某高校教学楼计算书_毕业设计

'华中科技大学毕业设计论文（下册）华中科技大学土木工程2001级毕业设计——某高校教学楼计算书（下册）设计：指导教师华中科技大学土木工程与力学学院1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）4第⑨轴横向框架内力组合及配筋计算864.1内力组合错误！未定义书签。4.2截面设计915部分板设计1535.1七层板设计错误！未定义书签。5.2底层板设计错误！未定义书签。61号楼梯设计1606.1梯段板设计1606.2平台板设计1616.3平台梁设计1626.4构造措施1647主楼电算1647.1PKPM电算错误！未定义书签。7.2电算、手算结果比较与分析错误！未定义书签。7.3基础设计荷载错误！未定义书签。7.4BIS隔震设计分析错误！未定义书签。8部分基础设计1648.1基础隔震设计错误！未定义书签。8.2条形基础设计1659全文总结17610致谢17811参考文献1791802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）5第轴横向框架内力组合及配筋计算上一章计算了第轴横向框架分别在恒载、活载、风载与地震作用下的内力，但是，并不能直接利用这些内力来进行截面设计，因为，结构在实际工作状态下可同时受几种不同的荷载的作用，所以应该将第四章计算的单项内力按照基于概率论的可靠度设计原理加以组合。组合前，应将第三章计算得的单项内力加以调整。5.1内力调整以上各章节计算与调幅的内力均是针对计算简图（图2.2）而言，所求的杆端内力也就是柱中与梁中交点处（如图4.2中C处）的内力。但是，实际结构并不是如计算简图那样无尺寸的框架，各个构件是有尺寸的，所以，用于设计构件的内力应该是梁边或柱端处（如图4.2中的Ⅰ－Ⅰ，Ⅱ－Ⅱ，Ⅲ－Ⅲ，Ⅳ－Ⅳ）的内力。因此，我们需要将计算简图上的杆端内力调整为实际构件的端内力。针对毕业设计而言，不需对每一根柱与每一根梁均进行内力调整与内力组合，在此，我们选取一层、六层与顶层的边柱中柱各一根；一层、四层与顶层梁，进行内力调整和内力组合。图4.2内力调整截面示意图1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）1）调整方法采用力、力矩平衡的方法将C处的内力调整至梁端、柱端。（1）梁内力调整a、竖向荷载内力调整（以恒载内力为例）节点2详图见图5.2.1，其左梁受恒载作用下的右端弯矩，剪力。同时受均布荷载（自重）与梯形分布荷载（板重）作用。取半柱宽梁段为隔离体，计算简图如下：图4.3节点2左梁右弯矩内力调整示意1对该隔离体列出平衡方程如下：求解出：（5.1）（5.2）其中，，；代入得：，。同理可将该节点右梁左内力调整，同理可将活载作用下内力调整。b、水平荷载内力调整水平风荷载作用下，剪力图如图3.311802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）所示，剪力延梁不变，所以不需调整；弯矩图如图3.30所示，延梁呈线性变化，所以可利用线性关系调整。计算简图如下：图4.4节点2左梁右弯矩内力调整示意2对右侧三角形运用相似三角形定理，可得：其中，，代入，可解出：同理，可将节点右梁左端内力调整，可将水平地震作用内力调整。（2）柱内力调整a、竖向荷载内力调整（以恒载为例）恒载作用下柱的剪力图如图3.22所示，延柱不变，所以不需调整；弯矩图如图3.20所示，为线性变化，可利用线性关系调整。计算简图如下。图4.5节点2下柱内力调整示意1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）对上三角形利用相似三角形定理，可得：其中，，代入可得：。同理可将节点2上柱内力调整，同理可将节点2受活载内力调整。b、水平荷载内力调整因为水平荷载作用下，柱内力形式同竖向荷载作用时相同，所以可采用相同的方法。5.2内力组合1）内力组合因为在内力组合过程中采用EXCEL表格进行，只需要进行公式粘贴，而所需要的数据可以从前面的计算表得到。所以，将各层框架梁和B、C、D、F四根柱的各层内力进行组合。根据《高层规范》5.6，本教学楼第榀横向框架内力组合有以下几种组合形式：（1）无地震作用效应组合：（5.3）（2）有地震作用效应组合（5.4）以上各个符号意义详见《高层规范》5.6。由此，具体可分为以下14种内力组合形式：（左风）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（左风）（右风）（右风）（左风）（左风）（右风）（右风）（左震）（左震）（右震）（右震）内力组合见表见本章附录。2）内力调整本节内力调整针对与地震作用参与的组合，按照“强柱弱梁，强剪弱弯“的原则将梁端剪力，柱端弯矩，柱端剪力进行抗震调整。调整原则详见《高规》6.2节。内力调整结果附于内力组合表中。根据《高规》5.2.3，“截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值”。以下以一层中跨梁为例，验算以上条款。一层中跨梁在恒载作用下以简支梁计算，计算简图如图3.1.4。跨中正弯矩为：1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）一层中跨梁在活载作用下以简支梁计算，计算简图如图3.2.4。跨中正弯矩为：所以，竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值为：>-6.2（组合值）所以，一层中跨梁跨中正弯矩设计值取6.85。同理，验算各个梁的跨中正弯矩，见下表：表4.11跨中设计弯矩梁类型简支梁跨中弯矩的一半（kN·m）组合跨中弯矩（kN·m）设计用跨中弯矩（kN·m）一层边跨120.681125.478125.478中跨6.850-6.2006.800四层边跨120.681119.972120.680中跨6.850-4.0976.850七层边跨116.721131.656131.656中跨9.323-9.1499.3235.3截面设计5.3.1设计内力1）梁设计内力的选择梁利用弯矩与剪力进行截面设计，具体来说，利用弯矩设计纵向钢筋，利用剪力设计箍筋。所以弯矩与剪力不需取同一组工况的内力。分别取最大值为设计内力即可。具体设计内力的选择见下文各个杆件截面设计。