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'毕业设计(论文)公司办公楼
摘要本课题为东营市华凌科技办公楼的设计,4层,建筑面积约3000m2,长42m,宽16.8m,高14.95m。采用钢筋混凝土框架结构。首先,根据设计出的建筑方案及所选用的建筑材料及做法,确定结构计算简图,进行荷载和内力计算,绘制了相应的内力图;其次,进行结构内力组合,确定结构控制截面的弯矩、剪力和轴力设计值。最后,根据已经计算出的结构控制截面的内力值,对梁、板、柱、基础等进行配筋计算,并绘制了相应的结构施工图。同时,本文采用PKPM软件进行电算,以保证计算结果的可靠性,并达到同手算结果对比、分析的目的。关键词:框架结构;内力;配筋;控制截面
ABSTRACTThetopicisthedesignofHuaLingtechnologyofficebuildinginDongYingcity,fourlayers,theareaofconstructionisabout3000m2,thelengthofthebuildingis42m,thewidthis16.8mandtheheightis14.95m.Thisbuildingisreinforcedconcreteframestructure.Firstofall,accordingtoarchitecturaldrawingofdesign,buildingmaterialandmethod,determineschematiccalculation,thuscompletingtheloadandinternalforcescalculation,drawingamapcorrespondingtotheinternalforces;Secondly,proceedthestructureinternalforcecombination,determinethestructurecontrolsectionalbendingmoment,shearingforceandaxforcedesignvalue.Finally,accordingtoalreadycalculatestructurecontrolsectionalinternalforcevalue,thebeam,slabandcolumns,thefoundationbeingreinforced,andthemappingofthecorrespondingstructureconstructionplan.Atthesametime,weusedthesoftwarePKPMtoensurethereliabilityofresults,andachievethepurposeofanalysis,contrasttheresultwhichwascalculatedbyhand.Keywords:frameconstruction;internalforce;reinforcement;controlsection
目录前言1第1章设计资料21.1工程概况21.2设计标高21.3气象资料21.4工程地质资料21.5抗震烈度21.6墙身做法21.7门窗做法21.8所用材料2第2章结构布置和计算简图3第3章荷载计算53.1恒载计算53.1.1屋面框架梁线荷载标准值53.1.2楼面框架梁线荷载标准值53.1.3屋面框架节点集中荷载标准值63.1.4楼面框架节点集中荷载标准值63.2活荷载计算83.2.1屋面活荷载83.2.2楼面活荷载83.3风荷载计算93.4地震作用计算103.4.1重力荷载代表值计算103.4.2框架刚度计算12
3.4.3结构基本周期的计算143.4.4多遇水平地震作用标准值计算143.4.5横向框架弹性变形验算15第4章内力计算164.1恒荷载作用下的内力计算164.2活荷载作用下的内力计算214.3风荷载作用下的内力计算244.4水平地震作用下的内力分析27第5章内力组合30第6章截面设计316.1梁的配筋计算316.1.1边跨梁配筋计算316.1.2中跨梁配筋计算336.2框架柱配筋计算336.2.1框架柱的纵向受力钢筋计算336.2.2斜截面受剪承载力计算35第7章楼板设计与计算417.1屋面板计算417.1.1荷载计算417.1.2按弹性理论计算417.2楼面板计算427.2.1荷载计算427.2.2按弹性理论计算427.2.3截面设计44第8章楼梯设计458.1梯段板计算45
8.1.1荷载计算458.1.2截面设计458.2平台板计算468.2.1荷载计算468.2.2截面设计468.3平台梁计算478.3.1荷载计算478.3.2内力计算478.3.3截面计算47第9章基础设计499.1设计资料499.2基础梁配筋计算499.3翼板的承载力计算559.3.1边基础翼板的承载力计算559.3.2中基础翼板的承载力计算55结论57致谢58参考文献59附录60
前言前言毕业设计大学四年最后的实践性演练,对我们的综合素质和毕业后实际工作能力、适应社会能力的提高有着不可忽视的作用。在毕业设计过程中,能系统化的运用头脑里的知识框架,充分调动工作积极性,以及操作制图能力等。本次设计为钢筋混凝土框架结构,其中主要包括建筑设计和结构设计。遵循由建筑到结构,再到基础的设计过程。建筑设计根据地形及周边环境,合理布置建筑总平面,综合考虑各个部分的具体使用要求,统筹相互间的关系和位置,使建筑各部分人流组织通畅,建筑流线简捷、明确,以取得良好的使用效果、景观效果和经济效果。然后进行立面造型、剖面设计。结构设计包括确定结构体系与结构布置、根据经验对构件初估、确定计算单元计算模型及计算简图、荷载计算、内力计算、基础设计等内容。框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件如PKPM的校正。设计时尽量做到安全、经济、适用的要求。通过本次毕业设计,涉猎了大量的知识,查阅资料的能力大大提高,手工绘图,上机制图的能力也逐渐巩固,由于时间相对紧张,让自己能够更加充分合理的利用时间,使自己能更加有信心面对将来的工作和学习,做好迎接未来挑战的准备。0
设计资料第1章设计资料1.1工程概况山东东营华凌科技公司办公楼,建筑总面积约为3000m2。采用钢筋混凝土框架结构,四层。1.2设计标高室内设计标高±0.00m,相当于绝对标高6.00m,室内外高差450mm。1.3气象资料夏季室外计算温度:34.5℃,绝对最高温度:40℃,冬季室外计算温度:-9℃,绝对最高温度:-22℃,最大降雨量:300mm,基本风压:0.45kN/m2,主导风向:冬季:西北,夏季:东南。基本雪压:0.2kN/m2,最大冻深:500mm。1.4工程地质资料地基允许承载力R=90kN/m2,土类型为粉质粘土,Ⅱ类场地,最高地下水位:自然地面以下1.2m;地下水性质:有弱硫酸盐侵蚀。1.5抗震烈度抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组。1.6墙身做法外墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块:厚240mm;内墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块:厚200mm。1.7门窗做法门厅处为铝合金门窗,其他均为木门、铝合金窗。1.8所用材料混凝土C25:,;HPB235级钢筋:;HRB335级钢筋:,=0.55。0
