完整版土木工程一榀框架计算书范例毕业设计论文文档格式.docx
- 文档编号:19885821
- 上传时间:2023-01-11
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:181.30KB
完整版土木工程一榀框架计算书范例毕业设计论文文档格式.docx
《完整版土木工程一榀框架计算书范例毕业设计论文文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版土木工程一榀框架计算书范例毕业设计论文文档格式.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
24土木工程专业毕业设计指南中国水利水电出版社
25土建工程图与AutoCAD科学出版社
26简明砌体结构设计手册机械工业出版社
27砌体结构设计手册中国建筑工业出版社
28砌体结构设计规范(GB50010—2002)中国建筑工业出版社
本工程采用框架结构体系,抗震等级为四级。
本工程耐火等级为二级,其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)执行.
全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。
本工程结构图中所注标高均为结构标高。
1.3结构设计方案及布置
钢筋混凝土框架结构是由梁,柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
墙体只给围护和隔断作用。
框架结构具有建筑平面布置灵活,室内空间大等优点,广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。
因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。
按结构布置不同,框架结构可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置方案。
本次设计的教学楼采用横向承重方案,竖向荷载主要由横向框架承担,楼板为预制板时应沿横向布置,楼板为现浇板时,一般需设置次梁将荷载传至横向框架。
横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。
在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接,这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架,承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。
1.4变形缝的设置
在结构总体布置中,为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响,可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。
当房屋既需要设沉降缝,又需要设伸缩缝,沉降缝可以兼做伸缩缝,两缝合并设置。
对有抗震设防要求的的房屋,其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求,并进可能做到三缝合一。
1.5构件初估
1.5.1柱截面尺寸的确定
柱截面高度可以取,H为层高;
柱截面宽度可以取为。
选定柱截面尺寸为500mm×
500mm
1.5.2梁尺寸确定
框架梁截面高度取梁跨度的l8~l12。
该工程框架为纵横向承重,根据梁跨度可初步确定框架梁300mm×
600mm、250mm×
1.5.3楼板厚度
楼板为现浇双向板,根据经验板厚取130mm。
1.6基本假定与计算简图
1.6.1基本假定
第一:
平面结构假定:
该工程平面为正交布置,可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力。
第二:
由于结构体型规整,结构在水平荷载作用下不计扭转影响。
1.6.2计算简图
在横向水平力作用下,连梁梁对墙产生约束弯矩,因此将结构简化为刚结计算体系,计算简图如后面所述。
1.7荷载计算
作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。
恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。
活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。
高层建筑水平力是起控制作用的荷载,包括地震作用和风力。
地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行,对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,可采用底部剪力法。
竖向荷载主要是结构自重(恒载)和使用荷载(活载)。
结构自重可由构件截面尺寸直接计算,建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。
使用荷载(活荷载)按荷载规范取值,楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。
1.8侧移计算及控制
框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。
在层数不多的框架中,柱轴向变形引起的侧移很小,可以忽略不计。
在近似计算中,一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。
当一般装修标准时,框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1:
650,1:
700。
