威海分校管理學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計畢業(yè)設(shè)計計算書

1、畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 題題 目目 威海分校管理學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計 學(xué)學(xué) 院院 土木建筑學(xué)院 專專 業(yè)業(yè) 土木工程 班班 級級 土木 0701 班 學(xué)學(xué) 生生 學(xué)學(xué) 號號 20070605146 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 二一一 年 五月 三十日濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計I 摘 要本次設(shè)計是威海分校管理學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計,教學(xué)樓共有六層，層高均為 3.9m，建筑總面積為 8359.32m2, 建筑總高度為 24.3m。本建筑物設(shè)計為一字形，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，按規(guī)定抗震等級為三級，抗震設(shè)防烈度為 7 度。結(jié)構(gòu)設(shè)計時取一榀典型框架，按荷載統(tǒng)計、內(nèi)力計算和截面設(shè)計順序進(jìn)行設(shè)計，水平地震作用采用底部剪力法計算荷載值，

2、活荷載按三種不利布置分別計算內(nèi)力，風(fēng)荷載和水平地震作用采用 D 值法進(jìn)行內(nèi)力計算。內(nèi)力組合考慮非抗震組合和抗震組合并按“強柱弱梁” 、 “強剪弱彎”的抗震原則進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整，此外還進(jìn)行了樓板和樓梯的設(shè)計以及一品框架的電算設(shè)計，最終完成結(jié)構(gòu)計算書一份、建筑施工圖一份、結(jié)構(gòu)施工圖一份。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 框架結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震設(shè)計;內(nèi)力組合;截面設(shè)計濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計IIABSTRACTThis design is a teaching building design for the school of Management of the branch campus of Weihai.The cst

3、uction has six storeys with 3.9 meters a storey, the total construction area of 8359.32 m2 and a total height of 24.3 m and . This building design adopt cast-in-place reinforced concrete frame structure with the seismic grade of level 3 and the seismic fortification intensity of 7 degrees. The desig

4、n processed by taking a typical frame and carried on according to load typical statistical, internal force calculation and cross-section design order. Adoping the bottom shear method to calculate the load value of the horizontal earthquake effect. Calculation the internal forces according to three k

5、inds of adverse live load respectively. Tnternal forces of the wind load and the horizontal seismic effect calculated adopting D value method. Carring on the internal force combination by considering the seismic combination and without considering the seismic combination and adjusting the internal f

6、orce by the principles of strong column and weak beamand strong shear capacity and weak bending capacity . Furthermore, designing the floor and stair and computing the framework design. Finally complete structure calculations, building construction drawing, and structure construction drawing.Key wor

7、ds：frame construction；structural design；aseismatic design；internal force combination; section design濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計III目 錄摘 要 .IABSTRACT.II目 錄.III1 威海分校教學(xué)樓建筑設(shè)計說明.11.1 工程概況.11.1.1 工程名稱.11.2.1 建筑規(guī)模.11.4.1 自然條件.11.2 設(shè)計意圖.11.3 建筑設(shè)計說明.11.3.1 平面設(shè)計.11.3.2 立面設(shè)計.21.3.3 剖面設(shè)計.21.3.4 屋面設(shè)計.21.3.5 門窗設(shè)計.21.3.6 墻體材料.21.3.7

8、 建筑做法.22 威海分校教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書.42.1 工程概況.42.2 設(shè)計依據(jù).42.3 上部結(jié)構(gòu).43 結(jié)構(gòu)計算書.53.1 基本設(shè)計資料.53.2 建筑結(jié)構(gòu)選型.53.2.2 結(jié)構(gòu)選型：.53.2.2 其他結(jié)構(gòu)選型.53.3 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定.53.3.1 結(jié)構(gòu)平面布置.53.3.2 計算簡圖.63.3.3 梁、柱的截面尺寸.6濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計IV3.3.4 梁柱線剛度及其相對線剛度計算.83.4 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算.103.4.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Gk 的計算.103.4.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Qk 的計算.133.4.3 風(fēng)何載標(biāo)準(zhǔn)值的計算.153.4.4 地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計

9、算.163.4.5 水平荷載作用下的變形驗算.193.5 樓板及屋面板計算.213.6 內(nèi)力計算 (荷載值均取荷載標(biāo)準(zhǔn)值) .233.6.1 恒荷載作用下的內(nèi)力計算.233.6.2 活荷載作用下的內(nèi)力計算.293.6.3 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算.463.6.4 地震作用作用下的內(nèi)力計算.503.7 框架梁、柱內(nèi)力組合.543.7.1 內(nèi)力組合原則.543.7.2 框架梁的內(nèi)力組合.543.7.3 框架柱的內(nèi)力組合.613.8 內(nèi)力調(diào)整.673.8.1 按強柱弱梁進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整.673.8.2 框架柱端、梁端剪力進(jìn)行調(diào)整.683.9 框架梁、柱截面配筋計算.703.9.1 框架梁截面設(shè)計.703.