结构布置和计算简图第1章结构布置和计算简图结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸如下:图2-1结构平面布置边跨梁:,取,。中跨梁:`,取,。纵向框架梁:,取,。柱:=,取。板厚:,取。结构计算简图如图2-2所示。底层层高为4.15m,各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。61
结构布置和计算简图AB、CD跨梁:BC跨梁:上部各层柱:底层柱:注:图中数字为线刚度,单位:图2-2结构计算简图61
荷载计算第1章荷载计算3.1恒载计算3.1.1屋面框架梁线荷载标准值4厚高聚物改性沥青防水卷材防水层0.004×10=0.0420厚1:3水泥砂浆保护层20×0.02=0.4水泥珍珠岩(最薄40mm)2%找坡0.124×4=0.496100厚憎水膨胀珍珠岩0.1×4=0.4100厚现浇楼板25×0.1=2.520厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.415mm厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24屋面恒载4.476边跨框架梁自重0.25×0.6×25=3.75梁侧粉刷2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34边跨框架梁总重4.09边跨框架梁自重0.25×0.4×25=2.5梁侧粉刷2×(0.4-0.1)×0.02×17=0.204中跨框架梁总重2.704因此作用在顶层框架梁的线荷载为:3.1.2楼面框架梁线荷载标准值水磨石地面0.65100厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.515mm厚纸筋石灰抹底0.015×17=0.25561
荷载计算楼面恒载3.405边跨框架梁及梁侧粉刷4.09边跨填充墙自重0.2×5.5×(3.6-0.6)=3.3填充墙粉刷自重(3.6-0.6)×0.02×2×17=2.04中跨框架梁及梁侧粉刷2.704因此作用在中间层框架梁的线荷载为:3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值边柱纵向框架梁自重0.25×0.4×4.2×25=10.5边柱纵向框架梁粉刷(0.4-0.1)×2×0.02×4.2×17=0.85681000高女儿墙自重1×0.24×4.2×5.5=5.5441000高女儿墙粉刷4.2×0.02×17×2=2.856框架梁传来屋面自重4.2×2.1×4.476×0.5=19.739顶层边节点集中荷载中柱纵向框架梁自重0.25×0.4×4.2×25=10.5中柱纵向框架梁粉刷0.8568纵向框架梁传来屋面自重0.5×4.2×4.2/2×4.476=19.7390.5×(4.2+4.2-2.6)×1.3×4.476=16.875顶层中节点集中荷载:3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值边柱纵向框架梁自重10.5边柱纵向框架梁粉刷0.8568铝合金窗自重2.4×2.3×0.5=2.76窗下墙体自重0.9×3.8×0.24×5.5=4.514461
荷载计算窗下墙体粉刷0.9×0.02×2×17×3.8=2.3256窗边墙体自重1.4×2.3×0.24×5.5=4.2504窗边墙体粉刷1.4×0.02×2×2.3×17=2.1896框架柱自重0.4×0.4×3.6×25=14.4框架柱粉刷0.92×0.02×3.6×17=1.1261纵向框架梁传来楼面自重0.5×4.2×4.2/2×3.405=15.016中间层边节点集中荷载中柱纵向框架梁自重10.5中柱纵向框架梁粉刷0.8568内纵墙自重(3.6-0.4)×0.2×4.2×5.5=14.784墙粉刷(3.6-0.4)×0.02×2×17×4.2=9.1392扣除门洞重加上门重-2.1×1×(1.78-0.2)=-3.318框架柱自重14.4框架柱粉刷0.02×1×17×3.6=1.224纵向框架梁传来楼面自重0.5×4.2×4.2/2×3.405=15.0160.5×(4.2+4.2-2.6)×1.3×3.405=12.837中间间层中节点集中荷载恒载作用下的计算简图如图3-1所示。61
荷载计算图3-1恒载作用下的计算简图3.2活荷载计算3.2.1屋面活荷载3.2.2楼面活荷载61
荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图3-2所示。图3-2活载作用下的计算简图3.3风荷载计算风压标准值计算公式为(3-1)因结构高度H=14.85m<30m,可取=1.0;=1.3;=0.45。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表3-1所示。其中z为框架节点至室外地面的高度,A为一榀框架各层节点的受风面积,计算结果如图3-3所示。61
荷载计算表3-1风荷载计算层次Z(m)(kN/m2)A(m2)(kN)41.01.314.850.4511.760.745.0931.01.311.250.4515.120.746.5521.01.37.650.4515.120.746.5511.01.34.050.4516.0650.746.95图3-3风荷载作用下的结构计算简图3.4地震作用计算3.4.1重力荷载代表值计算作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为:屋面梁处:=结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处:=结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内(屋面梁处取顶层一半)的结构和构件自重,各质点的重力荷载代表值及质点高度如图3-4所示。61
荷载计算图3-4质点重力荷载代表值及质点高度各层荷载为:=屋面恒载+0.5屋面雪荷载+屋盖纵横梁自重+屋面下半层的柱及墙体自重+女儿墙自重=4.476×42.24×17.04=3221.69=0.24×1×(16.8+42)×2×5.5+0.02×(0.24+2)×(16.8+42)×2×17=244.80=0.2×17.04×42.24=143.95=0.4×0.4×25×(1.8-0.1)×42=285.6=0.25×25×(0.6-0.1)×(7.02-0.4)×21+0.02×2×(0.6-0.1)×(7.02-0.4)×21×17+0.25×25×(0.6-0.1)×(7.2-0.1-0.12)+0.02×2×(0.6-0.1)×(7.2-0.1-0.12)×17+0.25×25×(0.4-0.1)×(2.4-0.2)×11+0.02×2×(0.4-0.1)×(2.4-0.2)×11×17+0.25×25×(0.4-0.1)×(4.2-0.4)×28+0.02×2×(0.4-0.1)×(4.2-0.4)×17×28+0.25×25×(0.4-0.1)×(4.2-0.2-0.28)×8+0.02×2×(0.4-0.1)×(4.2-0.2-0.28)×8×17+0.25×25×(0.7-0.1)×(8.4-0.4)×2+0.02×2×(0.7-0.1)×(8.4-0.4)×2×1761
