7A版综合楼框架结构设计计算书.docx
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7A版综合楼框架结构设计计算书
@@@@@@学院
毕业设计计算书
专业:
级别:
姓名:
年月日
综合楼框架结构
专业土木工程
班级
姓名
指导教师
年月日
1.目录··············································1
2.任务书············································2
3.中英文摘要········································4
4.正文··············································5
4.1结构方案的概述··································5
4.2主要设计方法····································7
4.3设计心得体会····································8
4.4计算部分······································10
4.4.1楼板计算··································10
4.4.2基础计算·································23
4.4.3楼梯计算·································25
4.4.4pkpm计算································40
4.4.5内力计算·································43
4.5施工图绘制(9张)·······························65
5.参考文献··········································71
6.附录··············································72
7.致谢··············································74
@@@@@@成人教育学院
毕业设计任务书
(钢筋混凝土框架结构设计组)
一、设计题目:
GG市综合楼项目(工程)
二、建设地点:
GG市
三、设计原始数据(资料)
(1)自然条件
1、建筑物等级
建筑结构安全等级为二级,设计基准期为50年,基础设计等级为乙级。
2、工程地质条件
抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。
场地类别:
A类,详《地质勘察报告一》。
3、气象条件
基本风压值(1.15KNm2)。
4、材料供应
240厚标准砖。
5、施工条件和能力
活荷载取值:
(KNm2)
楼面2.5、走廊2.0、楼梯3.5、屋面3.0。
(2)建筑规模层数层高房间组成及面积
1、规模:
占地面积982.23m2
2、层数:
三层
3、层高:
底层4.2m,其于各层3.3m。
4、房间组成及面积
办公室、档案室等,总建筑面积5893.36m2。
(3)参考资料
详参考文献。
中英文摘要
综合楼设计包括建筑设计和结构设计,在建筑设计方面,结合各功能的分区与绿化和消防上的综合考虑,进行了建筑体型的选择、平面的布置、立面的设计。
结构设计利用结构专业软件PKPM进行,然后根据计算结果调整建筑方案。
设计成果包括总体设计说明书,建筑及结构施工图,结构设计计算书。
最后对整个设计过程中的出现的问题和设计心得进行总结。
[关键词]:
设计结构设计PKPM
Abstract
CompleGbuildingcontainsarchitecturaldesignandstructuraldesign.Combiningthecomprehensiveconsiderationonthedistrictandgreeingofthefunctionsaswellasfire,thedesignofbuildingbodyincludingthechoiceoftheconstruction,graphiclayoutandthedesignelevation.ThestructureforprofessionalsofewarePKPMisusedinstructuraldesign,andadjustthearchitectureprogrammeaccordingtotheresults.Theoutcomedocumentincludinggeneralinstructionofdesign,architectureandtheconstructionofthestructureplansandcalculationbookofstructuraldesign.TosumuptheissuesandeGperiencewhichemergeinthewholedesignprocessintheend.
[Keywords]:
design;Structuraldesign;PKPM;
4.1结构方案的概述
4.1.1结构选型与布置
本工程为三层综合楼,上部结构为现浇钢筋混凝土框架结构。
在结构的设计初期主要要先考虑构件的尺寸。
本工程各楼层梁及三层梁采用平法表示,本工程基础采用桩基础.本工程按7度设防要求,设计基本地震加速度为0.10g.由于综合楼的横向主要控制荷载为风荷载,所以结构设计中还需考虑风荷载的作用。
除了风荷载,地震荷载也必需考虑。
结构设计中还需考虑到框架柱的抗倾覆,侧移刚度,层间位移等因素。
1.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,
混凝土强度:
柱采用C30混凝土;梁、板、均采用C25混凝土,
钢筋使用HPB235,HRB400二种钢筋。
②主要构件的截面尺寸
