肥城市某办公楼毕业设计计算书_

'土木工程专业毕业设计肥城市某办公楼毕业设计计算书工程概况：1、工程名称：XX办公楼；2、工程位置：肥城市：3、工程总面积：3190㎡，3层，高13.8m，层高3.9m,4、结构形式：混凝土框架结构。5、设计资料：（1）、工程地质条件：工程地质条件情况如下：第一层土：城市杂填土厚0-1.0m第二层土：粘土厚4.5-6.0mfk=250Kpa第三层土：强风化灰岩2.0-2.6mfk=1500Kpa第四层土：中风化灰岩fk=2500Kpa（2）、抗震设防：6度，抗震等级：四级（3）、防火等级：二级（4）、建筑物类型：丙类（5）、基本风压：ω0=0.30KN/m2，主导风向：西北风（6）、气象条件：年平均温度：12oC最高温度：39oC最低温度：－21oC，年总降雨量：541.5mm日最大降雨量：115.5mm（7）、活载：楼面活荷：2.0KN/m2，上人屋面活载：2.0KN/m2，不上人屋面活载：0.50KN/m2，办公室：2.0KN/m2；走道：2.5KN/m2；门厅：2.5KN/m2；楼梯：2.5KN/m2本设计为肥城市某办公楼，该建筑物合理使用年限为50年。建筑物防火等级为二级。该办公楼处于抗震设防烈度为6度区，场地设计分组为第一组，采用现浇框架结构承重体系，抗震等级为四级。填充墙采用粉煤灰轻渣空心砌块（γ=7.5KN/m2）。第一部分建筑部分一、设计原则该办公楼是以办公用为主，建筑是供人使用的有功能作用的空间，同一功能要求和使用目的的建筑可以有多种空间形式，建筑体型一般综合反映内部空间，又在一定程度上反映建筑的性格、历史时期和民族地域特点。综合办公楼常常是街道、广场或城市某一个区域的构成中心。鉴于此，综合办公楼体型设计应根据现有经济技术水平处理好功能、空间与形式的辨证统一关系，还要处理好与环境的关系，以便在满足功能要求的同时，生根于特定的环境，给人以良好的感觉。71 土木工程专业毕业设计同样，对于建筑造型与平面布置的选择，必须考虑结构因素，以有利于结构受力。平面同样，对于建筑造型与平面布置的选择，必须考虑结构因素，以有利于结构受力。平面形状应简单、对称、规则，以减少地震灾害的影响建筑造型二.防火设计（一）耐火等级本工程属二类建筑（10~18层普通住宅和高度不超过50m的公共建筑），其耐火等级不能低于二级。（二）防火设计要点1．总平面布局中的消防问题（1）选址应在交通便捷处，根据城市规划确定的场地位置应有方便的道路通过，要求既靠近干道，便于高层建筑中人群的集散，又便于消防时交通组织和疏散。（2）应设环形车道，高层建筑周围应设宽度不小于3.5m的环形车道，可以部分利用交通道路，以便消防车能靠近高层主体，能在消防时有足够的流线。疏散设计（3）疏散所需时间从火灾现场退出的时间不应超过2分30秒为宜。通道宽度：按通过人数每100人不少于1m计算。三、建筑做法：屋面做法：楼面做法：71 土木工程专业毕业设计厕所楼面做法：屋面泛水做法：71 土木工程专业毕业设计散水做法：水泥砂浆散水宽800毫米。墙身做法：填充墙采用粉煤灰轻渣空心砌块（γ=7.5KN/m2），规格为390mm×240mm×190mm。外墙厚度均为290mm，隔墙均厚200mm。女儿墙厚240mm。外墙用石灰砂浆抹面，再涂刷建筑涂料。门窗做法：门为木门和玻璃门，自重0.2kN/m2，窗为铝合金玻璃窗，自重0.4kN/m2。屋面找坡：采用结构找坡，C轴线的柱子在顶层提高150mm,把屋面板做成斜板以用来排水。排水坡度为3%。第二部分结构设计1.设计依据a)国家及山东省现行的有关结构设计规范、规程及规定。b)本工程各项批文及甲方单位要求。c)本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-20012结构设计方案及布置钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的XX中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。71 土木工程专业毕业设计按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的教学楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。3构件初估3.1柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取，H为层高；柱截面宽度可以取为。选定柱截面尺寸为500mm×500mm3.2梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的l/8~l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁300mm×600mm3.3楼板厚度楼板为现浇双向板，根据经验板厚取130mm。4荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。71 土木工程专业毕业设计竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。5侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。