荷载计算=434.4375+47.2668+21.8125+2.3732+45.375+4.9368+199.5+21.7056+55.8+6.071+60+6.528=905.80=0.2×(1.8-0.6)×(7.02-0.4)×11×5.5+0.02×2×(1.8-0.6)×(7.02-0.4)×17×15+0.24×(1.8-0.6)×(7.02-0.4)×4×5.5+0.2×(1.8-0.6)×(7.2-0.1-0.12)×5.5+0.02×2×(1.8-0.6)×(7.2-0.1-0.12)×17+0.24×(1.8-0.4)×(4.2-0.4-2.4)×14×5.5+0.24×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-2.4-0.28)×4×5.5+0.24×(1.8-0.4)×(2.4-0.2-1.5)×5.5×2+0.02×2×(1.8-0.4)×(2.4-0.2-1.5)×17×2+0.2×(1.8-0.4)×(4.2-0.4)×13×5.5+0.2×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-0.28)×3×5.5+0.02×2×(1.8-0.4)×(4.2-0.4-2.4)×14×17+0.02×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-0.28)×2×17×4+0.02×2×(1.8-0.4)×(4.2-0.4)×17×13+0.02×2×(1.8-0.4)×(4.2-0.2-0.28)×17×3+0.2×(1.8-0.7)×(8.4-0.4)×5.5+0.02×2×(1.8-0.7)×(8.4-0.4)×17+0.24×(1.8-0.7)×(8.4-0.4-4.8)×5.5+0.02×2×(1.8-0.7)×(8.4-0.4-4.8)×17=96.122+81.029+41.944+9.214+5.696+36.221+9.757+76.076+17.186+18.659+14.166+47.029+10.624+9.68+5.984+4.646+2.394+2.587+1.333=490.35=++0.5+++=3221.69+244.80+0.5×143.95+905.8+285.6+490.35=5220.22同理得:==5984.88=6132.683.4.2框架刚度计算考虑到现浇楼板的作用,中框架梁,边框架梁(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。计算过程表3-2、3-3、3-4所示。61
荷载计算表3-2梁的刚度类别砼强度等级截面跨度惯性矩边框架中框架(m)L(m)(10-3m4)(10-3m4)(kN·m)(10-3m4)(kN·m)边跨梁C250.25×0.67.024.56.752.699.03.59中跨梁C250.250.42.61.331.9952.152.662.86注:表3-3柱的刚度层号砼强度等级截面高度惯性矩线刚度K(kN/m)(m)H(m)(kN·m)边框架边柱()2-4C250.4×0.43.62.131.661.620.4486.8914.152.131.441.870.6126.14边框架中柱()2-4C250.4×0.43.62.131.662.920.5939.1214.152.131.443.360.727.23中框架边柱()2-4C250.4×0.43.62.131.662.160.5197.9814.152.131.442.490.6666.68中框架中柱()2-4C250.4×0.43.62.131.663.890.6610.1514.152.131.444.480.7697.1261
荷载计算表3-4框架总刚度层号(kN/m)(kN/m)2-427.5636.48135.66172.5537.225124.5628.92123.56131.2430.8283.4.3结构基本周期的计算本楼的主体总高度为14.85m,且楼房的质量和刚度可采用底部剪力法计算水平地震作用,为此必须先确定其基本周期。现用能量法计算,并考虑非承重填充墙刚度的影响,取折减系数。其计算过程列于表3-5。表3-5能量法计算基本周期层号(kN/m)=(m)45220.2237.2250.01400.1660866.333143.77435984.8837.2250.03010.1519909.305138.15425984.8837.2250.04620.1218729.15488.83516132.6830.8280.07570.0757463.96335.10123322.7--0.1660--2968.755405.864得,=2×0.6×=0.444s3.4.4多遇水平地震作用标准值计算7度第二组地震和Ⅲ类场地,s。=0.444s<1.4s所以不考虑顶部附加水平地震作用,结构的总重力荷载为23322.7,所以底部剪力为61
荷载计算各楼层水平地震作用标准值按下式计算(3-2)楼层的地震作用标准值和地震剪力标准值的计算如表3-6。表3-6地震作用标准值和地震剪力标准值层次45220.2214.9578042.29517.76517.7635984.8811.3567928.39450.66968.4225984.887.7546382.82307.721276.1416132.684.1525450.62168.85144523322.7--217804.11445--3.4.5横向框架弹性变形验算多遇地震作用下,横向框架层间的弹性验算结果列于表3-7,其中楼层间的地震剪力应取标准值。表3-7层间弹性位移计算层号层间剪力层间刚度层高4517.7637.2251.3913.61/25881/5503968.4237.2252.6023.61/138421276.1437.2253.4283.61/10501144530.8284.6874.151/885从表中验算知61
荷载计算,故多遇水平地震作用的变形验算满足要求。61
内力计算第1章内力计算4.1恒荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例,恒载作用下的内力计算采用分层法,这里以顶层为例说明分层法的计算过程,其他层(中间层、底层)计算过程与顶层相同。中柱的线刚度采用框架梁柱实际线刚度的0.9倍,按照固端弯矩相等的原则,先将梯形分布荷载及三角形分布荷载,化为等效为均布荷载。顶层等效均布荷载为:用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为:kN·mkN·mkN·m标准层等效均布荷载为:61
内力计算用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为:kN·mkN·mkN·m表4-1分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果(kN/m)节点单元ABG分配系数位置A下柱A上柱AB端BA端B下柱B上柱BG端GB端顶层0.294--0.7060.5510.229--0.22--中间层0.2270.2270.5460.4480.1860.1860.18--底层0.2290.2210.550.4510.1880.1810.18--固端弯矩顶层-----82.2682.26-----5.62-2.81中间层-----88.5488.54-----4.64-2.32底层-----88.5488.54-----4.64-2.32弯矩分配法计算过程如图4-1,计算所得结构顶层弯矩图见图4-2。61
