土木畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

土木畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)NVM上N4下MNVM上N3下MNVM上N2下MNVM上N1下MNV--30- -- - 16 - - -- - - -注：組合1：*①十**②； 組合2："①十*②；組合3：*④+③； 組合4：*@-③。中柱用于承載力計(jì)算的框架基本組合表表7-9地震荷載層數(shù)截面內(nèi)力恒載①活載②③5上M-重力荷載④組合1組合2組合3組合4第46頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)NM下NVM上N4下MNVM上N3下MNVM上N2下MNVM上N1下M- - - -- -- -- -- --NV-注：組合1：*①十**②；組合2："①十*②；組合3：*@+③；組合4：*④-③。8.框架梁柱配筋計(jì)算查表可知：混凝土強(qiáng)度：C30：fc/mm2;ft/mm2;ftk/mm2。第47頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)鋼筋強(qiáng)度：HPB235:fy210N/mm2;fyk235N/mm2HRB400:fy300N/mm;fyk335N/mm表8-122框架柱截面設(shè)計(jì)《抗震規(guī)范》查得框架的抗震等級為三級。軸壓比計(jì)算底層柱NmaxN1945.64310軸壓比N42fcAc14.3500則柱的軸壓比滿足要求。正截面受彎承載力計(jì)算柱同一截面分別承受正反向彎矩，從利于不同方向地震作用考慮，采用對稱配筋。中柱Nb1fcbh0b5004651層：查表可知，rRE,則rRENc。從柱的內(nèi)力組合表可Mm知，NNb,為大偏壓，選用M大N小的組合，最不利組合為。N在彎矩中水平地震作用產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值〉75%Mmax,柱的計(jì)算長度10取下列二式中的較小值：l0[1(ul)]H第48頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10(2mi)nH式中u、1一柱的上端、下端節(jié)點(diǎn)處交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁線剛度之和的比值；min一比值u、1中的較小值；H一柱的高度，對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；對其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。104104U1010 10取minO10[l(ul)]H(l)10(2min)H2所以，取1020mmmax20mme0500/30 eie0ea205002110取1152 10211121400ei/h0hl400/465h500eeias35bholfcbhoJs2rRENelfcbhO(1)AsA''fy(hOas)1035004652(1)(46535)第49頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)最小總配筋率根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表查得min%,故As,'minsA,%n2500mm/22875'2(AA1257mm)另兩ss每側(cè)實(shí)配4 204 18,滿足構(gòu)造要求.MNNb為大偏壓，選用M大N小的組合，最不利組合為N5層：在彎矩中水平地震作用產(chǎn)生的彎矩〉75%Mmax,柱的計(jì)算長度取下列二式中的小值：104104u;l;取min104104104l0[1(ul)]H(12)l0(2min)H(2)l020mmmax20mme0/30eie0ea2050021取11015取211l0378011121400ei/h0h1400/465500h500as30103b500465eei2rRENe1fcbh0(1)AsA''fy(h0as)'s1035004652(1)0300(46535)第50頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1.工程概況工程名稱：鄭州市某高校五層行政辦公樓2．建筑面積：m23．建筑層數(shù)：五層4．建筑形狀：一字形5．結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)體系6．場地情況：場地平坦、無障礙物。7．地質(zhì)情況：地基土為粘性土為主，建筑場地類別為II類，容許承載力fk=180kPa。8.基本雪壓：/m2。9.基本風(fēng)壓：/m2。10.地震烈度：按7度近震設(shè)防。11.建筑耐火等級：二級。12．建筑耐久年限：50年。.結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡圖結(jié)構(gòu)選型與布置結(jié)構(gòu)選型采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。基礎(chǔ)采用柱下條形基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)布置本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為雙向梁抗側(cè)力體系，框架梁柱中心線重合，對于梁柱中心線不重合的，它們的偏心距不大于該方向柱寬的1/4。結(jié)合建筑的平面、立面和剖面布置情況，結(jié)構(gòu)平面布置如圖2-1；根據(jù)結(jié)構(gòu)布置，本建筑平面除走廊板區(qū)格為單向板外，其余均為雙向板。