6内力计算及组合6.1竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。6.2水平荷载下的计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。6.3内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。71 土木工程专业毕业设计第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。7基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基——基础——上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。8施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢，fy=210N/m㎡,主筋为Ⅱ级钢，fy=300N/m㎡。第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。第五：墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。第六：当门窗洞宽≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。9施工要求及其他设计说明第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm，内配4φ8，Fφ6@250，构造柱为240mm×240mm，内配4φ10，φ6@250，间隔不大于2000mm第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。第四：未详尽说明处，按相关规范执行。71 土木工程专业毕业设计设计计算书2.1设计原始资料（1）.冬季主导风向东北平均风速2.6m/s，夏季主导风向东南平均风速2.6m/s，最大风速23.7m/s。(2).常年地下水位低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。(3).最大积雪厚度0.32m，基本雪压SO=0.4KN/M2,基本风压WO=0.4KN/M2,土壤最大冻结深度0.09m。(4).抗震设防烈度6度，设计地震分组第三组.(5).地质条件序号岩石名称厚度Fak(MPa)1耕土1.1---2黏土2.82503黏土9.41102.2结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构4层，层高均为3.9m。填充墙面采用240mm厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取130mm，梁载面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砱强度等级。C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）表1梁截面尺寸层次砼强度横梁（bh）纵梁(bh)AB跨BC跨CD跨1-3C3030060025050030060025050071 土木工程专业毕业设计柱载面尺寸可根据式N=βFgEnAc≥N/[UN]fc估算表2查得该框架结构在30m以下，抚震得级为三级，其轴压比值[UN]=0.9表2抗震等级分类结构类型烈度6789框架结构高度/m≤30＞30≤30＞30≤30＞30≤25框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表3轴压比限值结构类型抗震等级一二三框架结构0.70.80.9柱截面尺寸：柱截面高度可取h=（1/15-1/20）H，H为层高；柱截面高度可取b=（1-2/3）h，并按下述方法进行初步估算。a）框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2-1.4的放大系数。b）对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满足下列要求。c)框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于4。根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取500500mm。基础采用柱下条形基础，基础+距离室外地平0.5，室内外高差为0.45,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-3层柱高度即为层高3.9m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。