内力计算图4-1弯矩分配法计算过程图4-2顶层弯矩图将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡,为提高精度,可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正,修正后恒载作用下的弯矩图如图4-3所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4-4所示。考虑弯矩调幅,并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值,跨中弯矩乘以1.1的系数,以备内力组合时用。61
内力计算图4-3弯矩图(单位:kN·m)61
内力计算图4-4梁剪力、柱轴力图(单位:kN)61
内力计算4.2活荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例,用分层法计算。顶层等效均布荷载为:用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为:kN·mkN·mkN·m标准层等效均布荷载为:用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为:kN·mkN·mkN·m61
内力计算将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不一定达到平衡,为提高精度,可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正,修正后恒载作用下的弯矩图如图4-5所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图4-6所示。考虑弯矩调幅,并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值,跨中弯矩乘以1.1的系数,以备内力组合时用。图4-5弯矩图(单位:kN·m)61
内力计算图4-6梁剪力、柱轴力图(单位:kN)61
内力计算4.3风荷载作用下的内力计算以一榀中框架为例,内力计算采用D值法,以左风为例计算,右风符号相反。计算过程如表4-2、4-3、4-4所示。表4-2风荷载作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱剪力K45.090.221.12.160.452.21.8311.640.222.62.160.4585.04.2218.190.224.02.160.57.27.2125.140.235.82.490.5510.913.3表4-3风荷载作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱剪力K45.090.281.43.890.452.82.3311.640.283.33.890.55.95.9218.190.285.13.890.59.29.2125.140.276.74.480.52613.314.7表4-4梁端弯矩和柱轴向力标准值层次边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱42.20-1.82-0.571.15-1.15-0.890.570.3236.27-5.35-1.663.54-3.54-2.722.231.38211.10-9.51-2.946.33-6.33-4.875.163.32116.89-13.93-4.398.79-8.79-6.769.555.69注:弯矩单位为(kN·m),力的单位为(kN)61
内力计算最后绘制风荷载作用下框架的弯矩图(图4-7)及风荷载作用下的框架梁剪力、柱轴力图(图4-8)。图4-7风荷载作用下的框架弯矩图(kN·m)61
内力计算图4-8风荷载作用下的框架梁剪力、柱轴力图(kN)61
内力计算4.4水平地震作用下的内力分析一般情况下,只按楼层地震剪力标准值分析求得梁的柱内力标准值即可,但也可采用楼层剪力标准值直接分析求出内力标准值,供以后内力组合之用,现采用后一方法。以一榀中框架为例,将楼层地震剪力标准值按各柱的D值分配求得各柱的剪力标准值,近似按各楼层水平地震作用为倒三角形分布情形确定各柱的反弯点,计算柱端的弯矩标准值。根据节点平衡条件,将节点处逐段弯矩之和按节点两侧梁的线刚度按比例分配,求得梁端标准值。然后计算梁端的地震剪力标准值,并由节点两侧梁端剪力标准值之差求得柱的地震轴向力标准值,计算结果分别列于表4-5、4-6、4-7。以左震为例计算,右震符号相反。表4-5水平地震作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱层间剪力K4517.760.02111.12.160.4522.018.03968.430.02120.82.160.45840.534.221276.150.02127.42.160.549.249.2114450.02231.32.490.5558.571.5表4-6水平地震作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱层间剪力K4517.760.02714.13.890.4528.022.93968.430.02726.43.890.547.547.521276.150.02734.83.890.562.662.6114450.02536.24.480.52671.279.061
内力计算表4-7梁端地震弯矩和柱地震轴向力的标准值层号边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱421.98-18.07-5.7011.33-11.33-8.725.73.01355.15-46.91-14.5430.93-30.93-23.7920.2412.26283.12-70.93-21.9446.99-46.99-36.1442.1926.461105.82-87.56-27.5555.43-55.43-42.6469.7341.56注:弯矩单位为(kN·m),力的单位为(kN)最后绘制地震作用下的框架弯矩图(4-9)及地震作用下的框架梁剪力、柱轴力图(4-10)。图4-9地震作用下的框架弯矩图(kN·m)61
内力计算图4-10地震作用下的框架梁剪力、柱轴力图(kN)61
内力组合第1章内力组合根据上节内力计算结果,即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合,其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中由于对称性,每层有五个控制截面,即图5-1所示梁中的1、2、3、4、5号截面。柱则分为边柱和中柱(即A柱、B柱),每个柱每层有两个控制截面,故柱的控制截面编号为1、2、3、4、5、6、7、8号截面,如图5-1所示。内力组合表见附录。图5-1框架梁柱各控制截面61