10、9.2 框架柱的截面設(shè)計：.813.10 主要樓梯設(shè)計.893.10.1 荷載和受力計算.893.10.2 各跑荷載及內(nèi)力計算及示意圖.893.10.3 配筋面積計算.903.10.3 配筋結(jié)果.903.11 輔助樓梯設(shè)計.923.11.1.樓梯梯段斜板的設(shè)計.923.11.2 樓梯平臺板的設(shè)計.933.11.3 樓梯平臺梁的設(shè)計.94參 考 文 獻(xiàn).96致 謝.97濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11 威海分校教學(xué)樓建筑設(shè)計說明1.1 工程概況1.1.1 工程名稱威海分校教學(xué)樓1.2.1 建筑規(guī)模六層教學(xué)樓，建筑面積 8359.32m2、層高 3.9m，總高度 24.3m，總長度 780.27m，總寬度 1

11、7.6m;1.3.1 自然條件（1）氣溫：采暖室外空氣計算溫度-10，夏季通風(fēng)室外空氣計算溫度 32； （2）基本風(fēng)壓：0.65KN/m2；（3）基本雪壓：0.45 KN/m2；（4）地震作用：7 度設(shè)防，類場地，第一組設(shè)計分組；（5）地質(zhì)情況：教學(xué)樓所在建筑場地土層分布有明顯的規(guī)律性，從上至下依次為雜填土；黃土，中等壓縮性，厚度較大；古土壤，中等壓縮；粉質(zhì)粘土，中等偏低壓縮性。黃土層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk=180kPa ；（6）凍土深度：0.9m； （7）地下水位：地下水屬于潛水類型，在勘察期間的穩(wěn)定水位深 8.59.02m，地下水對混凝土沒有腐蝕性；（8）荷載信息：上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

12、2.0KN/m2,樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 2.0KN/m2,走廊、樓梯處活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 2.5 KN/m2；（9）墻體材料：蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊；（10）水、電、暖、通訊管線已通到場地，留有接口。1.2 設(shè)計意圖按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定及設(shè)計任務(wù)書的要求，本著施工機械化、施工方便的原則，采用長方形柱網(wǎng)布置，柱網(wǎng)尺寸為 6 m7.2m，6m2.7m，5.4m7.2m，3.6m7.2m，四種開間進(jìn)深。濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計21.3 建筑設(shè)計說明 1.3.1 平面設(shè)計（1）房間布置：沿縱橫向房間對稱布置；（2）樓梯情況：根據(jù)規(guī)范，耐火等級為三級的建筑，本建筑設(shè)三部樓梯，中間樓梯為雙分式樓梯，踏步尺寸為：

13、150mm270mm，兩側(cè)的樓梯為雙跑式樓梯，踏步尺寸為150mm270mm，位于兩個外部出口或樓梯之間的房間至外部出口或封閉樓梯間的最大距離為 27.05m。(3)廁所：最遠(yuǎn)的房間距最近廁所的距離為 26.5m，小于規(guī)范規(guī)定 50m，滿足使用要求；(4) 采光：房間的窗地比大于 1/5，均滿足采光需要；1.3.2 立面設(shè)計 建筑立面采用豎向線條以柱另外分割來凸顯潔凈整齊感覺，門窗居中設(shè)置，整齊統(tǒng)一，增強美感。1.3.3 剖面設(shè)計（1）窗臺高度：樓梯窗臺高 2.3m，廁所窗臺高 1.5m，其余房間窗臺及走廊窗臺高均為 0.9m； （2）采光通風(fēng)情況：按規(guī)范規(guī)定的窗地比設(shè)置窗戶尺寸，主要房間外墻

14、窗子的尺寸為 3000mm2400mm，走廊內(nèi)墻設(shè)高窗，采光通風(fēng)滿足要求；（3）主要構(gòu)件尺寸：橫向框架承重，框架邊跨梁截面尺寸為：300mm700mm，中跨梁截面尺寸為：300mm500mm,縱向連系梁截面尺寸為：300mm600mm，柱的截面尺寸為 500mm500mm。1.3.4 屋面設(shè)計（1）屋面排水：采用有組織排水，排水坡度為 2%，防水材料采用 4 厚高分子防水卷材。（2）保溫隔熱：保溫層采用 100 厚聚苯保溫板。1.3.5 門窗設(shè)計（1）門：大廳門口及底層走廊盡頭均采用玻璃門，其余房間采用普通木門。（2）窗：均采用定制鋁合金推拉窗。1.3.6 墻體材料 全部采用粉煤灰加氣混凝土砌