71 土木工程专业毕业设计2.3荷载计算2.3.1恒载标准值计算屋面：刚性防水屋面(有保温层)鲁J01-200512/740厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋0.8kN/m220厚1:3水泥砂浆找平0.02x20=0.4kN/m270厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层0.07x10=0.7kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层0.02x20=0.4kN/m2100厚结构层　　　　　　　　　　　　　　0.1x25=2.5kN/m212厚板底抹灰　　　　　　　　　　　　　0.012x20=2.5kN/m2合计　　　　　　　　　4.82kN/m2楼面：水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底，素水泥打底)0.65kN/m2130厚钢筋砼板　　　　　25×0.13=3.25kN/m212厚水泥沙浆　　　　　　　　　　　　　　0.012×20=2.5kN/m2合计　　　　　　　　　　4.14kN/m2梁自重：边跨梁bXh=300×600mm梁自重25×0.3×(0.6-0.13)=3.75kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆＜0.012×(0.6-0.13)×2+0.012×0.3＞×20＝0.312kN/m合计4.062kN/m2中间跨梁bXh=250×500mm梁自重25×0.25×(0.5-0.13)=3.00kN/m71 土木工程专业毕业设计抹灰层：12厚水泥砂浆＜0.012×(0.5-0.13)×2+0.012×0.25＞×20＝0.26kN/m合计3.26kN/m2柱自重：　bXh=500×500mm柱自重25×0.50×0.50=6.25kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆0.012×0.50×4×20＝0.48kN/m合计6.73kN/m外纵墙自重：标准层：纵墙（240灰砂砖）　　　　　18×(3.9-0.5-1.8)×0.24=6.48kN/m铝合金门窗　　　　　　　　　　　　　　　0.35×1.8=0.63kN/m水泥粉刷外墙面　　　　　　　　　0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m水泥粉刷内墙面　　　　　0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m合计8.622kN/m2底层：纵墙（240灰砂砖）　　　　　　　　　18×(4.85-1.80-0.50-0.40)×0.24=9.288kN/m铝合金门窗　　　　　　　　　　　　　　　0.35×1.8=0.63kN/m釉面砖外墙面　　　　　　　　0.5×(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m水泥粉刷内墙面0.756kN/m合计11.70kN/m内纵墙自重：标准层：纵墙（240灰砂砖）　　　　　18×(3.90-0.50)×0.24=14.688kN/m71 土木工程专业毕业设计水泥粉刷墙面　　　　　　　　　0.36×(3.90-0.5)×2.00=2.448kN/m合计17.136kN/m2底层：纵墙（240灰砂砖）　　　　　　　　　18×(4.85-0.50-0.40)×0.24=17.06kN/m水泥粉刷墙面　　　　　　　　　　　　0.36×3.90×2=2.808kN/m合计19.87kN/m2．3.2活荷载标准值计算第一：面和楼屋面活荷载标准值根据荷载规范查得：上人屋面　2.0楼面：教室2.0走道2.5第二：雪荷载　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.4屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。第一：A-B轴间框架　屋面板荷载：　板传至梁上的三角形和梯形荷载等效为均布荷载　恒载　　活载楼面板荷载：恒载　活载71 土木工程专业毕业设计梁自重A-B轴间框架梁均布荷载：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载楼面梁恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载第二：B-C轴间框架梁均布荷载：　屋面板传荷载：　恒载　　活载楼面板荷载：恒载　活载梁自重B-C轴间框架梁均布荷载：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载71 土木工程专业毕业设计楼面梁恒载=梁自重+板传荷载+墙自重活载=板传荷载第三：C-D轴间框架梁均布板荷载同A-B轴第四：A柱纵向集中荷载计算顶层柱：女儿墙自重(做法:墙高900mm,100mm砼压顶)顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+板传荷载标准层柱：标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载71 土木工程专业毕业设计第五：B柱纵向集中荷载计算顶层柱：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载标准层柱：标准层柱恒载=内纵墙自重+梁自重+板传荷载基础顶面恒载=底层内总墙+基础梁自重71 土木工程专业毕业设计结构在进行梁柱的布置时柱轴线与梁的轴线不重合，因此柱的竖向荷载对柱存在偏心。