柳州市某办公综合楼建筑、结构设计 土木工程毕业设计计算书

'广西科技大学鹿山学院毕业设计题目：柳州市某办公综合楼建筑、结构设计系别：土木工程系专业班级：姓名：学号：指导教师：职称：二〇一四年五月十八日 目录目录目录I摘要IVAbstractV第一部分建筑设计11工程概况11.1设计依据11.1.1设计概要11.1.2建筑剖面设计21.1.3防火设计2第二部分结构设计32工程概况32.1设计原始料32.2设计参数33结构选型与结构布置53.1结构体系和结构形式的分析比较53.2多层建筑的结构体系及选择53.3材料选择63.4荷载选择63.5板、梁、柱的截面确定63.6现浇楼板截面尺寸的确定73.7框架梁截面尺寸的确定73.8框架柱截面尺寸的确定73.9各层结构布置概况84恒载、活载作用下的内力计算94.1荷载计算94.1.1板的荷载计算94.2梁、墙面线荷载104.2.1梁自重104.2.2柱自重11III 目录4.2.3墙自重115板的结构设计:135.1构件编号:LB-1135.2构件编号:LB-2175.3构件编号:LB-3216一榀框架结构计算（①轴）256.1竖向荷载作用下的框架受荷总图256.2荷载传导266.3梁柱线刚度计算:336.4恒活荷载加载图356.4.1梁端弯矩计算366.4.2内力计算：376.4.3竖向恒载作用下，梁端剪力计算：396.4.4柱端剪力计算:426.4.5柱轴力计算：436.5竖向恒载作用下梁柱弯矩、剪力、轴力图446.6活载作用下固端弯矩计算466.6.1内力计算476.6.2竖向活载作用下，梁端剪力计算：486.6.3柱端剪力计算:526.6.4柱轴力计算：526.7竖向活载作用下梁柱弯矩、剪力、轴力图537水平地震作用计算557.1重力荷载代表值的计算557.2地震作用剪力计算577.3地震作用框架内力计算597.3.1地震作用下柱端弯矩的计算617.3.2地震作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算627.3.3地震作用下框架梁柱弯矩、剪力、轴力图。638风载计算:658.1风荷载作用下的框架柱剪力、柱端弯矩、轴力计算66III 目录8.1.1风荷载作用下的框架柱剪力：668.1.2风荷载作用下的柱端弯矩计算678.1.3风荷载作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算688.1.4风荷载作用下框架梁柱弯矩、剪力、轴力图699内力组合719.1有地震组合719.2无地震组合8110框架梁、柱截面设计9110.1框架梁的截面设计9110.1.1底层梁正截面受弯承载力计算9310.1.2底层梁斜截面受剪承载力计算：9711框架柱的截面设计10311.1截面设计资料10311.2框架柱的轴压比验算10311.3柱端弯矩调整10311.4框架柱配筋计算：10711.4.1框架柱正截面配筋计算10711.4.2框架柱斜截面配筋计算11912板式楼梯计算12313基础计算12713.1构件编号:JC-D12713.2基础编号:JC-F13313.3构件编号:JC-B139结束语145致谢146参考文献147III 摘要摘要本设计综合运用大学所学专业知识，根据任务的要求，对某办公综合楼进行建筑和结构设计。结构主体采用框架结构，先以手算的方式，完成任务要求的建筑与结构选型与布置、现浇楼板配筋计算、框架梁柱设计、楼梯设计、基础设计等过程。设计选取轴框架计算竖向荷载作用下的结构内力，水平风荷载作用下的内力，然后进行抗震设计：进行地震荷载计算，按底部剪力法计算水平地震荷载作用下框架内力，其次进行内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合，选取最安全的组合结果计算配筋。最后本设计运用PKPM结构分析软件对本结构进行了全面的计算，作为一种精确而快捷的分析手段，而后做出了整个建筑的结构施工图。关键词：建筑结构；钢筋混凝土；内力计算V AbtractAbstractThisdesignintegrateduseofuniversitystudyspecializedknowledge,accordingtotherequirementofthetask,foracertainofficebuildingtobuildingandstructuredesign.Structuremainbodyadoptsframestructure,calculatethewaybyhand,andtheselectionofthebuildingsandstructuresandrequiretocompletethetaskarrangement,thecast-in-placefloorslabreinforcementcalculation,beam-columndesign,stairdesignandbasicdesignprocess.Designselectionofshaftframestructureinternalforceundertheverticalloadcalculation,horizontalwindloadsofinternalforce,andthentoaseismicdesign:seismicloadcalculation,thebottomshearmethodtocalculateinternalforceunderhorizontalseismicloadingframe,secondinternalforcecombination,tofindoutthemostunfavorableonegrouporseveralgroupsofinternalforcecombination,choosethesafestcombinationresultscalculationofreinforcement.FinallythisdesignusingPKPMstructuralanalysissoftwarewithanoverallcalculation,thisstructureasakindofaccurateandquickanalysismethod,andthenmakethestructureofthewholebuildingconstructiondrawing.Keywords:buildingstructure;Reinforcedconcrete;TheinternalforcecalculationV 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第一部分建筑设计1工程概况1.1设计依据本建筑为五层钢筋混凝土框架结构，建筑高度为20.70米，平面布局为一字型。1.1.1设计概要本设计是柳州某多层办公综合楼，应依据建筑物使用要求、建设规模和标准差别，确定各个房间。一般有办公室、会议室、档案室、卫生间等。办公楼内各个房间的具体布置、楼层和方位，应依据使用要求和具体情况确定。建筑要依据使用要求，结合场地面积、结构选型等，按建筑模数确定开间和进深，可以为以后建筑改造创造灵活布局条件，本工程建筑选用的开间和进深都要满足以上要求。建筑平面设计该建筑为五层的钢筋混凝土框架结构，建筑面积为3093㎡，一层层高是4.2m，二层以上层高为3.3m。建筑平面设计时，始终从建筑整体结构组合的效应来思考，密切结合建筑物的立面和剖面，再依据组合平面的各个局部面积的不同的使用形式来构思，主要可以分为使用部分和交通联系部分两类：（1）使用部分：指主要使用活动和辅助使用活动的面积。也就是建筑物的使用房间和辅助房间。（2）交通联系部分：指建筑物中每个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系交通的部分，也就是建筑物中的门厅、楼梯、走廊和电梯等占有的面积。使用房间的设计，一般来说要考虑到一下几点：（1）房间的面积、大小和外形要满足办公和室内使用活动的合理分布要求。（2）门窗的大小和位置，考虑到人员的出入方便，安全疏通，合理的通风和采光。（3）房间的构成要使结构的布置和构造合理，方便的施工。还要有利于房间之间的组合，所有材料要符合相应的建筑规定和要求。（4）室内空间以及顶棚、地面、各个墙体和构件细节，应考虑到人们的使用和美观要求。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计建筑体型和立面设计建筑体型设计确定要依据建筑外形总的体积、外形、比例、大小等各个方面来确定，并针对不同类型建筑采用相应的外形组合方式；立面设计主要是对建筑外形的各个方面进行深入的刻划和解决，使整个建筑的外形趋于完善。为了更好地完成建筑体型和立面设计，遵守一定的原则进行设计，运用各种设计方法，从建筑的整体到局部反复推敲，最终确定方案，力求达到完美的程度。建筑物的体型和立面，不仅受到建筑技术和经济方面的约束和要求，而且还受到外部因素的影响。建筑体型和立面的设计，必须符合建筑造型和立面结构方面的规律，把适用性、经济性、美观性三者有机地统一结合。此外建筑物的体型还要与周围的建筑，路线相互结合，考虑绿化、场地与环境的统一协调，使建筑能够在场地中显得完美统一。建筑的立面设计，也要在满足房间使用要求和经济技术制约的前提之下，结合平面和剖面内部的空间组合来进行设计。考虑细节的构造如散水、坡道、墙柱等的设计，恰当地确定这些构件组成部分比例与大小，运用节奏韵律、虚实对比等因素，使设计的外形完整、直观、形式和内容统一的建筑立面。1.1.1建筑剖面设计建筑剖面是建筑设计的重要组成部分。它的主要依据建筑功能要求、规模以及环境条件等因素确定建筑各组成部分在竖直方向上的布局。它与立面设计、平面设计有直接的联系，相互制约、相互影响。设计中的一些问题有时需要平面、立面、剖面相互结合来解决，如平面设计中房屋的面积、开间、进深、梁的截面尺寸等将会影响到建筑层高的确定。在单个房间的平面组合设计中，须同时考虑房间的剖面外形和组合后的垂直各个部分空间的特性等。所以，在进行剖面设计时，还要考虑其他的设计方面，才能使设计更加的完善与合理。1.1.2防火设计为满足建筑防火要求，建筑内应设置疏散楼梯。疏散楼梯是安全疏散通道中的一个重要组成部分，应安置明确指示标志，并且布置在易于发现的位置，疏散楼梯的数量，可按宽度标准结合疏散路线的距离及安全出口的数量来确定145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第二部分结构设计1工程概况1.1设计原始料本工程为某新建办公楼，共有五层，高度20.70m，建筑面积为3093m2。已经完成了建筑设计部分，依据建筑资料和布局进行结构设计。建筑设计图纸：从建施1至建施13。耐久要求：耐久等级为3级。防火要求：建筑物属二级防火标准。结构形式：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详表一。气象、水文、地质资料：主导风向：夏季南风、冬秋季北风。基本风压值W0详表一。本建筑不考虑雪荷载和灰荷载作用。地质资料：地基持力层为碎石土，无软弱下卧层，碎石土持力层以上为杂填土，地基承载力特征值180kN/m2，持力层距离自然地面深度为1m。抗震设防：此建筑物为一般建筑物，地震分组和场地土类别见表一所示，其抗震设防烈度为6度。