15、塊填充墻，外墻厚度為 300mm，內(nèi)墻厚度為200mm。濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計31.3.7 建筑做法本設(shè)計建筑物的散水、樓地面、內(nèi)外墻做法均按山東省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集建筑工程做法中規(guī)定的做法進(jìn)行（1）散水做法：寬 600mm,流水坡 2，選用 散 1 即細(xì)石混凝土散水做法；（2）地面做法：衛(wèi)生間防水地面，選用地 15 即地面磚防水地面做法； 普通地面，選用地 15 即地面磚地面做法 （3）樓面做法：衛(wèi)生間防水樓面，選用樓 17 即地面磚防水樓面做法；普通樓面，選用樓 15 即地面磚樓面做法（4）內(nèi)墻做法，選用內(nèi)墻 12 即粉刷石膏罩面內(nèi)墻做法； （5）外墻做法，選用外墻 14 即面磚外墻做法；（6）屋

16、面做法：選用屋面 16 即細(xì)石混凝土剛性防水平屋面；（7）其它做法：所有墻體均采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，外墻厚度 300mm，內(nèi)墻厚度 200mm，落水管采用 200mm 直徑 PVC 雨水管。濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計42 威海分校教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書本次教學(xué)樓建筑總面積 8359.32m2，一字型現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，7 度抗震設(shè)防，共六層，每層設(shè)置一部雙份式主樓梯和兩部雙跑式的輔助樓梯，設(shè)男女衛(wèi)生間各兩個。設(shè)計的主要內(nèi)容有荷載統(tǒng)計、內(nèi)力計算和截面設(shè)計，計算中水平荷載作用下的框架內(nèi)力計算采用 D 值法，恒荷載和活荷載內(nèi)力采用彎矩二次分配法計算。2.1 工程概況1 工程是六層教學(xué)樓，各層層高均為

17、 3.9m。 2 工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，上人屋面屋面。3 工程抗震設(shè)防烈度為 7 度，三級抗震，第一組設(shè)計分組。 2.2 設(shè)計依據(jù)1 黃土層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk=180kPa。2 設(shè)計依據(jù)的相關(guān)規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 500092001建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB 500112010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 5001020022.3 上部結(jié)構(gòu)1 當(dāng)填充墻長度大于 5m 或者高度大于 4m 時，要按分別設(shè)置構(gòu)造柱和水平梁。構(gòu)造柱和水平梁配筋及截面見圖紙。構(gòu)造柱上下各 1100mm，范圍內(nèi)箍筋加密為 6100。2 柱上部有女兒墻均上升至女兒墻頂，截面不變，配筋變?yōu)?412。3 混凝土構(gòu)件

18、保護(hù)層：板-20mm，梁-35mm，柱-40mm。濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計53 結(jié)構(gòu)計算書3.1 基本設(shè)計資料1 設(shè)計地點，山東省威海市；2 采暖室外空氣計算溫度-10,夏季通風(fēng)室外空氣計算溫度 32；3 場地情況：自然地坪標(biāo)高 500.03mm，地下水位屬潛水類型，勘察期間穩(wěn)定水位8.5m9.02m，地下水對混凝土無腐蝕性，場地土層分布有明顯的規(guī)律性，從上至下依次為雜填土；黃土，中等壓縮土，厚度較大；古土壤，中等壓縮；粉質(zhì)粘土，中等偏低壓縮性。黃土層建議地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 fk=180kPa4 基本雪壓：0.45KN/m2;5 基本風(fēng)壓：0.65KN/m2;6 最大凍土深度：0.9m；7 地下水位：

19、地表以下 10m。3.2 建筑結(jié)構(gòu)選型3.2.2 結(jié)構(gòu)選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。由于該建筑物的開間和跨度都比較大，且建筑物處于 7 度抗震設(shè)防區(qū)，所以主體結(jié)構(gòu)選用框架結(jié)構(gòu)。3.2.2 其他結(jié)構(gòu)選型（1）樓板、屋面板結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)，屋面按上人屋面設(shè)計，荷載值按規(guī)范取用。（2）樓梯：選用鋼筋混凝土板式樓梯。（3）過梁：以連系梁兼做門窗過梁為主濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計63.3 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定3.3.1 結(jié)構(gòu)平面布置柱距以 6m 為主，跨度邊跨 7.2m，中跨 2.7m，具體平面布置圖如下：圖 3.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖3.3.2 計算簡圖框架柱嵌固在基礎(chǔ)得頂面，梁和柱剛性連

20、接。由于各層柱的截面尺寸保持不變，所以梁得跨度為柱截面形心之間的距離。底層框架柱高度應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面；由于基礎(chǔ)埋置深度未定，本設(shè)計按東土深度取基礎(chǔ)頂面至室外地坪高度為 0.90m，室內(nèi)外高差設(shè)計為 0.45m，所以底層框架柱高度為 5.25m。其余各層框架柱高度均取為層高，即為 3.90m。框架的計算簡圖如圖 3.2 所示。3.3.3 梁、柱的截面尺寸框架結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，需要預(yù)先估算梁、柱的截面尺寸，并確定結(jié)構(gòu)所采用建筑材料的強度等級之后，再進(jìn)行內(nèi)力計算。具體取值如下:混凝土強度等級：30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,Es=2.0105N/mm2)框架梁的截面

