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结构计算 土木工程毕业设计计算书

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'结构计算第1章结构计算参考值1.1结构计算中所用到的材料自重钢筋混凝土:25水泥砂浆:20加气混凝土砌块:11.8混合砂浆:17地砖楼面:1.151.2楼面均布活荷载标准值宿舍:2.0卫生间:2.5上人屋面:2.0走廊、门厅:2.5楼梯:3.51.3结构计算中系数取值结构重要性系数:=1.0永久荷载分项系数:=1.2可变荷载分项系数:=1.41 第2章自选构件计算2.1现浇板LB6计算2.1.1板厚为双向板则:且故取2.1.2荷载计算(取1m板宽为计算单元)地砖楼面重:钢筋混凝土板重:20mm厚粉刷磨平:恒荷载标准值:活荷载标准值:由可变荷载效应控制的组合:由永久荷载效应控制的组合:由可变荷载效应控制的组合所得荷载设计值较大,内力计算取105 2.1.3内力计算图2-1双向板(mm)如图所示所选双向板为四边固定板跨中弯矩因查表得跨中弯矩系数:跨中弯矩按四边简支计算:支座弯矩按四边固定计算:跨中弯矩:支座弯矩:2.1.4截面配筋计算板的混凝土强度等级:C30级(ft=1.43N/mm2,fc=14.3N/mm2)钢筋采用HRB335级(fy=300N/mm2)105 截面有效高度:短边方向跨中截面长边方向跨中截面支座截面板截面配筋如下表:截面MxMyMx,My,M(N·mm)7.509×1064.934×106-7.755×106-6.302×106as=M/a1fcbh020.0820.0700.0850.069ξ=1-(1-2as)1/20.0870.0730.0890.072As=ξa1fcbh0/fy331.76243.58339.39274.56配筋Φ8@140As=359Φ8@170As=296Φ8@140As=359Φ8@170As=296表2-1板截面配筋注:最小配筋率验算:Pmin=0.002与0.45ft/fy中取较大值故取满足要求根据构造要求:单位长度上分布钢筋的截面面积单位宽度上受力钢筋截面面积15﹪;且该方向板截面面积的0.15﹪=10001000.15﹪=150则:分布钢筋选用105 第3章楼梯计算3.1材料本设计采用钢筋混凝土板式楼梯,平行双跑,混凝土采用级();平台梁中受力钢筋采用级(),其余采用级()基本数据:3.2楼梯板的计算3.2.1确定板厚取板厚3.2.2荷载计算(取1m板宽为计算单元)楼梯斜板的倾角:1.恒荷载计算踏步55mm地砖面层重:踏步自重:斜板自重:20mm混合砂浆板底抹灰:恒荷载标准值:2.活荷载计算105 活荷载标准值:3.总荷载计算总荷载设计值:3.2.3内力计算计算跨度:跨中弯矩:3.2.4截面配筋计算最小配筋率验算:即取则满足要求故选配纵向受力钢筋为根据构造要求:且故分布钢筋选用;支座负筋选用;3.3平台板的计算3.3.1荷载计算55mm地砖面层重:105 100mm平台板自重:20mm混合砂浆板底抹灰:恒荷载标准值:活荷载标准值:总荷载设计值:3.3.2内力计算计算跨度:跨中弯矩:3.3.3截面配筋计算最小配筋率验算:即取则即取=故选配纵向受力钢筋为根据构造要求:且故分布钢筋选用3.4平台梁的计算105 3.4.1尺寸确定h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)3900=325~487.5mm取h=400mmb=(1/2~1/3)h=133~200mm选b=200mm尺寸为200400mm3.4.2荷载计算梯段板传来的荷载:平台板传来的荷载:平台梁自重:20mm混合砂浆抹灰重:总荷载设计值:3.4.3内力计算计算跨度:取两者较小跨中弯矩支座剪力3.4.4截面配筋计算1.正截面承载力计算105 最小配筋率验算:即取则满足要求故选配纵向受力钢筋为2.箍筋计算0.7ftbh0=0.7×1.43×200×365=73.073KN>Vmax=70.31KN故箍筋按构造要求配置,沿全梁均匀布置Φ8@200。第4章框架计算105 4.1设计基本资料1.抗震设防烈度:7度2.基本风压:3.筑结构安全等级:Ⅱ级4.资料:梁柱混凝土均选用C30级()梁柱受力钢筋均选用级()箍筋均选用级()5.