雙向板的板厚卜三1/50（1為雙向板的短向計(jì)算跨度）。本建筑樓面板和屋面板的厚度均取120mm。本建筑的材料選用如下：混凝土C30鋼筋：縱向受力筋采用HRB335級鋼筋，其余采用HPB235級鋼筋墻體；蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。窗;鋁合金窗第1頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)門：木門第2頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第3頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖2-1框架的計(jì)算單元框架計(jì)算簡圖及梁柱線剛度本結(jié)構(gòu)是三維空間的。但于建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度都比較均勻，故選用一根框架進(jìn)行計(jì)算與配筋，其余框架可參照此框架進(jìn)行配筋。現(xiàn)以⑦軸線為例進(jìn)行計(jì)算。梁柱截面尺寸估算框架梁：h/l7200/8~7200/12取梁尺寸：h=600mm，b=h/2=300mm.次梁：h=500mm,b=250mm.連系梁：bXh=200mmX400mm.框架柱：建筑總高度按算，小于30m的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度7度近震，查抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，該框架為三級抗震，最大軸壓比。假定采用C30混凝土，查得9mm00fc/mm2,假定每平方米荷載為14kN/m2,則柱子最大軸壓力N=X14XXX5=2646kN.則柱子軸壓比即bhNfc2646000取柱子截面形狀為正方形。即b=h。為了簡化施工，各柱截面從底層到頂層不改變，即取柱子尺寸為500mmX500mmo確定框架計(jì)算簡圖框架的計(jì)算單元如圖1-1所示。假定框架柱嵌固與基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。于各層柱截面尺寸都不變，故梁跨取柱截面形心線間距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面。室內(nèi)外高差為，基礎(chǔ)頂面至室外地坪取為，故底層柱高取++=，其余各層柱高均為。此框架的計(jì)算簡圖如圖1—2所示?？蚣芰褐木€剛度計(jì)算混凝土C30,EC30104N/mm2107kN/m2,現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)梁慣性矩中框架梁I2I0,線剛度iEI/l第4頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)左跨梁：i左跨梁EI/1107213/6104kNm12第5頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1x2q20求得。將求其中x為最大彎矩正截面至A支座的距離，則x可公式VAq1x2l得的x值代入下式即得跨間最大彎矩值。圖8-1均布和梯形荷載下的計(jì)算圖形Mmaxq1x21x3MAVAxq226nq212若VA(2q1q2)al0,說明xal,則x。2qq2VAMmaxq1x21x3MAVAxq226l若Va0,則MmaxMA同理可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的VA,x和Mmax的計(jì)算公式.(圖)VAMAMB11q1lq2ll24x2q2VAx下式求得： xqll則MmaxMA3q121xVAxxq223l第41頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖8-2三角形荷載下的計(jì)算圖形梁端控制截面彎矩不利組合第5層梁端控制截面彎矩不利組合表7-1截面AB左AB右BC左BC右CD左CD右- — —注：“—”表示正彎矩不存在第1層梁端控制截面彎矩不利組合表7-2截面AB左AB右--第42頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)BC左BC右CD左CD右 梁端控制截面剪力不利組合第5層梁端控制截面剪力不利組合表7-3截面Ml(kNm)Mr(kNm)ln(m)VGE(kN)VMrVGEAB左AB右BC左BC右CD左CD右一一第1層梁端控制截面剪力不利組合表7-4截面Ml(kNm)Mr(kNm)ln(m)VGE(kN)VMrVGEAB左AB右BC左BC右CD左CD右梁跨中彎矩最不利內(nèi)力組合跨中截面彎矩組合過程如下：以5-AB為例RAql1(MGBMGAMEAMEB)第43頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)MGAMEA2q2梁跨中彎矩最不利內(nèi)力組合 表7-5截面5-AB5-BC5-CD4-AB4-BC4-CD3-AB3-BC3-CD2-AB2-BC2-CD1-AB1-BC1-CD用于承載力計(jì)算的框架梁永久荷載控制組合表7-6控制層次截面54AB3左215AB右4 ——MGk①M(fèi)Qk②MGE③MEk④組合1負(fù)彎矩組合2組合3取正彎矩組合4取第44頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2154BC3左2154BC3右21 36 36注：組合『①十②組合2二①+X②組合3=組合4=框架柱的內(nèi)力組合取每層柱頂和柱底兩個控制截面,按,$、冗進(jìn)行組合,組合結(jié)果見表和表注意,在考慮地震作用效應(yīng)的組合中,取屋面的活荷載為雪荷載進(jìn)行組合.