框架的竖向荷载及偏心距如图4所示。图4框架竖向荷载图2.3.4重力荷载代表值计算结构的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值加上各可变荷载组合值，即其中可变荷载为雪荷载71 土木工程专业毕业设计屋面活载楼面活载：教室走道（1）屋面处的重力荷载代表值的计算女儿墙的计算屋面板结构层及构造层自重的标准层顶层的墙重（2）其余层楼面处重力荷载代表值计算71 土木工程专业毕业设计（1）底层楼面处重力荷载代表值计算（2）屋顶雪荷载标准值（3）楼面活荷载标准值（4）总重力荷载标准值71 土木工程专业毕业设计2.4地震作用计算2.4.1横向框架侧移刚度计算横梁线刚度ib计算过程见下表4，柱线刚度ic计算见表5。表4横梁线刚度ib计算表层次类别Ec/(N/mm2)b×h/mm2Io/mm4L/mmEcIo/L(N.mm)1.5EcIo/L2EcIo/L1-3AB跨3.0×104300×6005.4×10963002．57×10103.85×10105．14×1010BC跨3.0×104250×5002．6×10921003．71×10105．57×10107．43×1010表5柱线刚度ic计算表层次hc/mmEc/(N/mm2)b×h/mm2Ic/mm4EcIc/hc/(N.mm)148503.0×104500×5003．22×10102-339003.0×104500×5004．00×1010取BC跨梁的相对线刚度为1.0，则其他为：AB跨BC跨1层柱2-3层柱相对刚度I0.691.00.430.54框架梁柱的相对线刚度如图4，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。柱的侧移刚度按式D=αc计算，式由系数αc71 土木工程专业毕业设计为柱侧移刚度修正系数，由相关的表可查，根据梁柱线刚度比的不同。例如，中框架柱分中柱和边柱，边柱梁分中柱和边柱等，现以第2层B-3柱的侧移刚度计算为例，其余见表6表6框架柱侧移刚度A,D轴中框架边柱层次线刚度(一般层)(一般层)根数(底层)(底层)13．22×10101．580.581954462-34．00×10101.270.388122456A-1,5、D-1,5轴边框架边柱层次αcDi根数71 土木工程专业毕业设计13．22×10101.190.53870642-34．00×10100．950.32100994BC轴中框架中柱层次αcDi根数13．22×10104．360.7641255062-34．00×10103．140.611192786BC轴边框架中柱层次αcDi根数13．22×10103．270.7151174542-34．00×10102．620.567178934把上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层间侧移刚度∑Di见下表：横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次12345∑Di2143683058823058823058823058822.4.2横向自振周期计算横向地震自振周期利用顶点假想侧移计算，计算过程见表7表7结构顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVi/kNΣDi(N/mm)Δμi(mm)μi/mm34139413930588213．5177．8248841390730588245．5134．871 土木工程专业毕业设计152331914021436889．389．3按式T1=1.7计算基本周期T1，其中μT的量纲为m取=0.7则T1=1.7×0.7×=0.502S2.4.3横向水平地震力计算本工程中结构不超过40m质量和刚度沿度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，结构总水平地震作用标准值按式FEK=α1Gep计算即Gep=0.85ΣG1=0.85×19140=16269kN由于该工程所在地抗震设防烈度为6度，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，则。，则（式中r---衰减指数，在的区间取0.9,---阻尼调整系数,除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,相应的）因1.4Tg=1.4×0.45=0.63>T1=0.502S，则取为071 土木工程专业毕业设计FI=（1-δn）各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表8表8各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hiHiGiGiHiFiVi33.916.554139685000.345202.07202.0723.98.754884427350.215125.93510.1514.854.855233253800.12874.97585.12各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图6，7图6水平地震作用分布图7层间剪力分布71 土木工程专业毕业设计2.4.4竖向荷载作用框架内力计算竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。