启东市第一中学图书馆大楼设计毕业设计计算书

'本科毕业设计启东市第一中学图书馆大楼设计学院：土木工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：2013年6月6 毕业设计中文摘要启东市第一中学图书馆大楼设计摘要：建筑名称：启东市第一中学图书馆大楼本设计建筑名称为启东市第一中学图书馆大楼。图书馆不仅仅是一个阅读的场所，它更是市民交流的平台。作为城市地标，拟建建筑物要考虑与临边建筑风格相协调，同时也要突出自己的建筑风格。本图书馆建筑建筑总高度19.5米，共5层，层高3.6米，采用现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为6度，整个设计包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计部分，首先根据建筑的使用功能确定建筑的初步布局，包括建筑体形及室内空间布置等，然后结合使用的材料、做法进一步确定具体尺寸和平、立面风格等。具体来说，主要包括总平面设计、建筑平面设计（功能布局及布置思路、房间的布置、卫生间的设计、楼梯布置、柱网布置等）、立面设计、剖面设计（层数层高确定及楼梯设计）、建筑材料设计（屋面做法、楼面做法）、防火设计，并对主要设计规范、尺寸单位、荷载及钢筋混凝土作了附加说明。结构设计部分，首先根据建筑设计、工艺使用要求、材料供应情况以及场地地质条件等确定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒载、屋（楼）面活载和风荷载，在此基础上进行框架内力计算、内力组合、梁、柱和基础等构件的配筋计算以及风荷载作用下的侧移验算。除此之外，还进行了楼梯设计（梯段板设计、平台板设计及平台梁设计）。关键词：钢筋混凝土框架结构；图书馆建筑；建筑设计；结构设计6 毕业设计外文摘要BuildingName：ThefirstmiddleschoollibraryinQidongCity　ThebuildingnameofthedesignisThefirstmiddleschoollibraryinQidongCity.Itisnotonlyareadingplacebutaplatformforcommunication.Asalandmarkofthecity,Theproposedbuildingshouldbeconsideredtobeinaccordancewiththestyleofsurroundingarchitecture,andalsohighlightitsownstyle.　Thepresentprojectisa5-storeylibrarywiththefloorheight3.6mandthetotalheight19.5m.Thefour-layerbuildingisadoptedthecast-in-placereinforcedconcreteframestructure,andtheseismicfortificationintensityis7withtheanti-seismiclevel3.Theentiregraduationprojectdividesintotwoparts,thatis,thearchitecturaldesignpartandthestructuraldesignpart.　Inthearchitecturaldesignpart,thegenerallayoutisfirstdeterminedaccordingtothebuildingfunction,includingconformationandindoorspatialsetting;thenthedimension,planestyleandelevationstylearechosenconsideringtheengineeringmaterialsandconstructionaldetails.Makeitmorespecific,itincludesthetotalplanedesign,architecturalgraphicdesign,thefacadedesignlayout,sectiondesign,buildingmaterialsdesignandfirepreventiondesign.Inaddition,instructionsforthemaindesignnormsanddimensions,loadandreinforcedconcreteisgiven.　Inthestructuraldesignpart,thearrayofstructureisfirstdeterminedaccordingtoarchitecturaldesign,processdemand,materialsupplyandgeologicalconditions;thenatypicaltransverseframeistakentobecomputed.Aftertheextractofcomputationsketch,theexternalloadssuchasthedeadload,livingloadontheroof(floor)andthewindloadarecalculated;thentheinternalforceinthestructureisobtainedthroughthemomentdistributionmethodunderverticalloadingandthemodifiedknickpointmethodunderhorizontalloads.Inthefollowing,thecombinationofinternalforceisperformed.Ontheabovebasis,thedesignofstructuralcomponentssuchasbeams,columnsandfoundationsarerespectivelycarriedout,andatthesametimethecheckingcomputationoftheslideswayunderwindloadisdone.Inaddition,thedesignofthestair,thecanopyandotheraccessorycomponentsarealsocompleted..Keywords:Reinforcedconcreteframe;Multi-storeylibrarybuilding;Architecturaldesign;Structuraldesign.6 目录设计说明11.1工程名称12.1工程概况13.1基本设计资料13.1.1基本风压13.1.2基本雪压13.1.3地震烈度13.1.4地面粗糙度类别13.1.5地质资料14.1设计内容24.1.1建筑设计24.2.1结构设计24.2.2结构布置及梁、柱截面尺寸及板厚的确定24.2.3结构计算中取⑥轴线的一榀横向框架为计算单元34.2.4竖向荷载计算34.2.5风荷载作用下的内力计算34.2.6内力组合34.2.7梁、柱、板的配筋3结构计算42.主体结构布置方案42.1主体结构布置42.2梁板柱等尺寸的确定62.21梁62.22柱62.23板厚的确定63.