21、尺寸為：邊跨框架梁：。取mmhmmlh700,)900600(72008112181121濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計7。取mmbmmhb300,)3503 .233(70021312131中跨框架梁： mmhmmlh500,)5 .337225(27008112181121取。取mmbmmhb300,)2507 .166(50021312131濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計8圖 3.2 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖連系梁：主要考慮連系梁兼做窗過梁，確定梁高為 600mm，外縱墻厚設(shè)計為300mm，確定梁寬為 300mm，即：bh=300 mm600mm?？蚣苤旱讓又闹?H=5250mm, 由于為現(xiàn)澆樓蓋，則其計算長度為mm

22、Hl52500 . 1,其他層柱的柱高 H=3900mm，計算高度4875390025. 125. 10Hl濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計9則 mmblb5005 .162304875300，取，.500h,195254875250mmlh取3.3.4 梁柱線剛度及其相對線剛度計算在計算框架梁截面慣性矩 I 時，應(yīng)考慮到樓板的影響，對于本次設(shè)計，由于采用的是現(xiàn)澆混凝土樓蓋，所以邊跨梁的截面慣性矩 I 擴大為原來的 1.5 倍，中跨梁的截面慣性矩 I 擴大為原來的 2.0 倍，具體計算如下：框架梁、柱剛度計算：邊跨框架梁：EEIi43011086.172 . 77 . 030. 01215 . 15 . 1中

23、跨框架梁：EEIi43021015.237 . 25 . 030. 012122中間層框架柱：EElEIi4431035.139 . 35 . 0121/底層框架柱：EElEIi4441092. 925. 55 . 0121/各個框架梁、柱的線剛度如下圖所示：濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計10圖 3 .3 框架梁、柱的相對線剛度3.4 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算3.4.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Gk 的計算參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行取值。1.屋面框架線荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11按荷載規(guī)范，屋面荷載統(tǒng)計情況見下表：表 3.1 屋面荷載統(tǒng)計屋面做法容重(KN/m3)重量KN(m2)板底 20 厚粉刷抹平170.3

24、5120mm 厚鋼筋混凝土樓板253.080 厚 1:6 水泥焦渣找坡 151.220 厚 1:3 水泥砂漿找平層200.420 厚 1:3 水泥砂漿找平層200.4100 厚聚苯保溫板 40.44 厚高分子防水卷材 120.0525 厚 1:4 水泥砂漿結(jié)合層200.5地磚 200.2屋面恒載的標(biāo)準(zhǔn)值6.50 框架梁自重： 邊跨框架梁：0.3 （0.7-0.12）25 = 4.35KN/m 中跨框架梁：0.3（0.5-0.12）25 = 2.85KN/m粉刷層自重： 邊跨框架梁：0.02 （0.7-0.12）217 = 0.39 KN/m 中跨框架梁：0.02（0.5-0.12）217 =

25、0.26 KN/m作用在頂層框架梁上的線荷載計算：邊跨框架梁、中跨框架梁的自重產(chǎn)生的線荷載為：g6 邊 = 4.35+0.39 = 4.74 KN/m中跨框架梁的自重產(chǎn)生的線荷載為：g6 中 = 2.85+0.26= 3.11KN/m由屋面板傳給框架梁的均布線荷載為：g62= 6.56.0= 39 KN/m2.樓面框架梁線荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計算樓面荷載統(tǒng)計情況如下表所示：表 3.2 樓面荷載統(tǒng)計濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計12樓面做法容重(KN/m3)重量KN(m2)板底 20 厚粉刷抹平170.34120 厚鋼筋混凝土樓板253.020 厚 1:3 水泥砂漿找平層200.420 厚 1:4 水泥砂漿結(jié)合層20

26、0.410 厚鋪地磚面層200.2樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值4.34框架梁的自重：邊跨框架梁：0.3 （0.7-0.12）25 = 4.35 KN/m中跨框架梁：0.3（0.5-0.12）25 = 2.85 KN/m粉刷層的自重：邊跨框架梁：0.02 （0.7-0.12）217 = 0.39 KN/m中跨框架梁：0.02（0.5-0.12）217 = 0.26KN/m 填充墻的自重：邊跨框架梁：0中跨框架梁：0作用在中間層框架梁上的線荷載計算：邊跨框架梁、墻體自重產(chǎn)生的線荷載為：g 邊 = 4.35+0.39+0 = 4.74KN/m中跨框架梁、墻體自重產(chǎn)生的線荷載為：g 中 = 2.85+0.26+0