取一榀完整结构、荷载分布均匀的具有代表性的框架作为计算单元图4-1一榀框架计算单元4.2框架计算简图4.2.1确定框架的计算简图(1)105 框架中梁柱均为整体现浇,节点可以简化为刚结点,底层柱与基础的连接点也可以简化为刚结点(2)计算简图中尺寸的确定①框架跨度取柱的截面形心轴线之间的距离,近似取轴线间距;①框架柱的高度:底层取底层层高加1.0m,其余各层取各层层高,即梁面到梁面之间的距离(3)根据以上原则作出的框架计算简图如下:图4-2框架计算简图4.2.2确定梁柱的截面尺寸⑴框架梁边跨:取105 取中跨1:取取中跨2:取取⑴框架柱为了方便计算,柱的尺寸均以底层中柱的截面尺寸为准①初选截面尺寸取取②验算初选截面尺寸多层框架民用建筑竖向荷载标准值荷载综合分项系数取1.2,则查《混凝土结构》表13.18得此现浇钢筋混凝土结构房屋的抗震等级为三级;查《混凝土结构》表13.21得柱轴压比限值为0.85,即即105 满足要求4.2.3计算梁柱的线刚度对于现浇整体式框架,框架梁⑴框架梁2.1m跨:5.1m跨:2.7m跨:⑵框架柱底层:二~六层:105 各杆件的线刚度及相对线刚度见计算简图4-24.3恒荷载作用下的内力计算4.3.1屋面恒荷载(1)上人屋面做法30mm厚细石混凝土保护层:24×0.03=0.72KN/m2三毡四油防水层:0.40KN/m220mm水泥砂浆找平层:20×0.02=0.40KN/m2150mm水泥蛭石保温层:5×0.15=0.75KN/m2100mm厚钢筋混凝土板:25×0.10=2.50KN/m215mm混合砂浆抹灰:0.015×17=0.255KN/m2总恒载标准值:0.72+0.40+0.40+0.75+2.50+0.255=5.025KN/m2(2)屋面均布荷载1)阳台板传来荷载:5.025×2.1/2×5/8×2=6.595KN/m框架梁自重:0.2×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m15mm厚框架梁侧抹灰:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN/m总荷载标准值:6.595+1.5+0.153=8.248KN/m2)宿舍板传来荷载:框架梁自重:0.3×(0.6-0.1)×25=3.75KN/m15mm厚梁侧抹灰:0.015×(0.6-0.1)×17×2=0.255KN/m105 总荷载标准值:14.96+3.75+0.255=18.965KN/m3)走道板传来荷载:5.025×2.7/2×5/8×2=8.480KN/m框架梁自重:0.2×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m15mm厚框架梁侧抹灰:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN/m总荷载标准值:8.480+1.5+0.153=10.133KN/m4.3.2楼面恒荷载(1)2.1m框架梁自重:0.25×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m15mm厚梁侧抹灰:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN/m板传来荷载:阳台上卫生间轻质隔墙自重为3.92KN/m3则阳台板上荷载为3.99+3.93*0.1*3.8=5.481KN/m填充墙自重:11.8×0.2×(3.9-0.4)=8.26KN/m15mm厚墙侧抹灰:(3.9-0.4)×0.015×17×2=1.785KN/m总荷载标准值:1.5+0.153+7.19+8.26+1.785=18.89KN/m(2)5.1m框架梁自重:0.3×(0.6-0.1)×25=3.75KN/m15mm厚梁侧抹灰:0.015×(0.6-0.1)×17×2=0.255KN/m填充墙自重:105 11.8×0.2×(3.9-06)=7.788KN/m15mm厚墙侧抹灰:(3.9-0.6)×0.015×17×2=1.683KN/m板传来荷载:总荷载标准值:3.75+0.255+7.788+1.683+11.88=25.356KN/m(3)2.7m框架梁自重:0.25×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m15mm厚梁侧抹灰:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN/m板传来荷载:总荷载标准值:1.5+0.153+6.733+8.26+1.785=8.286KN/m4.3.3梁端集中力计算1.