结构竖向荷载统计63.1框架计算简图及梁柱线刚度计算63.2荷载计算96 3.3活荷载标准值计算113.4竖向荷载下框架受荷总图114.风荷载计算175.风荷载作用下的位移验算196.内力计算216.1线刚度计算216.2恒载作用下梁的固端弯矩计算276.3活载作用下梁的固端弯矩计算286.4梁端剪力286.5恒载作用下柱剪力计算306.6活载作用下柱剪力计算336.7柱轴力计算356.8恒载作用下梁的跨内最大弯矩计算376.9活载作用下梁的跨内最大弯矩计算386.10反弯点计算407.内力组合497.1E轴柱内力组合507.2H轴柱内力组合517.3F轴柱内力组合527.4G轴柱内力组合537.5EF跨内力组合547.6FG跨内力组合557.7GH跨内力组合568.截面设计与配筋计算578.1框架柱柱截面配筋计算578.2框架梁截面配筋计算759.楼梯的结构设计809.1踏步板计算809.2楼梯斜梁计算819.3平台版设计826 9.4平台梁计算839.5靠墙平台梁8410.楼板的结构设计86参考文献100总结101致谢1026 设计说明本人此次设计的课题是启东市第一中学图书馆大楼。根据任务书的要求，此图书馆主要房间有：综合大厅，阅览室，报告厅，书库，办公辅助用房。建筑总面积不少于7000m2在指导老师及相关老师的指导下，认真参阅相关规范、建筑书籍等资料，并逐步完成建筑设计过程。1.1工程名称启东市第一中学图书馆大楼设计2.1工程概况本建筑采用现浇混凝土框架结构，建筑总高为19.5m,层数为5层，长和宽分别为69.7m和45.1m，底层层高3.6m，标准层层高为3.6m，室内外高差为0.45m，平屋顶。3.1基本设计资料3.1.1基本风压0.45KN/mm23.1.2基本雪压0.25KN/mm2，雪荷载准永久值分区III区3.1.3地震烈度设防烈度按6度，设计基本地震加速度为0.05g，II类场地，设计地震分组为第二组。3.1.4地面粗糙度类别C类3.1.5地质资料地下水位在地面以下5m，地下水对混凝土无侵蚀性。土层分布均匀，根据取原状土样进行的室内土工试验结果确定各层土的物理力学性能指标。根据荷载试102 验确定地基承载力、桩端阻力、桩侧阻力特征值。地基土的物理力学性能指标如表1所示：表3.1地基土的物理力学性能指标编号土体名称平均厚度（m）含水率ω%天然重度γ（kN/m3）孔隙比e液性指数IL压缩模量Es(MPa)地基承载力fak(kPa)桩侧阻力qpa(kPa)桩端阻力qsa(kPa)1填土0.816.82粘土0.73217.00.90.958.618515.6300.63粘土5.03017.80.720.8316.5280120.52100.54粘土＞103418.60.750.8018.3290140.52300.54.1设计内容4.1.1建筑设计在整个设计过程中，本着“实用、安全、经济、美观”的设计原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理地选择了框架，并为以后的结构设计打下了良好的基础。该综合楼外形呈倒L形，为5层，总高度为19.5m，底层高为3.6m，标准层层高为3.6m，室内外高差为0.45m，建筑面积为8588.8㎡。采用现浇钢筋混凝土结构。4.2.1结构设计结构设计主要是进行结构的内力计算，严格按照《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、遵照《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《工程结构抗震设计》以及《高层建筑结构设计》等教材中的设计方法原理对本工程进行结构设计。4.2.2结构布置及梁、柱截面尺寸及板厚的确定结构采用全现浇混凝土框架结构，根据办公房间布置的要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。梁截面尺寸的确定：主梁高度为跨度的1/8～1/12，宽为高的1/2～1/3；次梁高度为跨度的1/18～1/12，宽为高的1/3～1/2。102 柱截面尺寸由轴压比确定：即按公式：N/fcAc<0.9(三级抗震)来确定柱截面尺寸。板厚由h＞L/40来确定。4.2.3结构计算中取⑥轴线的一榀横向框架为计算单元4.2.4竖向荷载计算包括竖向恒载和竖向活载的计算。恒载由构件自重、装修等材料的重量，按一定的传力途径计算出框架的横梁上的线荷载及柱上的集中力，求出梁的固端弯矩，然后用弯矩二次分配法计算梁、柱的弯矩，用弯矩分配法计算各层弯矩，再进行叠加，求出最后平衡弯矩，再由平衡条件求出梁柱剪力和轴力。活载计算过程同恒载。4.2.5风荷载作用下的内力计算先确定一系列系数的取值。对于本框架结构基本风压值ω0不需调整。由于本建筑物总高度小于30米,对于横向框架:H/B>1.5,βZ沿房屋高度在一定范围内变化,故考虑风压脉动系数和风压高度变化系数,按B类地区用插入法根据各层离地面高度查表算出μZ;对于纵向框架:H/B<1.5,因此风振系数βZ取1.0。4.2.6内力组合框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面，支座处一般产生-Mmax和Vmax，跨中截面产生Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析，恒载，活载取支座上部弯矩为负，下部弯矩为正；风载、地震荷载均考虑左右两个方向，然后取出各个构件控制截面处的内力，最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。4.2.7梁、柱、板的配筋抗震结构要求设计成延性结构，其结构应有足够的延性，设计应考虑构件强柱弱梁、强剪弱弯、强结点强锚固等原则，充分发挥构件塑性铰的作用，并保证塑性铰先出现在梁端。梁的配筋计算中，分为正截面计算和斜截面计算。正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋，同时考虑地震剪力的影响。梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。柱的正截面计算中。柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合，即|M|max及相应的N；Nmax及相应的M;Nmin及相应的M102 。但大多数情况下这几种组合都有一至二组重合，所以一般情况下，最不利组合只有一至两种，取配筋最大的为最终配筋依据。结构计算2.主体结构布置方案2.1主体结构布置根据本建筑的使用功能和建筑设计的要求，进行该建筑的结构平面设计，主体结构布置共5层，层高3.6m。底层柱的高度取h=3600mm+450mm+500mm=4550mm102 102 2.2梁板柱等尺寸的确定2.21梁主梁h：7200×（1/10~1/12）=600~720mm取650mmb：650×（1/2~1/3）=217~325mm取300mm故主梁为b×h=300mm×650mm次梁1h：8000×（1/12~1/18）=333~667mm取500mmb：500×（1/2~1/3）=166~250mm取250mm故次梁1取b×h=250mm×500mm次梁2h：7200×（1/12~1/18）=400~600mm取500mmb：500×（1/2~1/3）=166~250mm取250mm故次梁2取b×h=250mm×500mm2.22柱楼层荷载取14KN/㎡荷载设计值39.6×14×5=2772KN柱所受轴力2772×1.1=3049.2KN8000×（3600+1350）=39.6㎡A≧==202874.25所以柱取500mm×500mm2.23板厚的确定本设计取板厚120mm3.