(1)框架梁:
框架梁,最大跨度L=7.8m,
)=1.2500>0.8,因此本工程符合要求。
2、要检查结构位移项中的Ratio(G)、Ratio(Y):
最大位移与层平均位移的比值RatioDG、RatioDy:
最大层间位移与平均层间位移的比值不宜大于1.3,不应大于1.5;在本工程中Ratio(G)(maG)=1.26<1.3;Ratio(Y)=1.23<1.5,因此本工程符合要求。
3、检查MaGDG=0.272%,ρ=0.279%
My=(0.01544+0.052725)×(1.20×1.5+1.40×1.2)×4.12=1.53kN·M
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.02128+0.088565)×(1.4×1.2)×4.12=1.13kN·M
My=1.53+1.13=2.67kN·M
Asy=326.81mm2,实配φ8@130(As=387mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.279%
MG'=0.11360×(1.20×1.5+1.40×2.5)×4.12=10.00kN·M
AsG'=497.89mm2,实配φ10@150(As=521mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.419%
My'=0.07847×(1.20×1.5+1.40×2.5)×4.12=6.91kN·M
Asy'=338.98mm2,实配φ8@140(As=359mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.327%
三、跨中挠度验算:
Mk按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
Mk=(0.01544+0.052725)×(1.0×1.5+1.0×2.5)×4.12=1.73kN·M
Mq=(0.01544+0.052725)×(1.0×1.5+0.5×2.5)×4.12=1.19kN·M
Es=210000.Nmm2Ec=27871.Nmm2
Ftk=1.78Nmm2ρte=210.Nmm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.10.65×Ftk(ρte×σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk(0.87×=0.272%,ρ=0.279%
My=(0.02233+0.034525)×(1.20×1.5+1.40×1.2)×4.12=1.72kN·M
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.03405+0.053545)×(1.4×1.2)×4.12=1.30kN·M
My=1.72+1.30=3.02kN·M
Asy=326.81mm2,实配φ8@130(As=387mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.279%
MG'=0.08571×(1.20×1.5+1.40×2.5)×4.12=7.54kN·M
AsG'=371.33mm2,实配φ8@120(As=419mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.327%
My'=0.07408×(1.20×1.5+1.40×2.5)×4.12=6.52kN·M
Asy'=326.81mm2,实配φ8@130(As=387mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.279%
三、跨中挠度验算:
Mk按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
Mk=(0.02233+0.034525)×(1.0×1.5+1.0×2.5)×4.12=1.94kN·M
Mq=(0.02233+0.034525)×(1.0×1.5+0.5×2.5)×4.12=1.33kN·M
Es=210000.Nmm2Ec=27871.Nmm2
Ftk=1.78Nmm2ρte=210.Nmm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.10.65×Ftk(ρte×σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk(0.87×=0.272%,ρ=0.279%
My=(0.03889+0.010235)×(1.20×1.5+1.40×1.0)×2.42=0.75kN·M
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.08348+0.023545)×(1.4×1.0)×2.42=0.71kN·M
My=0.75+0.71=1.47kN·M
Asy=272.34mm2,实配φ8@180(As=279.mm2)
ρmin=0.272%,ρ=0.279%
MG'=0.05708×(1.20×1.5+1.40×2.0)×2.42=1.51kN·M
AsG'=272.34mm2,实配φ8@140(As=359mm2,可能与邻跨有关系)
ρmin=0.272%,ρ=0.279%
My'=0.08169×(1.20×1.5+1.40×2.0)×2.42=2.16kN·M
Asy'=272.34mm2,实配φ8@140(As=359mm2,可能与邻跨有关系)
ρmin=0.272%,ρ=0.393%
三、跨中挠度验算:
Mk按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