顶层(1)2.1m跨梁集中力女儿墙自重:(0.2×1.2×11.8+0.015×2×17×1.2)×3.9=13.432KN纵向框架梁自重:0.2×(0.4-0.1)×25×3.9=5.85KN15mm梁侧抹灰重:2×(0.4-0.1)×0.015×17×3.9=0.597KN阳台板板传来的荷载:总集中力:13.432+5.85+0.597+18=37.879KN(2)5.1m跨梁集中力纵向框梁自重:0.2×(0.4-0.1)×25×3.9=5.85KN15mm梁侧抹灰重:2×(0.4-0.1)×0.015×17×3.9=0.597KN105 阳台板板传来的荷载:宿舍板传来的荷载:总集中力:5.85+0.597+18+23.884=48.331KN(3)2.7m跨梁集中力纵向框架梁自重:0.2×(0.4-0.1)×25×3.9=5.85KN15mm梁侧抹灰重:2×(0.4-0.1)×0.015×17×3.9=0.597KN宿舍板板传来的荷载:走道板传来的荷载:总集中力:5.85+0.597+23.884+21.214=51.545KN2.标准层框架梁端集中力计算(1)2.1m跨框架梁端:填充墙重及抹灰重:纵向框架梁自重:5.85KN15mm梁侧抹灰:0.597KN板传来的荷载:105 窗户自重:总集中力:19.66+5.85+0.597+19.626+2.16=47.893KN(2)5.1m跨框架梁端集中力填充墙重及抹灰重:纵梁自重:5.85KN纵梁抹灰:0.597KN阳台板传来的荷载:宿舍板传来的荷载:门自重:2.1×2.1×0.4=1.764KN总集中力:22.5+5.85+0.597+19.626+18.968+1.764=69.305KN(3)2.7m跨框架梁端:填充墙重及抹灰重:纵向框架梁自重:5.85KN15mm梁侧抹灰:0.597KN宿舍板传来的荷载:105 走道板传来的荷载:窗户自重:总集中力:29.733+5.85+0.597+18.968+16.845+0.756=12.749KN恒荷载布置图如下:105 图4-3恒荷载布置图105 4.3.4恒荷载作用下的框架弯矩计算⑴算节点弯矩分配系数本框架采用弯矩二次分配法计算,由于结构对称、荷载对称、材料性质相同,所以利用对称性原理计算框架一半,中跨梁线刚度修正为1/2。节点A7:节点B7:节点C7:节点A6:105 节点B6:节点C6:节点A5:节点B5:节点C5:节点A2、A3、A4同A5节点B2、B3、B4同B5105 节点C2、C3、C4同C5⑴计算固端弯矩105 弯矩分配及传递过程如下图:图4-4弯矩二次分配法-恒荷载弯矩传递()105 ⑴弯矩图图4-5恒荷载弯矩图()4.3.5计算梁端剪力、柱端剪力⑴梁端剪力105 第六层:第五层:第四层:105 第三层、第二层同第四层第一层:(2)柱端剪力105 105 (3)绘剪力图图4-6恒荷载剪力图(KN)4.3.6计算柱的轴力⑴二~六层柱自重:底层柱自重:105 105 105 (2)绘轴力图图4-7恒荷载轴力图(KN)105 4.4活荷载作用下的内力计算4.4.1活荷载计算(1)均布荷载:顶层边跨2.1m框架梁:顶层5.1m框架梁:顶层2.7m框架梁:标准层2.1m框架梁:标准层5.1m框架梁:标准层2.7m框架梁:(2)梁端集中力:顶层2.1m框架梁端:顶层5.1m框架梁端:顶层2.7m框架梁端:105 标准层2.1m框架梁端:标准层5.1m框架梁端:标准层2.7m框架梁端:4.4.2活荷载作用下弯矩计算105 图4-8恒荷载布置图(1)弯矩分配系数同恒荷载弯矩分配系数⑵计算固端弯矩顶层:标准层:105 顶层:标准层:顶层:标准层:105 ⑶弯矩分配及传递过程如下图:图4-9弯矩二次分配法-恒荷载弯矩传递()105 (4)绘弯矩图:图4-10活荷载弯矩图()4.4.3计算梁端剪力、柱端剪力⑴梁端剪力第六层:105 第五层:第四层:105 第三层、第二层同第四层第一层:(2)柱端剪力105 105 (3)剪力图图4-11活荷载剪力图()4.4.4计算柱的轴力(1)105 105 (2)绘轴力图图4-12活荷载轴力图(KN)105 4.5风荷载作用下的内力计算4.5.1基本数据计算(1)基本风压:(2)屋总高度:∴(3)风荷载体型系数:(4)风压高度变化系数(按C类地面计算)表4-1风压高度变化系数表H4.358.2512.1516.0519.9523.850.740.740.740.760.840.90(4)受风面的宽:4.5.2计算框架各节点上风荷载标准值105 