1.2设计参数建筑设计图纸附后，要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计，设计条件如下表所示：表2.2.1设计条件填充墙厚度（mm）基本风压值（kN/m2）地基承载力特征值计算楼板计算框架计算楼梯地震分组200厚标准砖0.30180第一层1轴底层第1组145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计依据《建筑结构设计统一标准》本建筑是一般建筑物，破坏后果严重，故建筑结构的安全等级为Ⅱ级。建筑结构设计年限为50年，耐久等级三级，耐火等级二级，屋面防水Ⅱ级。建筑抗震烈度为6度，应进行必要的抗震措施。本工程房屋高度为20.7m＜24m，又为6度设防，故框架抗震等级为四级。地基基础采用柱下独立基础。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1结构选型与结构布置1.1结构体系和结构形式的分析比较建筑结构的分类方法很多，按结构所使用材料分类可划分为砌体结构（包含石和砌块砌体）、混凝土结构（包含混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构）、钢结构及木结构等。各类结构都有一定的适用范围，应依据材料的特性、结构形式、受力特点和建筑使用要求以及施工条件等因素合理选择。一般情况，无筋砌体结构主要用于建造多层住宅、办公楼、教学楼及小型单层厂房等；钢结构多用于建造超高层建筑及有重型吊车、跨度大于36米或有特殊要求的工业厂房；其它情况下可以采用钢筋混凝土结构。本建筑是五层建筑结构设计，所以应该采用钢筋混凝土结构。1.2多层建筑的结构体系及选择1.框架结构体系框架结构的优点是可以灵活布置建筑平面，可以提供较充足的建筑使用空间，还可以构成丰富多变的立面造型。但是框架结构的抗侧向刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸，一般梁柱截面的惯性矩较小，所以在水平荷载作用下侧向变形就较大，抗侧能力较弱，属于柔性结构，所以建筑高度就受到约束。框架结构有水平、竖向和双向承重方案的选择：（1）、横向框架承重方案纵向连系梁将水平框架连成整体。对于水平风载作用，因为水平方向每榀框架的柱子少，而纵向每榀框架的柱子多，所以水平框架的受力远比竖向大，因此只需对每榀水平框架进行内力分析，而对竖向框架可按构造设计。但是对水平地震荷载下的作用，因为框架结构承受的地震作用与框架结构体系是由竖向的柱与水平构件的梁通过节点连接组成，不仅承担竖向荷载，还承担水平荷载。（2）、竖向框架承重方案竖向框架为主要承受构件，沿房屋的纵向安置框架梁，有利于充分利用室内空间，但是横向刚度相对较弱，不利于抗震，故在地震区框架结构中不宜采用。（3）、纵横双向框架承重145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计这种方案比较适于建筑平面呈正方形或平面边长L/B≤1.5的情形，对于地震区的框架结构，因其纵向、横向都承受地震作用，需将纵横两个方向的梁、柱按刚接处理，设计成双向承重的框架结构。2.建筑材料的选择建筑结构材料是结构的物质基础。采用框架结构，其填充墙应优先选用空心砖。考虑到资源可持续性，以及环保各方面因素，为了满足建筑造型的要求，填充墙材料采用粘土空心砖。其他结构选型（1）屋面结构：考虑屋面防漏，采用现浇钢筋混凝土楼板。（2）楼面结构：该建筑处于6度抗震设防区，为使建筑整体性好，采用现浇钢筋混凝土楼板。（3）楼梯结构：楼梯的水平投影长度超出3m的要求不多，采用钢筋混凝土板式楼梯。（4）过梁：窗过梁均采用钢筋混凝土梁。（5）基础：考虑抗震的整体性、经济型以及方便施工出发，现采用钢筋混凝土现浇柱下独立基础。1.1材料选择混凝土等级：柱、梁、楼板都采用C30。钢筋等级：楼板采用HPB300，柱、梁采用HRB400。1.2荷载选择表3.4.1活载楼面均布活载上人屋面均布活载基本风压卫生间楼梯走廊2.5kN/m22.0kN/m20.30kN/m22.5kN/m23.5kN/M22.5kN/m21.3板、梁、柱的截面确定依据梁、板、柱布置原则，同时考虑到建筑的美观，借鉴同类建筑结构平面布局的设置选择，和易于整体施工的因素，初步选定板厚、梁、柱的截面尺寸。并将它们表示在各结构层平面布置图中。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1现浇楼板截面尺寸的确定本建筑楼板为现浇楼板，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定单向板最小厚度应大于60mm，双向板的最小厚度应大于80mm。《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.1.1混凝土板按下列原则进行计算：1、长边和短边长度比≤2.0时，应按双向板计算；2、长边短与边长度比＞2.0，但小于3.0时，应按双向板计算；3、长边和短边长度比大于3.0时，宜按单向板计算，并应沿长边方向设置构造筋。现浇钢筋混凝土板厚与短边跨长的比值h/l01应满足刚度要求：单向板；双向板；依据实际板尺寸取楼板板厚均为120mm。1.2框架梁截面尺寸的确定《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3-2010），6.3.1条的规定，框架结构的主梁截面高度之比可按1/10～1/18确定；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于梁截面高度的1/4，同时不宜小于200mm。按《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3-2010），第6.3.1条的规定框架结构的次梁截面高度hb可按确定，L为主梁的计算跨度。主梁次梁1.3框架柱截面尺寸的确定本框架设防烈度为6度，高度，抗震等级为四级。各层柱子混凝土等级采用C30，。依据经验公式，求框架柱的截面尺寸：,N=γSq；Ac：框架柱截面面积;:混凝土抗压强度设计值;:框架柱轴压比限值。据《建筑抗震设计规范》，四级级抗震时取0.9。N：框架柱轴向压力设计值，可近似按估算。其中γ为竖向荷载（包含145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计恒载和活载）分项系数，近似取1.25；S为框架柱承受竖向荷载的从属面积；q为恒载和活载引起的每层单位面积竖向荷载标准值，一般框架和框架—剪力墙结构可取12~14，取12；框架柱混凝土强度等级采用，。各柱截面不变，结构平面布局见施工图。1.1各层结构布置概况现浇钢筋混凝土板板厚：柱截面尺寸：梁截面尺寸：各层混凝土强度：柱混凝土强度等级采用C30，梁混凝土强度等级采用C30，板混凝土强度等级采用C25，145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1恒载、活载作用下的内力计算1.1荷载计算1.1.1板的荷载计算1、板的活荷载计算查《建筑结构荷载规范》（GB20009-2012），基本组合的荷载分项系数，如下采用：1）永久荷载的分项系数应符合下列规定：（1）永久荷载效应对结构不利时，对可变荷载效应控制的组合取1.2，对永久荷载效应控制组合应取1.35；（2）当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0。2）可变荷载的分项系数应符合下列规定：（1）对标准值大于的工业建筑楼面的活荷载，应取1.3；（2）其他情况，应取1.4。取恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4，下列为楼层各类活载（标准值）上人屋面均布活荷载：不上人屋面均布活荷载：办公楼面均布活荷载：办公楼走廊的均布活荷载：楼梯间的均布活荷载：卫生间的均布活荷载：其他的板的均布活荷载：2、板的恒荷载计算屋面恒载标准值计算上人屋面恒载标准值计算10厚地砖,1:1水泥砂浆填缝19×0.01=0.1925厚1：4干硬性水泥砂浆20×0.025=0.525厚挤塑型聚苯乙烯保温隔热板0.5×0.025=0.01254厚SBS沥青防水卷材0.0520厚1：3水泥砂浆找平20×0.02=0.420厚（最薄处）陶粒找坡层2%14.7×0.02=0.294145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=315厚水泥砂浆抹灰17×0.015=0.255合计：3、楼面恒载标准值计算第一标准层楼面、走廊恒载标准值计算8~10厚400×400釉面砖贴面，水平浆擦缝25厚1：4干硬性水泥沙浆，撒素水泥合计自重0.7120mm厚钢筋混凝土板25×0.12=315厚水泥砂浆板底抹灰17×0.015=0.255合计：4、.楼梯间恒载标准值见楼梯设计部分。1.1梁、墙面线荷载1.1.1梁自重梁自重=25kN/m3×b×（h-板厚）抹灰层=0.02m×20kN/m3×[（h-板厚）×2]b×h=300mm×700mm(板厚120mm)b×h=250mm×700mm(板厚120mm)b×h=300mm×600mm(板厚120mm)b×h=200mm×600mm(板厚120mm)b×h=200mm×500mm(板厚120mm)b×h=200mm×550mm(板厚120mm)145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计b×h=200mm×400mm(板厚120mm)1.1.1柱自重柱自重=25kN/m3×b×h抹灰层=0.02m×20kN/m3×（b+h）×2b×h=500mm×550mm1.1.2墙自重200厚外墙（贴面）3.86200厚内墙（面层）3.8铝合金门窗自重0.45女儿墙按200厚外墙考虑3.86外墙（无门窗）梁高700mm外墙（无门窗）梁高600mm外墙（无门窗）梁高400mm内墙（无门窗）梁高700mm内墙（无门窗）梁高600mm内墙（无门窗）梁高550mm内墙（无门窗）梁高500mm内墙（无门窗）梁高400mm内墙（无门窗）梁高300mm1500mm女儿墙重第二~四层B、F轴外墙（装有C2窗）F轴交4、5轴内墙（装有C7）A轴交4、5和7、8轴外墙（装有C5窗）145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计D轴内墙（装有M2）D轴交4、5和7、8轴墙（装有M1）D轴交9、10轴内墙（装有M1）C轴内墙（装有M2）C轴交7、8轴内墙（装有M1）C轴交9、10轴内墙（装有M1）BD轴外墙（装有C4窗)145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1板的结构设计:1.1构件编号:LB-1二、示意图图5.1.1三、依据规范《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》四、计算信息1.几何参数计算跨度:=4200mm;=6600mm板厚:h=120mm2.材料信息混凝土等级:C25钢筋种类:HPB300最小配筋率:板的配筋采用HPB300级钢筋，砼采用C25,最小配筋率计算为145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计受拉钢筋合力点至近边距离:as=20mm保护层厚度:c=10mm3.