27、= 3.11 KN/m由樓面板傳給框架梁的均布線荷載為：g2 = 4.346= 26.04 KN/m3.屋面框架節(jié)點處集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：邊柱連系梁的自重： 0.30.6625 = 27KN邊柱粉刷層的自重：0.02（0.60.12）2617 = 1.96 KN女兒墻體的自重（高 900 mm，240 厚）：0.240.9619 = 24.62 KN女兒墻粉刷層的自重：0.020.92617 = 3.67KN屋面連系梁傳來的自重：1/261/266.5 = 58.5 KN 頂層邊節(jié)點集中荷載值：G6A = G6D = 115.76 KN中柱連系梁的自重：0.30.6625 = 27 KN 濟南

28、大學(xué)畢業(yè)設(shè)計13中柱連系梁粉刷層的自重：0.02（0.60.12）2617 = 1.96KN 連系梁傳來的屋面自重：1/261/266.5+1/2(3.3+6)1.356.5 = 99.30 KN 頂層中間節(jié)點集中荷載值 G6B = G6C = 128.26KN4.樓面框架節(jié)點處集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：邊柱連系梁的自重： 0.30.6625 = 27 KN邊柱粉刷層的自重：0.02（0.60.12）2617 = 1.96 KN鋁合金窗的自重：32.40.45 = 3.24KN窗下墻體的自重：（60.5）0.30.95.5 = 8.18 KN窗間墻體的自重：0.32.4（630.5）5.5 =9.9

29、0KN墻體粉刷層的總重：0.02（60.5）0.9 + 0.02（630.5）2.4 217 = 7.45 KN框架柱的自重：0.50.53.925 = 24.38KN框架柱粉刷層的自重：0.023.90.52 + （0.50.3）2 17 = 1.86KN連系梁傳來的樓面自重：1/261/264.34 = 39.06 KN 中間層邊跨節(jié)點集中荷載值 GA = GD = 123.03 KN中柱連系梁的自重：0.30.6625 = 27 KN中柱連系梁粉刷層的自重：0.02（0.60.12）2617 = 1.96KN內(nèi)縱墻傳來的自重（包括門,窗）：（60.5）（3.90.6）1.51.51.82

30、.1 0.247+1.82.10.2+1.51.50.45 = 22.13KN內(nèi)墻粉刷的自重（扣除門,窗）：0.02（60.5）（3.90.6）1.82.11.5 1.5 217 = 8.24 KN框架柱的自重：0.50.53.925 = 24.38 KN框架柱粉刷層的自重：0.023.91 + （0.50.24）3 17 = 2.02KN連系梁傳來樓面的自重：1/261/26+1/2(3.3+6)1.35 4.34 = 66.30KN 中間層中跨節(jié)點集中荷載值 GB = GC= 152.04 KN 恒荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖 3.4 所示濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計14圖 3 .4 結(jié)構(gòu)恒荷載3

31、.4.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Qk 的計算屋面為上人屋面，按荷載規(guī)范取活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為 2.0 KN/m2。雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為0.45 KN/m2，兩者不同時考慮，取其中較大值 2.0KN/m2，樓面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值取 2.0 KN/m2，走廊活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值取 2.5 KN/m2。活荷載具體計算結(jié)果如下：頂層活載的標(biāo)準(zhǔn)值： q6 邊 = q6 中 =2.06= 12 KN/m中間層邊跨活載的標(biāo)準(zhǔn)值：q邊 = 2.06 = 12KN/m中間層中跨活載的標(biāo)準(zhǔn)值：q中 = 2.56= 15 KN/m集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：頂層集中荷載的標(biāo)準(zhǔn)值： P6 邊 = 1/2 61/262.0= 18 KN濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計15

32、P6 中 = （1/261/26+ 1/29.31.35）2.0 = 30.56KN中間層集中荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：P邊 = 1/261/262.0 = 18 KNP中 = 1/261/262.0 + 1/29.31.352.5 = 23.69KN活荷載作用下的計算簡圖如圖 3.5 所示：圖 3.5 結(jié)構(gòu)活荷載濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計163.4.3 風(fēng)何載標(biāo)準(zhǔn)值的計算按照規(guī)范規(guī)定，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式：k =zszo威海當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓值為：o = 0.65 KN/m2查風(fēng)荷載體形系數(shù)表可知，本設(shè)計風(fēng)荷載體形系數(shù)為：s = 0.8（-0.5） = 1.3本建筑的總高度為 3.96 + 0.9 = 24.3m30