截面设计第1章截面设计根据内力组合结果,即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算。6.1梁的配筋计算混凝土C25,钢筋HRB335级,,,,,。混凝土保护层厚度25mm,mm。以第四层为例。6.1.1边跨梁配筋计算6.1.1.1跨中正截面,跨中截面为T形,T形截面翼缘宽度取值如下:按跨度考虑按梁间距考虑按翼缘厚度考虑,此种情况不起控制作用。故取。属于第一类T形截面。选用416,。61
截面设计6.1.1.2支座正截面A支座截面处:选用218,。6.1.1.3支座斜截面梁强剪弱弯要求由内力组合表查知取<则截面满足要求。实配双支箍8@100,则,满足要求。配箍率最小配箍率故满足要求。61
截面设计6.1.2中跨梁配筋计算中跨梁与边跨梁的计算过程相同,故略。6.2框架柱配筋计算柱采用对称配筋,纵筋采用HRB335级钢筋,柱箍筋采用HPB235,混凝土保护层厚度取30mm,mm。设计采用为组合目标的三组内力进行计算,以首层中柱为例。6.2.1框架柱的纵向受力钢筋计算6.2.1.1轴压比验算则轴压比故满足要求。6.2.1.2框架柱正截面承载力计算强柱弱梁的要求调整弯矩组合,,柱计算长度附加偏心距,取,取,取61
截面设计故属于大偏心受压。选配416()配筋率满足要求。组合,,柱计算长度附加偏心距,取,取,取61
截面设计故属于小偏心受压。按构造要求,选配416()配筋率,满足要求。组合,,计算过程与上述过程相同,故略。6.2.2斜截面受剪承载力计算柱强剪弱弯要求由内力组合表查知取61
截面设计因为剪跨比所以取又因为故取,则故按构造配箍,取。梁柱配筋见下表。61
截面设计表6-1框架梁正截面配筋表层数截面弯矩M(kN·m)实际配筋(mm2)4梁AB支座左-73.74334218509跨中113.69717416804支座右-89.25410218509梁BC支座左-43.76313218509跨中-22.982162143083梁AB支座左-147.6696416804跨中125.5797416804支座右-148.18699416804梁BC支座左-63.54465218509跨中-18.481732143082梁AB支座左-183.128794181017跨中125.097944181017支座右-179.278594181017梁BC支座左-84.72636416804跨中-18.161702143081梁AB支座左-205.229974181017跨中134.528604181017支座右-197.659564181017梁BC支座左-99.39761416804跨中-22.8221521430861
截面设计表6-2框架梁斜截面配筋层数截面剪力V(kN)实配箍筋4梁AB支座左97.070.0488@100跨中--<08@200支座右-1050.0948@100梁BC支座左27.53<08@100跨中--<08@2003梁AB支座左124.790.3338@100跨中--<08@200支座右-129.590.3668@100梁BC支座左46.95<08@100跨中--<08@2002梁AB支座左132.320.3018@100跨中--<08@200支座右-136.340.3018@100梁BC支座左63<08@100跨中--<08@2001梁AB支座左138.910.3538@100跨中--<08@200支座右-144.330.3538@100梁BC支座左71.45<08@100跨中--<08@20061
截面设计表6-3框架柱正截面配筋层数组合弯矩M(kN·m)轴力N(kN)实际配筋(mm2)4边柱-81.39140.7551941680455.75171.99349-24.24125.9358中柱81.42163.91496416804-46.44211.7520881.42163.914963边柱-92.66338.3844341680450.81383.181018.61285.75<0中柱103.63377.08526416804-43.08480.08<0103.63377.085262边柱-109.76545.5347641680458.89594.298717.84435.84<0中柱-128.51601.22646416804-49.23748.51<0128.11583.946381边柱116.27779.1755041680418.17807.52<049.16577.9644中柱123.83790.32612416804-15.111020.74<0123.24810.2452561
截面设计表6-4框架柱斜截面配筋层数组合剪力V(kN)箍筋形式实配箍筋(mm2)非加密区加密区4边柱-41.58<0双肢箍8@2008@100中柱42.81<0双肢箍8@2008@1003边柱-49.79<0双肢箍8@2008@100中柱56.52<0双肢箍8@2008@1002边柱-60.29<0双肢箍8@2008@100中柱71.29<0双肢箍8@2008@1001边柱-54.5<0双肢箍8@2008@100中柱59.53<0双肢箍8@2008@10061
楼板设计与计算第1章楼板设计与计算7.1屋面板计算7.1.1荷载计算恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载设计值荷载设计值合计7.1.2按弹性理论计算7.1.2.1计算跨度各区格板的计算跨度见表7-1。7.1.2.2弯矩计算在求各区格板跨内正弯矩时,按恒荷载满布及活荷载棋盘式布置计算。取荷载该结构采用现浇框架结构,故各支座均可视为固定。则跨中最大正弯矩值为在作用下的跨中弯矩值,与支座简支时在作用下的跨中弯矩值之和。在求各支座最大负弯矩时,按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算。整个楼盖可分为A、B两种区格板。两区格板计算的弯矩值如表7-1所示。61
楼板设计与计算表7-1按弹性理论计算的弯矩值区格项目AB4.22.67.024.20.600.62(0.0367+0.2×0.0076)×5.721×4.22+(0.0820+0.2×0.0242)×0.35×4.22=4.24(0.0358+0.2×0.0084)×5.721×2.62+(0.0819+0.2×0.0254)×0.35×2.62=1.655(0.0076+0.2×0.0367)×5.721×4.22+(0.0242+0.2×0.0820)×0.35×4.22=1.758(0.0084+0.2×0.0358)×5.721×2.62+(0.0254+0.2×0.0819)×0.35×2.62=0.701-0.0793×6.071×4.22=-8.492-0.0782×6.071×2.62=-3.209-8.492-3.209-0.0571×6.071×4.22=-6.115-0.0571×6.071×2.62=-2.587-6.115-2.5877.2楼面板计算7.2.1荷载计算恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载设计值荷载设计值合计7.2.2按弹性理论计算7.2.2.1计算跨度各区格板的计算跨度见表7-2。61