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）框架梁弯矩设计值　BC跨中CB78.59-83.48100.2955.01-9.17534.99-108.71100.09125.71-61.12359.32-133.04101.91156.94-92.35181.67-151.05122.02177.85-122.02　CD跨中DC85.80-38.8930.7929.46-30.79725.08-41.6225.0837.83-14.71534.81-52.0534.9651.88-34.96349.94-67.1850.0867.01-50.08161.12-81.6261.4381.24-61.43　DF跨中FD　+Max-Max+Max+Max-Max829.24-77.18102.8973.41-2.34732.34-99.5696.5192.32-17.41561.12-125.71100.09108.71-34.99392.35-156.94101.91133.04-59.321122.02-177.85122.02151.05-81.67剪力设计值　左跨右跨Vmax　静力组合地震组合静力组合地震组合787.0079.7875.9273.0387.00593.2394.5290.2392.2094.523101.56107.4398.56105.12107.431111.06118.70106.61115.27118.70832.9255.6812.2934.4055.68722.6845.9827.0250.4150.41538.0565.2939.5665.0765.29350.0483.9951.5683.7883.99163.9499.7763.0299.3099.77877.5776.19#REF!82.0682.06784.1179.550.0083.9684.11590.2385.63#REF!94.5294.52398.5692.890.00107.43107.431106.6197.75#REF!118.70118.701802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）2）柱设计内力的选择柱利用弯矩与轴力设计，两者是耦合的，不可孤立的选择，所以，两者必须来自于同一种组合。为了不遗漏最不利内力，并考虑简化计算，分别计算地震组合与非地震组合的配筋，最后选取最大值。其中，对于非地震组合，选Mmax,N与Nmax,M两种组合，而对于地震组合则考虑Mmax,N。因为，柱端弯矩是要根据梁端弯矩进行调整（即满足强柱弱梁）而得到的，而实际梁的配筋是按各种组合的最大弯矩来进行配筋，所以，柱的配筋也应按和梁向对应组合（Mmax）进行配筋（这样，才能真正达到强柱弱梁的目的）；实际上，根据柱节点弯矩平衡，梁达到最大弯矩时，柱也是达到最大弯矩值，所以，对于地震组合，只用考虑Mmax,N这组合。很明显，在进行柱的弯矩调整时，只需对地震组合中的Mmax进行调整。剪力用于设计箍筋，可以取自不同于弯矩和轴力的工况（取最大值）。具体设计内力的选择见下文各个杆件截面设计。5.3.2梁截面设计设计思路：对于边跨梁，首先利用跨中正弯矩设计值，以单筋T形截面来配置梁底纵筋（因为跨中梁顶负筋一般配置较少，以单筋截面设计带来的误差较小）；然后根据“跨中梁底纵筋全部锚入支座”的原则确定支座的梁底纵筋，利用支座负弯矩设计值以双筋矩形截面来配置梁顶纵筋。纵筋的截断、锚固以构造要求确定。钢筋采用电渣压力焊接长，所以不考虑钢筋的搭接。然后按《高规》有关要求配置抗剪箍筋，验算梁抗剪承载力；对于中跨梁，因其跨中正弯矩较小，所以利用支座正弯矩设计值，以单筋T形截面来配置梁底纵筋即可。其余操作同边跨梁。设计参数：1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）梁砼：C25（）；纵筋：HRB335（）；箍筋：HPB235（）；纵筋保护层厚：。1）一层梁截面设计（1）边跨截面设计：a、跨中截面设计设计内力：；按T形单筋截面设计，首先确定截面几何参数：（5.5）其中：；；，不需考虑；所以，属于第Ⅰ类T形截面。（满足）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）实配钢筋：（满足）（满足）c、支座处负筋配置设计内力：已知支座负弯矩作用下，受压钢筋为（）（无法屈服，可认为砼不起作用）所以，近似令配筋：支座处最小配筋率为实配：其中，以上三根钢筋中，通长，于跨中处充当负筋（架立筋）见图6.2.1；于梁跨1/3处截断。（满足）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）验算纵筋间距：（满足）d、箍筋配置支座剪力根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求！根据《高规》6.3.2配置箍筋：加密区——（梁两端各900mm）非加密区——（满足）（5.6a）（满足）（5.6b）（满足）（2）中跨梁截面设计：a、跨中截面设计设计内力：；按T形单筋截面设计，首先确定截面几何参数：1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）其中：；；，不需考虑；所以，很明显，弯矩太小，应按最小配筋率配筋：跨中截面实配正钢筋：支座截面按构造配负钢筋：（满足）显然，配筋率既满足最小配筋率要求，也满足最大配筋率要求。底部受拉钢筋通长布置，支座正筋的一半在梁1/3处截断。（满足）验算纵筋间距：（满足）c、箍筋配置支座剪力根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求！根据《高规》6.3.2配置箍筋：加密区——（梁两端各500mm）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）非加密区——（满足）（满足）（满足）2）、一层梁截面设计（1）边跨截面设计：a、跨中截面设计设计内力：；按T形单筋截面设计，截面几何参数同一层梁边跨。属于第Ⅰ类T形截面。（满足）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）实配钢筋：（满足）（满足）c、支座处负筋配置设计内力：已知支座负弯矩作用下，受压钢筋为（）（无法屈服）所以，近似令配筋：实配：（满足）其中，以上四根钢筋中，通长，于跨中处充当负筋（架立筋）；于梁跨1/3处截断。