竖向荷载作用下,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低,但当活载占总荷载的比例较小时,其影响很小.若活荷载占总荷载的比例较大时,可在截面配筋时,将跨中弯距乘以1.1~1.2的较大系数。框架横梁均布恒荷载、活荷载可从前面荷载计算中查得。具体数值见图10。其中框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以0.9。图8横向框架荷载作用图由于柱纵向集中荷载的作用，对柱产生偏心。在恒荷载和活荷载的作用下的偏心矩如图9，10所示。71 土木工程专业毕业设计图9竖向恒载引起的偏心弯矩图10竖向活载引起的偏心弯矩71 土木工程专业毕业设计2.5梁柱端的弯矩计算梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。计算步骤为：（1）将原框架分为5个敞口单元，除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以0.9。（2）用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，底层柱的传递系数为0.5，其余各层柱的传递系数为1/3。将分层法所得到的弯矩图叠加，并将节点不平衡弯矩进行再分配。梁端固定弯矩计算：恒载：屋面：楼面：活载：屋面：71 土木工程专业毕业设计屋面：分层法计算见图11、12、13。71 土木工程专业毕业设计图11顶层弯矩分配及弯矩图71 土木工程专业毕业设计图12二层弯矩分配及弯矩图71 土木工程专业毕业设计图13底层弯矩分配及弯矩图竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如图13。71 土木工程专业毕业设计图14竖向均布恒载作用下的框架弯矩图竖向均布活荷载作用下的框架内力计算方法同上，结果见图18、19、20、21。71 土木工程专业毕业设计图15顶层弯矩分配及弯矩图71 土木工程专业毕业设计图16二层弯矩分配及弯矩图71 土木工程专业毕业设计图17底层弯矩分配及弯矩图71 土木工程专业毕业设计图18活荷载作用下的弯矩图71 土木工程专业毕业设计对节点不平衡弯矩进行再次分配，以恒荷载作用下三层左上节点为例：图19弯矩二次分配图其余各节点弯矩分配见图中数据。活荷载作用下中间节点弯矩相差不大，不在分配。本设计中梁端弯矩的调幅系数取0.8。调幅结果表9。表9梁端弯矩的调幅AB跨BC跨CD跨调幅前调幅后调幅前调幅后恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右三层40．1172．4232．0957．9428．9128．9123．1338．224同AB跨二层75．62106．0560．5084．8427．1027．1021．6837．52一层67．41103．4353．9382．7429．7629．7623．8139．05活载三层13．8123．3611．0518．6910．8410．848．678．67二层19．0924．1515．2119．328．258．256．66．6一层17．2124．0813．7719．268．488．486．786．7871 土木工程专业毕业设计2．6梁端剪力和轴力计算梁端剪力柱轴力具体计算结果见表10,11,12,13,14,15。表10恒载作用下AB梁端剪力计算层号323．046．372．586．6365．9579．21231．4966．399．215．6693．55104．87131．4966．399．216．1193．10104．32表11恒载作用下BC梁端剪力计算层号313．382．114．05014．0514．05223．092．124．24024．2424．24123．092．124．24024．2424．24表12活载作用下AB梁端剪力计算71 土木工程专业毕业设计层号37．886．324．822．1522．6726．9727．886．324．821．1923．7325．9117．886．324．821．3223．7326．14表13活载作用下BC梁端剪力计算层号34．22．14．4104．414．4125．252．15．5105．515．5115．252．15．5105．515．51表14恒载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱365．9579．2114．05182．39208．63205．88232．12293．55104．8724．24663．32628．61790．76817．05193．1105．3224．24903．24935．881148．201174．49表15载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱327．6726．974．4152．8766．1871 土木工程专业毕业设计223．7325．915．51154．73200．42123．5026．145．51205．66267．772.7风荷载计算本设计地区基本风压为，所设计的建筑地处农村，风压高度变化系数按B类地区考虑风压体型系数迎风面为0.8，背风面为0.5。