33、 m，并且建筑的高寬比 24.3/17.1 =1.41.5，所以可以不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響，取 z = 1.0，威海當(dāng)?shù)氐孛娴拇植诔潭葹镃 類，查風(fēng)壓高度變化系數(shù)表，即可查得各個樓層高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù) z。第一層的頂點高度為：Z1 = 3.9 + 0.45 = 4.35 m,風(fēng)壓高度變化系數(shù)為：z = 0.74，該層受風(fēng)面積為：A1=( 4.35 + 3.9)/26 = 24.75 m2風(fēng)荷載值為： P1 =zszoA1 = 1.01.30.740.6524.75= 15.48KN第二層的頂點高度為：Z2 = 4.35+ 3.9 = 8.25m,高風(fēng)壓度變化系數(shù)為：z = 0.74，該層受

34、風(fēng)面積為：A2=( 3.9+ 3.9)/26 = 23.4m2風(fēng)荷載值為： P2 =zszoA2 = 1.01.30.740.6523.4 =14.63KN第三層的頂點高度為：Z3 = 4.35 + 3.9 + 3.9 = 12.15 m,風(fēng)壓高度變化系數(shù)為：z = 0.74，該層受風(fēng)面積為：A1=( 3.9+ 3.9)/26 = 23.4 m2風(fēng)荷載值為：P3 =zszoA1 = 1.01.30.740.6523.4 =14.63KN第四層的頂點高度 Z4 = 4.35 + 3.9 + 3.9 + 3.9= 16.05 m,風(fēng)壓高度變化系數(shù)為：z = 0.76，該層受風(fēng)面積為：A4 =( 3

35、.9+ 3.9)/26 = 23.4 m2風(fēng)荷載值為：P4=zszoA4 = 1.01.30.760.6523.4= 15.03KN第五層的頂點高度 Z5 =4.35+ 3.9 4 = 19.95 m,風(fēng)壓高度變化系數(shù)為：z = 0.84，該層受風(fēng)面積為：A5=( 3.9 + 3.9) /26= 23.4 m2風(fēng)荷載值為：P5=zszoA5 = 1.01.30.840.6523.4 = 16.61KN第六層的頂點高度 Z6 =4.35+ 3.9 5 = 23.85 m,風(fēng)壓高度變化系數(shù)為：z = 0.90，該層受風(fēng)面積為：A6=( 0.9 + 3.9/2)6 = 17.1 m2風(fēng)荷載值為：P6

36、=zszoA6 = 1.01.30.900.6517.1 = 13.00KN具體風(fēng)荷載計算結(jié)果如下表所示：表 3.3 風(fēng)荷載計算表層數(shù)zsZi (m)zo (KN/m2)Ai (m2)Pi (KN)六層1.01.323.850.900.6517.113.00五層1.01.319.950.840.6523.416.61四層1.01.316.050.760.6523.415.03三層1.01.312.150.740.6523.414.63二層1.01.38.250.740.6523.414.63一層1.01.34.350.740.6524.7515.48濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計17風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)計

37、算簡圖如圖 3.5 所示圖 3.6 結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載3.4.4 地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算地震作用可分為水平地震和豎向地震作用，本設(shè)計只考慮水平地震作用對建筑物的影響，并采用底部剪力法進(jìn)行計算水平地震作用力。為統(tǒng)計各層框架柱在地震作用下的剪力值，需要首先計算各層結(jié)構(gòu)重力荷載代表值，具體計算公式為：GE = DK + iLki (3.1)-i通常取為 0.5各層結(jié)構(gòu)重力荷載代表值計算：頂層結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值=屋面恒荷載 + 50的屋面活荷載 + 縱橫框架梁的自重 + 半層框架柱自重 + 半層縱橫墻體自重G6=6.51393.22+0.52.01393.22+0.3(0.7-0.12)257.234+0.3

38、(0.5-濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計180.12)252.717+0.3(0.6-0.12) (79.77-160.5) 25 4+0.53.90.5225174+0.5 (79.772-0.5162+17.12-0.532) 3.9-(3112+1.823) 2.4-1.81.822 0.35.5+0.5(7.2-0.5) 203.9+(6-0.5) 103.9+(3.6-0.5) 63.9-1.82.722-1.21.5100.205.5+(79.77+17.1) 20.90.2419=15078.25kN其他層重力荷載代表值 = 樓面恒荷載 + 50樓面活荷載 + 縱橫框架梁自重+ 整層框架柱的自

39、重 + 整層縱橫墻的自重G=4.341393.22+0.52.01177.84+0.52.5215.38+0.3(0.7-0.12)257.234+0.3(0.5-0.12)252.717+0.3(0.6-0.12) (79.77-160.5) 25 4+3.90.5225174+ (79.772-0.5162+17.12-0.532) 3.9-(3112+1.823) 2.4-1.81.822 0.35.5+(7.2-0.5) 203.9+(6-0.5) 103.9+(3.6-0.5) 63.9-1.82.722-1.21.5100.205.5=12932.46kN框架結(jié)構(gòu)自振周期計算：本設(shè)