框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1550的限值。
1.9内力计算及组合
1.9.1竖向荷载下的内力计算
竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置,将竖向荷载传递给每榀框架。
框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力,然后在将各敞口单元的内力进行叠加;
连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅,按两端固定进行计算。
1.9.2水平荷载下的计算
利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力,然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配,算出各柱的剪力,再求出柱端的弯矩,利用节点平衡求出梁端弯矩。
1.9.3内力组合
荷载组合。
荷载组合简化如下:
(1)恒荷载+活荷载、
(2)恒荷载+风荷载、(3)恒荷载+活荷载+风荷载
控制截面及不利内力。
框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层,底层,混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。
框架梁控制截面及不利内力为:
支座截面,-Mmax,Vmax,跨中截面,Mmax。
框架柱控制截面为每层上、下截面,每截面组合:
Mmax及相应的N、V,Nmax及相应M、V,Nmin及相应M、V。
1.10基础设计
在荷载作用下,建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。
设计时应根据地质资料,综合考虑地基——基础——上部结构的相互作用与施工条件,通过经济条件比较,选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。
根据上部结构、工程地质、施工等因素,优先选用受力情况较好的桩基础。
1.11施工材料
本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢,fy=210Nm㎡,主筋为Ⅱ级钢,
fy=300Nm㎡。
柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。
第三:
钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。
第四:
本工程所有混凝土强度等级均为C30。
第五:
墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。
第六:
当门窗洞宽≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;
门窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。
1.12施工要求及其他设计说明
本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载(均布),当外荷载达到3.0Knm时,应采取可靠措施予以保护。
本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×
120mm,内配4φ8,φ,构造柱为240mm×
240mm,内配4φ10,φ,间隔不大于2000mm
第三;
施工缝接缝应认真处理,在混凝土浇筑前必须清除杂物,洗净湿润,在刷2度纯水泥浆后,用高一级的水泥沙浆接头,再浇筑混凝土。
未详尽说明处,按相关规范执行。
2设计计算书
2.1设计原始资料
(1).常年地下水位低于-1.0m,水质对混凝土没有侵蚀作用。
(2).最大积雪厚度0.32m,基本雪压SO=0.45KNM2,基本风压WO=0.45KNM2,
(3).抗震设防烈度6度,设计地震分组第三组.
2.2结构布置及计算简图
根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求,进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图,主体结构4层,标准层层高为3.6m。
填充墙面采用240mm厚的灰砂砖砌筑,门为木门,窗为铝合金窗,门窗洞口尺寸见门窗表。
楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取130mm,梁载面高度按梁跨度的112~18估算,由此估算的梁载面尺寸见表1,表中还给出柱板的砱强度等级。
C30(fc=14.3Nmm2,ft=1.43Nmm2)
表1梁截面尺寸
层次
砼强度
横梁(bh)
纵梁(bh)
AD跨
DE跨
EF跨
1-4
C30
300600
250500
柱载面尺寸可根据式N=βFgEnAc≥N[UN]fc估算表2查得该框架结构在30m以下,抚震得级为三级,其轴压比值[UN]=0.9
表2抗震等级分类
结构类型
烈度
6
7
8
9
框架结构
高度m
≤30
>30
≤25
框架
四
三
二
一
剧场、体育等
表3轴压比限值
结构类型
抗震等级
0.7
0.8
0.9
柱截面尺寸:
柱截面高度可取h=()H,H为层高;
柱截面高度可取b=(1-23),S=100mm,
加密区的长度max(1.5h,500mm),取900mm
非加密区箍筋配置@100
验算可否按构造要求配箍
框架梁斜截面受剪承载力配筋计算见表26
表26框架梁斜截面强度计算
截面
支座A
支座B左
支座B右
242.4
251.04
46.09
206.04
213.38
39.18
484.77
332.48
605.96
415.59
0.703
0.752
<
0.490