荷载信息(均布荷载)永久荷载分项系数:γG=1.2可变荷载分项系数:γQ=1.4准永久值系数:ψq=1.0永久荷载标准值:ｑgk=3.960kN/m2可变荷载标准值:ｑqk=2kN/m24.设计参数结构重要性系数:γo=1.0泊松比:μ=0.2五、计算参数:1.计算板的跨度:Lo=4200mm2.计算板的有效高度:ho=h-as=120-20=100mm六、配筋计算(lx/ly=4200/6600=0.636<3所以按双向板计算):1.X向底板钢筋1)确定X向板底弯矩Mx=表中系数×=(0.0474+0.0179×0.2)×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=6.792kN▪m2)确定计算系数=1.0×6.792×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0573)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.057)=0.0594)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.059/270=259mm2145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计5)验算最小配筋率=259/(1000×120)=0.216%ρ≥ρmin=0.212%满足最小配筋要求采取方案φ8@180,实配面积279mm22.Y向底板钢筋1)确定Y向板底弯矩My=表中系数×=(0.0179+0.0474×0.2)×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=3.650kN▪m2)确定计算系数=1.0×3.650×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0313)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.031)=0.0314)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.031/270=137mm25)验算最小配筋率=137/(1000×120)=0.114%ρ<ρmin=0.212%不满足最小配筋要求所以取面积为=0.212%×1000×120=254mm2采取方案φ8@180,实配面积279mm23.X向支座右边钢筋1)确定右边支座弯矩M"x=表中系数×=0.1059×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=14.103kN▪m2)确定计算系数=1.0×14.103×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.1193)计算相对受压区高度145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计=1-sqrt(1-2×0.119)=0.1274)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.127/270=558mm25)验算最小配筋率=558/(1000×120)=0.465%ρ≥ρmin=0.212%满足最小配筋要求采取方案φ10@140,实配面积560mm24.Y向上边支座钢筋1)确定上边支座弯矩M"y=表中系数×=0.0778×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=10.369kN▪m2)确定计算系数=1.0×10.369×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0873)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.087)=0.0914)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.091/270=402mm25)验算最小配筋率=402/(1000×120)=0.335%ρ≥ρmin=0.212%满足最小配筋要求采取方案φ8@125,实配面积402mm2145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1构件编号:LB-2二、示意图图5.1.2三、依据规范《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》四、计算信息1.几何参数计算跨度:=4200mm;=6000mm板厚:h=120mm2.材料信息混凝土等级:C25钢筋种类:HPB300最小配筋率:板的配筋采用HPB300级钢筋，砼采用C25,最小配筋率计算为受拉钢筋合力点至近边距离:as=20mm145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计保护层厚度:c=10mm3.荷载信息(均布荷载)永久荷载分项系数:γG=1.2可变荷载分项系数:γQ=1.4准永久值系数:ψq=1.0永久荷载标准值:ｑgk=3.960kN/m2可变荷载标准值:ｑqk=2kN/m24设计参数结构重要性系数:γo=1.0泊松比:μ=0.2五、计算参数:1.计算板的跨度:Lo=4200mm2.计算板的有效高度:ho=h-as=120-20=100mm六、配筋计算(lx/ly=4200/6000=0.700<3所以按双向板计算):1.X向底板钢筋1)确定X向板底弯矩Mx=表中系数×=(0.0432+0.0195×0.2)×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=6.275kN▪m2)确定计算系数=1.0×6.275×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0533)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.053)=0.0544)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.054/270=239mm25)验算最小配筋率=239/(1000×120)=0.199%ρ<ρmin=0.212%不满足最小配筋要求145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计所以取面积为=0.212%×1000×120=254mm2采取方案φ8@180,实配面积279mm22.Y向底板钢筋1)确定Y向板底弯矩My=表中系数(γG×ｑgk+γQ×ｑqk)×Lo2=(0.0195+0.0432×0.2)×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=3.749kN▪m2)确定计算系数=1.0×3.749×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0323)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.032)=0.0324)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.032/270=141mm25)验算最小配筋率=141/(1000×120)=0.118%ρ<ρmin=0.212%不满足最小配筋要求所以取面积为=0.212%×1000×120=254mm2采取方案φ8@180,实配面积279mm23.X向支座右边钢筋1)确定右边支座弯矩M"x=表中系数×=0.0992×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=13.215kN▪m2)确定计算系数=1.0×13.215×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.1113)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.111)=0.118145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计4)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.118/270=520mm25)验算最小配筋率=520/(1000×120)=0.433%ρ≥ρmin=0.212%满足最小配筋要求采取方案φ10@150,实配面积523mm24.Y向上边支座钢筋1)确定上边支座弯矩M"y=表中系数×=0.0770×(1.2×3.960+1.4×2)×4.22=10.258kN▪m2)确定计算系数=1.0×10.258×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0863)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.086)=0.0904)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.090/270=398mm25)验算最小配筋率=398/(1000×120)=0.332%ρ≥ρmin=0.212%满足最小配筋要求采取方案φ8@125,实配面积402mm2145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1构件编号:LB-3二、示意图图5.1.3三、依据规范《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》四、计算信息1.几何参数计算跨度:=8400mm;=2100mm板厚:h=120mm2.材料信息混凝土等级:C25钢筋种类:HPB300最小配筋率:板的配筋采用HPB300级钢筋，砼采用C25,最小配筋率计算为受拉钢筋合力点至近边距离:as=20mm保护层厚度:c=10mm3.荷载信息(均布荷载)145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计永久荷载分项系数:γG=1.2可变荷载分项系数:γQ=1.4准永久值系数:ψq=1.0永久荷载标准值:ｑgk=3.960kN/m2可变荷载标准值:ｑqk=2kN/m24设计参数结构重要性系数:γo=1.0泊松比:μ=0.2五、计算参数:1.计算板的跨度:Lo=2100mm2.