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（满足）验算纵筋间距：（满足）d、箍筋配置支座剪力据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求！根据《高规》6.3.2配置箍筋：加密区——（梁两端各500mm）非加密区——（满足）（5.7a）（满足）（5.7b）所以，（满足）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（2）中跨梁截面设计：a、跨中截面设计设计内力：；按T形单筋截面设计，截面几何参数同一层中跨梁跨中截面：属于第Ⅰ类T形截面。（满足）跨中截面实配正钢筋：c、支座处负筋配置设计内力：已知支座负弯矩作用下，受压钢筋为（）（无法屈服）所以，近似令配筋：1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）实配：其中，以上四根钢筋中，通长，于跨中处充当负筋（架立筋）见图6.2.7；于梁跨1/3处截断。（满足）（满足）验算纵筋间距：（满足）d、箍筋配置支座剪力根据《高规》6.2.6验算受剪截面截面满足要求！根据《高规》6.3.2配置箍筋：加密区——（梁两端各500mm）非加密区——（满足）（5.8a）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（满足）（5.8b）所以，（满足）其余层框架梁配筋见框架梁正截面配筋与斜截面配筋计算表。5.3.3柱截面设计设计思路：柱按偏心受压构件设计。首先根据设计内力判断是属于“大偏心受压柱”还是“小偏心受压柱”，然后分别采用不同的方法进行截面设计。设计参数：砼：C25（）；纵筋：HRB335（）；箍筋：HPB235（）；钢筋保护层厚：。现以第八层F柱的抗震设计与非抗震设计为例分别进行计算柱配筋。1）八层F柱（500×500）（1）抗震设计（）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）取1.0。采用对称配筋：（大偏心）又，所以受压钢筋不屈服。实配：（满足）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋，未计算纵向受力时所需钢筋，为了简便，取柱纵向受力时所需钢筋也为。由此，（满足）验算纵筋间距：（满足）（2）箍筋设计为了方便起见，所有柱的箍筋均按最大剪力配筋，Vmax=84.94KN。首先按《高规》6.4.3配置箍筋：加密区——非加密区——（5.9）（5.10）所以，取（5.11）按构造配置即可满足要求！柱端加密区采用4肢。验算加密区箍筋配筋率：，，柱端加密区采用4肢满足1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）构造要求，非加密区要求，故取为4肢。a、确定加密区范围一层外柱为底层柱，所以柱头加密区范围根据《高规》6.4.6：（5.12）柱底加密区范围根据《高规》6.4.6：（5.13）b、计算配箍率查《混凝土结构计算图表》得：c、最小配箍率（满足）（3）验算平面外轴心受压承载力满足条件！2）一层D柱（500×500）非抗震设计,,两者中取较小值。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册），，取0.347。采用对称配筋：（小偏心）这说明砼的受压就足以抵抗轴力，而不需要钢筋来受压，只需要按构造配筋。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）而对地震组合而言，利用EXCEL表计算得到As=799,实配：（满足）因为以上只计算了该柱横向受力时所需钢筋，未计算纵向受力时所需钢筋，为了简便，取柱纵向受力时所需钢筋也为。由此，（满足）为了简洁，其余柱的配筋见柱正截面配筋计算表。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）6部分板设计设计对象：因为～轴线之间的板为单独的一个楼盖，其大小比较适合计算，且边界条件也比较明确，故取二层～轴线之间的板为计算对象设计资料：砼：C25（）；钢筋：HPB235（）；板厚：120mm6.1荷载计算恒载：98ZJ001中楼111.16120厚钢筋混凝土楼板顶棚自重0.15小计4.31活载：所以，荷载设计值：永久荷载控制的组合：（走廊）（教室）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）可变荷载控制的组合：（走廊）（教室）由可变荷载控制，设计荷载（走廊）（走廊）采用弹性理论设计板，计算跨度取轴线间距。以下以B2—3的设计为例，计算内力与配筋：6.2内力计算该板：长跨（）——4650mm；短跨（）——4200mm，按双向板设计。计算方法：板跨中弯矩要考虑活荷载不利布置，按荷载对称与反对称进行计算并叠加。支座弯矩弯矩可以忽略活荷载不利布置，按满跨考虑。支座边界条件作相应调整，对跨中弯矩，支座在g+q/2时按四边固支，在其q/2时按靠跨内按简支，不与板相邻时按固支。计算支座弯矩时，按g+q满布，各块板支座均按四边固支。，按四边固支查表得按两邻边简支，另两边固支查表得1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）6.3配筋计算1）方向的板底正筋：设计内力：3.773。实配（满足）2）方向的板底正筋：设计内力：3.12。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）实配（满足）3）方向的板顶负筋：设计内力：-8.267。实配（满足）4）方向的板顶负筋：设计内力：7.606。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）实配（满足）同理，其它板配筋见板配筋表；相邻支座配筋取大值。