结构竖向荷载统计3.1框架计算简图及梁柱线刚度计算（1）、框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁取I=2=EI/=3.25×KN/㎡×2××0.3×（0.65）/7.2m=5.72×10=EI/=3.25×KN/㎡×2××0.3×（0.65）/2.7m=15.26×10102 =EI/=3.25×KN/㎡×2××0.3×（0.65）/7.2m=5.72×10底层柱=EI/=3.25×KN/㎡××（0.5）×/（3.6+0.45+0.5）m=3.43×10其余各层柱=EI/=3.25×KN/㎡××（0.5）/3.6m=4.34×10令=1.0则====102 102 3.2荷载计算（1）恒载标准值计算屋面防水层（刚性）：30厚c20细石混凝土防水1.0KN/m防水层（柔性）：三毡四油铺小石子0.4KN/m找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20KN/m=0.3KN/m找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20KN/m=0.3KN/m找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平0.04m×14KN/m=0.56KN/m保温层：80厚矿渣水泥0.08×14.5KN/m=1.16KN/m结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25KN/m=3KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17KN/m=0.17KN/m合计6.89KN/m梁b×h=300mm×650mm梁自重：25KN/m×0.3×（0.62-0.12）=3.975KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17×[（0.65-0.12）×2+0.3]m=0.23KN/m合计4.206KN/mb×h=250mm×500mm梁自重：25KN/m×0.3×（0.5-0.12）=2.85KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17×[（0.5-0.12）×2+0.25]m=0.1717KN/m合计3.0217KN/m柱b×h=500mm×500mm柱自重：25KN/m×0.5m×0.5m=6.25KN/m抹灰层：0.01×17×（0.5×4）m=0.34KN/m102 合计6.59KN/m④外纵墙自重标准层纵墙0.9×0.24×18KN/m=3.888KN/m塑钢窗1.8×0.35KN/m=0.63KN/m水刷石外墙面0.5×（3.6m-1.8m）=0.9KN/m水泥粉内墙面0.36×（3.6m-1.8m）=0.648KN/m合计6.066KN/m⑤走廊水磨石地面10mm面层20mm水泥砂浆打底素水泥浆结合层一道0.65KN/m结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25KN/m=3KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17KN/m=0.17KN/m合计3.82KN/m⑥标准层大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道1.16KN/m结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×250.65KN/m=3KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17KN/m=0.17KN/m合计4.33KN/m⑦底层纵墙（3.6+0.45+0.5-1.8-0.65-0.65）×0.2×18=5.22KN/m塑钢窗1.8×0.35KN/m=0.63KN/m水刷石外墙面0.5×（3.6m-1.8m）=0.9KN/m水泥粉内墙面0.36×（3.6m-1.8m）=0.648KN/m102 合计7.398KN/m⑧卫生间放水地砖面层30厚c20细石混凝土1.5厚SBS改性沥青防水涂料20KN/m20厚1：2水泥砂浆找平层0.02×20=0.4KN/m结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25KN/m=2.5KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17KN/m=0.17KN/m合计5KN/m3.3活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得上人屋面：2.0KN/m楼面：图书馆（书库）5KN/m走廊2.5KN/m（2）雪荷载S=1.0×0.25KN/m=0.25KN/m屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值。3.4竖向荷载下框架受荷总图102 （1）H-G轴间框架梁屋面板传荷载恒载：6.89KN/m×1.2m×2=16.536KN/m活载：5KN/m×1.2m×2=12KN/m楼面板传荷载恒载：4.33KN/m×1.2m×2=10.392KN/m活载：5KN/m×1.2m×2=12KN/m梁自重4.206KN/mH-G轴间框架梁均布荷载为屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.26KN/m+16.536KN/m=20.742KN/m活载=板传荷载102 =12KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.26KN/m+10.392KN/m=14.598KN/m活载=板传荷载=12KN/m（2）G-F轴间框架梁由于两边皆是单向板，只计梁自重梁自重4.206KN/mG-F轴间框架梁均布荷载为屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.26KN/m=4.26KN/m活载=板传荷载=0KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.26KN/m=4.206KN/m活载=板传荷载=0KN/m（3）F-E轴同G-H轴（4）E轴柱纵向集中荷载计算女儿墙自重（做法：墙高15000mm，100mm的混凝土压顶）0.24×1.5m×18KN/m+25KN/m×0.1m×0.24m+（1.6m×2+0.24m）×0.5KN/m=8.8KN/m顶层柱恒载：=8.8KN/m×8m+×2+4.206KN/m×（7.2-0.5）+6.89KN/m×1.2×7.2×2=400.9KN活载=×2+2×1.2×7.2×2=74.88KN标准层柱恒载：102 ×2+4.206KN/m×（7.2-0.5）+4.33KN/m×1.2×7.2×2=234.69KN活载=×2+5×1.2×7.2×2=187.2KNF轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒荷载=×2+4.206×2.2+6.89×1.2×7.4×2+4.206×（7.2-0.5）=417.5KN活载=×2+6.89×1.2×7.4×2=237.1KN标准层柱恒荷载=×2+4.206×2.2+4.33×1.2×7.4×2+4.206×（7.2-0.5）=292.79KN活载=×102 2+6.89×1.2×7.4×2=297.6KNE轴柱同H轴柱F轴柱同G轴柱102 102 102 4.