40、計按以下經(jīng)驗公式計算框架抗震結(jié)構(gòu)房屋自振周期：3316 .1759 . 325. 5035. 022. 0035. 022. 0BHT=0.553 (s)式中：H建筑物主體結(jié)構(gòu)的高度（m） ；B建筑物沿振動方向的長度（m） ；地震作用力的計算 由于建筑物所在地區(qū)設(shè)防烈度為 7 度；場地土為類，設(shè)計地震分組為第一組，所以由建筑抗震設(shè)計規(guī)范可查得08. 0max，0.35gTs，所以橫向地震影響系數(shù)為：053. 008. 0553. 035. 019 . 0max9 . 01TTgT1=0.553=8休息平臺受力鋼筋=樓梯梁受力鋼筋=受力鋼筋最小間距：100 mm非受力分布鋼筋：受力鋼筋=14 時

41、,取8250樓梯板分布筋每踏步至少：6 各跑實際配筋結(jié)果：梯板和平臺配筋結(jié)果：-跑數(shù)梯板底筋 梯板分布筋 梯板負(fù)筋 平臺底筋 平臺負(fù)筋-1 10100 8200 10100 8150 82002 10100 8200 10100 無 無 -梯梁配筋結(jié)果：-跑數(shù) 梯梁 1 頂縱筋 梯梁 1 底縱筋 梯梁 1 箍筋 梯梁底縱筋 梯梁頂縱筋 梯梁箍筋-1 399 299 8200 無 無 無 2 325 225 8200 無 無 無 -濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計953.11 輔助樓梯設(shè)計本設(shè)計中取雙跑樓梯進(jìn)行設(shè)計，采用板式樓梯，樓梯平面布置圖如下所示，踏步尺寸為 150 mm270 mm，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk

42、 = 2.5 KN/m2 ，采用 C20 級混凝土，平臺板和平臺梁的縱向受力鋼筋，分別選用 HPB235 和 HRB335。圖 3.37 樓梯平面布置圖（單位：mm）3.11.1.樓梯梯段斜板的設(shè)計斜板 的 長度 計算 ：L= 2295. 124. 3 = 3.782ml0/30l0/25 = 3240/303240/25 = 108129.6 mm,在計取 1.0 m 寬的板帶進(jìn)行計算，斜板厚取為 120 mm。濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計96.荷載值統(tǒng)計活荷載值計算：2.51.0 = 2.5 KN/m恒荷載值計算：板底抹灰荷載值：（0.02173.782）3.24 = 0.397 KN/m 混凝土踏步

43、自重荷載值：（250.270.151/2）0.27 = 1.875 KN/m混凝土斜板自重荷載值：（250.123.782）3.24 = 3.502 KN/m 5.774 KN/m梯段斜板的荷載設(shè)計值計算：P = 1.25.7741.42.5 = 10.43 KN/m.樓梯的截面設(shè)計斜板水平方向的計算跨度為：ln =3.24 m,斜板跨中彎矩設(shè)計值應(yīng)為81P l2n 計算，但考慮平臺梁約束了斜板的轉(zhuǎn)動變形，所以板的跨中彎矩時按下式計算：Mmax =101P l2n= 10110.433.242 =10.95 KNM,斜板保護(hù)層取為：as = 20 mm,則，斜板的有效高度：h0 =has =1

44、2020 = 100 mms = 021hbfMc = 2610010006 . 90 . 11095.10 = 0.114= 1s21 = 1114. 021 = 0.1214s = 10.5 =10.50.1214 = 0.9393As = 0hfMys =1002109393. 01095.106 = 555.12 mm2鋼筋選用 8/10100，As = 644.0 mm2，每一個踏步布置 1 根 8 的鋼筋。3.11.2 樓梯平臺板的設(shè)計樓梯平臺板在計算過程中取 1m 寬板帶進(jìn)行設(shè)計，板的厚度取為 120 mm。荷載統(tǒng)計活荷載值計算：2.51.0 = 2.5 KN/m恒荷載值計算：板

45、底抹灰荷載值：0.02171.0 = 0.34 KN/m 混凝土板自重荷載值：250.061.0 = 1.50 KN/m 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計971.84 KN/m樓梯平臺板荷載設(shè)計值為：P = 1.21.841.42.5 =5.708 KN/m.樓梯平臺板截面設(shè)計板跨中彎矩值按 Mmax = 81 Pl2 式計算，式中：l = lnh/2 = 1.950.10.12/2 = 1.91m則，彎矩設(shè)計值為：Mmax = 81Pl2 = 815.7081.912 = 2.603 KNM取平臺板的保護(hù)層厚度為 20 mm，則有效高度：h0 =has =12020 =100mms = 021hbfMc =