板弯矩计算ABCDEFG（m）4.24.24.24.22.22.22.2（m）4.654.654.654.654.24.24.2n0.900.900.900.900.520.520.52g（kN/m）5.175.175.175.175.175.175.17q（kN/m）2.82.82.82.83.53.53.5（kNm/m）0.02210.02210.02210.02210.03940.03940.0394（kNm/m）0.01650.01650.01650.01650.00450.00450.0045（kNm/m）-0.0588-0.0588-0.0588-0.0588-0.0823-0.0823-0.0823（kNm/m）-0.0541-0.0541-0.0541-0.0541-0.057-0.057-0.057（）（kNm/m）0.02910.03720.03280.04560.02190.09360.0575（）（kNm/m）0.02240.02190.03470.03580.07970.01880.0068m1（kNm/m）3.7733.9713.9254.2471.6702.1741.848m2（kNm/m）3.1213.1493.4433.5341.1270.7320.570-8.267-8.267-8.267-8.267-3.454-3.454-3.454-7.606-7.606-7.606-7.606-2.392-2.392-2.3921802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）表5.1板内力计算B7-20B7-5B7-12B7-13B7-6l014.2554.2552.2002.2004.550l026.3206.3204.2554.5506.320n1.491.491.932.071.39α0.450.450.270.230.52M1u44.6236.157.3211.6138.93M2u13.6211.031.011.3114.53M1u"0.0072.3014.640.0077.86M1u""89.2472.3014.6423.2277.86M2u"0.000.002.022.630.00M2u""27.2322.062.022.6329.05m1u7.065.721.722.556.16m2u3.202.590.460.603.19m1u"0.0011.443.440.0012.32m1u""14.1211.443.445.1012.32m2u"0.000.000.921.190.00m2u""6.405.190.921.196.39板截面配筋L01mS实际S实际AsA3.7730.03170.0322183150275φ8@200252B3.9710.03340.0339192150262φ8@200252C3.9250.03300.0335190150265φ8@200252D4.2470.03570.0363206150244φ8@200252E1.6700.01400.014180150628φ8@200252F2.1740.01830.0184105150481φ8@200252G1.8480.01550.015789150567φ8@2002521802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）L02mS实际S实际AsA3.1210.03240.0329168150300φ8@200251.5B3.1490.03270.0332169150297φ8@200251.5C3.4430.03570.0364186150271φ8@200251.5D3.5340.03670.0374191150264φ8@200251.5E1.1270.01170.011860150839φ8@200251.5F0.7320.00760.0076391501293φ8@200251.5G0.5700.00590.0059301501664φ8@200251.5支座mS实际S实际AsA-L027.6060.07890.0823420150120φ8@120419A-L018.2670.06950.0721408150123φ8@110457A-B7.6060.06390.0661375150134φ8@120419A-C8.2670.06950.0721408150123φ8@110457B-E7.6060.06390.0661375150134φ8@120419B-D8.2670.06950.0721408150123φ8@110457D-C7.6060.06390.0661375150134φ8@120419D-F7.6060.06390.0661375150134φ8@120419C-L027.6060.06390.0661375150134φ8@120419E-F2.3920.02010.0203115150437φ8@200252E-L022.3920.02010.0203115150437φ8@2002521802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）7主楼梯楼梯设计本章以教学楼主楼梯为例进行设计。设计资料：砼：C25（）；钢筋：板采用HPB235（）；梁采用HRB335（）层高：4200mm；踏步尺寸：150mm×300mm；楼梯均布活荷载：活载取2.5。7.1梯段板设计取板厚120mm，板倾斜角：，。取1m宽板带计算。7.1.1荷载计算恒载：陶瓷地砖面层0.65×（0.3+0.15）/0.3＝0.98三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3＝1.88混凝土斜板0.13×25/0.894＝3.64板底抹灰0.02×17/0.894＝0.38小计6.88活载：2.5总荷载设计值：7.1.2截面设计楼梯板水平计算跨度1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）弯矩设计值：（6.1）板的有效高度：1）板底配筋：选配：实配＝872（满足）2）板顶配筋：板顶钢筋和板底相同，选配（满足）根据规范，延梯段板横向需配置构造钢筋：，每级踏步一根。7.2平台板设计初取平台板厚100mm，取1m宽板带计算。7.2.1荷载计算恒载：陶瓷地砖地面0.7100mm厚混凝土板0.10×25＝2.5板底抹灰0.02×17＝0.34小计3.54活载：2.51802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）总荷载设计值7.2.2截面设计平台板计算跨度弯矩设计值：板的有效高度：板底配筋：选配：（满足）板顶配筋：板顶钢筋和板底相同，选配：（满足）7.3平台梁设计初设平台梁尺寸7.3.1荷载计算恒载：梁自重0.25×（0.4－0.10）×25＝1.88梁侧粉刷0.02×（0.40－0.10）×2×17＝0.2041802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）平台板传力3.54×2.125×0.5＝3.76楼梯板传力6.88×3.9×0.5＝13.42小计18.78活载（由板上传来）：总荷载设计值7.3.2截面设计平台梁计算跨度：内力设计值：截面按倒L形受弯计算：属于第一类L形截面。