风荷载计算为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可以近似用作在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代，作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值为式中-------基本风压，=0.5KN/m；-------风压高度变化系数，因建设地点位于某大城市郊区，所以地面粗糙度为C类；--------风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得=1.3；--------风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用T=0.08n(n是建筑层高)估算，大约为0.64s>0.25s，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，=1+；----------下层柱高；----------上层柱高，对顶层女儿墙高度的2倍；B------------迎风面的宽度B=6m表4.1集中风荷载标准值离地高度18.450.74101.30.453.63.211.814.850.74101.30.453.63.612.511.250.74101.30.453.63.612.57.650.74101.30.453.33.612.54.050.74101.30.454.053.613.5102 5.风荷载作用下的位移验算（1）侧移刚度D表5.1横向2-5层D值计算构件名称E轴柱=1.320.39815993.7F轴柱0.70828451.1G轴柱0.70828451.1H轴柱=1.320.39815993.7=15993.7+28451.1+28451.1+15993.7=88889.6KN/m表5.2横向底层D值计算构件名称E轴柱=1.670.59118769.7F轴柱0.81525883.8G轴柱0.81525883.8102 H轴柱=1.670.59118769.7=18769.7+25883.8+25883.8+18769.7=89307KN/m（2）风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架侧移计算式中------第j层的总剪力------第j层所有柱的抗侧刚度之和-------第j层的层间侧移第一次的层间侧移值求出后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和j层侧移顶点侧移表5.3风荷载作用下框架侧移计算层次V/KN511.811.888889.60.00013412.524.388889.60.00027312.536.888889.60.00041212.549.388889.60.00055102 113.261.8893070.00069侧移验算层间侧移最大值1.7满足要求6.内力计算6.1线刚度计算根据梁柱相对线刚度，算出各节点分配系数E轴0.90.91.321.321.320.790.90.9底层标准层顶层底层：=1.32/（0.79+0.9+1.32）=0.44=0.9/（0.79+0.9+1.32）=0.30=0.79/（0.79+0.9+1.32）=0.26标准层：=1.32/（0.9+0.9+1.32）=0.42=0.9/（0.9+0.9+1.32）=0.29=0.79/（0.9+0.9+1.32）=0.29顶层：=1.32/（0.9+1.32）=0.59=0.79/（0.9+1.32）=0.41102 F轴0.90.91.323.521.323.521.323.520.790.90.9底层标准层顶层底层：=1.32/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.20=3.52/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.54=0.9/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.14=0.79/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.12标准层：=1.32/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.20=3.52/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.53=0.9/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.14=0.79/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.14顶层：=1.32/（1.32+3.52+0.9）=0.23=3.52/（1.32+3.52+0.9）=0.61=0.79/（1.32+3.52+0.9）=0.16G轴：0.90.93.521.3213.521.323.521.32102 0.790.90.9底层标准层顶层底层：=3.52/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.54=1.32/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.20=0.9/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.14=0.79/（1.32+3.52+0.9+0.79）=0.12标准层：=3.52/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.53=1.32/（1.32+3.52+0.9+0.99）=0.20=0.9/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.14=0.79/（1.32+3.52+0.9+0.9）=0.14顶层：=0.61=0.23=0.16H轴0.90.91.321.321.320.90.90.9底层标准层顶层底层：标准层顶层=0.44=0.42=0.59102 =0.30=0.29=0.41=0.26=0.29恒载作用下框架的弯矩二次分配102 活载作用下框架的弯矩二次分配102 6.2恒载作用下梁的固端弯矩计算102 （以顺时针为正）顶层：标准层：6.3活载作用下梁的固端弯矩计算102 6.4梁端剪力均布荷载作用下表6.2恒载E-F部位层次边跨520.77.238.6469.1579.89414.67.28.9751.3153.81314.67.212.2950.8554.27214.67.212.1750.8754.25114.67.216.9950.2054.92表6.3恒载G-H102 部位层次边跨520.77.238.6478.8969.15414.67.28.9753.8151.31314.67.212.2954.2750.85214.67.212.1754.2550.84114.67.216.9954.9250.20表6.4恒载F-G部位层次中跨54.212.705.685.6844.212.705.685.6834.212.705.685.6824.212.705.685.6814.212.705.685.68表6.5活载E-F部位层次边跨5127.219.140.5545.854127.28.2942.0544.353127.29.4941.8844.522127.29.3841.944.501127.219.0840.5545.85表6.6活载G-H102 部位层次边跨5127.219.145.8540.554127.28.2944.3542.053127.29.4944.5241.882127.29.3844.5041.91127.219.0845.8540.55表6.7活载F-G部位层次中跨502.7000402.7000302.7000202.7000102.70006.5恒载作用下柱剪力计算E柱102 F柱G柱同F柱H柱同E柱102 102 6.6活载作用下柱剪力计算E柱F柱G柱同F柱H柱同E柱102 102 6.7柱轴力计算E柱恒载F柱恒载102 G柱同F柱H柱同E柱E柱活载F柱活载102 6.8恒载作用下梁的跨内最大弯矩计算E-F跨F-G跨G-H跨同E-F跨102 6.9活载作用下梁的跨内最大弯矩计算E-F跨F-G跨GH跨同EF跨102 102 102 102 102 6.10反弯点计算表6.8E轴框架柱反弯点位置层号53.61.320.350000.351.2643.61.320.400000.401.4433.61.320.450000.451.6223.61.320.50000.0160.5161.8614.551.670.550000.552.5表6.9F轴框架柱反弯点位置层号53.64.840.350000.451.6243.64.840.400000.501.833.64.840.450000.501823.64.840.500000.501.814.556.120.550000.552.5G轴同F轴H轴同E轴102 表6.10E轴柱端弯矩层号51.2611.88889.615993.72.120.184.962.674.9641.4424.38889.615993.74.370.189.446.2912.1131.6236.88889.615993.76.60.1813.0710.6919.3621.8649.38889.615993.78.870.1815.4616.4826.1512.561.88930718769.712.980.2126.5832.4843.06表6.11F轴柱端弯矩层号51.6211.88889.628451.13.780.3223.3619.1223.3641.824.38889.628451.17.790.3243.7443.7462.8631.836.88889.628451.111.780.3266.2466.24109.9821.849.38889.628451.115.780.3288.7488.74154.9812.561.88930725883.817.920.29126.54154.65215.28层号56.3716.99417.1445.72329.9979.99242.27112.71102 158.71156.57表6.12G轴柱端弯矩层号51.6211.88889.628451.13.780.3223.3619.1223.3641.824.38889.628451.17.790.3243.7443.7462.8631.836.88889.628451.111.780.3266.2466.24109.9821.849.38889.628451.115.780.3288.7488.74154.9812.561.88930725883.817.920.29126.54154.65215.28层号516.996.37445.7217.14379.9929.992112.7142.271156.5758.71H轴同E轴102 表6.13风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层号EF跨FG跨GH跨E轴F轴G轴H轴51.5712.591.57-1.57-11.02-11.0211.0211.021.5744.0633.874.06-5.63-29.81-40.8329.8140.835.6336.8559.256.85-12.48-52.4-93.2352.493.2312.4829.583.499.5-21.98-73.99-167.2273.99167.2221.98114.13115.9814.13-36.11-101.85-269.07101.85369.0736.11102 102 102 102 7.内力组合7.1E轴柱内力组合表7.1E轴柱内力组合102 7.2F轴柱内力组合表7.2F轴柱内力组合102 7.3G轴柱内力组合表7.3G轴柱内力组合102 7.4H轴柱内力组合表7.4H轴柱内力组合102 7.5EF跨内力组合表7.5EF跨内力组合102 7.6FG跨内力组合表7.6FG跨内力组合102 7.7GH跨内力组合表7.7GH跨内力组合102 8.截面设计与配筋计算8.1框架柱柱截面配筋计算混凝土强度c40，，，钢筋强度：HPB335，HRB400，（1）框架柱截面设计①轴压比验算底层柱轴压比②截面尺寸复合h0=500-40=460mm，Vmax=46.79KN因为所以③正截面受弯承载力计算E轴柱：1层：,从柱子的内力组合表可见，对于的内力，为大偏压，选用M大，N小的组合；对于的内力，为小偏压，选用M大，N大组合。