0.549
加密区实配箍筋
2
加密区长度
900
实配
1.01
非加密区实配箍筋
0.336
0.224
0.177
2.7.2框架柱配筋计算
(1)轴压比验算(D轴柱)
底层柱:
轴压比:
则B轴柱满足要求。
(2)正截面受弯承载力计算
柱的同一截面分别承受正反弯矩,故采用对称配筋
B轴柱:
一层:
从柱的内力组合表可见,,为小偏心;
选用N大M小的组合,
最不利组合为
查表得,,则
柱计算长度
所以
因为,所以
按照构造配筋,最小总配筋率,,
则每侧实配214,216,另两侧配214,216。
(1)垂直于弯矩作用平面的受压载力按轴心受压计算。
一层:
(4)斜截面受剪承载力计算
一层:
最不利内力组合:
因为剪跨比
因为
所以
柱箍筋加密区的体积配筋率为:
取复式箍48
加密区箍筋最大间距,箍筋最小直径为6mm,所以加密区取复式箍4。
柱上端加密区的长度取,取700mm,柱根取1400mm。
非加密区取4
2.8楼板设计
在肋形楼盖中,四边支承板的长边与短边之比时可按双向板设计。
所以,BD区格板按双向板计算,A,C区格板按单向板计算。
4.9.1B,D区格板的计算
第一,设计荷载
恒载:
水磨石地面0.65
130mm厚结构层3.25
12厚水泥砂浆0.24
活载:
教室
走道
第二,计算跨度的求解
内跨的计算跨度取净跨,边跨的计算跨度为净跨加上板厚的一半,
边跨
内跨
第三,弯矩的求解
跨中最大弯矩发生在活载为棋盘式布置时,它可以简化当内支座为固定的作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时作用下的跨中弯矩值之和。
支座最大负弯矩可近似按活载满布求得,即内支座固定时,作用支座弯矩,所有区格板可分为A、B类,计算弯矩时考虑泊松比影响,取。
板的区格划分见图24。
图24板的区格划分
一、构件编号:
D
二、示意图
三、依据规范
《建筑结构荷载规范》GB
《混凝土结构设计规范》GB
四、计算信息
1.几何参数
计算跨度:
Lx=3900mm;
Ly=8400mm
板厚:
=0.200%不满足最小配筋要求
所以取面积为As=ρmin*b*=0.200%满足最小配筋要求
采取方案实配面积503mm2
3.X向右端支座钢筋
1)确定右端支座弯距
Mox=(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo212
=(1.200*3.390+1.400*2.000)*3.9212
=8.705kN*m
2)确定计算系数
αs=γo*Mx(α1*fc*b*=0.200%满足最小配筋要求
4.上边支座配筋
1)构造上边钢筋面积
构造钢筋面积As=ρmin*b**b*
n=1000dist=
=10
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)(∑ni*vi*di)
=10*8*8(10*0.7*8)=11
8)计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σskEs*(1.9c+0.08*Deqρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
=2.1*0.200*70.9622.0×
105*(1.9*20+0.08*110.0100)
=0.0193mm≤0.30,满足规范要求
2.左端支座跨中裂缝
1)计算荷载效应
Mox=(qgk+qqk)*Lo212
=(3.390+2.000)*3900*390012
=6.832kN*m
2)光面钢筋,所以取值vi=0.7
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk(0.87*
=2.1*0.395*141.9242.0×
=0.0761mm≤0.30,满足规范要求
3.右端支座跨中裂缝
=.000kN*m
B
Lx=4500mm;
所以取面积为As=ρmin*b*=0.200%不满足最小配筋要求
4.X向支座右边钢筋
1)确定右边支座弯矩
Mox=表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2
=0.0818*(1.200*3.390+1.400*2.000)*4.52
=11.380kN*m
5.Y向上边支座钢筋
1)确定上边支座弯矩
Moy=表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2
=0.0571*(1.200*3.390+1.400*2.000)*4.52
=7.937kN*m
αs=γo*Mx(α1*fc*b*=0.200%不满足最小配筋要求
所以取面积为As=ρmin*b*
=2.1*0.200*90.5742.0×
=0.0246mm≤0.30,满足规范要求
2.跨中Y方向裂缝
My=表中系数(qgk+qqk)*Lo2
=(0.0051+0.0389*0.200)*(3.390+2.000)*4.52
=1.405kN*m
=2.1*0.200*29.1852.0×
=0.0079mm≤0.30,满足规范要求
3.支座上方向裂缝
Moy=表中系数(qgk+qqk)*Lo2
=0.0571*(3.390+2.000)*4.52
=6.229kN*m
=2.1*0.326*129.4052.0×
=0.0574mm≤0.30,满足规范要求
4.支座下方向裂缝
5.支座左方向裂缝
Mox=表中系数(qgk+qqk)*Lo2
=0.0818*(3.390+2.000)*4.52
=8.931kN*m
=2.1*0.560*185.5412.0×
=0.1413mm≤0.30,满足规范要求
6.支座右方向裂缝
=0.14
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 完整版 土木工程 框架 计算 范例 毕业设计 论文