Mk=(0.03889+0.010235)×(1.0×1.5+1.0×2.0)×2.42=0.83kN·M
Mq=(0.03889+0.010235)×(1.0×1.5+0.5×2.0)×2.42=0.59kN·M
Es=210000.Nmm2Ec=27871.Nmm2
Ftk=1.78Nmm2ρte=210.Nmm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.10.65×Ftk(ρte×σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk(0.87×=20GGkN
单桩竖向极限承载力标准值可按下式计算:
Quk=Qsk+Qpk=u×∑qsik×li+qpk×Ap(桩基规范5.2.8)
单桩竖向承载力设计值可按下式计算:
R=Qskγs+Qpkγp(桩基规范5.2.21)
钻孔编号LVGkQskQpkQukR
ZK-133.36.541643495511400520GG
4.4.3楼梯计算
板式楼梯计算书:
TB1
4.4.3.1.1已知条件及计算要求:
(1)计算简图:
(2)已知条件:
几何信息:
左标高=0.000m右标高=2.100m
平台长度(左):
0mm平台长度(右):
0mm
平台厚度(左):
100mm平台厚度(右):
100mm
内延长(左):
0mm内延长(右):
0mm
平台梁尺寸:
B2=200mmH2=400mm
B3=200mmH3=400mm
梯段长度:
3900mm,踏步数:
14
梯板厚度:
140mm,梯跨长度L0:
2600mm,梯井宽:
200mm
平面类型:
双跑
荷载信息:
附加恒荷载:
1.000KNm2活荷载:
3.500KNm2
恒载分项系数:
1.200,活载分项系数:
1.400
混凝土等级:
C25,fc=11.90Nmm2
配筋调整系数:
1.00
混凝土容重:
25.00kNmm3
保护层厚度:
c=15mm
板纵筋等级:
HRB335,ρte=300Nmm2
梁纵筋等级:
HRB335,ρte=300Nmm2
梁箍筋等级:
HPB235,ρte=210Nmm2
验算信息:
挠度限值:
L0200
裂缝限值:
0.30mm
(3)计算要求:
1)楼梯板计算
2)平台梁计算
3)板裂缝验算
4)板挠度验算
4.4.3.1.2荷载与内力计算:
(1)荷载计算
标准值(qk):
梯斜段:
10.288kNm
设计值(q):
梯斜段:
13.046kNm
(2)内力计算:
a.楼梯板:
矩阵位移法求解。
4.4.3.1.3计算结果:
计算说明:
(a)简化方法:
取板沿着宽度方向单位长度的板带
(b)计算方法:
矩阵位移法
单位说明:
弯矩:
kN.mm_剪力:
kNm挠度:
mm
纵筋面积:
mm2m_截面尺寸:
mm×mm裂缝:
mm
板段配筋计算结果:
计算板段1(斜梯段):
截面B×H=1000×140
截面:
左中右
弯矩(M):
0.00027.4120.000
剪力(V):
23.8030.00023.803
截面验算:
Vma×=23.80kN<0.7βhftbh0=106.68kN截面满足
上部计算纵筋(As'):
0.0000.0000.000
下部计算纵筋(As):
280.000834.627280.000
上纵实配:
12@150(753,0.54%)12@150(753,0.54%)
下纵实配:
12@150(1026,0.73%)12@150(1026,0.73%)
12@150(1026,0.73%)
挠度限值:
[f]=23.03mm
验算结论:
fmaG=22.23mm<[f]=23.03mm(4607200),满足。
裂缝(w):
0.0000.1760.000
裂缝限值:
[ω]=0.30mm
验算结论:
ωmaG=0.176mm<[ω]=0.30mm,满足。
弯矩和剪力图:
弹性位移图:
配筋简图:
挠度、裂缝图:
板式楼梯计算书:
TB2
4.4.3.2.1已知条件及计算要求:
(1)计算简图:
(2)已知条件:
几何信息:
左标高=0.000m右标高=1.650m
平台长度(左):
0mm平台长度(右):
0mm
平台厚度(左):
120mm平台厚度(右):
100mm
内延长(左):
900mm内延长(右):
0mm
平台梁尺寸:
B2=200mmH2=400mm
B3=200mmH3=400mm
梯段长度:
3900mm,踏步数:
11
梯板厚度:
120mm,梯跨长度L0:
2600mm,梯井宽:
200mm
平面类型:
双跑
荷载信息:
附加恒荷载:
1.000KNm2活荷载:
3.500KNm2
恒载分项系数:
1.200,活载分项系数:
1.400
混凝土等级:
C25,fc=11.90Nmm2
配筋调整系数:
1.00
混凝土容重:
25.00kNmm3
保护层厚度:
c=15mm
板纵筋等级:
HRB335,ρte=300Nmm2
梁纵筋等级:
HRB335,ρte=300Nmm2
梁箍筋等级:
HPB235,ρte=210Nmm2
验算信息:
挠度限值:
L0200
裂缝限值:
0.30mm
(3)计算要求:
1)楼梯板计算
2)平台梁计算
3)板裂缝验算
4)板挠度验算
4.4.3.2.2荷载与内力计算:
(1)荷载计算
标准值(qk):
左平台:
7.500kNm
梯斜段:
9.729kNm
设计值(q):
左平台:
9.700kNm
梯斜段:
12.375kNm
(2)内力计算:
a.楼梯板:
矩阵位移法求解。
4.4.3.2.3计算结果:
计算说明:
(a)简化方法:
取板沿着宽度方向单位长度的板带
(b)计算方法:
矩阵位移法
单位说明:
弯矩:
kN.mm_剪力:
kNm挠度:
mm
纵筋面积:
mm2m_截面尺寸:
mm×mm裂缝:
mm
板段配筋计算结果:
计算板段1(左内延长):
截面B×H=1000×120
截面:
左中右
弯矩(M):