102 底层：第一组内力34-12（M1/M2）=34-12×（-0.79）=43.48满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=12.3mm+20mm=32.3mme=ei+h/2-as=32.3+500/2-40=242.3mm不满足要求，故应该使用=0.813>102 ==-747.8<0取最小配筋率钢筋用量，纵向受力钢筋采用HRB400，全部纵向钢筋最小配筋率第二组内力34-12（M1/M2）=34-12×（-0.9）=44.8满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=21.2mm+20mm=41.2mme=ei+h/2-as=41.2+500/2-40=251.2mm=0.519>102 ==28.67综合两组内力计算结果，每侧实配4C16（）3层：第一组内力需要考虑自身挠曲产生的附加弯矩==1.61调值后34-12（M1/M2）=34-12×（-0.63）=41.56102 满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=50.42mm+20mm=70.42mme=ei+h/2-as=70.42+500/2-40=280.42mm==-942.06<0取最小配筋率钢筋用量，纵向受力钢筋采用HRB400，全部纵向钢筋最小配筋率第二组内力需要考虑自身挠曲产生的附加弯矩102 ==1.62调值后34-12（M1/M2）=34-12×（-0.59）=41.08满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=56.05mm+20mm=76.05mme=ei+h/2-as=76.05+500/2-40=286.05mm==-457.8<0综合两组内力的计算结果，每侧实配4C16（）102 顶层：第一组内力34-12（M1/M2）=34-12×（-0.71）=42.52满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=136.2mm+20mm=156.2mme=ei+h/2-as=156.2+500/2-40=366.2mm==-2021.5<0第二组内力102 34-12（M1/M2）=34-12×（-0.68）=42.16满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=132.4mm+20mm=152.4mme=ei+h/2-as=152.4+500/2-40=362.4mm==-1898.1<0取最小配筋率钢筋用量，纵向受力钢筋采用HRB400，全部纵向钢筋最小配筋率综合两组内力的计算结果，每侧实配4C16（）④垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算1层：Nmax=3557.5KN查表得=0.99满足要求⑤斜截面受剪承载力计算102 E轴柱1层：最不利内力组合因为剪跨比所以=3因为所以N=1432.5KNV=27.63KN≦172.2KN可不进行斜截面受剪承载力计算按构造配筋，加密区采用8@100，非加密区采用8@2003层：最不利内力组合因为剪跨比所以=3因为所以N=1432.5KNV=36.73KN≦172.2KN可不进行斜截面受剪承载力计算按构造配筋，加密区采用8@100，非加密区采用8@200顶层：最不利内力组合因为剪跨比所以=3因为所以N=755.46KN102 V=69.42KN≦172.1KN可不进行斜截面受剪承载力计算按构造配筋，加密区采用8@100，非加密区采用8@200⑥裂缝宽度验算E轴柱1层：=12.3mm/460mm=0.027<0.55，可不进行验算裂缝宽度3层：=50.42mm/460mm=0.11<0.55，可不进行验算裂缝宽度5层：=136.2mm/460mm=0.3<0.55，可不进行验算裂缝宽度F轴柱①轴压比验算底层柱轴压比则F轴柱的轴压比满足要求②截面尺寸复合h0=500-40=460mm，Vmax=40.18KN因为所以③正截面受弯承载力计算E轴柱：1层：,从柱子的内力组合表可见，对于的内力，为大偏压，选用M大，N小的组合；对于的内力，为小偏压，选用M大，N大组合。1层：第一组内力102 需要考虑自身挠曲产生的附加弯矩==1.52调值后34-12（M1/M2）=34-12×（-0.67）=42.04满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=57.38mm+20mm=77.38mme=ei+h/2-as=77.38+500/2-40=287.38mm102 =0.234==616.8取最小配筋率钢筋用量，纵向受力钢筋采用HRB400，全部纵向钢筋最小配筋率第二组内力34-12（M1/M2）=34-12×（-0.87）=44.44满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=67.9mm+20mm=87.9mme=ei+h/2-as=87.9+500/2-40=297.9mm102 =0.714>==886.2<0综合两组内力计算，每侧实配4C16（）3层：第一组内力需要考虑自身挠曲产生的附加弯矩==1.44102 调值后34-12（M1/M2）=34-12×（-0.69）=42.28满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=52.2mm+20mm=72.2mme=ei+h/2-as=72.2+500/2-40=280.2mm=0.611=<0取最小配筋率钢筋用量，纵向受力钢筋采用HRB400，全部纵向钢筋最小配筋率102 第二组内力需要考虑自身挠曲产生的附加弯矩==1.34调值后34-12（M1/M2）=34-12×（-0.75）=43满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=72.65mm+20mm=92.65mme=ei+h/2-as=92.65+500/2-40=302.65mm102 =0.525=<0综合两组内力计算，每侧实配4C16（）5层：最不利组合34-12（M1/M2）=34-12×（-0.84）=44.08满足要求，故不考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响ea=max（20mm,500/30=16.7mm）=20mmei=eo+ea=82.4mm+20mm=102.4mme=ei+h/2-as=102.4+500/2-40=312.4mm102 ==-553.6<0取最小配筋率钢筋用量，纵向受力钢筋采用HRB400，全部纵向钢筋最小配筋率综合两组内力计算，每侧实配4C16（）④垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算1层：Nmax=3678.98KN查表得=0.99满足要求⑤斜截面受剪承载力计算F轴柱1层：最不利内力组合因为剪跨比所以=3因为所以N=1432.5KNV=32.04KN≦172.2KN可不进行斜截面受剪承载力计算按构造配筋，加密区采用8@100，非加密区采用8@200102 3层：最不利内力组合因为剪跨比所以=3因为所以N=1432.5KNV=34.16KN≦172.2KN可不进行斜截面受剪承载力计算按构造配筋，加密区采用8@100，非加密区采用8@200顶层：最不利内力组合因为剪跨比所以=3因为所以N=1037.53KNV=34.16KN≦172.1KN可不进行斜截面受剪承载力计算按构造配筋，加密区采用8@100，非加密区采用8@200⑥裂缝宽度验算F轴柱1层：=57.38mm/460mm=0.125<0.55，可不进行验算裂缝宽度3层：=52.2mm/460mm=0.113<0.55，可不进行验算裂缝宽度5层：=82.4mm/460mm=0.179<0.55，可不进行验算裂缝宽度102 