4.5.3计算各个楼层以上所有风荷载的标准值第六层:第五层:第四层:第三层:第二层:第一层:4.5.4计算各柱的剪力值计算各柱的剪力值(见下表)表4-2柱剪力值楼层边柱中柱1中柱2第六层第五层105 第四层第三层第二层第一层105 4.5.5计算各柱的反弯点高度表4-3柱的反弯点高度楼层边柱中柱1中柱2第六层第五层第四层第三层105 第二层第一层4.5.6风荷载作用下弯矩计算(1)柱端弯矩底层柱105 二层柱:三层柱:四层柱:105 五层柱:六层柱:(2)求梁端弯矩M左=(M上+M下)i左/(i左+i右)M右=(M上+M下)i右/(i左+i右)顶层:105 五层:四层:三层:105 二层:一层:4.5.7风荷载作用下剪力计算(1)计算梁端剪力顶层:五层:105 四层:三层:二层:一层:(2)计算柱剪力:顶层五层105 四层三层二层一层105 4.5.8风荷载作用下轴力计算顶层:五层:四层:三层:二层:一层:4.5.9绘内力图105 图4-13左风载弯矩图()105 图4-14左风载剪力图(KN)105 图4-15左风载轴力图(KN)4.6框架结构抗震设计105 4.6.1主要参数1.主体结构设计使用年限为50年2.自然条件:(1)当地的基本风压W0=0.40kN/m2;(2)基本雪压S0=0.25kN/m2;(3)抗震设防烈度7度;3主要荷载(作用)取值(1)楼面活荷载取2.0kN/m2;上人屋面活荷载取2.0kN/m2;(2)基本雪压S0=0.30kN/m2;4抗震设计参数(1)抗震设防烈度7度(0.15g)(2)设计地震分组为第二组4.6.2荷载计算1.永久荷载(1)130mm厚细石混凝土保护层:24×0.03=0.72KN/m2三毡四油防水层:0.40KN/m220mm水泥砂浆找平层:20×0.02=0.40KN/m2150mm水泥蛭石保温层:5×0.15=0.75KN/m2100mm厚钢筋混凝土板:25×0.10=2.50KN/m215mm混合砂浆抹灰:0.015×17=0.255KN/m2总恒载标准值:0.72+0.40+0.40+0.75+2.50+0.255=5.025KN/m2(2)地砖楼面重:钢筋混凝土板重:20mm厚粉刷磨平:恒荷载标准值:(3)横向2.1m框架梁KL1自重:0.2×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m抹灰15mm混合砂浆:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN/m合计1.653N/m105 (4)横向5.1m框架梁KL2自重:0.3×(0.6-0.1)×25=3.75KN/m抹灰15mm混合砂浆:0.015×(0.6-0.1)×17×2=0.255KN/m合计4.004kN/m(5)横向2.17m框架梁KL1自重:0.2×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m抹灰15mm混合砂浆:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN/m合计1.653N/m(6)纵向框架梁KL3自重:0.2×(0.4-0.1)×25=1.5KN/m抹灰15mm混合砂浆:0.015×(0.4-0.1)×17×2=0.153KN合计1.653kN/m(7)柱自重:0.4×0.4×25=4KN/m抹灰15mm混合砂浆:0.015×(0.4+0.4)×17×2=0.408KN/m合计4.408kN/m(8)内外纵墙墙体自重标准层:0.2×(3.9-0.4)×11.8=8.26KN/m抹灰:(3.9-0.4)×0.015×17×2=1.785KN/m合计10.045kN/m考虑窗折减:10.045×0.9=9.041KN/m(9)外横墙自重:标准层:(层高3.9m)2.1m跨横墙:0.2×(3.9-0.4)×11.8=8.26KN/m抹灰:(3.9-0.4)×0.015×17×2=1.785KN/m合计10.045KN/m标准层:(层高3.9m)5.1m跨横墙:0.2×(3.9-0.6)×11.8=7.788KN/m抹灰:(3.9-0.6)×0.015×17×2=1.683KN/m合计9.471kN/m2.7m跨横墙:0.2×(3.9-0.4)×11.8=8.26KN/m抹灰:(3.9-0.4)×0.015×17×2=1.785KN/m105 合计10.045KN/m考虑窗折减:10.045×0.9=9.041KN/m女儿墙自重(墙高1000mm,200mm混凝土压顶)0.2×1.0×11.8+0.3×0.2×25=3.86kN/m15mm厚混合砂浆两面抹灰:1.2×0.015×2×17=0.612kN/m合计4.472kN/m2.