由于房屋的高度不大，风振系数都取为1.0。B为6.3m。各层作用风荷载值安下式计算：计算结果见表21。表16各层的风荷载标准值离地高度（m）16．051.161.01.30.43.91．810．8312．151.061.01.30.43.93.913．54续表16离地高度8．251.01.01.30.43.93.912．774.351.01.01.30.44.353.913．5171 土木工程专业毕业设计2.8截面设计根据横粱控制截面内力设计值，利用受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算公式，算出所需纵筋及箍筋并进行配筋。基本数据：混凝土C25fc=11.9N/mm2钢筋HPB235fy=210N/mm2；HRB335fy=210N/mm2考虑抗振要求内力乘以承载力抗振调整系数，系数引用见表19。表19承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪，偏拉0.852.9.1框架梁的配筋计算（仅以一层梁为例说明计算过程）（1）正截面受弯承载力计算粱AB（）一层：跨中截面，71 土木工程专业毕业设计下部实配320()，上部按构造要求配筋。梁AB和梁BC各截面受弯承载力配筋计算见表20.表20框架梁正截面强度计算截面AAB跨B左B右BC跨-142.23137.78-186.56-129.2518.85-106.67103.34-139.92-96.9414.140.07790.07550.10220.1250.01830.0812〈0.0786〈0.1080〈0.134〈0.0347〈656635873745103468378468325263配筋320320320322220实配面积9429429421140760%0.56%0.56%0.56%0.98%0.65%注:（1）斜截面受弯承载力计算以支座A(一层)为例,,跨高比:满足要求71 土木工程专业毕业设计梁端箍筋加密区取双肢箍,取min,S=100mm,加密区的长度max(1.5h,500mm),取900mm非加密区箍筋配置@150验算可否按构造要求配箍框架梁斜截面受剪承载力配筋计算见表21表21框架梁斜截面强度计算截面支座A支座B左支座B右147.93164.18151.63125.74139.55128.89484.77368.23368.23605.96460.28460.280.1610.5710.484<00.3920.28971 土木工程专业毕业设计加密区实配箍筋28@10028@10028@100加密区长度900900900截面支座A支座B左支座B右实配1.011.011.01非加密区实配箍筋28@15028@15028@1500.2240.2240.2240.1770.1770.1772.9.2框架柱配筋计算该框架的抗震等级为四级（1）轴压比验算(B轴柱)底层柱:轴压比:则B轴柱满足要求。（2）正截面受弯承载力计算柱的同一截面分别承受正反弯矩,故采用对称配筋B轴柱:一层:从柱的内力组合表可见,,为大偏心;选用M大N小的组合,最不利组合为查表得,,则柱计算长度71 土木工程专业毕业设计所以因为,所以按照构造配筋,最小总配筋率根据《建筑抗震设计规范》，，则每侧实配320，另两侧配构造筋316（1）垂直于弯矩作用平面的受压载力按轴心受压计算。一层：71 土木工程专业毕业设计（4）斜截面受剪承载力计算B轴柱:一层:最不利内力组合:因为剪跨比因为,所以柱箍筋加密区的体积配筋率为:取复式箍48加密区箍筋最大间距,箍筋最小直径为6mm,所以加密区取复式箍48@100。柱上端加密区的长度取，取700mm，柱根取1400mm。非加密区取48@150三层：最不组合内力组合71 土木工程专业毕业设计非加密区取48@150因为剪跨比因为,所以柱箍筋加密区的体积配筋率为:取复式箍48加密区箍筋最大间距,箍筋最小直径为6mm,所以加密区取复式箍48@100。柱上端加密区的长度取，取600mm，柱根取1200mm非加密区取48@1502.9．3节点设计根据<<建筑结构抗震规范>>规定,对一,二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算,而抗震等级为三四级的框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区，,可不进行节受剪承载力计算，仅按构造要求配箍即可。选择底层B轴柱上节点进行验算，采用规范上如下公式，节点核心区剪力设计值：71 土木工程专业毕业设计应该满足，验算梁柱节点核心区受剪能力：故满足要求。验算梁柱节点抗震受剪承载力，采用公式如下：满足要求。71 土木工程专业毕业设计2.10楼板设计在肋形楼盖中,四边支承板的长边与短边之比时可按双向板设计。所以,BD区格板按双向板计算，A，C区格板按单向板计算。2.10.1B，D区格板的计算第一,设计荷载恒载：水磨石地面0.65130mm厚结构层3.2512厚水泥砂浆0.24活载：办公室走道办公室71 土木工程专业毕业设计走道第二,计算跨度的求解内跨的计算跨度取净跨，边跨的计算跨度为净跨加上板厚的一半，边跨内跨第三,弯矩的求解跨中最大弯矩发生在活载为棋盘式布置时，它可以简化当内支座为固定的作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时作用下的跨中弯矩值之和。