8.2框架梁截面配筋计算边跨跨中分析得=2116.22属于第一类T型截面中跨跨中分析得=793.58属于第一类T型截面梁内钢筋采用HRB400级钢筋，混凝土采用C35，102 表8.1计算公式边跨梁300×650中跨梁300×6505层129.5892.2480.0090.0160.0090.016611.22407.48390390实配钢筋3C203C203层121.1483.260.0080.0150.0080.015543.31382.01390390实配钢筋3C203C201层165.04119.660.0110.0210.0110.021747.05534.82390390实配钢筋3C203C20102 框架梁正截面配筋计算表8.2计算公式边跨梁300×650中跨梁300×650支座左截面支座右截面支座左截面支座右截面5层-98.99-173.28-136.46-139.660.0530.0930.0730.0750.054<0.098<0.076<0.075<458.42831.94645.18662.16390390390390实配钢筋3C203C203C203C203层-128.78-165.75-134.88134.880.0690.0890.0720.0720.072<0.093<0.075<0.075<611.22789.49636.69636.69390390390390实配钢筋3C203C203C203C201层-140.38-201.38-283.97-146.970.0750.1080.1520.0790.078<0.115<0.166<0.082<662.16916.831049.2696.11390390390390102 实配钢筋3C223C223C223C22框架梁斜截面配筋计算EF梁同GH梁Vb=161.38KN同时，可不进行斜截面受剪承载力计算，按构造配箍加密区取8@100，非加密区取8@200其余层梁的配筋计算，按上述方法进行计算，计算结果见后表FG梁Vb=24.45KN同时，可不进行斜截面受剪承载力计算，按构造配箍加密区取8@100，非加密区取8@200其余层梁的配筋计算，按上述方法进行计算，计算结果见后表表8.3框架梁截面配筋计算层号实配箍筋边跨5161.38611.22-39.733133.21611.22-67.91141.96611.22-59.15中跨524.45611.22-176.66389.77611.22-111.341226.01611.2224.9边跨：102 =0.2×1.0×16.7×300×610=6111.22=0.7×1.0×1.57×300×610=201.11中跨：=0.2×1.0×16.7×300×610=6111.22=0.7×1.0×1.57×300×610=201.11102 9.楼梯的结构设计楼梯使用活荷载标准值为2.5，踏步面层采用30mm厚水磨石，底面为20厚混合砂浆抹灰层，采用C20混凝土梁中纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，；其余钢筋采用HPB300级钢筋，9.1踏步板计算①荷载计算踏步尺寸为270mm×120mm,取斜板厚度t=40mm，则截面平均高度恒荷载：踏步板自重踏步面层重踏步抹灰重使用活荷载②内力计算斜梁截面尺寸选用b×h=120mm×270mm,则踏步板计算跨度为踏步板跨中弯矩③截面承载力计算踏步板计算截面尺寸：b×h=270mm×104mmh0=h-as=104mm-20mm=84mm102 =0.002×270mm×104mm=56.16mm2故踏步板在按构造选配筋，每踏步采用28（As=101mm2）取踏步内斜板分布钢筋8@250mm9.2楼梯斜梁计算①荷载计算踏步板传荷载1/2×2.334KN/m×(1.71m+2×0.12)×1/3=7.59KN/m斜梁自重1.2×（0.27m-0.04m）×0.12m×25KN/m3×1/0.91=0.9KN/m斜梁抹灰1.2×（0.27m-0.04m）×0.02m×17KN/m2×1/0.91=0.103KN/m合计8.593KN/m②内力计算取平台梁截面尺寸b×h=200mm×400mm，斜梁水平方向的计算跨度为斜梁跨中截面弯矩及支座截面剪力分别为③承载力计算斜梁按T形截面进行配筋计算，取h0=h-as=270mm-35mm=235mm翼缘有效宽度按倒L形截面计算按梁的跨度考虑102 按翼缘宽度考虑按翼缘高度考虑首先按第一类T形截面进行试算结构确定第一类T形截面，故故选用214（）故可按构造配置箍筋，选用双肢箍8@200mm，加密区分布钢筋采用8@1509.3平台版设计平台版一般设计成单向板，按简支板计算，以板宽1m为计算单元，板厚取100mm①荷载计算恒荷载：水磨石面层：0.65KN/m水泥砂浆找平：0.02×20=0.4KN/m混凝土板：0.1×25=2.5KN/m板底抹灰：0.02×20=0.4KN/m合计3.95KN活荷载标准值：q=2.5KN/m荷载设计值P=1.2×3.95+1.4×2.5=8.24KN/m②内力计算102 平台板的计算跨度弯矩设计值板的有效高度h0=100-20=80mm平台板按构造选用双肢箍8@200（As=251mm2）9.4平台梁计算①确定梁的尺寸梁宽取b=200mm，h=400mm②荷载计算恒载：梯段梁传来：P=1/2×3.78×8.593=16.24KN/m平台板传来：3.95×1.2/2=2.37KN/m平台梁自重：0.2×0.4×25=2KN/m抹灰自重：0.02×（0.4×2+0.2）×17=0.34KN/m合计20.95KN/m活荷载：2.5×（3.78/2+1.2/2）=6.23KN/m总荷载设计值：P=1.2×20.95+1.4×6.23=33.86KN/m③内力计算计算跨度：弯矩设计值：剪力设计值：截面按T型计算：102 梁的有效高度：h0=400-35=365mm判别T型截面类型：故属于第一类T型截面=0.2%选用3B18（As=763mm2）架立筋2B12（满足要求）所以，按构造配筋，选用双肢箍筋8@2009.5靠墙平台梁荷载：P=8.24×3.22/2+1.2×0.2×0.45×25=11.85KN/m102 故选用3B18（As=763mm2）架立筋2B12（满足要求）所以，可按构造配筋，选用双肢箍筋8@200102 10.楼板的结构设计标准层楼面走廊楼面卫生间楼面恒荷载标准值=4.33=3.82恒载设计值=4.33×1.2=5.196=3.82×1.2=4.584活载设计值=5×1.3=6.5=2.5×1.3=3.25合计P1=+=5.192+6.5=11.696P2=+=4.584+3.25=7.834在作用下各内支座可视作固定某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心点处，在作用下，中间区格板四边均可视作简支，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时可近似取一者之和作为跨内最大弯矩，求各中间支座最大负弯矩则在中心点处，计算时可近似去二者之和作为跨中最大正弯矩。