活载标准值计算查荷载规范:楼面均布活荷载标准值为2.0N/m2上人屋面均布活荷载标准值为2.0kN/m2走廊均布活荷载标准值为2.5kN/m2雪荷载为0.25kN/m2雪荷载与积灰荷载不同时考虑,两者取大4.6.3梁、柱刚度计算根据规范可知,对于现浇楼板其梁的线刚度应进行修正:边框架=2.0中框架=2.0取结构图中5号轴线的一榀框架进行计算横梁线刚度ib的计算采用混凝土C30,=3.0104N/mm2表4-4横梁线刚度ib类别Ec(N/mm2)b(mm)h(mm)L(mm)2EcI0/l(KN·m)AB跨3.010420040021003.057104BC跨3.010430060051006.3531104CD跨3.010420040027002.378104表4-5柱线刚度ic105 层次Ec(N/mm2)b(mm)h(mm)lc(mm)EcIo/l(KN·m)13.010440040049001.291042~63.010440040039001.62104各层横向侧移刚度计算底层:边柱中柱1中柱2二、三、四、五、六层柱:边柱105 中柱1中柱2,故该框架为规则框架4.6.4重力荷载代表值计算及荷载汇总表4-6梁重力统计表4-7柱重力统计105 表4-8墙重力统计105 表4-9突出层墙重力统计底层楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板的1.2倍计算):楼板面积:楼梯面积:走廊面积:恒载=楼梯恒载+楼板恒载:活载:由以上计算可知,一层重力荷载代表值为第二层楼板恒载、活载计算第三层楼板恒载、活载计算105 第四层楼板恒载、活载计算楼板面积:楼梯面积:走廊面积:恒载=楼梯恒载+楼板恒载:活载:由以上计算可知,四层重力荷载代表值为第五层楼板恒载、活载计算第六层楼板恒载、活载计算楼板面积:突出层楼板面积:楼梯面积:恒载=楼梯恒载+楼板恒载:活载:雪载:突出层梁重:突出层柱重:由以上计算可知,三层重力荷载代表值为105 4.7横向自振周期计算4.7.1横向框架结构顶点假想位移计算横向框架结构顶点假想位移计算见表。结构顶点的假想侧移由式GK;i=;K。表4-10横向侧移刚度统计表4-11横向框架结构顶点假想位移计算层次Gi(KN)VGi(KN)/(N/mm)△Ui(mm)Ui610662.93310662.93328129637.906695.81510880.03821542.97136898458.385657.904410880.03832423.00936898487.871599.519312165.57444588.583368984120.842511.648212369.64656958.229331332171.390390.806115741.70372699.432331332219.416219-4164.7.2横向框架自震周期计算按顶点位移法计算框架的自振周期,顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求得结构的基本周期:式中:105 :基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数,框架结构取0.6—0.7,该框架取0.7。:框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移,是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框架顶点位移。然后由求出T1,再用T1求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。则基本周期:=1.7×0.7×=0.965(s)4.7.3横向地震作用计算根据《建筑设计抗震规范》(GB50011—2010)第5.1.2条规定,高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法。