46、 622.603*101.0*9.6*1000*100 = 0.0271= 1s21 = 1 1 2*0.0271 =0.0275s = 10.5 =10.50.0275= 0.986As = 0hfMys =100210986. 010603. 26 = 125.71mm2鋼筋選用 8150，As = 335.0 mm2，分布鋼筋選用 82003.11.3 樓梯平臺梁的設(shè)計樓梯平臺梁截面尺寸取為 270 mm400 mm.荷載統(tǒng)計恒荷載值計算：樓梯斜板傳來的荷載值： 5.7743.24/2 = 9.65 KN/m樓梯平臺板傳來的荷載值： 2.6031.91/2 = 2.486 KN/m梁的自

47、重荷載值： 250.270.40= 2.7 KN/m梁側(cè)抹灰荷載值： 0.02170.42 = 0.272 KN/m 15.11 KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：2.5（3.24/21.91/2） = 6.44 KN/m荷載設(shè)計值為：P = 1.215.111.46.44 = 27.14 KN/m.樓梯平臺梁的截面設(shè)計平臺梁的計算跨度為：l0 = 1.05ln = 1.05(60.12) = 6.09m平臺梁彎矩設(shè)計值為：Mmax = 81Pl02 = 8127.146.092 = 125.82 KNM平臺梁剪力設(shè)計值為：V = 2Pln = 2127.146.09= 82.64 KN平臺梁的截面設(shè)

48、計按照倒 L 形截面進(jìn)行計算，濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計98有效的翼緣寬度值為：bf = b5hf = 2705120 = 870 mm，平臺梁的有效高度值為：h0 =has = 40035 = 365 mm （as 取 35 mm）s = 021hbfMc = 263658706 . 90 . 11082.125 = 0.1131= 1s21 = 11131. 021 = 0.12031s = 10.5 =10.50.12031 = 0.9398As = 0hfMys =3653009398. 01082.1256 =1222.64 mm2縱向受力鋼筋選用 322， As = 1140.00 mm2箍

49、筋選用 8200，則平臺梁斜截面受剪承載力為Vcs = 0.7 ft bh0 1.25fyv nAsv1 h0/s= 0.71.12703651.2521050.32365/200=124077N=124.08KN82.64 KN 滿足要求濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計99參 考 文 獻(xiàn)1 任慶英、熊瑛.建筑結(jié)構(gòu)（建筑工程設(shè)計編制深度實例范本）M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20052 鄔宏.建筑工程專業(yè)課程設(shè)計實訓(xùn)指導(dǎo)M. 北京：機械工業(yè)出版社，20053 梁興文. 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)M. 北京：科學(xué)出版社，20024 同濟大學(xué)等. 房屋建筑學(xué)（第四版）M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20055 張

50、錫增，彭亞萍.混凝土結(jié)構(gòu)M. 北京：中國水利水電出版社，20046 李國強，李杰，蘇小卒.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20027 中元國際工程設(shè)計研究院.建筑（建筑工程設(shè)計編制深度實例范本）M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，20058 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB500112001）S.北京：中國建筑工業(yè)出版社，20019 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T500012001）S.北京：中國計劃出版社，200210 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T501042001）S.北京：中國計劃出版社，200211 中華人民共和國

51、國家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500102002）S.北京：中國建筑工業(yè)出版社，200212 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).中小學(xué)校建筑設(shè)計規(guī)范（GBJ9986）S.北京：中國計劃出版社，199濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計100致 謝這次歷時三個多月的畢業(yè)設(shè)計，讓我第一次系統(tǒng)地把所學(xué)的各項專業(yè)知識應(yīng)用到具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中去，使我對大學(xué)期間學(xué)過的各項專業(yè)知識有了更加系統(tǒng)和全面的認(rèn)識與掌握，讓我做到了理論與實踐地真正結(jié)合，也讓我對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，培養(yǎng)了我的設(shè)計理念和嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實的科學(xué)態(tài)度。這為我進(jìn)行下一步的研究生學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。由于我的專業(yè)水平有限，設(shè)計經(jīng)驗不足，所以這次設(shè)計中肯定存在許多不足

52、之處，懇請學(xué)院老師和同學(xué)們批評指正，我一定虛心接受，努力改正。在本次設(shè)計過程中，得到了學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)們的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助，特別是我的指導(dǎo)老師高紅衛(wèi)老師和我的研究生導(dǎo)師徐新生教授對我進(jìn)行了深入地輔導(dǎo)，此外我的師兄師姐們也對我這次的畢業(yè)設(shè)計提供了很多支持和幫助，特別是張靜學(xué)姐、曹凱師兄、董光師兄、楊斌師兄、董森磊師兄等各位師兄師姐，在此謹(jǐn)對在本次畢業(yè)設(shè)計過程中給予我關(guān)心、支持和幫助的所有學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)們表示感謝，感謝大家對我的支持和幫助，是你們的熱心幫助和支持，才使得我的設(shè)計如此順利地完成。再次感謝各位領(lǐng)導(dǎo)、老師同學(xué)們對我的支持和幫助！內(nèi)部資料請勿外傳9JWKffwvG#tYM*Jg&

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