计算板的有效高度:ho=h-as=120-20=100mm六、配筋计算(lx/ly=8400/2100=4.00>3,所以选择多边支撑单向板计算):1.Y向底板配筋1)确定底板Y向弯距My==(1.2×3.960+1.4×2)×2.12/24=1.388kN▪m2)确定计算系数=1.0×1.388×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0123)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.012)=0.0124)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.012/270=52mm25)验算最小配筋率=52/(1000×120)=0.043%ρ<ρmin=0.212%不满足最小配筋要求所以取面积为=0.212%×1000×120=254mm26)计算横跨分布钢筋面积145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计不宜小于纵跨板底钢筋面积的15%,所以面积为:As1=As×0.15=254.00×0.15=38mm2不宜小于该方向截面面积的0.15%,所以面积为:As1=h×b×0.0015=120×1000×0.0015=180mm2取二者中较大值，所以分布钢筋面积As=180mm2采取方案φ8@180,实配面积279mm22.Y向上端支座钢筋1)确定上端支座弯距M"y==(1.2×3.960+1.4×2)×2.12/12=2.775kN▪m2)确定计算系数=1.0×2.775×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0233)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.023)=0.0244)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.024/270=104mm25)验算最小配筋率=104/(1000×120)=0.087%ρ<ρmin=0.212%不满足最小配筋要求所以取面积为=0.212%×1000×120=254mm2采取方案φ8@180,实配面积279mm23.Y向下端支座钢筋1)确定下端支座弯距M"y==(1.2×3.960+1.4×2)×2.12/12=2.775kN▪m2)确定计算系数145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计=1.0×2.775×106/(1.0×11.9×1000×100×100)=0.0233)计算相对受压区高度=1-sqrt(1-2×0.023)=0.0244)计算受拉钢筋面积=1.0×11.9×1000×100×0.024/270=104mm25)验算最小配筋率=104/(1000×120)=0.087%ρ<ρmin=0.212%不满足最小配筋要求所以取面积为=0.212%×1000×120=254mm2采取方案φ8@180,实配面积279mm24.左边支座配筋1)构造左边钢筋面积钢筋面积=0.212%×1000×120=2545.右边支座配筋1)构造右边钢筋面积钢筋面积A=0.212%×1000×120=254采取方案φ8@180,实配面积279mm2145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1一榀框架结构计算（①轴）框架计算说明：计算①轴横向框架，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。因为各层柱的截面尺寸无变化，所以梁跨度等于柱截面形心轴线间的距离。所以B~D轴线之间的跨度为:DB=8100mm,D~F轴线之间的跨度为:FD=6600mm。底层柱高是从基础顶部到二楼楼面，室内外高差为，基础顶面至室外地坪取，楼面标高，底层柱高度，其余各层柱高度为。框架简图如下图所示：图6.1.1①轴框架计算简图1.1竖向荷载作用下的框架受荷总图145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计图6.1.2板的恒载、活载传递方式板的恒载、活载传递到框架的传递方式如下：为了方便计算，将三角形荷载和梯形荷载换算成等效均布荷载，等效均布荷载是按照支座固端弯矩等效的原则来确定。图6.1.3三角形荷载和梯形荷载换算成等效均布荷载方式梯形：三角形：1.1荷载传导1、屋面框架梁WKL（2）B～D轴间的荷载145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计屋面板B2传给WKL（2）的荷载为梯形荷载=4.7KN/m2×4.2m/2＝9.87KN/m=2.0KN/m2×4.2m/2＝4.2KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6＝0.35=9.87KN/m×(1-2×0.352+0.353)=7.88KN/m=4.2KN/m×(1-2×0.352+0.353)=3.35KN/m屋面板B2（2块）传给L1的荷载为梯形荷载恒载:4.7KN/m2×4.2m＝19.74KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6＝0.35恒载:19.74KN/m×(1-2×0.352+0.353)=15.75KN/m活载:8.4KN/m×(1-2×0.352+0.353)=6.70KN/m屋面板B2（2块）传给LL1,LL2的荷载为三角形形荷载，三角形顶点处为恒载:4.7KN/m2×4.2m＝19.74KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：恒载:19.74KN/m×5/8=12.31KN/m活载:8.4KN/m×5/8=5.25KN/m屋面板B3传给LL2,LL3的荷载为匀布荷载恒载:4.7KN/m2×2.1m/2＝4.93KN/m活载:2.0KN/m2×2.1m/2＝2.1KN/mL1传给LL1，LL2的集中荷载为：恒载=梁自重+B2传荷载恒载=2.2KN/m×6m/2+15.75N/m×6m/2＝53.85KN活载=B2传荷载活载=6.7KN/m×6m/2＝20.1KN145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计LL1传给KZ6的集中荷载为：恒载=梁自重+女儿墙重+B2传荷载+L1传荷载=(4.81KN/m+5.79KN/m+12.31KN/m)×8.4m/2+53.85KN/2=123.15KN活载=B2传荷载+L1传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+20.1KN/2=32.1KNLL2传给WKL1(2)的集中荷载为：恒载=梁自重+B2传荷载+B3传荷载+L1传荷载=(2.78KN/m+12.31KN/m+4.93KN/m)×8.4m/2+53.85KN/2=111.01KN活载=B2传荷载+B3传荷载+L1传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+2.1KN/m×8.4m/2+20.1KN/2=40.92KN屋面框架梁WKL1(2)BD段匀布荷载BC段：=框架梁自重+女儿墙重=4.81KN/m+5.79KN/m＝10.6KN/mCD段：=框架梁自重+女儿墙重=4.81KN/m+5.79KN/m＝10.6KN/m2.屋面框架梁WKL（2）D～F轴间的荷载屋面板B1传给WKL（2）的荷载为梯形荷载=4.7KN/m2×4.2m/2＝9.87KN/m=2.0KN/m2×4.2m/2＝4.2KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6.6＝0.32=9.87KN/m×(1-2×0.322+0.323)=8.17KN/m=4.2KN/m×(1-2×0.322+0.353)=3.48KN/m屋面板B1（2块）传给L2的荷载为梯形荷载恒载:4.7KN/m2×4.2m＝19.74KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6.6＝0.32恒载:19.74KN/m×(1-2×0.322+0.323)=16.34KN/m活载:8.4KN/m×(1-2×0.322+0.323)=6.96KN/m145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计屋面板B1（2块）传给LL1,LL3的荷载为三角形形荷载，三角形顶点处为恒载:4.7KN/m2×4.2m＝19.74KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：恒载:19.74KN/m×5/8=12.31KN/m活载:8.4KN/m×5/8=5.25KN/m屋面板B3传给LL2,LL3的荷载为匀布荷载恒载:4.7KN/m2×2.1m/2＝4.93KN/m活载:2.0KN/m2×2.1m/2＝2.1KN/mL2传给LL1，LL3的集中荷载为：恒载=梁自重+B1传荷载恒载=2.49KN/m×6.6m/2+16.34N/m×6.6m/2＝62.14KN活载=B1传荷载活载=6.96KN/m×6.6m/2＝22.97KNLL1传给KZ2的集中荷载为：恒载=梁自重+女儿墙重+B1传荷载+L2传荷载=(4.81KN/m+5.79KN/m+12.31KN/m)×8.4m/2+62.14KN/2=127.29KN活载=B1传荷载+L2传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+22.97KN/2=33.54KNLL3传给KZ4的集中荷载为：恒载=梁自重+B1传荷载+B3传荷载+L2传荷载=(4.09KN/m+12.31KN/m+4.93KN/m)×8.4m/2+60.19KN/2=120.66KN活载=B1传荷载+B3传荷载+L2传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+2.1KN/m×8.4m/2+22.97KN/2=42.36KN屋面框架梁WKL1(2)DF段匀布荷载145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计=框架梁自重+女儿墙重=3.98KN/m+5.79KN/m＝9.77KN/m3、2~5层框架梁KL（2）B～D轴间的荷载楼板B2传给KL（2）的荷载为梯形荷载=3.96KN/m2×4.2m/2＝8.32KN/m=2.0KN/m2×4.2m/2＝4.2KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6＝0.35=8.32KN/m×(1-2×0.352+0.353)=6.64KN/m=4.2KN/m×(1-2×0.352+0.353)=3.35KN/m楼板B2（2块）传给L1的荷载为梯形荷载恒载:3.96KN/m2×4.2m＝16.64KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6＝0.35恒载:19.74KN/m×(1-2×0.352+0.353)=13.28KN/m活载:8.4KN/m×(1-2×0.352+0.353)=6.70KN/m楼板B2（2块）传给LL1,LL2的荷载为三角形形荷载，三角形顶点处为恒载:3.96KN/m2×4.2m＝16.64KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