在Ⅱ类场地,7度设防区,设计地震分组为第二组情况下,由《建筑设计抗震规范》(GB50011—2010)表5.1.4—1和表5.1.4—2可查得:结构的特征周期Tg和水平地震影响系数最大值(7度,多遇地震作用)为:Tg=0.40s=0.08由于T1=0.965>1.4Tg=1.4×0.40=0.56(s),应考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力,若按计算分配给各层,则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层,这种分布基本符合实际。但对结构上部,水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果,特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明,结构上部往往震害很严重。因此,即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。=0.08T1+0.01=0.087结构横向总水平地震作用标准值:=0.85×(10662.933+10880.038*2+12165.574+12369.646+15741.703)105 =61794.942KN=()0.9=()0.9×0.08=0.035==0.035×61794.942=2162.823KN顶点附加水平地震作用:各质点的水平地震作用按式,具体过程见表5-2,各层地震剪力按式=计算:各层横向地震剪力计算见表。表4-12各质点横向水平地震作用,各楼层地震剪力及楼层间位移计算表层次Gi(KN)Hi(m)GiHi(kNm)ΣGjHj(kNm)GiHi/ΣGjHjFek(kN)Fi(kN)Vi(kN)610662.93323.85254310.95964330.030.2641974.657521.309521.3095880.03819.95217056.760.225444.298965.6074880.03816.05174624.610.181357.4131323.02312165.57412.15147811.720.153302.1231625.14212369.6468.25102049.580.106209.3141834.46115741.7034.3568476.410.071140.2011974.664.7.4转化为一品框架结构内力分析;105 ;;;;;4.7.5多遇水平地震作用下弯矩计算(1).柱端弯矩:105 底层柱二层柱:三层柱:105 四层柱:五层柱:六层柱:(2)求梁端弯矩M左=(M上+M下)i左/(i左+i右)M右=(M上+M下)i右/(i左+i右)105 顶层:五层:四层:105 三层:二层:一层:4.7.6多遇水平地震作用下剪力计算(1)求梁端剪力105 顶层:五层:四层:三层:二层:一层:105 (2)计算柱剪力:顶层五层四层三层二层105 一层4.7.7多遇水平地震作用下轴力计算顶层:五层:四层:三层:二层:一层:105 4.7.8绘内力图图4-16地震载弯矩图()105 图4-17地震载剪力图()105 图4-18地震载轴力图()105 第5章框架内力组合及配筋计算5.1荷载组合及配筋计算考虑情况⑴(2)(3)(4)5.2控制截面及最不利内力组合1框架梁:控制截面是支座截面和跨中截面支座截面:跨中截面:2框架柱:控制截面是柱的上下端(1)及相应的、(2)及相应的、(3)及相应的、5.3材料混凝土:采用C30级()钢筋:受力钢筋采用级()箍筋采用级()5.4框架梁的配筋计算1.由于内力分析的结果是轴线位置处的内力,而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处,;因此在确定该处的最不利内力时应根据柱轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘截面的弯矩和剪力105 上式中、—柱边缘处梁截面的弯矩和剪力;M、V—柱轴线处梁截面的弯矩和剪力;h—柱截面高度;—在长度范围内的剪力改变量);2.考虑到活荷载满跨布置所求的跨中弯矩与按活荷载最不利布置所求的跨中弯矩偏小,故将所得的跨中弯矩乘以提高系数1.2;由于框架梁柱节点非绝对刚接,框架中允许梁端出现塑性铰,因此在梁中可以考虑塑性内力重分布,即使梁端负弯矩乘以调幅系数0.95.4.1.梁端内力组合见附表15.4.2.正截面承载力计算由内力组合控制值将框架梁的正截面承载力按以下两部分计算并配筋框架梁配筋表见附表2105 5.4.3.