楼板设计与计算7.2.2.2弯矩计算在求各区格板跨内正弯矩时,按恒荷载满布及活荷载棋盘式布置计算。取荷载该结构采用现浇框架结构,故各支座均可视为固定。则跨中最大正弯矩值为在作用下的跨中弯矩值,与支座简支时在作用下的跨中弯矩值之和。在求各支座最大负弯矩时,按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算。整个楼盖可分为A、B两种区格板。两区格板计算的弯矩值如表7-2所示。表7-2按弹性理论计算的弯矩值区格项目AB4.22.67.024.20.600.62(0.0367+0.2×0.0076)×5.486×4.22+(0.0820+0.2×0.0242)×1.4×4.22=5.843(0.0358+0.2×0.0084)×5.486×2.62+(0.0819+0.2×0.0254)×1.4×2.62=2.213(0.0076+0.2×0.0367)×5.486×4.22+(0.0242+0.2×0.0820)×1.4×4.22=2.448(0.0084+0.2×0.0358)×5.486×2.62+(0.0254+0.2×0.0819)×1.4×2.62=0.972-0.0793×6.886×4.22=-9.632-0.0782×6.886×2.62=-3.64-9.632-3.64-0.0571×6.886×4.22=-6.936-0.0571×6.886×2.62=-2.658-6.936-2.65861
楼板设计与计算7.2.3截面设计假定选用级钢筋,则方向跨中截面有效高度为方向跨中截面有效高度为支座截面有效高度为截面设计用的弯矩均减少20%,为便于计算取。则截面配筋计算结果见表7-3。表7-3截面配筋截面(kN·m)(mm)选配钢筋实配跨中A区格方向4.67480293314方向1.95870140251B区格方向1.77080111251方向0.7787056251支座A-A-5.54980348393A-B-7.70680483491B-B-2.9128018225161
楼梯设计第1章楼梯设计踏步尺寸150×300,活荷载为,混凝土采用C25()。钢筋用HRB335()和HPB235()。8.1梯段板计算板厚,取,板的倾斜角为,取1mm宽作为计算单元。8.1.1荷载计算恒荷载计算水磨石面层(0.3+0.15)×0.65×1/0.3=0.98三角形踏步0.5×0.3×0.15×25×1/0.3=1.88混凝土斜板0.12×25×1/0.894=3.36板底抹灰0.02×17×1/0.894=0.38小计设计值活荷载计算标准值设计值恒荷载与活荷载合计8.1.2截面设计水平计算跨度为则跨中最大弯矩值为kN·m板的有效高度61
楼梯设计选配筋()分布筋每级踏步1根。8.2平台板计算取1m宽板带作为计算单元,板厚取。8.2.1荷载计算恒荷载计算水磨石面层70厚混凝土板板底抹灰重小计设计值活荷载计算标准值设计值恒荷载与活荷载合计8.2.2截面设计计算跨度为则跨中最大弯矩值为kN·m板的有效高度取61
楼梯设计选配筋()8.3平台梁计算估算截面尺寸取8.3.1荷载计算梯段板传来重平台板传来重平台梁自重平台梁侧抹灰重小计8.3.2内力计算计算跨度为跨中弯矩值为kN·m支座最大剪力为8.3.3截面计算正截面受弯承载力计算按倒L形截面计算,受压翼缘计算宽度取为61
楼梯设计,故取=163.27kN/m>=58.48kN/m所以其属于第一类T型截面,则:选配钢筋318()斜截面受剪承载力计算故截面尺寸满足要求。故只需按构造配箍。选用双支箍。61
基础设计第1章基础设计9.1设计资料基础两端伸出边柱以外,伸出长度为1.2m,基础总长L=42+2.4=44.4m。基础截面为倒T形。调整后的地基承载力为104kPa,标准值取近似设计值的0.74倍,基础埋深为1.2m。基础宽度计算:边基础:宽度,取。中间基础:宽度,取。基础简图如图9-1、9-2所示。9.2基础梁配筋计算基础梁高=(1/8~1/4)L=525~1050mm,取=650mm基础梁宽度=400+100=500mm边基础基底平均净反力中基础基底平均净反力基础梁受力及内力计算见图9-3、9-4、9-5、9-6、9-7、9-8。61
基础设计图9-1边基础图9-2中基础61
基础设计图9-3边基础梁计算简图图9-4边基础梁弯矩图图9-5边基础梁剪力图图9-6中间基础梁计算简图61
基础设计图9-7中间基础梁弯矩图图9-8中间基础梁剪力图基础梁配筋见表9-1、9-2。61
基础设计表9-1边基础梁正截面承载力截面支座1,11第一,十跨跨中支座2,10第二,九跨跨中支座3,9第三,八跨跨中M(kN·m)144.07203.38334.36132.36283.37151.01(mm2)67596516336191368708选配钢筋520418522416520416实配钢筋1570101719008041570804截面支座4,8第四,七跨跨中支座5,7第五,六跨跨中支座6M(kN·m)297.05146.04293.32147.28294.56(mm2)143868414196901425选配钢筋520416520416520实配钢筋15708041570804157061
基础设计表9-2中基础梁正截面承载力截面支座1,11第一,十跨跨中支座2,10第二,九跨跨中支座3,9第三,八跨跨中M(kN·m)182.09257.05422.59167.28358.14190.86(mm2)860123321087871758903选配钢筋525420525420525420实配钢筋245412562454125624541256截面支座4,8第四,七跨跨中支座5,7第五,六跨跨中支座6M(kN·m)375.43184.57370.72186.14372.29(mm2)185187218268801834选配钢筋525420525420525实配钢筋24541256245412562454受冲切承载力验算设箍筋8@110四肢箍,则>,满足要求。61
基础设计9.3翼板的承载力计算9.3.1边基础翼板的承载力计算计算翼板根部的内力:翼缘根部的剪力翼缘根部的弯矩kN·m翼板底部受力钢筋设翼板根部高度300mm,则=300-40=260mm选用10@120,。翼板斜截面承载力验算0.7×1000×260×1.43=260.26kN>V,满足要求。9.3.2中基础翼板的承载力计算计算翼板根部的内力:翼缘根部的剪力翼缘根部的弯矩61
基础设计kN·m计算翼缘底部受力钢筋,翼缘根部高度为300mm,则选用,。翼缘板斜截面承载力验算:>V,满足要求。61
结论结论通过本次毕业设计对自己大学四年所学知识系统的检验,了解到了自己的很多不足的同时也获得了很多。1)在恒载、活载、风荷载、地震作用下,满足侧移要求。并且配筋后的梁、柱、板、楼梯、基础等构件能抵抗荷载的破坏作用,都符合要求;本工程满足建筑的安全性、耐久性和经济性等。2)在进行梁柱配筋计算时,要满足“强柱弱梁”、“强节点弱构件”和“强剪弱弯”的要求。3)建筑高度越大、跨度越大,则质量越大。因此,地震对建筑结构的影响就越大。4)多层框架结构中,风荷载对结构的影响较小,可以不考虑,而在高层建筑中,风荷载的影响不可忽略。5)一般情况下,多层框架梁、柱的计算剪力都较小,在考虑地震作用时,一般按抗震构造要求即可。6)用软件PKPM计算出的结果,其配筋要比手算的小,原因是PKPM考虑了空间整体作用。61
致谢在本次毕业设计过程中,得到了XXX等老师的悉心指导和本组同学的帮助,才得以顺利完成此计算书。几位老师经常到教室指导,使我在计算过程中遇到的问题可以得到及时请教,遇到错误能及时为我指出,并督促着我的进度,使我能够顺利并及时地完成任务。完成毕业设计的同时,我也学到了许多新知识,为以后的工作打下良好的基础。在此设计即将结束时,我要感谢大学四年来所有的老师。感谢你们教给我的一切知识。61