：恒载:16.64KN/m×5/8=10.40KN/m活载:8.4KN/m×5/8=5.25KN/m楼板B3传给LL2,LL3的荷载为匀布荷载恒载:3.96KN/m2×2.1m/2＝4.16KN/m活载:2.5KN/m2×2.1m/2＝2.63KN/mL1传给LL1，LL2的集中荷载为：恒载=梁自重+墙重+B2传荷载恒载=2.2KN/m×6m/2+10.64×6m/2+13.28KN/m×6m/2＝78.36KN145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计活载=B2传荷载活载=6.7KN/m×6m/2＝20.1KNLL1传给KZ6的集中荷载为：恒载=梁自重+墙重+B2传荷载+L1传荷载=(4.81KN/m+7.55KN/m+10.40KN/m)×8.4m/2+78.36KN/2=134.77KN活载=B2传荷载+L1传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+20.1KN/2=32.1KNLL2传给KL1(2)的集中荷载为：恒载=梁自重+墙重+B2传荷载+B3传荷载+L1传荷载=(2.78KN/m+8.25KN/m+10.40KN/m+4.16KN/m)×8.4m/2+78.36KN/2=146.66KN活载=B2传荷载+B3传荷载+L1传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+2.63KN/m×8.4m/2+20.1KN/2=43.15KN框架梁WKL1(2)BD段匀布荷载BC段：=框架梁自重+墙重=4.81KN/m+10.04KN/m＝14.85KN/mCD段：=框架梁自重+墙重=4.81KN/m+5.65KN/m＝10.46KN/m4.框架梁KL（2）D～F轴间的荷载楼板B1传给KL（2）的荷载为梯形荷载=3.96KN/m2×4.2m/2＝8.32KN/m=2.0KN/m2×4.2m/2＝4.2KN/m若化为均布荷载：α=4.2/2÷6.6＝0.32=8.32KN/m×(1-2×0.322+0.323)=6.89KN/m=4.2KN/m×(1-2×0.322+0.323)=3.48KN/m楼板B1（2块）传给L2的荷载为梯形荷载恒载:3.96KN/m2×4.2m＝16.64KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计若化为均布荷载：α=4.2/2÷6.6＝0.32恒载:16.64KN/m×(1-2×0.322+0.323)=13.78KN/m活载:8.4KN/m×(1-2×0..322+0.323)=6.96KN/m楼板B1（2块）传给LL1,LL3的荷载为三角形形荷载，三角形顶点处为恒载:3.96KN/m2×4.2m＝16.64KN/m活载:2.0KN/m2×4.2m＝8.4KN/m若化为均布荷载：恒载:16.64KN/m×5/8=10.40KN/m活载:8.4KN/m×5/8=5.25KN/m楼板B3传给LL2,LL3的荷载为匀布荷载恒载:3.96KN/m2×2.1m/2＝4.16KN/m活载:2.5KN/m2×2.1m/2＝2.63KN/mL2传给LL1，LL3的集中荷载为：恒载=梁自重+墙重+B1传荷载恒载=2.49KN/m×6.6m/2+10.45KN/m×6.6m/2+13.78N/m×6.6m/2＝88.18KN活载=B1传荷载活载=6.96KN/m×6.6m/2＝22.97KNLL1传给KZ2的集中荷载为：恒载=梁自重+墙重+B1传荷载+L2传荷载=(4.81KN/m+7.55KN/m+10.40KN/m)×8.4m/2+88.18KN/2=139.68KN活载=B1传荷载+L2传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+22.97KN/2=33.54KNLL3传给KZ4的集中荷载为：恒载=梁自重+墙重+B1传荷载+B3传荷载+L2传荷载=(4.09KN/m+7.87KN/m+10.40KN/m+4.16KN/m)×8.4m/2+88.18KN/2=155.47KN145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计活载=B1传荷载+B3传荷载+L2传荷载=5.25KN/m×8.4m/2+2.63KN/m×8.4m/2+22.97KN/2=44.58KN框架梁WKL(2)DF段匀布荷载:DF段：=框架梁自重+墙重=3.98KN/m+10.42KN/m＝14.40KN/m框架柱自重计算:b×h=500mm×550mm底层柱自重=7.72KN/m×4.6m=35.51KN2~5层柱自重=7.72KN/m×3.3m=25.48KN1.1梁柱线刚度计算:依据梁两边现浇楼板情况，确定梁的截面惯性矩：本楼面设计为现浇楼板则边框架梁：中框架梁：—框架梁矩形截面惯性矩。依据《混凝土结构设计规范》，混凝土等级为C30，弹性模量。，。表6.3.1梁线刚度：（）梁段层次l(mm)b*h(mm)FD1~56600300*700DB1~58100300*7006.3.2柱线刚度：（）层次层高(mm)b*h(mm)14600500*5502~53300500*550在计算中除底层以外还须将上层各柱的线刚度乘以系数0.9，使误差减小。6.3.3折减后柱线刚度：（）145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计层次层高(mm)b*h(mm)2~53300500*550：图6.3.4杆件的相对线刚度表4.1力矩分配系数计算表层号节点号分配系数左梁上柱下柱右梁5F50.4920.508D50.3590.3480.293B50.4570.5432~4F0.3300.3300.340D0.2660.2580.2580.277B0.2960.3520.3521F10.3530.2820.365D10.2810.2720.2170.229B10.3190.3790.302145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1恒活荷载加载图图6.4.1图6.4.2（括号内为转化为均布荷载数值）145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1.1梁端弯矩计算屋顶横梁：一~四层横梁：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1.1内力计算：弯矩二次分配：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4920.5080.3590.3480.2930.4570.543-65.1265.12-195.20143.3932.0433.0846.7045.2738.11-65.53-77.8612.7523.3516.5422.05-32.7619.06-30.31-17.76-18.34-2.09-2.03-1.715.146.1127.03-27.03126.2765.29-191.56102.06-102.060.330.330.340.2660.2580.2580.2770.2960.3520.32-77.2877.28-248.24172.2325.5025.5026.2845.4844.1144.1147.36-50.98-60.62-55.1116.0212.7522.7413.1422.6322.05-25.4923.68-38.93-30.31-17.00-17.00-17.51-8.60-8.34-8.34-8.9613.4916.0414.5824.5221.26-45.78127.2958.4057.82-235.33158.42-83.52-70.850.330.330.340.2660.2580.2580.2770.2960.3520.32-77.2877.28-248.24172.2325.5025.5026.2845.4844.1144.1147.36-50.98-60.62-55.1112.7512.7522.7413.1422.0522.05-25.4923.68-27.56-30.31-15.92-15.92-16.40-8.45-8.19-8.19-8.8010.1212.0410.9422.3322.33-44.67127.4557.9757.97-235.17155.05-76.15-74.480.330.330.340.2660.2580.2580.2770.2960.3520.32-77.2877.28-248.24172.2325.5025.5026.2845.4844.1144.1147.36-50.98-60.62-55.11145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计12.7513.6422.7413.1422.0523.25-25.4923.68-27.56-32.64-16.21-16.21-16.70-8.77-8.50-8.50-9.1310.8112.8511.6922.0422.93-44.97127.1357.6658.86-235.50155.74-75.33-76.070.3530.2820.3650.2810.2720.2170.2290.3190.3790.302-77.2877.28-248.24172.2327.2821.7928.2148.0446.5037.1039.15-54.94-65.28-52.0112.7524.0214.1022.05-27.4719.57-27.56-12.98-10.37-13.42-2.44-2.36-1.89-1.992.553.032.4127.0511.42-38.47136.9866.1935.21-238.55139.41-89.81-49.605.7117.61-24.80145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1.1竖向恒载作用下，梁端剪力计算：FD跨:层数517.946.6059.20-12.2047.0171.40421.296.6070.26-12.5257.7482.78321.296.6070.26-12.5057.7682.75221.296.6070.26-13.4356.8283.69121.296.6070.26-20.7549.5091.01DB跨：第五层：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第四层：第三层：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第二层：第一层：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1.1柱端剪力计算:表6.4.1楼层柱层高M上M下V5F3.327.0324.5215.62D3.365.2957.8237.31B3.3102.0683.5256.244F3.321.2622.3313.21D3.357.8257.9735.09B3.370.8576.1544.553