斜截面承载力计算表5-1框架梁斜截面承载力取各截面最大剪力计算5.5框架柱的配筋计算5.5.1.柱端内力组合表见附表35.5.2.柱配筋计算105 下面以第一层B轴柱为例说明计算方法:(1)材料强度:混凝土选用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2);纵筋选用HRB400(fy=360N/mm2);箍筋选用HPB300(fy=270N/mm2)(2)配筋计算①求钢筋面积和所以应按构造配置纵向受力钢筋,选318(实配)(3)B柱最大剪力为65.108KN①验算截面尺寸是否满足要求验算是否可按构造配筋按构造配置箍筋双肢箍,加密区双肢箍105 第6章基础计算6.1地基承载力特征值深度、宽度修正。初选基础埋深为1.8m,即d=1.8m.。依据任务书中地质勘察资料,有ηb=0.3,ηd=1.6。基础埋深范围内地基土的加权平均重度γm为:γm=(17.80.5+191.3)/1.8=18.7KN/m³先假设基础宽度b≤3m,经深度修正后的地基承载力特征值ƒa为:ƒa=ƒak+(d-0.5)=220+1.617.8(1.8-0.5)=257.024KPa6.2基础J-1的设计:6.2.1基础J-1的截面尺寸初选基础高度为600mm,在基底做一层100厚C10混凝土垫层,则ho=h-40=600-40=560mm基础顶部的荷载标准值:=1782.427KN,=105.69KN,=956.448KN•m⑴先按中心荷载作用,估算⑵考虑偏心荷载不利影响,加大基础底面积10%A=1.48.064=11.209㎡取bl=33=5.29>6.257㎡,基础宽度不大于3m基础及上覆土自重:Gk==20181.8=648kN基底抵抗矩:基底边缘最大与最小应力:105 验算基础底面应力:a、b、故选取基础截面尺寸:h=0.6m6.2.2柱与基础J-1交接处的冲切承载力验算(at:柱宽。ab=柱宽+2基础有效高度):所以冲切椎体在基础之内6.2.3基础板底(J-1)配筋计算105 基础J-1底板每1m配筋面积:A’S1=mm2实配Φ12@125(AS=906mm2)A’S1=mm2Φ12@125(AS=906mm2)经验证满足配筋率6.3基础J-2的设计:6.3.1基础J-2的截面尺寸初选基础高度为600mm,在基底做一层100厚C10混凝土垫层,则ho=h-40=600-40=560mm基础顶部的荷载标准值:=1434.689KN,=171.45KN,=65.108KN•m⑴先按中心荷载作用,估算⑵考虑偏心荷载不利影响,加大基础底面积10%A=1.46.491=9.087㎡取bl=33=5.29>6.257㎡,基础宽度不大于3m105 基础及上覆土自重:Gk==20181.8=648kN基底抵抗矩:基底边缘最大与最小应力:验算基础底面应力:a、b、故选取基础截面尺寸:h=0.6m6.3.2柱与基础J-2交接处的冲切承载力验算(at:柱宽。ab=柱宽+2基础有效高度):所以冲切椎体在基础之内6.3.3基础板底(J-2)配筋计算105 基础J-2底板每1m配筋面积:A’S1=mm2实配Φ12@240(AS=471mm2)A’S1=mm2实配Φ12@240(AS=471mm2)经验证满足配筋率105 总结通过这段时间的毕业设计,总的体会可以用一句话来表达,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!以往的课程设计都是单独的构件或建筑物的某一部分的设计,而毕业设计则不一样,它需要综合考虑各个方面的工程因素,诸如布局的合理,安全,经济,美观,还要兼顾施工的方便。这是一个综合性系统性的工程,因而要求我们分别从建筑,结构等不同角度去思考问题。在设计的过程中,遇到的问题是不断的。前期的建筑方案由于考虑不周全,此后在钱老师谆谆教诲下,通过参考建筑图集,建筑规范以及各种设计资料,使我的设计渐渐趋于合理;后期的结构计算、结构方案更是坎坷不断,作出了漂亮的方案。在计算机制图的过程中,我更熟练AutoCAD、天正建筑、探索者等建筑设计软件。在此过程中,我对制图规范有了较为深入地了解,对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。中期进行对选取的一榀框架进行结构手算更是重头戏,对各门专业课程知识贯穿起来加以运用,比如恒载,活载与风荷载的综合考虑进行内力组合等。开始的计算是错误百出,稍有不慎,就会出现与规范不符的现象,此外还时不时出现笔误,于是反复参阅各种规范,设计例题等,把课本上的知识转化为自己的东西。