选配：（满足）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（满足）7.4构造措施7.4.1锚固长度1）板：取270mm；2）梁：取730mm。7.4.2平台梁构造考虑平台梁受扭，按一般梁设计配筋完成后，依照梁顶、梁底钢筋的大值，采用对称配筋。且箍筋全长加密，以保证计算时未考虑的扭矩。8主楼电算9部分基础设计设计任务：针对主楼条形基础进行结构布置；然后具体对第轴和第轴柱下条形基础进行配筋设计。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）9.1条形基础设计9.1.1条形基础截面确定1）基底宽度地基承载力设计值基础底面宽度取为1200mm，底板翼缘厚度为250mm，基础梁宽为700mm。图8.1基础截面2）截面参数确定形心C的位置：由此：1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）3）基床反力系数k利用文科尔地基模型设计基础梁时，需要用到基床反力系数k。其物理意义是：“地基土发生单位压缩量时，产生的地基反力值”。一般由地质勘测资料确定。首先计算沉降量基底中点沉降取其中按,查表为0.15049故平均沉降基床反力系数柔度指数1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册），属中长梁。9.1.2用文科尔地基模型计算基础设计荷载1）计算轴力分配柱下轴力作用与十字交叉条形基础的交点区，需要按“力的协调条件与变形协调条件”将轴力近似分配给横向与纵向条形基础。而对于剪力与弯矩，则不考虑基础的联续性，按“各个方向内力由该方向条基承受”的原则确定。根据《工民建专业毕业设计指南》，轴力分配公式如下：（1）边柱节点：（8.5）（8.6）（2）中柱节点（8.5）（8.8）图8.2节点示意图1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）因为纵向梁和横向梁得截面尺寸完全相同，故轴力各分配一半。9.1.3计算条形基础内力1）计算原理按文科尔地基上梁的方法计算梁的弯矩与剪力。采用“有限长梁在文科尔地基上的解答”，以下仅仅对计算过程简要说明：（1）按无限长梁的解答计算由于设计荷载而在边界引起的弯矩与剪力；（2）根据以上求取的弯矩、剪力计算梁端边界条件力；（3）再按无限长梁的解答计算由于设计荷载和梁端边界条件力共同作用下，x点处的内力值。该内力即条形基础设计内力。2）内力计算以下以第轴柱下条形基础为例，演示计算过程：已知设计内力如下图所示：图8.4第轴内力示意1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（1）根据无限长梁解答计算条形基础两端（A，B）由外荷引起的弯矩与剪力，如下表：表中：弯矩单位：kN·m剪力单位：kN长度单位：mH1边界力外荷载距H1点x(m)λ*xMH1(KN.m)VH1(KN)PB(KN)303.362.0000.234380.04116.76MB(KN.m)-186.492.0000.23471.7810.40PC(KN)893.448.3250.974-191.1494.78MC(KN.m)176.518.3250.974-18.73-5.42PD(KN)928.8111.0251.290-373.5035.44MD(KN.m)-176.5111.0251.2906.733.52PE(KN)343.9617.3502.030-129.31-10.01ME(KN.m)186.4917.3502.0305.43-0.65-2052.02671.34H5边界力外荷载距H2点x(m)λ*xMH5(KN.m)VH5(KN)PB(KN)303.3617.3502.03-114.058.83MB(KN.m)-186.4917.3502.035.430.65PC(KN)893.4411.0251.290-359.28-34.09MC(KN.m)176.5111.0251.2906.73-3.52PD(KN)928.818.3250.974-198.70-98.54MD(KN.m)-176.518.3250.974-18.735.42PE(KN)343.962.0000.234430.91-132.39ME(KN.m)186.492.0000.23471.78-10.402833.73811.79可得基础设计内力简图如下：1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）图8.5基础设计内力简图（3）计算条形基础内力由于内力计算公式是x的函数，所以只需计算几个控制截面的内力即可。控制截面位置如上图（即各跨的支座截面与跨中截面）：分别对各个控制截面处按“文科尔地基上无限长梁”的解答计算内力，表8.7条形基础内力计算B点内力边界力距BλλXAxCxDxMBVBPH1(KN)671.342.0000.1170.23400.95330.58630.7698841.04-258.40MH1(KN.m)-2052.022.0000.1170.23400.95330.58630.7698-789.82114.44PB(KN)303.360.0000.1170.00001.00001.00001.0000648.21151.68MB(KN.m)-186.490.0000.1170.00001.00001.00001.0000-93.2510.91PC(KN)893.44-6.3250.1170.74000.67400.03060.352358.42157.39MC(KN.m)176.51-6.3250.1170.74000.67400.03060.3523-31.09-6.96PD(KN)928.81-9.0250.1171.05590.4741-0.13150.1713-260.9279.55MD(KN.m)-176.51-9.0250.1171.05590