F3.322.3322.0413.45D3.357.9757.6635.04B3.374.4875.3345.402F3.322.9327.0515.15145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计D3.358.8666.1937.89B3.376.0789.8150.271F4.211.425.714.08D4.235.2117.6112.58B4.249.624.817.711.1.1柱轴力计算：柱轴力=柱集中力+梁端剪力表6.4.2截面梁剪力FD梁剪力DF梁剪力DB梁剪力BD集中力F集中力D集中力B柱自重FDB5上端47.0171.4153.7290.43127.29120.66123.15174.3345.78213.58底端25.48199.78371.26239.064上端57.7482.78185.03112.6139.68115.47134.77397.2754.54486.43底端25.48422.68780.02511.913上端57.7682.75185.42112.2139.68115.47134.77620.121163.66758.88底端25.48645.61189.14784.362上端56.8283.69185.38112.25139.68115.47134.77842.11573.681031.38底端25.48867.581599.161056.861上端49.591.01187.77109.85139.68115.47134.771056.761993.411301.48底端35.511092.272028.921336.99145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1竖向恒载作用下梁柱弯矩、剪力、轴力图图6.5.1恒载下弯矩图(kN▪m)145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计6.5.2竖向恒载作用下梁柱剪力图(kN)6.5.3竖向恒载作用下柱轴力图（KN）1.1145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1活载作用下固端弯矩计算屋顶横梁：一~四层横梁：1.1.1内力计算弯矩二次分配：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4920.5080.3590.3480.2930.4570.543-12.6312.63-60.3933.796.216.4217.1516.6213.99-15.44-18.352.088.573.216.49-7.727.00-6.11145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计-5.24-5.41-0.71-0.69-0.58-0.41-0.483.05-3.0532.2722.42-54.7024.94-24.940.330.330.340.2660.2580.2580.2770.2960.3520.32-12.6312.630.00-62.9634.690.004.174.174.2913.3912.9912.9913.94-10.27-12.21-11.103.112.086.692.158.316.49-5.136.97-9.17-6.11-3.92-3.92-4.04-3.14-3.05-3.05-3.272.462.922.663.352.33-5.6825.0218.2516.43-57.4333.85-18.46-14.550.330.330.340.2660.2580.2580.2770.2960.3520.32-12.6312.630.00-62.9634.690.004.174.174.2913.3912.9912.9913.94-10.27-12.21-11.102.082.086.692.156.496.49-5.136.97-5.55-6.11-3.58-3.58-3.69-2.66-2.58-2.58-2.771.391.651.502.672.67-5.3325.5116.9016.90-56.9232.78-16.11-15.710.330.330.340.2660.2580.2580.2770.2960.3520.32-12.6312.630.00-62.9634.690.004.174.174.2913.3912.9912.9913.94-10.27-12.21-11.102.082.236.692.156.496.84-5.136.97-5.55-6.57-3.63-3.63-3.74-2.75-2.67-2.67-2.871.531.811.65145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计2.622.76-5.3825.4116.8117.16-57.0232.92-15.95-16.030.3530.2820.3650.2810.2720.2170.2290.3190.3790.302-12.6312.630.00-62.9634.690.004.463.564.6114.1413.6910.9211.53-11.07-13.15-10.482.087.072.306.49-5.535.76-5.55-3.23-2.58-3.34-0.92-0.89-0.71-0.75-0.07-0.08-0.063.310.98-4.2928.1619.2910.21-57.7229.32-18.78-10.540.495.11-5.271.1.1竖向活载作用下，梁端剪力计算：FD跨（KN）均布荷载层数53.486.6011.48-4.037.4615.5143.486.6011.48-2.988.5014.4733.486.6011.48-3.058.4314.5323.486.6011.48-3.208.2814.6813.486.6011.48-4.277.2215.75DB跨：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第五层：第四层：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第三层：第二层：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计第一层：1.1.1柱端剪力计算:表6.6.1楼层柱层高M上M下V5F3.33.053.351.94D3.322.4218.2512.32B3.324.9418.4613.154F3.32.332.671.52D3.316.4316.910.10B3.314.5516.119.29145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计3F3.32.672.621.60D3.316.916.8110.22B3.315.7115.959.592F3.32.763.311.84D3.317.1619.2911.05B3.316.0318.7810.551F4.20.980.490.35D4.210.215.113.65B4.218.785.275.731.1.1柱轴力计算：柱轴力=柱集中力+梁端剪力表6.6.2柱轴力层号梁剪力FD梁剪力DF梁剪力DB梁剪力BD集中力F集中力D集中力BFDB57.4615.5141.4319.5933.5442.3632.14199.351.6948.514.4742.3220.9333.5444.5832.183.04200.67104.7238.4314.5342.3920.8633.5444.5832.1125.01302.17157.6828.2814.6842.3920.8733.5444.5832.1166.83403.82210.6517.2215.7542.9220.3333.5444.5832.1207.59507.07263.08145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1竖向活载作用下梁柱弯矩、剪力、轴力图图6.7.1活载下弯矩图145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计图6.7.2竖向活载作用下梁柱剪力图(kN)图6.7.3竖向活载作用下柱V图(kN)145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1水平地震作用计算1.1重力荷载代表值的计算由于计算框架为①轴框架，故仅取1到3轴一半的宽度计算，即计算宽度为8.4m/2=4.2m。（一）顶层重力荷载代表值计算女儿墙重力荷载标准值：G1=g×l=5.79×（4.2×2+14.7）=133.75KN屋面板重力荷载标准值：G2=g×A=4.7×4.2×14.7=290.18KN顶层梁重力荷载标准值：G3=g×l=4.81×（4.2+8.1）+3.98×（6.6+4.2）+（4.09+2.78）×4.2=131KN1/2顶层柱重力荷载标准值：G4=1/2×3.3×0.5×0.55×25×3=34.03KN1/2顶层墙重力荷载标准值：G5=（10.04×6+5.65×2.1+10.42×6.6+7.55×4.2×2）/2+（8.25+7.87）×4.2/2=136KNG=G1+G2+G3+G4+G5=133.75+290.18+131+34.03+136=724.96KN重力荷载代表值（二）2~4层重力荷载代表值计算柱重力荷载标准值：G1=3.3×0.5×0.55×25×3=68.06KN板重力荷载标准值：G2=3.96×4.2×14.7=244.49KN梁重力荷载标准值：G3=4.81×（4.2+8.1）+3.98×（6.6+4.2）+（4.09+2.78）×4.2=131KN墙重力荷载标准值：G4=10.04×6+5.65×2.1+10.42×6.6+7.55×4.2×2+(8.25+7.87)×4.2=272KNG=G1+G2+G3+G4=68.06+244.49+131+272=715.55KN重力荷载代表值：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（三）底层重力荷载代表值柱重力荷载标准值：G1=0.5×0.55×（3.3/2+4.6/2）×25×3=81.47KN板重力荷载标准值：G2=3.96×4.2×14.7=244.49KN梁重力荷载标准值：G3=4.81×（4.2+8.1）+3.98×（6.6+4.2）+（4.09+2.78）×4.2=131KN墙重力荷载标准值：G4=（10.04×6+5.65×2.1+10.42×6.6+7.55×4.2×2）/2+（8.25+7.87）×4.2/2+（13.51×6+9.13×2.1+13.89×6.6+11.02×4.2×2）/2+（11.85+11.46）×4.2/2=327.19KNG=G1+G2+G3+G4=81.47+244.49+131+327.19=784.15KN重力荷载代表值（四）重力荷载代表值总汇图7.1.1质点重力荷载值145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1地震作用剪力计算该建筑的设防烈度为6度，地震设计分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，又由于本建筑高度为22.35m<40m,剪切变形为主，质量竖向分布均匀，因此采用底部剪力法进行水平地震作用的计算。