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附录附表1框架梁内力组合表层次截面位置内力恒载活载风荷载地震荷载1.2恒+1.4活±1.4×0.6风1.2恒+1.4×0.7活±1.4风1.2(恒+0.5活)±1.3地震1.35恒+1.4×0.7活1.2恒+1.4活minmax左(-右)左(-右)左风右风左风右风左震右震四层1-1截面M-35.11-4.592.2021.89-46.71-50.41-43.55-49.71-16.43-73.34-51.90-48.56-73.34-16.43V67.446.15-0.57-5.7089.0690.0286.1687.7577.2192.0397.0789.5477.2197.072-2截面M79.226.880.191.96104.85104.53102.07101.54101.7496.64113.69104.6996.64113.693-3截面M-52.20-5.19-1.82-18.07-71.43-68.38-70.27-65.18-89.25-42.26-75.56-69.91-89.25-42.26V-73.17-6.35-0.57-5.70-97.17-96.22-94.83-93.23-99.02-84.20-105.00-96.69-105.00-84.204-4截面M-23.51-1.371.1511.33-29.16-31.10-27.94-31.16-14.31-43.76-33.08-30.13-43.76-14.31V12.971.05-0.89-8.7216.2917.7815.3517.844.8627.5318.5417.034.8627.535-5截面M-16.34-0.940.000.00-20.92-20.92-20.53-20.53-20.17-20.17-22.98-20.92-22.98-20.17三层1-1截面M-54.99-16.526.2755.15-83.85-94.38-73.40-90.96-4.20-147.60-90.43-89.12-147.60-4.20V74.4124.36-1.66-14.54122.00124.79110.84115.4985.01122.81124.33123.4085.01124.792-2截面M70.0629.320.464.12125.50124.73113.45112.16107.0296.31123.31125.1196.31125.503-3截面M-62.53-20.27-5.35-46.91-107.91-98.92-102.39-87.41-148.18-26.22-104.28-103.41-148.18-26.22V-76.94-25.62-1.66-14.54-129.59-126.80-119.76-115.11-126.60-88.80-128.98-128.20-129.59-88.804-4截面M-16.14-6.603.5430.93-25.63-31.58-20.88-30.7916.88-63.54-28.26-28.61-63.5416.88V10.715.28-2.72-23.7917.9622.5314.2221.83-14.9146.9519.6320.24-14.9146.955-5截面M-10.23-4.430.000.00-18.48-18.48-16.62-16.62-14.93-14.93-18.15-18.48-18.48-14.93二层1-1截面M-53.61-17.8811.1083.12-80.04-98.69-66.31-97.3933.00-183.12-89.90-89.36-183.1233.00V74.2524.50-2.94-21.94120.93125.87108.99117.2375.28132.32124.25123.4075.28132.322-2截面M71.1927.850.806.10125.09123.75113.84111.60110.0794.21123.40124.4294.21125.093-3截面M-62.14-20.82-9.51-70.93-111.70-95.73-108.29-81.66-179.275.15-104.29-103.72-179.275.15V-77.11-25.48-2.94-21.94-130.67-125.73-121.62-113.39-136.34-79.30-129.07-128.20-136.34-79.304-4截面M-16.71-5.966.3346.99-23.08-33.71-17.03-34.7537.46-84.72-28.40-28.40-84.7237.46V10.715.28-4.87-36.1416.1524.3311.2124.84-30.9663.0019.6320.24-30.9663.005-5截面M-10.80-3.650.000.00-18.07-18.07-16.54-16.54-15.15-15.15-18.16-18.07-18.16-15.15一层1-1截面M-48.43-15.8916.89105.82-66.17-94.55-50.04-97.3369.92-205.22-80.95-80.36-205.2269.92V73.7624.30-4.39-27.55118.84126.22106.18118.4767.28138.91123.39122.5367.28138.912-2截面M76.0230.041.489.13134.52132.03122.73118.59121.1197.38132.06133.2797.38134.523-3截面M-59.86-19.99-13.93-87.56-111.52-88.12-110.92-71.92-197.6530.00-100.40-99.82-197.6530.00V-77.59-25.68-4.39-27.55-132.75-125.37-124.42-112.13-144.33-72.70-129.91-129.06-144.33-72.704-4截面M-19.31-6.938.7955.43-25.49-40.26-17.66-42.2744.73-99.39-32.86-32.87-99.3944.73V10.715.28-6.76-42.6414.5725.928.5627.49-39.4171.4519.6320.24-39.4171.455-5截面M-13.40-4.810.000.00-22.82-22.82-20.80-20.80-18.97-18.97-22.81-22.82-22.82-18.9761
