∵T1>Tg=且Tg=,故σn=T1+=
由公式:
Fi=∑【GiHiFEk(1-σn)/GjHj】
△Fn=σnFEk
FEk=αGeg=α*∑Gi
得:
FEk=**(+4*)=KN
△Fn=*=KN
列表如下:
Gi(KN0
Xi(m)
GiXi
FEk(1-σn)
Fi(KN)
2层
∑GiHj=
∑Fi=
2、地震荷载作用下框架内力计算(D值法)及内力图绘制
①各柱剪子力值
计算方式与风荷载作用下计算同,由前所算出的各层柱D值可列表计算出各柱剪力值如下表:
∑Vi(KN)
A柱剪力值
B柱剪力值
②各柱反弯点高度
计算方式与风荷载作用下计算类似,采纳倒三角型荷载查表
边柱
中柱
y
M上柱
M下柱
③画出水平地震作用下的内力图
3、重力荷载代表值产生的框架内力及内力图绘制
重力荷载代表值GE已算出,见表。
假设其散布方式与框架的恒荷载散布方式相同,即按集中荷载散布。
如以下图
②每一个集中荷载值G=GE/9,其等效均部荷载值qe=8G/(3l)=8GE/(27l)
③其中柱轴力近似按竖向荷载作用范围取值,即没层中柱取3G,边柱取(共9G即GE)如以下图示:
④重力荷载代表值作用下框架内力计算:
(用分层法计算进程同恒、活内力计算!
现只给出计算结果即弯剪轴内力图)如下
4、地震作用效应的大体组合
按组合公式SE=γGSGE+γEHSEHk,对框架梁柱操纵截面别离进行组合
①考虑地震作用组合的框架梁弯矩值:
见sheet1表
②考虑地震作用组合的框架梁剪力设计
▲重力荷载代表值作用下的简支剪力VGb
▼对屋面框架梁VGb=9=*9=KN
▼对二三四层楼面框架梁VGb=9=*9=KN
▼一楼楼面框架梁VGb=9=*9=KN
▲剪力值计算
利用梁端弯矩与剪力的关系式,并考虑顺时针和逆时针方向的组合,由V=*(Mlb+Mrb)/ln+VGb列表如下:
层数
五层
四层
三层
二层
一层
构件
AB
BC
VGb
Ml
Mr
ln
7
V
③框架柱
本结构为抗震品级为三级的框架柱
▼柱的剪力设计值Vc=*(Mlc+Mrc)/Hn
▼节点柱端弯矩设计值∑Mc=∑Mb
▼底层柱下端弯矩设计值按考虑地震作用组合的弯矩设计值的倍确信
计算列表见sheet2表
六、水平荷载作用下框架的侧移验算
1.风荷载作用下的侧移验算
风内力计算(D值法)中的相对线刚度为1时的绝对值为×
105E,对C25混凝土,E值为×
104N/mm2。
由相对Di`值,可得各柱实际Di值,列表如下:
公式:
Uj=∑Fwk/(
)
Uj第j层层间相对侧移
∑Fwk作用于j层以上水平作用标准值之和
Dji第j层i柱的侧移刚度
∑Fwk(KN)
(KN/mm)
△Uj(mm)
△Uj/hi
限值
顶点位移
=
3.水平地震荷载作用下的框架侧移验算
与风荷载作用下的侧移验算同,其楼层内的最大弹性层间位移△Ue应知足△Ue≤〔θe〕h的要求。
列表如下
∑Fwhk(KN)
△Ue(mm)
△Ue/hj
〔θe〕
第三节横向平面框架的内力组合与配筋计算
一、框架内力组合计算
算以下4种内力组合
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