将重力荷载代表值水平加载于各个节点处，计算水平位移，由公式估算结构基本自振周期,在本设计中=0.65。表7.1.1层间位移(mm)5848.447012.1241627.937023.2632407.427034.3923186.917045.5314035.0143.892.12总位移=12.12+23.26+34.39+45.53+92.12=207.42mm结构的基本自振周期=0.5s查《建筑抗震设计规范》可得特征周期=0.35s，Tg﹤T﹤5Tg，查《建筑抗震设计规范》得水平地震影响系数最大值=0.04。因为,=0.35s0.15的柱，要进行柱端弯矩调整。1.3柱端弯矩调整四级抗震等级：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计按强柱弱梁要求调整柱端弯矩设计值：表11.3.1①交F轴柱柱端弯矩设计值（单位：）节点调整前调整后G5093.32————0.0093.32G489.7787.610149.85179.82177.3891.0088.82G1108.57105.840214.89257.87214.41130.58127.29G0151.080000.00151.08151.080.00表11.3.2①交D轴柱柱端弯矩设计值（单位：）节点调整前调整后G50181.8————0.00181.8G4140.91160.01239.09375.22737.17300.92345.19391.98G1196.67175.1309.09425.46881.46371.77466.30415.16G0179.080000.00179.08179.080.00表11.3.3①交B轴柱柱端弯矩设计值（单位：）节点调整前调整后G50204.62————0.00204.62G4146.95146.7287.930345.52293.65172.91172.61G1183.72147.51331.230397.48331.23220.46177.01G0171.980000.00171.98171.980.00表11.3.4①交F轴框架柱内力组合表续表项目无震组合有震组合第5层柱上端145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计柱下端偏压类型大偏心受压最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）第1层柱上端柱下端偏压类型大偏心受压最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）11.3.5①交D轴框架柱内力组合表续表项目无震组合有震组合第5层柱上端145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计柱下端偏压类型大偏心受压最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）第1层柱上端柱下端偏压类型小偏心受压最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）11.3.6①交B轴框架柱内力组合表续表项目无震组合有震组合第5层柱上端145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计柱下端偏压类型大偏心受压最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）第1层柱上端柱下端偏压类型大偏心受压最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1.1框架柱配筋计算：1.1.1框架柱正截面配筋计算1）大、小偏心受压构件的设计判别大偏心受压构件基本判别公式即：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计不管大、小偏心受压构件都先按大偏心受压构件考虑，再通过比较x和来确定构件的偏心类型，即当时，为大偏心受压构件当时，为小偏心受压构件2）截面设计（A’S的计算）大偏心受压构件（1）时，将x代入下式计算AS’：（2）时，可近似取，并对受压钢筋AS’的合力点取矩，则得取，则2）验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力。1.以顶层D轴柱为例，进行正截面配筋计算顶层D柱：最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计轴压比截面回转半径长细比则可不考虑杆件自身挠曲变形的影响。2）计算构件弯矩设计值2）判别偏压类型判定为大偏心受压。且3）计算钢筋面积抗震等级为四级的框架结构的柱的全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）为（0.6+0.05=0.65），即0.65%，对称配筋，则选2C20+2C16()，截面总配筋率，满足要求。3）验算受压承载力，，钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数，得。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计满足要求。顶层F柱：最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比轴压比截面回转半径长细比则可考虑杆件自身挠曲变形的影响。2）计算构件弯矩设计值取，，取，取因小于1.0，所以取1.0。则145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计2）判别偏压类型判定为大偏心受压。且3）计算钢筋面积抗震等级为四级的框架结构的柱的全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）为（0.6+0.05=0.65），即0.65%，对称配筋，则选2C18+2C16()，截面总配筋率，满足要求。3）验算受压承载力。，钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数，得。满足要求。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计顶层B柱：最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比轴压比截面回转半径长细比则不考虑杆件自身挠曲变形的影响。2）计算构件弯矩设计值2）判别偏压类型判定为大偏心受压。且3）计算钢筋面积145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计抗震等级为四级的框架结构的柱的全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）为（0.6+0.05=0.65），即0.65%，对称配筋，则选2C18+2C16()，截面总配筋率，满足要求。3）验算受压承载力。，钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数，得。满足要求。底层F柱：最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比轴压比截面回转半径长细比则可考虑杆件自身挠曲变形的影响。2）计算构件弯矩设计值取，，取，取145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计因2）判别偏压类型且判定为大偏心受压。3）计算钢筋面积选配3C20和3C25（）选配3C20和3C25（）抗震等级为四级的框架结构的柱的全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）为（0.6+0.05=0.65），即0.65%，截面总配筋率。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计，满足要求。3）验算受压承载力。，钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数，得。满足要求。底层B柱：最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比轴压比截面回转半径长细比则可考虑杆件自身挠曲变形的影响。2）计算构件弯矩设计值取，，取，取145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计因2）判别偏压类型且判定为大偏心受压。3）计算钢筋面积选配2C30和2C32（）选配3C22和3C30（）抗震等级为四级的框架结构的柱的全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）为（0.6+0.05=0.65），即0.65%，截面总配筋率。，满足要求。3）验算受压承载力。，钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数，得。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计满足要求。底层D柱：最不利组合（柱顶）最不利组合（柱底）1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比轴压比截面回转半径长细比则可考虑杆件自身挠曲变形的影响。2）计算构件弯矩设计值取，，取，取因145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计2）判别偏压类型判定为大偏心受压。3）计算钢筋面积选配3C30和3C36（）选配3C30和3C36（）抗震等级为四级的框架结构的柱的全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）为（0.6+0.05=0.65），即0.65%，截面总配筋率。，满足要求。3）验算受压承载力。，钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数，得。满足要求。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.1.1框架柱斜截面配筋计算框架结构四级抗震等级柱计算汇总表11.4.1柱号γREHnVcF顶层93.32910.75184.322.775.09底层127.29151.080.8278.37476.55D顶层181.8345.190.75526.992.7214.69底层415.16179.080.8594.244163.41B顶层204.62172.910.75377.532.7153.81底层177.01171.980.8348.99495.98表11.4.2框架柱控制截面剪力值单位：KN截面F柱D柱B柱顶层底层顶层底层顶层底层无震|V|max22.9910.3163.3326.0988.8133.89有震|V|max47.7556.4097.5878.50106.5472.6775.0976.55214.69163.41153.8195.98顶层F柱：=0.75,1)加密区箍筋计算有震组合：框架柱两端应依据强剪弱弯的要求可得剪力设计值，即：145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计取剪跨比计算：取。