附表2框架A柱内力组合表层次截面位置内力恒载活载风荷载地震荷载1.2恒+1.4活±1.4×0.6风1.2恒+1.4×0.7活±1.4风1.2(恒+0.5活)±1.3地震1.35恒+1.4×0.7活1.2恒+1.4活minmax左(-右)左(-右)左风右风左风右风左震右震四层8-8截面M-41.31-5.402.2021.98-55.28-58.98-51.78-57.94-24.24-81.39-61.06-57.13-81.39-24.24N106.948.350.575.70140.50139.54137.31135.71140.75125.93152.55140.02125.93152.557-7截面M35.148.48-1.48-16.2052.8055.2848.4152.5526.2068.3255.7554.0426.2068.32N121.348.350.575.70157.78156.82154.59152.99158.03143.21171.99157.30143.21171.99V-21.24-3.851.0210.60-30.02-31.73-27.83-30.69-14.02-41.58-32.45-30.88-41.58-14.02三层6-6截面M-29.54-10.964.7938.95-46.77-54.82-39.48-52.898.61-92.66-50.62-50.79-92.668.61N239.2941.532.2320.24347.16343.42330.97324.73338.38285.75363.74345.29285.75363.745-5截面M30.1110.37-3.94-34.0447.3453.9640.7851.81-1.9086.6150.8150.65-1.9086.61N253.6941.532.2320.24364.44360.70348.25342.01355.66303.03383.18362.57303.03383.18V-16.57-5.932.4320.27-26.14-30.23-22.29-29.102.91-49.79-28.18-28.19-49.792.91二层4-4截面M-32.97-10.667.1649.08-48.47-60.50-39.99-60.0317.84-109.76-54.96-54.49-109.7617.84N371.4874.855.1642.19554.90546.23526.35511.91545.53435.84574.85550.57435.84574.853-3截面M35.2611.52-6.06-44.6553.3563.5345.1262.09-8.82107.2758.8958.44-8.82107.27N385.8874.855.1642.19572.18563.51543.63529.19562.81453.12594.29567.85453.12594.29V-18.95-6.163.6726.04-28.28-34.45-23.64-33.917.42-60.29-31.62-31.36-60.297.42一层2-2截面M-21.72-7.1710.8361.17-27.00-45.20-17.93-48.2549.16-109.89-36.35-36.10-109.8949.16N503.18107.989.5569.73763.01746.97723.01696.27759.25577.96785.11754.99577.96785.111-1截面M10.863.58-13.48-77.766.7229.37-2.3335.41-85.91116.2718.1718.04-85.91116.27N519.78107.989.5569.73782.93766.89742.93716.19779.17597.88807.52774.91597.88807.52V-7.85-2.595.8633.48-8.12-17.97-3.75-20.1632.55-54.50-13.14-13.05-54.5032.5561
附表3框架B柱内力组合表层次截面位置内力恒载活载风荷载地震荷载1.2恒+1.4活±1.4×0.6风1.2恒+1.4×0.7活±1.4风1.2(恒+0.5活)±1.3地震1.35恒+1.4×0.7活1.2恒+1.4活minmax左(-右)左(-右)左风右风左风右风左震右震四层8-8截面M33.754.502.9729.4049.2944.3149.0740.7581.424.9849.9746.804.9881.42N134.1111.490.323.01177.29176.75172.64171.74171.74163.91192.31177.02163.91192.317-7截面M-29.31-7.01-2.51-25.62-47.09-42.88-45.56-38.53-72.68-6.07-46.44-44.99-72.68-6.07N148.5111.490.323.01194.57194.03189.92189.02189.02181.19211.75194.30181.19211.75V17.523.201.5215.2826.7824.2326.2922.0342.813.0826.7925.503.0842.81三层6-6截面M25.269.076.3852.2148.3737.6548.1330.27103.63-32.1242.9943.01-32.12103.63N297.2060.631.3812.26442.68440.36417.99414.13408.96377.08460.64441.52377.08460.645-5截面M-25.65-8.63-5.84-49.12-47.77-37.96-47.41-31.06-99.8127.90-43.08-42.86-99.8127.90N311.6060.631.3812.26459.96457.64435.27431.41426.24394.36480.08458.80394.36480.08V14.144.923.3928.1526.7021.0126.5417.0456.52-16.6823.9123.86-16.6856.52二层4-4截面M27.808.8510.0068.8054.1537.3556.0328.03128.11-50.7746.2045.75-50.77128.11N460.46109.643.3226.46708.84703.26664.65655.35652.73583.94729.07706.05583.94729.073-3截面M-29.57-9.50-9.53-67.17-56.79-40.78-58.14-31.45-128.5146.14-49.23-48.78-128.5146.14N474.86109.643.3226.46726.12720.54681.93672.63670.01601.22748.51723.33601.22748.51V15.945.105.4237.7730.8221.7231.7116.5471.29-26.9126.5226.27-26.9171.29一层2-2截面M18.125.8713.2075.8241.0518.8745.989.02123.83-73.3030.2129.96-73.30123.83N624.20158.845.6941.56976.20966.64912.67896.74898.37790.32998.33971.42790.32998.331-1截面M-9.06-2.94-14.66-85.08-27.30-2.67-34.286.77-123.2497.97-15.11-14.99-123.2497.97N640.80158.845.6941.56996.12986.56932.59916.66918.29810.241020.74991.34810.241020.74V6.552.126.7138.7716.465.1919.330.5459.53-41.2710.9210.83-41.2759.5361'
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