因考慮計(jì)算截面以上各層活荷載不足以同時滿跨分布,所以對樓面均布活荷載需乘以一個折減系數(shù),取值見下表表7-7活荷載按樓層的折減系數(shù)墻柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上層數(shù)計(jì)算截面以上各樓層活載總和的折剪系數(shù)邊柱用于承載力計(jì)算的框架基本組合表表7-8層數(shù)截面內(nèi)力恒載①活載②地震荷載③重力荷載④組合1M上5下NM組合2組合3組合412?34?5-第45頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)右橫梁左橫梁傳層次截面?zhèn)骷袅袅?—152—23—344—45—536—67—728—89—9110—10—縱墻重縱梁重載載縱梁板傳荷縱梁板傳活柱重N(kN)柱軸力活荷載活載標(biāo)準(zhǔn)值在屋面處引起的固端彎矩121ql62m；1212n其他層邊跨梁：MFql262；1212頂層邊跨梁：MF第31頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖5-5活載作用下框架彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN-m)第32頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖5-6活載作用下M圖單位：(kN.m)活載標(biāo)準(zhǔn)值引起的內(nèi)力活載標(biāo)準(zhǔn)值下邊跨梁端剪力計(jì)算表5-5層次q(kN/m)l(m)ql/2(kN)M/l(kN)VFqlMqlM(kN)VE(kN)2l2l第33頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)54321活載標(biāo)準(zhǔn)值下邊柱軸力計(jì)算表5-666666 N(kN)層次截面橫梁傳剪力縱梁傳荷載次梁板活載1—152—23—344—45—536—67—728—89—9110—10活載標(biāo)準(zhǔn)值下中柱軸力計(jì)算表5-7柱軸力N(kN)層次截面橫梁傳剪力縱梁傳荷載次梁板活載1—152—23—344—4柱軸力第34頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5—536—67—728—89—9110—10 6.重力荷載作用作用于屋面處均布重力荷載代表值的計(jì)算qAB[12]/mqBC30qCDqA/作用于樓面處均布重力荷載代表值的計(jì)算qAB7qBC/0.5qCD均布荷載代表值在屋面處引起固端彎矩FMAB426/12F2MBC/126kN4.m62kN1.均布荷載代表值在樓面處引起固端彎矩FMAB226/12F2MBC/127kN3.m56kN1.m89第35頁共75華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖6-1 重力荷載代表值作用下M圖單位：（kN.m）第36頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第37頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖6-2重力荷載代表值作用下M圖單位：（kN.m）重力荷載代表值下AB跨梁端剪力計(jì)算 表6-1層次q(kN/m)l(m)ql/2(kN)M/l(kN)VFqlM(kN)qlM2lVE(kN)2l5432166666 重力荷載代表值下BC跨梁端剪力計(jì)算表6-2層次q(kN/m)l(m)ql/2(kN)M/l(kN)VFqlM(kN)qlM2lVE(kN)2l54321 00000重力荷載代表值下邊柱軸力計(jì)算表6-3橫梁傳層次截面剪力1—152—23—344—435—5縱墻重縱梁重載載縱梁板傳荷縱梁板傳活柱重N(kN)柱軸力第38頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6—67—728—89—9110—10—重力荷載代表值下中柱軸力計(jì)算表6-4左橫梁傳右橫梁層次截面剪力1—152—23—344—45—536—67—728—89—9110—10 —傳剪力縱墻重縱梁重載載縱梁板傳荷縱梁板傳活柱重N(kN)柱軸力7內(nèi)力組合7.1概述結(jié)構(gòu)抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,地震烈度,房屋高度等因素查表求得,此可得本工程框架等級為三級.各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進(jìn)行內(nèi)力組合。當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。當(dāng)有地震作用時，應(yīng)分別考慮恒荷載和活荷載有可變荷載效應(yīng)控制的組合、永久荷載效應(yīng)控制的組合及重力荷載代表值與地震作用的組合，并比較三種組合的內(nèi)力，取最不利者。于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值應(yīng)取自支座邊緣處，為此，進(jìn)行組合前，應(yīng)先計(jì)算各控制截面處的內(nèi)力值。bb梁支座邊緣處的內(nèi)力值按式：M邊MV,V邊Vq計(jì)算22柱上端控制截面在上層的梁底，柱下端控制截面在下層的梁頂。按軸線計(jì)算簡圖算得第39頁共75頁華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)的柱端內(nèi)力值，宜換算成控制截面處的值。為了簡化起見，也可采用軸線處內(nèi)力值，這樣算得的