后期的计算书电脑输入,由于以前对各种办公软件应用不多,以致开始的输入速度相当的慢,不过经过一段时间的练习,逐渐熟练。因此,通过本次毕业设计,掌握了结构设计的内容、步骤、和方法,全面了解设计的全过程;培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力;培养我们在建筑工程设计中的配合意识;培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力;通过实际工程训练,建立功能设计、施工、经济全面协调的思想,进一步建立建筑、结构工程师的责任意识。105 谢辞毕业设计就要结束了,大学的生活也接近尾声。即将走上社会的我,回想大学的生活感慨颇多。在这四年的时间里,认识了很多老师和同学,不论是在生活还是学习方面,他们都给与我很大的帮助。通过这几年的学习,我不仅学到了很多文化知识,而且在做人和为人处世方面也深有所得,在毕业离校之际,深深地向他们表达我最真诚的谢意!在整个毕业设计期间,因为有了老师和同学的帮助,我才把一个系统的、从来没有上手的课题,圆满完成。正是因为有了你们,才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识,而且还学会独立地去解决难题。在这次设计中,我首先要感谢我的指导老师钱大行老师和王新武老师,他们严谨求实的教学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风对我产生重要影响。老师们用自己的言行来告诉我们应以什么样的心态去学习、去工作,是他们的鼓励和帮助才使我顺利完成设计,在此,向他们表达深深地谢意。借此要向我的大学老师表示感谢,是他们孜孜不倦的教诲才有了我今天的成绩;同是也向我的母校表示深深的敬意。最重要的是我还要深深地感谢我的父母,他们为我默默操劳支持我读完了大学,他们不辞劳苦的精神,成为我永远前进的动力!我将倍加努力,在新的工作岗位上,用优异的成绩来感谢帮助过我的人。最后,再次感谢母校和老师们,未来我将更为努力,好好工作学习,用自己所学的知识来回报社会!致谢人:2013.06105 参考文献[1]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009-2012).北京:中国建筑工业出版社,2012.[2]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).北京:中国建筑工业出版社,2010[3]中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2010).北京:中国建筑工业出版社,2010.[4]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011).北京:中国建筑工业出版社,2011.[5]中华人民共和国国家标准.砌体结构设计规范(GB50003-2011).北京:中国建筑工业出版社,2011.[6]中华人民共和国国家标准.建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001).北京:中国建筑工业出版社,2001.[7]中华人民共和国国家标准.房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010).北京:中国建筑工业出版社,2010.[8]梁兴文史庆轩主编.《土木工程专业毕业设计指导》.科学出版社2007年.[9]龙驭球,包世华,等,结构力学教程:(Ⅰ),(Ⅱ).北京:高等教育出版社,2000,2001.[10]孙训方,方孝淑,关来泰.材料力学(Ⅰ)【M】.孙训方,胡增强,修订.4版.北京:高等教育出版社,2002[11]同济大学,西安建筑科技大学,东南大学,重庆大学合编.房屋建筑学.北京:中国建筑工业出版社,2005[12]朱伯龙,张琨联主编.建筑结构抗震设计原理.上海:同济大学出版社,1994.[13]韩建新、颜宏亮.21世纪建筑新技术论【M】.上海:同济大学出版社2000:131—132刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用【J】.能源工程2001(2):105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105'