验算是否按计算配置箍筋：因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋，选A8。则取，柱端箍筋加密区箍筋最大间距为，取采用复合箍，选配φ8@100（4）。满足最小配筋率要求。（2）非加密区箍筋计算有震组合不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。非加密箍筋间距：现采用复合箍，选配φ8@150（4）。145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计柱箍筋非加密区的体积配筋率不宜小于加密区的50%。则有满足最小配筋率要求。因此箍筋选配φ8@100/150。框架柱的箍筋加密范围，应按下列规定采用：1）柱端，取截面高度、柱净高的1/6和500mm三者的最大值；2）底层柱的下端不小于柱净高的1/3。各层柱端加密区长度取：底层柱端加密区长度取：同理，可设计出其他柱子的箍筋如下表。表11.4.3柱号`层次H0|V|max加密区配筋加密区范围(mm)非加密区配筋F柱顶层0.7556075.0947.753-0.36<04φ8@100(0.42%)5504φ8@150(0.27%)底层0.856076.5556.403-0.67<04φ8@100(0.42%)13334φ8@150(0.27%)D柱顶层0.75560214.6997.5830.30>04φ8@100(0.42%)5504φ8@150(0.27%)底层0.8560163.4178.503-0.23<04φ8@100(0.42%)13334φ8@150(0.27%)B柱顶层0.75560153.81106.5430.04>04φ8@100(0.42%)5504φ8@150(0.27%)底层0.856095.9872.673-0.62<04φ8@100(0.42%)13334φ8@150(0.27%)145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1板式楼梯计算楼梯如下图所示图12.1.1145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计选底层LT-1计算一、构件编号:LT-1二、示意图：三、基本资料：1.依据规范：《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》2.几何参数：楼梯净跨:=280mm:H=2100mm120mm14(阶)b1=200mmb1=200mm3.荷载标准值：3.50kN/m21.70kN/m20.20kN/m145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计4.材料信息：混凝土强度等级:C30钢筋强度等级:300保护层厚度：受拉区纵向钢筋类别：光面钢筋板纵筋合力点至近边距离：支座负筋系数：α=0.25四、计算过程：1.楼梯几何参数：踏步高度：h=0.15m踏步宽度：b=0.0215m计算跨度：L0=L1＋b1/2－b=0.28＋0.20/2－0.02=0.36m水平方向夹角余弦值：2.荷载计算：(1)梯段板：面层：(1＋1×0.15/0.02)×1.70=13.54kN/m自重：2)=25×1×(0.12/0.142＋0.15/2)=22.98kN/m抹灰：20×1×0.02/0.142=2.81kN/m恒荷标准值：13.54＋22.98＋2.81＋0.20=39.54kN/m恒荷控制：Pn(G)=1.35Pk＋γQ×0.7×B×q=1.35×39.54＋1.40×0.7×1×3.50=56.80kN/m活荷控制：Pn(L)=γG×Pk＋γQ×B×q=1.20×39.54＋1.40×1×3.50=52.34kN/m荷载设计值：=56.80kN/m3.正截面受弯承载力计算：左端支座反力:右端支座反力:145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计:Lmax=0.18m:x=0.18mMmax=Rl×Lmax－Pn×x2/2=10.18×0.18－56.80×0.182/2=0.91kN·m相对受压区高度：ζ=0.007095配筋率：ρ=0.000376ρ<ρmin=0.0015ρ=ρmin=0.0015纵筋(1号)计算面积：180.mm2支座负筋(2、3号)计算面积：0.25×180.00=45.00mm2五、计算结果：(为每米宽板带的配筋)1.1号钢筋计算结果(跨中)计算面积As：180采用方案：φ6@110实配面积：2572.计算面积45mm2采用方案：φ12@200实配面积：5653.4号钢筋计算结果采用方案：φ6@150实配面积：188145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1基础计算1.1构件编号:JC-D一、设计依据《建筑地基基础设计规范》《混凝土结构设计规范》二、示意图三、计算资料1.几何参数矩形柱宽bc=500mm矩形柱高hc=550mm基础端部高度h1=450mm基础根部高度h2=450mm基础长宽比1.00基础长度B1=1600mmB2=1600mm基础宽度A1=1600mmA2=1600mm2.材料信息基础混凝土等级:C30柱混凝土等级:C30145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计钢筋级别:HRB400fy=360N/mm23.计算信息结构重要性系数:γo=1.0基础埋深:d=1.500m纵筋合力点至近边距离:as=40mm基础及其上覆土的平均容重:γ=20.00kN/m3最小配筋率:ρmin=0.150%4.作用在基础顶部荷载标准组合值F=3235.970kNMx=0.00kN▪mMy=43.160kN▪mVx=26.090kNVy=0.00kNks=1.35Fk=F/ks=3235.970/1.35=2397.015kNMxk=Mx/ks=0.00/1.35=0.00kN▪mMyk=My/ks=43.160/1.35=31.970kN▪mVxk=Vx/ks=26.090/1.35=19.326kNVyk=Vy/ks=0.00/1.35=0.00kN5.修正后的地基承载力特征值四、计算参数1.基础总长Bx=B1+B2=1.600+1.600=3.200m2.基础总宽By=A1+A2=1.600+1.600=3.200m3.基础总高H=h1+h2=0.450+0.450=0.900m4.底板配筋计算高度ho=h1+h2-as=0.450+0.450-0.040=0.860m5.基础底面积A=Bx×By=3.200×3.200=10.240m26.Gk=γ×Bx×By×dh=20.00×3.200×3.200×1.500=307.200kNG=1.35×Gk=1.35×307.200=414.720kN五、计算作用在基础底部弯矩值Mdxk=Mxk-Vyk×H=0.00-0.00×0.900=0.00kN▪m145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计Mdyk=Myk+Vxk×H=31.970+19.326×0.900=49.364kN▪mMdx=Mx-Vy×H=0.00-0.00×0.900=0.00kN▪mMdy=My+Vx×H=43.160+26.090×0.900=66.641kN▪m六、验算地基承载力1.验算轴心荷载作用下地基承载力pk=(Fk+Gk)/A=(2397.015+307.200)/10.240=264.083kPa【①5.2.1-2】因γo×pk=1.0×264.083=264.083kPa≤fa=270.00kPa满足要求2.验算偏心荷载作用下的地基承载力exk=Mdyk/(Fk+Gk)=49.364/(2397.015+307.200)=0.018m因|exk|≤Bx/6=0.533mx方向小偏心,Pkmax_x=(Fk+Gk)/A+6×|Mdyk|/(Bx2×By)=(2397.015+307.200)/10.240+6×|49.364|/(3.2002×3.200)=273.122kPaPkmin_x=(Fk+Gk)/A-6×|Mdyk|/(Bx2×By)=(2397.015+307.200)/10.240-6×|49.364|/(3.2002×3.200)=255.045kPa因Mdxk=0Pkmax_y=Pkmin_y=(Fk+Gk)/A=(2397.015+307.200)/10.240=264.083kPa3.确定基础底面反力Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk=(273.122-264.083)+(264.083-264.083)+264.083=273.122kPaγo×Pkmax=1.0×273.122=273.122kPa≤1.2fa=1.2×270.00=324.00kPa满足要求七、基础冲切验算1.基础底面反力设计值1.1x方向基础底面反力ex=Mdy/(F+G)=66.641/(3235.970+414.720)=0.018m因ex≤Bx/6.0=0.533mx方向小偏心Pmax_x=(F+G)/A+6×|Mdy|/(Bx2×By)=(3235.970+414.720)/10.240+6×|66.641|/(3.2002×3.200)=368.715kPaPmin_x=(F+G)/A-6×|Mdy|/(Bx2×By)=(3235.970+414.720)/10.240-6×|66.641|/(3.2002×3.200)=344.310kPa145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计1.2y方向基础底面反力ey=Mdx/(F+G)=0.00/(3235.970+414.720)=0.00m因ey≤By/6=0.533y方向小偏心Pmax_y=(F+G)/A+6×|Mdx|/(By2×Bx)=(3235.970+414.720)/10.240+6×|0.00|/(3.2002×3.200)=356.513kPaPmin_y=(F+G)/A-6×|Mdx|/(By2×Bx)=(3235.970+414.720)/10.240-6×|0.00|/(3.2002×3.200)=356.513kPa1.3因Mdx=0并且Mdy≠0Pmax=Pmax_x=368.715kPaPmin=Pmin_x=344.310kPa1.4计算地基净反力极值Pjmax=Pmax-G/A=368.715-414.720/10.240=328.215kPa2.柱对基础的冲切验算2.1800