.4741-0.13150.171315.124.90PE(KN)343.96-15.3500.1171.79600.1247-0.1988-0.0371-146.13-6.37ME(KN.m)186.49-15.3500.1171.79600.1247-0.1988-0.03713.46-1.36PH5(KN)811.79-17.3500.1172.03000.0595-0.1759-0.0582-305.20-23.63MH5(KN.m)2833.73-17.3500.1172.03000.0595-0.1759-0.058282.47-9.87总计：22.31212.271802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）H2点内力边界力距H2λλXAxCxDxMH2VH2PH1(KN)671.345.1630.1170.60400.76030.13940.4499200.04-151.02MH1(KN.m)-2052.025.1630.1170.60400.76030.13940.4499-461.6091.27PB(KN)303.363.1630.1170.37000.89380.39420.6440255.52-97.68MB(KN.m)-186.493.1630.1170.37000.89380.39420.6440-60.059.75PC(KN)893.44-3.1630.1170.37000.89380.39420.6440752.54287.68MC(KN.m)176.51-3.1630.1170.37000.89380.39420.6440-56.83-9.23PD(KN)928.81-5.8630.1170.68590.70870.07070.3897140.40180.99MD(KN.m)-176.51-5.8630.1170.68590.70870.07070.389734.407.32PE(KN)343.96-12.1880.1171.42590.2725-0.20310.0347-149.265.97ME(KN.m)186.49-12.1880.1171.42590.2725-0.20310.0347-3.23-2.97PH5(KN)811.79-14.1880.1171.65990.1725-0.2063-0.0169-357.89-6.87MH5(KN.m)2833.73-14.1880.1171.65990.1725-0.2063-0.016923.98-28.59总计：318.01286.62C点内力边界力距C点λλXAxCxDxMcVcPH1(KN)671.348.3250.1170.97400.5245-0.10010.2122-143.62-71.22MH1(KN.m)-2052.028.3250.1170.97400.5245-0.10010.2122-217.7062.96PB(KN)303.366.3250.1170.74000.67400.03060.352319.84-53.44MB(KN.m)-186.496.3250.1170.74000.67400.03060.3523-32.857.35PC(KN)893.440.0000.1170.00001.00001.00001.00001909.06446.72MC(KN.m)176.510.0000.1170.00001.00001.00001.0000-88.26-10.33PD(KN)928.81-2.7000.1170.31590.91960.46650.6931925.90321.86MD(KN.m)-176.51-2.7000.1170.31590.91960.46650.693161.179.50PE(KN)343.96-9.0250.1171.05590.4741-0.13150.1713-96.6329.46ME(KN.m)186.49-9.0250.1171.05590.4741-0.13150.1713-15.97-5.17PH5(KN)811.79-11.0250.1171.28990.3408-0.18820.0763-326.4430.97MH5(KN.m)2833.73-11.0250.1171.28990.3408-0.18820.0763-108.12-56.50总计：1886.37712.161802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）H3点内力边界力距H3点λλXAxCxDxMH3VH3PH1(KN)671.349.6750.1171.13200.4288-0.15490.1370-222.16-45.98MH1(KN.m)-2052.029.6750.1171.13200.4288-0.15490.1370-140.5451.48PB(KN)303.367.6750.1170.89800.5725-0.06470.2539-41.95-38.51MB(KN.m)-186.497.6750.1170.89800.5725-0.06470.2539-23.676.25PC(KN)893.441.3500.1170.15800.97760.70900.84331353.43-376.70MC(KN.m)176.511.3500.1170.15800.97760.70900.843374.42-10.09PD(KN)928.81-1.3500.1170.15800.97760.70900.84331407.01391.62MD(KN.m)-176.51-1.3500.1170.15800.97760.70900.843374.4210.09PE(KN)343.96-7.6750.1170.89800.5725-0.06470.2539-47.5743.66ME(KN.m)186.49-7.6750.1170.89800.5725-0.06470.2539-23.67-6.25PH5(KN)811.79-9.6750.1171.13200.4288-0.15490.1370-268.6455.60MH5(KN.m)2833.73-9.6750.1171.13200.4288-0.15490.1370-194.08-71.09总计：1946.9910.08D点内力边界力距D点λλXAxCxDxMDVDPH1(KN)671.3411.0250.1171.28990.3408-0