0.00018.17018.170
剪力(V):
23.02018.17013.320
截面验算:
VmaG=23.02kN<0.7βhftbh0=88.90kN截面满足
上部计算纵筋(As'):
0.0000.0000.000
下部计算纵筋(As):
240.000660.684660.684
上纵实配:
12@150(753,0.63%)12@150(753,0.63%)
下纵实配:
12@150(1340,1.12%)12@150(1340,1.12%)
12@150(1340,1.12%)
裂缝(w):
0.0000.0870.087
裂缝限值:
[ω]=0.30mm
验算结论:
ωmaG=0.087mm<[ω]=0.30mm,满足。
计算板段2(斜梯段):
截面B×H=1000×120
截面:
左中右
弯矩(M):
18.17025.3270.000
剪力(V):
11.7425.16722.076
截面验算:
VmaG=22.08kN<0.7βhftbh0=88.90kN截面满足
上部计算纵筋(As'):
0.0000.0000.000
下部计算纵筋(As):
660.684960.526240.000
上纵实配:
12@150(753,0.63%)12@150(753,0.63%)
下纵实配:
12@150(1340,1.12%)12@150(1340,1.12%)
12@150(1340,1.12%)
挠度限值:
[f]=22.58mm
验算结论:
fmaG=21.26mm<[f]=22.58mm(4516200),满足。
裂缝(w):
0.0870.1420.000
裂缝限值:
[ω]=0.30mm
验算结论:
ωmaG=0.142mm<[ω]=0.30mm,满足。
弯矩和剪力图:
弹性位移图:
配筋简图:
挠度、裂缝图:
板式楼梯计算书:
TB3
4.4.3.3.1已知条件及计算要求:
(1)计算简图:
(2)已知条件:
几何信息:
左标高=0.000m右标高=1.650m
平台长度(左):
0mm平台长度(右):
0mm
平台厚度(左):
100mm平台厚度(右):
100mm
内延长(左):
0mm内延长(右):
0mm
平台梁尺寸:
B2=200mmH2=400mm
B3=200mmH3=400mm
梯段长度:
3000mm,踏步数:
11
梯板厚度:
120mm,梯跨长度L0:
2600mm,梯井宽:
200mm
平面类型:
双跑
荷载信息:
附加恒荷载:
1.000KNm2活荷载:
3.500KNm2
恒载分项系数:
1.200,活载分项系数:
1.400
混凝土等级:
C25,fc=11.90Nmm2
配筋调整系数:
1.00
混凝土容重:
25.00kNmm3
保护层厚度:
c=15mm
板纵筋等级:
HRB335,ρte=300Nmm2
梁纵筋等级:
HRB335,ρte=300Nmm2
梁箍筋等级:
HPB235,ρte=210Nmm2
验算信息:
挠度限值:
L0200
裂缝限值:
0.30mm
(3)计算要求:
1)楼梯板计算
2)平台梁计算
3)板裂缝验算
4)板挠度验算
4.4.3.3.2荷载与内力计算:
(1)荷载计算
标准值(qk):
梯斜段:
9.729kNm
设计值(q):
梯斜段:
12.375kNm
(2)内力计算:
a.楼梯板:
矩阵位移法求解。
4.4.3.3.3计算结果:
计算说明:
(a)简化方法:
取板沿着宽度方向单位长度的板带
(b)计算方法:
矩阵位移法
单位说明:
弯矩:
kN.mm_剪力:
kNm挠度:
mm
纵筋面积:
mm2m_截面尺寸:
mm×mm裂缝:
mm
板段配筋计算结果:
计算板段1(斜梯段):
截面B×H=1000×120
截面:
左中右
弯矩(M):
0.00015.8400.000
剪力(V):
17.5980.00017.598
截面验算:
VmaG=17.60kN<0.7βhftbh0=88.90kN截面满足
上部计算纵筋(As'):
0.0000.0000.000
下部计算纵筋(As):
240.000568.775240.000
上纵实配:
12@150(753,0.63%)12@150(753,0.63%)
下纵实配:
12@150(754,0.63%)12@150(754,0.63%)
12@150(754,0.63%)
挠度限值:
[f]=18.00mm
验算结论:
fmaG=15.87mm<[f]=18.00mm(3600200),满足。
裂缝(w):
0.0000.1430.000
裂缝限值:
[ω]=0.30mm
验算结论:
ωmaG=0.143mm<[ω]=0.30mm,满足。
弯矩和剪力图:
弹性位移图:
配筋简图:
挠度、裂缝图:
4.4.4pkpm计算
建筑结构的总信息
总信息..............................................
结构材料信息:
钢砼结构
混凝土容重(kNm3):
Gc=25.00
钢材容重(kNm3):
Gs=78.00
水平力的夹角(Rad):
ARF=0.00
地下室层数:
MBAsE=0
竖向荷载计算信息:
按模拟施工加荷1计算方式
风荷载计算信息:
计算普通风荷载
地震力计算信息:
计算G,Y两个方向的地震力
特殊荷载计算信息:
不计算
结构类别:
框架结构
裙房层数:
MANNEG=0
转换层所在层号:
MCHANGE=0
墙元细分最大控制长度(m)DMAG=2.00
墙元侧向节点信息:
内部节点
是否对全楼强制采用刚性楼板假定否
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(KNm2):
WO=1.15
地面粗糙程度:
B类
结构基本周
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 综合楼 框架结构 设计 计算
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