求各中间支座最大负弯矩时，按恒载及活载均布各区格板计算，取恒载设计值活载设计值102 图10.1板的区格划分102 102 102 102 102 混凝土标号取C30，钢筋选用HPB300级钢筋，，，A板短跨长跨B板短跨长跨C板短跨长跨D板短跨长跨E板短跨长跨F板短跨长跨102 G板短跨长跨H板短跨长跨I板短跨长跨J板短跨长跨K板短跨长跨L板短跨长跨M板短跨长跨N板短跨102 长跨钢筋选用HPB300级钢筋，A-B支座A-N支座B-B支座B-N支座B-M支座102 B-C支座C-K支座C-D支座C-J支座D-J支座D-D支座D-E支座102 E-K支座C-L支座E-F支座F-J支座F-G支座G-J支座F-F支座102 F-I支座G-I支座H-I支座H-G支座双向板厚120mm板的截面有效高度，由于双向板带弯矩值比长向板带大，故短向筋应放在长向钢筋的外侧。短边方向长边方向双向板截面配筋时，内力系数可近似取，取r=0.95板配筋截面选配筋实配面积A区格短方向4.784100186.5279102 跨中长方向1.4569063.07251B区格短方向4.853100189.2279长方向1.4169061.34251C区格短方向8.074100270.78279长方向3.12290135.24251D区格短方向5.63100219.50279长方向2.1829094.52251E区格短方向7.88100277.21279长方向3.20890138.96251F区格短方向2.96100115.40279长方向0.889038.12251G区格短方向5.256100204.91279长方向1.569067.58251H区格短方向3.874100151.03279长方向1.1789051.03251I区格短方向2.45810095.03279长方向0.7229031.28251J区格短方向3.026100117.97279长方向0.979042.02251K区格短方向2.724100106.20279长方向1.0449045.22251L区格短方向2.4610095.91279长方向0.8289035.87251M区格短方向3.026100117.97279长方向0.979042.02251N区格短方向2.55810099.73279长方向0.7429032.14251支座A-BA-NB-BB-NB-MB-CC-KC-DC-JD-JD-DD-EE-KC-LE-FF-JF-GG-JF-F8.726100340.2502102 F-IG-IH-IH-G4.73100184.415028.726100340.25024.73100184.415024.73100184.4150211.783100459.3850210.69100416.7650212.875100501.955024.73100184.415024.73100184.4150210.91100425.3450212.875100501.9550210.69100416.7650210.69100416.7650210.345100403.315024.73100184.415027.755100302.345024.73100184.415025.58100217.545024.73100184.415024.73100184.415024.73100184.415028.5100331.38502102 参考文献　1中华人民共和国国家标准.《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2001）中国建筑工业出版社，2001　2中华人民共和国国家标准.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）,中国建筑工业出版社，2001　3中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）,中国建筑工业出版社，2002　4中华人民共和国国家标准.《地基基础设计规范》（GB50010-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002　5国家基本建设委员会建筑科学院.《建筑设计资料集》，中国建筑工业出版社，1994　6中华人民共和国国家标准.《建筑制图标准》（GB/T50104-2001），中国建筑工业出版社，2001　7中华人民共和国国家标准.《办公楼建筑设计规范》（JGJ67-89），中国建筑工业出版社，19898陈希哲.《土力学与地基基础》,清华大学出版社，1990　9周景星,王洪瑾.《基础工程》,清华大学出版社，1996　10庄崖屏，江见鲸.《钢筋混凝土基本构件设计》,地震出版社，1996　11包世华，龙驭球.《结构力学》,人民教育出版社，1980　12赵西安,《钢筋混凝土高层建筑结构设计》,中国建筑工业出版社，1995　13沈杰,《地基基础设计手册》,上海科学技术出版社，1985　14杨志勇,《工民建毕业设计手册》,武汉工业大学出版社，1997　15东南大学，同济大学，天津大学,《混凝土结构》,中国建筑工业出版社，2001　16朱福熙，何斌,《建筑制图》,高等教育出版社，199517江苏省建筑配件标准图集.施工说明（苏J9501）第二版.江苏省工程建设102 总结四年的大学生活即将结束，通过这四年对土木工程专业的学习，培养了我们每个人独立做建筑结构设计的基本能力。不知不觉毕业设计即将结束，这半年的时光令人难忘。毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一个培养，同时毕业设计的水平也反映了本科教育的综合水平，因此学校十分重视毕业设计这一环节，加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。在老师和同学的指导帮助下我成功地完成了这次的设计课题——启东市第一中学图书馆大楼设计。根据任务书上的进程安排，自己按时准确的完成了毕业设计。在毕业设计前期，我温习了各门相关课本，有《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等，并自己借阅了相关设计规范。在毕业设计中，我们先进行了建筑设计，蔡老师主要负责我们对建筑设计的指导和建筑图的批改，老师严格要求每个人，直到图形符合规范要求做到美观和实用。通过这次毕业设计让我对框架结构方面的知识有了更加深刻的认识，通过这次的设计让我真正做到了运用所学的理论分析问题和解决问题，尤其是在混凝土框架结构方面，同时也感觉到了知识的欠缺和不扎实。同时在绘制图的过程中，又提高了我们对运用CAD软件的能力。这次毕业设计让我们队我几年所学的知识有了更系统化得掌握，同时毕业设计的完成，也为我今后走上工作岗位打下了良好的基础。毕业设计的结束，也即意味着我们大学生活的结束，走上社会，通过自己的努力和拼搏，我相信会在未来的日子里实现自己的理想。102 致谢在毕业设计完成之季，我特别要向导师致以最衷心的感谢，感谢老师在我设计过程中的直接指导和亲切关怀；同时感谢老师对我的设计提出了许多宝贵的意见和建议，我能够顺利完成此次毕业设计，离不开老师、身边的同学和朋友，在此特向他们表示深深的感谢！102'