.18820.0763-269.96-25.61MH1(KN.m)-2052.0211.0250.1171.28990.3408-0.18820.0763-78.2940.91PB(KN)303.369.0250.1171.05590.4741-0.13150.1713-85.22-25.98MB(KN.m)-186.499.0250.1171.05590.4741-0.13150.1713-15.975.17PC(KN)893.442.7000.1170.31590.91960.46650.6931890.64-309.60MC(KN.m)176.512.7000.1170.31590.91960.46650.693161.17-9.50PD(KN)928.810.0000.1170.00001.00001.00001.00001984.64464.41MD(KN.m)-176.510.0000.1170.00001.00001.00001.000088.2610.33PE(KN)343.96-6.3250.1170.74000.67400.03060.352322.4960.59ME(KN.m)186.49-6.3250.1170.74000.67400.03060.3523-32.85-7.35PH5(KN)811.79-8.3250.1170.97400.5245-0.10010.2122-173.6786.12MH5(KN.m)2833.73-8.3250.1170.97400.5245-0.10010.2122-300.63-86.94总计：2090.59202.541802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）H4点内力边界力距H4点λλXAxCxDxMH4VH4PH1(KN)671.3414.1880.1171.65990.1725-0.2063-0.0169-295.975.68MH1(KN.m)-2052.0214.1880.1171.65990.1725-0.2063-0.016917.3720.70PB(KN)303.3612.1880.1171.42590.2725-0.20310.0347-131.64-5.26MB(KN.m)-186.4912.1880.1171.42590.2725-0.20310.0347-3.232.97PC(KN)893.445.8630.1170.68590.70870.07070.3897135.05-174.10MC(KN.m)176.515.8630.1170.68590.70870.07070.389734.40-7.32PD(KN)928.813.1630.1170.37000.89380.39420.6440782.33-299.07MD(KN.m)-176.513.1630.1170.37000.89380.39420.6440-56.839.23PE(KN)343.96-3.1630.1170.37000.89380.39420.6440289.72110.75ME(KN.m)186.49-3.1630.1170.37000.89380.39420.6440-60.05-9.75PH5(KN)811.79-5.1630.1170.60400.76030.13940.4499241.89182.61MH5(KN.m)2833.73-5.1630.1170.60400.76030.13940.4499-637.44-126.04总计：315.58-289.59E点内力边界力距E点λλXAxCxDxMEVEPH1(KN)671.3417.3500.1172.03000.0595-0.1759-0.0582-252.4019.54MH1(KN.m)-2052.0217.3500.1172.03000.0595-0.1759-0.058259.727.15PB(KN)303.3615.3500.1171.79600.1247-0.1988-0.0371-128.895.62MB(KN.m)-186.4915.3500.1171.79600.1247-0.1988-0.03713.461.36PC(KN)893.449.0250.1171.05590.4741-0.13150.1713-250.99-76.52MC(KN.m)176.519.0250.1171.05590.4741-0.13150.171315.12-4.90PD(KN)928.816.3250.1170.74000.67400.03060.352360.74-163.62MD(KN.m)-176.516.3250.1170.74000.67400.03060.3523-31.096.96PE(KN)343.960.0000.1170.00001.00001.00001.0000734.96171.98ME(KN.m)186.490.0000.1170.00001.00001.00001.0000-93.25-10.91PH5(KN)811.79-2.0000.1170.23400.95330.58630.76981016.99312.46MH5(KN.m)2833.73-2.0000.1170.23400.95330.58630.7698-1090.69-158.03总计：43.68111.091802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）根据以上计算，可以绘出该条形基础的弯矩图与剪力图：图8.6第轴柱下条形基础弯矩图图8.7第轴柱下条形基础剪力图9.1.4配筋计算1）第轴柱下条形基础配筋计算（1）截面底部纵筋（因为受拉，所以按矩形截面设计）设计内力：基础设C20素混凝土垫层，所以保护层厚取35mm1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）（满足）实配：，（满足）（2）截面上部纵筋（按T形截面设计）因为基础梁顶面和底面得纵向受力钢筋应有2～4根同长配置，且其面积不得少于纵向钢筋总面积得1/3，所以顶面得钢筋最少面积，选配钢筋：，（满足）（3）抗剪验算验算剪力：按构造配筋。加密区：（四肢箍）非加密区：（四肢箍）（4）基础横向钢筋：轴计算方法和轴相同，因此不在累叙。计算过程及结果见相应的计算表工图。