支座最大负弯矩可近似按活载满布求得，即内支座固定时，作用支座弯矩，所有区格板可分为A、B类，计算弯矩时考虑泊松比影响，取。板的区格划分见图21。图21板的区格划分71 土木工程专业毕业设计B区格板D区格板71 土木工程专业毕业设计第四,截面设计截面的有效高度：选用的钢筋作为受力主筋，则（短跨）方向跨中的截面的。（短跨）方向跨中的截面的。支座截面处。截面弯矩设计：板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折减：（1）对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的折减系数为0.8。（2）对于边区格跨中截面及第一内支座截面“当，折减系数为0.8当，折减系数为0.9（3）楼板的角区格不折减。所以B区格跨中及DB支座减小20%。D区格跨中及BD支座减小20%。板的配筋计算见表22。表22板的配筋计算截面（(mm)配筋实用跨中B区格方向111375φ10@200393方向103387φ10@200393D区格方向111349φ10@200393方向103347φ10@200393支座B-B111623φ10@100826B-D111623φ10@100826B边支座111684φ10@10082671 土木工程专业毕业设计D边支座111630φ10@100826D边支座111605φ10@100826表中2.10.2A,C单向板计算:荷载计算同前双向板。计算跨度因为板两端都与梁固接，故板的计算跨度都取净跨；中间跨截面内力及配筋计算：B=1000mm，h=130mm，板的受荷承载力及配筋计算（取1m宽的板带计算）截面离端第二支座中间支座中间跨跨中离端第二跨中计算跨度（m）1．851．851．851．85弯矩系数M（kNm）2．59-1.851.621.62118847474配筋φ6@200φ6@200φ6@200φ6@200141141141141注：1.2.表中2.11楼梯设计（采用平行双跑楼梯）踏步尺寸采用150mm×300mm,共需12个踏步，梯段长3300mm71 土木工程专业毕业设计，活荷载标准值2.5kN/m2，踏步面层采用30mm水磨石，底面为20mm厚混合砂浆抹灰。混凝土为C30，梁中受力筋为Ⅱ级，其余钢筋采用Ⅰ级钢。本工程采用现浇梁式楼梯，选楼梯已进行计算，开间3.3m,进深7.8m，层高3.9m，梁式楼梯是由踏步又称梯段的斜板及栏杆组成。图22楼梯结构平面布置图2.11.1踏步板计算1．荷载计算踏步板自重踏步抹灰重底面抹灰重恒载1.307kN/m活载2.50.3=0.75kN/m总荷载设计值71 土木工程专业毕业设计所以取总荷载设计植为2.618KN/m进行计算。2.内力计算由于踏步板两端均与斜边梁相整结,踏步板计算跨度跨中最大弯距设计值为3.受弯承载力计算。踏步板截面的折算高度截面有效高度取；b=300mm。踏步板应按配筋,每米宽沿斜面配置的受力钢筋,（楼梯倾斜角,得）为保证每个踏步至少有2根钢筋，选用φ8@200，分布筋φ8@2002.11.2斜梁设计第一,截面设计斜梁截面高度斜梁截面宽取71 土木工程专业毕业设计第二,荷载计算恒载:栏杆自重kN/m踏步板传来荷载kN/m斜梁自重kN/m斜梁抹灰重kN/m合计7.991kN/m第三,内力计算取平台梁截面尺寸.则斜梁的水平投影计算跨度为m。斜梁跨中最大弯距设计值kN/m斜梁端部最大剪力斜梁支座反力第四,承载力计算踏步位于斜梁上部,且梯段两侧都有斜边梁,故斜梁按倒L形截面设计翼缘计算宽度翼缘高度取踏步板斜板厚度鉴别T型截面类型71 土木工程专业毕业设计属于第一中T型截面,则选用2φ12,2．11.3平台板设计1)平台板取1m宽作为计算单元,平台板近似按短跨方向的简支板计算计算跨度平台板厚度t=60m图23平台板计算简图2)荷载计算恒载:平台板自重kN/m30厚水磨石面层1.2×25×0.03=0.90kN/m板底抹灰重1.2×0.02×17×1=0.408kN/m71 土木工程专业毕业设计合计3.108kN/m活载:1.4×2.5=3.5kN/mg+q=3.108+3.5=6.608kN/m3)内力计算跨中弯距板端弯距正截面受弯承载力计算选用φ8@130,斜截面受剪承载力计算按构造配筋,选双肢箍φ8@2002.11.4平台梁的设计1)平台梁截面尺寸取h=400mm,b=200mm2)平台梁荷载计算恒载:由平台板传来的均布恒载由平台板传来的均布恒载平台梁自重71 土木工程专业毕业设计平台梁抹灰重均布荷载设计值10.427kN/m由斜梁传来的集中荷载设计值G+Q=kN/m3)平台梁内力计算计算跨度支座反力R为kN图24平台梁计算简图平台梁跨中最大弯距设计值梁端截面剪力V71 土木工程专业毕业设计由于靠近楼梯间墙的梯段斜梁距支座过近,剪跨过小,故其荷载将直接传至支座,所以计算斜截面宜取在斜梁内侧,此处剪力为4)截面设计①正截面受弯承载力计算选用3φ14,②皆截面受剪承载力计算,71 土木工程专业毕业设计所以只需按构造配置箍筋,,选用双肢φ8@2005)吊筋计算采用附加箍筋承受梯段斜梁传来的集中力.设附加箍筋为双肢φ8,则所需箍筋总数为在梯段斜梁两侧各配置两个双肢φ8箍筋。2.12基础设计矩形和梯形联合基础一般用于柱距较小时的情况，这样可以避免造成板的厚度及配筋过大。为使联合基础的基底压力分布较为均匀，应使基础底面形心尽可能接近柱主要荷载的合力作用点。