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）10毕业设计总结毕业设计到现在为止即将结束，在这三个多月的毕业设计实践环节过程中，我从始至终保持着认真的学习态度，严谨求实的工作作风，独立思考，圆满的完成任务。并通过查阅资料、自己摸索、导师指导等途经学到了很多新的知识，感到有比较大的收获。我的设计题目是某高校教学楼建筑及结构设计，首先是建筑设计。通过设计，我掌握了建筑设计的一般步骤与方法：首先，根据课题进行实地考察相关建筑，阅读有关图集、规范及专业课的书籍，了解与设计相关的知识，熟悉注意事项，并在此过程中形成初步方案；然后，根据走访所得与参考已有的设计经验，确定不同功能房间的长、宽尺寸，将它们按比例绘出；最后，利用天正将建筑方案绘制成图，在导师的建议下进行修改。在设计的过程中，在“简洁实用”与“美观大方”之间寻找最佳平衡点是我永恒的追求。为了追求建筑与结构的和谐统一，为了让建筑体现凹凸感，增加视觉的冲击效果，为了满足教室要求良好的通风采光，为了合理的分配各个区域的使用功能，我先后画了将今30张草图。建筑设计需要灵感和扎实的专业知识，要有强烈的创新欲望，需要坚强的意志，和无限次否定自己的勇气和魄力！进行结构设计是我们的重点，我将70％放在了这一部分。首先，根据建筑做法查荷载规范，得到相应的荷载，然后确定计算简图，接下来便是荷载与荷载传导路径，便可以计算不同荷载传导过程中“途经”的各个构件的内力。在内力组合之前，需要将各构件的内力调整到支座边，为了比较真实的考虑不同荷载的共同作用，依据“概率论”，将不同荷载类型产生的内力组合起来，并且经过规范要求的调整，形成最终的设计内力。利用该内力，依据混凝土理论，设计各个构件，包括板、梁、柱与基础。在主体结构计算完之后，为了检验手算的准确性，我电算了一下，1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）PKPM在计算恒载活荷载时，由于我在PK建模时输入的荷载为我手算的荷载，所以结果很接近，这也说明我的手算是正确的。实际上，我的框架采用的是弯矩二次分配法，并且采用EXCEL编辑公式，可以达到相当高的精度，所以误差非常小，足以满足工程需要。而对于风载和地震作用内力则与手算有一定差距，因为我是将风载简化成为集中荷载作用于结构，与实际的梯形分布是有差别的；地震荷载则采用底部剪力法，与电算的振型分解法与一定的区别；此外，在计算D值时，值需要查表，这也将会影响手算的结果。另一方面，在电算建模时，所输入的荷载与手算的也不是完全相同。在计算完成之后，要将计算成果用图纸表达，并且写一份设计说明书。这是设计的最后环节，也是非常重要的。所有的建筑图、结构图以及计算书中简图都是用CAD完成，在画图过程中，我力求实事求是，精确地完成每张图纸。对于这次毕业设计，我总体上来说，比较满意。不仅系统复习了大学本科阶段的专业知识，并将之运用实践，而且又学到了不少的新知识，坚定了我独立思考，自我摸索的信念和决心。通过这次毕业设计，我也清楚了自己实力，明白了自己的长处和不足，为我今后的学习和工作指明了方向。我感谢自己，我热爱这个专业。1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）11致谢历时近半年的毕业设计即将结束，回首这段日子，我要特别感谢认真指导我设计的胡益民老师。胡老师和蔼的性格，让我可以放心大胆地问我不懂的任何问题；幽默风趣的语言，减轻了我做毕设的压力；丰富的实际工程经验，让我们受益匪浅；认真负责的工作态度，保证我们顺利完成毕业设计。我还要特别感谢寝室的兄弟赵蛟，我在他的电脑上完成了所有的计算表，和绝大部分的图纸，同时也给他带来了不便。在此，表示感谢和歉意。同时我还要感谢，寝室的兄弟閤东东、林凯，在我通宵的时候表示理解和支持。我还要感谢刘超，是他陪我打球，锻炼了强壮的体魄。我感谢同组得其它成员对我的支持。他们是杨东梁、王海瑞、刘虑本、杨林和黄爽。在这里，感谢大学本科期间的所有老师，是你们让我学到了扎实的专业知识。我还要感谢自己，积极进取的态度，坚强的毅力和扎实的理论知识。最后，对所有给予我帮助与建议的人一并予以致谢！1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）吴举2005年6月于紫菘11参考文献[1]丰定国，王社良．抗震结构设计．武汉：武汉理工大学出版社，2001[2]吕西林．高层建筑结构．武汉：武汉理工大学出版社，2003[3]朱伯钦，周竞欧，许哲明．结构力学．同济大学出版社，1993[4]华南理工大学，浙江大学，东南大学，湖南大学．地基及基础．北京：中国建筑工业出版社，1998[5]同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆建筑大学．房屋建筑学．北京：中国建筑工业出版社，1997[6]东南大学,天津大学,同济大学．混凝土结构(上册)．北京：中国建筑工业出版社，2001[7]东南大学,天津大学,同济大学．混凝土结构(中册)．北京：中国建筑工业出版社，2003[8]高小旺,龚思利,苏经宇,易方民．建筑抗震设计规范理解与应用．北京：中国建筑工业出版社，2002[9]《建筑设计资料集》编委会．建筑设计资料集(8)．北京：中国建筑工业出版社，1996[10]龙驭球,包世华,支秉琛．结构力学(上、下册)．北京：高等教育出版社，1994[11]世界建筑结构设计精品选――中国篇中国建筑工业出版社，2001[12]中文EXCEL2000实用教程清华大学出版社，1999[13]捷足先登EXCEL2000天津：南开大学出版社，1999[14]《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）1802021-6-162 华中科技大学毕业设计论文（下册）[15]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）[16]《混凝土结构设计规范》（GB50003-2001）[17]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）[18]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）[19]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）[20]《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）1802021-6-162'