因为B，C轴间柱距较小，所以B，C柱设计为联合基础。而A，D轴设计成柱下独立基础。基础材料为：砼，钢筋HRB335，。2.12．1独立基础设计以底层A柱基础计算为例a)荷载计算：（以底层A柱基础计算为例）由柱传至基顶的荷载：由柱的内力组合表可查得第一组：N=1304.09kNV=56.2kN第二组：M=23.03kN.mV=16.61kN由基础梁传至基顶的荷载：（G）底层外纵墙自重11.70kN/m基础梁自重2.5kN/mG=（11.70+2.5）×（6.9-0.50）=90.88kNG对基础底面中心的偏心距为相应偏心弯矩为G.e=90.88×0.125=11.26kN.m71 土木工程专业毕业设计作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值为：（假定基础高度为1100mm）第一组：第二组：图25基础高度尺寸图b)基底尺寸的确定第一：确定l和b取l/b=1.5，解得：b=2.1m,l=3.2m验算的条件：第二：验算另一组荷载效应标准组合时的基底应力：71 土木工程专业毕业设计第二组：（可以）（可以）C)确定基础高度采用锥形杯口基础，根据构造要求，初步确定基础剖面尺寸如下图所示，由于上阶底面落在柱边破坏锥面之内，故该基础只须进行变阶处的抗冲切验算。71 土木工程专业毕业设计图26基础冲切面图71 土木工程专业毕业设计图27基础基底反力图第一：组荷载设计值作用下的地基最大净反力第一组：第二组：比较各组数据，取大值，按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行抗冲切承载力计算。第二：在第一组荷载作用下的冲切力冲切力近似按最大地基净反力计算取，由于基础宽度b=2.1m，小于冲切锥体底边宽度时，冲切力作用面积为矩形第三：变阶处的抗冲切力由于基础宽度小于冲切锥体底边宽度，故，满足要求。因此，上图所示的基础剖面尺寸可以71 土木工程专业毕业设计d)基底配筋包括沿长边和短边两个方向的配筋计算，沿长边的配筋计算应按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行，而沿短边方向，由于其为轴心受压，其钢筋用量应该按照第二组荷载设计值作用下的平均地基净反力进行计算。第一：沿长边方向的配筋计算在第一组荷载设计值作用下，前面已经算得，相应于柱边及变阶处的净反力为：则71 土木工程专业毕业设计选用2412（12@100）第二：沿短边方向的配筋计算在第二组荷载设计值作用下，均匀分布的土壤净反力为：选用15φ8（φ8@200）,（可以）71 土木工程专业毕业设计图28基础配筋图71 土木工程专业毕业设计2.13纵向连续梁设计纵向连续梁的截面尺寸为250mm×500mm，混凝土强度等级为，钢筋采用，采用轴线四层连续梁为例进行计算。2.13.1荷载计算恒载计算：总计活载计算：2.13.2计算简图纵向连续梁，横梁中间跨由于连续梁与横向框架整浇，则边跨计算跨度也取净跨左边跨右边跨边跨与中间跨的计算跨度相差，所以不可以按等跨连续梁计算。71 土木工程专业毕业设计计算简图如图31所示图31连续梁计算简图2.13.3内力计算纵向连续梁计算时考虑梁中塑性铰的形成是梁内发生塑性内力重分布的有利影响，采用塑性内力重分布的方法计算连续梁。各跨跨中及支座截面的弯矩设计值按下面的公式计算：计算结果见表23表23连续梁弯矩计算表截面A1B2C3D4E弯矩系数5．7755．7755．7756．36．36．96．93.3753.37571 土木工程专业毕业设计-33.7457.84-73.6160.23-68.8372.25-105.0919.75-11.52均布荷载作用下连续梁的剪力按下面公式计算：计算结果见表24表24连续梁的剪力计算截面AE剪力系数0.500.550.550.550.550.550.505.6255.6256.36.96.93.2253.22568.2975.1284.1392.1492.1443.0739.152.13.4配筋计算纵向连续梁跨中按T形计算，其翼缘的宽度取二者的较小值：所以取判断跨中截面属于哪一类T形截面，取则所以属于第一类T形截面支座截面按矩形截面设计，连续梁正截面计算见表25。连续梁斜截面计算见表26。71 土木工程专业毕业设计表25连续梁正截面计算截面A1B2C3D4EM-33.7457.84-73.6160.23-68.8372.25-105.0919.75-11.520.0440.07480.09520.07790.08900.09350.13600.02550.014900.045〈0.0779〈0.1000〈0.0812〈0.0928〈0.0983〈0.1467<0.0260〈0.0150〈25043255445051454581314483799660799660799660799660799配筋实配面积8047638047638047631206763804注:表26连续梁斜截面计算截面AEV68.2975.1284.1392.1492.1443.0739.15606〉V606〉V606〉V606〉V606〉V606〉V606>V169.7〉V169.7〉V169.7〉V169.7〉V169.7〉V169.7〉V169.7〉V箍筋φ8@200φ8@200φ8@200φ8@200φ8@200φ8@200φ8@20071'